DE102006046063B4

DE102006046063B4 - Method and system for detecting vehicle movements

Info

Publication number: DE102006046063B4
Application number: DE102006046063A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Angermann; Thomas Prof. Dr. Strang
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2010-07-22
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: DE102006046063A1

Abstract

Verfahren zur Erfassung von Vehikelbewegungen unter Verwendung von Fernerkundungsdaten, die aus in vorgebbaren Zeitabständen wiederholten Fernerkundungsaufnahmen eines zu überwachenden Gebiets von Luftfahrzeugen oder Satelliten aus gewonnen werden und die Trajektorien der Vehikel betreffen, wobei der Begriff ”Vehikel” stellvertretend für Fahrzeug, Luftfahrzeug, Schiff und Schienenfahrzeug stehen soll, dadurch gekennzeichnet, dass terrestrisch mittels terrestrischer Sensoren (4) erfasste Vehikeldaten einschließlich Identifikationsmerkmalen der betreffenden Vehikel (7) mit den aus den Fernerkundungsaufnahmen gewonnenen Fernerkundungsdaten zeitlich synchronisiert werden, so dass sich eine eindeutige Zuordnung der fernerkundeten Vehikeldaten zu den ortsbezogenen Identifikationsdaten der terrestrisch erfassten Vehikel ergibt.A method of detecting vehicle motion using remote sensing data obtained from at predetermined time intervals remote sensing surveys of an area to be monitored from aircraft or satellites and relating to the trajectories of the vehicles, the term "vehicle" being representative of the vehicle, aircraft, ship and rail vehicle stand, characterized in that terrestrial by means of terrestrial sensors (4) detected vehicle data including identification features of the relevant vehicle (7) are synchronized with the remote sensing data obtained from the remote sensing recordings time, so that a clear assignment of the remote-sensing vehicle data to the location-related identification data of the terrestrial detected vehicle results.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Vehikelbewegungen unter Verwendung von Fernerkundungsdaten, die aus in vorgebbaren Zeitabständen wiederholten Fernerkundungsaufnahmen eines zu überwachenden Gebiets von Luftfahrzeugen oder Satelliten aus gewonnen werden und die Trajektorien der Vehikel betreffen, wobei der Begriff ”Vehikel” stellvertretend für Fahrzeug, Luftfahrzeug, Schiff und Schienenfahrzeug stehen soll.The The invention relates to a method for detecting vehicle movements using remote sensing data that is out of predeterminable intervals repeated remote sensing surveys of an area of aircraft to be monitored or satellites and the trajectories of the vehicles where the term "vehicle" is representative for vehicle, Aircraft, ship and rail vehicle.

Die Erfindung betrifft auch ein System zur Durchführung des Verfahrens.The The invention also relates to a system for carrying out the method.

Eine Identifizierung von Vehikeln erfolgt heute bereits mittels terrestrischer Sensoren, z. B. mit Hilfe von Mauterfassungsbrücken über Autobahnen und Kameras zur Erfassung von Identifikationsnummern von Luftfahrzeugen (Aircraft Identification) oder Namen von Schiffen.A Identification of vehicles is already carried out today by means of terrestrial Sensors, z. B. with the help of toll collection bridges over highways and cameras for the registration of aircraft identification numbers (Aircraft Identification) or names of ships.

An Bord von Luftfahrzeugen befinden sich gewöhnlich sogenannte Flugfunk-Transponder (Sekundärradar-Transponder), wie z. B. das militärische IFF (Identification Friend Foe), im Einsatz. Das System ADS-B (Automatic Dependent Surveillance – Broadcast) zum aktiven Abstrahlen von Position, Flughöhe, Flugzeugtyp, Geschwindigkeit und Rufzeichen befindet sich in der Einführungsphase.At Airborne aircraft usually contain so-called radio transponders (SSR transponder) such as B. the military IFF (Identification Friend Foe), in action. The system ADS-B (Automatic Dependent Surveillance - Broadcast) for actively radiating position, altitude, type of aircraft, speed and call sign is in the introductory phase.

Eine wiederholte Identifizierung des gleichen Vehikels an geographisch anderer Position ermöglicht eine Erfassung einfacher Parameter der Trajektorie des betreffenden Vehikels, beispielsweise der Durchschnittsgeschwindigkeit dieses Vehikels.A repeated identification of the same vehicle geographically another position allows a detection of simple parameters of the trajectory of the relevant Vehicles, for example, the average speed of this Vehicle.

Um eine möglichst weitgehende Abdeckung des individualisiert zu erfassenden Verkehrsaufkommens zu erzielen, ist es mit dem bisherigen Stand der Technik erforderlich, ein dichtes und damit teures Netz von derartigen Erfassungsstellen aufzubauen.Around one possible extensive coverage of the individualized traffic volume to achieve, it is necessary with the prior art, a dense and therefore expensive network of such detection points build.

Mit Hilfe von Fernerkundungssensoren in Form von Luftbildern, Radarbildern, SAR(Synthetic Aperture Radar)-Bildern von Flugzeugen oder Satelliten aus gewonnene Fernerkundungsdaten ermöglichen eine großflächige Erfassung wesentlich detaillierterer Informationen zu Trajektorien durch mehrfach aufeinanderfolgende Aufnahmen des gleichen Vehikels in zeitlich definierten Abständen (”Mehrfachbelichtung”) oder eine Auswertung von Veränderungen des verwendeten Signals, z. B. dessen Dopplerverschiebung. Es ist dabei auch möglich, genaue Trajektorien über längere Zeiträume aufzuzeichnen.With Help of remote sensing sensors in the form of aerial photographs, radar images, SAR (Synthetic Aperture Radar) images of aircraft or satellites from acquired remote sensing data enable a large-scale capture much more detailed information on trajectories through multiple successive shots of the same vehicle in time defined intervals ("Multiple Exposure") or an evaluation of changes the signal used, z. For example, its Doppler shift. It is also possible accurate trajectories about longer periods record.

Aus EP 0 911 779 A2 ist ein Verfahren zur großflächigen Verkehrslageüberwachung eines von Fahrzeugen befahrbaren Verkehrswegenetzes bekannt, bei dem von Flugkörpern aus Fernbildaufnahmen des zu überwachenden Gebiets gemacht werden, die aufgenommenen Bilder einem Bildverarbeitungsvorgang zur Lokalisierung der Verkehrswege des Wegenetzes und zur Erkennung von darauf befindlichen Fahrzeugen unterzogen werden und bei dem anhand der erkannten Fahrzeuge auf die jeweilige Verkehrslage geschlossen wird. Dabei können wiederholt Bilder vom zu überwachenden Gebiet in vorgebbaren Zeitabständen aufgenommen werden, so dass anhand der in den aufeinanderfolgend aufgenommenen Bildern erkannten Fahrzeuge die Entstehung bzw. Bewegung einer jeweiligen Verkehrsstörung erkannt werden kann. Dieses bekannte Verfahren dient demnach einer großflächigen Verkehrslageüberwachung ohne Einzelidentifikation der Fahrzeuge.Out EP 0 911 779 A2 is a method for large-scale traffic monitoring of a motorable traffic routes network known in which are made of missiles from remote shooting of the area to be monitored, the captured images are subjected to an image processing operation for locating the routes of the road network and detection of vehicles thereon and in the basis of the detected vehicles is closed to the respective traffic situation. Repeatedly images of the area to be monitored can be recorded at predefinable time intervals, so that the formation or movement of a respective traffic disturbance can be detected on the basis of the vehicles recognized in the successively recorded images. This known method therefore serves a large-scale traffic situation monitoring without individual identification of the vehicles.

Da ein per Datenfernerkundung erfasstes Vehikel nicht einer Identifikation, z. B. Kfz-Kennzeichen, zugeordnet werden kann, ist eine individualisierte Auswertung von Fernerkundungsdaten, z. B. zu Abrechnungszwecken wie in einem Mauterfassungssystem, nicht möglich. Die alternative großflächige und dichte Ausrüstung von Verkehrswegen mit terrestrischen Sensoren, z. B. mit Verkehrserfassungsbrücken oder -baken, ist zwar grundsätzlich technisch möglich, aber äußerst aufwendig und völlig unwirtschaftlich.There a vehicle detected by remote sensing not an identification, z. As license plate number, can be assigned is an individualized Evaluation of remote sensing data, eg. For billing purposes as in a toll collection system, not possible. The alternative large area and dense equipment of traffic routes with terrestrial sensors, eg. B. with traffic detection bridges or -baken, is basically technical possible, but extremely expensive and completely uneconomical.

EP 1022923 A2 beschreibt ein Verfahren zur Erfassung und Verarbeitung von verkehrstelematischen Daten, wobei zur Datenerfassung keine erdgebundene, stationäre Sensortechnik, sondern ein nicht erdgebundenes satellitengestütztes Verfahren verwendet wird. Als Sensoren zur Datenerfassung werden anwendungsspezifisch aktive oder passive optische Erfassungseinrichtungen im sichtbaren oder unsichtbaren Spektralbereich, wie Kameras oder Infrarotsensoren, beziehungsweise die aktive oder passive Verwendung von Frequenzen im Bereich der elektromagnetischen Felder und Wellen (Radar) vorgeschlagen. EP 1022923 A2 describes a method for the acquisition and processing of traffic telematic data, wherein for data acquisition, not a terrestrial, stationary sensor technology, but a non-terrestrial satellite-based method is used. As sensors for data acquisition application-specific active or passive optical detection devices in the visible or invisible spectral range, such as cameras or infrared sensors, or the active or passive use of frequencies in the field of electromagnetic fields and waves (radar) are proposed.

DE 10038089 A1 beschreibt ein System zur Verkehrsflussbeeinflussung von Fahrzeugen auf einem Verkehrswegenetz, wobei Mittel zur Erfassung des Verkehrszustandes vorgesehen sind. In Abhängigkeit vom erfassten Verkehrszustand werden Mittel zur Erzeugung von Steuerungseingriffen für ein jeweiliges Fahrzeug vorgeschlagen, die die Fahrzeuglängsbewegung beeinflussen. DE 10038089 A1 describes a system for traffic flow control of vehicles on a traffic route network, wherein means for detecting the traffic condition are provided. Depending on the detected traffic condition, means for generating control actions for a respective vehicle are proposed, which influence the vehicle longitudinal movement.

EP 1 022 703 A2 beschreibtein Verfahren zur Analyse komplexer Verkehrsflüsse zwecks optimierter Verkehrsflusslenkung und bedarfsgerechter Planung von Straßenverkehrsnetzen. Hierbei wird ein zu betrachtender Verkehrsabschnitt an allen relevan ten Ein- und Ausfahrtspunkten sowie innerhalb des Beobachtungsgebietes an interessierenden Punkten mit geeigneten Einrichtungen, beispielsweise optischen Sensoren ausgestattet. Es werden Fahrzeuge zumindest im Betrachtungszeitraum mit hinreichender Sicherheit reproduzierbar erkannt und mit einem Identifikationscode samt zugehörigem Bewegungsprofil als Datensatz gespeichert. Bei bereits angelegten Datensätzen werden die Fahrzeuge wiedererkannt und um das aktuelle Bewegungsprofil der betreffenden Messstation erweitert. Zeitgleich erfolgt eine statistische Auswertung aller relevanten Verkehrsbeziehungen und die Darstellung und Langzeitabspeicherung der kompletten Verkehrsflussanalyse. EP 1 022 703 A2 Describes a method for the analysis of complex traffic flows for the purpose of optimized traffic flow control and demand-oriented planning of road traffic networks. Here is a traffic section to be considered at all relevant entry and exit points as well as within the observation area at points of interest with suitable facilities, such as optical Equipped sensors. At least during the observation period, vehicles are detected reproducibly with sufficient reliability and stored as a data record with an identification code together with the associated movement profile. For already created data sets, the vehicles are recognized and extended by the current motion profile of the respective measuring station. At the same time, a statistical analysis of all relevant traffic relations and the representation and long-term storage of the complete traffic flow analysis is carried out.

DE 10214072 A1 beschreibtein System zur Überwachung von Straßenverkehr, wobei straßenseitige drahtlose Vorrichtungen an straßenseitigen Positionen entsprechend den Verkehrsspuren installiert sind, die in eine Kreuzung münden, und die aus einer Kreuzung herausführen. Die straßenseitigen drahtlosen Vorrichtungen an der Zufahrtsseite empfangen eine Identifikationsnummer von am Fahrzeug montierten drahtlosen ID-Vorrichtungen von Fahrzeugen, die in die Kreuzung einfahren und übertragen diese an eine straßenseitige Verkehrsüberwachungsvorrichtung. Anschliessend empfangen die Vorrichtungen an der Ausfahrtsseite eine Identifikationsnummer von Fahrzeugen, die die Kreuzung verlassen und übertragen diese ebenfalls an die straßenseitige Verkehrsüberwachungsvorrichtung. Aus den empfangenen Identifikationsnummern kann die Verkehrsüberwachungsvorrichtung die Zufahrt und die Ausfahrt zusammen mit dem Typ des Fahrzeugs bestimmen, sodass statistische Kurzzeit- und Langzeitdaten bezüglich des Verkehrsflusses und der Situation des Straßengebrauchs gesammelt werden können. DE 10214072 A1 describes a system for monitoring road traffic, wherein roadside wireless devices are installed at roadside positions corresponding to the traffic lanes that open into an intersection and that lead out of an intersection. The road-side wireless devices on the access side receive an identification number of vehicle-mounted wireless ID devices of vehicles entering the intersection and transmit them to a roadside traffic monitoring device. Subsequently, the devices on the exit side receive an identification number of vehicles leaving the intersection and also transmit these to the roadside traffic monitoring device. From the received identification numbers, the traffic monitoring device can determine the access and the exit together with the type of the vehicle, so that short-term and long-term statistical data regarding the traffic flow and the situation of the road use can be collected.

Der Beitrag ”Methods of Analyzing Traffic Imagery Collected from Aerial Platforms” aus IEEE Transactions On Intelligent Transportation Systems, Vol. 4, 2 June 2003 beschriebt ein Verfahren zum Erfassen und Analysieren von Luftbildern des Straßenverkehrs, wobei Methoden vorgeschlagen werden, um Geschwindigkeit, Reisezeit, Verkehrsdichte und Verkehrsverzögerungen abzuschätzen.Of the Contribution "Methods of Analyzing Traffic Imaged Collected from Aerial Platforms "from IEEE Transactions On Intelligent Transportation Systems, Vol. 4, 2 June 2003 a method for detecting and analyzing aerial images of road traffic, suggesting methods for speed, travel time, Traffic density and traffic delays estimate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein System zu schaffen, mit denen es ohne großflächige und dichte Ausrüstung der Verkehrswege mit vehikelidentifizierenden Erfassungssensoren möglich wird, Bewegungen von Vehikeln, also deren Trajektorien und Parameter davon, zu erfassen und individuellen Vehikeln zuzuordnen, was für die verschiedensten Zwecke notwendig ist, z. B. bei der Erstellung von Statistiken und Erhebung von Gebühren sowie bei der Erfassung sicherheitsgefährdender Zustände.task The present invention is a method and system to create, without it the large-scale and dense equipment of the Traffic routes with vehicle-identifying detection sensors becomes possible, Movements of vehicles, ie their trajectories and parameters thereof, to capture and assign to individual vehicles, what for the most diverse Purposes is necessary, for. For example, when creating statistics and Collection of fees as well as in the detection of hazardous states.

Gemäß der Erfindung, die sich auf ein Verfahren der eingangs genannten Art bezieht, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass terrestrisch mittels terrestrischer Sensoren erfasste Vehikeldaten einschließlich Identifikationsmerkmalen der betreffenden Vehikel mit den aus den Fernerkundungsaufnahmen gewonnenen Fernerkundungsdaten zeitlich synchronisiert werden, so dass sich eine eindeutige Zuordnung der fernerkundeten Vehikeldaten zu den ortsbezogenen Identifikationsdaten der terrestrisch erfassten Vehikel ergibt.According to the invention, which relates to a method of the type mentioned, is solved this task by terrestrial vehicle data captured by terrestrial sensors including Identification features of the relevant vehicle with those from the Remote sensing recordings obtained remote sensing data in time be synchronized, so that a clear assignment of the Remote sensing vehicle data to the location-related identification data the terrestrially detected vehicle.

Die Erfindung besteht also in der geschickten Kombination von terrestrischer Erfassung und Identifikation von Vehikeln, z. B. durch Sensoren in Form von Mauterfassungsbrücken mit optischer Erkennung des Nummernschilds oder mit On-Board-Unit an Bord eines Vehikels, mit Fernerkundungsdaten, die beispielsweise mit Hilfe an Bord von Satelliten oder Luftfahrzeugen erstellten Luftbildaufnahmen oder Radar-, insbesondere SAR-Bildaufnahmen gewonnen werden.The Invention thus consists in the clever combination of terrestrial Collection and identification of vehicles, eg. B. by sensors in the form of toll collection bridges with optical recognition of license plate or with on-board unit on Board a vehicle, with remote sensing data, for example created with help on board satellites or aircraft Aerial photography or radar, especially SAR images captured become.

Die Synchronisierung zwischen den fernerkundeten Vehikeldaten und den ortsbezogenen Identifikationsdaten der terrestrisch erfassten Vehikel wird in der Regel vorteilhaft über eine Kommunikationsverbindung zwischen beteiligten Systemkomponenten vorgenommen, d. h. einerseits zwischen den signalaussendenden terrestrischen Erfassungs- und Identifikationssensoren und einer signalempfangenden Auswertungszentrale am Boden und andererseits zwischen den signalaussendenden Fernerkundungseinrichtungen und ebenfalls der signalempfangenden Auswertungszentrale am Boden.The Synchronization between the remote sensing vehicle data and the location-related identification data of the terrestrially detected vehicle usually beneficial over a communication connection between participating system components made, d. H. on the one hand, between the signal-emitting terrestrial Detection and identification sensors and a signal receiving Evaluation center on the ground and on the other hand between the Signalaussendenden Remote sensing devices and also the signal receiving Evaluation center on the ground.

Die ortsbezogenen Identifikationsdaten der terrestrisch erfassten Vehikel können natürlich mit den fernerkundeten Vehikeldaten in Echtzeit synchronisiert werden. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Eine Speicherung der ortsbezogenen Identifizierungsdaten unter Verwendung von Zeitstempeln und anschließender Prozessierung mit den ebenfalls zeitbezogenen Beobachtungsdaten aus der Fernerkundung ist nämlich ebenso gut möglich, wenn mit hinreichend genauen Uhren gearbeitet wird.The location-related identification data of the terrestrially registered vehicle can Naturally be synchronized with the remote sensing vehicle data in real time. However, this is not mandatory. A storage of location-based identification data using time stamps and subsequently Processing with the time-related observation data from the remote sensing is namely just as possible, though working with sufficiently accurate clocks.

Nach der erfolgreichen Identifizierung eines Vehikels kann ein kontinuierliches Überwachen (Monitoring) mittels der Fernerkundungsaufnahmen erfolgen. Dies bedeutet, dass die Identifikation nur einmal erfolgt und nicht notwendigerweise laufend wiederholt werden muss. Weitere Identifikationen der Vehikel können jedoch zur Verifikation dienen. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass nicht nur Trajektorien zwischen bekannten, fest installierten oder mobilen Identifikationssensoren, z. B. Mautbrücken, erfassbar und damit z. B. in einem Mautsystem abrechenbar sind, sondern eine ”Maut in der Fläche” ermöglicht wird. Hierdurch lässt sich insbesondere auch dem LKW-Maut-Ausweichverkehr auf Bundesstraßen oder anderen Landstraßen wirkungsvoll entgegenwirken.After the successful identification of a vehicle, a continuous monitoring can take place by means of the remote sensing recordings. This means that the identification takes place only once and does not necessarily have to be repeated on an ongoing basis. Further identifications of the vehicles, however, can serve for verification. This has, inter alia, the advantage that not only trajectories between known, fixed or mobile identification sensors, z. As toll bridges, detectable and thus z. B. in a toll system are billable, but a "toll in the area" is possible. This can be particularly ent ent also the truck toll alternative traffic on federal roads or other highways ent counteract.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kann in vorteilhafter Weise auch zur Überwachung von Lenk- und Ruhezeiten sowie zur Verfolgung von Gefahrgut eingesetzt werden.The Method according to the present invention Invention can also advantageously for monitoring of driving and rest periods as well as for the pursuit of dangerous goods.

Die zeitliche Synchronisation zwischen terrestrischen Erfassungssensoren zur Vehikelidentifikation und den Fernerkundungseinrichtungen erfolgt in vorteilhafter Weise mittels eines satellitengestützten Ortungssystems (GNSS; Global Navigation Satellite System), z. B. GPS oder Galileo.The temporal synchronization between terrestrial detection sensors for vehicle identification and the remote sensing devices takes place in advantageously by means of a satellite-based location system (GNSS; Global Navigation Satellite System), e.g. GPS or Galileo.

Ein vorteilhaftes System zur Durchführung des erfindungsgemäß ausgebildeten Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass auf einem oder mehreren Luftfahrzeugen bzw. Satelliten zur bildgebenden Erfassung und Beobachtung eines großflächigen Gebiets jeweils eine Fernerkundungseinrichtung vorgesehen ist, die Trajektorien von sich in diesem Gebiet bewegenden Vehikeln betreffende Fernerkundungsdaten einschließlich eines jeweiligen Bildaufnahmezeitpunkts, also eines Zeitstempels, erzeugt und mittels eines Funk-Senders an eine bodenseitige Auswertungszentrale aussendet, dass in dem betreffenden Gebiet zur Erfassung von zeitbezogenen Daten von Vehikeln einschließlich deren Identifikationsmerkmalen terrestrische Sensoren angeordnet sind, die diese Vehikeldaten an die Auswertungszentrale übertragen, und dass in der die zeitbezogenen Vehikeldaten der Fernerkundungseinrichtung und der terrestrischen Sensoren empfangenden Auswertezentrale eine Einrichtung zur zeitlichen Synchronisation vorgesehen ist, in der die mittels der terrestrischen Sensoren erfassten Vehikeldaten einschließlich der Identifikationsmerkmale der betreffenden Vehikel mit den aus den Fernerkundungsaufnahmen gewonnenen Fernerkundungsdaten zeitlich synchronisiert werden, so dass sich eine eindeutige Zuordnung der fernerkundeten Vehikeldaten zu den ortsbezogenen Identifikationsdaten der terrestrisch erfassten Vehikel ergibt.One advantageous system for carrying out the formed according to the invention Method is characterized in that on one or more Aircraft or satellites for imaging and observation a large area in each case a remote sensing device is provided, the trajectories remote sensing data relating to moving vehicles in this area including a respective image acquisition time, that is a time stamp, generated and by means of a radio transmitter to a bottom-side evaluation center sends out that in the area concerned for the collection of time-related Including data from vehicles whose identification features terrestrial sensors arranged who transmit this vehicle data to the evaluation center, and in that the time-related vehicle data of the remote sensing device and the terrestrial sensors receiving evaluation a Device for time synchronization is provided in the the vehicle data captured by the terrestrial sensors including the identification features the vehicle concerned with those from the remote sensing recordings obtained remote sensing data are synchronized in time, so that is an unambiguous assignment of the remote-sensing vehicle data to the location-related identification data of the terrestrially recorded Vehicle results.

In der Fernerkundungseinrichtung an Bord des Luftfahrzeugs bzw. Satelliten ist zweckmäßig eine Einrichtung zur Extraktion der Trajektoriendaten von sich bewegenden Vehikeln aus den Fernerkundungsdaten vorgesehen. Diese Trajektoriendaten werden dem Funk-Sender der Fernerkundungseinrichtung zur Aussendung an die bodenseitige Auswertungszentrale zugeführt.In the remote sensing device on board the aircraft or satellite is appropriate one Device for extracting trajectory data from moving ones Vehicles from the remote sensing data provided. This trajectory data will be the radio transmitter of the remote sensing device for transmission fed to the bottom-side evaluation center.

Alternativ kann in der bodenseitigen Auswertungszentrale eine Einrichtung zur Extraktion der Trajektoriendaten von sich bewegenden Vehikeln aus den Fernerkundungsdaten vorgesehen sein, die dem Funk-Sender der an Bord des Luftfahrzeugs bzw. Satelliten angeordneten Fernerkundungseinrichtung zur Aussendung an die bodenseitige Auswertungszentrale zugeführt werden. Jedoch lässt sich durch die Extraktion der Trajektoriendaten in der Fernerkundungseinrichtung an Bord der Fernerkundungsplattform, also auf dem Luftfahrzeug bzw. Satelliten, meist eine deutliche Reduktion der zu übertragenden Datenmenge erzielen.alternative can in the bottom-side evaluation center a device for Extraction of trajectory data from moving vehicles from the Remote sensing data provided to the radio transmitter to Board of the aircraft or satellite remote sensing device be sent for transmission to the bottom evaluation center. However, let through the extraction of the trajectory data in the remote sensing device aboard the remote sensing platform, ie on the aircraft or Satellites, usually a significant reduction in the transmitted To get the amount of data.

Als weitere Alternative kann in der Fernerkundungseinrichtung an Bord des Luftfahrzeugs bzw. Satelliten eine Speichereinrichtung vorgesehen werden, in der die Fernerkundungsdaten bzw. extrahierten Trajektoriendaten vorübergehend gespeichert und erst zu einem späteren Zeitpunkt dem Funk-Sender zur Aussendung an die bodenseitige Auswertungszentrale zugeführt werden.When Another alternative may be in the remote sensing device on board provided a memory device of the aircraft or satellite in which the remote sensing data or extracted trajectory data temporarily saved and only later Time the radio transmitter for transmission to the bottom evaluation center supplied become.

Zweckmäßige Verwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. Systems bestehen vor allem im Rahmen von Mauterfassungssystemen, bei der Güterverfolgung, insbesondere sicherheitsgefährdender Transporte, und im Zusammenhang mit der Wahrung hoheitlicher Interessen, insbesondere zur Erstellung von Statistiken und Erhebung von Gebühren.Appropriate uses of the inventive method or systems exist mainly in the context of toll collection systems, in goods tracking, especially safety-endangering Transports, and in the context of the protection of sovereign interests, in particular to compile statistics and charge fees.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den sich auf den Patentanspruch 1 bzw. 12 unmittelbar oder mittelbar rückbeziehenden Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments and embodiments of the invention are in the to the claim 1 or 12 directly or indirectly referring back dependent claims specified.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The Invention will be described below with reference to a in a figure schematically illustrated embodiment explained.

Auf einem Satellit 1 oder alternativ auf einem Zeppelin 2 ist zur bildgebenden Erfassung und Beobachtung eines großflächigen Gebiets der Erde eine Fernerkundungseinrichtung vorgesehen. Von sich in diesem Gebiet bewegenden Vehikeln, worunter ganz allgemein Straßenfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe und Schienenfahrzeuge zu verstehen sind, werden als Beobachtungsdaten die Trajektoriendaten einschließlich eines jeweiligen Bildaufnahmezeitpunkts (Zeitstempel) erzeugt, die mittels eines Funk-Senders an eine bodenseitige Auswertungszentrale 3 ausgesendet werden. In dem betreffenden Gebiet sind zur Erfassung von zeitbezogenen Identifikationsdaten von Vehikeln terrestrische Sensoren angeordnet.On a satellite 1 or alternatively on a Zeppelin 2 a remote sensing device is provided for imaging and observation of a large area of the earth. Of moving in this area vehicles, which are generally road vehicles, aircraft, ships and rail vehicles to understand the trajectory data including a respective image recording time (time stamp) are generated as observation data by means of a radio transmitter to a bottom evaluation center 3 to be sent out. In the area concerned, terrestrial sensors are arranged to capture time-related vehicle identification data.

Im Beispiel ist als ein derartiger Sensor eine Identifikationseinheit 4 im Aufbau einer Mauterfassungsbrücke 5 über einer Autobahn 6 dargestellt. Als von dieser Identifikationseinheit 4 zu erfassendes Vehikel ist im Beispiel der Figur ein LKW 7 dargestellt, dessen Identität (ID) durch Nummernerkennung oder eine On-Board-Einheit erfasst wird. Die Vehikeldaten mit Zeitstempel des LKWs 7 werden von der Mauterfassungsbrücke 5 an die Auswertungszentrale 3 übertragen.In the example, as such a sensor is an identification unit 4 in the construction of a toll collection bridge 5 over a highway 6 shown. As of this identification unit 4 to be detected vehicle is in the example of the figure a truck 7 whose identity (ID) is detected by number recognition or an on-board unit. The vehicle data with timestamp of the truck 7 be from the toll collection bridge 5 to the evaluation center 3 transfer.

Die zeitbezogenen Vehikeldaten (Trajektoriendaten) aus der im Satellit 1 bzw. alternativ im Zeppelin 2 enthaltenen Fernerkundungseinrichtung und die zeitbezogenen Vehikeldaten aus der terrestrischen Identifikationseinheit 4 der Mauterfassungsbrücke 5 werden in der Auswertungszentrale 3 empfangen.The time-related vehicle data (trajectory data) from the satellite 1 or alternatively in Zeppelin 2 contained remote sensing device and the time-related vehicle data from the terrestrial identification unit 4 the toll collection bridge 5 be in the evaluation center 3 receive.

Die Auswertungszentrale 3 weist eine Einrichtung zur zeitlichen Synchronisation auf, in der die mittels der terrestrischen Identifikationseinheit 4 erfassten Vehikelidentifikationsdaten des betreffenden Vehikels, also im Beispiel des LKWs 7, mit den aus den Fernerkundungsaufnahmen des Satelliten 1 bzw. Zeppelin 2 gewonnenen zeitbezogenen Fernerkundungsdaten zeitlich synchronisiert werden. Es ergibt sich dann eine eindeutige Zuordnung der fernerkundeten LKW-Trajektoriendaten zu den ortsbezogenen Identifikationsdaten des terrestrisch erfassten LKWs 7.The evaluation center 3 has a time synchronization device in which the means of the terrestrial identification unit 4 recorded vehicle identification data of the vehicle concerned, ie in the example of the truck 7 , with the from the remote sensing recordings of the satellite 1 or zeppelin 2 obtained time-related remote sensing data are synchronized in time. This then results in an unambiguous assignment of the remote-sensing truck trajectory data to the location-related identification data of the terrestrially registered truck 7 ,

Nach erfolgter Identifikation des LKWs 7 erfolgt eine kontinuierliche trajektorielle Überwachung (Monitoring) des LKWs 7 mittels der Fernerkundungseinrichtung im Satelliten 1 bzw. Zeppelin 2.After identification of the truck 7 a continuous trajectory monitoring (monitoring) of the truck takes place 7 by means of the remote sensing device in the satellite 1 or zeppelin 2 ,

Die zeitliche Synchronisation zwischen der Identifikationseinheit 4 und der Fernerkundungseinrichtung an Bord des Sa telliten 1 bzw. Zeppelins 2 erfolgt zweckmäßig mittels eines satellitengestützten Ortungssystems (GNSS; Global Navigation Satellite System), z. B. GPS oder Galileo.The temporal synchronization between the identification unit 4 and the remote sensing device aboard the satellites 1 or zeppelins 2 is suitably carried out by means of a satellite-based location system (GNSS, Global Navigation Satellite System), z. GPS or Galileo.

11: Satellitsatellite
22: Luftfahrzeug, Zeppelinaircraft, Zeppelin
33: Auswertungszentraleevaluation Office
44: Terrestrischer Sensor, Identifikationseinheitterrestrial Sensor, identification unit
55: MauterfassungsbrückeBridge toll collection
66: Autobahn, VerkehrswegHighway, Thoroughfare
77: Vehikel, LKWVehicle, truck

Claims

A method of detecting vehicle motion using remote sensing data obtained from at predetermined time intervals remote sensing surveys of an area to be monitored from aircraft or satellites and relating to the trajectories of the vehicles, the term "vehicle" being representative of the vehicle, aircraft, ship and rail vehicle stand, characterized in that terrestrial by means of terrestrial sensors ( 4 ), including identification of the vehicles concerned ( 7 ) are synchronized in time with the remote sensing data obtained from the remote sensing recordings, so that a clear assignment of the remote-sensing vehicle data to the location-related identification data of the terrestrially registered vehicle results.

Method according to claim 1, characterized in that the synchronization between the remote-sensing vehicle data and the location-related identification data of the terrestrially detected vehicles ( 7 ) is carried out via a communication connection between participating system components, ie on the one hand between the signal-emitting terrestrial detection sensors ( 4 ) and a signal-receiving evaluation center ( 3 ) on the ground and on the other hand between the signal-emitting remote sensing devices and also the signal-receiving evaluation center on the ground.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the location-related identification data of the terrestrially registered vehicle ( 7 ) are synchronized with the remote sensing vehicle data in real time.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the location-related identification data of the terrestrially registered vehicle ( 7 ) are synchronized with the remote-sensing vehicle data in real-time in such a manner that both the location-related identification data of the terrestrially detected vehicle and the remote-sensing vehicle data are time-stamped and subsequently stored, and that in the synchronization process those location-related identification data of the terrestrially detected vehicles and those remote vehicle data combined and processed having a matching timestamp.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that after completed synchronization and successful identification of a vehicle tracked by means of the remote sensing recordings ( 7 ) is carried out by the terrestrially recorded identification data of this vehicle, a continuous monitoring (monitoring) of the relevant vehicle by means of remote sensing recordings.

Method according to claim 5, characterized in that synchronizations or identifications of vehicles tracked by the remote sensing images ( 7 ) are repeated by the terrestrially recorded identification data for verification at predeterminable time intervals.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temporal synchronization between the terrestrial sensors ( 4 ) and the remote sensing facilities with the aid of a satellite-based Or system (GNSS, Global Navigation Satellite System), such as GPS or Galileo.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the identification features are based on fixed traffic routes ( 6 ) moving vehicles ( 7 ) by means of terrestrial sensors ( 4 ) in conjunction with fixed traffic detection bridges ( 5 ) or beacons can be detected above or at the respective traffic routes.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the vehicle data including identification features of the relevant vehicle ( 7 ) by means of terrestrial sensors ( 4 ) in the form of cameras.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that as remote sensing data aerial image data are used, which are obtained from aerial images obtained by means of optical sensors, such as. As surface or line scan cameras are recorded on a platform in the form of an aircraft, z. As a fixed-wing aircraft, rotary wing aircraft, balloon or airship ( 2 ), or a satellite ( 1 ) are mounted.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that are used as remote sensing data radar image data obtained by means of radar sensors, in particular conventional radar sensors, Doppler radar sensors or SAR (Synthetic Aperture Radar) sensors on a platform in the form of an aircraft, z , As a fixed-wing aircraft, rotary wing aircraft, balloon or airship ( 2 ), or a satellite ( 1 ) are mounted.

System for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that on one or more aircraft or satellites ( 1 . 2 ) is provided for the imaging and observation of a large area in each case a remote sensing device, the trajectories of moving in this area of vehicles ( 7 ) remote sensing data including a respective image recording time, ie a time stamp, generated and by means of a radio transmitter to a bottom-side evaluation center ( 3 ) in the area concerned for the collection of time-related data of vehicles ( 7 ) including their identification features terrestrial sensors ( 4 ) are arranged, which transmit this vehicle data to the evaluation center, and that in the time-related vehicle data of the remote sensing device and the terrestrial sensors receiving evaluation center is provided a means for timing synchronization, in which detected by means of the terrestrial sensors vehicle data including the identification features of the relevant vehicle are temporally synchronized with the remote sensing data obtained from the remote sensing recordings, so that there is a clear assignment of the remote-sensing vehicle data to the location-related identification data of the terrestrially registered vehicle.

System according to claim 12, characterized in that in the remote sensing device on board the aircraft ( 2 ) or satellites ( 1 ) means for extracting trajectory data from moving vehicles ( 7 ) is provided from the remote sensing data and that this trajectory data the radio transmitter of the remote sensing device for transmission to the bottom-side evaluation center ( 3 ).

System according to claim 12, characterized in that in the bottom-side evaluation center ( 3 ) means for extracting trajectory data from moving vehicles ( 7 ) from the remote sensing data provided to the radio transmitter on board the aircraft ( 2 ) or satellites ( 1 ) arranged remote sensing device for transmission to the bottom-side evaluation center.

System according to claim 13 or 14, characterized in that in the remote sensing device on board the aircraft ( 2 ) or satellites ( 1 ) a memory device is provided, in which the remote sensing data or extracted trajectory data is temporarily stored and supplied to the radio transmitter for transmission to the bottom-side evaluation center at a later time.

System according to claim 12, characterized in that as a sensor on the aircraft ( 2 ) or satellites ( 1 ) arranged remote sensing device, an optical sensor is provided, for. B. a surface or line camera.

System according to claim 12, characterized in that as a sensor on the aircraft ( 2 ) or satellites ( 1 ) Remote sensing device a radar sensor is provided, for. As a conventional radar sensor, a Doppler radar sensor or a SAR (Synthetic Aperture Radar) sensor.

System according to claim 12, characterized in that as the aircraft carrying the remote sensing device ( 2 ) a fixed-wing aircraft, rotorcraft, balloon or airship is provided.

System according to claim 12, characterized in that the terrestrial sensors ( 4 ) at Toll collection bridges ( 5 ) or similar traffic detection devices in the course of traffic routes ( 6 ) are arranged.

Use of the method according to one of claims 1 to 11 or the system according to any one of claims 12 to 19 in toll collection systems.

Use of the method according to one of claims 1 to 11 or the system according to one of claims 12 to 19 in the goods tracking, especially safety-endangering Transports.

Use of the method according to one of claims 1 to 11 or the system according to any one of claims 12 to 19 for the creation statistics and collection of fees.