TDOA - Time Difference of Arrival
- Empfänger platzieren: Klicke im "Empfänger"-Modus, um Stationen zu setzen (min. 3)
- Sender platzieren: Wechsle zum "Sender"-Modus und klicke, um den Sender zu setzen
- Hyperbeln beobachten: Die Laufzeitunterschiede erzeugen Hyperbeln – der Schnittpunkt ist die Position!
Steuerung
Laufzeiten
Ortungsergebnis
Berechnet: -- / --
Tatsächlich: -- / --
Fehler: -- m
Funktionsweise von TDOA
Das Prinzip
TDOA (Time Difference of Arrival) nutzt die Tatsache, dass ein Funksignal unterschiedlich lange braucht, um verschiedene Empfänger zu erreichen. Die Differenz dieser Laufzeiten definiert eine Hyperbel – alle Punkte auf dieser Hyperbel haben die gleiche Laufzeitdifferenz zu den beiden Empfängern.
Warum Hyperbeln?
Eine Hyperbel ist mathematisch definiert als die Menge aller Punkte, deren Differenz der Abstände zu zwei Brennpunkten konstant ist. Bei TDOA sind die Empfänger die Brennpunkte, und die konstante Differenz ist die Laufzeitdifferenz multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit.
Positionsbestimmung
- 2 Empfänger: 1 Hyperbel → Position liegt irgendwo auf der Hyperbel
- 3 Empfänger: 2 Hyperbeln → Schnittpunkt = 2D-Position
- 4+ Empfänger: Mehrere Hyperbeln → erhöhte Genauigkeit, 3D möglich
Ähnlichkeit zu GPS
GPS funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip! Die Satelliten senden Zeitsignale, und der Empfänger berechnet aus den Laufzeitunterschieden seine Position. Der Unterschied: Bei GPS kennt man die absolute Sendezeit (die Satelliten haben Atomuhren), bei TDOA nur die Differenzen.
Vor- und Nachteile
Vorteile:
- Keine Richtungsantenne nötig – einfache Empfänger reichen
- Sender muss nicht kooperieren
- Sehr präzise bei guter Geometrie
Nachteile:
- Erfordert hochpräzise Zeitsynchronisation der Empfänger
- Mehrwegeausbreitung verfälscht die Laufzeiten
- Aufwändige Berechnung (Hyperbelschnitte)
Anwendungen
- Mobilfunkortung: E-911/E-112 Notfallortung
- Flugüberwachung: Multilateration (MLAT) für ADS-B
- Militär: Ortung feindlicher Sender
- Blitzortung: Blitzortungsnetzwerke wie Blitzortung.org