DE19752361A1 - Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen - Google Patents
Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von FahrzeugenInfo
- Publication number
- DE19752361A1 DE19752361A1 DE19752361A DE19752361A DE19752361A1 DE 19752361 A1 DE19752361 A1 DE 19752361A1 DE 19752361 A DE19752361 A DE 19752361A DE 19752361 A DE19752361 A DE 19752361A DE 19752361 A1 DE19752361 A1 DE 19752361A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- data
- vehicles
- automatically determining
- transmitted
- information
- 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- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/03—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers
- G01S19/07—Cooperating elements; Interaction or communication between different cooperating elements or between cooperating elements and receivers providing data for correcting measured positioning data, e.g. DGPS [differential GPS] or ionosphere corrections
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
- G01S5/009—Transmission of differential positioning data to mobile
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur automatischen
Bestimmung der Position von Fahrzeugen mit einem DGPS (Differential
Global Positioning System)-Verfahren nach der Gattung des
Hauptanspruchs.
Aus dem Fachbeitrag "AVLS- Ein System zur automatischen
Positionsbestimmung von Fahrzeugen", A. Bethmann et al., Alcatel SEL,
Stuttgart, 1994 ist bekannt, eine Vielzahl von
Positionsbestimmungsmöglichkeiten zu benutzen, um die genauen Lagen
von Fahrzeugen zu errechnen. Dazu wird zum Beispiel das Global
Positioning System GPS eingesetzt. Das System besteht aus 25 Satelliten, die
jedoch nicht mehr alle aktiv sind. Die Ortungsgenauigkeit für private Nutzer
liegt bei annähernd 100 Metern. Die Positionsbestimmung beruht auf der
direkten Entfernungsmessung zwischen Satelliten und Fahrzeugempfänger
im Einweglaufzeitmeßverfahren mit synchronisierter Zeitreferenz. Da
ionosphärische Störungen die Signallaufzeiten beeinflussen,
atmosphärische Störungen und Dämpfungen die Signalverfügbarkeit
einschränken, ist mit Ungenauigkeiten zu rechnen. Zudem kann vor allem
in einem städtischen Umfeld Mehrwegeempfang Ortungsfehler
verursachen. In Tunnels sind Signalabschattungen möglich.
Die Probleme mit dem Global Positioning System werden teilweise
umgangen, durch den Einsatz eines differentiellen Verfahrens. Ein GPS
Empfänger wird an einem bekannten Referenzstandort untergebracht.
Dieser Referenzempfänger kann die Entfernung von seinem Standort zu den
Satelliten sehr genau bestimmen. Diese Entfernungen werden nun in den
Fahrzeugen mit den in den Fahrzeugen gemessenen Entfernungen
verglichen. Dadurch werden die Fehler in der Entfernungsmessung
bestimmt und das Ergebnis der Messung dadurch verbessert. Mit Hilfe
dieses Verfahrens kann die Genauigkeit der Positionierung auf 10 Meter in
horizontaler Richtung erhöht werden. Ebenfalls im oben genannten
Fachbeitrag wird die Art der Datenübertragung zwischen der Feststation
und den Mobileinrichtungen diskutiert. Als beispielhafte Lösung wird der
Einsatz von Betriebsfunk (PMR-Private Mobile Radio) zur Kommunikation der
Mobilstationen mit der Feststation diskutiert. Gerade im öffentlichen
Nahverkehr sind Betriebsfunknetze weit verbreitet, wobei deren
Datenkapazität nicht beliebig auszuweiten ist.
Daher besteht die Aufgabe die Vorteile der differentiellen GPS
Positionsbestimmung in bestehende Fuhrparks zu integrieren, indem
existierende Betriebsfunknetze verwendet werden, um die relevanten Daten
auszutauschen.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß durch Einbindung der GPS-Daten
der Feststation in ein Betriebsfunktelegramm die für die Berechnung einer
genauen Position notwendigen Korrekturdaten an die Mobilstation
übertragen wird. Das System erfordert keinen Austausch der bereits
vorhandenen Infrastruktur und keine Veränderung der gegebenen
Betriebsfunkprotokolle. Die relevanten Korrekturdaten werden in einzelnen
Informationsbytes an die Mobilstation im Fahrzeug weitergegeben.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, daß das Verfahren ohne großen Aufwand in die
Quasinorm der VDV (Verband Deutscher Verkehrsunternehmer) 420
eingebaut werden kann.
Zudem ist es auf einfache Weise möglich bis zu 15 zusätzliche
Informationsbytes in den Datenrahmen der von dem VDV-Protokoll
vorgegebenen Struktur einzufügen. Vorteilhafterweise wird ein
Informationsbyte übertragen, indem signalisiert wird, ob Korrekturdaten
eines Satelliten und wenn ja eines oder zweier Satelliten übertragen wird.
Zusätzlich wird in den Informationsbytes die gesamte Information
übertragen, die für die Korrektur der Position notwendig ist wie
Abgleichsraten, Zeiten, Skallierungsfaktoren usw.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Kommunikationsnetzes,
Fig. 2 die Datenrahmenstruktur des Betriebsfunktelegramms und Fig. 3
die Datenstruktur der Informationsbytes.
Fig. 1 zeigt beispielhaft zwei Fahrzeuge 1 die über Mobilstationen 6 mit
der Feststation 2 in Verbindung stehen. Die Verbindung wird über
Betriebsfunktelegramme 5 zur Feststation 2 hergestellt. Die Fahrzeuge 1
besitzen zudem Mobilstationen 6, die zum Empfang der
Positionierungssignale 4b der Satelliten 3 dienen. Die Zentrale 2 empfängt
die Positionierungssignale 4a der Satelliten 3. Um die Vorteile des
differentiellen GPS Verfahrens ausnützen zu können, wertet die Zentrale 2
die von ihr empfangenen GPS Signale 4a aus und sendet diese Signale
über die Betriebsfunktelegramme 5 an die Fahrzeuge 1. Die Mobilstationen
6 der Fahrzeuge erhalten somit zwei komplette Datensätze zur
Positionsbestimmung, nämlich die selbstgemessenen Daten 4b sowie die
Korrekturdaten 8, die über den Betriebsfunkkanal von der Zentrale 2
übermittelt wurden. Die Korrekturdaten 8 sind im wesentlichen mit den von
der Zentrale gemessenen Positionsdaten 4a identisch, müssen aber, da die
Betriebsfunktelegramme nicht beliebig groß werden können, in mehreren
Einheiten übertragen werden und stellen somit eine speziell aufbereitete
Form des Datensatzes dar. Liegen beide Datensätze 4a und 4b komplett im
Fahrzeug vor, kann die Mobilstation 6 eine Differenzberechnung
vornehmen und so die Position des Fahrzeugs mit großer Genauigkeit
bestimmen.
Zur Übertragung der GPS Daten 4a der Feststation dient das
Betriebsfunktelegramm 5, das die Kommunikation zwischen Mobilstation
und Feststation aufrechterhält. Das Betriebsfunktelegramm 5 besteht aus
einem Datenrahmen 10, der verschiedene Sektionen enthält. Der
Datenrahmen beginnt mit einem Synchronisationsmuster 11, das
Informationen zur Synchronisation zwischen Feststation und Mobilstation
enthält. Es folgt eine Sequenz von Informationsbytes 9, von denen die
ersten 3 Bytes fest definiert sind und nicht mit zusätzlicher Information
belegt werden können. Das vierte Informationsbyte sowie jedes weitere
Informationsbyte das an der Stelle 12 in den Datenrahmen eingefügt
werden kann, ist dagegen frei Informationen zu transportieren. Der
Datenrahmen wird von zwei Kontrollbytes 12 abgeschlossen. Zwischen den
einzelnen Informationsbytes 9 wird jeweils ein Stopfbit übertragen. Diese
beiden Kontrollbytes CRC (Cyclic Redundancy Check) dienen dazu die
Qualität den Datenkanals zu überprüfen und auf Fehlübertragungen
aufmerksam zu machen. In den Informationsbytes 1 bis 4 werden
Informationen über die Art des Betriebsfunkstelegramms sowie über die
Länge des Telegramms übertragen. Dabei ist es möglich 15 zusätzliche
Informationsbytes einzufügen, die den ursprünglich definierten 4
Informationsbytes folgen.
Fig. 3 zeigt im Detail den Aufbau der Informationsbytes mit den laufenden
Nummern 1 bis 19. Im dritten Informationsbyte wird die Information TY
über den Typ des Telegramms sowie TL die Länge des Telegramms
übertragen. Im folgenden werden verschiedene Informationen in den
Informationsbytes 9 eingefügt:
DT (Day Type) definiert das aktuelle Datum HR (Hour of actual Time), MI (Minutes of actual Time) SC (Seconds of actual Time), wobei all diese Daten zur Abstimmung der aktuellen Zeiten zwischen Feststation und Mobilstation dienen. Im achten Informationsbyte folgt eine Information NR (Number of satellite), die mit einer Länge von 2 Bit signalisiert, ob Daten eines Satelliten oder zweiter Satelliten oder keines Satelliten übertragen werden. Die anschließend folgenden Daten MZC (Modified Z-Count) beinhalten Daten für beide der möglichen, in diesem Telegramm übertragbaren Satellitendaten. Die Daten enthalten die Referenz zur GPS Zeit mit einem Skallierungsfaktor von 0,6 Sekunden. Im zehnten Informationsbyte wird mit SF (Scale Factor) der Skalierungsfaktor sowohl für die Pseude Range Correction (PRC) als auch die Range Rate Correction (RRC) übertragen. Die Information SID (Satellite ID) dient zur Identifikation des Satelliten. Anschließend wird mit PRC und RRC der Dateninhalt des anvisierten Satelliten übertragen. Im vierzehnten Informationsbyte befindet sich das Feld IOD, das die Informationen zur ephemerischen Position der Satelliten enthält. In den fünfzehnten bis neunzehnten Informationsbytes werden analog zum ersten Satelliten die Daten des zweiten Satelliten übertragen. Nach Übertragung von maximal 6 Betriebsfunktelegrammen mit der in Fig. 3 vorgestellten Struktur sind die Referenzdaten von 12 Satelliten komplett an die Mobilstation übertragen.
DT (Day Type) definiert das aktuelle Datum HR (Hour of actual Time), MI (Minutes of actual Time) SC (Seconds of actual Time), wobei all diese Daten zur Abstimmung der aktuellen Zeiten zwischen Feststation und Mobilstation dienen. Im achten Informationsbyte folgt eine Information NR (Number of satellite), die mit einer Länge von 2 Bit signalisiert, ob Daten eines Satelliten oder zweiter Satelliten oder keines Satelliten übertragen werden. Die anschließend folgenden Daten MZC (Modified Z-Count) beinhalten Daten für beide der möglichen, in diesem Telegramm übertragbaren Satellitendaten. Die Daten enthalten die Referenz zur GPS Zeit mit einem Skallierungsfaktor von 0,6 Sekunden. Im zehnten Informationsbyte wird mit SF (Scale Factor) der Skalierungsfaktor sowohl für die Pseude Range Correction (PRC) als auch die Range Rate Correction (RRC) übertragen. Die Information SID (Satellite ID) dient zur Identifikation des Satelliten. Anschließend wird mit PRC und RRC der Dateninhalt des anvisierten Satelliten übertragen. Im vierzehnten Informationsbyte befindet sich das Feld IOD, das die Informationen zur ephemerischen Position der Satelliten enthält. In den fünfzehnten bis neunzehnten Informationsbytes werden analog zum ersten Satelliten die Daten des zweiten Satelliten übertragen. Nach Übertragung von maximal 6 Betriebsfunktelegrammen mit der in Fig. 3 vorgestellten Struktur sind die Referenzdaten von 12 Satelliten komplett an die Mobilstation übertragen.
Die in Fig. 3 vorgestellte Datenstruktur stellt eine mögliche Datenstruktur
dar. Selbstverständlich ist es auch möglich die erforderlichen Informationen
und Daten in einer anderen Reihenfolge und in einer anderen
Strukturierung zu übertragen, wobei die Randbedingungen des VDV-
Protokolls gewahrt bleiben müssen.
Der enorme Vorteil des vorgestellten Verfahrens besteht in seiner einfachen
Integrierung in bereits bestehende Betriebsfunknetze, die dem VDV-
Standard folgen. Die Zusatzinformation ist in einfacher Weise einzubinden,
wobei eine weitere Verarbeitung in geeigneter Weise in der Mobilstation
selbst in einem intelligenten GPS Empfänger erfolgt.
Claims (6)
1. Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen
(1) mit einer DGPS (Differential Global Positioning System)-Verfahren, bei
dem mindestens ein Fahrzeug (1) des ÖPNV (öffentlicher Personen-Nah-
Verkehr) und eine Feststation (2) die Entfernung zu GPS-Satelliten (3)
charakterisierende GPS (Global Positioning Systems)-Daten (4a, 4b)
empfangen, wobei die die GPS-Daten (4a) der Feststation als
Korrekturdaten (8) über Betriebsfunk-Telegramme (5) an die Mobilstationen
(6) in den Fahrzeugen (1) übertragen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Übertragung der Korrekturdaten (8) durch Erweiterung der
Betriebsfunk-Telegramme (5) um mindestens ein Informationsbyte (9)
erfolgt.
2. Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betriebsfunk-Telegramme (5) nach den Normen der VDV (Verband
Deutscher Verkehrsunternehmer)-Protokollen aufgebaut werden.
3. Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen
nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß bis zu 16 zusätzliche Informationsbytes (9) in den Datenrahmen (10)
der Betriebsfunk-Telegramme (5) eingefügt werden.
4. Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen
nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zusätzlichen Informationsbytes (9) die an der Feststation (2)
empfangenen GPS-Daten (4a) mindestens eines Satelliten (3) enthalten.
5. Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen
(1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem der Informationsbytes (9) signalisiert wird, ob Korrekturdaten
und - wenn ja - Daten von einem oder zwei Satelliten (3) übertragen
werden.
6. Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen
(1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Informationsbytes (9) Daten zum Abgleich, zur Zeitbestimmung,
zur Skalierung, sowie die Positionsdaten übertragen werden.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752361A DE19752361A1 (de) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen |
EP98440233A EP0919827A3 (de) | 1997-11-26 | 1998-10-23 | Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen |
AU92411/98A AU9241198A (en) | 1997-11-26 | 1998-11-17 | Automatic determination of the position of a vehicle |
US09/199,110 US6195038B1 (en) | 1997-11-26 | 1998-11-24 | Method of automatically determining the position of vehicles |
CA002252158A CA2252158A1 (en) | 1997-11-26 | 1998-11-25 | A method of automatically determining the position of vehicles |
SG1998005000A SG77659A1 (en) | 1997-11-26 | 1998-11-26 | A method of automatically determining the position of vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752361A DE19752361A1 (de) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19752361A1 true DE19752361A1 (de) | 1999-05-27 |
Family
ID=7849851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752361A Withdrawn DE19752361A1 (de) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6195038B1 (de) |
EP (1) | EP0919827A3 (de) |
AU (1) | AU9241198A (de) |
CA (1) | CA2252158A1 (de) |
DE (1) | DE19752361A1 (de) |
SG (1) | SG77659A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10004421A1 (de) * | 2000-02-02 | 2001-08-09 | Bosch Gmbh Robert | Funk-Identifikationssystem und -verfahren |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6564146B1 (en) * | 2000-01-24 | 2003-05-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Tracking system for providing position information |
US20030054329A1 (en) * | 2001-09-14 | 2003-03-20 | Springett David Roy | Portable computer classroom with high speed two-way network access |
CN105405313A (zh) * | 2015-11-21 | 2016-03-16 | 广西南宁至简至凡科技咨询有限公司 | 一种基于gps定位的公交车自动报站系统 |
CN105448126A (zh) * | 2015-11-21 | 2016-03-30 | 广西南宁至简至凡科技咨询有限公司 | 一种公交车载gps智能报站系统 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5689431A (en) * | 1995-04-18 | 1997-11-18 | Leading Edge Technologies, Inc. | Golf course yardage and information system |
-
1997
- 1997-11-26 DE DE19752361A patent/DE19752361A1/de not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-10-23 EP EP98440233A patent/EP0919827A3/de not_active Ceased
- 1998-11-17 AU AU92411/98A patent/AU9241198A/en not_active Abandoned
- 1998-11-24 US US09/199,110 patent/US6195038B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-25 CA CA002252158A patent/CA2252158A1/en not_active Abandoned
- 1998-11-26 SG SG1998005000A patent/SG77659A1/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10004421A1 (de) * | 2000-02-02 | 2001-08-09 | Bosch Gmbh Robert | Funk-Identifikationssystem und -verfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0919827A3 (de) | 2000-02-23 |
US6195038B1 (en) | 2001-02-27 |
AU9241198A (en) | 1999-06-17 |
SG77659A1 (en) | 2001-01-16 |
CA2252158A1 (en) | 1999-05-26 |
EP0919827A2 (de) | 1999-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60013355T2 (de) | Mobiles Endgerät und Notmeldesystem | |
DE69729737T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur zeitbestimmung in gps-empfängern | |
DE69633666T2 (de) | Standortermittlungssystem für zellularfunk | |
EP0847537B1 (de) | System zur lagebestimmung von beweglichen objekten | |
DE112005000779B4 (de) | Verfahren zur Synchronisation von Takteinrichtungen | |
DE602004002310T2 (de) | Ortungssystem | |
DE602004005722T2 (de) | Mobile endgeräte und verfahren zur schätzung der gps-zeit auf der basis des timing von informationen aus einem drahtlosen kommunikationssystem | |
DE69829421T2 (de) | Positionsbestimmungssystem für ein digitales Telefonnetz | |
DE60212580T2 (de) | Ortungssystem und Verfahren | |
DE112005001916T5 (de) | Bandbreiteneffizientes System und Verfahren zur Distanzmessung von Knoten in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk | |
DE4409178A1 (de) | Verfahren und Anordnung zum Ermitteln der Position von Mobilstationen in einem Mobilfunksystem | |
DE60132720T2 (de) | Verfahren und netzwerkelement zum bereitstellen von lokalisierungsdiensten unter verwendung vorgegebener teile eines rundsendesignals | |
EP0290725A2 (de) | Verfahren zum Bestimmen des ungefähren Aufenthaltsortes einer mobilen Funkstation | |
DE19721504C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Positionsbestimmung | |
DE69738367T2 (de) | Verfahren und standorterfassungssystem | |
EP0990320B1 (de) | Verfahren zur frequenzsynchronisation für eine mobilstation in einem funk-kommunikationssystem | |
DE19742124A1 (de) | Verfahren und Basisstationssystem zur Sprachübertragung über eine Funkschnittstelle in einem digitalen Funk-Kommunikationssystem | |
DE19752361A1 (de) | Verfahren zur automatischen Bestimmung der Position von Fahrzeugen | |
EP0210396B1 (de) | Verfahren zur Ortsbestimmung von Mobilstationen | |
EP3401697A1 (de) | Hochgenaue positionsbestimmung für fahrzeuge | |
DE60037425T2 (de) | Standorterfassung für eine mobilstation eines telekommunikationssystems | |
EP0582798B1 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Bestimmung des geographischen Standortes eines Empfängers in einem Gleichwellennetz | |
DE2341162A1 (de) | Einrichtung und verfahren zur staendigen ueberwachung der jeweiligen standorte von fahrzeugen | |
DE19538876A1 (de) | System zur Lagebestimmung von beweglichen Objekten | |
EP0470272A1 (de) | Verfahren zur Lokalisation eines Mobilfunksenders |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |