DE1574083B1

DE1574083B1 - PROCEDURE AND ARRANGEMENT FOR THE MONITORING OF SHIP TRAFFIC ON A WATERWAY FOR THE PURPOSE OF TRAFFIC DIRECTION

Info

Publication number: DE1574083B1
Application number: DE19671574083
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl-Ing Rautmann
Original assignee: Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Current assignee: Hagenuk Vorm Neufeldt and Kuhnke GmbH
Priority date: 1967-04-05
Filing date: 1967-04-05
Publication date: 1971-06-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung des Schiffsverkehrs auf einer Wasserstraße, vorzugsweise einem Schiffahrtskanal, zum Zweck der Verkehrsregelung. Eine solche ist vor allem erforderlich bei Wasserstraßen, auf denen sich wegen ihrer begrenzten Breite und der ungleichmäßig großen Tiefe der Fahrrinne nicht an jeder Stelle Schiffe (oder sonstige Wasserfahrzeuge) beliebiger Größe und mit beliebigem Tiefgang begegnen können, wie beispielsweise im Nord-Ostsee-Kanal. The invention relates to a method for monitoring ship traffic on a waterway, preferably a shipping canal, for the purpose of traffic control. Such is especially necessary on waterways, on which there are because of their limited width and the unevenly great depth of the fairway not at everyone Place ships (or other watercraft) of any size and with any Can encounter depths, such as in the Kiel Canal.

Die Verkehrslenkung geschah bisher auf die Weise, daß von festen, normalerweise am Ufer längs der Wasserstraße verteilten, mit Personal besetzten Kontrollstellen die herannahenden Schiffe gesichtet und ihnen durch sichtbare Signale oder über eine Sprechfunkverbindung Befehle erteilt wurden, wie »langsame Fahrt« oder »Stop« od. dgl. Die Kontrollstellen standen miteinander und mit einer zentralen, am Einang der Wassertraße befindlichen Stelle in -meist telefonischer - Verbindung, so daß sie Informationen austauschen oder Befehle weiterleiten konnten. Insbesondere konnte durch eine solche Verkehrsregelung ein Schiff an eine verbreiterte Stelle der Wasserstraße, eine Ausweichstelle, dirigiert und dort festgehalten werden, um einem größeren entgegenkommenden Schiff die Vorbeifahrt zu ermöglichen. So far, traffic has been directed in such a way that fixed, usually spread out and staffed on the bank along the waterway Control posts sighted the approaching ships and sent them visible signals or commands have been given over a radio link, such as "slow drive" or »Stop« or the like. The control points stood together and with a central, at the entrance of the waterway in - mostly by telephone - connection, so that they could exchange information or pass orders. In particular such a traffic regulation could widen a ship the waterway, an alternative point, to be directed and detained there Allow a larger oncoming ship to pass.

Die Aufgabe der Erfindung war, ein Verfahren zu ersinnen, das ermöglicht, die Anwesenheit eines bestimmten Schiffes im Bereich einer bestimmten Kontrollstelle und seine augenblickliche Entfernung von dieser Kontrollstelle automatisch festzustellen und ebenfalls automatisch an die Zentralstelle zu übermitteln. The object of the invention was to devise a method that enables the presence of a specific ship in the area of a specific control point and automatically determine its current distance from this control point and also to be transmitted automatically to the central office.

Das zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren besteht darin, daß die Kontrollstellen nacheinander oder gleichzeitig durch die Zentralstelle mittels codierter Signale angesteuert und dadurch veranlaßt werden, selbsttätig den Standort eines in ihrem Bereich befindlichen Schiffes durch Entfernungsmessung nach dem an sich bekannten Sekundär-Radarverfahren festzustellen und das Ergebnis an die Zentralstelle zu übermitteln. The method proposed according to the invention to achieve this object consists in that the control points successively or simultaneously through the Central station controlled by means of coded signals and thus caused automatically determines the location of a ship in its area by measuring the distance using the known secondary radar method and determine the result to be transmitted to the central office.

Das Sekundär-Radarverfahren besteht bekanntlich darin, daß von einer Meßstelle aus gerichtete UHF-Schwingungen zu dem zu ortenden beweglichen Gegenstand ausgesendet werden, denen eine niederfrequente Schwingung aufmoduliert ist. Der zu ortende Gegenstand ist mit einer Sender-Empfängereinheit ausgerüstet, welche die ankommende Trägerfrequenz samt ihrer Modulation empfängt, auf eine andere Trägerfrequenz umsetzt und alsdann wieder in die Richtung der Meßstelle abstrahlt, von der sie empfangen wird. Die Meßstelle ermittelt aus dem infolge der Laufzeit eingetretenen Phasenverschiebungswinkel zwischen der ankommenden und der ausgesandten Niederfrequenz die Entfernung zwischen der Meßstelle und dem bewegten Gegenstand. The secondary radar method is known to be that of one Measuring point from directed UHF vibrations to the moving object to be located be emitted, which a low-frequency oscillation is modulated. Of the The object to be located is equipped with a transmitter-receiver unit, which receives the incoming carrier frequency including its modulation on a different carrier frequency converts and then emits it again in the direction of the measuring point from which it Will be received. The measuring point is determined from what has occurred as a result of the running time Phase shift angle between the incoming and the transmitted low frequency the distance between the measuring point and the moving object.

Ein solches Verfahren wurde bereits zur Ortung von Flugzeugen angewandt.Such a method has already been used to locate aircraft.

Dem Gesagten zufolge, ist bei der Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens zur Überwachung des Schiffsverkehrs jedes zu überwachende, in die Wasserstraße einfahrende Schiff mit einer Sender-Empfängereinheit ausgerüstet, die für die Trägerfrequenz des von den Kontrollstellen angewandten Sekundär-Radarverfahrens ständig empfangsbereit ist, und der Sender der Sender-Empfängereinheit wird von der Kontrollstelle aus durch Aussendung eines Selektivrufes in Tätigkeit gesetzt. Dieses Selektivrufsignal wird zweckmäßig der von der Kontrollstelle ausgesandten Trägerfrequenz außer der Meßtonfrequenz au£moduliert. Es kann schon in der Zentralstelle erzeugt werden und wird dann zusammen mit dem zum Ansteuern der Kontrollstellen dienenden codierten Signal an die Kontrollstellen übermittelt. According to what has been said, is when applying the proposed method to monitor ship traffic, each to be monitored entering the waterway Ship equipped with a transceiver unit for the carrier frequency of the secondary radar method used by the control posts and the transmitter becomes the transceiver unit from the control point Transmission of a selective call set in action. This selective call signal is expediently the carrier frequency emitted by the control point in addition to the measuring tone frequency au £ modulated. It can already be generated in the central office and is then combined with the coded signal used to control the control points to the control points transmitted.

In der Zeichnung ist ein Beispiel für die Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. In the drawing is an example of the practice of the invention Procedure shown schematically.

Hierin deuten die Linien 1 und 2 die beiden Ufer eines von oben gesehenen Kanals an. Auf dem Kanal 1, 2 befindet sich ein zu überwachendes Schiff 3, das eine Sender-Empfänger-Einheit 4 an Bord hat. 5 und 6 sind zwei der längs des Kanals verteilten Kontrollstellen, die - im vorliegenden Falle über eine Leitung 7 - mit der Zentralstelle 8 in Verbindung stehen. Jede Kontrollstelle weist für jede der beiden Fahrtrichtungen eine Sende- und eine Empfangsantenne mit Richtcharakteristik auf, und durch Feldstärkevergleich dieser beiden Empfangs antennen wird ermittelt, in welcher der beiden möglichen Richtungen - von der Kontrollstelle aus gesehen - sich das Schiff befindet, wodurch die Zweideutigkeit der Standortbestimmung ausgeschaltet ist. Here the lines 1 and 2 indicate the two banks of one seen from above Channel. On the channel 1, 2 there is a ship to be monitored 3, the one Has transmitter-receiver unit 4 on board. 5 and 6 are two of the ones distributed along the channel Control points that - in the present case via a line 7 - with the central office 8 related. Each control point indicates for each of the two directions of travel a transmitting and a receiving antenna with directional characteristics, and by field strength comparison of these two receiving antennas is determined in which of the two possible Directions - as seen from the control point - the ship is located, whereby the ambiguity of the location determination is switched off.

Da ja der Standort jeder Kontrollstelle eindeutig festliegt, so ist es zur Bestimmung des jeweiligen Standortes eines Schiffes nur noch erforderlich, die Entfernung zwischen Kontrollstelle und Schiff festzustellen. Diese Entfernungsmessung wird wie folgt eingeleitet und durchgeführt: Von der Zentralstelle 8 aus wird eine der beiden Kontrollstellen 5 oder 6, zwischen denen sich das Schiff 3 befindet, mittels codierter Signale über die Leitung 7 angesteuert und in Tätigkeit gesetzt. Im vorliegenden Beispiel möge die Kontrollstelle 5 angesteuert werden. Sie sendet daraufhin eine HF-Trägerwelle fl aus, der ein niederfrequenter Meßton aufmoduliert ist. Diese Trägerwelle wird von dem ständig empfangsbereiten Empfänger der an Bord des Schiffes befindlichen Sender-Empfängereinheit 4 aufgenommen. Ihr Eintreffen bewirkt, daß der Sender der Sender-Empfängereinheit 4 in Betrieb gesetzt wird und eine andere Trägerwelle f 2 aussendet, auf die der niederfrequente Meßton umgesetzt wird. Since the location of each control point is clearly established, so is it it is only necessary to determine the respective location of a ship, determine the distance between the control point and the ship. This distance measurement is initiated and carried out as follows: From the central office 8 is a of the two checkpoints 5 or 6 between which ship 3 is located, controlled by means of coded signals via line 7 and put into action. In the present example, the control point 5 should be controlled. She sends thereupon an HF carrier wave fl, which modulates a low-frequency test tone is. This carrier wave is sent by the receiver on board, which is always ready to receive the ship located transmitter-receiver unit 4 added. Your arrival causes the transmitter of the transmitter-receiver unit 4 to be put into operation and emits another carrier wave f 2 to which the low-frequency test tone is converted will.

Die Kontrollstelle 5 nimmt die Trägerwelle f 2 auf demoduliert den Meßton und stellt die durch die Laufzeit entstandene Phasenverschiebung des zurückgekehrten Meßtones gegenüber dem von der Kontrollstelle ausgehenden Meßton fest. Das Meßergeb. nis, nämlich diese Phasendifferenz, die ein Maß für die Entfernung des Schiffes ist, wird sogleich an die Zentralstelle 8 zur Auswertung übermittelt. The control point 5 takes the carrier wave f 2 on the demodulated Measurement tone and represents the phase shift of the returned one caused by the transit time Measuring tone compared to the measuring tone emanating from the control point. The measurement result. nis, namely this phase difference, which is a measure of the distance from the ship is, is immediately transmitted to the central office 8 for evaluation.

Da in der Praxis damit zu rechnen ist, daß sich im Bereich einer Kontrollstelle mehrere Schiffe gleichzeitig befinden, so ist, falls nicht entsprechend viele verschiedene Trägerfrequenzen zur Verfügung stehen die Sender-Empfängereinheit 4 jedes Schiffes für Selektivruf ausgebildet. Aus Zweckmäßigkeitsgründen werden die Kontrollstellen nacheinander jeweils bezüglich eines bestimmten Schiffes abgefragt. Since in practice it is to be expected that there will be a If several ships are located at the same time, this is the case, if not many different carrier frequencies are available to the transmitter / receiver unit 4 each ship trained for selective calling. For the sake of convenience the control posts are queried one after the other with regard to a specific ship.

Claims

Claims: 1. Method for monitoring ship traffic on a waterway, preferably a shipping canal, through at least one Central office using a number of along the Waterway distributed checkpoints that check the presence of everyone in their area Report the ship to the central office for the purpose of traffic control, thereby marked e i c h n e t that the control points (5, 6) successively or simultaneously the central station (8) controlled by means of coded signals and thereby caused automatically determine the location of a ship in their area (3) determined by distance measurement according to the known secondary radar method and to transmit the result to the central office (8).

2. The method according to claim 1, characterized in that the transmitter-receiver unit (4) each vessel to be monitored on the waterway for the carrier frequency of the secondary radar method used by the control point (5, 6) is always ready to receive is and that the transmitter of the transmitter-receiver unit at the beginning of the secondary radar measurement of the Control point (5, 6) is activated by a selection call.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the from the control point (5, 6) emitted carrier frequency (f 1) except for the measuring tone frequency the selective call signal is modulated.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that that the selective call signals to be sent out by the control points (5, 6) to the ships generated in the central station (8) and together with the control points for driving Serving coded signals are transmitted to the control points.

5. Arrangement for performing the method according to claims 1 to 4, characterized in that in each control point (5, 6) for each of the two Driving directions a transmitting and a receiving antenna with directional characteristics and Switching means are provided for comparing the field strength of the two receiving antennas.