DE10028927A1

DE10028927A1 - Device for display of approaching ships equipped with automatic ship-borne identification systems together with a visual and or audible warning system for alerting a boat owner of a possible collision

Info

Publication number: DE10028927A1
Application number: DE2000128927
Authority: DE
Inventors: Reinhard Mueller; Anke Zoelder; Kai Pankow
Original assignee: REINHARD MUELLER SCHIFFFAHRTSI
Current assignee: REINHARD MUELLER SCHIFFFAHRTSI
Priority date: 2000-06-10
Filing date: 2000-06-10
Publication date: 2001-12-20

Abstract

The device receives AIS data from ships equipped with AIS (2). Position data of the craft itself and data relating to AIS equipped vessels is used by a computer (10) to generate graphical or audible collision warnings. A simple radar type display shows the users vessel at the center with positions and directions of other vessels marked.

Description

Zum Führen moderner Schiffe sind neuartige Sensoren wie verschiedenartige Radargeräte, hydroakustische Sensoren und Wärmebildtechnik für die Beobachtung der Schiffsumgebung hinzu gekommen. Zusammen mit elektronischen Ortungssystemen und a priori Umgebungsmodellen wie ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) oder ESC (Electronic Sea Chart) unterstützen diese Navigationsgeräte den autarken bordautonomen Ansatz in der Schiffsnavigation. Hinzu kommt gegenwärtig die weltweite Einführung eines Transponder-Systems für Seeschiffe. Im Broadcast-Verfahren werden zeitzyklisch Navigationsinformationen von den Schiffen ausgesendet. Im VHF-Frequenzbereich erfolgt so ein ständiger Datenaustausch über Ort, Bahn und Status der Schiffe. Dieses AIS (Automatic shipbom Identification System) wird ausrüstungspflichtig für Schiffe mit einer Tonnage, die größer als 300 Tonnen ist.New types of sensors are used to guide modern ships Radar devices, hydroacoustic sensors and thermal imaging technology for observation added to the environment of the ship. Together with electronic Location systems and a priori environment models such as ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) or ESC (Electronic Sea Chart) support them Navigation devices use the autonomous on-board autonomous approach in ship navigation. In addition, there is currently the worldwide introduction of a transponder system for Seagoing ships. In the broadcast process, navigation information is cycled in time sent out by the ships. In the VHF frequency range there is a constant Data exchange about location, train and status of the ships. This AIS (Automatic shipbom Identification System) becomes mandatory for ships with a Tonnage that is greater than 300 tons.

Eine davon abgekoppelte Entwicklung zeigt sich auf der Seite der Freizeitschiffahrt und Küstenfischerei. Internationale Standards in der Navigationsausrüstung greifen hier nicht. Einzig die finanzielle Situation und das Sicherheitsbewußtsein des Schiffseigentümers bestimmen hier den Umfang und die Qualität des Navigationsgeräts. In diese Situation hinein wird jetzt zusätzlich das AIS eingeführt. Eine Nutzung dieser Technik besonders für den Bereich der Freizeitschiffahrt und Küstenfischerei soll durch das Verkehrswarngerät erreicht werden. Die Erfindung soll als Gerät im Low-Cost-Bereich auf den in der Anzahl ständig steigenden kleinen Seefahrzeugen das Erkennen von Kollisionsgefahren mit kommerziellen Schiffen wesentlich unterstützen.A development that is decoupled from this is evident on the leisure boating side and inshore fishing. International standards in navigation equipment apply not here. Only the financial situation and the security awareness of the Ship owners determine the scope and quality of the Navigation device. In this situation, the AIS is now being introduced. A use of this technology especially for the area of leisure navigation and Coastal fishing is to be achieved using the traffic warning device. The invention should be used as a device in the low-cost range on the constantly increasing number of small Maritime vehicles recognize the risk of collision with commercial ships support significantly.

Es ist davon auszugehen, daß kleine Seefahrzeuge der Freizeitschiffahrt und der Fischerei keine üblichen AIS-Anzeigegeräte wie die elektronische Seekarte und Radar an Bord installiert haben. Bei bestehender Kollisionsgefahr mit kommerziellen Schiffen sind diese Schiffsklassen besonders gefährdet.It can be assumed that small sea craft used in recreational navigation and No common AIS display devices such as the electronic nautical chart and fishing Have radar installed on board. If there is a risk of collision with commercial These classes of ships are particularly at risk for ships.

Um die Sicherheit dieser Fahrzeuge durch AIS-Anwendungen in der Schiffahrt zu erhöhen, soll ein Verkehrswarngerät mit eigenständiger Anzeige von AIS-Zielen eingeführt werden, welches in der Erfindung beschrieben wird.To ensure the safety of these vehicles through AIS applications in shipping should increase a traffic warning device with independent display of AIS targets are introduced, which is described in the invention.

Das Verkehrswarngerät empfängt alle AIS-Daten und stellt diese in geeigneter Weise auf einem Display dar. Nach dem Empfang eines jeweils neuen AIS-Zieles erfolgt eine Auswertung dieser Information und daraus folgend eine optische Warnung auf dem Display und/oder eine akustische Warnung bestehend aus unterschiedlichen Tönen oder synthetischer Sprache.The traffic warning device receives all AIS data and makes it more suitable Way on a display. After receiving a new AIS target this information is evaluated and, consequently, visual Warning on the display and / or an acoustic warning consisting of different tones or synthetic language.

Die empfangenen Daten werden kontinuierlich ausgewertet, so daß das Tracken der Fahrzeuge auf einem Display angezeigt wird und diese Information für die Einschätzung einer Kollisionsgefahr genutzt werden kann.The received data are continuously evaluated, so that the tracking of the Vehicles is shown on a display and this information for the Assessment of a collision risk can be used.

Die Erfindung ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigtThe invention is shown schematically in the drawing using several figures and described below. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Verkehrswarngerätes der Erfindung Fig. 1 is a block diagram of the traffic warning device of the invention

Fig. 2 die Bedienoberfläche des Verkehrswarngerätes Fig. 2, the user interface of the traffic warning device

Fig. 3 Informationsfluss im Verkehrswarngerät. Fig. 3 flow of information in the traffic warning device .

Das in Fig. 1 dargestellte Verkehrswarngerät besteht aus mehreren Einheiten, deren Funktionen als solche grundsätzlich bekannt sind und die deshalb im einzelnen nicht weiter beschrieben werden.The traffic warning device shown in Fig. 1 consists of several units, the functions of which are basically known as such and which are therefore not described in further detail.

Das Verkehrswarngerät ist mit einer VHF-Antenne (15) ausgestattet zum Empfang von VHF-Signalen im mobilen VHF-Band. Ein VHF-Empfänger (2), der im AIS- Frequenzbereich arbeitet, demoduliert und verstärkt die AIS-Zielinformationen aus den empfangenen VHF-Signalen. Der Decoder (6) entschlüsselt die AIS-Daten und gibt diese an eine Recheneinheit (10) zur weiteren Verarbeitung weiter.The traffic warning device is equipped with a VHF antenna ( 15 ) for receiving VHF signals in the mobile VHF band. A VHF receiver ( 2 ), which operates in the AIS frequency range, demodulates and amplifies the AIS target information from the received VHF signals. The decoder ( 6 ) decrypts the AIS data and forwards it to a computing unit ( 10 ) for further processing.

Soll die Information aus mehreren AIS-Frequenzbereichen ausgewertet werden, werden weitere VHF-Empfänger (3, 4, 5) und Decoder (7, 8, 9) verwendet. Die VHF- Empfänger (3, 4, 5) können wahlweise mit festen oder variablen Empfangsfrequenzen betrieben werden. Die Frequenzabstimmung wird mit Hilfe der Gerätesoftware eingestellt. Sollte der Empfangspegel von der VHF-Antenne (15) durch die zusätzlichen VHF-Empfänger zu stark bedämpft werden, findet ein zusätzlicher VHF- Verstärker (1) Verwendung.If the information from several AIS frequency ranges is to be evaluated, further VHF receivers ( 3 , 4 , 5 ) and decoders ( 7 , 8 , 9 ) are used. The VHF receivers ( 3 , 4 , 5 ) can be operated with either fixed or variable reception frequencies. The frequency tuning is set using the device software. If the reception level from the VHF antenna ( 15 ) is too strongly attenuated by the additional VHF receivers, an additional VHF amplifier ( 1 ) is used.

Die Position des Schiffes wird durch ein Modul zur Bestimmung der Eigenposition (11), vorzugsweise ein Satellitenortungsempfänger z. B. GNSS-Empfänger, bestimmt. Die Eigenposition wird in bestimmten Zeitintervallen an die Recheneinheit (10) weitergegeben. Die Recheneinheit (10) wertet die AIS-Daten in Bezug zur Eigenschiffsposition in der Art und Weise aus, dass die Distanz zum AIS-Ziel bestimmt wird sowie die Annäherungsgeschwindigkeit des AIS-Zieles ermittelt wird. Bei jeweils neu eintreffenden AIS-Zielen wird eine akustische Warnung erzeugt und über die akustische Ausgabeeinheit (13) als Tonsequenz und/oder Sprache ausgegeben. Weiterhin erfolgt eine Darstellung der AIS-Ziele auf der Anzeigeeinheit (12). Fig. 3 zeigt den Informationsfluss für die unterschiedlichen Betriebsarten.The position of the ship is determined by a module for determining its own position ( 11 ), preferably a satellite location receiver z. B. GNSS receiver determined. The own position is passed on to the computing unit ( 10 ) at certain time intervals. The computing unit ( 10 ) evaluates the AIS data in relation to the position of the own ship in such a way that the distance to the AIS target is determined and the approach speed of the AIS target is determined. An acoustic warning is generated each time a new AIS target arrives and is output via the acoustic output unit ( 13 ) as a sound sequence and / or speech. The AIS targets are also displayed on the display unit ( 12 ). Fig. 3 shows the information flow for the different operating modes.

Die Zeichnung in Fig. 2 stellt die Bedienoberfläche (20) der Anzeigeeinheit (12) dar. Die Fahrzeuge sind in Relativdarstellung gezeigt. Die Eigenschiffsposition befindet sich im Kreismittelpunkt des Bildes (23). Die Linie vom Mittelpunkt zum oberen Bildrand (26) markiert die Vorausrichtung des Eigenschiffes. Am oberen Bildrand am Ende der Vorauslinie wird der Kurs des Eigenschiffes (22) alphanumerisch angezeigt. Der Kurs ermöglicht damit eine Richtungsorientierung (Seitenpeilung) zu den empfangenen Fahrzeugen. Der Kurs des Eigenschiffes muss über Drucktasten (18) eingestellt werden.The drawing in FIG. 2 shows the user interface ( 20 ) of the display unit ( 12 ). The vehicles are shown in a relative representation. The position of the ship is in the center of the circle in the picture ( 23 ). The line from the center to the upper edge of the picture ( 26 ) marks the pre-alignment of the ship. The course of the own ship ( 22 ) is displayed alphanumerically at the top of the screen at the end of the leading line. The course thus enables directional orientation (side bearing) to the received vehicles. The course of the own ship must be set using pushbuttons ( 18 ).

Die empfangenen AIS-Ziele werden durch Peilung (Seitenpeilung) und Abstand zur eigenen Schiffsposition dargestellt. Zur Identifikation sind die einzelnen AIS- Positionen mit einem Symbol (24) bezeichnet. Ein Vektor (25) zeigt die Richtung der empfangenen Fahrzeuge an und die Vektorlänge gibt Auskunft über die Geschwindigkeit dieser Fahrzeuge.The AIS targets received are shown by bearing (lateral bearing) and distance to your own ship position. The individual AIS positions are identified with a symbol ( 24 ) for identification. A vector ( 25 ) indicates the direction of the received vehicles and the vector length provides information about the speed of these vehicles.

Über die Menütaste (Menü) (19) erfolgt die Aktivierung des Menüs (21). Dieses besteht aus den Menüpunkten Fahrzeugliste und Eigenschaften. Über den Menüpunkt "Eigenschaften" können die Geräteeigenschaften eingestellt werden. In der Fahrzeugliste sind die Symbole der empfangenen AIS-Ziele aufgelistet. Weiterhin sind über die Symbole die vollständig eingetragenen Identifikationsdaten anzeigbar.The menu ( 21 ) is activated using the menu button (menu) ( 19 ). This consists of the menu items Vehicle List and Properties. The device properties can be set via the "Properties" menu item. The symbols of the received AIS targets are listed in the vehicle list. Furthermore, the completely entered identification data can be displayed via the symbols.

Claims

1. A device for displaying and warning ships when encountering AIS equipped vehicles, which is characterized in that the device receives AIS data ( 2 ), location data of a suitable location system preferably takes GNSS ( 11 ) into account and on a computing unit ( 10 ) evaluates, generates collision warnings and outputs them graphically ( 12 ) and / or acoustically ( 13 ).

2. The device is characterized according to claim 1, characterized in that it has a receiving part, which consists of at least one receiver, which (can) receive the AIS data according to FIG. 1 in the mobile VHF band on the AIS frequencies ).

3. The device is characterized according to claim 1, characterized in that it has a component for determining its own position, preferably satellite location receiver according to FIG. 1, in the geographic coordinate system.

4. The device is characterized according to claim 1, that acoustic Warnings consisting of tones and / or language each time new incoming AIS targets are given and the position display on a display.

5. The device is characterized according to claim 1 and 4, that in Depends on the speed of approach and distance of an AIS target are given different warnings.

6. The device is characterized according to claim 1, that bearing and distance of the received AIS targets to their own position, which is located in the center of the image ( 23 ). The individual positions are identified by a symbol for identification ( 24 ) and have a vector ( 25 ) which represents the direction of the received vehicles and the speed according to FIG. 2.

7. The device is characterized according to claim 1 and 6, characterized in that the own ship is marked in the center with a line to the upper edge of the picture ( 26 ) as a pre-direction. In the upper edge of the picture, at the end of the fore-line, the course of the own ship is displayed alphanumerically ( 22 ), so that a directional orientation (lateral bearing) to the displayed vehicles according to FIG. 2 is possible. The course of the own ship must be set manually ( 18 ).

8. The device is characterized according to claim 1 and 7, that the Symbols of the individual vehicles are provided in a vehicle list to read the complete identification data entered there to be able to.

9. The device is characterized according to claim 1 and 2, that it is portable, compact and waterproof.

10. The device is characterized according to claim 1 and 2, that at Failure of the location component receive the warning of claim 4 remains.