ist das was ich über das o.a. Patent gefunden habe (ohne Garantie auf Richtigkeit)
Quelle:
www.google.com/patents/US5719584
System und Verfahren zum Bestimmen der Geolokation eines Senders
US 5719584 A
ZUSAMMENFASSUNG
Ein System und Verfahren zum Bestimmen der Lokalisierung der Sender innerhalb oder außerhalb eines Satzes von Empfangsstationen. Das System enthält eine Vielzahl von Empfangsstationen, die der Ankunftszeit und der Ankunftswinkel eines Signals von einer Zieleinheit zu bestimmen. Die Signal Bestimmungen werden zu einer zentralen Verarbeitungseinheit, die die Geolocation eines strahlenden Einheit, die solche Zeiten der Ankunft und Ankunftswinkel bieten würde bestimmt mitgeteilt. Durch Verwendung sowohl Ankunftszeit und Ankunftswinkelinformationen an die zentrale Verarbeitungseinheit die Notwendigkeit für Empfangsstationen, um einen gewünschten geografischen Bereich abzudecken reduziert.
BESCHREIBUNG
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Systeme und Verfahren zum Bestimmen der Lokalisierung der Strahlungsvorrichtung und insbesondere auf ein System und Verfahren zum Bestimmen der Lokalisierung der einen oder mehrere Radiofrequenz ("RF")-Sender durch die Kombination von Mess Schätzungen aus zwei oder verwandte mehrere Typen von Erfassungssystemen.
Der Stand der Technik enthält zahlreiche Arten von Systemen zur Lokalisierung der Lokalisierung der einen HF-Sender. In solchen Systemen sind mehrere Empfänger im allgemeinen bei bekannten Geolokationen gesetzt und jeder Empfänger überwacht bekannten Frequenzbänder für die Signale von einer RF-Quelle ausgeh an einem unbekannten Ort. Bei Erfassung von HF-Signalen, die eine gewünschte Charakteristik, die mehreren Stationen Information über die detektierte Signal zu einer zentralen Verarbeitungseinheit. Die zentrale Verarbeitungseinheit (die in einer der Empfangsstationen angeordnet sein kann) verwendet typischerweise die mehreren detektierten Signale von den mehreren Empfangsstationen, um die Lokalisierung der Sender des Signals zu bestimmen. Momentan, während andere Arten von Geolokalisierungsdienste Systeme bekannt, die meisten Systeme bestimmen die Lokalisierung der Sender, basierend auf der Differenz der Ankunftszeiten des gleichen Signals zu den mehreren Empfängern (sogenannten Zeitdifferenz einer Ankunft "TDOA "Systeme) oder basierend auf der Ankunftswinkel des gleichen Signals zu der Vielzahl von Signalen (" AOA "-Systeme).
Wie unten erklärt unter Bezugnahme auf die. 1 bis 3, TDOA und AOA bekannten Geolocation Bestimmungssysteme müssen in der Regel mindestens drei geographisch unterschiedlich, Empfangsstationen, ein Signal von einem Sender zu überwachen befinden. Während drei Empfangsstationen können nicht scheinen, eine signifikant große Anzahl von Stationen für Geolokalisierung Zwecke, Gegenwart und Zukunft zu erwartenden Übertragungssysteme, wie zB analoge und digitale Mobiltelefonsysteme, persönliche Kommunikationssysteme und dergleichen, wird erwartet, dass der Sender sehr geringen Strom verwenden . In einem solchen System, um sicherzustellen, dass eine genaue Geolocation kann überall innerhalb eines vorbestimmten geographischen Bereich festgelegt werden, ist es erforderlich, Empfangsstationen in dem vorbestimmten Bereich zu lokalisieren. Dementsprechend wäre es von erheblichem Vorteil sein, wenn Geolocation Aufgaben könnten genau durch weniger als drei Aufnahmestationen erreicht werden. Solche Systeme könnten so gestaltet werden, dass jeder Sender müssen überwacht werden, um mit zwei Empfangsstationen für die feste Architektur des Kommunikationssystems zu kommunizieren, in einer beträchtlichen Kosteneinsparungen. Zusätzlich würde eine solche vorteilhafte System einen weiteren Vorteil potenziell die Kommunikations-Overhead benötigt, um Daten zu empfangen Signale von den Empfangsstationen zu der zentralen Verarbeitungseinheit übertragen werden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Geolokalisierungsdienste System und Verfahren, die diese und andere Nachteile der Systeme nach dem Stand der Technik erfahren reduziert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges System und Verfahren Geolokalisierungsdienste die weniger Empfangsstationen benötigt, um die Lokalisierung der einen HF-Sender in einem vorgeschriebenen geographischen Gebiet zu bestimmen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges System und Verfahren Geolocation die den Rechenaufwand in einem zentralen Verarbeitungssystem gegenüber herkömmlichen Systemen nach dem Stand der Technik verringert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges System und Verfahren Geolokalisierungsdienste die genau bestimmt die Lokalisierung der einen HF-Sender in einem vorgeschriebenen geographischen Gebiet unabhängig von der Lage des Senders gegenüber den Empfangsstationen vorzusehen.
Diese und viele andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht für einen Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, aus einer Durchsicht der Ansprüche, der beigefügten Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Feige. 1 ist ein bildhaftes Diagramm, das ein vereinfachtes System, bei dem die vorliegende Erfindung genutzt werden kann.
Feige. 2 ist ein Bilddiagramm, das den Betrieb einer Zeitdifferenz einer Ankunft System des Standes der Technik.
Feige. 3 ist ein Bilddiagramm, das den Betrieb eines Winkels der Ankunftssystem des Standes der Technik.
Feige. 4 ist ein Bilddiagramm, das ein System der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf Figur. 1, kann eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Geolokalisierungssystem die mehreren feststehenden Aufnahmestellen 10 verwendet, implementiert werden, die jeweils mit einer zentralen Verarbeitungseinheit 12 über Konvention Kommunikations verbundener Glieder 14. Eine Zieleinheit (oder Einheit geolocated werden) 16 überträgt ein Signal, das ein HF-Signal oder ein elektromagnetisches Signal oder verschiedene Arten, um mehrere der Empfangsstationen sein können.
Im Betrieb werden die Aufnahmestellen (oder "Empfangsstationen") 10 empfangen jeweils das Signal von der Zieleinheit 16 zu senden und eine Mitteilung über diesen Signalempfang mit der zentralen Verarbeitungseinheit 12. In Abhängigkeit von der Struktur des Systems, die zentrale Verarbeitungseinheit 12 den Winkel der Ankunfts des Signals an den Aufnahmestellen 10 oder der Zeit der Ankunft des Signals an den Aufnahmestellen 10 oder andere herkömmliche Mittel verwendet, um die Lokalisierung der Zieleinheit 16 mit einer geeigneten Systementwurf zu bestimmen, die Zentral Verarbeitungssystem 12 kann simultan die Lokalisierung der mehreren Zieleinheiten 10 im Empfangsbereich mehrerer der Empfangsstationen 10 angeordnet.
Mit Bezug auf Figur. 2 ist ein Verfahren, bei dem die zentrale Verarbeitungseinheit kann die Lokalisierung der Zieleinheit zu bestimmen, wie die Zeit-Differenz-der-Ankunft ("TDOA") bekannt. In einem TDOA-System überträgt eine Zieleinheit ein Signal, das an einer Vielzahl von Empfangsstationen 10 empfangen werden, kann in dem beispielhaften System der Figur. 2, RS1, RS2 und RS3. Die Empfangsstationen RS1, RS2 und RS3 einen gemeinsamen Zeitrahmen, wie ein Signal von einem Hochpräzisionstakt empfangen auf einem geosynchronen Satelliten, von der zentralen Verarbeitungseinheit 12 (nicht gezeigt) oder aus einem hochstabilen lokalen Takt empfangenes Signal (was regelmäßig zu aktualisieren oder durch externe Signale in Synchronisation gebracht werden kann). Wenn ein identifizierbarer Teil des Signals von der Zieleinheit 10 empfangen wird, wird der Zeitpunkt, zu dem die identifizierbaren Abschnitt empfangen wird, durch die Empfangsstationen ermittelt RS1, RS2 und RS3 unter Verwendung herkömmlicher Techniken. Informationen bezüglich des empfangenen Signals, einschließlich der Zeit der Ankunft von der Empfangsstationen RS1, RS2 und RS3 an die Zentraleinheit gesendet. In der zentralen Verarbeitungseinheit, der Ankunftszeit des Signals an den verschiedenen Berichtsempfangsstationen RS1, RS2, RS3 und miteinander verglichen und verwendet, um die Ankunftszeitdifferenz der Signale zu berechnen. Durch die Kenntnis der Lokalisierung der Empfangsstationen RS1, RS2 und RS3 kann und der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signale von der Zieleinheit 16 der Zentraleinheit 12 gesendet wird die Lokalisierung der Zieleinheit innerhalb der Grad der Sicherheit, die von den einzelnen Zeitpunkt zu bestimmen Anreise Signale.
Im Allgemeinen wird die Zeitdifferenz der Ankunft des gleichen Signals zwischen zwei Empfangsstationen ergibt einen Ort von Punkten entlang einer Parabel, die im rechten Winkel eine Linie direkt die Verbindung der beiden Punkte schneidet. Beispielsweise mit weiterem Bezug auf. 2 sind die möglichen Positionen einer Zieleinheit sendet ein Signal, das an der Empfangsstation RS1 bei t eingetroffen 1 und kam zu der Empfangsstation RS2 bei t 2 mit einer TDOA-Verfahren zur Bestimmung ist in der Form einer Kurve 20 mit nur zwei Empfangsstationen ist es im allgemeinen nicht möglich, eine genaue Position für eine Zieleinheit, sondern nur einen Ort von Punkten entlang einer Kurve zu bestimmen. Dafür, TDOA-Systeme verwenden in der Regel mindestens drei Empfangsstationen, um eine Geolocation-Bestimmung zu machen. Zum Beispiel, wenn das gleiche Signal wie in dem vorhergehenden Absatz gesendet wird ebenfalls empfangen und Zeit durch eine dritte Empfangsstation RS3 markiert die zentrale Verarbeitungseinheit 12 kann zwei zusätzliche Kurven, auf denen die Zieleinheit innerhalb der Genauigkeit der Zeit liegen (berechnet Bestimmung), ein Vertrauen auf die Ankunftszeitdifferenz zwischen Empfangsstationen RS1 und RS3 und das andere im Vertrauen auf die Ankunftszeitdifferenz zwischen Empfangsstationen RS2 und RS3. In dem System nach dem Stand der Technik. 2, eine zweite Kurve 22 (unter Berufung auf die Ankunftszeiten an Empfangsstationen RS1 und RS3) gezeigt. Der Schnittpunkt der Kurven der TDOA Bestimmungen können als die Lokalisierung der Zieleinheit 16 entnommen werden.
Wie der Fachmann versteht, können die TDOA-Berechnungen für andere als die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Signale, wie lokale Geländeeffekte Taktvorspannungen usw. Faktoren eingestellt werden,
Mit Bezug auf Figur. 3. Einige Systeme des Standes der Technik verwendet Informationen bezüglich der Ankunftswinkel des Signals von der Zieleinheit 16 die Entfernung zu kennen der Zieleinheit zu bestimmen. Es gibt eine Vielzahl von Verfahren zur Bestimmung des Ankunftswinkels des Signals an einer Empfangsstelle, wie beispielsweise durch: die Verwendung eines sich drehenden Antenne, die gedreht wird, um das stärkste Signal von der Zieleinheit zu erhalten; eine Phasen Anordnung von Antennenelementen, die elektrisch variabel gesteuert kann das stärkste Signal zu erhalten; mehreren Antennen, bei der die Empfangseinheit die momentane Phase des ankommenden Signals an jede der mehreren Antennen zu vergleichen, um die Richtung eines Signals, das die empfangenen Phasenbeziehung zwischen den Signalen bereitzustellen wäre zu bestimmen; oder anderen herkömmlichen Verfahren. Egal, welche Ankunftswinkelverfahren verwendet wird, sind im Allgemeinen solche Verfahren weniger genau als eine Zieleinheit bewegt sich in der Nähe einer Grenze zwischen den Empfangsstationen. Zum Beispiel, wenn ein bestimmtes System eine Unsicherheit von X Grad in der Ankunftswinkel, die Unsicherheit in der Lokalisierung der Zieleinheit an dem Schnittpunkt der Kreisbögen der Ungewissheit X 31 Grad voneinander Empfangsstation zusammen. Da die Zieleinheit zu einer Position, die eine Linie zwischen den Empfangsstationen nähert sich bewegt, der Schnittpunkt der Kreisbögen der Unsicherheit 31 immer größer, bis zum Extremfall der Zieleinheit auf der Linie zwischen den Empfangsstationen, kann das System nicht feststellen, wo der Ziel entlang der Linie zwischen den Aufnahmeeinheiten angeordnet. Zum Beispiel mit Bezug auf das System der Figur. 3 ist eine Zone der Unsicherheit 30, mit einem etwa 90-Grad-Schnittpunkt der Kreisbögen der Unsicherheit von zwei Stationen RS1 und RS2 zugeordneten wesentlich kleiner als der Unsicherheitszone 32 mit einer viel flacheren Schnitt verbunden.
Um die Probleme mit AOA Systemen verbunden zu vermeiden, verwenden solche Systeme im allgemeinen mindestens drei Empfangsstationen, die jeweils einander abgewandten anderen. In solchen Systemen, die zentrale Verarbeitungseinheit 12 erhält Informationen von AOA mindestens drei Empfangsstationen und kann immer eine Position zu bestimmen durch Verwendung von sich schneidenden Bögen, die nicht in der Nähe von Verbindungslinien zwischen den Empfangsstationen oder.
Mit Bezug auf Figur. 4 ist ein System der vorliegenden Erfindung erfordert nur zwei Empfangsstationen RS 10 und RS 20, die die Lokalisierung der einen Zieleinheit 16 zu bestimmen, in Systemen der vorliegenden Erfindung ist jeder Aufnahmestelle 10 empfängt ein Signal von der Zieleinheit 16 und bestimmt sowohl der Winkel des Eintreffens und der Zeitpunkt der Ankunft des Signals, das zur Verfügung stellen, die wiederum mit der zentralen Verarbeitungseinheit 12 über herkömmliche Kommunikationsverbindungen ist 14. In der zentralen Verarbeitungseinheit 12, der Ankunftszeitinformation zwischen zwei Stationen verwendet, um einen Ort von Punkten entlang einer Kurve 40, bei der die Zieleinheit 16 existieren zu berechnen (dh der Ort der Punkte, aus denen ein Signal würde die ermittelte Zeitdifferenz der Ankunft zwischen den gegebenen beiden Aufnahmestationen 10 haben). Der genaue Punkt entlang der Kurve 40, bei der die Zieleinheit 16 bestimmt wird, angeordnet ist, wird von dem Schnittpunkt der Kurve 40 mit den Lagerzeilen (von den Ankunftswinkeln) AOA1, AOA2 entweder von einer der Empfangsstationen, RS10 erhalten oder RS20.
In einem System, in dem mehrere Empfangsantennen benötigt werden, um Geolokalisierungsdienste bereitzustellen (und / oder Kommunikation) Abdeckung in einem geographischen Bereich, beispielsweise in einem niedrigen Leistungs persönlichen Kommunikationssystem, das ein weites geographisches Gebiet abdeckt, nur zwei Empfangsstationen erforderlich sind, um in der Lage zu sein in Kontakt mit einer Zieleinheit zu jeder Zeit, um eine vollständige Abdeckung Geolokalisierungsdienste bereitzustellen. Wenn in einem gegebenen System werden die Signale von einem Zielgerät an mehr als zwei Empfangsstationen empfangen werden, kann die Verarbeitungseinheit die Lagerleitungen und die Kurven mit jedem Vektorkombinationsschema kombinieren. Je nach den örtlichen Geländebedingungen und andere Faktoren, die zentrale Verarbeitungseinheit 12: Gewichts die Signale von einigen Aufnahmestellen stärker als andere; Gewichts die Signale im Verhältnis zu einer Metrik der Signalqualität, wie Signal-zu-Rausch-Verhältnis der empfangenen Signale; Gewicht stärker die Positionen von Aufnahmestationen an der bestimmten Stelle der Zieleinheit bestimmt wird; Beseitigung einiger der Lagerleitungen und / oder Kurven für Randschätzungen; Gewichtung stärker die von den Bestimmungen TDOA bestimmt Kurven. Tatsächlich kann die zentrale Verarbeitungseinheit die Lokalisierung der Zieleinheit mit einem Massenträgheitsmoment bezogen auf die gewichtete Schätzung der Position zu bestimmen.
Wie vom Fachmann verstanden werden, das die Verwendung der vorliegenden Erfindung verringert die Notwendigkeit für den Empfangsstationen im Empfangsbereich des Ziel-Geräte sein. In einem zellularen System, wie in dem Empfangsstationen existieren über einen Abdeckungsbereich, nicht mehr als zwei solcher Empfangsstationen erforderlich sind, um Signale von den Zieleinheiten in dem System der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Während bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, versteht es sich, daß die beschriebenen Ausführungsformen nur veranschaulichend und der Umfang der Erfindung ist ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche gewährt, wenn eine vollständige Palette von Äquivalenz viele Variationen und Modifikationen definiert natürlich dem Fachmann im Stand der Technik auftretenden bei Durchsicht hiervon.
1.Beim Kauf einer Aktie muss man Phantasie haben, beim Verkauf Weisheit
2.Für die Kursentwicklung einer Aktie ist es wichtig was in der Zukunft geschehen wird und nicht was heute geschieht.
Zurück
Weiter
Werbung
