DE3885173T2 - Verfahren zur Radio-Ortung eines Fahrzeuges, versehen mit einem Empfänger, durch Messung von Empfangszeitdifferenzen der Radiosignale und Gerät dafür. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Radio-Ortung eines Fahrzeuges, das eine Empfängervorrichtung trägt und eine Empfängervorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens, der in den Ansprüchen 1 und 4 beschriebener Art.
• Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind in der Schrift zum Stande der Technik "Proceedings Nat. Marine Meet. of Inst. Navigation, Octobre 1975, page 81-86 B. Bretin "Signal processing in Sperry LORAN-D" beschrieben.
• Dieses Verfahren und diese Vorrichtung besitzen jedoch den Mangel, dass sie es nicht erlauben, die Koordinaten der geographischen Position durch Inbeziehungssetzen der von zwei verschiedenen Gruppen herkommenden Signale zu ermöglichen. In der Tat handelt es sich um einen Empfänger, der nur geeignet ist, Signale von zwei Gruppen oder Ketten unterschiedlicher Perioden zu empfangen und die von jeder dieser Gruppen kommenden Signale getrennt auszuwerten.
• Um die Präzisi.on der Radio-Örtung in Grenzzone zu verbessern, die sich an der Verbindungsstelle von zwei Ketten vom Type LORAN-C, die sich entlang einer Kuste erstrecken , befinden, wäre es interessant, die Koordinaten der Position des Fahrzeugs durch gleichzeitiges Auswerten der Signale zu ermitteln, die von zwei Stationen herkommen, von denen jede einer der beiden Ketten angehört.
• Die vorliegende Erfindung hat infolgedessen die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die die Ermittlung des geographischen Ortes des Empfängers unter Auswertung der Signale erlauben, die von zwei Stationen herkommen, die Gruppen von Stationen mit unterschiedlichen Zeitperioden angehören.
• Zur Lösung dieser Aufgabe besitzen das Verfahren und die Empfängervorrichtung zur Ausführung des Verfahrens die Merkmale, die in den Kennzeichnenteilen der Ansprüche 1 und 4 aufgeführt sind.
• Das Verfahren und die Empfängervorrichtung gemäss der Erfindung folgen nicht in offensichtlicher Weise aus dem vorgenannten Schriftstück "Signal processing in Sperry LORAN-D", da dieses Schriftstück weder vorwegnimmt nochnahelegt, die Signale unterschiedlicher Perioden miteinander in Beziehung zu bringen, was jedoch die wesentliche Bedingung zur Ermittlung einer hyperbolischen Koordinate aus zwei Signalen, die von verschiedenen Gruppen herstammen, darstellt. Ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss den Ansprüchen 1 und 4 lassen sich ebenfalls nicht durch Kombination des vorgenannten Schriftsstückes mit der US-Patentschrift Nr. 3 947 849 erhalten. In der Tat hat die letztere einen Empfänger zum Gegenstand, der nicht geeignet ist, Signale von unterschiedlichen Gruppen zu empfangen, da hier die Rede ist von der Verwendung eines voreinstellbaren Synchronzählers der nicht zu einem beliebigen Zeitpunkt durch eine Rechnereinheit in Abhängigkeit von dem Ergebnis der durch diese Einheit ausgeführten Rechnungen verändert werden kann.
• Andere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden in Unteransprüchen beschrieben.
• Die Erfindung wird verständlicher und andere Aufgaben, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile von ihr werden klarer aus der erklärenden Beschreibung hervorgehen, die mit Bezugnahme auf die lediglich zum Zweck des Beispiels gegebenen und eine Ausführungsform der Erfindung darstellenden Abbildungen gemacht worden ist.
• Die Figur 1 zeigt die erfindungsgemässe Empfängervorrichtung in Form eines Blockschaltbildes, und
• die Figuren 2 und 3 zeigen das konkrete elektrische Schaltbild dieser Empfängervorrichtung.
• Im folgenden werden das erfindungsgemässe Verfahren und die Empfängervorrichtung in ihrer Anwendung auf ein System, das L0RAN C-Ketten enthält, beschrieben. Eine LORAN-C-Kette ist eine Gruppe von zwei bis sechs Senderstationen, die eine Station, die einen Hauptsender bildete und Stationen enthält, die dem Hauptsender untergeordnete Nebensender sind. Der Hauptsender sendet eine Serie von acht Impulsen während einer Periode von 49 bis 100 Millisekunden aus, die die Kette kennzeichnet. Diese Sendeperiode ist zum Beispiel ein Vielfaches von 100 Mikrosekunden. Das Intervall zwischen zwei Stirnfronten von ausgesendeten Impulsen beträgt eine Millisekunde. Die Nebensender der Kette senden in der kennzeichnendenperiode der Kette jeweils eine Gruppe von acht einander nahen Impulsen aus, die eine bestimmte Verzögerung gegenüber der von dem Hauptsender ausgesendeten Impulseserien hat. Dies erlaubt es einerEmpfangsvorrichtung, jeden Nebensender durch seine Grobposition in der Periode zu erkennen. Die acht von dem Hauptsender ausgesendeten Impulse haben einen Phasenkode, der es ermöglicht, den Hauptsender unter den Nebensendern, die einen gemeinsamen Phasenkode haben, der von dem des Hauptsenders verschieden ist, zu erkennen. Die sich wiederholenden Perioden sind in zwei Gruppen A und B unterteilt, die eine Senderfolge mit einer Dauer, die gleich zwei sich wiederholenden Perioden ist, bilden, wobei jede Gruppe durch verschiedene Phasenkode erkennbar ist, die für den Haupt- und die Nebensender erstellt worden sind. Die erkennbaren Sendefolgen sind daher alle Vielfache von 200 Mikrosekunden.
• Die Hauptsender, die von Taktgebern hoher Stabilität gesteuert werden, sind ferner synchron mit der Universalzeit, mit einer Präzision, die grösser oder kleiner als 5 Mikrosekunde ist.
• Die Empfängervorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung ist sowohl gestaltet, die Messung der Unterschiede der Empfangszeiten der zwei von zwei Hauptsendern ausgesendeten Signale als auch von Signalen, die von zwei Nebensendern verschiedener Ketten kommen, durchzuführen, wobei die Verzögerungen der Nebensender bekannt sind. Die Messung hat die Präzision, die von der Genauigkeit der Synchronisierung der Hauptsender auf die Universalzeit und als grösster messbarer Zeitraum definiert wird, der "Modulo" genannt wird und den grössten gemeinsamen Teiler der zwei Sendefolgen, der wenigstens 200 Mikrosekunden beträgt, bildet. Wegen der grossen Stabilität der Steueroszillatorender Hauptstationen, kann die Ungenauigkeit von mehr oder weniger als 5 Mikrosekunden periodisch durch Eichung des Empfängers in einem bekannten festen Punkt kompensiert werden. Zum Beispiel erlaubt die Unstabilität, die auf 2 x 10&supmin;¹³ für die Empfängerstationen festgelegtist, die Positionsabweichun g auf 10 m pro 24 Stundendauer zu begrenzen. Wenn der Empfänger einmal geeicht worden ist, benötigt die Kapazität dieses Empfängers, eine "Modulo"-Messung von 200 Mikrosekunden zu bestellen, nur eine Schätzung von 30 Kilometern.
• Unter den interessanten Anwendungen der Erfindung befindet sich die Radio-Ortung eines Luftschiffes und in allgemeiner Weise aller beweglichen Objekte, die von einer bekannten geographischen Position ausgehen, mit einem in der Zeit begrenzten Weg : 5 Tage mit einer möglichen Abweichung von 50 Metern.
• Eine erfindungsgemässe Empfängervorrichtung, so wie sie zum Beispiel auf die Figur 1 dargestellt ist, besitzt einen einzigen Empfangskanal, der, in Reihe geschaltet, eine Antenne 1, einen selektiven Verstärker 2, der auf die Frequenz der LORAN-C- Signale von 100 Kilohertz abgestimmt ist, einen analog-digital Umsetzer 3, einen Messwertspeicher 4 und eine Rechnereinheit 5 aufweist,die mit dem Messwertspeicher 4 dialogieren kann. Der Gewinn des Empfängers ist regelbar, zum Beispiel in vier Schritten von 12 Dezibeln je Recheneinheit , mit Hilfe eines Leiters 6, um den Umsetzer 3 ein Signal zu liefern, dessen Höhe der Eingangsdynamik angepasst ist.
• Der Kanal besitzt ferner einen Probeentnahmesignalgenerator, der dem Umsetzer 3 ein Probenahmesignal liefert, das von 16 aufeinanderfolgenuen- und jeweils durch 2,5 Mikrosekunden voneinander getrennten Impulsen gebildet wird, sodass die Messung eines LORAN-C-Signals während einer Dauer von vier Wechselfolgen durchgeführt wird, was es ermöglicht, die Stirnfront jedes LORAN C-Impulses nach einem bekannten Probeentnahmeverfahren zu identifizieren. Der Generator 7 ist ebenfalls mit dem Messwertspeicher 4 verbunden. Der Generator 7 erzeugt seine Probenahmesignale unter der Steuerung eines programmierbaren Zählers 8, der einen Probenahmebefehl gemäss eines Zyklus bildet, der durch die Rechnereinheit 5 zwischen einer Millisekunde und zwei Millisekunden in Schritten von 0,1 Millisekunden regelbar ist. Der programmierbare Zähler 8, dem ein Steueroszillator 9 zugeornet ist, überbeträgt an die Rechnereinheit 5, mit Hilfe eines Leiters 10, die Information des Endes des Zyklus, damit die Einheit 5 die Zeitrechnung vornimmt und die Messdaten entnimmt, die in dem Messwertspeicher 4, der den Pufferspeicher des Umsetzers 3 bildet, gespeichert sind, und dies unter der Wirkung des Probenanmesignalgenerators 7. Man kann noch feststellen, dass der Steuereinheit 5 eine Tastatur- und Anzeigeeinrichtung 11 zugeordnet ist. Die Tastatur erlaubt es dem Benutzer, die LORAN C- Ketten zu bestimmen, die durch Einschreiben der Wiederholungsperioden und der durch ihre in der Periode abgerundete Zeitverzögung definierten Senderstationen verfolgt werden sollen. Die Tastatur erlaubt es ferner, die Eingabe einer geschätzten geographischen Position vorzunehmen, die zur Ermittlung der erwarteten Zeitdifferenzen nach einem bekannten Rechnerprogramm dient. Die Anzeige liefert hauptsächlich die Information der geographischen Position, die Differenzen der gemessenen Zeiten, die Empfangsgrössen jedes Signals und die Informationen über einen Signalverlustalarm.
• Im folgenden wird die Arbeitsweise der soeben beschriebenen erfindurgsgemääsen Empfängervorrichtug beschrieben in ihrer Anwendung zur gleichzeitigen Verfolgung zweier Perioden von jeweils 79, 70 Millisekunden und 89, 40 Millisekunden, die spezifisch sind für Ketten in Norwegen und in Frankreich . Die zwei Perioden werden im folgenden GRI 1 und 2 (Groupe Répétition Intervalle) genannt.
• Die Rechnereinheit programmiert den Rechner auf eine Millisekunde für die erste Periode (GRI 1), die im Beispiel als prioritär betrachtet wird. Am Ende von 78 Zyklusendeauszügen, die mit Hilfe eines Leiters 10 empfangen worden sind, programmiert die Rechnereinheit 5 den Zähler auf 1,7 Millisekunden.Wenn der Rechner das Ende dieses Zyklus von 1,7 Millisekunde feststellt, wird der Rechner wieder auf Zyklen von 1 Millisekunde zurückprogrammiert. Der beschriebene Ablauf erlaubt es, die Periode von 79, 70 Millisekunden zu definieren.
• Diese Periode, die örtlich in dem Empfänger erzeugt worden ist und der Periode der ersten LORAN C- Gruppe oder Kette entspricht, wird als Bezugsgrösse zur Messung der Unterschiede der Ausbreitungszeiten der radioelektrischen Signale von den zwei Senderstationen dieser Kette, die der Hauptsender und ein Nebensender wie in dem im folgenden beschriebenen Beispiel, oder zwei Nebensender sein können, verwendet. Damit die Folge oder lokale Periode als Bezugsgrösse dienen kann, wird sie in den Zeitraum der Periodevon 79, 70 Millisekunden der Kette so eingeführt, dass der Empfang des Hauptsenders am Beginn der Folge liegt, wobei die Programmierung des programmierbaren Zählers auf den Zyklus von 1,7 Millisekunden periodisch durch 1,8 Millisekunde bis zum Erhalt der gewünschten Koincidenz auf 100 Mikrosekunden genau ersetzt wird. Um zu wissen, ob Koinzidenz vorliegt oder nicht vorliegt, löst der Programmierbare Zähler 8 am Ende des Zyklus von 1,8 Millisekunden die Probenahmevorrichtung 7 aus, die das Signal erzeugt das von den 16 aufeinanderfolgenden und voneinander um 2,5 Mikrosekunden getrennten Impulsen gebildet wird, wie weiter oben beschrieben worden ist, um die Stirnfront jedes Impulses des empfangenen Hauptsendersignals zu identifizieren. Danach wird in identischer Weise für die schwächeren Stellen des Zählers verfahren, der Schritte von einer 0,1 Mikrosekundenbezitzt, um die Synchronisierung des Hauptsenders zu vervollkommnen.
• Zur Verwerbung der Signale, die von dem Nebensender der gleichen GRI 1 herkommen, wird die Rechnereinheit programmiert, um den folgenden Ladevorgang des programmierbaren Rechners 8 vorzunehmen. In der Annahme,dass die Stirnfront des ersten der acht Impulse des Nebensignals in der Stellung, die dem Intervall von 14,3 Millisekunden entspricht, erwartet wird, wobei in der Folge der GRI 1 vom Hauptsignalsus gezählt wird,stellt die Rechnereinheit den programmierbaren Zähler 8 auf die Position 13 der Folge, damit dieser einen Zyklus von 1,3 Millisekunden ausführt. Am Ende dieses durch Abwärtszählung bis zu 0 festgestellten Zyklus,befiehlt der Zähler 8 der Probenahmevorrichtung 7, das Probenahmesignal von 16 Impulsen an den Umsetzer 3 zu geben, und die Rechnereinheit stellt den Zähler 8 auf eine Millisekunde während der Dauer von acht Zeiten ein, die acht Impulsen der Nebensenderserie entsprechen. Danach stellt die Rechnereinheit 5 den Zähler ein, damit dieser einen Zyklus von 1,7 Millisekunden ausführt, wobei 1,7 die Zahl ist, die der Einstellungsverschiebung nach vorne von 1,3 Millisekunden komplementär ist. Diese Messung erlaubt es, in die Folge der GRI 1 an Stellen ganzer Zahlen zurückzukommen, um die Totalfolge von 79, 70 Millisekunden zu bewahren. In der Tat wird nach dem Zyklus von 1,7 Millisekunden der Zähler von neuem eingestellt, um Zyklen von 1 Mlllisekunde bis zur Position 78 durchzuführen, wo er einen Zyklus von 1,7 Millisekunden ausführt. Wenn die angenommene Position des Empfanges des Nebensignals, das heisst der Impulsserie,vor oder hinter dem Zeitpunkt liegt, an dem das Signal tatsächlich empfangen wird, versucht die Rechnereinheit, während der folgenden Folgen angenommene in geeigneter Weise verschobene Positionen,ois eine Koinzidenz zwischen dem empfangenen Signal und der angenommenen Empfangsposition in der Folge der 79, 70 Millisekunden, die im Empfänger erzeugt wurde, erzielt worden ist.
• Der Erwerb der Signale von der zweiten Kette, die eine Periode von 89,40 Millisekunden hat, erfolgt in den Zeiträumen, die während des Erwerbs der Signale, die von zwei Stationen der ersten Gruppe herkommen, während deren Periode von 79, 70 Millisekunden noch frei verfügbar sind. Dieser Vorgang wird weiter unten beschrieben werden. Zum Erwerb und zur Messung der Signale der zweiten Gruppe wird die Steuereinheit 5 programmiert, um zu jedem Beginn der Folge der ersten Gruppe, d. h. zum Zeitpunkt des Empfangs der Stirnfront des ersten Impulses der Hauptimpulsserie, die Verzögerung des Empfangs des Signals von Hauptsender der zweiten Gruppe zu zählen, wobei der Unterschied der Perioden der zwei GRI 9,70 Millisekunden (99,40 - 79,70) beträgt, und bestimmt durch Zählung den angenommenen Platz des Hauptsenders der zweiten Gruppe in der lokalen im Empfänger erzeugten Folge und den des Nebensignals der GRI 2.
• Die Feineinstellung auf die zwei Stationen der zweiten Kette oder zweiten Gruppe wird in der Weise durchgeführt, die bereits bezüglich des Nebensenders der ersten Gruppe beschrieben worden ist, nämlich unter Programmierung des Zählers auf zwei Millisekunden in dem Zeitraum, der der angenommenen oder geschätzten Position des ersten Impulses der Serie von acht Impulsen im entsprechenden Zyklus vorangeht, und anschliessend bei Einstellung des programmierten Zählers 8 auf eine Millisekunde, um die acht Impulse, die verarbeitet werden sollen,zu messen und mit Rückstellung des Zählers auf die komplementäre Zahl zur Rückkehr zu einer ganzzahligen Stellung in der Folge der GRI 1.
• Der Befehl zum Erwerb und zur Messung wird jedoch nur dann ausgelöst, wenn der Zähler 8 nicht mit der Verfolgung der Signale von der ersten Kette beschäftigt ist. Zu diesem Zweck ist die Rechnereinheit- nach einer Software zur Auslösung einer Folge von acht Impulsen auf die Signale der zweiten Kette programmiert, die für die zwei zu verfolgenden Stationen dieser zweiten Kette gültig ist. Nach dieser Softwarewindbeim Top der internen Zählung der Rechnereinheit,die den Zeitpunkt der Adressierung des programmierbaren Zählers 8 für den ersten der acht Impulse des auptsenders der zweiten Kette bestimmt, geprüft, ob eine Station der ersten Kette im Begriff ist, eine Probenahme vorzunehmen. Wenn dies den Fall ist, findet keine Adressierung des Zählers für eine Probenwertentnahme vom Signal des Hauptsenders statt. Wird keine Probenshme für eine Station der ersten Kette vorgenommen, wird noch geprüft, ob der Zeitraum vor der Ankunft des Signals der nächsten zu berücksichtigenden Station der ersten Kette grösser ist als eine vorbestimmte Zeitdauer von z. B. acht Millisekunden. Wenn die Antwort negativ ist, findet keine Adressierung des Zählers zum Zwecke einer Probenahme vom Signal des Hauptsenders der zweiten Kette statt. Wenn jedoch der Zeitraum grösser ist als die vorbestimmte Zeitdauer, adressiert die Rechnereinheit dein programmierbaren Zähler 8 zum Zwecke einer Probenahme vom Hauptsignal der zweiten Kette. Der gleiche Prüfungsvorgang findet statt bei einer Entnahme von einem Nebensignal, das der zweiten GRI angehört, d. h. das von der zweiten Kette kommt.
• Bezüglich des verfüglichen Zeitraumes zur Entnahme von den Signalen der GRI 2, ist festzustellen, dass die Zeit, während der der erfindungsgemässe Empfänger nicht besetzt ist, 79,70 - 18 = 61,7 Millisekunden beträt, d. h. 77% der gesamten Zeit, wobei die 18 Millisekunden die Gesamtdauer der zwei Serien von 8 Impulsen des Hauptsenders und des Nebensenders der ersten Kette bedeuten In diesem Zeitraum von 61,7 Nillisekunden könnte man die Probenahmen von der GRI 2 durchführen, wenn die GRI 1 dies zulässt. Wegen des vorbestimmten Sicherheitszeitsraumes von 9 Millisekunden vor einer Probenahme - von einem Signal der GRI, beträgt die tatsächlich verfügbare Zeit für die GRI 2 im Durchschnitt 61,7 - 18 = 43,7 Millisekunden, was in diesem Beispiel 55% der Gesamtzeit bedeutet und in der genereljer Zeit ungefähr 50% und ausreicht, um die Qualität der Behandlung des Signals zu gewährleisten, wobei der Effekt einer Multiplexierung von 1 zu 2 (50%) eine Verschlechterung des Signalverhältnisses von 3 db bewirkt, die ausreichend gering ist, um,bezögen auf andere Ungenauigenauigkeitseffekte, vernachlässigt zu werden.
• Was die Messung der Zeitdifferenz z. B. zwischen den zwei Hauptsignalen der zwei Gruppen oder Ketten LORAN C angeht, ist zu bemerken, dass diese Messung ausgeführt wird unter Zurückhaltung eines vorgesehdnen Verzögungswertes des zweiten Hauptsignals zum Zeitpunkt der Adressierung des programmierbaren Zählers 8 zum Zweck der Probenahme vom ersten Impulse der Serie der Impulse des Hauptsignals. Die Probenahme erfolgt beim Ubergang der Periode B zur Periode A der ersten Gruppe und berücksichtigt den Zustand der Periode A oder B der zweiten Kette unter Beifügung des Wertes der Periode der GRI 2, d. h. der zweiten Kette, wenn B der Zustand ist. Die aufeinanderfolgenden Perioden A und B einer gesamten Folge jeder Kette werden durch Vergleich der Phasenkode der acht Impulsgruppen mit dem Modellkode identifiziert, der für die zwei Perioden A und B bestimmt worden ist. Für jeden abgenommenen Wert hält man den Rest der Teilung durch 200 Mikrosekunden zurück, der eine stabile Grösse darstellt, die von der Position des Empfängers abhängt.
• Unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 wird im folgenden kurz eine bevorzugte Ausführungform der Vorrichtung zur konkreten Ausführung des Verfahrens beschrieben, das soeben mit Hinsicht auf das Schaltungsprinzip der Figur 1 beschrieben worden ist. Die Figuren 2 und 3 stellen diese Vorrichtung in zwei Teilen dar, wobei die elektrische Verbindung der zwei Teile durch Leiter hergestellt wird, die auf die Figuren 2 und 3 durch die gleichen Referenzzeichen, d. h. durch die Buchstaben a bis 1 bezeichnet werden.
• Auf diesem Schaltbild wird die Rechnereinheit 5 der Figur 1 im wesentlichen von klassischen Einheiten gebildet, die die Schaltung eines Mikroprozessors darstellen. In dieser Schaltung stellen A1, A2 und A3 jeweils den Mikroprozessor, den Programmspeicher und den Lebendspeicher dar. A4 ist eine Reiheinterfaceschaltung, während A7 und A14 die Adressendekodierschaltung darstellen. Der Schaltkreis A21 liefert das Ausgangssignal (RS), das entsteht, wenn die Schaltung unter Spannung gesetzt wird. Das Bezugszeichen K3 bezeichnet den Konnektor, der die Schnittstelle der Tastazurund Anzeigeschaltung 11 der Figur 1 bildet. Selbstverständlich kann der Mikroprozessor durch herkömmliche zugeordnete Schaltungen vervollständigt werden, wie Quarzoszillatorschaltungen.
• Auf dem Schema, das die Figuren 2 und 3 zeigen, wird das Antennsignal von dem Konnektor K2 empfangen. Es wird an ein Filter F mit acht Zellen vom Typ LC geleitet, das abstimmt ist, um das LORAN C- Signal durchzulassen. Die Transistoren T1, T2 bewirken eine Verstärkung. Das Signal gelangt anschliessend an den Verstärker A20, der das Signal an den Umsetzer oder Wandler der Schaltung A12 gibt, die den analog/digital Wandler 3 der Figur 1 darstellt. Der Gewinn des Verstärkers A20 wird durch die Schalterschaltung der Schaltung A19 geregelt, die den Wert der Widerstände der Gegenkopplung bestimmt, d. h. von R15, R16, R17 oder R18, gemäss dem Zustand des Befehls vom Mikroprozessor durch die Daten D0 bis D3 und die Adresse 5030. Der Satz der Widerstände ermöglicht es, den Gewinn des Verstärkers in Schritten von 13 Dezibeln zu ändern. Die Eingangschaltung bis zum Verstärker 20 materialisiert den selektiven Verstärker, der in 2 auf der Figur 1 angegeben ist.
• Die Wandler- oder Umsetzerschaltung A18 empfängt die Umsetzbefehle über die Eingänge RD und WR. Wie weiter oben beschrieben worden ist, werden auf diese Weise sechzehn aufeinanderfolgende Befehle, die durch 2,5 Mikrosekunden voneinander getrennt sind, empfangen und die Ergebnisse der Umsetzungen von jeweils 8 bit werden in Reihe in den Schaltungen A16 und A17 eingeordnet, die Speicherregister vom Typ FIFO sind. Die Schaltungen A16 und A17 materiallsieren den Messwertspeicher 4 der Figur 2. Die Daten werden anschliessend durch die Mikroprozessorschaltung durch Erregen der Adresse 5020 abgenommen, wie dies aus dem Schaltbild hervorgeht. Mit 9 wird auf diesem Schaltbild, wie auf der Figur 2, die den Steueroszillator bildende Schaltung bezeichnet. Dieser Oszillator liefert ein Signal von 10 MHz, das an eine Schaltung gegeben wird, die einen Teilerzähler All bildet. Dieser erzeugt ein 100 KHz - Signal und gibt dieses an den programmierbaren 8 Bit Zäbier A9. Dieser Zähler ist vorher über die Vielfachleitung oder Bus unter Wirkung der Adresse 4010 geladen worden, wobei die Busse durch breite Linien dargestellt sind. Der Ausgang 9 des Zählers wird erregt, wenn dieser seinen höchsten Wert erreicht. Das an die Klemme 14 angelegte Signal bewirkt das Aufladen des Zählers auf den Wert, der in dem Pufferspeicher des Zählers A9 vorgestimmt worden ist. Das Signal der Klemme 9 zählt auf diese Weise die ganzen Zahlen der 100 KHz- Periode, die von dem Mikroprozessor definiert werden. Das Signal an der Klemme 9 des Zählers A9 wird an eine programmierbare Zählerschaltung A8 geliefert, die eine ganze Periodenzahl des 10 MHz Signals zählt, das von dem Mikroprozessor unter Wirkung der Adresse 4030 vorgestimmt worden ist.
• Das an der Ausgangsklemme 9 des Zählers A8 vorhandene Signal löst den Zähler A10 aus, der der Dekodiererschaltung Als zugeordnet ist und die 16 Probenahmebefehle für den Analog/Digitalumsetzer A18 zur Füllung der Speicher FIF0 A16 und A17 erzeugt. Der Zähler A8 wird nach jeder Zählung durch ein Zählungsendsignal angehalten, das an die Eingangsklemme 12 angelegt wird. Das Signal gelangt ebenfalls an die Schaltung A13, die eine Kippschaltung darstellt und das Unterbrechungssignal IRQ erzeugt. Dieses Signal wird an den Mikroprozessor A1 gegeben. Auf dieser Unterbrechung hin, lässt dieser insbesondere das Programm der Abnahme der Messwerte, die in dem Speicher FIFO offenbar werden, ablaufen, wie dies in Einzelheiten weiter oben beschrieben worden ist.
• Es ist zu betonen, dass nur die Schaltungen des Schaltbildes gemäss den Figuren 2 und 3, die zum Verständnis der konkreten Ausführung des Schaltbildes gemäss der Figur 1 notwendig sind, beschrieben worden sind, wobei die anderen dargestellten Schaltungen lediglich herkömmliche Zusatzschaltungen darstellen, deren Vorhandensein und Aufbau für den Fachmann selbstverständlich sind.

Claims (9)

1. Verfahren zur Radio-Ortung eines Fahrzeuges, das eine Empfängervorrichtung trägt, durch Messung der Differenzen der Empfangszeiten von Radio- oder Hochfrequenzsignalen, die von geographisch voneinander entfernten Senderstationen zweier Stationsgruppen ausgesendet werden, wobei jede dieser Gruppen eine einen Hauptsender bildende Senderstation und wenigstens eine einen Nebensender bildende und dem Hauptsender untergeordnete Station besitzt, wobei jede Station einer Gruppe eine Serie von nahe beieinanderliegenden elektrischen Impulsen, die zeitlich in vorbestimmter Weise von den Impulsserien, die von den anderen Stationen dieser Gruppe ausgesendet werden, versetzt ist, während einer vorbestimmten und für diese Gruppe spezifischen und von der Zeitperiode der anderen Gruppe unterschiedlichen Zeitperiode aussendet, wobei diese Perioden in zwei Gruppen A und B, die eine Sendefolge bilden, geteilt sind, Verfahren, nach dem in einem einzigen Empfangskanal der Erwerb und die Messung der von den Senderstationen der zwei Gruppen ausgesendeten Signale stattfindet, dadurch gekennzeichnet, dass man in dem Empfänger die spezifische Periode eine der zwei Gruppen erzeugt, die örtlich erzeugte Periode mit den empfangenen Signalen der spezifischen Periode synchronisiert, den Ort jedes zur Radio-Örtung verwendeten Signals von den Stationen der zwei Gruppen In der örtlich erzeugten Periode bestimmt, wobei der Erwerb und die Messung der Signale der Senderstationen der zweiten Gruppe im bei dem Erwerb und der Messung der Signale von der ersten Gruppe frei verfügbar gelassenen Zeitraum vorgenommen wird, und für die Radio-Ortung durch Messung der Empfangszeitdifferenz von zwei von Stationen zweier verschiedenen Gruppen ausgesendeten Signale die gemessene Zeitdifferenz durch den grössten gemeinsamen Teiler der Sendefolgen geteilt wird, die durch die zwei spezifischen Perioden der zwei Gruppen gebildet werden, und der Rest der Teilung als Wert zurückgehalten wird, der die zu ermittelnde geographische Position angibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erwerb und zur Messung der Signale der zweiten Gruppe bei jedem Empfang der Vorderflanke des ersten Impulses der Hauptsenderimpulsserie der ersten Gruppe die Verzögerung des Empfangs des Signals vom Hauptsender der zweiten Gruppe gezählt wird und durch Zählung der geschätzte Ort des Hauptsenders der zweiten Gruppe in der örtlich im Empfänger erzeugten Folge und der Ort des Nebensignals der zweiten Gruppe ermittelt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung eines hyperbolischen Positionsortes ausgehend von den Signalen der zwei jeweils einer der zwei vorgenannten Gruppen angehörenden Signals begonnen wird, das Verfahren an einem geographischen Punkt anzuwenden, wo die Messung der Phasendifferenz zwischen den empfangenen Signalen der zwei Stationen höchstens annährend gleich der Hälfte der Zeit ist, die dem genannten grössten Teller der zwei genannten Periode gleich ist.

4. Empfängerschaltung zur Radio-Ortung eines eine Empfängervorrichtung tragenden Fahrzeugs, durch Messung der Differenzen der Empfangszeiten der Hochfrequenzsignale, die von geographisch voneinander entfernt liegenden Senderstationen der zwei Stationsgruppen ausgesendet werden, wobei jede der genannten Gruppen eine einen Hauptsender bildende Sendestation und wenigstens eine einen Nebensender bildende und dem Hauptsender untergeordnete Station ist, wobei jede Station einer Gruppe eine Serie von elektrischen nahe beieinanderliegenden Impulsen, die zeitlich in vorbestimmter Weise von den von den anderen Stationen dieser Gruppe ausgesendeten Impulsserien versetzt ist, während einer vorbestimmten und für diese Gruppe spezifischen und von der Zeitperiode der anderen Gruppe verschiedenen Zeitperiode aussendet, wobei diese Perioden in zwei Gruppen A und B unterteilt sind, die eine Sendefolge bilden, wobei die Empfängervorrichtung einen einzigen Empfangskanal aufweist, der eine Vorrichtung zur Abnahme von Messdaten von den zu messenden Signalen, eine Vorrichtung zur Steuerung der Abnahme unter Wirkung einer Rechnereinheit, die geeignet ist zur Durchführung von Rechnungen ausgehend von den empfangenen Signalen, besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen programmierbaren Zähler (8) zur Steuerung der Messwertabnahmevorrichtung (7), die als Probewertnahmeimpulsgenerator ausgeführt ist, besitzt, und dass die Rechnereinheit (5) programmiert ist, einerseits, um die Zählung der geschätzten Orte der zu messenden Signale, die von den Sendestationen der zwei unterschiedlichen Gruppen herkommen, durchzuführen und um den programmierbaren Zähler (8) zu steuern, indem dieser programmierbare Zähler dazu gebracht wird, ständig und nacheinander eine Zählzyklusfolge auszuführen, deren Dauer identisch ist mit der spezifischen Periode einer der Senderstationsgruppen, in Synkronisrnus mit dieser Periode, und während dieser Zyklusfolge an von der Rechnereinheit (5) bestimmten Zählungsorten während einer vorbestimmten Zeitdauer einen Zählungszyklus zum Erwerb eines Signals der zweiten Stationsgruppe, das erworben und zur Radio-Ortung verwendet werden soll, durchzuführen und, andererseits, um zur Bestimmung der Koordinaten der Radio-Ortung, ausgehend von den Signalen zweier jeweils einer der genannten Gruppen angehörenden Stationen, die Rechnereinheit (5) programmiert ist, um die Differenz der Empfangszeiten der zwei von den genannten verschiedenen Gruppen Gruppen herkommenden Signalen durch den grössten gemeinsamen Teiler der Sendefolgen zu teilen, die von den zwei spezifischen Perioden der zwei Gruppen gebildet werden, und den Rest dieser Teilung als Wert zurückzubehalten, der die zu ermittelnde geographische Position angibt.

5. Empfängervorrichtung gemäss dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Dauer eines Erwerbszyklus einer vorbestimmten ganzen Zahl von Zählungsstellungen des programmierbaren Zählers (8) entspricht, sodass am Ende dieser Dauer des Erwerbszyklus der programmierbare Zähler sich in einer Zählungsposition befindet, die durch die genannte Periodenzählungsfolge definiert wird.

6. Empfängerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinheit (5) programmiert ist, um den programmierbaren Zähler (8) während einer Dauer eines Erwerbszählungszyklus zu laden oder zu erregen, damit dieser einen ersten Zyklus, dessen Dauer gleich dem Zeitraum zwischen der Ausgangszählungsposition der programmierbaren Zählers und dem geschätzten Empfangszeitpunkt des Signals ist, und einen Zyklus durchführt, dessen Dauer dem genannten Zeitraum komplementär ist, damit die Gesamtdauer der Erwerbszeit der vorgenannten ganzen Zahl von Positionen des programmierbaren Zählers gleich ist.

7. Empfängervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erwerb und zur Messung von Signalen, die von Senderstationen einer anderen Stationsgruppe kommen, deren Periode von derjenigen der ersten Gruppe unterschiedlich ist, die Rechnereinheit (5) programmiert ist, um in der für die erste Gruppe ermittelten Folge die geschätzte Position, die dem Empfang eines zu erwerbenen und zu messenden Signals der zweiten Gruppe entspricht, zu bestimmen und um zweimal in definierter Weise den Zyklus des programmierbaren Zählers (8) in Funktion von der geschätzten Position in der vorgenannten Weise zu verändern, damit dieser diese Folgenzählzyklen in einer von der Rechnereinheit definierbaren Position wieder aufnimmt, wobei die zeitliche Versetzung der Signale der Hauptsender der zwei Gruppen, die durch die unterschiedlichen Zeitdauern der zwei Perioden verursacht wird, berücksichtigt wird.

8. Empfängervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner abwärts von einem selektiven Eingangsempfänger (2) einen Analog- Digital-Umsetzer (3) besitzt, auf den die Probenahmegeneratorvorrichtung (7) einwirkt und der mit einem Messwertspeicher verbunden ist, der mit der Rechnereinheit (5) dialogieren kann.

9. Empfängervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Anzeige-und Tastaturvorrichtung (11) besitzt, die es einem Benutzer erlaubt, die Periode oder die Perioden der Senderstationen und die Nebensender, die durch ihre Verzögerung gegenüber den Hauptsendern definiert sind, abgerundet in ihrer Periode und eine geschätzte geographische Position einzuschreiben.