DE3422729C2 - Verfahren und Einrichtung zur hochgenauen Messung eines Fahrzeugkurses sowie einer rechtweisenden Peilung auf bewegtem Fahrzeug - Google Patents

Abstract

Das Verfahren und die Einrichtung zur hochgenauen Messung eines Fahrzeugkurses sowie der rechtweisenden Peilung auf bewegtem Fahrzeug sieht einerseits zur Bestimmung des Fahrzeugkurses vor, die Daten von mehreren (z. B. drei) in ihrem stochastischen Fehlerverhalten unterschiedlichen, sich jedoch mindestens partiell kompensierenden Kreiselkompassen zu erfassen, um Einzelfehler zu ermitteln, die Daten einer arithmetischen Mittelwertbildung zuzuführen und eine Fahrtfehlerkorrektur vorzunehmen. Zur Ermittlung der Seitenpeilung des Objekts andererseits werden ein oder mehrere Peildiopter eingesetzt, deren Winkel zwischen ihrer optischen Achse und der Schiffslängsachse über einen Winkelencoder abgegriffen und zur Weiterverarbeitung an einen Kurs- und Peilrechner gegeben wird, wobei die Gültigkeit des Peilwerts von einem Beobachter durch Auslösen eines elektrischen Signals markiert wird. Fahrzeugkurs und Peilung werden dann in einem Kurs- und Peilrechner zur Ermittlung der rechtweisenden Peilung verknüpft.

Description

a) wenigstens drei Kreiselkompasse mit digitaler Kursangabe (ä) vorgesehen sind, mit Hilfe eines digitalen Kurs- und Peilrechners die Ausgangssignale der Kreiselkompasse sequentiell miteinander verglichen werden, bei Überschreiten einer vorgebbaren Mindestschwelle (f) der Differenz der Ausgangssignale von jeweils zwei verglichenen Kreiselkompassen durch logische Verknüpfung derjenige Kreiselkompaß ermittelt wird, der von den übrigen abweicht, sodann eine arithmetische Mittelwertbildung aus den Daten der verbleibenden Kreiselkompasse vorgenommen wird und unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Werts der geographischen Breite (φ) und der Fahrt (V) der Kurs (λ) um den Fahrfehler korrigiert wird,

b) eine Mehrzahl von an unterschiedlichen Positionen des Fahrzeugs (1) angeordneten Peildioptern (Pu P2, Pi) zu wahlweisen Seitenpeilung (ß) des Objekts (5) vorgesehen sind, deren Nullinien auf eine bestimmte Fahrzeugachse ausgerichtet sind und die eine Schalteinrichtung zur elektrischen Gültigkeitsmarkierung eines momentanen abgelesenen Peilwerts aufweisen, daß eine der Anzahl der Peildiopter (P_u Pi, P]) entsprechende Anzahl von Winkelencodern (SDn SD₂, SD₃) zur Umsetzung des jewe'ls ermiitelten Winkelwerts der Seitenpeilung {ß) in ein entsprechendes Digitr'signal vorhanden sind und ein Multiplexer (3) die ausgangsseitigen Digitalwerte der Winkeiencoder (SDn SD2, SD3) zyklisch abfragt und daß die am Ausgang des Multiplexers (3) anstehenden digitalisierten und adressierten Peilwerte (ß) laufend vom digitalen Kurs- und Peilrechner (2) abgefragt werden, der jeweils als gültig markierter Peilwert übernommen und mit dem korrigierten Kurs zur Peilung (y) additiv verknüpft wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem digitalen Kurs- und Peilrechner zusätzlich die Daten eines Magnetkompasses zugeführt sind, und daß der aus den Werten der Kreiselkompasse ermittelte Mittelwert mit den Daten des Magnetkompasses verglichen wird, wobei bei einer Abweichung über eine vorgebbare Mindestschwelle zur Kursbestimmung die Daten des Magnetkompasses verwendet werden.

9. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Peilwerte iß) durch Bezugnahme auf einen vorgegebenen gemeinsamen fiktiven Aufstellortauf dem Fahrzeug korrigiert werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur hochgenauen Messung einer rechtweisenden

Peilung eines Objektes von einem bewegten Fahrzeug, insbesondere einem Schiff nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7.

Eine derartige Einrichtung ist aus Müller-KrauÖ, »Handbuch für die Schiffsführung«, Bd. 1, 8. Auflage (1983), bekannt. Dort ist ein Peilgerät auf einem Schiff angegeben, mit dessen Hilfe eine Winkelmessung von Objekten vom Schiff aus erfolgen kann. Die Peilungen von der Peilsche'be, deren Nullinien genau parallel zur Kiellinie liegen, werden dort mit Hilfe des anliegenden Kurses auf dem Kompaß übertragen.

Mit diesem bekannten Peilverfahren ist jedoch nur eine relativ ungenaue Peilung eines Objektes möglich. Insbesondere durch ungeeignete Aufstellung, nicht zeitgleiche Messung von Peilwinkel und Fahrzeugkurs, rauhe See oder ungenügende Ermittlung des Fahrzeugkurses kann die auf diese Weise gewonnene Peilung große Fehler hervorrufen.

Beim Anpeilen eines Ziels auf See, beispielsweise einer Boje, mit Radarpeilung oder auch mit aktiver Funkpeilung mit zwei Antennen an Bord des Schiffs und einer selbststrahlenden Boje wird eine Meßge.kiuigkeit von 1 bis 2° erreicht. Für manche Anwendungszwecke ist eine höhere Genauigkeit wünschenswert, beispielsweise beim Manövrieren großer Schiffskörper in engen Wasserstraßen oder bei seismischen Explorationsmessungen zur genauen und reproduzierbaren Positionsbestimmung der einzelnen Geophoneinheiten eines am Ende markierten, beispielsweise mit einer Boje versehenen seismischen Kabels (Streamer-Kabel). Bei der letztgenannten dreidimensionalen Meßaufgabe wird in einem gitterartig zu vermessenden Meeresoberflächenbereich unabhängig von den jeweiligen Wind- und Strömungsverhältnissen, denen das Schiff und das mehrere Kilometer lange Streamer-Kabel unterliegt, eine reproduzierbare Genauigkeit bezüglich der einzelnen Meßpunkte von beispielsweise ± 10 m gewünscht. Eine derart hohe Meßgenauigkeit verlangt für die rechtweisende Peilung über zwei Winkelwerte einerseits eine extrem genaue oestimmung des Fahrzeugkurses (Schiffskurses) und andererseits eine sehr genaue Bestimmbarkeit der Richtung des Objekts (beispielsweise der Boje) in bezug auf eine bestimmte Fahrzeugachse, beispielsweise die Schifflängsachse. Für derartige Anforderungen ist die bekannte gattungsbildende Einrichtung unbrauchbar.

Zur Bestimmung des Fahrzeugkurses ist die Verwendung von Richtungssensoren auf Kreisel- oder Magnetkompaßbasis bekannt. Bei Kreiselkompassen treten neben dem sog. Fahrtfehler, welcher rechnerisch kompensiert werden kann, nach Fahrmanövern Übergangsfehlweisungen auf. die nur langsam abklingen, wenn das Schiff wieder konstant geradeaus fährt. Weitere Fehler treten durch technisch bedingte Unvollkommenheiten bei der mechanischen Realisierung auf, wie z. B.: Reibungsmomente der inneren Hochachsenlager, Zwangskräfte und Unsymmetrien im Koppelmechanismus, ungewollte Gewichtsverschiebungen, gegenseitige Beeinflussung durch Luftwirbel der rotierenden Kreisel, Störungen im Aufhänge- und Zentriermechanismus. Abweichung der Form der <Dämpfungsoberflächen vom Kreisquerschnitt und Anregung von Nutationsschwingungen infolge von Schiffsvibrationen.

Die in der ersten Gruppe erwähnten.· Fahrmanöver können durch ein geeignetes Rechenprogramm größtenteils eliminiert werden. Eine Möglichkeit der Positionsbestimmung eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Kreiselkompasses, bei dem durch Systemfehler bedingte Richtungsangaben rechnerisch korrigiert werden, zeigt die DE-AS 22 11 063. Dieses Verfahren setzt aber voraus, daß das idealisierte Kreiselmodell, welches dem Programm zugrunde liegt auch grundsätzlich erfüllt ist und daß zusätzlich keine Unvollkommenheiten der zweiten Gruppe auftreten. Erfahrungsgemäß treten solche Fehler während des Betriebes sporadisch auf. Ebenso ist das mit mechanischen Mitteln erzielte Kreiselmodell zeitabhängigen Änderungen unterworfen. Bei den üblichen Installationen mit nur einem Kreiselsystem können daher während des Betriebes sowohl die sporadischen als auch die sich langsam aufbauenden Fehler und Modellabweichungen nicht erkannt werden.

Bei Richtungssensoren auf Magnetkompaßbasis treten praktisch keine Übergangsfehlweisungen auf, jedoch besitzen Magnetkompasse kursabhängige Aufstellfehler und Langzeitfehler.

Bekannte Peileinrichtungen verfügen als Nordreferenz im allgemeinen über eingebaute Kompasse, die als Tochterkompasse ihre Daten von eine ' Mutterkompaß erhalten. Damit ist die Peügenauigkeät itirch die Qualität der Übertragungseinrichtungen mitbestimmt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zur hochgenauen Messung einer rechtweisenden Peilung eines Objekts von einem bewegten Fahrzeug, insbesondere einem Schiff anzugeben, welche bei seismischen Messungen und bei den auf einem Schiff vorherrschenden Bedingungen einsetzbar sind, sowie Fehler verhindern.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 7 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der Erfindung werden der Schiffskurs und die Seitenpeilung zur Ermittlung der rechtweisenden Peilung eines Peilobjekts (rechtweisend Nord) getrennt erfaßt. Während bei herkömmlicher Bestimmung des Fahrzeugkurses beispielsweise mittels einr*s Kreiselkompasses keine oder nur eine Aussage begrenzter Gültigkeit über die Zuverlässigkeit des Kompaßsystems mögich ist, sieht die Erfindung zur Ermittlung des Kurses vor, die Daten von mehreren, vorzugsweise von drei, hinsichtlich ihres stochastischen Fehlerverhaitens möglichst kompensierend ausgesuchten Richtungssensoren auf Kreiselkompaßbasis sequentiell und paarweise, d. h. jeder gegen jeden vergleichend zu untersuchen. Aus dem Ergebnis des Vergleichs und unter Beachtung einer vorgebbaren Mindestschwelle wird dann über einen Kurs- und Peilrechner bestimmt, ob alle drei Richtungssensoren in Ordnung sind. Streuen die Daten eines Richtungssensors zu einem gegebenen Augenblick über einen bestimmten Toleranzbereich hinaus, in dem die Daten de· beiden übrigen Richtungssensoren liegen, so wird der unzulässig streuende Richtungssensor bei der anschließend vorgenommenen arithmetischen Mittelwertbildung nicht berücksichtigt. Bei de.· zusätzlichen Fahrtfehlerkorrek'ur mittels des Kurs- und Peilrechners werden zur Ermittlung des richtigen Kurses zusätzlich die Geschwindigkeu des Fahrzeugs (Schiffs) sowie die geographische Breite berücksichtigt. Eine Korrektur von Meßwerten durch Mittelwertbildung von unabhängig voneinander gewonnenen Beobachtun^swerten ist z. B. aus »ABC Technik und Naturwissenschaft«, Band 2, Verlag Harri Deutsch (1970), bekannt.

Durch den Einsatz eines redundanten Mehrfachkreiselsystems mit mindestens drei Kreiseleinheiten lassen sich auf einfache Weise sporadisch auftretende Meßfehler einzelner Systeme erkennen und durch Abschaltung

oder Auswahl von geeigneten Wichtungsfaktoren eliminieren. Ebenfalls kann durch Mittelwertbildung über die Meßwerte der redundanten Systeme die Meßgenauigkeit gesteigert werden. In Weiterführung dieser Technik können die durch Fahrmanöver entstehenden Übergangsfehlweisungen durch Vergleich des arithmetischen Mittelwertes mit den Daten eines zusätzlichen Richtungssensors auf Magnetkompaßbasis erkannt und eliminiert werden. Damit ist ein solches System in der Lage, auch nach beliebigen Fahrmanövern noch exakt berechnete aktuelle Kurse zu liefern. Durch Einbeziehung eines zusätzlichen Magnetkompasses als synergistisches Referenzsystem können daher noch bessere Resultate erzielt werden.

Der andere Teil der Meßaiifgabe, nämlich die hochgenaue rechtweisende Peilung des Objekts, wird mittels eines oder vorzugsweise mittels mehrerer Peildiopter erreicht, die insbesondere bei eingeschränktem Sichtwinkeibereich zum Objekt an unier&ciiicduchcri Positionen des Fahrzeugs montiert und jeweils mit einem Winkelencoder gekoppelt sind. Über ein drehbares Fernrohr der Peildiopter mit Fadenkreuz und einen beispielsweise manuell zu betätigenden Signalschalter wird auch bei bewegter See eine Peilgenauigkeit von 0,05° erreicht. Der Winkelwert kann sehr schnell während des Durchlaufs eines Zielwinkels festgelegt und dann für längere Zeit gehalten werden.

Der Winkel zwischen optischer Achse eines Diopters und der Fahrzeuglängsachse wird vorzugsweise direkt digital mit einem hochpräzisen Winkelencoder erfaßt. Wenn insbesondere aus räumlichen Gründen der Einbau eines digitalen Encoders in die Dioptergehäuse nicht möglich ist, kann auch ein räumlich kleinerer analoger Synchrogeber (Drei- oder Zweiphasen-Synchro) bzw. Resolver im Diopter verwendet werden und die Umwandlung in Digitalwerte erfolgt dann mit einem

Aus dem Firmenprospekt »Elta 2« der Fa. Zeiss, Oberkochen, 1981, ist zwar eine digitale Winkelmeßeinrichtung bekannt, bei der der Winkel durch ein Koinzidenzmikrometer bestimmt wird. Diese Art der Winkelmessung ist jedoch nicht für Bewegtmessungen vorgesehen, sondern bezieht sich auf stationäre geodätische Punkte, bei deren Vermessung keinerlei Probleme hinsichtlich Erschütterungen, bewegtem Meßstandort oder bewegtem Objekt auftreten. Eine Übertragung dieses Meßprinzips auf die Winkelmessung an Bord eines Schiffes ist daher nicht möglich.

Vorzugsweise werden sämtliche Kurs- und Peildaten im Kurs- und Peilrechner auf eine gemeinsame Schiffslängsachse bzw. einem gemeinsamen fiktiven Aufstellort bezogen.

Die wesentlichen Vorteile der Erfindung sind die folgenden:

— Zu jedem Zeitpunkt wird die Zuverlässigkeit des gesamten Meßsystems gemeldet, da stets eine Aussage über den Ausfall oder nichttoleranzgemäßes Verhalten eines Richtungssensors möglich ist

— Durch die gezielte Auswahl der Richtungssensoren (z. B. Kreiselkompasse) ist bei der Mittelwertbildung eine Fehlerkompensation möglich.

— Durch die Einzelauswertung aller drei Kursanzeigen können Kursfehler erkannt werden.

— Durch Muliiplexabtastung der Werte der Peüdiopter mit kurzer Zykluszeit können die Einflüsse der Schiffsdrehung durch eine Echtzeitdatenverarbeitung weitgehend ausgeschaltet werden.

— Durch unmittelbare digitale Winkelcodierung ergibt sich kein analog/digitaler Umwandlungsfehler.

Die Erfindung eignet sich vorzugsweise zur relativen Positionsbestimmung eines Objekts in Verbindung mit einem genauen Entfernungsmesser, z.B. einem HF- oder Laser-Entfernungsmesser.

Bei der bereits angesprochenen Anwendung auf Explorationsschiffen kann die Position der Endboje bei gekannter Länge und stückweise bekannter Richtung des Streamer-Kabels mit bisher nicht gekannter Genauigkeit bestimmt werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Skizze zur Verdeutlichung des der Erfindung zugrunde liegenden Meßproblems und

Fig.2 die Blockschaltbildanordnung einer erfindüngsgcuiaßEn Einrichtung züt hochgenatisn Messung einer rechtweisenden Peilung.

F i g. 1 läßt die Umrisse eines Schiffs 1 mit Längsachse 4 erkennen. Bezogen auf einen Punkt (beispielsweise auf der Kommandobrücke) ist mit et der (fahrtfehlerberichtigte) Kurs (rechtweisend Nord) und mit/?die Seitenpeilung zu einem Objekt 5 bezeichnet. Der sich aus λ und/" summierende Winkel γ wird als rechtweisende Peilung bezeichnet.

Die Ge jmtanordnung des Kursbestimmungs- und Peilsystems zeigt die Fig.2. Darin sind mit Gi, Gi und Gi drei hinsichtlich ihres stochastischen Fehlerverhaltens sich gegenseitig möglichst kompensierende Kreiselkompasse, mit 2 ein Kurs- und Feilrechner, mit 3 ein Multiplexer und mit P\, Pi und Pz drei Peildiopter mit nachgeschalteten Synchro-Digitalwandlern SDi, SDi und SDi bezeichnet. Vorzugsweise erfolgt die Winkelmessung jedoch mit Hilfe eines im Peildioptergehäuse integrierten digitalen Winkelencoders. Die Kreiselkompasse Gi, Gi und G₃ liefern über mit ausgezogener Linienführung gezeichnete Leitungen den jeweils ermittelten Kurs als Digitaisignal (beispielsweise 13 Bit-Signal) an den Kurs- und Peilrechner Z Eine jeweils gestrichelte Leitungsverbindung wird als Status-Leitung bezeichnet; über sie wird dem Kurs- und Peilrechner 2 mitgeteilt, ob der jeweilige Kreiselkompaß eine Fehlanzeige liefert. Es ist weiterhin ein Magnetkompaß Gi, vorhanden, dessen Daten ebenfalls dem Kurs- und Peilrechner 2 zugeführt werden.

Der Kurs- und Peilrechner 2 vergleicht zunächst unter Beachtung einer vorgebbaren Schwelle ε die digitalisierten Kurswerte der einzelnen Kreiselkompasse Gi, G2 bzw. Gj gegeneinander, d. h. jeder gegen jeden, und überprüft so die Zuverlässigkeit der einzelnen Kurswerte. Durch diese Differenzwertbildung ist mit ausreichender Sicherheit eine Erkennung von Kursfehlanzeigen möglich. Im Normalfall werden die Kursanzeigen aller drei Kreiselkompasse innerhalb eines relativ eng vorgegebenen Toleranzfeldes liegen, so daß bei der anschließenden Mittelwertbildung auch alle drei Kursanzeigen berücksichtigt werden können. Wird bei der vorausgehenden Vergleichsmessung ermittelt, daß die Kursanzeige eines Kreiselkompasses zu stark von den beiden übrigen abweicht, so wird einerseits bezüglich dieses Kreiselkompasses eine Kursfehlanzeigemeldung gegeben und andererseits wird die Kursanzeige dieser Kreiselkompasse bei der anschließenden Mittelwertbildung nicht berücksichtigt Bei einer plötzlichen Kursänderung weisen jedoch Kreiselkompasse systembedingte Übergangsfehlweisungen auf. Diese können zwar rech-

nerisch zum größten Teil kompensiert werden, es verbleiben jedoch Restfehler, da ein rechnerisches Kompensationssystem zum Teil auf idealisierten und vereinfachten Annahmenberuht.

Zur weiteren Verringerung dieser Restfehlcr werden die Mittelwertangaben der Kreiselkompasse vorteilhaft mit den Daten eines Magnetkompasses verglichen. Dieser wejjps nahezu keine systembedingten Übergangsfehlweisu'iigen auf und hat daher eine gute Kurzzeitgenauigkeit. Diese kann noch erhöht werden, wenn unter Zuhilfenahme der besseren Langzeitwerte dkv Kreiselkompasse die Daten des Magnetkompasses für jeden Winkelwert mit Korrekturwerten verbessert werden.

Bei Abweichungen der Daten des Magnetkompasses von den Daten der Kreiselkompasse nach plötzlichen Kursänderungen werden daher bei Überschreiten einer Entscheidungsschwelle kurzzeitig nur die Daten des Magnetkompasses verwendet, bis die Differenz der Daten wieder unterhalb der EmscheidungsschweHe liegt. Dem Kurs- und Peilrechner 2 werden außerdem die geographische Breite φ ζ. Β. von einem Navigationsrechner oder auch als manuell einstellbarer Vorgabewert sowie die Geschwindigkeit V des Fahrzeugs (des Schiffs), z. B. aus einem Fahrtrechner, einer Fahrtmeßanlage oder ebenfalls durch manuelle Eingabe, mitgeteilt, um eine Fahrfehlerkorrektur zu ermöglichen. Aus diesen Vorgabewerten berechnet der Kurs- und Peilrechner der fahrtfehlerberichtigten Kurs α und liefert als Ausgänge beispielsweise die drei unkorrigierten Kurse der Kreiselkompasse, den gemittelten, um den Fahrtf-.iler berichtigten Kurs α sowie gegebenenfalls ein Statuswort (z. B. 6 Bit), das angibt, ob und gegebenenfalls welcher Kreiselkompaß momentan außerhalb der Toleranzschwelle ε liegt bzw. defekt ist. Der Kursund Peilrechner kann außerdem mit einem Digital-Synchro-Wandler ausgerüstet sein, an dessen Ausgang der gemittelte, ebenfalls um den Fahrtfehler berichtigte Kurs für ein Steuertochtergerät zur Verfügung steht.

Die drei Peildiopter P\, P₂ und Pj sind an unterschiedlichen Positionen des Schiffs so angeordnet, daß bei eingeschränktem Sichtwinkelbereich sowie in jeder Position und Lage des Schiffs das Objekt jederzeit von wenigstens einem Peilwertgeber aus angepeilt werden kann. Die Peildiopter Pu Pi und P] bestehen in bekannter Weise im wesentlichen aus einem Fernrohr mit Fadenkreuz und weisen jeweils einen manuell zu betätigenden Signalschalter auf, über den durch den Beobachter augenblicklich ein Statussignal erzeugbar ist, das die Gültigkeit eines momentan ermittelten Peilwerts signalisiert. Die Peildiopter können zur Stabilisierung der Beobachtungsmöglichkeit bei Seegang zusätzlich kardanisch gelagert sein. Die Anzeigewerte der Peildiopter Pu Pz und Pz gelangen auf jeweils zugeordnete Synchro-Digitalwandler 5Di, SD₂ und SD₃ oder vorzugsweise unmittelbar auf digitale Winkelencoder, die den digitalisierten jeweiligen Peilwert an den nachgeschalteten Multiplexer 3 weitergeben. Der Multiplexer 3 schaltet in zyklischer Folge die drei Peilwerte nacheinander auf den Kurs- und Peilrechner 2, beispielsweise in Form eines 16-Bit-Signals, von dem jeweils 13 Bit den Wert der Seitenpeilung/1,/2 bzw./?3, zwei Bit eine Adresse zur Identifizierung des jeweiligen Peüdiopters und das letzte Bit den Zustand am jeweiligen Peildiopter angeben, wobei mit Zustand die Aussage darüber gemeint ist, ob der Signalschalter am Peildiopter durch den Beobachter gesetzt oder gelöscht ist, so daß dem Kursund Peilrechner 2 mitgeteilt wird, ob ein über den Multiplexer gerade anstehender Peilwert zur Auswertung herangezogen werden soll oder nicht. Die Zykluszeit der Multiplexabtastung aller Peiler ist vorteilhafterweise so gewählt (z. B. 10 ms), daß bis zu einem bestimmten Grenzwert die Schiffsdrehrate ohne Einfluß auf die Auflösungsgenauigkeit der Peilung bleibt.

Bei der Erfindung erfolgt die Zusammenfassung der Kursreferenz und der Peilwerte erst im Kurs- und Peilrechner. Dadurch können Übertragungsfehler vermieden werden, die bei Bezugnahme einer Peilung auf einen in den Peildiopter eingebauten Tochterkompaß zwischen Mutter- und Tochterkompaß auftreten können.

Vorzugsweise erfolgt im Kurs- und Peilrechner eine Bezugnahme der Aufsteilorte der Peildiopter auf einen gemeinsamen fiktiven Bezugspunkt, z. B. die Brücke des Schiffes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur hochgenauen Messung einer rechiweisenden Peilung eines Objekts von einem bewegten Fahrzeug, insbesondere einem Schiff, durch getrennte Messung von rechtweisendem Fahrzeugkurs und Seitenpeilung des Objekts, bei dem der Fahrzeugkurs unter Verwendung von Richtungssensoren ermittelt wird und die Seitenpeilurg des Objekts mittels eines auf einer Peilschiebe gelagerten optischen Peildiopters erfolgt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

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a) Die Erfassung des rechtweisenden Fahrzeugkurses erfolgt durch arithmetische Mittelwertbildung der Werte von mindestens drei Richtungssensoren auf Kreiselkompaßbasis und anschließt rider Korrektur um den Fahrtfehler.

b) Der Winke! zwischen der optischen Achse des Peildiopters und der der Fahrzeuglängsachse entsprechenden Nullinie der Peilscheibe wird über einen Winkelencoder abgegriffen, bei dem die Gültigkeit des Peüwertes vom Beobachter durch Auslösen eines elektrischen Signals markiert wird.

c) Die Werte der markierten Seitenpeilung und des rechtweisenden Fahi^eugkurses werden einer rechnerischen Verknüpfung zur Ermittlung der recbrweisenden Peilung des Objektes zugeführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Ausgangswerte dreier Richtungssensoren sequentiell miteinander verglichen werden;

b) beim Überschreiten einer vorgegebenen Mindestschwelle der Differenz der Ausgangssignale von jeweils zwei verglichenen Richtungssensoren durch logische Verknüpfung derjenige Sensor ermittelt wird, der von den übrigen abweicht,

c) für die Mittelwertbildung nur die Daten der verbleibenden Sensoren herangezogen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergebnis der Mittelwertbildung zusätzlich mit den Daten eines Richtungssensors auf Magnetkompaßbasis verglichen wird, und daß bei einer über eine vorgegebene Schwelle hinausgehenden Abweichung zwischen dem errechneten Mittelwert und den Daten des Richtungssensors auf Magnetkompaßbasis dessen Daten in die Kursberechnung einbezogen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Mehrzahl von Peildioptern an unterschiedlichen Positionen des Fahrzeugs und Multiplexauswertung der Ausgangssignale der

■''■} 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelencoder unmittelbar ein digitales Signal abgibt.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Winkelencoder ein Synchro oder Resolver verwendet ist, dessen Ausgangssignal zur Weiterverarbeitung digitalisiert wird.

7. Einrichtung zur hochgenauen Messung einer rechtweisenden Peilung eines Objekts von einem bewegten Fahrzeug, insbesondere einem Schiff, dessen rechtweisender Kurs, der von Richtungssensoren abgeleitet ist dem Winkelwert einer von einem auf einer Peilscheibe gelagerten optischen Peildiopter gewonnenen Seitenpeilung additiv überlagert wird zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß