DE19535350C2 - Radar transponder - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Radartransponder (Radar- Antwortsendegeräte), und insbesondere SAR-Transponder (Such- und Rettungs-Transponder, SAR = Search And Rescue), auch als SART bezeichnet, die bei einem Bergungs- oder SAR-System einsetzbar sind, beispielsweise dem sogenannten GMDSS, (= Global Maritime Distress and Savety System) dem globalen Seenot- und Sicherheitssystem.

Aus "Seenotruf nutzt Superpositionsprinzip", W. Goebel, in ntz, 1991, Bd. 44, Heft 5, Seiten 332-336, sind Seenot- Schwimmbaken bekannt, die von einem Schiff aus oder in Rettungsboten benutzt werden können. Dabei kann eine Schwimmbake auf Deck eines Schiffes in einer Halterung gelagert werden und über einen magnetischen Koppler mit dem Navigationsgerät verbunden werden, so daß keine mechanische Verbindung besteht. Falls das Schiff sinkt, schwimmt die Bake automatisch auf und schaltet sich ein. Es sind zwei Betriebszustände möglich, in denen eine Seenotruf bzw. eine Testsendung ausgesendet wird.

In Fig. 6 wird eine Schaltung eines SART gezeigt, wie sie beispielsweise aus der US-4980689 bekannt ist.

Fig. 7 zeigt den Gesamtaufbau eines SAR-Systems bei GMDSS, wobei ein konventioneller SART 6 vorgesehen ist, den jedes Schiff über 300 Tonnen, das von einem SOLAS-Teilnehmerstaat stammt (Teilnehmerstaat der SOLAS-Konvention: Savety of Life at Sea Convention), mitzuführen verpflichtet ist. Fig. 6 zeigt den Schaltungsaufbau des konventionellen SART 6, für welchen die IMO, die Internationale Seeorganisation (International Maritime Organization) und das CCIR (= Comité Consultatif International des Radiocommunications), das internationale Funkkonsultationskommittee die Anforderungen bezüglich der Leistung an Bord vorschreiben.

Fig. 7 zeigt eine Notfalloperation des SAR-Systems beim GMDSS von Fig. 17, wobei ein in Seenot geratenes Schiff einen konventionellen SART 6 und eine EPIRB 1 (Emergency Position Indicating Radio Beacon; Notfallpositionsanzeigebake) aufweist. Im Falle eines Schiffbruchs wird die Seenotinformation sofort an einen COSPAS/SARSAT-Satelliten 2 in einer Polarumlaufbahn und/oder einen ortsfesten INMARSAT-Satelliten 3 über die EPIRB 1 geschickt. Die Seenotinformation wird dann an eine nahe COSPAS/SARSAT-Bodenstation (CRS) 4a geschickt, und/oder an eine nahe INMARSAT-Bodenstation (LUT) 4b, über die Satelliten. Die Bodenstationen berichten den Seenotfall an eine Bergungsstation 5. Nach Empfang des Seenotberichtes sendet die Bergungsstation 5 sofort eine Notfallanforderung bezüglich einer Suche und Rettung des mitgeteilten, in Seenot befindlichen Schiffs an Bergungsschiffe und auch an sich in der Nähe befindliche Schiffe aus. Eine SAR-Anfrage wird an eine unterschiedliche nautische Zone über ein Signal mit einer unterschiedlichen Funkwelle oder Funkfrequenz geschickt, abhängig von der Beziehung des Ortes und der Entfernung zwischen dem mitgeteilten Schiff in Seenot und der Bergungsstation 5. Ein VHF-Funkwellensignal W1 überträgt die Anforderung an ein Schiff 100a, welches sich in kurzer Entfernung in einer nautischen Zone A1 25 bis 100 bis 100 Meilen von der Bergungsstation 5 befindet. Ein MF- Funkwellensiganl W2 oder W4 überträgt das Signal an ein Schiff 100b oder ein Bergungsschiff 100d in Fig. 1, welches sich in einer nautischen Zone A2 mehr als 100 Meilen von der Bergungsstation 5 entfernt befindet. Befindet sich ein Schiff 100c oberhalb von 70 Grad in Nord/Südrichtung in einer nautischen Zone A3, wenn beispielsweise die Bergungsstation 5 sich in Japan befindet, wird ein MF/HF-Funkwellensignal W3 dazu verwendet, die Anforderung auszusenden. Nach Empfang der SAR-Anforderung beginnt das Bergungsschiff 100d und/oder irgendeines der Schiffe 100a, 100b und 100c eine Radarsuche nach den mitgeteilten Schiff in Seenot.

Beim Empfang eines Radarsichtsignals reagiert der SART 6 des berichteten Schiffs in Seenot auf das Suchradar, durch Aussenden eines Wobbelfunkwellensignals in einem Frequenzbereich zwischen 9,2 GHz und 9,5 GHz, synchronisiert mit den Sendeimpulsen des Suchradars. Der Antwortsignalcode von Seenotinformationen von dem SART 6 wird auf einem PPI- Bildschirm (Plan-Position Indicator: Planpositionsanzeige- Bildschirm) des Suchradars in Form einer Reihe von Punkten einschließlich der Richtungs-, Entfernungs- und Seenotinformationen von dem SART 6 oder dem berichteten Schiff in Seenot angezeigt. Daher wird durch den SART 6 in dem Such- und Rettungssystem (SAR) gemäß GMDSS eine schnelle und wirksame Rettungsoperation durchgeführt.

Fig. 6 zeigt Einzelheiten der Schaltung des konventionellen SART 6 mit einer Antenne, die als Empfangsantenne 11 dient, und einer Sendeantenne 20.

In der Schaltung verstärkt nach Empfang eines Funkwellensignals eines Suchradars an der Empfangsantenne 11 ein FET-Verstärker (Feldeffekttransistor-Verstärker) 12 das Signal. Das verstärkte Signal wird in einem Geradeaus- Diodendetektor 13 demoduliert, und erfährt dann eine weitere Verstärkung in einem Videoverstärker 14, gefolgt von einer weiteren Triggerpegelverstärkung und einem Hilfsvideoverstärker 15.

Das Signal, dessen Triggerpegel verstärkt wurde, wird zu einem Trigger in einer Steuerschaltung 16 zum Öffnen eines Übertragungsgates in einer Übertragungsgateschaltung 17. Das Triggerausgangssignal wird über das Übertragungsgate getrennt an einen Wobbelsignalgenerator 18, einem Mikrowellenoszillator 19 und einen Empfangs/Sende- Übertragungsschalter 21 geschickt. Der Trigger startet die Erzeugung eines Wobbelsignals zum Wobbeln von Signalen eines vorbestimmten Bands in einem Bereich von 9,2 GHz bis 9,5 GHz. Der Trigger startet eine Mikrowellenoszillation in dem Mikrowellenoszillator 19. Weiterhin schaltet der Trigger den FET-Verstärker 12 so, daß die Empfangsantenne 11 abgeschaltet wird, in dem Empfangs/Sende-Übertragungsschalter 21. Daher wird die Mikrowellenoszillation durch ein erzeugtes Wobbelsignal gewobbelt, und von der Sendeantenne 20 als eine Notfallreaktion auf eine Rettungsanforderung ausgesandt.

Daher ist der konventionelle SART 6 nur für den Notfalleinsatz bei einem Schiff in Seenot gedacht, welches ein Funkwellensignal eines Suchradars empfängt und eine Reaktion auf eine Notfallrettungsanforderung an das Radar aussendet. Es wäre daher wünschenswert, den Einsatzbereich eines derartigen Radartransponders so auszuweiten, daß dieser nicht nur in einem Notfall verwendbar ist, sondern auch in anderen Fällen als Notfällen. Der konventionelle SART 6 weist keine Überprüfungsfunktion auf, durch welche sein Verhalten im Notfall überprüft werden könnte. In diesem Sinn bleibt bei dem konventionellen SART 6 noch einiges in Hinsicht auf einen Mehrzweck-Radartransponder zu verbessern.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eine Mehrzweck-Radartransponders, der nicht nur in einem Notfall als ein SART bei Seenot arbeitet, sondern auch in anderen Zuständen als Notfallzuständen. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 oder im Patentanspruch 10 angegeben Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Der erfindungsgemäße SART kann dazu verwendet werden, Radarsignale zu überwachen, wenn nicht gerade ein Notfall vorliegt, um sich annähernde Schiffe mit Radar anzuzeigen, wodurch eine mögliche Kollisionsgefahr ausgeräumt werden kann. Dies dient auch als die voranstehend erwähnte Überprüfungsfunktion. Der erfindungsgemäße SART weist den zusätzlichen Vorteil auf, daß er Personen auf einem Schiff in Seenot ermutigt, durch Kommunikation mit der Außenwelt mittels GPS-Empfänger zum Empfang von Positionsinformation von dem GPS-Satelliten, und durch den Marine-VHF- Sender/Empfänger zur Durchführung eines VHF-Kontakts mit einem Schiff oder einer Bodenstation.

Gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung weist ein Mehrfunktions-Radartransponder, der einen GPS-Empfänger (GPS: Global Positioning System; erdumfassendes Standortbestimmungssystem) aufweist, und zur Anbringung auf einem Schiff ausgebildet ist, eine Vorrichtung zur Überwachung von Radarsignalen von anderen Schiffen in einer normalen Betriebsart und zum Empfangen und Senden von Marine- Seenotsignalen in einer Notfallbetriebsart auf; eine Mehrfunktions-Antennenanordnung, die eine erste Antenne aufweist, um die Radarsignale von anderen Schiffen in dem normalen Betriebszustand zu empfangen, und um Marine- Seenotsignale in der Notfallbetriebsart zu empfangen und zu senden, sowie eine zweite Antenne aufweist, um GPS-Signale zu empfangen, die neben der ersten Antenne angeordnet ist, und in eine Position, in welcher sie sich in einem Winkel von etwa 90 Grad zur ersten Antenne erstreckt, in der Notfallbetriebsart herausgeklappt werden kann; sowie einen ersten Schalter, der durch die Anordnung der zweiten Antenne aus der normalen Betriebsart in die Notfallbetriebsart betätigt wird, um die Übertragung der Marine-Seenotsignale in der normalen Betriebsart zu steuern, und um die Übertragung der Marine-Seenotsignale in der Notfallbetriebsart zu ermöglichen.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der vorliegenden Erfindung weist ein Mehrfunktions-Radartransponder, der einen GPS- Empfänger aufweist, und zur Anbringung in einem Schiff ausgebildet ist, eine Mehrfachfunktions-Antennenanordnung auf, bei welcher eine erste Antenne zur Überwachung von Radarsignalen von anderen Schiffen in einer normalen Betriebsart und zum Empfang und Senden von Marine- Seenotsignalen in einer Notfallbetriebsart vorgesehen ist, und eine zweite Antenne zum Empfang von GPS-Signalen so angebracht ist, daß sie sich in der Nähe der ersten Antenne und parallel zu dieser in der normalen Betriebsart befindet, jedoch in einem Winkel von etwa 90 Grad in bezug auf die Antenne in der Notfallbetriebsart herausgefaltet wird; und einen Schalter, der durch das Herausfalten der zweiten Antenne in die Notfallbetriebsart betätigt wird, so daß eine Stromversorgung des Radartransponders in der normalen Betriebsart verhindert wird, wobei jedoch der Radartransponder in der Notfallbetriebsart mit Strom versorgt wird.

Dadurch ist vorteilhaft ein Positionieren der zweiten Antenne in einer horizontalen Lage im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Erde möglich, ein Empfangen von GPS-Signalen aus der Vertikalrichtung in einer normalen Betriebsart, und ein Positionieren der ersten Antenne in einer vertikalen Lage im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Erde, sowie ein Überwachen von Radarsignalen von anderen Schiffen ebenfalls in einer normalen Betriebsart.

Weiter kann vorteilhaft durch das Falten der zweiten Antenne entweder eine Radarüberwachungs- oder einer Marine- Seenotsignal-Sendefunktion ausgewählt werden, wobei die zweite Antenne in einen Winkel von etwa 90 Grad in bezug auf die erste Antenne zur Auswahl des Sendens eines Marineseenot- Signals in einer Notfallbetriebsart faltbar ist, und ein GPS- Signal durch die zweite Antenne in einer Notfallbetriebsart falls erforderlich, wenn die erste Antenne horizontal eingestellt ist empfangen werden kann; und ein Marineseenot- Signal durch die erste Antennengruppe horizontal in einer Notfallbetriebsart empfangen werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 insgesamt ein Sicherhheitssystem mit einem SART 8 gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 das Grundprinzip der Funktion des SART von Fig. 1;

Fig. 3 den Blockschaltbild der SART-Schaltung 34 von Fig. 2;

Fig. 4A einen Teil des SART 8 von Fig. 1, wobei eine Antennengruppe gezeigt ist, die eine Marine-VHF-Antenne 33 in einer Verriegelungsposition und eine GPS-Antenne 32 in einer verriegelten Position aufweist, die horizontal zur Meeresoberfläche im normalen Betriebszustand eingestellt sind, fall kein Notfall vorhanden ist;

Fig. 4B einen Teil des SART 8 von Fig. 1, wobei die Antennengruppe von Fig. 4A so gezeigt ist, daß sich die GPS-Antenne 32 in der verriegelten Position befindet, und die Marine-VHS- Antenne 33 in der Verriegelungshalteposition, wobei eine SART-Antenne 31 vertikal zur Meeresoberfläche auch im normalen Betriebszustand eingestellt ist, wenn kein Notfall vorliegt;

Fig. 4C einen Teil des SART von Fig. 1, wobei die Antennengruppe von Fig. 4A so gezeigt ist, daß sich die Marine-VHS-Antenne 33 in einer Entriegelungsposition befindet, die GPS-Antenne 32 in einer entriegelten Position, und die SART- Antenne 31 vertikal zur Meeresoberfläche in der Notfallbetriebsart eingestellt ist;

Fig. 5A eine Teilansicht eines SART, wobei eine weitere Antennenanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem normalen Betriebszustand gezeigt ist, wobei die Notfallfunktionen nicht betriebsfähig sind;

Fig. 5B eine Teilansicht des SART mit einer Darstellung der Antennengruppe von Fig. 5A in der Notfallbetriebsart;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines konventionellen SART 6; und

Fig. 7 ein gesamtes Such- und Rettungssystem gemäß GMDSS mit dem konventionellen SART 6.

AUSFÜHRUNGSFORM 1

Die vorliegende Erfindung erreicht die voranstehenden und weitere Ziele dadurch, daß sie in einer ihrer Ausführungsformen einen Mehrfachfunktionsradartransponder zur Verfügung stellt, der sich schließt, um parallel in einer normalen Betriebsart zu bleiben, und sich zu einer vertikalen Lage hin in einer Notfallbetriebsart öffnet. Fig. 1 zeigt insgesamt ein Sicherheitssystem mit einem SART 8 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsform von Fig. 1 ändert den Stand der Technik gemäß Fig. 7 dadurch ab, daß der erfindungsgemäße SART 8 den konventionellen SART 6 ersetzt, und daß zusätzlich ein GPS-Satellit 7 vorgesehen ist. Die anderen Gegenstände, die durch die gleichen Bezugszeichen in den Fig. 1 und 7 bezeichnet sind, entsprechen oder gleichen jenen in Fig. 1.

Eines der vorteilhaften Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der SART 8 ein ankommendes Signal eines mit Radar arbeitenden Schiffs überwacht, welches sich in einem anderen Zustand als einem Notfallzustand befindet. Die Überwachungsfunktion trägt wesentlich zur Sicherung der Empfangsfunktion des SART bei, als Maßnahme sowohl für eine normale Reaktion als auch in einem Notfall. Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal des SART 8 stellt die Tatsache dar, daß ein GPS-Empfänger vorhanden ist, um Positionsinformation von dem GPS-Satelliten 7 in anderen Zuständen als einem Notfallzustand zu sammeln. Der SART 8 weist darüber hinaus ein Marine-VHF-Sende/Empfangsgerät auf, um einen VHF- Funkkontakt W5 gemäß Fig. 1 mit einer Bodenstation oder einem sich in der Nähe befindlichen Schiff durchzuführen.

Fig. 2 zeigt als Blockschaltbild das Grundkonzept für die Funktionen des erfindungsgemäßen SART 8 von Fig. 1 mit den Kommunikationsgeräten und Antennen. Der erfindungsgemäße SART 8 enthält eine erfindungsgemäße SART-Schaltung 34 einschließlich einer Überwachungsschaltung 37 mit einer SART- Antenne 31, einen GPS-Empfänger 35 mit einer GPS-Antenne 32, sowie ein Marine-VHF-Sende/Empfangsgerät 36 mit einer Marine- VHF-Antenne 33. Jede dieser Kommunikationsvorrichtungen arbeitet in dem Gehäuse des SART 8 getrennt und verwendet seine zugehörige Antenne.

Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild der SART-Schaltung 34 von Fig. 2. Die erfindungsgemäße Schaltung gemäß Fig. 3 ändert die konventionelle Schaltung gemäß Fig. 6 dadurch ab, daß zusätzliche Übertragungsschalter in Form eines Reaktions- Übertragungsschalters 22a und eines Monitor- Übertragungsschalters 22b sowie eine Monitor- Ausgabevorrichtung 23 vorgesehen sind. Die anderen Bauteile in Fig. 3 arbeiten genauso wie jene in Fig. 6, wobei dieselben Bezugszeichen dieselben Bauteile wie in Fig. 3 bezeichnen.

Der erfindungsgemäße SART 8 mit der erfindungsgemäßen SART- Schaltung 34 weist einen Notfallreaktionsprozess auf, der jenen entspricht, der bei der konventionellen SART-Schaltung von Fig. 6 in einer Notfall- oder Reaktionsbetriebsart durchgeführt wird, sowie einen Überwachungsprozess über den Monitor-Übertragungsschalter 22b, wobei der Notfallreaktionsprozess in einer Unterdrückungs- oder Normalbetriebsart unterdrückt wird, bis ein Notfall auftritt.

In bezug auf den Notfallreaktionsprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Übertragungsschalter 2a und 22b so eingestellt, daß sie die Übertragungsleitungen in der Schaltung für eine Notfallreaktion so einstellen, wie nachsehend noch genauer erläutert wird. Nach einer Behandlung über eine Reihe von Verstärkungen durch den Hilfsvideoverstärker 15 wird das empfangene, ankommende Funkwellensignal, das an der Antenne 11 empfangen wurde, an die Steuerschaltung 16 über den Monitor-Übertragungsschalter 22b übertragen. Nach dem Empfang des Verstärkersignals gibt die Steuerschaltung 16 einen Trigger aus, um ein Übertragungsgate in der Übertragungsgateschaltung 17 zu öffnen. Der Trigger, der durch das Übertragungsgate hindurchgelangt ist, wird getrennt an den Wobbelsignalgenerator 18, den Mikrowellenoszillator 19 und den Empfangs/Sende-Übertragungsschalter 21 über den Reaktionsübertragungsschalter 22a geliefert, der die Leitungen in der Schaltung verbindet. Daher wird ein durchgewobbeltes Mikrowellensignal von dem Mikrowellenoszillator 19 an die Sendeantenne 20 ausgegeben, wodurch ein Reaktionssignal oder Seenotsignal gesendet wird, während die Empfangsfunktion der Empfangsantenne 11 auf eine nachstehend noch genauer erläuterte Weise unterdrückt ist. Daher wird eine Notfallrettungsanforderung in Reaktion auf ein Suchradarsignal in der Notfallbetriebsart ausgesendet.

In bezug auf den Überwachungs- oder Monitorvorgang in einem anderen Zustand als einem Notfallzustand werden, in Fig. 3, die Übertragungsschalter 22a und 22b so betätigt, daß sie die Sendeleitungen von der Schaltung abtrennen. Nach einer Reihe von Bearbeitungen über mehrere Verstärkungen durch den Hilfsvideoverstärker 15 wird ein ankommendes oder empfangenes Funkwellensignal, welches an der Antenne 11 empfangen wurde, an die Monitor-Ausgabevorrichtung 23 über den Monitorübertragungsschalter 22b übertragen. Hierbei wird der Reaktionsübertragungsschalter 22a so eingestellt, daß er die Übertragungsleitung (Sendeleitung) von der Übertragungsgateschaltung 17 und den dieser nachgeschalteten Bauteilen abtrennt, welche in der Notfallreaktionsbetriebsart arbeiten. Dies verhindert, daß ein Marineseenotsignal von der Sendeantenne 20 ausgesendet wird, und unterdrückt auch irgendwelche falsche Notfallreaktionen, es sei den, das System wurde in eine Notfallbetriebsart versetzt. Die Überwachungsausgangsvorrichtung 23 überwacht das ankommende oder empfangene Signal und gibt dieses durch eine geeignete Ausgabevorrichtung aus. Warngeräusche, Töne von einem Lautsprecher, oder das Licht einer Lampe können beispielsweise als geeignete und einfache Ausgabevorrichtung für die Überwachungsausgabevorrichtung 23 dienen.

Auf diese Weise überwacht der SART 8 ankommende Radarsignale, bis eine einen Notfall anzeigende Annäherung eines Schiffs erfolgt, beispielsweise unter Verwendung eines Warntons von einem Lautsprecher. Wenn mehrere Radarsignale empfangen werden, während sich zwei oder mehr Schiffe im Radarbetrieb nahe annähern, erzeugt der SART 8 mehrere Töne oder Geräusche, welche eine mögliche Kollisionsgefahr mitteilen.

Die Fig. 4A bis 4C zeigen Teilansichten des SART 8 von Fig. 1 zur Erläuterung einer Antennenanordnung und eines Teils eines Gehäuses 41. Die Antennenanordnung umfaßt die SART-Antenne 31, die GPS-Antenne 32 und die Marine-VHF- Antenne 33 von Fig. 2 und ist an einer Seitenkante des Gehäuses 41 befestigt. In dem Gehäuse 41 sind die SART- Schaltung 34, der GPS-Empfänger 35 und das Marine- Sende/Empfangsgerät 36 von Fig. 2 auf einer mehrlagigen Platine 51 vorgesehen. Die SART-Antenne 31 ist auf dem Gehäuse 41 als unbewegliche Basisantenne befestigt. Die GPS- Antenne 32 ist eine flexible Antenne, bei welcher eine Seite gelenkig ausgebildet ist, oder durch ein flexibles Halteelement wie beispielsweise ein Scharnier 32a auf dem Gehäuse 41 gehaltert ist. Die GPS-Antenne 32 schließt sich, so daß sie parallel zur SART-Antenne 31 bleibt, und diese abschirmt, in der Unterdrückungs- oder Normalbetriebsart, und öffnet sich oder faltet sich heraus, so daß sie vertikal oder in einem. Winkel von 90 Grad in bezug auf die SART-Antenne 31 und diese freilegend in der Reaktions- oder Notfallbetriebsart angeordnet ist. Die Marine-VHF-Antenne 33 ist als Streifen einer Faltantenne ausgebildet, wobei ein Ende auf der Seitenkante des Gehäuses 41 befestigt ist. Die Faltantenne faltet sich zur Hälfte auf oder zusammen, beispielsweise auf Scharnieren, oder auf einer flexiblen Halterungsvorrichtung, die auf einem Halterungsabschnitt 33a der Antenne 33 angebracht ist. Ein offenes Halbende der Faltantenne ist U-förmig ausgebildet, wie dargestellt, um die GPS-Antenne 32 zusammen mit der SRT-Antenne 31 zu verriegeln oder zu haltern, wenn sie wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt zusammengefaltet ist.

Ein Mikroschalter 52, der als Übertragungsschalter dient, ist wie in Fig. 4C gezeigt auf der GPS-Antennenseite der SART- Antenne 31 vorgesehen, so daß der Übertragungsschalter 52 betätigt wird, wenn sich die flexible GPS-Antenne 32 gegen die SART-Antenne 31 hin oder von dieser weg bewegt. Der Mikroschalter 52 führt eine Verriegelung durch, um den Reaktions-Übertragungsschalter 22a und den Monitor- Übertragungsschalter 22b in der SART-Schaltung 34 von Fig. 3 betätigen, wie nachstehend noch genauer erläutert wird.

Die Antennenanordnung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist dazu gedacht, zu verhindern, daß der SART 8 eine falsche Notfallreaktion aussendet, es ein denn, es läge ein Notfall vor, während die Überwachung durchgeführt wird, da die Notfallfunktionen eines SART sorgfältig und vorsichtig betrieben werden sollten, und nicht mißbraucht werden sollten. In dieser Hinsicht schließt die GPS-Antenne 32 die SART-Antenne 31 wie in den Fig. 4A und 4B gezeigt abschirmend ein, und verhindert, daß eine falsche Notfallreaktion aus Versehen von der SART-Antenne 31 ausgesendet wird. Wenn sich die GPS-Antenne 32 in der verriegelten oder festgehaltenen Position befindet, in welcher sie den Mikroschalter 52 in der normalen Betriebsart berührt, werden die verriegelten Reaktions- und Monitorübertragungsschalter 22a und 22b automatisch so eingestellt, daß sie die Sendeleitungen für eine Notfallreaktion in der SART-Schaltung 34 unterbrechen. Dies sorgt ebenfalls dafür, eine falsche Notfallreaktion zu verhindern. Die Marine-VHF-Antenne 33 sorgt, während sie sich in der in den Fig. 4A und 4B gezeigten Verriegelungs- oder Halteposition befindet, darüber hinaus für eine Sicherung gegen fehlerhafte Betätigungen, durch Verriegeln der GPS- Antenne zusammen mit der SART-Antenne 31.

Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der Antennenanordnung gemäß der Vorliegenden Erfindung stellt die Tatsache dar, daß die GPS-Antenne 32 Funkwellen GP von dem GPS-Satelliten 7 von Fig. 1 in einem optimalen Winkel bei einem vertikalen Signal vom Himmel aus empfängt, wenn die Antenne horizontal und parallel zur Meeresoberfläche eingestellt ist, wie in Fig. 4A gezeigt. Die SART-Antenne 31 empfängt Funkwellen RD, die horizontal zur Meeresoberfläche ankommen, von einem mit Radar arbeitenden Schiff, welches in der Nähe fährt, in einem optimalen Winkel für ein horizontales Signal, wenn die Antenne vertikal zur Meeresoberfläche eingestellt ist, wie in Fig. 4B gezeigt ist. Die SART-Antenne 31 überwacht die Annäherung eines Schiffs in jeder Umgebungsrichtung, wenn die Antennenanordnung um 360 Grad so gedreht wird, daß die Marine-VHF-Antenne 33 als Achse dient.

Fig. 4C zeigt die Antennenanordnung in einer Notfallbetriebsart im Seenotfall für eine Notfallreaktion, wobei die GPS-Antenne 32 geöffnet ist, so daß sie in einer entriegelten oder freien Position senkrecht zur SART-Antenne 31 angeordnet ist. Die Marine-VHF-Antenne 33 verschwenkt sich in eine geöffnete oder entriegelte Position, wie in Fig. 4C gezeigt ist, um die GPS-Antenne 32 zu entriegeln oder zu befreien, um eine Bewegung in die entriegelte oder befreite Position zu gestatten. Dadurch erhält die SART-Antenne 31 eine unabgeschirmte und erhöhte Empfindlichkeit für eine wirksame Empfangsleistung für Funkwellensignale von einem Suchradar. Auch die Marine-VHF-Antenne 33 erlangt in der entriegelten Position eine erhöhte Empfindlichkeit für VHF- Kontakte mit einem Schiff, infolge ihrer größeren Empfangsfläche und ihrer höheren Empfangsposition. Wenn die GPS-Antenne 33 entriegelt oder freigesetzt wird, so daß der Kontakt mit dem Mikroschalter 52 gelöst ist, betätigt die verriegelte Reaktion die Überwachungs-Übertragungsschalter 21a und 22b in der SART-Schaltung 34, so daß die Sendeleitungen in der Schaltung für eine Notfallreaktion in der Notall-Betriebsart angeschlossen werden, wie voranstehend erläutert. Daher stellt die Antennenanordnung eine optimale Antennenumgebung für die Antennenleistung und die Verstärkung in dem Sicherheitssystem von Fig. 1 für jede der Antennen der Kommunikationsgeräte zur Verfügung. Das Gehäuse 41 kann so angeordnet werden, daß entweder die Antenne 32 sich in Horizontalrichtung erstreckt, wie in Fig. 4A gezeigt, oder sich die Antenne 32 in Vertikalrichtung erstreckt, wie in Fig. 4B gezeigt.

Der SART gemäß der vorliegenden Erfindung stellt in der Hinsicht einen zusätzlichen Vorteil zur Verfügung, daß Personen auf einem Schiff in Seenot ermutigt werden, durch Kommunikation mit der Außenwelt mit Hilfe des GPS-Empfängers, um Positionsinformation von dem GPS-Satelliten zu erhalten, und über das Marine-VHF-Sende/Empfangsgerät für eine VHF- Kommunikation mit einem Schiff oder einer Bodenstation.

AUSFÜHRUNGSFORM 2

Die Fig. 5A und 5B zeigen Teilansichten eines SART gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei eine Antennenanordnung und ein Teil des Gehäuses 41 dargestellt ist. Die Antennenanordnung bei dieser Ausführungsform weist eine SART-Antenne 131 auf, eine GPS- Antenne 132, und eine Marine-VHF-Antenne 133. Die SART- Antenne 131 ist als unbewegliche Basisantenne ausgebildet, die an einer Seitenkante des Gehäuses 41 des SART befestigt ist. Die Marine-VHF-Antenne 133 ist eine ausfahrbare Antenne, die durch eine Gleitbewegung ausgefahren werden kann, oder als Gleitantenne ausgebildet ist, mit einem beweglichen U- förmigen offenen Halbende 133a und einer unbewegliche Hälfte 133b, die auf einer Seitenkante des Gehäuses 41 befestigt ist. Die GPS-Antenne 132 ist eine flexible oder bewegliche Antenne, bei welcher eine Seite beispielsweise durch ein Scharnier an der Seitenkante des Gehäuses 41 angebracht ist, und welche in der Entfernung weg vom Gehäuse 41 geringfügig kürzer ausgebildet ist als die Marine-VHF-Antenne 133, wie besonders deutlich aus Fig. 5A hervorgeht.

Fig. 5A zeugt die Antennenanordnung in der normalen Betriebsart, wobei die Notfallfunktionen unterdrückt sind, und sich die Marine-VHF-Antenne 133 in einer Verriegelungs- oder Halteposition befindet, und die GPS-Antenne 132 verriegelt oder in einer Position parallel zur SART-Antenne 131 gehalten wird, also horizontal und parallel zur Meeresoberfläche. Fig. 5B zeigt die Antennenanordnung in der Reaktions- oder Notfallbetriebsart, bei welcher die Marine- VHF-Antenne 133 in einer entriegelten oder freien, verlängerten Position angeordnet ist, und die GPS-Antenne 132 in einer entriegelten oder befreiten Position im rechten Winkel zu der SART-Antenne 131 geöffnet ist, welche vertikal und senkrecht zur Meeresoberfläche eingestellt ist. Wenn die Marine-VHF-Antenne 133 eine Gleitbewegung durchführt, und in ihrer Länge in Richtung auf die entriegelte oder freie Position verlängert wird, wird die kürzere GPS-Antenne 132 entriegelt oder befreit, so daß sie herausklappt und die SART-Antenne 131 in der in Fig. 5B gezeigten Position freilegt.

AUSFÜHRUNGSFORM 3

Bei einer dritten Ausführungsform ist die GPS-Antenne 31 gemäß Fig. 4A bis 4C oder 132 gemäß Fig. 5A und 5B scharnierartig fest oder unter hoher Reibung angelenkt, und wird durch die Steifigkeit des Scharniers in einer verriegelten Position gegen die SART-Antenne gehalten. Bei der Antennenanordnung eines SART gemäß dieser Ausführungsform ist kein Verriegelungs- oder Haltesystem für die GPS-Antenne durch eine Marine-VHF-Antenne erforderlich, für einen Schutz gegen eine fehlerhafte Notfallreaktion, da die GPS-Antenne fest genug in ihrer Position bleibt, so daß sie sich selbst verriegelt.

AUSFÜHRUNGSFORM 4

Eine SART-Schaltung gemäß einer vierten Ausführungsform benötigt den Reaktionsübertragungsschalter 22a und keinen Überwachungsübertragungsschalter 22b von Fig. 3, der mit dem Mikroschalter 52 von Fig. 4 gegenseitig verriegelt oder gekuppelt ist. In diesem Fall führt eine Sendeübertragungsleitung eine Verzweigung und Verbindung des Hilfsvideoverstärkers 15 sowohl mit der Steuerschaltung 16 als auch mit der Überwachungsausgabevorrichtung 23 durch, ohne den Überwachungsübertragungsschalter 22b. Die Überwachungsausgabevorrichtung 23 überwacht daher eine konstante Reihe empfangener Signale sowohl in einer Notfallbetriebsart bei Seenot als auch ohne einen Notfall in der normalen Betriebsart.

AUSFÜHRUNGSFORM 5

Ein Übertragungsschalter zur Erfassung der Bewegung der GPS- Antenne von der verriegelten oder festgehaltenen Position in die entriegelte oder befreite Position bzw. in Gegenrichtung kann durch einen elektromagnetischen Reed-Schalter oder durch ein Paar aus einer Infrarotlicht aussendenden Diode und einem Photosensor als Ersatz für den Mikroschalter 52 von Fig. 4 ersetzt werden, welcher die Reaktions- und Überwachungsübertragungsschalter von Fig. 3 gegenseitig verriegelt.

AUSFÜHRUNGSFORM 6

Der Mikroschalter 52 von Fig. 4 kann eine Verriegelung eines Stromversorgungsschalters zum Liefern elektrischer Energie an eine SART-Schaltung verriegeln, welche keinen Reaktionsübertragungsschalter 22a zum Schutz gegen eine falsche Notfallreaktion in der normalen Betriebsart aufweist, falls kein Notfall vorliegt. In diesem fall stellt ein SART keine Überwachung zur Verfügung. Wenn die GPS-Antenne von dem Mikroschalter 52 getrennt angeordnet ist, um sich in einer Notfallbetriebsart im Seenotfall zu öffnen oder auszuklappen, wird elektrische Energie der SART-Schaltung über den Stromversorgungsschalter für eine Notfallreaktion zugeführt.

AUSFÜHRUNGSFORM 7

Eine Marine-VHF-Antenne kann an einem Ende auf einer anderen Seitenkante des Gehäuses gehaltert sein, auf dem selben Niveau wie jenem der GPS-Antenne 32, wenn sie so herausklappt, daß mit der SART-Antenne 31 ein rechter Winkel entstehe.

Nachdem voranstehend verschieden bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, werden Fachleuten auf diesem Gebiet verschiedene Abänderungen, Modifikationen und Verbesserungen auffallen. Derartige Abänderungen, Modifikationen und Verbesserungen gehören zum Offenbarungsgehalt der Anmeldeunterlagen, und sollen vom Wesen und Umfang der vorliegenden Erfindung umfaßt sein. Die voranstehende Beschreibung ist daher als Beispiel zu verstehen, und soll die Erfindung nicht einschränken. Die Erfindung ist nur durch den Offenbarungsgehalt der Gesamtheit der Anmeldeunterlagen beschränkt, und dieser Offenbarungsgehalt soll von den nachstehenden Patentansprüchen umfaßt sein.

Claims (12)

1. Mehrfachfunktions-Radartransponder mit einem GPS- Empfänger zur Anbringung in oder an einem Schiff, mit:
einer Vorrichtung zur Überwachung von Radarsignalen von anderen Schiffen in einer normalen Betriebsart, und zum Empfangen und Senden von Seenotsignalen in einer Notfallbetriebsart;
einer Mehrfachfunktions-Antennenanordnung mit:
einer ersten Antenne zum Empfangen der Radarsignale von anderen Schiffen in der normalen Betriebsart und zum Empfangen und Senden von Seenotsignalen in der Notfallbetriebsart; und
einer zweiten Antenne zum Empfangen von GPS-Signalen, die so angebracht ist, daß sie neben der ersten Antenne angeordnet ist, und in eine Position, in der sie sich in einem Winkel von etwa 90 Grad zur ersten Antenne erstreckt, in der Notfallbetriebsart herausgeklappt werden kann; und
einem ersten Schalter, der durch das Bewegen der zweiten Antenne von der normalen Betriebsart in die Notfallbetriebsart betätigt wird, um die Aussendung der Seenotsignale von der Sendeantenne in der normalen Betriebsart zu sperren, und um das Aussenden der Seenotsignale in der Notfallbetriebsart freizugeben.

2. Radartransponder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine VHF-Antenne, die zwischen zwei Positionen bewegbar ausgebildet ist, um VHF-Funksignale zu senden und zu empfangen, wobei die VHF-Antenne die zweite Antenne zusammen mit der ersten Antenne in der ersten von zwei Positionen entsprechend der normalen Betriebsart hält, und die zweite Antenne in der zweiten dieser beiden Positionen entsprechend der Notfallbetriebsart freigibt.

3. Radartransponder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die VHF-Antenne eine Gleitanordnung aufweist, um eine Gleitbewegung der VHF-Antenne zwischen der ersten und zweiten Position zu ermöglichen.

4. Radartransponder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß VHF-Antenne eine Falt- oder Kippanordnung aufweist, um eine Falt- oder Kippbewegung der VHF-Antenne zwischen der ersten und zweiten Position zu ermöglichen.

5. Radartransponder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine durch den ersten Schalter betätigte Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines in der normalen Betriebsart über die erste Antenne empfangenen Signals von einem anderen Schiff.

6. Radartransponder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Überwachungsvorrichtung zur Überwachung eines über die erste Antenne von einem anderen Schiff empfangen Signals.

7. Radartransponder nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, das die Überwachungsvorrichtung einen Lautsprecher aufweist.

8. Radartransponder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter ein Mikroschalter ist.

9. Radartransponder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter ein Reed-Schalter ist.

10. Mehrfachfunktions-Radartransponder, der einen GPS- Empfänger aufweist und zur Anbringung in oder auf einem Schiff ausgebildet ist, mit:
einer Mehrfachfunktions-Antennenanordnung, welche aufweist:
eine erste Antenne zum Empfangen und Senden von Seenotsignalen in einer Notfallbetriebsart;
eine zweite Antenne zum Empfangen von GPS-Signalen, welche so angebracht ist, daß sie neben der ersten Antenne und parallel zu dieser in der normalen Betriebsart angeordnet ist, und in einem Winkel von etwa 90 Grad in bezug auf die erste Antenne in der Notfallbetriebsart herausgeklappt oder ausgefaltet angeordnet ist; und
einem Schalter, der durch das Herausfalten oder Herausklappen der zweiten Antenne in die Notfallbetriebsart umgeschaltet wird, so daß verhindert wird, daß der Radartransponder in der normalen Betriebsart mit elektrischer Energie versorgt wird, jedoch der Radartransponder in der Notfallbetriebsart mit elektrischer Energie versorgt wird.

11. Radartransponder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der normalen Betriebsart die zweite Antenne in einer im wesentlichen horizontalen Lage zum Empfangen von GPS- Signalen aus der Vertikalrichtung und die erste Antenne in einer im wesentlichen vertikalen Lage zum Überwachen von Radarsignalen von anderen Schiffen angeordnet werden kann.

12. Radartransponder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Notfallbetriebsart
die zweite Antenne in einem Winkel von etwa 90 Grad in bezug auf die erste Antenne zur Auswahl der Aussendung eines Seenotsignals gebracht ist, wobei durch die zweite Antenne GPS-Signale empfangen werden können; und
die erste Antenne in eine horizontale Lage gebracht ist, um Seenotsignale zu empfangen und zu senden.