DE69827730T2

DE69827730T2 - Integriertes Positionsbestimmungssystem mit Richtfunk

Info

Publication number: DE69827730T2
Application number: DE69827730T
Authority: DE
Inventors: Charles Maniscalco; Robert J. Hill; George Crothall; Eric C. Krantz
Original assignee: Trimble Navigation Ltd
Current assignee: Trimble Inc
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2018-08-22
Also published as: US6091358A; EP0903589B1; ATE283495T1; EP0903589A2; EP0903589A3; DE69827730D1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende beanspruchte Erfindung betrifft das Gebiet der Systeme zur Positionsbestimmung. Im Besonderen betrifft die vorliegende beanspruchte Erfindung eine verbesserte Positionsbestimmungsvorrichtung und eine Funkverbindungsvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Ein kennzeichnendes differentielles GPS-System (DGPS als englische Abkürzung von Differential Global Positioning System) weist einen Empfänger auf, der Ephemeridendaten von Satelliten empfängt. Für gewöhnlich werden diese Daten von den GPS-Satelliten empfangen, die Teil des GPS-Satelittennetzes sind, oder von Satelliten, die Teil des Global Navigation Satellite Systems (GLONASS) sind. Die Ephemeridendaten werden durch eine in der GPS-Einheit angeordnete Elektronikeinheit verarbeitet. Die GPS-Einheit empfängt differentielle Korrekturdaten über eine separate Funkeinrichtung, die für gewöhnlich durch ein Kabel mit der GPS-Einheit verbunden ist. Die differentiellen Korrekturdaten werden für gewöhnlich von einer mit der GPS-Einheit gekoppelten Funkeinrichtung gewonnen, die sich an einem festen Standort und an einer bekannten Stelle befindet, oder sie werden von anderen Quellen erhalten und über Funk übertragen. Durch die Verarbeitung der differentiellen Korrekturdaten gemeinsam mit den an dem jeweiligen GPS-Empfänger empfangenen Daten kann die Position der GPS-Einheit mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Das gleiche Verfahren kann zur Ausführung von Echtzeit-Bewegt-Untersuchungen (RTK als englische Abkürzung von Real-Time Kinematic) verwendet werden, um die relative Position des GPS- Systems mit Genauigkeit im niedrigen Zentimeterbereich präzise zu bestimmen.
Dem Stand der Technik entsprechende GPS-Geräte, die bei DGPS-Anwendungen und RTK-Anwendungen zum Einsatz kommen, benötigen zahlreiche separate, unterschiedliche Baueinheiten, die über Kabel miteinander verbunden sind. Zum Beispiel bilden der GPS-Empfänger und der Prozessor eine Einheit, und der terrestrische Funk bildet eine zweite Einheit, die über ein Kabel mit dem GPS-Prozessor gekoppelt ist. Für gewöhnlich ist auch eine Ein-Ausgabe-Einheit (E/A-Einheit) erforderlich, die ein Display zur Datenüberwachung und eine Tastatur zur Dateneingabe aufweist. Die E/A-Einheit ist über Kabel mit der GPS-Empfänger-Prozessor-Einheit und dem terrestrischen Funk verbunden. Einige Systeme benötigen ferner die Anbringung einer separaten Batterie über Kabel. Da in diesen dem Stand der Technik entsprechenden Systemen mehrere separate Einheiten verwendet werden, sind diese Systeme sperrig und können nur schwer transportiert werden.
Zum Beispiel umfasst eine Art eines dem Stand der Technik entsprechenden Systems, die als "Handheld" oder "portables" System gekannt ist, eine GPS-Antenne, einen GPS-Prozessor, einen Display-Prozessor und ein Display in einer einzigen Einheit. Eine DGPS-Funkanntenne und ein DGPS-Empfänger werden in einer separaten Einheit oder in separaten Einheiten bereitgestellt, die mit dem GPS-Prozessor verbunden sind. Bei einer anderen Art eines dem Stand der Technik entsprechenden Systems ist die GPS-Antenne in einer Antenneneinheit platziert, während das Display in einer separaten Display-Einheit platziert ist. Der GPS-Prozessor und der Display-Prozessor können in der GPS-Antenneneinheit, der Display-Einheit oder in einer separaten Einheit enthalten sein. Eine DGPS-Funkantenne und ein DGPS-Empfänger sind in einer separaten Einheit oder in separaten Einheiten vorgesehen, die mit dem GPS-Prozessor verbunden sind. Dieses Format ermöglicht dem Benutzer eine Trennung der GPS-Antenne und der Display-Einheiten, so dass die GPS-Positions- und Zeitinformationen in einer geschützten Umgebung abgelesen und ver- bzw. Bearbeitet werden können.
Der Einsatz mehrerer Einheiten zur Unterbringung der verschiedenen Komponenten, die für dem Stand der Technik entsprechende DGPS-Systeme erforderlich sind, und die Notwendigkeit von Kabeln und Verbindern bzw. Steckverbindern für die Kopplung der Einheiten erzeugt Probleme in Bezug auf die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit bzw. Langlebigkeit. Dies gilt im Besonderen für mobile DGPS-Systeme, die durch deren Verwendung und Bewegung gerüttelt und geschüttelt werden. Ferner sind die Verbindungen häufig sperrig, teuer und anfällig für Brüche oder Fehlfunktionen. Darüber hinaus ist es schwierig, die verschiedenen Kästen und Kabel zu transportieren bzw. zu versetzen.
Für gewöhnlich sind die GPS-Empfängereinheiten durch große Entfernungen oder immobile bzw. ortsfeste Strukturen voneinander getrennt: aus diesem Grund werden Funkverbindungseinheiten eingesetzt, um das Signal von einer GPS-Einheit zu einer anderen GPS-Einheit zu übermitteln. Dem Stand der Technik entsprechende Funkverbindungssysteme zur Übertragung von GPS-Signalen weisen für gewöhnlich mehrere separate Bauteile bzw. Komponenten auf, wie etwa einen Transceiver, der auf einer Frequenz betrieben wird, der über ein Kabel mit einem anderen Transceiver gekoppelt ist, der auf einer zweiten Frequenz betrieben wird. Diese Übertragungssysteme empfangen Signale für gewöhnlich über eine Antenne, die mit einem Prozessor über Kabel verbunden ist, der wiederum mit einer Funkeinrichtung über Kabel verbunden ist, die das Signal erneut über eine Antenne übermittelt, die über Kabel mit der Funkeinrichtung verbunden ist. Diese Übertragungssysteme sind sperrig und lassen sich nur schwer versetzen bzw. transportieren. Darüber hinaus sind diese Übertragungssysteme für gewöhnlich teuer und sind schwer pfleg- bzw. wartbar und zu betreiben, da jede der Komponenten des Funkübertragungssystems andersartig ist. Darüber hinaus sind die meisten zurzeit erhältlichen Systeme für Anwendungen wie etwa die RTK-Messung und einen Betrieb in rauen Umgebungen wie etwa auf Baustellen nicht robust und zuverlässig genug.
Das U.S. Patent US-A-5,564,717 an Nichols et al. offenbart eine GPS-/Funkantenne für den Empfang eines GPS-Satellitensignals und eines DGPS-Funksignals.
Das U.S. Patent US-A-5,434,789 an Fraker et al. offenbart ein GPS-Golfdiagnosesystem für den Empfang von Funksignalen von GPS-Erdumlaufsatelliten.
Benötigt wird ein einfaches GPS-Netz, das sich leicht von einem Ort an einen anderen Ort versetzen lässt, und das zudem robust, zuverlässig und kostengünstig herstellbar und zu montieren ist. Im Besonderen wird ein GPS-Netz benötigt, das eine GPS-Einheit, eine Funkeinrichtung und eine Funkübertragungseinrichtung aufweist, das in widrigen Umgebungen zuverlässig arbeitet, wie etwa bei einem wiederholten Transport, und auch in rauen Umgebungen wie etwa auf Baustellen. Ferner wird ein GPS-Netz benötigt, das aus Komponenten besteht, die sich leicht bedienen, einsetzen und warten lassen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung erfüllt die vorstehend genannten Erfordernisse durch ein System gemäß der Offenbarung in dem gegenständlichen Anspruch 1. Das System weist eine Positionsbestimmungsvorrichtung auf, die sich leicht versetzen und einfach und kostengünstig herstellen und montieren lässt. Die oben genannte Realisierung wird unter Verwendung einer einzelnen integrierten Struktur für die Unterbringung der Positionsbestimmungsantenne des GPS-Systems, eines Leistungskonditionierungssystems, des Positionsbestimmungsprozessors und der DGPS-Funkantenne und der DGPS-Funkschaltungsplatine erreicht. Die Positionsbestimmungsvorrichtung kann durch Anpassung der in dem Gehäuse untergebrachten Komponenten leicht in eine Funkübertragungseinrichtung umgewandelt werden. Das resultierende Positionsbestimmungsnetz weist eine integrierte Positionsbestimmungsvorrichtung und eine Funkübertragungskombination auf, die in schwierigen bzw. widrigen Umgebungen zuverlässig arbeitet und sich leicht bedienen, einsetzen und warten bzw. pflegen lässt.
Offenbart wird ein Positionsbestimmungsnetz, das alle erforderlichen Elemente für die DGPS-Positionsbestimmung und die RTK-Messung aufweist. Das Netz weist eine Positionsbestimmungsvorrichtung auf, die alle Komponenten in einem Gehäuse aufweist, die für die Positionsbestimmung und RTK unter Verwendung von DGPS-Techniken erforderlich sind. Obwohl das Positionsbestimmungssystem unter Verwendung einer Reihe verschiedener Telemetriesignalquellen betrieben werden kann, wie etwa GLONASS und dergleichen, wird das Positionsbestimmungssystem hierin zur Klarheit in Bezug auf den Einsatz von GPS-Satelliten beschrieben Die GPS-Satelliten weisen Informationen zu den Ephemeriden jedes GPS-Satelliten auf sowie Parameter, welche den jeweiligen GPS-Satelliten identifizieren und Korrekturen für ionosphärische Signalausbreitungsverzögerungen. Eine nützliche Beschreibung von GPS und Techniken zum Erhalt von Positions- bzw. Ortsbestimmungsinformationen von Satelliten findet sich in The Navstar Global Positioning System von Tom Logsdon, Van Nostrand Reinhold, 1992, Seiten 17-90, wobei dieses Referenzdokument hierin durch Verweis enthalten ist. Jeder Verweis hierin auf ein Global Positioning System oder GPS bzw. Satelliten-Navigationssystem betrifft ein Global Positioning System, ein GLONASS System und jedes andere kompatible satellitenbasierte System, das Informationen bereitstellt, mit denen die Position eines Beobachters und/oder die Zeit der Beobachtung bestimmt werden kann. Weitere Informationen zur GPS-Positionsbestimmung finden sich in dem U.S. Patent US-A-5,519,620 an Nicholas Talbot et al. Mit dem Titel CENTIMETER ACCURATE GLOBAL POSITIONING SYSTEM RECEIVER FOR ON-THE-FLY REAL TIME KINEMATIC MEASUREMENT AND CONTROL, das hierin durch Verweis enthalten ist.
Die hierin verwendeten Begriffe "DGPS"- und "DGPS Funkwellen"-Signal umfassen elektromagnetische Signale, die differentielle GPS-Korrekturdaten aufweisen, die von anderen GPS-Einheiten und/oder -Systemen, durch das Coast Guard DGPS-Netz, durch Funkfeuersignale, durch FM-Zwischenträgersignale, durch digitalen Zwischenträger- oder analogen Zweiwegefunk, durch digitale Funksignale, durch Mobiltelefonsignale, durch digitale Mobiltelefonsignale, durch private oder halb-private Netzsignale übertragen werden, wobei terrestrische und/oder Satelliten-Vorrichtungen zur Übermittlung von DGPS-Signalen zur Korrektur der GPS-Positions- und/oder Zeitinformationen verwendet werden.
Ein erstes Ausführungsbeispiel umfasst eine GPS-Antenne, eine GPS-DGPS-Verarbeitungsschaltkreisanordnung, eine Funkeinrichtung und eine Funkantenne. Eine Stromversorgungsbatterie wird in einem zylindrischen Stab platziert, der an der Unterseite des Gehäuses angebracht ist, so dass ein vollständiges, portables, unabhängiges GPS-System gebildet wird. Ein Anzeigenbedienfeld weist einen Ein-Aus-Schalter und Leuchtindikatoren auf. Eine separate Anzeigeeinheit bzw. Display-Einheit ist zum Anzeigen von Positions- bzw. Ortsbestimmungsinformationen mit der GPS-Einheit gekoppelt. Die Kommunikation zwischen der Display-Einheit und der GPS-Einheit kann über Kabel, Datenübertragungsglieder oder Infrarotverfahren erfolgen. Die separate Display-Einheit weist eine eigne Stromversorgung auf. In einem Ausführungsbeispiel wird die Display-Einheit allerdings über die Stromversorgung der GPS-Einheit durch die GPS-Einheit mit Strom versorgt.
Offenbart wird ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem an Stelle eines Stabs eine Stativbasis an dem Gehäuse angebracht ist. Die Stativbasis weist einen Ortsbestimmungsmechanismus auf, der zur präzisen Ortsbestimmung des GPS-Systems im Verhältnis zu einem Monument verwendet wird. Bei dem Ortsbestimmungsmechanismus kann es sich um einen prismatischen optischen Sucher, einen laseroptischen Sucher, ein Stativ mit fester Höhe oder einen Lasersucher handeln, der in einem Stativ mit einem vierten Bein implementiert ist. Die Stativbasis weist einen Akku- bzw. Batteriepack auf, der an oder in dem Stativ angebracht ist. Dieses zweite Ausführungsbeispiel kann zur präzisen Ausrichtung eines GPS-Systems über einen bestimmten Bezugspunkt verwendet werden, wie etwa einen United States Geological Survey (USGS) Standort. Dies ermöglicht auf einfache Weise eine präzise Ortsbestimmung eines GPS-Systems. Das Gehäuse und alle Komponenten in dem Gehäuse entsprechen denen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel offenbart worden sind. Die Bauteile sind somit austauschbar. Dies sorgt für Größenvorteile bei der Fertigung, ermöglicht eine einfache Montage und Wartung und die flexible Nutzung der Komponenten des Positionsbestimmungsnetzes in mehreren Anwendungen.
In einem dritten Ausführungsbeispiel wird eine Funkübertragungseinheit offenbart, die viele übereinstimmende Komponenten wie in den ersten beiden Ausführungsbeispielen verwendet. Die Funkübertragungseinheit weist eine Funkantenne, eine Funkverarbeitungsschaltkreisanordnung und eine Stromversorgung auf. Ein Transceiver kann in die Funkübertragungseinheit installiert werden, um DGPS-Korrekturdaten zu senden und zu empfangen, und zwar auf der gleichen Frequenz oder auf verschiedenen Frequenzen. Die DGPS-Korrekturdaten können von einer zweiten GPS-Einheit oder von anderen Quellen übertragen werden. Diese Korrekturdaten können danach direkt von einer GPS-Einheit empfangen werden. Alternativ können die Korrekturdaten von einer Funkübertragungseinheit empfangen werden, welche die Korrekturdaten danach erneut überträgt. Danach empfängt eine GPS-Einheit die erneut übertragenen Korrekturdaten an der in der GPS-Einheit vorgesehenen Funkeinrichtung. Alternativ können mehrere Übertragungseinheiten für die Übermittlung von Korrekturdaten über große Strecken verwendet werden. Da die Funkübertragungseinheit viele gleiche Komponenten wie die GPS-Einheit verwendet, können die Komponenten zwischen den ersten beiden Ausführungsbeispielen und dem dritten Ausführungsbeispiel austauschbar verwendet werden. Darüber hinaus können die Batterien, Stäbe und Stative abhängig von den Anforderungen für das jeweilige Projekt austauschbar verwendet werden.
Offenbart wird ferner ein Positionsbestimmungsnetz, das sowohl das erste als auch das zweite und das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist. Bei diesem Netz wird ein erstes GPS-System, das aus einer an einem Stativ angebrachten GPS-Einheit besteht, als eine Basisstation verwendet und wird über einer bekannten Position unter Verwendung des in dem Stativ vorgesehenen Suchers bestimmt. Ein Funkübertragungssystem, das sich aus einer an einem Stativ angebrachten Funkübertragungseinheit zusammensetzt, befindet sich innerhalb des Funkbereichs des ersten GPS-Systems. Ein zweites Funkübertragungssystem ist nahe dem Ort platziert, an der die Positionen bestimmt werden sollen. Zusätzliche Funkübertragungseinrichtungen können zur weiteren Ausdehnung des Bereichs verwendet werden. Ein GPS-System, das eine an einem Stab angebrachte GPS-Einheit aufweist, wird danach zur genauen Bestimmung der gewünschten geografischen Lage oder der Lagen verwendet.
Da die GPS-Antenne, die GPS-Funkschaltkreisanordnung, die GPS- und DGPS-Verarbeitungsschaltkreisanordnung, das Leistungskonditionierungssystem, die Funkeinrichtung und die Funkantenne in einem einzigen Gehäuse integriert sind, kann ein GPS-System realisiert werden, das sich leicht transportieren bzw. versetzen, einsetzen, montieren und demontieren lässt. Darüber hinaus wird durch die Abschirmung und den Schutz der verschiedenen Bauteile durch die Integration der verschiedenen Bauteile in ein einziges Gehäuse eine haltbarere und zuverlässigere GPS-Einheit erreicht. Da das GPS-System und das Funkübertragungssystem zahlreiche Bauteile gemeinsam haben, ermöglicht das Positionsbestimmungsnetz eine kostengünstige Fertigung der erforderlichen Bauteile. Das GPS-System und das Funkübertragungssystem lassen sich aufgrund eines gemeinsamen Montageplans und aufgrund der Verwendung gemeinsamer Bauteile leicht montieren und Instand setzen. Aufgrund der Konstruktion des Systems und der Verwendung eines einzigen Gehäuses sind das GPS-System und das Funkübertragungssystem zudem zuverlässiger und robuster als die Mehrzahl von über Kabel verbundenen Einheiten in dem Stand der Technik entsprechenden Systemen.
Diese und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann auf dem Gebiet nach dem Lesen der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele, die in den verschiedenen Abbildungen der Zeichnungen veranschaulicht sind, ohne Zweifel ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die hierin als Teil der vorliegenden Patentschrift beigefügt sind, veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen in Verbindung mit der Beschreibung zur Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung. Es zeigen:
1 eine Perspektivansicht eines integrierten GPS- und Funkübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ein Diagramm eines integrierten GPS- und Funkübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine Seitenschnittansicht des integrierten GPS- und Funkübertragungssystems aus 1 gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine auseinander gezogene Ansicht eines integrierten GPS- und Funkübertragungssystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 eine erweiterte Ansicht eines Magnesiumgehäuses und der in dem Magnesiumgehäuse angeordneten Bauteile gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 eine Perspektivansicht einer auf einem Stativ angebrachten GPS-Einheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine Perspektivansicht einer an einem Stativ angebrachten Funkeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 ein Diagramm einer an einem Stativ angebrachten Funkübertragungseinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
9 eine auseinander gezogene Ansicht einer an einem Stativ angebrachten Funkübertragungseinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
10 eine Seitenschnittansicht des Funkübertragungssystems aus 7 gemäß der vorliegenden Erfindung;
11 eine schematische Ansicht eines Netzes, welches das erste Ausführungsbeispiel und das zweite Ausführungsbeispiel und das dritte Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung integriert;
12 eine schematische Ansicht eines Netzes, das externe Funkeinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist; und
13 eine Perspektivansicht einer Schlitzantenne gemäß der vorliegenden Erfindung.
BESTE AUSFÜHRUNGSART FÜR DIE ERFINDUNG
Nachstehend wird im Detail auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele dieser in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Die Erfindung wird in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei hiermit jedoch festgestellt wird, dass die Erfindung dadurch nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt werden soll. Ferner sind in der folgenden genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung zahlreiche spezifische Einzelheiten ausgeführt, um ein umfassendes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Für den Fachmann mit durchschnittlichen Kenntnissen auf dem Gebiet ist es jedoch offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung auch ohne diese spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden kann. In anderen Fällen wurde auf die detaillierte Beschreibung allgemein bekannter Verfahren, Abläufe, Komponenten und Schaltungen verzichtet, um die Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu verschleiern.
Die Abbildung aus 1 zeigt ein GPS-System, das eine an einem Stab 102 angebrachte GPS-Einheit 101 aufweist. Die GPS-Einheit 101 weist ein Gehäuse 12 auf, Das mit dem Low-Noise-Verstärkergehäuse 4 (nicht abgebildet) und dem Radom 1 zusammenpasst, um die verschiedenen inneren Komponenten der GPS-Einheit 101 zu umschließen. Der Stoßfängerring 18 und der Stoßfänger 19 absorbieren die Stöße durch das Fallenlassen oder Versetzen der GPS-Einheit 101. Der Stabe 102 bildet gemeinsam mit der GPS-Einheit 101 ein einzelnes integrales GPS-System, das leicht von einem Ort an einen anderen Ort versetzt werden kann. Die gesamte Elektronik zur Ortsbestimmung unter Verwendung von DGPS-Korrekturdaten befindet sich in der GPS-Einheit 101 und dem Stab 102. Das Display-Bedienfeld 200 weist Leuchtanzeige 202, die Leuchtanzeige 203 und die Leuchtanzeige 204 auf sowie einen Ein-Aus-Schalter 201. Die Leuchtanzeigen 202-204 zeigen Zustände an, wie zum Beispiel "eingeschaltet", "Funk betriebsbereit" und "Empfang von Korrekturdaten". Das Display-Bedienfeld 200 kann mehrere andere Konfigurationen aufweisen und Anzeigen der Signalstärke, der Genauigkeit, der Übertragungsqualität etc. Darüber hinaus kann das Display-Bedienfeld 200 eine Satellitenfixierung anzeigen. Eine separate Display-Einheit 900 mit einem Display bzw. einer Anzeige 901 ist zum Anzeigen von Positions- und Korrekturdaten mit der GPS-Einheit 101 gekoppelt.
Die Abbildung aus 2 zeigt eine GPS-Antenne 3 für den Empfang von Ephemeriden von den Satelliten 110, 111 und 112 gemäß der Darstellung durch die Pfeile 113 bis 115. Die Antenne 3 empfängt Ephemeriden auf zwei verschiedenen Frequenzen, so dass zwei Gruppen von Signalen oder "Kanäle" erhalten werden. Eine Signalgruppe wird an den Low-Noise-Verstärker 5 übermittelt, wie dies durch den Pfeil 117 dargestellt ist, und die andere Signalgruppe wird an den Low-Noise-Verstärker 6 übertragen, wie dies durch den Pfeil 118 dargestellt ist. Die elektrischen Signale werden durch den Low-Noise-Verstärker 5 verstärkt, und das resultierende Signal wird zu der GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 übertragen, wie dies durch den Pfeil 119 dargestellt ist. In ähnlicher Weise verstärkt der Low-Noise-Verstärker 6 die eingehenden Signale und übermittelt diese zu der GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22, wie dies durch den Pfeil 120 dargestellt ist. Die GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 weist eine Funkempfangs- und Übermittlungsschaltkreisanordnung auf, die später die Signale an die digitale Leiterplatte 23 überträgt, wie dies durch den Pfeil 121 dargestellt ist. Die digitale Leiterplatte 23 weist eine Logik zur Verarbeitung von GPS-Ephemeriden- und Korrekturdaten zur Bestimmung der präzisen Position des GPS-Systems auf. Die Funkantenne 10 empfängt Funkübertragungen, wie dies durch den Pfeil 128 dargestellt ist, welche DGPS-Fehlerkorrekturdaten von der Funkübertragungseinrichtung 700 aufweisen, die zu der Funkleiterplatte 25 übertragen werden, wie dies durch den Pfeil 126 dargestellt ist. Die Fehlerkorrekturdaten können aber auch von jeder anderen Quelle mehrerer Quellen empfangen werden. Die Funkleiterplatte 25 weist elektronische Schaltungen zum Übermitteln und für den Empfang von Funksignalen auf. Die Funkleiterplatte 25 verarbeitet das Signal und überträgt das Signal an die digitale Leiterplatte 23, wie dies durch den Pfeil 131 dargestellt ist. Unter Verwendung der Fehlerkorrekturdaten in Verbindung mit den von den Satelliten 110 bis 112 empfangenen Ephemeriden berechnet die digitale Leiterplatte 23 die Position mit einer deutlich höheren Genauigkeit. In einem Ausführungsbeispiel weisen die Fehlerkorrekturdaten berechnete Pseudobereiche auf. In einem RTK-System weisen die Fehlerkorrekturdaten Trägerphasendaten und Pseudobereiche auf. Die Position kann danach auf der Display-Einheit 900 angezeigt werden.
Wenn in weiterem Bezug auf die Abbildung aus 2 die GPS-Einheit 101 für die Bestimmung der Fehlerkorrektur eingesetzt wird, so bestimmt die digitale Leiterplatte 23 die Korrekturdaten unter Verwendung bekannter Positionsinformationen. Die bekannten Positionsinformationen können unter Verwendung der Display-Einheit 900 eingegeben werden. Die Korrekturdaten werden danach gemäß der Darstellung durch den Pfeil 132 zu der Funkleiterplatte 25 gesendet (mit der Stromversorgung und der E/A-Leiterplatte 24 verbundene Konnektoren bzw. Verbinder leiten das Signal direkt weiter). Die Funkleiterplatte 25 überträgt daraufhin die Korrekturdaten über die Funkantenne 10, wie dies durch den Pfeil 127 dargestellt ist. Funksignale werden auf einer Frequenz von 2,44 Gigahertz gesendet und empfangen. Allerdings kann jede Frequenz mehrerer weiterer Frequenzen verwendet werden.
In weiterem Bezug auf die Abbildung aus 2 weist eine Leistungs-E/A-Leiterplatte 24 eine Elektronikschaltkreisanordnung zur Leistungsverwaltung und für Übertragungsfunktionen auf, welche die Leistungsversorgung anderer Komponenten regelt. Die Leistungs-E/A-Leiterplatte 24 ist gemäß der Darstellung durch den Pfeil 145 mit der Batterie 41 gekoppelt und stellt Leistung und Leistungsverwaltungsfunktionen für die elektronischen Komponenten der GPS-Einheit 101 bereit. Die Leistungs-E/A-Leiterplatte ist direkt mit der Funkleiterplatte 25 und der digitalen Leiterplatte 23 gekoppelt, wie dies durch die Pfeile 124 dargestellt ist. Ein Ein-Aus-Schalter an dem Display-Bedienfeld 200 ist mit der Leistungs-E/A-Leiterplatte verbunden, wie dies durch den Pfeil 129 dargestellt ist, so dass die GPS-Einheit durch Betätigung des Ein-Aus-Schalters ein- und ausgeschaltet werden kann. Der Eingang und Ausgang zu externen Bausteinen bzw. Geräten ist durch die E/A-Ports 13 bis 15 gekoppelt, wie dies durch das Kästchen 140 und die Pfeile 141 und 142 dargestellt ist. Die Display-Einheit 900 ist über die E/A-Ports 13 bis 15 mit der GPS-Einheit 101 gekoppelt, wie dies durch die Pfeile 143 – 144 dargestellt ist.
Die Abbildung aus 3 zeigt eine an einer Grundebene 2 angebrachte GPS-Antenne 3. Die Grundebene 2 liegt oberhalb dem Low-Noise-Verstärkergehäuse 4 und wird durch das Radom 1 eingeschlossen. Das Low-Noise-Verstärkergehäuse 4 passt in das Gehäuse 12. Das obere Magnesiumgehäuse 8 ist durch einen flexiblen Stoßfänger 7 an dem Low-Noise-Verstärkergehäuse 4 angebracht. Der Isolierring 282 füllt den Zwischenraum zwischen dem Stoßfängerring 18 und dem Low-Noise-Verstärkergehäuse 4 und nimmt Stöße von dem Stoßfängerring 18 auf. Der Stoßfänger 19 ist an den Stoßfängerring 18 geformt und besteht aus einem weichen Kunststoff, um Stöße und Vibrationen zu absorbieren. Die GPS-Antenne 3 ist durch ein halbstarres Koaxialkabel 16 mit dem Low-Noise-Verstärker 5 gekoppelt, welches mit dem Konnektor bzw. Verbinder 250 gekoppelt ist. Der Konnektor bzw. Verbinder 250 ist mit einer Fassung 216 gekoppelt, die an dem Low-Noise-Verstärker 5 angebracht ist. In ähnlicher Weise erstreckt sich das halbstarre Koaxialkabel 17 von der GPS-Antenne 3 zu dem Konnektor 251. Der Konnektor 251 passt mit der Fassung 217 zusammen, die an dem Low-Noise-Verstärker 6 angebracht ist. Der Low-Noise-Verstärker 5 und der Low-Noise-Verstärker 6 sind kleine Leiterplatten, die an dem Low-Noise-Verstärkergehäuse 4 angebracht sind und Teile des GPS-Signals separat verstärken. Das Low-Noise-Verstärkergehäuse 4 besteht aus Kunststoff und die Unterseite des Low-Noise-Verstärkergehäuses 4 ist mit Kupfer beschichtet, so dass eine Einfassung für elektromagnetische Störungen (EMI) und Funkfrequenzstörungen (RFI) erzeugt wird, um eine Abschirmung in Bezug auf EMI- und RFI-Emissionen von und zu den Low-Noise-Verstärkern 5 und 6 vorzusehen. Der Konnektor 214 ist an der Unterseite des Low-Noise-Verstärkers 5 angebracht und koppelt das Kabel 212 mit dem Schottverbinder 210. Der Schottverbinder 210 greift mit einer Konnektorfassung an der GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 ein, um den Low-Noise-Verstärker 5 elektrisch mit der GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 zu verbinden. Der Konnektor 215 ist an einer Konnektorfassung angebracht, die an der Unterseite des Low-Noise-Verstärkers 6 angebracht ist, und wobei das Kabel 213 mit dem Schottverbinder 211 verbunden wird. Der Schottverbinder 211 greift mit einer Konnektorfassung an der GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 ein, um den Low-Noise-Verstärker 5 elektrisch mit der GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 zu verbinden.
In weiterem Bezug auf die Abbildung aus 3 weist die Antenne 10 ein paralleles Speisenetz auf, das die Patch-Antennen 44 bis 51 (46 bis 51 nicht abgebildet) speist. Der flexible Stoßfänger 11 stütz das untere Magnesiumgehäuse 9, das mit dem oberen Magnesiumgehäuse 8 zusammenpasst, so dass die digitale Leiterplatte 23, die Leistungs-E/A-Leiterplatte 24, die Funkleiterplatte 25, die GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 und der Ring 21 eingeschlossen werden. Das untere Magnesiumgehäuse 8 und das obere Magnesiumgehäuse 9 bestehen aus einem Magnesium, das RFI- und EMI-Emissionen abschirmt. Zur Gewichtsreduzierung schließen das untere Magnesiumgehäuse 9 und das obere Magnesiumgehäuse 8 die Ober- und Unterseiten der durch sie gebildeten Einfassung nicht vollständig ein. Ein metallischer Stoff 272 wird unter Verwendung von Klebstoff an dem unteren Magnesiumgehäuse 9 angebracht, und der metallische Stoff 271 wird unter Verwendung von Klebestreifen an dem oberen Magnesiumgehäuse 8 angebracht. Der metallische Stoffstreifen 270 ist an dem unteren Magnesiumgehäuse 9 und an dem oberen Magnesiumgehäuse 10 angebracht, so dass die Seiten der Einfassung gebildet werden. Der metallische Stoff 271 und der metallische Stoff 272 sowie der metallische Stoffstreifen 270 können aus einem metallischen Stoff wie etwa nickelplattiertem Polyester hergestellt werden. Der Verbinder 26, der mit einer Verbinderfassung an der Leistungs-E/A-Leiterplatte 24 zusammenpasst, verbindet die Leiterplatten 22 bis 25 über Kabel 40 mit dem E/A-Port 13 (nicht abgebildet), dem E/A-Port 14 und dem E/A-Port 15 (nicht abgebildet), dem Display-Bedienfeld 200 und der Stromquellenkopplung 55. Die Antenne 10 weist eine Verbinderfassung auf, die direkt mit dem Verbinder 280 gekoppelt ist, der mit einer Verbinderfassung zusammenpasst, die an der Funkleiterplatte 25 angeordnet ist, so dass die Funkleiterplatte 25 mit der Antenne 10 gekoppelt wird. Die Stromquellenkopplung 55 ist elektrisch mit der Batterie 41 verbunden, um die GPS-Einheit 101 mit Strom zu versorgen. Die Bereitstellung der Konnektivität zusätzlicher Komponenten und Einheiten wird durch die E/A-Ports 13 bis 15 erreicht, die eine Kopplung zusätzlicher Komponenten mit dem GPS-System ermöglichen, wie etwa von Display- und Eingabeeinheiten und anderen Stromquellen.
Die Abbildung aus 4 zeigt ein Gehäuse 12 mit Öffnungen, in denen Verbinderfassungen angeordnet sind, so dass die E/A-Ports 13 bis 15 gebildet werden. Die Antenne 10 weist eine omnidirektionale parallele Speiseanordnung von Patch-Antennen 44 bis 51 auf. Es ist ersichtlich, dass das untere Magnesiumgehäuse 9 in den Stoßfänger 11 passt, und dass das obere Magnesiumgehäuse 8 in den Stoßfänger 7 passt, um die Elektronik in der Einfassung, die durch das untere Magnesiumgehäuse 9, das obere Magnesiumgehäuse 8 und den magnetischen Stoff 270 bis 272 gebildet wird, gegen Stöße und Vibrationen abzuschirmen. Der Stoßfängerring 18, der mit dem Stoßfänger 19 verbunden ist, dämpft die Stoßwirkung auf die GPS-Einheit 101. Der Stoßfänger 19 und der Stoßfängerring 18 sind besonders effektiv, wenn die GPS-Einheit 101 fallen gelassen wird, da der Stoßfänger 19 wahrscheinlich das erste Teilstück der GPS-Einheit 101 ist, das auf den Boden auftrifft. Aus einem derartigen Kontakt resultierende Vibrationen würden zum Beispiel zuerst von dem Stoßfänger 19 absorbiert werden, und alle darüber hinausgehenden Stoßwirkungen würden durch den Stoßfängerring 18 geleitet und von einem Isolierring 282 absorbiert. Der Isolierring 282 besteht aus einem geschlossenzelligen, elastomeren Schaumstoff wie etwa Poron.
In weiterem Bezug auf die Abbildung aus 4 fungiert die Einfassung, die aus dem unteren Magnesiumgehäuse 9, dem oberen Magnesiumgehäuse 8 und dem magnetischen Stoff 270 bis 272 gebildet wird, die aus einem Material bestehen, das die RFI- und EMI-Emissionen reduziert, als eine RFI- und EMI-Abschirmung. Der Einsatz von Schottverbindern 210 bis 211 macht Öffnungen in dem oberen Magnesiumgehäuse 8 für Kabel zur Kopplung der Low-Noise-Verstärker 5 – 6 mit der GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 überflüssig; dadurch wird der Abschirmungseffekt weiter erhöht. Bolzen bzw. Schrauben 19 erstrecken sich durch das obere Magnesiumgehäuse 8 und das untere Magnesiumgehäuse 9 und passen mit Muttern 25 zusammen, um das obere Magnesiumgehäuse 8 an dem unteren Magnesiumgehäuse 9 zu sichern.
Die Abbildung aus 5 zeigt die Leistungs-E/A-Leiterplatte 24 und die digitale Leiterplatte 23 und die Funkleiterplatte 25 und die GPS-Frequenzleiterplatte 22 in Bezug auf eine Anordnung zwischen dem oberen Magnesiumgehäuse 8 und dem unteren Magnesiumgehäuse 9. Der Verbinder, der elektrisch mit dem Kabel 40 verbunden ist, ist direkt mit einer an der Leistungs-E/A-Leiterplatte 24 angebrachten Verbinderfassung verbunden. Der Verbinder 283 passt mit einer entsprechenden Verbinderfassung zusammen, so dass die GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 elektrisch mit der digitalen Leiterplatte 23 verbunden wird. Der Verbinder 284 passt mit einer entsprechenden Verbinderfassung zusammen, um die Leistungs-E/A-Leiterplatte 24 elektrisch mit der digitalen Leiterplatte 23 zu verbinden. Der Verbinder 285 passt mit einer entsprechenden Verbinderfassung zusammen, um die Funkleiterplatte 25 elektrisch mit der Leistungs-E/A-Leiterplatte 24 zu verbinden. Die Bolzen 219 greifen mit Öffnungen 291 in dem oberen Magnesiumgehäuse 8 ein und treten durch Öffnungen in Abstandselementen 60 und durch Gewindeöffnungen in dem unteren Magnesiumgehäuse, um die Leiterplatten 22 bis 25 in dem oberen Magnesiumgehäuse 8 und dem unteren Magnesiumgehäuse 9 zu sichern. Die Muttern 225 greifen mit jeder der Schrauben 219 ein. Der Ring 21, an dem die Polyesterbahn 20 angebracht ist, stützt die GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 oben auf der Polyesterbahn 20, so dass die GPS-Funkfrequenzleiterplatte 22 von den anderen Leiterplatten 23 bis 25 getrennt wird, um Interferenzen bzw. Störungen durch EMI von der Funkfrequenzleiterplatte 25 und der Leistungs-E/A-Leiterplatte 24 zu begrenzen. Die Abstandselemente 60, bei denen es sich um PEM-Abstandselemente aus Edelstahl handeln kann, stützen und trennen die Leiterplatten 22 bis 25.
Die Abbildung aus 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer Stativbasis 502. Die GPS-Einheit 101 ist mit der GPS-Einheit 101 aus dem in den Abbildungen der 1 bis 5 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispiel identisch. Die Stativbasis 502 ist mit dem in dem ersten Ausführungsbeispiel dargestellten Stab 102 austauschbar und auf die gleiche Art und Weise an dem Gehäuse 12 angebracht wie der Stab 102 aus dem ersten Ausführungsbeispiel. Das Stativ 502 weist einen oberen Abschnitt 504 auf, an dem das Bein 505, das Bein 506 und das Bein 507 angebracht ist. Der Sucher 510 ermöglicht eine präzise Positionierung der GPS-Einheit 101 über einer Kennungsmarke. Der Sucher 510 kann ein prismatischer optischer Sucher, ein laseroptischer Sucher, ein Stativ mit fester Höhe, ein Lasersucher mit einem vierten Bein oder jede andere bekannte Positionierungsvorrichtung sein, die für gewöhnlich in Konstruktions- und Vermessungsausrüstung zum Einsatz kommt. Die Batterie 41 ist in dem Stativ 502 angeordnet. Die Batterie 41 ist zwar in dem oberen Abschnitt 504 des Stativs 502 angeordnet dargestellt, wobei sich die Batterie 41 aber auch in oder an einem der Beine 505 bis 507 befinden kann. Tatsächlich kann es abhängig von der Art der Positionsbestimmungseinrichtung in dem Sucher 510 wünschenswert sein, die Batterie 41 in dem Beinen 505 bis 507 zu platzieren. Der Sucher 510 kann zur präzisen Positionierung des Stativs 502 über einer USGS-Marke verwendet werden, so dass die GPS-Einheit in der Lage ist, als eine Bezugsstelle zu fungieren, so dass die Position anderer GPS-Vorrichtungen unter Verwendung von DGPS-Techniken genau bestimmt werden kann. Die Positions- und differentiellen Korrekturdaten können auf dem Display 901 der Display-Einheit 900 betrachtet werden. Da es sich bei der Display-Einheit 900 um eine separate Einheit handelt, kann diese nach Bedarf verbunden und getrennt werden.
Die Abbildung aus 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, das eine Funkübertragung bildet. Das Funkübertragungssystem 700 weist zahlreiche Komponenten auf, die in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel aus den Abbildungen der 1 bis 6 offenbart werden. Das Funkübertragungssystem 700 weist eine Funkübertragungseinheit 701 auf, die an einem Stativ 760 angebracht ist. Die Funkübertragungseinheit 701 weist eine Gehäuseoberseite 704 auf, die eine runde Öffnung aufweist, in welche die entfernbare Transceivereinheit 702 passt. Die entfernbare Transceivereinheit 703 wird an der entfernbaren Transceivereinheit 702 angebracht. Die entfernbare Transceivereinheit 702 kann leicht von der Gehäuseoberseite 704 entfernt werden. Wenn die entfernbare Transceivereinheit 702 von der Gehäuseoberseite 704 entfernt wird, arbeitet die Funkübertragungseinrichtung 701 auf der Frequenz von 2,44 Gigahertz. Dies ermöglicht einen Betrieb der Funkübertragungseinheit 701 auf jeder beliebigen einer Mehrzahl von gewünschten Frequenzen, indem einfach eine entfernbare Transceivereinheit 702 eingefügt wird, die auf der gewünschten Frequenz arbeitet. Das Gehäuse 12 und die E/A-Ports 13 bis 15 sind mit dem Gehäuse 12 und den E/A-Ports 13 bis 15 aus den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen identisch. Die Funkübertragungseinheit 701 ist zwar an dem Stativ 760 angebracht dargestellt, wobei die Funkübertragungseinheit 701 aber auch an einem Stab angebracht werden kann, wie etwa dem Stab 102 aus dem ersten Ausführungsbeispiel, oder an einem Stativ, wie etwa dem Stativ 502 aus dem zweiten Ausführungsbeispiel. Alternativ kann die Funkübertragungseinheit 701 oben auf einer bestimmten Struktur oder auf dem Boden platziert werden, und eine Stromquelle kann an einem der E/A-Ports 13 bis 15 angebracht werden.
Die Abbildung aus 8 zeigt ein Funkübertragungssystem 700 mit einer Funkantenne 10, die Funksendungen von Quellen empfängt, die auf der gleichen Frequenz senden, und wobei sie ebenfalls auf der gleichen Frequenz sendet. Die Funkantenne 10 kann Signale von einer GPS-Einheit wie etwa der GPS-Einheit 780 empfangen, die über einer Landmarke mit einer bekannten Position angeordnet sein kann. Die von der Funkantenne 10 empfangenen Signale, wie etwa Signale von der GPS-Einheit 780, wie dies durch den Pfeil 793 dargestellt ist, werden zu der Funkleiterplatte 25 übermittelt, wie dies durch den Pfeil 781 dargestellt ist. Die Funkleiterplatte 25 demoduliert die Signale und übermittelt die Signale an die Leistungs-E/A- und digitale Leiterplatte 800, wie dies durch den Pfeil 799 dargestellt ist. Wenn eine entfernbare Transceivereinheit 702 in das Funkübertragungssystem 700 eingesteckt ist, werden die Signale zu der entfernbaren Transceivereinheit 702 übertragen, wie dies durch den Pfeil 782 dargestellt ist. Die entfernbare Transceivereinheit 702 übermittelt die Signale mit einer höheren Frequenz durch die Antenne 703 der entfernbaren Transceivereinheit, wie dies durch den Pfeil 783 dargestellt ist. Dieses Hochfrequenzsignal kann von anderen Funkübertragungssystemen empfangen werden, wie etwa dem Funkübertragungssystem 790, wie dies durch den Pfeil 788 dargestellt ist. Wenn die entfernbare Transceivereinheit 702 nicht in das Funkübertragungssystem 700 eingesteckt ist, arbeitet das Funkübertragungssystem 700 als eine Übertragungseinheit auf der Frequenz, auf der die Funkleiterplatte 25 und die Antenne 10 senden und empfangen. Das Display-Bedienfeld 200 weist einen Ein-Aus-Schalter auf, der mit der Leistungs-E/A- und digitalen Leiterplatte 800 gekoppelt ist, wie dies durch die Pfeile 785 und 786 dargestellt ist. Das Display-Bedienfeld 200 weist eine Reihe von Leuchtanzeigen auf, welche den Status und den Betrieb des Übertragungssystems 700 anzeigen. Die Leistung wird durch die Stromquelle 801 dem Funkübertragungssystem 700 zugeführt, wie dies durch den Pfeil 787 dargestellt ist. Die Leistungs-E/A- und digitale Leiterplatte 800 ist ferner mit den E/A-Ports 13 bis 15 verbunden, wie dies durch die Pfeile 794 – 795 und das Kästchen 797 dargestellt ist, an welchen separate Display-Einheiten und Eingabevorrichtungen angebracht werden können.
In weiterem Bezug auf die Abbildung aus 8 arbeitet das Funkübertragungssystem 700 auch durch den Empfang von Signalen auf der Frequenz, auf der die entfernbare Transceivereinheit 702 arbeitet. Somit können Signale von anderen Funkübertragungssystemen als dem Funkübertragungssystem 790 stammen, wie dies durch den Pfeil 784 dargestellt ist. Diese Signale werden von der Antenne 703 der entfernbaren Transceivereinheit empfangen und an die entfernbare Transceivereinheit 702 übermittelt, wie dies durch den Pfeil 789 dargestellt ist. Die entfernbare Transceivereinheit 702 übermittelt die Signale an die Leistungs-E/A- und digitale Leiterplatte 800, wie dies durch den Pfeil 791 dargestellt ist, welche die Signale an die Funkleiterplatte 25 sendet, wie dies durch den Pfeil 798 dargestellt ist, welche die Signale durch die Funkantenne 10 überträgt, wie dies durch den Pfeil 796 dargestellt ist. Die resultierende Funkübertragung kann von der GPS-Einheit 780 empfangen werden, wie dies durch den Pfeil 792 dargestellt ist.
Die Abbildung aus 9 zeigt, dass die entfernbare Transceivereinheit 702 in die Fassungsöffnung 711 der Gehäuseoberseite 704 passt. Der flexible Stoßfänger 7 ist oberhalb des oberen Magnesiumgehäuses 8 angebracht, und der flexible Stoßfänger 11 ist unterhalb des unteren Magnesiumgehäuses 9 angebracht, so dass das obere Magnesiumgehäuse 8 und das untere Magnesiumgehäuse 9 sicher in dem Gehäuse 12 gehalten werden. Der flexible Stoßfänger 7 und der flexible Stoßfänger 11 absorbieren Stöße und Vibrationen, um die in dem oberen Magnesiumgehäuse 8 und dem unteren Magnesiumgehäuse 9 angeordnete Elektronik zu schützen. Der flexible Stoßfänger 7, der flexible Stoßfänger 11, das untere Magnesiumgehäuse 9 und das obere Magnesiumgehäuse 8 sind identisch mit dem flexiblen Stoßfänger 7, dem flexiblen Stoßfänger 11, dem unteren Magnesiumgehäuse 9 und dem oberen Magnesiumgehäuse 8 aus den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen. Darüber hinaus ist das Gehäuse 12 mit dem in den ersten beiden Ausführungsbeispielen dargestellten Gehäuse 12 identisch. Ferner sind der metallische Stoff 271 – 272 und der metallische Stoffstreifen 270 mit dem metallischen Stoffstreifen 270 und dem metallischen Stoff 271 – 272 aus den ersten beiden Ausführungsbeispielen identisch. Die Leistungsquelle 41 ist mit der Leistungs- bzw. Stromquelle 41 aus den ersten beiden Ausführungsbeispielen identisch, und das Display-Bedienfeld 200 ist mit dem Display-Bedienfeld aus den ersten beiden Ausführungsbeispielen identisch. Darüber hinaus sind die E/A-Ports 13 bis 15 identisch mit den E/A-Ports 13 bis 15 aus den ersten beiden Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, und sie ermöglichen die Kopplung der Eingänge und Ausgänge zwischen dem Funkübertragungssystem 700 und anderen Bausteinen bzw. Vorrichtungen. Die Funkübertragungseinheit 701 wird durch das Stativ 760 gestützt, welches über Schraubgewinde 761 mit der Funkübertragungseinheit 701 verbunden ist. Die Stromquelle 41 passt in das Stativ 760.
Die Abbildung aus 10 zeigt, dass die entfernbare Funktransceivereinheit 702 in die Öffnung 711 in der Gehäuseoberseite 704 passt. Die entfernbare Funktransceivereinheit 702 weit einen Verbinder 740 auf, der mit der Verbinderfassung 730 zusammenpasst. Die Verbinderfassung 730 ist über Kabel 751 mit der Leistungs-E/A- und digitalen Leiterplatte 800 gekoppelt. Die Leistungs-E/A- und digitale Leiterplatte 800 ist mit Verbinderfassungen in den E/A-Ports 13 bis 15 (die Verbinderfassungen für die E/A-Ports 13, 15 sind nicht abgebildet), mit dem Display-Bedienfeld 200 und der Stromquellenkopplung 55 gekoppelt. Die Leistungs-E/A- und digitale Leiterplatte 800 ist über den Verbinder 810 mit der Funkleiterplatte 25 gekoppelt. Die Funkleiterplatte 25 ist über eine Fassung 80, die an der Antenne 10 angebracht ist, mit der Antenne 10 gekoppelt, die ein paralleles Speisenetz und die Antennen 44 bis 51 (46 bis 51 sind nicht abgebildet) aufweist. Die Stromquellenkopplung 55 ist mit der in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen dargestellten Stromquellenkopplung 55 identisch und ermöglicht eine Stromkopplung von der Batterie 41 an die Leistungs-E/A- und digitale Leiterplatte 800. Die Batterie 41 befindet sich in dem Stativ 760. Das Stativ 760 ist mit dem Stativ 502 aus dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung identisch, mit der Ausnahme, dass das Stativ 760 keinen Sucher 510 aufweist. Das Kabel 40 verbindet die Stromquellenkopplung 55, das Display-Bedienfeld 200 und die E/A-Ports 13 bis 15 mit der Leistungs-E/A- und digitalen Leiterplatte 800. Der Funktransceiver 702 arbeitet mit 900 Megahertz. Es kann aber auch jede andere einer Reihe von verschiedenen Frequenzen verwendet werden. Verschiedene Frequenzen können leicht unter Verwendung entfernbarer Transceivereinheiten erreicht werden, die auf verschiedenen Frequenzen betrieben werden, und wobei entfernbare Transceivereinheiten eingefügt werden, die auf der gewünschten Frequenz arbeiten, die durch die Situation vorgegeben wird. Somit lässt sich leicht ein Repeater realisieren, der auf einer anderen Frequenz arbeitet, indem der Transceiver 800 durch einen auf der gewünschten Frequenz arbeitenden Transceiver ersetzt wird. Signale zu und von der Antenne 10 werden mit 2,44 Gigahertz übertragen, wobei jedoch auch jede andere Frequenz einer Reihe von Frequenzen verwendet werden kann.
Für die verschiedenen gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellten Komponenten gibt es viele unterschiedliche Kombinationen. Die Abbildung aus 11 zeigt ein Beispiel für eine dieser Kombinationen. Das GPS-System 1050, das die GPS-Einheit 101 aufweist, ist über einer bestimmten bekannten Position 1010 wie etwa einer USGS-Messstelle angeordnet. Das Stativ 502 weist einen optischen Positionssucher auf, der zur präzisen Lokalisierung des GPS-Systems 1050 über der bekannten Position 1010 eingesetzt wird. Korrekturdaten werden durch das GPS-System 1050 übertragen, wie dies durch den Pfeil 1051 dargestellt ist, und von der Funkübertragungseinheit 1040 auf einer Frequenz von 2,44 Gigahertz empfangen. Die Funkübertragungseinheit 1040 überträgt die Signale auf einer Frequenz von 900 Megahertz an die Funkübertragungseinheit 1030, wie dies durch den Pfeil 1041 dargestellt ist. Diese von der Übertragungseinheit 1030 empfangenen Signale werden danach mit 2,44 Gigahertz zu dem GPS-System 1020 übertragen, wie dies durch den Pfeil 1031 dargestellt ist. Das GPS-System 1020 weist die GPS-Einheit 101 und den Stab 102 auf. Unter Verwendung von Satelliten erhaltener Korrekturdaten und Telemetriedaten kann die Position des GPS-Systems 1020 präzise bestimmt werden. Mit der GPS-Einheit 101 des GPS-Systems 1020 verbunden ist die Display-Einheit 900, die verwendet werden kann, um die Position des GPS-Systems 1020 zu überwachen, so dass eine gewünschte Position präzise bestimmt werden kann. Da die Funkübertragungseinheit 1020 und die Funkübertragungseinheit 1030 auch mit 2,44 Gigahertz arbeiten können, können auch eine einzelne Funkübertragungseinheit oder beide Funkübertragungseinheiten 1030 und 1040 verwendet und auf der Frequenz von 2,44 Gigahertz betrieben werden, abhängig von den Anforderungen des jeweiligen Standorts.
Das GPS-System gemäß der vorliegenden Erfindung wird zwar in Bezug auf den Doppelfrequenzbetrieb beschrieben, wobei sich die vorliegende Erfindung ebenso gut für den Betrieb in einem System mit nur einer Betriebsfrequenz eignet. Darüber hinaus wird die vorliegende Erfindung zwar in Bezug auf die Verwendung von Transceivern beschrieben, wobei abhängig von den Anforderungen für eine bestimmte Situation aber auch Sendern, Empfänger oder Transceiver verwendet werden können. Zum Beispiel kann die GPS-Einheit 1050 aus 11 nur empfangen. In einem derartigen Ausführungsbeispiel kann eine kleinere, einfacher aufgebaute Funkantenne sowie eine vereinfachte Funkverarbeitungsschaltkreisanordnung verwendet werden. Zum Beispiel kann eine einfache Dipolantenne an Stelle der komplexen Antennenstruktur der Antenne 10 verwendet werden. Alternativ können zum Senden und Empfangen separate Funkantennen verwendet werden, abhängig von den Erfordernissen für die jeweilige Position. Funkeinrichtungen können auf jeder einer Reihe von Frequenzen senden und/oder empfangen. In einem Ausführungsbeispiel arbeiten die Funkeinrichtungen auf den gemäß den Vorschriften der Federal Communication Commission Teil 9 und Teil 2 zulässigen und vorgeschriebenen Frequenzen.
In einem Ausführungsbeispiel eignen sich ein oder mehrere E/A-Ports 13 bis 15 zur Verbindung mit einer externen Funkeinheit, wie etwa den externen Funkeinheiten 1201 bis 1204 aus 12. Die Betriebsmerkmale der externen Funkeinheiten 1201 bis 1204 werden so ausgewählt, dass sie den Erfordernissen für die jeweilige Betriebssituation entsprechen. Zum Beispiel erfolgt die Kommunikation bzw. die Übertragung in verschiedenen Ländern und in verschiedenen Regionen der USA auf unterschiedlichen Leistungsebenen und verschiedenen Frequenzen. Somit kann gemäß den Erfordernissen der jeweiligen Situation eine Funkeinheit verwendet werden, die auf einer gewünschten Frequenz und einer gewünschten Leistungsebene sendet, empfängt oder sendet und empfängt. Wenn ein Zwei- bzw. Doppelfrequenzbetrieb erforderlich ist, können mehrere externe Funkeinrichtungen mit den E/A-Ports der GPS-Einheit gekoppelt werden, die auf verschiedenen Frequenzen arbeiten, wie dies die jeweilige Position erfordert. Zum Beispiel kann eine Funkeinheit für den Signalempfang und eine zweite Funkeinheit für die Übermittlung verwendet werden.
Ferner können externe Funkeinheiten mit den E/A-Ports von Funkübertragungssystemen gekoppelt werden. Die externe Funkeinheit 1202 aus 12 ist gemäß der Abbildung mit dem Funkübertragungssystem 1030 gekoppelt, und die externe Funkeinheit 1203 ist gemäß der Abbildung mit dem Funkübertragungssystem 1040 gekoppelt. Die externe Funkeinheit kann in Verbindung mit einer entfernbaren Transceivereinheit wie etwa der entfernbaren Transceivereinheit 702 aus 7 oder ohne eine entfernbare Transceivereinheit verwendet werden. Ferner kann eine externe Funkeinrichtung in Verbindung mit einer Funkübertragungs- und Empfangseinheit wie etwa das System mit der Antenne 10 und der Funkleiterplatte 25 verwendet werden oder ohne internen Funksender, Empfänger oder Sende- und Empfangssystem. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei den externen Funkeinheiten 1201 – 1204 um Funkdatensender, die (obwohl sie als Funkmodem bezeichnet sind) Daten in serieller Form digital durch E/A-Ports wie etwa die E/A-Ports 13 bis 15 aus 4 übermitteln. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der externen Funkeinheit 1201 bis 1204 um Zweiwege-Funkeinheiten wie etwa die Modellnummer RFM96W, hergestellt von Pacific Crest, Santa Clara, Kalifornien, USA.
Alternativ kann jeder Antennentyp und jede Struktur einer Reihe verschiedener Typen und Strukturen verwendet werden. In einem Ausführungsbeispiel wird eine Schlitzantenne wie etwa die Schlitzantenne 1300 aus 13 zur Übertragung in einem torusförmigen Muster verwendet. Die Schlitzantenne 1300 kann auch für den Empfang von Funksignalen verwendet werden. Alternativ kann eine separate Antenne für den Empfang von Funksignalen verwendet werden, und die Schlitzantenne 1300 kann exklusiv für die Übertragung von Funksignalen verwendet werden. In einem Ausführungsbeispiel arbeitet die Schlitzantenne 1300 auf einer Frequenz von 450 Megahertz. Der Einsatz der Schlitzantenne 1300 ermöglicht den Betrieb auf höheren Frequenzen und stellt ein omnidirektionales Übertragungsmuster bereit. In einem Ausführungsbeispiel wird die Schlitzantenne an Stelle der Antenne 10 in einigen oder allen Ausführungsbeispielen der 1 bis 11 verwendet. Die Schlitzantenne 1300 weist gemäß der Abbildung die Schlitze 1301 bis 1303 auf, die sich um den Antennenstreifen 1310 erstrecken. In einem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Antennenstreifen 1310 um Kupfer, und der Schlitz 1302 wird direkt über das Antennenkabel 1305 gesteuert, das den Schlitz 1302 an dem Ankopplungsabschnitt 1304 koppelt. Die Antennenschlitze 1302 und 1303 werden parasitär angesteuert, während der Strom durch den Kupferantennenstreifen 1310 verläuft.
Das Antennenabstrahlungsmuster ist hierin in Bezug auf eine Torusform beschrieben. Andere Merkmale des Strahlungsmusters umfassen die Tatsache, dass die Antenne über eine Azimutalachse von 360 Grad strahlt, und die Strahlungsstärke ist über den gesamten Azimut von 360 Grad verhältnismäßig konstant. Die Amplitude des resultierenden Signals ist über einen Azimut von 360 Grad konstant, der sich horizontal von der Antenne erstreckt. Das resultierende Signal sieht ein Signal vor, das um einen Azimut von 360 Grad für jeden Winkel konstant ist, der sich entlang einer vertikalen Achse von einer zentralen horizontalen Achse aufwärts erstreckt, der 0 Grad vertikal von der Antenne nach oben bis zu einem vertikalen Winkel von 45 bis 50 Grad und nach unten bis zu einem vertikalen Winkel von etwa 45 bis 50 Grad darstellt. Bei Winkeln zwischen 50 Grad und 90 Grad fällt das resultierende Signal auf 0 ab, bei einem Winkel von 90 Grad oberhalb und unterhalb der zentralen horizontalen Achse. Das resultierende Strahlungsmuster ist in der horizontalen Ebene für jeden azimutalen Winkel im Wesentlichen konstant. In Bezug auf eine zylindrisch geformte Schlitzantenne, die um eine zentrale Achse ausgebildet ist, kann die resultierende Antenne auch so beschrieben werden, dass sie azimutal in senkrecht durch die zentrale Achse verlaufenden Ebenen ein verhältnismäßig konstantes Muster aufweist.
In erneutem Bezug auf die Abbildung aus 13 weist der Antennenstreifen 1310 in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Höhe von 3,25 Zoll auf, und eine Länge von 22 Zoll wird als eine Antenne verwendet, und der Schlitz 1301 weist eine Höhe von 0,7 Zoll auf sowie eine Länge von 7,75 Zoll, und der Schlitz 1302 weist eine Höhe von 0,7 Zoll und eine Länge von 11 Zoll auf, und der Ankopplungsabschnitt 1304 weist eine Höhe von 0,4 Zoll und eine Länge von 1,5 Zoll auf und wird 0,8 Zoll von dessen geschlossenen Ende betrieben, so dass die Schlitze 1301 und der Schlitz 1302 um eine Strecke von 6,25 Zoll getrennt sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Schlitz 1303 eine Länge von 8,6 Zoll und eine Höhe von 0,35 Zoll auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel strahlt die Antenne 1300 mit einer Frequenz von 450 Megahertz. Die Schlitzantenne 1300 kann auch so konfiguriert sein, dass sie abhängig von den Anforderungen auf anderen Frequenzen arbeitet. In einem Ausführungsbeispiel arbeitet die Schlitzantenne 1300 auf einer Frequenz von 900 Megahertz.
Da die Mehrzahl von Kästen und Bauteilen aus dem Stand der Technik entsprechenden Systemen durch integrierte Systeme ersetzt werden, die robust und leicht montierbar und Instand zu setzen sind, kann ein Positionsbestimmungsnetz von Einheiten zur Positionsbestimmung und Funkübertragungseinheiten erreicht werden, die einfach und kostengünstig hergestellt und zusammengesetzt werden können. Darüber hinaus sind die Einheiten zur Positionsbestimmung und die Funkübertragungseinheiten robuster und zuverlässiger als dem Stand der Technik entsprechende Systeme.
Die vorstehende Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dient den Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie ist weder umfassend noch beschränkt sie die vorliegende Erfindung auf genau die offenbarten Ausführungsformen. Die Ausführungsbeispiele wurden so ausgewählt und beschrieben, um die Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung bestmöglich zu erläutern, so dass Fachleute auf dem Gebiet die Erfindung und verschiedene Ausführungsbeispiele mit verschiedenen Modifikationen bestmöglich für entsprechend vorgesehene Verwendungszwecke nutzen können. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die anhängigen Ansprüche und deren Äquivalente definiert.

Claims

System, das folgendes umfasst: ein Gehäuse (12); einen Empfänger (22), der in dem genannten Gehäuse (12) angeordnet ist, um Positionsbestimmungssignale von Satelliten (110, 111, 112) zu empfangen; eine Empfangsantenne (3), die in einem Radom (1) angeordnet ist, wobei die genannte Empfangsantenne (3) mit dem genannten Empfänger (22) gekoppelt ist und zum Empfang von Signalen von Satelliten dient; eine erste Funkeinrichtung (25) mit einer Antenne (10), die in dem genannten Gehäuse (12) angeordnet ist, um Daten von Drittparteien-Positionsbestimmungssystemen zu empfangen; eine Positionssignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (23), die in dem genannten Gehäuse (12) angeordnet ist, um die genannten Positionsbestimmungssignale zu analysieren, um die Position des genannten Gehäuses (12) zu bestimmen; und eine Funksignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (25), die von den Drittparteien-Positionsbestimmungssystemen empfangen Funksignale demodulieren und sie der genannten Positionssignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (23) zuführen kann, um die Position des genannten Gehäuses (12) präziser zu bestimmen, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, dass: das genannte Radom (1) und die Empfangsantenne (3) entfernt und durch ein Gehäuseoberteil (704) mit Vorkehrungen zur Anbringung einer zweiten Funkeinrichtung (702) darin ersetzt werden können; und dass die genannte Positionssignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (23) entfernt und durch die genannte zweite Funkeinrichtung (702) ersetzt werden kann, wobei nach dem Ersatz der genannten Positionssignalverarbeitungs- Schaltkreisanordnung (23) durch die genannte zweite Funkeinrichtung (702) das genannte System von anderen Positionsbestimmungssystemen empfangene Funksignale übertragen kann.
System nach Anspruch 1, wobei die genannte Antenne (10) eine Schlitzstrahlantenne (1300) ist, wobei die genannte Schlitzstrahlantenne (1300) einen Antennenstreifen (1310) aufweist, der kreisförmig angeordnet ist, wobei der genannte Antennenstreifen (1310) darin angeordnete Schlitze (1301-1303) aufweist, so dass die genannte Schlitzstrahlantenne (1300) in einem torusförmigen Muster strahlt.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die genannte Funkeinrichtung (25) derart überträgt, dass Korrekturdaten an Drittparteien-Positionsbestimmungssysteme übertragen werden können.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei: die in dem genannten Gehäuse (12) angeordnete Positionssignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (23), die Positionsbestimmungssignale analysieren kann, einen Trägerphasenalgorithmus zur Positionsbestimmung auflöst und Korrekturdaten für eine kinematische Echtzeit-Positionsbestimmung bestimmt; und die Funksignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (25) die genannten Korrekturdaten für die kinematische Echtzeit-Positionsbestimmung an andere Positionsbestimmungssysteme überträgen kann.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannte Positionssignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (23) und die genannte Funksignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (25) ferner folgendes umfassen: eine erste Leiterplatte (24), die Leistungsübertragungs- und Verwaltungsfunktionen sowie Eingabe- und Ausgabefunktionen ausführt; eine zweite Leiterplatte (25), die Funkempfangs- und Funkübertragungsfunktionen ausführt; und eine dritte Leiterplatte (22), welche die von Satelliten empfangenen Signale analysiert.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es ferner eine Mehrzahl von Verbinderaufnahmeeinrichtungen (13-15) umfasst, die in dem genannten Gehäuse (12) zur Verbindung mit anderen Vorrichtungen und Komponenten mit dem genannten integrierten Positionsbestimmungssystem angeordnet sind.
System nach Anspruch 6, wobei das System ferner folgendes umfasst: eine externe Funkeinrichtung (1201), wobei die genannte externe Funkeinrichtung (1201) mit einer Verbinderfassung der genannten Mehrzahl von Verbinderaufnahmeeinrichtungen (13-15) verbunden ist, um Funksignale zu empfangen und um die genannten empfangenen Funksignale mit der genannten Positionssignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (23) zu koppeln.
System nach Anspruch 5, wobei das System ferner folgendes umfasst: ein internes Gehäuse (8, 9), das in dem genannten Gehäuse (12) angeordnet ist, um die genannte erste Leiterplatte (24), die genannte zweite Leiterplatte (25) und die genannte dritte Leiterplatte (22) von elektromagnetischen und magnetischen Interferenzen abzuschirmen.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das System ferner folgendes umfasst: eine optische Ortsbestimmungseinrichtung (510), die in dem genannten System so angeschlossen ist, dass das genannte Gehäuse (12) präzise über einer bestimmten Position positioniert werden kann.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das System ferner folgendes umfasst: einen Low-Noise-Verstärker (5), der mit dem genannten Empfänger verbunden ist.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das System ferner folgendes umfasst: ein Low-Noise-Verstärkergehäuse (4), das mit dem genannten Gehäuse (12) verbunden ist, an dem mindestens ein Low-Noise-Verstärker angebracht ist (5, 6).
System nach Anspruch 1, wobei das genannte Low-Noise-Verstärkergehäuse (4) entlang dem genannten Radom (1) von dem Gehäuse (12) entfernt und durch das genannte Gehäuseoberteil (704) ersetzt werden kann, so dass die genannte zweite Funkeinrichtung (702) in dem genannten Gehäuseoberteil (704) platziert werden kann, um Funksignale zu empfangen und zu übertragen.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die genannte Funkantenne (10) eine Patch-Antenne (44-51) umfasst.
System nach Anspruch 2, wobei die genannte Schlitzstrahlantenne (1300) mit einer Frequenz von 450 Megahertz arbeitet.
System nach Anspruch 2, wobei die genannte Schlitzstrahlantenne (1300) mit einer Frequenz von 900 Megahertz sendet.
System nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das System ferner folgendes umfasst: Aufnahmeeinrichtungen (13-15) zur Kopplung externer Vorrichtung mit dem genannten System; und eine externe Funkeinrichtung (1201) mit einem Verbindungsmechanismus, der die genannte Aufnahmeeinrichtung (13-15) so koppeln kann, dass die genannte externe Funkeinrichtung (1201) mit den genannten Aufnahmeeinrichtungen (13-15) gekoppelt werden kann, so dass Funksignale zwischen der genannten externen Funkeinrichtung (1201) und der genannten Positionssignalverarbeitungs-Schaltkreisanordnung (23) oder Leiterplatte gekoppelt werden können.
Netzwerk, das folgendes umfasst: ein erstes Gehäuse (101), das eine Vorkehrung zur Anbringung einer optischen Ortsbestimmungseinrichtung (510) daran zur präzisen Lokalisierung des genannten ersten Gehäuses (101) über einem bekannten Bezugspunkt (1010) aufweist; ein erstes Positionsbestimmungssystem mit einer Antenne und einem Empfänger, wobei das genannte erste Bestimmungssystem innerhalb des genannten ersten Gehäuses (101) zum Empfang von Positionsbestimmungssignalen von Satelliten angebracht ist; eine erste Funkantenne, die in dem genannten ersten Gehäuse (101) angebracht ist, um Funksignale mit einer ersten Funkfrequenz zu übertragen und zu empfangen; eine erste Leiterplatte, die in dem genannten ersten Gehäuse (101) angeordnet und mit dem genannten ersten Positionsbestimmungssystemempfänger und der genannten ersten Funkantenne verbunden ist, wobei die genannte erste Leiterplatte Positionsbestimmungssignale und Funksignale zur präzisen Bestimmung der Position des genannten Gehäuses (101) analysieren kann; ein zweites Gehäuse (1020); ein zweites Positionsbestimmungssystem mit einer Antenne und einem Empfänger, wobei das genannte zweite Positionsbestimmungssystem innerhalb des genannten zweiten Gehäuses (1020) zum Empfangen von Positionsbestimmungssignalen von Satelliten angebracht ist; eine zweite Funkantenne, die in dem genannten zweiten Gehäuse (1020) zum Übertragen und Empfangen von Funksignalen auf der genannten ersten Funkfrequenz angebracht ist; eine zweite Leiterplatte, die in dem genannten zweiten Gehäuse (1020) angeordnet und mit dem genannten zweiten Positionsbestimmungssystemempfänger und der genannten zweiten Funkantenne verbunden ist, wobei die genannte zweite Leiterplatte Positionsbestimmungssignale und Funksignale zur präzisen Bestimmung der Position des genannten zweiten Gehäuses (1020) analysieren kann; und ein System gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, wobei die genannte erste Funkeinrichtung in dem genannten System Funksignale auf der genannten ersten Funkfrequenz empfängt und sendet, und wobei die genannte zweite Funkeinrichtung Funksignale auf einer zweiten Funkfrequenz empfängt und überträgt, wobei das Netzwerk ein integriertes Positionsbestimmungssystemnetzwerk ist.
Netzwerk nach Anspruch 17, wobei sich die genannte zweite Funkfrequenz von der genannten ersten Funkfrequenz unterscheidet.
Netzwerk nach Anspruch 17, wobei die genannte erste Funkfrequenz und die genannte zweite Funkfrequenz identisch sind.
Netzwerk nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei das genannte erste Gehäuse (101) mit dem genannten zweiten Gehäuse (1020) identisch ist, und wobei das genannte erste Gehäuse (101) mit dem genannten Systemgehäuse identisch ist.
Netzwerk nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei das Netzwerk ferner folgendes umfasst: ein viertes Gehäuse (1040); eine vierte Leiterplatte, die in dem genannten vierten Gehäuse (1040) angeordnet ist; ein zweites Gehäuseoberteil, das an dem genannten vierten Gehäuse (1040) angebracht ist, so dass es die genannte vierte Leiterplatte in dem genannten vierten Gehäuse (1040) einschließt; eine vierte Funkeinrichtung, die in dem genannten vierten Gehäuse (1040) angeordnet und mit der genannten vierten Leiterplatte für den Empfang und zur Ballsendung von Funksignalen auf einer ersten Funkfrequenz verbunden ist; und eine zweite entfernbare Funkeinrichtung, die in dem genannten zweiten Gehäuseoberteil angeordnet und mit der genannten vierten Leiterplatte verbunden ist, so dass Funksignale zwischen der genannten ersten Funkeinrichtung und der genannten zweiten entfernbaren Funkeinrichtung auf der genannten zweiten Funkfrequenz empfangen und übertragen werden können.