DE60309457T2 - Ortsbestimmung von mobilstationen, verfahren und systeme - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf mobile Kommunikationsstationen, -verfahren und -systeme. Im Besonderen bezieht sie sich auf eine Bestimmung des Standortes von Mobilstationen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Mobile Funkkommunikationssysteme, zum Beispiel Zellulartelephonie oder private mobile Funkkommunikationssysteme, stellen typischerweise Funktelekommunikationsverbindungen zur Verfügung, die zwischen einer Mehrzahl von Teilnehmereinheiten anzuordnen sind, die von einem Fachmann auf dem Gebiet häufig als Mobilstationen (MSs) bezeichnet werden. Der Ausdruck Mobilstation (MS) umfasst im Allgemeinen sowohl tragbare als auch in Fahrzeugen befestigte Funkkommunikationseinheiten, Funktelefone und dergleichen.
  • Mobile Funkkommunikationssysteme unterscheiden sich von festen Kommunikationssystemen, wie zum Beispiel den öffentlichen Telefonnetzwerken (PSTN), hauptsächlich dadurch, dass Mobilstationen ihren geographischen Standort wechseln können, um ihren Anwender zu begleiten, und dadurch variierende Funkausbreitungsumgebungen antreffen.
  • Mobile Funkkommunikationssysteme und in ihnen verwendete Mobilstationen können in einer von zwei Hauptbetriebsarten arbeiten, und zwar einer gebündelten Betriebsart (TMO) und einer Direktbetriebsart (DMO). TMO-Kommunikationen verwenden die durch den Systembetreiber bereitgestellte Infrastruktur, im Besonderen Basistransceiverstationen (BTSs), um Kommunikationen an die und von der MS eines jeden Anwenders oder Teilnehmers, der durch das System versorgt wird, abzuliefern. Die in der TMO zur Verfügung stehenden Ressourcen werden von den vielen MSs, die das System verwenden, gemeinsam verwendet. Systeme, die in einer TMO arbeiten, werden häufig als zellular bezeichnet, weil eine Mehrzahl von BTSs den MSs in einem Netzwerk von überlappenden Bereichen, die als Zellen bekannt sind, einen Dienst zur Verfügung stellen. Im Gegensatz dazu ist eine DMO ein Verfahren, das die Fähigkeit einer direkten Kommunikation zwischen zwei oder mehr MSs ohne Verwendung irgendeiner verknüpften Betreiberinfrastruktur zur Verfügung stellt. Einige MSs können in einer Doppelbetriebsart unter Verwendung entweder der TMO oder der DMO arbeiten.
  • Es sind Verfahren zur Standortbestimmung einer MS bekannt, die in einem TMO-Zellularkommunikationssystem arbeitet. Solche Verfahren umfassen ein sogenanntes TDOA-, oder Ankunftszeitdifferenzverfahren, und ein GPS-basiertes Verfahren (GPS = globales Standortbestimmungssystem). Das TDOA-Verfahren umfasst ein Senden von Signalen von einer gegebenen MS an mindestens drei BTSs, deren Standorte genau bekannt sind, oder ein Empfangen von Signalen von mindestens drei solchen BTSs in einer MS. In dem Falle, in dem das Signal von der MS durch die drei BTSs empfangen wird, kann das System, unter Verwendung einer genauen Zeitreferenz (gewöhnlich GPS) und einer Messung der Durchgangsverzögerung, mit der das Signal jede BTS erreicht, des Signals von der spezifischen MS, den Standort der MS berechnen.
  • In Notfallsituationen sollte es möglich sein, dadurch nach vermissten Personen zu suchen, die eine aktive MS mit sich führen, dass der Standort der MS abgeschätzt wird. Beispiele von Situationen, in denen solche Suchaktionen wahrscheinlich notwendig sind, umfassen solche, in denen Menschen auf See, oder in einem Wald, oder auf einem Berg vermisst werden, oder in denen sie nach einer Explosion, Lawine, und so weiter teilweise oder völlig verschüttet worden sind. Bedauerlicherweise beträgt die typische Genauigkeit der bekannten Standortbestimmungsverfahren, die in der Praxis implementiert worden sind, nur ungefähr einige hundert Meter und ein solches Verfahren beruht auf der Existenz einer BTS-Infrastruktur in dem Bereich, in dem die Suche durchzuführen ist. Folglich sind diese bekannten Verfahren von begrenztem Nutzen, wenn eine Lokalisierungsgenauigkeit benötigt wird, die viel besser als 100 Meter ist.
  • Die EP-A-964,265 von dem Partner des vorliegenden Anmelders, Motorola Ltd., beschreibt ein Verfahren zum Bestimmen eines Standortes einer Mobilstation durch ein Empfangen von Signalen von der Mobilstation bei jeder einer Mehrzahl von Tochterstationen an bekannten Standorten und Messen einer Ankunftszeit der Signale bei den Tochterstati onen und Kommunizieren der Messwerte an eine Berechnungsvorrichtung. Das Verfahren wird durch eine Hauptstation gesteuert, die normalerweise eine Basisstation in einem mobilen Kommunikationssystem ist, die üblicherweise die Berechnungsvorrichtung umfasst, obwohl sich die Berechnungsvorrichtung an einem unspezifizierten 'entfernten Standort' befinden kann.
  • Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem ersten Aspekt ein Verfahren zur Verwendung in einem mobilen Kommunikationssystem zum Abschätzen des Standortes einer Zielmobilstation zur Verfügung gestellt, das ein Empfangen von Signalen von der Zielmobilstation bei einer Mehrzahl von Empfängern an unterschiedlichen Standorten und ein Berechnen des Standortes der Zielmobilstation aus Informationen umfasst, die von den empfangenen Signalen erhalten werden, wobei die Mehrzahl von Empfängern eine erste, zweite und dritte suchende Mobilstation umfasst, wobei die Berechnung eines Standortes durch die erste suchende Mobilstation unter Verwendung eines Verfahrens ausgeführt wird, das auf einer Ankunftszeit oder einer Ankunftszeitdifferenz von Signalen basiert, die zwischen der Zielmobilstation und der Mehrzahl von Empfängern reisen, und wobei die erste, zweite und dritte Mobilstation gemäß TETRA-Erdbündelfunk-Standards arbeiten und untereinander durch eine TETRA-Direktbetriebsart(MDO)-Verbindung kommunizieren, wobei die zweite und dritte suchende Mobilstation betreibbar sind, um an die erste suchende Mobilstation Signale zu senden, die Informa tionen bezüglich eines Findens des Standortes der Zielmobilstation zur Verfügung stellen.
  • Es ist möglich, dass die Funksignale von der Ziel-MS an die suchenden MSs durch eine TMO-Funkverbindung gesendet werden. In diesem Falle ergibt sich jedoch ein Komplexitätsproblem. Somit werden die Funksignale von der Ziel-MS an die suchenden MSs wünschenswerter Weise durch eine DMO-Verbindung gesendet.
  • Die Empfänger, mit Ausnahme der ersten suchenden MS, müssen an Sender angeschlossen sein, zum Beispiel in Transceivereinheiten, die die zweiten und dritten MSs umfassen, um mit der ersten suchenden MS zu kommunizieren, um an die erste suchende MS Signale zu senden, die sich auf ein Finden des Standortes der Ziel-MS beziehen.
  • Das Ankunftszeit- oder Ankunftszeitdifferenzverfahren zur Standortbestimmung ist an sich bekannt und wird zum Beispiel in der GB-B-2368240 beschrieben. Der Vorteil, ein solches Verfahren zur Verwendung als ein Teil des Verfahrens gemäß der Erfindung auszuwählen, besteht darin, dass die Zielmobilstation nicht über eine genaue Zeitsynchronisierung mit den Empfängern, die die suchende(n) Mobilstation(en) umfassen, verfügen müssen, obwohl diese Empfänger selbst wünschenswerter Weise über eine genaue Zeitsynchronisierung verfügen, zum Beispiel durch eine Synchronisierung mit einem externen Synchronisierungstaktgeber, wie zum Beispiel dem Taktgeber des GPS (globales Standortbestimmungssystem), durch ein Umfassen von GPS-Empfängern in Verbindung mit den Empfängern.
  • In dem Verfahren gemäß der Erfindung können die ersten, zweiten und dritten suchenden MSs in einer Suchbetriebsart betreibbar sein, wodurch diese MSs kooperieren, um ein Verfahren anzuwenden, um den Standort der Ziel-MS auf eine der hierin beschriebenen Weisen zu bestimmen. Eine solche Betriebsart kann in jeder MS durch einen Anwender dadurch initiiert werden, dass er der MS ein geeignetes Steuersignal zuführt, zum Beispiel über eine Steuertaste oder eine frei belegbare oder feste Funktionstaste einer Tastatur, oder einen sprachgesteuerten Befehl. Ein GPS-Zusatzgerät kann in Verbindung mit einer oder mehreren dieser MSs verwendet werden, um das Lokalisierungs- und Synchronisierungsverfahren zu unterstützen. Eine dieser MSs, entweder durch Entscheidungslogikfunktionen der MSs selbst oder manuell durch den Anwender einer der MSs ausgewählt, kann signalisieren, anzeigend, dass das Suchverfahren beginnt, und kann später in dem Verfahren Berechnungen ausführen, um den Standort der gesuchten Ziel-MS abzuschätzen. In dem Verfahren, wie zuvor spezifiziert, wird die erste suchende MS als die Leit-MS bezeichnet. Das durch die erste MS als Leit-MS ausgegebene Signal, um das Suchverfahren zu initiieren, zum Beispiel als ein Polling- oder Abfragesignal, kann ein Rundfunksignal sein. Alle MSs innerhalb einer Reichweite, die aktiv (eingeschaltet) sind und entsprechend dem selben Kommunikationsprotokoll arbeiten, wie in der durch die erste suchende MS gesendeten Signalisierung, können das Signal erkennen und durch entsprechendes Senden eines Rücksignals antworten. Die zweiten und dritten suchenden MSs können programmiert sein, von einem Antworten abgehalten zu werden, wenn sie so eingestellt sind, dass sie sich in der Suchbetriebsart befinden. Die Leit-MS, und zwar die erste suchende MS, kann betreibbar sein, um nur eine antwortende MS (gleichzeitig) auszuwählen, das heißt, die antwortende MS, die das stärkste Signal in dem richtigen Protokoll sendet, wie die MS, nach der gesucht wird. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die erste suchende MS ein Signal an die nicht ausgewählten MSs sendet, um weitere Antwortsignale von solchen MSs in einer gegebenen Periode zu verhindern. In diesem Verfahren, wie zuvor beschrieben, ist die MS, nach der gesucht wird, die Ziel-MS.
  • In dem Verfahren gemäß der Erfindung ist die Ziel-MS wünschenswerter Weise betreibbar, um ein oder mehrere Signale an die erste suchende MS und gleichzeitig an die anderen Empfänger zu senden, die durch die erste suchende MS und die anderen Empfänger als Signale erkannt werden, die in einem Standortabschätzungsverfahren eingesetzt werden können. Dieses Signal oder diese Signalisierung durch die Ziel-MS kann eine Antwort auf das Signal sein, das durch die erste suchende MS als Leit-MS in dem Suchverfahren der ersten, zweiten und dritten MSs ausgegeben wird.
  • Alternativ, wenn möglich, kann (können) das (die) Signal(e), das (die) durch die Ziel-MS gesendet wird (werden), durch einen Anwender der Ziel-MS dadurch initiiert werden, dass er ihr eine Steuerfunktionsanweisung zuführt, zum Beispiel über eine Steuertaste oder eine freibelegbare oder feste Funktionstaste einer Tastatur, oder eine sprachaktivierte Steuerung.
  • Das durch die Ziel-MS gesendete Signal wird in dem Verfahren gemäß der Erfindung eingesetzt, um eine Messung der relativen Entfernung der ersten suchenden MS und den anderen Empfängern von der Ziel-MS zur Verfügung zu stellen. Solche Entfernungen werden durch ein bekanntes Ankunftszeit- oder Ankunftszeitdifferenzverfahren, zum Beispiel in der später beschriebenen Art und Weise, gemessen. Der Zeitpunkt, zu dem das Signal oder eine erkannte Teil komponente davon, zum Beispiel der Beginn eines bestimmten Zeitschlitzes, durch die Ziel-MS gesendet wird, wird wünschenswerter Weise durch einen Code in dem Signal gekennzeichnet. Ein solcher Code kann zweckmäßigerweise durch die Empfänger erkannt werden, die die erste suchende MS umfassen, wodurch die Zeit eines Empfangs des selben Signals durch die Empfänger, die die erste suchende MS umfassen, genau aufgezeichnet werden kann. Die Ziel-MS kann zwei oder mehr Signale ausgeben, wobei jedes über einen verschiedenen gekennzeichneten Code verfügt, um das Lokalisierungsverfahren zu unterstützen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in einem zweiten Aspekt eine Mobilstation zur Verfügung gestellt, die als die erste suchende MS in dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt betreibbar ist. Die Mobilstation verfügt über ein elektrooptisches Display und ist betreibbar, um auf dem elektrooptischen Display graphische Informationen der abgeschätzten Standortkoordinaten der Ziel-MS, wie in dem Verfahren durch die erste suchende MS berechnet, anzuzeigen, optional zusammen mit graphischen Informationen der abgeschätzten Standortkoordinaten einer oder mehrerer der anderen suchenden MSs.
  • Die vorliegende Erfindung stellt somit ein neues Verfahren und eine Mobilstation zur Verwendung darin zur Verfügung, das gestattet, dass eine Bestimmung des Standortes einer Zielmobilstation, die von einer vermissten Person mitgeführt wird, genauer als nach dem Stand der Technik durchgeführt wird, und vorteilhafter Weise ein Suchen in Bereichen zulässt, in denen es keine nahegelegene BTS-Infrastruktur gibt. Die Erfindung ist im Besonderen zur Verwendung in einem Kommunikationssystem und einem Verfah ren geeignet, das gemäß bekannten TETRA-Standards arbeitet (TETRA = Erdbündelfunk). Die TETRA-Standards sind Betriebsprotokolle, die durch das Europäische Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) definiert worden sind.
  • Es werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der begleitenden Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung von drei Mobilfunkstationen, die verwendet werden, um in einem von der Erfindung umfassten Verfahren nach einer weiteren Zielmobilfunkstation zu suchen.
  • 2a und 2b sind Darstellungen von guten, beziehungsweise schlechten, Anordnungen von suchenden Mobilstationen, die in dem in 1 dargestellten Verfahren verwendet werden.
  • 3a und 3b sind graphische hyperbolische Darstellungen von möglichen Standortkoordinaten von Mobilstationen, die von einer ersten Messungsiteration von gemessenen Abständen zwischen Paaren der Mobilstationen erhalten wurden, die an dem in 1 dargestellten Suchverfahren teilnehmen.
  • 4a und 4b sind ähnliche Darstellungen wie jene, die in 3a und 3b gezeigt werden, für eine spätere Messungsiteration der gemessenen Abstände.
  • Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung
  • Wie in 1 dargestellt, findet eine Suche nach einer vermissten Person statt, die über eine MS (Mobilstation) N (zum Beispiel ein Mobiltelefon) verfügt. Unter Verwendung der unten beschriebenen Mechanismen und Verfahren werden die MSs (Mobilstationen) 1, 2 und 3 (zum Beispiel Mobiltelefone), die von Helfern mitgeführt werden, die nach dem Anwender der MS N suchen, verwendet, um den Standort der MS N zu erfassen, um die vermisste Person zu finden. Zum Zwecke der Standorterfassung ist jede der MSs 1, 2 und 3 mit einem GPS-Zusatzgerät ausgerüstet, das an die MS angeschlossen ist, das der MS eine genaue Messung ihrer eigenen Standortkoordinaten und eine genaue Zeitreferenz zur Verfügung stellt. Diese GPS-Zusatzgeräte sind Empfänger, die in 1 mit GPS 1a, 2a, beziehungsweise 3a bezeichnet werden. Solche Zusatzgeräte sind auf dem Gebiet der mobilen Telephonie an sich bekannt. Die GPS-Zusatzgeräte müssen nicht permanent an die Mobilstationen angeschlossen sein. Sie können als Zusatz-Zubehörteil eingesetzt werden, das nur in Notfällen verwendet wird, zum Beispiel solchen, in denen die Mobilstationen in einer Suchoperation eingesetzt werden.
  • Es können mehr als drei Mobilstationen in dem Suchverfahren verwendet werden, um genauere Messungen zuzulassen. Drei Mobilstationen sind jedoch ausreichend, um die Erfindung praktisch umzusetzen. In dieser Ausführungsform der Erfindung wird durchgängig angenommen, dass eine DMO-Signalisierung gemäß den TETRA-Standards verwendet wird (TETRA = Erdbündelfunk). Dabei handelt es sich um einen Satz von Betriebsstandards für moderne digitale RF- Kommunikationssysteme, die durch das Europäische Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) spezifiziert worden sind. Es ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung zur Verwendung in anderen Systemen für direkte Funk-Funk-Schnittstellen zwischen den Mobilstationen anwendbar ist.
  • Ein Verfahren zum Suchen nach der MS N umfasst die folgenden Schritte:
  • A: Initiieren einer Signalisierung von der MS N
  • Für die MS N ist es notwendig, eine Funksignalisierung auszugeben, durch die die MSs 1, 2 und 3 ihren Standort bestimmen können. Obwohl es möglich ist, dass die Person, die die MS N hält, die MS N betreiben kann, um sie zu veranlassen, ein Signal zu initiieren, zum Beispiel durch Betätigen einer Taste, einer funktionstasten- oder sprachgesteuerten Vorrichtung, um eine geeignete Steuerfunktion auszuführen, ist es wahrscheinlicher, dass dies in den meisten Fällen nicht möglich ist, zum Beispiel, weil die Person, nach der gesucht wird, bewusstlos ist. Es wird außerdem angenommen, dass die MS N, aufgrund des Energieabflusses auf den Batterien, den dies in aktuell verfügbaren Endgeräten erfordern würde, nicht imstande ist, eine kontinuierliche Übertragung der geeigneten Signalisierung zur Verfügung zu stellen. Daher ist normalerweise ein durch die suchenden Mobilstationen MS 1, 2 und 3 bereitgestellter Polling-Mechanismus erforderlich. Ein Polling-Signal muss erzeugt und gesendet werden. Dies wird durch die MS 1 ausgeführt, deren Anwender die Suchoperation leitet. Der Zweck besteht darin, die MS N, von der angenommen wird, dass sie eingeschaltet ist, allerdings in einem Standby-Zustand, zu veranlassen, den Inhalt des Polling-Signals in ihren Verarbeitungs- und Speicherfunktionen zu erkennen. In Reakti on darauf erzeugt und überträgt die MS N automatisch die erforderliche Lokalisierungshilfssignalisierung. Das durch das Endgerät MS 1 gesendete Polling-Signal kann an eine spezifische Mobilstation geführt werden (in diesem Falle ist es bekannt, dass die MS N vermisst wird), oder durch Rundfunk an jede beliebige Mobilstation in dem Bereich gesendet werden, die das Polling-Signal erkennen kann. In dem letzteren Fall können mehrere Antworten empfangen werden. Zum Zwecke dieser Ausführungsform der Erfindung wird angenommen, dass die Suche einer spezifischen Mobilstation, das heißt, der MS N, gilt.
  • B: Empfang einer Signalisierung von der MS N durch die anderen Mobilstationen MS 1, MS 2 und MS 3
  • Ein Empfang der Signalisierung von der MS N durch die MSs 1, 2 und 3 gestattet den MSs 1, 2 und 3, die genaue 'Empfangszeit' (auch als 'Ankunftszeit' bekannt) zu messen, wenn eine gegebene Komponente der Signalisierung durch jede der Mobilstationen MSs 1, 2 und 3 empfangen wird, wie zuvor beschrieben.
  • C: Übertragen durch die Mobilstationen MS 2 und MS 3 zu der MS 1
  • Die aufgezeichneten Empfangszeiten durch die MSs 2 und 3 zusammen mit den erhaltenen Standortkoordinaten jener MSs, die das GPS-Zusatzgerät 2a, beziehungsweise 3a, von jenen MSs verwenden, werden an die Leitmobilstation MS 1 übertragen. Die MS 1 verfügt dann über die Empfangszeitmessungen und Standortkoordinaten für alle drei suchenden MSs 1, 2 und 3.
  • D: Berechnen durch MS 1
  • Die relativen Abstände der MSs 1, 2 und 3 von der MS N sind zu den jeweiligen Empfangszeiten durch jene Mobilsta tionen proportional. Außerdem verfügt die MS 1 über die Standortkoordinaten von jeder der MSs 1, 2 und 3. Aus diesen verschiedenen Messungen ist die MS 1 imstande, den Standort des Endgerätes 1 zu berechnen.
  • Eine ausführlichere Beschreibung des Verfahrens, das verwendet werden kann, um den Standort der MS N zu bestimmen, ist die folgende:
  • A1: Initiieren einer Signalisierung von der MS N
  • Eine der suchenden Mobilstationen, MS 1, wird als Suchleitendgerät bezeichnet und überträgt einen SPRq-Befehl (SPRq = "Such-Polling-Anforderung"). Der Befehl wird entweder spezifisch zu der MS N geführt, oder an alle Mobilstationen in dem Bereich übertragen. Die anderen MSs, die an der Suche teilnehmen, das heißt, die MSs 2 und 3, wurden am Beginn des Suchverfahrens durch Eingabe eines geeigneten Funktionssignals durch ihre Anwender in eine Such-Kooperations-Betriebsart eingestellt. In dieser Betriebsart sind die MSs 2 und 3 so eingestellt, dass sie nicht auf den SPRq-Befehl reagieren. Durch eine Eingabe von Information durch ihren Anwender ist der MS 1 bewusst, dass die MSs 2 und 3 in die Such-Kooperations-Betriebsart eingestellt wurden.
  • Wenn die MS N den SPRq-Befehl empfängt und versteht, antwortet sie mit einer SPRy-Nachricht (SPRy = 'Such-Polling-Antwort'). Der Inhalt der SPRy-Nachricht kann einen 'Zähler' umfassen, um die Nachrichten zu nummerieren, obwohl andere Parameter, wie zum Beispiel Rahmen und Schlitznummer, vorteilhafter Weise verwendet werden können, um eindeutig zu identifizieren, wann eine bestimmte Nachricht gesendet wird, das heißt, um der Nachricht eine eindeutige Identifizierung (ID) zu geben. Die SPRy-Nachricht, mit ver schiedenen ID-Kennzeichnungen, entsprechend dem Umstand, wann jede gesendet wird, kann mehrere Male wiederholt werden, um sicherzustellen, dass die suchenden Mobilstationen, in diesem Falle die MSs 1, 2 und 3, sie empfangen. Wie oft sie wiederholt wird, kann wie folgt ausgewählt werden. Einige Optionen sind:
    • – Der SPRq-Befehl umfasst die Zahl von Malen, die die SPRy-Nachricht wiederholt werden soll, und die Zeit zwischen Wiederholungen.
    • – Der SPRq-Befehl umfasst die Zeitperiode, in der die Nachricht wiederholt werden soll, und die Zeit zwischen Wiederholungen.
    • – Die obigen Parameter können in der MS N vordefiniert sein.
  • In dem Falle, in dem mehrere MSs auf den SPRq-Befehl reagieren, kann die MS 1 eine der MSs auswählen, weiterzusuchen und die reagierenden MSs, mit Ausnahme von den ausgewählten, anweisen (durch ein spezielles Befehlssignal, das durch die MS 1 ausgegeben wird, wenn sie solche Reaktionen erfasst), ein Übertragen zu stoppen. Es wird angenommen, dass in diesem Falle die ausgewählte MS die MS N ist. Das Suchverfahren fährt dann nur für die MS N fort. Dieses Verfahren kann dann später, nachdem die MS N lokalisiert worden ist, wiederholt werden, um die anderen Mobilstationen zu lokalisieren.
  • B1: Empfang einer Signalisierung von der MS N
  • Wenn die MS N die SPRy-Nachricht überträgt, empfangen die MSs 1, 2 und 3 sie. Sie zeichnen alle die ID der Nachrichten (zum Beispiel den "Zähler" der Rahmen/Schlitz-Nummer) und die Zeit, zu der die Nachricht empfangen wurde, auf. Die MSs senden dann diese Informationen unter Verwen dung einer PSRd-Nachricht (SPRd = "Such-Polling-Antwortdaten") an die MS, die den SPRq-Befehl initiierte, das heißt, an die MS 1. Die SPRd-Nachricht umfasst außerdem die Standortkoordinaten, die von den GPS-Zusatzgeräten 2a und 3a der MSs 2 und 3 erhalten werden. Dieses Verfahren wird für jede empfangene SPRy-Nachricht wiederholt.
  • C1: Übertragung einer Empfangszeit durch die MSs 2 und 3 an die MS 1
  • Die MSs 2 und 3 können betreibbar sein, um ein Signal zu senden, dessen Inhalt durch die MS 1 erkannt wird, wobei Messungsinformationen in Bezug auf das Suchverfahren gegeben werden, die die x- und y-Positionskoordinaten der MSs 2 und 3 und die jeweiligen Empfangszeiten von gegebenen Signalen von der MS N umfassen.
  • D1: Berechnung eines Standortes der MS N durch die MS 1
  • Wenn die MS 1 die SPRd-Nachrichten von den MSs 2 und 3 empfangen hat, initiiert sie ein Verfahren, um die Berechnung des Standortes der MS N durchzuführen, zum Beispiel, wie weiter unten beschrieben, unter Verwendung der von den MSs 2 und 3 empfangenen Daten und den Daten, die sie von der MS N empfing. Es kann sein, dass die Berechnung nach der ersten Iteration dieses Verfahrens nicht genau genug ist oder nicht optimiert ist. In diesem Falle kann der Anwender der MS 1 die Anwender der MSs 2 und 3 anweisen, ihre Standorte zu wechseln (und natürlich kann die MS 1 ihren Standort auch wechseln). Diese Anweisung kann durch ein Senden von Funknachrichten an die MSs 2 und 3 zur Beachtung ihrer Anwender vorgenommen werden, zum Beispiel durch eine SMS und Anzeige bei der empfangenden MS, oder durch eine Sprachnachricht (oder auf irgendeine andere Art und Weise). Die Standortwechselanweisung kann außerdem den gewünschten neuen Standort der MS, wie durch die MS 1 berechnet, umfassen (zum Beispiel 'gehe 30 Meter nach Norden').
  • Der Standort der MS N kann durch eine Triangulation bestimmt werden. Eine sehr gut bekannte Implementierung einer Triangulation basiert auf der Ankunftszeitdifferenz (TDOA) von Funksignalen bei den MSs 1, 2 und 3. Die MS 1 kann mit den selbstempfangenen und von den MSs 2 und 3 gesammelten Informationen Differenzen zwischen den Empfangszeiten der suchenden MSs berechnen, die in Paaren berücksichtigt werden.
  • Wenn T1, T2 und T3 die Ankunftszeiten eines durch die MS N übertragenen Signals durch die MS 1, 2, beziehungsweise 3 bezeichnen, kann die MS 1 die Differenzen T12 = T1 – T2 und T13 = T1 – T3 berechnen. Ein Berechnen dieser Differenzen verringert Fehler in T1, T2 und T3, die allen suchenden MSs gemein sind. Durch Multiplizieren der Differenzen T12 und T13 mit der Lichtgeschwindigkeit kann die MS 1 die entsprechende Differenz in der Entfernung (von der MS N) zwischen den MSs 1 und 2, beziehungsweise den MSs 1 und 3, berechnen. Diese Entfernungen werden als R12, beziehungsweise R13 bezeichnet und sind als Pseudobereiche bekannt.
  • Da es wahrscheinlich ist, dass alle die MSs 1, 2 und 3 in einem kleinen geographischen Bereich angeordnet sind, kann angenommen werden, dass die Empfänger ihrer GPS-Zusatzgeräte 1a, 2a, 3a mit den selben Satellitenkonstellationen verriegelt sind. Fehler in GPS-Messungen verfügen über zwei Komponenten: eine Zufallskomponente, die zum Beispiel auf das Signal-Rausch-Verhältnis des empfangenen Signals zurückzuführen ist, und eine 'systematische' Komponen te, die auf die Geometrien zurückzuführen ist, die an den Messungen und Standorten von Satelliten beteiligt sind. Durch Verwenden der Zeitdifferenzen T12 und T13 wird der Beitrag der systematischen Komponente, die für alle MSs ähnlich ist, aufgehoben.
  • Es wird angenommen, dass (xi, yi), i = 1, 2, 3 die planaren Koordinaten der MSs 1, 2 und 3 bezeichnen, die der MS 1 durch die oben beschriebenen Messungen bekannt sind. Die Differenzen R12 und R13 bringen die geometrischen Orte von Punkten zum Ausdruck, an denen die Differenz einer Entfernung zu der MS N konstant ist. Dies ist eine Hyperbel. Wenn (xn, yn) die Koordinaten der MS N bezeichnet, dann gilt, dass:
    Figure 00170001
  • Dies stellt einen nicht-linearen Satz von Gleichungen dar, die als die Gleichungen 1 und 2 bezeichnet werden, die durch eine Berechnung durch die MS 1 gelöst werden können. Die Gleichungen 1 und 2 können unter Verwendung von Linearisierungstechniken und eines Iterationsverfahrens gelöst werden, wobei eine anfängliche Vermutung für (x0n , y0n ) angestellt wird und diese Vermutung in nachfolgenden Iterationen verfeinert wird. Das Verfahren zum Erhalten dieser mathematischen Lösung ist analog zu dem nach dem Stand der Technik für TMO-Systeme.
  • Da alle die MSs 1, 2 und 3 wahrscheinlich in einem kleinen geographischen Bereich angeordnet sind, kann angenommen werden, dass die Empfänger ihrer GPS-Zusatzgeräte 1a, 2a, 3a mit den selben Satellitenkonstellationen verriegelt sind. In einer GPS-Messung können Fehler auftreten, die über zwei Komponenten verfügen können: eine Zufallskomponente, die zum Beispiel auf das Signal-Rausch-Verhältnis des empfangenen Signals zurückzuführen ist, und eine 'systematische' Komponente, die auf die Geometrien zurückzuführen ist, die an den Messungen und Standorten von Satelliten beteiligt sind. Somit sind die durch das GPS gegebenen Standortkoordinaten im Allgemeinen nicht präzise und es kann einen Fehler von zum Beispiel (<x, <y) geben. Dieser Fehler manifestiert sich in der Genauigkeit einer Bestimmung des Standortes des Endgerätes N.
  • Wenn (<x, <y) der Fehler der GPS-Ortung der MSs 1, 2 und 3 ist, kann angenommen werden, dass er für alle Mobilstationen der selbe ist. Unter Berücksichtigung des Fehlers (<x, <y) kann die Gleichung 1, die durch die MS 1 gelöst werden soll, dann in der folgenden Form geschrieben werden:
    Figure 00180001
    und die Gleichung 2 kann in einer ähnlichen Form geschrieben werden. Unter der Annahme, dass <x2, <y2ι0 und dass ((xn – x1)2 >> 2 < x(xn – x1), und unter der Annahme, dass
    Figure 00180002
    kann gezeigt werden, dass
    Figure 00180003
    Gleichung 3, wobei
    Figure 00190001
    Gleichung 4
  • Das heißt, von dem Standpunkt der Berechnung aus gesehen, ist <R12 einem zusätzliche Fehler in dem gemessenen Pseudobereich äquivalent. Unter der Annahme, dass die MSs 1, 2 und 3 bei den Scheitelpunkten eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind, dessen Seiten gleich 300 Meter sind, und unter der Annahme, dass die Genauigkeit der GPS-Standortmessung ungefähr 1 Meter ist, besitzt der Wert <R12 die Größenordnung von 1,5 Metern.
  • Einer der Vorteile eines Durchführens dieser Berechnung unter Verwendung der oben dargestellten Linearisierungstechnik besteht darin, dass einer der Schritte die Berechnung der sogenannten Kofaktormatrix umfasst, die auf der folgenden Internetseite definiert wird.
    (http://www.gmat.unsw.edu.au/snap/gps/gps survey/chapl/l 49.htm). Diese Kofaktormatrix gestattet die Berechnung von etwas, das als geometrische Verdünnung einer Genauigkeit (GDOP) bekannt ist. Einfach gesagt, stellt die GDOP das Verhältnis zwischen dem Fehler, der bei der Abschätzung des erforderlichen Standortes erhalten wird, und dem optimalen Fehler, der erhalten werden kann, dar. Die GDOP im Zuge einer Implementierung dieser Ausführungsform der Erfindung hängt sehr von den relativen Standorten der MSs 1, 2 und 3 und der MS N ab. wenn die MSs 1, 2 und 3 bezüglich der MS N gut verteilt sind, das heißt, im Idealfall so, dass sie ein gleichschenkliges Dreieck mit der MS N bei dem Zentrum bilden, dann ist die GDOP niedrig, während die GDOP hoch ist, wenn sie nicht gleichmäßig verteilt sind. Dies wird in 2(a) und (b) graphisch dargestellt. 2(a) stellt eine Anordnung der Mobilstationen MS N, 1, 2 und 3 dar (nun als kleine Kreise dargestellt), die einen niedrigen Wert der GDOP liefert. Im Gegensatz dazu stellt 2(b) ein Beispiel einer Anordnung der Mobilstationen MS N, 1, 2 und 3 dar, die einen hohen Wert der GDOP liefert.
  • In den Schritten, die benötigt werden, um die Gleichungen 1 und 2 unter Verwendung eines Linearisierungsansatzes zu lösen, die zum Beispiel von GPS- und TDOA-Berechnungen bekannt sind, kann eine MS (MS 1) einen Wert für die GDOP für die bestimmte Berechnung berechnen. Somit wird der für eine gegebene Berechnung erhaltene GDOP-Wert berechnet und verwendet, um die Standorte der MSs 1, 2 und 3 in Beziehung zueinander und zu der MS N zu verbessern. In einem typischen Verfahren, das den gemessenen GDOP-Wert verwendet, kann anfänglich eine sehr grobe Suche ausgeführt werden. Die MS 1 führt eine Standortberechnung aus und bestimmt, dass der GDOP-Wert groß ist. Dann kann eine Anweisung durch den Anwender der MS 1 an die Anwender von entweder der MS 2 oder MS 3, oder beiden, gesendet werden, sich zu bewegen, neue Messungen durchzuführen und ihre Koordinaten neu zu senden und Zeitmessungen an die MS 1 zu empfangen, um zu sehen, ob ein besserer GDOP-Wert erreicht werden kann. Dieses Verfahren kann schrittweise wiederholt werden, bis ein akzeptabler minimaler Wert der GDOP erreicht wird.
  • Graphisches (analytisches) Verfahren zum Verbessern der GDOP
  • Nachdem R12 und R13 gemessen worden sind können, unter der Annahme, dass alle die Messungen genau sind, Hyperbeln konstruiert werden, die die Lösungen der Gleichungen 1 und 2 in der xy-Ebene darstellen. Von R12 wird ein Satz von Punkten (x1, y1), (x2, y2), und so weiter erhalten, die einer Hyperbel folgen, die den Satz von geometrischen Standorten für alle möglichen Lösungen für (xn, yn) darstellt. Genauso repräsentiert die unter Verwendung von R13 erhaltene Hyperbel und die durch (x1, y1), (x3, y3), und so weiter definierten Punkte den Satz von geographischen Standorten von allen möglichen Lösungen für (xn, yn). Der Schnittpunkt dieser zwei Hyperbeln ist die erste Abschätzung für die Koordinaten der MS N (xn, yn).
  • Dies wird in 3a und 3b dargestellt. In 3a werden die Standorte der MSs 1, 2, 3 und N als kleine Kreise dargestellt, die mit 1, 2, 3, beziehungsweise N gekennzeichnet sind. Somit ist der zu bestimmende unbekannte Standort N. Die mit H1 gekennzeichneten durchgezogenen schwarzen Kurven sind die genauen geometrischen hyperbolischen Standorte. Die mit H2 gekennzeichneten gestrichelten Kurven sind die ungünstigsten Kombinationen für die folgenden Messfehler: <x=!1, <y=!1, <R12=!2, <R13=!2. (Die Einheiten können als Meter interpretiert werden.)
  • 3b wird auf dieselbe Art und Weise erhalten wie 3a, mit einem Zoomen in den Unsicherheitsbereich. Nachdem die graphische Darstellung in den 3a und 3b durch das Endgerät 1 berechnet worden ist, kann die graphische Darstellung durch die MS 1 auf eine bekannte Art und Weise auf einem Display angezeigt werden. Elektrooptische Displays, die eine graphische Darstellung von gegen x-Koordinaten aufgetragenen y-Koordinaten einer aufgetragenen Funktion darstellen, sind an sich bekannt. Das Display kann zum Beispiel ein matrixadressiertes Flüssigkristalldisplay sein. Es wird dann durch den Anwender der MS 1 aus der angezeigten graphischen Darstellung ersehen, dass die MSs 1, 2 und 3 auf eine Art und Weise bewegt werden sollen, so dass sich der ursprünglich abgeschätzte Standort im Zentrum eines Dreiecks befindet, das durch die MSs 1, 2 und 3 an den Scheitelpunkten gebildet wird. Für diese neue Anordnung werden neue Messungen für R12 und R13 vorgenommen. Unter Verwendung der neuen Werte von R12, R13, (x1, y1), (x2, y2) und (x3, y3) wird eine verfeinerte Lösung für (xn, yn) gefunden. Dies wird in 4a und 4b gezeigt.
  • Somit sind in 4a die suchenden MSs 1, 2 und 3 zu Standorten bewegt worden, die einen besseren GDOP-Wert als die erste Lokalisierungsiteration ergeben.
  • 4b leitet sich von den selben Messungen wie 4a ab, jedoch mit einem Zoomen in den Unsicherheitsbereich. Der in den vergrößert dargestellten Versionen in 3b und 4b verwendete Skalierungsfaktor ist der selbe geblieben, um die durch 4b erhaltene Verbesserung darzustellen.
  • Ein qualitativer Vergleich der 3b und 4b zeigt, dass der GDOP-Wert oder Unsicherheitsfaktor in 4b verbessert worden ist. In der Praxis können etliche weitere Iterationen des Verfahrens durchgeführt werden, wobei jedes mal eine Verfeinerung der Standortbestimmung der MSs 1, 2 und 3 verwendet wird, bis ein akzeptabler minimaler Wert der GDOP erhalten worden ist. Üblicherweise wird das durch die Standorte der MSs 1, 2, 3 gebildete Dreieck für jede Iteration verkleinert. Nachdem die minimale GDOP gefunden worden ist, wird das Verfahren gestoppt und der Standort des Endgerätes N sollte den Anwendern der Endgeräte 1, 2, 3 ersichtlich sein. Eine zusätzliche Hilfe, zum Beispiel ein Verwenden von Spürhunden, kann in diesem Stadium in der Suche nach dem Anwender der MS N verwendet werden.
  • Die Auswirkung einer Nichtberücksichtigung der Höhe über Normal-Null
  • In der obigen Beschreibung des Standortbestimmungsverfahrens, im Besonderen unter Bezug auf 2a bis 4b, ist angenommen worden, dass sich alle die MSs auf der selben Höhe über Normal-Null befinden, das heißt, bei der selben z-Komponente in einem dreidimensionalen kartesischem x, y, z-Koordinatensystem. In der Praxis jedoch ist eine Variation in der z-Komponente zwischen den MSs eine zusätzliche Fehlerquelle. wir haben jedoch eine Simulationsanalyse durchgeführt, um die Auswirkung dieser Variation zu untersuchen. Diese Simulationsbefunde haben gezeigt, dass, außer wenn die Höhenunterschiede in der Größenordnung der Abstände zwischen den MSs liegen, die Auswirkung vernachlässigbar ist. Zum Beispiel, wenn die durchschnittliche Entfernung zwischen den MSs 1, 2 und 3 ungefähr 100 Meter beträgt, resultieren Höhenunterschiede von +/– 10 Metern in einer vernachlässigbaren Abweichung der zweidimensionalen Lösung (in der alle Höhen als 0 genommen werden), im Vergleich mit den genauen dreidimensionalen Lösungen (in denen die tatsächlichen Höhen berücksichtigt werden). In extremen Fällen, in denen klar ist, das die Abweichungen nicht vernachlässigt werden können, können eine oder mehrere der suchenden MSs 1, 2, 3 erhöht werden, um ein Dreieck zu bilden, für das die Höhenunterschiede verringert oder aufgehoben sind, und/oder es können mehr als drei kooperierende suchende MSs eingesetzt werden.

Claims (26)

  1. Verfahren zur Verwendung in einem mobilen Kommunikationssystem zum Abschätzen des Standortes einer Zielmobilstation (N), was ein Empfangen von Signalen von der Zielmobilstation bei einer Mehrzahl von Empfängern an unterschiedlichen Standorten und ein Berechnen des Standortes der Zielmobilstation aus Informationen umfasst, die von den empfangenen Signalen erhalten werden, wobei die Mehrzahl von Empfängern eine erste (1), zweite (2) und dritte (3) suchende Mobilstation umfasst, wobei die Berechnung eines Standortes durch die erste suchende Mobilstation unter Verwendung eines Verfahrens ausgeführt wird, das auf einer Ankunftszeit oder einer Ankunftszeitdifferenz von Signalen basiert, die sich zwischen der Zielmobilstation und der Mehrzahl von Empfängern bewegen, und dadurch gekennzeichnet, dass die erste, zweite und dritte Mobilstation gemäß TETRA-Erdbündelfunk-Standards arbeiten und untereinander durch eine TETRA-Direktbetriebsart(MDO)-Verbindung kommunizieren, wobei die zweite und dritte suchende Mobilstation betreibbar sind, um an die erste suchende Mobilstation Signale zu senden, die Informationen bezüglich eines Findens des Standortes der Zielmobilstation zur Verfügung stellen.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Zielmobilstation betreibbar ist, so dass Funksignale von der Zielmobilstation, die an die suchenden Mobilstationen zu senden sind, durch eine TMO-Funkverbindung (TMO = gebündelte Betriebsart) gesendet werden.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Zielmobilstation betreibbar ist, um mit der ersten, zweiten und dritten suchenden Mobilstation durch eine DMO-Verbindung (DMO = Direktbetriebsart) zu kommunizieren.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste, zweite und dritte suchende Mobilstation in einer Suchbetriebsart betreibbar sind, wodurch diese Mobilstationen kooperieren, um ein Verfahren anzuwenden, um den Standort der Zielmobilstation zu bestimmen.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei das durch die erste, zweite und dritte Mobilstation angewendete Verfahren eine Bewegung der Mobilstationen umfasst, damit sie sich an einem Standort befinden, der offensichtlich näher bei der Zielmobilstation ist.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei die Suchbetriebsart in jeder der suchenden Mobilstationen durch einen Anwender einer jeden entsprechenden Station dadurch initiiert wird, dass er ihr ein Steuersignal zuführt.
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei jeder der ersten, zweiten und dritten suchenden Mobilstationen Mittel zur Standorterfassung zur Verfügung gestellt werden, um ihren eigenen Standort zu bestimmen, und Zeitreferenzmittel zur Verfügung gestellt werden, um eine genaue Zeitreferenz zur Verfügung zu stellen.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Mittel zur Standorterfassung und die Zeitreferenzmittel einen GPS-Empfänger (GPS = globales Positionsbestimmungssystem) umfassen, der in die Mobilstation eingebaut ist oder an ihr befestigt ist.
  9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Mobilstation als eine Haupt-Mobilstation bezeichnet wird und die zweite und dritte Mobilstation als kooperierende Mobilstationen in der Suchbetriebsart bezeichnet werden.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die erste suchende Mobilstation betreibbar ist, um ein Signal auszugeben, das anzeigt, dass das Suchverfahren beginnen soll.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 9 oder Anspruch 10, wobei die erste suchende Mobilstation betreibbar ist, um ein Polling- oder Abfragesignal auszugeben, um nach der Zielmobilstation zu suchen.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das Polling- oder Abfragesignal als ein Signal ausgegeben wird, das an relevante Mobilstationen in einem Bereich übertragen wird.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei die erste suchende Mobilstation betreibbar ist, um Signale von den Mobilstati onen zu empfangen, die das Rundfunksignal empfangen haben, und um eine von den Mobilstationen als die Zielmobilstation auszuwählen.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei die zweite und dritte suchende Mobilstation programmiert worden sind, um davon abgehalten zu werden, auf das Rundfunksignal zu antworten, wenn sie so eingestellt sind, dass sie sich in der Suchbetriebsart befinden.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 13 oder Anspruch 14, wobei die erste suchende Mobilstation betreibbar ist, um ein Signal an die nicht ausgewählten Mobilstationen zu senden, um weitere Antwortsignale von solchen Stationen in einer gegebenen Periode zu verhindern.
  16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Zielmobilstation betreibbar ist, um an die erste, zweite und dritte suchende Mobilstation ein oder mehr Signale zu senden, die durch die erste, zweite und dritte suchende Mobilstation als Signale erkannt werden, die in einem Standortabschätzungsverfahren eingesetzt werden können.
  17. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das Signal oder jedes der Signale von der Zielmobilstation in Reaktion auf ein Signal gesendet wird, das durch die erste suchende Mobilstation als eine Hauptmobilstation in dem Suchverfahren der ersten, zweiten und dritten suchenden Mobilstation ausgegeben wird.
  18. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das durch die Zielmobilstation gesendete Signal automatisch und periodisch durch die Zielmobilstation erzeugt wird.
  19. Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei das durch die Zielmobilstation gesendete Signal durch einen Anwender der Zielmobilstation dadurch initiiert wird, dass er ihr eine Steuerfunktionsanweisung zuführt.
  20. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei das (die) durch die Zielmobilstation gesendete(n) Signal(e) eingesetzt wird (werden), um eine Messung der relativen Entfernungen der ersten, zweiten und dritten suchenden Mobilstation voneinander und von der Zielmobilstation zur Verfügung zu stellen.
  21. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Zeitmoment, in dem das Signal oder eine erkannte Teilkomponente davon, das durch die Zielmobilstation gesendet wird, durch einen Identifizierungscode in dem Signal gekennzeichnet wird, wobei ein solcher Code durch die erste, zweite und dritte suchende Mobilstation erkannt wird, wodurch die Zeit eines Empfangs des selben Signals durch solche Stationen genau aufgezeichnet werden kann.
  22. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei die Zielmobilstation zwei oder mehr Signale ausgibt, von denen jedes über einen verschiedenen gekennzeichneten Code verfügt, um das Lokalisierungsverfahren zu unterstützen.
  23. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei die erste suchende Mobilstation betreibbar ist, um die Koordinaten von zwei Sätzen von Punkten zu berechnen, wobei jeder Satz eine Hyperbel definiert, die mögliche Lösungen von Gleichungen darstellt, die die Standorte der suchenden Mobilstationen definieren, die unter Verwendung des Ankunftszeitdifferenzverfahrens erhalten werden, wenn es auf Paare der suchenden Mobilstationen angewendet wird.
  24. Verfahren gemäß Anspruch 23, wobei die erste suchende Mobilstation über ein elektrooptisches Display verfügt und betreibbar ist, um auf dem Display die Hyperbel zu zeigen, wobei der abgeschätzte Standort der Zielmobilstation bei dem Schnittpunkt der Hyperbeln liegt.
  25. Mobilstation, die als die erste suchende Mobilstation in dem Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche betreibbar ist und über ein elektrooptisches Display verfügt und betreibbar ist, um auf dem elektrooptischen Display graphische Informationen bezüglich der abgeschätzten Standortkoordinaten der Zielmobilstation anzuzeigen, wie in dem erwähnten Verfahren durch die erste suchende Mobilstation berechnet.
  26. Mobilstation gemäß Anspruch 25, die außerdem betreibbar ist, um auf dem elektrooptischen Display graphische Informationen der abgeschätzten Standortkoordinaten von einer oder mehreren der anderen suchenden Mobilstationen anzuzeigen.
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7782256B2 (en) 1999-03-05 2010-08-24 Era Systems Corporation Enhanced passive coherent location techniques to track and identify UAVs, UCAVs, MAVs, and other objects
US7667647B2 (en) 1999-03-05 2010-02-23 Era Systems Corporation Extension of aircraft tracking and positive identification from movement areas into non-movement areas
US7908077B2 (en) 2003-06-10 2011-03-15 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Land use compatibility planning software
US8203486B1 (en) 1999-03-05 2012-06-19 Omnipol A.S. Transmitter independent techniques to extend the performance of passive coherent location
US7570214B2 (en) 1999-03-05 2009-08-04 Era Systems, Inc. Method and apparatus for ADS-B validation, active and passive multilateration, and elliptical surviellance
US7739167B2 (en) 1999-03-05 2010-06-15 Era Systems Corporation Automated management of airport revenues
US7889133B2 (en) 1999-03-05 2011-02-15 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Multilateration enhancements for noise and operations management
US8446321B2 (en) 1999-03-05 2013-05-21 Omnipol A.S. Deployable intelligence and tracking system for homeland security and search and rescue
US7777675B2 (en) 1999-03-05 2010-08-17 Era Systems Corporation Deployable passive broadband aircraft tracking
US8280412B2 (en) * 2002-07-31 2012-10-02 Interdigital Technology Corporation Method for enhanced mobile assisted positioning
US6768459B2 (en) 2002-07-31 2004-07-27 Interdigital Technology Corporation Method and system for positioning mobile units based on angle measurements
US20060267841A1 (en) * 2003-01-02 2006-11-30 Lee Chong U Position determination with peer-to-peer communication
US20040214584A1 (en) * 2003-04-22 2004-10-28 Interdigital Technology Corporation Method and system for managing cooperative positioning among wireless transmit/receive units
JP4077377B2 (ja) * 2003-08-11 2008-04-16 富士通株式会社 計測端末、サービス装置、及び要求端末
US7245899B2 (en) 2004-12-13 2007-07-17 Fredrik Carle Portable rescue device and a method for locating such a device
US7427952B2 (en) * 2005-04-08 2008-09-23 Trueposition, Inc. Augmentation of commercial wireless location system (WLS) with moving and/or airborne sensors for enhanced location accuracy and use of real-time overhead imagery for identification of wireless device locations
US20070004426A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Pfleging Gerald W Location information display for cellular device
US7965227B2 (en) 2006-05-08 2011-06-21 Era Systems, Inc. Aircraft tracking using low cost tagging as a discriminator
US7498982B1 (en) * 2006-08-09 2009-03-03 Rockwell Collins, Inc. Method to improve accuracy of targeted position estimation through use of multiple networked observations
EP2064822B1 (de) * 2006-09-06 2018-10-10 Nxp B.V. Netzwerk und verfahren zur taktsynchronisation von clustern in einem zeitgesteuerten netzwerk
US7706811B2 (en) 2006-09-19 2010-04-27 Broadphone Llc Signal comparison-based location determining method
DE102006056338A1 (de) * 2006-11-29 2008-06-05 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Endgeräts in einem Mobilfunknetz
GB0702771D0 (en) * 2007-02-13 2007-03-21 Sepura Ltd Communications systems
DE102007059598A1 (de) * 2007-12-11 2009-06-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen einer Position eines mobilen Kommunikationsendgeräts
GB0807947D0 (en) * 2008-05-01 2008-06-11 H W Comm Ltd Apparatus and method for determining the location of an RF source
DE102009005977A1 (de) * 2009-01-23 2010-07-29 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren zur Positionsbestimmung eines mobilen Endgerätes
EP2239973B1 (de) * 2009-04-09 2016-04-06 Airbus Defence and Space Oy Aufzeichnung von Kommunikationen
US8457657B2 (en) * 2010-01-22 2013-06-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for peer-assisted localization
US20140105194A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Motorola Solutions, Inc. Method and apparatus for more efficient sharing of synchronized direct mode timeslots
JP6290851B2 (ja) * 2015-12-24 2018-03-07 日本電気株式会社 信号構成装置、信号構成システム、信号構成方法、および信号構成用プログラム
CN111404629B (zh) * 2019-09-04 2022-08-05 杭州承联通信技术有限公司 一种tdma无线自组网时钟同步搜索的方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2316823A (en) * 1996-08-24 1998-03-04 Motorola Ltd Loxcating cellular radio transmitter
US6236365B1 (en) * 1996-09-09 2001-05-22 Tracbeam, Llc Location of a mobile station using a plurality of commercial wireless infrastructures
US5973643A (en) * 1997-04-11 1999-10-26 Corsair Communications, Inc. Method and apparatus for mobile emitter location
US6040800A (en) 1997-04-22 2000-03-21 Ericsson Inc. Systems and methods for locating remote terminals in radiocommunication systems
US6526039B1 (en) * 1998-02-12 2003-02-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and system for facilitating timing of base stations in an asynchronous CDMA mobile communications system
GB2338374A (en) * 1998-06-10 1999-12-15 Motorola Ltd Locating a mobile telephone using time of arrival measurements
KR100378124B1 (ko) * 1998-12-10 2003-06-19 삼성전자주식회사 이동통신시스템에서단말기의위치추정장치및방법
US6453168B1 (en) * 1999-08-02 2002-09-17 Itt Manufacturing Enterprises, Inc Method and apparatus for determining the position of a mobile communication device using low accuracy clocks
US6160511A (en) * 1999-09-30 2000-12-12 Motorola, Inc. Method and apparatus for locating a remote unit within a communication system
EP1299743A2 (de) * 2000-07-03 2003-04-09 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Verfahren und drahtloses endgerät zur erzeugung und aufrechterhaltung eines relativen ortungssystems
US6574478B1 (en) * 2000-08-11 2003-06-03 Alcatel Usa Sourcing, L.P. System and method for locating mobile devices
GB0020517D0 (en) * 2000-08-21 2000-10-11 Roke Manor Research Pseudo active location
EP1229343A1 (de) * 2001-01-31 2002-08-07 BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company System und Verfahren zur Bestimmung des Standorts einer Mobileinheit
US6567044B2 (en) * 2001-09-20 2003-05-20 Ernest A. Carroll Miniature, unmanned remotely guided vehicles for locating an object with a beacon

Also Published As

Publication number Publication date
GB2387072A (en) 2003-10-01
DE60309457D1 (de) 2006-12-14
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WO2003083504A1 (en) 2003-10-09
US20050159174A1 (en) 2005-07-21
AU2003212304A1 (en) 2003-10-13
DK1493040T3 (da) 2007-03-12
ATE344463T1 (de) 2006-11-15
EP1493040A1 (de) 2005-01-05
EP1493040B1 (de) 2006-11-02
GB2387072B (en) 2004-09-22
GB0207344D0 (en) 2002-05-08

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