Aparato y método para localizar la fuente de una señal desconocida.

Un método de localizar la fuente de una señal desconocida, caracterizado porque el método comprende las etapas de:



i. calcular un desfase diferencial para una señal para cada una de una pluralidad de posiciones dentro de una región en la cual debe encontrarse el transmisor (10), para cada uno de una serie de tiempos m con respecto a los repetidores de señal primero y segundo (14/16) y con respecto a los receptores primero y segundo (18A/18B), siendo las posiciones de los repetidores de señal (14/16) y de los receptores (18A/18B) conocidas;

ii. generar una función de ambigüedad cruzada (CAF - Cross-Ambiguity Function, en inglés) utilizando datos correspondientes a muestras de la señal desconocida recibida en los receptores primero y segundo (18A/18B) a través de los repetidores de señal primero y segundo (14/16) respectivamente;

iii. estimar el nivel de ruido de la CAF, en el que se utilizan un ancho de banda BU, duración TU y factor de acoplamiento cruzado FU para determinar errores en los desfases diferenciales, donde

donde Iγ es un factor de interpolación en el dominio del retardo, Iγ es un factor de interpolación en el dominio de la frecuencia, donde Δt es 1/fs y fs es la velocidad de muestreo, donde Δf es 1/T y T es la duración total del muestreo, donde g11 ≥ f1,0 - 2f0,0 + f-1,0, donde g22 ≥ f0,1 -2f0,0 + f0,-1, donde g12 ≥g21 ≥ f0,0 - f0,1 + f1,1 - f1,0, donde f-1,0; f0,0; f1,0 son puntos de muestreo de la superficie de ambigüedad en dB, donde se determina una relación de señal a ruido de post-correlación interpolando un pico de la superficie de ambigüedad y el nivel medio del ruido determinado de la superficie de ambigüedad lejos de un pico de correlación; y

iv. utilizar los datos generados en las etapas (i), (ii) y (iii) para obtener una medición de la probabilidad de que la fuente esté situada dentro de áreas definidas dentro de la citada región;

donde los desfases diferenciales son desfases de tiempo diferenciales (DTOs - Differential Time Offsets, en inglés) y desfases de frecuencia diferenciales (DFOs - Differential Frequency Offsets, en inglés), donde en el dominio de la frecuencia, los citados datos son convertidos a un formato de decibelios utilizando **Fórmula**

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2007/004100.

Solicitante: Kratos Integral Holdings, LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 4820 Eastgate Mall, Suite 200 San Diego CA 92121 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: HAWORTH, DAVID, PATRICK.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01S5/02 FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01S LOCALIZACION DE LA DIRECCION POR RADIO; RADIONAVEGACION; DETERMINACION DE LA DISTANCIA O DE LA VELOCIDAD MEDIANTE EL USO DE ONDAS DE RADIO; LOCALIZACION O DETECCION DE PRESENCIA MEDIANTE EL USO DE LA REFLEXION O RERRADIACION DE ONDAS DE RADIO; DISPOSICIONES ANALOGAS QUE UTILIZAN OTRAS ONDAS.G01S 5/00 Establecimiento de la posición mediante la coordinación de dos o más determinaciones de dirección o de líneas de posición; Establecimiento de la posición mediante la coordinación de dos o más determinaciones de distancia. › usando ondas de radio (G01S 19/00  tiene prioridad).
  • G01S5/06 G01S 5/00 […] › La posición de la fuente se determina mediante la coordinación de una pluralidad de líneas de posición definidas mediante medidas relacionadas con la diferencia de caminos (G01S 5/12 tiene prioridad).

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Fragmento de la descripción:

Aparato y método para localizar la fuente de una señal desconocida La invención se refiere a un aparato y método para localizar la fuente de una señal desconocida.

Existe una necesidad cada vez mayor de localizar de manera precisa transmisores desconocidos que interfieren con los enlaces ascendentes hacia sistemas de comunicaciones de satélites geosíncronos. Teóricamente son posibles varias técnicas para localizar una transmisión mediante la detección directa de la transmisión de enlace ascendente, por ejemplo, utilizando una o más aeronaves. La técnica anterior ha evolucionado para hacer uso de las señales en el enlace descendente del satélite para estimar la ubicación de la interferencia.

Un trabajo anterior en los Estados Unidos (MIT LL first report, Hutchinson, W, K, Pelletier, R J. Siegal D A, “RFI-Source Location”, MIT LL TN 1979-29 (Rev. 1) 31 de Marzo de 2000) sobre sistemas de satélite que operan a frecuencias Ultra Altas (UHF – Ultra High Frequencies, en inglés) establecía que ubicaciones con una precisión útil podrían ser alcanzadas utilizando mediciones en el enlace descendente de un solo satélite, siempre que la frecuencia y/o la amplitud de la señal fuese estable sobre un periodo de tiempo extendido. No obstante, muchas situaciones de la vida real no satisfacían estos criterios.

El trabajo de Chestnut (Chestnut P C, “Emitter Location using TDOA and Differential Doppler”, IEEE Trans., AES-18, (2) , 1982) establecía que podrían utilizarse combinaciones de Diferencia de Tiempo de Llegada (TDOA – Time Difference Of Arrival, en inglés) y de Diferencia de Frecuencia de Llegada (FDOA – Frequency Difference Of Arrival, en inglés) de señales recibidas en dos o más receptores aéreos para localizar geográficamente la fuente de una señal.

El trabajo de Stein (Stein S, “Algorithms for Ambiguity Function Processing, IEEE Trans., ASSP-29, (3) , 1981) establecía técnicas para el procesamiento de la correlación de pre-detección basadas en el cálculo de la Función de Ambigüedad Cruzada (CAF – Cross Ambiguity Function, en inglés) que permitía que se midiesen TDOA y FDOA. Esta técnica permitía que TDOA y FDOA fuesen medidas incluso aunque el nivel de la señal pudiese estar por debajo del nivel de ruido del satélite en uno o en los dos satélites. Stein describe el proceso de interpolación de picos, la ganancia del procesamiento y los errores en la medición de TDOA y FDOA. Se describen un procesamiento Grosero y Fino. El impacto de cambiar la geometría y de la subsiguiente modificación del planteamiento de la CAF se presentan a grandes rasgos. Un planteamiento a priori para la estimación del error de medición se presenta basándose en la medición de parámetros de señal en la entrada al proceso de correlación.

Un subsiguiente trabajo en los Estados Unidos (MIT LL second report, Kaufmann J E, Hutchinson W K, “Emitter Location with LES-8/9 Using Differential Time-of-Interval and Differential Doppler Shift””, Technical Report 698 (Rev. 1) 31 de Marzo de 2000) demostraba la utilidad de los planteamientos de Chestnut y Stein utilizando parejas de satélites especialmente equipados que operan en UHF en longitudes bien separadas y en órbitas geosíncronas inclinadas. Esta particular configuración de órbitas era buena para adaptarse al tipo de señales encontradas, que eran típicamente señales de banda estrecha (de pocos kHz de amplitud) presentes en los canales del satélite de UHF. Además, la órbita inclinada de los satélites podría ser determinada con una precisión tal que la contribución de los errores de efemérides a la TDOA y especialmente a la FDOA fuese mínima.

La emergencia del Captain Midnight alertó a los operadores del satélite comercial del problema de interferencias con los canales de comunicación del satélite (Marcus M J, “Satellite Security: legacy of Captain Midnight”, Telecommun.,

Junio de 1987, pp61-66) .

La Patente de US 5.008.679 describe un método y un sistema para localizar un transmisor desconocido. Esta patente describe la técnica de localizar un interferidor basándose en la medición de TDOA y FDOA en los enlaces descendentes de un satélite interferido y en un satélite adyacente. Esta técnica es particularmente aplicable a la operación de satélites en las bandas C y Ku donde satélites adyacentes operan con aproximadamente la misma frecuencia de traslación. La correlación cruzada de pre-detección utilizando un correlacionador de hardware se utiliza para detectar señales que son débiles en uno o en los dos canales del satélite. Adicionalmente la calibración de las desviaciones de frecuencia del transpondedor del satélite en tiempo real mediante la observación simultánea de los transmisores de una ubicación conocida mejoraba la precisión de la ubicación determinada. Los errores de medición son estimados determinando la varianza de múltiples mediciones, es decir, en un planteamiento a posteriori.

La Patente de US 5.594.452 describe otro método y sistema para localizar un transmisor desconocido pero utilizando fases de un oscilador calibrado. En este planteamiento una banda de frecuencias que contiene una señal de calibración de fase y una o más de una señal desconocida y de señales de calibración de posición son correlacionadas utilizando un correlacionador de hardware y una función de fase derivada basándose en la correlación cruzada aislada de la señal de calibración de fase. La función de fase es aplicada a las señales desconocidas y posiblemente a otras de calibración de posición. La aplicación de la función de calibración de fase ajusta las correlaciones en las señales desconocidas y de calibración de posición y permite una determinación más precisa de FDOA, lo que resulta en ubicaciones más precisas.

La Patente de US 6.018.312 describe técnicas para solucionar las limitaciones en la patente de US 5 008 679 y la patente de US 5 594 452 para proporcionar una ubicación del transmisor calibrada en fase y posición. Se describen la separación coherente de los canales de objetivo y de referencia antes de la correlación así como los beneficios en la reducción del error de efemérides en el uso de señales de referencia de ubicación conocidas. No obstante, el método de ubicación geográfica iterativo descrito en la patente de US 6 018 312 no es incondicionalmente convergente para ciertas geometrías. Para estas geometrías, el conjunto de puntos que posiblemente satisfacen las observaciones cubren una región extendida. El proceso de iteración previamente descrito puede fallar en converger hacia una solución viable en estas circunstancias.

Griffin C et al: “Interferometric radio-frequency emitter location” IEE PROCEEDINGS: RADAR, SONAR & NAVIGATION, INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS, GB. Vol. 149, nº 3, 3 de Junio de 2002 (2002-06-03) , páginas 153-160, XP006018390 ISSN: 1350-2395, describe un método de acuerdo con la porción precaracterizadora de la Reivindicación 1.

Un objeto de la invención es proporcionar un método mejorado para localizar la fuente de una señal desconocida. De acuerdo con un primer aspecto de la invención, este objeto se alcanza mediante un método de localizar la fuente de una señal desconocida, de acuerdo con la reivindicación 1.

Además de proporcionar una ubicación fiable, el método proporciona un planteamiento de correlación eficiente y escalable que no está limitado por el número de circuitos de retardo en un planteamiento de hardware. El método minimiza los requisitos de almacenamiento de memoria del ordenador y permite velocidades de procesamiento similares a las de los correladores de hardware dedicados. Otra ventaja es que el método permite el uso de una arquitectura de Ordenador Personal de propósito general para facilitar el procesamiento paralelo de señales consiguiendo con ello un aumento en la velocidad de procesamiento o la posibilidad de procesar más señales en un tiempo disponible dado, por ejemplo, para llevar a cabo compensación de efemérides.

Un desfase diferencial para la señal desconocida, y su error, pueden ser evaluados con respecto a los repetidores de señal primero y segundo y a los receptores primero y segundo respectivamente, en cada tiempo m.

Preferiblemente el método comprende las etapas de:

(i) definir intervalos de latitud y longitud en los cuales es probable que se encuentre situada la fuente;

(ii) definir una matriz de posiciones (α, β) dentro de los citados intervalos, teniendo cada posición una latitud α y una longitud β;

(iii) para cada posición (α, β) , calcular un desfase diferencial Dm (α, β)... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método de localizar la fuente de una señal desconocida, caracterizado porque el método comprende las etapas de:

i. calcular un desfase diferencial para una señal para cada una de una pluralidad de posiciones dentro de una región en la cual debe encontrarse el transmisor (10) , para cada uno de una serie de tiempos m con respecto a los repetidores de señal primero y segundo (14/16) y con respecto a los receptores primero y segundo (18A/18B) , siendo las posiciones de los repetidores de señal (14/16) y de los receptores (18A/18B) conocidas;

ii. generar una función de ambigüedad cruzada (CAF – Cross-Ambiguity Function, en inglés) utilizando datos correspondientes a muestras de la señal desconocida recibida en los receptores primero y segundo (18A/18B) a 10 través de los repetidores de señal primero y segundo (14/16) respectivamente;

iii. estimar el nivel de ruido de la CAF, en el que se utilizan un ancho de banda BU, duración TU y factor de acoplamiento cruzado FU para determinar errores en los desfases diferenciales, donde donde Iτ es un factor de interpolación en el dominio del retardo, Iν es un factor de interpolación en el dominio de la frecuencia, donde Δt es 1/fs y fs es la velocidad de muestreo, donde Δf es 1/T y T es la duración total del muestreo, donde g11 = f1, 0 – 2f0, 0 + f-1, 0, donde g22 = f0, 1 -2f0, 0 + f0, -1, donde g12 =g21 = f0, 0 – f0, 1 + f1, 1 – f1, 0, donde f-1, 0; f0, 0; f1, 0 son puntos de muestreo de la superficie de ambigüedad en dB, donde se determina una relación de señal a ruido de post-correlación interpolando un pico de la superficie de ambigüedad y el nivel medio del ruido determinado de la superficie de ambigüedad lejos de un pico de correlación; y

iv. utilizar los datos generados en las etapas (i) , (ii) y (iii) para obtener una medición de la probabilidad de que la 20 fuente esté situada dentro de áreas definidas dentro de la citada región;

donde los desfases diferenciales son desfases de tiempo diferenciales (DTOs – Differential Time Offsets, en inglés) y desfases de frecuencia diferenciales (DFOs – Differential Frequency Offsets, en inglés) , donde en el dominio de la frecuencia, los citados datos son convertidos a un formato de decibelios utilizando donde los valores interpolados de la superficie de ambigüedad vienen dados por

donde τ0 y ν0 son los DTO y DFO en el punto de índice 0, 0 y -1≤p≤1, -1≤q≤1, donde los valores de p y de q que maximizan f vienen dados por

donde y

donde y

y donde SNR es la relación de señal a ruido de post-correlación determinada a partir del pico interpolado de la superficie de ambigüedad utilizando p y q sustituidos en y el nivel medio del ruido determinado de la superficie de ambigüedad lejos del pico de correlación, donde la relación de señal a ruido de post-correlación medida es la diferencia entre el pico interpolado y el nivel de ruido medio.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende también la etapa de evaluar un desfase diferencial y un error de desfase diferencial en cada tiempo m para la señal desconocida con respecto a los repetidores primero y segundo (14, 16) y los receptores primero y segundo (18A, 18B) utilizando datos correspondientes a las muestras de señal obtenidas de los receptores.

3. El método de la reivindicación 2, en el que el método comprende las etapas de:

(i) definir intervalos de latitud y longitud en los cuales es probable que se encuentre la fuente;

(ii) definir una matriz de posiciones (α, β) dentro de los citados intervalos, teniendo cada posición latitud α y longitud β;

(iii) para cada posición (α, β) , calcular un desfase diferencial Dm (α, β) para una señal que se origina en la posición (α, β) , para cada uno de una serie de tiempos m, con respecto a los repetidores de señal primero y segundo (14, 16) y con respecto a los receptores primero y segundo (18A, 18B) , siendo las posiciones de los repetidores de frecuencia y los receptores conocida;

(iv) evaluar el desfase diferencial Dm en cada tiempo m para una frecuencia desconocida con respecto a los repetidores primero y segundo y los receptores primero y segundo utilizando datos correspondientes a las muestras de señal obtenidas de los receptores (18A, 18B) ;

(v) evaluar el error σm asociado con los valores de Dm medidos obtenidos en la etapa (iv) ;

(vi) para cada posición (α, β) , calcular el valor

(vii) interpolar un valor mínimo χ2min de los valores de χ2 (α, β) ; y

(viii) asociar posiciones (α, β) en la matriz para las cuales para definir una región dentro de la cual existe una probabilidad P pre-seleccionada de que se encuentre la fuente; donde los desfases diferenciales calculado y medido son desfases de tiempo diferenciales DTOm (α, β) , DTOm o bien desfases de frecuencia diferenciales DFOm (α, β) , DFOm.

4. El método de la reivindicación 2, en el que el método comprende las etapas de:

(i) definir intervalos de latitud y longitud en los cuales es probable que se encuentre la fuente;

(ii) definir una matriz de posiciones (α, β) dentro de los citados intervalos, teniendo cada posición una latitud α y una longitud β;

(iii) para cada posición, calcular un desfase de tiempo diferencial DTOm (α, β) para una señal que se origina en la posición (α, β) , para cada uno de una serie de tiempos m, con respecto a repetidores primero y segundo (14, 16) y

con respecto receptores primero y segundo (18A, 18B) , siendo las posiciones de los repetidores de señal y de los receptores (18A, 18B) conocidas;

(iv) para cada posición, calcular un desfase de frecuencia diferencial DFOm (α, β) para una señal que se origina en la posición (α, β) , para cada uno de una serie de tiempos m, con respecto a los repetidores de señal primero y segundo (14, 16) y a los receptores primero y segundo (18A, 18B) .

(v) evaluar el desfase de tiempo diferencial DTOm en cada tiempo m para la señal desconocida con respecto a los repetidores primero y segundo (14, 16) y a los receptores primero y segundo (18A, 18B) utilizando datos correspondientes a las muestras de señal obtenidas de los receptores (18A, 18B) .

(vi) evaluar el desfase de frecuencia diferencial DFOm de la señal desconocida en cada tiempo m con respecto a los repetidores primero y segundo y a los receptores primero y segundo, utilizando datos correspondientes a muestras de señal obtenidas de los receptores, para generar medidas correlacionadas con ellos en la etapa (v) ;

(vii) evaluar los errores στm, σνm asociados con los valores de DTOm y de DFOm medidos obtenidos en las etapas (v) y (vi) respectivamente y la correlación ρτνm entre ellos;

(viii) para cada posición (α, β) , calcular el valor de

(ix) interpolar un valor mínimo χ2min de los valores de χ2 (α, β) ; y

(x) asociar posiciones (α, β) en la matriz para las cuales

para definir una región en la cual la fuente de la señal desconocida está situada con una probabilidad P pre-seleccionada.

5. El método de la reivindicación 3, en el que los valores calculados de DTOm (α, β) y/o DFOm ( ) como puede ser el caso, se calculan mediante las etapas de:

(i) calcular los valores correspondientes del intervalo de oblicuidad diferencial y los valores correspondientes de DSRRm (α, β) de la tasa de intervalo de oblicuidad diferencial utilizando el conocimiento de las posiciones y de las velocidades de los repetidores (14, 16) o los correspondientes valores de DSRm (α, β) del intervalo de oblicuidad diferencial de los correspondientes valores de DSRRm (α, β) de la tasa de intervalo de oblicuidad diferencial utilizando el conocimiento de las posiciones y velocidades de los repetidores;

(ii) aplicar respectivas correcciones a los valores calculados en la etapa (i) para tener en cuenta los errores de efemérides;

(iii) convertir los valores corregidos generados en la etapa (ii) en valores de desfase de tiempo diferencial DTOm (α, β) y de desfase de frecuencia diferencial DFOm (α, β) o el desfase de frecuencia diferencial DFOm (α, β) como puede ser el caso.

6. El método de la reivindicación 5, en el que las correcciones δDSRm (α, β) a los valores calculados DSRm ( ) de intervalo de oblicuidad diferencial están establecidos en las etapas de:

(i) interpolar en el tiempo correcciones δDSRm (αi, βi) (i=1 a N) para un tiempo m para cada N transmisores de referencia con base en la tierra (22) que tienen ubicaciones (αi, βi) conocidas; y

(ii) interpolar en el espacio una corrección δDSRm (α, β) para una ubicación deseada (α, β) utilizando las N

correcciones generadas en la etapa (i) , donde N 13.

7. El método de la reivindicación 6, en el que las correcciones δDSRm (α, β) se obtienen mediante el uso de dos calibradores de posición y un calibrador de fase.

8. El método de la reivindicación 6, en el que la interpolación en el tiempo de una corrección δDSRm (αi, βi) para el transmisor de referencia iésimo (22) para un tiempo m es llevada a cabo en las etapas de:

(i) medir y calcular el intervalo de oblicuidad diferencial para el citado transmisor de referencia (22) en una serie de n tiempos tj (j=1 a N) y tomar la diferencia entre los correspondientes valores de N medido y calculado para generar una serie de j correcciones δDSRtj (αj, βj) (j=1 a N) conocidas;

(ii) utilizar los datos generados en la etapa (i) para obtener

(a) la corrección δDSRt0 (αi, βi) y la velocidad de cambio de la corrección

[δDSRt0 (αi, βi) ] en un origen conocido de tiempo t0; y

(b) los componentes δDSRI (αi, βi) en fase y δDSRQ (αi, βi) en cuadratura de la oscilación sinusoidal de la corrección de DSR y por ello,

(c) una expresión general para δDSRt (αi, βi) en función de tiempo t; y

(iii) establecer t = m, donde N>3.

9. El método de la reivindicación 8, en el que la interpolación en el espacio de los valores de δDSRm (αi, βi) para generar una corrección de δDSRm (α, β) para una posición (α, β) se lleva a cabo mediante las etapas de:

(i) utilizar los valores de δDSRm (αi, βi) para obtener

(a) una corrección δDSRm (α0, β0) en un origen en el espacio conocido (α0, β0) ; y

(b) velocidades de cambio en el espacio de la corrección δDSRm en el origen (α0, β0) ;

(ii) utilizar los resultados de (i) para obtener una expresión general para δDSRm (α, β) en función de la posición (α, β) ; y

(iii) evaluar δDSRm (α, β) para una matriz de posición deseada (α, β) .

10. El método de la reivindicación 9, en el que los repetidores están comprendidos en respectivos satélites (14, 16) y las citadas velocidades de cambio en el espacio son siendo Uy, Uz las componentes y y z respectivamente de un vector de unidad desde la posición media del satélite hasta un punto en la tierra en un sistema de coordenadas en el que el eje x pasa por el centro de la Tierra (12) y la posición media del satélite, el eje z pasa por el centro de la Tierra (12) y el Polo Norte y el eje y es el correspondiente según la regla de mano derecha junto con los ejes x y z.

11. El método de la reivindicación 9, en el que N>3.

12. El método de la reivindicación 5, en el que las correcciones δDSSRm (α, β) a los valores de δDSRRm (α, β) calculados de la tasa de intervalo de oblicuidad diferencial se establecen mediante las etapas de:

(i) interpolar en el tiempo las correcciones δDSRRm (αi, βi) (i=1 a N) para un tiempo m para cada uno de los transmisores N de referencia con base en la tierra que tienen posiciones (αi, βi) conocidas; e

(ii) interpolar en el espacio una corrección δDSRRm (α, β) para una ubicación deseada (α, β) utilizando las N

correcciones generadas en la etapa (i) , donde N>3.

13. El método de la reivindicación 12, en el que la interpolación en el tiempo de una corrección δDSRRm (αi, βi) para el transmisor de referencia iésimo (22) para el tiempo m es llevada a cabo mediante las etapas de:

(i) medir y calcular la tasa de intervalo de oblicuidad diferencial para el citado transmisor de referencia en una serie de n tiempos tj (j=1 a N) y tomando la diferencia entre los correspondientes valores medido y calculado para generar una serie de j correcciones δDSRRtj (αi, βi) (j=1 a N) conocidas;

(ii) utilizar los datos generados en la etapa (i) para obtener

(a) la corrección δDSRRt0 (αi, βi) y la velocidad de cambio de la corrección

[δDSRt0 (αi, βi) ] en un origen de tiempos conocido t0; y

(b) los componentes δDSRRI (αi, βi) en fase y δDSRRQ (αi, βi) en cuadratura de la oscilación sinusoidal de la corrección de DSRR; y por ello

(c) una expresión general para δDSRRt (αi, βi) en función del tiempo t; y

(iii) establecer t = m, donde N < 3.

14. El método de la reivindicación 13, en el que la interpolación en el espacio de los valores de δDSRRm (αi, βi) (i=1 a N) generar una corrección δDSRRm (α, β) para una posición (α, β) se lleva a cabo mediante las etapas de:

(i) utilizar los valores de δDSRRm (αi, βi) para obtener 20 (a) una corrección δDSRRm (α0, β0) en un origen espacial conocido (α0, β0) ; y

(b) velocidades de cambio en el espacio de la corrección δDSRRm en el origen (α0, β0)

(ii) utilizar los resultados de (i) para obtener una expresión general para δDSRRm (α, β) en función de la posición (α, β) y;

(iii) evaluar δDSRRm (α, β) para una matriz de posición deseada (α, β) .

15. El método de la reivindicación 14, en el que los repetidores están comprendidos en respectivos satélites y las velocidades de cambio en el espacio son siendo Uy, Uz las componentes y y z respectivamente de un vector de unidad desde la posición media del satélite hasta un punto en la tierra en un sistema de coordenadas en el que el eje x pasa por el centro de la Tierra (12) y por 30 la posición media del satélite, el eje z pasa por el centro de la Tierra (12) y por el Polo Norte y el eje y es el correspondiente según la regla de la mano derecha con los ejes x y z.

16. El método de la reivindicación 1, en el que los valores de DTOm medidos del desfase de tiempo diferencial y/o los valores de DFOm medidos del desfase en frecuencia diferencial se obtienen convirtiendo los correspondientes valores de DSRm medidos del intervalo de oblicuidad diferencial y los correspondientes valores de DSRRm de la tasa de intervalo de oblicuidad diferencial respectivamente, o los valores de DSRRm correspondientes de la tasa de intervalo de oblicuidad diferencial respectivamente.

17. El método de la reivindicación 1, en el que cualquier valor de DSRRm medido y cualquier valor de DSRRm

(α, β) calculado de la tasa de intervalo de oblicuidad diferencial son medidos y calculados respectivamente con respecto a la tasa de intervalo de oblicuidad diferencial de un transmisor de calibración con base en la tierra (22) de 40 una ubicación conocida con respecto a los repetidores de señal primero y segundo y a los receptores primero y segundo, (18A, 18B) .

18. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los valores de DTO y de DFO para la señal desconocida se obtienen procesando la función de ambigüedad cruzada (CAF) , o el DFO para la señal desconocida se obtiene procesando la función de ambigüedad cruzada (CAF) .

19. El método de la reivindicación 18, en el que un DTO y un DFO grosero para una señal de referencia de un transmisor de referencia (22) se obtienen mediante las etapas de:

(i) muestrear la señal de referencia en unos receptores primero y segundo (18A, 18B) respectivamente en una serie de tiempos para generar muestras de señal primera y segunda de la señal de referencia;

(ii) aplicar un desfase de frecuencia a una segunda muestra de señal;

(iii) aplicar cada uno de una serie de desfases de tiempo a las segundas muestras de señal y calcular una función de ambigüedad cruzada (CAF – Cross Ambiguity Function, en inglés) para las muestras primera y segunda de señal para cada desfase de tiempo;

(iv) aplicar otros desfases de frecuencia a las segundas muestras de señal y repetir la etapa (iii) para cada uno de tales desfases; y

(v) encontrar los valores del desfase de tiempo y del desfase de frecuencia correspondientes al mayor valor de CAF.

20. El método de la reivindicación 19, en el que se obtienen un DTO y un DFO para la señal desconocida mediante las etapas de

(i) muestrear la señal desconocida en los receptores primero y segundo (18A, 18B) respectivamente en una serie de tiempos para generar pluralidades de muestras de señal primeras y segundas de la señal desconocida;

(ii) desfasar en frecuencia y desfasar en tiempo la segunda muestra de señal con respecto a la primera aplicando el DFO y el DTO groseros de la señal de referencia; y

(iii) evaluar la CAF para una serie de desfases de tiempo y de frecuencia.

21. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el procesamiento de la CAF de una señal es llevado a cabo mediante las etapas de

(i) muestrear la señal en los receptores primero y segundo (18A, 18B) respectivamente para generar muestras de señal primera y segunda;

(ii) dividir las muestras de señal primera y segunda en series primera y segunda de bloques de datos;

(iii) tomar un par de bloques de datos, teniendo el par un primer bloque de datos de la primera serie y un segundo bloque de datos correspondiente de la segunda serie;

(iv) aplicar un desfase de frecuencia a los datos del segundo bloque de datos;

(v) transformar los datos de los bloques de datos primero y segundo al dominio de la frecuencia aplicando una FFT;

(vi) aplicar un desfase de tiempo a los datos del segundo bloque de datos;

(vii) multiplicar el conjugado complejo de los datos del primer bloque y los correspondientes datos del segundo bloque para formar un tercer bloque de datos;

(viii) transformar los datos del tercer bloque en el dominio del tiempo aplicando una FFT inversa a cada bloque; y

(ix) repetir las etapas (iii) a (viii) para los restantes pares de bloques de datos, teniendo cada par un primer bloque de datos de la primera serie y un correspondiente bloque de datos segundo de la segunda serie.

22. Un programa de ordenador para llevar a cabo o un ordenador programado para llevar a cabo un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21.

23. El método de la reivindicación 5, en el que los valores calculados DTOm (α, β) y/o DFOm (α, β) , como puede ser el caso, se calculan mediante las etapas de:

(i) calcular los correspondientes valores de DSRm (α, β) del intervalo de oblicuidad diferencial y los correspondientes valores de DSRRm (α, β) de la tasa del intervalo de oblicuidad diferencial utilizando el conocimiento de las posiciones y las velocidades de los repetidores, o correspondientes valores de DSRm (α, β) del intervalo de oblicuidad diferencial o correspondientes valores de DSRRm (α, β) de la tasa del intervalo de oblicuidad diferencial utilizando las posiciones y velocidades de los repetidores;

(ii) aplicar respectivas correcciones a los valores calculados en la etapa (i) para tener en cuenta los errores de efemérides;

(iii) convertir los valores corregidos generados en la etapa (ii) en valores de desfase de tiempo diferencial DTOm (α, β) y de desfase de frecuencia diferencial DFOm (α, β) , o desfase de frecuencia diferencial DFOm (α, β) , como puede ser el caso.

24. El método de la reivindicación 8, en el que la interpolación en el tiempo de una corrección δDSRm (α, β) , 5 para el transmisor de referencia iésimo para el tiempo m es llevada a cabo mediante las etapas de:

(i) medir y calcular el intervalo de oblicuidad diferencial para el citado transmisor de referencia en una serie de n tiempos tj (j = 1 a N) y tomando la diferencia entre los correspondientes valores medidos y calculados para generar una serie de j correcciones δDSRm (αi, βi) , (j = 1 a N) ;

(ii) utilizar los datos generados en la etapa (i) para obtener

(a) la corrección δDSRt0 (αi, βi) y la velocidad de cambio de la corrección [δDSRt0 (αi, βi) ] en un origen de tiempos t0 conocido; y

(b) los componentes δDSRI (αi, βi) en fase y δDSRQ (αi, βi) en cuadratura de la oscilación sinusoidal de la corrección de DSR, y por ello (c) una expresión general para δDSRt (αi, βi) en función del tiempo t; y 15 (iii) establecer t = m, donde N > 3.


 

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