RU2009127504A - Радиочастотная навигация с использованием сопоставления частотных характеристик - Google Patents

Радиочастотная навигация с использованием сопоставления частотных характеристик Download PDF

Info

Publication number
RU2009127504A
RU2009127504A RU2009127504/28A RU2009127504A RU2009127504A RU 2009127504 A RU2009127504 A RU 2009127504A RU 2009127504/28 A RU2009127504/28 A RU 2009127504/28A RU 2009127504 A RU2009127504 A RU 2009127504A RU 2009127504 A RU2009127504 A RU 2009127504A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency response
location
predicted
measured frequency
measured
Prior art date
Application number
RU2009127504/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2459217C2 (ru
Inventor
Джеймс М. БОРНХОЛДТ (US)
Джеймс М. БОРНХОЛДТ
Original Assignee
Дзе Боинг Компани (Us)
Дзе Боинг Компани
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 Дзе Боинг Компани (Us), Дзе Боинг Компани filed Critical Дзе Боинг Компани (Us)
Publication of RU2009127504A publication Critical patent/RU2009127504A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2459217C2 publication Critical patent/RU2459217C2/ru

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
    • G01S5/0252Radio frequency fingerprinting
    • G01S5/02528Simulating radio frequency fingerprints
    • 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
    • G01S5/0252Radio frequency fingerprinting
    • G01S5/02521Radio frequency fingerprinting using a radio-map
    • 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
    • G01S5/14Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location

Abstract

1. Способ радионавигации, предусматривающий стадии, на которых: ! прогнозируют частотную характеристику для каждого из множества возможных местоположений устройства; ! измеряют частотную характеристику в фактическом местоположении устройства; и ! сопоставляют измеренную частотную характеристику с одной из спрогнозированных частотных характеристик для определения предполагаемого местоположения устройства, причем предполагаемое местоположение устройства соответствует возможному местоположению устройства, связанному с одной спрогнозированной частотной характеристикой, которая наиболее близко совпадает с измеренной частотной характеристикой. ! 2. Способ по п.1, в котором сопоставление измеренной частотной характеристики с одной из спрогнозированных частотных характеристик содержит стадии, на которых: ! сравнивают измеренную частотную характеристику с каждой из спрогнозированных частотных характеристик, соответственно связанных с каждой из множества возможных местоположений устройства; и ! выбирают предполагаемое местоположение устройства из множества возможных местоположений устройства на основе наилучшего соответствия между измеренной частотной характеристикой и спрогнозированной частотной характеристикой. !3. Способ по п.1, дополнительно содержащий стадии, на которой определяют показатель соответствия между каждой спрогнозированной частотной характеристикой и измеренной частотной характеристикой. ! 4. Способ по п.1, дополнительно содержащий подгонку по методу наименьших квадратов между измеренной частотной характеристикой и каждой спрогнозированной частотной характеристикой. !5. �

Claims (32)

1. Способ радионавигации, предусматривающий стадии, на которых:
прогнозируют частотную характеристику для каждого из множества возможных местоположений устройства;
измеряют частотную характеристику в фактическом местоположении устройства; и
сопоставляют измеренную частотную характеристику с одной из спрогнозированных частотных характеристик для определения предполагаемого местоположения устройства, причем предполагаемое местоположение устройства соответствует возможному местоположению устройства, связанному с одной спрогнозированной частотной характеристикой, которая наиболее близко совпадает с измеренной частотной характеристикой.
2. Способ по п.1, в котором сопоставление измеренной частотной характеристики с одной из спрогнозированных частотных характеристик содержит стадии, на которых:
сравнивают измеренную частотную характеристику с каждой из спрогнозированных частотных характеристик, соответственно связанных с каждой из множества возможных местоположений устройства; и
выбирают предполагаемое местоположение устройства из множества возможных местоположений устройства на основе наилучшего соответствия между измеренной частотной характеристикой и спрогнозированной частотной характеристикой.
3. Способ по п.1, дополнительно содержащий стадии, на которой определяют показатель соответствия между каждой спрогнозированной частотной характеристикой и измеренной частотной характеристикой.
4. Способ по п.1, дополнительно содержащий подгонку по методу наименьших квадратов между измеренной частотной характеристикой и каждой спрогнозированной частотной характеристикой.
5. Способ по п.4, дополнительно содержащий стадию, на которой определяют показатель соответствия как обратно пропорциональный остаточному члену подгонки по методу наименьших квадратов для измеренной частотной характеристики и каждой спрогнозированной частотной характеристики.
6. Способ по п.5, дополнительно содержащий стадию, на которой выбирают наилучший показатель соответствия, соответствующий наименьшему остаточному члену подгонки по методу наименьших квадратов между измеренной частотной характеристикой и каждой спрогнозированной частотной характеристикой, причем предполагаемое местоположение устройства соответствует возможному местоположению устройства с наилучшим показателем соответствия.
7. Способ по п.1, дополнительно содержащий стадию, на которой выполняют грубую оценку местоположения устройства;
причем грубая оценка местоположения устройства содержит по меньшей мере одно из определения местоположения при помощи системы глобального позиционирования; геодезической съемки, трилатерации в пределах прямой видимости, трилатерации вне пределов прямой видимости, триангуляции по радиочастотному или оптическому передатчику, местоположение которого известно, и сочетание любых из этих методов.
8. Способ по п.1, дополнительно содержащий стадии, на которых:
определяют местоположение любых объектов, находящихся вблизи устройства;
определяют физические размеры любых объектов, находящихся вблизи устройства;
определяют электромагнитные свойства любых объектов, находящихся вблизи устройства.
9. Способ по п.1, дополнительно содержащий стадию, на которой при прогнозировании частотной характеристики определяют рассеяние от любых объектов, находящихся вблизи устройства.
10. Способ по п.1, дополнительно содержащий стадию, на которой при прогнозировании частотной характеристики определяют многолучевую интерференцию, вызванную любыми объектами, находящимися вблизи устройства.
11. Способ по п.1, в котором стадия определения многолучевой интерференции, вызванной любыми объектами, находящимися вблизи устройства, предусматривает по меньшей мере одну из следующих стадий:
применяют физическую оптику;
применяют физическую теорию дифракции;
применяют геометрическую теорию дифракции;
применяют единую теорию дифракции;
применяют прослеживание лучей;
применяют отражение лучей;
применяют метод конечных разностей во временной области;
применяют метод моментов;
применяют метод жестких мультиполей; и
применяют сочетание вышеперечисленного.
12. Способ радионавигации, предусматривающий стадии, на которых:
прогнозируют частотную характеристику для каждого из множества возможных местоположений устройства;
измеряют частотную характеристику в фактическом местоположении устройства;
сравнивают измеренную частотную характеристику в каждой из спрогнозированных частотных характеристик, соответственно связанных с каждым из множества возможных местоположений устройства; и
выбирают предполагаемое местоположение устройства из множества возможных местоположений устройства на основе наилучшего соответствия между измеренной частотной характеристикой и одной из спрогнозированных частотных характеристик.
13. Способ по п.12, дополнительно содержащий стадию, на которой определяют показатель соответствия между каждой спрогнозированной частотной характеристикой и измеренной частотной характеристикой.
14. Способ по п.13, в котором определение показателя соответствия предусматривает стадию, на которой определяют остаточный член подгонки по методу наименьших квадратов для измеренной частотной характеристики и каждой спрогнозированной частотной характеристики, причем показатель соответствия обратно пропорционален остаточному члену подгонки по методу наименьших квадратов.
15. Способ по п.14, дополнительно содержащий стадию, на которой выбирают наилучший показатель соответствия, соответствующий наименьшему остаточному члену подгонки по методу наименьших квадратов между измеренной частотной характеристикой и каждой спрогнозированной частотной характеристикой, причем предполагаемое местоположение устройства соответствует возможному местоположению устройства с наилучшим показателем соответствия.
16. Способ по п.12, дополнительно содержащий стадию, на которой при прогнозировании частотной характеристики определяют многолучевую интерференцию, вызванную любыми объектами, находящимися вблизи устройства.
17. Способ по п.16, дополнительно содержащий стадию, на которой:
определяют местоположение любых объектов, находящихся вблизи устройства;
определяют физические размеры любых объектов, находящихся вблизи устройства;
определяют электромагнитные свойства любых объектов, находящихся вблизи устройства.
18. Устройство радионавигации, содержащее:
подсистему прогнозирования частотной характеристики для прогнозирования частотной характеристики для каждого из множества возможных местоположений устройства;
подсистему измерения частотной характеристики для измерения частотной характеристики в фактическом местоположении устройства; и
подсистему оценки местоположения для сравнения измеренной частотной характеристики с каждой из спрогнозированных частотных характеристик, соответственно связанных с каждым из множества возможных местоположений устройства, и для выбора предполагаемого местоположения устройства из множества возможных местоположений устройства на основе наилучшего соответствия между измеренной частотной характеристикой и одной из спрогнозированных частотных характеристик.
19. Устройство по п.18, дополнительно содержащее базу данных географических данных и материалов для хранения местоположений, физических размеров и электромагнитных свойств любых объектов, находящихся вблизи устройства.
20. Устройство по п.19, дополнительно содержащее устройство для восприятия или определения местоположения любых объектов, находящихся вблизи устройства.
21. Устройство по п.18, дополнительно содержащее пользовательский интерфейс для представления оценки местоположения устройства,
приемопередатчик для передачи местоположения устройства удаленному устройству связи.
22. Устройство по п.18, в котором система измерения частотной характеристики содержит динамически настраиваемый приемник.
23. Устройство по п.18, в котором подсистема частотных характеристик дополнительно содержит модуль для определения многолучевой интерференции, вызванной объектами, находящимися вблизи устройства.
24. Устройство по п.18, дополнительно содержащее устройства определения местоположения, связанные с подсистемой оценки местоположения, для уточнения оценки местоположения.
25. Устройство для радионавигации, содержащее:
средство для прогнозирования частотной характеристики для каждого из множества возможных местоположений устройства;
средство для измерения частотной характеристики в месте фактического местоположения устройства; и
средство для сопоставления измеренной частотной характеристики с одной из спрогнозированных частотных характеристик для определения предполагаемого местоположения устройства, причем предполагаемое местоположение устройства соответствует возможному местоположению устройства, связанному с одной спрогнозированной частотной характеристикой, которая наиболее близко соответствует измеренной частотной характеристике.
26. Устройство по п.25, дополнительно содержащее средство для определения рассеивающей или многолучевой интерференции, вызванной объектами, находящимися вблизи устройства,
показателя соответствия между каждой спрогнозированной частотной характеристикой и измеренной частотной характеристикой,
приблизительного местоположения устройства.
27. Компьютерный программный продукт для радионавигации, компьютерный программный продукт содержит:
используемый компьютером носитель, имеющий реализованный на нем используемый компьютером программный код, причем используемый компьютером носитель содержит:
используемый компьютером программный код, выполненный с возможностью сравнения измеренной частотной характеристики с каждой из множества спрогнозированных частотных характеристик, относительно связанных с каждой из множества возможных местоположений устройства; и
используемый компьютером программный код, выполненный с возможностью выбора предполагаемого местоположения устройства из множества возможных местоположений устройства на основе наилучшего соответствия между измеренной частотной характеристикой и одной из спрогнозированных частотных характеристик.
28. Компьютерный программный продукт по п.27, дополнительно содержащий используемый компьютером программный код, выполненный с возможностью определения показателя соответствия между каждой спрогнозированной частотной характеристикой и измеренной частотной характеристикой.
29. Компьютерный программный продукт по п.27, дополнительно содержащий используемый компьютером программный код, выполненный с возможностью определения остаточного члена подгонки по методу наименьших квадратов для измеренной частотной характеристики и каждой спрогнозированной частотной характеристики, причем показатель соответствия обратно пропорционален остаточному члену подгонки по методу наименьших квадратов.
30. Компьютерный программный продукт по п.27, дополнительно содержащий используемый компьютером программный код, выполненный с возможностью выбора наилучшего показателя соответствия, соответствующего наименьшему остаточному члену подгонки по методу наименьших квадратов между измеренной частотной характеристикой и каждой спрогнозированной частотной характеристикой, причем предполагаемое местоположение устройства соответствует возможному местоположению устройства с наилучшим показателем соответствия.
31. Транспортное средство, содержащее:
устройство для радионавигации, причем устройство для радионавигации включает в себя: средство для прогнозирования частотной характеристики для каждого из множества возможных местоположений устройства;
средство для измерения частотной характеристики в месте фактического местоположения устройства; и
средство для сопоставления измеренной частотной характеристики с одной из спрогнозированных частотных характеристик для определения предполагаемого местоположения устройства, причем предполагаемое местоположение устройства соответствует возможному местоположению устройства, связанному с одной спрогнозированной частотной характеристикой, которая наиболее близко соответствует измеренной частотной характеристике.
32. Транспортное средство по п.31, дополнительно содержащее средство для определения рассеивающей или многолучевой интерференции, вызванной объектами, находящимися вблизи устройства,
показателя соответствия между каждой спрогнозированной частотной характеристикой и измеренной частотной характеристикой.
RU2009127504/28A 2006-12-19 2007-12-14 Радиочастотная навигация с использованием сопоставления частотных характеристик RU2459217C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/612,663 2006-12-19
US11/612,663 US7701393B2 (en) 2006-12-19 2006-12-19 Radio frequency navigation using frequency response matching

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009127504A true RU2009127504A (ru) 2011-01-27
RU2459217C2 RU2459217C2 (ru) 2012-08-20

Family

ID=39166731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009127504/28A RU2459217C2 (ru) 2006-12-19 2007-12-14 Радиочастотная навигация с использованием сопоставления частотных характеристик

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7701393B2 (ru)
EP (2) EP3742187A1 (ru)
JP (1) JP5480629B2 (ru)
CN (1) CN101573632B (ru)
AU (1) AU2007333877B2 (ru)
CA (1) CA2663032C (ru)
RU (1) RU2459217C2 (ru)
WO (1) WO2008076935A1 (ru)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7764230B2 (en) * 2007-03-13 2010-07-27 Alcatel-Lucent Usa Inc. Methods for locating transmitters using backward ray tracing
US8769267B2 (en) 2008-05-30 2014-07-01 The Boeing Company Geothentication based on new network packet structure
US8977843B2 (en) 2008-05-30 2015-03-10 The Boeing Company Geolocating network nodes in attenuated environments for cyber and network security applications
US9009796B2 (en) 2010-11-18 2015-04-14 The Boeing Company Spot beam based authentication
US8584205B2 (en) 2011-03-28 2013-11-12 The Boeing Company Guard spot beams to deter satellite-based authentication system spoofing
US8570216B2 (en) 2008-05-30 2013-10-29 The Boeing Company Differential correction system enhancement leverages roving receivers enabled for a non-GPS, secondary PN and T signal to characterize local errors
US9213103B2 (en) 2008-05-30 2015-12-15 The Boeing Company Cells obtaining timing and positioning by using satellite systems with high power signals for improved building penetration
US8423043B2 (en) * 2009-09-14 2013-04-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for location fingerprinting
US10088312B2 (en) 2010-04-08 2018-10-02 The Boeing Company Geolocation using acquisition signals
US9344147B1 (en) 2010-05-14 2016-05-17 The Boeing Company Appending bursts to create a super burst for improved building penetration
US9294321B2 (en) 2010-05-14 2016-03-22 The Boeing Company Bit signal structure for differentially encoded broadcasts
US8965592B2 (en) * 2010-08-24 2015-02-24 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Systems and methods for blackout protection
US9178894B2 (en) 2010-11-18 2015-11-03 The Boeing Company Secure routing based on the physical locations of routers
US9201131B2 (en) 2010-11-18 2015-12-01 The Boeing Company Secure routing based on degree of trust
US9515826B2 (en) 2010-11-18 2016-12-06 The Boeing Company Network topology aided by smart agent download
US9215244B2 (en) 2010-11-18 2015-12-15 The Boeing Company Context aware network security monitoring for threat detection
US8949941B2 (en) 2010-11-18 2015-02-03 The Boeing Company Geothentication based on network ranging
US9465582B1 (en) 2010-11-18 2016-10-11 The Boeing Company Significant random number generator
US8910246B2 (en) 2010-11-18 2014-12-09 The Boeing Company Contextual-based virtual data boundaries
US9015302B2 (en) 2011-02-16 2015-04-21 The Boeing Company Scheduled network management
US9509507B1 (en) 2011-02-16 2016-11-29 The Boeing Company Information distribution system using quantum entanglement in a timed network delivery system
US8483301B2 (en) 2011-03-10 2013-07-09 The Boeing Company Multitone signal synchronization
US8989652B2 (en) 2011-09-09 2015-03-24 The Boeing Company Advanced timing and time transfer for satellite constellations using crosslink ranging and an accurate time source
US9417151B2 (en) 2011-11-28 2016-08-16 The Boeing Company Center of gravity determination
CN102684799B (zh) * 2012-04-26 2014-07-23 西安电子科技大学 同车多机通信系统用频数据评估方法
US9791552B1 (en) * 2014-11-19 2017-10-17 Src, Inc. On-site calibration of array antenna systems
US10348787B2 (en) 2015-08-27 2019-07-09 The Boeing Company Flight data recorder streaming (FDRS) solution

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5574466A (en) * 1995-03-31 1996-11-12 Motorola, Inc. Method for wireless communication system planning
US6108557A (en) * 1997-01-08 2000-08-22 Us Wireless Corporation Signature matching for location determination in wireless communication systems
US6167274A (en) * 1997-06-03 2000-12-26 At&T Wireless Svcs. Inc. Method for locating a mobile station
US6393294B1 (en) * 1998-09-22 2002-05-21 Polaris Wireless, Inc. Location determination using RF fingerprinting
US7095983B1 (en) * 2001-03-30 2006-08-22 Bellsouth Intellectual Property Corporation System and method for determining mobile communication system carrier frequency propagation characteristics
US6873852B2 (en) * 2002-01-10 2005-03-29 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) System and method of estimating the position of a mobile terminal in a radio telecommunications network
DE60320818D1 (de) * 2002-05-23 2008-06-19 Ibm Verfahren und vorrichtung zur bestimmung eines geographischen standorts einer elektronischen einrichtung
US6992625B1 (en) * 2003-04-25 2006-01-31 Microsoft Corporation Calibration of a device location measurement system that utilizes wireless signal strengths
JP2005128686A (ja) * 2003-10-22 2005-05-19 Fanuc Ltd 数値制御装置
CN100561608C (zh) * 2003-11-22 2009-11-18 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 消除高速数字电路串扰的差分对排列形式
US7002943B2 (en) * 2003-12-08 2006-02-21 Airtight Networks, Inc. Method and system for monitoring a selected region of an airspace associated with local area networks of computing devices
US7298328B2 (en) * 2004-12-13 2007-11-20 Jackson Wang Systems and methods for geographic positioning using radio spectrum signatures
US7519454B2 (en) * 2005-12-12 2009-04-14 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Location determination of power system disturbances based on frequency responses of the system

Also Published As

Publication number Publication date
EP2118676A1 (en) 2009-11-18
WO2008076935A1 (en) 2008-06-26
AU2007333877B2 (en) 2012-07-19
CA2663032A1 (en) 2008-06-26
RU2459217C2 (ru) 2012-08-20
US20080143605A1 (en) 2008-06-19
CA2663032C (en) 2016-01-26
CN101573632A (zh) 2009-11-04
JP5480629B2 (ja) 2014-04-23
US7701393B2 (en) 2010-04-20
AU2007333877A1 (en) 2008-06-26
EP3742187A1 (en) 2020-11-25
CN101573632B (zh) 2012-07-04
JP2010513936A (ja) 2010-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009127504A (ru) Радиочастотная навигация с использованием сопоставления частотных характеристик
US20230063346A1 (en) Estimating characteristics of objects in environment
US20230316829A1 (en) Systems and Methods for Monitoring and Reporting Road Quality
CN101960329B (zh) 使用视距链路预测和预测量视距路径过滤的三边测量的方法和设备
KR102268566B1 (ko) 통합 플랫폼을 사용한 로컬라이제이션
RU2012104318A (ru) Способ и устройство навигации
US20190033463A1 (en) Navigation system interference locator
US20150309183A1 (en) Method of estimating the position of a device
US10598756B2 (en) System and method for determining the source location of a firearm discharge
US20200264255A1 (en) Indoor positioning system
US20180242107A1 (en) Localization using access point
CN103363990A (zh) 信息处理装置、信息处理方法和程序
KR101822183B1 (ko) 통합 측위 장치 및 방법
US20090189805A1 (en) Low Cost Instant RTK Positioning System and Method
EP3232220B1 (en) Method and device for estimating accuracy of a position determination
US9568588B2 (en) Geolocation of wireless access points for wireless platforms
JP2011217267A (ja) エリア推定装置、エリア推定方法、及びプログラム
Haagmans et al. A Statistical analysis on the system performance of a bluetooth low energy indoor positioning system in a 3D environment
US11924711B1 (en) Self-mapping listeners for location tracking in wireless personal area networks
JP7302661B2 (ja) 無線端末検出システム、無線端末検出方法およびプログラムを記憶する記憶媒体
KR101448266B1 (ko) 물류 추적 장비의 gps 오차 보정 장치 및 방법
Pongracz et al. Visualization of Location Fingerprints in a Positioning System based on RFID