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DE102010006706A1 - System for determining position of subscriber of satellite-based mobile radio system, has receivers for receiving signals, where position of terminal is determined by pseudo-ranging on basis of arrival time points and receiver positions - Google Patents

System for determining position of subscriber of satellite-based mobile radio system, has receivers for receiving signals, where position of terminal is determined by pseudo-ranging on basis of arrival time points and receiver positions Download PDF

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DE102010006706A1
DE102010006706A1 DE102010006706A DE102010006706A DE102010006706A1 DE 102010006706 A1 DE102010006706 A1 DE 102010006706A1 DE 102010006706 A DE102010006706 A DE 102010006706A DE 102010006706 A DE102010006706 A DE 102010006706A DE 102010006706 A1 DE102010006706 A1 DE 102010006706A1
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DE
Germany
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receiver
receivers
mobile radio
determining
time
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Ceased
Application number
DE102010006706A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans L. Dr. 85521 Trautenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus DS GmbH
Original Assignee
Astrium GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

The system has receivers (10-16) for receiving signals of a mobile radio terminal (18) of a subscriber, where each receiver is arranged in an aircraft and exhibits a time reference (26). An arrival time point of identical signal instances (20) of the signals transmitted by the mobile radio terminal, is determined for each receiver based on the respective time references. A position of the mobile radio terminal is determined by pseudo-ranging on basis of the determined arrival time points and known positions of the receivers.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Ermittlung der Position von Teilnehmern eines insbesondere satellitengestützten Mobilfunksystems gemäß Anspruch 1 und einen für ein derartiges System ausgebildeten Empfänger gemäß Anspruch 7.The invention relates to a system for determining the position of subscribers of a particular satellite-based mobile radio system according to claim 1 and a receiver designed for such a system according to claim 7.

Aus der DE 10 2005 061 596 A1 ist ein System zur Ermittlung des Standortes von Teilnehmern eines satellitengestützten Mobilfunksystems bekannt. Mittels einer Funk-Empfangs- und Peil-Einrichtung, die in einem im Ermittlungsgebiet fliegenden Fluggerät angeordnet ist, werden die im Uplink-Frequenzbereich des Mobilfunksystems jeweils aktiven Funkkanäle und die Richtung (Azimut) der auf diesen Funkkanälen aktiven Teilnehmer gegenüber der momentanen Position des Fluggerätes ermittelt. Dieses bekannte System verwendet zur Standortermittlung Peilung, was die Genauigkeit beschränkt.From the DE 10 2005 061 596 A1 A system for determining the location of subscribers of a satellite-based mobile radio system is known. By means of a radio receiving and direction finding device which is arranged in an aircraft flying in the detection area, the radio channels active in the uplink frequency range of the mobile radio system and the direction (azimuth) of the active on these radio channels participants with respect to the current position of the aircraft determined. This known system uses bearing for location finding, which limits accuracy.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine andere Ermittlung der Position von Teilnehmern eines insbesondere satellitengestützten Mobilfunksystems vorzuschlagen.Object of the present invention is to propose a different determination of the position of subscribers of a particular satellite-based mobile system.

Diese Aufgabe wird durch ein System zur Ermittlung der Position von Teilnehmern eines insbesondere satellitengestützten Mobilfunksystems mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch einen für ein derartiges System ausgebildeten Empfänger mit den Merkmalen von Anspruch 7 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a system for determining the position of subscribers of a particular satellite-based mobile radio system with the features of claim 1 and by a receiver designed for such a system having the features of claim 7. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, anstelle einer in einem Fluggerät angeordneten Funk-Empfangs- und Peil-Einrichtung mindestens drei zeitlich miteinander synchronisierte Empfänger für Mobilfunksignale zu verwenden, um jeweils den Ankunftszeitpunkt der gleichen Instanz eines von einem Terminal eines Teilnehmer eines Mobilfunksystems ausgesendeten Signals bei den Empfängern zu bestimmen. Aus den Ankunftszeiten der Signale bei den unterschiedlichen Empfängern, deren Positionen beispielsweise über Satellitenpositionierung bestimmt werden können, wird dann über Pseudoranging und insbesondere die aus der Satellitennavigation bekannten Gleichungen zur Positionsbestimmung die Position des Teilnehmers des Mobilfunksystems, d. h. des Mobilfunkterminals bestimmt. Unter Mobilfunksystem wird insbesondere ein satellitengestütztes Mobilfunksystem verstanden. Prinzipiell eignet sich die vorliegende Erfindung aber für jede Art von Mobilfunksystem, also beispielsweise auch für Mobilfunksysteme mit einem auf der Erdoberfläche angeordneten Netz von ortsfesten Basisstationen oder Systeme mit auf der Erdoberfläche mobilen Basisstationen, wie zum Beispiel auf Messen oder in geschlossenen Räumlichkeiten eingesetzte Basisstationen oder sogenannte Femtozellen verwendende Mobilfunksysteme. Durch die Verwendung von Pseudoranging zur Positionsbestimmung kann die Genauigkeit der Positionsbestimmung mittels Peilung erhöht werden. Weiterhin können die Empfänger und deren Antennen für Signale von Mobilfunkterminals deutlich kleiner als Peilempfänger ausfallen, was eine Integration in auf kleineren Trägern für die Empfänger möglich macht.An essential idea of the invention is to use at least three receivers for mobile radio signals which are synchronized with each other in time, instead of a radio receiving and direction finding device arranged in an aircraft, in each case determining the arrival time of the same instance of a signal transmitted by a terminal of a subscriber of a mobile radio system at the recipients. From the arrival times of the signals at the different receivers whose positions can be determined, for example, via satellite positioning, the position of the subscriber of the mobile radio system, that is to say the position of the subscriber of the mobile radio system, is then determined via pseudoranging and in particular the equations for position determination known from satellite navigation. H. of the mobile terminal. Under mobile radio system is understood in particular a satellite-based mobile radio system. In principle, however, the present invention is suitable for any type of mobile radio system, ie, for example, for mobile radio systems with a network of fixed base stations arranged on the earth's surface or systems with base stations that are mobile on the earth's surface, for example base stations used at trade fairs or in closed premises or so-called Mobile telephony systems using femtocells. By using pseudoranging for position determination, the accuracy of position determination can be increased by means of bearing. Furthermore, the receivers and their antennas for signals from mobile terminals can be significantly smaller than direction finders, which makes integration in smaller carriers possible for the receiver.

Gemäß einer Ausführungsform betrifft die Erfindung ein System zur Ermittlung der Position von Teilnehmern eines Mobilfunksystems, wobei
mindestens drei Empfängern für Signale eines Mobilfunkterminals eines Teilnehmers vorgesehen sind,
die mindestens drei Empfänger jeweils eine Zeitreferenz aufweisen,
jeder Empfänger in einem Fluggerät angeordnet ist,
für jeden Empfänger jeweils der Ankunftszeitpunkt der gleichen Instanz eines vom Mobilfunkterminal ausgesendeten Signals anhand der jeweiligen Zeitreferenz ermittelt wird, und

  • – die Position des Mobilfunkterminals mittels Pseudoranging auf Basis der ermittelten Ankunftszeitpunkte und der bekannten Positionen der Empfänger bestimmt wird.
According to one embodiment, the invention relates to a system for determining the position of subscribers of a mobile radio system, wherein
at least three receivers are provided for signals of a mobile terminal of a subscriber,
the at least three receivers each have a time reference,
each receiver is arranged in an aircraft,
for each receiver, the time of arrival of the same instance of a signal transmitted by the mobile radio terminal is determined on the basis of the respective time reference, and
  • - The position of the mobile terminal is determined by pseudoranging on the basis of the determined arrival times and the known positions of the receiver.

Drei Empfänger reichen im Prinzip aus, wenn ein hinreichend genaues Modell für die Erdoberfläche vorhanden ist und davon ausgegangen werden kann, dass das Mobilfunkterminal der Erdoberfläche sehr nahe ist. Die Zeitreferenzen der Empfänger können, müssen aber nicht physikalisch synchronisiert sein. Vielmehr reicht es aus, Unterschiede der Zeitreferenzen zu kennen und damit eine virtuelle Synchronisation zu berechnen.In principle, three receivers are sufficient if a sufficiently accurate model for the earth's surface is available and it can be assumed that the mobile terminal is very close to the earth's surface. The time references of the receivers may or may not be physically synchronized. Rather, it is sufficient to know differences in time references and thus to calculate a virtual synchronization.

Insbesondere können vier Empfänger vorgesehen sein und es kann die Position des Mobilfunkterminals im Raum ermittelt werden. Vier Empfänger sind notwendig, wenn kein Modell der Erdoberfläche vorhanden ist.In particular, four receivers can be provided and the position of the mobile radio terminal in the room can be determined. Four receivers are necessary if no model of the earth's surface is available.

Ein Empfänger kann in einer mobilen fliegenden insbesondere autonomen Plattform integriert sein.A receiver may be integrated in a mobile, especially autonomous, flying platform.

Ferner kann eine Positionsermittlungseinheit zum Ermitteln der Position des Mobilfunkterminals mittels Pseudoranging vorgesehen sein, mit der die Empfänger kommunikationsmäßig verbunden sind, und jeder Empfänger kann zum Ermitteln des Ankunftszeitpunkts einer Instanz eines vom Mobilfunkterminal ausgesendeten Signals und zum Übermitteln des Ankunftszeitpunkts mit einer Kennung der entsprechenden Signalinstanz an die Positionsermittlungseinheit ausgebildet sein.Furthermore, a position determination unit may be provided for determining the position of the mobile terminal by means of pseudoranging, to which the receivers are connected by communication, and each receiver may indicate the arrival time of an instance of a signal transmitted by the mobile terminal and transmit the arrival time with an identifier of the corresponding signal instance the position detection unit may be formed.

Die Positionsermittlungseinheit kann in einem der Empfänger integriert sein.The position determination unit may be integrated in one of the receivers.

Es kann auch jeder Empfänger eine Positionsermittlungseinheit aufweisen. Each recipient may also have a position determination unit.

Die Erfindung betrifft ferner in einer Ausführungsform einen Empfänger für Signale von Mobilfunkterminals von Teilnehmern eines Mobilfunksystems, der zur Verwendung in einem System nach der Erfindung und wie vorstehenden beschrieben und zum Ermitteln der Ankunftszeitpunkt der Instanz eines von einem Mobilfunkterminal ausgesendeten Signals ausgebildet ist.The invention further relates in one embodiment to a receiver for signals from mobile terminals of subscribers of a mobile radio system, which is designed for use in a system according to the invention and as described above and for determining the arrival time of the instance of a signal emitted by a mobile radio terminal.

Der Empfänger kann eine Eigenpositionsbestimmungseinheit aufweisen, die zum Ermitteln seiner eigenen Position anhand von Signalen eines Satellitennavigationssystems ausgebildet ist.The receiver may include an eigenposition determination unit configured to determine its own position based on signals from a satellite navigation system.

Die Eigenpositionsbestimmungseinheit kann ausgebildet sein, die Systemzeit des Satellitennavigationssystems zu ermitteln und als eigene Zeitreferenz für das Ermitteln der Ankunftszeitpunkte der von Mobilfunkterminals ausgesendeten Signale zu verwenden.The self-position determination unit can be designed to determine the system time of the satellite navigation system and to use it as a separate time reference for determining the arrival times of the signals emitted by mobile radio terminals.

Der Empfänger kann auch eine Kommunikationseinheit aufweisen, die zum Kommunizieren mit einem anderen Empfänger und/oder einer Positionsermittlungseinheit zum Ermitteln der Position eines Mobilfunkterminals mittels Pseudoranging vorgesehen ist, und der Empfänger kann ferner ausgebildet sein, über die Kommunikationseinheit den Ankunftszeitpunkt mit einer Kennung der entsprechenden Signalinstanz zu übermitteln.The receiver may also include a communication unit provided for communicating with another receiver and / or a position detecting unit for detecting the position of a mobile terminal by means of pseudoranging, and the receiver may be further configured to communicate via the communication unit the arrival time with an identifier of the corresponding signal instance to convey.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the embodiments illustrated in the drawings.

In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in den Zeichnungen werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.In the description, in the claims, in the abstract and in the drawings, the terms and associated reference numerals used in the list of reference numerals recited below are used.

Die Zeichnungen zeigen inThe drawings show in

1 ein Ausführungsbeispiel eines Systems zur Ermittlung der Position von Teilnehmern eines Mobilfunksystems gemäß der Erfindung. 1 An embodiment of a system for determining the position of subscribers of a mobile radio system according to the invention.

In der folgenden Beschreibung können gleiche, funktional gleiche und funktional zusammenhängende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Absolute Werte sind im Folgenden nur beispielhaft angegeben und sind nicht als die Erfindung einschränkend zu verstehen.In the following description, identical, functionally identical and functionally connected elements may be provided with the same reference numerals. Absolute values are given below by way of example only and are not to be construed as limiting the invention.

Ein auf der Erdoberfläche befindliches Mobilfunkterminal 18 sendet eine Instanz 20 eines Signals im Uplink-Kanal zu Satelliten eines satellitengestützten Mobilfunksystems. Die gesendete Signalinstanz 20 wird von einem ersten, zweiten, dritten und vierten Empfänger 10, 12, 14 bzw. 16 empfangen und zur Positionsermittlung des Mobilfunkterminals 18 wie im Folgenden beschrieben ausgewertet. Im Prinzip reichen bereits drei Empfänger zum Ermitteln der Position des Mobilfunkterminals 18 aus, wenn ein hinreichend genaues Modell der Erdoberfläche vorhanden ist und davon ausgegangen werden kann, dass ein Benutzer mit dem Mobilfunkterminal der Erdoberfläche sehr nahe ist, was in vielen Situationen der Fall sein dürfte.A mobile terminal located on the earth's surface 18 sends an instance 20 a signal in the uplink channel to satellites of a satellite-based mobile radio system. The transmitted signal instance 20 is received by a first, second, third and fourth recipients 10 . 12 . 14 respectively. 16 received and for determining the position of the mobile terminal 18 evaluated as described below. In principle, three receivers are already sufficient for determining the position of the mobile radio terminal 18 if there is a sufficiently accurate model of the earth's surface and it can be assumed that a user is very close to the earth's mobile terminal, which is likely to be the case in many situations.

Die vier Empfänger 10, 12, 14 und 16 sind in über der Erdoberfläche mobilen fliegenden Plattformen integriert, beispielsweise in unbemannten Fluggeräten (Drohnen, Ballons). Die Plattformen können insbesondere autonome Plattformen sein, die sich im Luftraum über einem bestimmten Gebiet auf der Erdoberfläche weitgehend ohne externe Steuerung bewegen. Ein oder mehrere Empfänger können auch in bodengestützten mobilen Plattformen untergebracht oder gar ortsfest sein. Bei den fliegenden Plattformen kann es sich auch um in der Luft fahrende Plattformen wie in Flugzeugen integrierte Empfänger handeln.The four receivers 10 . 12 . 14 and 16 are integrated in over-the-ground mobile flying platforms, for example in unmanned aerial vehicles (drones, balloons). In particular, the platforms may be autonomous platforms that move in the airspace over a particular area of the earth's surface largely without external control. One or more receivers may also be housed in ground-based mobile platforms or even be stationary. The flying platforms may also be airborne platforms, such as aircraft integrated receivers.

Jeder Empfänger 10, 12, 14 und 16 ist mit einer eigenen Zeitreferenz 26 ausgestattet. Die Zeitreferenzen 26 aller Empfänger 10, 12, 14 und 16 können physikalisch synchronisiert sein. Die Synchronisation wird dadurch erreicht, dass jeder Empfänger 10, 12, 14 und 16 außerdem einen Empfänger 24 für Signale eines Satellitennavigationssystems wie beispielsweise von NAVSTAR GPS, GLONASS oder dem zukünftigen europäischen GALILEO-System besitzt, und dass die Empfänger 24 ausgebildet sind, die Systemzeit des Satellitennavigationssystems aus empfangenen Signalen zu ermitteln. Anhand der ermittelten Systemzeit stellt ein Empfänger 24 die Zeitreferenz 26 ein. Alternativ können die Zeitreferenzen 26 auch nicht physikalisch synchronisiert sein und eine virtuelle Synchronisation berechnet werden, wenn die Zeitunterschiede zwischen den Zeitreferenzen bekannt sind.Every receiver 10 . 12 . 14 and 16 is with its own time reference 26 fitted. The time references 26 all recipients 10 . 12 . 14 and 16 can be physically synchronized. Synchronization is achieved by having each receiver 10 . 12 . 14 and 16 also a receiver 24 for signals from a satellite navigation system such as NAVSTAR GPS, GLONASS or the future European GALILEO system, and that the receivers 24 are designed to determine the system time of the satellite navigation system from received signals. Based on the determined system time represents a receiver 24 the time reference 26 one. Alternatively, the time references 26 also not be physically synchronized and a virtual synchronization calculated when the time differences between the time references are known.

Beispielsweise können die Empfänger 24 aktuelle Zeiten ihrer Zeitreferenzen 26 periodisch an eine virtuelle Zeitsynchronisation übermitteln, welche die Zeitunterschiede anhand der empfangenen aktuellen Zeiten ermitteln und daraus eine virtuelle Synchronisation berechnen. Die Empfänger 24 dienen weiterhin dazu, die jeweilige Position der Empfänger 10, 12, 14 und 16 im Raum zu ermitteln.For example, the recipients 24 current times of their time references 26 periodically transmit to a virtual time synchronization, which determine the time differences based on the received current times and calculate a virtual synchronization. The recipients 24 serve furthermore to the respective position of the receiver 10 . 12 . 14 and 16 to determine in the room.

Der dritte Empfänger 14 weist ferner eine Positionsermittlungseinheit 22 auf, die beispielsweise in Form eines Prozessors und Speichers, in dem ein vom Prozessor ausführbares Programm zum Ermitteln der Position des Mobilfunkterminals 18 gespeichert ist, implementiert sein kann.The third receiver 14 also has a position detection unit 22 on, for example, in the form of a processor and memory in which a processor executable program for determining the location of the mobile station 18 stored, can be implemented.

Weiterhin weist jeder Empfänger 10, 12, 14 und 16 eine Kommunikationseinheit 28 beispielsweise in Form eines Funkmoduls auf, die es ihm ermöglicht, mit anderen Empfängern zu kommunizieren, insbesondere Daten an diese zu übertragen. In 1 haben der erste, zweite und vierte Empfänger 10, 12 bzw. 16 jeweils eine Kommunikationsverbindung über ihre Kommunikationseinheit 28 mit dem dritten Empfänger 14 aufgebaut, über die sie jeweils den Ankunftszeitpunkt der Signalinstanz 20, die Kennung der Signalinstanz sowie ihre eigene Position an die Positionsermittlungseinheit 22 übertragen. Die Positionsermittlungseinheit 22 erhält ebenso vom dritten Empfänger 14 den Ankunftszeitpunkt der Signalinstanz 20, die Kennung der Signalinstanz sowie seine eigene Position.Furthermore, each recipient has 10 . 12 . 14 and 16 a communication unit 28 For example, in the form of a radio module, which allows him to communicate with other recipients, in particular to transmit data to them. In 1 have the first, second and fourth recipients 10 . 12 respectively. 16 in each case a communication connection via their communication unit 28 with the third receiver 14 via which they respectively determine the arrival time of the signal instance 20 , the identifier of the signal instance and its own position to the position detection unit 22 transfer. The position determination unit 22 also receives from the third recipient 14 the arrival time of the signal instance 20 , the identifier of the signal instance as well as its own position.

Die Empfänger 10, 12, 14 und 16 können derart ausgebildet sein, dass sie fortlaufend die Uplink-Kanäle von einem Mobilfunksystems abhören und den Ankunftszeitpunkt jeder Instanz eines Signals in einem abgehörten Uplink-Kanal zusammen mit einer Kennung der Signalinstanz über eine Kommunikationsverbindung an eine Positionsermittlungseinheit 22 übertragen.The recipients 10 . 12 . 14 and 16 may be configured to continuously monitor the uplink channels from a mobile radio system and the arrival time of each instance of a signal in an intercepted uplink channel together with an identifier of the signal instance via a communication link to a position detection unit 22 transfer.

Die Positionsermittlungseinheit kann auch als eigenständige Einheit beispielsweise in einer weiteren fliegenden Plattform oder auf der Erdoberfläche vorgesehen sein. Es kann auch in jedem Empfänger eine Positionsermittlungseinheit vorgesehen sein, so dass im Prinzip jeder Empfänger autonom nur mit Hilfe von Ankunftszeitpunkten einer Signalinstanz bei anderen Empfängern die Position des Mobilfunkterminals ermitteln kann.The position determination unit can also be provided as a separate unit, for example, in another flying platform or on the earth's surface. It can also be provided in each receiver, a position detection unit, so that in principle each receiver can autonomously determine the position of the mobile terminal with the aid of arrival times of a signal instance at other receivers.

Anhand der von jedem Empfänger 10, 12, 14 und 16 erhaltenen Datentripel „Ankunftszeitpunkt der Signalinstanz am Empfänger”, „Kennung der Signalinstanz” und „Position des Empfängers” ermittelt die Positionsermittlungseinheit 22 mit den Ankunftszeitpunkten der gleichen Instanz eines Signals und den Positionen der Empfänger über Pseudoranging und die aus dem Gebiet der Satellitennavigation bekannten Gleichungen zur Positionsbestimmung die Position des Mobilfunkterminals 18. Zur Ermittlung der Position des Terminals 18 auf der Erdoberfläche reichen im Prinzip die Daten von drei Empfängern aus, für die Positionsbestimmung im Raum sind die Daten von wenigstens vier Empfängern nötig.On the basis of each recipient 10 . 12 . 14 and 16 received data triplets "time of arrival of the signal instance at the receiver", "identifier of the signal instance" and "position of the receiver" determines the position detection unit 22 with the arrival times of the same instance of a signal and the positions of the receivers via pseudoranging and the equations for position determination known from the field of satellite navigation, the position of the mobile radio terminal 18 , To determine the position of the terminal 18 On the earth's surface, in principle, the data from three receivers are sufficient, for the determination of the position in space the data of at least four receivers are necessary.

Mit der vorliegenden Erfindung kann eine relativ genaue Positionsermittlung von Mobilfunkterminals durchgeführt werden. Außerdem können die hierfür erforderlichen Empfänger auf relativ kleinen Trägern, insbesondere autonomen fliegenden Plattformen untergebracht werden.With the present invention, a relatively accurate position determination of mobile terminals can be performed. In addition, the receivers required for this purpose can be accommodated on relatively small carriers, in particular autonomous flying platforms.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
erster Empfänger für die Signale des Mobilfunkterminals 18 first receiver for the signals of the mobile radio terminal 18
1212
zweiter Empfänger für die Signale des Mobilfunkterminals 18 second receiver for the signals of the mobile radio terminal 18
1414
dritter Empfänger für die Signale des Mobilfunkterminals 18 third receiver for the signals of the mobile radio terminal 18
1616
vierter Empfänger für die Signale des Mobilfunkterminals 18 fourth receiver for the signals of the mobile radio terminal 18
1818
Mobilfunkterminal eines satellitengestützten MobilfunksystemsMobile radio terminal of a satellite-based mobile radio system
2020
Signale des Mobilfunkterminals in Uplink-RichtungSignals from the mobile terminal in uplink direction
2222
PositionsermittlungseinheitPosition determining unit
2424
Empfänger für Signale eines SatellitennavigationssystemsReceiver for signals of a satellite navigation system
2626
Zeitreferenztime reference
2828
Kommunikationseinheitcommunication unit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102005061596 A1 [0002] DE 102005061596 A1 [0002]

Claims (10)

System zur Ermittlung der Position von Teilnehmern eines insbesondere satellitengestützten Mobilfunksystems, wobei – mindestens drei Empfängern (10, 12, 14, 16) für Signale eines Mobilfunkterminals (18) eines Teilnehmers vorgesehen sind, – die mindestens drei Empfänger jeweils eine Zeitreferenz (26) aufweisen, – jeder Empfänger in einem Fluggerät angeordnet ist, – für jeden Empfänger jeweils der Ankunftszeitpunkt der gleichen Instanz (20) eines vom Mobilfunkterminal (18) ausgesendeten Signals anhand der jeweiligen Zeitreferenz (26) ermittelt wird, und – die Position des Mobilfunkterminals (18) mittels Pseudoranging auf Basis der ermittelten Ankunftszeitpunkte und der bekannten Positionen der Empfänger bestimmt wird.System for determining the position of subscribers of a particular satellite-based mobile radio system, wherein - at least three receivers ( 10 . 12 . 14 . 16 ) for signals of a mobile radio terminal ( 18 ) of a subscriber, - the at least three receivers each have a time reference ( 26 ), - each receiver is arranged in an aircraft, - for each receiver, respectively, the time of arrival of the same entity ( 20 ) one from the mobile terminal ( 18 ) emitted signal based on the respective time reference ( 26 ), and - the position of the mobile terminal ( 18 ) is determined by means of pseudoranging on the basis of the determined arrival times and the known positions of the receivers. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens vier Empfänger (10, 12, 14, 16) vorgesehen sind und die Position des Mobilfunkterminals (18) im Raum ermittelt wird.System according to claim 1, characterized in that at least four receivers ( 10 . 12 . 14 . 16 ) and the position of the mobile terminal ( 18 ) is determined in the room. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Empfänger (10, 12, 14, 16) in mindestens einer mobilen fliegenden insbesondere autonomen Plattform integriert ist.System according to claim 1 or 2, characterized in that at least one receiver ( 10 . 12 . 14 . 16 ) is integrated in at least one mobile flying, in particular autonomous, platform. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Positionsermittlungseinheit (22) zum Ermitteln der Position des Mobilfunkterminals (18) mittels Pseudoranging vorgesehen ist, mit der die Empfänger (10, 12, 14, 16) kommunikationsmäßig verbunden sind, und wobei – jeder Empfänger (10, 12, 14, 16) zum Ermitteln des Ankunftszeitpunkts einer Instanz (20) eines vom Mobilfunkterminal ausgesendeten Signals und zum Übermitteln des Ankunftszeitpunkts mit einer Kennung der entsprechenden Signalinstanz an die Positionsermittlungseinheit (22) ausgebildet ist.System according to claim 1, 2 or 3, characterized in that - a position determining unit ( 22 ) for determining the position of the mobile radio terminal ( 18 ) is provided by means of pseudoranging, with which the receivers ( 10 . 12 . 14 . 16 ) are communicatively connected, and wherein - each recipient ( 10 . 12 . 14 . 16 ) for determining the time of arrival of an entity ( 20 ) of a signal transmitted by the mobile terminal and for transmitting the arrival time with an identifier of the corresponding signal instance to the position detection unit ( 22 ) is trained. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsermittlungseinheit (22) in einem der Empfänger integriert ist.System according to claim 4, characterized in that the position determining unit ( 22 ) is integrated in one of the receivers. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Empfänger eine Positionsermittlungseinheit aufweist.System according to claim 4, characterized in that each receiver has a position detection unit. Empfänger (10, 12, 14, 16) für Signale (20) von Mobilfunkterminals (18) von Teilnehmern eines Mobilfunksystems, der zur Verwendung in einem System nach einem der vorhergehenden Ansprüche und zum Ermitteln der Ankunftszeitpunkt der Instanz (20) eines von einem Mobilfunkterminal ausgesendeten Signals ausgebildet ist.Receiver ( 10 . 12 . 14 . 16 ) for signals ( 20 ) of mobile terminals ( 18 ) of subscribers of a mobile radio system for use in a system according to any one of the preceding claims and for determining the time of arrival of the entity ( 20 ) is formed of a signal emitted by a mobile terminal signal. Empfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Eigenpositionsbestimmungseinheit (24) aufweist, die zum Ermitteln seiner eigenen Position anhand von Signalen eines Satellitennavigationssystems ausgebildet ist.Receiver according to claim 7, characterized in that it comprises a self-position determining unit ( 24 ) adapted to determine its own position based on signals from a satellite navigation system. Empfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Eigenpositionsbestimmungseinheit (24) ausgebildet ist, die Systemzeit des Satellitennavigationssystems zu ermitteln und als eigene Zeitreferenz (26) für das Ermitteln der Ankunftszeitpunkte der von Mobilfunkterminals ausgesendeten Signale zu verwenden.Receiver according to claim 8, characterized in that the self-position determining unit ( 24 ) is designed to determine the system time of the satellite navigation system and as a separate time reference ( 26 ) for determining the arrival times of the signals emitted by mobile terminals. Empfänger nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Kommunikationseinheit (28) aufweist, die zum Kommunizieren mit einem anderen Empfänger und/oder einer Positionsermittlungseinheit zum Ermitteln der Position eines Mobilfunkterminals mittels Pseudoranging vorgesehen ist, und der Empfänger ferner ausgebildet ist, über die Kommunikationseinheit den Ankunftszeitpunkt mit einer Kennung der entsprechenden Signalinstanz zu übermitteln.Receiver according to claim 7, 8 or 9, characterized in that it comprises a communication unit ( 28 ), which is provided for communicating with another receiver and / or a position determining unit for determining the position of a mobile terminal by means of pseudoranging, and the receiver is further adapted to transmit via the communication unit the arrival time with an identifier of the corresponding signal instance.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3060763A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-22 Centre National D'etudes Spatiales METHOD AND SYSTEM FOR LOCATING A RADIO FREQUENCY TRANSMITTER

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040029558A1 (en) * 2002-08-06 2004-02-12 Hang Liu Method and system for determining a location of a wireless transmitting device and guiding the search for the same
US20050285780A1 (en) * 2001-10-05 2005-12-29 Murphy Timothy A Method and apparatus for providing an integrated communications, navigation and surveillance satellite system
DE102005061596A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg System for determining the location of subscribers of a satellite-based mobile radio system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050285780A1 (en) * 2001-10-05 2005-12-29 Murphy Timothy A Method and apparatus for providing an integrated communications, navigation and surveillance satellite system
US20040029558A1 (en) * 2002-08-06 2004-02-12 Hang Liu Method and system for determining a location of a wireless transmitting device and guiding the search for the same
DE102005061596A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg System for determining the location of subscribers of a satellite-based mobile radio system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3060763A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-22 Centre National D'etudes Spatiales METHOD AND SYSTEM FOR LOCATING A RADIO FREQUENCY TRANSMITTER

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