DE10142902A1 - Kode-gestütztes inertiales Messverfahren mit zeitbasiertem Bezug - Google Patents

Abstract

Messverfahren mit zeitbasiertem Bezug sind bereits bekannt, z. B. bei der Messung von unbekannten Abständen oder Entfernungen, die über die Bestimmung von Laufzeiten bestimmter Signale zwischen zwei Punkten ermittelt werden. Das ist der Fall bei Radar, Sekundärradar, Lidar oder DME. Dabei wird die zu messende Strecke zweimal vom Messsignal durchlaufen. Es gibt auch Verfahren, bei denen die Messstrecken nur einmal von den Messsignalen durchlaufen werden, etwa bei Einweg-DME oder GPS. Die inertiale Anwendung von zeitbasierten Bezügen zur Bestimmung absoluter und relativer Messgrößen wie Teilungsverhältnissen wurde jedoch bisher nicht vorgeschlagen, ebensowenig ein intertiales Entfernungsmessverfahren. DOLLAR A Die lokale autonome Bestimmung z. B. eines Drehwinkels erfolgt über lokale Zeitmessungen als Bezug unter Berücksichtigung der modellierten Winkelgeschwindigkeit der simulierten Messobjektdrehung in Bezug auf einen inertialen Fixpunkt in der Weise, dass durch zeitbasierte und zeitgeraffte simulierte Drehbewegungen einer zeitbasierten virtuellen Bezugsdrehung ein genau bekannter kodierter virtueller Referenzwinkel zeitbasiert solange systematisch verschoben wird, bis mittels Korrelation seine Deckung mit dem gleich kodierten lokalen realen Messobjektwinkel erkannt wird und dieser so als Teilungspunkt innerhalb des gesamten Messbereichs mit praktisch beliebiger Genauigkeit und völlig autonom bestimmt werden kann. Auch die inertiale Messung von Entfernungen ist entsprechend so ...

Description

• Die Messung physikalischer Grössen umfasst im allgemeinen die Bezugsgröße und eine Meßgröße der gleichen Art, also etwa zwei Längen, zwei Winkel, zwei Kräfte oder zwei Frequenzen. Es ist jedoch bekannt, sich z. B. bei der Entfernungsmessung auf Zeitmessungen zu stützen, die über die Lichtgeschwindigkeit c exakt die Bestimmung der gesuchten Entfernung ermöglicht. Das ist der Fall bei Radar, DME und auch bei GPS. Bei diesen Verfahren ist der Meßbereich kein fester Wert und nur durch die Reichweite der benutzten Funksignale bestimmt.
• Es gibt jedoch auch Verfahren, bei denen der Meßbereich vorgegeben ist. Dazu gehören z. B. die geographische Länge und die geographische Breite des Gitternetzes der Erde, bei denen der maximale Meßbereich den Wert 2π nicht überschreiten kann. Variabel ist bei diesen Ortsbestimmungsgrößen allein die Auflösung.
• Hieraus ergibt sich eine neue Möglichkeit der zeitbasierten Messung entsprechender Größen, welche die genaueste mögliche ist, da die Genauigkeit von Zeitmessungen durch kein anderes bekanntes Verfahren übertroffen werden kann
• Diese Möglichkeit besteht darin, den bekannten Maximalbereich der jeweiligen Meßgröße durch ein periodisches Zeitsignal mit der Periodendauer T als Bezugssignal nachzubilden, innerhalb des Bezugssignals einen bestimmten Bezugswert P₀ auszuwählen, dessen Amplitude mit einem Kode A zu markieren während alle anderen Amplitudenwerte des Bezugssignals mit einem Kode B markiert werden, der nicht mit A korreliert ist, zusätzlich den noch unbekannten Meßwert P ebenfalls mit dem Kode A zu markieren und nun den Bezugswert P₀ über die Periode T zeitlich solange zu verschieben, bis die beiden Kodes A in einem Korrelator zum Zeitpunkt t_k aufeinander treffen und zu einem Korrelationssignal führen. Der Zeitpunkt t_k dieser Korrelation unterteilt die Periode T im Verhältnis t_k/T, das auf den Meßbereich B übertragen werden kann und so die Bestimmung des gesuchten dimensionsbehafteten Meßwertes aus der Beziehung P = (t_k/T)B oder als Relativwert P* = (t_k/T)B* erlaubt.
• Zusammenfassend kombiniert das hier beschriebene neue Meßverfahren einen aus einem periodischen Zeitsignal mit der Periode T bestehenden Bezugssignal mit einem beliebigen anderen Meßwert innerhalb eines vorgegebenen Meßbereiches B in der Weise, daß sowohl der noch unbekannte Meßwert P als auch der Bezugswert P₀ innerhalb des Bezugssignals mit einem Kode A gekennzeichnet werden. Die Korrelation dieser beiden Werte zum Zeitpunkt t_k teilt sowohl die Periode T als auch die Meßbereiche B und B* im Verhältnis t_k/T, aus dem der Meßwert P sehr genau bestimmt werden kann.
• Dieses Verfahren bietet etliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Hervorzuheben sind die maximal mögliche Genauigkeit bei hoher Meßgeschwindigkeit, der geringe Aufwand, die völlige Autonomie der Messung und deren hohe Integrität. Die Erfindung kann vorteilhaft ausgestaltet werden, wie es in den Patentansprüchen 2-12 angegeben ist.
• Das Verfahren wird im Folgenden näher beschrieben und mittels dieser Bilder erläutert:
  Bild 1 Zeit als inertialer Bezug
  Bild 2 Verknüpfung mit Kodes
  Bild 3 Wirkung des Verfahrens (Länge)
  Bild 4 Autonome zeitbasierte Bestimmung einer Meßgröße
  Bild 5 Zeitbasierter inertialer Bezugswinkel (Sonne)
  Bild 6 Grundansatz für Meridianbestimmung
• Bild 1a verdeutlicht, daß das Prinzip der bekannten Entfernungsmessung mittels Funk, wie es für DME oder Radar eingesetzt wird, auch zur inertialen Entfernungsmessung genutzt werden kann. Die Meßstrecke r wird bestimmt über die Laufzeit t eines definierten Funksignals zwischen den Endpunkten A und B der Meßstrecke r, die im allgemeinen nicht bekannt ist. Die Länge der Meßstrecke r ergibt sich aus der Beziehung r = c(t₂ - t₁)/2, wenn wie bei Radar das Funksignal die Meßstrecke r zweimal durchläuft. t₁ ist der Sendezeitpunkt des Funksignals, t₂ sein Empfangszeitpunkt. Es handelt sich um ein zeitbasiertes Verfahren, bei dem eine Entfernung r über die Laufzeit eines Funksignals sehr genau bestimmt werden kann. Diese Entfernung kann man auch inertial bestimmen. Dazu setzt man das Meßobjekt an den Endpunkt der zunächst unbekannten Meßstrecke r und verbindet mit dem Meßobjekt einen Bezugssignalgenerator, der einen Bezugswert P₀ über die Periode T laufen läßt, wobei die Amplitude dieses Bezugswertes mit jedem Taktimpuls um eine Auflösungseinheit anwächst, bis sie nach der Zeit T den Wert n = R* erreicht. Die Zahl n ist die Gesamtzahl der Auflösungseinheiten des festgelegten Meßbereiches B, z. B. 10⁴ für einen Meßbereich von 10 km bei einer Auflösung von einem Meter. Der Bereich R* ist ein nur aus den Zahlen 0-10⁴ gebildeter Bereich, der den realen Meßbereich R als Zahlenwert simuliert. Jeder Zahlenwert entspricht einer bestimmten Anzahl von Auflösungseinheiten, mit denen der echte Meßbereich berechnet werden kann. Die Verknüpfung von Zeiten und Strecken wird weiter unten beschrieben.
• Bild 1b zeigt, wie die Zeit zur inertialen Bestimmung einer geographischen Länge benutzt werden kann, wenn man eine periodische Schwingung als relativen Bezug benutzt.
• Nimmt man einen bekannten Meßbereich B und setzt diesen z. B. als B* gleich 2π oder 100%, also dimensionslos, an, dann kann man bei einer periodischen Schwingung, z. B. einer Sägezahnschwingung mit der Periode T, jedem Punkt des Meßbereiches B einen bestimmten Zeitpunkt der Sägezahnschwingung und auch eine bestimmte Amplitude zuordnen. Das bedeutet, daß man jeden Meßpunkt der Meßstrecke B prinzipiell auch inertial durch eine Zeitmessung bestimmen kann.
• In Bild 2 ist skizziert, wie Bezug und zu findende, noch unbekannte Meßgröße P durch Korrelation miteinander verknüpft werden. Dargestellt sind am Beispiel einer Winkelmessung der periodisch von einem mit einem bestimmten Kode 4 markierten Bezugswinkel durchlaufene Zeitwinkelbereichgeber 3, der Ortswinkelbereich 2, in dem ein beliebiger, noch unbekannter Winkel mit einem bestimmten Kode A markiert wird, der Korrelator 2 und das Bezugssignal 4. Der Bezugswinkel -0° zu Beginn jeder Periode - durchläuft den Zeitwinkelbereich 2π oder 100% streng periodisch mit einer Periodendauer T gemeinsam mit allen anderen Winkeln des Zeitwinkelbereichs, d. h. der Zeitwinkelbereich dreht sich quasi gegenüber dem Fixpunkt 0° mit einer Winkelgeschwindigkeit ω = 2π/T. Bezogen auf den Ausgangszeitpunkt t₀ zu Beginn jeder Periode ist der momentane Winkel Φ_i des Bezugswinkels ständig bekannt als Funktion der Zeit, also Φ_i = ωt_i . Einmal während jeder Periode passiert der Bezugswinkel den Abgriff 5 und speist seinen Kode in den Korrelator 3 ein. Vom Ortswinkelbereich wird der gleiche Kode A ständig in den Korrelator eingespeist. Treffen die beiden gleichen Kodes im Korrelator aufeinander, dann ergibt sich ein Korrelationssignal zum Zeitpunkt t_k, bei dem der Ortswinkel gleich ist dem Bezugswinkel. Daher ist zu diesem Zeitpunkt der vorher unbekannte Ortswinkel in Bezug auf der Fixgröße 6 bekannt, wobei folgendes vorauszusetzen ist. Erstens muß das System an einem bekannten Punkt geeicht werden und zweitens sind die Abgriffe und der Korrelator als Einheit aufzubauen, die jede Ortsveränderung mitmacht. Die Wirkung des Verfahrens entsteht, weil jede Ortsveränderung zu einer Veränderung des Ortswinkels bezüglich der Fixgröße 6 führt, während der Zeitwinkel von einer Ortsveränderung nicht beeinflußt wird.
• In Bild 3 ist skizziert, wie sich das beschriebene Prinzip bei der Bestimmung der geographischen Länge auswirkt. Für einen beliebigen Breitenkreis 3 sind für vier zueinander orthogonale Längen jeweils das Bezugssignal 1 und die Meßgröße 2 skizziert für die terrestrische Weltzeit 03.00 Uhr. Die Ortszeiten der vier Längenkreise sind 12.00 Uhr, 09.00 Uhr, 0.00 Uhr und 18.00 Uhr. Wie bereits erwähnt ist das Bezugssignal 1 ortsunabhängig und zeigt inertial gesehen für alle vier Meridiane zum angenommenen UT-Zeitpunkt 03.00 Uhr den Wert 45°. Das Meßsignal 2 hat jedoch für jeden der vier Meridiane einen anderen Wert. Aus der Differenz zwischen Bezugssignal und Meßsignal ergibt sich die jeweilige geographische Länge wie angegeben. Aus dem Diagramm 4 ergibt sich, daß die Länge P eines Meridians bezogen auf den Bezugsmeridian P₀, z. B. den von Greenwich, unabhängig von der Weltzeit UT ist. Bezogen auf den Sonnenstand ändern sich die Winkel Φ aller Meridiane aber natürlich zeitabhängig. Für die Realisierung dieses Verfahrens gibt es mehrere unterschiedliche Wege. Einer davon ist in Bild 4 skizziert
• Dieses Bild verdeutlicht, wie die autonome zeitbasierte Bestimmung der Meßgröße innerhalb eines linearen Bereich erfolgt, z. B. die inertiale Bestimmung einer Entfernung. Skizziert sind der inertiale Sensor S an einem unbekannten Ort P innerhalb des bekannten Meßbereiches B, mit dem Abtaster Kode A, dem Korrelator K und dem Signalgenerator G. Der Signalgenerator nehme eine beliebige Position innerhalb des Meßbereiches B ein. Der Signalgenerator erzeugt ein periodisches Signal 1 mit der Periodendauer T, dessen Amplituden b* sich zwischen 0 und B* linear mit der Zeit t verändern. B* ist ein genau definiertes Modell des realen Meßbereiches B, das genau so viele Auflösungseinheiten wie B enthält. Das Bezugssignal P₀ durchläuft periodisch den Zeitbereich T linear von 0 bis T, während die zugehörigen Amplituden b* sich dabei von 0 bis B* verändern. B* ist ein dimensionsloser Zahlenwert, dessen maximaler Wert von der festgelegten Zahl der Auflösungseinheiten des Meßbereiches B bestimmt wird, die z. B. z. B. 10⁵ betrage. Der zeitabhängige Bezugswert P₀ ist mit dem Kode A gekennzeichnet. Alle anderen Werte des Sägezahnsignals sind mit einem Kode B markiert, der nicht mit dem Kode A korreliert ist. Der Signalgenerator G ist mit dem Korrelator K an einer beliebigen, aber genau bekannten Stelle verbunden, etwa mit dem Anfang oder dem Ende des Amplitudenzählers für b* mit der Maximalkapazität B*.
• Die Bestimmung der Position P des Inertialsensors S innerhalb des Meßbereiches B wird auf folgende Weise erreicht. Das mit dem Kode A markierte Bezugssignal P₀ durchläuft den Zeitbereich T und den Amplitudenbereich B* periodisch. Beim Durchfahren des Bereichs B*, der ein Modell von B ist, trifft das Bezugssignal zu einem Zeitpunkt t_k auf den ebenfalls mit Kode A markierten stationären Abtaster des Sensors S. Mittels dieses Zeitpunktes kann die Position P des Sensors S bestimmt werden mit der Formel P = (t_k/T)B. Befindet sich z. B. der Sensor S am Beginn des Meßbereichs B, dann erfolgt die Korrelation schon am Beginn der Periode T, t_k ist also 0 und damit ist P = 0. Befindet sich S in der Mitte des Meßbereiches B, dann ist t_k = T/2 und damit ergibt sich P = B/2. Befindet sich S am Ende des Meßbereiches, also bei B, dann ist t_k = T und damit P = B. Die Funktion des beschriebenen Verfahrens beruht darauf, daß sich die Position von S innerhalb von B bei Verschiebung verändert, die des zeitbasierten Bezugssignals davon jedoch nicht beeinflußt wird. Damit ergibt sich bei Verschiebung von S eine Veränderung zwischen P und P₀, welche die inertiale Messung der Verschiebung erlaubt.
• In Bild 5 ist dargestellt, wie zeitbasierte Bezugswinkel aus astronomischen Daten zu gewinnen sind. 1 ermöglicht die Dateneingabe, 2 ist der Bezugssignalgenerator, 3 der Korrelator, 4 ein Breitenkreis und 5 die inertiale Meßeinheit. Die Rektaszension ist für jeden Tag eines Jahres aus der Literatur zu entnehmen. Sie wird, obwohl sie ein Winkel ist, dort als Zeit angegeben. Die Werte für alle Meridiane können für alle Tage eines Jahres gespeichert und abgerufen werden. Im Normalfall benötigt man jedoch nur die Werte für den Sonnenstand und die für den Bezugswert P₀ des Zeitwinkelbereichs, üblicherweise die zeitabhängigen Werte für den Nullmeridian von Greenwich. Mit den Rektaszensionswerten erhält man die genauesten Bezugswerte, die verfügbar sind. Durch Korrelation von Bezugswert P₀ und unbekannter Position P erhält man wie im folgenden beschrieben und in Bild 6 skizziert den genauen Ortswinkel, also den Standortmeridian. Anstelle des 0°- Meridians von Greenwich kann auch jeder andere Meridian als Bezugsmeridian P₀ gewählt werden, wenn das Spezialanwendungen erfordern.
• Bild 6 zeigt einen Gnundansatz für die autonome Meridianbestimmung. Das Bild Zeit wieder die Φ-t-Kennlinien 1 des Bezugssignals P₀ und des ans sich unbekannten Standortes P. Diese Kennlinien ergeben sich als Folge der Drehung der Erde gegenüber jedem angenommenen bekannten inertialen Fixpunkt, also etwa der Sonne. Macht man Einzelmessungen extrem schnell, dann ergibt sich kein Verfahrensunterschied zwischen der Ortung von festen Punkten für z. B. geodätische Zwecke und der von beweglichen Punkten, etwa Fahrzeugen oder Flugzeugen. Der einzige sinnvolle Unterschied liegt in der technischen Ausführung. Die für geodätische Zwecke erforderliche Ortsauflösung ist im allgemeinen viel höher als die für schnelle Fahrzeuge und Flugzeuge noch nutzbare.
• Jede Einzelmessung selbst läuft ab in folgender Weise. Zu einem beliebigen Zeitpunkt t_x nimmt der Bezugswert P₀ den bekannten Winkel Φ_x ein. Der Winkel Φ_y des Standortes P ist zunächst unbekannt und soll bestimmt werden. Dazu werden sowohl der Bezugswert P₀ als auch der Standort P mit dem gleichen Kode A markiert. Außerdem wird der Winkelbereich vom Bezugssignal so rasch durchfahren, daß sich die Drehung der Erde praktisch nicht auf das Meßergebnis auswirkt. Das ist in dem ovalen Ausschnitt 2 des Bildes 6 verdeutlicht. Wenn die Kodes A des bekannten P₀ und des noch unbekannten P zum Zeitpunkt t_k miteinander korrelieren, dann gilt wegen der dann vorhandenen Gleichheit von P₀ und P, daß der bekannte Meridian von P₀ zum Zeitpunkt t_k gleich dem von P zu diesem Zeitpunkt ist, immer bezogen auf den angenommenen Fixpunkt Sonne zu diesem Zeitpunkt. Wenn P₀ der Meridian von Greenwich ist, dann ergibt sich die geographische Länge von P aus der Differenz der Meridiane von P₀ zu den Zeitpunkten t_k und t_x, also θ_P = Φ_y - Φ_x. Der relative Wert ergibt aus der Beziehung θ(%) = 100(Φ_y - Φ_x)/2π.
• Das beschriebene Verfahren kann durch weitere Maßnahmen sinnvoll ergänzt und erweitert werden. So lassen sich Geschwindigkeiten als Ableitung von Ortungswerten nach der Zeit gewinnen und Raumvektoren wie Nord oder Lot korrigieren oder neu berechnen aus mehreren genauen Ortungspunkten. Das Verfahren kann in bekannter Weise geeicht werden an bekannten Punkten, die lokale Uhr läßt sich bei Bedarf mit genauen empfangenen Zeitsignalen korrigieren. Das Verfahren läßt sich auch zur Winkelbestimmung für die Lageregelung einsetzen. Generell kann die Ortung stationärer Punkte auf der Erde mit einem angepaßten PC durchgeführt werden.

Claims (13)

1. Verfahren zur autonomen inertialen Bestimmung eines zunächst unbekannten Standortes P eines Meßobjektes innerhalb einer beliebigen gegebenen Meßstrecke B bezüglich eines wählbaren Fixpunktes mit einem zeitbasierten Bezugssignalgenerator am selben noch unbekannten Standort P des Meßobjektes, dadurch gekennzeichnet, dass der Standort P eines Meßobjektes S mit einem beliebigen, der gewählten Winkelauflösung angepaßten Kode A markiert wird, indem dieser Kode auf eine Linie bzw. Fläche bezogen wird, die kleiner ist als die gewünschte Auflösung für den realen Meßbereich B, daß am Standort P mit einem zeitbasierten Bezugssignalgenerator G, etwa einem Ringzähler oder einem Schieberegister, ein periodisches, ortsunabhängiges Bezugssignal durch einen stabilen Takt aus einem Taktgeber derart erzeugt wird, daß der Maximalwert des Zählers dem Maximalwert des dimensionslosen Meßbereichs B*, etwa 2π oder 100%, entspricht, daß jeder Taktimpuls dem kleinsten gewählten Auflösungswert des Meßbereichs B entspricht und aus der Gesamtzahl aller Auflösungseinheiten des Meßbereiches B besteht, daß ein beliebig wählbarer Bezugswert P₀ des Bezugssignalgebers, etwa 0° bzw. 0%, ebenfalls mit dem Kode A markiert wird, daß die Amplitude b* dieses Bezugswertes periodisch entsprechend der gewählten Taktrate den gesamten modellierten Meßbereich B*, der dem Meßbereich B entspricht, während der Periodendauer T durchläuft, wobei alle anderen Werte des modellierten Meßbereichs B* mit einem Kode B markiert werden, der nicht mit dem Kode A korreliert ist, und daß beim Zusammentreffen der beiden Kodes A, dem des Bezugswertes P₀ von B* und dem des noch unbekannten Meßwertes P innerhalb von B, an einem gemeinsamen Korrelator zum Zeitpunkt t_k ein Signal erzeugt wird, das anzeigt, in welchem Verhältnis die Periode T des Bezugssignalgebers in diesem Zeitpunkt t_k geteilt ist, und daß dieser Verhältniswert t_k/T auf den Meßbereich B übertragen werden kann und so den relativen Standort des Punktes P* innerhalb von B* als P* = (t_k/T)B* ergibt, aus dem auch sein dimensionsbehafteter Wert P = (t_k/T)B bestimmt werden kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Entfernungen inertial bestimmt werden, indem ein Meßbereich B vorgegeben, der gewünschte Bezugspunkt definiert und die gewünschte Auflösung festgelegt werden.

3. Verfahren nach Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe eines Messobjektes über z. B. NN (Meereshöhe) an einem Ortungspunkt bestimmt wird durch Kodieren der noch unbekannten Höhe h, dem lokalen Standort, mit dem Kode A, dass der gewählte Bezugswert P₀ des zeitbasierten Bezugssignals, z. B. NN, ebenfalls mit dem Kode A kodiert ist, dass der übrige abzudeckende Höhenbereich des Bezugssignals kodiert ist mit dem Kode B, der mit dem Kode A keine Korrelation aufweist, daß ausgehend vom Punkt NN der Bezugswert P₀ in einem schnellen Suchlauf den vertikalen modellierten Meßbereich H mit hoher Geschwindigkeit zeitlich einmal oder periodisch durchfährt, bis er am gemeinsamen Korrelator auf den Kode A des Punktes P trifft und zum Zeitpunkt t_k ein Korrelationssignal ergibt, das die Lage des Punktes P innerhalb des Meßbereiches H definiert und über die Beziehung (t_k/T)H = h die gesuchte Höhe h des lokalen Standortes P liefert.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß für die Bestimmung der geographischen Länge eines unbekannten Standortes P auf der Erde als Bezugswert P₀ des Bezugssignalgebers der 0°-Meridian von Greenwich und als Fixpunkt die Sonne, bekannt aus den entsprechenden Tabellen mit den Rektaszensionswerten in Bezug auf die Weltzeit t, eine virtuelle Erde z. B. als Breitenkreis modelliert wird, auf dem als Funktion der Weltzeit t zu jedem beliebigen Zeitpunkt t_x bekannt ist, welcher Winkel Φ_x sich zwischen dem 0°- Meridian von Greenwich und dem Meridan befindet, in dessen Ebene zu diesem Zeitpunkt t_x die Verbindungslinie Sonne-Mittelpunkt der Erde liegt, und dass alle anderen Meridiane des 2π-Meridianbereiches des virtuellen Breitenkreises mit einem Kode B markiert sind, der keinerlei Korrelation mit dem Kode A bewirkt, daß zum Zeitpunkt t_x, an dem eine Messung stattfinden soll, eine stark zeitgeraffte Drehung der virtuellen Erde eingeleitet wird mit einem Suchvorgang, bei dem der Winkel t mit einer so hohen Winkel- geschwindigkeit verändert wird, dass demgegenüber die Position der realen Erde mit dem eigenen Standort P als quasistationär betrachtet werden kann, dass der schnelle Suchvorgang abgeschlossen ist, wenn nach einer vom Meridian von P abhängigen Zeit Δt zu einem Zeitpunkt t_k das Zusammentreffen des Kodes A des bewegten Bezugsmeridians P₀ mit dem Kode A des unbekannten Punktes P auf der realen Erde in einem Korrelator zu einem Korrelationssignal führt, das einen Winkel Φ_y zwischen dem dann wegen P₀ = P nicht mehr unbekannten Standortmeridian und dem momentanen, zu Φ_y gehörigen Mittagsmeridian definiert, und dass sich die gesuchte Länge des Punktes P ergibt aus der Beziehung θ_P = φ_y - φ_x.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet daß für die Bestimmung der geographischen Breite eines unbekannten Standortes P auf der Erde dieser Standort P mit einem beliebigen, der gewählten Winkelauflösung entsprechenden Kode A markiert wird, dass in einem Rechner mit integrierter genauer Weltzeituhr und einem ebenfalls integrierten Datenspeicher eine virtuelle Erde modelliert wird, in der als Funktion der terrestrischen Weltzeit t zu jedem beliebigen Zeitpunkt t_x unter Berücksichtigung der Deklination bekannt ist, welcher Winkel φ_u sich zwischen einer beliebig wählbaren, ebenfalls mit dem Kode A markierten Bezugsbreite wie beispielsweise dem mit 0° angenommenen Südpol und der Breite befindet, in deren Ebene zu diesem Zeitpunkt t_x die Verbindungslinie Sonne-Mittelpunkt der Erde liegt, die hier als Mittagsbreite bezeichnet wird, deren Deklinationswert aus einschlägigen Tabellen bekannt ist, und dass alle anderen Breiten des π- Breitenbereiches vom Südpol zum Nordpol der virtuellen Erde mit einem Kode B markiert sind, der keinerlei Korrelation mit dem Kode A bewirkt, dass zum Zeitpunkt t_x eine stark zeitgeraffte Drehung der virtuellen Erde um eine zur Mittagsmeridianebene zu diesem Zeitpunkt orthogonalen Drehachse eingeleitet wird mit einem Suchvorgang, bei dem der Winkel Φ_u mit einer so hohen Winkelgeschwindigkeit verändert wird, dass demgegenüber die Position der realen Erde mit dem eigenen Standort P als quasistationär betrachtet werden kann, dass der schnelle Suchvorgang abgeschlossen ist, wenn nach einer Zeit Δt zu einem Zeitpunkt t_k das Zusammentreffen des Kodes A der bewegten Bezugsbreite P₀ mit dem Kode A des unbekannten Punktes P auf der realen Erde in einem Korrelator zu einem Korrelationssignal führt, das einen Winkel Φ_v zwischen der dann wegen P₀ = P nicht mehr unbekannten Standortbreite und der momentanen, zu Φ_u gehörigen Mittagsbreite definiert, und daß sich die gesuchte Breite des Punktes P ergibt aus der Beziehung φ_P = Φ_v - Φ_u.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitpunkte t_x in beliebigen regelmässigen oder unregelmässigen Zeitabständen aufeinanderfolgen können und dass jeder einzelne Zeitpunkt autonom die genauen Werte für Länge, Breite und Höhe des Meßobjektes liefert, also den dreidimensionalen Standort.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Standorte fester und beweglicher Meßträger in gleicher Weise bestimmt werden, indem durch die Wahl einer sehr hohen Winkelgeschwindigkeit für die jeweilige zeitgeraffte Suchphase eine quasistationäre reale Situation herbeigeführt wird, in welcher der momentane Standort unabhängig vom eigenen Bewegungszustand ermittelbar ist.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meridian-, Breiten- und Höhenbestimmung mit einem Computer erfolgen, der mit einer der gewünschten Ortungsgenauigkeit und -auflösung angepassten genauen Uhr und einem Taktgeber sehr hoher Taktfrequenz ausgestattet ist.

9. Verfahren nach Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit eines Messobjektes über Grund aus mehreren Ortungspunkten unter Berückichtigung der Zeit mit bekannten Formeln der Differenzen- oder Differentialrechnung berechnet wird.

10. Verfahren nach Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Übereinstimmung der zeitbasierten Werte und der Meßwerte durch einmalige oder mehrfache Eichung erzielt wird.

11. Verfahren nach Ansprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß inertiale Raumvektoren wie Nord oder Lot aus mehreren zeitlich sehr schnell nacheinander bestimmten Ortungspunkten berechnet und bezogen auf das die Eigenortung durchführende Objekt angegeben werden.

12. Verfahren nach Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet daß die Zeiteichung der lokalen Uhr gelegentlich über Funksignale erfolgt, die von Zeitsendern ausgestrahlt werden.

13. Verfahren nach Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß mit mindestens vier orthogonal zueinander in festen Abständen voneinander angeordneten Ortungseinrichtungen die Funktion von Lagewinkelsensoren erbracht wird.