DE60225394T2

DE60225394T2 - Verfahren und Sytem zur geographischen Ortung in Kommunikations- Netzwerken und Terminal dafür

Info

Publication number: DE60225394T2
Application number: DE60225394T
Authority: DE
Inventors: Giorgio Grego
Original assignee: Telecom Italia SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2022-10-03
Also published as: DE60225394D1; ITTO20010941A1; EP1300689A2; EP1300689B1; ATE388413T1; ITTO20010941A0; EP1300689A3

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Problem der Bestimmung der geographischen Koordinaten in Mobilkommunikationsnetzen.
Die Bestimmung absoluter und/oder relativer geographischer Koordinaten eines Mobilgeräts in einem Kommunikationsnetz kann vorteilhaft auf einen weiten Bereich von Diensten angewendet werden, zum Beispiel beim sogenannten Location Billing (also der Rechnungserstellung in Abhängigkeit von der Position), bei Notrufen, bei der Anzeige von Entfernungen oder Streckenverläufen zwischen der aktuellen Position eines Mobilgeräts und den Zielorten oder Zielpunkten usw.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Zur Zeit wird für Ortsbestimmungssysteme von Techniken Gebrauch gemacht, die auf der Triangulierung verschiedener Basisstationen (BTS) basieren, die von dem Mobilgerät und/oder GPS-Systemen empfangen wird.
Diese wohlbekannten Lösungen weisen Nachteile auf, zum Beispiel aufgrund der mangelnden Genauigkeit des Ortsbestimmungsvorgangs (Triangulierungssysteme ermöglichen gewöhnlich keine besseren Genauigkeitsniveaus als 100 Meter) oder aufgrund der Tatsache, daß sie nicht innerhalb eines Gebäudes arbeiten können.
Die Internationale Patentanmeldung WO 99/34230 offenbart ein Signalisierungssystem, bei welchem ein oder mehrere Strahlen die betreffenden Einheiten (z. B. Spieler auf einem Sportplatz) abtasten, während Informationen betreffend den Abtast- oder Suchvorgang der Strahlen ebenfalls übertragen werden. Jede Einheit trägt eine tragbare Sende/Empfangs-Einheit, welche zu einem geeigneten Zeitpunkt etwas aus den schwenkbezogenen Informationen auswählt und entweder sofort, verzögert oder auf Anforderung Informationen zur Verarbeitung an einer Zentralstelle zurücksendet.
Überdies macht die stets steigende Rücksichtnahme auf die Privatsphäre die Verfügbarkeit von Techniken wünschenswert, durch welche der Ortsbestimmungsvorgang als solcher an eine Anzeige des Einverständnisses durch den Benutzer des Mobilempfängers gebunden sein kann. All dies geschieht folgerichtig ohne die Möglichkeit für den Netzbetreiber, in unabhängiger Weise den Ortsbestimmungsvorgang ohne dieses Einverständnis durchzuführen.
Im Hinblick hierauf ist eine Lösung vorgeschlagen worden, wobei eine erste und eine zweite Strahlungsquelle verwendet werden, welche an zwei Punkten eines gegebenen Raums angeordnet sind. Diese Quellen führen die Winkelabtastung des Raums mittels einer ersten bzw. einer zweiten Strahlung durch. Die erste und die zweite Strahlung weisen eine jeweilige Eigenschaft (zum Beispiel die Frequenz oder eine Codierung) auf, welche sich als eine Funktion der Position verändert, die während der Abtastbewegung erreicht wird. Die erste und die zweite Strahlung zeigen deswegen für jeden Punkt des Raums ein jeweiliges Wertepaar der Eigenschaft, welches die Position des Punktes in dem Raum eindeutig identifiziert. Die Position des Punktes in dem Raum wird deswegen beginnend mit dem Wertepaar identifiziert, welches zuerst nur an dem Mobilgerät erhältlich ist, das sich an diesem Punkt befindet. Das Gerät hat daher die Möglichkeit, den Ortsbestimmungsvorgang so zu kontrollieren, daß dieser Vorgang nur mit seinem Einverständnis durchgeführt werden kann.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung bereitzustellen, die als eine Alternative zu diesen früheren Vorschlägen oder als eine Verbesserung dieser angesehen werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren und ein Ortsbestimmungssystem erfüllt, welches die Merkmale aufweist, die in den folgenden Patentansprüchen speziell angeführt sind. Die Erfindung betrifft unabhängig davon auch das entsprechend ausgerüstete Endgerät, um die erforderlichen Vorgänge durchzuführen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nun mittels eines nicht beschränkenden Beispiels beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei:
1 schematisch die Organisation eines erfindungsgemäßen Systems beschreibt;
2 die schematisch theoretischen Kriterien darstellt, auf denen die Erfindung beruht;
3 ein funktionelles Blockdiagramm ist, welches die Architektur eines erfindungsgemäßen Systems veranschaulicht;
4 in der Form eines Ablaufdiagramms die Ausführungskriterien der Operation der geographischen Ortsbestimmung in einem Mobilempfänger darstellt, welcher erfindungsgemäß arbeitet; und
5 und 6 zwei erläuternde Diagramme sind, welche die Weise der Ausführung einiger der Schritte zeigen, die auf dem Ablaufdiagramm der 4 erscheinen.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
In der Zeichnung der 1 bezeichnet S einen Satelliten, der einen Abschnitt E der Erdoberfläche T überwacht.
Bei dem Satelliten S kann es sich um irgendeinen Kommunikationssatelliten einer bekannten Art handeln. Der Begriff „Satellit" wird hier in seiner weitesten Bedeutung verwendet und kennzeichnet irgendeinen Körper (zum Beispiel – außer herkömmlichen Satelliten – einen Ballon, eine Raumfähre oder ein unbemanntes Luftfahrzeug), welcher bezüglich der Erdoberfläche in einer überblickenden Position angeordnet werden kann, um den Abschnitt zu kontrollieren, in welchem der Ortsbestimmungsvorgang stattfindet. In der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Satelliten S um einen Satelliten, der die Erde in einer Höhe von etwa 1.000 Kilometern umkreist. Auf diese Weise kann der Satellit S den Abschnitt E der Erdoberfläche unter einem festen Winkel überwachen, der weit genug ist, um ein hohes Maß an Genauigkeit und Auflösung bei der Durchführung der Ortsbestimmungsoperation sicherzustellen.
Zu der Definition des Abschnitts E der Erdoberfläche muß noch angemerkt werden, dass:

– es das erfindungsgemäße System möglich macht, ein allgemeines Endgerät U, welches sich auf Bodenhöhe oder in deren Nähe befindet, bezüglich der Erdoberfläche zu orten, und deswegen auch für die Ortsbestimmung eines Mobilgeräts U verwendet werden kann, welches sich zum Beispiel an Bord eines fliegenden Luftfahrzeugs befindet, und
– in der vorliegenden Beschreibung im folgenden der betrachtete Oberflächenabschnitt E idealerweise als eine ebene Fläche angesehen wird; tatsächlich weist die Oberfläche E als eine Funktion ihrer Größe ein vorgegebenes Maß einer mehr oder weniger ausgeprägten und spürbaren Krümmung auf; in jedem Fall können etwaige möglichen Verzerrungseffekte (oder Parallaxeneffekte) aufgrund der Tatsache, daß die Oberfläche E keine völlig ebene Oberfläche ist, unmittelbar mittels kartographischer Abbildungstechniken bekannter Art ausgeglichen werden, die derzeit für die Vermessung durch einen Satelliten angewendet werden.

Ferner ist es, auch wenn die vorliegende Beschreibung auf die mögliche Verwendung eines einzelnen Satelliten S Bezug nimmt, ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Lösung – nach Kriterien, die für den Fachmann offensichtlich sind – auf Systeme ausgeweitet werden kann, bei denen mehrere Satelliten S verwendet werden. All das obige hat zusammen mit der weiteren Möglichkeit, der Funktion der auf zwei Koordinaten beruhenden geographischen Ortsbestimmung (Ortsbestimmung in der Ebene) eine auf drei Dimensionen beruhende Ortsbestimmungsfunktion hinzuzufügen, die Möglichkeit zur Folge, auch die Bodenhöhe des Endgeräts U zu erfassen, welches dem Ortsbestimmungsvorgang unterworfen wird.
In der vorliegenden Beschreibung wird im folgenden angenommen, daß der Abschnitt E der Erdoberfläche, innerhalb welchem die Ortsbestimmungsfunktion durchgeführt wird, auf zwei Achsen x und y eines orthogonalen kartesischen Koordinatensystems Bezug nehmen kann, welches einen Ursprungspunkt 0 aufweist. Offensichtlich kann die erfindungsgemäße Lösung auch einfach durch andere Koordinatensysteme als ein orthogonales kartesisches Koordinatensystem verwirklicht werden, zum Beispiel durch ein Polarkoordinatensystem. Die Ausweitung der Erfindung auf solche anderen Koordinatensysteme kann durch den Fachmann einfach durchgeführt werden, wenn er von der Beschreibung ausgeht, die sich auf ein orthogonales kartesisches Koordinatensystem bezieht, ein System, welches außerdem der Ausführungsform der Erfindung entspricht, welche eine unkomplizierte Erklärung auf der Ebene der Beschreibung ermöglicht.
Im folgenden wird deswegen die Annahme gemacht, daß die Position irgendeines Endgeräts U, welches sich an irgendeinem Punkt U(x, y) der Oberfläche E befindet, als bekannt angesehen werden kann, sobald die Koordinaten x, y bekannt sind, welche den Punkt U in dem oben definierten kartesischen Bezugssystem 0xy identifizieren.
Die in 1 dargestellten Bezugsziffern 1 und 2 kennzeichnen zwei Strahlungsquellen (hier aus Vereinfachungsgründen durch zwei verschiedene Antennen dargestellt, welche – nach wohlbekannten Kriterien – in einer einzelnen Sendeeinheit enthalten sein können), welche in Richtung der Erdoberfläche T, also in Richtung des Abschnitts der Oberfläche E, in welchem der Ortsbestimmungsvorgang stattfindet, zwei aus elektromagnetischen Wellen gebildete Signale senden können, welche eine Abtastung des Raums und deswegen des Oberflächenabschnitts E nach den Koordinaten x und y des 0xy-Bezugssystems durchführen.
All das obige geschieht, indem mindestens eine Eigenschaft der ausgesendeten Strahlung als eine Funktion des Winkels, der zu einem gegebenen Zeitpunkt durch die Hauptstrahlungsrichtung mit einer Bezugsstrahlungsrichtung gebildet wird, geeignet verändert wird. Für Erklärungszwecke kann die Bezugsrichtung als die Richtung betrachtet werden, welche durch die Linie gekennzeichnet ist, die den Punkt der Position des Satelliten S zum Zeitpunkt der Durchführung der Ortsbestimmung mit irgendeinem Bezugspunkt (hierfür wird wiederum aus Vereinfachungsgründen der Mittelpunkt angenommen) des Abschnitts E der Erdoberfläche verbindet.
Die oben erwähnte Raumabtastung (und deswegen die Abtastung des Erdoberflächenabschnitts E) kann durch mechanische Mittel durchgeführt werden, wobei zum Beispiel entsprechende Antennen benutzt werden, die eine hohe Richtwirkung aufweisen und die Fläche überqueren, oder wobei – gemäß der derzeit bevorzugten Lösung – Antennen benutzt werden, die nach Techniken der Art arbeiten, daß sie derzeit als „Synthetische-Apertur-Antenne" oder „phasengesteuerte Vielfachantenne" bezeichnet werden. Auf diese Weise ist während der zyklischen Abtastbewegung die von der Antenne ausgesendete Strahlung zu jedem Zeitpunkt in einer Hauptstrahlungskeule konzentriert, welche zum Beispiel bei –3 dB einen Aperturwert in der Größenordnung von 5° aufweist.
Die von den Sendern 1 und 2 ausgesendeten Strahlungen führen eine Raumabtastung nach zwei Richtungen x und y durch, welche orthogonal zueinander sind und die Ebenenschar identifizieren, welche die Ebene des Erdoberflächenabschnitts E umfaßt, wo der Ortsbestimmungsvorgang durchgeführt wird. Man wird erkennen, daß dies auch allgemein gilt, wenn sich der Satellit S in Bezug auf den Oberflächenabschnitt E nicht in der Zenitposition befindet.
Die von den Sendern 1 und 2 ausgesendeten Strahlungen werden einer Modulation oder Codierung unterworfen, damit sich mindestens eine Eigenschaft der Strahlung als Funktion der Position verändert, die in dem jeweiligen Moment durch die oben angeführte Abtastbewegung erreicht wird.
In einem ersten Ausführungsbeispiel kann das obige Ergebnis erzielt werden, indem die von den Sendern 1 und 2 ausgesendete Frequenz einem Modulationsgesetz wie z. B. f1 = f10 + αΔf1 (I)für den Sender 1 unterworfen wird, welcher seine Abtastung entlang der Achse x durchführt, und einem Modulationsgesetz der Art f2 = f20 + βΔf2 (II)für den Sender 2 unterworfen wird, welcher seine Abtastung entlang der Achse y durchführt.
Es handelt sich daher um eine Frequenzmodulation bezüglich eines festen Bezugswertes f₁₀, f₂₀ mit dem entsprechenden Koordinatenwert α, β, welcher ausgehend von der Abweichung der Frequenz f₁, f₂ von dem Bezugswert f₁₀, f₂₀ identifiziert wird und zu identifizieren ist.
Unter der Annahme, daß zu einem gegebenen Zeitpunkt die von den Sendern 1 und 2 ausgesendeten Strahlungen einen allgemeinen Punkt U(x, y) in dem Oberflächenabschnitt E bestrahlen, sind die Werte α und β repräsentativ für die entsprechenden in 1 dargestellten Werte, also die Winkel, die von den Hauptstrahlungskeulen, die von den Sendern 1 bzw. 2 ausgesendet werden, mit einer Bezugsrichtung der Geraden z gebildet werden, welche den Punkt, an welchem sich der Satellit S befindet, mit dem Nullpunkt 0 verbindet, welcher den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems kennzeichnet, das verwendet wird, um für den mit E bezeichneten Abschnitt der Erdoberfläche einen Bezug herzustellen. Wie später noch besser zu sehen ist, ist die tatsächliche Position des Punktes 0 für die Verwirklichung der Erfindung in Wirklichkeit nicht bedeutsam.
Um die Beschreibung zu vereinfachen, kann man annehmen, daß der Winkel α ebenso wie der Winkel β einen Wert zwischen 0 und einigen Gradeinheiten aufweist. Die Amplitude der Abtastbewegung oder Überquerung kann jedoch in Abhängigkeit von der Größe des Erdabschnitts E, wo die Ortsbestimmung durchgeführt wird, und/oder von der Höhe der Umlaufbahn des Satelliten S größer oder kleiner sein.
Nochmals muß betont werden, daß, obwohl sich die Darstellung der 1 aus Vereinfachungsgründen auf einen Satelliten S bezieht, der praktisch in einer Zenitposition über der Fläche E angeordnet ist, alle vorigen Erwägungen genauso auch für eine Situation gelten, in welcher die Gerade z allgemein geneigt oder schräg und nicht orthogonal zu der Fläche E ist.
Durch richtiges Auswählen der Werte f₁₀ und f₂₀ (ebenso wie des Wertes der maximalen Abweichungen Δf₁ und Δf₂), um zum Beispiel das Überlappen von Frequenzwerten zu verhindern, die von den Sendern 1 und 2 ausgesendet werden, kann man eine Bijektion zwischen den geographischen Koordinaten jedes Punktes U(x, y) der Oberfläche E und den beiden Frequenzwerten der an diesem Punkt empfangenen Strahlung herstellen, die vom Sender 1 bzw. Sender 2 ausgeht.
Somit wird die Oberfläche des Bodenabschnitts E in eine Matrix von Frequenzpaaren „abgebildet", welche eindeutig jedem einzelnen Punkt oder jeder Position in dieser Fläche zugeordnet werden können. Das Maß der erreichbaren Genauigkeit bei der Definition der Bijektionsbeziehung ist eine Funktion der verwendeten Frequenzabweichung Δf (im folgenden wird zur Vereinfachung angenommen, daß Δf₁ = Δf₂ = Δf) und der Größe des Gebiets, auf welche dieselbe bezogen ist.
Funktionell äquivalente Lösungen können erhalten werden, indem andere Eigenschaften der ausgesendeten Strahlung als eine Funktion des Winkels verändert werden, der in dem jeweiligen Moment durch die Abtastbewegung erreicht wird.
Zum Beispiel ist es möglich, für die Sender 1 und 2 eine Aussendung mit einer festen Trägerfrequenz zu verwenden, welche einer Modulation einer digitalen Art unterworfen wird, zum Beispiel durch Wörter, welche eine vordefinierte Anzahl an Bits umfassen. Die Verwendung von zum Beispiel 17 Bits macht es deswegen möglich, 2¹⁷ Kombinationen verschiedener Codierungen zu erhalten, welche jede zu einem entsprechenden Winkelwert der Abtastbewegung (entlang der Achse x bzw. entlang der Achse y) des Abschnitts der Erdoberfläche E gehören kann, der in diesem Moment von den Sendern 1 und 2 bestrahlt wird.
Diese Veränderung ist besonders geeignet für die vorteilhafte Anwendung in Verbindung mit der UWB(Ultrabreitband)-Übertragungstechnik statt mit der CDMA-Technik, welche in herkömmlichen Ortsbestimmungssystemen gewöhnlich angewendet wird. Wie wohlbekannt ist, weist die UWB-Technik den Vorteil auf, daß sie äußerst geringe Spannungswerte benötigt und eine hohe Immunität gegen Echos aufweist.
Wie bereits in der Einleitung zu dieser Beschreibung unterstrichen, ist die erfindungsgemäße Lösung vorzugsweise für Anwendungen gedacht, die von Satelliten S Gebrauch machen, die in einer Höhe der Größenordnung von 1.000 Kilometer über der Erdoberfläche angeordnet sind. Diese Satelliten weisen keine geostationären Eigenschaften auf und bewegen sich stattdessen mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit in Bezug auf die Erdoberfläche T.
Dies bedeutet, daß sich, sobald ein gegebener Abschnitt E der Erdoberfläche identifiziert ist, die in 1 dargestellte Geometrie kontinuierlich verändert, allein aus dem Grund, daß sich der Satellit kontinuierlich entlang seiner Umlaufbahn bewegt.
Immer noch – für ein schnelleres Verständnis – Bezug nehmend auf eine Lösung, in welcher es sich bei der Eigenschaft der Strahlungen, die von den Sendern 1 und 2 ausgesendet werden, welche sich als eine Funktion der während der Abtastbewegung erreichten Position verändert, um die Frequenz handelt, entwickeln sich die Werte, welche die Abbildung der Bodenfläche E durch eine Matrix von Frequenzpaaren beschreiben, die eindeutig zu dem jeweiligen einzelnen Punkt oder der Position gehören, kontinuierlich mit der Zeit.
Das hier dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung macht es deswegen erforderlich, daß die Abtastbewegung der Erdoberfläche durch die Sender 1 und 2 schnell genug ist, um es zu vermeiden, daß sie durch die Satellitenbewegung entlang der Umlaufbahn beeinflußt wird.
Dieses Ergebnis kann erhalten werden, indem die obige Abtastbewegung Methodiken folgend durchgeführt wird, die vollständig jenen ähneln, die für die Abtastbewegung von Zielverfolgungs- und Navigationsradars moderner Kampfflugzeuge angewendet werden.
In einer (für ein besseres Verständnis des allgemeinen Prinzips hier nicht dargestellten) alternativen Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, den Mechanismus des Abtastens und/oder der Erfassung von Strahlungen auf dem Boden, die von den Quellen 1 und 2 ausgesendet werden, derart zu bearbeiten, daß die Tatsache berücksichtigt wird, daß sich der Satellit oder die Satelliten S, die solche Quellen tragen, in Bewegung befinden, wodurch die Auswirkungen einer solchen Bewegung ausgeglichen werden.
Insbesondere das Blockdiagramm der 2 bezieht sich auf die Situation, welche auf einem gegebenen Oberflächenabschnitt E als eine „Fotografie" erfaßt werden kann, die zu einem gegebenen Zeitpunkt aufgenommen wird.
Unter diesen Bedingungen kann man deswegen annehmen, daß der Ursprungspunkt 0 des Bezugssystems (0, x, y) auf dem Boden derjenige ist, der in dem jeweiligen Moment durch Frequenzwerte f₁₀ und f₂₀ (aus den vorigen Gleichungen (I) und (II)) bestrahlt wird, die von dem Sender 1 bzw. dem Sender 2 an Bord des Satelliten ausgesendet werden. Dies ist in der Tat eine Hypothese, die gemacht wird, um die Beschreibung zu vereinfachen, welche – wie später zu sehen ist – für die Verwirklichung der Erfindung nicht bedeutsam ist.
Der Punkt U, dessen Ortsbestimmungskoordinaten den allgemeinen Werten x und y entsprechen – es muß daran erinnert werden, daß die Abtastbewegung schnell genug sein muß, um zu ermöglichen, daß die Oberfläche E von den Sendern 1 und 2 in einem so kleinen Zeitintervall abgesucht werden kann, daß der Satellit S tatsächlich als stationär in Bezug auf den Boden angesehen werden kann – , empfangt stattdessen von den Sendern 1 und 2 des Satelliten S zwei Signale mit Frequenzen f₁(x) bzw. f₂(y), welche allgemein gemäß den zuvor beschriebenen Gleichungen (I) und (II) definiert sind.
Ein allgemeiner anderer Punkt A, der in dem Bodenabschnitt E enthalten ist und die Koordinaten x₀ und y₀ aufweist, wird von den Sendern 1 und 2 mittels Strahlungen bestrahlt, die Frequenzwerte f₁(x₀) bzw. f₂(y₀) aufweisen, wobei sich diese Werte ebenfalls aus den Gleichungen (I) und (II) ergeben.
Die Darstellung des Frequenzplans, welche in 2 angewendet wird, ermöglicht es, unmittelbar zu realisieren, daß die Differenz Δf₁ = f₁(x) – f₁(x₀) ebenso wie die Differenz Δf₂ = f₂(y) – f₂(y₀) eindeutig die Koordinatendifferenz zwischen dem Punkt U und dem Punkt A entlang der Achse x(Δx) und entlang der Achse y(Δy) des Bezugssystems 0xy identifizieren.
Sobald die Koordinaten (x₀, y₀) des Punktes A, welcher als Bezugspunkt ausgestaltet ist, bekannt sind, ist es dann unmittelbar möglich, zu den allgemeinen Koordinaten (x, y) des Punktes U zurückzugehen, indem deren Lokalisierung durchgeführt wird. Die beschriebenen Kriterien ermöglichen deswegen die Verwirklichung eines geographischen Ortsbestimmungssystems auf der Basis des in 3 dargestellten Diagramms.
In solch einer Figur ist mit S natürlich der Satellit bezeichnet, der mit den Sendern 1 und 2 ausgerüstet ist, welche entsprechende Strahlungen aussenden, derart, daß die Abtastbewegung entlang den Richtungen x und y durchgeführt wird, indem die Raumabtastbewegung von einem entsprechenden Modulationskriterium (der Frequenz oder allgemein irgendeiner anderen Eigenschaft der Strahlung, zum Beispiel durch Codieren des Signals selbst) der entsprechenden Strahlung begleitet wird.
In 3 ist mit U ein allgemeines Mobilgerät (zum Beispiel ein Standard-Mobiltelefon) bezeichnet, von welchem angenommen wird, daß es sich an dem Punkt U(x, y) befindet, der als das Objekt der Ortsbestimmung festgelegt ist.
Es wird angenommen, daß das Mobilgerät U in dem betrachteten Moment über das Mobilkommunikationsnetz, mit welchem das Endgerät U verbunden ist, an eine entsprechende mit 4 bezeichnete Basisstation (BTS) angeschlossen ist.
Mit A ist stattdessen eine geographische Bezugsstation gekennzeichnet, welche sich an einem Punkt A befindet, der die – bereits bekannten – Koordinaten x₀ und y₀ aufweist. Diesbezüglich muß immer noch auf das Diagramm der 2 Bezug genommen werden.
Die Basisstation 4 (also das Endgerät U) ebenso wie die Bezugsstation A können daher über ein allgemeines Telekommunikationsnetz IP verbunden werden. Das Netz kann durch das Mobilfunknetz gebildet werden, mit welchem das Endgerät U verbunden ist, ebenso wie durch eine Gruppe von Festnetzen/Mobilfunknetzen, welche miteinander verbunden sind.
Mit 5 ist schließlich eine Ortsbestimmungseinheit gekennzeichnet, welche über das Netz IP verbunden ist. Die Einheit 5 kann die geographische Ortsbestimmungsfunktion des Endgeräts U als eine Funktion der Daten durchführen, die von dem Endgerät U und der Bezugsstation A bereitgestellt werden.
Diesbezüglich wird man erkennen, daß die Einheit 5 die oben erwähnte Ortsbestimmungsfunktion nur durchführen kann, wenn der besagten Einheit 5 die vom Endgerät U (gemäß Verfahren, die im Folgenden noch besser beschrieben werden) bereitgestellten Daten zur Verfügung stehen. Dies bedeutet, daß der Ortsbestimmungsvorgang nur durchgeführt werden kann, wenn er von dem Mobilgerät U ausdrücklich angefordert/genehmigt wird.
Auch wenn die in 3 dargestellte Architektur der derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht, muß angemerkt werden, daß dieselben Elemente/Module, die darin beschrieben werden, auch in anderer Weise angeordnet werden könnten, zum Beispiel durch Anordnen der Einheit 5 an der Bezugsstation A.
Ferner könnte die Einheit 5 in jeder Hinsicht in das Mobilgerät U oder den Satelliten S eingebaut sein.
Diese beiden alternativen Lösungen werden derzeit nicht bevorzugt, obwohl sie machbar sind und definitiv in den Umfang der Erfindung fallen. Die erste deswegen, weil sie es erforderlich macht, daß dem Endgerät U die erforderliche Verarbeitungsleistung zur Verfügung steht. Die zweite Lösung aus dem Grund, daß sie als solche einen Informationsaustausch in Richtung des Satelliten S erzeugt, also einen zusätzlichen Verkehr über Kanäle, die herkömmlicherweise als hochwertig angesehen werden, wie z. B. die Kommunikationskanäle über Satellit.
Ferner könnte der Ortsbestimmungsmechanismus, der auf der differentiellen Frequenzabweichung beruht, die in Bezug auf 2 beschrieben ist, unter der Maßgabe genutzt werden, daß die Bezugsstation A weitgehend kontinuierlich zu dem Satelliten S Daten zurücksendet, welche das Frequenzwertepaar (oder das Paar codierter Werte) identifizieren, das von derselben Station A ausgehend von dem Satelliten S zu jedem Zeitpunkt empfangen wird.
All das obige muß durchgeführt werden, um zu ermöglichen, daß der Satellit S selbst den Mechanismus der Modulierung/Codierung der von den Sendern 1 und 2 ausgesendeten Strahlungen richtig „neu kalibriert", wobei die von den Sendern 1 und 2 ausgesendeten Strahlungen durch solche Daten korrigiert oder integriert werden, daß ermöglicht wird, daß das Endgerät U geortet wird, um unmittelbar zu jedem Zeitpunkt seine Position zu bestimmen, indem einfach von dem Frequenzpaar oder dem Paar codierter Wörter ausgegangen wird, das zu jedem Zeitpunkt von dem Satelliten S empfangen wird.
In Bezug auf das Diagramm der 2 entspricht diese Arbeitsweise im Grundsatz der Lösung des Aufnehmens des Ursprungspunktes 0 des kartesischen Bezugssystems x, y zu jedem Zeitpunkt durch die Bezugsstation A. Auch diese mögliche Variation der Ausführungsform der Erfindung wird derzeit nicht als bevorzugt angesehen, weil sie bei ihrer Verwirklichung für eine beträchtliche Belastung sowohl auf der Kommunikationsebene zwischen dem Satelliten und den Bezugsstationen als auch auf der Ebene der Verarbeitungsleistung an Bord des Satelliten S sorgt. All das obige stellt auch keinen Beitrag zu einer wesentlichen Vereinfachung der Eigenschaften des Mobilgeräts U dar.
Aus diesem Grund bezieht sich das Ablaufdiagramm in 4, welches die Möglichkeit für den Empfänger U veranschaulicht, den Ortsbestimmungsvorgang (und somit die Identifikation der Position, wo sich das Endgerät U zu diesem genauen Zeitpunkt befindet) zu starten, auf die in 3 abgebildete allgemeine Architektur.
Das Ablaufdiagramm der 4 zeigt einen möglichen Weg der Konfigurierung des Endgerätes U, um die Veränderung der Eigenschaften der von den Sendern 1 und 2 ausgesendeten Strahlungen zu nutzen, um die Bestimmung der geographischen Koordinaten des Ortes zu ermöglichen, wo innerhalb des Bodenabschnitts E sich das Mobilgerät U befindet.
Ausgehend von einem Anfangsschritt 100 bringt der Benutzer des Endgeräts U in einem mit 101 bezeichneten Schritt den Befehl (also das Einverständnis) in das System ein, den Ortsbestimmungsvorgang zu starten. Dies kann – in bekannter Weise – geschehen, indem einfach eine Taste auf dem Endgerät U gedrückt wird.
In den Schritten 102 und 103 (hier so dargestellt, daß sie nacheinander ausgeführt werden, sie können aber auch parallel ausgeführt werden, um eine höhere Geschwindigkeit der Verarbeitung der Informationen zu erreichen) „liest" das Endgerät U die von dem Sender 1 bzw. dem Sender 2 empfangenen Signale.
Diesbezüglich wird man erkennen, daß es sich bei dem Mobilgerät U um ein Standard-Mobiltelefon handeln kann, welches mit einer Kommunikationsschnittstelle ausgerüstet ist, die den Empfang von Signalen von einem Satelliten wie dem Satelliten S ermöglicht. Die entsprechende Technologie ist allgemein verfügbar, sie wird zum Beispiel für die sogenannten Satellitentelefone angewendet.
Wenn aus Vereinfachungsgründen auf die Situation Bezug genommen wird, in welcher die von den Sendern 1 und 2 ausgesendeten Strahlungen einer Frequenzmodulation als Funktion des Winkels der Abtastbewegung (welche zyklisch in Form eines „Hin und Zurück" sein kann) unterworfen werden, kann das Endgerät U im Allgemeinen die beiden Aussendungen aufgrund der beiden unterschiedlichen benutzten Frequenzbereiche unterscheiden.
Jeder der Werte f₁ und f₂ wird vorzugsweise gemäß Kriterien, die in 5 und 6 (in Bezug auf den Sender 1) besser veranschaulicht sind, als Mittelwert (oder mittlerer Wert) eines möglichen Variationsbereichs erhalten.
Wie hoch die Richtwirkung der entsprechenden Antennen auch sein mag, zeigen die Strahlungsdiagramme der Sender 1 und 2 doch in der Tat einen bestimmten Öffnungswinkel. Deswegen wird das Mobilgerät U – unter der vereinfachenden Annahme, daß es sich in einer festen Position befindet – in jedem Fall von dem jeweiligen Sender 1 oder 2 nicht nur zu einem Zeitpunkt (t_x in 6), sondern auch während eines bestimmten Zeitintervalls (t'_x; t''_x) bestrahlt.
Während eines solchen Zeitintervalls verändert sich aufgrund der fortschreitenden Abtastbewegung die von dem Sender ausgesendete (und von dem Endgerät U empfangene) Frequenz zum Beispiel zwischen f'_x und einem Wert f''_x. Dies geschieht typischerweise gemäß einem Anstiegsverhalten der in 6 veranschaulichten Art.
Der Wert tatsächlich verwendete Wert f₁ (oder f₂) wird daher als Mittelwert oder mittlerer Wert des oben erwähnten Anstiegs identifiziert (indem zum Beispiel der Frequenzwert f_x = (f'_x + f''_x)/2 ausgewählt wird). Das bedeutet, daß ein Frequenzwert f₁ oder f₂ entsprechend der Teilungslinie (oder Mittelachse) der Hüllkurve aller Keulen ausgewählt wird, welche den Mobilempfänger bestrahlt haben.
Dieselben Erwägungen gelten natürlich in dem Fall, daß die für den Ortsbestimmungsvorgang ausgenutzte Eigenschaft durch eine andere Eigenschaft als der Strahlungsfrequenz, mit welcher der Mobilempfänger bestrahlt wird, gebildet wird.
Zum Beispiel kann in dem Fall, daß es sich bei einer solchen Eigenschaft um eine Codierung handelt, die auf das Signal angewendet wird, das von den Sendern 1 oder 2 ausgesendet wird, der entsprechende Wert, der benutzt wird, um die Ortsbestimmung durchzuführen, durch den Mittelwert oder mittleren Wert gebildet werden, der von dem Code während des Zeitintervalls angenommen wird, in welchem das Mobilgerät U von dem Sender 1 oder 2 bestrahlt wird.
Die Gruppe von Operationen entspricht in der Praxis dem Erfassen der Werte f₁ und f₂ der zuvor betrachteten Formeln (I) und (II), welche dem Punkt entsprechen, an welchem sich das Mobilgerät U zu diesem Zeitpunkt befindet.
Parallel dazu wird angenommen, daß die Schritte 202 und 203, welche im wesentlichen den Schritten 102 und 103 ähneln, zyklisch durchgeführt werden, mit einer periodischen Wartephase 204 an der Bezugsstation A. All das obige geschieht derart, daß dieselbe Bezugsstation A die aktualisierten Werte des Frequenzpaars (oder des Paars codierter Wörter), welche ihre Position, also ihre geographischen Koordinaten (x₀, y₀) auf der Oberfläche E, identifizieren, in einem Schritt 205 konstant verfügbar macht.
An diesem Punkt kommt der Ablauf des Systems zu einem Schritt 104, in welchem die Ortsbestimmungseinheit 5 als solche ins Spiel kommt.
Die letztere liest nach deren Empfang von dem Endgerät U bzw. der Station A über das IP-Netz die Frequenzwerte f(x), f(y), die in dem jeweiligen Moment von dem Endgerät U empfangen werden, und die entsprechenden von der Basisstation A gesendeten Werte f(x₀) und f(y₀).
In einem mit 105 bezeichneten Schritt bestimmt die Einheit 5 ausgehend von den Differenzen Δf₁ = f₁(x) – f₁(x₀) und Δf₂ = f₂(y) – f₂(y₀) die Positionsabweichung bezüglich der Koordinate x, also (Δx), und bezüglich der Koordinate y, also (Δy), welche zwischen dem Punkt, wo sich das Endgerät U befindet, und der Basisstation A vorliegt.
Bei dem differentiellen Charakter des gerade beschriebenen Ortsbestimmungsmechanismus muß die Operation der Einheit 5 nicht notwendigerweise eine algorithmische Verarbeitung erforderlich machen. In der Tat kann an der Einheit 5 eine Vergleichstabelle (Verweistabelle) eingerichtet sein, in welcher für jedes Paar von Differenzwerten oder Frequenzabweichungswerten Δf₁ Δf₂ die geographischen Koordinaten des Punktes (bezogen auf den Punkt x₀, y₀, wo sich die Bezugsstation befindet) aufgezeichnet sind, wo sich das Mobilgerät U befindet.
Wiederum muß angemerkt werden, das der von der Einheit 5 durchgeführte Ortsbestimmungsvorgang nur nach der von dem Endgerät U ausgehenden Übertragung der Informationen bezüglich des Frequenzwertepaars oder des Paars codierter Wörter durchgeführt werden kann, die ausgehend von dem Satelliten S in dem entsprechenden Moment von dem Endgerät U empfangen werden.
Dies kann nach Modalitäten stattfinden, die in Mobilfunk-Kommunikationssystemen üblicherweise angewendet werden, zum Beispiel über das Leiten der Daten von dem Endgerät U zu der Einheit 5 durch Mitteilungen im SMS-Format. Derselbe Mechanismus kann natürlich für die Übertragung der Ortsbestimmungsinformationen zu dem Endgerät U ausgehend von der Einheit 5 angewendet werden. Wie bereits erwähnt, ist im Schritt 106 des in 4 dargestellten Ablaufdiagramms angenommen worden, daß eine solche Operation durchgeführt wird.
Es ist auch möglich, in einem Schritt oder einer Gruppe von Schritten, der/die schematisch mit 107 bezeichnet ist, eine oder mehrere Operationen (Transaktionen) durchzuführen, die an den durchgeführten Ortsbestimmungsvorgang (von dem hier angenommen wird, daß er in dem mit 105 bezeichneten Schritt durchgeführt wird) gebunden sind.
Wie bereits in der Einleitung zu der vorliegenden Beschreibung erwähnt, können diese Operationen zum Beispiel Rechnungserstellungsbefehle in Abhängigkeit von der Position (Location Billing), Notrufe, Anzeigen von Entfernungen und/oder Streckenverläufen zwischen der Position des Mobilempfängers zu einem gegebenen Zeitpunkt und verschiedenen Zielorten usw. betreffen.
Sobald die besagte Operation beendet ist, wendet sich der Vorgang der Bestimmung der geographischen Koordinaten des Systems einem letzten Schritt zu, bezeichnet mit 108.
In einer möglichen alternativen Konfiguration (in dem Diagramm der 4 nicht ausdrücklich dargestellt) kann die Ortsbestimmung direkt von dem Endgerät U durchgeführt werden, wobei demselben die Informationen betreffend die Frequenzen/Codes zur Verfügung stehen – zum Beispiel empfangen von dem System ausgehend von der Station A –, die von derselben Station A ausgehend von dem Satelliten empfangen werden.
Die Konfiguration des Endgerätes U für den Betriebsmodus, der durch das Ablaufdiagramm der 4 schematisch dargestellt ist, kann sowohl durch die Installation von speziellen Hardware-Komponenten in dem Endgerät U als auch durch die Installation eines geeigneten Programms aus programmierbaren Elementen, die an demselben Endgerät U bereits verfügbar sind, geschehen. Eine solche Installation auf Software-Ebene kann vorteilhaft zum Beispiel durch Programmieren von Codes (mittels Programmcodes) erreicht werden, die auf der Ebene der sogenannten SIM-Card eingeführt werden, oder durch Codes, die von fern in das Mobilgerät geladen werden, ausgehend von dem Mobilkommunikationssystem, mit welchem dasselbe verbunden ist.
Aus dem zuvor gesagten wird ersichtlich, daß der hierin beschriebene Ortsbestimmungsmechanismus in identischer Weise auf Endgeräte U angewendet werden kann, welche sich in der Nähe des Bodens befinden, zum Beispiel an Bord eines Flugzeugs. All dies gilt zumindest für die Ortsbestimmung der Ebene der Oberfläche E.
Indem man von zwei Satelliten S Gebrauch macht, ist es möglich, gemäß einer – für den Fachmann offensichtlichen – Erweiterung des beschriebenen Mechanismus auch eine Ortsbestimmung des Mobilgeräts U in vertikaler Richtung zu erhalten, also orthogonal zu der durch die Achsen X und Y bestimmten Ebene.
Man wird erkennen, daß viele Übertragungsmechanismen zwischen dem Mobilgerät U, der Basisstation A und der Einheit 5 über das mit IP bezeichnete Netz die Standard-Kommunikationskriterien der Mobiltelefonnetze nutzen.
Soweit es die Übertragung von dem Satelliten S zu dem Mobilgerät U betrifft, kann, wenn von dem Suchmechanismus durch Abtasten, welcher codierte Wörter erforderlich macht, Gebrauch gemacht wird, die Übertragung eines solchen Wortes über einen dedizierten Kanal bewirkt werden (falls das Endgerät U gemäß dem GPRS- oder UMTS-Standard arbeitet). All dies kann auch geschehen, indem Multistandard-Betriebskriterien ins Auge gefaßt werden.
Ferner wird man erkennen, daß der zuvor in Bezug auf das kartesische Bezugssystem (0xy) beschriebene Ortsbestimmungsmechanismus auch unter der Maßgabe verwirklicht werden kann, daß die Strahlungsquellen 1 und 2 an Bord des Satelliten S eine Abtastung des mit E bezeichneten Abschnitts der Erdoberfläche auf Basis eines Bezugssystems anderer Art, zum Beispiel eines Polarkoordinatensystems, durchführen: Abtastmechanismen dieser Art (welche für das Abtasten einer Oberfläche zum Beispiel entlang einer spiralförmigen Strecke sorgen) sind in der Technik wohlbekannt, zum Beispiel in Anwendungen der Zeichenerkennung.
Schließlich soll nochmals daran erinnert werden, daß die erfindungsgemäße Lösung, welche dafür entwickelt ist, die Position eines Mobilempfängers innerhalb eines gegebenen Abschnitts der Erdoberfläche zu bestimmen, auch auf die Ortsbestimmung von Mobilempfängern angewendet werden kann, welche sich nicht genau auf der Erdoberfläche befinden, sondern zum Beispiel an Bord eines fliegenden Flugzeugs.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Position eines innerhalb eines gegebenen Teils (E) der Erdoberfläche (E) zu ortenden Punktes, mit den Schritten: – Bereitstellen eines Satelliten (S) mit einer ersten (1) und einer zweiten (2) Strahlungsquelle, die mit einer ersten bzw. einer zweiten Strahlung das Abtasten des Teils (E) der Erdoberfläche gemäß zwei Koordinaten (x, y) eines Raumbezugssystems bezüglich des Teils (E) durchführen, wobei die erste und die zweite Strahlung zumindest eine jeweilige Eigenschaft (f₁, f₂) zeigen, die sich als eine Funktion der Position (⎕ ..⎕) verändert, die während der Abtastung erreicht wird, so dass jeder Punkt (U(x, y)), der innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche liegt, durch ein jeweiliges Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft bestrahlt wird, das die Koordinaten des Punkts (U(x, y)) innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche eindeutig identifiziert, – Empfangen der ersten und zweiten Strahlung an dem innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche zu ortenden Punkt (U(x, y)), – Erfassen (102, 103) des jeweiligen Wertepaars (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem zu ortenden Punkt; und – Identifizieren (105, 106) der Position des zu ortenden Punkts (U(x, y)) innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche beginnend von dem empfangenen Wertepaar (f₁(x), f₂(y)).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte enthält: – Empfangen der ersten und zweiten Strahlung zumindest an einem Bezugspunkt, dessen Koordinaten (x₀, y₀) innerhalb des Raumbezugssystems bekannt sind, Erfassen (202, 203) eines Paars von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem zumindest einen Bezugspunkt (A(x₀, y₀)); und – Identifizieren (105, 106) der Position des zu ortenden Punkts (U(x, y)) innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche durch Vergleich (⎕f₁, ⎕f₂) zwischen dem jeweiligen Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem Punkt (U(x, y)) und dem Paar von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem zumindest einen Bezugspunkt (A(x₀, y₀)).
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) oder das Paar von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) als Mittel- oder Zentrumswert (f_x) der zumindest einen jeweiligen Eigenschaft innerhalb eines Zeitintervalls (t'_x, t''_x), während dessen der jeweilige Punkt (U(x, y)); A(x₀, y₀)) durch die Strahlung bestrahlt wird, identifiziert werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das die zumindest eine Eigenschaft aus der Frequenz (f₁, f₂) der Strahlung besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Eigenschaft aus einem durch die Strahlung getragenen Code besteht.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine unter der ersten und zweiten Strahlung einer Frequenzmodulation (⎕⎕f₁, ⎕⎕f₂) im Hinblick auf einen festen Bezugswert (f₁₀, f₂₀) unterzogen wird und durch die Tatsache, dass das jeweilige Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) oder das Paar von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) durch die Abweichung der Frequenz im Hinblick auf den festen Bezugswerte identifiziert sind.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es die Schritte enthält: – Anordnen des aufzufindenden Punkts (U(x, y)) eines Mobilgeräts (U), das gegenüber der durch die erste (1) und die zweite (2) Strahlungsquelle emittierten Strahlung empfindlich ist und mit einem Telekommunikationsnetz (IP) verbinden kann, – Ausbilden einer Bezugsstation (A) an dem Bezugspunkt (A(x₀, y₀)), wobei die Bezugsstation auch gegenüber der Strahlung der ersten (1) und zweiten (2) Strahlungsquelle empfindlich ist, wobei die Bezugsstation (A) auch mit dem Telekommunikationsnetz (IP) verbinden kann; und – Ausbilden einer Ortsbestimmungseinheit (5), die mit dem Mobilgerät (U) und der Bezugsstation (A) verbinden kann, um das jeweilige Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft beginnend von dem Mobilgerät (U) zu empfangen, ebenso wie das Paar von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) von der Bezugsstation (A), um die Position des Mobilgeräts (U) im Hinblick auf die Bezugsstation (A) durch einen Vergleich (⎕f₁, ⎕f₂) zwischen dem jeweiligen Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) und dem Paar von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) zu bestimmen.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt eines Ausbildens einer Datenbank in der Ortsbestimmungseinheit (5), die als eine Funktion eines Werts der Abweichung (⎕f₁, ⎕f₂) zwischen dem jeweiligen Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) der Eigenschaft und dem Paar von Bezugswerten (f(x₀), f(y₀)), entsprechend Abweichungswerten (⎕x, ⎕y) der Position des Mobilgeräts (U) im Hinblick auf die Bezugsstation (A) enthält.
System zur Bestimmung der Position eines Endgeräts (U) innerhalb eines gegebenen Teils (E) der Erdoberfläche (T), mit: – einem Satelliten (S), der zu einer ersten (1) und einer zweiten (2) Strahlungsquelle gehört, die mit einer ersten bzw. einer zweiten Strahlung die Abtastung des Teils (E) der Erdoberfläche gemäß zwei Koordinaten (x, y) eines Raumbezugssystems bezüglich dem Teil (E) der Erdoberfläche durchführt, wobei die erste und zweite Strahlung zumindest eine jeweilige Eigenschaft (f₁, f₂) zeigen, die sich als eine Funktion der Position (⎕, ⎕) ändert, die während der Abtas tung erreicht wurde, so dass jeder Punkt (U(x, y)), der innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche enthalten ist, durch ein jeweiliges Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft bestrahlt wird, das eindeutig die Koordinaten des Punkts (U(x, y)) innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche identifiziert; – dem Endgerät (U), das die erste und zweite Strahlung an dem Punkt des Teils (E) der Erdoberfläche empfangen kann und die jeweiligen Wertepaare (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft erfassen kann; und – einer Ortsbestimmungseinheit (U, 5) zur Identifikation (105, 106) der Position des mobilen Endgeräts (U) innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche beginnend von dem jeweiligen Wertepaar (f₁(x), f₂(y)).
System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Bezugsstation (A) zum Empfang der ersten und zweiten Strahlung zumindest an einem Bezugspunkt enthält, dessen Koordinaten (x₀, y₀) innerhalb des Raumbezugssystems bekannt sind, und zur Erfassung (202, 203) eines Paars von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem zumindest einen Bezugspunkt (A(x₀, y₀)) und dadurch, dass die Ortsbestimmungseinheit (U, 5) ausgebildet ist zur Identifikation (105, 106) der Position des mobilen Endgeräts (U) innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche durch Vergleich zwischen dem jeweiligen Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem Punkt (U(x, y)), wo sich das mobile Endgerät (U) befindet und dem Paar von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem zumindest einen Bezugspunkt (A(x₀, y₀)), wo sich die Bezugsstation befindet.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (1) und zweiten (2) Strahlungsquellen derart konfiguriert sind, dass die zumindest eine Eigenschaft durch die Frequenz (f₁, f₂) der Strahlung gebildet ist.
System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten (1) und zweiten (2) Strahlungsquellen so konfiguriert sind, dass die zumindest eine Eigenschaft durch einen durch die Strahlung getragenen Code gebildet ist.
System nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine unter der ersten und zweiten Strahlung einer Frequenzmodulation (⎕⎕f₁, ⎕⎕f₂) im Hinblick auf den festen Bezugswert (f₁₀, f₂₀) unterworfen wird und dass das jeweilige Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) oder das Paar von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) durch die Abweichung der Frequenz im Hinblick auf den festen Bezugswert identifiziert werden.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ortbestimmungseinheit (5) mit dem mobilen Endgerät (U) und der Bezugsstation (A) durch das Telekommunikationsnetz zum Zweck eines Empfang des jeweiligen Wertepaars (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft beginnend von dem mobilen Endgerät (U) ebenso wie dem Paar von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) der Bezugsstation (A) verbinden kann, um die Position des mobilen Endgeräts (U) im Hinblick auf die Bezugsstation (A) durch den Vergleich (⎕f₁, ⎕f₂) zu bestimmen.
Mobiles Endgerät (U), das innerhalb eines gegebenen Teils (E) der Erdoberfläche (T) geortet werden kann, wobei das Endgerät (U) ausgebildet ist: – zum Empfang einer ersten (1) und einer zweiten (2) Strahlung von einem Satelliten (S), die die Abtastung des Teils (E) der Erdoberfläche gemäß zwei Koordinaten (x, y) eines Raumbezugssystems bezüglich des Teils (E) der Erdoberfläche durchführen, wobei die erste und die zweite Strahlung zumindest eine jeweilige Eigenschaft (f₁, f₂) zeigen, die sich als eine Funktion der Position ( ⎕..⎕) verändert, die während der Abtastung erreicht wird, so dass jeder Punkt (U(x, y)), der innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche liegt, durch die erste und die zweite Strahlung beleuchtet wird, die an jedem Punkt ein jeweiliges Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft zeigen, das eindeutig die Koordinaten des Punkts (U(x, y)) innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche identifiziert, und – zur Bestimmung (102, 103) des jeweiligen Wertepaars (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem Punkt des Teils (E) der Erdoberfläche, wo sich das Endgerät U) befindet, wobei die Position des Punkts innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche beginnend von dem jeweiligen Wertepaar (f₁(x), f₂(y)) identifizierbar ist (105, 106).
Endgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (U) zum ausgewählten Senden des jeweiligen Wertepaars (f1(x), f2(y)) von dem zumindest einen Punkt (U) zu einer Ortsbestimmungseinheit (5) ausgebildet ist.
Endgerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (U) ausgebildet ist, zusammenzuarbeiten mit: – einer Bezugsstation (A), die zum Empfang der ersten und zweiten Strahlung an zumindest einem Bezugspunkt, dessen Koordinaten (x₀, y₀) bekannt sind, innerhalb des Raumbezugssystems und zur Erfassung (202, 203) eines Paars von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem zumindest einen Bezugspunkt (A(x₀, y₀)) ausgebildet ist, und – einer Ortsbestimmungseinheit (5), die zur Identifizierung (105, 106) der Position des mobilen Endgeräts (U) innerhalb des Teils (E) der Erdoberfläche durch Vergleich (⎕f₁, ⎕f₂) zwischen dem jeweiligen Wertepaars (f₁(x), f₂(y)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem zumindest einen Punkt (U(x, y)), wo sich das mobile Endgerät (U) befindet, und dem Paar von Bezugswerten (f₁(x₀), f₂(y₀)) der zumindest einen Eigenschaft entsprechend dem zumindest einen Bezugspunkt (A(x₀, y₀)), wo sich die Bezugsstation befindet, ausgebildet ist.
Endgerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (U) zum Empfang der Ortsbestimmungsinformationen von der Ortsbestimmungseinheit (5) ausgebildet ist.
Endgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Eigenschaft durch die Frequenz (f₁, f₂) der Strahlung gebildet ist.
Endgerät nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest einen Eigenschaft durch einen durch die Strahlung getragenen Code gebildet ist.
Endgerät nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Wertepaar (f₁(y), f₂(y)) durch die Abweichung von der zumindest einen Eigenschaft im Hinblick auf die Bezugswerte identifiziert wird.
Endgerät nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Einrichtung zum Lesen von Programmcode enthält und dass das Endgerät (U) zumindest teilweise auf der Grundlage des durch das Endgerät (U) gelesenen Programmcodes ausgebildet ist.