DE69313790T2

DE69313790T2 - Funkortungs-Verfahren und Management-System für eine Flotte von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE69313790T2
Application number: DE1993613790
Authority: DE
Inventors: Henri Pierre Guichet; Jean Claude Potet; Jean Marcel Rabian
Original assignee: Ashtech SAS
Current assignee: Ashtech SAS
Priority date: 1992-12-04
Filing date: 1993-12-02
Publication date: 1998-04-30
Anticipated expiration: 2013-12-03
Also published as: FR2698966A1; FR2698966B1; DE69313790D1; EP0600796A1; EP0600796B1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Funknavigation.
Es sind bereits zahlreiche Funknavigationssysteme bekannt.
Insbesondere in der FR-A-2248517 ist ein Funknavigationssystem beschrieben, bei dem ein Verfahren mit den folgenden Verfahrensschritten angewendet wird:
- Am Ort eines Senders Aussenden eines hochfrequenten Wellenzuges mit einem sinusförmigen Signal, moduliert durch Phasenumkehr gemäß einer ersten wiederholten Verkettung einer bekannten pseudozufälligen Sequenz, wodurch eine erste Zeitbasis bestimmt ist;
- am Ort eines Empfängers Empfangen und Demodulieren des hochfrequenten Wellenzuges durch Korrelation der ersten wiederholten Verkettung der bekannten pseudozufälligen Sequenz, die, von dem hochfrequenten Wellenzug getragen, mit einer lokalen zweiten wiederholten Verkettung einer pseudozufälligen Sequenz empfangen wird, wobei die zweite wiederholte Verkettung zeitlich verschoben wird, bis sie mit der empfangenen ersten wiederholten Verkettung übereinstimmt, so daß eine zweite Zeitbasis bestimmt ist, die von der Laufzeit der elektromagnetischen Welle vom Sender zum Empfänger und somit von der Entfernung zwischen Sender und Empfänger abhängt.
Im einzelnen schlägt die obengenannte Druckschrift FR-A-2248517 zwei Ausführungsbeispiele vor: bei dem einen erfolgt die Positionsbestimmung kreisförmig, während sie bei dem anderen hyperbolisch vorgenommen wird.
Diese beiden Ausführungsbeispiele sind in den beigefügten Fig. 1 und 2 jeweils schematisch dargestellt.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte System hat einen mobilen Abfragesender 10 und mindestens zwei feste Antwortsender 20, 22. Der Signalaustausch zwischen den verschiedenen Elementen dieses Systems wird durch einen vorgegebenen Zeitraster getaktet. Der Abfragesender 10 strahlt wiederholt eine pseudozufällige Sequenz 12 während eines Zeitraumes aus, der dem Sender periodisch zugeteilt wird. Jeder feste Antwortsender 20, 22 wird auf die empfangene pseudozufällige Sequenz 12 abgestimmt und strahlt dann nacheinander während jeweils zugeteilter periodischer Zeiträume lokale pseudozufällige Sequenzen aus, die auf die von dem mobilen Abfragesender 10 empfangene Sequenz abgestimmt sind. Die Abstrahlung der festen Antwortsender 20, 22 ist in der beigefügten Fig. 1 schematisch mit den Bezugszeichen 21 und 23 bezeichnet. Die Verschiebung zwischen der von dem mobilen Abfragesender 10 ausgestrahlten ursprünglichen pseudozufälligen Sequenz und den von den Antwortsendern 20, 22 empfangenen Sequenzen 21, 23 ist abhängig vom Zweifachen der Entfernung, die den mobilen Abfragesender 10 von jedem festen Antwortsender 20, 22 trennt. Das in Fig. 1 gezeigte System entspricht demnach einer kreisförmigen Positionsbestimmung.
Das in der beigefügten Fig. 2 dargestellte System gemäß der Druckschrift FR-A-2248517 hat eine Hauptstation 30, mindestens eine Nebenstation, vorzugsweise zwei von der Hauptstation 30 gesteuerte Nebenstationen 32, 34, sowie einen auf einem zu positionierenden Fahrzeug angeordneten Empfänger 40. Auch hier wird der Signalaustausch zwischen den verschiedenen Elementen des Systems durch einen vorgegebenen Zeitraster getaktet. Die Hauptstation 30 strahlt während für sie reservierter periodischer Zeiträume eine pseudozufällige Basissequenz 31 aus. Die Nebenstationen 32, 34 stimmen ihre lokale pseudozufällige Sequenz auf die von der Hauptstation 30 empfangene Sequenz ab und strahlen ihre eigene lokale pseudozufällige Sequenz aus. Der auf dem zu positionierenden Fahrzeug angeordnete Empfänger 40 empfängt demnach die pseudozufällige Sequenz 31, die direkt von der Hauptstation 30 ausgestrahlt wird, und die pseudozufälligen Sequenzen 33, 35, die von jeder Nebenstation 32, 34 erzeugt werden. Der Empfänger 40 sucht eine Koinzidenz zwischen lokalen pseudozufälligen Sequenzen und den von der Hauptstation 30 und den Nebenstationen 32, 34 empfangenen Sequenzen. Der Empfänger 40 liefert folglich Unterschiede der Entfernungen zwischen dem Empfänger 40 und der Hauptstation 30 einerseits und dem Empfänger 40 und den Nebenstationen 32 bzw. 34 andererseits. Das in Fig. 2 schematisch dargestellte System führt also zu einer Positionsbestimmung nach hyperbolischen Linien.
Daraus wird deutlich, daß das in Fig. 1 dargestellte kreisförmige Verfahren zu einer Überlastung führen kann. Anders ausgedrückt ist die Anzahl von Fahrzeugen oder von mobilen Abfragesendern 10 begrenzt, die in einem Netz von festen Antwortsendern 20, 22 arbeiten können. Dagegen ist die Anzahl von Fahrzeugen, die im Rahmen einer hyperbolischen Positionsbestimmung gemäß Fig. 2 mit einem Empfänger 40 ausgestattet werden können, theoretisch unbegrenzt.
Nach der Lehre der FR-A-2248517 erfolgt insbesondere die Synchronisation zwischen der empfangenen pseudozufälligen Sequenz und der lokalen pseudozufälligen Sequenz, die eine Zeitmessung in Abhängigkeit von der von der Strahlung zurückgelegten Entfernung erlaubt, durch Ermittlung des maximalen Peaks der Korrelationsfunktion. Diese Ermittlung wird mittels symmetrischer Regelungstechnik durchgeführt. Wenn nämlich T die Dauer des binären Basisteiles bezeichnet, das die pseudozufällige Sequenz bildet, so erlaubt die Korrelationsfunktion theoretisch einen Peak für einen zwischen -T und +T liegenden Abstand zwischen lokaler Sequenz und empfangener Sequenz. Anders ausgedrückt hat die Basis des Korrelationspeaks die Dauer von zwei binären Teilen, die die pseudozufällige Sequenz bilden. Sobald ferner gemäß der Druckschrift FR-A-2248517 die Synchronität nahe plus oder minus T erreicht ist, tritt das System in eine Phase der Synchronitätsermittlung aufgrund eines Differentialsignals ein, das sich dann ständig aufhebt, wenn die lokale Sequenz völlig synchron mit der empfangenen Sequenz ist.
Wie aus der beigefügten Fig. 3 deutlich wird, ist in der Realität der Peak der erzielten Korrelationsfunktion nicht immer so deutlich, wie es wünschenswert wäre. In Fig. 3 sind daher ein theoretischer Peak der Korrelationsfunktion dargestellt, der mit Peakt bezeichnet ist, sowie experimentell ermittelte reelle Peaks, die mit Peaksr bezeichnet sind.
Insbesondere im Stadtbereich führen die verschiedenen Reflexionen der von einer pseudozufälligen Sequenz modulierten Strahlungen zu einem stark gestörten Korrelationssignal. Die Einstellung auf ein Maximum, die nicht dem Maximum der Korrelationsfunktion in Abhängigkeit von der direkten Strahlung entspricht, führt zu einem Positionsfehler.
Der Erfindung liegt im wesentlichen die Aufgabe zugrunde, die bekannten Funknavigationssysteme zu verbessern, um diesen Nachteil zu beseitigen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die bekannten Funknavigationssysteme derart zu verbessern, daß durch Einsatz eines Funknavigationssystems die Verwaltung einer Fahrzeugflotte ermöglicht ist.
Im Rahmen dieser Erfindung sind unter "Fahrzeug" mobile Objekte aller Art zu verstehen, die sich zu Land, zu Wasser und ggf. in der Luft bewegen.
Insbesondere betrifft die Erfindung vorzugsweise die Verwaltung von Fahrzeugflotten, die sich im Stadtgebiet bewegen.
Unter "Verwaltung" versteht man die Ortung jedes Fahrzeuges innerhalb einer Referenzmarkierung, das Ausliefern der Information über die Ortung an jedes Fahrzeug, die Zusammenfassung der gesamten Informationen über die Ortung der verschiedenen Fahrzeuge in mindestens einer Zentrale, vorzugsweise ergänzt durch zusätzliche Informationen über die Bewegungen und den Zustand jedes Fahrzeuges.
Die Zentrale kann sodann die gesammelten Informationen über die Ortung zu verschiedenen Zwecken auswerten, beispielsweise zu Sicherheitszwecken, um ein Zusammenstoßen der verschiedenen Fahrzeuge zu vermeiden, oder im Hinblick auf eine Optimierung der Fahrzeugbewegungen, um die von den Fahrzeugen zurückgelegten Wegstrecken zur Durchführung der notwendigen Aufgaben zu verkürzen, etc..
Die Antragstellerin vertreibt seit vielen Jahren unter der Bezeichnung "SYLEDIS" Systeme nach der Lehre des Patentes FR-A-2248517.
Im übrigen hat die Antragstellerin bereits verschiedene Entwicklungen des Basis-Funknavigationssystems vorgeschlagen, die unter der Bezeichnung "SYLEDIS" bekannt sind. Einige dieser Entwicklungen werden z. B. unter folgenden Bezeichnungen vertrieben: SYLECHART für die Erhebung und Verarbeitung hydrographischer Daten, SYLEDREDGE für die Positionsbestimmung von Schwimmbaggern und die Auswertung der Lotungsdaten oder SYLEPORT zur Unterstützung beim Lotsen von Schiffen in der Hafenzone.
Die Antragstellerin hat ferner in der Druckschrift NAVIGATION, Band 38, Nr. 150, April 1990, Seiten 201 bis 217, eine weitere Entwicklung des SYLEDIS- Basissystems vorgeschlagen. Diese Druckschrift beschreibt den Versuch einer Anwendung des bekannten SYLEDIS-Systems, um eine sehr genaue Ortung von Fahrzeugen im Stadtbereich durchzuführen. Die in dieser Druckschrift beschriebene Vorrichtung umfaßt ein herkömmliches SYLEDIS-System gemäß der beigefügten Fig. 2 mit einer Hauptstation und vier festen Nebenstationen, die Referenzbaken bilden, sowie einem an Bord des zu lokalisierenden Fahrzeuges befindlichen Empfänger. Außerdem weist die in dieser Druckschrift beschriebene Vorrichtung eine Schnittstelle auf, die sich an Bord des Fahrzeuges befindet und die Positionsinformationen vom SYLEDIS-Empfänger, eine Geschwindigkeitsinformation von einem Tachometer sowie eine Winkelgeschwindigkeitsinformation von einem Gyrometer zusammenfaßt. Schließlich hat die in der obengenannten Druckschrift beschriebene Vorrichtung an Bord des Fahrzeuges noch einen PC als Rechner, der anhand der drei obengenannten, von der Schnittstelle gelieferten Informationen eine Echtzeit-Berechnung der Position des Fahrzeuges ermöglicht, sowie ein Zeichengerät, das die Echtzeit-Darstellung der Fahrtroute des Fahrzeuges auf einer Karte ermöglicht.
Bei den in dieser Druckschrift beschriebenen Versuchen war eine relativ zufriedenstellende Ortung von Fahrzeugen im Stadtbereich möglich. Wie ebenfalls aus dieser Druckschrift hervorgeht, sind bei diesen Versuchen bestimmte Schwierigkeiten aufgetreten, die auf die allgemeine Umgebung eines Stadtzentrums zurückzuführen sind, wo durch die zahlreichen Reflexionen an den verschiedenen Hindernissen Wellen empfangen werden, die mehrere Wege zurückgelegt haben und sich beim Empfang mit Wellen überlagern, die den kürzestmöglichen Weg zurückgelegt haben und als einzige für eine Entfernungsmessung in Frage kommen. Um die Auswirkungen dieser störenden Reflexionen möglichst abzuschwächen, wird in dem obengenannten Dokument vorgeschlagen, aufgrund einer Redundanz der Entfernungsinformationen eine Analyse der Kohärenz zwischen den Signalen und den gemessenen Entfernungen sowie eine Wahrscheinlichkeitsprüfung der Schnittstellenbilder der Positionslinien durchzuführen, um bestimmte diskordante Messungen zu eliminieren.
Die Antragstellerin plant eine weitere Entwicklung der in der obengenannten Druckschrift NAVIGATION beschriebenen Vorrichtung; diese Entwicklung ist in der beigefügten Fig. 4 schematisch dargestellt.
Die beigefügte Fig. 4 zeigt eine Hauptstation 30 und mindestens zwei Nebenstationen 32, 34 sowie einen an Bord des Fahrzeuges befindlichen Empfänger 40 entsprechend den in Fig. 2 gezeigten Teilen. Jedoch zeigt die beigefügte Fig. 4 auch eine schematisch dargestellte zusätzliche Einheit 50 zur UHF-Übertragung in Echtzeit der erlangten Fahrzeugdaten am Ort des Empfängers 40 zu einem Kontrollzentrum 52, wo die Bewegungen des mobilen Objektes sichtbar gemacht werden können. Zur Verfolgung eines einzelnen Fahrzeuges oder einer begrenzten Anzahl von Fahrzeugen reicht ein solches System zunächst aus. Es ist jedoch schwer vorstellbar, dieses System zur Verwaltung einer großen Fahrzeugflotte einzusetzen, vor allem angesichts der Fülle der vom Fahrzeug zum Kontrollzentrum 52 zu übermittelnden Daten insbesondere zur Identifizierung jedes Fahrzeuges.
Es sind auch zahlreiche andere Funknavigationssysteme vorgeschlagen worden.
Manche dieser Systeme sind unter dem Namen NAVSTAR/GPS- oder OMEGA-System bekannt. Diese dem Fachmann geläufigen Systeme sind im folgenden nicht näher erläutert.
Es ist aber darauf hinzuweisen, daß diese Systeme zwar bereits gute Dienste geleistet haben, insbesondere im Stadtgebiet jedoch nicht immer befriedigend arbeiten. Ihr Erfassungsbereich und ihre Genauigkeit sind nicht immer zufriedenstellend. Außerdem sind bei den mit Umlaufsatelliten arbeitenden Systemen die geometrischen Bedingungen, unter denen diese Satelliten sichtbar sind, naturgemäß veränderlich. Die an einem gegebenen Ort zu einem gegebenen Zeitpunkt erzielte Genauigkeit ist also an demselben Ort zu einem anderen Zeitpunkt nicht reproduzierbar.
Wie in der beigefügten Fig. 5 dargestellt, ist in Techniques de l'Ingénieur 1973, Rubrik E3422, auch eine Vorrichtung zur Ortung eines Fahrzeuges im Stadtbereich mit einem Sender vorgeschlagen, der am Ort einer Zentrale 60 angeordnet ist und periodische Impulse von kurzer Dauer sendet, beispielsweise von einer Mikrosekunde alle zehn Sekunden. Die Vorrichtung hat ferner Sende- und Empfangsgeräte 62, die sich an Bord jedes Fahrzeuges befinden und in der Lage sind, dem Sender 60 nach Ablauf eines entsprechenden Zeitraumes zu antworten, sowie feste Empfänger 64, die die von den an Bord befindlichen Sende- und Empfangsgeräten 62 ausgesandten Signale empfangen. Jedem Fahrzeug 62 ist eine zeitliche Verzögerung von beispielsweise 1 Millisekunde zugeteilt. Die Unterschiede der Empfangszeiten zwischen jedem Paar von festen Empfängern 64 liefern mit dem Schnittpunkt der Schenkel der Hyperbel mit den jeweiligen Empfänger-Paaren als Mittelpunkt die Position des Fahrzeuges 62. Diese Druckschrift beschreibt also ein Verfahren zur Funkortung durch Bestimmung hyperbolischer Positionen und Identifizierung der Fahrzeuge aufgrund der Verzögerung der Antwort relativ zur Abfrage.
In der Druckschrift EP-A-0247949 ist ein weiteres System zur Ortung und Korrektpeilung eines autonomen mobilen Objektes und eines nichtautonomen mobilen Objektes beschrieben. Das in dieser Druckschrift beschriebene System eignet sich insbesondere zur Ortung einer Boje für das hintere Ende eines Prospektionskabels in bezug auf das Schleppschiff. Diese Druckschrift beschreibt im einzelnen zwei Abwandlungen von Systemen zur kreisförmigen Positionsbestimmung bzw. hyperbolischen Positionsbestimmung. Das in diesem Dokument beschriebene Funknavigationssystem hat ein Netz von Referenzbakenquellen, das mit dem ersten und dem zweiten mobilen Objekt zusammenwirkt, eine erste Wechselverbindung zwischen dem ersten mobilen Objekt und den Referenzbakenquellen, eine zweite Wechselverbindung zwischen dem ersten und dem zweiten mobilen Objekt und schließlich eine dritte Wechselverbindung zwischen jeder Referenzbakenquelle und dem zweiten mobilen Objekt.
In Fig. 6 ist die in der Druckschrift EP-A-0247949 beschriebene Abwandlung des Systems der kreisförmigen Positionsbestimmung dargestellt.
Fig. 6 zeigt das erste mobile Objekt 70, das zweite mobile Objekt 72 sowie zwei Referenzbakenquellen 74, 74b. Zur Vereinfachung der Darstellung in Fig. 6 sind nur die Wechselverbindungen mit der Referenzbake 74 gezeigt. Die Wechselverbindungen mit der Referenzbake 74b und mit jeder weiteren eventuell vorgesehenen Referenzbake sind identisch.
Das erste mobile Objekt 70 hat einen mobilen Abfragesender, der dem Abfragesender 10 in Fig. 1 entspricht. Die Referenzbaken 74 sind jeweils mit einem Antwortsender wie z. B. den in Fig. 1 gezeigten Antwortsendern 20, 22 ausgestattet. Dasselbe gilt für das zweite mobile Objekt 72. Auch hier stimmen sich die Referenzbaken nach Ausstrahlen einer pseudozufälligen Sequenz 71 durch das erste mobile Objekt 70 auf diese empfangene Sequenz ab und strahlen ihre synchronisierte lokale pseudozufällige Sequenz wieder aus, die in Fig. 6 mit 75 bezeichnet ist, und zwar sowohl in Richtung auf das erste mobile Objekt 70 als auch auf das zweite mobile Objekt 72. Durch die von dem ersten mobilen Objekt 70 empfangene Sequenz 75 von der Referenzbake 74 ist die Entfernung zwischen dem ersten mobilen Objekt 70 und dieser Referenzbake 74 bekannt, so daß eine kreisförmige Positionsbestimmung des ersten mobilen Objektes 70 möglich ist. Bei Empfang der pseudozufälligen Sequenz 75 von der Referenzbake 74 synchronisiert das zweite mobile Objekt 72 seine eigene lokale pseudozufällige Sequenz und strahlt sie unter dem Bezugszeichen 73 in Richtung auf das erste mobile Objekt 70 wieder aus. Das erste mobile Objekt 70 erhält auf diese Weise eine Information über die Summe der Entfernungen zwischen der Referenzbake 74 und dem zweiten mobilen Objekt 72 einerseits und dem zweiten mobilen Objekt 72 und dem ersten mobilen Objekt 70 andererseits. Im übrigen ist aufgrund der Wechselverbindungen 76 zwischen dem ersten mobilen Objekt 70 und dem zweiten mobilen Objekt 72, die vorteilhaft den in Fig. 1 gezeigten Einrichtungen entsprechen (Abfragesender auf dem ersten mobilen Objekt 70 und Antwortsender auf dem zweiten mobilen Objekt 72), die Entfernung zwischen dem ersten mobilen Objekt 70 und dem zweiten mobilen Objekt 72 bekannt. Durch Abziehen dieser Entfernung von derjenigen, die aus der Sequenz 73 von dem zweiten mobilen Objekt 72 abgeleitet wurde, erhält das erste mobile Objekt 70 die Entfernung zwischen dem zweiten mobilen Objekt 72 und jeder Referenzbake 74 und kann dieses Objekt folglich durch kreisförmige Positionsbestimmung Orten.
In der beigefügten Fig. 7 ist ferner ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die in der obengenannten Druckschrift EP-A-0247949 beschriebene hyperbolische Bestimmung realisiert ist. Auch Fig. 7 zeigt ein erstes mobiles Objekt 70, ein zweites mobiles Objekt 72 sowie Referenzbaken 74, 74b. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Fig. 7 nur die Wechselverbindungen mit der Referenzbake 74 gezeigt. Die Referenzbaken 74 haben eine Hauptstation sowie Nebenstationen, die ihre pseudozufällige Sequenz zyklisch erzeugen und in Richtung auf das erste mobile Objekt 70 und das zweite mobile Objekt 72 ausstrahlen. Das zweite mobile Objekt 72 hat einen Antwortsender der in Fig. 1 dargestellten Art, der nach Empfang und Synchronisation der Sequenz von einer Referenzbake 74 seine lokale pseudozufällige Sequenz in Richtung auf das erste mobile Objekt 70 wieder ausstrahlt. Das erste mobile Objekt 70 erhält also auf direktem Wege von den Referenzbaken 74 Informationen, die seine Positionsbestimmung auf hyperbolischen Linien ermöglichen, und in derselben Weise von dem zweiten mobilen Objekt 72 Informationen, die die Bestimmung der Position dieses Objektes auf hyperbolischen Linien ermöglichen.
Des weiteren ist aus der Druckschrift US-A-3774215 ein Funknavigationsgerät bekannt, das in der beigefügten Fig. 8 dargestellt ist und auf dem OMEGA-System beruht. Das in diesem Dokument beschriebene System hat eine Anordnung herkömmlicher OMEGA-Baken 80, einen an Bord jedes Fahrzeuges 82 befindlichen OMEGA-Empfänger, eine Einrichtung zum Kommunizieren zwischen dem Fahrzeug 82 und einer aus einem Netz von festen Stationen 84 ausgewählten Station, um dieser Station eine Information zu übermitteln, die die Phasendifferenz wiedergibt, die bei dem an Bord befindlichen OMEGA-Empfänger ermittelt wurde, und einen zentralen Rechner 86, der an das Netz von festen Stationen 84 angeschlossen und geeignet ist, die Position jedes Fahrzeuges 82 aufgrund der auf diese Weise erzielten Informationen zu berechnen. Das in diesem Dokument beschriebene System ist sehr kompliziert. Da das Fahrzeug 82 seine eigene Position kennen muß, ist es zunächst erforderlich, diese am Ort des zentralen Rechners 86 errechnete Position zu dem Fahrzeug 82 zurückzuleiten. Die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung arbeitet dann im Teilnehmerbetrieb und benötigt für jede Station 84 ein Abfrage- und Antwortsystem für die Fahrzeuge 82, um die Konflikte zwischen den verschiedenen Fahrzeugen zu verwalten. Das in dieser Druckschrift vorgeschlagene Abfrage- und Antwortsystem arbeitet in der Weise, daß die Fahrzeuge 82 den Stationen 84 antworten und ihnen in einer Reihenfolge, die ihrer Entfernung von der entsprechenden Station entspricht, die Signale zuleiten, die die ermittelte Phasendifferenz wiedergeben. Die Verwaltung der Informationen ist daher sehr kompliziert.
Die Druckschrift DE-A-3933968 beschreibt einen Empfänger für GPS mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer Serie von um 1/2 Bit verschobenen wiederholten lokalen Verkettungen und einer Serie von Exklusiv-ODER-Gattern zum Vergleichen der Phase einer empfangenen wiederholten Verkettung mit der jeweiligen Phase jeder lokalen wiederholten Verkettung, ferner mit einer Einrichtung zum Erzeugen von zwei um 90º phasenverschobenen logischen Signalen, einer zweiten Serie von Exklusiv-ODER- Gattern zum Vergleichen der Phase der ausgegebenen Signale jedes Gatters der ersten Serie mit der jeweiligen Phase der logischen Signale, mit einer Einrichtung zum Zählen von Taktimpulsen während der Hochpegelzeiten der von jedem Gatter der zweiten Serie ausgegebenen Signale, mit einer Einrichtung zum Ermitteln eines Maximums in der Summe der Impulszahlen, die auf der Basis der Ausgänge von zwei Gattern der zweiten Serie erzielt wurden, die einem einzigen Gatter der ersten Serie entsprechen, sowie mit einer Einrichtung zum Verschieben der wiederholten lokalen Verkettungen um n/2 Bit, wenn ein gewünschtes Maximum nicht erreicht wird.
Daraus wird deutlich, daß bereits zahlreiche Funknavigationssysteme vorgeschlagen wurden. Keines der bekannten Systeme arbeitet jedoch ganz zufriedenstellend.
Die Erfindung hat in erster Linie zur Aufgabe, neue Einrichtungen vorzusehen, mit denen die Positionsbestimmung von Fahrzeugen im Stadtbereich zu verbessern ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, neue Einrichtungen vorzusehen, mit denen die Verwaltung einer Fahrzeugflotte zu verbessern ist, insbesondere hinsichtlich der Verfügbarkeit des Signals, der Anzahl der verfolgten Fahrzeuge, der Häufigkeit der Aktualisierung ihrer Positionsinformation, der Genauigkeit und der Kosten.
Die obigen Aufgaben werden im Rahmen dieser Erfindung mit einem Verfahren gemäß dem beiliegenden Anspruch 1 gelöst.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal weist das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Verfahrensschritte auf:
- Am Ort eines Senders Aussenden eines hochfrequenten Wellenzuges mit einem sinusförmigen Signal, moduliert durch Phasenumkehr gemäß einer ersten wiederholten Verkettung einer bekannten pseudozufälligen Sequenz, wodurch eine erste Zeitbasis bestimmt ist, und
- am Ort eines Empfängers Empfangen und Demodulieren des hochfrequenten Wellenzuges durch Korrelation der ersten wiederholten Verkettung der bekannten pseudozufälligen Sequenz, die, von dem hochfrequenten Wellenzug getragen, mit einer lokalen zweiten wiederholten Verkettung einer pseudozufälligen Sequenz empfangen wird, wobei die zweite wiederholte Verkettung zeitlich verschoben wird, bis sie mit der empfangenen ersten wiederholten Verkettung übereinstimmt, so daß eine zweite Zeitbasis bestimmt ist, die von der Laufzeit der elektromagnetischen Welle vom Sender zum Empfänger und somit von der Entfernung zwischen Sender und Empfänger abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung einer Koinzidenz zwischen der ersten und der zweiten wiederholten Verkettung durch Mehrstellen-Amplitudenmessung der Korrelationsfunktion erfolgt, um die Form der Vorderflanke des Korrelationspeaks zu bestimmen.
Wie im folgenden noch deutlich werden wird, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die aufgrund von Mehrwegübertragung der Wellen im Stadtbereich auftretenden Meßfehler reduziert werden.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung wird die Ermittlung einer Koinzidenz genauer ausgeführt, da unterschiedliche Werte einer Korrelationsfunktion verwendet werden, die von einem bekannten Bruchteil der Dauer eines binären Codierungsteiles der pseudozufälligen Sequenz entfernt sind, wobei die lokale pseudozufällige Sequenz bis zum Erhalt eines für eine Funktion vorgegebenen Wertes zur Aktivierung dieser unterschiedlichen Werte verschoben wird, und wobei eine lokale Pilotsequenz erzeugt wird, die um einen bekannten Wert relativ zu den berücksichtigten Werten der Korrelationsfunktion verschoben ist.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist das Verfahren auch einen Verfahrensschritt zur groben Ermittlung einer Koinzidenz auf, bei dem festgestellt wird, ob eine vorgegebene Störschwelle durch die verschiedenen genannten Korrelationsfunktionen überschritten wird.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung erfolgt die Ermittlung einer Koinzidenz durch Korrelation der ersten empfangenen wiederholten Verkettung mit mehreren lokalen wiederholten zweiten Verkettungen, die jeweils um einen bekannten Bruchteil eines binären Teiles relativ zu der pseudozufälligen Sequenz verschoben sind, sowie durch Verschiebung der lokalen Verkettungen, bis ein vorgegebener Wert für eine Funktion erreicht ist, die die erreichten Werte für die verschiedenen Korrelationsfunktionen aktiviert.
Gemäß einem weiteren Merkmal betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Verwaltung einer Fahrzeugflotte; die Vorrichtung hat:
- ein Funknavigationssystem mit
Referenzbaken,
einer an Bord jedes Fahrzeuges befindlichen Hauptkommunikationseinrichtung, die mit den Referenzbaken zusammenwirkt, wobei der Austausch zwischen den Referenzbaken und der Hauptkommunikationseinrichtung auf der Basis von einem vorgegebenen Zeitraster entsprechenden Übertragungsimpulsen erfolgt, und
einem an Bord jedes Fahrzeuges befindlichen und mit der zugehörigen Hauptkommunikationseinrichtung verbundenen Rechner, mit dem die Position des Fahrzeuges in bezug auf die Referenzbaken auf der Basis der von der Hauptkommunikationseinrichtung gelieferten Informationen zu berechnen ist,
gekennzeichnet ferner durch
- ein Netz von festen Empfangsstationen und
- eine an Bord jedes Fahrzeuges befindliche sekundäre Sendeeinrichtung, die die Information, die aufgrund des an Bord befindlichen Rechners die berechnete Position des Fahrzeuges wiedergibt, auf die festen Empfangsstationen mittels Modulation eines Signals während der Übertragungsimpulse überträgt, die den zwischen den Referenzbaken und der Hauptkommunikationseinrichtung ausgetauschten Ortungsimpulsen ähneln und in demselben Zeitraster und Frequenzbereich liegen wie diese.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist der von der sekundären Sendeeinrichtung und der Hauptkommunikationseinrichtung genutzte Zeitraster auf eine Zeitbasis des Übertragungssystems der Referenzbaken und der Hauptkommunikationseinrichtung abgestimmt.
Alternativ kann der Zeitraster, der von der sekundären Sendeeinrichtung und der Hauptkommunikationseinrichtung genutzt wird, auf eine Zeitbasis außerhalb des Übertragungssystems der Referenzbaken und der Hauptkommunikationseinrichtung, beispielsweise auf die Zeitbasis eines GPS-Systems abgestimmt sein. Bei dieser Abwandlung können mittels derselben Vorrichtung zur Flottenverwaltung Fahrzeuge verwaltet werden, die mit unterschiedlichen Ortungssystemen ausgestattet sind, wie z. B. mit einem SYLEDIS-Ortungssystem einerseits und einem GPS-Ortungssystem andererseits, sofern jedes dieser Fahrzeuge mit einer sekundären Sendeeinrichtung versehen ist.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung bestimmen die sekundären Sendeeinrichtungen eine einseitige Übertragung vom Fahrzeug zu den Bodenstationen.
Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung variiert die Taktfrequenz der Abstrahlung der sekundären Sendeeinrichtungen von einem zum anderen Fahrzeug.
Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die beispielhaft, jedoch nicht ausschließlich sind. Es zeigen:
- die oben beschriebenen Fig. 1 und 2 in schematischer Darstellung zwei abgewandelte Ausführungsbeispiele eines in der Druckschrift FR-A-2248517 beschriebenen Funkortungssystems;
- die oben beschriebene Fig. 3 in schematischer Darstellung die speziellen Schwierigkeiten bei der Funkortung im Stadtgebiet, wobei insbesondere ein theoretischer Korrelationspeak zwischen einer empfangenen Sequenz und einer lokalen Sequenz sowie verschiedene reelle Korrelationspeaks gezeigt sind, die im Stadtgebiet gemessen wurden;
- die oben beschriebene Fig. 4 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines von der Antragstellerin zu einem früheren Zeitpunkt geplanten Funkortungssystems;
- die oben beschriebenen Fig. 5, 6, 7 und 8 in schematischer Darstellung weitere alternative Ausführungsbeispiele von Funkortungssystemen nach der Druckschrift TECHNIQUE DE L'INGENIEUR, der EP-A-247949 und der US-A-3774215;
- Fig. 9 in schematischer Darstellung den Aufbau eines erfindungsgemäßen mobilen Elementes;
- Fig. 10 in schematischer Darstellung eine im Rahmen der Erfindung bei der Korrelationsfunktion durchgeführte Maßnahme zur Ermittlung einer Koinzidenz;
Fig. 11 in schematischer Darstellung eine weitere bevorzugte Maßnahme, die im Rahmen der Erfindung zur Ermittlung einer Koinzidenz bei der Korrelationsfunktion durchgeführt wird; und
Fig. 12 in schematischer Darstellung den allgemeinen Aufbau einer Vorrichtung zur Verwaltung einer Flotte gemäß der Erfindung.
Die vorliegende Erfindung benutzt vorzugsweise den bekannten Grundaufbau, der in der Druckschrift FR-A-2248517 beschrieben ist.
Der Grundaufbau des Funknavigationssystems ist daher nicht im einzelnen erläutert.
Im folgenden sind im wesentlichen die Merkmale beschrieben, in denen sich die vorliegende Erfindung von dem Funknavigationssystem nach der FR-A-2248517 unterscheidet.
Insbesondere werden zunächst die speziellen Einrichtungen der Erfindung beschrieben, die zur Abstimmung eines lokalen Codes einer pseudozufälligen Sequenz auf einen empfangenen Code dienen. Diese Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf Fig. 9, die eine schematische Darstellung eines mobilen Elementes zeigt, das mit dem in Fig. 6 der FR-A-2248517 gezeigten Antwortsender vergleichbar ist.
Entsprechend Fig. 6 der FR-A-2248517 zeigt die beigefügte Fig. 9 einen Duplexer 102 mit einer Sende-/Empfangsantenne 101, eine Quelle der Pilotfrequenz 103, eine Empfangsverstärkereinheit 111, einen Schaltkreis 112, der einen Einseitenband-Korrelator mit Verstärkung bildet, einen Schaltkreis zur Steuerung der Frequenzregelung 113, einen Zeitformat-Schaltkreis 104, einen Schaltkreis zur Erzeugung einer pseudozufälligen Sequenz 105, einen Frequenzmodulator 121 und einen Leistungsverstärker 122.
Das in Fig. 9 dargestellte mobile Element unterscheidet sich im wesentlichen von dem in Fig. 6 der FR-A-2248517 gezeigten Antwortsender durch die Einseitenband-Korrelator- und Verstärker-Einheit 112 und die Einheit zur Steuerung der Frequenzregelung 113.
Im folgenden ist der Aufbau dieser Einheiten im einzelnen erläutert.
Wie oben bereits erwähnt, erfolgt bei dem in der FR-A-2248517 beschriebenen System eine herkömmliche symmetrische Regelung, insbesondere durch Ermittlung des Korrelationspeaks zur groben Abstimmung und durch Verwendung eines sich bei Koinzidenz aufhebenden Differentialsignals zur anschließenden genauen Ermittlung der Koinzidenz. Im Gegensatz dazu erfolgt bei dieser Erfindung die Ermittlung einer Koinzidenz zwischen dem lokalen Code und dem empfangenen Code durch Mehrstellen-Amplitudenmessung der Korrelationsfunktion, um die Form der Vorderflanke des Korrelationspeaks zu bestimmen.
Diese Ermittlung einer Koinzidenz erfolgt insbesondere durch Verwenden unterschiedlicher Werte einer Korrelationsfunktion, die von einem bekannten Bruchteil der Dauer eines binären Codierungsteiles der Sequenz entfernt sind, durch Verschieben der lokalen Sequenz bis zum Erhalt eines vorgegebenen Wertes für eine Funktion zur Aktivierung dieser unterschiedlichen Werte und durch Erzeugen einer lokalen Pilotsequenz, die um einen bekannten Wert relativ zu den berücksichtigten Werten der Korrelationsfunktion verschoben ist.
Die vorgenannten unterschiedlichen Werte der Korrelationsfunktion, die von einer bekannten Menge entfernt sind, können nacheinander dadurch erzielt werden, daß eine einzelne lokale Sequenz fortschreitend verschoben wird, daß die verschiedenen Bilder dieser einzelnen lokalen Sequenz, die nacheinander verschoben wurden, nacheinander zu der empfangenen Sequenz in Korrelation gesetzt werden, und daß die unterschiedlichen Werte berücksichtigt werden, die den erzielten Korrelationen entsprechen.
Dieses Verfahren, das unterschiedliche aufeinanderfolgende Korrelationen des empfangenen Codes während verschiedener Wiederholungen erfordert, ist jedoch mit relativ langen Bearbeitungszeiten verbunden.
Zur Verkürzung der Bearbeitungszeit sind vorzugsweise insbesondere Einrichtungen vorgesehen, die in Echtzeit arbeiten und zu diesem Zweck einerseits am Ort der Erzeugereinheit 105 eine Einrichtung zur gleichzeitigen Erzeugung der verschiedenen lokalen Sequenzen aufweisen, welche um einen bekannten Bruchteil eines binären Codierungsteiles relativ zueinander verschoben sind, und andererseits am Ort des Korrelators 112 verschiedene Wege aufweisen, die jeweils eine Korrelation zwischen der empfangenen pseudozufälligen Sequenz von der Einheit 111 und den verschiedenen lokalen pseudozufälligen Sequenzen herstellen, die jeweils um einen bekannten Bruchteil eines binären Teiles relativ zu der pseudozufälligen Sequenz verschoben sind und von der Erzeugereinheit 105 ausgegeben werden.
Die erhaltenen Werte von jedem der Wege des Korrelators 112 werden von der Regelungseinheit 113 in Form einer vorgegebenen Funktion zusammengefaßt, und die wiederholten lokalen Verkettungen oder Sequenzen werden fortschreitend verschoben bis zum Erhalt eines vorgegebenen Wertes für diese Funktion, der die Ausgangswerte der verschiedenen Korrelationswege vereinigt.
Vorzugsweise hat jeder der Wege des Korrelators 112 den Grundaufbau, der in der FR-A-2248517 beschrieben ist.
Ferner hat jeder der Wege des Korrelators 112 vorzugsweise eine Phasenumkehrstufe 1120, die jeweils von einer der vorgenannten lokalen Sequenzen des Schaltkreises 105 gesteuert wird. Diese Phasenumkehrstufe 1120 bildet den eigentlichen Korrelator; wenn nämlich die jeweilige lokale pseudozufällige Sequenz mit der empfangenen pseudozufälligen Sequenz von der Einheit 111 synchron ist, ist das Ausgangssignal der entsprechenden Phasenumkehrstufe 1120 ein sinusförmiges Signal ohne jegliche Phasenumkehr. Im entgegengesetzten Fall weist das Ausgangssignal der Phasenumkehrstufe 1120 Phasenumkehrungen von praktisch zufälliger Verteilung auf.
Das Ausgangssignal der Phasenumkehrstufe 1120 wird in einen Einseitenband-Demodulator 11211 eingegeben, der wie in der FR-A-2248517 eine feste Basisfrequenz von der Erzeugereinheit der Pilotfrequenz 103 empfängt. Das Ausgangssignal der Phasenumkehrstufe 1120 des Korrelators ist ein Signal, üblicherweise mit einer Frequenz von 38 MHz, ohne oder mit Phasenumkehrungen, je nachdem, ob Synchronität hergestellt wird oder nicht, und zwar mehr oder weniger während der Dauer des binären Basisteiles, das den Code der pseudozufälligen Sequenzen bildet. Der Einseitenband-Demodulator 11211 wandelt die Frequenz um, üblicherweise in eine Frequenz von 100 kHz.
Die bei fehlender Koinzidenz zufällig verteilten Phasenumkehrungen äußern sich also durch Phasensprünge des Ausgangssignals des Einseitenband-Demodulators 11211. Die zufälligen Phasensprünge bewirken eine Reduzierung der mittleren Amplitude des von dem Einseitenband-Demodulator 11211 gelieferten Signals.
Dem Einseitenband-Demodulator 11211 ist ein Hochleistungsverstärker 11212 nachgeschaltet. Diesem ist eine Torschaltung 11213 nachgeschaltet, die durch das Empfangssegment von dem Format-Schaltkreis 104 gesteuert wird. Dem Tor 11213 schließlich ist ein Integratorfilter 11214 nachgeschaltet.
Daraus wird deutlich, daß am Ausgang der verschiedenen Integratorfilter 11214 der verschiedenen Wege des Korrelators 112 in Abhängigkeit von dem Unterschied der Koinzidenz zwischen der empfangenen Sequenz und jeder der lokalen Sequenzen, die in die Phasenumkehrstufen 1120 eingegeben und von der Erzeugereinheit 105 geliefert werden, unterschiedliche Werte erhalten werden.
Genauer gesagt sind die Ausgangswerte der Integratorfilter 11214 Null, solange mehr oder weniger während der Dauer des binären Basiscodierungsteiles die Koinzidenz zwischen der von der Einheit 111 empfangenen Sequenz und einer der lokalen Sequenzen nicht hergestellt ist, die in die Phasenumkehrstufe 1120 eingegeben und von der Erzeugereinheit 105 geliefert werden.
Die Ausgangswerte der Integratorfilter 11214 werden in eine Einheit zur Steuerung der Frequenzregelung 113 eingegeben.
Die Einheit 113 kombiniert die verschiedenen Werte der Integratorfilter 11214 und steuert, wie in der FR-A-2248517 beschrieben, eine fortschreitende Verschiebung der von der Einheit 105 erzeugten lokalen pseudozufälligen Sequenzen bis zum Erhalt eines vorgegebenen Wertes für die Funktion, wobei die verschiedenen Werte von den Integratorfiltern 11214 kombiniert werden.
Insbesondere steuert die Einheit 113 vorzugsweise eine schrittweise fortschreitende Verschiebung der lokalen pseudozufälligen Sequenzen während einer Suchphase, solange die unterschiedlichen Ausgangswerte der Integratorfilter 11214 eine vorgegebene obere Störschwelle nicht überschritten haben. Zu diesem Zweck wirkt die Einheit 113 auf die Erzeugerstufe 103 der Pilotsequenz ein, um dem in den Schaltkreis 105 eingegebenen Taktimpuls einen Impuls hinzuzufügen. Daher werden die lokalen pseudozufälligen Sequenzen, die von dem Schaltkreis erzeugt und in die Phasenumkehrstufen 1120 eingegeben werden, fortschreitend um einen binären Teil verschoben. Insbesondere das der Einheit 113 entsprechende Ausgangssignal kann auf der Stufe 103 auf einen integrierten Kipposzillator wirken, um zusätzliche Taktimpulse an die Frequenz-Erzeugereinheit 103 zu liefern. Selbstverständlich kann auch eine direkte Einwirkung auf die Erzeugereinheit 105 der Sequenzen vorgesehen sein.
Sobald die grobe Koinzidenz zwischen der empfangenen Sequenz und der lokalen Sequenz hergestellt ist, d. h. wenn die Ausgangswerte der verschiedenen Integratoreinheiten 11214 eine vorgegebene Schwelle überschritten haben, wird die Einheit 113 zur genauen Ermittlung einer Koinzidenz auf die Stufe 103 oder direkt auf die Erzeugerstufe 105 der lokalen Sequenzen einwirken. Insbesondere wird die jetzt kontinuierlich durchgeführte Verschiebung bis zum Erhalt des für die Funktion vorgegebenen Wertes fortgesetzt, der die unterschiedlichen Ausgangswerte der Integratoreinheiten 11214 zusammenfaßt. Diese kontinuierliche Maßnahme kann beispielsweise auf die Steuerspannung eines spannungsgesteuerten Oszillators angewendet werden, der in die Erzeugerstufe 103 der Pilotfrequenzen integriert ist.
Sobald der für die Funktion vorgegebene Wert erreicht ist, der die Ausgangswerte der Integratorfilter 11214 zusammenfaßt, werden die verschiedenen lokalen pseudozufälligen Sequenzen, die von der Einheit 105 ausgegeben und in die Phasenumkehrstufen 1120 eingegeben werden, in bezug auf die empfangene pseudozufällige Sequenz genau positioniert. Die Einheit 105 kann dann eine pseudozufällige Pilotsequenz erzeugen, die um einen bekannten Wert relativ zu den in die Phasenumkehrstufen 1120 eingegebenen Sequenzen verschoben ist, wobei die lokale Pilotsequenz mit der empfangenen Sequenz völlig koinzident ist und zur Messung der Entfernung eingesetzt werden kann.
Zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Aufbaus sind in der beigefügten Fig. 9 für die entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 6 der FR-A-2248517 verwendet worden.
Selbstverständlich ist das Verfahren der Ermittlung durch Mehrstellen-Amplitudenmessung der Korrelationsfunktion zur Bestimmung der Form der Vorderflanke des Korrelationspeaks insbesondere für die mobilen Elemente geeignet, die den Störungen durch Mehrwegübertragung unterworfen sind.
Im folgenden wird diese Ermittlung einer Koinzidenz anhand der Fig. 10 und 11 näher erläutert.
In Fig. 10 ist ein theoretischer Korrelationspeak schematisch dargestellt.
Geht man davon aus, daß der Korrelator 112 zwei Werte n1 und n2 liefern kann, die relativ zueinander um ein Viertel der halben Dauer T des Korrelationspeaks verschoben sind, d. h. das Viertel der Dauer T der ansteigenden Vorderflanke oder das Viertel der Dauer eines binären Teiles der Sequenz, und die man mit der Hälfte bzw. dem Viertel des Korrelationspeaks in Phase bringen will, so kann die Funktion, die die von der Einheit 113 errechneten Werte n1 und n2 kombiniert, gleich 2-n1/(n2-n1) sein, und diese Funktion muß zur Ermittlung einer Koinzidenz annulliert werden. Anders ausgedrückt aktiviert die Einheit 113 die Stufe 103 und die Erzeugereinheit 105, um die den Werten n1 und n2 entsprechenden lokalen pseudozufälligen Sequenzen fortschreitend zu verschieben, solange die Funktion 2-n1/(n2-n1) nicht minimiert ist. Hebt sich diese Funktion auf, so bedeutet dies, daß die lokale Sequenz, die durch Korrelation den Wert n1 liefert, um die Hälfte eines binären Teiles relativ zu der empfangenen Sequenz verschoben ist, während die den Wert n2 liefernde lokale Sequenz um ein Viertel eines binären Teiles relativ zu der empfangenen Sequenz verschoben ist. In Fig. 10 ist die Verschiebung der Werte n1 und n2 bis zum Erhalt des gewünschten Synchronismus schematisch dargestellt. Die Einheit 105 zur Erzeugung einer pseudozufälligen Sequenz kann daher in einfacher Weise eine pseudozufällige Pilotsequenz liefern, die auf die empfangene Sequenz abgestimmt ist, wobei die in dieser Weise gelieferte lokale pseudozufällige Pilotsequenz um ein Viertel eines binären Teiles relativ zu der den Wert n2 liefernden Sequenz oder um die Hälfte eines binären Teiles relativ zu der den Wert n1 liefernden Sequenz verschoben wird.
Um bei niedrigem Pegel eine größere Genauigkeit zu erzielen, ist in der Praxis jedoch ein dritter Punkt erforderlich, wie dies in den Fig. 9 und 11 dargestellt ist. Dieser dritte Punkt wird vor der Spitze des Korrelationspeaks gemessen und um drei Viertel der Dauer T der ansteigenden Vorderflanke dieses Peaks verschoben. Dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel entspricht demjenigen in Fig. 9, wo am Ort des Korrelators 112 drei mit A, B und C bezeichnete Wege zu unterscheiden sind. Bezeichnet man mit n1, n2 und n3 die am Ausgang der Wege A, B und C des Korrelators 112 erhaltenen Werte, wobei auf ihrer Phasenumkehrstufe 1120 lokale Sequenzen empfangen werden, die relativ zueinander um ein Viertel der halben Dauer T des Korrelationspeaks verschoben sind, und die man mit den drei Vierteln, der Hälfte und dem Viertel der Dauer der ansteigenden Vorderflanke im Verhältnis zur geschätzten Spitze des Korrelationspeaks in Phase bringen will, so kann die von der Einheit 113 benutzte und minimierte Funktion lauten: 1-n2/(n3-n1).
Wenn diese Funktion minimiert wird, kann die Einheit 105 eine lokale Pilotsequenz erzeugen, die auf die empfangene Sequenz abgestimmt und um ein Viertel eines binären Codierungsteiles relativ zu der lokalen Sequenz verschoben ist, die durch Korrelation den Wert n3 erzeugt (oder um die Hälfte eines binären Codierungsteiles relativ zu der lokalen Sequenz verschoben ist, die durch Korrelation den Wert n2 erzeugt).
Zur weiteren Erhöhung der Empfindlichkeit kann am Ort der Einheit 113 ein dritter Punkt gemessen werden. Dieser Punkt n4 entspricht dem Störpegel, der in Fig. 11 schematisch dargestellt ist.
In der Praxis ist der Störpegel im allgemeinen bekannt und kann daher als konstanter vorgegebener Wert in die Einheit 113 eingegeben werden. Wenn der Störpegel n4 in dieser Weise berücksichtigt ist, lautet die durch die Einheit 113 minimierte Funktion wie folgt:
1 - (n2 - n4)/(n3 - n1)
In Fig. 9 sind mit den Bezugszeichen 1050 und 1051 bezeichnete Elemente zur Verzögerung um 1/4 T schematisch dargestellt, die die lokalen Sequenzen bilden können, welche aufgrund der dem Wert n1 entsprechenden und von der Einheit 105 ausgegebenen Sequenz die Werte n2 und n3 erzeugen; das Bezugszeichen 1052 bezeichnet ein Element zur Verzögerung um 1/4 T, das aufgrund der dem Wert n3 entsprechenden Sequenz die Pilotsequenz bilden kann, und das Bezugszeichen 106 bezeichnet eine Einheit, die die Position des Fahrzeuges aufgrund der empfangenen Pilotsequenz berechnen und zusätzliche Informationen wie z. B. eine Information über die Geschwindigkeit empfangen kann, wobei diese Informationen zusammen mit der Information über die Position in den Frequenzmodulator 121 eingegeben werden, wie im folgenden noch deutlich werden wird. Die Einheit 106 kommuniziert mit den an Bord des Fahrzeuges befindlichen Einrichtungen über einen Kommunikationsanschluß 1060. Die die Werte n1, n2 und n3 erzeugenden Sequenzen sind mit s1, s2 und s3 bezeichnet.
Die obige technische Beschreibung betrifft eine Ausführung des Korrelators 112 mit elektronischen Bauteilen. Selbstverständlich erlaubt der derzeitige Stand der Technik auch eine digitale Umsetzung dieses Verfahrens unter Verwendung der als Signalverarbeitung bekannten Techniken.
Im folgenden ist unter Bezugnahme auf Fig. 12 eine spezielle Anwendung des erfindungsgemäßen Funknavigationssystems bei einer Vorrichtung zur Verwaltung einer Fahrzeugflotte beschrieben.
Diese Zeichnung zeigt ein Netz von Baken 200, ein Fahrzeug 210, feste Empfangsstationen 220, eine Zentrale 230 und Abnahmestellen 240.
Zur Vereinfachung der Darstellung ist in Fig. 12 nur ein einziges Fahrzeug 210 gezeigt. In der Praxis jedoch besteht die Fahrzeugflotte aus einer großen Anzahl von Fahrzeugen 210.
Bei den Baken 200 handelt es sich vorzugsweise um SYLEDIS-Baken nach der FR-A-2248517. Diese SYLEDIS-Baken 200 sind demnach geeignet, mit den Zusatzeinrichtungen 212 zu kommunizieren, die sich an Bord der Fahrzeuge 210 befinden und oben als Hauptkommunikationseinrichtungen bezeichnet wurden. Die SYLEDIS-Baken 200 können durch Antwortsender gebildet sein, was zu einer kreisförmigen Positionsbestimmung führt, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist. Wie oben bereits erwähnt, kann es bei einem solchen System jedoch zu einer Überlastung kommen.
Die Baken 200 sind daher vorzugsweise um eine Anordnung von Haupt- und Nebenstationen verteilt, wie in Fig. 2 dargestellt und in der FR-A-2248517 beschrieben, so daß eine hyperbolische Ortsbestimmung möglich ist.
Der Austausch zwischen den Referenzbaken 200 und den an Bord der Fahrzeuge 210 befindlichen Hauptkommunikationseinrichtungen 212 erfolgt also auf der Basis von einem vorgegebenen SYLEDIS-Zeitraster entsprechenden Übertragungsimpulsen.
Die Baken 200 und die an Bord der Fahrzeuge 210 befindlichen Hauptkommunikationseinrichtungen 212 bilden also ein herkömmliches SYLEDIS-Funknavigationssystem.
Im übrigen weist das System einen Rechner auf, der die Position jedes Fahrzeuges 210 in bezug auf die Referenzbaken 200 auf der Basis der von der Hauptkommunikationseinrichtung 212 gelieferten Informationen dadurch berechnet, daß die zeitliche Verschiebung zwischen der durch die Einrichtung 212 von den Baken 200 empfangenen Sequenz und der von dieser Einrichtung 212 erzeugten lokalen Pilotsequenz berücksichtigt wird.
Um die Verwaltung einer Flotte von Fahrzeugen 210 sicherzustellen, müssen am Ort einer Zentrale 230 Informationen bezüglich der Position verfügbar sein.
Aus diesem Grunde hatte die Antragstellerin zunächst geplant, die von den an Bord der Fahrzeuge 210 befindlichen Hauptkommunikationseinrichtungen 212 gelieferten Informationen an die Zentrale 230 weiterzuleiten und die Zentrale 230 mit einem Rechner auszustatten, so daß die jeweilige Position jedes Fahrzeuges 210 auf der Basis dieser Informationen berechnet werden kann.
Durch Prüfungen und Versuche wurde festgestellt, daß diese Konstruktion äußerst schwer ist und am Ort der Zentrale 230 einen Rechner mit sehr großer Kapazität benötigt, sobald die zu verwaltende Flotte eine große Anzahl von Fahrzeugen umfaßt. Des weiteren ist es bei dieser Konstruktion auch erforderlich, die am Ort der Zentrale 230 berechnete Positionsinformation häufig zu den Fahrzeugen 210 zurückzuschicken.
Um dieses Problem zu lösen und eine einsatzfähige Vorrichtung zur Verwaltung einer Fahrzeugflotte zu erzielen, schlägt die Antragstellerin vor, wie in der beigefügten Fig. 12 dargestellt, den Positionsrechner 214 in jedes Fahrzeug 210 zu integrieren und das Netz von festen Empfangsstationen 220 sowie an Bord jedes Fahrzeuges 210 befindliche sekundäre Sendeeinrichtungen 216 der Anlage hinzuzufügen.
Insbesondere sind die sekundären Sendeeinrichtungen 216 geeignet, die Information, die aufgrund des an Bord befindlichen Rechners 214 die berechnete Position des Fahrzeuges 210 wiedergibt, auf die Bodenempfangsstationen 220 mittels Modulation eines Signals während der Übertragungsimpulse zu übertragen, die den zwischen den Referenzbaken 200 und der Hauptkommunikationseinrichtung 212 ausgetauschten Ortungsimpulsen ähneln. Die sekundären Sendeeinrichtungen 216 liegen also in demselben Zeitraster und Frequenzbereich wie die Hauptsendeeinrichtung 212.
Anders ausgedrückt bilden die sekundären Sendeeinrichtungen 216 und die Bodenempfangsstationen 220 ein sekundäres Netz, das in demselben Zeitraster wie das SYLEDIS-Hauptnetz liegt, das zwischen den Referenzbaken 200 und der Hauptsendeeinrichtung 212 gebildet ist.
Im übrigen ist gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Zeitraster, der einerseits von dem sekundären Netz genutzt und geteilt wird, das durch die sekundäre Sendeeinrichtung 216 und die Bodenempfangsstationen 220 gebildet ist, und andererseits von dem Hauptnetz, das aus den Referenzbaken 200 und der Hauptkommunikationseinrichtung 212 besteht, auf eine Zeitbasis des aus den Referenzbaken 200 und der Hauptkommunikationseinrichtung 212 bestehenden Hauptnetzes abgestimmt.
Alternativ kann der Zeitraster, der von der sekundären Sendeeinrichtung 216 und der Hauptkommunikationseinrichtung 212 genutzt und geteilt wird, auf eine Zeitbasis außerhalb des Übertragungssystems der Referenzbaken 200 und der Hauptkommunikationseinrichtung 212 abgestimmt sein, beispielsweise auf die Zeitbasis eines GPS-Systems. Durch diese Abwandlung ist es möglich, mit demselben System zur Verwaltung einer Flotte Fahrzeuge zu verwalten, die mit unterschiedlichen Ortungssystemen ausgerüstet sind, beispielsweise mit einem SYLEDIS-Ortungssystem einerseits und einem GPS-Ortungssystem andererseits, sofern jedes dieser Fahrzeuge mit einer sekundären Sendeeinrichtung 216 ausgestattet ist.
Die Verbindung zwischen den an Bord der Fahrzeuge befindlichen sekundären Kommunikationseinrichtungen 216 und den Bodenempfangsstationen 220 bestimmt vorzugsweise eine einseitige Übertragung vom Fahrzeug 210 zu den Stationen 220. Eine solche synchronisierte einseitige Übertragung vom Fahrzeug zum Boden ergibt eine beträchtlichen Zeitgewinn gegenüber den herkömmlichen Abfrage- und Antwortverbindungen zwischen Fahrzeug und fester Station, wie sie beispielsweise in der US-A-3774215 beschrieben sind.
Durch Verwendung eines sekundären Netzes zwischen den an Bord befindlichen sekundären Kommunikationseinrichtungen 216 und den Bodenempfangsstationen 220, das in demselben Zeitraster wie das SYLEDIS-Hauptnetz liegt, wird jedem Fahrzeug 210 ein spezieller Übertragungsimpuls exklusiv zugeteilt. Dadurch kann jedes Fahrzeug 210 am Ort der Stationen 220 und der Zentrale 230 durch seinen zeitlichen Übertragungsimpuls in einfacher Weise identifiziert werden, ohne daß in der zu den festen Stationen 220 übertragenen Information eine spezielle Fahrzeugnummer plaziert werden müßte.
Die Bodenempfangsstationen 220 sind unabhängig von den SYLEDIS-Referenzbaken 200. Sie können geographisch mit diesen zusammengelegt sein oder nicht.
Die Verbindungen zwischen der Zentrale 230 und jeder Abnahmestelle 240 können durch geeignete Mittel aller Art gebildet sein. Vorzugsweise sind diese Verbindungen durch spezielle Amtsleitungen gebildet.
Da sich die Positionsrechner 214 an Bord jedes Fahrzeuges 210 befinden, kann sich bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Zentrale 230 darauf beschränken, die empfangenen Informationen einzuordnen, die von verschiedenen Stationen 220 stammenden Redundanzen zu eliminieren und an jede Abnahmestelle 240 die geeigneten Informationen zu liefern.
Es wurde oben erwähnt, daß die an Bord jedes Fahrzeuges 210 befindliche sekundäre Kommunikationseinrichtung 216 auf die Stationen 220 eine Information überträgt, die die Position der Fahrzeuge wiedergibt, die an Bord von der Einrichtung 214 berechnet wurde.
In der Praxis kann die sekundäre Kommunikationseinrichtung 216 dazu verwendet werden, auf die Stationen 220 während derselben Übertragungsimpulse zusätzliche Informationen über den Zustand des Fahrzeuges wie z. B. seine Geschwindigkeit zu übertragen. Diese Informationen werden von der in Fig. 9 dargestellten Einheit 106 geliefert. Die Positionsinformationen sowie die zusätzlichen Informationen, die in die sekundäre Sendeeinrichtung 216 eingegeben werden, stehen vorzugsweise in digitaler Form zur Verfügung. Sie werden dazu verwendet, das an die Stationen 220 gerichtete Signal auf der Basis jeder geeigneten Modulation zu modulieren.
Bei der vorliegenden Erfindung jedoch wird die Modulation des an die Stationen 220 gerichteten Signals nicht vollständig oder gar nicht durchgeführt, insbesondere durch Phasenumkehrung eines sinusförmigen Signals, wie in der FR-A-2248517 beschrieben, sondern durch progressiven Frequenzübergang zwischen den Zuständen 0 und den Zuständen 1 der obengenannten digitalen Signale.
Insbesondere erfolgt diese Modulation vorzugsweise durch Frequenzmodulation einer Trägerfrequenz mit sinusförmigem Übergang zwischen den verschiedenen Zuständen.
Eine solche progressive Modulation führt zu einer Reduzierung der Breite des erzeugten Spektrums.
Gemäß der Erfindung werden die telemetrischen Informationen, die von der sekundären Kommunikationseinrichtung 216 auf die festen Stationen 220 übertragen werden, vorzugsweise in Form von kurzen Paketen von etwa 6 Millisekunden Dauer zusammengefaßt. Durch diese Maßnahme können die Phasenverzerrungen der Trägerfrequenz für die Dauer der Übertragung und auch die Fehlerhäufigkeit hauptsächlich während der Bewegungen des Fahrzeuges 210 reduziert werden.
Insbesondere ist das in Fig. 12 schematisch dargestellte SYLEDIS-Netz vorzugsweise in Form eines Zeitrasters mit verschiedenen Formaten angelegt, die ihrerseits in mehrere Impulse unterteilt sind.
Bei einem Basisimpuls von 6 Millisekunden bilden dreißig Impulse ein Format von 200 Millisekunden. Fünf Formate führen zu einer Erneuerung des Zeitrasters in jeder Sekunde. Dreihundert Formate führen zu einer Erneuerung des Zeitrasters in jeder Minute.
Im übrigen ist das gesamte dem System zugeteilte Frequenzband von üblicherweise 4 MHz vorzugsweise in mehrere Kanäle aufgeteilt, im allgemeinen in achtzig Kanäle im Abstand von 45 kHz.
Selbstverständlich ist jeder dieser Kanäle seinerseits als Zeitraster angelegt, der aus Formaten zusammengesetzt ist, die in Impulse unterteilt sind, wie zuvor beschrieben. Für den Fachmann ist leicht erkennbar, daß die Aufteilung des Frequenzbandes in verschiedene Kanäle und die Unterteilung des Zeitrasters in Formate und Impulse eine sehr große Anzahl von Fahrzuugen 210 ermöglicht, die die verwaltete Flotte bilden.
Jede Bodenstation 220 muß natürlich eine Anzahl von Wegen aufweisen, die der Anzahl von Kanälen entspricht, aus denen sich das gesamte dem System zugeteilte Frequenzband zusammensetzt, d. h. 80 Wege bei dem obigen Beispiel.
Im übrigen können für die verschiedenen Fahrzeuge 210 Frequenzen mit unterschiedlicher Erneuerung verwendet werden. Anders ausgedrückt kann einem Fahrzeug für einen vorgegebenen Zeitraster ein einziger Impuls zugeteilt sein, während einem anderen Fahrzeug ein Impuls in jedem Format zugeteilt sein kann.
Zum Schutz der von den an Bord befindlichen sekundären Kommunikationseinrichtungen 216 übertragenen digitalen Informationen ist gemäß der Erfindung eine Verschlüsselung vorgesehen, die für jedes Fahrzeug individuell umgelegt sein kann.
Diese Verschlüsselung erfolgt vorzugsweise durch einen pseudozufälligen Code, der mit den zu übertragenden Informationen kombiniert und durch einen digitalen Schlüssel aktiviert wird, der gemäß den Wünschen des Benutzers geändert werden kann.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die oben beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt jede dem Wesen der Erfindung entsprechende Abwandlung.

Claims

1. Funkortungsverfahren mit den folgenden Verfahrensschritten:

- Erzeugen von Referenzsignalen mittels Referenzbaken (200);

- Erfassen der Referenzsignale mittels an Bord von Fahrzeugen (210) befindlicher Hauptkommunikationseinrichtungen (212), wobei der Austausch zwischen den Referenzbaken (200) und den Hauptkommunikationseinrichtungen (212) auf der Basis von einem vorgegebenen Zeitraster entsprechenden Übertragungsimpulsen erfolgt,

- Berechnen der Position jedes Fahrzeuges in bezug auf die Referenzbaken (200) auf der Basis der von der Hauptkommunikationseinrichtung (212) gelieferten Informationen mittels eines an Bord jedes Fahrzeuges (210) befindlichen und mit der Hauptkommunikationseinrichtung (212) verbundenen Rechners (214), gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt:

- Übertragen der mittels des an Bord befindlichen Rechners (214) berechneten Information, die die Position jedes Fahrzeuges wiedergibt, durch eine an Bord jedes Fahrzeuges befindliche sekundäre Sendeeinrichtung (216) auf ein Netz von festen Empfangsstationen (220) mittels Modulation eines Signals während der Übertragungsimpulse, die den zwischen den Referenzbaken (200) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) ausgetauschten Ortungsimpulsen ähneln und in demselben Zeitraster und Frequenzbereich liegen wie diese.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weiteren Verfahrensschritte:

- Am Ort eines Senders Aussenden eines hochfrequenten Wellenzuges mit einem sinusförmigen Signal, moduliert durch Phasenumkehr gemäß einer ersten wiederholten Verkettung einer bekannten pseudozufälligen Sequenz, wodurch eine erste Zeitbasis bestimmt ist;

- am Ort eines Empfängers Empfangen und Demodulieren des hochfrequenten Wellenzuges durch Korrelation der ersten wiederholten Verkettung der bekannten pseudozufälligen Sequenz, die, von dem hochfrequenten Wellenzug getragen, mit einer lokalen zweiten wiederholten Verkettung einer pseudozufälligen Sequenz empfangen wird, wobei die zweite wiederholte Verkettung zeitlich verschoben wird, bis sie mit der empfangenen ersten wiederholten Verkettung übereinstimmt, so daß eine zweite Zeitbasis bestimmt ist, die von der Laufzeit der elektromagnetischen Welle vom Sender zum Empfänger und somit von der Entfernung zwischen Sender und Empfänger abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung einer Koinzidenz (112, 113) zwischen der ersten und der zweiten wiederholten Verkettung durch Mehrstellen-Amplitudenmessung der Korrelationsfunktion erfolgt, um die Form der Vorderflanke des Korrelationspeaks zu bestimmen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt der Koinzidenz ausgeführt wird durch Verwenden unterschiedlicher Korrelationswerte, die von einem bekannten binären Codierungsteil der pseudozufälligen Sequenz getrennt sind, und Verschieben der lokalen Sequenz bis zum Erhalt eines vorgegebenen Wertes für eine Funktion zur Aktivierung dieser Werte, wobei eine lokale Pilotsequenz erzeugt wird, die um einen bekannten Wert relativ zu den berücksichtigten Werten der Korrelationsfunktion verschoben ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung einer Koinzidenz erfolgt durch Korrelation einer ersten empfangenen Verkettung mit mehreren wiederholten lokalen Verkettungen, die jeweils um einen bekannten Bruchteil eines binären Teiles relativ zu der pseudozufälligen Sequenz verschoben sind, wobei die lokalen Verkettungen verschoben werden, bis ein vorgegebener Wert für eine Funktion erreicht ist, die die erreichten Werte für die verschiedenen Korrelationsfunktionen aktiviert.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung einer Koinzidenz zwei Korrelationswerte n1, n2 berücksichtigt werden, die mittels zweier lokaler Sequenzen erhalten sind, welche zueinander um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles verschoben sind, wobei diese Sequenzen bis zur Erzielung eines Minimalwertes für die Funktion 2-n1/(n2-n1) verschoben werden, und wobei eine lokale Pilotsequenz erzeugt wird, die um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zu der dem Wert n2 entsprechenden lokalen Sequenz verschoben ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahrensschritt der Ermittlung der Koinzidenz drei Korrelationswerte n1, n2, n3 berücksichtigt werden, die mittels dreier lokaler Sequenzen erzielt werden, welche um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zueinander verschoben sind, wobei diese lokalen Sequenzen bis zur Erzielung eines Minimalwertes für die Funktion 1-n2/(n3-n1) verschoben werden, und wobei eine lokale Pilotsequenz erzeugt wird, die um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zu der dem Wert n3 entsprechenden lokalen Sequenz verschoben ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahrensschritt der Ermittlung der Koinzidenz drei Korrelationswerte n1, n2, n3 verwendet werden, die mittels dreier lokaler Sequenzen erzielt werden, die um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zueinander verschoben sind, und mit einem Rauschpegel n4, wobei die lokalen Sequenzen bis zur Erzielung eines Minimalwertes für die Funktion 1-(n2-n4)/(n3-n1) verschoben werden, und wobei eine lokale Pilotsequenz erzeugt wird, die um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zu der dem Wert n3 entsprechenden lokalen Sequenz verschoben ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Verfahrensschritt vorgesehen ist, bei dem zur groben Ermittlung einer Koinzidenz zwischen einer empfangenen und einer lokalen Sequenz geprüft wird, ob durch die verschiedenen aktivierten Korrelationsfunktionen eine vorgegebene Störschwelle überschritten wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Am Ort der sekundären Sendeeinrichtung (216) Aussenden eines hochfrequenten Wellenzuges mit einem Signal, das durch ein Signal moduliert ist, welches die Fahrzeugposition repräsentiert, die von dem an Bord befindlichen Rechner (214) errechnet wurde, und

- am Ort der Bodenstationen (220) Empfangen und Demodulieren des hochfrequenten Wellenzuges zur Wiederherstellung des ursprünglichen Codierungssignals.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitraster, der einerseits von dem sekundären Netz, das durch die sekundäre Sendeeinrichtung (216) und die festen Empfangsstationen (220) gebildet ist, und andererseits von dem Hauptnetz genutzt und geteilt wird, das aus den Referenzbaken (200) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) besteht, auf eine Zeitbasis des aus den Referenzbaken (200) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) bestehenden Hauptnetzes abgestimmt ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der von der sekundären Sendeeinrichtung (216) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) genutzte und geteilte Zeitraster auf eine Zeitbasis außerhalb des Übertragungssystems der Referenzbaken (200) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) abgestimmt ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitraster, der von der sekundären Sendeeinrichtung (216) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) genutzt und geteilt wird, auf die Zeitbasis eines GPS-Systems abgestimmt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zum Verwalten von Fahrzeugen dient, die mit unterschiedlichen Ortungssystemen ausgerüstet sind, welche jeweils eine sekundäre Sendeeinrichtung (216) aufweisen.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Sendeeinrichtungen (216) eine einseitige Übertragung in einer Richtung vom Fahrzeug (210) zu den Bodenstationen (220) bestimmen.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz der Abstrahlung der sekundären Sendeeinrichtungen (216) von einem Fahrzeug zum anderen Fahrzeug variiert.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der an Bord eines Fahrzeuges (210) befindlichen sekundären Sendeeinrichtungen (216) Übertragungsimpulse exklusiv zugeteilt sind.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der von der sekundären Sendeeinrichtung (216) genutzte Zeitraster in verschiedene Formate unterteilt ist, die ihrerseits aus mehreren Übertragungsimpulsen zusammengesetzt sind.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation am Ort der sekundären Sendeeinrichtungen (216) durch progressiven Frequenzübergang zwischen den numerischen Signalzuständen der Codierung erfolgt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang sinusförmig ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die von der sekundären Sendeeinrichtung (216) übertragenen Informationen verschlüsselt sind.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der zugeteilte Frequenzbereich in mehrere Kanäle unterteilt ist.

22. Vorrichtung zur Verwaltung einer Fahrzeugflotte, mit einem Funknavigationssystem, welches aufweist:

Referenzbaken (200),

eine an Bord jedes Fahrzeuges (210) befindliche Hauptkommunikationseinrichtung (212), wobei der Austausch zwischen den Referenzbaken (200) und der an Bord befindlichen Hauptkommunikationseinrichtung (212) auf der Basis von einem vorgegebenen Zeitraster entsprechenden Übertragungsimpulsen erfolgt, und

einen an Bord jedes Fahrzeuges befindlichen und mit der Hauptkommunikationseinrichtung (212) verbundenen Rechner (214), mit dem die Position des Fahrzeuges in bezug auf die Referenzbaken (200) auf der Basis der von der Hauptkommunikationseinrichtung (212) gelieferten Informationen zu berechnen ist, gekennzeichnet ferner durch

- ein Netz von festen Empfangsstationen (220) und

- eine an Bord jedes Fahrzeuges (210) befindliche sekundäre Sendeeinrichtung (216), die die Information, die aufgrund des an Bord befindlichen Rechners (214) die berechnete Position des Fahrzeuges wiedergibt, auf die Stationen (220) mittels Modulation eines Signals während der Übertragungsimpulse überträgt, die den zwischen den Referenzbaken (200) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) ausgetauschten Ortungsimpulsen ähneln und in demselben Zeitraster und Frequenzbereich liegen wie diese.

23. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitraster, der einerseits von dem sekundären Netz, das durch die sekundäre Sendeeinrichtung (216) und die festen Empfangsstationen (220) gebildet ist, und andererseits von dem Hauptnetz genutzt und geteilt wird, das aus den Referenzbaken (200) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) besteht, auf eine Zeitbasis des aus den Referenzbaken (200) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) bestehenden Hauptnetzes abgestimmt ist.

24. System nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der von der sekundären Sendeeinrichtung (216) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) genutzte und geteilte Zeitraster auf eine Zeitbasis außerhalb des Übertragungssystems der Referenzbaken (200) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) abgestimmt ist.

25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitraster, der von der sekundären Sendeeinrichtung (216) und der Hauptkommunikationseinrichtung (212) genutzt und geteilt wird, auf die Zeitbasis eines GPS-Systems abgestimmt ist.

26. System nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das System zum Verwalten von Fahrzeugen dient, die mit unterschiedlichen Ortungssystemen ausgerüstet sind, welche jeweils eine sekundäre Sendeeinrichtung (216) aufweisen.

27. System nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundären Sendeeinrichtungen (216) eine einseitige Übertragung in einer Richtung zu den festen Bodenstationen (220) bestimmen.

28. System nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktfrequenz der Abstrahlung der sekundären Sendeeinrichtungen (216) von einem Fahrzeug (210) zum anderen Fahrzeug variiert.

29. System nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Sendeeinrichtung (216) einen hochfrequenten Wellenzug mit einem Signal aussendet, das durch ein Signal moduliert ist, welches die Fahrzeugposition repräsentiert, die von dem an Bord befindlichen Rechner (214) errechnet wurde, und daß die Bodenstationen (220) den hochfrequenten Wellenzug empfangen und demodulieren, um das ursprüngliche Codierungssignal wiederherzustellen.

30. System nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der an Bord eines Fahrzeuges (210) befindlichen sekundären Sendeeinrichtungen (216) Übertragungsimpulse exklusiv zugeteilt sind.

31. System nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der von der sekundären Sendeeinrichtung (216) genutzte Zeitraster in verschiedene Formate unterteilt ist, die ihrerseits aus mehreren Übertragungsimpulsen zusammengesetzt sind.

32. System nach einem der Ansprüche 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulation am Ort der sekundären Sendeeinrichtung (216) durch progressiven Frequenzübergang zwischen den numerischen Signalzuständen der Codierung erfolgt.

33. System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang sinusförmig ist.

34. System nach einem der Ansprüche 22 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der zugeteilte Frequenzbereich in mehrere Kanäle unterteilt ist.

35. System nach einem der Ansprüche 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die von der sekundären Sendeeinrichtung (216) übertragenen Informationen verschlüsselt sind.

36. System nach einem der Ansprüche 22 bis 35, bei dem jede Referenzbake (200) einen Sender hat, der einen hochfrequenten Wellenzug mit einem sinusförmigen Signal aussendet, das durch Phasenumkehr gemäß einer ersten wiederholten Verkettung einer bekannten pseudozufälligen Sequenz moduliert ist, wodurch eine erste Zeitbasis bestimmt ist, und bei dem jede an Bord eines Fahrzeuges (210) befindliche Hauptkommunikationseinrichtung (212) einen Empfänger hat, der den hochfrequenten Wellenzug empfängt und demoduliert durch Korrelation der ersten wiederholten Verkettung der bekannten pseudozufälligen Sequenz, die, von dem hochfrequenten Wellenzug getragen, mit einer lokalen zweiten wiederholten Verkettung einer pseudozufälligen Sequenz empfangen wird, wobei die zweite wiederholte Verkettung zeitlich verschoben wird, bis sie mit der empfangenen ersten wiederholten Verkettung übereinstimmt, so daß eine zweite Zeitbasis bestimmt ist, die von der Laufzeit der elektromagnetischen Welle vom Sender zum Empfänger und somit von der Entfernung zwischen Sender und Empfänger abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß jede an Bord befindliche Hauptkommunikationseinrichtung (212) eine Einrichtung (112, 113) zum Ermitteln einer Koinzidenz zwischen der ersten und der zweiten wiederholten Verkettung durch Mehrstellen-Amplitudenmessung der Korrelationsfunktion aufweist, um die Form der Vorderflanke des Korrelationspeaks zu bestimmen.

37. System nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hauptkommunikationseinrichtung (212) folgende Einrichtungen aufweist: eine Einrichtung (112) zur Berücksichtigung unterschiedlicher Korrelationswerte, die von einem bekannten binären Codierungsteil der pseudozufälligen Sequenz getrennt sind, eine Einrichtung (103) zum Verschieben der lokalen Sequenz bis zum Erhalt eines vorgegebenen Wertes für eine Funktion zur Aktivierung dieser Werte und eine Einrichtung (105) zum Erzeugen einer lokalen Pilotsequenz, die um einen bekannten Wert relativ zu den berücksichtigten Werten der Korrelationsfunktion verschoben ist.

38. System nach einem der Ansprüche 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß jede an Bord befindliche Hauptkommunikationseinrichtung (212) folgende Einrichtungen aufweist: eine Einrichtung (105) zum Erzeugen mehrerer wiederholter lokaler Verkettungen, die jeweils um einen bekannten Bruchteil eines binären Teiles relativ zu der pseudozufälligen Sequenz verschoben sind, eine Einrichtung (1120) zum Korrelieren einer ersten empfangenen Verkettung mit jeder wiederholten lokalen verschobenen Verkettung und eine Einrichtung (113, 103) zum Verschieben der lokalen Verkettungen, bis ein vorgegebener Wert für eine Funktion erreicht ist, die die erreichten Werte für die verschiedenen Korrelationsfunktionen aktiviert.

39. System nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hauptkommunikationseinrichtung (212) folgende Einrichtungen aufweist: eine Einrichtung zum Messen von zwei Korrelationswerten n1, n2, die mittels zweier lokaler Sequenzen erhalten sind, welche zueinander um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles verschoben sind, eine Einrichtung (103, 113) zum Verschieben dieser Sequenzen bis zur Erzielung eines Minimalwertes für die Funktion 2-n1/(n2-n1) und eine Einrichtung zum Erzeugen einer lokalen Pilotsequenz, die um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zu der dem Wert n2 entsprechenden lokalen Sequenz verschoben ist.

40. System nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hauptkommunikationseinrichtung (212) folgende Einrichtungen aufweist: eine Einrichtung zum Messen von drei Korrelationswerten n1, n2, n3, die mittels dreier lokaler Sequenzen erzielt werden, welche um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zueinander verschoben sind, eine Einrichtung (103, 113) zum Verschieben dieser lokalen Sequenzen bis zur Erzielung eines Minimalwertes für die Funktion 1-n2/(n3-n1) und eine Einrichtung zum Erzeugen einer lokalen Pilotsequenz, die um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zu der dem Wert n3 entsprechenden lokalen Sequenz verschoben ist.

41. System nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hauptkommunikationseinrichtung (212) folgende Einrichtungen aufweist: eine Einrichtung zum Messen von drei Korrelationswerten n1, n2 und n3, die mittels dreier lokaler Sequenzen erzielt werden, die um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zueinander verschoben sind, sowie einen Rauschpegel n4, eine Einrichtung (103, 113) zum Verschieben dieser lokalen Sequenzen bis zur Erzielung eines Minimalwertes für die Funktion 1-(n2-n4)/(n3-n1) und eine Einrichtung zum Erzeugen einer lokalen Pilotsequenz, die um ein Viertel der Dauer eines binären Codierungsteiles relativ zu der dem Wert n3 entsprechenden lokalen Sequenz verschoben ist.

42. System nach einem der Ansprüche 36 bis 39, gekennzeichnet ferner durch eine Einrichtung (113) zur groben Ermittlung einer Koinzidenz zwischen einer empfangenen und einer lokalen Sequenz, wobei von der Einrichtung geprüft wird, ob durch die verschiedenen aktivierten Korrelationsfunktionen eine vorgegebene Störschwelle überschritten wird.