FI20195031A1 - Signaalien kulkuaikaeroon pohjautuva paikannus - Google Patents

Signaalien kulkuaikaeroon pohjautuva paikannus Download PDF

Info

Publication number
FI20195031A1
FI20195031A1 FI20195031A FI20195031A FI20195031A1 FI 20195031 A1 FI20195031 A1 FI 20195031A1 FI 20195031 A FI20195031 A FI 20195031A FI 20195031 A FI20195031 A FI 20195031A FI 20195031 A1 FI20195031 A1 FI 20195031A1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
base stations
detector
location
positioning
base station
Prior art date
Application number
FI20195031A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Inventor
Erkki Pesonen
Jukka Heikkonen
Original Assignee
Exalocus Oy
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 Exalocus Oy filed Critical Exalocus Oy
Priority to FI20195031A priority Critical patent/FI20195031A1/fi
Priority to PCT/FI2020/050026 priority patent/WO2020148485A1/en
Priority to US17/423,574 priority patent/US11768269B2/en
Priority to EP20742013.4A priority patent/EP3911967A4/en
Priority to JP2021540542A priority patent/JP7498718B2/ja
Priority to CN202080009815.XA priority patent/CN113302508A/zh
Publication of FI20195031A1 publication Critical patent/FI20195031A1/fi

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/06Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/02Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
    • G01S1/08Systems for determining direction or position line
    • G01S1/20Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems
    • G01S1/24Systems for determining direction or position line using a comparison of transit time of synchronised signals transmitted from non-directional antennas or antenna systems spaced apart, i.e. path-difference systems the synchronised signals being pulses or equivalent modulations on carrier waves and the transit times being compared by measuring the difference in arrival time of a significant part of the modulations, e.g. LORAN systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0081Transmission between base stations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205Details
    • G01S5/0221Receivers
    • G01S5/02213Receivers arranged in a network for determining the position of a transmitter
    • G01S5/02216Timing or synchronisation of the receivers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/10Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Erää aspektin mukaan paikannusmenetelmä, sekä tukiasemien ja ilmaisimen järjestelmä perustuu ulkoisesti ohjattujen sähkömagneettisten pulssien kulkuaikaerojen mittaukseen ja ohjattavan tukiaseman saapumissignaaleihin mittaussyklin aikana. Eräässä suoritusmuodossa kulkuaikaerojen mittauksessa ei tarvita vertailukelloa, vaan referenssinä voi käyttää tukiasemien tarkkoja kiinteitä keskinäisiä etäisyyksiä. Järjestelmän kalibrointi tehdään harvoin. Siinä tarkistetaan tukiasemien keskinäiset paikat. Tämä voi olla osin automatisoitu. Paikannusjärjestelmä ei tarvitse tunnistimia.

Description

SIGNAALIEN KULKUAIKAEROON POHJAUTUVA PAIKANNUS
TEKNINEN KÄYTTÖALA Eräs kuvattu suoritusmuoto liittyy paikannusmenetel- mään, -järjestelmään se-kä sen tukiasemiin ja ilmai- simeen.
TAUSTAA Paikannuksella yleisesti voidaan tarkoittaa ihmisen, kulkuneuvon tai jonkin muun liikkuvan kohteen, esimer- kiksi ilmaisin laitteen, sijainnin selvittämistä. Tun- netut sähkömagneettiseen säteilyyn, esimerkiksi radio- aaltoihin, pohjautuvat paikannusjärjestelmät perustu- vat, amplitudimuutoksen mittaukseen, vaiheen tunnis- tukseen tai aikamittaukseen, jossa aikamittauksessa vaaditaan jatkuva aikakalibrointi ja vertailukello. Nämä ovat suhteellisen monimutkaisia järjestelyitä ja edellyttävät järjestelmältä suorituskykyä ja tehoa. Julkaisu US20050282558 tuo ilmi tällaisen paikannus- järjestelmän, jossa käytetään monimutkaista järjeste- lyä. Siinä tarvitaan kantoaaltoon moduloitu tunnistus- signaali. Erityinen master-tukiasema mittaa ja ylläpi- tää aikasignaalien laskentaa. Jokaisessa tukiasemassa pitää olla lähetin ja vastaanotin sekä useita silmu- koita joista tehdään laskenta. = YHTEENVETO
N < Tämä yhteenveto on tehty esittelemään valikoima kon- 2 septeja yksinkertaistetussa muodossa, jotka kuvataan A lisäksi alla yksityiskohtaisessa selityksessä. Tama z 30 yhteenveto ei ole tarkoitettu vaatimuksessa määritetyn — asiasisällön oleellisten tai ratkaisevien piirteiden 0) 3 yksilöimiseen, eikä tätä ole tarkoitettu rajoittamaan O . es Coq S vaatimuksessa määritetyn asiasisällön suoja-alaa.
N
Tavoitteena on saavuttaa paikannusmenetelmä, - järjestelmä sekä -tukiasema, ja ilmaisin.
Tavoitteet saavutetaan itsenäisten patenttivaatimusten piirteil- lä.
Epäitsenäiset patenttivaatimukset kuvaavat joita- kin suoritusmuotoja.
Erään aspektin mukaan paikannusmenetelmä perustuu oh- jattujen sähkömagneettisten pulssien kulkuaikaerojen mittaukseen ja ohjattavan tukiaseman saapumissignaa- leihin mittaussyklin aikana.
Tässä ilmaisimessa voi- daan mitata tukiasemilta vastaanotettujen sähkömag- neettisten pulssien kulkuaikaero mittaussyklin aikana.
Ilmaisimessa määritetään tukiasemien paikkatiedot.
Näiden perusteella ilmaisimen sijainti suhteessa tuki- asemiin voidaan määrittää.
Eräässä suoritusmuodossa kulkuaikaerojen mittauksessa ei tarvita vertailukel- loa, vaan referenssinä voi käyttää tukiasemien tarkko- ja kiinteitä paikkatietoja.
Järjestelmän kalibrointi tehdään harvoin.
Siinä tarkistetaan tukiasemien kes- kinäiset paikat samoin kuin radiosignaalien lähetyksen ja vastaanoton viiveet.
Tämä voi olla osin automati- soitu.
Erityisesti järjestelmä ei välttämättä tarvitse paikantamiseen lainkaan tunnisteita tai id:itä, vaan se voi toimia suoraan yksinkertaisten sähkömagneettis- ten pulssien aikaeron sekä näiden tukiasemien paikka- tietojen perusteella.
Erityistä tunnistussignaalia ei tarvita.
Paikannus voidaan tehdä suoraan ilmaisimessa o ilman, että tarvitaan erillistä ulkoista laskenta lai- > tetta.
Tähän ilmaisin tarvitsee vain kyseiset kulkuai- < kaerot sekä tuki-asemien sijainnit. = 30 Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- > toehtoisesti, tukiasemat voivat toimia millä tahansa n. sähkömagneettisen säteilyn taajuuskaistalla jolloin e aina pystytään valitsemaan käyttötilanteeseen sopivin 3 sallittu taajuuskaista.
Eräässä suoritusmuodossa taa- > 35 juuskaistain sisällä voi olla useita taajuuksia käy- tössä.
Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- toehtoisesti, yksi tukiasema ohjaa muita tukiasemia tai kaikkia tukiasemia ohjataan niiden ulkopuolelta tai ulkopuolinen kello ohjaa kaikkia tukiasemia niin, että ilmaisimessa toistuvat lähetysjaksot eivät osu ajallisesti päällekkäin Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- toehtoisesti, sähkömagneettisten pulssien kulkuaika- mittauksessa ei tarvita vertailukelloja, vaan refe- rensseinä käytetään tukiasemien toisistaan laskettuja paikkatietoja.
Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- toehtoisesti, sähkömagneettisten pulssien ilmaisimeen tukiasemista olevat kulkuajat synkronoidaan token ring periaatteella Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- toehtoisesti, tulosten laskenta ilmaisemisessa perus- tuu yhtälöryhmän ratkaisemiseen esimerkiksi suurimman uskottavuuden perusteella, tarkastellen muuttujina etäisyyksiä tukiasemien ja ilmaisimen välillä sekä kulkuaikaeroja.
Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- toehtoisesti, paikkatieto voidaan siirtää jokaiselta paikannuskohteelta sen ulkopuoliseen kohteeseen 1IOT menetelmin.
O Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- S toehtoisesti, paikkatieto voidaan kalibroida erilli- 5 sillä tarkasti mitattuihin paikkoihin asetetuilla lä- © hettimillä R, jotka paikantava ilmaisin välittömästi > 30 tunnistaa sen osuessa R:n kohdalle. jami * Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- 2 toehtoisesti, paikannus-menetelmä soveltuu yhtä hyvin 3 sisä- ja ulkotilapaikannukseen.
Paikannus voi tapahtua Q 1, 2 tai 3-ulottuvuudessa.
Lahettimien lukumäärällä valitaan paikannusdimensio.
Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- toehtoisesti, paikannusmenetelmän toimintavarmuutta pystytään lisäämään lisäämällä tukiasemia paikannus- alueelle.
Eräässä suoritusmuodossa, edellisten lisäksi tai vaih- toehtoisesti, paikannus-alueella pystytään samaan ai- kaan käyttämään rajaton määrää erillisiä ilmaisimia. Useat asiaan liittyvät piirteet tulevat helpommin ha- vainnollistetuiksi, kun ne tulevat paremmin ymmärre- tyksi viittaamalla seuraavaan yksityiskohtaiseen seli- tykseen, jota tarkastellaan mukana olevien kuvioiden yhteydessä.
KUVIOIDEN SELITYS Nykyinen selitys tulee paremmin ymmärretyksi seuraa- vasta yksityiskohtaisesta selityksestä, jota tarkas- tellaan mukana olevien kuvioiden valossa, jolloin: Kuvio (FIG) 1 kuvaa lohkokaavion paikannusjärjestel- mästä, jossa ilmaisin havaitsee tukiasemien lähettä- mien sähkömagneettisten säteilyjenkulkuaikaeron sekä sijainnit erään suoritusmuodon mukaisesti; ja Kuvio (FIG) 2 havainnollistaa mittaussyklin tl + t2 mukaisen aktiivisen ajanjakson tl mukaista lähetystä ja hiljaisen ajanjakson t2 mukaista ei-lähetystä erään suoritusmuodon mukaisesti.
o 25 Vastaavia viitteitä käytetään nimeämään vastaavia osia > mukana olevissa kuvioissa. 5 YKSITYISKOHTAINEN SELITYS 2 Yksityiskohtainen selitys, joka on tehty alla liitet- = tyjen kuvioiden yhteydessä, on tarkoitettu nykyisten a suoritusmuotojen selitykseksi ja sitä ei ole tarkoi- 2 tettu edustamaan ainoita mahdollisia muotoja, joissa
LO O nykyinen esimerkki voidaan konstruoida tai hyödyntää. Q Kuitenkin, vastaavat tai ekvivalentit toiminnot ja ra- kenteet voidaan toteuttaa erilaisilla esimerkeillä.
Selityksessä viitataan seuraaviin piirustuksiin, jois- sa esimerkkinä käytetään ilmaisimen paikannusta tu- kiasemista lähetettävien signaalien kulkuaikaeroon pe- rustuen. 5 Viitaten kuvioon 1, paikannusjärjestelmä rakentuu tu- kiasemista T1, T2, 13 ja ilmaisimista I. Tukiasemat T voivat olla lähettimiä tai vastaavia laitteita. Tu- kiasemissa T on tarpeen mukaan myös vastaanotin riip- puen sen roolista paikannus järjestelmässä. Ilmaisin I voi olla kuvattuna kohteita, vastaanottimina tai vas- taavina paikannuslaitteina. Ilmaisimessa I voi olla tarpeen mukaan lähetin, riippuen paikannus järjestel- män konfiguraatiosta ja ilmaisimen I roolista siinä. Ilmaisin I joko tunnistaa oman paikkansa tai ilmaisi- men I paikka tunnistetaan sen ulkopuolelta. Järjestel- mä toimii yhtä hyvin sisä- kuin ulkotilassa ja ilmai- simet I voivat pysyä paikallaan tai liikkua. Eräässä suoritusmuodossa paikannus perustuu ulkopuoli- sesti ohjatuista tukiasemista T lähtevien sähkömag- neettisten pulssien Fl, F2, F3, esimerkiksi radioaal- tojen, niiden signaalien yms., aikaeromittaukseen synkronoiduista saapumissignaaleista mittaussyklin ai- kana. Sähkömagneettiset pulssit F voidaan muodostaa esimerkiksi joko katkotuista kantoaalloista tai kanto- aaltoihin moduloiduista signaaleista. Kalibrointiin käytetään tukiasemien T kiinteitä keskinäisiä etäi- O syyksiä ja näiden tunnettujen paikkatietojen perus- S teella. O Radioliikennöinti tapahtuu, ainakin osittain automaat- D 30 tisesti ohjatuilla, tukiasemilla T ja vastaanotin I Ek pareilla. Taajuuskaista voidaan määritellä tapauskoh- * taisesti niin, että käyttöympäristön aiheuttamat häi- 2 riöt pienenevät ja toimintavarmuus kasvaa. 2
N
Tukiasema T yksikköjen lukumäärä valitaan sen mukaan tapahtuuko paikannus 1, 2 vai 3 dimensiossa. Lisäämäl- lä tukiasemien T lukumäärää tapauskohtaisesti, voidaan paikannus mittaustulosten luotettavuus tarpeen tullen pitää vaikeissakin olosuhteissa korkealla tasolla. Sinänsä ilmaisinten I lukumäärä paikannusalueella ei ole rajoitettu. Paikannettavien kohteiden lukumäärä ei siten ole rajoitettu. Suoritusmuodossa on ratkaistu paikannukseen liittyvä aikakalibraatio mittaussyklin käyttämisellä. Mittaussyklissä voidaan käyttää sopivaa aktiivista aikaa, jolloin paikannussignaalit toimivat, sekä hiljaista aikaa jolloin signaaleja ei käytetä. Tällä voidaan varmistaa, että järjestelmä ei sekaannu omista signaaleistansa.
Aikaisempiin paikannusmenetelmiin verrattuna riippu- mattomuus aikakalibroinnista vapauttaa suoritusmuodon mukaisen paikannusjärjestelmän kalliisti ja hankalasti toteutettavista referenssikelloista, jotka ovat tunne- tuissa paikannus-tekniikoissa tyypillisiä, esimerkiksi pulssien kulkuaikamittaukseen perustuvissa paikannus- järjestelmissä.
Paikannus voidaan tehdä suoraan ilmaisimessa ilman, että tarvitaan erillistä ulkoista laskenta laitetta. Tähän ilmaisin tarvitsee vain kyseiset kulkuaikaerot sekä tukiasemien sijainnit. Aiemmin käytettyä erillis- tä paikannuskeskusta, joka on yhteydessä tukiasemiin = ja paikannettavaan laitteeseen ei tarvita. = Eräässä suoritusmuodossa paikan laskentaan saadaan ai- 2 neisto toistamalla paikannusjärjestelmän mittaussykliä A 30 riittävän monta kertaa. Tämä voi lisätä paikannuksen z luotettavuutta ja tarkkuuta. Koska mittaussykliä voi- — daan toistaa ihmiselle hyvin nopealla, lähes huomaa- 3 mattomalla, ajanjaksolla, ei toisto häiritse käyttä- 2 jää.
Paikannusjärjestelmän tarkkuus ei merkittävästi muutu paikannusalueen koon funktiona, kuten tapahtuu tunne- tuissa paikannusjärjestelmissä, jotka perustuvat sig- naalin saapumiskulman mittaukseen.
Eräitä sovelluskohteita suoritusmuodoille ovat esimer- kiksi konttisatamat ja erityisesti manuaalisen ja au- tonomisen trukkiliikenteen valvonta sekä konttien tarkka asemointi lastaustilanteissa, tavaratalot ja lentokentät. Luonnollisesti nämä ovat lähinnä kuvattu- ja esimerkkejä eivätkä tarkoitettu rajoittaman suori- tusmuotojen soveltamista vain kyseisiin esimerkkeihin tai samankaltaisiin suoritusmuotoihin.
Esimerkiksi autonominen liikenne, laivat ja autot, vaativat tarkan paikkatiedon. Laivat satamaan tulles- saan ja sieltä lähtiessään ja autot tiellä ajaessaan, pysäköidessään ja liikkeelle lähtiessään. Suoritusmuo- don mukainen paikannus-järjestelmä on helppo pystyttää satamiin tai teiden varsille. Satamiin riittää yksi järjestelmä, teiden varsille siitä voidaan rakentaa paikannusverkko.
Seuraavaksi havainnollistetaan erää suoritusmuodon toimintaa.
Kiinteillä paikoilla olevat tukiasemat T lähettävät esimerkiksi joko pulssijonoa tai kantoaaltoon moduloi- tua signaalia. lähetystä ohjataan yhdestä tukiasemasta o T, jolloin lähetyssekvenssi, eli mittaussykli, täyttyy > kun kaikkien lähettimien signaalit ovat saapuneet il- < maisimiin I. Tämän jälkeen annetaan uusi käsky seuraa- 2 valle lähetyssekvenssille. Vaihtoehtoisesti lähetystä A 30 ohjataan tukiasemien T ulkopuolelta kohteesta A, johon E luetaan ilmaisinten I paikat jokaisen täyden mittaus- — sekvenssin jälkeen. Vaihtoehtoisesti kaikki tukiasemat 3 T ovat tietoisia toisistaan ja toistavat mittaussek- 2 venssin aina kun kaikki tukiasemat T ovat kerran 1la- N 35 hettäneet signaalinsa ilmaisimiin I.
Tarkastellaan kuvion 1 mukaista erästä suoritusmuotoa, jolloin käytössä on kolme tukiasemaa T. Yksi näistä tukiasemista Tl on ns. master ja muut slave T2, 13. Master tukiasema Tl koostuu minimi kokoonpanollaan vain lähettimestä (engl. transmitter) ja slave tu- kiasemissa T2, T3 on sekä vastaanotin että lähetin (engl. transceiver). Yleisessä tapauksessa myös master tukiase-massa Tl on sekä lähetin että vastaanotin. Paikannettavassa kohteessa, eli ilmaisimessa I on vä- himmissään pelkästään vastaanotin (engl. receiver). Radioliikennöinti erään suoritusmuodon mukaisessa pai- kannusjärjestelmässä koostuu automaattisesti ohjatuis- ta tukiasemien T lähettämistä radiopurskeista F, joka koostuu tunnistustaajuudesta lähetettynä ennalta vali- tulla taajuudella aikaikkunan tl verran ja ei lähetys- tä aikaikkunan t2 verran. Tätä mittausykliä, eli toi- mintasykliä (lähetys/ei-lähetys), toistetaan niin kau- an kun paikannusjärjestelmän tukiasemat T toimivat. Kukin tukiasema T toimii siis ikään kuin ”morsetus laitteena”. Tällöin varsinaista ”koodia” tai id:tä ei sähkömagneettiseen signaaliin tarvita. Toki tällaista voidaan käyttää, muttei se ole paikannustoiminnan kan- nalta välttämätön. Kuvio 2 havainnollistaa aktiivisen ajan tl mukaista lähetystä ja hiljaisen ajan t2 mu- kaista ei-lähetystä. Aktiivisen ajan tl aikana paikan- o nus lähetykset F ovat päällä ja hiljaisen ajan t2 ai- o kana kyseiset lähetykset F ovat pois päältä. Talla = voidaan varmistaa, etteivät lähetykset F sekoitu pai- 2 30 kannusprosessissa ilmaisimessa I tai slave tukiasemis- TY sa T2 ja T3. Mittaus-sykli on tl + t2.
I & Paikannus alkaa kun slave T2, T3 ja master Tl tukiase- e mat käynnistetään. On sinänsä aivan sama missä järjes- 3 tyksessä tukiasemat T käynnistetään sillä slave tuki- o 35 asemat T2, T3 odottavat master tukiaseman T1 radio- N purskesignaalia Fl pituudeltaan tl tietyllä etukäteenasetetulla taajuudella.
Koska slave tuki-asemat 12, T3 toimivat transceivereinä eli toistimina paikannusjär- jestelmässä ne odottavat kunnes havaitsevat master tu- kiaseman T1 lähettämän purskeen Fl ja lähettävät saman tien toistimen omaisesti radiopurskeen F2, F3 eteen- päin samalla tai omalla radiotaajuudella (käytetään ns. multi-channel wide tai narrow band tekniikkaa). Slave tukiasemissa 1T2, T3 vastaanotetun master purs- keen Fl ja lähetetyn purskeen F2, F3 välillä on aina deterministinen aika-viive At, joka aikaviive At pys- tytään määrittämään järjestelmän kalibrointivaiheessa.
On huomioitava että slave tukiasemat T2, T3 eivät tar- vitse mitään ohjelmallista purskeen Fl tunnistamista, vaan tunnistus voidaan toteuttaa suoraan nopeilla ja yksinkertaisilla komponenteilla (esimerkiksi ns. lii- paisutunnistus). Voidaan toki jopa rakentaa kullekin tukiasemalle T spesifioitu radiolähetin, joka perustuu kiinteätaajuiseen kideoskillaattoriin tai voidaan käyttää nopeaa valmista radiolähetin piiriä (esimer- kiksi 460MHz — 2,3 GHz), jolle asetetaan lähetyn purs- keen F taajuus ja pituus.
Tukiasemia T kokonaisuudes- saan ohjataan nopeilla loogisilla veräjillä tai jopa nopealla mikrokontrollerilla.
Ennen antennia suorite- taan riittävä tehovahvistus.
Tukiasemien T2, T3 purs- keen F2, F3 toistamisprosessissa kuluva aika —- kuten aikaisemmin on jo kuvattu eräässä suoritusmuodossa - saadaan määriteltyä järjestelmän kalibrointivaiheessa.
S Eräässä suoritusmuodossa paikannettava ilmaisin I < koostuu monikanavaisesta vastaanottimesta, joka vas- 2 30 taanottaa master T1 ja slave T2, T3 tukiasemien purs- — keet Fl, F2, F3 kullakin ajanhetkellä.
Tällöin ei E välttämättä tarvita aikaviivettä purskeiden F1, F2 ja — F3 välillä, koska ne voivat toimia eri taajuuksilla. 3 Fräässä toisessa suoritusmuodossa ilmaisin I toimii 2 35 yhdellä taajuudella, jolloin signaalien Fl, F2 F3 N päällekkäisyyden eliminoimiseksi voidaan käyttää de- terministinen viive tukiasemien T lähetysten F välil-
lä, jolloin purskeet Fl, F2 F3 eivät sekaannu toisiin- sa.
Kun master Tl ja slave T2, T3 tukiasemilta tullei- den purskeiden Fl, F2, F3 saapumisaika erot ja kolmen tukiasemien T1,7T2,T3 paikat tunnetaan, voidaan paikan- nettavan kohteen I paikka määritellä lasken- nallisesti.
Edellä kuvattu paikannusjärjestelmän toiminta sekä master Tl että slave T2, T3 tukiasemien ja paikannet- tavan ilmaisimen I osalta on yksinkertainen skenaario.
Yleisessä tapauksessa kaikissa tukiasemissa T myös master tukiasemassa TI on sekä lähetin että vastaan- otin eivätkä tukiasemien T ja paikannet-tavien kohtei- den I lukumäärät ole rajoitettuja ja paikannusalueen muoto sekä koko ovat vapaasti valittavissa.
Myös lähe- tettävien pulssien F jaksoluvut, lähetysajat ja lähe- tetyn pulssipaketin rakenne ovat vapaasti valittavissa kunhan ne täyttävät radioliikennettä säätelevät lupa- vaatimukset.
Seuraavaksi tarkastellaan radioliikenteen F toimintaa eräässä suoritusmuodossa.
Eräässä suoritusmuodossa kaikissa tukiasemissa T on sekä lähetin että vastaan- otin.
Tukiaseman T lähetin morsettaa ohjatusti sovel- luksesta riippuen alueelta 500 us-100 ps valittuja sähkömagneettisia pulsseja F.
Teho säädetään paikan- nusalueen koon mukaan pitäen mielessä radioliikennettä ohjaavat kansalliset ja kansainväliset säädökset.
An- O tennit voivat olla ympäri säteileviä ja vastaanottimet < spesifioitu kaikille lähetystaajuuksille.
O Tukiaseman T lähetin voi lähettää kantoaaltoon modu- 2 30 loitua signaalia.
Modulointi synkronoidaan eri lähet- Ek timien välillä niin, että ilmaisin I tunnistaa jokai- * sesta tukiasemasta T saapuneet signaalit. 3 Eräs suoritusmuoto kuvaa esimerkkinä Token ring peri- 2 aatteen tukiasemien lähetysten synkronointiin, jossa N 35 paikannettava kohde I tunnistaa paikkansa.
Merkinnät: Fi on lähtevän signaalin taajuus, Ti on tukiasema T,
jonka lähetys-taajuus on Fi, x) on paikannettava il- maisin I.
Alaindeksit ovat perättäisiä luonnollisia lukuja.
Tukiaseman T mittaussykli tl + t2, A, on puls- sipaketin kesto t + viive &. 5 on lähettimen heräämis- aika + ennalta asetettu odotusaika.
Mittaus-jakso on tapahtuma missä tukiasemien T välillä ovat tapahtuneet kaikki mahdolliset mittaussyklit.
Radiopulssit Fi 1lä- hetetään kiinteistä tukiasemista Ti ilmaisimiin I.
Tu- kiasemien T väliset etäisyydet tunnetaan tarkasti tu- kiasemien T sijainnin perusteella.
Tukiasemasta Ti lähtevän pulssin tunnistavat ilmaisimet ja vain tuki- asema Ti+1l., tukiasemasta Ti+l lähtevän pulssin tun- nistavat vain ilmaisimet Ii ja tukiasema Ti+2 jne.
Yk- si tukiasemista on käynnistysasema Tl.
Siitä käynnis- tetään paikannusprosessi.
Käynnistys tapahtuu joko au- tomaattisesti tai käskyttämällä.
Kukin tukiasema T lähettää yksilöllistä taajuutta Fi ajan tl ja on lähettämättä ajan t2. Pulssipaketin kes- to eli mittausyksi on tl+t2. Paikannettavan kohteen vastaanotin I tunnistaa mittaussyklin ja tukiasemien T lähetysaikaikkunan pituuden, joka on (n+1)(tl +t2) + nö, missä n = tunnettu kokonaisluku joka on tukiase- mien lukumäärä -— 1. Mittaussykli on etukäteen ohjelmoitu tukiasemiin T ja ilmaisimiin I.
Se tunnistetaan niin, että tukiasema Ti+1 tunnistaa taajuuden Fi ja ajan tl+t2+d kuluttua O saman taajuuden Fi ( tukiaseman Ti lähettämän pulssin < Fi) ja lähettää pulssin Fi+l tukiasemaan Ti+2, joka 5 tunnistaa sen jne.
D 30 Tapauksessa, jossa tukiasema T2,T3 pystyy tunnistamaan Ek vain yhtä taajuutta kerrallaan, tukiasemat T toimivat * niin, että seuraava tukiasema T alkaa lähettää vasta 2 kun edellisen aseman viimeinen mittausjakso on päätty- 3 nyt. o N 35 Tapauksessa, jossa tukiasema T2,T3 pystyy samanaikai- sesti tunnistamaan useita taajuuksia, tukiasemat Ttoimivat niin, että heti tunnistettuaan saamansa mit- taussyklin, tukiasema T alkaa lähettää omalla taajuu- dellaan F mittaus-sykliään.
Vastaanotin siis tunnis- taa lähes samanaikaisesti jokaisen tukiaseman T lähet- tämät mittaussyklit ja niistä muodostuneet pulssipake- tit F.
Paikannusjärjestelmässämme voi olla samanaikaisesti useita kohteita I, jotka kukin saavat tarkasti oman paikkatietonsa olivatpa ne liikkeellä tai paikallaan.
Kullakin kohteella I on samanlainen paikkailmaisin.
Paikannus on siten saman-tapaista kuin GPS:llä mutta huomattavasti tarkempaa sekä horisontaali- että verti- kaalisuunnassa.
Eräässä suoritusmuodossa tuotetaan valitulla taajuus- kaistalla lyhytkestoisia pulsseja F.
Lähetetään ne ai- kaikkunasta t1. Otetaan vastaan etukäteen ohjelmoidul- la tavalla lähetettyjä pulsseja F.
Valvotaan ajoituk- sia, pulssien rakennetta ja häiriösignaaleja.
Kohteen ilmaisimen I paikka voidaan myös tunnistetaan sen ulkopuolelta.
Tässä ilmaisin I voidaan paikantaa käänteisesti käänteisellä synkronoinnilla, jossa il- maisin I synkronoi tukiaseman T1. Ilmaisin I on synk- ronoija ja yksi tukiasemista T1 suorittaa laskennan.
Mittaussyklin alussa ilmaisin (eli paikannettava koh- de) I lähettää signaalin, jonka tukiasemat T1, T2, 73, .., Tn vastaanottavat.
Yksi näistä tukiasemista, esim. = Tl voi toimia sijainnin laskentayksikkönä, joka voi N tarkoittaa sitä että Tl ei lähetä mitään signaalia O eteenpäin.
Muut tukiasemat Ti, i=2,...,n sen sijaan 2 30 lähettävät signaalin eteenpäin kun ovat vastaanotta- I neet ensin ilmaisimelta I signaalin.
Kun näiden tuki- * asemien Ti, i=2,...,n signaalit saapuvat lopulta 2 Tl:1le, saa T1 laskettua signaalien saapumisaikaerot 3 tukiasemilta Ti, i=2,...,n tulleilta signaaleita ver- S 35 rattuna ilmaisimelta I tulleeseen signaalin ja tuki- asema Tl voi laskea ilmaisimen eli paikannettavan koh-
teen paikan.
Eli tällöin ilmaisin I toimii paikannet- tava kohteena.
Suoritusmuodon mukainen käänteinen järjestelmä toimii siis yksinkertaisesti niin, että sen sijaan että il- maisin I laskee itse oman paikkansa, joku tukiasemis- ta, edellä esimerkissä T1, laskee sijainnin, ja tämä tukiasema toimii siis samalla tavalla kuin mitä ilmai- sin I normaalisovelluksessa, ja käänteisessä ratkai- sussa ilmaisin I samalla tavalla kuin mitä normaalissa tilanteessa ensimmäisen signaalin antava tukiasema toimii mittaussyklin alussa.
Sijainti voidaan laskea kyseisessä tukiasemassa vain yksinkertaisen signaalin kulkuaikaerojen sekä tukiasemien sijainnin perusteel- la.
Erityistä laskentakeskusta tai muuta yhteydenpitoa tukiasemien, ja mahdollisen laskentakeskuksen, välillä ei tarvita.
Master tukiasemassa T1 voi olla vain lähetin ja muissa tukiasemissa T2, T3 sekä lähetin että vastaanotin.
Tä- mä on yksinkertaisin kokoonpano.
Siinä master tukiase- ma Tl ohjaa esimerkiksi kaapelien välityksellä slave lähettimiä T2, T3. Master tukiaseman T1 lähettäessä signaalin Fl ilmai- simeen I se samalla lähettää käskyn F1 slave tukiase- mille T2,T3 lähettää signaali F2,F3 ilmaisimeen I.
Lä- hetysjaksot ohjataan niin, että uusi jakso saapuu il- maisimeen I vasta, kun edellinen jakso on käsitelty > ilmaisimessa I.
Tätä toistetaan kunkin mittauspisteen N kohdalla niin kauan, että saadaan tilastollisesti kat- O tava aineisto paikan laskemiseksi.
Aineistoa jokaisen 2 30 pisteen paikantamiseen voidaan kerätään täsmälleen yh- I tä paljon. a — Pulssien F1,F2,F3 vastaanotto, mittaussykli, laskenta, 3 talletus ja näyttö voi esimerkiksi tapahtua seuraavan 2 suoritusmuodon mukaisesti.
Avataan mittaus-syklin ak- N 35 tiivinen aika tl.
Otetaan vastaan ja tunnistetaan pe- rättäisiä pulsseja F n kpl. n on etukäteen asetettuvakio.
Vastaanotetun pulssin F liipaisuaika alle 1 ns.
Päätellään milloin kaikki n pulssia on otettu vastaan.
Suljetaan aktiivinen aika tl mittaussyklin hiljaiseksi ajaksi t2. Viedään otos laskentaan.
Tiedetään, että seuraava otos tulee seuraavasta lähettimestä T2,T3. Avataan aktiivinen aika tl ennalta tiedetyn hiljaisen ajan t2 kuluttua.
Kierrätetään laskenta sekvenssejä m kertaa.
Viedään tulokset laskentaan.
Seuraavaksi kuvataan signaalien F kulkuaikaerojen käy- töstä paikanlaskennassa erään suoritusmuodon mukaises- ti.
Olkoon tukiasemat nimetty T1, T2, .. Tn.
Mikäli tarvi- taan 3D paikkatieto, pitää tukiasemia T on hyvä olla vähintään 4 tai suurempi lukumäärä (eli n>=4). Kaik- kien tukiasemien T koordinaatit tunnetaan Ti=(Xi,Yi,Zi), i=1,..,n.
Olkoon paikannettava kohde I=(X,Y,Z). Oletetaan seuraavassa että tukiasema T1 on ns. master tukiasema, joka lähettää signaalin muille tukiasemille T2,..,Tn ja ilmaisimelle I.
Kun ilmaisin I saa T1 lä- hettämän signaalin Fl käynnistyy kohteessa kello.
Sig- naalin Fl kiertäessä muilta tukiasemilta T2,T3 ja saa- puessa ilmaisimeen I, ilmaisin I laskee saapumisaika- eron Tl1:ltä ja muilta tukiasemilta T2,T3,Tn saapunei- den signaalien välillä.
Merkitään näitä aikaeroja dtli, i=2,..,n.
Aikaeroja saadaan siis yksi vähemmän = kuin on tukiasemia T käytössä.
Esimerkiksi jos neljä N tukiasemaa T, niin tällöin saadaan kolme aikaeroa O dt12, dt13 ja dt14 paikannettavassa kohteessa P. = 30 Oletetaan että tukiasemien T signaalin F välityksessä E ei ole viiveitä ja että signaalin F kulkunopeus on v. — Tällöin voidaan laskea kutakin aikaeroa dtli, i=2,..,n 3 vastaavat signaalin kulkumatkat: sl2 + s21 - s1I = v + dt12sl3 + s3I - slI = v * dt13 sli + sil - slI = v * dtli Yhtälöryhmässä sli vastaa etäisyyttä tukiasemalta Til muille tukiasemille Ti, i=2,..,n, ja nämä etäisyydet tunnetaan koska tukiasemien paikat tunnetaan.
Muuttuja sil, i=2,..,n on etäisyys tukiasemalta Ti paikannetta- vaan ilmaisimeen I=(X,Y,z) ja vastaavasta slI on tuki- aseman T1 etäisyys ilmaisimeen I.
Oheisessa yhtälöryh- mässä on siis kolme tuntematonta (X,Y, Z), ja jos i>=4, voidaan kohteen koordinaatit (X,Y,Z) ratkaista esimer- kiksi suurimman uskottavuuden menetelmällä.
Jokainen tässä esitetty alue tai laitteen arvo voidaan laajentaa tai muuttaa menettämättä haettua vaikutusta ja tehoa.
Lisäksi mikä tahansa suoritusmuoto tai piir- re voidaan yhdistää toiseen suoritusmuotoon, ellei ni- menomaisesti evätä.
Vaikka asiasisältö on kuvattu erityisiä rakenteellisia piirteitä ja/tai toimintoja käyttäen, on ymmärrettävä, että mukana olevissa patenttivaatimuksissa määritelty asiasisältö ei välttämättä rajoitu edellä kuvattuihin erityispiirteisiin tai toimintoihin.
Pikemminkin, edellä kuvatut erityispiirteet ja toiminnot esitetään esimerkkeinä vaatimusten toteuttamisesta, ja muiden = vastaavien ominaisuuksien ja toimintojen ekvivalentit N on tarkoitettu suoja-alan puitteisiin. 2 On ymmärrettävä, että edellä kuvatut hyödyt ja edut A voivat koskea yhtä tai useita suoritusmuotoja.
Suori- E 30 tusmuodot eivät rajoitu niihin, jotka ratkaisevat min- — kä tahansa tai kaikki todetut ongelmat tai ne, joilla 3 on mikä tahansa tai kaikki todetut hyödyt ja edut.
Tässä kuvattuja menetelmien vaiheita voidaan suorittaa missä tahansa sopivassa järjestyksessä, tai tarvitta- essa samanaikaisesti.
Lisäksi yksittäiset vaiheet voidaan poistaa millä ta- hansa menetelmällä poikkeamatta asiasisällön hengestä ja laajuudesta, kuten tässä on kuvattu. Edellä kuvat- tujen esimerkkien näkökohdat voidaan yhdistää minkä tahansa muun esimerkin näkökohtiin menettämättä halut- tua vaikutusta.
Termi "käsittää" käytetään tässä tarkoittamaan sisäl- täen yksilöidyt menetelmät, lohkot tai elementit, mut- ta että tällaiset lohkot tai elementit eivät käsitä eksklusiivista luetteloa, ja menetelmä tai laite saat- taa sisältää myös muita lohkoja tai elementtejä.
On ymmärrettävä, että edellä oleva selitys annetaan ainoastaan esimerkkinä, ja että alan ammattimies voi tehdä erilaisia muutoksia. Edellä kuvattu selitys, suoritusmuodot ja data tarjoavat kattavan kuvauksen rakenteesta ja eräiden suoritusmuotojen käytöstä.
Vaikka eri suoritusmuotoja on kuvattu edellä, jossa on tietty erityispiirre, tai viittaamalla yhtä tai useam- paa yksittäistä suoritusmuotoa, alan ammattimiehet voivat tehdä lukuisia muutoksia esitettyihin suoritus- muotoihin ilman, että poiketaan tämän selityksen hen- gestä tai suojapiiristä.
o
O
N > 00
I jami a
O O LO
O o
N

Claims (16)

PATENTTIVAATIMUKSET
1. Paikannusmenetelmä, tunnettu siitä, että: mitataan ilmaisimessa tukiasemilta vastaan- otettujen sähkömagneettisten pulssien kulkuaikaero mittaussyklin aikana; määritetään ilmaisimeen tukiasemien paikka- tiedot; ja määritetään ilmaisimessa kulkuaikaeron sekä paikkatietojen perusteella ilmaisimen sijainti suh- teessa tukiasemiin.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen paikannus- menetelmä, tunnettu siitä että tukiasemien radiolähet- timet on järjestetty toimimaan laajalla sähkömagneet- tisen säteilyn taajuuskaistalla sisältäen useita käy- tettäviä taajuuksia, jolloin käyttötilanteeseen on so- vitettu sopiva taajuuskaista.
3. Patenttivaatimuksen 1-2 mukainen paikan- nusmenetelmä, tunnettu siitä, että yksi tukiasema on sovitettu ohjaamaan muita tukiasemia, tai kaikkia tu- kiasemia ohjataan niiden ulkopuolelta, tai ulkopuoli- nen kello ohjaa kaikkia tukiasemia; jolloin ilmaisimessa toistuvat lähetysjaksot eivät osu ajallisesti päällekkäin.
o 4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen paikan- o nusmenetelmä, tunnettu siitä, että sähkömagneettisten = pulssien kulkuaikamittauksessa referensseinä käytetään 2 30 tukiasemien paikkatietoja.
E 5. Patenttivaatimuksen 1-4 mukainen paikan- — nusmenetelmä, tunnettu siitä, että tukiasemien radio- 3 lähettimistä paikannettavaan ilmaisimeen lähetyt säh- 2 35 — kömagneettisten pulssien kulkuajat synkronoidaan token N ring periaatteella
6. Patenttivaatimuksen 1-5 mukainen paikan- nusmenetelmä, tunnettu siitä, että ilmaisin on sovi- tettu määrittelemään sijaintinsa: määrittämällä kulkuaikaeron ensimmäisen vas- taanotetun sähkömagneettisten pulssin ja myöhemmin vastaanotettujen sähkömagneettisten pulssien cperus- teella; määrittämään kulkuaikaeron ja tukiasemien si- jaintien perusteella sähkömagneettisten pulssien kul- kumatka; ja määrittämään kulkumatkojen perusteella ilmai- simen sijainnin.
7. Patenttivaatimuksen 1-6 mukainen paikan- nusmenetelmä, tunnettu siitä, että ilmaisimen sijain- nin paikkatieto voidaan siirtää jokaiselta paikannus- kohteelta sen ulkopuoliseen kohteeseen IOT menetelmin.
8. Patenttivaatimuksen 1-7 mukainen paikan- nusmenetelmä, tunnettu siitä, että paikkatieto voidaan kalibroida erillisillä tarkasti mitattuihin paikkoihin asetetuilla lähettimillä R, jotka paikantava ilmaisin välittömästi tunnistaa sen osuessa R:n kohdalle.
9. Patenttivaatimuksen 1-8 mukainen paikan- nusmenetelmä, tunnettu siitä, että kalibrointi tehdään etätunnistimella, johon on ohjelmoitu tai kiinteästi = tallennettu paikkakoordinaatit siitä paikasta, johon N etätunnistin on kiinteästi asennettu.
O 30 ©
10. Patenttivaatimuksen 1-9 mukainen paikan- =E nusmenetelmä, tunnettu siitä, että paikannus on sovel- * lettavissa sekä sisä- että ulkotilapaikannuksessa.
2 O 35
11. Patenttivaatimuksen 1-10 mukainen paikan- Q nusmenetelmä, tunnettu siitä, että paikannuksen ulot-
tuvuus, 1, 2 tai 3-ulottuvuudessa, valitaan lähetti- mien lukumäärällä.
12. Patenttivaatimuksen 1-11 mukainen pai- kannusmenetelmä, tunnettu siitä, että paikannuksen toimintavarmuutta pystytään lisäämään lisäämällä lä- hettimiä paikannusalueelle.
13. Patenttivaatimuksen 1-12 mukainen paikan- nusmenetelmä, tunnettu siitä, että paikannusalueella pystytään samaan aikaan käyttämään suuri määrää ilmai- simia.
14. Paikannusmenetelmä, tunnettu siitä, että: mitataan yhdessä tukiasemassa toisilta tuki- asemilta ja ilmaisimesta vastaanotettujen sähkömag- neettisten pulssien kulkuaikaero mittaussyklin aikana; määritetään sekä yhden tukiaseman että tois- ten tukiasemien paikkatiedot; ja määritetään tukiasemassa kulkuaikaeron sekä paikkatietojen perusteella ilmaisimen sijainti suh- teessa tukiasemiin.
15. Ilmaisin, tunnettu siitä, että ilmaisin on sovitettu: mittaamaan tukiasemilta vastaanotettujen säh- kömagneettisten pulssien aikaikkunoitu kulkuaikaero; > määritetään tukiasemien keskinäiset etäisyy- N det toisiinsa nähden; ja O 30 määritetään kulkuaikaeron sekä keskinäisten © etäisyyksien perusteella ilmaisimen paikkatieto. j
16. Tukiasema, tunnettu siitä että tukiasema 2 on sovitettu: 3 35 mittamaan toisilta tukiasemilta ja ilmai- S simesta vastaanotettujen sähkömagneettisten pulssien kulkuaikaero mittaussyklin aikana;
määrittämään tukiasemien paikkatiedot; ja määrittämään kulkuaikaeron sekä paikkatieto- jen perusteella ilmaisimen sijainti suhteessa tukiase- miin.
o hu oO
N < <Q 00 ~~
I jami a — 0)
O
LO
O hu
O
N
FI20195031A 2019-01-18 2019-01-18 Signaalien kulkuaikaeroon pohjautuva paikannus FI20195031A1 (fi)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20195031A FI20195031A1 (fi) 2019-01-18 2019-01-18 Signaalien kulkuaikaeroon pohjautuva paikannus
PCT/FI2020/050026 WO2020148485A1 (en) 2019-01-18 2020-01-16 Positioning based on signal propagation time difference
US17/423,574 US11768269B2 (en) 2019-01-18 2020-01-16 Positioning based on signal propagation time difference
EP20742013.4A EP3911967A4 (en) 2019-01-18 2020-01-16 POSITIONING BASED ON SIGNAL PROPAGATION TIME DIFFERENCE
JP2021540542A JP7498718B2 (ja) 2019-01-18 2020-01-16 信号の伝搬時間差に基づく位置決め
CN202080009815.XA CN113302508A (zh) 2019-01-18 2020-01-16 基于信号传播时间差的定位

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20195031A FI20195031A1 (fi) 2019-01-18 2019-01-18 Signaalien kulkuaikaeroon pohjautuva paikannus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FI20195031A1 true FI20195031A1 (fi) 2020-07-19

Family

ID=71613357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20195031A FI20195031A1 (fi) 2019-01-18 2019-01-18 Signaalien kulkuaikaeroon pohjautuva paikannus

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11768269B2 (fi)
EP (1) EP3911967A4 (fi)
JP (1) JP7498718B2 (fi)
CN (1) CN113302508A (fi)
FI (1) FI20195031A1 (fi)
WO (1) WO2020148485A1 (fi)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114114245B (zh) * 2022-01-27 2022-04-12 成都工航科技有限公司 一种高速列车定位方法及系统

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4318105A (en) 1977-10-17 1982-03-02 Sanders Associates, Inc. Loran-C navigation apparatus
CA1124820A (en) 1977-10-17 1982-06-01 Lester R. Brodeur Loran-c navigation apparatus
JP3393417B2 (ja) * 1993-12-22 2003-04-07 ソニー株式会社 測位システム
US6671514B1 (en) 1997-10-16 2003-12-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) System and method for location positioning a mobile station in a CDMA cellular system
US6054950A (en) 1998-01-26 2000-04-25 Multispectral Solutions, Inc. Ultra wideband precision geolocation system
FI107219B (fi) 1998-05-04 2001-06-15 Nokia Networks Oy Signaalin ajoituksen mittausmenetelmä ja radiojärjestelmä
US6539229B1 (en) * 1998-08-20 2003-03-25 Sony Corporation System and method for mobile location detection in synchronous wireless systems
US7340300B2 (en) 2003-04-25 2008-03-04 Medtronic, Inc. Neurostimulation delivery during transurethral prostate treatment
US7411551B2 (en) 2004-06-21 2008-08-12 Korea Electrotechnology Research Institute System and method for asynchronous wireless positioning by ordered transmission
JPWO2011013220A1 (ja) 2009-07-29 2013-01-07 株式会社日立製作所 測位システム及び測位方法
US9197989B2 (en) * 2010-12-14 2015-11-24 Ok-Jae Choi Reference signal transmission method and system for location measurement, location measurement method, device, and system using the same, and time synchronization method and device using the same
CN105388454B (zh) * 2015-10-16 2016-10-12 四川中电昆辰科技有限公司 用于实现信号准同步的装置、定位装置及方法
US9961559B2 (en) * 2015-12-14 2018-05-01 Nestwave Sas Accurate short range positioning with wireless signals
EP3465273A4 (en) 2016-05-24 2020-01-15 Topcon Positioning Systems, Inc. DETERMINING THE POSITION OF A MOBILE STATION USING WI-FI SIGNALS
US20180045807A1 (en) * 2016-08-12 2018-02-15 5D Robotics, Inc. Global Positioning System and Ultra Wide Band Universal Positioning Node Consellation integration
CN106152882B (zh) * 2016-08-29 2017-12-15 中国人民解放军海军工程大学 一种基于超宽带技术的无线检靶方法及其系统
CN109085789A (zh) * 2017-06-13 2018-12-25 郑州联睿电子科技有限公司 基于超宽带和iBeacon高精度三维定位的智能管理系统
CN111193997B (zh) * 2019-11-27 2021-10-19 湖北航天飞行器研究所 一种uwb定位系统的到达时间差测量与校准方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11768269B2 (en) 2023-09-26
CN113302508A (zh) 2021-08-24
JP7498718B2 (ja) 2024-06-12
EP3911967A1 (en) 2021-11-24
US20220171015A1 (en) 2022-06-02
JP2022518691A (ja) 2022-03-16
EP3911967A4 (en) 2022-10-19
WO2020148485A1 (en) 2020-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3114496B1 (en) Indoor positioning system using difference in time of flight of rf and acoustic signals
US6882315B2 (en) Object location system and method
US8199047B2 (en) High-precision radio frequency ranging system
EP0842440B1 (en) Short range radio locator system
US20060066485A1 (en) Wireless tracking system based upon phase differences
US9519047B2 (en) System and method of implementing asynchronously-clocked fixed-location devices for a distance determination by a roaming client device
CN105556331A (zh) 在区域中定位标签
CN104280716A (zh) 室内定位装置及方法
KR20020026562A (ko) 낮은 정확도의 클록을 사용하여 이동 통신 장치의 위치를결정하기 위한 방법 및 장치
KR100769673B1 (ko) 위치인식방법 및 위치인식시스템
WO2015186044A1 (en) Receiver processor for adaptive windowing and high-resolution toa determination in a multiple receiver target location system
US20140266914A1 (en) Indoor positioning with radio frequency chirp signal propagation delay measurement
Djaja-Josko et al. A new transmission scheme for wireless synchronization and clock errors reduction in UWB positioning system
Stelzer et al. Precise distance measurement with cooperative FMCW radar units
US20150260834A1 (en) Target detection apparatus and target detection method
Bonafini et al. Exploiting time synchronization as side effect in UWB real-time localization devices
FI20195031A1 (fi) Signaalien kulkuaikaeroon pohjautuva paikannus
US20220381871A1 (en) Localisation and communication systems and methods
CN101212785A (zh) 区域移动物体定位系统
Saad et al. High accuracy location estimation for a Mobile Tag using one-way UWB signaling
CN106353729A (zh) 测距方法及其装置及定位方法及其装置及基站和移动装置
CN102843164A (zh) 超宽带室内定位系统发射时序控制方法
US8742978B2 (en) Method and arrangement for measuring delay of a signal between two stations of the arrangement
KR101214040B1 (ko) 근거리 위치 추적 시스템
Chen et al. A time-compensation TDOA-based wireless positioning method for multi-level IoT positioning