DE2013906A1 - Navigationsverfahren für ein Fahrzeug sowie System zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents
Navigationsverfahren für ein Fahrzeug sowie System zur Durchführung dieses VerfahrensInfo
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- DE2013906A1 DE2013906A1 DE19702013906 DE2013906A DE2013906A1 DE 2013906 A1 DE2013906 A1 DE 2013906A1 DE 19702013906 DE19702013906 DE 19702013906 DE 2013906 A DE2013906 A DE 2013906A DE 2013906 A1 DE2013906 A1 DE 2013906A1
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- G01S1/00—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
- G01S1/02—Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using radio waves
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- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Description
a 38 021 b · 2013 90(5
p - 71
17.3.1970
17.3.1970
- 2 4" IP
Texas Instruments Incorporated 135oo North Central Expressway
Dallas, Texas, U.S.A.
Navigationsverfahren für ein Fahrzeug sowie System zur Durchführung dieses
. ■ Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Navigationsverfahren für ein- Fahrzeug, insbesondere ein Schiff, unter Verwendung eines die absolute
Position des Fahrzeugs enthaltenden ersten Signals; die Erfindung betrifft überdies ein System zur Durchführung
dieses Verfahrens.
Genaue und zuverlässige Navigationsverfahren und Systeme zur exakten Positionsbestimmung sind insbesondere für Forschungsschiffe, welche seismische Messungen durchführen, äußerst
wichtig. Bis jetzt wurden zu diesem Zwecke bereits eine ganze Anzahl solcher Techniken ausgeführt, die jedoch Mangel aufwiesen,
welche durch zu geringe Genauigkeit, zu enge Bereichs begrenzung oder durch eine witterungsbedingte Unzuverlässigkeit oder dergleichen verursacht waren. _2_
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A 38 021 b - «
,V5Ii9TO . 2013 9CC
So brauchen beispielsweise stationäre Radionavigationssystenje
fest auf dem Land installierte Sende- und Empfangsstationen, 'deren E-au und Betrieb, Wartung und Instandsetzung teuer ist.
Überdies sind solche Systeme schwerwiegenden Ausbreitungsvariablen-
und Streifenmehrdeutigkeitsproblemen Unterworfen, abgesehen davon, daß sie einen nur relativen, begrenzton
Aktionsradius haben. Andere Navigationssysteme umfassen den
Gebrauch von Kreiselkompassen und Wassergeschv/indigkeitsanzeigern,
welche eine Driftneigung haben, sowie den Gebrauch akustischer Dopplersysteme, welche in tiefem Wasser nicht
ausreichend verwendet werden kennen. Relativ spat wurden
Satellitennavigationssysteme vorgeschlagen, die jedoch den Nachteil haben, nur jeweils periodisch, d.h. nach bestimmten
größeren Zeitabständen, Positionsmessungen zu ermöglichen, wodurch große Zeiträume ohne verfügbare, der jeweiligen Situation
gerechte Positionsdaten entstehen.
Aufgabe der Erfindung ist nun, ein verbessertes Uavigaticnsverfahren
und Sj'stem zu schaffen, das unabhängig von Witterungseinflüssen
und dergleichen eine möglichst genaue und kontinuierliche Ortsbestimmung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird für das Verfahren und System der eingangs erwähnten Art gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst,
daß außer dem die absolute Position des Fahrzeugs enthaltenden ersten Signal ein zweites Signal erzeugt wird, das
die Position des Fahrzeugs bezüglich einer Eezugspositicn enthält, und daß die beiden Signale entsprechend vorgegebenen
Kriterien zu einem Havigationssignal kombiniert werden; die erfindungsgemäße Ausführung des Navigationssysteirs zur Durchführung
dieses Verfahrens ist aber gekennzeichnet durch eine erste Vorrichtung zur Erstellung eines Signals, das die absolute
Position des Fahrzeugs enthält, sowie durch eine zweite Vorrichtung zur Erstellung eines Signals, das die Po-
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. ν-:ί- 201 390C
sition des Fahrzeugs relativ zu einer Bezugsposition enthält, und durch eine Verarbeitungsvorrichtung, insbesondere einen
-Digitalrechner, zur optimalen Kombination der beiden Signale nach veränderlichen Beziehungen zu einem Navigationssignal.
Die erfindungsgemäße Lösung weist außer einer kontinuierlichen
und-genaue8ten Ortsbestimmung:" des Fahrzeugs den Vorteil auf,
daß die Errechnung der Positionsbestimmung durch einen AIlzweck-Gomputer
erfolgt, der überdies zur weiteren Verarbeitung
insbesondere wissenschaftlicher Daten anderer Bereiche
und auch des seismischen Bereichs herangezogen werden kann.
Zweckmäßigerweise werden eine Vielzahl verschiedener Navi- '
gations- und Abfühlbauteile zu einem einzigen Navigationssystem
zusammengefaßt und so kombiniert, daß die jeweils günstigen Eigenschaften eines jeden Bauelements maximal ge- „.
nutzt werden, wohingegen der Einfluß der ungünstigen Eigenschaften eines jeden Bauelements möglichst unwirksam gemacht
wird. Auf diese Weise wird ein resultierendes Navigationssignal errechnet und ausgegeben, das höchste Genauigkeit Und
Zuverlässigkeit der Ortsbestimmung gewährleisten kann und demgemäß insbesondere bei geophysikalisch forschenden Schiffen
zu jeder Zeit (im Vollschichtbetrieb) und bei "jedem Wetter eingesetzt werden kann. "
".■'■'.. i
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erzeugen eine Vielzahl von Abfühlelementen Signale, welche verschiedene liavigationsdaten
relativer oder absoluter Natur beinhalten. Ein
jedes dieser Signale wird nun entsprechend vorgewählten oder
errechneten Kriterien bewertet 'und gewichtet, wonach die ge-"
wichteten Signale so kombiniert werden, daß eine optimale Signälnutzur.g erfolgt, was Aussagekraft und Genauigkeit der _
Signale anlangt. Ein resultierendes Navigationscsignal wird
nun aus der Kombination der Signale erzeugt. ■·.",.- ^ ■ ...■"
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BAD
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In weiterer Ausbildung der Erfindung erzeugt ein Radionavigationssystem
Signale, die absolute und/oder relative Ortsangaben des Schiffes beinhalten, die sich auf einen Referenzort
beziehen können. Radiosignale aus einem kreisenden Satelliten werden periodisch empfangen, woraus ein Signal gebildet
.wird, das die absolute Schiffsposition anzeigt. Eine Vielzahl von Meßfühlern, wie beispielsweise ein Wassergeschwindigkeitsfühler,
ein Kreiselkompaß und ein akustisches Dopplersystem, erzeugen Signale, welche die Geschwindigkeit
und den Steuerkurs des Schiffs angeben. Es sind dann noch Schaltkreise vorgesehen, die auf jedes der Signale ansprechen
und aus ihnen ein resultierendes Kavigationssignal erzeugen, welches die absolute Position des Schiffs anzeigt.
Bei einer v/eiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Navigationssys-uetD vorgesehen, das eine Vielzahl von Fühlern
benutzt, die sowohl absolute als auch relative Navigationsinformation liefern. Die Fühlerausgangssignale werden so kombiniert,
inden sie beispielsweise nach dem Prinzip des kleinsten Fehlerquadrats rechnerisch behandelt werden, daß daraus
ein resultierendes Signal entsteht, das eine weit bessere Genauigkeit und Zuverlässigkeit als jedes einzelne Fühlersignal
hat. Das resultierende Ausgangs signal kann nun zu Wiedererrechnungen
verwendet werden, um die Navigationsgenauigkeit weiter ansteigen zu lassen. Die Fühlerausgangssignale werden
nach Gewichtsfaktoren gewichtet und bewertet, welche aufgrund einer laufend geführten Fehlerstatistik der einzelnen Elemente
bestimmt werden. Infolge der mannigfachen Fühler innerhalb dieses Navigationssystecs wird eine zuverlässige Kavigatjonsinformation
zur Verfügung gestellt, die bei jeder Wetterlage und zu jeder Zeit erhältlich ist, indem Fühler verwendet werden,
die gegen Y/etter- und Umwelteinflüsse relativ unempfindlich sind. Zusätzlich können die vor. den einzelnen Fühlern gelieferten
Daten miteinander verglichen werden, so daß Ungenauigkeiten aufgrund von Gerätefehlern oder andere Umwelteinflüsse
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leicht bestimmt werden können, wonach das betreffende Aus- *
gangssignal eines solchen fehlerhaften Fühlers weniger gewichtet wird oder sogar unberücksichtigt bleibt und eine bestimmte
Zeitlang ausgeschieden wird. Das hier vorliegende erfindungsgemäße
ITavigationssystem und Verfahren arbeitet in Echtzeitverarbeitung
(Heal time processing), so daß laufend Daten über
den augenblicklichen Positionsstand zur Verfügung stehen; auf diese Weise wird eine größere Genauigkeit der Ortsbestimmung
unter anderem bei seismischen Messungen möglich, indem mehr Ortsdaten zur Verfügung stehen. . '
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung können den
beigefügten Ansprüchen und/oder der folgenden Beschreibung
entnommen werden, die der Erläuterung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der'Erfindung dient.
Es zeigen:
Pig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in Form eines
Drei-Fühler-Geräts;
Fig. 2 ein Ortsdiagramm zur Darstellung eines Tangential- und Querabwegs eines Fahrzeugs, insbesondere
eines Schiffs; . ,
Fig. 3 eine Darstellung des Effektivfehlers des vorliegenden
erfindungsgemäßen Systems ohne optimale Datenkombination;
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der geometrischen, Beziehungen eines Bewegungsablaufes des Systems;
Fig. 5 ein Diagramm zur Darstellung des Effektivfehlers
bei optimaler Datenkombination gemäß der Erfindung;
Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung der Verbesserung der
Informationsgüte bei wachsender Geräteleistung;
Fig. 7 ein Diagramm zur Darstellung der Informationsgüte bei einer Festwertwiederbere.phnung;
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201390C ί
Fig. 8 ein Diagramm zur Darstellung des Effektivfehlers, der bei Festwertwiederberechnung gemäß der Erfindung
auftritt;
Pig· 9 ein Blockschaltbild eines weiteren und vorzugsweisen
Ausführungsbeispiels in Form eines Fünf-Fühler-Geräts gemäß der Erfindung;
Fig.10 ein Blockschaltbild, welches eine Detaillierung
des Ausführungsbeispiels der Fig. 9 darstellen kann;
Fig.11 eine Darstellung der Wirkungsweise eines akustischen
Dopplerradars;
Fig.12 ein Ortsdiagramm zur Darstellung der beim Dopplerrada?.'system
erfaßten zweidimensionalen Orts- und Geschwindigkeitsdaten;
Fig.13 eine Darstellung der Wirkungsweise eines Wassergeschwindigkeitsmessers
und EM-LOG-Geräts;
Fig.14 ein Orts-Zeit-Diagramm zur Darstellung der Erfassung
einer Anzahl von Satellitenfestwerten, wie sie erfindungsgemäß benutzt werden;
Fig.15 ein Diagramm der durchschnittlichen Zeit zwischen
einzelnen Festwerten bei drei Satelliten in Abhängigkeit von der geographischen Breite;
Fig.16 einen nördlichen Festwertfehler in Abhängigkeit
vom Erhebungswinkel des Satelliten;
Fig.17 einen östlichen Festwertfehler in Abhängigkeit
vom Erhebungswinkel des Satelliten;
und"19 Blockschaltbilder eines Teils eines Anpassungsschaltkreises 76 der Fig. 10;
Fig.20 eine.Darstellung zweier 16 Bit enthaltender Worte
gemäß der Erfindung;
Fig.21 ein Blockschaltbild eines weiteren Teils des Anpassungsschaltkreises
76, welcher zwischen einem Ausgang eines Computers 78 und einem Eingang eines Computers 72 der Fig. 10 liegt;
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/ ein Blockschaltbild eines weiteren Teils des Anpassungsschaltkreises 72;
Fig. 23 einen weiteren Teil zum Schaltkreis der Pig.22;
Pig. 24 ein Flußdiagramm für die Datenübertragung, zwischen den Computern 12 und 78 der Fig. 10;
Fig. 25 ein Blockschaltbild eines Teils eines Anschlusses
56 der Fig. 10 zwischen einem Synchro-Digitalumsetzer 52 und dem Computer 78;
Fig. 26 einen anderen Teil des Anschlusses 56 zur Übertragung vonIn-Kurs—Daten zwischen einem akustischen
Doppler 54 und dem Computer 78 der Fig. 10;
Fig. 27 einen weiteren Teil des Anschlusses 56 zur Übermittlung
von Außerkurs-Daten zwischen dem akustischen Doppler 54 und dem Computer 78;
Fig. 28 einen nächsten Teil des Anschlusses 56, der
zwischen einem EM-LOG 60 und dem Computer 78
liegt;
Fig. 29 ein Blockschaltbild eines Datenpuffers innerhalb
des Anschlusses 56, welches eine Ergänzung zum Schaltbild der Fig. 28 ist;
3q6- 32* Bio-c-kachalt-bilder weiterer Teile innerhalb des
Anschlusses 56 zur Verbindung zwischen Längswellenempfängern 64 und dem Computer 78 der
Fig.10;
33-35* -Bl°ckscnöH'l)il(ier einer Zuteilersteuerung innerhalb
des Anschlusses 56 der Fig. 10;
Fig. 36 ein Flußdiagrarcm zur Durchführung der hier vorliegenden
Erfindung innerhalb des Computers 78 der Fig. 10.
Drei-Fühler-Systen::
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei welchem drei Fühler verwendet _„_
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Drei-Fühler-System:
Pig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei welchem drei Fühler verwendet
werden. Ein Empfänger 10 für Satellitensignale nimmt Radioßignale von einem sternbahnförmig kreisenden Satelliten auf,
wodurch intermittierend Pestwerte der absoluten Lage des Fahrzeugs
aus denjenigen Signalen ermittelt werden können, welche von dem Empfänger 10 zu einem digitalen Computer 12, im folgenden
HP-Computer genannt, geschickt werden. Wenn hier auch im allgemeinen angenommen wird, solche Festwerte würden durchschnittlich
alle zwei Stunden durch einen Empfang von Seiten des Empfängers 10 vorliegen, variiert doch tatsächlich die
durchschnittliche Zeit zwischen zwei Festwerten zwischen 2,65 Stunden am Äquator und etwa 0,75 Stunden bei 70° geographischer
Breite. Es sei angenommen, die Festwerte weisen eine Toleranz vbn 300 bis 600 Fuß (etwa 100 bis 200 m) auf.
Die Zeit zur Errechnung eines Pestwerts dauert zwischen 30 Sekunden
und 3 Minuten und ist abhängig von der Verarbeitungsgeachwindigkeit innerhalb des HP-Computers 12.
Das insbesondere als Schiff ausgebildete Fahrzeug ist mit einem akustischen Dopplerradarsystem 14 ausgerüstet, welches
akustische Signale aussendet und empfängt, wodurch eine Anzeige über die Geschwindigkeit in tangentialer Richtung und
in einer Richtung querab-backbord, beide Geschwindigkeiten über dem Meeresgrund gemessen, gewonnen wird. Diese Anzeige
wird in einen weiteren Digital-Computer 16, künftig TI-Computer genannt, eingebracht, welcher daraus eine Anzeige über die nördliche
und östliche Geschwindigkeitskomponente des Schiffs und damit über die Positionsänderung seit dem letzten vom Satelliten
gegebenen Festwert gibt.
Des weiteren führt das Schiff einen Kreiselkompaß 18 mit sich,
welcher eine fortlaufende Anzeige des Steuerkurses des Schiffs
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gibt. Auch diese Anzeige wird in den Tl-Computer 16 eingegeben
und dazu benutzt, ein weiteres Maß für die Positionsänderung zu gewinnen. In gleicher Weise dienen die Anzeigen des Radar
14 und des Kompasses 18 dazu, vermittels des Il-Computers 16
sogenannte EÖTVÖS—Korrekturen zn erstellen. .
,0
Die Ausgangssignale aus dem Empfänger 10 für Satellitensignale,
dem akustischen Dopplerradarsystem 14 und dem Kreiselkompaß
18 werden in den Computern 12 und 16 so optimal verarbeitet,
daß aus den Daten der obigen Ausgangssignale äußerst genaue absolute Positionsangaben resultieren, die entschieden
genauer sind als die Daten der einzelnen Ausgangssignale der Fühler 10, 14, 18. Um nun den theoretischen Zusammenhang aufzuzeigen,
der in einem System aus mehreren Fühlern auftritt, sei angenommen, daß das die besagten Fühler und Computer enthaltende
Schiff einen Kurs steuere, der dem Winkel θ der Fig.2
entspricht und der einen Fehler von θ aufweist. Es sei ferner
angenommen, daß das akustische Dopplerradarsystem einen Vorausabstand h und einen Quersbstand b anzeige, wobei beide
Werte einen Fehler von Ej[^]aufwiesen.
Die Fehler in χ und y Richtung betragen dann
ex =h (l+Ed)sin(e+6e)-sin Θ] -b l(l+Ed)cos(e+ee)-cos θ| (1)
und b e -,ρ e η
(l+Ed)cos(8+ee)-sin θΐ +b l·(l+Ed>sin(e+9e)-sin ΘΙ (2)
welche in Polarform ungefähr so wiedergegeben werden können
I (3)
Nun ist Vh +b der Weg r, den das .Schiff tatsächlich fuhr.
2
co
co
werden
Mit cos θJ* 1 - θ /2 kann die vorige Gleichung so geschrieben
6 6
r» /ef+E .
-— v/ e d
mit θ in radians und E, als echtem Bruch.
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Die aufgestellten Beziehungen betreffen ein Schiff, das sich
bei beliebiger Richtung in gerader Linie vorwärtsbewegt. Durchfährt ein Schiff jedoch eine Kurve, ist ein zusätzlicher
Fehler gegeben durch
Teilt man den gesamten Weg in L Segmente, beträgt der in
Polarkoordinaten angegebene Gesamtfehler
4^
Mit Ir***wird aus Gleichung 6
Ε«
mit D als gesamter zurückgelegter Strecke, welche das Schiff fuhr.
Typische Werte für ©e und Ed liegen um 0.1° bzw. 0,2 #; sie
entsprechen einem Gesamtfehler in der Kombination Dopplerradar/Kreiselkompaß von 0,265 $>
des Wegs, den das Schiff zurückgelegt hat. Unter der Annahme, die Schiffsgeschwindigkeit
betrage fünf Knoten und die Abstände zwischen zwei Festwerten seien zwei Stunden, entsteht ein Fehler von 160 Fuß, was einem
effektiven Fehler entspricht,.wie er in Fig. 3 dargestellt ist.
^ Zu einer Durchführung optimaler Datenkombination im Ausfüh-
- rungsbeispiel der Fig. 1 sei angenommen, daß das Schiff sich gemäß Fig. 4 an einer Stelle X1 entsprechend einem absoluten
Festwert befindet, welcher durch ein Satellitensignal gegeben wurde. Da die Streuung einer Festwertbestimmung bekannt ist,
kann ein Fehlerkreis um X1 bestimmt werden. Ferner sei angenommen,
daß die Position x« sowie der Abstand y2 zwischen Xp i
und X1 aus einer Kombination der Werte aus dem Satelliten mit
solchen aus dem akustischen Dopplerradar und dem Kreiselkompaß bestimmt sei. Die Streuung des Werts y« ist ebenso bekannt, wo·
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u 201.39Op
durch der Fehlerkreis für y2 für diese Zwecke mit E (in $.
von y2) angenommen sei.
Berücksichtigt man, daß x2+y2 im wesentlichen den Wert X1
ergibt, folgt
x «iVV*?"1^ - .
mit0C1 undeCp a^8 Optimalbewertungsfaktoren oder "Gewichtsfaktoren". Da angenommen sei, daß die zwei Messungen der Position
X1 verschiedene Varianzen (Streuungen), jedoch identische
Mittelwerte (x) haben, können die KonstantenoC, und0C0
so gewählt werden, daß
E [j-*] =0 (9)
Daraus folgt, daü *
Um die Konstanten^ undeC2 optimal zu wählen, soll die Erwartung
des Fehlers (Varianz) nach dem Prinzip des kleinsten Fehlerquadrats minimal gemacht werden; das bedeutet
[y
" Var |_olxl+a2(x2+y2j- α2 Var x-j+ά* j Var χ, + Var
min
ä
Da die Festwerte X1 und xo auf ähnliche Weise bestimmt werden, I
2
haben sie dieselbe Varianz (S ). Die Varianz von y2 beträgt
haben sie dieselbe Varianz (S ). Die Varianz von y2 beträgt
Var y2=(EVT)2 (I3)
mit E als Wegfehler des Wegs y2 in Prozent, V als Durchschnittsgeschwindigkeit
beim Durchlaufen von X2 nach X1, und T als
die Zeit, die benötigt wurde, um von X2 nach X1 zu kommen.
-,C1 folgt .
=ct2S2+(l-a1)2 rs2+(EVT)2l
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differenziert
3E
3E
2a,S2+2(a.,-l) \ S2^(EVT)2) ■ (15)
Setzt man dies gleich O und löst nach0C1 auf, erhält man
S2+(EVT)2 1+P (16)
1 Ct1 e2S2+(EVT)2 s 2+P
und für «Co
α =Λ- (17)
mit
w P kann als ein vom Gerätetyp abhängiger Wert betrachtet werden,
der von dem Verhältnis zwischen den Signalen aus dem Satelliten und dem akustischen Dopplerradar sowie der Genauigkeit
des Kreiselkompasses (E/S), der durchschnittlichen Schiffsgeschwindigkeit (V) und der Zeit (T) zwischen den ein
zelnen durch Satellitensignale erzeugten Festwerten abhängt.
Sind nun die Optimalbewertungsfaktoren o£j undoC, bestimmt,
kann die tatsächliche Varianz bezüglich des Punkts X1 ermittelt
wernpn ρ
t' -2! — 1+1-5 P-t-0.5 P"
(S-x)J 1=2 i+p+o.25 P2
(S-x)J 1=2 i+p+o.25 P2
Diese Gleichung zeigt das erwartete Resultat
<1
min
Ein Vergleich zwischen Fig. 3 und Fig. 5 zeigt die Verminderung
des effektiven Fehlers in Fig. 5 gegenüber dem Fehler in Fig. 3, wobei in Fig. 5 eine optimale Datenkombination gemäß
der Erfindung durchgeführt wurde. Unter der Annahme, daß das Schiff des hier besprochenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels mit einem akustischen Dopplerradarsystem 14 von
0,2$ Anzeigetoleranz und einem Kreiselkompaß 18 mit 0,1$ durch
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schnittlicher Anzeigetoleranz ausgerüstet ist, gewinnt man
ein E von 2,65 x 10 . Palis der Empfänger 10 für Satellitensignale
einen effektiven Fehler von 0,05 nmi je Pestwert hat,
wird der Abfühlfaktor E/S zu 0,0925. Beträgt die Schiffsgeschwindigkeit fünf Knoten und die Zeit zwischen zwei Sateliitenfestwerten
zwei Stunden, resultiert daraus P = 0,85. Gemäß
Pig. 5 stellt dies eine 0,45-fache Verbesserung der Varianz
dar, was eine Verminderung des Fehlerwahrscheiniichkeitskreises (circle of error probability (cep)) von 305 Fuß auf 205 Fuß
(von etwa 100m auf etwa 66m) ^βαβμίβΐ. Dies ist eine Verbesserung
bei Echtzeitverarbeitung.Durch solch optimale,in Echtzeitverarbeitung
durchgeführte Datenverarbeitung resultiert eine Verringerung des Effektivfehlers um 100 Fuß bei jedem j
Satelliten-Festwert, was eine entsprechende Verringerung des
maximalen Fehlers beinhaltet.
Die erfindungsgemäße Datenkombination verbessert stets einen
Positionsfestwert. Der Grad der Verbesserung ist eine reine
Punktion von P, welches in Fig. 6 für Werte P bis-3,0 und bis
zu einer Anzahl von fünf verwendeten Festwerten von Satelliten dargestellt wird. In den Computern 12 und 16 bzw. in deren
Programmen sind die Gleichungen zur'Bestimmung der optimalen
Bewertungsfaktoren für jede Anzahl von Pestwerten von Satelli- ^
ten und unter jeglicher Arbeitsbedingung eingespeichert.
■ . J
Eine Wiedererrechnung eines Festwerts wird dann sehr vorteilhaft, wenn eine größere Anzahl von Informationen bereits ein- '
gegangen ist; damit kann die Genauigkeit einer "in Echtzeitverarbeitung
ermittelten Positionsangabe um bis zu 80$ verbessert
werden, wobei dies von dem Vert P abhängt. Diese Verbesserung
liegt noch über derjenigen, die durch eine optimale Echtzeit— datenverarbeitung (Fig. 5) erhalten werden konnte. Fig. 7 zeigt
Funktionen solcher Ausgangsinformationsverbesserungsfaktoren für N = 3, 5 oder 7 Satellitenfestwerte. Durch eine Wiederbe-
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rechnung der Position erhält man einen geringeren effektiven Fehler. Dies zeigt das Beispiel der Fig. 7, bei welchem unter
Eingabe von 7 Satellitenpositionsfestwerten die Varianz um einen Paktor 0,42 verbessert wird, was (Pig. 8) einen durch
Wiederberechnur.g gewonnenen Effektivfehler von 133 Fuß («40m)
für jeden Satellitenwert ergibt. Zusätzlich und gleichzeitig können Daten relativer Position zwischen den Festwerten neu
errechnet werden, sobald sie sich ausreichend angehäuft haben, woraus engere Fehlergrenzen resultieren, wie dies Fig. 8 zeigt.
Durch eine optimale Datenverarbeitung gemäß der hier vorliegenden Erfindung wurde so der maximale Fehler in dem hier vorliegenden
Beispiel von 305 auf 133 Fuß (etwa 100m auf etwa 40m) erniedrigt. In einem weiter unten beschriebenen zweiten
Ausführungsbeispiel mit mehr Fühlern und Dateneingängen als in dem soeben besprochenen fällt eine solche Verbesserung noch
stärker ins Gewicht.
Fünf-Fühler-System:
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 kann für bestimmte, begrenzte Navigationszwecke durchaus ausreichen. Es ist jedoch
infolge des sehr engen, auf 600 Fuß Tiefe begrenzten akustischen Dopplerradarbereichs stark begrenzt, indem bei Tiefen
größer als 600 Fuß unzulässig hohe Fehlerraten auftreten kennen. Eine Verbesserung des Faktors E in den oben gezeigten Ableitungen
ist überdies wünschenswert. Fig. 9 zeigt somit ein zweites und vorzugsweises Ausführungsbeispiel der Erfindung,
in welchem fünf verschiedene Sensor-Eingangssignale wirksam werden.
Ein Empfänger 20 für Satellitensignale empfängt intermittierende Radiosignale von einem kreisenden Satelliten, woraus
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Angaben über die absolute Position des Fahrzeugs hinsichtlich · ·
der geographischen Breite und Länge gebildet werden. Ein Programm
zur Erzeugung des absoluten Positionswerts sowie zur Angabe der Genauigkeit der Positionsrechnung und -Messung aus
den Satellitensignalen wird in einen ersten Datenverarbeitungsgerät
22 (DV 1) wirksam. Ein akustisches Dopplerradarsystem
24 erzeugt Signale, welche die tangentiale Schiffsgeschwindigkeit in Bug- und Heckrichtung sowie den querabbackbord
wirkenden Geschwindigkeitsdrift anzeigen. Ein Wassergeschwindigkeitsmesser und EM-Loggerät (Pitotröhre) ist durch
das Bezugszeichen 26 ausgewiesen; das Gerät erzeugt ein Ausgangssignal,
welches der Geschwindigkeit des Wassers, das den Schiffsrumpf entlang fließt, proportional ist. Ein Kreiselkompaß
28 liefert Signale zur Kurssteuerung des Schiffs. Die Signale aus dem Radarsystem 24, dem Gerät 26 und dem. Kompaß
werden in ein zweites Datenverarbeitungsgerät 30 (DV 2) eingespeist,
in welchem sie so verarbeitet werden, daß eine Anzeige der Geschwindigkeit hinsichtlich nördlicher und östlicher Koordinaten
erstellt und zum ersten Datenverarbeitungsgerät 22 gesandt wird.
Mehrere VLP- oder Längstwellenempfänger 32 empfangen Radiowellen
von bekannten, entfernt liegenden Sendern, wobei aus
den Radiowellen Positionsangaben für das Schiff in bekannter
Weise erstellt werden. Die Ausgangssignale aus den Empfängern ;
32 werden in einem dritten Datenverarbeitungegerät 34 (DV 3)
zur Eliminierung der Tageszeiteinflüsse und zur Gewichtung der
Empfängerausgangssignale verarbeitet. Im Gerat 34 werden die
Meßdaten auch zur Berechnung von Schiffspositionsangaben gemäß VLF-System verwendet. Angaben über die aus Satellitensignalen
errechnete absolute Position sowie über deren Genauigkeit
werden in einem Kombinationsdatenverarbeitungsgerät 36 (DVC) mit Angaben über die Schiffsgeschwindigkeit und den
Schiffskurs kombiniert, weichletztere aus dem akustischen
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Dopplerradarsystetn 24, dem EM-Loggerät 26 und dem Kreiselkompaß
28 stammen. Eine weitere Kombination der Daten erfolgt im Gerät 36 auch mit der von den Längstwellenempfängern 32 gelieferten
Information; auf diese Weise wird eine Angabe über Echtzeitposition und -genauigkeit möglich.Durch Vergleichstechniken, Korrelationen und dergleichen werden innerhalb des
Korabinationsdatenverarbeitungsgeräts 36 Rauschsignale und Diagonalwerte
(bias data) im wesentlichen eliminiert. Signale für EÖTVÖS Korrekturen sowie solche für wiedererrechnete Position
und Genauigkeit werden ebenfalls im Gerät 36 erzeugt. Bekanntlich wird der EÖTVÖS-Effekt durch die unterschiedliche
Wirkung der Zentrifugalkraft auf die Erdoberfläche erzeugt, wobei die Schiffsgeschwindigkeit mit der Oberflächenrotationsgeschwindigkeit
addiert oder subtrahiert werden muß. Der EÖTVÖS-Effekt ist damit der östlichen Komponente der Schiffsgeschwindigkeit
und dem Kosinus der geographischen Breite proportional.
Das zweite Datenverarbeitungsgerät 30 dient nicht nur einer Geschwindigkeiterrechnung, sondern auch der Koppelnavigation
mittels des Kreiselkompasses.Das dritte Datenverarbeitungsgerät 34 hat einen weiteren Positionseingang.
Fig. 10 stellt eine Detaillierung des in Fig. 9 gezeigten vorzugsweisen
und zweiten Ausführungsbeispiels dar. Ein Kreiselkompaß 50 erzeugt Kurssignale, die in einen synchrodigitalen
Umsetzer 52 sowie in ein aksustisches Dopplerradarsystem 54 eingebracht werden.' Die Ausgänge aus dem Umsetzer 52 sowie dem
Radarsystem 54 werden mit Eingängen eines zweiten Anschlusses
56 verbunden, welcher auch als P-Kanal-Eingang dient. Ein
Wassergeschwindigkeitsmesser 58 ist mit einem EM Log 60 verbunden;
hierdurch wird die Geschwindigkeit des das Schiff umspülenden Wassers zur Anzeige gebracht; der Geschwindigkeitswert wird aus dem EM Log 60 an einen weiteren Eingang des
zweiten Anschlusses 56 gebracht. Ein Steuerpult 62 ermöglicht
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dem Maschinenbediener, bestimmte Operationen manuell oder in
anderer als der rein automatischen Verknüpfung durchzuführen. i)as Steuerpult ist ebenfalls mit dem zweiten Anschluß 56 verbunden.
Zwei oder mehr Längstwellenempfanger 64 sind vorgesehen,
Omega- oder andere VLP-RadiosignaIe, die von entfernten
ortsfesten Radiostationen ausgesandt wurden, aufzunehmen. Eine Omega- oder VLP-Toreinheit 66 bildet die erforderlichen Torsignale
für den Längstwellenempfang. Die Empfänger 64 erzeugen
Signale, mittels derer der Standort des Schiffs bestimmbar ist; die Signale werden in weitere Eingänge des zweiten An-schlusses
56 geleitet. Ein Prequenzstandard 68 liefert eine
Iiorma!frequenz zum Vergleich mit den empfangenen VLP Radio- ,,
wellen, wodurch die Positionsbestimmung möglich wird.
Empfänger 70 für Satellitensignale nehmen Radiosignale von
kreisenden Satelliten auf und erzeugen Ausgangssignale, welche in einen HP Computer 72 eingespeist werden. Der Computer 72
ist mit einem Pernschreiber 74 verbunden. Die Ausgangssignale aus dem Computer 72 stellen die absolute Position des Schiffs
in geographischer Breite und Länge dar und werden an den Eingang
eines ersten Anschlusses 76 geführt, der. einen unmittelbaren Zugriff zum Speicher eines Tl—Computers 78 ermöglicht
(direct memory access, DM channel interface logic, drawer).
Der erste Anschluß 76 dient ebenso wie der zweite Anschluß 56
als Peripherieanschluß des Computers 78, welchletzterer von |
diesen Daten aufnimmt und zu diesen Daten senden- kann. Der Computer 78 kombiniert die vom zweiten Anschluß 56 und vom
ersten Anschluß 76 aufgenommenen Navigationsdaten, welche er
in optimaler Weise gemäß der obigen Beschreibung verarbeitet, so daß Störeinflüsse minimal gehalten oder eliminiert werden.
Der Computer 78 ist mit einen Lochbandstanzer 80, einem Loch- '
bandleser 82 sowie mit einem Pernschreiber 84 verbunden. Ein Positionszeichengerät 85, welches wie auch Abweichungszeichen-
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geräte 86 und 88 über den ersten Anschluß 76 an den TI-Computer
78 angeschlossen ist, zeichnet die Navigationsinforination auf, welche der Computer 78 erhalten oder errechnet
hat. Das Abweichungszeichengerät 86 befindet sich am Navigationsstand
des Schiffs und ist dafür vorgesehen, die Schiffsabweichung aufzuzeigen; aus ähnlichen Gründen ist das Abweichungszeichengerät
88 auf der Schiffskommandobrücke angebracht.
Ein Verteiler 90 (processor bus P-channel output interface
logic drawer) des TI—Computers 78 ist mit dem zweiten Anschluß
56 sowie dem akustischen Dopplerradarsystem 54 und Anzeigen 92 bis 96 verbunden. Während die Anzeige 92 und 94 die geographische
Länge und Breite des Schiffstandorts auf der Kommandobrücke bzw. dem Navigatorstand wiedergibt, stellt die Anzeige
96 die Gesamtsituation in einem Instrumentenraum dar.
Alle fünf dargestellten Fühler der Fig. 10 können übliche
und im Handel erhältliche Meßgeräte sein.
Der Kreiselkompaß 50:
Der Kreiselkompaß 50 kann beispielsweise das von der Marine Systems Division der Sperry-Rand Corporation in Charlottesville,
Virginia, unter der Bezeichnung MK 14 hergestellte und verkaufte Kreiselkompaß-System sein. Letzteres verbindet das
gyroskopische Prinzip mit der Naturerscheinung der Drehung und der Gravitation der Erde. Das resultierende Gerät richtet
sich selbst nach dem geographischen Meridian aus und sieht eine konstante, genau nach Norden weisende Anzeige vor, welche durch
Rollen, Stampfen und Gieren des Schiffs nicht beeinflußt werden kann.
Da der Kreiselkompaß auf die Erdrotation und nicht auf das
Magnetfeld der Erde bezogen ist, könnte es eigentlich durch
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die Bewegung des Schiffs beeinflußt werden. Liegt der Schiffskurs
genau Östlich oder westlich, addiert sich die Schiffsbewegung lediglich zu der Erdbewegung bzw. subtrahiert sich
von dieser, wodurch ein Einfluß auf die Kompaßanzeige nicht möglich wäre. Liegt der Schiffskurs jedoch nördlich oder südlich, erzeugt die Schiffsgeschwindigkeit eine Resultierende,
die nicht zur Ebene der Erdrotation parallel liegt. Damit tritt
eine Beeinflussung der Kompaßanzeige auf, die proportional zur.
Schiffsgeschwindigkeit und zum Kurs des Schiffes ist. Bei nördlichem
oder südlichem Schiffskurs muß in den Kreiselkompaß eine Breitenkorrektur eingeführt werden. Je höher die geographische
Breite, desto kleiner ist die Erdbewegung und desto größer wird
die erforderliche Korrektur. Die Höhe der Korrektur hängt also von der geographischen Breite des SchiffStandorts ab. Die Korrektur
verläuft umgekehrt proportional zum Kosinus der geographischen Breite und kann ausgedrückt werden:
Λ <τ· ~A Γ V cos (w-«Uu korp 1
mit ν als Schiffsgeschwindigkeit.
Typische Ausführungen von Kreiselkompassen, wie beispielsweise
Hark 14 der Sperry Corporation, weisen geringe dynamische Fehler von weniger als + 0,6° auf, welche ohne Rücksicht auf ein
Rollen, Stampfen oder Gieren des Schiffs eingehalten werden"
können. Obwohl das Mark 14 einen durchschnittlichen Fehler von 1° aufweist, fällt dieser nicht in solchem Maße ins Ge- *
wicht, da er als variabler Installationsfehler behandelt werden
kann, der durch Vergleichsmessungen mit dem tatsächlichen Schiffskurs bei genauen Vergleichsmitteln bestimmt werden kann.
Der synchrodigitale Umsetzer 52 kann beispielsweise der Konverter A 602-13T der Firma Astro Systems, Inc., New Hyde Park,
N.Y., sein.
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Das akustische Dopplerradarsystem 54:
Das Radarsystem 54 kann das Dopplersystem enthalten, welches
von der Firma Marine Electronics Products Division of the Marquardt Corporation of Van Nuys, Kalifornien, unter der Bezeichnung
MRQ 2015 hergestellt'und verkauft wird. Die Wirkungsweise eines solchen Dopplersystems wird" im Detail in der Literatur
und in einer Anzahl von Patentschriften beschrieben.
Die Dopplertechnik der Geschwindigkeitsmessung ruht auf der Erscheinung, daß ein von einem beweglichen Objekt ausgeschicktes
Signal, das von einer ruhenden Fläche reflektiert wird, eine meßbare Frequenzverschiebung erhält. Wird das Signal in
der Bewegungsrichtung des beweglichen Objekts ausgeschickt, zeigt das reflektierte Signal eine Frequenzerhöhung an. Wird
dagegen das Signal entgegen der Richtung des beweglichen Objekts abgestrahlt, weist das reflektierte Signal einen Frequenzabfall
auf. Eine solche Frequenzverschiebung ist direkt proportional zur Geschwindigkeit des beweglichen Objekts relativ
zur reflektierenden Oberfläche. Solche Dopplersysteme stellen eine Vorrichtung dar, die es erlaubt, Wegstrecken und
Geschwindigkeiten mit hoher Genauigkeit zu bestimmen.
In den Fig. 11 und 12 wird die grundsätzliche Wirkungsweise eines solchen Dopplersystens gezeigt. Ein Sender 100 am Unterteil
eines Schiffs 3 06 sendet akustische Signale 102, 104, 108, 110 aus, wobei das Signal 102 schräg unten nach Steuerbord
(rechts), das Signal 104 schräg unten nach Backbord (links), das Signal 108 schräg abwärts nach hinten (heckwärts) und das
Signal 110 schräg abwärts nach vorne (bugwärts) gerichtet ist.
Ein Empfänger 112 empfängt die Reflexionssignale der so ausgesandten Signale 102, 104, 108, 110. Die gemessenen Frequenzverschiebungen
zeigen die Bewegung des Schiffs in zwei Koordinaten (X, Y) an.
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Durch eine Mittelwertbildung der Frequenzdifferenzen zwischen
den bugwäfts und heckwärts gerichteten Signalen sowie zwischen
den steuerbord und backbord gerichteten Signalen kann eine Messung der Schiffsbewegung des Schiffs 106 und damit eine
echte Geschwindigkeitsanzeige erzielt werden. Eine Mittelwerts bildung der Eichtungskomponenten wird auch durch Pig. 12 dargestellt, in welcher durch die Bestimmung der X- und Y-Komponenten
der Geschwindigkeit der resultierende Geschwindigkeitsvektor entlang des eigentlichen Schiffwegs und damit
letzterer selbst ermittelt werden kann.
Dopplersysteme, wie beispielsweise das oben erwähnte Marquardt
system, weisen eine Begrenzung ihres Arbeitsbereichs- auf im
allgemeinen etwa 600 Fuß Tiefe auf; Wege und Geschwindigkeiten werden mit -einer Toleranz von etwa 0,5$ bestimmbar. Die so erhaltenen Geschwindigkeitswerte sind im wesentlichen in erster
Ordnung von Roll-, Stampf- und Gierbewegungen des Schiffs unabhängig.
Der Wassergeschwindigkeitsmesser 58 und EM log 60:
Der Wassergesehwindigkeitsmesser 58 und EM log 60 können in
einem System enthalten sein, das unter dem Zeichen UH00-3,
TJL200-72F, UL300 und ÜL4OO-3 von der Firma Chesapeake Instrument
Corporation of Shadyside, Maryland hergestellt und vertrieben wird. Dieses El·! Logsystem erzeugt eine genaue Anzeige
der Wassergeschwindigkeit. Es arbeitet auf dem elektromagnetischen
Prinzip, durch das eine der Wassergeschwindigkeit proportionale Spannung an TInterwasserfühlern erzeugt wird. Es beruht
auf dem Induktionsgesetz:
e = \t> - k, - V
bei welchem B die magnetische Induktion, 1 die Lange und ν
die mittlere Wassergeschwindigkeit ist.
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Das Induktionsgesetz besagt, daß ein durch ein Magnetfeld geführter Leiter eine EMK dergestalt erhält, daß an den Leiterenden
eine Spannung entsteht, die der Geschwindigkeit proportional ist, mit welcher der Leiter die Kraftlinien des
Magnetfelds schneidet. Beim Wassergeschwindigkeitsmesser der Fig. 13 ist der die Kraftlinien des Magnetfelds schneidende
Leiter das Wasser selbst. Am Wassergeschwindigkeitsmesser ist das EM Log angebaut. Durch ein Rohr 118 tritt Wasser hindurch,
welchletzteres die Kraftlinien eines Magnetfelds schneidet, das aus einer mit Wechselstrom durchflossenen Spule 120 heraustritt.
Eine erste Elektrode 122 am Rohrunterteil und eine zweite Elektrode 124 am Rohroberteil fühlen die durch das
Schneiden der Feldlinien erzeugte elektromotorische Kraft (EMK) ab, welche von dort an geeignete Verstärker, Umsetzer
u.dgl. geführt wird, deren Ausgangssignale die Wassergeschwindigkeit
zur Anzeige bringen.
Das System aus Wassergeschwindigkeitsmesser und EM Log hat eine Anzeigetoleranz von +0,1$ bis zu 10 Knoten Wassergeschwindigkeit
und von + 1$ bei Wassergeschwindigkeiten über
10 Knoten. Im Wasser auftretende Wirbelstrb'me, durch Winddruck verursachte Versetzungen (Sets due to wind) und Wasserturbulenz
entlang des Schiffsrumpfs verursachen Fehler bei Berechnungen der Geschwindigkeit über Grund.
Das die Längswelleneaipfanger 64, die Omegatoreinheit 66 und
den Frequenzstandard 68 enthaltende VLF-System:
Das VLF Navigationsradiosystem des zweiten und vorzugsweisen
Ausführungsbeispiels der Erfindung (Fig. 9) ist das Omega-Navigationsempfängersystem
der Firma Tracor Inc. Austin, Texas, Dabei werden vorzugsweise drei VLF-Empfänger der Type 599H dieser
Firma zusammen mit einer 533S Omega-Toreinheit betrieben. Hierzu gehören ein 3O4B Frequenzstandard sowie ein Netzgerät
3120 der obengenannten Firraa. . o.
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Die an sich bekannte Wirkungsweise des Omega-Navigationssystems soll nur kurz umrissen werden. Grundsätzlich beruht
•das Omega-Navigationssystem auf Laufzeitdifferenzmessungen;
es ist ein erdbezogenes, hyperbolisches Navigatiohssystem,
das in dem international zugelassenen Navigationsband zwischen
10 und 14 kHz arbeitet. Das gegenwärtige Omega-Navigationssystem arbeitet mit vier Sendestationen, die in Trinidad,
Hawaii, New York und Norwegen liegen.
Beim gegenwärtigen Omega-System werden pulsierende, ungedämpfte Wellen von 10,2 und 13*6 kHz sequentiell von jeden
der obengenannten Sender abgestrahlt. Künftig wird auch noch ein 11,33 kHz-Signal zusätzlich mitabgestrahlt werden. Alle
Sendestationen sind synchronisiert, jede Station schickt
10,2 und 13»6 kHz-Pulse aus, deren Sequenz in genauer Beobachtung der Zeit erfolgt. Die Pulslänge sowie die Position
in einer 10 Sekunden-Sendeperiode identifiziert den Sender. Beim augenblicklichen 4-Stationen-Netzwerk sendet jeder Sender
während zwei der insgesamt acht verfügbaren Sendezeiträume.
Im Omega-System ist die zu messende Größe die Phase des VIF-Signals.
Die Genauigkeit, mit welcher Durchschnittszeit-Differenzablesungen
an jedem beliebigen Punkt durchgeführt werden können, hängt offensichtlich von der Genauigkeit ab,
mit welcher die durchschnittliche Zeit der Ausbreitung elektromagnetischer
Wellen zwischen zwei Punkten bestimmt werden kann. Die Pliasengeschwindigkeit im Omega-System variiert nicht nur
mit Änderungen der ionosphärischen Höhe, sondern auch noch
mit anderen Parametern, wie beispielsweise der Erdoberflächen-Leitfähigkeit,
dem Sonneneinfallswinkel und der'geomagnetischen Wegorientierung.
Das Omega-System ist durch Störungen beeinträchtigt, die eine
Punktion des Wegs sein können. Die Änderung der Ausbreitungs-
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geschwindigkeit der VLF-Signale des Omega-Systems zwischen
Tag und Nacht werden als Tageszeitänderungen oder Tageszeitverschiebungen bezeichnet. Eine solche Verschiebung beruht
primär auf Einflüssen der Ionosphäre, welche die Ausbreitungs zeit beeinflußt, sobald sie sich hebt oder senkt. Da diese
Verschiebung regelmäßig und einigermaßen voraussagbar ist, kann sie durch ein eingespeichertes Programm im Computer
kompensiert werden.
Das eingespeicherte Programm löst die folgende Gleichung, mit der eine Vorhersage über ein VLP-Signal an einem gegebenen
Punkt gemacht wird:
(t) f ρ(^» (KFK')(KlQ ein
wobei ^ pred
\i) Λ )
cos
die vorhergesagte VLF-Phase,+K6(s3n
cos 2 Bl
(23)
eine unbekannte Anfangskonstante,
eine unbekannte Driftgeschwindigkeit,
die Vorhersagezeit,
die Zeit des Beginnens (tine origin),
die inverse Nennwellenlänge,
die geogr. Breite und Länge des vk<.n Senders,
^^-e gsogr. Breite und Länge eines Empfängers,
eine Tageszeitfunktion mit
P= . -Hcos x<- .15
C3"C4
cos x
'•
Cy(l-cos x) -.04<cos x^-
lc'u
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Das Jntegra.1 ist entlang eines großen Kreises (eines großen"
elliptischen Bogens) vom Sender zum Empfänger berechnet. Die
obige Formel lieferte das Naval Electronics Laboratory Center, Technical Document 26 (29.März 1968, E.R. Swanson).
Stattdessen können auch andere VLF Navigationssysteme verwendet werden. Als Beispiel sei das Lambda Navigationssystem genannt,
welches geringe Mehrdeutigkeit und ein Positions-feststellendes
System hat, das mit Streifenidentifizierung (laneidentification)
und phasenstarren Oszillatoren im Schiff und auf den Festlandsstationen arbeitet. Das genannte System ist darin vorteilhaft,
daß es nicht extra Festlandsstationen erfordert, sondern nur eine zusätzliche Radiofrequenz benötigt, die lediglich für
den Bruchteil einer Sekunde während der Streifenidentifizierung benutzt wird. ·
Andere, ebenso benutzbare konventionelle Navigationssysteme
können das Hi Fix Decca,' Shoran, Hiran, Lorac A und B, DM Raydist,
Autotape DM 40, Toran und Loran C System sein.
Das die Empfänger 70 für Satelliten-Signale enthaltende Satelliten-Empfangssystem:
Die Empfänger 70 der Fig. 10 enthalten vorzugsweise ein Satellitenempfangssystem
MX702/HP der Firma Magnavox Co., Fort Wayne, · Indiana. -
Darin wird das sog. NNSS-Verfahren (Navy Navigation Satellite System) verwendet, bei dem eine Erdstation an der Oberfläche
der Erde Signale auffängt, die eine bestimmte Frequenzvariation zeigen und die von einem kreisenden Erdsatelliten stammen, der
sie mit konstanter Frequenz aussendet. Diese Frequenzvariation & f'ist ein genaues Maß der Relativgeschwindigkeitskomponente
(rate of change of the slant range) zwischen dem Sender (Erdsatelliten) und dem Empfänger■.
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Die Frequenzvariation ist somit beeinflußt durch die Bewegung
des Satelliten im Raum, die,Bewegung der Empfangsstelle hinsichtlich
Erddrehung und Eigenbewegung, z.B. als Fahrzeug, sowie durch Brechungseffekte auf den Weg zwischen Satelliten
und Pahrzeug.
Die Dopplerverscniebung ist bestimmt durch
£ f (24)
mit A f als Dopplerverschiebung,
ρ als der Komponente der Relativgeschwindigkeit zwischen
Satelliten und Pahrzeug,
c als Lichtgeschwindigkeit und
f als ausgesendeter Frequenz.
c als Lichtgeschwindigkeit und
f als ausgesendeter Frequenz.
Eine Messung der Dopplerverschiebung ergibt demnach ein äquivalentes
Maß der Relativgeschwindigkeitskomponente zwischen Sender und Empfänger.
Der Betrag der Frequenzverschiebung ist proportional der Geschwindigkeit
der Annäherung oder V/egbewegung, wobei der genaue Betrag abhängt vom Ort der Empfangsstation bezüglich zu
dem des Satelliten. Durch eine genaue Frequenzmessung der Dopplerverschiebung und bei genauer Kenntnis der Kreisbahn
des Satelliten wird es möglich, die absolute Position der Erdstation zu errechnen.
Toleranzen unter 0,1 Meilen können bei Anwendung dieser Dopplerverschiebungstechnik
und dem Empfänger 70 erzielt werden, da die gemessenen Größen, wie Frequenz und Zeit, auf ein Billionstel
genau gemessen werden können und da bei einer speziellen Dopplerverschiebungskurve aus einer Anzahl möglicher Satellitenwege
nur einer resultiert.
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Bei diesem offensichtlich einfachen .Anruf-Navigationssystem
(straight forward navigation system) treten zwei grundsätzliche Schwierigkeiten auf; die erste Schwierigkeit ist bedingt
durch eine Brechung der Radiowellen in der Ionosphäre, die zweite durch Abweichungen der Satellitenbahnen, vor allem infolge
der Erdabplättung und infolge von Erdgravitationsänderungen. ·
Zur Beseitigung der ersten Schwierigkeit sendet der Satellit
auf zwei oder mehr Frequenzen aus. Bei Aussendung der zweiten
Frequenz, die durch denselben Oszillator gesteuert wird, um
sicherzustellen, daß die Signale kohärent sind, wird es möglich, die Brechung zu korrigieren und den Brechungsfehler auf
einen sehr geringen Betrag zu vermindern.
Die zweite Schwierigkeit, welche verursacht, daß die Position
eines Satelliten unmöglich für mehr als drei oder vier Tage im voraus auf weniger als eine Meile genau vorhergesagt werden
kann, macht es nötig, die Ephermeridendaten des Satelliten in Almanachform zu veröffentlichen. Die NNSS Rechenzentren errechnen
künftige Kreisbahn-Ortsparameter der Satelliten und senden diese Informationen zu den Satelliten selbst. Letztere
speichern diese Informationen in ihren Speichern ab und senden
daraufhin die drei korrigierten Koordinaten des Satelliten alle zwei Minuten während Perioden von 12 bis 14 Stunden.
Das gegenwärtige NNSS,System enthält fünf Gruppen einschließlich
dreier Satelliten, eines Netzwerks von Satellitenverfolgungs-
und Empfangsstationen, eines Rechenzentrums, einer Eingabestation
und Navigaticnsempfangsgerät. Alle Bodenstationen sind untereinander durch ein Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungssystec
verbunden. Eezugszeiten für das gesamte System werden über Empfänger von den Standards des Naval Observatory "
erhalten.
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Das Navy Projekt beinhaltet ein System von vier Satelliten,
die in Kreisbahnen in einer Höhe von 600 Seemeilen umlaufen. Jeder Satellit wiegt etwa 90 Pfund und enthält zwei miteinander
im Einklang arbeitende Sender zur Aussendung der Kreisbahn-Ortsparatneter
und Zeitsignale, einen digitalen Speicher, eine Uhr zur Messung der Frequenz eines stabilisierten Oszillators,
einen Empfänger für EingabesignaIe und einen Phasenmodulator
zur Modulation von Dopplersendern.
Zusätzlich ist eine Pernneßausrüstung vorgesehen zurBereitstellung
von Informationen unter Berücksichtigung der Wirr kungsweise der Satelliteninstrumentation. Die Satellitensende-"
leistung beträgt etwa ein Watt und reicht zur Aussteuerung von auf 15-db begrenzten Bodenstationen, welche nichtgerichtete
Antennen verwenden.
Das NNSS-System verfügt über vier Bodenstationen zur Satelliten-Verfolgung,
von denen jede die Doppler-Frequenz aus beiden Satellitensendern mißt und automatisch hinsichtlich der Ionosphärenbrechung
korrigiert. Wenigstens eine der Satellitenverfolgungsstationen muß die Zeitimpulse des Satelliten aufzeichnen,
damit mit Standardzeitspannen, die vom Naval Observatory bestimmt werden, verglichen werden kann. Die hinsichtlich
der Brechungserscheinungen und kleinerer Fehler in Zeit- * Signalen korrigierten Dopplerdaten werden über Fernschreiber
zum Rechenzentrum übertragen.
Im Rechenzentrum nimmt man diese Daten zur Bestimmung der Satellitenkreisbahn, wonach künftige Satellitenpoeitionen
für die gewünschte und erforderliche Zeitspanne vorausberechnet werden. Zusätzlich werden zeitliche Fehler analysiert und
Korrekturen sowohl für die Uhrgeschwindigkeit wie auch für das Einstellen der Uhr festgelegt. Alle Rechnungen, die erforderlich
sind, die Satellitenbahndaten auf den neuesten Stand zu bringen, werden in wenigen Stunden durchgeführt. Ein Computer
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mit einer Kapazität einer IBM 7090 dient einer solchen Errechnung
der Kreisbahnen der vier Satelliten.
Die zum Satelliten zu sendenden korrigierten Daten werden vom
Rechenzentrum über Fernschreiber zur Eingabestation gebracht. Sobald sich nun der Satellit innerhalb des Sendebereichs der
Eingabestation bewegt, wird der Satellitenspeicher gelöscht und mit neuer Information gefüllt; ebenso wird die Satellitenuhr
neu eingestellt und im Gang reguliert. Daraufhin meldet
der Satellit alle ihm übermittelten Daten an die Eingabestation zurück, damit ein Vergleich zwischen der ausgesandten
und der empfangenen Information und eine Korrektur eventueller Fehler möglich wird. Sobald eine korrekte Ausführung und Speicherung der von der Eingabestation gesandten Daten im Satelliten
sichergestellt ist, wird dessen Speicher dergestalt verriegelt, daß keine weitere Information vom Speicher aufgenommen werden
kann, bis etwa zwölf Stunden vergangen sind} danach befindet
sich der Satellit wiederum innerhalb des Sendebereichs der Eingabestation. Das OTSS-System verfügt über zwei Eingaben-Stationen,
wobei die zweite Eingabestation erstrangig aus Gründen der Zuverlässigkeit und zu Zwecken entsprechender
Operationen eingesetzt ist.
Beim gegenwärtigen NlJSS-System wird das Integral der Dopplerverschiebung
über mehrere genau bestimmte Zwei-Minuten-Intervalle bestimmt. Gemäß Fig. 14 bewegt sich ein Satellit von
Punkt 1 zu Punkt 2 während eines Zwei-Minuten-Intervalls etwa
um eine Bahnstrecke von 450 Meilen. Der Satellit überträgt ein digitalkodiertes Wort alle zwei Minuten; diese Signale
können als sehr genaue Bezugszeit verwendet werden.
Während eines Durchlaufs eines Satelliten ist es möglich,
beispielsweise bis zu acht oder neun Zwei-Minuten-Intervalle (1-2, 2-3, 3-4 usw.) zu messen; nicht alle Durchläufe ergeben
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jedoch soviele meßbare Zwei-Minuten-Intervalle. Zur Bestimmung
der Position werden jedoch pur drei Intervalle benötigt. Pig.15 zeigt die durchschnittliche Stundenzahl zwischen Pestwerten
für drei Satelliten, wobei diese Daten aus "Transit-Navigation Satellite System for Offshore Operation" von Thomas A. Stansell
OECON 1968, New Orleans, 14/16 Februar 1968 entnommen wurden.
Der durch ionosphärische Brechungserscheinungen hervorgerufene Navigationsfehler bei Satelliten-Navigationssystemen kann dadurch
veranschaulicht werden, daß man beachtet, daß die maximale Erhebung der Dopplerkurve eine ungefähre Messung eines
schrägen Bereichs ist und daß die Brechung unmittelbar die Erhebung beeinflußt. Die Brechung vermindert die Erhebung, wodurch
die errechnete Position weiter vom Subsatellitenpunkt entfernt wird als dies geschähe, wenn keine Ionosphäre vorhanden
wäre. Durch gleichzeitiges Messen der Dopplerverschiebung bei zwei verschiedenen Frequenzen kann jedoch der Brechungsfehler
beim hier vorliegenden System beachtlich reduziert werden, so daß er unter 0,5 Seemeilen liegt.
Ebenso sind im NNSS-System Geschwindigkeitsfehler enthalten,
die jedoch Änderungen in der Dopplerkurve hervorrufen, welche insbesondere rechtwinklig zur "errechneten Position verlaufen.
Auf diese Weise wirken sich solche Geschwindigkeitsfehler nicht voll im errechneten Positionswert aus. Fig. 16 zeigt
Nord-Längen bzw. -Breitenfestwertfehler für jeden Knoten Geschwindigkeit, während Fig. 17 Ost-Längen bzw. -Breitenfestwertfehler ebenfalls für jeden Knoten Geschwindigkeit darstellt.
Selbstverständlich können ebenso andere Satelliten-Navigationssystece
außer dem oben beschriebenen NNSS-SysteE verwendet werden, sobald sie verfügbar sind, wie beispielsweise
das interferometrische Satellitensystem, wie es von der Firma
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Westinghouse Corporation vorgeschlagen wurde. Ebenso kann · "
J äas Autoscan Ranging Satelliten-Computersystem, das von der J, Firma General Electric Corporation vorgeschlagen wurde, benutzt werden, sobald es eingeführt ist.
Die Computer 72 und 78: ■ \ " .
Der HP-Computer 72 sowie der TI—Computer 78 können an sich
beliebige übliche Digitalcomputer sein; sie können auch durch einen einzigen größeren Computer ersetzt werden. In dem Ausftihrungsbeispiel
der Fig. 10 wird jedoch der HP-Computer 72 \'
durch die Type HP 2115 der Firma Hewlett Packard Corporation,
und der TI-Computer 78 durch die Type TI 2540 der Firma Texas {
Instrumente Inc., Dallas, Texas, dargestellt; Programme für
den HP 2115 Computer, welche die besprochene Satellitenfestwert
err echnung durchführen, werden unter HAPS-35563 oder ahn- j
liehen Zeichen von derFirma Magnavox Corporation feilgeboten. i:
Erster Anschluß 76:
Die Fig. 18 bis 24 umfassen den ©rsten Anschluß 76, der die
Verbindung zwischen dem Tl-Coiaputer 78 und dem HP-Computer
darstellt und einen unmittelbaren Zugriff zum Speicher des
Tl-Computers 78 erlaubt (direct memory access (DM) channel ;
interface logic drawer). Die in den Figuren erscheinenden *
Blockschaltbildsymbole sind nach Kilitary Standard-806, ver- |
öffentlicht vom Defense Department der US Airforce, gezeichnet. =
Das Blockschaltbild der Fig. 18 enthält einen Wortzähler,
einen Interrupt- oder Prioritätskreis sowie einen Synchronisationsschaltkreis, welche den Datenfluß zwischen den Computern
"78 und 72 in beiderlei Richtungen ermöglichen. Durch die Schaltkreise
werden auch Steuersignale erzeugt, durch die den Erfordernissen der einzelnen Kanäle jedes Computers Rechnung
getragen wird. In Fig. 13 findet man vier JK-Flip-Flops 2GO,
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202, 204, 206. Jeder Flip-Flop J-Eingang hat ein UND-Gatter '.
201 vorgeschaltet, jeder Flip-Flop K-Eingang ein entsprechen-; des UND-Gatter 208. Ein 2 MHz Taktpuls wird über eine Leitung
212 an die Taktpulseingänge der JK-Flip-Flops 200 bis 206 angelegt.
Die Nein-Ausgänge der· Flip-Flops werden mit F (False)
oder § bezeichnet, die Ja-Ausgänge mit T (True) oder Q. Der Nein-Ausgang deo Flip-Flops 204 führt an ein ODER-Gatter 214,
welches als Inverter geschaltet ist und dessen Ausgang ein Signal IT7N ist. Der Ja-Ausgang des Flip-?lopss 204 ist mit
einem ODER-Gatter 216 verbunden, dessen zweiter Eingang vom Ja-Ausgang des Flip-Flops 202 (WC2T) herrührt. Der Ausgang
des ODER-Gatters 216 führt an das UND-Gatter 210 am J-Eingang des Flip-Flops 206. Weitere Eingänge in dieses UND-Gatter bilden
Signale HPEF und 17AKN. Signale HP014N und WC2F, letzteres
aus dem Nein-Ausgang des Flip-Flops 202, führen in ein NAND-Gatter 218 und gleichzeitig in den Eingang des UND-Gatters
210 am J-Eingang des Flip-Flops 204; letzteres erhält als dritten Eingang ein Signal STEPC. Der Ausgang des NAND-Gatters
218 führt über ein als Inverter geschaltetes ODER-Gatter 220
an den einen Eingang eines NAND-Gatters 222. Eine Anzahl weiterer Verbindungen, und Signale werden noch in Fig. 18 dargestellt,
die nicht im einzelnen beschrieben werden sollen.
Die Wirkungsweise des Schaltkreises der Fig. 18 ist die, daß * die Flip-Flops 200 und 202 als Wortzähler arbeiten, um anzuzeigen,
wann eine Zweiwortdatenübertragung beendet wurde. Zwei Listenworte werden in dem Sphaltkreis benötigt, um eine
übertragung zwischen den Computern in einer von zwei Richtungen einzuleiten. Die Ausgangssignale der zwei Flip-Flops 200
und 202 arbeiten entsprechend einer logischen Schaltfolge, ue
eine Anzeige einer Worterfüllung vorzusehen.
Das Flip-Flop 204 dient der Erzeugung eines Interruptsignals an den Tl-Computer, falls dies erwünscht wird. Das Flip-Flop
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206 dient der Synchronisation für Eingangssignal-Quittiersignale
vom Tl-Computer.
Pig. 19 zeigt einen Übertragungssteuerkreis zur Steuerung von Daten zwischen den zwei Computern. Der Schaltkreis enthält
zwei JK-Flip-Flops 2.26 und 228, deren J-Eingängen UND-Gatter
232 und deren K-Eingängen UND-Gatter 230 vorgeschaltet sind. Der Nein-Ausgang des Flip-Flops 226 führt zusammen mit.
dem Ja-Ausgang aus dem Flip-Flop 228 an den Eingang eines NAND-Gatters 234, während die jeweils anderen Ausgangssignale
der zwei Flip-Flops an ein NAND-Gatter 236 gelegt sind. Die . Ja-Ausgänge der Flip-Flops 226 und 228 sind mit den Eingängen
eines NAND-Gatters 238 verbunden, dessen Ausgang über einen Inverter 240 ein Signal 107 RQN ergeben. Ein Signal 07AKN
führt über einen Inverter 242 an den einen Eingang eines ODER-Gatters 244, dessen anderer Eingang durch ein Signal
17AKC ausgesteuert wird, welches aus dem Ausgang eines NAND-Gatters
246 stammt. Die JK-Flip-Flops 226 und 223 werden durch
einen 2 MHz-Taktpuls auf einer Leitung 248 fortgeschaltet. Die Zeichnung der Fig. 19 zeigt noch weitere Leitungen und Signale,
die hier nicht im einzelnen aufgeführt werden sollen.
Wurden einmal die geeigneten Wortabfragen (word requests) vom
Steuerkreis der Fig. 19 durchgeführt, ändert sich der Zustand '
der Flip-Flops 226 und 228 in einer bestimmten Reihenfolge, um eine Übertragungssteuerung zwischen den Computern durchzuführen.
Beispielsweise besagt ein Wort HPEC, daß die Ausgänge
beider Flip-Flops Null sind. Stellen die Ausgänge der Flip-Flops 226 und 228 den Zustand LO dar, wurde eine V/ortzählungbestimmt;
der nächste Zustand der Flip-Flops 226 und 228 ist LL, um eine Abfrage festzustellen. Der Tl-Computer quittiert
die"Signale, die auftreten, ehe der Zustandswechsel der
Flip-Flops 226 und 228 zum Zustand OL auftritt, wobei ein
Kennungssignal erzeugt wird und die Flip-Flops 226 und 228
rückgestellt werden (recycle). -34-
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Fig· 20 zeigt die zwei 16-Bit enthaltenden Datenworte, die
benutzt werden, eine Datenübertragung zwischen den Computern su bewerkstelligen· Unabhängig davon, welcher Computer die
Datenübertragung beginnt, wird die Einleitungsinformationsübertragung
durch den einleitenden Computer in gleicher Weise
kodiert. Die A- und C-Felder des Datenworts enthalten je 14
Bits und bestimmen die folgende Information in demjenigen Computer, der die Einleitungsdaten erhält:
Das A-PeId bestimmt diejenige Speicheradresse, zu der und/
oder von welcher die gewünschte Übertragung einzuleiten ist; das C-PeId enthält eine Anzahl von 16-Bit Datenworten, welche
zu übertragen sind;
das P-PeId enthält Steuerinformation von demjenigen Computer,
welcher die Übertragungsabfrage veranlaßte; und
das L-PeId bestimmt, ob die gefragte Übertragung zu (1) oder vom (0) TI-CoiEputer 78 durchzuführen ist. Die Zwischenverbindung
zum TI-Computer wird vermittels eines PKA-Kanals 7 des Computers durchgeführt. Die Zwischenverbindung zum Hewlett-Packard
2115, HP-Computer 72 bewerkstelligt ein Hewlett-Packard
Standard Kanal (HP Teilenuraraer 02116-5195, interface
kit 12554A-M11), welcher in den HP 2115-Kanal 11 eingestellt
ist.
Fig. 21 zeigt ein Blockschaltbild zur Umwandlung der Ausgangsdaten
aus dem Hewlett-Packard 2115 HP-Computer 72 in Eingangsdaten
für den TI-2540 Computer 78. 16 ODER-Gatter 300-330 dienen
der Invertierung der aus dem Computer 72 koranenden Signale HP015C - HP 00OC, welche in Eingangssignale 1700II - 1715Ii für
den TI-Computer 78 umgewandelt werden. Pur das aus dem 0D3R- ,
Gatter 330 kommende Signal 1701N ist ein Torkreis vorgesehen, um Steuerinformation vor einem Eintritt in den TI-Computer 78
abzuhalten, die während der Polgesteuerung benötigt wurde. Ein Polgesteuersignal V/C1F aus dem Nein-Ausgang des Plip-Flops
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der Fig, 18 dient als zweites Eingangssignal am Eingang eines :
NAND-Gatters 332» dessen erster Eingang durch ein vermittels
eines Inverteis366 invertiertes Signal HPQ14C gespeist wird.
iig# 22 zeigt eis Block-Schaltbild zur Timwandlung von Dateneignalen,
die aus dem Auegang des Tl-Computers 78 zum Eingang
dee HP-Computers 72 gesandt werden. Von insgesamt 16 NAND-öattern
werden 14 HAISS-Gatter 378-404 in Fig. 22 dargestellt,
welche als Inverter wirken und die !Di-Signale 0702N-0715N in
HP-Signale HP113G -äPtÖOC umwandeln.
Pig« 23 zeigt die restlichen zwei umzuwandelnden Dätenbitwege
gemäß der in Pig. 22 gezeigten Umwandlung, wobei ein Weg mit
einer !torschaltung versehe© ist,* um Steuerdaten von Seiten
des HP-Computers t2 ffliteinzuttihren. Ein NAND-Gatter 406 stellt
einen üblichen Inverter nach Art der in Fig. 22 gezeigten Inverter
dar» wodurch ein Signal 0700H-in ©in HP-Signal 1150
umgewandelt wird, Die !Eingänge von NAND-Gattern 408 und 410
werden mit Steuersignalen beaufschlagt. Die Ausgänge der
KAHD*eatter sind .an öie Biögäsige eines ODER-Gatters 412 gefunrt,
dessen Ausgang über einen als Inverter geschaltetes
HAND-Gatter 414 an «hen eisten Eingang eines HAND-Gatters 416
führt» dessen anderer Hingang von einem Signal 0701N beaufschlagt
wird,
Der Ausgang des liAHD-Gatters 416 führt das Signal HP1140 als
ein weiteres 'Eiagaögssignal für den HP-Gomputer 72.
Fig. 24 zeigt ein entsprechendes Flußdiagramm für den HP-Computer
72 zur Durchführung einer Datenübertragung zwischen den Computern 72 und 78. Beim Yerfahrensschritt-420 wird ein
Eintritt in den HP-Computer 72 vorbereitet, wodurch bei 422 Kanal 12des Computers gesetzt wird. Bei 424 wird angefragt, <
ob Kanal 12 verfügbar (interrupted) ist, indem eine Kennung
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?O139OC 3{
verwendet wird. Steht der Kanal 12 zur Verfügung, wird der Eingangswert in 426 nach A oder B eingeladen. Der Inhalt von
A oder B wird nun aufbewahrt, indem man ihn in 428 speichert.
In 430 wird abgefragt, ob die Übertragung beendet ist. Ist sie vollständig durchgeführt, erhält man in 432 Daten, welche
in 434 zu einem Kanalregister geschafft und in 436 in dieses eingeladen w-erden; in 438 wird eine Anzeige der Verfügbarkeit
des Kanals 12 vorgesehen. In 440 werden Listenworte eingebracht.
Zur Ausgabe von Daten aus dem HP-Compter 72 in den Tl-Computer
78 erhält man beim Verfahrensschritt 440 Daten aus dem Speicher, welche man bei 442 in ein Kanalregister bringt. Die
Steuerleitung am Ausgang des Kanals wird bei 444 gesetzt, wonach in 446 angezeigt wird, ob Kanal 12 verfügbar (interrupted)
ist. Bei 448 wird angezeigt, ob die Übertragung durchgeführt ist. Der HP-Computer 72 wird auf diese Weise über den Empfang
eines Verfügbarkeitssignals des Kanals 7 (Channel 7 interrupted) durch den Computer 78 unterrichtet; überdies erfolgt
seine Unterrichtung über die Ausführung einer Eingabe des Datenworts 1 in den Computer 78 durch Erhalt eines Kanal 12. .
Kennungs- und/oder Verfügbarkeitssignals (channel 12 flag and/ or interrupt signal). Bei Erhalt des Verfügbarkeitssignals des
Kanals 12 wird das Datenwort 2 in das Kanal 12 Ausgabedatenregister eingespeichert. Nach Durchführung einer Übertragung
des Datenworts 2 meiden beide Computer 72 und 78 ihre Absicht an, die Übertragung durchzuführe/n; dabei setzt eine durchgeführte
Übertragung des Datenworts 2 voraus, daß beide Computer 72 und 78 eine solche Durchführung wünschten. Der Computer 78
kann nun seinen Kanal 7 für diejenige Übertragung in Betrieb nehmen, welche durch die Datenworte 1 und 2 beschrieben wird■.
Der Computer 72 setzt nun dazu an, die beschriebene Datenübertragung durchzuführen. Das P-FeId des Datenworts 1 wird nicht
in den Computer 78 übertragen, da es Informationen beinhaltet, welche lediglich die Anschlußkreise betreffen. -37-
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Zweiter Anschluß 56:
In den Blockschaltbildern der Pig. 25 bis 35 werden Schaltkreise des zweiten Anschlusses 56 dargestellt. Die Pig. 25
zeigt einen Anschluß zwischen dem synchrodigitalen Umsetzer 52 und den TI-Computer 78. Insgesamt 16 NAND-Gatter 450 haben
je einen gemeinsamen Toreingang, welcher zum Ausgang
eines NAND-Gatters 466 zurückführt; diese gemeinsame Torleitung führt ein Signal H0LD12N. Die jeweils zweiten Eingänge
.der NAND-Gatter werden mit Signalen GNDW-SD13N beaufschlagt.
Die Signalnamen an den Ausgängen der NAND-Gatter sind 1200C
bis 1215C; letztere bilden EingangsSignaIe in den Computer
Pig. 26 zeigt NAND-Gatter 468 bis 483 zur Übersetzung von Aufkursdaten
(on course data, tangentiale Components), aus dem akustischen Dopplerradarsystem 54? die als entsprechende digitale
Signale in den TI-Computer 78 eingeführt werden sollen.
Ein nicht gezeichneter Teil der Übersetzung ist den durch die Pig. 26 dargestellten Kreisen vorgeschaltet; auf diese Vfeise '
erfolgt eine Umschlüsselung der Ausgangssignale aus dem akustischen
Radarsystem 54 von vier Bits auf ein Bit, wonach der Schaltkreis der Pig. 26 mit solchen Signalen beaufschlagt
wird. Die 16 NAND-Gatter 468 bis 483 weisen je einen geneinsamen
Toreingang auf, welcher ein Signal H0LD18N führt und
von einem ODER-Gatter 484 gespeist wird. Ein Signal ADMDC aus dem Radarsystem 54 speist über ein als Inverter geschaltetes
ODER-Gatter 485 den zweiten Eingang des NAND-Gatters 469. In ähnlicher Weise werden die zweiten Eingänge der· NAND-Gatter
470 bis 483 mit Signalen AD0N42N bis AD0N11N gespeist. Signale ADONOOC bis ADOIH 5C bilden die Ausgänge der NAND-Gatter 468
bis 483 und die Eingangssignale in den Computer 78.
Pig. 27 zeigt den entsprechenden Anschluß für Außerkursdaten
(off-course data, querab-hackbord Componente) aus dem aku-
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stischen Radarsystem 54 in den TI-Computer 78. Dem Anschluß
dienen 16 NAND-Gatter 487 bis 502, deren jeweils erster Eingang mit einem Eingangssignal H0ID19N gespeist wird, das aus
dem Ausgang eines ODER-Gatters 503 kommt. Die Außerkursdaten-Bignale
wurden, wie anläßlich der Pig. 26 erläutert, aus vier Bits in ein Bit umgeschlüsselt^ und treten so in die jeweils
zweiten Eingänge der NAND-Gatter 487 bis 502 ein, deren Ausgangssignale ADOi1OOC bis AD0F15C lauten, welche zum TI-Computer
78 laufen.
Die Fig. 28 zeigt einen Anschluß zwischen dem EM Log 60 und dem TI-Computer 78. Sechzehn NAND-Gatter 505 bis 520 wirken
in ähnlicher Weise als Signaltore, indem jeweils ein erster Anschluß mit einem Torsignal H0LD11N verbunden ist, welches
aus dem Ausgang eines Inverters 521 stammt, dessen Eingang ein Signal H0LD11C bildet. Die jeweils zweiten Eingänge der
NAND-Gatter 505 bis 520 nehmen die Signale aus dem EK Log auf, welche mit GNDlI bis 1111F bezeichnet sind. Die zum TI-Computer
78 laufenden Signale aus den Ausgängen der NAND-Gatter 505 bis 520 tragen die Namen 1100C bis 1115C
Fig. 29 stellt einen Datenpuffer und seine Taktsteuerung dar, der zwischen den Ausgang des EM Log 60 und den Schaltkreis der
Fig. 28 geschaltet ist und welcher vorzugsweise keine neuen Daten aus dem EM Log 60 aufnimmt, wenn sie nicht eine kontinuierliche
und stetige Änderung der vorhergehenden Daten darstellen; auf diese V/eise soll eine Eingabe fehlerhafter Informationen
von Seiten des EM Log in den T-Computer 78 vermieden werden.
Im Blockschaltbild der Fig. 29 befinden sich vier JK—Flip-Flops
525 bis 528, deren J-Eingängen NAND-Gatter 530, 532, 534, und deren K-Eingängen NAND-Gatter 529, 531, 533, 535 vorgeschaltet
sind. Ein 1-KHz-Taktpuls 1 MN dient über eine Lei-
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tung 537 der Portschaltung jedes Flip-Flops 525 bis 528. Das
Flip-Flop 525 mit Ausgangssignalen 111 heiße auch erstes Flip-Plopt
das Flip-Flop 527 mit Ausgangssignalen 112 auch zweites
Flip-Flop, das Flip-Flop 526 mit Ausgangssignalen' 113 drittes
Flip-Flop, und das Flip-Flop 528 mit Ausgangssignalen 114 viertes
Flip-Flop. Ein Signal HOLD11C auf einer leitung 538 ist
an jeweils einen Eingang der den J-Eingängen der vier Flip-Flops vorgeschalteten UND-Gatter 530, 532, 534, 536 gelegt
und definiert eine Abfragezeit, während der keine Datenausgabe aus dem Datenpuffer an den TI-Computer erfolgen soll
(Fig. 28, Signal HOLD11C), da der Puffer evtl. mit neuen Daten
von Seiten des EM Log 60 beladen wird.
Jeweils der Nein-Ausgang der zweiten und vierten Flip-Flops
(112 F des Flip-Flops 527 und 114 F des Flip-Flops 428) ist an
den Eisgang eines NAND-Gatters 539 gelegt, dessen Ausgangssignal
die Bezeichnung EMCLKN trägt und als Taktpuls-Eingangssignal
für 12 vorzugsweise als JK—Flip-Flops ausgebildete Speicherzellen
540 bis 551 dient. Letztere stellen den Datenpuffer
dar, dessen Zelle 540 das höchstwertige Bit des vom EM Log 60
erhaltenen Datenworts, und dessen Zelle 551 das niedrigstwertige Bit desselben Worts epeichert. Die Bit-Ausgänge aus dem
EM Log 60 werden mit EMOOC bis EM11C bezeichnet und an die Vorwahleingänge der Zellen 540 bis 551 herangeführt. Die Ausgangßsignale
aus der Zelle 540 sind mit 1100 bezeichnet, die aus der Zelle 551 mit 1111. Die Ausgangssignale aus den Nein-Ausgängen
der Zellen 540 bis 551 tragen somit die Bezeichnung 11Q0F bis 1111F; letztere bilden die Eingangssignale an die
zweiten Anschlüsse der in Fig. 28 gezeigten NAND-Gatter 505 bis 520.
Das aus dem NAÜD-Gatter 539 kommende Taktpuls-Signal EMCLKN
zur Fortschaltung der Speicherzellen des Datenpuffers wird nur dann aktiv, wenn entweder das zweite oder das vierte
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Flip-Flop (527 bzw. 528) auf Ein geht.
Der Schaltkreis der Fig. 29 wirkt so, daß, wenn das letzte Datenwort aus dem EM log 60 in den Zellen 540 bis 541 gespeichert
sei, die Flip-Flops 525 bis 528 nicht gestatten, daß sich der Inhalt des Datenpuffers ändert, bevor sich nicht die
Ausgangsdaten aus dem EM Log 60 geändert haben. Eine erste Wirkungsweise kann so sein: Ist das niedrigstwertige Bit des
vom EIi Log 60 gesandten Datenworts größer als das entsprechend niederigstwertige Bit des Inhalts des Datenpuffers, welches in
der Zelle 551 gespeichert wird, werden di^. Flip-Flops 526 und
528 gesetzt. Eine Sekunde später gehen die Flip-Flops 525 und 527 auf Ein, um das neue Datenwort in die Zellen 540 bis 551
des Datenpuffers einzulassen. Ist andererseits das niedrigstwertige Bit aus dem EM Log 60 verschieden zum niedrigstwertigen
Bit der Zelle 551, gehen die Flip-Flops 525 und 527 auf Ein, wonach eine Mikrosekunde später die Flip-Flops 526 und 528
gesetzt werden, um in den Datenpuffer neue Daten hereinzulassen. Der Datenpuffer mit den Zellen 540 bis 551 speichert
die Information so lange, bis das niedrigstwertige Bit des Inhalte des Datenpuffers sich vom niedrigstwertigen Bit des
vom EM Log 60 geschickten Worts unterscheidet.
In einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung kann die Wirkungsweise der Fig. 29 in Verbindung mit der Fig. 28 jedoch
die sein, daß das erste Flip-Flop (525) zur Zeit H0LD11C dann oit einem ersten 1 MHz-Taktimpulp 1 KHN auf der Leitung 537
gesetzt wird, wenn das niedrigstwertige Bit 1111T des Speichers
551 aus dem Datenpuffer auf Ein i3t. Eine Mikrosekunde später, d.h. mit dem nächstfolgenden 1 MHz-Taktpuls 1 MHN erfolgt ein
Setzen des zweiten Flip-Flops (527), das nur eine Mikrosekunde lang auf Ein bleibt. Das erste Flip-Flop geht gleichzeitig rait
dem zweiten Flip-Flop auf Aus. Vährend der eine Mikrosekunde währenden Ein-Zeit des zweiten Flip-Flops wird durch dieses
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der Taktpuls EMCIKN zur Neubeladung des Datenpuffers erzeugt. Eine zweite Möglichkeit zur Neubeladung des Datenpuffers ist
dann gegeben, wenn während des HOLD11C-Signals auf der Leitung
538 und eines 1 MHz-Taktpulses.1 MHN auf der Leitung 557 das Signal EM11C hoch und das Signal 1111T niedrig ist. Durch
letztere Bedingungen ist die TJND-Bedingung am Eingang des UND-Gatters
532 erfüllt, so daß der J-Eingang des dritten Flip-Plops
(526) hoch kommt. In Analogie zum vorhergebrachten wird
durch das zu einer ersten 1 MHz-Taktpulszeitgesetzte dritte
Plip-Plop verursacht, daß eine Mikrosekunde später, also zur zweiten 1 MHz-Taktpulszeit, das vierte Plip-Plop (528) auf
Ein geht. Dieses wirkt nun wie zuvor das zweite Plip-Plop, indem eine Mikrosekunde lang der Taktpuls EMCLKN wirksam wird,
wonach das dritte und vierte Plip-Plop rückgesetzt werden.
Pig. 30 zeigt Anschlußkreise innerhalb des zweiten Anschlusses
56 der Pig. 10, welche eine Verbindung zwischen den Längstwellenempfängern
64 und dem Tl-Computer 78 ermöglichen; es ist nur ein Anschlußkreis für einen Längstwellenempfängerausgang
dargestellt; die für die übrigen Längstwellenempfänger notwendigen
Anschlußkreise können dem hier dargestellten, entsprechen. Das Blockschaltbild der Pig. 3 enthält drei Plip-Plops 556,
558, 560, welche als JK-Plip-Plops ausgebildet sind,deren Taktpulseingang
über ein Signal 2 MHN auf einer Leitung 562 mit 2 MHz betrieben wird. UND-Gatter 564, 566 bilden jeweils die
Eingänge für die J-und K-Anschlüsse der Plip-Plops. Ein NOR-Gatter
568 leitet die Ausgangssignale aus UND-Gattern 570, an jeweils einen Eingang der UND-Gatter 564, 566 am Eingang
des Plip-Plops 556. Ein ODER-Gatter 574 empfängt ein Signal
H0LD14T sowie Nein-Ausgänge aus den Plip-Plops 558 und 560, um sie an einen Eingang des UND-Gatters 572 anzulegen.
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Ein NOR-Gatter 576 nimmt diese Ausgangssignale von UND-Gattern 578 und 580 auf, und führt sie an das dem J-Eingang des Flip-Flops
558 vorgelagerte UND-Gatter 566. In gleicher Weise nimmt ein NOR-Gatter 582 die Ausgangssignale von UND-Gatter 584 und
586 an, um sie an dasjenige UND-Gatter 566 weiterzureichen, welches dem J-Eingang des Flip-Flops 560 vorgeschaltet ist.
Ein Signal V2UCN wird an den ersten Eingang des UND-Gatters 586 sowie an ein NAND-Gatter 588 herangeführt. Ein Signal V2DCN
reicht ebenso an den Eingang des UND-Gatters 578 wie an den eines NAND-Gatters 590. Ein NOR-Gatter 592 nimmt die Ausgangssignale
aus den NAND-Gattern 588 und 590 auf und leitet sie an die UND-Gatter 564 vor den X-Eingängen der Flip-Flops
558 und 560.
Ein ODER-Gatter 594 führt zu einem Eingang eines NAND-Gatters 596, welches wiederum mit einem ODSR-Gatter 598 verbunden ist,
aus dem ein Signal VRESN kommt. Letzteres Signal wird zusammen mit einem Signal V2PRM an den Eingang eines NAND-Gatters 600
geführt, dessen Ausgang über einen Inverter 602 an die UND-Gatter 584 und 580 führt. Ein NAND-Gatter 604 nimmt das Signal
V2PRN sowie das Nein-Signal aus dem Flip-Flop 560 und das Ja-Signal aus dem Flip-Flop 55.8 (V2C1T) auf und gibt an seinem
Ausgang ein Signal V2YDC ab, das nach Invertierung durch einen Inverter 608 mit V2YDY benannt wird. In ähnlicher Weise nimmt
ein NAND-Gatter 606 die Signale V2BRN, V2C1F (Nein-Ausgangs-Signal
aus dem Flip-Flop 558) und V2C2T (Ja-Ausgangssignal aus dem Flip-Flop 560) auf und führt ausgangsseitig an einen Inverter
610.
Zur Wirkungsweise des Schaltkreises der Fig. 30 ist zu sagen, daß ein Signal für den Trägerpegel (carrier-level) des VLF-Signals
eines Empfängers im Flip-Flop 556 gespeichert wird. Das Ja-Ausgangssignal (V2AT) aus dem Flip-Flop 556 ist dann
hoch, wenn die Amplitude ausreichend hoch ist. Das Flip-Flop
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558 speichert ein Signal, welches einen Abwärts-Zählvorgang :
anzeigt. Letzteres Signal bedeutet, daß der betreffende VLF-Empfanger
eine Phasendeltrementierung mit 0,1 Mikrosekunden
ale erforderlich anzeigt. Ein Signal für einen Hochzählvorgang
wird durch das Flip-Plop 560 abgespeichert, das die Erfordernis
einer mit 0,1 Mikrosekunden ablaufenden Phaseninkrementierung signalisiert· Das Signal V2FRN zeigt eine Empfängerpriorität
an und stammt aus einem Prioritätsschaltkreis, der im folgenden beschrieben werden soll; es besagt, daß der gegenwärtige
Empfänger den gegenwärtig höchsten Prioritätsrang zur Eingabe in den Tl-Computer 78 aufweist.
Nur jeweils ein VXF-Empfanger kann während einer Zeiteinheit
Signale an den Tl-Computer 78 senden. Das Signal V2YDC zeigt
einen erforderlichen Abwärtszählvorgang für den zweiten Empfänger
an. Während ein aus dem UAND-Gatter 606 stammendes Signal
Y 2YUC besagt, daß für den zweiten Empfänger ein Hochzählvorgang
erforderlich wird« Ein Eückmeldesignal (Acknowledge AKC),
welches aus dem im folgenden zu beschreibenden Schaltkreis
stammt, wird als Eingangssignal für das Gatter 594 benutzt.
Das resultierende Signal VRSSN, welches am Eingang des NAND-Gatters
600 ansteht, wirkt als Bücksetzsigtial, um die Flip-Flops
558 und 560 nach einer Eingabe in den Computer zurückzustellen.
Die Fig. 31 zeigt das zuvor erwähnte Prioritätsnetzwerk zur
Bestimmung der gegenseitigen Prioritäten der VLF-Empfanger
zur Eingabe in den Tl-Coraputer 78. Die Ergebnisse eines Aufwärts-
oder Abwärtszählvorgangs eines jeden der VLF-Empfänger
werden in Eingänge von ODER-Gattern 620 bis 626 eingegeben.
Die Ausgänge aus den Gattern 620 bis 624 führen an Eingänge
von NAND-Gattern 628 bis 632. Das Ja-Ausgangssignal aus einem
Flip-Flop 634 ist zurückgeführt an UND-Gatter 636 und 638,
welche den J- und K-Eingängen desselben Flip-Flops vorgeschal-
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tet sind j überdies führt der Ja-Ausgang des Flip-Flops an weitere
Eingänge der NAND-Gatter 628 bis 632. Der Ausgang des ODER-Gatters 626 ist ebenfalls mit Eingängen der UND-Gatter
636, 638 verbunden. Der Nein-Ausgang des Flip-Flops 634 führt an einen Inverter 640, während das Ja-Ausgangssignal des Flip-Flops
634 auch noch mit ODER-Gatter-Eingängen von ODER-Gattern
642 bis 646 verbunden ist, deren weitere Eingänge mit den Ausgängen der NANU-Gatter 628 bis 632 Verbindung haben. Des Flip-Flop
634 erhält an seinem Taktpulseingang ein 2 KHz-Taktpulssignal.
Das Auf- und Abwärtszählen der verschiedenen. Empfänger wird
über die Gatter 620 bis 624 gespeist. Entsteht ein Bedarf für eine Phasenzählung von Seiten eines Empfängers, so erzeugt
das Flip-Flop 634 ein Unterbrechungssignal (interrupt signal).
Das Ausgangssignal aus dem Gatter 642 bedeutet den höchsten Prioritätsrang,' so daß jede vom ersten VLF-Ecpfanger entdeckte
Phasenänderung als erstes an den Computer 78 weitergegeben wird. Nachfolgende Phasenänderungen anderer VLF-Ecpfänger erhalten
niedrigere Prioritäten zur nachfolgenden Einspeisung in den
Computer 78.
Fig. 32 zeigt einen Anschluß zur Übermittlung der längstwellenempfängersignale
der Smpfänger 64 an den Tl-Cocputer 78 in der
dem Computer passenden Form. Sechzehn NAND-Gatter 650 bis 680 verfügen über je einen gemeinsamen Eingang, der an den Ausgang
eines NAND-Gattern 632 zurückführt. Das Eingangssignal des
NAND-Gatters 682 besagt, daß der' betreffende VLF-Empfanger
vom TI-Computer 78 angewählt würde. Die zv/eiten Eingänge der
NAND-Gatter 650 bis 662 erhalten ein gemeinsames Signal GKDV/. Die restlichen zweiten Eingänge der NAND-Gatter 664 bis 680
erhalten Signale A5, AA, V3, AT bis VIYUIi. Aus den NAND-Gattern
650 bis 680 kommen Signale A5A314OOC bis A5A3U15C,
welche zum Eingang des TI-Ccmputers 78 führen.
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Pig. 33 zeigt einen Teil eines Verteiler- und Steuerkreises innerhalb des zweiten Anschlusses 56 (processor bus controller
circuit) zur Ablaufsteuerung und Synchronisation für die einzelnen Fühlereingänge. Zwei JK-Flip-Flops 686, 688 werden durch
einen 2 MHz-Taktpuls 2MHN über eine Leitung 690 fortgeschaltet.
Jedem J- bzw. K-Eingang der Flxp-Plops sind UND-Gatter 694 bzw.
692 vorgeschaltet. Ein NAND-Gatter weist eine Vielzahl von Eingangssignalen
CAX02N bis CAX15N, CQH und AB05C auf und erstellt
seinerseits ein Ausgangssignal PEC, das sowohl an die Eingänge des Flip-Flops 686 als auch an einen Inverter 698 geführt wird.
Sechzehn NAND-Gatter 700 bis 730 sehen sechzehn Ausgänge AE06C
bis AB05C vor. Der Ausgang aus dem Inverter 698 findet Eingang
in die NAND-Gatter 700, 704, 708, 712, 716 und 720 bis 730.
Ein Signal VCCW liegt an den Gattern 702, 76, 710, 714 und 718
an. Signale CAX07N bis CAX06N führen jeweils auf Eingänge der Gatter 700, 704, 708, 712, 716 und 720 bis 730.
Der Schaltkreis der Fig. 33 arbeitet so, daß das Flip-Flop 688 zur Synchronisation beim Übertragungszustand des Systems dient.
Das Flip-Flop 686 synchronisiert das Signal PEC mit einem Anschluß-Taktpuls (interface clock). Dadurch wird der Computer 78
in die Lage versetzt, eine einzelne Übertragung zu derjenigen Vorrichtung durchzuführen, welche die Adresse aufweist, die
durch die Gatter 700 bis 730 angezeigt werden.
Fig. 34 zeigt einen weiteren Teil der von den Fig. 33 bis 35 dargestellten Verteilersteuerung; es werden JK-Flip-Flops 740,
742, 746 und 754 ausgewiesen, wobei jedem J- bzw. K-Eingang ' eines Flip-Flops 740 bis 746 UND-Gatter 750 bzw. 748 vorgeschaltet
sind. Das Flip-Flop 754 hat an seinem J-Elngang ein UND-Gatter 770 und an seinem K-Eingang ein UND-Gatter 772.
Ein 2 MHz-Taktpuls schaltet in Form des Signals 2MHN das Flip- ■
Flop 746, doch als Signal 2 MHC die Flip-Flops 740,.742 und 754..
Das Signal 2MHC stammt aus einem Inverter 752, dessen Eingang durch das Signal 2MHN ausgesteuert wird. .g
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20139CG
Der Ja-Ausgang des Flip-Flops 742 ist an das UND-Gatter 748 des Flip-Flops 740 und 770 des Flip-Flops 754 geführt. Ein
zweiter Eingang des UND-Gatters 770 ist mit dem Ja-Ausgang des Flip-Flops 740 verbunden. Das UND-Gatter 772 empfängt
ein Signal PEF sowie ein Signal PITF, welchletzteres das Ausgangssignal
aus dem Nein-Ausgang des Flip-Flops 754 darstellt. Dasselbe Signal erzeugt über einen Inverter 774 ein anderes
Signal BITN. Der Nein-Ausgang aus dem Flip-Flop 746 ist in einen Eingang eines NAND-Gatiers 776 geführt. Weitere Eingänge
des NAND-Gatters 776 empfangen Signale PBGOT und PET. Der Ausgang aus dem NAND-Gatter 776 führt auf ein ODER-Gatter 778,
dessen zweiter Eingang vom Signal PC1F beaufschlagt wird, welches das Ausgangsßignal aus dem Nein-Ausg3ng des Flip-Flops
740 ist. Letzteres Signal erzeugt über einen Inverter 780 ein Quittiersignal AKN (acknowledge). Der Ja-Ausgang aus dem Flip-Flop
740 (signal PC1T) liefert über einen nachgeschalteten Inverter 87 das bereits erwähnte Quittiersignal AKC, welches im
Schaltkreis der Fig. 30 auftrat. Die Flip-Flops 740 und 742 arbeiten mit synchronen Signalen, während das Flip-Flop 746 ein
Signal RDYM, welches aus einem ODER-Gatter 766 entstammt, mit dem 2 KHz-Taktpuls synchronisiert.
Fig. 35 zeigt einen weiteren Teil der Zuteilarsteuerung innerhalb des zweiten Anschlusses 56, durch welche das Ausgangssignal
aus jeweils einem der Sensoren in zeitlicher Hintereinanderfolge in den Computer 78 geleitet wird. Sine Spannung VCC,
beim gezeigten Ausführungsbeispiel vorzugsweise 5 Volt, wird an Widerstände 800 bis 830 angelegt, um durch Verdrahtung erzeugte
Oderfunktionen (wired OR functions) zu erzeugen. Im Schaltkreis der Fig. 35 sind weiterhin sechzehn NAND-Gatter ,
832 bis 862 enthalten, deren jeweils einer Eingang eine gemeinsame Leitung führt, die durch ein Signal DEN beaufschlagt
wird. Der jeweils zweite Eingang der NAND-Gatter empfängt Signale 0OC bis 15C und ist überdies mit je einem der Widerstände
800 bis 830 verbunden.
-47-
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20139CG
In den Pig. 33 bis 35 wurden übliche Adresslerkreise aus Gründen der vereinfachenden Beschreibung weggelassen. Das an das
NAND-Gatter 832 führende Signal OOC der Pig. 35 stellt-ein
Torsignal für jedes 2TuIl-BiI; eines speziellen Geräteeingangs
dar. Das Signal O1C dient als Eins-Bit für jeden Geräteeingang usw. Mit dem hier vorliegenden Schaltkreis wird durch die
Verteilersteuerung nur jeweils ein Pühler während einer Zeiteinheit
adressiert, so daß der Computer 78 sequentielle beschickt wird und nur jeweils ein Wort während einer Zeiteinheit
von einem angewählten Pühler erhält.
Betrieb des Tl-Conputers 78:
Pig. 36 stellt ein tJbersichtsflußdiagramm der Wirkungsweise
des Computers 78 betreffs der verschiedenen Pühler eilig änge dar. Es sind vier im allgemeinen periodisch verlaufende Unterbrechungsvorgänge
(interrupts) vorgesehen, welche bei etwa 10
Millisekunden, T/2 bis 1 Sekunde, 2 Minuten und - im Falle
eines Unterbrechungsvorgangs, der zur Aufnahme und Bestimmung eines Satellitenfestwerts dient - zu verschiedenen Zeiten
auftreten, welchletstere aus Gründen der vereinfachenden Beschreibung
zu durchschnittlich zwei Stunden angenommen seien. Ebenso sind zwei weitere Unterbrechungsvorgänge, ein VLP-Unterbrechungsvorgang
und eine VLF-Berichtigung (VLP update)
vorgesehen.
Während der 10 Millisekunden-Unterbrechung werden in einem
Verfahrensschritt 900 der Pig· 36 der Kreisel-Kompaß, der
V/assergeschwindigkeitsmesser und die Pühler des Dopplerradars
abgelesen; die Pühler werden "während dieser Unterbrechungszeit ebensoauf Ein, Aus oder in andere Schaltstellungen
gebracht. Der Sinus und Cosinus des Kreiselkompaßkurses wird in 902 errechnet. In 904 erfolgt die Bestimmung der nördlichen
und östlichen Komponenten der Wassergeschwindigkeit, während
• . -48-
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20139CG
in 906 die relativen Bewegungen, die aus dem Dopplerradar
und aus dem Wassergeschwindigkeitsmesser abgelesen und bestimmt wurden, addiert werden. In 908 erfolgt eine Datenausgabe
bzw. ein Programmausgang.
Während der 1/2 bis 1 Sekunde andauernden Unterbrechung
werden in 910 aus den gespeicherten Daten bestimmte Informationen festgehalten (frozen) und/oder eingesammelt. Die
Information wird nicht nur aus der in 906 stattgefundenen Akkumulation eingesammelt, sondern auch aus der Berichtigung
der VLF-Abfrage der VLP-Zähler in 912. Dort wird der
Zustand der VLP-Zähler auf Ein bzw. auf Aus gebracht, wonach die Berichtigungen der VLP-Daten bei 914 ausgegeben werden.
Falls eine Fühlerzustandsänderung eintrat, werden die für die Fühlereingänge vorgesehenen optimalen Gewichte bei 912
erneut berechnet, wobei das oben beschriebene Verfahren angewandt wird. In 912 wird ebenso eine Filterung und Korrelation der VLF-Signale durchgeführt. Die optimale Position
wird aus dem letzten 2-Minuten-Festwert in 914 errechnet.
In 916 gelangt der errechnete Positionswert zur Anzeige.
In 918 wird die Errechnung der zweckmäßigen Punktionen aus
Position, Zeit und Geschwindigkeit durchgeführt und in 920
angezeigt. Bei 922 endigt das Programm.
Bei jeder 2-minütigen Unterbrechung (2-minute-intervall) wird
in einem Verfahreneschritt 924 die vorhergesagte VLF-Ablesung der augenblicklichen Position während der nächsten 2-Minuten-Periode
errechnet. Die Vorhersage aus der letzten 2-Minuten-Unterbrechung
für die augenblickliche Zeit und Position wird in 926 berichtigt. Die optimalen Gewichtsfaktoren werden bei
928 errechnet, und die optimale Position wird bei 930 errechnet. Die Fositionszeit und die VL?-Ablesungen in der Liste
werden bei 932 sichergestellt und nach 9I8 übergeben, welches
auch die Daten der 1/2 bis 1"Sekunden-Unterbrechung verarbeitet.
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20139OC HS
Das Programm der VLF-Berichtigung für jeden Empfänger umfaßt
ein an sich bekanntes, abwärts gerichtetes Auswiegen (scaling •down) der augenblickliehen, nach dem Prinzip des kleinsten
Fehlerquadrats ausgewerteten Matrix in 934. Die in 936 nach
dem Prinzip des kleinsten Fehlerquadrats ausgewertete Matrix
der aufgelisteten Daten wird in 936 zu der sieh durch die
Auswertung ergebenden Matrix addiert, d.h. der jeweils errechnete Wert wird zum Ausgangswert hinzugezählt. Die im
voraus ausgewählten Norma!gleichungen werden in 938 gelöst
und die Parameter eines jeden Empfängers berichtigt. In 940 endet dieses Programm. '
Das zur Aufnahme der Meßwerte und zur Erstellung eines Satellitenfestwerts
vorgesehene Unterbrechungsprogramm beginnt mit 942, wo Daten aus dem HP-Computer 72 aufgenommen werden. In
944 wird die Satellitenfestwertzeit in der Sicherstellungs-.liste,
welche im Verfahrensschritt 932 erstellt wurde, aufgefunden»
Der Festwertsfehler wird zu den vorhergehenden Satellitenfestwerten linear zurückverteilt. Diese Verteilung
erfolgt mittels einer Datenverbindung zum Programm der VLF-Berichtigung
im Verfahrensschritt 936. Das VLF-Beriehtigungsprogramm
wird bei 948 aufgesetzt; es hat bei 950 einen Programmausgang. Weitere Einzelheiten können aus dem Flußdiagramm
36 entnommen werden. ·
Die hier gezeigte Erfindung betrifft-also ein Verfahren und
Gerät zur äußerst genauen und zuverlässigen navigation von Fahrzeugen und insbesondere von Schiffen, welche der seismischen
Forschung dienen können. Die große Anzahl verschiedener einzelner Uavigationsfühler der Erfindung ermöglicht die Erzeugung genauer Navigationsdaten zu jeder Zeit und bei jeder
Wetterlage. Insbesondere in Verbindung mit der erfindungsgemäßen optimalen Datenverarbeitung werden genauere Daten erzielt
als sie durch jeden einzelnen Fühler gewonnen werden. • -50-
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. 20139CG
Obwohl die hier gezeigten Erfindungsbeispiele die Benutzung
zweier miteinander gekoppelter Digitalconputer erkennen lassen,
ist es möglich, statt dessen einen einzelnen, vorzugsweise größeren Digitalcomputer einzusetzen. Ebenso können
statt der hier auf Digitalcomputern durchgeführten Verfahrensschritte Analog- oder solche Digitalcomputer eingesetzt
werden, welche mittels Festverdrahtung dieselben Resultate erzielen, beispielsweise die Durchführung von Analysen und
Korrekturen gestatten, wie dies durch das Flußdiagramm der Fig. 36 gezeigt wurde.
Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind also Abänderungen von den gezeigten Ausführungsbeispielen möglich.
-Patentansprüche-
. ■■ ν
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Claims (25)
1. Kayigationsverfahren für ein Fahrzeug, insbesondere ein
Schiff, unter Verwendung eines die absolute Position des
Fghrzeugsrenthaltenden ersten Signals, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein zweites Signal erzeugt wird, das
die Position des Fahrzeugs bezüglich einer Bezugsposition
enthält, und daß die beiden Signale entsprechend vorgegebenen
Kriterien zu einem Navigationssignal kombiniert werden.
2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
weitere Signale erstellt werden, die Punktionen der Fahrzeuggeschwinäigkeitund
derFahrtrichtung sind, und daß
alle Signale zum Navigationssignal kombiniert werden.
3· Verfahren rjäch Anspruch 2a. dadurch gekennzeichnet, daß
als weiteres Signal ein solches erstellt wird, das ein
Maß, für die Schiffsgeschwindigkeit relativ zum Wasser ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnets daß
als weiteres Signal ein solches erstellt wird, das ein
Maß für die Fahrzeuggeschwindigkeit relativ zu einem bekannten Ort ist.
5« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein Teil der Signale vor de^i Korabinieren entsprechend
ihrer Genauigkeit gew'ichtet/ werden.
6* Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da3
dieGewichtsfaktoren derSignale entsprechend der Fehlerstatistik
verändert werden.
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7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsfaktoren ferner in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit und den Zeitintervallen zwischen der Ermittlung absoluter Positionen verändert werden,
insbesondere in Abhängigkeit von der Änderung dieser Größen.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den einzelnen Signalen ermittelten Positionsangaben verglichen
und diejenigen Signale für die Positionserraittlung ausgeschieden
werden, die sich aufgrund dieses Vergleichs als mit einem zu großen Fehler behaftet erweisen.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsfaktoren nach dem Prinzip der kleinsten Fehlerquadrate ermittelt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3
eine ortsfeste Bezugsposition verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Signal aufgrund von Positionsangaben eines Satelliten
erstellt wird.
12. Verfahren nach.Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das erste oder zweite Signa], aufgrund von Radiosignalen
erstellt wird, die von ortsfesten Sendern abgestrahlt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Radiosignalen gev/onnenen Signale bezüglich
Tageszeiteinflüssen korrigiert werden.
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BAD ORJGiNAU
2013'JOG
14. Verfahren nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite Signal aufgrund einer Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit nach Größe und Richtung ermittelt wird.
15. Havigationssystem zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1, gekennzeichnet-durch eine erste Vorrichtung
(10, 12) zur Erstellung eines Signals, das die absolute Position des Fahrzeugs enthält, sowie durch eine zweite
Vorrichtung (18) zur Erstellung eines Signals, das die Position des Fahrzeugs relativ zu einer Bezugsposition
enthält, und durch eine Verarbeitungsvorrichtung (16),
insbesondere einem Digitalrechner, zur optimalen Kombination
der beiden Signale nach veränderlichen Bezeichrnungen zu einem liavigationssignal.
16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Vorrichtung einen "Empfänger (10) zum intermittierenden Empfang von Satellitensignalen aufweist,
17. System nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch ein
Radionavigationsgerät (32, 34) zum Empfang und zur Verarbeitung von Radiosignalen ortsfester Sender, insbesondere
ein längstwellengerät (VLF-Gerät).
18. System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Radionavigationsgerät (32) eine Korrekturvorrichtung (34) zur Berücksichtigung der Tageszeiteinflüsse nachgeschaltet ist.
19. System nach Anspruch 15? gekennzeichnet durch Keßgeräte
(26, 28) für die Fahrzeuggeschwindigkeit nach Größe und Richtung. . " . .
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20. System nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein Meßgerät (26) zur Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit
relativ zum Wasser.
21. System nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch einen
Kreiselkompaß zur Bestimmung der Fahrtrichtung.
22. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 21, gekennzeichnet durch einen Generator (24) zur Erzeugung
eines Geschwindigkeitsvektorsignals, insbesondere ein Dopplerradargerät (24).
23. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät für die Fahrzeuggeschwindigkeit ein Wassergeschwindigkeitsmeßgerät
umfaßt.
24. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der ersten und der zweiten Vorrichtung ein
Vergleicher zur Erstellung eines Fehlersignals nachgeschaltet ist, und daß eine Korrekturvorrichtung zur Berichtigung
des Navigationssignals entsprechend diesem Fehlersignal vorgesehen ist.
25. System nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsvorrichtung (16) einen Recnner, vorzugsweise einen Digitalrechner,
zur insbesondere laufenden Bestimmung eines Gewichtsfaktors für mindestens einen Teil der zu kombinierenden
Signale enthält.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US81950869A | 1969-03-27 | 1969-03-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2013906A1 true DE2013906A1 (de) | 1970-10-15 |
Family
ID=25228353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702013906 Pending DE2013906A1 (de) | 1969-03-27 | 1970-03-23 | Navigationsverfahren für ein Fahrzeug sowie System zur Durchführung dieses Verfahrens |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3630079A (de) |
JP (1) | JPS5751047B1 (de) |
AU (1) | AU1214370A (de) |
CA (1) | CA921599A (de) |
DE (1) | DE2013906A1 (de) |
DK (1) | DK146868C (de) |
FR (1) | FR2041100B1 (de) |
GB (1) | GB1303371A (de) |
NL (1) | NL183209C (de) |
NO (1) | NO144052C (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3227547A1 (de) * | 1982-07-23 | 1984-02-02 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Navigationsanlage |
DE3310111A1 (de) * | 1982-07-23 | 1984-09-27 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Navigationsanlage fuer landfahrzeuge |
EP0219680A1 (de) * | 1985-09-17 | 1987-04-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Fahrzeugnavigationsanlage |
DE3925831A1 (de) * | 1989-08-04 | 1991-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Kraftfahrzeugsteuer- oder regelungssystem |
DE4130367A1 (de) * | 1990-09-12 | 1992-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | Fahrzeugeigener fahrzeugpositionsdetektor |
Families Citing this family (39)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3941984A (en) * | 1973-07-05 | 1976-03-02 | Texas Instruments Incorporated | Satellite radio ranging velocity navigation |
JPS5345194A (en) * | 1977-02-10 | 1978-04-22 | Furuno Electric Co | Mixed navigation system |
US4138657A (en) * | 1977-10-25 | 1979-02-06 | Western Geophysical Co. Of America | Shipboard apparatus for measuring ocean currents |
US4335433A (en) * | 1980-06-16 | 1982-06-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method for correcting navigation errors due to water currents |
JPS57159310A (en) * | 1981-03-28 | 1982-10-01 | Nissan Motor Co Ltd | Running inductive device for car |
EP0071333B1 (de) * | 1981-06-09 | 1986-09-24 | Texas Instruments Incorporated | Navigationshilfe und Autopilot |
CA1266715A (en) * | 1985-08-28 | 1990-03-13 | Martinus Leonardus Gerardus Thoone | Land vehicle navigation device comprising a filter unit for determining an optimum heading from presented orientation signals, and filter unit to be used in said navigation device |
US4806940A (en) * | 1986-04-30 | 1989-02-21 | Honeywell Inc. | Navigation mode selection apparatus |
US5610815A (en) * | 1989-12-11 | 1997-03-11 | Caterpillar Inc. | Integrated vehicle positioning and navigation system, apparatus and method |
US5548516A (en) * | 1989-12-11 | 1996-08-20 | Caterpillar Inc. | Multi-tasked navigation system and method for an autonomous land based vehicle |
WO1991009375A1 (en) | 1989-12-11 | 1991-06-27 | Caterpillar Inc. | Integrated vehicle positioning and navigation system, apparatus and method |
US5838562A (en) * | 1990-02-05 | 1998-11-17 | Caterpillar Inc. | System and a method for enabling a vehicle to track a preset path |
US5375059A (en) * | 1990-02-05 | 1994-12-20 | Caterpillar Inc. | Vehicle position determination system and method |
SE9100534D0 (sv) * | 1991-02-25 | 1991-02-25 | Asea Brown Boveri | Temperaturmaetsystem |
US5523951A (en) * | 1991-09-06 | 1996-06-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | System and method for automatic ship steering |
US5307289A (en) * | 1991-09-12 | 1994-04-26 | Sesco Corporation | Method and system for relative geometry tracking utilizing multiple distributed emitter/detector local nodes and mutual local node tracking |
US10361802B1 (en) | 1999-02-01 | 2019-07-23 | Blanding Hovenweep, Llc | Adaptive pattern recognition based control system and method |
US5442558A (en) * | 1992-08-06 | 1995-08-15 | Caterpillar Inc. | Method and system for determining vehicle position based on a projected position of a satellite |
US9134398B2 (en) | 1996-09-09 | 2015-09-15 | Tracbeam Llc | Wireless location using network centric location estimators |
GB2337386B (en) | 1996-09-09 | 2001-04-04 | Dennis J Dupray | Location of a mobile station |
US6236365B1 (en) | 1996-09-09 | 2001-05-22 | Tracbeam, Llc | Location of a mobile station using a plurality of commercial wireless infrastructures |
US5774831A (en) * | 1996-12-06 | 1998-06-30 | Gupta; Surender Kumar | System for improving average accuracy of signals from global positioning system by using a neural network to obtain signal correction values |
US7268700B1 (en) | 1998-01-27 | 2007-09-11 | Hoffberg Steven M | Mobile communication device |
US6176837B1 (en) | 1998-04-17 | 2001-01-23 | Massachusetts Institute Of Technology | Motion tracking system |
US7904187B2 (en) * | 1999-02-01 | 2011-03-08 | Hoffberg Steven M | Internet appliance system and method |
US10641861B2 (en) | 2000-06-02 | 2020-05-05 | Dennis J. Dupray | Services and applications for a communications network |
US10684350B2 (en) | 2000-06-02 | 2020-06-16 | Tracbeam Llc | Services and applications for a communications network |
US9875492B2 (en) | 2001-05-22 | 2018-01-23 | Dennis J. Dupray | Real estate transaction system |
US6757641B1 (en) | 2002-06-28 | 2004-06-29 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Multi sensor transducer and weight factor |
US9818136B1 (en) | 2003-02-05 | 2017-11-14 | Steven M. Hoffberg | System and method for determining contingent relevance |
US7342533B2 (en) * | 2004-10-19 | 2008-03-11 | Global Locate, Inc. | Method and apparatus for obtaining satellite trajectory data at a satellite positioning system receiver |
US20060256653A1 (en) * | 2005-05-05 | 2006-11-16 | Rune Toennessen | Forward looking systems and methods for positioning marine seismic equipment |
DE602006010025D1 (de) * | 2006-03-31 | 2009-12-10 | Research In Motion Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur dynamischen Kennzeichnung von Kartenobjekten in visuell angezeigten Karten mobiler Kommunikationsvorrichtungen |
US9538493B2 (en) | 2010-08-23 | 2017-01-03 | Finetrak, Llc | Locating a mobile station and applications therefor |
RU2498335C2 (ru) * | 2011-11-03 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Способ повышения помехоустойчивости интегрированной системы ориентации и навигации |
US20140126333A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-08 | Nortek As | Doppler Angle of Attack Sensor System for Watercraft |
RU2545490C1 (ru) * | 2013-11-18 | 2015-04-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Комплексная аппаратура счисления координат |
RU2640312C2 (ru) * | 2016-06-15 | 2017-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил" Министерства обороны Российской Федерации ФГБУ "ЦНИИ ВВС" Министерства обороны РФ | Автоматизированная система навигации с контролем целостности навигационных данных спутниковых радионавигационных систем по информации механического и доплеровского датчиков скорости |
RU2642151C2 (ru) * | 2016-06-15 | 2018-01-24 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Центральный научно-исследовательский институт Военно-воздушных сил" Министерства обороны Российской Федерации ФГБУ "ЦНИИ ВВС" Министерства обороны РФ | Автоматизированная система навигации с контролем целостности навигационных данных спутниковых радионавигационных систем по информации бесплатформенной инерциальной навигационной системы |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3153220A (en) * | 1954-08-20 | 1964-10-13 | Hagemann Julius | Doppler log and plotter system |
US3453624A (en) * | 1968-02-20 | 1969-07-01 | Hughes Aircraft Co | System for determining craft position |
-
1969
- 1969-03-27 US US819508*A patent/US3630079A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-02-13 CA CA074817A patent/CA921599A/en not_active Expired
- 1970-02-19 GB GB801570A patent/GB1303371A/en not_active Expired
- 1970-03-04 AU AU12143/70A patent/AU1214370A/en not_active Expired
- 1970-03-23 NL NLAANVRAGE7004108,A patent/NL183209C/xx not_active IP Right Cessation
- 1970-03-23 DE DE19702013906 patent/DE2013906A1/de active Pending
- 1970-03-23 NO NO1078/70A patent/NO144052C/no unknown
- 1970-03-24 DK DK150970A patent/DK146868C/da not_active IP Right Cessation
- 1970-03-27 FR FR7011239A patent/FR2041100B1/fr not_active Expired
-
1981
- 1981-03-25 JP JP56042564A patent/JPS5751047B1/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3227547A1 (de) * | 1982-07-23 | 1984-02-02 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Navigationsanlage |
DE3310111A1 (de) * | 1982-07-23 | 1984-09-27 | Teldix Gmbh, 6900 Heidelberg | Navigationsanlage fuer landfahrzeuge |
EP0219680A1 (de) * | 1985-09-17 | 1987-04-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Fahrzeugnavigationsanlage |
DE3925831A1 (de) * | 1989-08-04 | 1991-02-07 | Bosch Gmbh Robert | Kraftfahrzeugsteuer- oder regelungssystem |
DE4130367A1 (de) * | 1990-09-12 | 1992-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | Fahrzeugeigener fahrzeugpositionsdetektor |
US5257195A (en) * | 1990-09-12 | 1993-10-26 | Mitsubishi Denki K.K. | On-board vehicle position detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2041100A1 (de) | 1971-01-29 |
US3630079A (en) | 1971-12-28 |
DK146868B (da) | 1984-01-23 |
NO144052C (no) | 1981-07-22 |
JPS5751047B1 (de) | 1982-10-30 |
NL7004108A (de) | 1970-09-29 |
GB1303371A (de) | 1973-01-17 |
FR2041100B1 (de) | 1977-01-21 |
NL183209C (nl) | 1988-08-16 |
NO144052B (no) | 1981-03-02 |
CA921599A (en) | 1973-02-20 |
AU1214370A (en) | 1971-09-09 |
DK146868C (da) | 1984-07-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
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