DE2236055A1

DE2236055A1 - Verfahren zur standortbestimmung von kraftfahrzeugen und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2236055A1
Application number: DE19722236055
Authority: DE
Inventors: Albert Dipl Ing Simianer
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1972-07-22
Filing date: 1972-07-22
Publication date: 1974-01-31
Also published as: AU5835573A

Description

"Verfähren zur Standortbestimmung den Eraftfshrzeugen und Anordnung zur Durchfuhrung des Verfahrens' Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Anordnung zur Durchführung desselben, das die fortlaufende Bestimmung der Standorte von Kraftfahrzeugen unter Anwendung der Koppelnavigationsmethode ermöglicht und bei dem einerseits der zurückgelegte Weg mit fahrzeugseitigen Mitteln, z. 3.
Zahlern der Umdrehungen der Räder, rund andererseits die Fahrtrichtung mit Hilfe eines Kompasses, z. 3. eines Magnetkompasses, oder durch Peilung eines entfernten Senders bestimmt werden.
Ein derartiges Verfahren ist bereits vorgeschlagen worden.
Gemaß diesem Vorschlag wird der Kurswinkel des jeweiligen Fahrzeuges mit einem fahrzeugseitigen Magnetkompaß und der zurückgelegte Weg mit einem über die Tachowelle gekoppelten Weggeber gemessen, letzterer vorzugsweise als Impulsgeber ausgebildet ist. Der Kurswinkel a wird in Sinus- und Kosinusfunktionswerte umgesetzt. Bei jedem Wegimpuls, der jeweils nach Durchfahren eines Streckenabschnittes As abgegeben wird und somit diesen repräsentiert, wird der Weg in seine Ost (x)- und Nord (y)-Komponente zerlegt und die sich ergebenden Inkremente #x = As sin α, #y= #s.cos α zu den bisherigen Positionskoordinatenwerten. addiert.
Die Arbeitsgenauigkeit des Gegenstandes dieses älteren Vorschlages wird nachteilig durch Fehler der Kurswinkelbestimmung beeinflußt, die bei Einsatz des Verfahrens in bebautem Gelände infolge der dortigen starken Verbiegungen des erdmagnetischen Feldes den Magnetkompaß weitgehend zu einer verläßlichen Richtungsbestimmung unbrauchbar machen. In bebautem Gelände werden gleichzeitig Funkpeilverfahren prinhier zipiell unzuverlässig, da auch die Funkwellen unerwünschten richtungsmäßigen Ausbreitungsabweichungen unterliegen. Diese Fehler zuder Nagnetkompaßmessungen und Funkpeilungen sind örtlich von rein systematischer Natur.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Koppelnavigationsmethode zur Standortbestimmung für Kraftfahrzeuge auch in bebauten Gebieten dennoch nutzbar zu machen.
Die Erfindung basiert auf der grundsätzlichen ueberlegung und Erkenntnis, daß das Integral der systematischen Richtungsfehler über das gesamte vom Kraftfahrzeug zu befahrende Gebiet gegen den Wert Null geht. Dies bedeutet,'daß sowohl die Kompaßpeilung als auch die Punkpeilung beim Betrieb "Standortbestimmung der Kraftfahrzeuge" eine extrem hohe Langzeitkonstanz aufweisen. Die kurzzeitigen Fehler sind allerdings so groß, daß die Meßwerte zur Positionsbestimmung nicht direkt herangezogen werden können; denn ein im Fahrzeug über die Radundrehungen gemessener Weg würde auf die durch Winkelmessung vorgetäuschte Schlangenbewegung abgerollt werden; die berechnete Positionsveränderung wäre deshalb stets kleiner als die wirklich durchgeführte.
Hierbei ergibt sich also ein systematischer Fehler. Dieser Fehler wird gemäß der Erfindung im Mittel durch einen Wegkorrekturfaktor EW korrigiert, der stets-größer als 1 ist Er ist geräteabhängig, jedoch durch Versuchsfahrten auf vermessenen Strecken (die es in bebautem Gelände überall gibt) leicht zu ermitteln.
Wesentlich für die Erfindung ist also, daß der zurückgelegte Weg oder dessen Komponenten mit einem Wegkorrekturfaktor KW multipliziert (Kw> und so die Position genauer bestimmt wird.
Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Verbesserung der Genauigkeit der Koppelnavigation beim Erfindungsgegenstand, da der systematische Fehler im Mittel eliminiert wird.
Der technische Fortschritt des Erfindungsgegenstandes im Vergleich zu den bekannten Methoden der Fuxiknavigation der Luft- und Seefahrt liegt darin, daß man die bei Einsatz dieser Funknavigationsmethoden der Luft- und Seefahrt zur Standortbestimmung der Kraftfahrzeuge wegen der ungleichmäßigen Ausbreitungsbedingungen der Funkwellen in bebautem Gelände notwendigen anfänglichen und fortdauernden Eorrekturmessungen und Korrekturmaßnahmen einspart, die wesentlich teurer wären als die Ermittlung und Berücksichtigung des Wegkorrekturfaktors KW beim Erfindungsgegenstand.
Eine Weiterbildung der Erfindung vermeidet den Nachteil, daß die scheinbaren Schlangenbewegungen durch den Korrekturfaktor momentan verstärkt werden. Dieser Nachteil wird gemäß dieser Weiterbildung dadurch behoben, daß der Korrekturfaktor erst nach Durchlaufen von weiteren p Streckenabschnitten As eingebracht wird, beispielsweise Jeweils erst nach weiteren gefahrenen 500 m. In der Abbildung ist dieses Verfahren für die x-Soordinate an einem Beispiel veranschaulicht. Für die y-Koordinate gilt Analoges.
Aus dem zuletzt gefahrenen Wegelement As werde mit der Funktion sin a das Komponentenstück #x errechnet. Es möge dies seit der Abfahrt vom Startpunkt (xO, y0) das n-te Wegelement sein. In einem Register R sind p Plätze für die Speicherung von p Komponentenstücken ax. vorgesehen. Dieses Register ist als eine Art Schieberegister ausgebildet: Jedesmal wenn ein neues Komponentenstück dem Register zugeführt wird und alle Plätze dieses Registers schon besetzt sind, wird dasJenige Komponentenstück, welches am längsten von allen gespeichert ist (und damit keinen Platz mehr hat), an eine Multiplikationsstufe M ausgegeben, wo es mit dem Wegkorrekturfaktor KW -multipliziert wird. Die Nultiplikationsstufe M gibt den Wert des korrigierten Komponentenstückes (Kw a, # Xn-p) an eine Summierungsstufe S1 weiter, in welcher sämtliche einkommenden Werte auf summiert werden. Die Summationsstufe i gibt den Wert der gespeicherten Summe ohne Löschung an eine Summationsstufe S3.
Die Summationsstufe S) erhält von einer weiteren Summationsstufe S2 die Summe-der im Register R stehenden Werte, welche von R an S2 übermittelt werden. In der Summationsstufe ist auch der Ausgangswert xO gespeichert. Stufe S) bildet die Summe und gibt sie als aktuelle Standortkoordinate des Fahrzeugs aus.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur fortlaufenden Bestimmung des Standortes von Kraftfahrzeugen unter Anwendung der Koppelnavigationsmethode, bei dem einerseits der zurückgelegte Weg mit fahrzeugseitigen Mitteln, z. B. Zählern der Umdrehungen der Räder'rund andererseits die Fahrtrichtung mit Hilfe eines Kompasses, z. B. eines Magnetkompassestoder durch Peilung eines entfernten Senders bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zurückgelegte Weg oder dessen Eomponenten - vorzugsweise bis auf ein letztes Teilstück -mit einem Wegkorrekturfaktor KW multipliziert werden, wobei KW > 1 gewählt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Korrekturfaktors KW durch Versuchs fahrten auf vermessenen Strecken bestimmt wird.

Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, in die ein dem Korrekturfaktor entsprechendes Signal eingebbar ist, und daß ein Multiplikator vorgesehen ist, dem einerseits das dem Korrekturfaktor entsprechende eingegebene Signal und andererseits Signale zuführbar sind, die dem zurückgelegten Weg oder dessen Kompqnenten entsprechen. L e e r s e i t e