DE2933248A1

DE2933248A1 - Ship location graphical display - has on-board computer interpreting navigational data to produce position plot on chart

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Publication number: DE2933248A1
Application number: DE19792933248
Authority: DE
Inventors: Lev V. Rjazan' Bylinskij; Vasilij F. Rjazan' Denisov; Vladimir I. Rjazan' Gavrilenko; Ivan F. Gelend&zcaron;ik Glumov; Vadim V. Rjazan' Meer
Original assignee: JUZNOE PROIZV OB MORSKIM GEOLO
Current assignee: JUZNOE PROIZV OB MORSKIM GEOLO
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DE2933248C2

Abstract

The ship navigation system provides a graphical display of position on a navigation chart. The system has inputs from a drift transducer (1) and a compass (2) that are interpreted by an on-board computer (3) to determine the velocity components of the vessel. Outouts are processed by binary multipliers (8,10), coupled to current stages (16,17) supplying drive stages (29,30) on a chart recorder (31). The pen produces a plot of the vessel's position on a navigation chart (53). An approximator (38) provides a correcting reput (39) to a non-linear converter (33) processing trigonometric functions. The produced plot is continuous over the range of the navigational chart.

Description

SYSTEM ZUR GRAPHISCHEN DARSTELLUNG VON SCHIFFSORTEN AUFSYSTEM FOR THE GRAPHIC REPRESENTATION OF VESSEL TYPES

EINER MERKATORKARTE Die vorliegende Erfindung betrifft Navigationssysteme und bezieht sich insbesendere auf ein System zur graphischen Darstellung von Schiffsorten auf einer Merkatorkarte. A MARKER CARD The present invention relates to navigation systems and particularly relates to a system for graphically displaying ship locations on a Mercator card.

Das System wird hauptsächlich zu einer kontinaierlichen graphischen Registrierung von Schiffsorten in geographischen Koordinaten auf einer in einer gleichwinkligen zylindrizchen, also Merkatorprojektion gezeichneten Navigationskarte bei der Durchführung von einer erhöhten Genauigkeit bedürfenden maritimen geophysikalischen und wissenschaftlichen Forschungen auf eine Shelf verwendet0 Das System kann auch bei einer autonomen Navigation in Zonen hoher Breiten ausgenutzt werden. The system becomes mainly a continuous graphic one Registration of ship locations in geographic coordinates on one in one Equiangular cylindric, so Mercator projection drawn navigation map when performing maritime geophysical surveys that require increased accuracy and scientific research on a shelf used0 The system can also can be used for autonomous navigation in zones of high latitude.

Die Ortslage eines geophysikalischen Schiffes bei gründlichen geophysikalischen Forschungen muß möglichst genau registriert werden, um später die in der Erdkruste beobachteten Anomalien eindeutig auf die Primärdaten über deren Aufbau in dem zu untersuchenden Raum und auf die kartographischen Daten über deren Tiefe zu beziehen. Werden die Forschungen auf einem Schelf durchgeführt, dürfen die zulässigen Fehler einer Ortsbestimmung keinesfalls einige wenige Meter überschreiten, da sonst < kann > eine anschließende Schürfbohrung uneffektiv sein und zu einem unberechtigten Materialaufwand führen: Die bekannten systeme zur graphischen Darstellun von Schiffsorten auf einer Karte weisen aber selbst bei einer genauen Bestimmung der Bewegungsgeschwindigkeit und des Kurses des Schiffes einen Fehler von ca. The location of a geophysical ship in the case of thorough geophysical Researches must be registered as precisely as possible, in order to later find those in the earth's crust observed anomalies clearly related to the primary data on their structure in the too investigating Space and the cartographic data about their To refer to depth. If the research is carried out on a shelf, may the permissible errors of a position determination never exceed a few meters, since otherwise a subsequent borehole <can> be ineffective and closed lead to an unauthorized use of materials: the known systems for graphic Representations of ship locations on a map show even with an exact one Determination of the speed of movement and the course of the ship an error from approx.

1 bis 1,5% der Weglänge auf, was ein unzulässig großer Wert ist. Diese Komponente ist in erster Linie auf Fehler zurückzuführen1 die in den bekannten Darstellungssystemen bei der Ausführung einer automatischen maßstäblichen Umwandlung von Daten aus einem kartesischen Koordinstenßystem, in dem die Bewegungsgeschwindigkeitskomponenten des Schiffes in Richtung der Breitenkreise und der Meridiane bestimmt werden, in eine karte graphische Merkatorprojektion, entstehen. 1 to 1.5% of the path length, which is an impermissibly large value. This component is primarily due to errors1 found in the known Display systems when performing an automatic scale conversion of data from a Cartesian coordinate system in which the movement speed components of the ship in the direction of the parallels and meridians are determined in a map graphic Mercator projection arise.

Es ist ein System zur graphischen Darstellung von Schiffsorten auf einer Merkatorkarte (5. beispielsweise S. 1. Itenberg et.al. "Logs und automatische Rechner, Lehrgang der Jchiffsführung", Bd. V, H. 3, Verlag "Verwaltung des hydrographischen Amtes der Kriegsmarine", Leningrad, 1964, S. 464 bis 465) bekannt, das eine Reihenschaltung aus einer Einrichtung eines zur Berechnung der Weglänge des Schiffes in Richtung eines Meridians und einer in Richtung der Breitenkreise, einer Maßstabeinrichtung und einem Kartentisdi zur Darstellung des < laufenden > Schiffsortes enthält. Die Maßstabeinrichtung stellt einen Multiplizierer des Sekanses einer laufenden Breite mit einem Äquatorialmaßstab dar. It is a system for graphically displaying ship locations a Merkatorkarte (5. for example, p. 1. Itenberg et.al. "Logs and automatic Calculator, course of ship management ", Bd. V, H. 3, Verlag" Verwaltung des hydrographischen Office of the Navy ", Leningrad, 1964, p. 464 to 465) known that a series connection from a device one for calculating the distance of the ship in the direction one meridian and one in the direction of the parallels, a scale device and a map display to show the ship's location contains. The scale device provides a multiplier of the secant of a running Width with an equatorial scale.

Der Äquatorialmaßstab ist ein durch einen Steuermann im voraus berechnetes Verhältnis des Maßstabs des Hauptbreitenkreises der Karte zu deren Breitensekans. Die Maßstabeinrichtung -enthält eine Reihenschaltung von einem ersten Funktionswandler einer laufenden Breite in einen Louarithmus ihres Sekanses und einem Logarithmator der Äquatorialmaßstabzahl mit einem insteller. Die Ausgänge des Wandlers und des Logarithmators sind an einen Subtrahierer der Signale angeschlossen, der an einen zweiten Funktionswandler angeschlossen ist, welcher eine Potenzierung der erhaltenen Differenz ausführt. Das genannte System ist mit elektromechanischen Analogelementen bestückt.The equatorial scale is one calculated in advance by a helmsman Ratio of the scale of the map's main circle of latitude to its latitude. The scale device contains a series connection of a first function converter a running latitude into a louarithm of its secant and a logarithmator the equatorial scale number with an adjuster. The outputs of the converter and the Logarithmators are connected to a subtracter of the signals, which is connected to a second function converter is connected, which exponentiates the received Difference executes. The said system is based on electromechanical analog elements equipped.

Im genannten System kann die Äquatorialmaßstabzahl eine Menge von Zahlenwerten, darunter von gebrochenen, annehmen, deren genaue Vorgabe wegen einer beschrankten Auflösung eines analogen Einstellers für diese Maßstabzahl unmöglich ist. Der Einfluß eines dabei infolge einer Abrundung der Maßstabzahl entstehenden Fehlers steigt im Bereich hoher Breiten an, wo die Steilheit der Umwandlung durch einen zweiten Funktionswandler sprunghaft zunimmt. Außerdem werden im genannten System wegen der Reihenschaltung von Logarithmator, Subtrahierer und dem zweiten Funktionswandler deren Fehler addiert und schränken zusätzlich die Genauigkeit der gesamten Maßstabeinrichtung ein. In the system mentioned, the equatorial scale number can be a set of Assume numerical values, including fractions, whose exact specification is due to a limited resolution of an analog adjuster for this scale number impossible is. The influence of a resulting from a rounding of the scale number Error increases in the area of high latitudes, where the steepness of the conversion passes through a second function converter increases by leaps and bounds. In addition, in the mentioned System because of the series connection of logarithmator, subtracter and the second Function converter adds their errors and also restricts the accuracy of the entire scale device.

Es ist ein System zur graphischen Darstellung von Schiffsorten auf einer Merkatorkarte bekannt, das einen Bewegungsgescbwindikeits- und Abtriftwinkelgeber des Schiffs und einen Kursgeber enthält, die an einen Rechner für die Bewegungsgeeines schwindigkeitskomponenten des Schiffs in Richtung Meridians eines und Breitenkreises angeschlossen sind, an dessen Ausgängen der Bewegungsgeschwindigkeit des Schiffs in Richtung des Meridians und der Breitefikreise entsprechende elektrische Signale formiert werden, die an die Eingänge entsprechender Multiplizierer geschaltet sind, deren Ausgänge elektrisch mit den Eingängen integrierender Antriebe eines Zeichenmechanismus zur Darstellung des Schiffsortes auf der Merkatorkarte verbunden sind, während die anderen Eingänge der Multiplizierer zusammengeschaltet sind und deren Verbindungspunkt mit einem Maßstabeinsteller dee Hauptbreitenkreises der Merkatorkarte und mit dem Ausgang eines nichtlinearen Wandlers zur Wiedergabe eines elektrischen Signals in Form trigonometrischer Breitenfunktionen gekoppelt ist, dessen Informationseingang an den Ausgang eines Summators angeschlossen ist, dessen einer Eingang mit dem Aus gang einer einheit zur sequentiellen Vorgabe der Breite des Hauptbreiten kreises und der Breite des ursprünglichen Schiffsortes und dessen anderer Eingang mit demjenigen Ausgang des Rechners für die Bewegungsgeschwindigkeitskomponenten des schiffs in Richtung eines Meridians und eines Breitenkreises gekoppelt ist, dessen Signal der Bewegungsgeschwindigkeit des Schiffs in Richtung des Meridians (s, beispielsweise G. N. Ponikarowskij, P. Glebow "Schiffsnavigationsgeräte", Verlag der Verwaltung des hydrographischen Amtes der Kriegsmarine, 1957, S. 234 bis 250) entspricht. It is a system for the graphic representation of ship locations on a Merkatorkarte known, which has a Bewegungsgescbwindikeits- and drift angle encoder of the ship and a course transmitter, which is connected to a computer for the movement of one speed components of the ship in the direction of the meridians of a circle of latitude are connected, at the outputs of which the speed of movement of the ship corresponding electrical signals in the direction of the meridian and the circles of latitude that are connected to the inputs of the corresponding multipliers, their outputs electrically with the inputs of integrating drives of a drawing mechanism are connected to show the ship's location on the Mercator map, while the other inputs of the multipliers are connected together and their connection point with a scale adjuster of the main latitude of the Mercator map and with the Output of a non-linear converter for reproducing an electrical signal in Form trigonometric width functions is coupled, whose information input is connected to the output of a summator, one input of which is connected to the off A unit for the sequential specification of the width of the main latitude circle and the latitude of the original ship's location and its other entrance with that Output of the computer for the speed of movement components of the ship in Direction of a meridian and a parallel is coupled, the signal of which is the Speed of movement of the ship in the direction of the meridian (s, for example G. N. Ponikarowskij, P. Glebow "Ship navigation devices", Administration Publishing House of the Hydrographic Office of the Navy, 1957, p. 234 bis 250) is equivalent to.

Im genannten System ist der Breiteneinsteller in zwei lokale Einsteller geteilt, von und der denen einer zur Eingabe der Breite des Hauptbreitenkreises andere zur Eingabe der Breite des ursprünglichen Schiffsortes vorgesehen sind. Der nichtlineare Wandler reproduziert eine Funktion dreier unabhängiger Variabler und enthält zwei in Reihe liegende Funktionsblöcke. Von ihnen ist der eine mit seinen Eingangen an die Einsteller der Breite und des Maßstabs des Hauptbreitenkreises einer Karte anoeschlossen, reproduziert eine Division des Maßstabs des Hauptbreitenkreises der Karte durch den Sekans ihrer Breite, und der andere reproduziert ein Produkt aus dem erhaltenen Ergebnis und dem Sekans einer durch einen Summator wiedergegebenen laufenden Breite. An einen Eingang des Summators ist der lokale dinsteller des ursprünglichen Schiffsortes und an den anderen Eingang - ein der eines Bewegungsgeschwindigkeitskomponente des Schiffes in Richtung Meridians entsprechender Ausgang des rechners angeschlossen. Samtliche Baugruppen des genannten Systems sind aus elektromechanischen Analogelementen aufgebaut. In the system mentioned, the width adjuster is divided into two local adjusters divided by and the one for entering the latitude of the main latitude circle others are provided for entering the latitude of the original ship's location. Of the nonlinear transducer reproduces a function of three independent variables and contains two function blocks in series. One of them is with his Received to the adjusters of the width and the scale of the main latitude circle When attached to a map, it reproduces a division of the scale of the main circle of latitude the card by the secant of its width, and the other reproduces a product from the result obtained and the secant of a reproduced by a summator running width. The local controller of the original is connected to one input of the summator Ship's location and to the other entrance - one of a movement speed component of the ship in the direction of the meridian is connected to the corresponding output of the computer. All assemblies of the system mentioned are made of electromechanical analog elements built up.

Im genaxinten System wird die Eingabe des Maßstabs des Hauptbreitenkreises in Form einer diskreten Reihe von Normalwerten, beispielsweise 1/10000, 1/50000 usw. ausgenutzt, deren Maßstab zahl genau vorgegeben werden kann. Das genannte system weist aber auch einen großen Fehler der maßstäblichen Umwandlun; auf Grund dessen auf, daß die im nichtlinearen Wandler in Reihe liegenden Einheten die Funktion des Breitensekanses mit einem uneingschränkten Anwachsen reproduzieren. Dies führt zum siachstum des Einflusses der primären Fehler proportional zur Ableitung des Breitensekanses sowie zu einer Addition der Fehler der Punkt tionsblöcke wegen ihrer Reihenschaltung. In the genaxinten system, the input of the scale of the main circle of latitude in the form of a discrete series of normal values, for example 1/10000, 1/50000 etc. exploited, the scale of which can be precisely specified. The said system but also has a big mistake in the conversion to scale; because of this on that the units lying in series in the non-linear converter have the function of Reproduce latitudes with an unrestricted growth. This leads to growth the influence of the primary errors proportional to the derivative of the latitude as well as an addition of the errors due to the point blocks their series connection.

Darüber hinaus ist bei der Ausführung der maßstäblichen Umwandlung im genannten System eine reale Änderung der Länge einer Minute des Meridians bei Änderung der Breite wegen der Nichtsphärizitat der Erdoberfläche nicht in Betracht gezogen. In addition, when performing the scale conversion a real change in the length of one minute of the meridian in the system mentioned Change in latitude due to the non-sphericity of the earth's surface not considered drawn.

was einen Zusatzfehler bis + 0,5% der c>glänge bei der tibbil dung auf einer mit Rücksicht auf die ichtsphärizität der Erdkugel gezeichneten realen Merkatorkarte einbringt.which is an additional error of up to + 0.5% of the length of the tibbing on a real one drawn with regard to the sphericity of the earth Mercator card brings in.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur graphischen Darstellung von Schiffs orten auf einer Merkatorkarte zu schaffen, dessen schaltungstechnische Lösung es erlaubt, die Genauigkeit einer Schiffsortsbestimmung auf der Merkatorkarte auf hohen Breiten zu steigern. The invention is based on the object of a system for graphic To create the representation of ship locations on a Mercator map, its circuitry Solution it allows the accuracy of a ship's location on the Mercator map to increase at high latitudes.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem System zur graphischen Darstellung von Schiffsorten auf einer Merkatorkarte, das einen Bewegungsgeschwindigkeits- und Abtriftwinkelgeber des Schiffs und einen Kursgeber enthält, die an einen Rechner für die Bewegungsgeschwindigkeitskomponenten des Schiffs in Richtung eines Meridians und eines Breitenkreises angeschlossen sind, an dessen Ausgängen der Bewegungsgeschwindigkeit des Schiffs in Richtung des Meridians und des Breitenkreises entsprechende elektrische Signale formiert werden, die an die Eingänge entsprechender Multiplizierer geschaltet sind, deren Ausgänge elektrisch mit den Eingängen integrierender Antriebe eines Zeichenmechanismus zur Darstellung des Schriffsortes auf der Merkatorkarte verbunden sind, während die anderen Eingänge der Multiplizierer zusammengeschaltet sind und deren verbindung punkt mit einem Maßstabeinsteller des Hauptbreitenkreises der Merkatorkarte und mit dem Ausgang eines nichtlinearen wandlers zur Wiedergabe eines elektrischen Signals in Form trigonometrischer Breitenfunktionen gekoppeit ist, dessen Informationseingang an den Ausgang eines Summators angeschlossen ist, dessen einer Eingang mit dem Ausgang einer Einheit zur sequentiellen Vorgabe der Breite des Hauptbreitenkreises und der Breite des ursprunglichen Schiffsortes und dessen anderer Eingang mit demjenigen Ausgang des Rechners für die eines Bewegungsgeschwindigkeitskomponenten eines des Schiffs in Richtung Meridians und Breitenkreises uekoppelt ist, dessen Signal der Bewegungsgeschwindigkeit des Schiffs in Richtung des Meridians entspricht, gemäß der Erfindung ein eine elektrische Verbindung der Multiplizierer mit dem nichtlinearen Wandler zur Wiedergabe eines elektrischen Signals in Form trigonometrischer Breitenfunktionen verwirklichenden Speicher, ein Approximator Bereich für eine Korrektur der Länge einer Minute des Meridians im des Schiffsortes, dessen Eingang an den Ausgang der Einheit zur sequentiellen Vorgabe der Breite d Hauptbreitenkreises und der Breite des ursprünglischen Schiffs ortes und dessen ausgang an den Korrektionseingaii des nichtlinearen Wandlers angeschlossen ist, und zwei Stromkreise aus zwei in Reihe liegenden Frequenzteilern sind, jeweilige mit einem steuerbaren Teilungsverhältnis enthaltenderen Informationseingänge an die Ausgänge der entsprechenden Multiplizierer, und deren jeweilige Ausgänge an die Eingänge der entsprechenden integrierenden Antriebe des Zeichenmechanismus angeschlossen sind, während die Steuereingänge der ersten Frequenzteiler eines jedoch Stromkreises zusammengeschaltet sind und deren Verbfndungspunkt an den Digitalausgang des nichtlinearen Wandlers angeschlossen ist, wobei die Steuereingänge der zweiten Frequenzteiler eines jeden Stromkreises gleichfalls zusammengeschaltet sind und deren Verbindungspunkt an den Ausgäng des Maßstabeinstellers desHauptbreitenkreises der Merkatorkarte angeschlossen ist. The object is achieved in that in the system for graphical representation of ship locations on a Mercator map, showing a movement speed and includes the ship's drift angle transmitter and a course transmitter that are sent to a computer for the speed of movement components of the ship in the direction of a meridian and a circle of latitude are connected, at the outputs of which the speed of movement of the ship in the direction of the meridian and the parallel corresponding electrical Signals are formed which are connected to the inputs of the corresponding multipliers whose outputs are electrically connected to the inputs of integrating drives one Drawing mechanism for the representation of the place of the writing on the Merkatorkkarte connected while the other inputs of the multipliers are connected together and their connection point with a scale adjuster for the main latitude of the Mercator map and with the output of a non-linear transducer for reproducing an electrical one Signal is coupled in the form of trigonometric width functions, whose information input is connected to the output of a summator, one input of which is connected to the output a unit for the sequential specification of the width of the main circle of latitude and the Width of the original ship's place and its other entrance with that Output of the computer for one of the movement speed components of one of the Ship is coupled in the direction of the meridians and latitude, whose signal is the Speed of movement of the ship in the direction of the meridian, according to of the invention an electrical connection of the multipliers to the non-linear Converter for reproducing an electrical signal in the form of trigonometric width functions realizing memory, an approximator area for a correction of the length one minute of the meridian in the ship's place, the entrance to the exit of the Unit for the sequential specification of the width of the main circle of latitude and the width of the original ship's location and its output to the correction input of the non-linear converter is connected, and two circuits from two in series lying frequency dividers, each with a controllable division ratio containing information inputs to the outputs of the corresponding multipliers, and their respective outputs to the Inputs of the corresponding integrating drives of the drawing mechanism are connected, while the control inputs the first frequency divider of a circuit, however, are interconnected and whose connection point is connected to the digital output of the non-linear converter is, the control inputs of the second frequency divider of each circuit are also interconnected and their connection point to the outputs of the Scale adjuster of the main latitude circle of the Mercator card is connected.

rteilhaft enthält der nichtlineare Wandler zwei digitale Integratoren, bei denen der Summationseingang des einen an den Impulsausgang des zweiten Integrators angeschlossen ist, und ein ODER-Gatter, dessen einer Eingang an den Impulsausgang des ersten digitalen Integratorb angeschlossen ist, des. The non-linear converter advantageously contains two digital integrators, where the summation input of the one to the pulse output of the second integrator is connected, and an OR gate, one input of which is connected to the pulse output of the first digital integratorb is connected, des.

sen anderer Eingang als Korrektionseingang des nichtlinearen Wandlers dient und deren Ausgang an den Subtraktionseingan des zweiten digitalen Integrators angeschlossen ist, wobei die Zähleingänge der beiden digitalen Integratoren zusammengeschaltet sind und deren Verbindungspunkt als Informationseingang des nichtlinearen Wandlers dient, während der Ausgang des Registers des zweiten Integrators als Digitalausgang des nichtlinearen Wandlers dient.sen input other than the correction input of the non-linear converter and its output to the subtraction input of the second digital integrator is connected, the counting inputs of the two digital integrators being interconnected and their connection point as information input of the non-linear converter serves, while the output of the register of the second integrator serves as a digital output of the non-linear converter is used.

Vorzugsweise enthält der Approximator für eine Korrektur der Länge einer Minute des Meridians ein UND-Gatter, dessen einer Eingang als Eingang des Approximators dient, und eine Reihenschaltung aus einem Zähler, dessen Eingang an den ersten Eingang des UND-Gatters angeschlossen ist, einem Dechiffrator und einem ODER-Gatter, dessen Ausgang an den zweiten Eingang des UND-Gatters angeschlossen ist. The approximator preferably contains a correction of the length one minute of the meridian an AND gate, one input of which is the input of the Approximators are used, and a series connection from a counter, whose input is connected to the first input of the AND gate, a decipherer and an OR gate, the output of which is connected to the second input of the AND gate is.

In dem System, in dem der Zeichenmechanismus einen Auflagerahmen enthält, mit dessen Hilfe eine Merkatorkarte aufeinem Kartentisch befestigt wird, weist < vorteilhafterweise > der Zeichenmechanismus <, > eine auf dem Kartentisch unter der Merkatorkarte befestigte magnetisch leitende Platte und mindestens drei elektromagnetische Halter auf, die auf dem Auflagerahmen anzeordnet sind, dessen Abmessung längs der Breitenkoordinate # in den Grenzen von 0,25 bis 2/3 der Länge der Merkatorkarte gewählt ist, wobei als intedrierende Antriebe auf deiii Auflastrahmen starr befestigte und an die Ausgange der entsprechenden Stromkreise der Frequenzteiler angeschlossene reversierbare Schrittmotoren verwendet werden, und an die Eingänge der reversierbaren Schrittmotoren eine Impulsfolge mit einer einem Produkt aus den Bewegungsgeschwindigkeitskomponenten des schiffs in Richtung der Meridiane und der Breitenkreise und dem laufenden Maßstab der Merkatorkarte unter Berücksichtigung einer korrektur der Nichtsphärizität der Erdkugel entsprechenden Frequenz gelangt, für deren Wert ein Signal durch den Approximator formiert wird. In the system in which the drawing mechanism has a support frame contains, with the help of which a Merkatorkkarte is attached to a map table, has <advantageously> the drawing mechanism <,> one on the Map table under the Merkatorkarte attached magnetically conductive plate and at least three electromagnetic holders, which are arranged on the support frame, its Dimension along the latitude coordinate # within the limits of 0.25 to 2/3 of the length the Merkatorkarte is chosen, with as intedrierende drives on deiii Auflarahmen rigidly attached and to the outputs of the corresponding circuits of the frequency divider connected reversible stepper motors are used, and to the inputs the reversible stepper motors produce a pulse train with a product of the Components of the speed of movement of the ship in the direction of the meridians and the Parallels and the current scale of the Mercator map taking into account a frequency corresponding to a correction of the non-sphericity of the globe arrives, for whose value a signal is formed by the approximator.

Dank der Ausführung des nichtlinearen Wandlers mit digitalen Integratoren, der Verbindung seines Digitalausganges mit den Steuereingängen der ersten Frequenzteiler und mit den Eingangen der Multiplizierer über den Speicher sowie dank der Schaltung des Maßstabeinstellers des Hauptbreitenkreises an die Steuereingänge der zweiten Frequenzteiler wird eine Erhöhung der Genauigkeit der maßstäblichen Umwandlung zur Darstellung der Schiffsorte auf der Merkatorkarte erreicht. Dies ist durch die Ausführung im nichtlinearen Wandler einer trigonometrischen Umsetzung mit einem beschränkten Modul einer Ableitung zweier naher Werte - der Breite des Hauptbreitenkreises und der Breite des ursprünglichen Schiffsortes - und durch eine anschließende Wiedergabe eines Verhältnisses der Kosinusse dieser Breiten, die im nichtlinearen Wandler auf der Basis einer Information von der Einheit zur sequentiellen Vorgabe der Areite erarbeitet sind, bedingt. Thanks to the implementation of the non-linear converter with digital integrators, the connection of its digital output with the control inputs of the first frequency divider and with the Receiving the multiplier through the memory as well thanks to the connection of the scale adjuster of the main latitude circle to the control inputs the second frequency divider will increase the accuracy of the full scale Conversion to the representation of the ship's location on the Mercator map achieved. this is a trigonometric conversion due to the execution in the non-linear converter with a constrained module of a derivative of two near values - the width of the Main circle of latitude and the latitude of the original ship's location - and through one Subsequent reproduction of a ratio of the cosines of these latitudes, which in the non-linear converter based on information from the unit to the sequential Specification of the Areite worked out, conditional.

Darüber hinaus gestattet die Einführung des Approximators der Länge einer Minute des Meridians in Verbindung mit der beschriebenen Ausführung des Zeichenmechanismus, einen Verfahrensfehler, besonders in Zonenhoher Breiten, zusätzlich zu verringern. It also allows the introduction of the length approximator one minute of the meridian in connection with the described execution of the drawing mechanism, to further reduce procedural error, particularly in high-latitude zones.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand einer konkreten AUsführungsform unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 eine Blockschaltung des vorliegenden Systems zur graphischen Darstellung von Schiffsorten auf einer Merkatorkarte, gemäß der erfindung Fig. 2 (a, b, c) zeitliche Spannungsverläufe am Eingang und an den Ausgängen der Elemente des Systems, gemäß der Erfindung. The invention is intended below on the basis of a specific embodiment will be explained in more detail with reference to drawings. It shows: Fig. 1 a block circuit of the present system for the graphic representation of ship locations on a Mercator map, according to the invention Fig. 2 (a, b, c) voltage curves over time at the input and output of the elements of the system, according to the invention.

Das System zur graphischen Darstellung von Schiffsorten auf einer Merkatorkarte enthält einen Bewegungsgeschwindigkelts~ und Abtriftwinkelgeber 1 (Fig. 1) und einen Kursgeber 2, die an einen Rechner 3 für die Bewegungsgeschwindigkeitskomponenten des Schiffes in Richtung der Meridiane und der Breitenkreise andeschlossen sind. Als Geber n wird in der beschriebenen Ausführungsform ein hydroakustisches Doppler-Log verwendet , deshalb gelangt vom Ausgang 4 des gebers 1 auf einen Eingang des Rechners 3 ein einem Vektor v der Reisegeschwindlkeit des Schiffes entsprechendes elektrisches Signal und vom Ausgang 5 ein einem Abtriftwinkel # des Schiffes entsprechendes Signal. Als Geber 2 wird ein Gyrokompaß mit einem Digitalausgang 6 verwendet , von dem auf einen Eingang des Rechners 3 ein einem Kurs K des Schiffes proportionales elektrisches biunal kommt. The system for the graphic display of ship locations on a Mercator card contains a movement speed and drift angle sensor 1 (Fig. 1) and a course generator 2, which is connected to a computer 3 for the movement speed components of the ship in the direction of the meridians and the parallels are connected. In the embodiment described, a hydroacoustic Doppler log is used as the transmitter n is used, so it gets from output 4 of encoder 1 to an input of the computer 3 an electrical corresponding to a vector v of the cruising speed of the ship Signal and from output 5 a signal corresponding to a drift angle # of the ship. A gyro compass with a digital output 6 is used as the transmitter 2, from which on an input of the computer 3 is an electrical proportional to a course K of the ship biunal is coming.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Rechner 3 in einer weitbekannten Schaltung auf der Basis eines digitalen Differentialanalysators ausgeführt, an dessen Ausgängen 7, 8 elektrische Signale in Form von Impulsen formiert werden, deren Folgefrequenz der Bewegungsgeschwindigkeitskomponente dcs Schiffs in Richtung des Meridians und desBreitenkreises entspricht. Die Ausgänge 7, 8 sind an die Eingänge entsprechender binärer Multiplizierer 9, 10 angeschlossen Die anderen Eingänge 11 und 12 der binären Multiplizierer 9 bzw. 10 sind zusammengeschaltet, und deren Verbindungspunkt ist an den Ausgang eines in Form eines Registers ausgeführten Speichers 13 angeschlossen. Die Ausgange 14 und 15 der binären Multiplizierer 9 bzw. 10 sind an die Informationseinänge zweier Stromkreise 16 und 17 angeschlossen. Jeder Stromkreis 16 und 17 enthält zwei in Reihe liegende Frequenzteiler 18, 19 bzw. 20, 21 mit einem steuerbaren Teilungsverhältnis. Die Steuereingänge 22, 23 der ersten Frequenzteiler 18, 20 sind zusammengeschaltet, und deren Verbindungspunkt ist an den Eingang des Speichers 13 angeschlossen. Die Steuereingänge 24, 25 der zweiten Frequenzteiler 19, 21 sind gleichfalls zusammengeschaltet, und deren Verbindungspunkt ist an den Ausgang eines digitalen Maßstabeinstellers 26 des Hauptbreitenkreises der Merkatorkarte angeschlossen. Der Sinsteller 26 ist in der beschriebenen Ausführungsform in einer weit bekannten einen Umschalter und ein Register enthaltenden Schaltung ausgeführt. Die Ausgänge 27, 28 der Stromkreise 16, 17 sind an die eingänge integrierender Antriebe 29, 30 eines Zeichenmechanismus 31 zur Darstellung von Schiffsorten auf der Merkatorkarte geschaltet, Der byeicher 13 ist mit seinem Eingang an den Ausgang 32 eines nichtlinearen Wandlers 33 zur Wiedergabe eines elektrischen Signals in Form trigonometrischer Breitenfunktionen angeschaltet, dessen Informationseingang 34 an den Ausang eines Summators 35 gekoppelt ist. Der Summator 35 ist auf der Basis eines ODER-Gatters ausgeführt. Ein Eingang des Summators 35 ist an einen Ausgang 7 des Rechners 3 und der andere Eingang 36 an den Ausgang einer einheit 37 zur sequentiellen Vorgabe der Breite des Hauptbreitenkreises und der Breite des ursprünglichen Schiffsortes angeschlossen. In der beschriebenen Ausführungsform ist die Einheit 37 in Form eines Subtraktionszählers ausgeführt dessen Einstelleingänge durch den Umschalter in der Weise gesteuert werden, daß die Zahl der durch die Einheit 37 abgegebenen Impulse der Einstellung des Umschalters entspricht. In the embodiment described, the computer 3 is in a well-known circuit based on a digital differential analyzer, at the outputs 7, 8 of which electrical signals are formed in the form of pulses, whose repetition frequency of the movement speed component dcs ship in the direction of the meridian and the circle of latitude. The outputs 7, 8 are connected to the inputs corresponding binary multiplier 9, 10 connected The other inputs 11 and 12 of the binary multipliers 9 and 10 are connected together, and their connection point is connected to the output of a memory 13 in the form of a register. The outputs 14 and 15 of the binary Multipliers are 9 and 10, respectively connected to the information inputs of two circuits 16 and 17. Any circuit 16 and 17 contains two frequency dividers 18, 19 and 20, 21 in series with one controllable division ratio. The control inputs 22, 23 of the first frequency divider 18, 20 are interconnected, and their connection point is to the input of the Memory 13 connected. The control inputs 24, 25 of the second frequency divider 19, 21 are also interconnected, and their connection point is to the Output of a digital scale adjuster 26 of the main latitude circle of the Mercator map connected. The Sinsteller 26 is in the described embodiment in a widely known circuit comprising a changeover switch and a register. The outputs 27, 28 of the circuits 16, 17 are connected to the inputs of integrating drives 29, 30 of a drawing mechanism 31 for the representation of ship locations on the Mercator map switched, the byeicher 13 is with its input to the output 32 of a non-linear Converter 33 for reproducing an electrical signal in the form of trigonometric Width functions switched on, the information input 34 to the output of a Summator 35 is coupled. The summer 35 is based on an OR gate executed. An input of the summer 35 is connected to an output 7 of the computer 3 and the other input 36 to the output of a unit 37 for sequential specification the width of the main circle of latitude and the width of the original ship's location connected. In the described embodiment is the unit 37 executed in the form of a subtraction counter whose setting inputs are through the Changeover switch can be controlled in such a way that the number of units indicated by the unit 37 output pulses corresponds to the setting of the switch.

An den Ausgang der Einheit 37 ist auch ein Approximator 38 für eine Korrektur der Länge einer Minute des Meridians im Bereichdes Schiffsortes angeschlossen, dessen Ausgang an den Korrektionseingang 39 des nichtlinearen Wandlers 33 aneschlossen ist. At the output of the unit 37 is an approximator 38 for a Correction of the length of one minute of the meridian in the area of the ship the output of which is connected to the correction input 39 of the non-linear converter 33 is.

Der nichtlineare Wandler 33 zur Wiedergabe eines elektrischen Signals in Form trigonometrischer Breitenfunktionen enthält zwei digitale Integratoren 40 und 41. Der Summationseingang des Integrators 40 ist an den Impulsausgang 42 des Integrators 41 angeschlossen, während an den Impulsausgang 43 des Integrators 40 einer der Eingänge eines ODER-aters 44 gekoppelt ist. Der andere Eingang des ODER-Gatters 44 dient als Korrektionseingang 39 des nichtlinearen Wandlers 33, während der Ausgang 45 des ODER-Gatters 44 an den Subtraktionseingang des digitalen Integrators 41 angeschlossen ist. Hierbei sind die Zahleigänge der beiden digitalen Integratoren 40, 41 zusammengeschaltet, und deren Verbindungspunkt dient als Informationseingang 34 des nichtlinearen Wandlers 33, während der Ausgang des Registers des zweiten Integrators 41 als Digitalausgang 32 des nichtlinearen Wandlers 33 wirkt. The non-linear converter 33 for reproducing an electrical signal in the form of trigonometric width functions contains two digital integrators 40 and 41. The summation input of the integrator 40 is connected to the pulse output 42 of the Integrator 41 is connected, while to the pulse output 43 of the integrator 40 one of the inputs of an OR gate 44 is coupled. The other input of the OR gate 44 serves as a correction input 39 of the non-linear converter 33, while the output 45 of the OR gate 44 is connected to the subtraction input of the digital integrator 41 is. Here, the number inputs of the two digital integrators 40, 41 are interconnected, and their connection point serves as information input 34 of the non-linear converter 33, while the output of the register of the second integrator 41 as a digital output 32 of the non-linear converter 33 acts.

Der Approximator 38 für eine Korrektur der Länge einer Minute des Meridians enthält ein UND-Gatter 46, dessen einer Eingang 47 an den Ausgang der Einheit 37 geschaltet ist, während der andere Eingang 48 elektrisch mit dem gleichen Ausgang der Einheit 37 mit Hilfe einer Reihenschaltung aus einem n-stelligen Zähler 49, einem Dechiffrator 50 und einem ODER-Gatter 51 verbunden ist. The approximator 38 for a correction of the length of one minute of Meridians contains an AND gate 46, one input 47 of which is connected to the output of the Unit 37 is connected, while the other input 48 is electrically connected to the same Output of the unit 37 with the aid of a series connection of an n-digit counter 49, a decipherer 50 and an OR gate 51 is connected.

Der Zeichenmechanismus 31 enthält in der beschriebenen Ausführungsform eine auf einem Kartentisch <,> befestigte magnetisch leitende Platte 52 <(in Fig.1 nicht eingezeichnet)>. Auf der Platte 52 liegt eine Merkatorkarte 53 auf. Auf der Merkatorkarte 53 ist ein Auflagerahmen 54 mit mindestens drei elektromagnetischen Haltern 55 angeordnet. In der beschriebenen Ausführungsform gelangt ein quadratischer Rahmen 54 mit vier an den Ecken des Rahmens 54 angeordneten elektromagnetischen Haltern 55 zum Einstatz. Die Größe des Rahmens 54 in Richtung der Breitenkoordinate # ist in den Grenzen von 0,25 bis 2/3 der Länge der Merkatorkarte gewählt. Hierbei werden als integrierende Antriebe 29, 30 am Auflagerahmen 54 starr befestigte und an die Ausgänge 27, 28 der entsprechenden Frequenzteiler 16, 17 angekoppelte reversierbare Schrittmotoren eingesetzt. The drawing mechanism 31 includes in the described embodiment a magnetically conductive plate 52 fastened to a card table (in Fig. 1 not shown)>. A memory card 53 rests on the plate 52. On the Merkatorkarte 53 is a support frame 54 with at least three electromagnetic Holders 55 arranged. In the embodiment described, a square one arrives Frame 54 with four arranged at the corners of the frame 54 electromagnetic Holders 55 for use. The size of the frame 54 in the direction of the latitude coordinate # is chosen within the limits of 0.25 to 2/3 of the length of the Mercator card. Here are as integrating drives 29, 30 rigidly attached to the support frame 54 and reversible coupled to the outputs 27, 28 of the corresponding frequency dividers 16, 17 Stepper motors used.

Auf dem Rahmen 54 des Zeichenmechanismus 31 sind mit den entsprechenden Schrittmotoren 29, 30 kraftschlüssig verbundene Bewegungsschrauben 56, 57 angeordnet. Hierbei ist die Schraube 57 mit dem Schrittmotor 30 über ein Kegelradpaar 58, 59 kraftschlüssig verbunden. An den Schrauben 56, 57 sind Wagen 60, 61 und am Wagen 61 ein graphischer Anzeiger 62 angeordnet. Das Ende der Schraube 56 stützt sich auf ein am Rahmen 54 moijtiertes Lager 63 und das Ende der Schraube 57 - auf ein am den 60 montiertes Lager 64. On the frame 54 of the drawing mechanism 31 are with the corresponding Stepper motors 29, 30 frictionally connected movement screws 56, 57 are arranged. Here, the screw 57 is connected to the stepping motor 30 via a pair of bevel gears 58, 59 positively connected. On the screws 56, 57 there are carriages 60, 61 and on the carriage 61 a graphic indicator 62 is arranged. That End of the screw 56 is supported on a bearing 63 moijtierter on the frame 54 and the end of the screw 57 - on a bearing 64 mounted on the 60.

In Fig. 2 sind zeitliche Spannungsverläufe u wiedergegeben, wobei Fig. 2aein Impulsdiagramm am Ausgang des Einstellers 37 mit nur einer ganzen Zahl der Breitengrade # des Hauptbreitenkreises der Merkatorkarte entsprechenden Imiulsen,-Bi. 2b ein Impulsdiagramm am Ausgang des UND-Gatters 46 des Approximators 38; Fig. 2c ein Zeitdiagramm für eine linderung eines Anfangskodeäquivalentes für eine Spannung am Register des digitalen Integrators 41 bei einer Korrektur mittels Approximator 38 zeigt. In Fig. 2 voltage curves u are shown over time, where 2a shows a pulse diagram at the output of the adjuster 37 with only one whole number Imiulsen, -Bi, corresponding to the latitude # of the main latitude of the Mercator map. 2b shows a pulse diagram at the output of the AND gate 46 of the approximator 38; Figure 2c Fig. 3 is a timing diagram for an initial code equivalent alleviation for a voltage at the register of the digital integrator 41 in the case of a correction by means of an approximator 38 shows.

Zum besseren Verständnis der Arbeit des erfindungsgemäßen Systems zur graphischen Darstellung von Schiffsorten auf einer Merkatorkarte wird eine vereinfachte Theorie betrachtet. For a better understanding of the work of the system according to the invention a simplified one is used to graphically display ship locations on a Mercator map Considered theory.

Bei der Verwirklichung einer graphischen Berechnung werden die geographischen Koordinaten # und # des Schiffsortes mit Hilfe graphischer Konstruktionen auf einer Merkatorkarte ermittelt. Infolge der Nichtsphärizität der "ide ist die Lacke einer Minute des Bogens des Erdmeridians kein konstanter Wert, sondern von der Breite des Schiffsortes abhängig. When a graphic calculation is carried out, the geographic Coordinates # and # of the ship's location with the help of graphic constructions on a Mercator map determined. As a result of the non-sphericity of the "ide, the lacquers are one Minute of the arc of the earth meridian is not a constant value, but of the latitude depends on the ship's location.

Da die Weglängen nach dem Log auf dem Schiff in tandardmeilen von 1852 m Länge zur Anzeige gebracht werden, die der Länge einer Minute des Meridianbogens auf einer Breite um 45° entspricht, entsteht bei der graphischen Berechnung ein Fehler bei der Koordinatenberechnung, der sich in Grenzen von 0,2% der Weglänge am Äquator bis 0,4% auf einer Breite von 750 bewegt. Since the distances according to the log on the ship are in standard miles of 1852 m length can be displayed, which is the length of one minute of the meridian arc corresponds to a width of 45 °, the graphic calculation produces a failure when calculating coordinates, which is within 0.2% of the path length at the equator moved up to 0.4% over a width of 750.

Zur Verringerung der Fehler der graphischen Berechnung wird es erforderlich. Diskrepanzen zwischen der akzeptierten und der tatsächlichen Länge einer Seemeile zu berücksichtigen. It becomes necessary to reduce the errors of the graphical computation. Discrepancies between the accepted and the actual length of a nautical mile to consider.

Dies wird durch folgende Ausdrücke approximiert: d S'+ (1 - #) d S# (1) d = SÁ s ) dS# (2) wobei # - eine laufende Breite eines Schiffsortes; d S# - eine Weglänge in Standardmeilen auf einem Meridian; d S# - eine Weglänge in Standardmeilen auf einem Breitenkreis bezeichnet.This is approximated by the following expressions: d S '+ (1 - #) d S # (1) d = SÁ s) dS # (2) where # - a running latitude of a ship's location; d S # - a distance in standard miles on a meridian; d S # - denotes a path length in standard miles on a circle of latitude.

Bei derartiger Approximation liegt der Fehler der graphiin Berechnung in Grenzen von 0,2 % der Weglänge am Äquator bis O,O2 auf einer Breite von 750 und hängt praktisch nicht von den iementen zur Konstruktion der Merkantorkarten allgemein üblicher Elipsoide ab. With such an approximation the error of the graphical calculation lies within 0.2% of the path length at the equator to O, O2 at a width of 750 and practically does not depend on the elements for the construction of the Mercantor maps in general usual ellipsoids.

Die Nichtsphärizität der Erde führt außerdem zu einer Verzerru des laufenden Maßstabs der Merkatorkarte. Da aber für die verwendeten Karten der Hauptbreitenkreis der Karte auf die Mitte des Kartenblattes bezogen wird und die Difj'erenz -#0) in der Regel 1° unterschreitet, so liegt der relative Fehler der Verzerrung des laufenden Maßstabs unterhalb von 0,006% in einer Breitenzone von 400 bis 500, und diese Verzerrung kann vernachlässigt werden. The non-sphericity of the earth also leads to distortion current scale of the Mercator map. But there is the main latitude for the maps used of the card is related to the center of the card sheet and the difference - # 0) in usually falls below 1 °, the relative Error of Distortion of the current scale below 0.006% in a latitude of 400 to 500, and this distortion can be neglected.

Zur weiteren Vereinfachung des nichtlinearen Wandlers und des Approximators der Lange einer Minute des Meridians ist die Längenabmessung des Rahmens des Zeichenmechanismus begrenzt und beträgt 2/3 der large der Merkatorkarte längs der Breitenkoordinate. To further simplify the non-linear converter and the approximator the length of one minute of the meridian is the length dimension of the frame of the drawing mechanism and is 2/3 the large of the Mercator map along the latitude coordinate.

Dann kann man-in der Formel (3) den Wert der laufenden Breite 9 deren den Wert der Anfangsbreite #0 des Hauptbreitenkreises der Karte ersetzen. Hierbei ist der Fehler der Wiedergabe einer Korrektion auf die Länge einer Minute des Meridians vernachlässigbar klein. Then you can - in the formula (3) the value of the current width 9 their replace the value of the starting width # 0 of the card's main width circle. Here is the error of rendering a correction to the length of one minute of the meridian negligibly small.

Darüber hinaus wird in dem erfindungsgemäßen System zur Berechnung des laufenden Maßstabs in dem Anfangsort des Schiffes entsprechenden Punkt ein Ausdruck mit einer einheitlichen Einstellung von #0 und #1 durch die Einheit zur sequentiellen Vorgabe der Breite des Hauptbreitenkreises und der Breite des ursprünglichen Schiffsortes realisiert. Bei einer Dateneingabe sind also der Betrag und das Vorzeichen die gleichen.In addition, in the system according to the invention for calculating the current scale, a printout is made in the point corresponding to the starting point of the ship realized with a uniform setting of # 0 and # 1 by the unit for the sequential specification of the width of the main latitude circle and the width of the original ship's location. When entering data, the amount and the sign are the same.

Sind beispielsweise #0 = 74°00'00", #1 = 75°00'00" und der Fehler der Eingabe im ersten Fall gleich +10" und im zweiten Fall gleich + 10" und -10", so macht der relative Fehler oei der Bestimmung des laufenden Maßstabs in dem erfindungsgemäßen System 0,00784% und km Prototyp 0,03499% aus; ist die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Systems um das etwa 4,5-fache erhöht. For example, if # 0 = 74 ° 00'00 ", # 1 = 75 ° 00'00" and the error the input in the first case equal to +10 "and in the second case equal to + 10" and -10 ", so does the relative error in determining the current scale in the inventive system 0.00784% and km prototype 0.03499% off; is the accuracy of the invention System increased by about 4.5 times.

Die vorgenommene Berücksichtigung der liichtsphärizität der Erde, die Reproduzierung der Funktionen und die Einstellung der Winkel #0 und #1 erhöhen also die Genauigkeit der graphi schen Berechnung durch das erfindungsgemäße System bis auf 0,25% der Weglänge anstatt von 1% beim Prototyp. The consideration made of the light sphericity of the earth, Increase the reproduction of the functions and the setting of angles # 0 and # 1 so the accuracy of the graphi's calculation by the system according to the invention up to 0.25% of the path length instead of 1% for the prototype.

Die Arbeit des erfindungsgemäßen Systems besteht in folgendem. The work of the system of the present invention is as follows.

Im Betrieb der Einstellung von Aussangsdaten der Merkatorkarte 53 (Fig. 1) werden am Einsteller 37 der Wert des Hauptbreitenkreises der Karte #0 und am Einsteller 26 die Maßstabzahl des' Hauptbreit enkreises der Karte 53 einer stellt. Hierbei ist der Rechner 3 abgeschaltet, in das Register des digitalen Integrators 40 wird eine binär verschlüsselte Null und in das Register des digitalen Integrators 41 ein Kode der Anfangsstellung des Registers eingebracht. During operation of the setting of output data of the memory card 53 (Fig. 1) on the adjuster 37, the value of the main circle of latitude of the card # 0 and on the adjuster 26, the scale number of the 'main latitude of the map 53 is one. In this case, the computer 3 is switched off, in the register of the digital integrator 40 becomes a binary encoded zero and into the register of the digital integrator 41 introduced a code of the initial position of the register.

Nach Abschluß der Einstellung von # 0 und µ wird der Kode von 9 0 aus dem Einsteller 37 zweimal ausgelesen, d.h. zuerst werden seine höchstwertigen Stellen in den Approximator 38 eingelesen und dann sämtliche Stellen des Codes # 0 an den btin gang 34 des nichtlinearen Wandlers 33 über den Summator 35 geliefert. Bei einer Ablesung der höchstwertigen Stellen Im Zähler 49 erfolgt eine Zählung der Anzahl der der Zahl der Grade #0 entsprechenden Impulse , und eine Analyse des Inhalts dieses Zählers 49 (Fig.1) wird durch den Dechiffrator 50 übernommen. After completing the setting of # 0 and µ, the code of 9 becomes 0 read out twice from the adjuster 37, i.e. its highest value are first Digits read into the approximator 38 and then all digits of the code # 0 is supplied to the btin output 34 of the non-linear converter 33 via the summer 35. When the most significant digits are read off in counter 49, a count is made the number of pulses corresponding to the number of degrees # 0, and an analysis of the The content of this counter 49 (FIG. 1) is taken over by the decipherer 50.

Die Formierung einer Folie von Korrektionsimpulsen (Fig. The formation of a film of correction pulses (Fig.

2b) am Ausgang des Approximators 38 (Fig. 1) wird durch das UD-Gatter 46 ausgeführt, an dessen einem Eingang 47 Impulse (Fig. 2a) und an dessen anderem Eingang 48 (Fig. 1) Strobsignale vom Ausgang des ODER-Gatters 51 eintreffen. nls ODER-Gatter 51 schaltet die Ausgänge des Dechiffrators 50 in der Neise zusammen, daß dessen erste zehn Ausgänge und, beginnend mit dem elften, jeder dritte Ausgang nicht ausgenutzt werden Dadurch wird die Korrektionsformel (3) reproduziert, wo der Zahl "10" ein Abzug von 10° vom Wert der Breite #0 des Hauptbreitenkreises der Karte 53 entspricht. Das Auslassen jedes dritten Ausganges des Dechiffrators 50 gestattet es, die erforderliche Steilheit einer Änderung des Anfangs inhalts R des Registers (Fig. 2c) vorzugeben, vorausgesetzt, daß R unter der Bedingung: gewählt ist.2b) at the output of the approximator 38 (FIG. 1) is carried out by the UD gate 46, at one of its inputs 47 pulses (FIG. 2a) and at its other input 48 (FIG. 1) strobe signals from the output of the OR gate 51 arrive. nls OR gate 51 interconnects the outputs of decoder 50 in such a way that its first ten outputs and, beginning with the eleventh, every third output are not used Deduction of 10 ° from the value of latitude # 0 of the main circle of latitude of card 53 corresponds. The omission of every third output of the decoder 50 allows the required steepness of a change in the initial content R of the register (Fig. 2c) to be specified, provided that R is subject to the condition: is chosen.

einer Bei derartigen Schaltung bildet sich der erste Strob nach einem Durchlauf von zehn Impulsen (Fig. 2a) vom Einsteller 37 (Fig. 1) aus, und die nächsten ändern den Wert R stufenweise mit einer Steilheit von R # # # (#0 - 10°). With such a circuit, the first strobe is formed after a Pass of ten pulses (Fig. 2a) from the adjuster 37 (Fig. 1), and the next change the value R in steps with a slope of R # # # (# 0 - 10 °).

Das Subtrahieren des Wertes R # # (#0 - 10°) vom Wert R reproduziert eine stufenweise Approximation (Fig. 3c) der erforderlichen Korrektion auf die Nichtsphärizität der Erde Nach der Korrektion isc im Register des Integrators 41 ein Kode der Zahl R - R K K ( S 100) eingeschrieben. Subtracting the value R # # (# 0 - 10 °) from the value R reproduces a stepwise approximation (Fig. 3c) of the required correction for the asphericity of the earth After the correction isc in the register of the integrator 41 a Code of number R - R K K (S 100) inscribed.

Unter der Wirkung einer Folge von bei einer wiederholten Ablesung des Wertes des Hauptbreitenkreises #0 aus allen Stellen des Einstellers 37 entstehenden Impulsen vollzieht der nichtlineare Wandler eine trigonometrische Umsetzung, worauf sich ein Kode der Zahl R # (1 - #) # cos# ergibt. Dieser Kode wird auf ein Steuersignal im Speicher 13 aufgezeichnet.Under the action of a series of on repeated reading of the value of the main latitude circle # 0 resulting from all positions of the adjuster 37 The non-linear converter carries out a trigonometric conversion of pulses, whereupon a code of the number R # (1 - #) # cos # results. This code is sent to a control signal recorded in memory 13.

Im Betrieb der Eingabe der geographischen Anfangskoordinaten #1 und Bereich #1 des Schiffsortes wird der Rahmen 54 auf den vorgegebenen @ der Karte 53 aufgestellt. Durch Betätigung der elektromagnetischen Halter 55 wird der Hahmen 54 auf der Platte 52 befestigt, während der graphische Anzeiger 62 aufweisenden In einen die AnfangsKoordinaten #1 und # Punkt der Karte 53 gebracht wird. In die Register der digitalen Integratoren 40, 41 werden in geeigneter Weise ebenso wie im vorhergehenden Betrieb die binär verschlüsselte Null und der Kode von R eingetragen, während mit Hilfe des Breiteneinstellers 37 der Wert # eingestellt wird. Der Approximator 38 ist bei diesem Betrieb abgeschaltet. In operation, inputting the initial geographic coordinates # 1 and Area # 1 of the ship's location becomes the frame 54 on the predetermined @ of the map 53 set up. By operating the electromagnetic holder 55, the hinge 54 mounted on the plate 52, while the graphic display 62 having In one of the initial coordinates # 1 and # point of the map 53 is brought. In the Registers of the digital integrators 40, 41 are suitably used as well as the binary-coded zero and the code of R entered in the previous operation, while with the help of the width adjuster 37 the value # is set. The approximator 38 is switched off during this operation.

Unter Einwirken einer Folie von am Ausgang des Einstellers 37 bei der Ablesung des eingestellten Wertes der Breite 1 entstehenden Impulsen verwirklicht der nichtlineare Wandler 33 ebenso wie im vorhergehenden Betrieb eine trigonometrische Umsetzung, worauf sich ein Kode der Zahl R # cos#1 ergibt. Dieser Kode gelangt an die Eingänge 22, 23 der Frequenzteiler 18 bzw. Under the action of a film from the exit of the adjuster 37 at the reading of the set value of the width 1 is realized the non-linear converter 33, as in the previous operation, is a trigonometric one Implementation, which results in a code of the number R # cos # 1. This code arrives the inputs 22, 23 of the frequency divider 18 and

20.20th

Bei der Schiffsortsbestimmun auf der Merkatorkarte 53 schaltet man den Rechner 3 ein, und die Anzahl der durch den Summator 35 zum Eingang 34 des nichtlinearen Wandlers 33 durchgekommenen Impulse entspricht einem Breitenzuwachs des der Bewegung des Schiffes laufenden Schiffs ortes entsprechend . Am Ausgang 32 des nichtlinearen Wandlers 33 wird hierbei ein Kode der Zahl R # cos# reproduziert. Die Anzahl der Impulse an den Ausgängen 7 und 8 des Rechners 3, deren Frequenz den Bewegungsgeschwindigkeitskomponenten des Schiffs in Richtung der Meridiane und der Breitenkreise entspricht, wird in den Multiplizierern 9 u.ld 10 mit einem im Speicher 13 aufbewahrten Festwert R # (1 - #) # cos#0 multipliziert. In den Frequenzteilern 18 und 20 wird das in den Multiplizierern 9 und 10 erhaltene Ergebnis durch den Kode der Zahl R # cos t? und in den Frequenzteilern 19 und 21 des Hauptbreitenkreises der Karte durch eine mit Hilfe des Sinstellers 26 eingestellte Maßstabzahl #0 O dividiert. When determining the ship's location on the Merkatorkarte 53 one switches the computer 3, and the number of through the summer 35 to the input 34 of the nonlinear Transducer 33 passed pulses corresponds to an increase in width of the movement according to the current ship's location. At the output 32 of the non-linear Converter 33 a code of the number R # cos # is reproduced here. The number of Pulses at the outputs 7 and 8 of the computer 3, the frequency of which corresponds to the speed of movement components of the ship in the direction of the meridians and the parallels is in the multipliers 9 and 10 with a fixed value R # stored in memory 13 (1 - #) # cos # 0 multiplied. In the frequency dividers 18 and 20 that is in the Multipliers 9 and 10 result obtained by the code of the number R # cos t? and in the frequency dividers 19 and 21 of the main circle of the card by a with With the help of the sine adjuster 26, the set scale number # 0 O is divided.

Im Ergebnis erfolgt eine maßstäbliche UmsetzurE der Taktfrequenz der Impulse von den Ausgängen 7, 8 des Rechners 3 um einen Faktor, der durch den Ausdruck: µ = µ0 cos#0 [ 1 - # (#0)] cos# definiert wird. The result is a scaled conversion of the clock frequency the pulses from the outputs 7, 8 of the computer 3 by a factor that is determined by the Expression: µ = µ0 cos # 0 [1 - # (# 0)] cos # is defined.

Hierbei entspricht die unter Einwirkung der an den Schrittmotoren 29, 30 von den Ausgängen 27 und 28 der Frequenzteiler 16 bzw. 17 angekommenen Impulse entstehende Verschiebung des graphischen Anzeigers 62 des Zeichenmechanismus 31 einer graphischen Abbildung von Breiten- und Längenzunahmen der Mer. Here, the action corresponds to that of the stepper motors 29, 30 pulses arriving from the outputs 27 and 28 of the frequency divider 16 and 17, respectively resulting displacement of the graphic display 62 of the drawing mechanism 31 one graphical illustration of increases in latitude and longitude of the Mer.

katorkarte 53.katorkarte 53.

Unter Berücksichtigung der Anfangsstellung des snzeigers 62 mit den Koordinaten A 1 und # 1 wird dadurch mit einer hohen Genauigkeit der Schiffsort auf der Merkatorkarte dargestellt. Taking into account the initial position of the pointer 62 with the Coordinates A 1 and # 1 thereby become the ship's location with a high degree of accuracy shown on the Mercator map.

Claims

SYSTEM FOR THE GRAPHIC DISPLAY OF VESSEL TYPES ON A MARKER CARD PATENT CLAIMS 1. System for the graphic display of ship types on a Mercator card, which is a speed and drift angle transducer of the ship and contains a course giver. which to a computer for the speed of movement of his components of the ship in the direction of meridians and a parallel are, at the outputs of which the speed of movement of the ship in the direction of a Electrical signals corresponding to meridians and a circle of latitude are formed, which are connected to the inputs of corresponding multipliers, their outputs electrically with the inputs of integrating drives of a drawing mechanism for Representation of the ship's location on the Mercator map are connected while the others Inputs of the multipliers are interconnected and their connection point with a scale adjuster of the main latitude circle of the Mercator map and with the output a non-linear converter for reproducing an electrical signal in the form of trigonometric Width functions is coupled, the information input of which is connected to the output of a Summator is connected, one input of which is connected to the output of a unit for the sequential specification of the width of the main circle of latitude and the width of the original ship's place and its other entrance with that exit of the Calculator for the speed of movement components of the ship in the direction one Meridians and a parallel is coupled, its signal of the speed of movement of the ship in the direction of the meridian, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that there is an electrical connection of the multipliers (9, 10) with the non-linear converter (33) for reproducing an electrical signal in Memory k13) realizing the form of trigonometric ready functions, one Approximator (38) for a correction of the length of one minute of the meridian in the area of the ship's location, the entrance to the exit of the unit (37) for sequential Specification of the width of the main circle of latitude and the width of the original ship's location and its output to the correction input (39) of the non-linear converter (33) is connected, two circuits (16, 17) consisting of two frequency dividers in series (18, 19 and 20, 21) with a controllable division ratio contains their respective Information inputs to the outputs (14, 15) of the and their respective corresponding Multiplier (9, 10) outputs (27, 28) to the inputs of the corresponding integrating Drives (29, 30) of the drawing mechanism (31) are connected, while the control inputs (22, 23) of the first frequency divider (18, 20) of each circuit (16, 17) are interconnected and their connection point to the digital output (32) of the non-linear converter (33) is connected, the control inputs (24, 25) of the second frequency divider (19, 21) of each circuit (16, 17) are also interconnected and whose connection point to the output of the scale adjuster (26) of the Main parallel of latitude the Merkatorkarte is connected.

2. System according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the non-linear converter (33) has two diUital integrators (40, 41) those of the summation input of one to the pulse output (42) of the second integrator and (41) is connected, contains an OR gate (44), one input of which is on the pulse output (43) of the first digital integrator (40) is connected, whose other input is used as a correction input (39) of the non-linear converter (33) and its output (45) to the subtraction input of the second digital integrator (41) is connected, the counting inputs of the two digital integrators (40, 41) are interconnected and their connection point as information input (34) of the non-linear converter (f3) is used, while the output of the register des second integrator (41) as digital output (32) of the non-linear converter (33) serves.

3. System according to claim 1 or 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t that the approximator (38) for a correction of the length of one minute of the meridian an AND gate (46), one input (47) of which is the input of the approximator (38) is used, and a series circuit of a counter (49) whose input to the the first input (47) of the AND gate (46) is connected to a decipherer (50) and an OR gate (51), the output of which is connected to the second input (48) of the AND gate (46) would contain one of the a frame contains, with the help of which a Merkatorkarte is attached to aK map table, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the drawing mechanism (31) a Magnetically conductive plate attached to the card table under the Merkatorkarte (53) (52) and at least three electromagnetic holders (55) on the support frame (54) are arranged, the dimension of which along the latitude coordinate # in the limits from 0.25 to 2/3 of the length of the Merkatorkarte t5ß) is selected, with as integrating Drives (29, 30) rigidly attached to the support frame (54) and attached to the outputs (27, 28) of the corresponding circuits (16, 17) connected to the frequency divider reversible stepper motors are used, and the reversible ones Stepper motors produce a pulse train with a product of the movement speed components of the ship in the direction of a meridian and a parallel and the current Scale of the Mercator map (53) taking into account a correction of the asphericity the frequency corresponding to the globe arrives, for the value of which a signal is sent through the Approximator (38) is formed.