DE2155148A1

DE2155148A1 - Zusammenstoß-Warneinrichtung

Info

Publication number: DE2155148A1
Application number: DE19712155148
Authority: DE
Inventors: Robert Forest Charlottesville Va. Riggs (V.StA.)
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1970-11-05
Filing date: 1971-11-05
Publication date: 1972-05-10
Also published as: JPS5132475B1; FR2112471B1; GB1362587A; DE2155148C2; NL178456C; NL7115264A; NL178456B; IT944778B; FR2112471A1; US3717873A

Description

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Patentai-väite 5. NOV. 1971

Dipl.Irr. Z.shitezh

Dipl. IfHj. O. Koch 13 487 - Fk/Hi

Dr. T. Hüibach

8 Mü.-c!;an 2

Kaufingarstr. 8, Tel. 240275

Sperry Rand Corporation, New York / USA

Zusammens toB-Warneinrlohtung

Die Erfindung bezieht β loh auf eine Zusammenstoß-Warnelnrichtung mit Hochfrequenzmitteln für eine frühzeitige ZusammenstoßWarnung und eine Abschätzung eines möglichen Zusammenstoßes zwischen sich bewegenden Fahrzeugen und insbesondere* jedoch nicht ausschließlich, auf eine Einrichtung« die mit Aziraut-Abtastradarsysteraen oder ähnlichem verwendbar ist« um zusammenwirkende Darstellungen zu erzeugen, von denen eine eine in einfacher Weise interpretierbare Darstellung der die Zueammenstoßmöglichkeiten anzeigenden Faktoren und eine zweite, eine schnell und genau Interpretierbare Darstellung zur Abschätzung darauffolgender Schiffsmanöver ergibt« die dazu bestimmt sind« die Zusammenstoßmöglichkelten sicher auszuscheiden»

Hochfrequenz- und andere Hilfsmittel für die Schiffsnavigation wurden in der Vergangenheit verwendet, um die Fähigkeit der Brückenwache zu erhöhen, mögliche Zusammenstöße zwischen Schiffsfahrzeugen visuell zu bestimmen. Radarsysteme und andere Meßmittel wurden zur Bestimmung der Seitenwinkelgesehwlndigkelts- und Entfernungsunterschieds-Daten verwendet,

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die einem ausgewählten störenden Schiff entsprechen. Die Feststellung von kleinen Seitenwinkelgeschwindigkeiten bei großen Entfernungen eignet sich Jedoch nicht für eine genaue Instrumentierung, weil kleine Fehler zwischen aufeinanderfolgenden Seitenwinkelablesungen die Genauigkeit der Vorhersage des nahesten Annäherungspunktes eines störenden Schiffes zerstören.

Zusammenstoß-Warntechniken verwenden in vielen Fällen die Messung der Passierungsentfernung am nahesten Punkt der Annäherung* Bei einem derartigen System werden in vielen Fällen Radaranzeiger, Radar-Zeichenaufsetzer oder Radar-Auswertetische verwendet* Fehler in der Aufzeichnung können jedoch die Zuverlässigkeit dieser Verfahren stark verschlechtern. Im allgemeinen kann eine einzige Bedienungsperson diese Daten nicht genau aufzeichnen und aus diesen Daten den Gefahrengrad abschätzen, wenn es sich um mehr als drei störende Ziele gleichzeitig handelt. Sine halbautomatische Übertragung von Radar auf Zeichen- oder Funktionstische wurde versuoht, die Instrumentierung 1st jedoch aufwendig. Außerdem wurden relativ aufwendige, jedoch genauere photographische ZeICheneysteme vorgeschlagen; bei diesen photographisohen Systemen können nur wenige Fehler durch die Bedienungsperson eingeführt werden»

Typische Zusammenstoß-Warnsysteme der oben beschriebenen Art liefern nur unvollständig genaue oder auf langsame Welse Daten, die direkt zur zuverlässigen Abschätzung brauchbar sind, welches Manöver das eigene Schiff ausführen muß, um einen drohenden Zusammenstoß wirksam zu vermelden. Die Bedienungsperson des Schiffes muß bei Feststellung eines möglichen Zusammenstoßes verschiedene Regeln unä Ordnungen anwenden, wie z.B. die internationale Seestraßenordnung und die inländische SeestraÖenordnung, die zur Vermeidung von Zusammenstößen festgelegt wurden. Die Steuer- und Segelvorschriften müssen außerdem befolgt werden, wenn eine Zusammenstoß-

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gefahr besteht. Es bleibt der Bedienungsperson des Schiffes überlassen« nach der Warnung vor einem drohenden Zusammenstoß eine schwierige Abwägung auszuführen, um co die Zusammenstoßgefahr zu beseitigen. Der erforderliche Raum für ein sicheres Manöver hängt von der Kenntnis vieler Faktoren» wie z.B. der Kenntnis der Klasse eines sich nähernden Schiffes., seiner Geschwindigkeit, seinem Vorhaben vmd seinem Steuerkurs ab. Widrige Wind» und SeezustSnde können einen Einfluß haben, in dem sie fehlerhafte Manöver b3Wirken_s die zu einem Unglück führen, anstatt zu einem Ausweichen·

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Zusaimnsnstoß-Warnelnrichtung zur Lieferung einer Manöver-AbsehScadaratellung für bewegliche Fahrzeuge umfaßt Meßvorrichtmigen zur Erzeugung von Koordinaten- und Geschwindigkeits-Koinponenten-Baten eines ersten Fahrzeuges in bezug auf ein zweites Fahrzeug, auf die Koordinaten- und Geschwindigkeits-Keiapcnenten-Datsn ansprechende Recheinrichtungen zur Berechnung eines vorbestimmten Fahrtweges für das erste Fahrg«ug bis su einem Punkt eines wahrscheinlichen Zusaiiimemstoßes mit dem zweiten Fahrzeug und eines Bereiches um den Punkt ctee wahrscheinlichen Zusammenstoßes, wobei dieser Bereich feinen Bereich eines möglichen Zusammenstoßes darstellt und Darstellungsvorrichtungen zur Darstellung üe& vor-bestimmten Fahrtweges und des Bereiches relativ zueinander?.

Die Meß vorrichtungen können
zur Feststellung der Koordinaten-Da-äen ti.ss ersten Fahrzeuges in bezug auf das zweite Fahrzeug., swir.cLtsng es «haltete Darstellungsvorrichtungen zur Darstellung eines das erste Fahrzeug darstellenden Bildes, Wandlereiaricfctungen zva* Krzeagung eines elektrischen Impulses be:i VeretBrkung des Bildes auf der zwischenge-ß ehalte ten D&rstellisnf. und auf dles-@n Impuls ansprechende VorricVitungen zur autonat-ischen Hr.o^ftlhinmg und Speicherung der Koordinaten- und 6e3ah"Äi-;vl.l.%Ji:eits-Korjponenten-Daten umfar-sem, die d&ss erste rei,»:-se-.i-i fcrennjiä* chrran *

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Die Einrichtung warnt bei Verwendung für die Nagivation von Schiffen zunächst vor sich gefährlich nähernden Schiffen und bestimmt, welche eine Bedrohung darstellen» und zwar beispielsweise durch Verwendung des Tau-Zusammenstoß •-Verhinderungekriteriums. Die Parameter von Zielen im Annäherungsbereioh (olosing-range) können« wenn derartige Ziele als gefährlich identifiziert werden, selektiv in der Reihenfolge des Oefahrenpegels auf eine Zlelverfolgungs- und Suchradareinrichtung zur Koordinatenspeicherung und zur Koordinaten-Geschwindigkeitserzeugung Übertragen werden. Die gespeicherten, von der Zielverfolgungs- und Sucheinheit abgenonmenen Daten werden zur Trägheltsstabillsatlon und zu anderen Zwecken modifiziert und zur Erzeugung einer synthetischen Kathodens trahlröhren-Dars teilung zur Manöverabechätzung verwendet. Die besondere synthetische Darstellung und ein neuartiges Symbol, das graphisch den Verlauf des Zieles oder des gefährlichen Schiffes darstellt, ermöglichen einem Beobachter eine genaue und schnelle Abwägung der zulässigen Manöver, durch die das Schiff die Zusammenstoßmöglichkeit vermeiden kann.

Die Manöver-Abschätzungsdarsteilung zeigt die Punkte eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes an, anstatt den nächsten Punkt der Annäherung zwischen dem eigenen Schiff und einem eich gefährlich nähernden Schiff anzuzeigen und zeigt weiterhin einen berechneten Ungewißheitsbereich um jeden Punkt eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes an« Alle Punkte eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes werden gleichzeitig für erkannte sich nähernde Schiffe,, die in das Abschätzsystem eingeführt sind, angezeigt, wobei außerdem die derzeitigen Positionen aller sich nähernden Ziele und die voraussichtlichen Fahrtwege zu ihren zugehörigen Punkten eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes außerdem dargestellt werden· Somit werden die wahren Sfceuorkurse für Jedes sich

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nähernde Schiff in einfacher Weiße erkannt, was eine einfache Erfüllung der festgelegten Seewasserstraßenregeln ermöglicht. Die Darstellung des Ungewißheitsbereiches ermöglicht es außerdem der Bedienungsperson, einen sicheren Steuerkurs ohne geschätzte Steuerkurse oder Vermutungen zu wählen*

Eine Zusammenstoß-Verhinderungs- und Abschätzeinrichtung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert*

In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 eine Draufsicht auf den Schirm eines Kathodenstrahlrohres ρ der die bei der erfindungsgemäflen Darstellung verwendeten Symbole zeigt;

Fig. 2a jeweils drei- und zweidimensionale graphische und 2b Darstellungen zur Erläuterung der Betriebs-

theorie der erfindungsgemäßen Einrichtung;

Fig. j5 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels

der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Zusammenstoß-Verhinderungs- und Zusamraenstoß-Warneinrichtung ergibt eine synthetische Darstellung« die normalerweise durch einen Kathodenstrahlrohr-Anzeiger erzeugt wird und dazu bestimmt 1st, einem Betrachter jede erforderliche Information zur Ausführung eines wirkungsvollen Manövers zu geben, wenn eine Zusammenstoßgefahr mit einem sich gefährlich nähernden Schiff entsteht* Die in Fig» I gezeigte Darstellung ist beispielsweise eine P-Darstellung von der versetzten Art₅ in der die Position des eigenen Schiffes an der Stelle 1 in tier Nähe des unteren Endes eines Anzeigeschirmes 2 dargestellt 1st» Ein Steuerkurs-Leuchtzeiger 5 (flash cursor) ist normalerweise senkrecht oder

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längs dee Schirmes 2 In der Darstellung ausgerichtet und wird durch Übliche Steuerkurs-Aufleuchtschaltungen derart gebildet« daß er eich von der Stelle 1 im wesentlichen zur entgegengesetzten Seite des Schirmes 2 erstreckt. Der Steuerkurszeiger 3 stellt somit den zukünftigen Fahrtweg des eigenen Schiffes dar* wenn der Kurs des Schiffes nioht geändert wenden muß.

Auf dem Schirm 2 nach Fig. 1 erscheinen weitere Anzeigen, die aus geraden Linien und Kreisen gebildet werden» Jede Anzeige stellt die Charakteristika von Schiffen in der Umgebung de.3 eigenen Schiffes dar; beispielsweise stellt das Ende 5 der Linie 4 die gegenwärtige Position eines Zielschiffes dar, das als ein sich gefährlich näherndes» Sohl ff betrachtet wenden könnte, wobei die gerade Linie den zukünftigen Fahrtweg des sich nähernden Ziels anzeigt. Wie es weiter unten beschrieben wird, stellt der um das Ende J das zukunftigen Fahrtweges gebildete Kreis 6 eine Ortskurve eines möglichen Zusammenstoßes zwischen dem sich nunmehr an der Position 5 befindenden Schiffes und dem eigenen Schiff dar. Jeder dieser Bereiche eines möglichen Zusammenstoßes stellt einen UngewlSheitsbereich in bezug auf die genau* Lage des Endes des zukünftigen Fahrtweges 4 des Ziels dar β Es ist zu erkennen, daß der Steuerkurs des sich gefährlich nähernden Schiffes durch die Richtung der zukünftigen Kurs linie 4 des Ziels dargestellt 1st. Die Relativgeschwindigkeib zwischen dem sich gefährlich nähernden Schiff und dem eigenen Schiff 1 wird durch das Verhältnis der Länge des vorausgesagten Fahrtweges 4 zum Bereich des eigenen Schiffes bis zum Bereich das möglichen Zusammenstoßes dargestellt. Unter bestimmten Umständen, wie sie z.B. durch die Kreis3 3 und 9 dargestellt sind, wenn das gefährliche Schiff das eigene Schiff überholt« können zwei Bereiche eines laögliahen Zusammenstoßes vorhanden sein·

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Es 1st τθγβtandlich, daß andere Symbole zu der in Fig. 1 gezeigten Darstellung hinzugefügt werden können« Beispielsweise kann eine durchsichtige Kartendarstellung» die feste Gefahrenquellen* wie z.B. Landmaseen zeigt« dem Schirm 2 überlagert und automatisch in bezug auf den Schirm 2 zeitlich bewegt werden« und zwar entsprechend der scheinbaren Bewegung des Schiffes entlang dem Steuerkurszeiger 3* wobei beispielsweise Daten von einem Kreiselkompaß 40 und einem Fühler 4l für die Schiffsgeschwindigkeit verwendet werden können (Pig* 3>)# Die Video-Überlagerung derartiger Symbole« wie si· auf einer Datenkarte erscheinen« kann durch einen Lichtpunktabtaster ergänzt werden« wodurch die Darstellung und schnelle Identifizierung von sowohl festen als auch sich bewegenden Gefahrenquellen auf einer einzigen Darstellung ermöglicht wird. Wenn weiterhin eine minimale Passierungsentfernung am nahes ten Punkt der Annäherung der Schiffe an den Positionen 1 und 5 erwünscht 1st« kann beispielsweise das kreisförmige Symbol 6 derart vergrößert worden« daß sein Radius die Summe der ausgewählten minimalen Passierungsentfernung und des berechneten Ungewißheitsbereiches in der Position eines möglichen Zusammenstoß^!! darstellt·

Es 1st für den Fachmann der Kathodenstrahl-Darstellungsteohnlk verständlich« daß irgendeine von mehreren gut bekannten Möglichkeiten zur Erzeugung von Zeichen oder Symbolen auf dem Schirm des Kathodenstrahlrohres verwendet werden kann. Eine P-Abtastung oder Rasterabtastung des Elektronenstrahls kann innerhalb des Rahmens verwendet werden« wobei jedes Zeichen oder Symbol durch Verstärkung des Elektronenstrahls gezeichnet wird« wenn dieser über die 3telle des Zeichens oder Symbols abgelenkt wird* Es ist für den Fachmann weiterhin offensichtlich« daß die Zeichen oder Symbole durch gut bekannte Einrichtungen während der Rücleführ- »der Rücklaufzeit zwischen jeder derartigen Elektronenstrahl-Ablenkung gezeichnet werden können« und zwar beispielsweise durch eine

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oder eine Reihe von Ablenkungen des verstärkten Strahls während der RückfUhrzeit in einem Raster-Abtastsystem« Derartige Verfahren sind in der Technik gut bekannt, wie es auch Verfahren sind, bei denen die übliche Polar- oder Raster-Abtastung des verstärkten Elektronenstrahls nicht verwendet wird* Bei derartigen Vorrichtungen werden Symbole und Zeichen dadurch erzeugt, daß eine programmierte Reihe von Ablenkstrichen zur Bildung eines Zeichens erzeugt wird.

Die bei der Erzeugung der Darstellung nach Fig, I zu verwendenden Grundgedanken und Prinzipien können durch Betrachtung der in den Fig. 2a und 2b gezeigten dreidimensionalen Darstellung sichtbar gemacht werden. In Fig. 2a ist eine X-Y-Ebene gezeigt, die die Erdoberfläche darstellt. Entsprechend nehmen bewegliche Schiffe und feste Gefahrenquellen, wie z.B„ Landmassen, alle Positionen auf der X-Y-Ebene ©in« Der Zeitablauf der das eigene Schiff und störende Schiffe umfassenden Ereignisse wird durch die vertikale Achse T dargestellt. Dieses Verhalten als Funktion der Zeit, das als Bewegungsablauf (History) des Schiffes bezeichnet werden kann, kann durch eine gerade Linie dargestellt werden, die in geeigneter Weise in dem dreidimensionalen Raum X-Y-T ausgerichtet ist. Die Position des eigenen Schiffes ist wiederum an der Stelle l dargestellt, die der Ursprung des X-Y-T-Koordinatensystemis ist· Die Stelle 1 entspricht in der Position und der momentanen Zeit der Stelle 1 auf dem Schirm 2 nach Fig. 2·

Es sei beispielsweise und ohne Verlust an Allgemeingültigkeit angenommen, daß sich das eigene Schiff 1 in der X-T-Ebene nach Fig. 2a mit einer festgelegten Geschwindigkeit V_Q bewegt. Der Winkel zwischen der Bewegungsablauf-Linie 10 des eigenen Schiffes und der Zeitachse T ist dann tan"^V₀J₁ Im Koordinatensystem nach Fig. 2a erfolgt ein Zusammenstoß zwischen dem eigenen Schiff und einem störenden Schiff, wenn die Bewegungsablauf-Linie des eigenen Sehifft-s, vde >ϊ«Β. die Linie 10 sich mit der Bewegungsablauf ~1 irdf; irgendeines

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anderen Schiffes schneidet. Wenn das eigene Schiff ein Kurs-Hnderungsraanöver, wie z.B. ein Ausweichmanöver ohne Änderung der Geschwindigkeit ausführt, bleibt die Bewegungsablauf-Linie des eigenen Schiffes weiterhin auf dem Kegel des Bewegungsablaufs des eigenen Schiffes, der dadurch definiert ist, daß die Linie 10 um die Zeitachse T gedreht wird, um so einen Kegel mit einem Scheitelwinkel von S tan'TVj zu erzeugen« An irgendeiner Stelle, an der die Bewegungsablauf-Linie Irgendeines anderen Schiffes den Kegel des Bewegungsablaufs des eigenen Schiffes schneidet, stellt der Schnittpunkt zwischen der Bewegungsablauf-Linie des anderen Schiffes und dein Kegel des Bewegungsablaufs des eigenen Schiffes einen Punkt eines möglichen Zusammenstoßes dar.

Bei der Durchführung der Lösung der Gleichungen, die aus der Geometrie nach den Fig. 2a und 2b folgen, ist es verständlich, daß eine Vielzahl von Arten bekannter PUhI- und Meßeinrichtungen, Rechner und Symbolerzeugungsvorrichtungen aufeinanderfolgend verwendet werden kann. Insbesondere muß ein ggf. verwendeter Rechner gleichzeitig Gleichungen lösen, die den Kegel des Bewegungsablaufs des eigenen Schiffes und die Bewegungsablauf-Linie des Ziels oder zumindest die Bewegungsablauf-Linie darstellen, die die beste zur Verfugung stehende Abschätzung der Bewegungsablauf-Linie des Ziels darstellt. Der Winkel der Bewegungsablauf-Linie einer Gefahrenquelle in bezug auf die Vertikalachse T ist dann tan"TVJ, wobei [V₁J die beste Abschätzung der Geschwindigkeit des Ziels ist» Die Projektion der in Flg. 2a gezeigten dreidimensionalen Figur auf die ebene Darstellung nach Fig. 2b ist erkennbar gleich der Darstellung für ein repräsentatives gefährliches Schiff, wie sie in Verbindung mit Flg. 1 erläutert wurde· Beispielsweise entspricht die Projektion der Bewegungsablauf-Linie des Ziele oder einer Gefahrenquelle auf die X-Y-Ebene in Fig. 2 dem zukünftigen Kurs des Ziels, wobei die Richtung dieses Kurses den Steuerkurs des störenden Schiffes darstellt.

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Zur Erläuterung des allgemeinen Problems der gleichzeitigen Lösung« die von dem Rechner des Systems durchgerührt werden muß* ist es zu erkennen» daß der Kegel des Bewegungsablaufs des eigenen Schiffes nach FIg* 2a durch:

J* _A JS. ,_r 2.2 pellndwrt genrHIO eingab·

^X *⁷ ^{V fc} am _^ &

A dargestellt werden kann«

Da der zukünftige Kurs des Ziels berechtigterweise als auf der Linie seines Bewegungsablaufs liegend angesehen werden P kann« kann die den zukünftigen Kurs des Ziels darstellende Linie in Ausdrücken von X- und Y-Koordinatenposltionen und Koordinatengeschwindigkeiten durch den folgenden Gleiehungssatz bezeichnet werden:

_0T

wobei Xq_T, y₀₇ die Koordinaten der derzeitigen Position des störenden Schiffes oder der Gefahrenquelle in der X-Y- (Erd-) Ebene und *, y entsprechende Qesohwlndlgkeitskomponenten sind. Die gleichzeitige Lösung der Gleichungen (l)j (2) und (3) ergibt die Zeit bis zum Punkt eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes (das Ende 7 des Vektors k in Flg. l)t

⁷T

¹TPC

'^d

X&m + Jm *" V_n ) (y_n»n * 3Cnm )

² + ♦ ² - V ²

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Die Lösung der Gleichung (4) für die Zeit t_ppc kann in die Gleichungen (2) und (3) eingesetzt werden, um die tatsächlichen x-, y-Koordinaten irgendeines tatsächlichen Punktes eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes zu gewinnen« Da die üblichen Sohiffs-Radarsysteme Ziel-Positionsdaten in <fi ©-Koordinaten liefern, ist eine Koordinatentransformation auf x,y-Werte erforderlich , wenn die Darstellung auf dem Schirm 2 durch eine Rasterabtastung dee Kathodenstrahls geliefert wird oder wenn die Berechnung in x,y-Koordinaten durchgeführt wird.

Wenn der Wurzelausdruck in der Gleichung (4) imaginär wird, d.h., wennt

ist, oder wenni

ist, so ist ein Zusammenstoß nicht möglich» Xn einem derartigen Fall kann der Kreis 6 oder eine andere die Ungewißheit darstellende Figur aus der Darstellung entfallen. Der Ungewißheitsbereich kann vergrößert werden., um einer gewünschten minimalen Passierungsentfemung Rechnung zu tragen.

Die Größe des kreisförmigen oder anderen Ungewißheitsbereiches, der den Punkt 7 eines wahrscheinlichen Zusammenstosses umgibt, kann durch einen Rechnei- auf verschiedene Weise berechnet werden. Bei einem Verfahren werden die Extremwerte von χ und y direkt aus den Gleichungen (1), (2) und (5) dadurch berechnet, daß willkürlich Extreimferie der Abschätzungen von J^j,, y_T, x_QT, y_QT und V₀ eingesetzt; werden. Eine

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weitere geeignete Möglichkeit besteht in der Berechnung der Varianz der Abschätzungen dieser gleichen Veränderlichen entsprechend dem Programm der Anpassung der kleinsten Quadrate (least-square-fit routine) und der darauffolgenden Einsetzung dieser Varianz-Werte in die Gleichungen (l), (2) und (5). Der Radius des Ungewißheitsbereiches kann gleich . einem niedrigen Vielfachen wie z.B. zwei oder drei, der Quadratwurzel der Varianz in χ und γ angenommen werden.

Aus Pig» 2a wird die Beziehung zwischen dem Punkt eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes und der: nächsten Funkt der Annäherung zwischen zwei Schiffen verständlich» Die Zeit bis zum nahes ten Annäherungspunkt ist dadurch bestimmt* daß ein Minimum in der Größe

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auftritt.

Aus der vorstehenden Erläuterung ist es verständlich, daß ein das Kriterium des Funktes eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes verwendendes Konzept wesentlich brauchbarer ist als das bisher bekannte Konzept des nahesten Punktes der Annäherung, um einen Zusammenstoß zwischen zwei Schiffen durch eine richtige Abschätzung eines vorgeschlagenen Zusammenstoß-Verhinderungsmanövers zu vermeiden. In dem erfinclungs» gemäßen System werden alle Punkte eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes gleichzeitig dargestellt und diese Punkte können als relativ feste "Hindernisse" sichtbar gemacht werden, die durch Irgendein ausgewähltes KanÖver gemieden werden müssenο Wenn das eigene Schiff beispielsweise den Steuerkurs ändert, ändert sich die Zeit für den nahesten Funkt der Annäherung vollständig und auf eine Welse, die schwierig sichtbar zu machen ist» Die ausschließliche Kenntnis der Koordinaten des ssu irgendeiner Seit vorhergesagten

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nächsten Punktes der Annäherung ermöglicht nicht die Vorhersage des Steuerkurses oder der Steuerkurse des eigenen Schiffes« die einen Zusammenstoß ergeben können· Umgekehrt informiert die Kenntnis der Koordinaten eines zu Irgendeiner Zelt vorhergesagten nähesten Punktes der Annäherung den Führer des Schiffes nicht eindeutig« welcher Steuerkurs oder welche Steuerkurse vermieden werden müssen. Die Eigenart von Darstellungen« die das Kriterium des nähesten Punktes der Annäherung anzeigen« ist in der Praxis derart« daß es lediglich möglich ist. Daten des nähesten Punktes der Annäherung vorherzusagen, der einer Gefahr pro Zeit entspricht.

Aus einer Betrachtung der vorstehenden Analyse 1st es ersichtlich, daß die Lösung der hierdurch gebildeten Gleichungen mit Hilfe verschiedener bekannter Verfahren durchgeführt werden kann« die die Verwendung einer zusammenwirkenden Anordnung von bekannten Analog- oder Digital-Datenverarbeltungs- oder Berechnungskreisen einschließen« Beispielsweise umfassen die verschiedenen Gleichungen einfache arithmetische Berechnungen wie z.B. Addition, Subtraktion, Multiplikation, Quadrieren und Wurzelziehen von Quadratwurzeln. Viele Beispiele von Analog- und Digitalrechnerelementen stehen in der bekannten Technik zur Verfügung, um derartige Berechnungen durchzuführen und es ist bekannt, daß die Elemente in zusammenwirkender Beziehung zusammengeschaltet werden können, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Es ist weiterhin zu erkennen, daß übliche Digital- oder Analogrechner für allgemeine Zwecke für diesen Zweok verwendet werden können» Es liegt innerhalb des Bereiches des Üblichen Könnens von Digitalrechner-Programmierern, die oben erwähnten Gleichungen zu verarbeiten, Flußdiagramme zu erstellen und die letzteren in Rechnerprogramme oder Routinen und Sub-Routinen zur Lösung derartiger Gleichungen zusammen mit einer kompatiblen Reohnersprache umzusetzen, um die Eingangsdaten und Anweisungen zu verarbeiten und um für die Anwendung bei einer üblichen Kathodenstrahlrohr-Darstellung direkt brauchbare Ausgänge SU erzeugen·

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Pig« 3 zeigt eine mögliche gerätemäßige Ausführung zur Anwendung der Erfindung« die die neuartige Manöver-Abschätzungsdarstellung 20 einschließt. Wie weiter oben erwähnt, verwendet das Sys ten Daten, die beispielsweise von einem üblichen Azieut-Abtastimpulsradarsystem 21 abgeleitet werden, das von einer bei Sohiffsradaranwendungen weit verbreiteten Art 1st und eine azimut-abtastende Richtantenne verwendet. Bei der Erfindung können die Radarantennen-Aziraut- oder Pelldaten und die Bereichsdaten eines gemessenen Ziels in üblicher Welse zur Erzeugung einer P- oder Panorama-Darstellung auf dem Schirm einer Darstellung 22 verwendet werden. Somit werden, wenn die Darstellung eine P~Darstellung von der versetzten Art 1st, alle Ziele in der Umgebung des Radars 21 auf dem Schirm der Darstellung 22 periodisch intensiviert. Ein derartiges Ziel 1st bei 22a dargestellt, während die Position des eigenen Schiffes wie vorher bei 1 dargestellt ist. In allgemeinen erscheinen zusätzliche Ziele auf der Darstellung 22, und zwar zusammen mit Reflektlonen von festen Hindernissen unter Einschluß von Landmassen, wenn diese vorhanden sind. Es können Varianten der üblichen P-Darstellung, wie z.B. eine P-Darstellung der versetzten Art oder andere verwendet werden. Weiterhin können bestimmte Eigenschaften von Bildern, wie z.B. des Ziels 22a modifiziert werden, um eine schnelle Erkennung der Bilder, die gefährliche Ziele darstellen, zu verbessern, wie es üblicherweise bei Zusammenstoß-Warndarstellungen unter Verwendung der Tau-Kriterium-Prinzipien durchgeführt wird, die Darstellungen liefern, die die Fähigkeit der Bedienungsperon verbessern, zwischen tatsächlichen und möglichen Gefahren und gefahrlosen Zielen zu unterscheiden· Die einfache P-Darstellung ist durch ihre Eigenart jedoch bereits eine Zusammenstoß-Warndarstellung, und sie wird daher in Fig. 3 als repräsentative Darstellung für Zusammen-StOe-WaTn- oder Zusammenstoß-Abschätz-Darstellungen allgemein verwendet.

Wie bereits bemerkt wurde, erscheinen in vielen Fällen mehrere

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Ziele auf der Darstellung, die jeweils eine größere oder geringere Gefahrenquelle in bezug auf das eigene Schiff 1 darstellen» Die Bedienungsperson des eigenen Schiffs 1 kann das offensichtlich gefährlichste störende Ziel für eine erste Untersuchung auswählen, indem sie es in das zu beschreibende Manöver-Abschätzsystem einführt.

Die Einführung der Koordinaten des ausgewählten Ziels erfolgt durch Anordnen eines üblichen lichtempfindlichen Aufnehmers 23 oder "Lichtschreibers¹¹ oder eines anderen Wandlers über der Stelle des ausgewählten Zielbildes, Die Verwendung einer derartigen Aufnehmervorriehtung ist in dem U,S.-Patent Nr- 3 182 320 beschrieben. Zu dem Zeitpunkt, an dem das Zielbild beim nächstenmal intensiviert wird, wird ein elektrischer Impuls über eine Leitung 24 an ein Zielverfolgungs- und Suchsystem 25 übertragen, das außerdem Synchronisier- und andere Signale über eine Leitung 26 von der Radareinheit 21 empfängt.

Das Zielverfolgungs- und Suchsystem 25 1st, wie die Radareinheit 21, nicht notwendigerweise ein neuartiger Teil des Systems, da geeignete Vorrichtungen zur Erfüllung dieser Funktion in der Technik bekannt sind. Zielverfolgungs- und Suchsysteme sind von der allgemeinen Klasse von Vorrichtungen, die als Vorrichtungen zur Verfolgung von in Gruppen angeordneten oder periodisch unterbrochenen Daten bekannt sind und ihre theoretischen Grundlagen sted in der Literacurstelle " Electronic Time Measurements" von W.B. Jones und R.I. Hulsizer im Abschnitt 9.8, Seite 378 ff. von Band 20 der "Radiation Library Series" beschrieben. Praktische Ausführungsformen dieser Vorrichtungen, die analog oder digital ausgeführt sein können, sird in verschiedenen Ü.S.Patenten, wie z.B. den U.S.-Patenten £ 849 707 _P 2 944 253 und 3 064 250 beschrieben.

Entsprechend bekannter Art werden Vorrichtungen, wie z.B. der optische Aufnehmer 23 zur Einführt ng von Koordinaten-

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daten, die ein ausgewähltes, auf einem F- oder anderem Kathodenstrahlrohranzeiger 20 erscheinendes Ziel kennzeichnen, in den Speicher einer Zielverfolgungs- und Suchvorrichtung wie z.B. die Vorrichtung 25 verwendet, wobei in diesem Speicher rechtwinklige oder Polar-Koordinaten gespeichert werden können. Eine übliche Aufschaltung durch die Vorrichtung 25 auf Signale, die direkt Über die Leitung 26 von dem Radarempfänger 21 zu der Zeit empfangen werden, an der die zugehörige Antenne 21a beim nächstenmal das ausgewählte Ziel überstreicht, korrigiert automatisch die gespeicherten Fositlonsdaten des ausgewählten Ziels nach seiner anfänglichen Einführung, und zwar solange, bis dieser Vorgang von Hand unwirksam gemacht wird. Auf diese Weise können beispielsweise die Koordinaten χ und y und die Geschwindigkeiten & und y für jedes derartige Ziel gespeichert werden. Die Einführung eines neuen oder des nächsten offensichtlich gefährlichen Ziels erzeugt einen zweiten Satz von x, y, * und y-Daten für ein neu ausgewähltes Ziel zur Speicherung innerhalb der Zielverfolgungs- und Suchvorrichtung 25. Derartige x, y, it und y-Daten können nach Wunsch der Bedienungsperson auf diese Weise für eine Vielzahl von störenden Schiffen gespeichert werden, und auf Anforderung beispielsweise auf einer Zeitteilungsbasis über eine Leitung 27 an einen Rechner 28 geliefert werden. Wie es weiter oben erläutert wurde, kann die Zielverfolgungs- und Suchvorrichtung 25 entweder analog oder digital arbeiten und kann, falls erforderlich, in üblicher Welse mit geeigneten Analog-Digital- oder Digital -Anal og-Wandlern als Zwischenelemente zwischen den verschiedenen Bauteilen des Systems, wie z.B. der Vorrichtung 25 und dem Rechner 28 versehen sein. Es ist verständlich, daß die Zielverfolgungs- und Suchvorrichtung 25 in der Praxis an sich bereits eine Art von Rechnei»- einheit ist, die arithmetische Punktionen, wie z.B. Differenzieren sowie die Speicherung von Daten durchführt» Es ist daher weiterhin verständlich, daß ihre B\inktion entweder in einer getrennten Einheit, wie z.B. in der getrennten Vorrichtung 25 durchgeführt werden kann, oder daß die

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arithmetischen und Speioher-VorgSng der Vorrichtung in den entsprechenden arithmetischen und Speicherelementen durchgeführt werden können« die in dem Rechner 28 vorhanden sind. Diese letzteren Elemente können andere Systemfunktionen in üblicher Weise auf einer Zeltteilungsbasis durchfuhren.

Aus Fig· X ist weiterhin zu erkennen, daß der Rechner 28 verschiedene Berechnungen ausführen muß, um die Manöver-Abachätzsymbole auf dem Anzeiger 20 nach Fig. 3 zu erzeugen· Es wird gezeigt» wie das System aufgebaut ist und wie es arbeitet, um ein Symbol* wie z.B. das die Symbolelemente 4_# 5« 6 und 7 nach Flg. 1 einschließende Symbol zu erzeugen. Es 1st verständlich« daß die gespeicherten x- und y-Koordlnaten der verschiedenen Ziele in einfacher Weise in der Zielverfolgung- und Sucheinheit 25 zur Verfügung stehen. Da die Bewegungen aller Schiffe in der Nähe des eigenen Schiffes verglichen mit den Arbeitsgeschwindigkeiten selbst des einfachsten Rechners relativ langsam sind« ist es zu erkennen , daS es nicht erforderlich ist« alle Daten ia Echtzeitbetrieb zu berechnen und daß daher die Daten von Gefahrenquellen In einfacher Weise durch das Zlelverfolgungs» und Suchaystem 25 gespeichert und lediglich periodisch erneuert werden* Somit ergeben sich nur geringe Abweichungen von den tatsächlichen x- und y-Koordinaten, die von den Rechner 28 aus den Zielverfolgung- und Suchsystem 25 abgeleitet werden· Es ist weiterhin verständlich« daß eine Vielaahl von Symbolen« wie sie z.B. aus den Elementen 4« 5« 6 und 7 nach Fig* 1 gebildet werden« in einfacher Weise auf eln«r Zeitteilung«- oder Multiplex-BaaIs unter Verwendung einfacher Zeit-Teilungstechniken erzeugt werden kann« wie si· in der Analog- und Digltal-Rechnerteohnik bekannt sind.

Bei eingehender Betrachtung der Vorrichtung zur Erzeugung eines zusammengesetzten« aus den Elementen 4« 5» 6" und 7 be-

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stehenden Symbols ist es offensichtlich, daß die x- und y-Koordinaten des Punktes 5 nach Fig« 1 im wesentlichen die gegenwärtigen rechtwinkligen Koordinaten eines Ziels oder eines gefährlichen Schiffes darstellen. In der nachfolgenden Beschreibung ist es verständlich, daß die Erläuterung der Stelle 5 und der Koordinateneigenschaften anderer Elemente des Symbols gleich gut auf die gleiche Weise er· läutert werden könnte« wenn ξ ~ ©-Koordinaten tatsächlich in dem erläuterten System verwendet würden« Der Rechner 28 kann mit einem eigengesteuerten Taktsteuer- oder Zeitsteuersystem versehen sein, das den Betrieb anderer Elemente des * Systems steuert, oder es kann von einem getrennten Zeitgeber 29 gesteuert werdent Der Zeitgeber 29 kann beispielsweise unter Verwendung einer Leitung 30 zu einer internen Zeitsteuereinheit des Rechners 28 synchronisiert werden· Andererseits kann der Zeitgeber 29 die Haupttaktsteuereinheit dee Systems darstellen, die die Zeitsteuerung dea Rechners mit Hilfe von Signalen bestimmt, die dem Rechner über die Leitung 30 zugeführt werden· Xn der folgenden Beschreibung wird der Zeitgeber 29 aus Vereinfachungsgründen als grundlegender Zeitgeber oder Taktsteuerung für das System betrachtet.

Es ist offensichtlich, daß der Rechner 28 so programmiert P ' werden kann, daß er periodisch von dem Zlelverfolgungs- und Suchsystem 25 die x- und y-Koordinaten der in Fig· I gezeigten Position 5 ableitet und mit Hilfe gut bekannter Mittel Koordinatenwerte als Steuersignale zur Darstellung liefert und somit bewirkt« daß der Kathodenstrahl momentan intensiviert bzw. verstärkt wird, um einen hellen Fleck am Punkt 5 der Darstellung 20 zu bilden. Die nächste Funktion des Rechners 28 besteht darin* mit einem Linien-Symbolgenerator 31 zusammenzuwirken, um den vorhergesagten Kurs nach Fig. 1 zu bilden· Wie es aus der vorstehenden theoretischen Analyse zu erkennen war, wird der Kurs 4 von der

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gegenwärtigen Position des Ziels bis zu einem vorausgesagten Punkt 7 eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes gezeichnet» der durch die relative Peilung des Zielschiffes sowie dessen Geschwindigkeit bestimmt wird. Der Rechner 28 führt dem Linieneymbolgenerator yi die x- und y~Koordlnaten des Punktes 5 über eine Leitung 22 und außerdem über die Leitung 35 die x~ und y-Koordinaten des vorausgesagten Punktes 7 zu* wobei die x, y, x, und fr-Information* die durch das Zielverfolgungs- und Suchsyetem 25 erzeugt wurde, zur Erzeugung dieser Werte verwendet wurde· Der Llniensymbolgenerator 21 liefert dann im wesentlichen momentan nach der Intensivierung des Punktes 5 Ablenkteilspannungen über die Leitungen 54 und 24a zur Erzeugung der Linie 4. Zur Ausführung der Punktion des Liniensymbolgenerators 31 geeignete Vorrichtungen sind sowohl in analoger als auch in digitaler Form in der Technik gut bekannt. Sowohl in der Patent- als auch in anderer Literatur gibt es eine beträchtliche Anzahl von Veröffentlichungen, die Vorrichtungen zur Erzeugung einer Linie von einstellbarer Länge, beispielsweise auf einem Schirm eines Kathodenstrahlrohres zeigen« wobei diese Linie an irgendeiner ausgewählten Koordinatenstelle auf dem Schirm des Kathodenstrahlrohres beginnt und an irgendeiner anderen Koordinatenstelle auf dem Kathodenstrahlrohr endet, so daß diese Linie unter irgendeinem WillkürIidien Winkel in bezug auf das Betriebskoordinatensystem liegt.

Eine einfache Anordnung, die zur Bildung der zukünftigen Kurslinie 4 des Ziels verwendet werden kann., ist beispielsweise in dem U „S.-Patent 2 4o6 858 der gleichen Anmelderin beschrieben« Die Technik der Zeichnung von Vekfcorlinien ist eine Kathodenstrahlrohrtechnik, die weitgehend im Bereich der Zeichendarstellungen ausgenutzt wird. Beispielsweise verwenden viele derartiger ZeichendarstallungESChaltungen Symbolgeneratoren, bei denen keine Ablenkung des Kathodenstrahls in einem wiederholten regelmäßigen f fust er erfolgt,,

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Andererseits besteht das bei derartigen alphanumerischen Symbolgeneratoren verwendete Verfahren in der Zusammensetzung des Symbols durch eine Kaskadenanordnung aufeinanderfolgender Elektronenstrahlspuren. Jede aufeinanderfolgende Spur beginnt im allgemeinen an dem Punkt, der duroh das Ende der unmittelbar vorhergehenden Spur definiert 1st. Es ist offensichtlich, daß die aufeinanderfolgenden Spuren bei der Zeichnung üblicher alphanumerischer Symbole allgemein unter sich ändernden Winkeln verlaufen. Es 1st weiterhin offensichtlich, daß jede derartige elementare Spur durch eine Vorrichtung erzeugt wird, die die Spur an einer beliebigen Stelle auf dem Kathodenstrahlrohr beginnen läßt und die Spur an einer anderen beliebigen Stelle enden läßt. Beispiele für derartige Systeme sind in den U.S,-Patenten 2 325 802, 3 39k 567 und 3 289 195 sowie an anderen Stellen finden.

Entsprechend wurde der Vektor 4, der die vorausgesagte Bewegungebahn des Zielschiffes darstellt, zwischen den Funkten 5 und 7 gezeichnet, wobei der Punkt 7 in der vorstehenden Beschreibung als der Punkt des wahrscheinlichen Zusammenstoßes beschrieben wurde. Die x- und y-Koordinaten der Stelle 7 bleiben in dem Rechner 28 verfügbar und werden nun zur Erzeugung einer Begrenzung 6 eines Bereiches verwendet« der einen Bereich eines möglichen Zusammenstoßes darstellt und den Punkt des wahrscheinlichen Zusammenstoßes 7 umgibt. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Bewegungsbahn-Linie 4 gezeichnet wird, stehen die Koordinaten des Punktes 7 in dem Rechner 28 zur Verfügung. Wenn der Bereich eines möglichen Zusammenstoßes 6 als durch einen den Funkt 7 umgebenden Kreis angezeigt werden soll, berechnet der Rechner 28 entsprechend die Größe dieses Ungewißheitf-bereiches, in dem beispielsweise ein Radius für den Kreis 6 berechnet wlrdc Der Reohner 28 liefert dann die x- und y-Koordinaten des Punktes 7 über die Leitungen 36 und J? an den Kreissymbol-

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Generator 35· Die Ablenkspannungen für einen Kreis von passender QrUBe werden in üblicher Weise dem Anzeiger 20 zugeführt, um den Kreis 6 zu erzeugen. Die Größe des Kreises 6 kann durch Betätigung einer Steuerung 35a durch einen zusätzlichen Sicherheitsfaktor vergrößert werden,

Kreissymbol-Generatoren, die für die Vorrichtung 35 verwendbar sind« sind in der Technik gut bekannt* Dieses spezielle alphanumerische Symbol ist das einfachste und am häufigsten erzeugte Symbol bei bekannten Zeichen-Erzeugungsgeräten* Die Vorrichtung zur Zeichnung eines Kreises um irgendeinen gewünschten Punkt auf einem Schirm eines Kathodenstrahlrohres ist daher gut bekannt· Ein für diesen Zweck verwendbares Gerät ist beispielsweise in dem U«S.-Patent 3 283 317 der gleiohen Anmelderin erläutert« Dieses Patent zeigt * wie Zeichen und Symbole unter Verwendung zusammenwirkender Schaltungen zur Erzeugung vollständiger oder teilweiser Kreise duroh Verwendung von Sinusschwingungen und gleichgerichteten Teilen hiervon erzeugt werden können» Andere bei der vorliegenden Erfindung anwendbare Anordnungen umfassen Anordnungen, wie sie in den U »S·-Patenten 3 164 822 und 3 164 beschrieben sind, Andere Patente zeigen Anordnungen zur Erzeugung von kreisförmigen Symbolen« die In einfacher Welse bei dem vorliegenden System verwendet werden können*

Es 1st offensichtlich, daS die Linienspur k und das kreisförmige Symbol 6 gleichzeitig oder beinahe gleichzeitig erzeugt werden, können, je nachdem» wie dies gewünscht ist« Ein Zweietrahl-Kathodenstrahlrohr, das entsprechende Sätze von elektrostatischen Ablenkelektroden für jeden Elektronenstrahl verwendet» ermöglicht das Zeichnen der Linie mit einem Strahlablenksystem und das Zeichnen des Kreises mit dem zweiten Strahlablenksystem· Ein Einstrahl-Betrieb mit einem einzigen Ablenksystem kann verwendet werden» wobei beispielsweise die Linie momentan vor der Zeichnung des Kreises gezeichnet werden kann·

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Öle Darstellung 20 kann eine Übliche Art von Kathodenstrahlrohr verwenden, bei dem die Nachleuohtdauer des Phosphors auf dem Daratellungsschirm derart ausgewählt 1st« daß ein zuletzt gezeichnetes Symbol Im wesentlichen zu der Zeit verloschen Ist« an der der Rechner 28 eine Erneuerung der Darstellung hervorruft« Eine regelmäßige oder willkürliche Löschung der Darstellung kann außerdem unter der Steuerung des Reohners 28 durchgeführt werden« wenn ο ine übliche Kathodenstrahldarstellung von der Speioherart mit direkter Betrachtung verwendet wird* Eine derartige Löschung kann außerdem wie bisher zu irgendeiner Zeit durchgeführt wer« den die von dem Betrachter gewünscht 1st»

Variationen des in Fig. 3 gezeigten Systems sind ohne weiteres zu erkennen« wobei diese Variationen eine noch weitere Vielseitigkeit des Manöver^Abschätz-Darstellungssystem ergeben können· Es 1st zu erkennen, daß der optische Aufnehmer 23 oder eine ähnliche Vorrichtung zur Abnahme von Koordinaten-Daten von der Darstellung eines Langbereichs- oder Frühwarn-Radarsysteras oder von einer Sonar-Darateilung oder einer anderen Annäherungs*Warndaretellung oder -Vorrichtung verwendet werden kann* Mit Hilfe des Zielverfolgungs- und Suchsystems 25 kann die Bedienungsperson erreichen« daß sich das System auf Irgendeine ausgewählte Gefahrenquelle, die durch irgendeinen zur Verfügung stehenden Fühler festgestellt wird, aufschaltet, und diese verfolgt« Die relativen Feilungen und Bereiohe der Ziele, die auf den automatischen Verfolgungsbetrieb aufgeschaltet sind, stehen in einfacher Weise in verbesserter Form zur Verarbeitung durch den Rechner 28 zur Verfügung, um Daten zu erzeugen, die von den Symbolgeneratoren 31 und 35 benötigt werden, um die Darstellung 20 zu erzeugen«

Die Daten können, während sie sich in dem Rechner 28 befinden» durch die Verwendung einer Trägheits-Stabilisierungs-Information bearbeitet oder verbessert werden« wie sie z.B.

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durch einen Kreiselkompaß 40 oder den Geschwindigke its fühler 4l des Schiffes erzeugt werden. Auf diese Welse kann die Peilung der Gefahrenquelle gegenüber Querneigungs-Längsneigungs- oder aier-bewegungen des eigenen Schiffes in üblicher Weise als Verbesserung der Erfindung korrigiert werden. Alternativ können die von dem Radarsystem erzeugten Daten mit eigenen Stabilisationsmerkmalen durch die direkte Servo-Stabillsierung der Antennenabtastung 21a geliefert werden» Funktionen, die nicht direkt auf die Zusammensto£~Verhinderunge- und Manöver-Abs ohätzfunkt ionen bezogen sind» können außerdem durch den Rechner 28 auf einer Zeltteilungsbasis durchgeführt werden, wie a.B» Trägheits-Navigatlonsfunktionen u.ä»

Patentansprüche t

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Claims

Patentansprüche:

Zusannnenstoß-Warneinrichtung zur Lieferung einer Manöver-Absehätz-Darstellungsvorrichtung für bewegliche Fahrzeuge* gekennzeichnet durch Fühl- und NeB-vorriohtungen (21) zur Erzeugung von Koordinaten- und Geschwindigkeitskomponenten-Daten eines ersten Fahrzeuges (1) in bezug auf ein zweites Fahrzeug (5)* auf die Koordinaten- und Qeschwindigkeitskomponenten-Daten ansprechende Recheneinrichtungen (28) zur Berechnung eines vorausgesagten Kurses (3) für das erste Fahrzeug (1) bis zu einem Punkt (7) eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes mit dem zweiten Fahrzeug (5) und eines Bereiches (6) um den Punkt (T) des wahrscheinlichen Zusammenstoßes, wobei dieser Bereich (6) einen Bereich eines möglichen Zusammenstoßes darstellfc₃ und Darstellungsvorrichtungen (20) zur Darstellung des vorausgesagten Kurses (3) und des Bereiches (6) relativ zueinander,

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet* daß die Fühl- und Meßvorrichtungen Azimut-Abtastradareinrichtungen (21) zur Messung der Koordinatendaten des ersten Fahrzeuges (1) in bezug auf das zweite Fahrzeug (5), zwischengeschaltete Darstellungsvorrichtungen (22) zur Darstellung eines das erste Fahrzeug (l) darstellenden Bildes, Wandlervorrichtungen (23) zur Erzeugung eines elektrischen Impulses bei Intensivierung des Bildes auf der zwisohenges ehalte ten Darstellungsvoi'richtung (22), und auf diesen Impuls ansprechende Einrichtungen der automatischen Nachführung und Speicherung der Koordinaten- und Oeschwindlgkeitskomponenten-Daten, die das erste Fahrzeug kennzeichnen, umfassen.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet« daß die Recheneinrichtungen einen digitalen Rechner (28) umfassen, der so programmiert ist, daß er die Endpunkte eines vorausgesagten Kurses (3) des ersten Fahrzeuges berechnet*

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalrechner (28) so programmiert ist« dad er eine Abmessung berechnet, die den einen Bereich eines möglichen Zusammenstoßes darstellenden Bereich (6) definiert, der den Punkt (7) des wahrschein- ä liehen Zusammenstoßes umgibt«

5« Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daretellungsvorriohtung (20) Liniensyrabol-Generatoreinrichtungen (31) unter der Steuerung des Rechners (23), Kreissymbol-Generatoreinrichtungen (35) unter Steuerung des Rechners (26), Kathodenstrahlrohr-Anzeigevorrichtungen und Zeit» tmiereinhei ten (29) zur Steuerung des Liniensymbol-Generators (31) und des Kreissymbol-Generators (35) umfaßt, wobei die Ausgänge des Zeilensymbolgenerators (351) und des Kreieayabolgenerators (25) mit der Kathodenstrahlrohr- λ

Anzeigevorrichtung zur Darstellung des vorausgesagten Kurses (3) und des Bereiches (6) verbunden sind.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Fühl- und Heßeinrichtungen (21) zur periodischen Feststellung von Sätzen von Koordinaten-Daten eines ersten Fahrzeuges (1) in bezug auf ein zweites Fahrzeug (5), Einrichtungen (25) zur Speicherung dieser Sätze von Koordinaten-Daten an ausgewählten Zeiten, Einrichtungen (25) zur Berechnung der Ge-

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sohwindigkeitskomponenten dee ersten Fahrzeuges von den gespeicherten Sätzen von Koordinatendaten und zur Speicherung dieser Gesohwindigkeitskomponenten« Einrichtungen (28), denen die zuletzt berechneten Gesohwindigkeitskomponenten-Daten zugeführt werden« um einen vorausgesagten Kurs (2) des ersten Fahrzeuges (1) bis zu einem Punkt (7) eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes mit dem zweiten Fahrzeug (5) sowie einen Bereich (6) um diesen Punkt des wahrscheinlichen Zusammenstoßes zu berechnen* der einen Bereich eines möglichen Zusammenstoßes darstellt« und Vorrichtungen (20) zur Darstellung des vorausgesagten Kurses (3) und des Bereiches (6) in bezug aufeinander.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche« gekennzei chnet durch eine Manöver-Absohätzdarstellung zur Darstellung erster und zweiter beweglicher Fahrzeuge mit folgenden Parametern:

y-Q— zur Darstellung eines ersten Satzes von Positions-Koordinaten des ersten Fahrzeuges«

y_T zur Darstellung eines zweiten Satzes von Posi-

tions-Koordinaten des ersten Fahrzeuges (l)

™ zur Zeit tppg eines wahrscheinlichen Zusammen

stoßes zwischen dem ersten (1) und dem zweiten (5) Fahrzeug,

Jtj,, ftj, zur Darstellung der aeschwindlgkeltskomponenten des ersten Fahrzeuges (1) zur Zelt t_ppc, und

V₀ zur Darstellung der Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeuges (5)*

und weiterhin gekennzeichnet durch Recheneinrlohtungen (28)« die auf die Zuführung gemessener Werte der Parameter Xq_T, ^y0T* *T* ^T "¹^ ^V0 ⁰⁰⁸P*¹⁶⁰*¹⁶¹¹* ¹^ ^den Wert des Parameters tp_pc

209820/0725 ^t/#

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unter Verwendung der Gleiohung

¹PPC ₊ 2 . . 2^T2

+ f

auszureohnen und um dann die Gleichung

und die Gleichung

durch Einsetzen des Wertes des Parameters tpp_C zu lösen, und durch mit den Recheneinrichtungen (28) verbundene Darstellungs vor richtungen (20) zur automatischen Darstellung einer Linie zwischen den Stellen auf der Darstellung (20), die den Parametern Xq₁J,, y_QT und x_T, y^ entsprechen, wobei die Stelle X^, y^ die Stelle eines wahrscheinlichen Zusaramenstofles zwischen den ersten und zweiten Fahrzeugen (1, 5) darstellt,

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Werte der Parameter ansprechenden Recheneinrichtungen (28) die Ungewißheit der Lage des Punktes (7) eines wahrscheinlichen Zusammenstoßes zwischen den ersten und zweiten Fahrzeugen (i, 5) berechnen, und daß die Darstellungsvorrichtungen (20) diese üngewiß-

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heite-Daten verwenden, um eine die Stelle x^, y_T umgebende Begrenzung su zeichnen, die einen Bereich (6) eines möglichen Zusammenstoßes zwischen den ersten und zweiten Fahrzeugen (Λ> 5) definiert.

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