EP1772835A1 - Sensor network and method for monitoring a site - Google Patents

Sensor network and method for monitoring a site Download PDF

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EP1772835A1
EP1772835A1 EP06020917A EP06020917A EP1772835A1 EP 1772835 A1 EP1772835 A1 EP 1772835A1 EP 06020917 A EP06020917 A EP 06020917A EP 06020917 A EP06020917 A EP 06020917A EP 1772835 A1 EP1772835 A1 EP 1772835A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensors
communication
sensor network
programming
terrain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06020917A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roman Dr. Glöckler
Peter Dr. Kalisch
Gerd Dr. Esser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diehl Stiftung and Co KG
Original Assignee
Diehl Stiftung and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl Stiftung and Co KG filed Critical Diehl Stiftung and Co KG
Publication of EP1772835A1 publication Critical patent/EP1772835A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
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    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/009Signalling of the alarm condition to a substation whose identity is signalled to a central station, e.g. relaying alarm signals in order to extend communication range
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/194Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19639Details of the system layout
    • G08B13/19641Multiple cameras having overlapping views on a single scene
    • GPHYSICS
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    • G08B13/194Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
    • G08B13/196Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
    • G08B13/19654Details concerning communication with a camera
    • G08B13/1966Wireless systems, other than telephone systems, used to communicate with a camera
    • GPHYSICS
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    • G08B13/194Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
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    • G08B13/19669Event triggers storage or change of storage policy
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    • G08B29/18Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/20Calibration, including self-calibrating arrangements
    • G08B29/22Provisions facilitating manual calibration, e.g. input or output provisions for testing; Holding of intermittent values to permit measurement

Definitions

  • the invention relates to a sensor network and a method for monitoring a terrain.
  • the invention relates to the problem of securing a terrain against the intrusion of unwanted persons or to monitor activities of any kind within the terrain.
  • the object of the invention is to provide a sensor network, which allows the monitoring and protection of a terrain with the least possible effort and cost. It is another object of the invention to provide a corresponding method for monitoring and securing a terrain with the corresponding advantages.
  • the invention recognizes that, especially when monitoring a large area, it involves an immense effort to install individual sensors in a location-specific manner.
  • the stationary installed sensors must be complex interconnected and connected to a central unit. About the type of interconnection or other coding can then recognize the central unit, from which place of the terrain which signals are obtained.
  • One such system is, for example, the installation of multiple cameras in different locations of a building.
  • at least one programming module is provided for the fixed sensors, with the position detection means of which the position of the sensors can be determined. Once the position has been determined, it is memorized to the respective sensor by programming. The sensor then knows which position it is in. This allows the sensors to be deployed freely; the position is assigned after application.
  • Such a programming module also offers the possibility of using relatively expensive components, such as the components for determining the position in small numbers, while other cheaper components can be arranged in the high-volume sensors.
  • relatively expensive components such as the components for determining the position in small numbers
  • other cheaper components can be arranged in the high-volume sensors.
  • the invention finally recognizes that the complex query of each individual sensor according to the recorded parameters can be significantly simplified if the sensors are equipped with communication means for communication with each other.
  • the recorded information can be communicated as signals, for example, to the adjacently located sensors, which forward the information in turn.
  • Such a sensor network avoids in particular parallel communication paths.
  • the networking of the sensors with each other happens automatically, for example, by determining the strongest communication signal or the communication signal with the best signal-to-noise ratio of the signals received from the surrounding sensors and then set up a corresponding communication link.
  • a sensor network with efficient communication paths with each other and towards the central unit is created.
  • the sensor network described is suitable for both civilian and military applications.
  • the arbitrarilychipridden sensors their position is impressed only after application. Via the self-forming communication paths, a favorable, in particular rapid, forwarding of the detected signals to a central unit is established.
  • the sensors are not limited to the detection of invading persons. Equally well as monitoring relevant parameters pollutant concentrations, smoke, fog, vibrations or biological / chemical agents can be detected. In particular, it is not necessary that all sensors are equipped with the same detectors. It is quite conceivable that different monitoring-relevant parameters are monitored within the terrain by means of different sensors.
  • the position of the deployable or detectable sensors can thereby be impressed by an on-site emergency force manually programming each sensor.
  • the imprint by means of radio communication or optical communication from a central programming module, which knows the position of the individual sensors, conceivable.
  • the programming module is mobile.
  • the programming module can approach the sensors, determine their own position and transmit them to the approached sensor by means of the programming means.
  • the remaining "location blur”, which corresponds to the distance between the approximated programming module and the respective sensor, is negligible, but may be taken into account as needed.
  • the position detecting means is a navigation element, in particular a GPS or a Galileo detector.
  • the global position of the programming module and thus the position of the "approached" sensors can be reliably determined.
  • other navigation elements for the position detection means are conceivable, such as in particular radio bearing or the localization of a mobile phone by detecting the dial-in node.
  • the position detection means comprises a triangulation device which determines the position of the sensors by means of reference sensors.
  • the reference sensors themselves are equipped with a navigation element of the type described, which in turn allows their global position to be determined exactly.
  • a navigation element of the type described, which in turn allows their global position to be determined exactly.
  • radio communication it is then possible to deduce the distance of the sensor element on the basis of the field strength information. Especially in open terrain this allows a reliable position determination. The intersection of the distance circles around the reference modules then corresponds to the sought position of the corresponding sensor.
  • each sensor can also be taken into account when applying the sensors. If the sensors are distributed evenly distributed on the ground, which is quite realistic for a large number of sensors, it can already be given a mean distance between the individual sensors.
  • the sensors deployed at the corners of the terrain can be identified by being able to build significantly fewer communication links to the neighbor sensors than the sensors located inside the terrain. If some of the corner sensors are detected exactly in their position with the aid of the reference sensors, then from there again the position of the individual sensors with the aid of a triangulation method and the known mean distance can be determined penetrating into the interior of the sensor network.
  • the mobile programming module is a component of a self-navigating drone.
  • the drone designed, for example, as a land robot or as an unmanned flying object then navigates automatically through or over the terrain with the sensors applied thereon. By communicating with the individual sensors, they can be tracked down, their position determined and impressed on it.
  • the use of an unmanned drone for example, releases ground forces from dangerous use in unexplored terrain.
  • At least one master module equipped with a communication unit is provided in the sensor network, which is designed as an interface between the sensors and an external central unit.
  • Such master modules are deployed with significantly lower numbers than the sensors as such.
  • a master module is provided for its function as an interface with a device which is able to produce in particular a long-range communication link with a remote base camp or a remote central processing unit.
  • the sensors have a communication detector for determining a parameter representing the communication strength.
  • a parameter representing the communication strength can be, for example, the level of the received signal or the signal / noise ratio.
  • the communication detector can be realized for example by an electronic evaluation circuit.
  • the sensor network can be realized in particular in the case of a civil application by means of electrical cable connections, it is expedient to carry out the communication of the sensors wirelessly.
  • the communication means are formed in particular by optical or radio-communicating transmitting and receiving units.
  • the networking of the sensors to the sensor network then takes place, in particular, by selecting those adjacent sensors to which the best reception and transmission conditions prevail on account of the local conditions.
  • the sensors are designed to be ejected.
  • the sensors are then deployed quickly and easily by launching from an aircraft overflying the terrain.
  • the sensors fall, for example, by a parachute braked on the grounds and remain stationary there.
  • the sensors are expediently designed as anchoring stationary itself. This can be realized, for example, by screwing in a ground anchor or by bonding with in particular rocky ground.
  • the shape of the sensors can be designed such that they self-dig into the soil by the accumulation of kinetic energy during impact.
  • the invention has the advantage that a sensor network can be constructed with sensors of simple design, which has a significant cost advantage over directly coupled sensor / actuator active systems, especially in a large-scale use.
  • the invention is suitable for shutting off, monitoring or securing large-area grounds.
  • a typical terrain has a size of about 1 km 2 , on which about 10,000 sensors are deployed.
  • the mean distance between adjacent sensors is about 10 m.
  • about 10 master modules are deployed that are capable of making radio contact to a central unit more than 10 km away.
  • the FIGURE schematically shows a self-crosslinking sensor network 1 comprising individual sensors 3, 3 ', 3 "and an associated master module 5.
  • the individual sensors 3, 3', 3" and the master module 5 are on a terrain 6 Dropped from a terrain 6 over-flying helicopter 8 deployed. During the flight phase, as can be seen from the just dropped sensor 10, a parachute unfolds for safe deployment. After landing the sensors 3 anchor to the ground These are fixed by means of an anchoring 13, not shown here.
  • an unmanned aerial drone 23 overflows the terrain 6 at low altitude.
  • the drone 23 has a radio-enabled programming means 25 and a GPS detector 26 as position detection means. Programming means 25 and position detection means together form the programming module.
  • the drone recognizes 23 by means of the radio-enabled programming means 25 based on the respective communication means the individual sensor 3 '. If the drone 23 has detected a sensor 3 'in the area 6, it determines its own global position by means of the GPS detector 26 and transmits it to the detected sensor 3', where it is impressed. For the determination of the global position, the GPS detector 26 communicates with a satellite 27 in a known manner.
  • the deployed sensors 3, 3 ', 3 in addition to motion detectors, further detectors for detecting shocks with the aid of which intruding vehicles can be identified and Detectors for the detection of biological warfare agents.
  • bio-chips can be used.

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Abstract

The network (1) has fixed-position sensors (3, 3`, 3``), which are deployable in a territory for monitoring-relevant parameters, and a programming module. The sensors are equipped with a communication unit for communication with one another and with the module. The module has a position-detection unit and a programming unit (25). The sensors are configured to form a network. The sensors of simple design are utilized. The detection unit determines position of the sensors. The programming unit embosses the sensors by the communication unit. An independent claim is also included for a method for monitoring a territory.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensor-Netzwerk sowie ein Verfahren zur Überwachung eines Geländes. Die Erfindung bezieht sich auf die Problematik, ein Gelände gegen das Eindringen unerwünschter Personen abzusichern oder Aktivitäten jedweder Art innerhalb des Geländes zu überwachen.The invention relates to a sensor network and a method for monitoring a terrain. The invention relates to the problem of securing a terrain against the intrusion of unwanted persons or to monitor activities of any kind within the terrain.

Für eine zivile Überwachung eines Geländes ist es bekannt, optische Sensoren, wie beispielsweise Kameras oder Bewegungsmelder anzuordnen, die Aktivitäten bzw. Bewegungen auf dem oder innerhalb des Geländes aufzeichnen oder Folgeaktionen wie das Einschalten einer Beleuchtung auslösen. Im militärischen Bereich muss beispielsweise ein Lager abgesichert und überwacht werden oder aber es muss ein ganzer Geländeabschnitt überquerungssicher gemacht werden. Für den ersten Fall werden wiederum optische Sensoren oder Detektoren jedweder Art verwendet. Für den zweiten Fall werden noch immer verbotenerweise Landminen eingesetzt, die für eine Nutzbarmachung des Geländes später in gefährlicher und aufwändiger Weise wieder entfernt werden müssen.For a civilian surveillance of a terrain, it is known to arrange optical sensors, such as cameras or motion detectors, which record activities or movements on or within the terrain or trigger follow-up actions such as turning on a light. In the military sector, for example, a warehouse must be secured and monitored, or a whole area section must be made safe from crossing. For the first case again optical sensors or detectors of any kind are used. For the second case, landmines are still being used illegally, which later have to be removed again in a dangerous and costly way to make use of the site.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sensor-Netzwerk anzugeben, welches die Überwachung und Absicherung eines Geländes mit möglichst geringem Aufwand und kostengünstig ermöglicht. Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes Verfahren zur Überwachung und Absicherung eines Geländes mit den entsprechenden Vorteilen anzugeben.The object of the invention is to provide a sensor network, which allows the monitoring and protection of a terrain with the least possible effort and cost. It is another object of the invention to provide a corresponding method for monitoring and securing a terrain with the corresponding advantages.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Sensor-Netzwerk mit einer Anzahl von in einem Gelände ausbringbaren ortsfesten Sensoren für überwachungsrelevante Parameter und mindestens einem Programmiermodul, wobei die ortsfesten Sensoren jeweils mit einem Kommunikationsmittel zur Kommunikation untereinander und mit dem Programmiermodul ausgestattet sind, wobei das Programmiermodul ein Positionserfassungsmittel und ein Programmiermittel aufweist, wobei mittels des Positionserfassungsmittels die Position der Sensoren ermittelbar und den Sensoren jeweils mittels des Programmiermittels über das Kommunikationsmittel einprägbar ist, und wobei die Sensoren sich selbst vernetzend ausgebildet sind.The first object is achieved according to the invention by a sensor network having a number of stationary sensors which can be deployed in a terrain for monitoring-relevant parameters and at least one programming module, wherein the stationary sensors are each equipped with a communication means for communication with each other and with the programming module, wherein the programming module comprises a position detection means and a programming means, wherein by means of the position detection means, the position of the sensors can be determined and the sensors each by means of the programming means can be imprinted via the communication means, and wherein the sensors are self-crosslinking.

Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der Erkenntnis aus, dass zur Überwachung eines insbesondere großräumigen Geländes der genaue Ort bzw. die genaue Position einer Aktivität, wie beispielsweise die Bewegungen einer eindringenden Person, identifiziert werden muss, damit Folgeschritte zur weiteren Aufklärung oder zum Ergreifen einer entsprechenden Gegenmaßnahme, wie dem Ergreifen der detektierten Person, erfolgen können.The invention is based in a first step on the knowledge that the exact location or the exact position of an activity, such as the movements of an intruder, must be identified for monitoring a particular large-scale terrain, so follow-up steps for further education or Taking a corresponding countermeasure, as the seizure of the detected person can take place.

In einem weiteren Schritt erkennt die Erfindung, dass es insbesondere bei der Überwachung eines großen Geländes einen immensen Aufwand bedeutet, einzelne Sensoren ortsgenau zu installieren. Die ortsfest installierten Sensoren müssen aufwändig zusammengeschaltet und mit einer Zentraleinheit verbunden werden. Über die Art der Verschaltung oder über eine sonstige Kodierung kann dann die Zentraleinheit erkennen, von welchem Ort des Geländes welche Signale erhalten werden. Ein solches System ist beispielsweise die Installation von mehreren Kameras an verschiedenen Orten eines Gebäudes. Eine solch aufwändige mit einem hohen Zeitaufwand verbundene Installation lässt sich jedoch vermeiden, wenn zu den ortsfesten Sensoren mindestens ein Programmiermodul vorgesehen ist, mit dessen Positionserfassungsmittel die Position der Sensoren ermittelbar ist. Ist die Position ermittelt, so wird diese dem jeweiligen Sensor durch Programmierung eingeprägt. Der Sensor weiß dann, an welcher Position er sich befindet. Dies erlaubt, die Sensoren frei auszubringen; die Position wird nach der Ausbringung zugeordnet.In a further step, the invention recognizes that, especially when monitoring a large area, it involves an immense effort to install individual sensors in a location-specific manner. The stationary installed sensors must be complex interconnected and connected to a central unit. About the type of interconnection or other coding can then recognize the central unit, from which place of the terrain which signals are obtained. One such system is, for example, the installation of multiple cameras in different locations of a building. However, such an expensive installation associated with a high expenditure of time can be avoided if at least one programming module is provided for the fixed sensors, with the position detection means of which the position of the sensors can be determined. Once the position has been determined, it is memorized to the respective sensor by programming. The sensor then knows which position it is in. This allows the sensors to be deployed freely; the position is assigned after application.

Das Vorsehen eines derartigen Programmiermoduls bietet zudem die Möglichkeit, relativ teuere Komponenten wie die Komponenten zur Bestimmung der Position in geringer Stückzahl einzusetzen, während andere günstigere Komponenten in den Sensoren mit hoher Stückzahl angeordnet werden können. Durch eine günstige Serienproduktion der Sensoren verbunden mit einer Reduktion der teuren Komponenten auf eine geringe Stückzahl wird ein kostengünstiges Gesamtsystem geschaffen.The provision of such a programming module also offers the possibility of using relatively expensive components, such as the components for determining the position in small numbers, while other cheaper components can be arranged in the high-volume sensors. By a cost-effective mass production of the sensors associated with a reduction of the expensive components to a small number of pieces, a cost-effective overall system is created.

Ferner erkennt die Erfindung schließlich, dass sich die aufwändige Abfrage jedes einzelnen Sensors nach den aufgenommenen Parametern wesentlich vereinfachen lässt, wenn die Sensoren mit Kommunikationsmitteln zur Kommunikation untereinander ausgestattet sind. In diesem Fall können nämlich in einfacher Art und Weise die aufgenommenen Informationen als Signale beispielsweise den benachbart angeordneten Sensoren mitgeteilt werden, die die Informationen ihrerseits weiterleiten. Durch ein solches Sensor-Netzwerk werden insbesondere parallele Kommunikationswege vermieden. Auch ist es nicht notwendig, von jedem einzelnen Sensor zu einer Zentraleinheit eine jeweilige Kabelverbindung zu setzen. Die Vernetzung der Sensoren untereinander geschieht dabei selbsttätig, indem beispielsweise das stärkste Kommunikationssignal oder das Kommunikationssignal mit dem besten Signal-Rauschverhältnis der von den umliegenden Sensoren empfangenen Signale ermittelt und dann eine entsprechende Kommunikationsverbindung eingerichtet wird. Je nach Art der gewählten Kommunikations-Kopplungsparameter entsteht dann ein Sensor-Netzwerk mit effizienten Kommunikationspfaden untereinander und hin zu der Zentraleinheit.Furthermore, the invention finally recognizes that the complex query of each individual sensor according to the recorded parameters can be significantly simplified if the sensors are equipped with communication means for communication with each other. In this case, namely, in a simple manner, the recorded information can be communicated as signals, for example, to the adjacently located sensors, which forward the information in turn. Such a sensor network avoids in particular parallel communication paths. Also, it is not necessary to set each individual sensor to a central unit a respective cable connection. The networking of the sensors with each other happens automatically, for example, by determining the strongest communication signal or the communication signal with the best signal-to-noise ratio of the signals received from the surrounding sensors and then set up a corresponding communication link. Depending on the type of communication coupling parameters selected, a sensor network with efficient communication paths with each other and towards the central unit is created.

Das beschriebene Sensor-Netzwerk eignet sich sowohl für zivile als auch für militärische Anwendungen. Den beliebig auszubringenden Sensoren wird ihre Position erst nach Ausbringung aufgeprägt. Über die sich selbst ausbildenden Kommunikationspfade wird eine günstige, insbesondere rasche Weiterleitung der detektierten Signale zu einer Zentraleinheit eingerichtet. Die Sensoren sind nicht eingeschränkt zur Detektion eindringender Personen. Ebenso gut können als überwachungsrelevante Parameter Schadstoffkonzentrationen, Rauch, Nebel, Erschütterungen oder biologische/chemische Kampfstoffe detektiert werden. Es ist dabei insbesondere auch nicht erforderlich, dass alle Sensoren mit gleichen Detektoren ausgestattet sind. Es ist durchaus vorstellbar, dass mittels verschiedener Sensoren unterschiedliche überwachungsrelevante Parameter innerhalb des Geländes überwacht werden.The sensor network described is suitable for both civilian and military applications. The arbitrarily auszubringenden sensors their position is impressed only after application. Via the self-forming communication paths, a favorable, in particular rapid, forwarding of the detected signals to a central unit is established. The sensors are not limited to the detection of invading persons. Equally well as monitoring relevant parameters pollutant concentrations, smoke, fog, vibrations or biological / chemical agents can be detected. In particular, it is not necessary that all sensors are equipped with the same detectors. It is quite conceivable that different monitoring-relevant parameters are monitored within the terrain by means of different sensors.

Den aussetz- oder ausbringbaren Sensoren kann dadurch ihre Position eingeprägt werden, indem eine vor Ort befindliche Einsatzkraft jeden Sensor manuell programmiert. Auch ist die Einprägung mittels Funkkommunikation oder optischer Kommunikation von einem zentralen Programmiermodul aus, welches die Position der einzelnen Sensoren kennt, vorstellbar. Sind jedoch die Ortskoordinaten der Sensoren nach deren Ausbringung zunächst unbekannt (z.B. nach einem Abwurf der Sensoren aus einem Flugzeug), so ist es von Vorteil, wenn das Programmiermodul mobil ist. In diesem Fall kann sich das Programmiermodul den Sensoren annähern, die eigene Position ermitteln und diese mittels des Programmiermittels dem angefahrenen Sensor übermitteln. Die verbleibende "Ortunschärfe", die dem Abstand zwischen dem angenäherten Programmiermodul und dem jeweiligen Sensor entspricht, ist vernachlässigbar, kann jedoch bei Bedarf auch berücksichtigt werden.The position of the deployable or detectable sensors can thereby be impressed by an on-site emergency force manually programming each sensor. The imprint by means of radio communication or optical communication from a central programming module, which knows the position of the individual sensors, conceivable. However, if the spatial coordinates of the sensors are initially unknown after they have been applied (for example, after the sensors have been dropped from an aircraft), then it is advantageous if the programming module is mobile. In this case, the programming module can approach the sensors, determine their own position and transmit them to the approached sensor by means of the programming means. The remaining "location blur", which corresponds to the distance between the approximated programming module and the respective sensor, is negligible, but may be taken into account as needed.

Zweckmäßigerweise ist zur Erfassung der eigenen Position des Programmiermoduls das Positionserfassungsmittel ein Navigationselement, insbesondere ein GPS- oder ein Galileo-Detektor. Auf diese Art und Weise ist die globale Position des Programmiermoduls und damit die Position der "angefahrenen" Sensoren sicher ermittelbar. Auch sind andere Navigationselemente für das Positionserfassungsmittel vorstellbar, wie insbesondere Funkpeilung oder die Lokalisierung eines Mobiltelefons durch Feststellung des Einwahlknotens.Appropriately, for detecting the own position of the programming module, the position detecting means is a navigation element, in particular a GPS or a Galileo detector. In this way, the global position of the programming module and thus the position of the "approached" sensors can be reliably determined. Also, other navigation elements for the position detection means are conceivable, such as in particular radio bearing or the localization of a mobile phone by detecting the dial-in node.

In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Positionserfassungsmittel ein Triangulationsgerät, welches mittels Referenzsensoren die Position der Sensoren ermittelt. Dabei sind beispielsweise die Referenzsensoren selbst mit einem Navigationselement der beschriebenen Art ausgestattet, wodurch sich deren globale Position wiederum exakt bestimmen lässt. Durch die Vorgabe fester Bezugspunkte (Positionen der Referenzsensoren) wird es dann möglich, die "feingranulare" Position der einzelnen Sensoren in der Fläche mit Hilfe von geometrischen Triangulationsmethoden zu bestimmen. Beispielsweise sendet hierzu ein Sensor mit unbekannter Position im Netzwerk ein Erkennungssignal, das von drei Referenzmodulen mit bekannter Position empfangen wird. Bei einer Funkkommunikation lässt sich dann anhand der Feldstärkeinformation auf die Entfernung des Sensorelements schließen. Besonders im freien Gelände ermöglicht dies eine zuverlässige Positionsbestimmung. Der Schnittpunkt der Entfernungskreise um die Referenzmodule entspricht dann der gesuchten Position des entsprechenden Sensors.In an alternative embodiment of the invention, the position detection means comprises a triangulation device which determines the position of the sensors by means of reference sensors. In this case, for example, the reference sensors themselves are equipped with a navigation element of the type described, which in turn allows their global position to be determined exactly. By specifying fixed reference points (positions of the reference sensors), it is then possible to determine the "fine-grained" position of the individual sensors in the surface using geometric triangulation methods. For example, a sensor of unknown position on the network sends a detection signal received from three reference modules of known position. In the case of radio communication, it is then possible to deduce the distance of the sensor element on the basis of the field strength information. Especially in open terrain this allows a reliable position determination. The intersection of the distance circles around the reference modules then corresponds to the sought position of the corresponding sensor.

Alternativ kann auch bei der Ausbringung der Sensoren bereits die von jedem Sensor belegte Fläche berücksichtigt werden. Werden die Sensoren gleich verteilt am Boden ausgebracht, was bei einer großen Sensoranzahl durchaus realistisch ist, so kann bereits hieraus eine mittlere Distanz zwischen den einzelnen Sensoren angegeben werden. Durch die Vernetzung der Sensoren untereinander zu dem Sensor-Netzwerk, bei der beispielsweise die jeweils stärksten Nachbarn miteinander in Kontakt stehen, ergibt sich ein relativ feines geometrisches Netz. Die an den Eckpunkten des Geländes ausgebrachten Sensoren können dadurch identifiziert werden, dass sie deutlich weniger Kommunikationsverbindungen zu den Nachbar-Sensoren aufbauen können als die im Inneren des Geländes angeordneten Sensoren. Werden einige der Eck-Sensoren mit Hilfe der Referenz-Sensoren exakt in ihrer Position erfasst, so kann von dort aus wiederum die Position der einzelnen Sensoren mit Hilfe eines Triangulationsverfahrens und der bekannten mittleren Entfernung ins Innere des Sensor-Netzwerks vordringend ermittelt werden.Alternatively, the area occupied by each sensor can also be taken into account when applying the sensors. If the sensors are distributed evenly distributed on the ground, which is quite realistic for a large number of sensors, it can already be given a mean distance between the individual sensors. By networking the sensors with each other To the sensor network, for example, in which each strongest neighbors are in contact with each other, results in a relatively fine geometric network. The sensors deployed at the corners of the terrain can be identified by being able to build significantly fewer communication links to the neighbor sensors than the sensors located inside the terrain. If some of the corner sensors are detected exactly in their position with the aid of the reference sensors, then from there again the position of the individual sensors with the aid of a triangulation method and the known mean distance can be determined penetrating into the interior of the sensor network.

Bei einem mobilen Programmiermodul ist die Art und Weise, wie es sich den einzelnen Sensoren nähert, für die Erfindung an sich nicht relevant. Insbesondere für einen militärischen Einsatz des Sensor-Netzwerks ist es jedoch vorteilhaft, wenn das mobile Programmiermodul ein Bauteil einer selbst navigierenden Drohne ist. Die beispielsweise als ein Landroboter oder als unbemanntes Flugobjekt ausgestaltete Drohne navigiert dann selbsttätig durch bzw. über das Gelände mit den darauf ausgebrachten Sensoren. Durch Kommunikation mit den einzelnen Sensoren können diese im Gelände aufgespürt, dabei ihre Position ermittelt und diesen aufgeprägt werden. Der Einsatz einer unbemannten Drohne entbindet beispielsweise Bodentruppen vor einem gefährlichen Einsatz in unerforschtem Gelände.In a mobile programming module, the way in which it approaches the individual sensors is not relevant to the invention per se. However, in particular for a military use of the sensor network, it is advantageous if the mobile programming module is a component of a self-navigating drone. The drone designed, for example, as a land robot or as an unmanned flying object then navigates automatically through or over the terrain with the sensors applied thereon. By communicating with the individual sensors, they can be tracked down, their position determined and impressed on it. The use of an unmanned drone, for example, releases ground forces from dangerous use in unexplored terrain.

Zweckmäßigerweise ist im Sensor-Netzwerk mindestens ein mit einer Kommunikationseinheit ausgestattetes Mastermodul vorgesehen, welches als ein Interface zwischen den Sensoren und einer externen Zentraleinheit ausgebildet ist. Derartige Mastermodule werden mit deutlich geringerer Stückzahl als die Sensoren als solche ausgebracht. Ein Mastermodul ist für seine Funktion als Interface mit einer Einrichtung versehen, die insbesondere eine langreichweitige Kommunikationsverbindung mit einem entfernt liegenden Basislager oder einer entfernten Zentraleinheit herzustellen in der Lage ist.Expediently, at least one master module equipped with a communication unit is provided in the sensor network, which is designed as an interface between the sensors and an external central unit. Such master modules are deployed with significantly lower numbers than the sensors as such. A master module is provided for its function as an interface with a device which is able to produce in particular a long-range communication link with a remote base camp or a remote central processing unit.

Vorteilhafterweise weisen die Sensoren einen Kommunikationsdetektor zur Ermittlung eines die Kommunikationsstärke repräsentierenden Parameters auf. Dies kann beispielsweise der Pegel des erhaltenen Signals oder das Signal/Rauschverhältnis sein. Die Vorgabe dieser Parameter, die zur Herstellung der Kommunikationsverbindung zu den benachbarten Sensoren verwendet werden, definiert gewissermaßen die "Vernetzung" des Sensor-Netzwerks. Der Kommunikationsdetektor kann beispielsweise durch eine elektronische Auswerteschaltung realisiert sein.Advantageously, the sensors have a communication detector for determining a parameter representing the communication strength. This can be, for example, the level of the received signal or the signal / noise ratio. The specification of these parameters, which are used to establish the communication link to the neighboring sensors, effectively defines the "networking" of the sensor network. The communication detector can be realized for example by an electronic evaluation circuit.

Ob schon das Sensor-Netzwerk insbesondere im Falle einer zivilen Anwendung mittels elektrischer Kabelverbindungen realisiert werden kann, ist es zweckmäßig, die Kommunikation der Sensoren drahtlos vorzunehmen. Hierfür sind die Kommunikationsmittel insbesondere durch optische oder funkkommunizierende Sende- und Empfangseinheiten gebildet. Die Vernetzung der Sensoren zu dem Sensor-Netzwerk erfolgt dann insbesondere durch Auswahl derjenigen benachbarten Sensoren, zu denen aufgrund der lokalen Gegebenheiten die besten Empfangs- und Sendebedingungen herrschen.Whether the sensor network can be realized in particular in the case of a civil application by means of electrical cable connections, it is expedient to carry out the communication of the sensors wirelessly. For this purpose, the communication means are formed in particular by optical or radio-communicating transmitting and receiving units. The networking of the sensors to the sensor network then takes place, in particular, by selecting those adjacent sensors to which the best reception and transmission conditions prevail on account of the local conditions.

Für die Überwachung und Sicherung eines großräumigen Geländes ist es zweckmäßig, wenn die Sensoren abwerfbar ausgebildet sind. Die Sensoren werden dann rasch und einfach durch Abwurf aus einem das Gelände überfliegenden Luftfahrzeug ausgebracht. Die Sensoren fallen dabei beispielsweise durch einen Fallschirm abgebremst auf das Gelände und bleiben dort ortsfest liegen.For monitoring and securing a large-scale terrain, it is expedient if the sensors are designed to be ejected. The sensors are then deployed quickly and easily by launching from an aircraft overflying the terrain. The sensors fall, for example, by a parachute braked on the grounds and remain stationary there.

Um eine Lageveränderung der ausgebrachten Sensoren beispielsweise auf glattem, felsigem oder losem Untergrund zu verhindern, sind die Sensoren zweckmäßigerweise als sich selbst ortsfest verankernd ausgebildet. Dies kann beispielsweise durch Einschrauben eines Erdankers oder durch Verklebung mit insbesondere felsigem Untergrund realisiert sein. Ebenso kann die Form der Sensoren so ausgestaltet sein, dass sich diese durch die Akkumulation der kinetischen Energie beim Aufprall selbständig in den Boden eingraben.In order to prevent a change in position of the applied sensors, for example, on smooth, rocky or loose ground, the sensors are expediently designed as anchoring stationary itself. This can be realized, for example, by screwing in a ground anchor or by bonding with in particular rocky ground. Likewise, the shape of the sensors can be designed such that they self-dig into the soil by the accumulation of kinetic energy during impact.

Die Erfindung bietet den Vorteil, dass mit einfach aufgebauten Sensoren ein Sensor-Netzwerk aufgebaut werden kann, welches insbesondere bei einem großflächigen Einsatz einen signifikanten Kostenvorteil gegenüber direkt gekoppelten Sensor/Aktor-Wirksystemen aufweist.The invention has the advantage that a sensor network can be constructed with sensors of simple design, which has a significant cost advantage over directly coupled sensor / actuator active systems, especially in a large-scale use.

Weiter ist ein direktes Verfolgen von Objekten, wie insbesondere einer eingedrungenen Person, innerhalb des Sensor-Netzwerks möglich. Man erhält zu jeder Zeit eine genaue Positionsinformation über das Objekt. Das sich bewegende Objekt hinterlässt eine Spur entlang der Sensoren, die es passiert.Furthermore, a direct tracking of objects, in particular an intruded person, within the sensor network is possible. You get at any time an accurate position information about the object. The moving object leaves a trail along the sensors it passes.

Weiter ist insbesondere bei der Detektion von Schadstoffen oder biologischen wie chemischen Kampfstoffen neben einer Aussage über das lokale Auftreten einer Bedrohung durch die Verarbeitung mehrere Sensordaten die Gewinnung von weiteren Informationen, beispielsweise über das Ausbreitungsverhalten der Bedrohung durch Luftströmungen, ermöglicht.Next is in particular in the detection of pollutants or biological and chemical warfare agents in addition to a statement about the local occurrence a threat of processing multiple sensor data allows the extraction of further information, for example on the propagation behavior of the threat of air currents.

Die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Überwachung eines Geländes gelöst, wobei eine Anzahl von Sensoren ortsfest in dem Gelände ausgebracht werden und wenigstens ein Programmiermodul eingesetzt wird, wobei sich die Sensoren durch Kommunikation selbst zu einem Sensor-Netzwerk vernetzen, wobei das Programmiermodul die Position der Sensoren ermittelt und diesen aufprägt, und wobei das Sensor-Netzwerk mittels der Sensoren ortspositionszugeordnet überwachungsrelevante Parameter überwacht.The task directed to a method according to the invention is achieved by a method for monitoring a terrain, wherein a number of sensors are fixedly deployed in the area and at least one programming module is used, the sensors connect themselves by communication to a sensor network, the programming module determines the position of the sensors and imprints them, and wherein the sensor network uses the sensors to monitor monitoring-relevant parameters in a location-assigned manner.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den auf ein Verfahren gerichteten Unteransprüchen zu entnehmen. Diesbezügliche Vorteile können dem zum Sensor-Netzwerk Vorgesagten entnommen werden.Further advantageous embodiments can be found in the subclaims directed to a method. Related benefits can be found in the sensor network prediction.

Die Erfindung eignet sich beispielhaft dazu, großräumige Gelände abzusperren, zu überwachen oder zu sichern. Ein solches typisches Gelände hat etwa eine Größe von 1 km2, auf welchem etwa 10.000 Sensoren ausgebracht werden. Der mittlere Abstand zwischen benachbarten Sensoren beträgt dabei etwa 10 m. Zusätzlich zu den 10.000 Sensoren werden etwa 10 Mastermodule ausgebracht, die in der Lage sind, Funkkontakt zu einer mehr als 10 km entfernten Zentraleinheit herzustellen.By way of example, the invention is suitable for shutting off, monitoring or securing large-area grounds. Such a typical terrain has a size of about 1 km 2 , on which about 10,000 sensors are deployed. The mean distance between adjacent sensors is about 10 m. In addition to the 10,000 sensors, about 10 master modules are deployed that are capable of making radio contact to a central unit more than 10 km away.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt in einer schematischen Übersichtsdarstellung die einzige Figur
ein in einem Gelände ausgebrachtes Sensor-Netzwerk aus abwerfbaren Sensoren.
An embodiment of the invention will be explained in more detail in a drawing. It shows a schematic overview of the only figure
a deployed in a terrain sensor network of ejectable sensors.

In der Figur ist schematisch ein sich selbst vernetzendes Sensor-Netzwerk 1 aus einzelnen Sensoren 3,3',3" sowie einem dazugehörigen Mastermodul 5 dargestellt. Die einzelnen Sensoren 3, 3',3" sowie das Mastermodul 5 sind auf einem Gelände 6 durch Abwurf aus einem das Gelände 6 überfliegenden Hubschrauber 8 ausgebracht. Dabei entfaltet sich während der Flugphase, wie an dem soeben abgeworfenen Sensor 10 erkennbar ist, zum sicheren Ausbringen ein Fallschirm. Nach dem Auftreffen der Sensoren 3 auf den Boden verankern sich diese mittels einer hier nicht näher dargestellten Verankerung 13 ortsfest.The FIGURE schematically shows a self-crosslinking sensor network 1 comprising individual sensors 3, 3 ', 3 "and an associated master module 5. The individual sensors 3, 3', 3" and the master module 5 are on a terrain 6 Dropped from a terrain 6 over-flying helicopter 8 deployed. During the flight phase, as can be seen from the just dropped sensor 10, a parachute unfolds for safe deployment. After landing the sensors 3 anchor to the ground These are fixed by means of an anchoring 13, not shown here.

Das dargestellte zu überwachende und abzusichernde Gelände 6 ist relativ einsehbar und weist einen durchlaufenden Weg 15, eine Baumgruppe 16, einen Grasbewuchs 17, einen einzeln stehenden Baum 18 sowie einen Geröllhügel 19 auf. Insgesamt sind bereits sechs Sensoren 3,3',3" sowie ein Mastermodul 5 ausgebracht, wobei der Sensor 10 sich gerade noch in der Flugphase befindet.The terrain to be monitored and secured 6 is relatively visible and has a continuous path 15, a group of trees 16, a grassy vegetation 17, a stand-alone tree 18 and a boulder hill 19. In total, six sensors 3,3 ', 3 "and a master module 5 have already been deployed, the sensor 10 being just in the flight phase.

Die am Boden angelangten Sensoren 3,3',3" haben sich bereits mit ihren Nachbarn vernetzt, wobei zur Ausbildung der jeweiligen Kommunikationsverbindung 20 jeweils derjenige Nachbar ausgewählt wurde, mit welchem die stärkste Komunkiationsverbindung erreicht werden konnte. Alle Sensoren 3, 3',3",10 und das Mastermodul 5 weisen jeweils als Kommunikationsmittel eine Sende- und eine Empfangseinheit für eine Funkverbindung mit einer vorgegebenen Radiofrequenz auf. Die Kommunikationsverbindungen 20 wurden durch Auswahl desjenigen Nachbarn eingerichtet, dessen Sendesignal mit der höchsten Feldstärke empfangen werden konnte. So ist beispielsweise der am vorderen Rand des Geländes 6 mittig angeordnete Sensor 3 gegenüber dem in der linken hinteren Ecke angeordneten Sensor 3 durch die dazwischenliegende Baumgruppe 16 abgeschattet. Ebenso ist der mittig angeordnete Sensor 3" gegenüber dem Mastermodul 5 durch die dazwischenliegende Geröllhalde 19 abgedeckt. Diese Sensoren 3',3" weisen aus diesem Grund keine Kommunikationsverbindung 20 auf.The sensors 3, 3 ', 3 ", which have arrived at the ground, have already networked with their neighbors, whereby in each case the neighbor with which the strongest communication connection could be achieved was selected for the formation of the respective communication connection 20. All sensors 3, 3', 3 ", 10 and the master module 5 each have as communication means a transmitting and a receiving unit for a radio link with a predetermined radio frequency. The communication links 20 were established by selecting the neighbor whose transmission signal with the highest field strength could be received. Thus, for example, the sensor 3, which is arranged centrally at the front edge of the terrain 6, is shaded by the interposed tree group 16 in relation to the sensor 3 arranged in the left rear corner. Similarly, the centrally located sensor 3 "is covered by the intermediate scree 19 opposite the master module 5. For this reason, these sensors 3 ', 3" have no communication connection 20.

Zur Einprägung der jeweiligen Position der ausgebrachten Sensoren 3 überfliegt eine unbemannte Flugdrohne 23 in niedriger Höhe das Gelände 6. Die Drohne 23 weist ein funkfähiges Programmiermittel 25 sowie als Positionserfassungsmittel einen GPS-Detektor 26 auf. Programmiermittel 25 und Positionserfassungsmittel bilden zusammen das Programmiermodul. Beim Überfliegen des Geländes 6 erkennt die Drohne 23 mittels des funkfähigen Programmiermittels 25 anhand des jeweiligen Kommunikationsmittels den einzelnen ausgebrachten Sensor 3'. Hat die Drohne 23 einen Sensor 3' im Gelände 6 erkannt, so ermittelt sie mittels des GPS-Detektors 26 die eigene globale Position und überträgt diese auf den erkannten Sensor 3', wo er eingeprägt wird. Für die Ermittlung der globalen Position kommuniziert der GPS-Detektor 26 in bekannter Art und Weise mit einem Satelliten 27.In order to impress the respective position of the deployed sensors 3, an unmanned aerial drone 23 overflows the terrain 6 at low altitude. The drone 23 has a radio-enabled programming means 25 and a GPS detector 26 as position detection means. Programming means 25 and position detection means together form the programming module. When flying over the terrain 6, the drone recognizes 23 by means of the radio-enabled programming means 25 based on the respective communication means the individual sensor 3 '. If the drone 23 has detected a sensor 3 'in the area 6, it determines its own global position by means of the GPS detector 26 and transmits it to the detected sensor 3', where it is impressed. For the determination of the global position, the GPS detector 26 communicates with a satellite 27 in a known manner.

Das nach Einrichtung der einzelnen Kommunikationsverbindungen 20 gebildete Sensor-Netzwerk 1 kommuniziert mit einer Zentraleinheit 29, die sich im dargestellten Beispiel an Bord des Hubschraubers 8 befindet, mittels des Mastermoduls 5. Hierzu weist das Mastermodul 5 nicht dargestellt ein Funk-Kommunikationsmittel zur Herstellung einer langreichweitigen Funkverbindung auf. Auf diese Weise können die Informationen des Sensor-Netzwerks 1 nicht nur mittels eines darüberfliegenden Hubschraubers 8 sondern auch durch eine weit entfernte Basisstation empfangen werden. Die Kommunikation des Mastermoduls 5, welches als Interface zwischen dem Sensor-Netzwerk 1 und der Zentraleinheit 29 wirkt, ist schematisch durch Wellen 28 angedeutet.The sensor network 1 formed after establishment of the individual communication links 20 communicates with a central unit 29, which is in the example shown on board the helicopter 8, by means of the master module 5. For this purpose, the master module 5, not shown, a radio communication means for producing a long-range Wireless connection. In this way, the information of the sensor network 1 can be received not only by means of an over-flying helicopter 8 but also by a far-away base station. The communication of the master module 5, which acts as an interface between the sensor network 1 and the central unit 29, is indicated schematically by waves 28.

Fällt die Drohne 23 beispielsweise durch einen Abschuss aus, so sind in dem Gelände 6 einige Referenzsensoren 3" ausgebracht, die über einen eigenen GPS-Detektor 32 verfügen. Weiter umfasst das Mastermodul 5 zusätzlich eine Triangulationsgerät 30. Mittels der ausgesetzten Referenzsensoren 3',3", die eine Referenzposition bilden, kann durch Feldstärkemessungen auf die Lage der weiteren umgebenden Sensoren 3,3' geschlossen werden. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, das Sensor-Netzwerk 1 zur Absicherung der Überwachung des Geländes 6 auch dann in Betrieb zu setzen, wenn das eigentliche, im vorliegenden Fall in der Drohne 23 vorgesehene Programmiermodul 25 ausfällt. Nachdem durch Triangulation mittels der Referenzsensoren 3" das Mastermodul 5 die Position der einzelnen Sensoren 3, 3' ermittelt hat, können die jeweiligen Positionen den Sensoren 3',3" entweder mittels des Mastermoduls 5 oder mittels der überfliegenden Zentraleinheit 29 eingeprägt werden.If the drone 23 fails, for example, as a result of a launch, a number of reference sensors 3 "are deployed in the area 6, which have their own GPS detector 32. In addition, the master module 5 additionally comprises a triangulation device 30. By means of the exposed reference sensors 3 ', 3 ", which form a reference position can be closed by field strength measurements on the location of the other surrounding sensors 3,3 '. With this embodiment, it is possible to put the sensor network 1 to secure the monitoring of the terrain 6 even when the actual, provided in the present case in the drone 23 programming module 25 fails. After the master module 5 has determined the position of the individual sensors 3, 3 'by triangulation using the reference sensors 3, the respective positions can be impressed on the sensors 3', 3 "either by means of the master module 5 or by means of the overflowing central unit 29.

Ist das Sensor-Netzwerk 1 etabliert, so kann mit Bewegungsdetektoren, die auf den einzelnen Sensoren 3,3',3" angeordnet sind, mittels Infrarotstrahlung 34 die Bewegung einer eingedrungenen Person 36 nachverfolgt werden. Da die genaue Position jedes Sensors 3,3',3" bekannt ist, kann auf diese Art und Weise die Spur der eingedrungenen Person 36 innerhalb des Geländes 6 nachvollzogen werden. Entsprechend können Gegenmaßnahmen, wie beispielsweise das Aufgreifen der Person 36 vorgenommen werden.Once the sensor network 1 has been established, the movement of an intruded person 36 can be tracked by means of infrared radiation 34 with motion detectors which are arranged on the individual sensors 3, 3 ', 3 ". 3 ", the track of the person 36 inside the terrain 6 can be traced in this way. Accordingly, countermeasures, such as taking the person 36 can be made.

Im Übrigen enthalten die ausgebrachten Sensoren 3,3',3" neben Bewegungsdetektoren weitere Detektoren zum Aufspüren von Erschütterungen, mit deren Hilfe eindringende Fahrzeuge identifiziert werden können und Detektoren zum Aufspüren von biologischen Kampfstoffen. Hierbei können insbesondere Bio-Chips zum Einsatz kommen.Moreover, the deployed sensors 3, 3 ', 3 "contain, in addition to motion detectors, further detectors for detecting shocks with the aid of which intruding vehicles can be identified and Detectors for the detection of biological warfare agents. In this case, in particular bio-chips can be used.

Bezugszeichenreference numeral

11
Sensor-NetzwerkSensor network
3,3'3,3 '
Sensorensensors
3"3 '
Referenzsensorreference sensor
55
Mastermodulmaster module
66
Geländeterrain
88th
Hubschrauberhelicopter
1010
Sensor (abgeworfen)Sensor (discarded)
1313
Verankerunganchoring
1515
Wegpath
1616
BaumgruppeTree Group
1717
Grasbewuchsgrass cover
1818
Baumtree
1919
Geröllhügelscree hill
2020
Kommunikationsverbindungcommunication link
2323
Drohnedrone
2525
Programmiermittelprogramming means
2626
GPS-DetektorThe GPS detector
2727
Satellitsatellite
2828
Wellenwaves
2929
Zentraleinheitcentral processing unit
3030
TriangulationsgerätTriangulation
3232
GPS-DetektorThe GPS detector
3434
Infrarot-StrahlungInfrared radiation
3636
Personperson

Claims (14)

Sensor-Netzwerk (1) mit einer Anzahl von in einem Gelände (6) ausbringbaren ortsfesten Sensoren (3,3',3'') für überwachungsrelevante Parameter und mindestens einem vorzugsweise mobilen Programmiermodul, wobei die ortsfesten Sensoren (3,3',3") jeweils mit einem Kommunikationsmittel zur Kommunikation untereinander und mit dem Programmiermodul ausgestattet sind, wobei das Programmiermodul ein Positionserfassungsmittel und ein Programmiermittel (25) aufweist, wobei mittels des Positionserfassungsmittels die Position der Sensoren (3,3',3") ermittelbar und den Sensoren (3,3,3"') jeweils mittels des Programmiermittels (25) über das Kommunikationsmittel einprägbar ist, und wobei die Sensoren (3,3',3") sich selbst vernetzend ausgebildet sind.Sensor network (1) with a number of stationary sensors (3, 3 ', 3' ') which can be deployed in a terrain (6) for monitoring-relevant parameters and at least one preferably mobile programming module, wherein the stationary sensors (3, 3', 3 ") are each equipped with a communication means for communication with each other and with the programming module, wherein the programming module comprises a position detecting means and a programming means (25), wherein by means of the position detecting means, the position of the sensors (3,3 ', 3") can be determined and the sensors (3,3,3 "') in each case by means of the programming means (25) can be imprinted via the communication means, and wherein the sensors (3,3', 3") are formed self-crosslinking. Sensor-Netzwerk (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Positionserfassungsmittel ein Navigationselement, insbesondere ein GPS- oder ein Galileo-Detektor (26,32), ist, und/oder dass das Positionserfassungsmittel ein Triangulationsgerät (30) umfasst und einige Sensoren (3,3',3") als Referenzsensoren (3") zur Festlegung einer Position ausgebildet sind, wobei die Referenzsensoren (3") vorzugsweise ein Navigationselement, insbesondere einen GPS- oder einen Galileo-Detektor (26,32), aufweisen.
Sensor network (1) according to claim 1,
characterized,
in that the position detection means is a navigation element, in particular a GPS or a Galileo detector (26, 32), and / or that the position detection means comprises a triangulation device (30) and some sensors (3, 3 ', 3 ") as reference sensors ( 3 ") are designed to define a position, wherein the reference sensors (3") preferably have a navigation element, in particular a GPS or a Galileo detector (26, 32).
Sensor-Netzwerk (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das mobile Programmiermodul (25) ein Bauteil einer selbstnavigierenden Drohne (23) ist.
Sensor network (1) according to claim 1 or 2,
characterized,
that the mobile programming unit (25) is a component of a selbstnavigierenden drone (23).
Sensor-Netzwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein mit einer Kommunikationseinheit ausgestattetes Mastermodul (5) vorgesehen ist, welches als ein Interface zwischen den Sensoren (3,3',3") und einer externen Zentraleinheit (29) ausgebildet ist.
Sensor network (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
at least one equipped with a communication unit master module (5) is provided, which is configured as an interface between the sensors (3,3 ', 3 ") and an external central unit (29).
Sensor-Netzwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoren (3,3',3") einen Kommunikationsdetektor zur Ermittlung eines die Kommunikationsstärke repräsentierenden Parameters aufweisen.
Sensor network (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
that the sensors (3,3 ', 3 ") have a communication detector for determining a communication strength parameter representing.
Sensor-Netzwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kommunikationsmittel durch optisch- oder funkkommunizierende Sende- und Empfangseinheiten gebildet sind.
Sensor network (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
that the communication means are formed by optically or radio-communicating transmitting and receiving units.
Sensor-Netzwerk (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoren (3,3',3") abwerfbar ausgebildet sind und/oder dass die Sensoren (3,3',3") sich selbst ortsfest verankernd ausgebildet sind.
Sensor network (1) according to one of the preceding claims,
characterized,
that the sensors (3,3 ', 3 ") are formed jettison and / or that the sensors (3,3', 3") itself are formed fixed-anchoring.
Verfahren zur Überwachung eines Geländes (6), wobei eine Anzahl von Sensoren (3,3',3") ortsfest in dem Gelände (6) ausgebracht und wenigstens ein Programmiermodul eingesetzt wird, wobei sich die Sensoren (3,3',3") durch Kommunikation selbst zu einem Sensor-Netzwerk (1) vernetzen, wobei das Programmiermodul die Position der Sensoren (3,3') ermittelt und diesen aufprägt, und wobei das Sensor-Netzwerk (1) mittels der Sensoren (3,3',3") ortspositionszugeordnet überwachungsrelevante Parameter überwacht.A method for monitoring a terrain (6), wherein a number of sensors (3,3 ', 3 ") fixed in the area (6) deployed and at least one programming module is used, wherein the sensors (3,3', 3" ) network by communication itself to a sensor network (1), wherein the programming module detects the position of the sensors (3,3 ') and impresses it, and wherein the sensor network (1) by means of the sensors (3,3', 3 ") monitors location-related monitoring-relevant parameters. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Programmiermodul zu den Sensoren (3,3',3"), insbesondere selbsttätig, navigiert und dabei deren Position ermittelt und aufprägt.
Method according to claim 8,
characterized,
that the programming module navigates to the sensors (3, 3 ', 3 "), in particular automatically, and thereby determines and imposes their position.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Positionserfassungsmittel seine jeweilige Position und/oder die Position der Sensoren (3,3',3") mittels eines Navigationselements, insbesondere mittels eines GPS- oder Galileo-Detektors (26,32), bestimmt und/oder dass das Positionserfassungsmittel die Position der Sensoren (3,3',3") mittels Triangulation anhand von Referenzsensoren (3") ermittelt, wobei die Referenzsensoren (3'') ihre Position vorzugsweise mittels eines Navigationselements, insbesondere mittels eines GPS- oder Galileo-Detektors (26,32), bestimmen.
Method according to claim 8 or 9,
characterized,
in that the position detection means determines its respective position and / or the position of the sensors (3, 3 ', 3 ") by means of a navigation element, in particular by means of a GPS or Galileo detector (26, 32), and / or in that the position detection means determines the position the sensors (3, 3 ', 3 ") are determined by means of triangulation based on reference sensors (3"), the reference sensors (3 ") preferably determining their position by means of a navigation element, in particular by means of a GPS or Galileo detector (26, 32) ), determine.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich zu den Sensoren (3,3',3") wenigstens ein Mastermodul (5) ausgebracht wird, über welches die Sensoren (3,3',3") mit einer externen Zentraleinheit (29) kommunizieren.
Method according to one of claims 8 to 10,
characterized,
in that, in addition to the sensors (3, 3 ', 3 "), at least one master module (5) is applied, via which the sensors (3, 3', 3") communicate with an external central unit (29).
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoren (3,3',3") eine Kommunikationsstärke repräsentierende Parameter detektieren und sich anhand der detektierten Parameter vernetzen.
Method according to one of claims 8 to 11,
characterized,
that the sensors (3,3 ', 3 ") detect a communication strength of representing parameters and to network based on the detected parameters.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kommunikation mittels Funk oder mittels optischer Signale erfolgt.
Method according to one of claims 8 to 12,
characterized,
that the communication takes place by means of radio or by means of optical signals.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sensoren (3,3',3'') abgeworfen werden und/oder dass sich die Sensoren (3,3',3'') nach dem Ausbringen selbst im Gelände (6) verankern.
Method according to one of claims 8 to 13,
characterized,
that the sensors (3, 3 ', 3'') are dropped off and / or that the sensors (3, 3', 3 '') anchor themselves in the terrain (6) after deployment.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053546B4 (en) * 2006-11-14 2009-04-02 Leuze Lumiflex Gmbh + Co. Kg Optical sensor
US20090140926A1 (en) * 2007-12-04 2009-06-04 Elden Douglas Traster System and method for localization utilizing dynamically deployable beacons
MX2009001820A (en) * 2009-02-18 2010-08-18 Adolfo Macias Hernandez Electronic system for the early detection and location of fallen trees in order to prevent illegal logging.
US8368559B2 (en) * 2009-08-26 2013-02-05 Raytheon Company Network of traffic behavior-monitoring unattended ground sensors (NeTBUGS)
DE102009042691B3 (en) * 2009-09-23 2011-06-16 Diehl Bgt Defence Gmbh & Co. Kg Method for reconnaissance of target region, particularly landscape, involves pulling back air route in direction to target region by reconnaissance drone, where target region is provided for base target engagement
US8138968B1 (en) * 2010-01-26 2012-03-20 Camgian Microsystems Corp. Unattended ground sensor system and methods
US20110267220A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 John Paul Strachan Sensor node positioning in a sensor network
CN102859395A (en) * 2010-04-30 2013-01-02 惠普发展公司,有限责任合伙企业 Aerostatic platform for monitoring an earth-based sensor network
US8390444B2 (en) * 2010-04-30 2013-03-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sensor-location system for locating a sensor in a tract covered by an earth-based sensor network
US8878726B2 (en) * 2011-03-16 2014-11-04 Exelis Inc. System and method for three-dimensional geolocation of emitters based on energy measurements
US8878725B2 (en) 2011-05-19 2014-11-04 Exelis Inc. System and method for geolocation of multiple unknown radio frequency signal sources
US8615190B2 (en) 2011-05-31 2013-12-24 Exelis Inc. System and method for allocating jamming energy based on three-dimensional geolocation of emitters
US8723730B2 (en) 2011-07-27 2014-05-13 Exelis Inc. System and method for direction finding and geolocation of emitters based on line-of-bearing intersections
US9251698B2 (en) * 2012-09-19 2016-02-02 The Boeing Company Forest sensor deployment and monitoring system
US9117185B2 (en) 2012-09-19 2015-08-25 The Boeing Company Forestry management system
US8868238B1 (en) * 2013-01-10 2014-10-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Apparatus and method for systematic control of robotic deployment and extraction
FR3013143B1 (en) * 2013-11-14 2017-07-21 Finsecur DEVICE AND METHOD FOR SECURING A SITE
DE102015011579A1 (en) * 2015-09-03 2017-03-09 Mbda Deutschland Gmbh Defense system and drone defense system to ward off foreign drones
US10976187B2 (en) 2015-09-22 2021-04-13 Venti, Llc Disaster response system and method
DE102016114373A1 (en) * 2016-08-03 2018-02-08 Endress+Hauser Conducta Gmbh+Co. Kg Network of control circuits
US10405440B2 (en) 2017-04-10 2019-09-03 Romello Burdoucci System and method for interactive protection of a mobile electronic device
US11726480B2 (en) * 2020-04-07 2023-08-15 Insitu, Inc. Aircraft guidance with transmitting beacons

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001026068A1 (en) * 1999-10-06 2001-04-12 Sensoria Corporation Wireless networked sensors
WO2004010398A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-29 Ut-Battelle, Llc System for detection of hazardous events
WO2005088260A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Sensor nodes and self-organising sensor network formed therefrom

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4228539A1 (en) * 1992-08-27 1994-03-03 Deutsche Aerospace Multi-sensor system for evaluating military situation - uses ground sensor network for coarse reconnaissance and airborne sensor system for detailed reconnaissance
US6735630B1 (en) * 1999-10-06 2004-05-11 Sensoria Corporation Method for collecting data using compact internetworked wireless integrated network sensors (WINS)
JP4156592B2 (en) * 2002-08-15 2008-09-24 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Device for identifying the location of a wireless communication device in a wireless network
MXPA04004719A (en) * 2003-05-19 2004-09-06 Eaton Corp Ad-hoc network and method of routing communications in a communication network.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001026068A1 (en) * 1999-10-06 2001-04-12 Sensoria Corporation Wireless networked sensors
WO2004010398A1 (en) * 2002-07-19 2004-01-29 Ut-Battelle, Llc System for detection of hazardous events
WO2005088260A1 (en) * 2004-03-10 2005-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Sensor nodes and self-organising sensor network formed therefrom

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SAVVIDES A ET AL: "DYNAMIC FINE-GRAINED LOCALIZATION IN AD-HOC NETWORKS OF SENSORS", PROCEEDINGS OF THE 7TH. ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE ON MOBILE COMPUTING AND NETWORKING. MOBICOM 2001. ROME, ITALY, JULY 16 - 21, 2001, ANNUAL INTERNATIONAL CONFERENCE ON MOBILE COMPUTING AND NETWORKING, NEW YORK, NY : ACM, US, vol. CONF. 7, 16 July 2001 (2001-07-16), pages 166 - 179, XP001072002, ISBN: 1-58113-422-3 *

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