DE19921888A1 - Radio broadcast surveillance for detecting unlicensed radio station - Google Patents
Radio broadcast surveillance for detecting unlicensed radio stationInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Radioüberwachung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Technik zur Bestimmung des Standortes einer Radiowellenquelle, wie beispielsweise einer unlizensierten Radiostation in einer bestimmten Region, Überwachung der genutzten Umgebung der Radiowellenmittel und zur Identifizierung und Visualisierung einer Radiowellenquelle, wenn eine solche Radiowellenquelle gefunden wird.The invention relates to a method and an apparatus for Radio surveillance. In particular, the present invention relates to a technique to determine the location of a radio wave source, such as one unlicensed radio station in a specific region, monitoring the used environment of the radio wave means and for identification and Visualization of a radio wave source if such a radio wave source Is found.
Nach dem Stand der Technik werden eine Vielzahl von Meßstationen (Radioüberwachungseinrichtungen) an verschiedenen Punkten angeordnet, um eine Radiowellenquelle, wie beispielsweise eine unlizensierte Radiostation, aufzuspüren und deren Position zu bestimmen, wobei die Meßstationen die Richtungen eintreffender Radiowellen von der Radiowellenquelle ermitteln, indem Yagi-Uda-Antennen oder Goniometer benutzt werden. Die Position der Radiowellenquelle wird dadurch bestimmt, daß die Richtungen der bei den Meßstationen eintreffenden Radiowellen auf einer Karte ausgegeben werden, um die Position eines Kreuzungspunktes zu ermitteln (siehe z. B. Herndon H. Jenkins, "Small-Aperture Radio Direction-Finding", Artech House, 1991). Um eine strafrechtliche Verfolgung der unlizensierten Radiostation einleiten zu können, muß festgestellt werden, welches Objekt an der gefundenen Position die eigentliche Strahlenquelle der Radiowelle ist, nachdem die Position der unlizensierten Radiostation in der oben beschriebenen Art und Weise ermittelt wurde. In diesem Sinne wird die Feststellung der Position der Radiowellenquelle auf einer Karte als Spezifizierung der Position der Radiowellenquelle und die Ermittlung, welches Objekt an der gefundenen Position die eigentliche Strahlenquelle der Radiowelle ist, als Identifizierung der Radiowellenquelle bezeichnet.According to the prior art, a large number of measuring stations (Radio monitoring devices) arranged at different points to a radio wave source, such as an unlicensed radio station, track down and determine their position, the measuring stations the Determine directions of incoming radio waves from the radio wave source, using Yagi-Uda antennas or goniometers. The position of the Radio wave source is determined by the directions of the at Measuring stations arriving radio waves are output on a map determine the position of a crossing point (see e.g. Herndon H. Jenkins, "Small-Aperture Radio Direction-Finding", Artech House, 1991). To one to be able to initiate criminal prosecution of the unlicensed radio station, it must be determined which object the The actual radiation source of the radio wave is after the position of the unlicensed radio station in the manner described above has been. In this sense, the determination of the position of the radio wave source on a map specifying the location of the radio wave source and the Determine which object at the position found is the actual one Radiation source of the radio wave is, as identification of the radio wave source designated.
Die Anwendung des obengenannten Verfahrens setzt voraus, daß sich eine Radiowelle von einer überwachten Radiowellenquelle direkt entlang eines einzigen Weges zu der Meßstation ausbreitet. Jedoch wird eine von der Quelle ausgesandte Radiowelle manchmal von geographischen Gegebenheiten oder Objekten auf dem Boden, wie beispielsweise Gebäude, abgelenkt oder reflektiert, und breitet sich dadurch nicht direkt aus. Des weiteren erreicht eine Radiowelle von einer Radiowellenquelle durch den Einfluß der geographischen Gegebenheiten oder den Objekten auf dem Boden die Meßstation manchmal über eine Vielzahl von verschiedenen Ausbreitungswegen. Wenn die Position einer Radiowellenquelle als Ziel der Überwachung nach der konventionellen Methode geschätzt wird, treten Fehler bei der Ermittlung der Richtung der eintreffenden Radiowelle auf, wodurch sich das Problem vergrößert, daß die Position der Radiowellenquelle mit einer geringen Genauigkeit geschätzt werden kann. Wenn beispielsweise die Richtung der eintreffenden Radiowellen an drei oder mehr Meßstationen gemessen wird, kann es vorkommen, daß sich die ausgedruckten Richtungen in keinem einzigen Punkt kreuzen. Wo die Genauigkeit der Messung der Position der Radiowellenquelle gering ist, tritt ein anderes Problem auf, nämlich daß auch die Identifizierung der Radiowellenquelle erschwert wird.The application of the above procedure requires that a Radio wave from a monitored radio wave source directly along one spreads only way to the measuring station. However, one is from the source radio wave sometimes emitted from geographical circumstances or Objects on the floor, such as buildings, distracted or reflected, and does not spread directly through it. Furthermore, a radio wave reaches from a radio wave source through the influence of geographic Conditions or the objects on the floor sometimes over the measuring station a variety of different ways of propagation. If the position is one Radio wave source as the target for monitoring according to the conventional method is estimated, errors occur in determining the direction of the incoming Radio wave on, which increases the problem that the position of the Radio wave source can be estimated with low accuracy. If for example the direction of the incoming radio waves at three or more Measuring stations is measured, it can happen that the printed Do not cross directions in any point. Where the accuracy of the measurement the position of the radio wave source is small, another problem arises namely that the identification of the radio wave source is also made more difficult.
Da eine horizontale Suche der eintreffenden Richtungen ohne Informationen bezüglich der vertikalen Richtung durchgeführt wird, ist es bei dem konventionellen Verfahren problematisch, eine Radiowellenquelle zu spezifizieren, die sich in einem Raum eines hohen oder mittelhohen Gebäudes befindet. Des weiteren wird mit dem konventionellen Verfahren als Ergebnis der Messung eine Feldstärke am Standort einer Meßstation ermittelt, die die Radiowelle empfängt, und wenn eine andere Radiostation, die mit der gleichen Frequenz arbeitet, vorhanden ist, kann dies dazu führen, daß die Meßstation die zu beobachtende Radiowelle in Kombination mit der von der anderen Radiostation ausgesandten Radiowelle empfängt. Folglich hat das konventionelle Verfahren den Nachteil, daß das Ergebnis der Messung nicht einfach als numerische Daten für die Übertragungsenergie der Radiowellenquelle angesehen werden kann.Because a horizontal search of the incoming directions without information with respect to the vertical direction, it is with the conventional methods problematic to get a radio wave source specify which is in a room of a high or medium-high building located. Furthermore, with the conventional method as a result, the Measurement determines a field strength at the location of a measuring station, which the Radio wave receives, and if another radio station with the same Frequency works, is present, this can cause the measuring station to observing radio wave in combination with that from the other radio station emitted radio wave receives. Hence the conventional method the disadvantage that the result of the measurement is not simply numerical data can be viewed for the transmission energy of the radio wave source.
Das Ziel der Radioüberwachung besteht nicht nur darin, eine unlizensierte Radiostation aufzufinden, sondern auch darin, eine bessere Nutzung der Umgebung der Radiowellenmittel durch die Untersuchung, ob Radiowelleninterferenzen auftreten oder nicht, oder durch die Ermittlung der Ursachen für eine solche Radiowelleninterferenz zu ermöglichen. Um einen Grund für eine Radiowelleninterferenz zu ermitteln, ist es vorteilhaft, einen Ausbreitungsweg von einer Radiowellenquelle und eine Feldstärkenverteilung zu ermitteln. Jedoch hat das oben beschriebene konventionelle Verfahren den Nachteil, daß es weder bestimmen kann, wie sich eine Radiowelle von einer Radiowellenquelle bis zu einer Meßstation ausbreitet, noch in der Lage ist, eine Feldstärkenverteilung der Radiowelle von der Radiowellenquelle zu ermitteln, unabhängig davon, ob es sich bei der Radiowellenquelle um eine legale oder eine unlizensierte Radiostation handelt.The goal of radio surveillance is not just an unlicensed one Radio station, but also in making better use of the Environment of the radio wave means by examining whether Radio wave interference occurs or not, or by determining the To enable causes of such radio wave interference. To one To determine the reason for radio wave interference, it is advantageous to determine one Path of propagation from a radio wave source and a field strength distribution too determine. However, the conventional method described above has the Disadvantage that it can neither determine how a radio wave from one Radio wave source propagates up to a measuring station, is still able to Determine the field strength distribution of the radio wave from the radio wave source, regardless of whether the radio wave source is legal or legal unlicensed radio station.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Position einer mit Radioüberwachung zu beobachtenden Radiowellenquelle mit großer Genauigkeit geschätzt werden kann, indem der Einfluß der geographischen Gegebenheiten oder von Objekten auf dem Boden berücksichtigt wird.An object of the present invention is to provide a method with which the position of one to be observed with radio surveillance Radio wave source can be estimated with great accuracy by the Influence of geographical conditions or objects on the ground is taken into account.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Position einer mit Radioüberwachung zu beobachtenden Radiowellenquelle mit großer Genauigkeit geschätzt werden kann, indem der Einfluß der geographischen Gegebenheiten oder von Objekten auf dem Boden berücksichtigt wird.Another object of the present invention is an apparatus to create the position of one to be observed with radio surveillance Radio wave source can be estimated with great accuracy by the Influence of geographical conditions or objects on the ground is taken into account.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Richtfähigkeit einer Übertragungsantenne einer Radiowellenquelle ermittelt und die Leistungsverteilung einer Radiowelle der Radiowellenquelle in einfach zu erkennender Weise wiedergegeben werden kann.Another object of the present invention is a method specify the directionality of a transmission antenna Radio wave source determined and the power distribution of a radio wave Radio wave source can be played back in an easily recognizable manner.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Richtfähigkeit einer Übertragungsantenne einer Radiowellenquelle ermittelt und die Leistungsverteilung einer Radiowelle der Radiowellenquelle in einfach zu erkennender Weise wiedergegeben werden kann.Another object of the present invention is an apparatus to create with which the directivity of a transmission antenna Radio wave source determined and the power distribution of a radio wave Radio wave source can be played back in an easily recognizable manner.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, mit dem der Standort einer Radiowellenquelle, wie beispielsweise einer unlizensierten Radiostation, genau identifiziert und die Übertragungsenergie der Radiowellenquelle objektiv geschätzt werden kann.Another object of the present invention is a method specify the location of a radio wave source, such as an unlicensed radio station, precisely identified and the transmission energy the radio wave source can be objectively estimated.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der der Standort einer Radiowellenquelle, wie beispielsweise einer unlizensierten Radiostation, genau identifiziert und die Übertragungsenergie der Radiowellenquelle objektiv geschätzt werden kann, und die sogar bewegbar ist, um eine Radiowellenfotografie zu erhalten.Another object of the present invention is an apparatus to create the location of a radio wave source, such as an unlicensed radio station, precisely identified and the transmission energy the radio wave source can be objectively estimated, and even movable is to get radio wave photography.
Die Lösung der ersten Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfolgt durch ein Verfahren zur Radioüberwachung in einem großen Bereich zur Überwachung einer Radioweile von einer Radiowellenquelle in einem Bereich mit den Schritten Aufstellen einer oder mehrerer Meßstationen, Berechnung der Richtungen der bei jeder Meßstation eintreffenden Radiowellen für jeden einer Vielzahl von Punkten in dem Bereich durch eine Computersimulation, die die Karteninformationen berücksichtigt, unter der Annahme, daß eine Radiowellenquelle an dem Punkt vorhanden ist, getrenntes Beobachten der Richtungen der bei jeder Meßstation eintreffenden Radiowelle von der Radiowellenquelle für einzelne Ausbreitungswege, Vergleichen der beobachteten Richtungen der Radiowelle mit den Ergebnissen der Computersimulation, um aus den Ergebnissen der Computersimulation das Ergebnis herauszufinden, dessen Einfallsrichtungen die größte Ähnlichkeit mit den beobachteten Richtungen der eintreffenden Radiowelle hat, und Unterscheidung eines entsprechenden Punktes gegenüber dem herausgefundenen Ergebnis als eine wahrscheinliche Position und Durchführung einer Computersimulation, während die Position der Radiowellenquelle sukzessiv angepaßt wird, um die Position der Radiowellenquelle zu ermitteln, unter der Annahme, daß die Radiowellenquelle in der Nähe der wahrscheinlichen Position angeordnet ist.The first object of the present invention is achieved by a Radio surveillance method in a large area for surveillance a radio while from a radio wave source in an area with the steps Setting up one or more measuring stations, calculating the directions of the radio waves arriving at each measuring station for each of a multiplicity of points in the area through a computer simulation that the map information is considered, assuming that a radio wave source at the point is present, separate observation of the directions at each measuring station incoming radio wave from the radio wave source for individual Propagation paths, comparing the observed directions of the radio wave with the results of the computer simulation in order to derive from the results of the Computer simulation to find out the result, the directions of incidence of which greatest similarity to the observed directions of the incoming radio wave and distinguishing a corresponding point from the found out result as a probable position and implementation a computer simulation, while the position of the radio wave source successively is adjusted to determine the position of the radio wave source under which Assume that the radio wave source is near the likely position is arranged.
Mit dem oben beschriebenen Verfahren kann durch Nutzung von Karteninformationen zur Durchruhrung einer Computersimulation eine Schätzung der Ausbreitungswege einer eintreffenden Radiowelle durchgeführt werden, wobei die Tatsache berücksichtigt wird, daß sich die Radiowelle nicht direkt ausbreiten muß, was auf den Einfluß der geographischen Gegebenheiten oder Objekte auf dem Boden zurückzuführen ist. Des weiteren können durch die Beobachtung der Richtungen der eintreffenden Radiowellen sowie deren Intensitäten für jeden einzelnen Ausbreitungsweg an jeder Meßstation die Antennenrichtfähigkeit, die Übertragungsenergie der Radiowellenquelle und die Reflektions- und/oder Ablenkungspunkte in der Landschaft geschätzt werden. Ferner kann durch Berechnung und Rekonstruktion einer Radiointensitätsverteilung eine Radiowellenenergiekarte erzeugt werden. Um die Komponenten für die einzelnen Ausbreitungswege getrennt voneinander zu beobachten, wird vorzugsweise eine Radiowellen-Hologrammbeobachtung an den einzelnen Meßstationen durchgeführt, um dann die eintreffenden Richtungen und die Intensitäten aus rekonstruierten Radiowellenbildern zu ermitteln, die über die Radiowellen- Hologrammbeobachtung erhalten werden.With the method described above, by using Map information to perform a computer simulation an estimate the propagation paths of an incoming radio wave are carried out, whereby the fact is taken into account that the radio wave does not propagate directly must be based on the influence of geography or objects is due to the ground. Furthermore, by observing the Directions of the incoming radio waves and their intensities for everyone individual propagation path at each measuring station the antenna directivity, the Transmission energy of the radio wave source and the reflection and / or Distraction points in the landscape can be estimated. Furthermore, by Calculation and reconstruction of a radio intensity distribution Radio wave energy map are generated. To the components for each Observing propagation paths separately from one another is preferably one Radio wave hologram observation at the individual measuring stations carried out, then the incoming directions and the intensities to determine reconstructed radio wave images that are transmitted via the radio wave Hologram observation can be obtained.
Die Lösung der zweiten Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfolgt durch eine Vorrichtung zur Radioüberwachung in einem großen Bereich zur Überwachung einer Radiowelle von einer Radiowellenquelle in einem Bereich, aufweisend eine Simulationseinrichtung zur Durchführung einer Computersimulation der Radiowellenausbreitung basierend auf Karteninformationen, eine oder mehrere Meßstationen zur Beobachtung von Richtungen eintreffender Radiowellen von der Radiowellenquelle und eine Einrichtung zur Herstellung eines Linienschaubildes zur Richtungsfindung, die die Simulationseinrichtung veranlaßt, eine Computersimulation durchzuführen, während eine Position der Radiowellenquelle sukzessiv variiert wird, so daß die an den Meßstationen eintreffenden Richtungen, die durch die Computersimulation ermittelt wurden, die größte Ähnlichkeit mit den an den Meßstationen eintreffenden Richtungen haben, die durch die Beobachtung zur Ermittlung der Position der Radiowellenquelle ermittelt wurden, und zum Zeichnen der Ausbreitungswege der Radiowelle, die durch die Computersimulation der Simulationseinrichtung ermittelt wurden.The second object of the present invention is achieved by a Radio monitoring device in a large area for monitoring a radio wave from a radio wave source in an area having one Simulation device for performing a computer simulation of the Radio wave propagation based on map information, one or more Measuring stations for observing directions of incoming radio waves from the Radio wave source and a device for producing a line diagram to find the direction that causes the simulation device, a Perform computer simulation while positioning the radio wave source is successively varied so that the directions arriving at the measuring stations, which were determined by the computer simulation, the greatest similarity with have the directions arriving at the measuring stations, which by the Observation to determine the position of the radio wave source were determined, and for drawing the propagation paths of the radio wave through the Computer simulation of the simulation device were determined.
Die Lösung einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfolgt durch ein Radiowellenaufnahmeverfahren zur Suche einer Radiowellenquelle und zum Anfertigen eines Bildes von der Radiowellenquelle aus der Nachbarschaft der Radiowellenquelle, das die Schritte Messung der Richtungen der eintreffenden Radiowelle von der Radiowellenquelle an einer Vielzahl von Meßstationen, Bestimmen einer Position als Beobachtungspunkt basierend auf den gemessenen eintreffenden Richtungen, Bewegen zum Beobachtungspunkt und Durchführen einer Radiowellen-Hologrammbeobachtung am Beobachtungspunkt und Erhalten einer Radiowellenfotografie von der Radiowellenquelle basierend auf der Radiowellen-Hologrammbeobachtung aufweist.Another object of the present invention is achieved by a Radio wave recording method for searching for a radio wave source and for Take a picture of the radio wave source from the neighborhood of the Radio wave source that measures the directions of the incoming steps Radio wave from the radio wave source at a variety of measuring stations, Determine a position as an observation point based on the measured incoming directions, moving to the observation point and performing a radio wave hologram observation at the observation point and receiving radio wave photography from the radio wave source based on the Has radio wave hologram observation.
Die Lösung einer weiteren Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfolgt durch eine Vorrichtung zum Aufnehmen einer Radiowelle zur Suche einer Radiowellenquelle und zum Anfertigen eines Bildes von der Radiowellenquelle aus der Nachbarschaft der Radiowellenquelle aufweisend eine Vielzahl von Meßstationen mit bekannter Position zur Ermittlung der Radiowelle von der Radiowellenquelle, um die Richtungen der eintreffenden Radiowelle von der Radiowellenquelle zu messen, Beobachtungspunktermittlungsmittel zur Ermittlung einer Position eines Beobachtungspunktes basierend auf den Richtungen der eintreffenden Radiowelle, ein Fahrzeug, das zu dem ermittelten Beobachtungspunkt bewegbar ist und Radiowellen-Hologrammbeobachtungsmittel, die an dem Fahrzeug vorgesehen sind und eine Radiowellen-Hologrammbeobachtung durchführen.Another object of the present invention is achieved by a Radio wave pickup device for searching a radio wave source and to take an image of the radio wave source from the Neighboring the radio wave source having a plurality of measuring stations with a known position for determining the radio wave from the radio wave source, to the directions of the incoming radio wave from the radio wave source measure, observation point determining means for determining a position of a Observation point based on the directions of the incoming radio wave, a vehicle that is movable to the determined observation point and Radio wave hologram observation means provided on the vehicle and carry out radio wave hologram observation.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.In the following, the invention is described using exemplary embodiments Reference to the accompanying figures explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, die ein Konzept der Radioüberwachung in einem großen Bereich gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, Fig. 1 is a schematic diagram illustrating a concept of Radio monitoring in a wide range according to a first embodiment of the present invention,
Fig. 2 ein Blockbild, das den Aufbau einer in der ersten Ausführungsform benutzten Vorrichtung zur Radioüberwachung in einem großen Bereich zeigt, Fig. 2 is a block diagram showing the structure of a first embodiment used in the device for radio control in a wide range,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zur Durchführung einer Radioüberwachung in einem großen Bereich veranschaulicht, wobei die Vorrichtung aus Fig. 2 benutzt wird, Fig. 3 is a flow diagram illustrating a procedure for performing a radio monitoring in a wide area, the apparatus of FIG. 2 is used,
Fig. 4 eine Darstellung, die ein Beispiel für ein Linienschaubild zur Richtungsfindung zeigt, Fig. 4 is a diagram showing an example of a line diagram for direction finding,
Fig. 5A bis 5C Diagramme, die ein Beispiel für Amplituden einer Radiowelle für verschiedene Ausbreitungswege durch Messung an den Meßstationen A bis C bzw. dort, wo die Schätzung der Richtfähigkeit einer Übertragungsantenne einer Radiowellenquelle durchgeführt wird, zeigen, Fig. 5A to 5C are diagrams showing an example of a radio wave amplitudes for different propagation paths by measuring at the measuring stations A to C, and where the estimation of the directivity of a transmission antenna is made of a radio wave source,
Fig. 6A bis 6C Diagramme, die ein Beispiel für Amplituden einer Radiowelle für verschiedene Ausbreitungswege an den Meßstationen A bis C bzw. dort, wo die Schätzung der Richtfähigkeit einer Übertragungsantenne einer Radiowellenquelle durchgeführt wird, zeigen, wenn eine Simulation unter der Annahme durchgeführt wird, daß die Übertragungsantenne eine Rundstrahlantenne ist, FIGS. 6A to 6C are diagrams showing an example of amplitudes of a radio wave for different propagation paths to the measuring stations A to C, and where the estimate of the directivity is performed a transmission antenna of a radio wave source when a simulation is performed under the assumption that the transmission antenna is an omnidirectional antenna,
Fig. 7 ein Diagramm, das die Richtfähigkeit der Übertragungsantenne veranschaulicht, die basierend auf den Ergebnissen von den Fig. 5A bis 5C und 6A bis 6C abgeschätzt ist, Fig. 7, which is estimated based on the results of FIGS. 5A to 5C and 6A to 6C is a diagram illustrating the directivity of the transmission antenna,
Fig. 8 eine schematische Darstellung, die ein Konzept der Radioüberwachung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, Fig. 8 is a schematic diagram illustrating a concept of Radio monitoring according to a second embodiment of the present invention,
Fig. 9 ein Blockbild, das den Aufbau einer in der zweiten Ausführungsform benutzten Vorrichtung zum Aufnehmen einer Radiowelle zeigt und Fig. 9 is a block diagram showing the construction of an apparatus used in the second embodiment for receiving a radio wave, and
Fig. 10 ein Ablaufdiagramm, das eine Prozedur zur Durchführung einer Identifizierung einer Radiowellenquelle veranschaulicht, wobei die Vorrichtung aus Fig. 9 benutzt wird. FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure for performing identification of a radio wave source using the device of FIG. 9.
Eine Darstellung der Radioüberwachung in einem großen Bereich gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben. In diesem Fall wird angenommen, daß die Radiowellenquelle 10 eine Radiowelle der Frequenz f1 aussendet. Um eine Radioüberwachung in einem zu überwachenden Bereich durchführen zu können, sind Meßstationen (Überwachungsstationen) A bis C angeordnet, die über Leitungen 12 mit einer Zentralstation 11 verbunden sind.An illustration of radio monitoring in a large area according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1. In this case, it is assumed that the radio wave source 10 transmits a radio wave of frequency f1. In order to be able to carry out radio monitoring in an area to be monitored, measuring stations (monitoring stations) A to C are arranged, which are connected to a central station 11 via lines 12 .
Eine Radiowelle von einer Radiowellenquelle 10 breitet sich bis zu den Meßstationen A bis C aus. Jedoch kommen durch den Einfluß eines Berges oder eines anderen Objektes am Boden zusätzlich zu den Komponenten, die sich direkt von der Radiowellenquelle bis zu den Meßstationen ausbreiten (direkte Wellen), Komponenten hinzu, die abgelenkt (abgelenkte Wellen) oder die reflektiert (reflektierte Wellen) werden, während sie sich ausbreiten. In der vorliegenden Ausführungsform führt jede Meßstation A bis C eine Radiowellen- Hologrammbeobachtung zur Rekonstruktion eines Radiowellenbildes durch, um für jede Station A bis C die Komponenten für verschiedene Ausbreitungswege zu trennen und um die eintreffenden Richtungen sowie deren Intensitäten zu bestimmen. Jedoch kann jede andere Technik zur Richtungsfindung zum Einsatz kommen, ohne auf die Radiowellen-Hologrammbeobachtung zurückgreifen zu müssen, solange die Komponenten der einzelnen Ausbreitungswege voneinander getrennt und getrennt voneinander beobachtet werden können.A radio wave from a radio wave source 10 propagates to the measuring stations A to C. However, due to the influence of a mountain or other object on the ground, in addition to the components that propagate directly from the radio wave source to the measuring stations (direct waves), components are added that are deflected (deflected waves) or reflective (reflected waves) become as they spread. In the present embodiment, each measuring station A to C carries out a radio wave hologram observation for the reconstruction of a radio wave image in order to separate the components for different propagation paths for each station A and to determine the incoming directions and their intensities. However, any other direction finding technique can be used without resorting to radio wave hologram observation as long as the components of the individual propagation paths can be observed separately and separately.
Da auch die Radiowelle eine Wellenbewegung ist, kann die Radiowellen- Hologrammbeobachtung ähnlich wie im Fall eines Lichthologramms durchgeführt werden, und ein rekonstruiertes Radiowellenbild erhält man durch Rekonstruktion eines Radiowellenhologramms, und eine Radioquellenverteilung oder Intensität kann über das rekonstruierte Radiowellenbild ermittelt werden. Since the radio wave is also a wave motion, the radio wave Hologram observation similar to that carried out in the case of a light hologram and a reconstructed radio wave image is obtained by reconstruction a radio wave hologram, and a radio source distribution or intensity can be determined using the reconstructed radio wave image.
Die Zentralstation 11 hält mehrere vorhergesagte, rekonstruierte Radiowellenbilder bereit, die wahrscheinlich an den Meßstationen erhalten werden und die im voraus durch eine auf geographischen Daten und Objektdaten basierende Computersimulation erzeugt wurden, und vergleicht rekonstruierte Radiowellenbilder, die gerade an den Meßstationen erfaßt werden, mit den vorhergesagten rekonstruierten Radiowellenbildern, die durch die Simulation ermittelt wurden, um die Position der Radiowellenquelle 10 zu ermitteln und um ein Linienschaubild 13 zur Richtungsfindung und eine Radiowellenenergiekarte 14 zu erzeugen und auszugeben.The central station 11 holds several predicted, reconstructed radio wave images, which are likely to be obtained at the measuring stations and which have been generated in advance by a computer simulation based on geographic data and object data, and compares reconstructed radio wave images which are currently being acquired at the measuring stations with the predicted ones reconstructed radio wave images, which were determined by the simulation, in order to determine the position of the radio wave source 10 and to generate and output a line diagram 13 for finding the direction and a radio wave energy map 14 .
Fig. 2 zeigt einen Aufbau einer Vorrichtung zur Radioüberwachung in einem großen Bereich, die zur Durchführung der oben beschriebenen Radioüberwachung in einem großen Bereich geeignet ist. Jede der Meßstationen A bis C weist eine Einrichtung 21 zur Rekonstruktion und Radiowellen-Hologrammbeobachtung auf, die die Radiowellen-Hologrammbeobachtung durchführt und ein rekonstruiertes Radiowellenbild ausgibt. Die Einrichtung 21 zur Rekonstruktion und Radiowellen-Hologrammbeobachtung umfaßt beispielsweise eine feststehende Antenne und eine Scanner-Antenne, die eine Beobachtungsfläche abtastet, und bringt ein Empfangssignal der feststehenden Antenne mit einem anderen Empfangssignal der Scanner-Antenne in einer vorherbestimmten Beobachtungsfrequenz in Übereinstimmung, um komplexe Korrelationswerte für mehrere Punkte auf der Beobachtungsfläche zu ermitteln. Die zweidimensionale Anordnung der komplexen Korrelationswerte ist ein zweidimensionales komplexes Interferogramm. Danach rekonstruiert die Einrichtung 21 zur Rekonstruktion und Radiowellen-Hologrammbeobachtung das zweidimensionale komplexe Interferogramm, um ein rekonstruiertes Radiowellenbild zu erhalten. Als Einrichtung 21 zur Rekonstruktion und Radiowellen-Hologrammbeobachtung kann eine Einrichtung zur Rekonstruktion und Radiowellen- Hologrammbeobachtung, die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 201459/1996 (JP, 08201459, A) oder Nr. 134113/1997 (JP, 09134113,A) des Erfinders der vorliegenden Erfindung offenbart ist, oder einer anderen Einrichtung zur Rekonstruktion und Radiowellen-Hologrammbeobachtung, die in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 65206/1999 (JP, 11065406) offenbart ist, eingesetzt werden. Fig. 2 shows a construction of an apparatus for radio control in a wide range, which is suitable for carrying out the radio monitor described above in a large area. Each of the measuring stations A to C has a device 21 for reconstruction and radio wave hologram observation, which carries out the radio wave hologram observation and outputs a reconstructed radio wave image. The reconstruction and radio wave hologram observation device 21 includes, for example, a fixed antenna and a scanner antenna which scans an observation surface, and matches a reception signal of the fixed antenna with another reception signal of the scanner antenna at a predetermined observation frequency to complex correlation values for several points on the observation surface. The two-dimensional arrangement of the complex correlation values is a two-dimensional complex interferogram. The device 21 for reconstruction and radio wave hologram observation then reconstructs the two-dimensional complex interferogram in order to obtain a reconstructed radio wave image. As a device 21 for reconstruction and radio wave hologram observation, a device for reconstruction and radio wave hologram observation described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 201459/1996 (JP, 08201459, A) or No. 134113/1997 (JP, 09134113, A) of Inventor of the present invention, or other means for reconstruction and radio wave hologram observation disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 65206/1999 (JP, 11065406) can be used.
Obwohl in Fig. 2 drei Meßstationen A bis C vorgesehen sind, ist die Anzahl der Meßstationen macht auf drei beschränkt. Die Anzahl der Meßstationen kann eine oder zwei oder vier oder mehr als vier betragen.Although three measuring stations A to C are provided in FIG. 2, the number of measuring stations is limited to three. The number of measuring stations can be one or two or four or more than four.
Die Zentralstation 11 umfaßt eine Simulationseinrichtung 23 zum Simulieren der Radiowellenausbreitung oder eines rekonstruierten Radiowellenbildes durch einen Computer, eine Datenbank 26 zur Speicherung eines Ergebnisses einer im voraus durchgeführten Simulation, eine Vergleichseinrichtung 27 zum Vergleichen der rekonstruierten Radiowellenbilder, die durch die Meßstationen A bis C beobachtet wurden, mit den rekonstruierten Radiowellenbildern, die durch die Simulation ermittelt wurden, eine Einrichtung 28 zur Herstellung eines Linienschaubildes zur Richtungsfindung zur Bestimmung der Richtung einer Radiowellenquelle sowie zur Erzeugung und Ausgabe eines Linienschaubildes zur Richtungsfindung und eine Erzeugungseinrichtung 29 für eine Radiowellenenergiekarte zur Erzeugung und Ausgabe einer Radiowellenenergiekarte. Die Simulationseinrichtung 23 umfaßt einen Karteninformationsspeicher 24, in dem Karteninformationen gespeichert sind, d. h., Informationen bezüglich einer Landkarte, der geographischen Gegebenheiten und der Objekte am Boden, und einen Radiowellenausbreitungssimulator 25, der auf die Karteninformationen zugreift, um eine Simulation der Radiowellenausbreitung unter der Annahme durchzuführen, daß eine Radiowellenquelle an einem bestimmten Punkt auf der Karte vorhanden ist.The central station 11 comprises a simulation device 23 for simulating the radio wave propagation or a reconstructed radio wave image by a computer, a database 26 for storing a result of a simulation carried out in advance, a comparison device 27 for comparing the reconstructed radio wave images observed by the measuring stations A to C. , with the reconstructed radio wave images, which were determined by the simulation, a device 28 for producing a line diagram for finding the direction to determine the direction of a radio wave source and for generating and outputting a line diagram for finding the direction, and a generating device 29 for a radio wave energy map for generating and outputting a radio wave energy map . The simulation device 23 comprises a map information memory 24 , in which map information is stored, ie information relating to a map, the geographical conditions and the objects on the ground, and a radio wave propagation simulator 25 which accesses the map information in order to carry out a simulation of the radio wave propagation under the assumption that there is a radio wave source at some point on the map.
Aufgrund der in den letzten Jahren erzielten Fortschritte bezüglich geographischer Informationssysteme ist es einfach, die benötigten Karteninformationen für den Radiowellenausbreitungssimulator 25 zu erhalten. Der Radiowellenausbreitungssimulator 25 setzt sich aus einem Computer zusammen und benutzt beispielsweise ein Strahlen-Aufzeichnungs-Verfahren (IEEE Network Magazine, pp. 27-30, November, 1991) oder ein Momentverfahren (R. F. Harrington, "Field Computation by Moment Methods", IEEE Press, 1993), um eine Feldintensitätsverteilung zu berechnen, die auftritt, wenn eine Übertragungsstation (Radiowellenquelle) mit einer beliebigen Richtfähigkeit an einem Punkt auf der Karte vorhanden ist, und um die eintreffenden Richtungen und Intensitäten einer Radiowelle an den Positionen der Meßstationen zu bestimmen, um ein rekonstruiertes Radiowellenbild zu simulieren.Because of the advances in geographic information systems made in recent years, it is easy to obtain the map information required for the radio wave propagation simulator 25 . The radio wave propagation simulator 25 is composed of a computer and uses, for example, a radiation recording method (IEEE Network Magazine, pp. 27-30, November, 1991) or a moment method (RF Harrington, "Field Computation by Moment Methods", IEEE Press , 1993) to calculate a field intensity distribution that occurs when a transmission station (radio wave source) with any directivity is present at a point on the map and to determine the incoming directions and intensities of a radio wave at the positions of the measuring stations to to simulate a reconstructed radio wave image.
Die Simulationsergebnisse, die im voraus in der Datenbank 26 gespeichert werden, sind Ergebnisse einer Simulation, bei der das überwachte Gebiet gerastert, d. h., in mehrere Felder aufgeteilt ist, beispielsweise in Intervallen von 300 m, und rekonstruierte Radiowellenbilder, die erwartungsgemäß an den Meßstationen A bis C beobachtet werden, wobei eine Übertragungsstation mit einer Rundstrahlantenne in einem Feldpunkt der Felder angeordnet ist, für die einzelnen Feldpunkte durch die Simulationseinrichtung 23 bestimmt werden.The simulation results, which are stored in advance in the database 26 , are the results of a simulation in which the monitored area is rasterized, that is to say divided into several fields, for example at intervals of 300 m, and reconstructed radio wave images, which are expected at the measuring stations A to C are observed, a transmission station with an omnidirectional antenna being arranged in a field point of the fields for which the individual field points are determined by the simulation device 23 .
Die Vergleichseinrichtung 27 vergleicht die durch die Simulation erhaltenen, rekonstruierten Radiowellenbilder, die in der Datenbank 26 gespeichert sind, mit den durch die Radiowellenbilder, rekonstruierten Radiowellenbildern, um aus den rekonstruierten Radiowellenbildern in der Datenbank 26 das Bild zu finden, das die größte Ähnlichkeit mit den durch die Beobachtung ermittelten, rekonstruierten Radiowellenbildern hat, und bestimmt die Position eines Feldpunktes, der mit dem durch die Simulation herausgefundenen, rekonstruierten Radiowellenbild übereinstimmt. Für den Vergleich kann eine einfache Technik des Mustervergleichs eingesetzt werden, und wenn beispielsweise das maximale Niveau der Radiowelle in dem rekonstruierten Radiowellenbild 0 dB beträgt, dann benutzt die Vergleichseinrichtung 27 eine Technik des Vergleichens der Muster von solchen Teilen, deren Radiowellenniveau größer als -40 dB ist, um einen Korrelationskoeffizienten in graphischer Form zu bestimmen. Zu diesem Zeitpunkt wird den Richtungen der eintreffenden Radiowellen die größte Aufmerksamkeit geschenkt, um ein rekonstruiertes Radiowellenbild mit großer Ähnlichkeit zu finden, da die Antennenrichtfähigkeit nicht bekannt ist. The comparator 27 compares the reconstructed radio wave images obtained by the simulation, which are stored in the database 26 , with the radio wave images reconstructed by the radio wave images, in order to find the image from the reconstructed radio wave images in the database 26 which is the most similar to those has reconstructed radio wave images determined by the observation, and determines the position of a field point that corresponds to the reconstructed radio wave image found by the simulation. A simple pattern matching technique can be used for the comparison, and if, for example, the maximum level of the radio wave in the reconstructed radio wave image is 0 dB, then the comparator 27 uses a technique of comparing the patterns of parts whose radio wave level is greater than -40 dB is to determine a correlation coefficient in graphical form. At this point, the directions of the incoming radio waves are given the greatest attention in order to find a reconstructed radio wave image with great similarity, since the antenna directivity is not known.
Die Einrichtung 28 zur Herstellung eines Linienschaubildes zu Richtungsfindung nimmt an, daß eine Übertragungsstation (oder Radiowellenquelle) in der Nähe des durch die Prozedur der Vergleichseinrichtung 27 gefundenen Feldpunktes angeordnet ist, veranlaßt die Simulationseinrichtung 23, eine Computersimulation einer Radiowellenausbreitung durchzuführen, wobei eine feine Verschiebung der Position durchgeführt wird, und vergleicht die rekonstruierten Radiowellenbilder gemäß den Ergebnissen der Beobachtung mit den durch die Simulation erhaltenen rekonstruierten Radiowellenbildern, bei der eine feine Verschiebung der Position durchgeführt wurde, um eine Position der Radiowellenquelle zu bestimmen, die eine größere Ähnlichkeit aufweist. Dann zeichnet die Einrichtung 28 zur Herstellung eines Linienschaubildes zur Richtungsfindung Ausbreitungswege der Radiowellen von der somit bestimmten Position der Radiowellenquelle zu den Meßstationen A bis C auf, um ein Linienschaubild zur Richtungsfindung zu erzeugen und auszugeben, und schätzt dann die Antennenrichtfähigkeit an der Radiowellenquelle basierend auf einem Ergebnis des Linienzeichnens. Das Linienschaubild zur Richtungsfindung und die Schätzung der Antennenrichtfähigkeit wird im folgenden beschrieben.The device 28 for producing a line diagram for finding the direction assumes that a transmission station (or radio wave source) is arranged in the vicinity of the field point found by the procedure of the comparison device 27 , causes the simulation device 23 to carry out a computer simulation of a radio wave propagation, whereby a fine shift of the Position is performed, and compares the reconstructed radio wave images according to the results of the observation with the reconstructed radio wave images obtained by the simulation, in which the position has been finely shifted to determine a position of the radio wave source that is more similar. Then, the means 28 for producing a line chart for direction finding records propagation paths of the radio waves from the thus determined position of the radio wave source to the measuring stations A to C to generate and output a line chart for direction finding, and then estimates the antenna directivity at the radio wave source based on one Result of the line drawing. The line diagram for finding the direction and the estimation of the antenna directivity is described below.
Die Erzeugungseinrichtung 29 für eine Radiowellenenergiekarte veranlaßt die Simulationseinrichtung 23, eine Computersimulation einer Radiowellenausbreitung basierend auf der Position der Radiowellenquelle und dem Ergebnis der Schätzung der Antennenrichtfähigkeit der Radiowellenquelle durchzuführen, die von der Einrichtung 28 zur Herstellung eines Linienschaubildes zur Richtungsfindung ermittelt wurde, berechnet eine Feldintensitätsverteilung der Radiowelle von der Radiowellenquelle auf der Karte und zeigt die Feldintensitätsverteilung an und/oder druckt diese als Radiowellenenergiekarte aus, die der Radiowellenquelle entspricht. Zum Anzeigen der Radiowellenenergiekarte können die Farben in Abhängigkeit von der Feldintensität geändert, Niveaulinien benutzt oder Kombinationen aus den vorgenannten Verfahren eingesetzt werden, wobei auch andere Verfahren möglich sind. The generation means 29 for a radio wave energy map causes the simulation device 23, a computer simulation of a radio wave propagation based on the position of the radio wave source and the result carry the radio wave source of the estimation of the antenna directivity, which was determined from the means 28 for producing a line of sight of the image to the direction-finding, calculates a field intensity distribution of the Radio wave from the radio wave source on the map and displays the field intensity distribution and / or prints it out as a radio wave energy map that corresponds to the radio wave source. To display the radio wave energy map, the colors can be changed depending on the field intensity, level lines can be used or combinations of the above-mentioned methods can be used, although other methods are also possible.
Die Funktionsweise der Vorrichtung zur Radioüberwachung in einem großen Bereich gemäß der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist in dem Ablaufdiagramm in Fig. 3 zusammengefaßt. Hierbei wird angenommen, daß die Ergebnisse jeder Computersimulation, die unter der Annahme durchgeführt wurden, daß eine Radiowellenquelle auf einem Kreuzungspunkt auf der Karte vorhanden ist, im voraus in der Datenbank 26 gespeichert wurden.The operation of the radio monitoring device in a large area according to the first embodiment described above is summarized in the flow chart in FIG. 3. Here, it is assumed that the results of each computer simulation performed on the assumption that a radio wave source is present on an intersection on the map have been previously stored in the database 26 .
Im ersten Schritt 101 wird eine Radiowellen-Hologrammbeobachtung an den Meßstationen A bis C durchgeführt, um ein rekonstruiertes Radiowellenbild zu erhalten. Im zweiten Schritt 102 sucht die Vergleichseinrichtung 27 innerhalb der rekonstruierten Radiowellenbilder gemäß der Simulation in der Datenbank 26 das rekonstruierte Radiowellenbild, das die größte Ähnlichkeit mit den durch die Beobachtung ermittelten, rekonstruierten Radiowellenbildern hat, und bestimmt die Position eines Feldpunktes als wahrscheinliche Position der Radiowellenquelle. Danach geht die Kontrolle an die Einrichtung 28 zur Herstellung eines Linienschaubildes zur Richtungsfindung über, und in Schritt 103 führt diese eine Computersimulation durch, während die Position der Radiowellenquelle um den Feldpunkt der wahrscheinlichen Position sukzessiv und leicht verschoben wird, um letztlich die Position der Radiowellenquelle zu bestimmen.In the first step 101 , radio wave hologram observation is carried out at measuring stations A to C in order to obtain a reconstructed radio wave image. In a second step 102 , the comparison device 27 searches within the reconstructed radio wave images in accordance with the simulation in the database 26 the reconstructed radio wave image that is most similar to the reconstructed radio wave images determined by the observation, and determines the position of a field point as the probable position of the radio wave source. Thereafter, control passes to the line diagram producing device 28 for finding the direction, and in step 103 it performs a computer simulation while the position of the radio wave source is successively and slightly shifted around the field point of the probable position in order to ultimately close the position of the radio wave source determine.
Die Einrichtung 28 zur Herstellung eines Linienschaubildes zur Richtungsfindung führt des weiteren ein Zeichnen der Ausbreitungswege der Radiowellen basierend auf der somit bestimmten Position der Radiowellenquelle in Schritt 104 durch, und schätzt die Richtfähigkeit der Übertragungsantenne der Radiowellenquelle in Schritt 105. Abschließend geht die Kontrolle auf die Erzeugungseinrichtung 29 für eine Radiowellenenergiekarte über, die eine Feldintensitätsverteilung auf der Karte ermittelt, um eine Radiowellenenergiekarte zu erzeugen und um diese in Schritt 106 auszugeben. The device 28 for producing a line diagram for finding the direction further draws the propagation paths of the radio waves based on the position of the radio wave source thus determined in step 104 , and estimates the directivity of the transmission antenna of the radio wave source in step 105 . Finally, control passes to the generation device 29 for a radio wave energy map, which determines a field intensity distribution on the map in order to generate a radio wave energy map and to output it in step 106 .
Da die oben beschriebene Prozedur nicht nur bei einzelnen Radiowellenquellen, sondern auch bei einer Vielzahl von Radiowellenquellen benutzt werden kann, können mit dem hier beschriebenen Verfahren zur Radioüberwachung in einem großen Bereich ein Überlappungsbereich oder eine Interferenzsituation jeder der Vielzahl von Radiowellenquellen (Übertragungsstationen) auf der Karte abgebildet werden.Since the procedure described above does not only apply to individual radio wave sources, but can also be used with a variety of radio wave sources, can with the procedure described here for radio surveillance in one large area an overlap area or an interference situation each of the Variety of radio wave sources (transmission stations) on the map be mapped.
Im folgenden wird ein Linienschaubild zur Richtungsfindung beschrieben. Fig. 4 zeigt ein Beispiel für ein Linienschaubild zur Richtungsfindung.A line diagram for finding the direction is described below. Fig. 4 shows an example of a line diagram for direction finding.
In dem gezeigten Linienschaubild 13 zur Richtungsfindung ist eine Radiowellenquelle (d. h., angenommene Übertragungsstation) an einem Punkt Q angeordnet und die Ausbreitungswege einer von der Radiowellenquelle ausgesandten Radiowelle sind mit Pfeilsymbolen dargestellt. In Fig. 4 kennzeichnen die dreieckigen Markierungen und die Höhenlinien einen Berg und die Schraffurlinien kennzeichnen ein Objekt am Boden. Aus dem gezeigten Linienschaubild 13 zur Richtungsfindung geht hervor, daß sich die Radiowelle von der Radiowellenquelle als direkte Welle (P1) und eine von einem Berg reflektierte Welle (P2) zur Meßstation A als eine direkte Welle (P5) und eine von einem Objekt auf dem Boden reflektierte Welle (P6) zur Meßstation B und als eine von einem Berg abgelenkte Welle (P3) und eine von einem Objekt auf dem Boden reflektierte Welle (P4) zur Meßstation C ausbreitet. Obwohl hier ein zweidimensionales Linienschaubild zur Richtungsfindung beschrieben ist, so kann alternativ ein dreidimensionales Zeichnen der Ausbreitungswege der Radiowellen sowie eine Anzeige und/oder Ausgabe erfolgen.In the line diagram 13 shown to find the direction, a radio wave source (ie assumed transmission station) is arranged at a point Q and the propagation paths of a radio wave emitted by the radio wave source are shown with arrow symbols. In Fig. 4, the triangular markings and the contour lines indicate a mountain and the hatching lines indicate an object on the ground. From the line diagram 13 shown to find the direction, it can be seen that the radio wave from the radio wave source as a direct wave (P1) and a wave reflected from a mountain (P2) to the measuring station A as a direct wave (P5) and one from an object on the Ground-reflected wave (P6) to measuring station B and as a wave (P3) deflected by a mountain and a wave (P4) reflected by an object on the ground to measuring station C. Although a two-dimensional line diagram for finding the direction is described here, a three-dimensional drawing of the propagation paths of the radio waves and a display and / or output can alternatively take place.
Im folgenden wird die Schätzung der Richtfähigkeit einer Übertragungsantenne einer Radiowellenquelle unter Bezugnahme auf die Fig. 5A, 5B, 5C, 6A, 6B, 6C und 7 beschrieben.The estimation of the directivity of a transmission antenna of a radio wave source will now be described with reference to FIGS . 5A, 5B, 5C, 6A, 6B, 6C and 7.
Bei den rekonstruierten Radiowellenbildern, die von den Meßstationen A bis C beobachtet wurden, werden die Richtung der eintreffenden Radiowelle und deren Intensität für jeden Ausbreitungsweg getrennt dargestellt. Die Fig. 5A bis 5C veranschaulichen die Amplituden der Radiowelle, die an den Meßstationen A bis C beobachtet wurden. Die Richtung jedes dicken Pfeilsymbols zeigt die Richtung der eintreffenden Radiowelle mit dem jeweiligen Ausbreitungsweg an, und die Länge des Pfeilsymboles steht für die Amplitude der Radiowelle. In dem gezeigten Beispiel haben die einzelnen Ausbreitungswege die Amplituden a1, a2, b1, b2, c1, c2. Auf der anderen Seite führt die Simulationseinrichtung 23 eine Simulation der Radiowellenausbreitung unter der Annahme durch, daß eine rundstrahlende Übertragungsantenne an der bereits bestimmten Position der Radiowellenquelle ist und die Radiowelle von der Übertragungsantenne ausgesandt wird, um die Amplituden der Radiowelle an den Meßstationen A bis C für die einzelnen Ausbreitungswege zu bestimmen. Die Fig. 6A bis 6C zeigen die durch die Simulation ermittelten Amplituden der Radiowelle an den Meßstationen A bis C, und die einzelnen Ausbreitungswege haben die Amplituden a1', a2', b1', b2', c1', c2'. Dann kann durch Dividieren der durch die Beobachtung ermittelten Amplituden durch die Amplituden, die durch die Simulation bestimmt wurden, für jeden Ausbreitungsweg P1, P2, P3, P4, P5, P6 die Richtfähigkeit der Übertragungsantenne in den Richtungen der Ausbreitungswege an der Position der Radiowellenquelle bestimmt werden. In Fig. 7 deutet ein schwarzer Punkt die Richtfähigkeit der Antenne in der Richtung eines jeden Ausbreitungsweges an. Dann kann eine Richtfähigkeits-Charakteristik in einer beliebigen Richtung berechnet werden, indem eine Interpolationsrechnung durchgeführt wird, wobei der vermutete Typ der Antenne usw. in der Berechnung berücksichtigt wird. Eine in Fig. 7 dargestellte gestrichelte Linie deutet eine Richtfähigkeits-Charakteristik an, die in diesem Sinne berechnet wurde.In the reconstructed radio wave images observed by measuring stations A to C, the direction of the incoming radio wave and its intensity are shown separately for each propagation path. FIGS. 5A to 5C illustrate the amplitudes of the radio wave, which is observed at the measuring stations A to C. The direction of each thick arrow symbol indicates the direction of the incoming radio wave with the respective propagation path, and the length of the arrow symbol represents the amplitude of the radio wave. In the example shown, the individual propagation paths have the amplitudes a 1 , a 2 , b 1 , b 2 , c 1 , c 2 . On the other hand, the simulation device 23 performs a simulation of the radio wave propagation on the assumption that an omnidirectional transmission antenna is at the already determined position of the radio wave source and the radio wave is emitted by the transmission antenna to determine the amplitudes of the radio wave at the measuring stations A to C for to determine the individual paths of propagation. FIGS. 6A to 6C show the ascertained by the simulation amplitudes of the radio wave to the measuring stations A to C, and the individual propagation paths have the amplitudes a 1 ', a 2', b 1 ', b 2', c 1 ', c 2 '. Then, by dividing the amplitudes determined by the observation by the amplitudes determined by the simulation, the directivity of the transmission antenna in the directions of the propagation paths at the position of the radio wave source can be determined for each propagation path P1, P2, P3, P4, P5, P6 will. In Fig. 7, a black dot indicates the directivity of the antenna in the direction of each propagation path. Then, a directivity characteristic in any direction can be calculated by performing an interpolation calculation, taking the presumed type of antenna, etc. into account in the calculation. A dashed line shown in FIG. 7 indicates a directivity characteristic, which was calculated in this sense.
Bei der oben beschriebenen Schätzung der Richtfähigkeit der Übertragungsantenne muß keine Rundstrahlantenne für die Simulation angenommen werden, sondern es kann alternativ eine Dipolantenne angenommen werden, und die Richtfähigkeit der Übertragungsantenne kann als eine Verschiebung von der angenommenen Richtfähigkeit von einem Verhältnis zwischen einer beobachteten Amplitude und einer Amplitude, die durch die Simulation ermittelt wurde, geschätzt werden. Obwohl in dem oben unter Bezugnahme auf die Fig. 5A, 5B, 5C, 6A, 6B, 6C und 7 beschriebenen Beispiel die Richtungen der eintreffenden Radiowellen sowie deren Richtfähigkeit in einer Ebene oder zweidimensional behandelt wurden, kann die dreidimensionale Richtfähigkeit geschätzt werden, indem die Richtungen der eintreffenden Radiowelle dreidimensional behandelt werden.In the above-described estimation of the directivity of the transmission antenna, it is not necessary to adopt an omnidirectional antenna for the simulation, but alternatively a dipole antenna can be adopted, and the directionality of the transmission antenna can be made as a shift from the assumed directivity from a relationship between an observed amplitude and an amplitude determined by the simulation can be estimated. Although in the example described above with reference to FIGS. 5A, 5B, 5C, 6A, 6B, 6C and 7 the directions of the incoming radio waves and their directivity in one plane or two-dimensionally have been treated, the three-dimensional directivity can be estimated by the Directions of the incoming radio wave are treated three-dimensionally.
Mit dem Verfahren der vorliegenden Ausführungsform kann die Position der Radiowellenquelle genau bestimmt werden, da die Richtungen der eintreffenden Radiowelle für die einzelnen Ausbreitungswege getrennt voneinander an den Meßstationen beobachtet und die Ergebnisse der Beobachtung mit den Ergebnissen einer Computersimulation der Radiowellenausbreitung kombiniert werden, wobei die geographischen Gegebenheiten oder Objekte auf dem Boden berücksichtigt werden, da die Annahme einer direkten Ausbreitung nicht vernünftig ist oder Ablenkung und/oder Reflektion beteiligt sind. Des weiteren können die Ausbreitungswege der Radiowelle von der Radiowellenquelle zu den Meßstationen durch die Benutzung einer Computersimulation gezeichnet werden, und die Richtfähigkeit der Übertragungsantenne der Radiowellenquelle kann geschätzt werden. Ferner kann aus diesen eine Feldintensitätsverteilung der Radiowelle von der Radiowellenquelle geschätzt werden, und die benutzte Umgebung einer Radiowelle kann angemessen überwacht werden.With the method of the present embodiment, the position of the Radio wave source can be determined precisely because the directions of the incoming Radio wave for the individual propagation paths separated from each other Observed measuring stations and the results of the observation with the Results of a computer simulation of radio wave propagation combined be, the geographical features or objects on the ground be taken into account because the assumption of direct spread is not is reasonable or involves distraction and / or reflection. Furthermore can the propagation paths of the radio wave from the radio wave source to the Measuring stations are drawn using a computer simulation, and the directivity of the transmission antenna of the radio wave source can to be appreciated. Furthermore, a field intensity distribution of the Radio wave from the radio wave source can be estimated and used A radio wave environment can be adequately monitored.
Im folgenden wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei dieser wird ein Verfahren beschrieben, bei dem nach der Ermittlung der Position einer Radiowellenquelle ein Beobachtungspunkt an oder in der Nähe der Position der Radiowellenquelle gesetzt wird, wonach ein Fahrzeug zur Radiowellenüberwachung zum Beobachtungspunkt fährt, um die Radiowellenquelle zu identifizieren. Die Position der Radiowellenquelle kann durch das Verfahren spezifiziert werden, das oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Beobachtungspunkt jedoch alternativ durch ein anderes Verfahren gesetzt werden, da es nicht notwendig ist, daß sich der Beobachtungspunkt genau mit der Position der Radiowellenquelle deckt. Das andere Verfahren wird hiernach beschrieben.The following is a second embodiment of the present invention described. In this a method is described in which after the Determine the position of a radio wave source at an observation point at or is placed near the position of the radio wave source, after which a Vehicle for radio wave monitoring drives to the observation point, around the Identify radio wave source. The position of the radio wave source can be specified by the method described above in connection with the first Embodiment has been described. In the present embodiment, can however, the observation point is alternatively set by another method since it is not necessary that the observation point coincide exactly with the Position of the radio wave source covers. The other procedure is hereafter described.
Eine Darstellung der hier beschriebenen Radioüberwachung wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben. Es wird angenommen, daß die unlizensierte Radiostation 30 eine Radiowellenquelle in einem Zimmer eines hohen oder halbhohen Gebäudes ist, und eine Identifizierung dieser unlizensierten Radiostation 30 sowie eine Schätzung der Übertragungsenergie wird durchgeführt.An illustration of the radio monitoring described here is described with reference to FIG. 8. The unlicensed radio station 30 is assumed to be a radio wave source in a room of a high or half-high building, and identification of this unlicensed radio station 30 and an estimate of the transmission energy is performed.
Um eine Radioüberwachung in einem Überwachungsgebiet durchzuführen, wodurch eine ungefähre Position der Radiowellenquelle (unlizensierte Radiostation 30) bestimmt werden soll, werden eine Vielzahl von Meßstationen an bekannten Punkten angeordnet. Im vorliegenden Beispiel sind drei Meßstationen A bis C angeordnet. Jede der Meßstationen A bis C bestimmt die Richtungen der eintreffenden Radiowelle von der unlizensierten Radiostation 30 durch eine Yagi-Uda-Antenne oder ein Goniometer. Die Meßstationen A bis C sind über Leitungen 32 mit einer Zentralstation 31 verbunden, und die Zentralstation 31 sammelt Daten bezüglich der Richtungen der an den Meßstationen A bis C eintreffenden Radiowellen, um eine ungefähre Position der unlizensierten Radiostation 30 zu ermitteln, und bestimmt die Position eines Beobachtungspunktes, der zur Identifizierung der unlizensierten Radiostation 30 benutzt wird. Die Position des Beobachtungspunktes wird z. B. unter der Annahme, daß sich die gezeichneten eintreffenden Richtungen an den Meßstationen A bis C nicht in einem Punkt sondern an drei Punkten kreuzen, an eine Position gesetzt, von der die Region eines dreieckigen, d. h., durch die drei Punkte definierten, Bereiches überblickt werden kann. In Fig. 8 ist der dreieckige Bereich, der die Reichweite der Suche veranschaulicht, als eine schräg schraffierte Region in der Karte 34 dargestellt. Es kann auch angenommen werden, daß sich die eintreffenden Richtungen im wesentlichen in einem einzelnen Punkt kreuzen, woraufhin der Beobachtungspunkt an eine Stelle gesetzt wird, von der der Kreuzungspunkt überblickt werden kann. Andererseits kann der Beobachtungspunkt an oder in der Nähe der Position der Radiowellenquelle gesetzt werden, wenn die Position der Radiowellenquelle basierend auf dem Verfahren der ersten Ausführungsform bestimmt wurde. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Beobachtungspunkt vorzugsweise an einem Punkt auf einer Straße oder einem für das Fahrzeug 33 zur Radioüberwachung ähnlich gut zu erreichenden Punkt gesetzt, da die Voraussetzung erfüllt sein muß, daß das Fahrzeug zur Radiowellenüberwachung den Ort überhaupt erreichen kann, um eine Radiowellenfotografie zu erhalten.In order to carry out radio surveillance in a surveillance area, whereby an approximate position of the radio wave source (unlicensed radio station 30 ) is to be determined, a large number of measuring stations are arranged at known points. In the present example, three measuring stations A to C are arranged. Each of the measuring stations A to C determines the directions of the incoming radio wave from the unlicensed radio station 30 through a Yagi-Uda antenna or a goniometer. The measuring stations A to C are connected to a central station 31 via lines 32 , and the central station 31 collects data regarding the directions of the radio waves arriving at the measuring stations A to C to determine an approximate position of the unlicensed radio station 30 , and determines the position of one Observation point, which is used to identify the unlicensed radio station 30 . The position of the observation point is e.g. B. assuming that the drawn incoming directions at the measuring stations A to C do not intersect at one point but at three points, placed at a position from which the region of a triangular, ie, defined by the three points, overlooks can be. In Fig. 8, the triangular area illustrating the range of the search is shown as an obliquely hatched region on the map 34 . It can also be assumed that the incoming directions essentially intersect at a single point, whereupon the observation point is placed at a point from which the crossing point can be seen. On the other hand, the observation point can be set at or near the position of the radio wave source when the position of the radio wave source is determined based on the method of the first embodiment. In the present embodiment, the observation point is preferably set at a point on a road or a point that is similarly easy to reach for the radio monitoring vehicle 33 , since the condition must be met that the radio wave monitoring vehicle can reach the place at all for radio wave photography to obtain.
Die Zentralstation 31 übermittelt die Instruktion an das Fahrzeug 33 zur Radioüberwachung, daß es zu dem Beobachtungspunkt fahren soll. Daraufhin fährt das Fahrzeug 33 zur Radioüberwachung zu dem Beobachtungspunkt, führt eine Radiowellen-Hologrammbeobachtung durch, um ein rekonstruiertes Radiowellenbild zu erhalten, und gibt dieses als Radiowellenfotografie 35 aus.The central station 31 transmits the instruction to the vehicle 33 for radio monitoring that it should drive to the observation point. Thereupon, the vehicle 33 drives to the observation point for radio monitoring, performs a radio wave hologram observation to obtain a reconstructed radio wave image, and outputs it as radio wave photography 35 .
Da - wie bereits oben beschrieben - auch die Radiowelle eine Wellenbewegung ist, kann die Radiowellen-Hologrammbeobachtung ähnlich wie im Fall eines Lichthologramms durchgeführt werden, und ein rekonstruiertes Radiowellenbild erhält man durch Rekonstruktion eines Radiowellenhologramms, und eine Radioquellenverteilung oder Intensität kann über das rekonstruierte Radiowellenbild ermittelt werden. In der vorliegenden Ausführungsform kann eine genaue Position und/oder Intensität der Radiowellenquelle bestimmt werden, weil ein rekonstruiertes Radiowellenbild eines Bereiches, in dem sich ein Radiowellenquelle wie z. B. eine unlizensierte Radiostation befindet, als Radiowellenfotografie erhalten wird.Since - as already described above - the radio wave also waves the radio wave hologram observation can be similar to the case of one Light hologram are performed, and a reconstructed radio wave image is obtained by reconstructing a radio wave hologram, and one Radio source distribution or intensity can be reconstructed via the Radio wave image can be determined. In the present embodiment, can an exact position and / or intensity of the radio wave source are determined, because a reconstructed radio wave image of an area in which a Radio wave source such as B. is an unlicensed radio station as Radio wave photography is obtained.
In dem gezeigten Beispiel werden von dem Fahrzeug 33 zur Radiowellenüberwachung nicht nur direkte Radiowellen von der unlizensierten Radiostation 30 beobachtet, sondern auch reflektierte Wellen REF, die von Wänden eines Gebäudes aus der Nachbarschaft reflektiert werden, und abgelenkte Wellen DIFF, die von einem Baum auf der Straße abgelenkt werden. Hier wird eine Radiowellenfotografie als ein Radiowellenbild erhalten, das mit einem optische Bild des Hintergrunds überlagert. In dieser Radiowellenfotografie ist die unlizensierte Radiostation in einem Raum des Gebäudes durch einen hellen Fleck gekennzeichnet, der die primäre Quelle der Radiowelle repräsentiert, während die abgelenkten Wellen DIFF und die reflektierten Wellen REF, die empfangen werden, entsprechend durch einen sehr hellen Fleck gekennzeichnet sind, wobei es sich um eine Abbildung einer sekundären Quelle über mehrere Wege handelt. In Fig. 8 ist die Richtung der offensichtlich eintreffenden abgelenkten Welle DIFF oder der reflektierten Welle REF durch einen schwarzen runden Kreis auf einer Wand eines Gebäudes oder auf einem Baum gekennzeichnet. In der dargestellten Radiowellenfotografle ist die Position der unlizensierten Radiostation genau spezifiziert.In the example shown, not only direct radio waves from the unlicensed radio station 30 are observed by the radio wave monitoring vehicle 33 , but also reflected waves REF, which are reflected by walls of a building from the neighborhood, and deflected waves DIFF, which are emitted by a tree on the Road to be distracted. Here, radio wave photography is obtained as a radio wave image overlaid with an optical image of the background. In this radio wave photography, the unlicensed radio station in a room of the building is identified by a bright spot that represents the primary source of the radio wave, while the deflected waves DIFF and the reflected waves REF that are received are accordingly identified by a very bright spot, which is a representation of a secondary source in several ways. In FIG. 8, the direction of the apparent incoming DIFF refracted wave or the reflected wave REF is indicated by a black circle on a circular wall of a building or on a tree. The position of the unlicensed radio station is precisely specified in the radio wave photograph shown.
Im folgenden wird eine Vorrichtung zum Aufnehmen einer Radiowelle, die vorzugsweise eingesetzt wird, um eine Radioüberwachung durchzuführen, in der eine oben beschriebene Radiowellenfotografie benutzt wird, unter Bezugnahme auf Fig. 9 beschrieben.In the following, a radio wave pickup device, which is preferably used to carry out radio monitoring in which a radio wave photograph described above is used, will be described with reference to FIG. 9.
Wie bereits oben beschrieben setzt sich die Vorrichtung zum Aufnehmen einer Radiowelle im wesentlichen aus einer Zentralstation 31, einer Vielzahl von Meßstationen A bis C, die mit der Zentralstation 31 über Leitungen 32 verbunden sind, und einem Fahrzeug 33 zur Radiowellenüberwachung zusammen. Jede der Meßstationen A bis C weist eine Einrichtung 41 zur Richtungsfindung auf, die die Richtungen eintreffender Radiowellen von einer Radiowellenquelle eines überwachten Objektes durch eine Yagi-Uda-Antenne oder ein Goniometer bestimmt und die ermittelte Einfallsrichtung als Richtungsfindungsdaten ausgibt. Die Zentralstation 31 weist eine Beobachtungspunktermittlungseinrichtung 43, die die Position des Beobachtungspunktes basierend auf den Richtungsfindungsdaten der Meßstationen A bis C bestimmt, und einen Anweisungssender 44 auf, der die Anweisungen bezüglich des bestimmten Beobachtungspunktes über Funk an das Fahrzeug 33 zur Radioüberwachung übermittelt. Das Fahrzeug 33 zur Radioüberwachung weist einen Anweisungsempfanger 45 zum Empfangen der Anweisungen der Zentralstation 31 und eine Einrichtung 46 zur Radiowellenüberwachung, die eine Radiowellen-Hologrammbeobachtung zur Rekonstruktion eines Hologrammbildes durchführt und das rekonstruierte Hologrammbild als eine Radiowellenfotografie ausgibt. Als Einrichtung 46 zur Radiowellenüberwachung kann eine ähnliche Einrichtung wie die Einrichtung zur Rekonstruktion und Radiowellen-Hologrammbeobachtung aus der ersten Ausführungsform eingesetzt werden, aber auch eine Einrichtung, die ein zylindrisches Abtastverfahren oder ein beliebig gekrümmtes Abtastverfahren benutzt, ist möglich.As already described above, the device for receiving a radio wave essentially consists of a central station 31 , a multiplicity of measuring stations A to C, which are connected to the central station 31 via lines 32 , and a vehicle 33 for monitoring radio waves. Each of the measuring stations A to C has a device 41 for direction finding, which determines the directions of incoming radio waves from a radio wave source of a monitored object by a Yagi-Uda antenna or a goniometer and outputs the determined direction of incidence as direction-finding data. The central station 31 has an observation point determination device 43 which determines the position of the observation point based on the direction-finding data of the measuring stations A to C, and an instruction transmitter 44 which transmits the instructions relating to the determined observation point to the vehicle 33 for radio monitoring by radio. The vehicle 33 for radio monitoring has an instruction receiver 45 for receiving the instructions from the central station 31 and a device 46 for radio wave monitoring, which carries out radio wave hologram observation for the reconstruction of a hologram image and outputs the reconstructed hologram image as radio wave photography. A device similar to the device for reconstruction and radio wave hologram observation from the first embodiment can be used as the device 46 for radio wave monitoring, but a device which uses a cylindrical scanning method or an arbitrarily curved scanning method is also possible.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Identifizierung der Radiowellenquelle in der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von Fig. 10 beschrieben. Im ersten Schritt 111 beobachten alle Meßstationen A bis C die Richtungen der eintreffenden Radiowelle. Im zweiten Schritt 112 bestimmt die Beobachtungspunktermittlungseinrichtung 43 die Position eines Beobachtungspunktes basierend auf den Daten der Richtungen der eintreffenden Radiowelle. In Schritt 113 übermittelt der Anweisungssender 44 die Anweisungen bezüglich des Beobachtungspunktes über Funk an das Fahrzeug 33 zur Radioüberwachung, und in Schritt 114 fährt das Fahrzeug 33 zur Radioüberwachung zu dem bestimmten Beobachtungspunkt. In Schritt 115 führt das Fahrzeug 33 zur Radioüberwachung eine Radiowellen- Hologrammbeobachtung an dem bestimmten Beobachtungspunkt durch, um eine Radiowellenfotografie zu erhalten. In Schritt 116 wird die Übertragungsenergie der Radiowellenquelle in einer Weise geschätzt, die im folgenden beschrieben wird.A method of identifying the radio wave source in the present embodiment will now be described with reference to the flowchart of FIG. 10. In the first step 111 , all measuring stations A to C observe the directions of the incoming radio wave. In the second step 112 , the observation point determining device 43 determines the position of an observation point based on the data of the directions of the incoming radio wave. In step 113 , the instruction transmitter 44 transmits the instructions regarding the observation point by radio to the vehicle 33 for radio monitoring, and in step 114 , the vehicle 33 drives for radio monitoring to the determined observation point. In step 115 , the radio monitoring vehicle 33 performs radio wave hologram observation at the determined observation point to obtain radio wave photography. In step 116 , the transmission energy of the radio wave source is estimated in a manner that will be described below.
Die Intensität oder Helligkeit eines Radiowellenbildes auf einer
Radiowellenfotografie steigt in Abhängigkeit von der Feldstärke E an einem
Beobachtungspunkt einer Radiowelle, die von jedweder Radiowellenquelle
ausgesandt wird. Demzufolge kann anhand der Intensität E des Radiowellenbildes
und der Entfernung r zwischen einem Gebäude o. ä. entsprechend dem
Radiowellenbild und dem Beobachtungspunkt die Übertragungsenergie W von
jeder Radiowellenquelle zu
The intensity or brightness of a radio wave image on a radio wave photograph increases as a function of the field strength E at an observation point of a radio wave which is emitted by any radio wave source. Accordingly, based on the intensity E of the radio wave image and the distance r between a building or the like, according to the radio wave image and the observation point, the transmission energy W from each radio wave source can be increased
W ≈ k(E.r)2 (1)
W ≈ k (Er) 2 (1)
geschätzt werden, wobei k eine Konstante ist.can be estimated, where k is a constant.
Durch das oben beschriebene Verfahren kann eine Radiowellquelle genau identifiziert und ein objektiver Beweis für die Ausstrahlung einer Radiowelle erbracht werden.By the method described above, a radio wave source can be accurate identified and an objective evidence of the radiation of a radio wave are provided.
Obwohl die zweite Ausführungsform oben beschrieben ist, kann diese weiter modifiziert werden. Zum Beispiel müssen die eintreffenden Richtungsfindungsinformationen oder Richtungsfindungsdaten, die von den Meßstationen empfangen werden, nicht an die Zentralstation weitergeleitet werden, sondern können direkt zu dem Fahrzeug zur Radiowellenüberwachung gesandt werden, so daß der Beobachtungspunkt von dem Fahrzeug zur Radiowellenüberwachung selbst bestimmt wird. Des weiteren müssen die Meßstationen, obwohl deren Positionen bekannt sein müssen, nicht als feststehende Meßstationen ausgebildet sein. Wenn die Positionsinformationen der Meßstationen und die eintreffenden Richtungsfindungsinformationen erhalten wurden, können die Meßstationen beweglich sein. In diesem besonderen Fall kann das Fahrzeug zur Radioüberwachung selbst als Meßstation ausgebildet sein.Although the second embodiment is described above, it can continue be modified. For example, the incoming Direction finding information or direction finding data provided by the Measuring stations are received, not forwarded to the central station but can go directly to the vehicle for radio wave monitoring be sent so that the observation point from the vehicle to the Radio wave monitoring itself is determined. Furthermore, the Measuring stations, although their positions must be known, not as fixed measuring stations can be formed. If the position information of the Receiving measuring stations and the incoming direction finding information the measuring stations can be mobile. In this particular case, you can the vehicle for radio monitoring itself be designed as a measuring station.
Claims (17)
Aufstellen einer oder mehrerer Meßstationen,
Berechnung der Richtungen der bei jeder Meßstation eintreffenden Radiowelle für jeden einer Vielzahl von Punkten in dem Bereich durch eine Computersimulation, die die Karteninformationen berücksichtigt, unter der Annahme, daß eine Radiowellenquelle an dem Punkt vorhanden ist,
getrenntes Beobachten der Richtungen der bei jeder Meßstation eintreffenden Radiowelle von der Radiowellenquelle für einzelne Ausbreitungswege,
Vergleichen der beobachteten Richtungen der Radiowelle mit den Ergebnissen der Computersimulation, um aus den Ergebnissen der Computersimulation das Ergebnis herauszufinden, dessen Einfallsrichtungen die größte Ahnlichkeit mit den beobachteten Richtungen der eintreffenden Radiowelle haben, und Unterscheidung eines entsprechenden Punktes gegenüber dem herausgefundenen Ergebnis als eine wahrscheinliche Position, und
Durchführung einer Computersimulation, wobei eine Position der Radiowellenquelle sukzessiv angepaßt wird, um die Position der Radiowellenquelle zu ermitteln, unter der Annahme, daß die Radiowellenquelle in der Nähe der wahrscheinlichen Position angeordnet ist.1. A method of radio monitoring in a large area for monitoring a radio wave from a radio wave source in an area, comprising the steps:
Setting up one or more measuring stations,
Computing the directions of the radio wave arriving at each measuring station for each of a plurality of points in the area by computer simulation taking into account the map information, assuming that there is a radio wave source at the point,
separate observation of the directions of the radio wave arriving at each measuring station from the radio wave source for individual propagation paths,
Comparing the observed directions of the radio wave with the results of the computer simulation, in order to find out from the results of the computer simulation the result whose directions of incidence are most similar to the observed directions of the incoming radio wave, and differentiating a corresponding point from the found result as a probable position, and
Performing a computer simulation, wherein a position of the radio wave source is successively adjusted to determine the position of the radio wave source, on the assumption that the radio wave source is located in the vicinity of the probable position.
Festlegen eines Beobachtungspunktes in der ermittelten Position oder um die ermittelte Position;
Bewegung zum Beobachtungspunkt und Durchführen einer Radiowellen- Hologrammbeobachtung am Beobachtungspunkt; und
Erhalten einer Fotografie der Radiowellenquelle basierend auf der Radiowellen-Hologrammbeobachtung.6. A method for radio monitoring in a large area according to claim 1, further comprising the following steps:
Determining an observation point in the determined position or around the determined position;
Moving to the observation point and performing radio wave hologram observation at the observation point; and
Obtaining a photograph of the radio wave source based on the radio wave hologram observation.
eine Simulationseinrichtung (23) zur Durchführung einer Computersimulation der Radiowellenausbreitung basierend auf Karteninformationen;
eine oder mehrere Meßstationen (A, B, C) zur Beobachtung von Richtungen eintreffender Radiowellen von der Radiowellenquelle; und
Einrichtung (28) zur Herstellung eines Linienschaubildes (13) zur Richtungsfindung, die die Simulationseinrichtung (23) veranlaßt, eine Computersimulation durchzuführen, während eine Position der Radiowellenquelle sukzessiv variiert, so daß die an den Meßstationen (A, B, C) eintreffenden Richtungen, die durch die Computersimulation ermittelt wurden, die größte Ähnlichkeit mit den an den Meßstationen (A, B, C) eintreffenden Richtungen haben, die durch die Beobachtung zur Ermittlung der Position der Radiowellenquelle ermittelt wurden, und zum Zeichnen der Ausbreitungswege der Radiowelle, die durch die Computersimulation der Simulationseinrichtung (23) ermittelt wurden.8. A radio monitoring device in a large area for monitoring a radio wave from a radio wave source in an area, comprising:
a simulation device ( 23 ) for performing a computer simulation of the radio wave propagation based on map information;
one or more measuring stations (A, B, C) for observing directions of incoming radio waves from the radio wave source; and
Device ( 28 ) for producing a line diagram ( 13 ) for finding the direction, which causes the simulation device ( 23 ) to carry out a computer simulation while a position of the radio wave source varies successively, so that the directions arriving at the measuring stations (A, B, C), which were determined by the computer simulation, have the greatest similarity with the directions arriving at the measuring stations (A, B, C), which were determined by the observation to determine the position of the radio wave source, and to plot the propagation paths of the radio wave by the Computer simulation of the simulation device ( 23 ) were determined.
eine Datenbank (26), in der für jeden einer Vielzahl von Punkten in dem Bereich die Ergebnisse einer Computersimulation, die von der Simulationseinrichtung (23) durchgeführt wurde, um die Richtungen der eintreffenden Radiowelle an den Meßstationen (A, B, C) zu simulieren, unter der Annahme, daß eine Radiowellenquelle an dem Punkt vorhanden ist, gespeichert sind; und
Vergleichsmittel (27), um aus den Ergebnissen in der Datenbank (26) das Ergebnis herauszufinden, dessen Einfallsrichtungen die größte Ähnlichkeit mit den beobachteten Richtungen der eintreffenden Radiowellen haben, und zur Ermittlung eines entsprechenden Punktes gegenüber dem herausgefundenen Ergebnis als eine wahrscheinliche Position, wobei die Einrichtung (28) zur Herstellung eines Linienschaubildes (13) zur Richtungsfindung die Position der Radiowellenquelle um die die wahrscheinliche Position variiert.9. A radio surveillance device in a large area according to claim 8, further comprising:
a database ( 26 ) in which, for each of a plurality of points in the area, the results of a computer simulation carried out by the simulation device ( 23 ) to simulate the directions of the incoming radio wave at the measuring stations (A, B, C) , assuming that a radio wave source exists at the point; and
Comparison means ( 27 ) to find from the results in the database ( 26 ) the result whose directions of incidence are most similar to the observed directions of the incoming radio waves, and to determine a corresponding point to the result found as a probable position, the Device ( 28 ) for producing a line diagram ( 13 ) for finding the direction of the position of the radio wave source by which the probable position varies.
Messung der Richtungen der eintreffenden Radiowelle von der Radiowellenquelle an einer Vielzahl von Meßstationen,
Bestimmen einer Position als Beobachtungspunkt basierend auf den gemessenen eintreffenden Richtungen;
Bewegen zum Beobachtungspunkt und Durchführen einer Radiowellen- Hologrammbeobachtung am Beobachtungspunkt; und
Erhalten einer Radiowellenfotografle von der Radiowellenquelle basierend auf der Radiowellen-Hologrammbeobachtung.13. A radio wave recording method for searching for a radio wave source and for taking an image of the radio wave source from the vicinity of the radio wave source, comprising the following steps:
Measuring the directions of the incoming radio wave from the radio wave source at a plurality of measuring stations,
Determining a position as an observation point based on the measured incoming directions;
Moving to the observation point and performing radio wave hologram observation at the observation point; and
Obtain a radio wave photograph from the radio wave source based on the radio wave hologram observation.
eine Vielzahl von Meßstationen (A, B, C) mit bekannter Position zur Ermittlung der Radiowelle von der Radiowellenquelle, um die Richtungen der eintreffenden Radiowelle von der Radiowellenquelle zu messen;
Beobachtungspunktermittlungsmittel (43) zur Ermittlung einer Position eines Beobachtungspunktes basierend auf den Richtungen der eintreffenden Radiowelle;
ein Fahrzeug (33), das zu dem ermittelten Beobachtungspunkt bewegbar ist und
Radiowellen-Hologrammbeobachtungsmittel (46), die an dem Fahrzeug (33) vorgesehen sind und eine Radiowellen-Hologrammbeobachtung durchführen.16. An apparatus for picking up a radio wave for searching for a radio wave source and for taking an image of the radio wave source from the vicinity of the radio wave source, comprising:
a plurality of measuring stations (A, B, C) with a known position for detecting the radio wave from the radio wave source to measure the directions of the incoming radio wave from the radio wave source;
Observation point determining means ( 43 ) for determining a position of an observation point based on the directions of the incoming radio wave;
a vehicle ( 33 ) which is movable to the determined observation point and
Radio wave hologram observation means ( 46 ) provided on the vehicle ( 33 ) and performing radio wave hologram observation.
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|---|---|---|---|
| JP12877098 | 1998-05-12 | ||
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1999
- 1999-05-12 DE DE19921888A patent/DE19921888A1/en not_active Withdrawn
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