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Identsysteme: Was Echtzeit-Funkortungssysteme dem digitalen Zwilling bringen

Fortsetzung des Artikels von Teil 2.

Messverfahren der Funkortung

Messverfahren Time Difference of Arrival (TDOA), Siemens Bildquelle: © Siemens

Beim Messverfahren Time Difference of Arrival (TDOA) sendet nur der Transponder, wodurch sich einige tausend Transponder mit einer Messrate im Sekundenbereich ­lokalisieren lassen.

Üblicherweise werden heute zwei Verfahren zur Funkortung eingesetzt, die je nach Anwendung unterschiedliche Vor- und Nachteile aufweisen: 
Bei großen Transponder-Populationen, hohen Messraten und der Forderung nach langer Batterielebensdauer ist die Messung von Laufzeit-Unterschieden besonders vorteilhaft. Hierbei senden die mobilen Transponder Signale aus, die die Ortungsinfrastruktur empfängt. Dieses Verfahren wird als ‚Time Difference of Arrival‘ (TDOA) bezeichnet. Durch den gleichzeitigen Empfang an vielen Ankern skaliert solch ein System sehr gut mit steigender Transponder-Anzahl. Und da die Transponder nur kurze Signale aussenden – auch ‚Blinken‘ genannt – resultiert dieses Verfahren in niedrigem Energieverbrauch am Transponder. Mehrjährige Laufzeiten im Batteriebetrieb werden dadurch möglich. Mit dem TDOA-Messverfahren lassen sich einige tausend Transponder mit einer Messrate im Sekundenbereich vermessen. 

‚Two Way Ranging‘ (TWR), auch ‚Roundtrip Time of Flight‘ (RTOF) genannt, ermöglicht die direkte Abstandsmessung zwischen einem Anker und einem Tag. Diese Messmethode wirkt sich nachteilig auf die Anzahl möglicher Transponder auf einem Gelände aus, da sehr viele Kommunikationsverbindungen notwendig sind, die Zeit, Kanalkapazität und Energie kosten. Auch die Batterielebensdauer ist dadurch stark eingeschränkt. Durch Abstandsmessung zu mehreren Ankern lässt sich die 2D- oder 3D-Position des Transponders nach Methoden der Tri- und Multi-Lateration berechnen. Anzuwenden ist dieses Messverfahren vorzugsweise bei Anwendungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen und nur wenigen Transpondern wie beispielsweise der Werkzeugortung.