DE3537730A1 - Einrichtung zum selbsttaetigen ansteuern eines zielpunktes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Kursbestimmung von bewegten Objekten.

Es sind verschiedene Navigationsverfahren bekannt, mit de­ ren Hilfe ein Fahrzeug bei fehlender Sicht auf einem vor­ bestimmten Weg vom Ausgangsort (Start) zu einem Bestimmungs­ ort (Ziel) geführt werden kann. Als Beispiele seien ledig­ lich genannt die Flugnavigation, die Trägheitsnavigation und die Satellitennavigation. In der Seefahrt wird der mo­ mentane geographische Standort meist durch Koppeln aus Kurs und Distanz (Zeit) zeichnerisch in Seekarten ermittelt und ein neuer Kurs abgesetzt. Die bei den bekannten Navigations­ verfahren eingesetzten Geräte sind relativ kompliziert und teuer. So wird für die Flugnavigation beispielsweise bei der Instrumentenlandung die automatische Flugzeugsteuerung mit Hilfe von verschiedenen Radarsystemen durchgeführt, die einerseits Informationen über die Höhe und andererseits Informationen über den Standort liefern. Bei der Satelliten­ navigation werden die Funksignale von künstlichen Satelliten ausgewertet. Bei diesem Verfahren werden dem Benutzer von Satelliten die genauen Bahndaten und die Weltzeit mitge­ teilt. Durch Messen der Doppler-Verschiebung ist so bei­ spielsweise die Bestimmung der Schiffsposition möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kursbestimmung mit einfachen Mitteln durchzuführen und ins­ besondere eine Vorrichtung zur automatischen Kurssteuerung von bewegten Objekten zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist geeignet zur automa­ tischen Kurssteuerung von bewegten Objekten, wie Flugzeuge, Schiffe und Kraftwagen. Das erfindungsgemäße Prinzip be­ ruht auf dem Verfahren der Eigenpeilung, mit dem die rela­ tive Position zu mindestens einem Sender festgestellt wird. Wenn die Standort-Koordinaten des Senders oder der Sender bekannt sind, ist dadurch die Bestimmung des Standorts des bewegten Objekts möglich. Mit den so ermittelten eigenen Standortkoordinaten wird der zum Erreichen eines bestimmten Zielortes erforderliche Kurs ermittelt und die Kurssteuer­ einrichtung des bewegten Objektes entsprechend einge­ stellt.

Dabei wird die relative Position zu einem Sender beispiels­ weise durch Bestimmen der Richtung und der Entfernung zu diesem Sender festgestellt. Vorzugsweise wird die Bestim­ mung der relativen Position in Bezug zu mindestens zwei Sendern festgestellt. Besonders bevorzugt wird dabei das Triangulationsverfahren, das die relative Position zu drei Sendern ermittelt.

Vorteilhafterweise wird als Funkortungsempfänger ein vor­ zugsweise nach dem Watson-Watt Prinzip arbeitendes Peilge­ rät verwendet. Mit Hilfe des abstimmbaren Empfängers des Peilgeräts wird die Sendefrequenz des jeweils zu peilenden Senders, dessen Standortkoordinaten bekannt sind, einge­ stellt. Die von dem Peilgerät bestimmte Peilrichtung wird an die mit dem Funkortungsempfänger verbundene Auswerteein­ heit gegeben und in dieser zwischengespeichert. Als weitere Information wird die eingestellte Empfängerfrequenz bzw. die Senderkennung an die Auswerteeinheit geliefert, die in ihrem Speicher die entsprechenden Standortkoordinaten des zugehörigen Senders enthält.

In gleicher Weise wird die Peilrichtung für einen zweiten Sender und jeden weiteren Sender ermittelt und an die Aus­ werteeinheit weitergegeben.

Nachdem die relative Position, beispielsweise die Richtung zu min­ destens zwei Sendern ermittelt wurde, bestimmt die Auswer­ teeinheit nach einem vorgegebenen Rechenverfahren aus den Standortkoordinaten der Sender und den Richtungen zu die­ sen Sendern den derzeitigen Standort des bewegten Objektes. Die so berechneten Standortkoordinaten werden von der Aus­ werteeinheit mit den zuvor eingegebenen Koordinaten des Zielortes verglichen und der zum Erreichen des Zielortes notwendige Kurs berechnet.

Vorzugsweise wird der erforderliche Kurs über eine analoge oder digitale Anzeige ausgegeben.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist an die Auswerteeinheit eine selbsttätige Kurssteuerein­ richtung angeschlossen. Dabei erzeugt die Auswerteeinheit aus dem berechneten erforderlichen Kurs Steuersignale und führt diese der selbsttätigen Kurssteuereinrichtung zu.

Erfindungsgemäß wird die Kursbestimmung von einem Rechner gesteuert und durchgeführt. Gemäß einer Programmsteuerung wird das Peilgerät auf bestimmte Frequenzen eingestellt und der jeweils ermittelte Peilwert in einem Speicher des Rechners zwischengespeichert. Gleichzeitig werden die Standortkoordinaten der über die Frequenzen ausgewählten Sender den zwischengespeicherten Peilwerten zugeordnet. Nachdem diese Daten aufgenommen wurden, berechnet der Rechner vorzugsweise unter Hinzuziehung der Kompaßrich­ tung den eigenen Standort des bewegten Objektes. Aus den Standortkoordinaten des Objektes und des Zielortes wird der erforderliche Kurs bestimmt und zur Steuerung der selbsttätigen Kurssteuereinrichtung verwendet. Die Be­ stimmung des erforderlichen Kurses wird selbsttätig in be­ stimmten Zeitabständen wiederholt.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur automatischen Kursbestimmung von be­ wegten Objekten, gekennzeichnet durch einen Funkortungsempfänger zum Bestimmen der relativen Position zu mindestens einem Sender mit bekanntem Standort und eine damit verbundene Auswer­ teeinheit zum Bestimmen der Standortkoordinaten des bewegten Objektes, die diese mit den Koordinaten eines Zielortes vergleicht und den erforderlichen Kurs berechnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Funkortungsempfänger ein vorzugsweise nach dem Watson-Watt Prinzip arbeitendes Peilgerät ist, das die Peilrichtung zu mindestens einem Sender mit bekannten Standortkoordinaten angibt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Peilgerät selbsttätig in bestimmten Zeitab­ ständen den oder die Azimute der gegebenenfalls funk­ beschickten, rechtweisenden Peilungen der Sender er­ mittelt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit einen Rechner mit einem Speicher aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speicher die Standortkoordinaten mehrerer Sender und die Koordinaten des Zielortes eingegeben sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rechner die von dem Peilgerät er­ mittelte Peilrichtung in dem Speicher speichert und die entsprechenden Standortkoordinaten des gepeilten Senders zuordnet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner die Empfangsfrequenz des Peilgeräts nach einem bestimmten Programmablaufplan verstellt, den jeweiligen Wert für die Peilrichtung speichert und die zugehörigen Standortkoordinaten zuordnet.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit den erforder­ lichen Kurs an eine analoge oder digitale Anzeige aus­ gibt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekenn­ zeichnet durch eine selbsttätige Kurssteuereinrichtung, die die zur Einhaltung des erforderlichen Kurses be­ nötigten Steuersignale von der Auswerteeinheit erhält.