DE3301613A1 - Positionsbestimmungssystem - Google Patents
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- 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
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-
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- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
Abstract
Die Laseranordnung, bei der das Lasergas in einem Gehäuse senkrecht durch den Laserresonator strömt, enthält ein Gasumwälzsystem, das aus einem Rotor mit radialen, quer zur Strömungsrichtung des Lasergases angeordneten Schaufeln besteht und das Gehäuse weitgehend ausfüllt. Dabei grenzen die Rotorschaufeln einerseits der gekühlten Gehäusewandung, andererseits dem entlang der Gehäusewandung angebrachten Anregungssystem an.
Description
6.Höfgen 38
Positionsbestimmungssystem
Die Erfindung geht aus von einem Positionsbestimmungssystem
wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben.
Ein solches Positionsbestimmungssystem ist beispielsweise
das Global. Positioning System CGPS), ein satellitengestütztes Navigationssystem, welches in den USA insbesondere für
militärische Anwendung entwickelt wurde. Das GPS ist in NAVIGATION, Journal of the Institute of Navigation, GPS
Special Issue, Band 25, Nr. 2 Sommer 1978, Seite 93 - 106 beschrieben.
Bei dem GPS umkreisen ständig etwa 18 Satelliten die Erde.
Ein Erdumlauf erfolgt in 12 Stunden. Die Satelliten sind die Bezugsstationen für die Nutzer des Systems, die anhand
der Positionen der Bezugsstationen und der Signallaufzeiten zu mindestens 4 Bezugsstationen ihre eigene Position ermitteln.
Es ist eine Bodenkontrollstation vorgesehen, die
an einem bestimmten Ort die Bahnen der einzelnen Satelliten genau vermißt. Die ermittelten Bahndaten werden zu den
Satelliten übertragen. Zur Positionsbestimmung mißt ein
Nutzer, mittels Einwegentfernungsmessungen die Signallaufzeiten
zu 4 Bezugsstationen. Theoretisch könnte die Position des Nutzers aus drei Entfernungen ermittelt werden. Da jedoch
in der Praxis die Uhren stets Abweichungen von der System-
ZT/Pi-Sm/R -δ-
Ι 2. 01. 1983
G.Höfgen 38
zeit aufweisen, erfolgen vier Messungen. Dann stehen zur Positionsbestimmung vier Gleichungen zur Verfügung
und es ist möglich, außer den drei unbekannten Ortskoordinaten eine vierte Unbekannte, nämlich die Abweichung
der Uhr des Nutzers von der Systemzeit, zu bestimmen.
Zur Positionsbestimmung ist es notwendig, daß der Nutzer
die Position der Bezugsstationen genau kennt. Diese ermittelt er aus den Bahndaten der Satelliten, die von der Bodenkontrollstation
zu den Satelliten und von dort zu dem Nutzer übertragen werden, und der Zeitdifferenz zwischen den Zeitpunkten,
zu denen die Bahndaten für den jeweiligen Satelliten von der Bodenkontrollstation ermittelt wurden und dem Zeitpunkt,zu
dem in der Nutzerstation aus den Bahndaten die
Position der Bezugsstation (d. h. des Satelliten) ermittelt
wird. Zur Funktionsfähigkeit des GPS ist es notwendig, daß
alle Satelliten kontinuierlich in Betrieb sind. Die von
den Satelliten abgestrahlten Signale sind mit unterschiedlichen
Codes moduliert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Positionsbestimmungssystem
anzugeben, das kostengünstig realisierbar ist.
Die Bezugsstationen vermessen ihre Positionen selbst. Dadurch ist es möglich, die Positionen der Bezugsstationen mit kleinem
Aufwand und mit großer Genauigkeit kostengünstig zu ermitteln.
Es ist keine Bodenkontrollstation notwendig.die mit
großem Aufwand die Bahndaten von vielen Satelliten sehr genau vermißt. Weiterhin sind sowohl in den Bezugs- als auch
in den Nutzer st at ionen keine hochgenauen Uhren (z. B. Atomuhren) erforderlich.
G.Höfgen 38
Zur Bestimmung der Position der Satelliten erfolgen Zweiwegentfernungsmessungen
zu mehreren Bodenstationen. Dadurch müssen (von jedem Satelliten aus) nur Entfernungen zu mindestens drei
und nicht - wie es beim Einwegentfernungsmessverfahren der fall ist zu
mindestens vier Bodenstationen durchgeführt werden. Weiterhin ist es dadurch möglich, die Position durch
Schnitte von Kugelschalen und nicht von Rotationshyperboloiden zu bestimmen, was eine weitere Verbesserung der
Genauigkeit bei der Positionsbestimmung ermöglicht.
Von diesen Bodenstationen aus ist nur zu einer begrenzten
Anzahl von Bezugsstationen eine Sichtverbindung
möglich. Die Bezugsstationen werden so gesteuert, daß sie ihre Signale in Zeitmultiplex abstrahlen. Dadurch müssen
ihre Signale nicht voneinander unterscheidbar sein (die
'* Signale aller Bezugsstationen, können mit dem selben Code
moduliert sein), was für den Nutzer eine Reduzierung des gerätetechnischen Aufwandes bedeutet. Weiterhin sind die
Bezugsstationen verglichen mit dem bekannten Positionsbestimmungssystem
nur eine wesentliche kleinere Zeit wirksam, wodurch sich der Energiebedarf stark verringert.
Bei einer hinreichend großen Zahl von Bodenstationen ist
eine globale Bedeckung gegeben.
Das neue Positionsbestimmungssystem kann weiterhin so ausgebaut
werden, daß eine Synchronisation der Uhren der Bezugs-Stationen
sowie der Bodenstationen untereinander möglich ist.
G.Höfgen 38
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise des neuen Positionsbestimmungssystems,
Fig. 2 die von den Bezugsstationen, Bodenstationen und
der Nut zerstation abgestrahlten Signale, und
Fig. 3 eine Skizze zur Erläuterung der Synchronisation
der Uhren.
Zunächst wird anhand der Fig. 1 die Funktionsweise des
Positionsbestimmungssystem erläutert.
In der Fig. 1 sind drei Bodenstationen B1, B_, B,/ zwei
Bezugsstationen S1, S und eine Nutzerstation N dargestellt.
Zur Positionsbestimmung der Nutzerstation N sind mindestens
vier Bezugsstationen S. notwendig. Zur Bestimmung der
Positionen der Satelliten, die für die Positionsbestimmung
einer Nutzerstation die Bezugsstationen sind, sind mindestens
drei Bodenstationen B. erforderlich. Mit einer hinreichenden
Zahl von Bodenstationen und ausreichend vielen Bezugsstationen
erhält man eine globale Bedeckung. Die Bahnen der Satelliten und die Lage der Bodenstationen müssen so gewählt sein,
.daß zwischen der Nutzerstation zu mindestens vier 3ezugsstationen
eine Sichtverbindung möglich ist. Andererseits müssen diese
mindestens vier Bezugsstationen jeweils zu mindestens je drei
Bodenstationen (die für die vier Bezugsstationen nicht dieselben sein müssen) eine Sichtverbindung haben.
Jede Bezugsstation S. mißt mittels eines Zweiwegentfernungsmessverfahrens
die Entfernungen zwischen der Bezugsstation
G.Höfgen 38
und mindestens drei Bodenstationen B.. Aus diesen Entfernungen
und den bekannten Positionen der drei Bodenstationen
wird in ,'der Bezugsstation die eigene Position ermittelt.
Die -Antwortsignal der Bodenstationen enthalten unterschiedlich codierte Signale. Durch diese unterschiedlichen
Signalcodes (Kn.) sind in den Bezugsstationen die Bodenstationen
identifizierbar. Die Positionen der Bodenstationen sind in den
Bezugsstationen gespeichert.
Es ist auch möglich^die Entfernung zwischen einer Bezugs-
Es ist auch möglich^die Entfernung zwischen einer Bezugs-
-jQ station und einer Bodenstation in der Bodenstation zu ermitteln.
Dann muß diese Information zur Bezugsstation übertragen
werden.
Um den Energiebedarf in den Bezugsstationen gering zu halten,
werden diese nicht ständig sondern während bestimmter.Zeitintervalle
innerhalb eines Zeitraumes (Rahmendauer) wirksam geschaltet. Hierbei geht man so vor, daß von den Bezugsstationen eines Bedeckungsbereichs nur jeweils eine wirksam
ist, d. h. die Bezugsstationen werden in Zeitmultiplex betrieben.
Dies hat weiterhin den Vorteil, daß die Signale
2Q aller Bezugsstationen mit dem selben Code· K moduliert sein
können; die Empfänger der Nutzerstationen müssen dann ebenfalls nur einen Code verarbeiten können. Zur Steuerung der
Satelliten, die, wie bereits erwähnt, die Bezugsstationen sind, ist eine zentrale Telemetriestation zweckmäßig, über
diese Telemetriestation erfolgt auch das Zuteilen der Reihenfolge für das Wirksamschalten der Bezugsstationen. In den
Bezugsstationen werden die eigenen Positionen mittels Zweiwegentfernungsmessung
ermittelt. Diese Positionen werden zu der Nutzerstation N in Form von Datenworten übertragen.
Alternativ hierzu ist es auch möglich, die zur Positionsbestimmung
notwendigen Daten (Laufzeiten oder Entfernungen zwischen Bezugs- und Bodenstat i onen) zur Nutzerstation zu übertragen
-9-
6.Höfgen 38
und in der Nutzerstation die Positionen der Bezugsstationen
zu bestimmen. Auf jeden FaLL müssen zur Bestimmung der Position der Nutzerstation in der Nutzerstat ion die Positionen
von mindestens vier Bezugsstationen bekannt sein.
Zu diesen Bezugsstationen mißt die Nutzerstation mitteLs
Einwegentfernungsmessungen die Pseudoentfernungen. Man erhält
in an sich bekannter Weise vier Gleichungen mit den vier unbekannten x, y, ζ (der Position der Nutzerstation)
und ^ t (der Abweichung der Uhr der Nutzerstation von der
Systemzeit). Daraus Lassen sich die Positionen der Nutzer-Station'
und die Abweichungen der Uhr der Nutzerstation vorv
der Systemzeit berechnen. Diese Einwegentfernungsmessungen
und die Berechnungen der Positionen können auf die vom GPS bekannte Weise erfolgen.
Zur Einwegentfernungsmessung sind die von den Bezugsstationen
abgestrahlten Signale mit einem Pseudo-Noise-Code (Pseudo-Noise
ist nachfolgend mit PN abgekürzt) moduliert. Ein solcher PN-Code besteht aus einer Folge von 1023 Chips. Da die
Bezugsstationen alle nacheinander und nicht gleichzeitig
wirksam sind, können die Signale aller Bezugsstationen mit dem selben Code K moduliert sein. Wie nachfolgend noch
näher erläutert werden wird, werden zur Zweiwegentfernungsmessung
ebenfalls mit einem PN-Code modulierte Signale verwendet. Hierbei ist jeder Bodenstation ein bestimmter Code
K0 . zugeordnet.
Anhand der Fig. 2 wird nachfolgend erläutert, wie die Zweiwegentfernungsmessung
durchgeführt wird. Das zur Entfernungsmessung
verwendete Abfragesignal hat eine Länge von 40 ms
und ist in zwei 20 ms-Teile aufgeteilt. Der erste Teil ist eine Synchronisationspräambel SY und der zweite Teil enthält
in codierter Form die Zeit t. der Bezugsstation.
-10-
G.Höfgen 38
Die Synchroni sationspräambeL wird durch eine FoLge von .
BasissignaLen (ein PN-Code bildet ein Basissignal) gebildet.
Die Zeichen "0" oder "1", die in codierter Form die Zeit t- angeben, werden ebenfalls durch die Basissignale dargestellt
und zwar durch das Basiss.ignal direkt oder durch das invertierte Basissignal. Das Signal zur Zweiwegentfernungsmessung
wird von einer Bodenstation B. empfangen und decodiert. Nach einer Zeit TQ (Tn = 60 ms) strahlt die
Bodenstation ein Antwortsignal ab. Das Antwortsignal ist wie das Abfragesignal aufgebaut und enthält wiederum eine
Synchronisationspräambel und in codierter Form die in der
Bodenstation B. gemessene Eintreffzeit . t ·. des von einer Bezugsstation S. abgestrahlten Abfragesignals. Das Basissignal enthält den Code KD.. Das Antwortsignal wird von einer Bezugs-
Di
station S. nach der Zeit 2 τ·. + TQ empfangen, wobei f..
die entfernungsabhängige Laufzeit zwischen der Bezugsstation
S. und der Bodenstation B. ist. Aus der Zeit τ., wird auf an sich bekannte Weise die Entfernung ermittelt. Um Mehrdeutigkeiten
bei der Entfernungsmessung zu vermeiden, wird,
von der Bezugsstation zur Bodenstation die Zeit t. und von der Bodenstation zur Bezugsstation die Zeit t. übertragen.
Es ist Tj1 = t. - t. - T0 +/At .
Zu einem bestimmten Zeitpunkt' ist von den Bezugsstationen,
deren Signale von einem Nutzer empfangen werden können jeweils nur eine wirksam. Deshalb reicht es aus, für alle
Bezugsstationen nur ein Basis-Signal,das einen Code K enthält, vorzusehen.
Das dieses Basissignal enthaltende Abfragesignal hingegen wird von mehreren Bodenstationen B. empfangen, die daraufhin nach
jeweils Tn ein Antwortsignal abstrahlen. Um die Antwortsignale
der- einzelnen Bodenstationen voneinander unterscheiden
zu können-, ist jeder Bodenstation B. ein individuelles Basissignal mit dem Code KD.
Di
-11-
6.Höfgen 38
zugeordnet. Die Antwort signaLe der einzelnen Bodenstationen
werden von der Bezugsstation parallel, verarbeitet. 250 ms
nach Abstrahlung des Abfragesignals strahlt die Bezugsstation ein Signal ab, daß ähnlich dem Abfragesignal aufgebaut
ist. Es enthält eine Synchronisationspräambel (Länge
20 ms) und drei weitere Signalteile mit ebenfalls 20 ms Lange. Diese weiteren Signalteile enthalten in codierter
Form die Koordinaten U., V. und W. der Bezugsstation S..
13 3 3
Das Basissignal enthält wiederum den Code K .
Mit diesem Signal werden von der Bezugsstation S. nicht
nur deren Koordinaten zur Nutzerst ation N übertragen,
sondern dieses Signal wird von der Nutzerstation N zur
Einwegentfernungsmessung zur jeweiligen Bezugsstation S.
verwendet. Die Einwegentfernungsmessung erfolgt auf bekannte
Weise durch Messung der Zeitdifferenz zwischen der Eintreffzeit in der Nutzerstation und dem Zeitpunkt, zu dem die Bezugsstation
dieses Signal abgestrahlt hat. Um Abweichungen der Zeit in der Nutzerstat ion von der Systemzeit zu bestimmen,
erfolgen Einwegentfernungsmessungen zu vier Bezugs-Stationen.
Das von der Bezugsstation zur Bodenstation abgestrahlte
Abfragesignal wird auch von der Nutzerstation empfangen
und decodiert. Somit ist in der Nutzer station die Zeit t-^
zu der das Abfragesignal für die Zwei Wegentfernungsmessung
abgestrahlt wurde, grob bekannt. Da außerdem in der Nutzerstation die Entfernung zur Bezugsstation bekannt ist (mittels Einwegentfernungsmessung),
kann diese Zeitinformation dazu verwendet
werden grobe Zeitabweichungen zu erkennen und zu
kompens i eren.
6.Höfgen 38
Bei dem neuen Positionsbestimmungssystem ist es in vorteilhafter
Weise möglich, die Uhren, die sich sowohl in den Bezugsstationen S. in den Satelliten als auch in den
Bodenstationen B. befinden, zu synchronisieren. Hierbei
wird.wie folgt vorgegangen (Fig. 3):
Die von den Uhren in den Bezugsstationen bzw. Bodenstationen
angezeigten Zeiten werden nachfolgend als Zeit der Referenzstation Z(S.) und Zeit der Bodenstation Z(B.) bezeichnet.
Das Abfragesignal für die Zweiwegentfernungsmessung wird
zum Zeitpunkt t. der Zeit Z(S.) von der Bezugsstation S.
zur Bodenstation B. abgestrahlt und kommt dort nach der Laufzeit τ an. Die Bodenstation zeigt die Zeit t. der
j i
Zeit Z(B.). Sind Z(S.) und Z(B.) miteinander synchronisiert, dann ist t. = t. + τ··. Weicht die Zeit t. uinÄt. von der Zeit der Bodenstation ab, dann ist t. = t. +At. + τ.... Das Antwortsignal kommt zum Zeitpunkt t'. in der Bezugsstat.ion S. an. Es ist t'. - t. = 2 τ ... + TQ. Da TQ bekannt ist, läßt sich hieraus τ.^ berechnen. Damit ist
Zeit Z(B.). Sind Z(S.) und Z(B.) miteinander synchronisiert, dann ist t. = t. + τ··. Weicht die Zeit t. uinÄt. von der Zeit der Bodenstation ab, dann ist t. = t. +At. + τ.... Das Antwortsignal kommt zum Zeitpunkt t'. in der Bezugsstat.ion S. an. Es ist t'. - t. = 2 τ ... + TQ. Da TQ bekannt ist, läßt sich hieraus τ.^ berechnen. Damit ist
. = t. - τ.. - t. bestimmbar. Von jeder Bezugsstation S.
d zu mehreren Bodenstationen B. die Abwe messen und anschließend wird der Mittelwert
wird zu mehreren Bodenstationen B. die Abweichung £t. ge
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G.Höfgen 38
mitteLt. Dieser MitteLwert gibt die Abweichung von der
Systemzeit an.
In den Bezugsstationen steht jetzt die Systemzeit zur Verfugung.
Dies ermöglicht wiederum den Bodenstat ionen/die
Abweichung ihrer Zeit von der Systemzeit in ähnlicher Weise zu ermitteln. Es wird aus den Koordinaten der Bezugsstation
(u., v., w.), die zur Bodenstation übertragen werden, und
den Koordinaten der Bodenstation die Entfernung zwischen denbeiden Stationen ermittelt. Zur Bodenstation wird
weiterhin der Zeitpunkt übertragen, zu dem die Bezugsstation das Signal abgestrahlt hat. Die Bodenstation mißt
den Eintreffzeitpunkt dieses Signals. Aus diesen Werten
wird ein Korrekturwert berechnet. Mit diesen Korrekturen steht sowohl in den Bezugs- als auch in den Bodenstationen
die Systemzeit zur Verfugung.
Wie bereits erwähnt strahlen die Bezugsstationen ihre Signale
im Zeitmultiplex ab. Jeweils 250 ms nach Abstrahlung
des 40 ms langen Abfragesignals wird ein Signal, das die
Koordinaten der Bezugsstation enthält, abgestrahlt. Bei
weltweit 18 Satelliten, die die Erde auf verschiedenen
Bahnen umlaufen, sind von einem Nutzer gleichzeitig zu
maximal sechs Satelliten (Bezugsstationen) Sichtverbindungen möglich. Folglich müssen nur diese sechs Satelliten
im Zeitmultiplex senden. Bei geeigneter Wahl der Umlaufbahn
können jeweils drei Satelliten ihre Signale gleichzeitig abstrahlen. Folgendes Zeitraster ist möglich:
6.Höfgen 38
Bezugsstation Abstrahlzeitpunkt
S2' V S
14
Y | + 0 ms | ms |
TR | + 90 | ms |
TR | + 180 | ms |
TR | + 520 | ' ms. |
\ | + 610 | ms. |
TR | + 700 |
S3' S9' S15
V S10' S16
S5' S11' "S17
V S12'"St8
Dies ergibt eine Rahmendauer von 1040 ms.
Für eine Gesamteuropäische Bedeckung reichen vier bis fünf
Bodenstationen aus; für eine weLtweite Bedeckung 18 bis 24
Bodenstationen
Die Bezugsstationen bewegen sich zwischen den Messungen
weiter. Der EinfLuß der Bewegung auf die Messungen kann auf
an sich bekannte Weise, z. B.» Bildung einer Spur, kompensiert
werden (z. B. es erfolgen zwei Messungen zu unterschiedlichen
Zeiten und es wird die Differenz gebildet. Dieser Wert wird zur Extrapolation in Bezug auf den Abstrahlzeitpunkt des
Signals, das die Koordinaten der Bezugsstation enthält, verwendet.
Dies Signal wird dann zu.einem Zeitpunkt abgestrahlt, bei dem berücksichtigt ist, daß sich die Bezugsstation
zwischen dem "Zeitpunkt, zu dem sie ihre Position ermittelt
hat, und dem Zeitpunkt, zu dem sie ihre Positionsdaten
abstrahlt, weiterbewegt hat). Daß auch die Nutzerstation in
Bewegung ist, muß im allgemeinen nicht berücksichtigt werden,
da der dadurch bedingte Fehler in Relation auf die Heßgenauigkeit klein ist. Erfolgen die Messungen jedoch mit einer
solchen Präzision, daß auch die Eigenbewegung der Nutzerstation
berücksichtigt werden muß, dann erfolgt dies sinn-
G.Höfgen 38
gemäß wie bei der Bezügsstation.
Bedingt durch die Eigenbewegung der Bezugsstationen ist die
Trägerfrequenz eines von einer Bezugsstation abgestrahlten
Signals um die Frequenz f doppLerverschoben. Diese Dopplerverschiebung
wird in der Bodenstation, die dieses Signal empfängt, ermittelt. Das von der Bodenstation wieder abgestrahlte
Signal wird gegenüber der Sollfrequenz der Bodenstation um die inverse gemessene Dopplerverschiebung - fß
verschoben, d. h. bei dem von der Bezugsstation empfangenen
Signal ist keine Dopplerverschiebung mehr enthalten. Dadurch
läßt sich der Aufbau der Bezugsstationen vereinfachen,
- Leerseite -
Claims (11)
- STANDARD ELEKTRIK LORENZ
AKTIENGESELLSCHAFT
STUTTGARTG.Höfgen 38Patentansprüche1yd Positionsbestimmungssystem, bei dem in einer Nutzer-Station (N) die eigene Position aus den Entfernungen zu mehreren in Satelliten befindlichen Bezugsstationen (S.) und deren Positionen ermittelt wird, wobei die Entfernungen mittels Einwegentfernungsmessungen gemessen werden, und bei dem die zur Positionsbestimmung verwendeten Signale Hochfrequenzsignale sind, d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Bezugsstationen (S.) so gesteuert werden, daß von den Bezugsstationen, die zu der Nutzerstation eine Sichtverbindung haben, zu einer bestimmten Zeit nur eine wirksam ist, daß die Entfernungen zwischen jeder Bezugsstation (S.) und jeweils mehreren Bodenstationen (B.) gemessen werden und zwar mittels eines Zweiwegentfernungsmessverfahrens, bei dem von einer Abfragestation, der Bezugs- oder der Bodenstation, Abfragesignale und von einer Antwort station, der Boden- oder der Bezugsstation, Antwortsignale abgestrahlt werden, und daß die Position einer Bezugsstation ermittelt wird durch den Schnitt von Kugelschalen um die Bodenstationen, wobei die, Radien der Kugelschalen die Entfernungen zwischen der jeweiligen Bodenstation und der betroffenen Bezugsstation sind. - 2. Positionsbestimmungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Position einer Bezugs-ZT/P1-Sm/R -2-12.01.1983G.Höfgen 38station in der betroffenen Bezugsstation erfoLgt und die Positionsdaten zur Nutzerstation übertragen werden.
- 3. Positionsbestimmungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen Entfernungen zwischen Bezugs- und Bodenstation oder Laufzeiten, aus denen die · Entfernungen ermitteLt werden können, zu der Nutzerstation übertragen werden und daß die Positionen der Bezugsstationen in der Nutzerstation ermitteLt werden.
- 4. Positionsbestimmungssystem nach einem der Ansprüche1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage- bzw. die Antwort signaLe jeweiLs aus zwei SignaLteiLen (Fig. 2) bestehen, wobei der jeweiLs erste TeiL eine SynchronisationspräambeL CSY) ist und der jeweiLs zweite TeiL angibt, wann das AbfragesignaL von der Abfragestation abgestrahLt (t.) bzw. von der Antwort stat ion empfangen (t.) wurde.
- 5. Positionsbestimmungssystem nach einem der Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrage- und die Antwort signaLe aus einer FoLge von gLeichen Basis-SignaLen (K , KQ .), die jeweiLs einen Pseudozufa LLcode bilden, be-S Dlstehen.
- 6. Positionsbestimmungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterscheidung der Zeichen 0 und 1, die in codierter Form die AbstrahL- bzw. Ankunftszeitpunkte der AbfragesignaLe aLs Datenwort angeben, das Basis-SignaL direkt oder invertiert vorhanden ist.
- 7. Positionsbestimmungssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis-SignaLe (K) für aLLe Bezugsstationen gLeich sind und daß jeder Bodenstation einG.Höfgen 38individuelles Basis-Signal (Kn.) zugeordnet ist, so daßD 1die Bodenstationen anhand der von ihnen abgestrahlten Basis-Signale identifiziert werden können.
- 8. Positionsbestimmungssystem nach einem der Ansprüche1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsstationen jeweils eine.bestimmte Zeit nach AbstrahLung eines Abfragesignals ein Signal abstrahlen, das eine Synchronisationspräambel (SY) und in codierter Form entweder die Koordinaten der Bezugsstation (u., v., w.) oder die Entfernungen dieser Bezugsstationen zu mehreren Bodenstationen, oder Laufzeiten, aus denen die Entfernungen berechnet werden können,einschließlich deren Koordinaten, enthält.
- 9. Positionsbestimmungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufzeiten der Signale zwischen den Abfrage- und Antwort stationen und die übertragenen Zeiten zur Synchronisation der Uhren in den Bezugsstationen verwendet werden.
- 10. Positionsbestimmungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Entfernung zwischen einer Bezugsstation und einer Bodenstation, den Zeitpunkten, zu denen die Bezugsstation ein Signal abstrahlt und die Bodenstation dieses Signal empfängt, und der Laufzeit dieses Signals in der Bodenstation ein Korrekturwert zur Korrektur der Uhr in der Bodenstation ermittelt wird.
- 11. Positionsbestimmungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bodenstationen jeweils die Dopp lerver schi ebung (f-.) des empfangenen Signals ermittelt wird und daß die Frequenz des von der Bodenstation abgestrahlten Signals um die inverse Dopplerschiebung gegenüber der So 11sendefrequenz verschoben ist.-4-
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