UN SISTEMA Y UN PROCEDIMIENTO PARA EL POSICIONAMIENTO DE UN TRANSPONDEDOR.

Un sistema y un procedimiento para el posicionamiento de un transpondedor Campo de la invención La presente invención se refiere a sistemas y procedimientos de transmisión/recepción y más específicamente a sistemas y procedimientos de posicionamiento Antecedentes de la invención Las siguientes publicaciones de patente se refieren al posicionamiento de transpondedores: la Patente de los Estados Unidos Nº 6.876.326 desvela una un sistema de búsqueda y seguimiento de alta precisión que usa un esquema de retardo de ida y vuelta de mensajes en el cual se determina con precisión el Tiempo de Llegada (TOA) de las señales a intervalos para obtener las estimaciones de intervalos entre un dispositivo de comunicaciones objetivo y uno o más dispositivos de comunicaciones de búsqueda. Las estimaciones a intervalos sucesivos se usan por un dispositivo de búsqueda para el detalle local sobre el dispositivo objetivo. El sistema de comunicaciones para el apuntamiento de la localización física puede usarse solo, o en combinación con otros sistemas de estimación de localización que pueden usarse inicialmente, o a lo largo del procedimiento de búsqueda y seguimiento para el apuntamiento de la localización física del dispositivo objetivo. La radio de búsqueda transmite señales a intervalos a la radio objetivo que responde transmitiendo señales a intervalos de respuesta. Una vez recibida la señal a intervalos de respuesta, la radio de búsqueda determina el intervalo para la radio de referencia a partir del tiempo de propagación de la señal. Los errores en las estimaciones de TOA pueden minimizarse usando técnicas de procesamiento avanzado, si se requiere. La Patente de los Estados Unidos Nº 6.270,433 desvela un sistema para la localización de reproductores en un campo incluyendo antenas de exploración direccional primera y segunda adyacentes al campo. El transpondedor transportado por los reproductores detecta la radiación procedente de cada una de las antenas y transmite señales de temporización. Las señales de temporización se reciben en una estación central y se comparan con señales de temporización de referencia sincronizadas con la exploración de las antenas para proporcionar una indicación de la posición angular de cada uno de los reproductores a partir de las localizaciones de las antenas de exploración. De este modo puede calcularse la posición de campo real de los reproductores. El sistema también puede localizar la posición de un objeto reproductor, tal como una pelota. Las siguientes publicaciones de patentes se refieren a sistemas y procedimientos de posicionamiento y no están limitadas al posicionamiento de un transpondedor. La Patente de los Estados Unidos N1 3.981.015 desvela un sistema de navegación de radio por comparación de fase en el cual una estación de transmisión principal y una o más estaciones de transmisión secundarias radian señales fijadas en fase a la misma frecuencia en una secuencia de tiempo compartido. La fijación de fase en la estación o estaciones secundarias se efectúa usando un comparador común de fase común tanto para la fijación de un oscilador de memoria de fase para la recepción de las señales principales como para la fijación de las señales secundarias en la antena con el oscilador de memoria de fase. La Patente de los Estados Unidos Nº 4.975.710 desvela procedimientos, algoritmos y aparatos para la medición / cálculo de la Dirección de Llegada (DOA) en base a la longitud de la línea base, la diferencia de fase, interferometría de antenas pareadas y algoritmos de procesamiento de disposiciones de cálculo de DOA. Específicamente, se describen los procedimientos y algoritmos basados en una estimación directa, sin ambigüedades de forma cíclica del coseno de la DOA resolviendo las ambigüedades cíclicas en la longitud de la línea base, las diferencias de fase de los interferómetros de antenas pareadas, y para conducir los cálculos a las proximidades de las soluciones en algoritmos de procesamiento de disposiciones de cálculo intensivo, reduciendo por lo tanto la carga y el tiempo de cálculo. La Patente de los Estados Unidos Nº 4.197.542 desvela una estación terrestre de un sistema de navegación electrónica, que puede ser una baliza de intervalo omnidireccional (tal como el VOR) o un buscador de dirección pasivo. Una disposición circular de elementos de antena tiene una disposición de alimentación que incluye una programación conmutada de al menos un conjunto discreto de dispositivos de desplazamiento de fase para efectuar la rotación de fase de campos cambiada sucesivamente para minimizar los efectos adversos de las señales multitrayectoria entre la estación terrestre y una estación remota, a bordo, por ejemplo de una aeronave. Las Patentes de los Estados Unidos Nº 6.573.865 y 5.084.709 desvelan un grupo de antenas multi-elemento o disposiciones para la recepción y transmisión de ondas de radio para propósitos de búsqueda de dirección, ayuda a la navegación y localización de emisor y/o receptor. En particular, se refiere a disposiciones de múltiples antenas por lo que la dirección de propagación (llegada y salida) de un frente de onda se determina a partir de una combinación de amplitudes de diferencias de los fasores (o la salida total de antenas individuales) entre pares de antenas, estando dichas disposiciones a lo largo de ciertos patrones geométricos, tales como un círculo, una elipse, un polígono, una línea recta abierta, etc., con al menos una medida de la dimensión más larga que una longitud de onda de la onda incidente o de salida. La Patente de los Estados Unidos Nº 3.967.277 desvela un sistema de navegación de radio que incluye un primer 2   par de estaciones fijas de transmisión, un segundo par de estaciones fijas de transmisión y una estación móvil. La estación móvil incluye un receptor que tiene un primer medio para deducir una primera señal indicativa de la diferencia en las distancias entre la estación móvil y cada una del primer par de estaciones fijas y un segundo medio para deducir una segunda señal indicativa de la diferencia en las distancias entre la estación móvil y cada una del segundo par de estaciones fijas. Se proporcionan medios de suma para añadir las señales primera y segunda para obtener una tercera señal indicativa de una primera línea de posición sobre la cual está localizada la estación móvil, y se proporciona un medio de diferencia para restar una de las señales primera y segunda de la otra para obtener una cuarta señal indicativa de una segunda línea de posición sobre la cual está localizada la estación móvil. El documento WO 86/00716 desvela un procedimiento para determinar una posición mutua entre dos objetos, que comprende la transmisión de una señal de microondas desde el primer objeto hacia al segundo objeto, causando que el segundo objeto reciba la señal de transmisión y retransmita una señal, que causa su recepción por el primer objeto. De acuerdo con la invención el primer objeto incluye una unidad de transmisor / receptor (unidad S/M), que transmite la señal mencionada anteriormente (fo) desde una antena del transmisor. Se causa que el segundo objeto (T) retransmita la señal mencionada anteriormente, modulada con una señal (fm), haciéndose que el primer objeto reciba la señal transmitida a través de al menos dos antenas (M1, M2) situadas de forma simétrica sobre el lado respectivo de la antena del transmisor (S) y en un plano de antena común con la antena del transmisor (S). Se determina el ángulo () entre el plano de la antena y el segundo objeto, al menos en una dimensión, por una comparación de fase o una comparación de amplitud de las señales recibidas, dependiendo de si el segundo objeto (T) está localizado o no en la llamada zona de proximidad del primer objeto. La invención también se refiere a un aparato para realizar el procedimiento. El documento DE 28 43 253 A1 desvela un sistema de navegación para la medición de direcciones y distancias. La estación de medición determina la dirección, lo cual facilita los cambios (electrónicos y mecánicos). Por ejemplo, la estación de medición puede estar a bordo de un vehículo de navegación o puede ser una estación de monitorización del tráfico. Esto es, los datos pueden generarse en una estación fija o en una estación móvil. La evaluación de los ángulos y las distancias puede hacerse bien por medio de un transpondedor o por medio de una estación de medición. Existe una necesidad en la técnica de un sistema y un procedimiento de posicionamiento que permita el posicionamiento de un objeto equipado con un transpondedor y una antena. También existe necesidad en la técnica de un sistema y un procedimiento de posicionamiento que no pueda interferirse fácilmente. Existe una necesidad adicional en la técnica de un sistema de posicionamiento... [Seguir leyendo]

1. Un sistema para el posicionamiento de un transpondedor, comprendiendo el sistema una disposición de antenas de al menos dos antenas espaciadas entre sí (120, 130, 150, 170) acopladas a una unidad común de generación y conmutación (140), estando configurada dicha unidad de generación y conmutación para generar una señal periódica (TS) y conmutar la señal entre dichas, al menos dos, antenas constituyendo una señal de posicionamiento transmitida al transpondedor; comprendiendo el sistema un receptor para recibir una señal devuelta (RS) y un estimador de diferencias de fase (145) acoplado al receptor y operable para medir diferencias de fase entre las porciones de la señal devuelta; comprendiendo el sistema además una utilidad de posicionamiento (180) acoplada a dicho estimador de diferencias de fase y configurado para determinar la posición del transpondedor con relación al sistema de posicionamiento. 2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la determinación de la posición del transpondedor incluye la dirección del transpondedor con relación al sistema de posicionamiento. 3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la determinación de la posición del transpondedor incluye la determinación del intervalo del transpondedor en relación con el sistema de posicionamiento, en base a la comparación de TOA (Tiempo de Llegada) entre la señal de posicionamiento transmitida por el sistema y la señal devuelta por el transpondedor. 4. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la determinación de la posición del transpondedor incluye la determinación del intervalo del transpondedor en relación con el sistema de posicionamiento, en base a la información recibida desde una fuente externa al sistema, acerca del intervalo del transpondedor con relación al sistema. 5. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 en el que dicha señal periódica incluye porciones que tienen una primera frecuencia y porciones que tienen una segunda frecuencia; las porciones que tienen la misma frecuencia se conmutan entre dichas, al menos dos, antenas espaciadas entre sí. 6. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 5 en el que dicha primera frecuencia está en el intervalo de aproximadamente 1 GHz o más y la segunda frecuencia difiere de la primera frecuencia en aproximadamente 1 MHz. 7. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dichas antenas espaciadas entre sí están acopladas a dicha unidad de generación y conmutación a través líneas de alimentación sustancialmente idénticas. 8. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha disposición de antenas comprende cuatro antenas en una forma de tetraedro. 9. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 1 configurada además, en base a la determinación de la posición del transpondedor, pera transmitir la información relacionada con la posición del transpondedor. 10. Un procedimiento para el posicionamiento de un transpondedor, comprendiendo el procedimiento: generar (810) una señal periódica y conmutar la señal periódica entre una disposición de antenas de al menos dos antenas espaciadas entre sí, de localizaciones conocidas acopladas a una unidad común de generación y conmutación; transmitir (820) la señal al transpondedor y recibir la señal devuelta; en base a mediciones de las diferencias de fase entre las porciones de la señal devuelta, determinar (830) la dirección del transpondedor con relación al sistema, permitiendo por lo tanto la determinación de la posición del transpondedor con relación al sistema de posicionamiento. 11. Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicación 10 que comprende además: en base a la comparación de TOA (Tiempo de Llegada) entre la señal transmitida por el sistema y la señal devuelta por el transpondedor, determinar el intervalo del transpondedor con relación al sistema de posicionamiento. 12. Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicación 10 que comprende además: recibir desde una fuente externa, información acerca del intervalo del transpondedor con relación al sistema de posicionamiento, y determinar la posición del transpondedor. 13. Un procedimiento de acuerdo con la Reivindicación 10 que comprende además: comparar la posición del transpondedor con la información de posición del transpondedor establecida usando los sistemas GPS (Sistema de Posicionamiento Global) y/o INS (Sistemas de Navegación Inercial), permitiendo por lo tanto evaluar la precisión de dicha información de posición. 14. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 10 a 13, en el que dicha señal periódica incluye porciones que tienen una primera frecuencia y porciones que tienen una segunda frecuencia, las porciones que tienen la misma frecuencia se conmutan entre dichas, al menos dos, antenas espaciadas entre sí. 15. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 10 a 14 en el que dicha primera   frecuencia está en el intervalo de aproximadamente 1GHz o más y la segunda frecuencia difiere de la primera frecuencia en aproximadamente 1 MHz. 16. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las Reivindicaciones 10 a 15, en el que dicha disposición de antenas comprende cuatro antenas en una forma de tetraedro. 11   12   13   14     16   17   18   19