DE3537730C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Kursbestimmung eines bewegten Wasserfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung wird aus der Veröffentlichung von Dr. M. Wächtler, "Langstreckennavigation mit dem Funkpeiler" in Bücherei der Funkortung, 1959, Seite 79 ff. als bekannt vorausgesetzt.

Es sind verschiedene Navigationsverfahren bekannt, mit deren Hilfe ein Fahrzeug bei fehlender Sicht auf einem vorbestimmten Weg vom Ausgangsort (Start) zu einem Bestimmungsort (Ziel) geführt werden kann. Als Beispiele seien lediglich genannt die Flugnavigation, die Trägheitsnavigation und die Satellitennavigation. In der Seefahrt wird der momentane geographische Standort meist durch Koppeln aus Kurs und Distanz (Zeit) zeichnerisch in Seekarten ermittelt und ein neuer Kurs abgesetzt (vgl. auch die eingangs genannte Veröffentlichung). Die bei den bekannten Navigationsverfahren eingesetzten Geräte sind relativ kompliziert und teuer. So wird für die Flugnavigation beispielsweise bei der Instrumentenlandung die automatische Flugzeugsteuerung mit Hilfe von verschiedenen Radarsystemen durchgeführt, die einerseits Informationen über die Höhe und andererseits Informationen über den Standort liefern. Bei der Satellitennavigation werden die Funksignale von künstlichen Satelliten ausgewertet. Bei diesem Verfahren werden dem Benutzer von Satelliten die genauen Bahndaten und die Weltzeit mitgeteilt. Durch Messen der Doppler-Verschiebung ist so beispielsweise die Bestimmung der Schiffsposition möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur automatischen Kursbestimmung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei geringerem Zeitaufwand weniger Anforderungen an die Qualifikation von Bedienungspersonen stellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist geeignet zur automa­ tischen Kursbestimmung von bewegten Wasserfahrzeugen. Das Prinzip be­ ruht auf dem Verfahren der Eigenpeilung, mit dem die rela­ tive Position zu mindestens einem Sender festgestellt wird. Wenn die Standort-Koordinaten des Senders oder der Sender bekannt sind, ist dadurch die Bestimmung des Standorts des bewegten Objekts möglich. Mit den so ermittelten eigenen Standortkoordinaten wird der zum Erreichen eines bestimmten Zielortes erforderliche Kurs ermittelt.

Dabei wird die relative Position zu mindestens zwei Sendern durch Bestimmen der Richtungen zu diesen Sendern festgestellt. Besonders bevorzugt wird das Triangulationsverfahren, das die relative Position zu drei Sendern ermittelt.

Vorteilhafterweise wird als Funkortungsempfänger ein nach dem Watson-Watt-Prinzip arbeitendes Peilge­ rät verwendet. Mit Hilfe des abstimmbaren Empfängers des Peilgeräts wird die Sendefrequenz des jeweils zu peilenden Senders, dessen Standortkoordinaten bekannt sind, einge­ stellt. Die von dem Peilgerät bestimmte Peilrichtung wird an die mit dem Funkortungsempfänger verbundene Auswerteein­ heit gegeben und in dieser zwischengespeichert. Als weitere Information wird die eingestellte Empfängerfrequenz bzw. die Senderkennung an die Auswerteeinheit geliefert, die in ihrem Speicher die entsprechenden Standortkoordinaten des zugehörigen Senders enthält.

In gleicher Weise wird die Peilrichtung für einen zweiten Sender und jeden weiteren Sender ermittelt und an die Aus­ werteeinheit weitergegeben.

Nachdem die relative Position, beispielsweise die Richtung zu min­ destens zwei Sendern ermittelt wurde, bestimmt die Auswer­ teeinheit nach einem vorgegebenen Rechenverfahren aus den Standortkoordinaten der Sender und den Richtungen zu die­ sen Sendern den derzeitigen Standort des bewegten Objektes. Die so berechneten Standortkoordinaten werden von der Aus­ werteeinheit mit den zuvor eingegebenen Koordinaten des Zielortes verglichen und der zum Erreichen des Zielortes notwendige Kurs berechnet.

Vorzugsweise wird der erforderliche Kurs über eine analoge oder digitale Anzeige ausgegeben.

Ebenso kann an die Auswerteeinheit eine selbsttätige Kurssteuerein­ richtung angeschlossen sein. Dabei erzeugt die Auswerteeinheit aus dem berechneten erforderlichen Kurs Steuersignale und führt diese der selbsttätigen Kurssteuereinrichtung zu.

Bevorzugt wird die Kursbestimmung von einem Rechner gesteuert und durchgeführt. Gemäß einer Programmsteuerung wird das Peilgerät auf bestimmte Frequenzen eingestellt und der jeweils ermittelte Peilwert in einem Speicher des Rechners zwischengespeichert. Gleichzeitig werden die Standortkoordinaten der über die Frequenzen ausgewählten Sender den zwischengespeicherten Peilwerten zugeordnet. Nachdem diese Daten aufgenommen wurden, berechnet der Rechner vorzugsweise unter Hinzuziehung der Kompaßrich­ tung den eigenen Standort des bewegten Objektes. Aus den Standortkoordinaten des Objektes und des Zielortes wird der erforderliche Kurs bestimmt. Dieser kann zur selbsttätigen Kurssteuerung verwendet werden. Die Be­ stimmung des erforderlichen Kurses wird selbsttätig in be­ stimmten Zeitabständen wiederholt.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur automatischen Kursbestimmung eines bewegten Wasserfahrzeugs mit einem durch seine geographischen Koordinaten vorgegebenen Zielpunkt unter Benutzung einer die Azimute der Peilrichtungen zu mindestens zwei beliebigen Sendern mit bekannten Standorten und Frequenzen selbsttätig ermittelnden Funkortungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß eine elektronische Auswerteeinheit vorgesehen ist, die einen Speicher aufweist, in denn die Standortkoordinaten der Sender und die geographischen Koordinaten des Zielpunktes eingegeben sind und in dem die von der Funkortungseinrichtung ermittelten Azimute der Peilrichtungen gespeichert werden,
daß eine Programmsteuerung der elektronischen Auswerteeinheit zur Eichstellung der Frequenzen der Sender an der Funkortungseinrichtung vorgesehen ist, welche die im Speicher abgelegten Standortkoordinaten der Sender, deren Frequenzen und Azimute der Peilrichtungen einander zuordnet und
daß die elektronische Auswerteeinheit aus diesen gespeicherten Werten den Kurs zum Zielpunkt berechnet und über eine Anzeigeeinrichtung ausgibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkortungseinrichtung ein nach dem Watson-Watt-Prinzip arbeitendes Peilgerät ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung den erforderlichen Kurs in analoger oder digitaler Anzeige ausgibt.