專利名稱：無線電發(fā)射裝置的定位與搜索引導(dǎo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線電系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明涉及無線電發(fā)射裝置的定位與搜索引導(dǎo)的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線電發(fā)射裝置包括蜂窩移動(dòng)電話，個(gè)人通信系統(tǒng)，無繩電話及衛(wèi)星電話，具有無線通信或發(fā)射功能的掌上電腦，筆記本電腦，雙向呼機(jī)，無線電標(biāo)簽等等，對(duì)所有這類裝置統(tǒng)稱為無線電發(fā)射裝置。 確定無線電發(fā)射裝置的方位，對(duì)其實(shí)施跟蹤與搜索具有重要的實(shí)用價(jià)值，其需求與日倶增。這方面的應(yīng)用包括
緊急救援 緊急救援包括匪警、火警、急救等。E911是一個(gè)較為引人注目的緊急救援業(yè)務(wù)。美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)強(qiáng)制所有無線電通信運(yùn)營商必須提供此項(xiàng)業(yè)務(wù)。911是北美的通用緊急救援電話號(hào)碼，包括匪警，火警，急救等，類似于中國的H9，110和120，三個(gè)號(hào)碼的功能。當(dāng)用戶使用手機(jī)等撥打911時(shí)，E911業(yè)務(wù)向公共安全接聽站(PSAP)自動(dòng)提供手機(jī)的方位，使緊急救援車輛(警車，救護(hù)車，救火車)準(zhǔn)確派往出事地點(diǎn)。權(quán)衡所需精度以及當(dāng)前技術(shù)實(shí)施的可能性，F(xiàn)CC要求達(dá)到的定位精度為基于手機(jī)的定位技術(shù)，應(yīng)以至少67%的概率達(dá)到50米的精度；以至少95%的概率達(dá)到150米的精度。基于網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)，應(yīng)以至少67%的概率達(dá)到IOO米的精度；以至少95%的概率達(dá)到300米的精度。歐盟也在推行類似的E112業(yè)務(wù)。
追蹤罪犯 跟蹤并找到使用手機(jī)等無線電發(fā)射裝置的罪犯；制止使用手機(jī)等無線電發(fā)射裝置
實(shí)施騷擾、欺詐、威脅，勒索等犯罪活動(dòng)。
跟蹤盜用手機(jī) 實(shí)時(shí)制止非法盜用他人手機(jī)號(hào)碼，可有效減少運(yùn)營商損失，在某些國家和地區(qū)具
有實(shí)際的商業(yè)價(jià)值。 *失竊物資找回 附著與高價(jià)物資(車輛，文物，珠寶等等)上的無線電發(fā)射裝置，如無線電標(biāo)簽，可
使跟蹤系統(tǒng)找回物資。
目標(biāo)監(jiān)視與跟蹤 附著于被跟蹤目標(biāo)上的無線電發(fā)射裝置可使定位系統(tǒng)有效監(jiān)視與跟蹤如兒童、病人、野獸、保釋或在押犯、管制物資及設(shè)備(例如核材料、放射性材料、劇毒品罐)等。
無線電定位系統(tǒng)對(duì)于不同應(yīng)用 臨各種技術(shù)難題。在任何時(shí)間、地點(diǎn)、地形條件下以低成本實(shí)現(xiàn)高精度的定位是許多定位應(yīng)用的技術(shù)難題。以常規(guī)E911業(yè)務(wù)為例，現(xiàn)有技術(shù) 主要分為兩類，即基于網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和基于手機(jī)的技術(shù)?；诰W(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有技術(shù)，其定位精度 對(duì)多徑傳播、有效測量站的數(shù)目及目標(biāo)相對(duì)測量站之間的地理幾何位置十分敏感。使用全 球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)的基于手機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)，在鬧市區(qū)樓宇之間和室內(nèi)會(huì)因衛(wèi)星信號(hào)受 阻而使定位精度惡化，而且對(duì)用戶已購買的舊式手機(jī)無法實(shí)施定位。為在業(yè)務(wù)覆蓋區(qū)所有 地形下都達(dá)到精度要求，現(xiàn)有定位技術(shù)的成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于運(yùn)營商及個(gè)人用戶所能承受的水 平。不僅如此，現(xiàn)有E911技術(shù)還不能解決在事發(fā)地點(diǎn)引導(dǎo)搜索人員準(zhǔn)確找到目標(biāo)的技術(shù)難 題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過實(shí)施例提供了對(duì)發(fā)射無線電信號(hào)的裝置(下文稱其為"無線電目標(biāo)") 實(shí)施定位，并引導(dǎo)搜索人員(或搜索機(jī)器人)接近并到達(dá)無線電目標(biāo)的方法和系統(tǒng)。
—個(gè)方面，本發(fā)明使用包含一個(gè)或多個(gè)測量站的系統(tǒng)，其中至少有一個(gè)測量站安 裝在可移動(dòng)裝置上(下文稱為"移動(dòng)測量站")，例如，安裝在警車、救護(hù)車、救火車、直升飛 機(jī)、氣球、飛艇、船只或汽艇上，或由操作者肩扛或手持，等等。移動(dòng)測量站或者單獨(dú)運(yùn)行，或 者與其它測量站及移動(dòng)測量站聯(lián)合運(yùn)行。它在向著無線電目標(biāo)駛?cè)サ耐局校蛟跓o線電目 標(biāo)附近的搜索運(yùn)動(dòng)中不斷反復(fù)測量無線電目標(biāo)的方位。所述方法和系統(tǒng)充分利用了移動(dòng)測 量站對(duì)于無線電目標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和近距所帶來的優(yōu)點(diǎn)。 另一個(gè)方面，本發(fā)明使用包含一個(gè)或多個(gè)手持儀器(下文稱"引導(dǎo)儀")的系統(tǒng)。引 導(dǎo)儀由搜索人員攜帶，用于在事發(fā)地點(diǎn)引導(dǎo)搜索人員找到并到達(dá)無線電目標(biāo)的準(zhǔn)確位置。
再一個(gè)方面，本發(fā)明使用包含一個(gè)或多個(gè)"參照發(fā)射機(jī)"的系統(tǒng)。參照發(fā)射機(jī)由搜 索人員攜帶，它發(fā)射的信號(hào)與無線電目標(biāo)發(fā)射的信號(hào)具有相似的傳播特性。上文所述移動(dòng) 測量站(以及測量站)不僅測量無線電目標(biāo)的方位，同時(shí)也測量參照發(fā)射機(jī)的方位，并提供 參照發(fā)射機(jī)對(duì)于無線電目標(biāo)的相對(duì)方位信息。本系統(tǒng)充分利用了無線電目標(biāo)信號(hào)與參照發(fā) 射機(jī)信號(hào)的相似性所帶來的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)兩者的相對(duì)(且漸進(jìn)相同)方位，并利用搜索運(yùn)動(dòng)所 造成的相對(duì)方位變化的實(shí)時(shí)反饋，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位和搜索引導(dǎo)。顯然，它也可使裝有參照發(fā)射 機(jī)的搜索機(jī)器人與移動(dòng)測量站協(xié)同工作，完成搜索任務(wù)。 又一個(gè)方面，本發(fā)明中所述參照發(fā)射機(jī)與引導(dǎo)儀可合并為一個(gè)裝置，此種參照發(fā) 射機(jī)與引導(dǎo)儀的合并在下文稱為"參照引導(dǎo)儀"。 本發(fā)明的主要特征包括移動(dòng)搜索及移動(dòng)定位、相對(duì)測量、在某些階段的近距離測 量、及有限數(shù)量的定位設(shè)備在服務(wù)區(qū)中的按需調(diào)動(dòng)等。使用本發(fā)明所提供的方法和系統(tǒng)，即 可以較低成本實(shí)現(xiàn)對(duì)無線電目標(biāo)的搜索引導(dǎo)和準(zhǔn)確定位。 本發(fā)明的其它方面將在下文對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述中，以及在權(quán)利要求書中得到進(jìn) 一步的說明和體現(xiàn)。


為清楚說明本發(fā)明的搜索定位方法和過程，提供下列附圖。通過對(duì)圖中搜索定位 實(shí)施例的描述，將使專業(yè)技術(shù)人員容易理解并實(shí)施本發(fā)明。
圖1以移動(dòng)電話作為無線電目標(biāo)為例，描繪在車載模式下的定位系統(tǒng)以及相應(yīng)方法。 圖2以一虛構(gòu)的都市建筑環(huán)境，描繪多徑傳播效應(yīng)及直射波受阻擋對(duì)移動(dòng)測量站 的影響。 圖3以一虛構(gòu)的多徑散播環(huán)境，描繪一種用以確定單獨(dú)檢測到的最早到達(dá)傳播途 徑是否是真正的直射波，或真正的最早到達(dá)傳播途徑的方法。 圖4以移動(dòng)電話作為無線電目標(biāo)為例，描繪在"離車"模式下的定位系統(tǒng)和相應(yīng)方法。 圖5以示例形式描繪顯示屏顯示的無線電目標(biāo)，參照引導(dǎo)儀和移動(dòng)測量站的二維
絕對(duì)位置和相對(duì)位置，以及與之相疊加的預(yù)存于系統(tǒng)中的該區(qū)域地圖及遙感照片。 圖6以移動(dòng)電話作為無線電目標(biāo)為例，描繪當(dāng)移動(dòng)測量站裝有基站發(fā)射機(jī)時(shí)，在
車載模式及離車模式下的定位系統(tǒng)以及相應(yīng)方法。 圖7以移動(dòng)電話作為無線電目標(biāo)為例，描繪在三維模式下的定位系統(tǒng)和相應(yīng)方 法。 圖8圖示本發(fā)明中移動(dòng)測量站的推薦實(shí)施例方框圖。
圖9圖示本發(fā)明中參照引導(dǎo)儀的推薦實(shí)施例方框圖。
注以上各圖中，彼此相似的功能單元使用了相同的標(biāo)號(hào)，以便于識(shí)讀。
具體實(shí)施例方式
在闡明實(shí)施方式之前，作兩點(diǎn)聲明 1)在以下說明中，經(jīng)常使用蜂窩式移動(dòng)電話手機(jī)作為無線電目標(biāo)的例子。但對(duì)此 決不應(yīng)當(dāng)理解為本發(fā)明方法與系統(tǒng)中的無線電目標(biāo)僅限于手機(jī)。事實(shí)上，取決于無線電 目標(biāo)的功能，無線電目標(biāo)可能是蜂窩式移動(dòng)電話手機(jī)，亦可能是個(gè)人通信系統(tǒng)手機(jī)，無繩電 話，衛(wèi)星通信電話，具有無線通信或發(fā)射功能的掌上電腦，筆記本電腦，雙向呼機(jī)，數(shù)據(jù)信息 機(jī)，具數(shù)據(jù)信息能力的蜂窩式移動(dòng)電話，無線英特網(wǎng)設(shè)備，數(shù)據(jù)通信設(shè)備(具備或不具備電 話功能)，無線電標(biāo)簽，等等。本發(fā)明對(duì)此無任何限制。 2)為便于描述，在以下詳細(xì)說明中常以類似E911的緊急救援業(yè)務(wù)為例。但本發(fā)明 方法與系統(tǒng)的應(yīng)用決不限于E911等緊急救援業(yè)務(wù)。 下面將逐一結(jié)合附圖，并通過圖中實(shí)施例的詳細(xì)描述，來說明本發(fā)明。
現(xiàn)結(jié)合圖1描繪在車載模式下的定位系統(tǒng)以及相應(yīng)方法。在圖1中，無線電目標(biāo) 10是一個(gè)無線電發(fā)射裝置，其方位有待測定，并對(duì)其實(shí)施搜索。這里，該無線電目標(biāo)假設(shè)為 通過無線路徑40A與基站20A通信的手機(jī)。在某些情況下(例如當(dāng)無線電目標(biāo)為一處在 軟切換狀態(tài)的CDMA發(fā)射裝置時(shí))，無線電目標(biāo)10亦可能同時(shí)與其它基站通信，例如圖中所 示，通過無線路徑40B與基站20B通信。無線電目標(biāo)10正在發(fā)射無線電信號(hào)，例如，在撥 打120急救電話后正在與急救中心(圖中未繪出)接聽員講話；或者接通120電話后靜靜 地呆在線上；或者接通120電話并掛機(jī)后，又接到120接聽員打回的電話；或者其手機(jī)被定 位業(yè)務(wù)信令帶入某種為定位業(yè)務(wù)特別設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)模式，發(fā)射某種特定信號(hào)，例如，發(fā)射引導(dǎo) (Pilot)信號(hào)。接到120電話后，120接聽員可通過傳統(tǒng)途徑獲得該手機(jī)的大致方位。例如， 通過口頭交談；或利用類似于"第一階段E911 "的技術(shù)，將與無線電目標(biāo)10進(jìn)行通信的基站 20A的方位作為無線電目標(biāo)10的大致方位，通過網(wǎng)絡(luò)信令自動(dòng)傳往120急救中心并加以顯示，路徑40A的傳播延時(shí)亦可作為附加信息；或利用現(xiàn)有的類似于"第二階段E911"的技術(shù)， 將其測量到的(仍帶有較大誤差的)無線電目標(biāo)10的經(jīng)緯度作為無線電目標(biāo)10的大致方 位。在圖中，上述包含統(tǒng)計(jì)誤差的無線電目標(biāo)10的大致方位被標(biāo)定為60。裝備有移動(dòng)測量 站的緊急救援車輛30A， 30B，例如警車、救護(hù)車、救火車，被緊急電話接聽中心派往上述大致 方位。本專業(yè)的技術(shù)人員都知道，無線電目標(biāo)IO發(fā)射的信號(hào)參數(shù)與特性，可以從安裝于接 聽中心或與接聽中心相聯(lián)的數(shù)據(jù)庫，從與接聽中心相聯(lián)的無線通信網(wǎng)絡(luò)，以及從無線通信 網(wǎng)的無線接口，提供給移動(dòng)測量站30A，30B。這些信號(hào)參數(shù)與特性可包括發(fā)射頻率，電話號(hào) 碼，電子序列號(hào)(ESN)，當(dāng)無線電目標(biāo)工作于TDMA(時(shí)分多址)方式時(shí)，其發(fā)射時(shí)隙位置，當(dāng) 無線電目標(biāo)工作于CDMA(碼分多址)或DSSS(直接序列擴(kuò)頻)方式時(shí)，其擴(kuò)頻碼參數(shù)，當(dāng)無 線電目標(biāo)工作于跳頻方式時(shí)，其跳頻參數(shù)等。使用這些參數(shù)及特性，移動(dòng)測量站30A，30B的 接收機(jī)在駛往目標(biāo)區(qū)的途中可試圖捕獲并接收無線電目標(biāo)10發(fā)射的信號(hào)50A，50B。如圖中 所示，移動(dòng)測量站沿途(例如從位置30A'到位置30A的移動(dòng)中，)會(huì)采得很多對(duì)入射信號(hào) 例如50A'，50A的測量。在每做一次測量時(shí)，移動(dòng)測量站30A本身的準(zhǔn)確方位及移動(dòng)方向亦 可采用諸如安裝于移動(dòng)測量站的GPS(全球定位衛(wèi)星系統(tǒng))接收機(jī)確定。這些沿途在不同 時(shí)刻不同位置30A'，30A多次測得的入射信號(hào)50A'，50A的參數(shù)，及在對(duì)應(yīng)點(diǎn)上所確定的移 動(dòng)測量站30A的準(zhǔn)確方位及移動(dòng)方向，可被變換為適當(dāng)?shù)亩ㄎ还烙?jì)算法的輸入數(shù)據(jù)，借用 那些原本用來解多個(gè)測量站同時(shí)測量的定位算法解出無線電目標(biāo)10的方位。這樣，移動(dòng)測 量站30A沿途不斷地進(jìn)行新的測量，從而不斷地改善對(duì)無線電目標(biāo)10方位的估計(jì)。本專業(yè) 的技術(shù)人員不難理解，在現(xiàn)有基于網(wǎng)絡(luò)的方法中，可收到從無線電目標(biāo)10發(fā)出信號(hào)的測量 站(通常與基站同地點(diǎn))的數(shù)目通常太少，尤其是遠(yuǎn)郊及部分近城區(qū)；這些測量站相對(duì)無線 電目標(biāo)10的幾何關(guān)系常常遇到不利于定位精度的情況，例如幾乎在一條直線上，等等；在 建筑密集的城區(qū)，對(duì)直射波的阻擋以及多徑傳播效應(yīng)常常使采用基于網(wǎng)絡(luò)的固定測量站的 方法做出無法接受的過大定位誤差。使用移動(dòng)測量站時(shí)，每個(gè)測量點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)測量站，而 沿途的測量點(diǎn)數(shù)目可以成百上千，這就相當(dāng)于在傳統(tǒng)方法中，沿途建了成百上千個(gè)測量站。 其中不利的測量結(jié)果可以被去除或給予較低的加權(quán)。不利的測量點(diǎn)包括那些有較低的信噪 比或信號(hào)干擾比的點(diǎn)；那些直射波或最早到達(dá)入射波丟失或過弱的點(diǎn)；那些相對(duì)于初步測 得的無線電目標(biāo)位置處于不利于定位的幾何關(guān)系的點(diǎn)。上述去除或給予低加權(quán)的處理過程 是一個(gè)累進(jìn)的過程，即，如果當(dāng)前沒有更好的測量結(jié)果可以取得，一個(gè)相對(duì)較好的測量結(jié)果 就會(huì)被采用。但一旦有了足夠的更好的測量結(jié)果，那些過去曾保留的當(dāng)時(shí)較"好"而現(xiàn)在已 不盡人意的測量結(jié)果會(huì)在定位估計(jì)算法中去除或降低加權(quán)。該更新過程不斷重復(fù)。本領(lǐng)域 專業(yè)人員都熟悉，對(duì)信噪比或信號(hào)干擾比的檢測可使用信噪比估計(jì)器或信號(hào)干擾比估計(jì)器 實(shí)現(xiàn)。在一單次測量中，檢測較晚到達(dá)的傳播途徑可以使用信道沖激響應(yīng)估計(jì)器實(shí)現(xiàn)，這也 為專業(yè)人員所了解。 一旦這些較晚到達(dá)的傳播途徑被檢測出，即可將其從定位估計(jì)過程中 去除。相對(duì)于初步測得的無線電目標(biāo)的不利幾何關(guān)系，可以用"幾何位置稀釋"(GDOP)來量 度，這一概念的使用亦為專業(yè)人員所熟知，無需進(jìn)一步解釋。 一種用于確定單獨(dú)測得的最早 到達(dá)傳播路徑是否是真正的直射波或真正的最早到達(dá)傳播路徑的方法將會(huì)在下文結(jié)合圖3 作進(jìn)一步說明。事實(shí)上，移動(dòng)測量站的移動(dòng)性還可用于通過對(duì)入射波的跟蹤過程，來糾正由 于直射波被阻擋及多徑效應(yīng)所造成的測量錯(cuò)誤。這一點(diǎn)下面還將通過圖2加以闡述。
現(xiàn)通過圖2這一虛構(gòu)的都市建筑環(huán)境，描繪多徑傳播效應(yīng)及直射波受阻擋對(duì)移動(dòng)測量站的影響。圖中移動(dòng)測量站30沿街從30A'位置駛往30A位置。當(dāng)它在30A'位置時(shí)， 來自無線電目標(biāo)10的直射波50A'''受到大樓B阻擋，但移動(dòng)測量站30可接收到來自無線 電目標(biāo)10并經(jīng)大樓D反射的電波50A'，移動(dòng)測量站30會(huì)由此認(rèn)定無線電目標(biāo)在大樓D方 向，并"錯(cuò)誤"地引導(dǎo)車輛駛向大樓D。當(dāng)?shù)竭_(dá)大樓D前的位置30A時(shí)，移動(dòng)測量站30就獲 得了類似大樓D的視野，移動(dòng)測量站30因此開始能"看"到直射波50A。移動(dòng)測量站30會(huì) "意識(shí)到"波束50A更強(qiáng)，到達(dá)更早，是一個(gè)更值得追蹤的波束，故此引導(dǎo)移動(dòng)測量站30所在 車輛駛往無線電目標(biāo)10的真正所在大樓C。我們看到，如果不是采用安裝在車輛上的移動(dòng) 測量站30，而是采用與基站安裝在同一處的固定測量站(圖中未繪出)，若該固定測量站只 "看"到來自大樓D的經(jīng)反射的最早到達(dá)波束，則會(huì)錯(cuò)誤地把緊急救援車輛引導(dǎo)至大樓D，給 呼救者帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)。 現(xiàn)通過圖3這一虛構(gòu)的多徑散播環(huán)境，描繪一種用以確定單獨(dú)檢測到的最早到達(dá) 傳播途徑是否是真正的直射波或真正的最早到達(dá)傳播途徑的方法。圖中的移動(dòng)測量站30 沿途在30A、30A'、30A"位置采集來自無線電目標(biāo)10的信號(hào)。周圍建筑A、 B、 C、 D構(gòu)成對(duì) 信號(hào)從無線電目標(biāo)10傳播至移動(dòng)測量站30的阻擋及反射地貌。在30A處，移動(dòng)測量站30 可檢測到經(jīng)大樓C反射的傳播路徑50^，但直射波50A2因大樓A阻擋而太弱，檢測不到。因 此，雖50Ai比50A2晚到，在30A處，50A工仍被檢測為該處的最早到達(dá)波束。當(dāng)移動(dòng)測量站30 到達(dá)30A'位置時(shí)，直線傳播路徑50A' 3仍被大樓A阻擋而過弱，無法檢測到。然而，移動(dòng)測 量站30卻能夠檢測到分別經(jīng)大樓C與B反射的波束50A' !和50A' 2。在50A':和50A' 2 之間，通過區(qū)別多徑的手段，移動(dòng)測量站30可以確定50A' 2到達(dá)比50A' i早。因此，50A'工 被確定為不是最早到達(dá)途徑，而50A' 2是在該30A'位置被單獨(dú)確定的最早到達(dá)途徑。是否 50A' 2是真正的最早到達(dá)途徑，僅憑在30A'處一點(diǎn)的單獨(dú)測量還無法最終確定?，F(xiàn)在我們 試圖用30A和30A'兩點(diǎn)的測量來聯(lián)合地確定，它們各自單獨(dú)檢測到的最早到達(dá)途徑50A工 和50A' 2是否是真正的最早到達(dá)途徑，即，直射波。其方法是，測量在兩點(diǎn)30A和30A'上單 獨(dú)檢測到的最早到達(dá)途徑的傳播延遲之差，并確定兩點(diǎn)30A和30A'間的距離。如果延遲之 差大于距離之差除以光速，那么，在兩條傳播路徑當(dāng)中，較長延遲者可被確定為不是真正的 直射波或真正的最早到達(dá)途徑。如果延遲之差不大于距離之差除以光速，那么，兩條傳播路 徑仍不能確定它們是否是真正的直射波或真正的最早到達(dá)途徑。圖中的例子，如果無線電 目標(biāo)10至大樓C再至30A的傳播延遲長于無線電目標(biāo)10至大樓B再至30A'的傳播延遲， 且之差大于30A到30A'的距離除以光速，那么，單獨(dú)檢測到的最早到達(dá)途徑50^不是真正 的直射波或真正的最早到達(dá)途徑；如果前者延遲短于后者延遲，且之差大于30A到30A'的 距離除以光速，那么，單獨(dú)檢測到的最早到達(dá)途徑50A、不是真正的直射波或真正的最早到 達(dá)途徑；否則，當(dāng)上述兩者均不成立，單憑30A和30A'兩點(diǎn)的聯(lián)合檢測，仍無法確定50Ai和 50A' 2是否是真正的最早到達(dá)途徑或直射波。當(dāng)移動(dòng)測量站30到達(dá)30A''位置時(shí)，在圖3 中我們可以看到，移動(dòng)測量站30可"觀察"到直射波50A''，但移動(dòng)測量站30本身并不知道 這一事實(shí)，它仍需采用上述單獨(dú)的和聯(lián)合的檢測方法來確定之。用聯(lián)合確定方法，移動(dòng)測量 站30要測量50A''與50A' 2兩途徑的延遲差，確定30A'與30A''的距離，并使用上文所述 規(guī)則驗(yàn)證是否50A''與50A' 2兩途徑中任何一個(gè)可被確定為不是直射波或最早到達(dá)途徑。 如果關(guān)于50A''與50A' 2的此次判斷仍為不確定，可進(jìn)一步對(duì)30A''與30A兩點(diǎn)使用其對(duì) 應(yīng)的延遲差和距離及上文所述規(guī)則進(jìn)行判斷 隨著移動(dòng)測量站30的繼續(xù)前行，新的測量點(diǎn)不斷獲得，可反復(fù)對(duì)它們?nèi)我饨M合的兩點(diǎn)間的對(duì)應(yīng)傳播延遲差和對(duì)應(yīng)距離進(jìn)行上述判斷。
現(xiàn)在回到圖1來說明另一個(gè)可選用的實(shí)施例。如果使用多個(gè)移動(dòng)測量站，那么，多 個(gè)移動(dòng)測量站之間，例如圖中標(biāo)為30A和30B移動(dòng)測量站之間，可通過直接或間接的無線電 路徑(圖中未示出)相互通信，將它們各自測量到的關(guān)于來自無線電目標(biāo)10的信號(hào)50A， 50B的參數(shù)互相傳給對(duì)方30A， 30B。多個(gè)移動(dòng)測量站30A， 30B測得的參數(shù)組合在一起來解 無線電目標(biāo)10的方位，以到達(dá)更高的精度和可靠性。 仍參見圖l，作為又一個(gè)可選用的實(shí)施例，我們所使用的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)測量站 30A，30B進(jìn)而通過無線/有線通信信道(圖中未示出)與固定測量站70A，70B相互通信，來 共享它們測得的關(guān)于來自無線電目標(biāo)10的信號(hào)40A， 40B， 50A， 50B的參數(shù)。通常固定測量站 70A，70B與基站20A，20B安裝于同一地點(diǎn)。將移動(dòng)測量站30A，30B和固定測量站70A，70B 測得到參數(shù)組合在一起去解無線電目標(biāo)10的方位，以更進(jìn)一步達(dá)到高精度和高可靠性。
現(xiàn)假設(shè)移動(dòng)電話作為無線電目標(biāo)，結(jié)合圖4的實(shí)例來描述在"離車"模式下的定位 系統(tǒng)以及相應(yīng)方法。采用上述系統(tǒng)與方法，或者采用其它任何系統(tǒng)與方法，或者混合采用 這些系統(tǒng)與方法，在確定無線電目標(biāo)10所在的事發(fā)地點(diǎn)(某一局部小區(qū)域或地貌結(jié)構(gòu)，例 如一座建筑)之后，裝備有移動(dòng)測量站30A的車輛在事發(fā)地點(diǎn)附近停車。裝備有參照引導(dǎo) 儀IOOA， 100B的救援人員從30A車中走出，試圖接近無線電目標(biāo)10。在參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B中的參照發(fā)射機(jī)(下文將結(jié)合圖9進(jìn)一步說明)通過無線路徑IIOA， IIOB，與為無線 電目標(biāo)10服務(wù)的同一基站20A建立電波通信。參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B建立的該電波通信 110A，110B與無線電目標(biāo)10經(jīng)路徑40A的電波通信具有相同的工作模式。例如，若無線電 目標(biāo)10建立的電波通信是CDMA模式，則參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B建立的電波通信也是CDMA 模式；若無線電目標(biāo)10建立的電波通信是GSM模式，則參照引導(dǎo)儀IOOA，IOOB建立的電波 通信也是GSM模式，等等。如果可能，參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B建立的電波通信1IOA， 110B最 好與無線電目標(biāo)10建立的電波通信40A處于同一頻率(例如，基于TDMA的電波通信最好 在同一個(gè)頻率上占據(jù)另一個(gè)時(shí)隙；基于CDMA的電波通信最好在同一個(gè)頻率上占據(jù)另一個(gè) 擴(kuò)頻碼)。如果這不能做到(例如基于FDMA的電波通信)，最好使用一個(gè)與路徑40A所使 用頻率較接近的頻率。該相同或相近的頻率，或者更一般地說，所屬信號(hào)的無線電特性的相 同或相似性，將使得無線電目標(biāo)10和參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B的無線路徑的電波傳播特性極 為相似，且在參照引導(dǎo)儀IOOA，IOOB接近無線電目標(biāo)10時(shí)漸進(jìn)相同。照引導(dǎo)儀IOOA，IOOB 發(fā)射的無線電信號(hào)經(jīng)所示無線路徑120A， 120B， 120C， 120D也被測量站30A， 30B接收，進(jìn)而， 在測量無線電目標(biāo)10方位的同時(shí)，移動(dòng)測量站30A，30B亦測量參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B的方 位。雖然對(duì)無線電目標(biāo)10以及對(duì)參照引導(dǎo)儀IOOA，IOOB的絕對(duì)方位測量精度可能會(huì)因諸 如直射波被阻，多徑傳播等因素而惡化，但當(dāng)參照引導(dǎo)儀IOOA， IOOB接近無線電目標(biāo)10時(shí)， 由于無線電目標(biāo)IO以及參照引導(dǎo)儀100A，100B會(huì)遇到類似并且漸進(jìn)相同的多徑效應(yīng)，移動(dòng) 測量站30A，30B測量到的無線電目標(biāo)10與參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B之間的相對(duì)方位精度會(huì) 受到很小的影響，因而相對(duì)方位測量比絕對(duì)方位測量更為可靠。為使移動(dòng)測量站30A，30B 對(duì)無線電目標(biāo)10以及參照引導(dǎo)儀100A，100B的信號(hào)具有相似的檢測特性，無線電目標(biāo)10 和參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B的其它信號(hào)特征，如發(fā)射功率，發(fā)射時(shí)間長度等也應(yīng)盡量接近。在 某些情形，雖然手持參照引導(dǎo)儀100A，100B的救援人員在距離上十分接近無線電目標(biāo)10， 但救援人員與呼救者可能身處不同的建筑結(jié)構(gòu)中，例如一墻之隔的兩個(gè)樓梯之中。對(duì)這種情況提供判別手段可提高搜索效率。該判別可通過比較無線電目標(biāo)10及參照引導(dǎo)儀100A， 100B信號(hào)特性的不相似性實(shí)現(xiàn)，例如，在移動(dòng)測量站30A， 30B比較來自它們的信號(hào)強(qiáng)度的 差別，比較它們(10， 100A， 100B)各自報(bào)告的發(fā)射功率的差別，以及比較它們的多徑傳播分 布特征圖的差別。在此描述的對(duì)搜索的引導(dǎo)方法還適用于使用機(jī)器人的搜索，其中機(jī)器人 取代搜索人員的功能，一個(gè)安裝在機(jī)器人上的參照發(fā)射機(jī)和一個(gè)指南針傳感器(或稱地磁 傳感器)部分地取代參照引導(dǎo)儀100A，100B的功能(其中指南針傳感器或地磁傳感器的功 能將在下文結(jié)合圖9加以詳細(xì)說明)， 一個(gè)安裝在機(jī)器人控制臺(tái)上的顯示設(shè)備取代參照引 導(dǎo)儀100A， 100B的另一部分功能。其它方面保持不變。 進(jìn)一步參見圖4，移動(dòng)測量站30A(或30B)和參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B還包括另一組 無線電收發(fā)信機(jī)，最好是無線本地網(wǎng)(WLAN)收發(fā)信機(jī)，用以通過無線路徑120A'，120C'相 互聯(lián)系。通過無線路徑120A'， 120C'傳送用于顯示在參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B顯示屏上的信 息，以顯示無線電目標(biāo)IO相對(duì)于參照引導(dǎo)儀IOOA，IOOB的相對(duì)方位，亦可同時(shí)進(jìn)一步顯示 無線電目標(biāo)10相對(duì)于移動(dòng)測量站30A， 30B的相對(duì)方位。這些所顯示的信息指導(dǎo)手持參照 引導(dǎo)儀IOOA， 100B的搜索人員的每一步搜索行動(dòng)。有關(guān)顯示方法在下面結(jié)合圖5進(jìn)一步討 論。 圖5給出了一個(gè)顯示于參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B顯示屏及移動(dòng)測量站30A， 30B顯示 屏上的二維圖像的優(yōu)選實(shí)施例。圖中顯示了無線電目標(biāo)10，參照引導(dǎo)儀100A，100B，以及移 動(dòng)測量站30A，30B的絕對(duì)與相對(duì)方位，以及與之相疊加的預(yù)存于系統(tǒng)中的該區(qū)域地圖及遙 感照片。有關(guān)圖形最好使用彩色顯示(受文檔規(guī)格所限，圖中未示出彩色)，圖中有關(guān)符號(hào) 分別標(biāo)明無線電目標(biāo)IO，參照引導(dǎo)儀IOOA，IOOB，以及移動(dòng)測量站30A，30B的位置，覆蓋其 上的地圖及遙感照片是從系統(tǒng)存儲(chǔ)裝置中調(diào)出的，用以標(biāo)明上述各目標(biāo)與地面其它參照物 的相互位置。 現(xiàn)假設(shè)以移動(dòng)電話作為無線電目標(biāo)，通過圖6描述當(dāng)移動(dòng)測量站裝有基站發(fā)射機(jī) 時(shí)，在車載模式及離車模式下的定位系統(tǒng)以及相應(yīng)方法的另一實(shí)施例。與上文結(jié)合圖l所 述的方法一樣，當(dāng)無線電目標(biāo)IO撥打緊急救援電話例如120，救援中心(圖中未示出)將裝 備有移動(dòng)測量站設(shè)備的救援車輛30A， 30B派往救援中心所得知大致目標(biāo)區(qū)域。無線電目標(biāo) 10發(fā)出信號(hào)經(jīng)無線路徑40A與基站20A通信，某些情形下，亦同時(shí)與其它基站通信，例如圖 中所示，經(jīng)無線路徑40B與基站20B通信。當(dāng)移動(dòng)測量站30A， 30B與無線電目標(biāo)10足夠接 近時(shí)，移動(dòng)測量站30A，30B可檢測到來自無線電目標(biāo)10的信號(hào)，例如經(jīng)圖中所示的路徑50 及路徑200的上行方向(從無線電目標(biāo)10到移動(dòng)測量站30A的方向)。于是，移動(dòng)測量站 30A，30B可開始測量并不斷修正無線電目標(biāo)10的方位。當(dāng)某移動(dòng)測量站(例如30A)與無 線電目標(biāo)10接近到一定程度時(shí)，兩者間的無線路徑(例如200)質(zhì)量會(huì)變得比無線電目標(biāo) 10與基站間的路徑(例如40A，40B)質(zhì)量還好，此時(shí)，相應(yīng)移動(dòng)測量站30A將啟動(dòng)其中裝載 的基站發(fā)射機(jī)，并通知服務(wù)基站20A給無線電目標(biāo)10發(fā)出切換指令，將其切換到與移動(dòng)測 量站30A通信。接到并執(zhí)行切換指令后，無線電目標(biāo)10建立起與移動(dòng)測量站30A的雙向通 信，如無線路徑200所示，終止與基站20A， 20B對(duì)通信路徑40A， 40B。由于無線電目標(biāo)10與 移動(dòng)測量站30A之間的近距離，其通信路徑質(zhì)量更好，呼救者與救援人員的通信會(huì)更加可 靠。得益于近距離，移動(dòng)測量站30A裝載的基站發(fā)射機(jī)更可通過許多通信標(biāo)準(zhǔn)具有的功率 控制指令使無線電目標(biāo)10的平均發(fā)射功率更加降低，使得無線電目標(biāo)10的電池通話時(shí)間延長，有利于正在進(jìn)行中的定位與搜索工作。移動(dòng)測量站30A裝載的基站發(fā)射機(jī)更可將其 發(fā)射的功率控制指令與其定位測量的活動(dòng)相協(xié)調(diào)，進(jìn)一步延長電池通話時(shí)間，優(yōu)化定位測 量時(shí)的信噪比或信號(hào)干擾比，以提高測量精度。無線電目標(biāo)io所發(fā)射信號(hào)的其它特性亦可 受移動(dòng)測量站30A裝載的基站發(fā)射機(jī)控制而與定位測量活動(dòng)相協(xié)調(diào)，更有利于定位精度的 提高和電池工作壽命。與上文結(jié)合圖4所述的方法一樣，在確定無線電目標(biāo)10所處的事發(fā) 地點(diǎn)后，裝備有移動(dòng)測量站30A的車輛在事發(fā)地點(diǎn)處?？?，手持參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B的救 援人員從30A車上下來，去接近無線電目標(biāo)10。但與圖4所述不同的是，參照引導(dǎo)儀IOOA， IOOB中的參照發(fā)射機(jī)(下文將結(jié)合圖9進(jìn)一步說明)將與移動(dòng)測量站30A建立通信，如圖 中無線路徑210A， 210B所示，而不是與基站20A。該無線路徑210A， 210B的其它特性則與圖 4中描述的一樣，例如，與無線電目標(biāo)10建立的無線路徑200具有相同的工作模式(如同是 GSM或同是CDMA，等)，并盡量使用相同頻率，當(dāng)不能使用相同頻率時(shí)(如采用FDMA時(shí))，則 盡量使用與之接近的頻率。在使用參照引導(dǎo)儀IOOA，IOOB引導(dǎo)對(duì)無線電目標(biāo)10的搜索方 面，方法也與圖4的描述相同。在圖6所示方法中，無線路徑210A，210B的下行方向(從移 動(dòng)測量站30A的基站發(fā)射機(jī)到參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B中參照發(fā)射機(jī)所屬接收機(jī)的方向)，除 了用于傳送呼救者與搜索人員的話音外，最好還用來做一個(gè)新的工作，即傳送用于顯示在 參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B屏幕上的有關(guān)信息。這樣就省去了上文所述的移動(dòng)測量站30A，30B 和參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B中的無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)。此外，移動(dòng)測量站30A的基站發(fā)射機(jī) 發(fā)向參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B的功率控制指令，亦可得到將參照引導(dǎo)儀IOOA， 100B發(fā)射功率 與移動(dòng)測量站30A的定位測量活動(dòng)相協(xié)調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，以優(yōu)化測量時(shí)的信噪比，達(dá)到對(duì)參照引 導(dǎo)儀IOOA， 100B位置的更高定位精度，間接地提高對(duì)無線電目標(biāo)10的相對(duì)定位精度，同時(shí) 也可延長引導(dǎo)儀IOOA， 100B的電池壽命。頻率以及移動(dòng)測量站基站發(fā)射機(jī)所發(fā)信號(hào)的其它 特性需適當(dāng)?shù)丶右赃x擇，確保不對(duì)基站20B，20B的運(yùn)行及它們所服務(wù)的用戶造成干擾。
現(xiàn)假定以移動(dòng)電話作為無線電目標(biāo)，通過圖7的實(shí)例描繪在三維模式下的定位系 統(tǒng)以及相應(yīng)方法。如圖中所示，在推薦實(shí)施方案中，當(dāng)至少一個(gè)移動(dòng)測量站30足夠地接近 無線電目標(biāo)10時(shí)，或當(dāng)至少一個(gè)移動(dòng)測量站30在事發(fā)地點(diǎn)停靠后，定位測量的實(shí)施開始在 三維坐標(biāo)中進(jìn)行。這樣無線電目標(biāo)IO及參照引導(dǎo)儀IOO的高度就不再是一個(gè)水平面上定 位測量精度的惡化因素。更進(jìn)一步，無線電目標(biāo)10及參照引導(dǎo)儀100的高度也同時(shí)被測量 并顯示在參照引導(dǎo)儀100及移動(dòng)測量站30的顯示屏上，作為搜索定位的信息之一提供給使 用者。推薦的顯示方法是在二維顯示圖形上的每個(gè)定位目標(biāo)符號(hào)旁標(biāo)注明高度；或在操作 者控制下，在有關(guān)定位目標(biāo)符號(hào)旁彈出目標(biāo)高度數(shù)字。有關(guān)高度的數(shù)值推薦采用相對(duì)于移 動(dòng)測量站30所處高度的相對(duì)高度值。作為另一個(gè)實(shí)施方案，對(duì)包括高度在內(nèi)的定位信息的 顯示亦可采用三維圖形。 注意在以上的說明中，移動(dòng)測量站30的數(shù)目和參照引導(dǎo)儀100的數(shù)目均為示例 性的。在實(shí)施及使用本發(fā)明時(shí)，移動(dòng)測量站30可以是一個(gè)或多個(gè)；參照引導(dǎo)儀100的數(shù)目 亦可以是一個(gè)或多個(gè)；移動(dòng)測量站30和參照引導(dǎo)儀100的數(shù)目也不一定相同。
圖8所示框圖為移動(dòng)測量站推薦實(shí)施例的框圖?，F(xiàn)就其各功能及其相互關(guān)系作出 說明。如圖所示，本發(fā)明移動(dòng)測量站30的推薦實(shí)施例包括一天線305，一接收機(jī)310，一GPS 天線315， 一 GPS接收機(jī)320， 一數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325， 一校證天線330， 一校正發(fā)射機(jī)及 移動(dòng)電話接收機(jī)335，一顯示與用戶接口單元345，一無線本地網(wǎng)(WLAN)天線350，一無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)355，一重力傳感器360，以及一指南針(地磁)傳感器365。作為可選裝置， 移動(dòng)測量站30亦可進(jìn)一步包括一基站發(fā)射機(jī)370及一發(fā)射天線375。 天線305用于接收來自無線電目標(biāo)10，參照引導(dǎo)儀100， IOOA， 100B的信號(hào)，以測定 它們的位置。天線305最好是陣列天線，這樣，不但能夠?qū)ι鲜鲂盘?hào)進(jìn)行到達(dá)時(shí)間(TOA)或 到達(dá)時(shí)間差(TDOA)測量(包括這些基本算法的改型算法)，還能夠?qū)ι鲜鲂盘?hào)進(jìn)行到達(dá)角 度(AOA)測量以及其它信號(hào)參數(shù)的測量。而且，天線305最好是三維陣列天線，S卩，其天線
的多個(gè)接收單元在三維空間的每一軸向展開，從而可在三維空間中對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行到達(dá)角 度(AOA)測量。天線305最好安裝于車輛或船只的頂部，直升飛機(jī)或其它飛行器的底部，以 便對(duì)來自陸地或水體結(jié)構(gòu)之間的入射信號(hào)獲得較為廣闊的視野。 接收機(jī)310將天線305接收到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換至基帶，并將其數(shù)字化。接收機(jī)310 的功能為本領(lǐng)域的專業(yè)人員所熟知，包括放大，下變頻，濾波，自動(dòng)增益控制，模數(shù)轉(zhuǎn)換，等 等，在此無需贅述。為進(jìn)行信號(hào)的到達(dá)角度測量，接收機(jī)310最好是陣列接收機(jī)，它由一系 列相同的接收通道構(gòu)成，其下變頻器使用共同的或相互同步鎖定的本振頻率源。所述頻率 源最好由GPS接收機(jī)320提供。接收機(jī)310的數(shù)字化基帶信號(hào)輸出提供給數(shù)字信號(hào)處理子 系統(tǒng)325作進(jìn)一步的處理，這將在下文詳述。 作為另一可選實(shí)施例，天線305可以是安裝于旋轉(zhuǎn)裝置上并帶有角度傳感器的窄 波束天線，用以測量信號(hào)到達(dá)角度(AOA)。所述旋轉(zhuǎn)裝置最好可在三維立體角上作旋轉(zhuǎn)以便 在三維空間進(jìn)行到達(dá)角度測量。 GPS天線315接收來自GPS(衛(wèi)星全球定位系統(tǒng))衛(wèi)星的信號(hào)，或來自其它功能相 似的定位衛(wèi)星的信號(hào)，例如GLONASS (全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，或擬議中的加利 略(Galileo)衛(wèi)星定位系統(tǒng)，等等，但在行文中一律稱其為GPS天線。該天線最好安裝于移 動(dòng)平臺(tái)的頂部，以取得對(duì)空中衛(wèi)星的最佳視野。所接收到的信號(hào)送往GPS接收機(jī)320。
GPS接收機(jī)320用于接收GPS天線315收到的GPS衛(wèi)星信號(hào)或其它類似衛(wèi)星的信 號(hào)。通過對(duì)上述衛(wèi)星信號(hào)的接收與處理，向移動(dòng)測量站30的其它單元提供以下輸出或相 關(guān)信號(hào)精確頻率及時(shí)間基準(zhǔn)源；移動(dòng)測量站30，30A，30B的所處位置及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的有關(guān)信 息，包括經(jīng)緯度、高度、運(yùn)動(dòng)方向，亦可能包括運(yùn)動(dòng)速度。 校證天線330是一射頻逸出源，用來校正陣列天線305及陣列接收機(jī)310。校證天 線330的制造使得它與陣列天線305的每一單元具有固定的已知傳播時(shí)延。它最好與陣列 天線305制造在同一個(gè)固體機(jī)構(gòu)上，以確保校證天線330與陣列天線305的每一單元間的 電磁耦合(如圖中340所示)具有確定的時(shí)延。注入校證天線330的校正信號(hào)由校正發(fā)射 機(jī)335發(fā)送，將在下面詳述。校證天線330另外還用以接收來自為無線電目標(biāo)10服務(wù)的基 站20A，20B的信號(hào)。 校正發(fā)射機(jī)及移動(dòng)電話接收機(jī)335中的校正發(fā)射機(jī)部分產(chǎn)生用于校正陣列天線 305及陣列接收機(jī)310的信號(hào)。該校正發(fā)射機(jī)最好可這樣設(shè)置，使其產(chǎn)生與無線電目標(biāo)10 及參照引導(dǎo)儀100， IOOA， 100B發(fā)射的信號(hào)具有相同頻率和調(diào)制格式的校正信號(hào)。這樣，對(duì) 陣列天線305及陣列接收機(jī)310的校正即可在移動(dòng)測量站30定位測量的實(shí)際工作狀態(tài)下 進(jìn)行。獲得無線電目標(biāo)10的參數(shù)(例如頻率與調(diào)制模式)后，在開始對(duì)其進(jìn)行定位測量之 前，最好使用上述獲得的參數(shù)對(duì)移動(dòng)測量站30進(jìn)行自校正。校正發(fā)射機(jī)及移動(dòng)電話接收機(jī) 335中的移動(dòng)電話接收機(jī)部分用于接收來自為無線電目標(biāo)10服務(wù)的基站20A，20B的信號(hào)，以獲得信令消息中包含的有關(guān)參數(shù)及網(wǎng)絡(luò)定時(shí)信息。事實(shí)上，當(dāng)被搜索的無線電目標(biāo)io僅 限于移動(dòng)電話時(shí)，校正發(fā)射機(jī)及移動(dòng)電話接收機(jī)335實(shí)際上就是一個(gè)可被移動(dòng)測量站30靈 活設(shè)置工作參數(shù)的移動(dòng)電話，包括其發(fā)射機(jī)部分及接收機(jī)部分。 顯示與用戶接口單元345包括一個(gè)從數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325接受數(shù)據(jù)的顯示 屏，用以顯示定位信息，例如，其顯示可能包括無線電目標(biāo)IO，參照引導(dǎo)儀100，100A，100B， 以及移動(dòng)測量站30，30A，30B的絕對(duì)與相對(duì)方位、高度，與之相疊加的該區(qū)域地圖，以及反 映該區(qū)域地貌結(jié)構(gòu)的遙感照片等。在圖5中給出了一個(gè)示例。該單元還包括用戶接口，接 受用戶對(duì)移動(dòng)測量站30的控制。 無線本地網(wǎng)(WLAN)天線350和收發(fā)信機(jī)355將數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325提供的 圖像或圖形參數(shù)信號(hào)經(jīng)無線路徑發(fā)送至參照引導(dǎo)儀100， 100A， 100B，以便在參照引導(dǎo)儀顯 示屏上顯示。雖然在此355被稱為無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)，并推薦采用無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)， 但這并不排除使用其它類型收發(fā)信機(jī)來實(shí)施本發(fā)明。 重力傳感器360用于向數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325報(bào)告車輛(或其它承載移動(dòng)測量 站30的移動(dòng)平臺(tái))的傾斜度，以在數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325的計(jì)算中對(duì)到達(dá)角度測量進(jìn)行 糾正。 指南針(地磁)傳感器365在車輛(或其它承載移動(dòng)測量站30的移動(dòng)平臺(tái))停 靠時(shí)，向數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325報(bào)告該車輛(或其它移動(dòng)平臺(tái))的朝向，用以在數(shù)字信號(hào) 處理子系統(tǒng)325的計(jì)算中對(duì)到達(dá)角度測量進(jìn)行糾正。在車輛(或其它移動(dòng)平臺(tái))運(yùn)動(dòng)時(shí)， 最好用GPS測得的移動(dòng)方向?qū)υ摯判詡鞲衅鬟M(jìn)行校正，以消除車體磁性干擾的影響。
作為另一選擇，重力傳感器360和地磁傳感器365可用基于陀螺儀的傳感器替代， 或被一加速度傳感器及相關(guān)計(jì)算處理所替代。 數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325包括信號(hào)處理器件和裝置，諸如專用集成電路(ASIC)， 現(xiàn)場可編程門陣(FPGA)，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)芯片，微控制器及通用微處理器，半導(dǎo)體存 儲(chǔ)器，大規(guī)模存儲(chǔ)裝置(如硬盤或光盤)，外圍設(shè)備等。數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325在移動(dòng) 測量站30中的功能包括對(duì)陣列接收機(jī)進(jìn)行自校；對(duì)來自無線電目標(biāo)IO，參照引導(dǎo)儀100， 100A，100B的信號(hào)，實(shí)施到達(dá)角度法(A0A)、到達(dá)時(shí)間(T0A)法，或到達(dá)時(shí)間差(TD0A)法的 計(jì)算(包括這些方法的改型)，或計(jì)算與之相關(guān)的參數(shù)；計(jì)算自無線電目標(biāo)10，參照引導(dǎo)儀 100， 100A， 100B及移動(dòng)測量站30的經(jīng)緯度和高度；在移動(dòng)測量站30運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)GPS接收 機(jī)320提供的信息計(jì)算運(yùn)動(dòng)方向；在移動(dòng)測量站30靜止時(shí)，根據(jù)地磁傳感器365的輸入確 定車輛(或其它承載移動(dòng)測量站30的移動(dòng)平臺(tái))的朝向，根據(jù)重力傳感器360的輸入確定 車輛(或其它承載移動(dòng)平臺(tái))的傾斜角；將移動(dòng)測量站30的方位坐標(biāo)點(diǎn)(由GPS接收機(jī) 320提供或由本數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325計(jì)算獲得)及無線電目標(biāo)10和參照引導(dǎo)儀100， 100A，100B的方位坐標(biāo)點(diǎn)與從大規(guī)模存儲(chǔ)裝置調(diào)出的本區(qū)域電子地圖相疊加，并根據(jù)車輛 (或其它承載移動(dòng)平臺(tái))的運(yùn)動(dòng)方向或?？砍?，將上述圖形旋轉(zhuǎn)至適當(dāng)?shù)娘@示角度；根據(jù) 操作者從用戶接口 345輸入的操作指令，對(duì)顯示圖形進(jìn)行縮放、平移、旋轉(zhuǎn)及變化屬性，并 生成最后的顯示圖形或圖像；將所述顯示信息輸出至顯示單元345，并將所述相關(guān)顯示信 息輸出至無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)355，進(jìn)一步傳送至參照引導(dǎo)儀100， 100A， 100B顯示屏交付 顯示；控制與設(shè)置移動(dòng)測量站30內(nèi)的所有功能部件。當(dāng)移動(dòng)測量站30裝備有站載基站發(fā) 射機(jī)370和其所屬天線375(在下面詳述)時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理子系統(tǒng)325進(jìn)一步(與接收機(jī)310 —起)擔(dān)負(fù)起一個(gè)基站所承擔(dān)的數(shù)字處理功能，如對(duì)無線電目標(biāo)10或參照引導(dǎo)儀100， 100A， 100B收發(fā)信號(hào)的編譯碼，功率控制，信令及通信協(xié)議的處理等。 作為一種可選實(shí)施例，移動(dòng)測量站30亦可進(jìn)一步包括一站載基站發(fā)射機(jī)370及一 所屬發(fā)射天線375。站載基站發(fā)射機(jī)370承擔(dān)一個(gè)普通基站發(fā)射機(jī)的功能，包括與數(shù)字信 號(hào)處理子系統(tǒng)325及接收機(jī)310 —起實(shí)現(xiàn)信令及通信協(xié)議，功率控制，還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換，調(diào) 制，上變頻，功率放大，及經(jīng)天線375輻射到空中。正如在對(duì)圖6的說明中已經(jīng)討論過的，當(dāng) 裝備有站載基站發(fā)射機(jī)370及所屬發(fā)射天線375時(shí)，承擔(dān)上文描述的無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī) 355及所屬天線350的功能，向參照引導(dǎo)儀100， IOOA， 100B傳送顯示數(shù)據(jù)。
圖9所示的框圖為本發(fā)明中參照引導(dǎo)儀100的推薦實(shí)施例框圖?，F(xiàn)對(duì)各方框的功 能及其相互關(guān)系做出詳細(xì)說明。如圖所示，本發(fā)明參照引導(dǎo)儀100的推薦實(shí)施例包括一參 照發(fā)射機(jī)440，一用于參照發(fā)射機(jī)的天線450，一無線本地網(wǎng)(WLAN)收發(fā)信機(jī)430，一用于無 線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)的天線460，一微處理器410，一顯示及用戶接口單元420。在另一可選實(shí) 方案中，還進(jìn)一步包括一GPS接收機(jī)480和所屬天線490，及一指南針(地磁)傳感器470。
參照發(fā)射機(jī)440是一個(gè)可以按無線電目標(biāo)10的空中接口，以與之相同調(diào)制方式和 相同(或相近)頻率發(fā)射信號(hào)的裝置。取決于所采用的通信標(biāo)準(zhǔn)，該發(fā)射機(jī)通常要求與之相 配的接收機(jī)一起工作，以實(shí)現(xiàn)諸如功率控制及通信協(xié)議處理等通信標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的功能。因 此，在這種情況下，當(dāng)無線電目標(biāo)10為一遵從某通信標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)電話手機(jī)時(shí)，參考發(fā)射機(jī) 440實(shí)際上也是一個(gè)遵從該通信標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)電話手機(jī)，它包括一個(gè)圖中未明顯標(biāo)示出的手 機(jī)接收機(jī)。所述參考發(fā)射機(jī)(及所屬接收機(jī))440最好支持多頻段，多通信標(biāo)準(zhǔn)，并可像一 個(gè)普通移動(dòng)電話一樣，通過它可與無線電目標(biāo)10等進(jìn)行電話話音通信。如前所述，參考發(fā) 射機(jī)440的主要功能是發(fā)射類似于無線電目標(biāo)10發(fā)射的信號(hào)，用以被移動(dòng)測量站30，30A， 30B確定其與無線電目標(biāo)10的相對(duì)方位。 無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)430及所屬天線460與安裝在移動(dòng)測量站30，30A，30B中的
對(duì)應(yīng)無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)355(參見圖8)相互通信，用以接收顯示于參照引導(dǎo)儀100顯示
數(shù)據(jù)及用戶接口單元420的數(shù)據(jù)。雖然該單元430被稱為無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)，并推薦采
用無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)，本發(fā)明并不排除使用其它類型的收發(fā)信機(jī)來實(shí)施本發(fā)明。 微處理器410用于控制和設(shè)置參照引導(dǎo)儀100內(nèi)的所有可控功能單元。它亦接收
用戶通過顯示及用戶接口單元420給出的操作指令，對(duì)參照引導(dǎo)儀100實(shí)施控制，包括對(duì)顯
示的控制，如縮放，平移，旋轉(zhuǎn)，改變圖形屬性及顯示格式等。 作為一可選實(shí)施例，參照引導(dǎo)儀100還包括一地磁傳感器470，它向微處理器410 報(bào)告參照引導(dǎo)儀100機(jī)體的手持朝向，根據(jù)朝向微處理器410自動(dòng)對(duì)顯示屏420上顯示的 圖像實(shí)施旋轉(zhuǎn)，使得所顯示圖像的朝向自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)周圍環(huán)境的相關(guān)方向，用戶可根據(jù)圖像中 顯示的方向直接決定自己的搜索走動(dòng)方向，而無需人工找出東南西北，方便對(duì)無線電目標(biāo) 10的搜索。 作為另一可選實(shí)施例，參照引導(dǎo)儀100還包括一 GPS接收機(jī)480及所屬GPS天線 490，它們?cè)贕PS信號(hào)具有足夠場強(qiáng)的場合向微處理器410報(bào)告參照引導(dǎo)儀100的絕對(duì)方 位。所報(bào)告的方位通過無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)430及所屬天線460傳送給移動(dòng)測量站30。收 到來自參照引導(dǎo)儀100中GPS接收機(jī)480報(bào)告的方位，移動(dòng)測量站30將用它來修正移動(dòng)測 量站30自己測得的關(guān)于參照引導(dǎo)儀100的方位。
作為又一可選實(shí)施例，正如上文關(guān)于圖6和圖8的敘述，當(dāng)移動(dòng)測量站30包括一 站載基站發(fā)射機(jī)370及所屬天線375時(shí)，參照發(fā)射機(jī)(及附屬接收機(jī))440和所屬天線450 承擔(dān)無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)430及所屬天線460的功能，例如，接收用于顯示于顯示器420的 數(shù)據(jù)。在此可選實(shí)施方案中，無線本地網(wǎng)收發(fā)信機(jī)430及所屬天線460可在參照引導(dǎo)儀100 中去掉。 上文所述方法與系統(tǒng)，當(dāng)應(yīng)用于并非E911業(yè)務(wù)的其它業(yè)務(wù)時(shí)，無線電目標(biāo)10的發(fā) 射過程可以是無線電目標(biāo)10發(fā)起的，亦可以是無線電目標(biāo)10終接的；可以是有人介入的，
亦可以是無人介入的。例如，發(fā)射過程可以是無線電目標(biāo)io被某些手段觸發(fā)而自行啟動(dòng)
的；亦可以是人或機(jī)器打出電話，而該電話被無線電目標(biāo)10終接而開始發(fā)射；還可以是某 種專門設(shè)計(jì)的特殊發(fā)射過程。 在整個(gè)說明書及權(quán)利要求書中，包括在附圖中，術(shù)語"無線電目標(biāo)"與"目標(biāo)無線電 發(fā)射裝置"或"無線電發(fā)射裝置"是互相可換用的；術(shù)語"參照發(fā)射機(jī)"與"移動(dòng)參照無線電 發(fā)射裝置"或"參照無線電發(fā)射裝置"是互相可換用的。此外，如前所述，當(dāng)"參照發(fā)射機(jī)" 與"引導(dǎo)儀"合并為一個(gè)裝置時(shí)，該具有參照發(fā)射機(jī)與引導(dǎo)儀雙重功能的裝置被稱為"參照 引導(dǎo)儀"。根據(jù)上下文，當(dāng)談到參照引導(dǎo)儀時(shí)，可能指參照發(fā)射機(jī)的功能，亦可能指引導(dǎo)儀的 功能，或兩者兼有。當(dāng)涉及引導(dǎo)儀時(shí)，可能指單獨(dú)的引導(dǎo)儀，或指參照引導(dǎo)儀的引導(dǎo)儀功能。 當(dāng)涉及參照發(fā)射機(jī)或參照無線發(fā)射裝置時(shí)，可能指單獨(dú)的參照發(fā)射機(jī)或單獨(dú)的參照無線發(fā) 射裝置，亦可能指參照引導(dǎo)儀的參照發(fā)射機(jī)功能。 此間描述的實(shí)施例是包含與本發(fā)明元素相對(duì)應(yīng)元素的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)或方法的實(shí)例。 該書面說明可使本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員具備制造和使用包含與本發(fā)明元素相應(yīng)的經(jīng)變更的元素 的實(shí)施方案的能力。因此，本發(fā)明的范疇包括不與本發(fā)明所述相違背的其它結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)或方 法，亦包括與本發(fā)明所述無實(shí)質(zhì)性區(qū)別的其它結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)或方法。
權(quán)利要求
一種使用可移動(dòng)測量站并利用可移動(dòng)測量站的可移動(dòng)性作為要素之一來確定一個(gè)無線電發(fā)射裝置的方位的方法，其特征在于，包括以下步驟獲得所述無線電發(fā)射裝置所發(fā)射信號(hào)的信號(hào)特性；所述可移動(dòng)測量站捕獲并接收所述無線電發(fā)射裝置所發(fā)射的信號(hào)；所述可移動(dòng)測量站在第一個(gè)點(diǎn)位對(duì)來自所述無線電發(fā)射裝置的信號(hào)實(shí)施信號(hào)參數(shù)測量；確定所述可移動(dòng)測量站自身在上述測量點(diǎn)位的方位參數(shù)；利用可移動(dòng)測量站的可移動(dòng)性在至少一個(gè)第二點(diǎn)位處重復(fù)上述測量及確定兩個(gè)步驟；以及使用所述第一及至少一個(gè)第二點(diǎn)位構(gòu)成的多個(gè)點(diǎn)位得到的信號(hào)參數(shù)測量數(shù)據(jù)和方位參數(shù)數(shù)據(jù)來估計(jì)所述無線電發(fā)射裝置的方位。
2. 如權(quán)利要求1所述的使用可移動(dòng)測量站來確定一個(gè)無線電發(fā)射裝置的方位的方法，其特征在于，所述信號(hào)參數(shù)測量包括在所述可移動(dòng)測量站實(shí)施信號(hào)參數(shù)測量的各個(gè)測量點(diǎn)位，測量從所述無線電發(fā)射裝置 到所述可移動(dòng)測量站的信號(hào)傳播延遲或與該傳播延遲相關(guān)的參數(shù)；測量從所述無線電發(fā)射裝置到所述可移動(dòng)測量站實(shí)施信號(hào)參數(shù)測量的任何兩個(gè)測量 點(diǎn)位的信號(hào)傳播延遲之差或與該傳播延遲之差相關(guān)的參數(shù)；以及在可移動(dòng)測量站實(shí)施信號(hào)參數(shù)測量的測量點(diǎn)位，測量來自所述無線電發(fā)射裝置的信號(hào) 的到達(dá)角度或與該到達(dá)角度相關(guān)的參數(shù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的使用可移動(dòng)測量站來確定一個(gè)無線電發(fā)射裝置的方位的方法， 其特征在于，估計(jì)所述無線電發(fā)射裝置的方位，包括將在各個(gè)測量點(diǎn)位測得的所述信號(hào)參 數(shù)及可移動(dòng)測量站的所述方位參數(shù)轉(zhuǎn)化為至少下列求解方法之一由一組在至少三個(gè)測量點(diǎn)位測得的所述信號(hào)參數(shù)，和所述可移動(dòng)測量站方位參數(shù)中包 括的位置參數(shù)轉(zhuǎn)化成的到達(dá)時(shí)間T0A法；由一組在至少三個(gè)測量點(diǎn)位測得的所述信號(hào)參數(shù)，和所述可移動(dòng)測量站方位參數(shù)中包 括的位置參數(shù)轉(zhuǎn)化成的到達(dá)時(shí)間差TDOA法；由一組在至少兩個(gè)測量點(diǎn)位測得的所述信號(hào)參數(shù)，和所述可移動(dòng)測量站方位參數(shù)中包 括的位置及朝向參數(shù)轉(zhuǎn)化成的到達(dá)角度AOA法；由一組在至少一個(gè)測量點(diǎn)位測得的所述信號(hào)參數(shù)，和所述可移動(dòng)測量站方位參數(shù)中包 括的位置及朝向參數(shù)轉(zhuǎn)化成的到達(dá)時(shí)間與到達(dá)角度法；以及由一組在至少一對(duì)測量點(diǎn)位測得的所述信號(hào)參數(shù)，和所述可移動(dòng)測量站方位參數(shù)中包 括的位置及朝向參數(shù)轉(zhuǎn)化成的到達(dá)時(shí)間差與到達(dá)角度法。
4. 如權(quán)利要求1所述的使用可移動(dòng)測量站來確定一個(gè)無線電發(fā)射裝置的方位的方法， 其特征在于，進(jìn)一步包括對(duì)所述無線電發(fā)射裝置的方位估計(jì)實(shí)施精確修正的以下步驟a) 利用可移動(dòng)測量站的可移動(dòng)性在至少一個(gè)第三點(diǎn)位處重復(fù)測量及確定兩個(gè)步驟；b) 判斷由所述信號(hào)參數(shù)測量和所述可移動(dòng)測量站的方位參數(shù)確定兩個(gè)步驟在所述第 一、至少一個(gè)第二、及至少一個(gè)第三點(diǎn)位所獲取的數(shù)據(jù)的質(zhì)量，其中所述判斷可基于至少下 列準(zhǔn)則之一i)信號(hào)干擾比；ii) 信噪比；iii) 在所使用的某定位方法意義上，所述可移動(dòng)測量站在該測量點(diǎn)位與其它測量點(diǎn)位 所處幾何位置相對(duì)于所述無線電發(fā)射裝置的幾何位置的優(yōu)劣性，或其定量的測度；iv) 所測得最早到達(dá)傳播路徑是否是真正的直射波路徑或真正的最早到達(dá)傳播路徑， 或其置信水平；以及c)在實(shí)施所述方位估計(jì)的過程中，應(yīng)用至少下列方法之一 v) 剔除在某些測量點(diǎn)位獲取的質(zhì)量差的所述信號(hào)參數(shù)測量和所述可移動(dòng)測量站的方 位參數(shù)數(shù)據(jù)；vi) 在所述測量點(diǎn)位獲取的信號(hào)參數(shù)測量數(shù)據(jù)和可移動(dòng)測量站的方位參數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)方位 估計(jì)的貢獻(xiàn)用一組權(quán)重進(jìn)行加權(quán)，其中，所述權(quán)重是所述判定的相應(yīng)數(shù)據(jù)質(zhì)量的單調(diào)非降 函數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法， 一種判斷所測得來自無線電發(fā)射裝置的最早到達(dá)傳播路 徑是否是真正的直射波路徑或真正的最早到達(dá)傳播路徑的方法，其特征在于，包括以下步 驟從檢測到的信號(hào)參數(shù)，求得所述可移動(dòng)測量站任意兩測量點(diǎn)位之間來自無線電發(fā)射裝 置的傳播延遲之差；從所確定的所述可移動(dòng)測量站的方位參數(shù)，求得所述可移動(dòng)測量站的所述兩測量點(diǎn)位 間的距離；以及根據(jù)以下判據(jù)做出判斷i) 如果所述兩測量點(diǎn)之間來自無線電發(fā)射裝置的傳播延遲之差之絕對(duì)值大于兩測量 點(diǎn)位之間的距離之差除以光速，那么，在兩測量點(diǎn)檢測到的兩條最早到達(dá)傳播路徑當(dāng)中，較 長延遲者可被確定為不是真正的直射波或真正的最早到達(dá)途徑；ii) 如果所述兩測量點(diǎn)之間來自無線電發(fā)射裝置的傳播延遲之差之絕對(duì)值不大于兩測 量點(diǎn)位之間的距離之差除以光速，那么，僅僅根據(jù)在該兩測量點(diǎn)的信息，仍不能確定檢測到 的兩條最早到達(dá)傳播路徑是否是真正的直射波或真正的最早到達(dá)途徑。
6. 如權(quán)利要求4所述的使用可移動(dòng)測量站來確定一個(gè)無線電發(fā)射裝置的方位的方法， 其特征在于，所述對(duì)無線電發(fā)射裝置的方位估計(jì)實(shí)施精確修正的方法是一個(gè)累進(jìn)的過程， 即當(dāng)在同一測量點(diǎn)位不同時(shí)間或新的測量點(diǎn)位，所述信號(hào)參數(shù)測量獲得新數(shù)據(jù)及所述可移 動(dòng)測量站方位參數(shù)確定獲得新數(shù)據(jù)時(shí)，所述對(duì)方位估計(jì)的精確修正進(jìn)一步包括以下步驟a) 當(dāng)新獲得的數(shù)據(jù)具有可接受的質(zhì)量，并且所述數(shù)據(jù)的總數(shù)低于一個(gè)預(yù)先確定的最大 值時(shí)，把新獲得的數(shù)據(jù)和現(xiàn)有數(shù)據(jù)一起使用；b) 當(dāng)新獲得的數(shù)據(jù)使得所有所述數(shù)據(jù)總數(shù)超過一個(gè)預(yù)先確定的最大值時(shí)，剔除所有所 述數(shù)據(jù)中質(zhì)量最差的數(shù)據(jù)并保持?jǐn)?shù)據(jù)總數(shù)等于所述最大值；c) 如果所述可移動(dòng)測量站在同一測量點(diǎn)位重復(fù)測量，只保留該點(diǎn)位測到的最好數(shù)據(jù)， 剔除較差的數(shù)據(jù)，不管數(shù)據(jù)新舊；d) 判斷是否應(yīng)終止現(xiàn)累進(jìn)過程并開始一個(gè)新的累進(jìn)過程，在下列條件下，終止現(xiàn)累進(jìn) 過程并開始一個(gè)新的累進(jìn)過程發(fā)現(xiàn)新的最早到達(dá)途徑；發(fā)現(xiàn)所述無線電發(fā)射裝置在顯著 地移動(dòng)；e) 根據(jù)新檢測的數(shù)據(jù)，判斷是否以前剔除的數(shù)據(jù)實(shí)質(zhì)上具有較好的質(zhì)量，并重新啟用以前剔除的好數(shù)據(jù)來改善對(duì)所述無線電發(fā)射裝置的方位估計(jì)；以及f)根據(jù)新檢測的數(shù)據(jù)，判斷是否以前保留的數(shù)據(jù)實(shí)質(zhì)上卻是質(zhì)量差的數(shù)據(jù)，剔除保留 的質(zhì)量差的數(shù)據(jù)來改進(jìn)對(duì)所述無線電發(fā)射裝置的方位估計(jì)。
7. 如權(quán)利要求6所述的使用可移動(dòng)測量站來確定一個(gè)無線電發(fā)射裝置的方位的方法， 其特征在于，步驟b)進(jìn)一步受一具有預(yù)定值的計(jì)時(shí)器限制，并包括下列步驟每當(dāng)檢測到一組新的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，剔除相應(yīng)數(shù)量的差質(zhì)量數(shù)據(jù)時(shí)，所述計(jì)時(shí)器重置；以及如果所述計(jì)時(shí)器觸發(fā)時(shí)還沒有檢測到新的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，則下一組測到的數(shù)據(jù)即使比 現(xiàn)存最差數(shù)據(jù)還差，也用來取代現(xiàn)存最差數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)更新時(shí)使計(jì)時(shí)器重置。
8. 如權(quán)利要求6所述的使用可移動(dòng)測量站來確定一個(gè)無線電發(fā)射裝置的方位的方法， 其特征在于，步驟c)進(jìn)一步受一具有預(yù)定值的計(jì)時(shí)器限制，并包括下列步驟每當(dāng)檢測到一組新的高質(zhì)量數(shù)據(jù)，剔除相應(yīng)數(shù)量的差質(zhì)量數(shù)據(jù)時(shí)，所述計(jì)時(shí)器重置；以及如果計(jì)時(shí)器觸發(fā)時(shí)還沒有檢測到新的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，用下一組測到的可用數(shù)據(jù)代替現(xiàn) 存的從該測量點(diǎn)位獲得的一組好數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)更新時(shí)使計(jì)時(shí)器重置。
9. 如權(quán)利要求1所述的使用可移動(dòng)測量站來確定一個(gè)無線電發(fā)射裝置的方位的方法， 進(jìn)一步包括一種改進(jìn)所述定位精度，并增加所述無線電發(fā)射裝置的電池可支持工作時(shí)間的 方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟a) 對(duì)所述無線電發(fā)射裝置所發(fā)射的信號(hào)特性實(shí)施控制，其中所述信號(hào)特性包括至少下 列之一 i) 發(fā)射功率;ii) 發(fā)射時(shí)間長度；iii) 發(fā)射時(shí)間占空比；iv) 發(fā)射信號(hào)調(diào)制方法；v) 發(fā)射信號(hào)擴(kuò)頻方法；vi) 發(fā)射信號(hào)頻率捷變方法；以及b) 協(xié)同所述信號(hào)特性的控制與所述信號(hào)參數(shù)的測量活動(dòng)。
10. —種用于確定至少一個(gè)無線電發(fā)射裝置的方位的可移動(dòng)測量站設(shè)備，其特征在于， 它包括一個(gè)天線子系統(tǒng)；第一接收機(jī)，其輸入端與所述天線子系統(tǒng)相耦合，用于接收發(fā)自所述無線電發(fā)射裝置 的信號(hào)；第二接收機(jī)，其輸入端與所述天線子系統(tǒng)相耦合，用于接收定位衛(wèi)星信號(hào)，向所述第一 接收機(jī)提供精確頻率源及定時(shí)，輸出關(guān)于本可移動(dòng)測量站的方位參數(shù)的信號(hào)；一顯示與用戶接口單元，用于向用戶顯示定位及搜索引導(dǎo)信息，并接受用戶對(duì)本可移 動(dòng)測量站的控制；一數(shù)字信號(hào)處理單元，與所述第一及第二接收機(jī)，顯示與用戶接口單元分別相耦合，執(zhí) 行信號(hào)處理和控制的功能；以及由上述功能子系統(tǒng)構(gòu)成的可移動(dòng)測量站設(shè)備可以執(zhí)行至少以下功能之一捕獲并接收所述無線電發(fā)射裝置所發(fā)射的信號(hào)； 移動(dòng)自身至多個(gè)點(diǎn)位；在所述點(diǎn)位上對(duì)所接收到的來自所述無線電發(fā)射裝置的信號(hào)實(shí)施信號(hào)參數(shù)測量； 在所述點(diǎn)位上確定本可移動(dòng)測量站的方位參數(shù)；使用在所述多個(gè)點(diǎn)位得到的信號(hào)參數(shù)測量數(shù)據(jù)和方位參數(shù)數(shù)據(jù)估計(jì)所述無線電發(fā)射 裝置的方位；使用在所述多個(gè)點(diǎn)位得到的信號(hào)參數(shù)測量數(shù)據(jù)和方位參數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)所述無線電發(fā)射裝 置的方位估計(jì)實(shí)施精確修正；顯示所述無線電發(fā)射裝置的位置信息。
11. 如權(quán)利要求io所述可移動(dòng)測量站設(shè)備，其特征在于，所述天線子系統(tǒng)包括一陣列天線，所述第一接收機(jī)是一陣列接收機(jī)，其各個(gè)陣列信道是相互相位鎖定的。
12. 如權(quán)利要求10所述可移動(dòng)測量站設(shè)備，其特征在于，它進(jìn)一步包含 一第二天線，用于發(fā)射信號(hào)來校正所述天線子系統(tǒng)及所述第一接收機(jī)； 一校正發(fā)射機(jī)，它與所述第二天線相耦合，亦與所述數(shù)字信號(hào)處理單元相耦合，用于產(chǎn)生對(duì)所述天線子系統(tǒng)及所述第一接收機(jī)實(shí)施校正的信號(hào)；以及重力傳感器、地磁傳感器、陀螺儀傳感器或加速度傳感器其中至少之一，與所述數(shù)字信 號(hào)處理單元相耦合，用于為確定可移動(dòng)測量站的方位參數(shù)提供信息。
全文摘要
本發(fā)明公開一種使用“移動(dòng)測量站”和“參照引導(dǎo)儀”來確定無線電發(fā)射裝置的方位，并引導(dǎo)搜索人員或“搜索機(jī)器人”對(duì)該裝置實(shí)施搜索的方法與系統(tǒng)。移動(dòng)測量站安裝于一移動(dòng)平臺(tái)上，例如安裝在警車，救護(hù)車或救火車上，或由使用者手持。參照引導(dǎo)儀為一手持儀器，包括一顯示屏用來顯示方位及引導(dǎo)信息，還包括一參照發(fā)射機(jī)。所述無線電發(fā)射裝置可以是移動(dòng)電話手機(jī)，無線掌上電腦，無線電標(biāo)簽等。搜索機(jī)器人為一裝有參照發(fā)射機(jī)的機(jī)器人。
文檔編號(hào)G01S1/00GK101694520SQ20091021087
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2004年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者劉杭 申請(qǐng)人:樊天蔚;