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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Lieferung von Navigationsinformation
an den Führer
eines Schiffes, wobei das System folgendes enthält:
ein Radarsystem, welches
mit dem Schiff verbunden ist; einen Wiedergabeprozessor, welcher
mit dem Radarsystem gekoppelt ist, um Radarinformation von dem Radarsystem
zu empfangen und eine Navigationsinformation zu liefern; und eine
Wiedergabeeinrichtung, welche mit dem Wiedergabeprozessor gekoppelt
ist. Ein System dieser Art ist in der
WO 01/25724 beschrieben.
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Wie
in der Technik bekannt, können
Schiffe ein Primärantriebssystem
zweier Typen aufweisen. Zum einen kann eine Schraube oder es können zwei Schrauben
winkelmäßig fest
in einer Position parallel zum Kiel des Schiffes angeordnet sein
und ein Ruder kann jeder der Schiffsschrauben oder jedem der Propeller
zugeordnet sein. Alternativ kann eine Schiffsschraube oder können zwei
Schiffsschrauben winkelmäßig beweglich
gegenüber
dem Kiel des Fahrzeugs vorgesehen sein und es sind dann keine Ruder
vorhanden. Der Ausdruck „sekundäres Vortriebssystem" wird hier zur Beschreibung
irgendeines anderen Vortriebssystems auf dem Schiff verwendet. Sekundäre Vortriebssysteme
sind dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt und ermöglichen
eine manuelle Steuerung des Vortriebs unter Winkeln relativ zu dem Schiffskiel
für enge
Manöver.
Beispielsweise sind Bug- und Heck-Schuberzeuger in der Technik bekannt.
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Wie
auch bekannt ist, kann ein Schiff vielerlei Formen von Marinenavigationsausrüstungen
besitzen. Beispielsweise umfassen Marinenavigationssysteme, globale
Positionsgebersysteme (GPS), magnetische Kompasse, Kreiselkompasse,
Marineradarsysteme, Windgeschwindigkeitsanzeigesysteme, Wasserströmungssensorsysteme
und Marine-Geschwindigkeitsaufzeichnungssysteme.
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Marineradarsysteme
enthalten typischerweise eine Antenne, welche hoch auf dem Schiff
installiert ist, so dass das Radarsystem Zielobjekte mit der größtmöglichen
Entfernung von dem Schiff detektieren kann. Wie in der Technik bekannt,
emittiert ein herkömmliches
Marineradarsystem einen gepulsten Radarenergiestrahl von der Radarantenne
und empfängt
Echos mit der Radarantenne als diejenige Radarenergie, welche von
Zielobjekten auf dem Weg des Radarstrahls reflektiert worden ist.
Die Zeitverzögerung
zwischen dem ausgesendeten Impuls und dem zurückkehrenden Echo dient für das Radarsystem
zum Ermitteln des Abstandes vom Schiff zu dem reflektierenden Zielobjekt.
Typischerweise wird der Radarstrahl in Azimutrichtung mechanisch
gedreht oder verschwenkt und die Azimutsteuerung des Strahls dient
zur Bestimmung des Azimutwinkels zum Zielobjekt hin. Der übliche Radarstrahl
wird in Azimutrichtung durch mechanisches Drehen der Radarantenne
verschwenkt.
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Die
Strahlbreite eines herkömmlichen
Marineradars ist verhältnismäßig schmal
in Azimutrichtung, annähernd
5 Grad, und verhältnismäßig breit
in Elevationsrichtung, annähernd
25 Grad, so dass ein vertikal ausgerichteter Fächer entsteht. Wie bei jeder gerichteten
Energie breitet sich der fächerförmige Strahl
sphärisch
von der Antenne her aus, was bewirkt, dass der fächerförmige Strahl eine äußere Frontbegrenzung
hat, welche gekrümmt
ist, so, als ob das Ende auf einer Kugel läge, die ihren Mittelpunkt an
dem Ort der Radarantenne hat.
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Der
fächerförmige, in
Azimutrichtung verschwenkte Strahl liefert eine ausreichende Entfernungsbestimmungsgenauigkeit
für Zielobjekte,
welche verhältnismäßig weit
von der Radarantenne entfernt sind. Teilweise aufgrund der gekrümmten Wellenfront
des fächerförmigen Strahles
ist die Entfernungsbestimmungsgenauigkeit des herkömmlichen Marineradarsystems
für große Entfernungen
am größten und
verschlechtert sich bei geringeren Distanzen. Im Wesentlichen kann
für relativ
kurze Entfernungen das herkömmliche
Marineradar nicht zwischen einem weiter entfernten großen Objekt
und einem näher
liegenden kurzen Objekt unterscheiden. Sowohl das weiter entfernte
große
Objekt als auch das näher
liegende kurze Objekt können
Echos mit derselben Verzögerungszeit
hervorbringen. Somit ist der übliche
Radarstrahl nicht für
enge Anlegemanö ver
geeignet. Herkömmliche
Marineradarsysteme haben einen minimalen Darstellungsbereich, der
typischerweise etwa 100 Meter (Hunderte von Fuß) beträgt und eine Bildauflösung von
etwa 10 Meter (zig Fuß)
aufweist. Für
ein Anlegen eines Schiffes wären Entfernungsgenauigkeiten
und Auflösungen
von weniger als ± 0,3
Meter (1 Fuß)
bei Entfernungen des Schiffes zum Dock innerhalb von 7,6 Meter (25
Fuß) wünschenswert.
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Es
ist allgemein bekannt, dass ein Anlegefehler in einer Beschädigung des
Schiffes und/oder des Docks resultieren kann. Wenn die Umgebungsbedingungen
zunehmend windig sind oder wenn die Wasserströmung groß ist, ist die Wahrscheinlichkeit einer
Beschädigung
am größten. Das
Anlegemanöver
erfordert komplexe manuell zu steuernde Vorwärtsschubkräfte oder Rückwärtsschubkräfte von dem primären Vortriebssystem
oder komplexe Schubsteuerungen des sekundären Vortriebssystems.
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Die
US-PS 5 274 378 beschreibt
ein Anlegegeschwindigkeits-Anzeigesystem, bei welchem zwei Dopplerradarsysteme
an einer Anlegeseite montiert sind, wobei der Abstand zwischen den
beiden Systemen annähernd
der Länge
eines Öltankers
gleich ist. Die Radarsysteme sind von einer Art, wie sie für automatisch öffnende
Tore verwendet werden. Jedes Radarsystem ist mit einem Radiosender
gekoppelt, welcher auf seinem eigenen Kanal ein PCM-Signal aussendet,
welches die relative Geschwindigkeit irgendeines detektierten Objektes
an einen Empfänger
angibt, der sich beim Kapitän
oder dem Führer
eines anlegenden Öltankers
befindet. Der Empfänger empfängt auf
beiden Kanälen
und ist so ausgebildet, dass er beide Relativgeschwindigkeiten darstellt.
Es wäre
daher wünschenswert
ein System zu schaffen, welches genaue Entfernungsdaten an den Führer eines
Schiffes liefert, wenn sich das Schiff nahe (beispielsweise 7,6
Meter (25 Fuß)
oder weniger) an einem Hindernis, einem Dock oder einer Struktur,
an welche angelegt wird, befindet. Es wäre weiterhin wünschenswert,
ein System zu schaffen, welches zum Führer des Schiffes unmittelbar
genaue relative Geschwindigkeitsdaten entsprechend der Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Schiff und einem Hindernis, Dock oder einer Anlegestelle
weitergibt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein System der Eingangs definierten Art dadurch gekennzeichnet,
dass jedes einer Mehrzahl von Radarsystemen mit dem Schiff verbunden
ist, der Wiedergabeprozessor mit jedem der Mehrzahl von Radarsystemen
gekoppelt ist, um Radarinformation von jedem einzelnen der Mehrzahl
von Radarsystemen aufzunehmen und Navigationsinformation zu liefern, und
die Wiedergabeeinrichtung eine feste visuelle Anzeige des Schiffes
in fester Position und fester Größe sowie
in fester Gestalt für
irgendein Schiff und außerdem
eine bewegliche visuelle Anzeige eines Docks oder eines Hindernisses
in einer Entfernung relativ zu der visuellen Anzeige des Schiffes
darbietet.
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Vorzugsweise
erzeugen die Radarsysteme elektronisch gesteuerte konische Strahlen
zur Lieferung von hochgenauen Messungen in großer Nähe zu dem Fahrzeug. Die Navigationsinformation
kann eine Entfernung und eine Relativgeschwindigkeit zwischen Schiff
und Dock oder Anlegestelle und zwischen Schiff und Hindernisobjekt
umfassen.
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Mit
dieser besonderen Anordnung liefert das Andockinformationssystem
für Boote
nach der vorliegenden Erfindung genaue Nahentfernungsinformation
und Relativgeschwindigkeitsinformation entsprechend den Hindernissen
oder einer Anlegstelle an den Führer
eines Schiffes. Mit diesen Charakteristiken gestattet das System
dem Fahrzeugführer,
sowohl Hindernisse zu vermeiden als auch das Schiff präzise anzulegen.
Die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem nahen Hindernis
wird minimal gemacht. In gleicher Weise wird die Wahrscheinlichkeit eines
manuellen Anlegefehlers und der resultierende Schaden minimiert.
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Die
Erfindung wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben. In diesen stellen dar:
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1 ein
Blockschaltbild mit einem Schiff, welches ein Anlegeinformationssystem
für Boote trägt; und
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2 eine
Darstellung einer Wiedergabe oder eines Displays des Anlegeinformationssystems für Boote.
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Bevor
das Anlegeinformationssystem für Boote
beschrieben wird, seien einige einführende Konzepte und die Terminologie
erläutert.
Gemäß dem hier
gepflegten Gebrauch bezieht sich der Ausdruck „Schiff" auf Wasserfahrzeuge beliebiger Größe. Der
Ausdruck kann sowohl mit Antrieb versehene Schiffe als auch Segelschiffe
betreffen. Der Ausdruck „Dock" soll eine beliebige
Struktur beschreiben, an welcher ein Schiff anlegen kann. Der Ausdruck „Hindernis" soll irgendein anderes
Objekt mit Ausnahme eines Docks beschreiben, mit welchem das Boot
in Kontakt kommen könnte,
beispielsweise im Wasser umher schwimmende Hindernisobjekte wie
Trümmer, Schwimmer
oder ein im Wasser treibendes Objekt, das am Gewässerboden verankert ist, beispielsweise eine
Boje.
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Es
sei nun auf 1 Bezug genommen. Ein System 10,
welches eine Anlegeinformation liefert, ist als in einem Schiff 12 befindlich
dargestellt. Dieses Schiff 12 ist in unterbrochenen Linien
gezeichnet, da es eigentlich kein Teil des Systems ist. Das System 10 enthält eine
Mehrzahl von Radarsystemen 14a bis 14c für kurze
Entfernungen, welche mit dem Schiff 12 verbunden sind.
Die Radarsysteme 14a bis 14c für kurze Entfernungen emittieren
Dauerstrich-Radarenergie (CW-Radar). Die ausgesendete Dauerstrich-Radarenergie
wird wiederholt frequenzmäßig von
einer minimalen CW-Frequenz zu einer maximalen CW-Frequenz und umgekehrt
moduliert, so dass ein FMCW-Signal entsteht und das Echo wird gleichzeitig
empfangen. Bei jeder Frequenz stellt der Zeitunterschied zwischen
dem ausgesendeten Signal und dem Empfangssignal eines Echos die
Entfernung zwischen der Radarantenne und dem reflektierenden oder
Echo erzeugenden Zielobjekt dar. Die Geschwindigkeitsinformation
kann ebenfalls erhalten werden, indem die Dopplerverschiebung von
den Frequenzdifferenzen zwischen der Aufwärtsfrequenzverschiebung und
der Abwärtsfrequenzverschiebung
extrahiert wird. Die Radarsysteme 14a bis 14c für kurze
Entfernungen können
somit sowohl die Entfernungsinformation als auch die Geschwindigkeitsinformation
liefern.
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Die
Radarsysteme 14a bis 14c für kurze Entfernungen können einer
Bauart sein, wie sie beispielsweise in der US-Patentanmeldung mit
dem Titel „Radar
Transmitter Circuitry and Techniques", eingereicht am 16. August 2001 sowie übertragene
Anmeldung Nr. 09/931 636, sowie in der US-Patentanmeldung mit dem
Titel „Highly
Integrated Single Substrate MMW Multi-Beam Sensor", eingereicht am
16. August 2001, und übertragene
Anmeldung 09/931 277 beschrieben ist, wobei jede dieser Anmeldungen auf
den Zessionar der vorliegenden Erfindung übertragen wurde und hier durch
Bezugnahme eingeführt sei.
Es sei jedoch bemerkt, dass auch andere Radarsysteme in der erfindungsgemäßen Weise
verwendet werden können.
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Der
Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass herkömmliche gepulste Radarsysteme,
wie sie oben erwähnt
wurden, ebenfalls bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können.
Abweichend von einem herkömmlichen
Marineradarsystem, welches eine Radarantenne aufweist, die in hoher
Position auf dem Schiff montiert ist, wie oben beschrieben wurde,
muss die Radarantenne bei der vorliegenden Erfindung tief genug
montiert sein, so dass sie Radarenergie zu einem Dock oder einer
Anlegestelle aussenden und von dort empfangen kann. Auch liefert
das herkömmliche
Marineradarsystem mit gepulster Energie nur eine Entfernungsanzeige
und liefert direkt keine Geschwindigkeitsdaten. Der Fachmann auf
diesem Gebiet erkennt jedoch, dass die Geschwindigkeitsdaten von
aufeinanderfolgenden Entfernungsdaten abgeleitet werden können, wobei es
sich um einen langsameren Prozess handelt.
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Der
Fachmann mit normalen Kenntnissen auf diesem Gebiet erkennt weiter,
dass ein herkömmliches
gepulstes Radar Beschränkungen
bei der minimalen Entfernung hat, bei welcher es eingesetzt werden
kann. Insbesondere mag ein herkömmliches gepulstes
Radar bei Anwendung auf kurze Entfernungen nicht die FCC-Bandbreitenanforderungen
erfüllen,
welche bei einem Leistungspegel von 6 dBeirp nicht
mehr als 200 MHz sein sollen. Um bei den kurzen Entfernungen zu
arbeiten, welche von den Radarsystemen 14a bis 14c für kurze
Entfernung erforderlich sind, würde
ein gepulstes Radar einen sehr kurzen Radarimpuls benötigen. Einen
solchen kurzen Impuls zu erzeugen ist nicht zur technisch schwierig,
sondern es wird, da die Impulsbreite schmäler wird, auch die Bandbreite
des ausgesendeten Signals breiter. Für ein Pulsradar mit ausreichend kurzen
Impulsen zum Ermöglichen
des Betriebes bei der minimalen Entfernung, die für die Radarsysteme 14a bis 14c für geringe
Entfernungen benötigt
wird, nämlich
in der Größenordnung
von 0,3 Meter (1 Fuß) Minimalentfernung,
wird grundsätzlich
eine Frequenzbandbreite von über
200 MHz benötigt.
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Im
Gegensatz hierzu können
die als Beispiel gewählten
Radarsysteme 14a bis 14c für geringe Entfernungen ein
FMCW-Sendesignal mit einer Frequenz erzeugen, welches von annähernd 24000
GHz auf 24200 GHz in annähernd
1 ms ansteigt, mit einer Bandbreite von über 200 MHz.
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Wie
dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt, breitet sich die von einer
Antenne nach außen abgestrahlte
Radarenergie sphärisch
aus, so dass sich die Energie je Fläche bei der Ausbreitung vermindert.
Da die Radarsysteme 14a bis 14c nur für kurze
Entfernungen arbeiten müssen,
beispielsweise in einem Bereich von etwa 0 bis etwa 30 Meter (100 Fuß) im Maximum,
ist der Energieverlust aufgrund der sphärischen Ausbreitung geringer
als bei einem herkömmlichen
Marineradar, welches typischerweise Energie aussendet, um Echos
von Objekten in einer Entfernung von vielen Kilometer (Meilen) von
der Antenne entfernt zu empfangen. Die Radarsysteme 14a bis 14c für kurze
Entfernung können
daher bei bedeutend niedrigeren Ausgangsleistungspegeln arbeiten
als ein herkömmliches
Marineradarsystem.
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Ein
beispielsweise CW-Ausgangsleistungspegel von 6 Dezibel (6 dB) effektive
isotrope abgestrahlte Leistung (6 dBeirp)
ist geeignet für
ein Anlegeinformationssystem nach der vorliegenden Erfindung. Der
beispielsweise Ausgangsleistungspegel für das Radarsystem für kurze
Entfernungen, wobei der Pegel weniger als 1 Watt beträgt, kann
mit dem Ausgangsleistungspegel eines herkömmlichen Marineradars verglichen
werden, welcher mit mehr als 1000 Watt erzeugt wird.
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Bei
einer beispielsweisen Ausführungsform sind
die Radarsysteme 14a bis 14c für kurze Entfernungen an dem
Schiffsrumpf des Schiffes 12 annähernd 0,9 Meter (3 Fuß) oberhalb
der Wasserlinie montiert. Die Höhe
der Anordnung der Radarsysteme 14a bis 14c für kurze
Entfernungen bestimmt sich aus einer Anzahl von Faktoren, welche,
ohne dass eine Beschränkung
hierauf in Betracht kommt, die Höhe
einer Anlegestelle oder eines Docks umfassen, welche beziehungsweise
welches durch das Anlegeinformationssystem 10 detektiert
werden soll. Die Radarsysteme 14a bis 14c für kurze
Entfernungen können
an anderen Bauteilen, welche zu dem Schiff 12 gehören, als
dem Rumpf montiert werden, so dass man eine Befestigungsstelle in
der gewünschten Höhe erhält.
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Jedes
der Radarsysteme 14a bis 14c für kurze Entfernungen erzeugt
einen konisch geformten Sendestrahl und Empfangsstrahl, welche mit 16a bis 16c bezeichnet
sind und welche durch das jeweilige der Radarsysteme 14a bis 14c eine
elektronische Abtastung durchführen.
Ein Beispiel für
Radarsysteme 14a bis 14c für kurze Entfernungen hat Sende- und
Empfangsstrahlen mit Strahlbreiten von annähernd 15 Grad und einen Abtastbereich
in Azimutrichtung von annähernd
150 Grad. Der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass andere Strahlmuster,
Strahlbreiten und Abtastbereiche bei der Erfindung möglich sind.
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Jedes
der Radarsysteme 14a bis 14c für kurze Entfernungen ist mit
einem Wiedergabeprozessor 18 über Signalwege 20 gekoppelt.
Die Radarsysteme 14a bis 14c für kurze Entfernungen liefern
sowohl Entfernungsdaten als auch Geschwindigkeitsdaten an den Wiedergabeprozessor 18,
wo die Geschwindigkeitsdaten die Entfernung bei der Annäherung zwischen
dem Dock und dem Schiff bedeuten. In einer Ausführungsform wird in den Signalwegen 20 ein Strom
von Digitalbits ausgesendet, welche die Entfernungsdaten und die
Geschwindigkeitsdaten repräsentieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform
liefern die Radarsysteme 14a bis 14c für kurze
Entfernungen eine Entfernungsinformation mit einer Genauigkeit von
unter ± 0,3
Metern (1 Full) und Geschwindigkeitsdaten mit einer Genauigkeit
von unter ± 370
Meter je Stunde (0,2 Knoten) während
sich das Schiff an die Anlegestelle oder das Dock annähert. Der
Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass in einer anderen Ausführungsform
die Radarsysteme 14a bis 14c für kurze Entfernungen nur die
Entfernungsdaten liefern können
und der Wiedergabeprozessor 18 die Geschwindigkeitsdaten
errechnet.
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Der
Wiedergabeprozessor 18 empfängt eingangsseitig die Entfernungsdaten
und die Geschwindigkeitsdaten von den Radarsystemen 14a bis 14c für kurze
Entfernungen. Der Wiedergabeprozessor 18 kann auch die
Daten von den herkömmlichen
Marinenavigationssystemen 24a, 24b empfangen,
welche allgemein mit 24 bezeichnet sind. Das Marinenavigationssystem 24a entspricht
einem herkömmlichen
Wasserströmungs-Anzeigesystem,
und das Marinenavigationssystem 24b entspricht einem herkömmlichen
Windgeschwindigkeits-Anzeigesystem. Die Fachleute auf diesem Gebiet
erkennen jedoch, dass andere Arten von Marinenavigationssystemen ebenfalls
verwendbar sind. Der Wiedergabeprozessor 18 empfängt Daten
von jedem der Radarsysteme 14a bis 14c und sämtlichen
oder allen der Navigationssysteme 24 und rechnet die Schiffsposition
relativ zu der Anlegestelle oder dem Dock und die Schiffsgeschwindigkeit
relativ zu der Anlegestelle oder dem Dock und liefert die Daten
an eine Wiedergabeeinrichtung 22. Jedwedes Marinenavigationssystem kann
zur Verbesserung der Anzeige 22 verwendet werden. Beispielsweise
kann eine Marine-Geschwindigkeitsaufzeichnung zur Verbesserung der
Anzeige 22 verwendet werden. Fakultativ können die
Radarsysteme 14a bis 14c für kurze Entfernungen als einzige
die Daten liefern.
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Durch
Beobachten der Radardaten, welche auf der Anzeige 22 dargestellt
werden, ist der Schiffsführer
in die Lage gesetzt, Hindernisse zu vermeiden oder ein sicheres
Anlegen des Schiffes 12 mit einer kontrollierten Annäherungsgeschwindigkeit
an das Dock oder die Anlegestelle durchzuführen.
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Es
sei bemerkt, dass bei dem beispielsweisen Anlegeinformationssystem 10 dieses
mit drei Radarsystemen 14a bis 14c ausgerüstet wiedergegeben
ist, dass jedoch andere Zahlen von Radarsystemen für kurze
Entfernungen auch möglich
sind. Die bestimmte Anzahl von Radarsystemen 14 für kurze Entfernungen
für einen
bestimmten Anwendungsfall wird in Abhängigkeit von einer Vielfalt
von Faktoren gewählt,
einschließlich,
jedoch ohne Beschränkung hierauf,
der Länge
und Größe des Schiffes.
In gleicher Weise wird die Position jedes der Radarsysteme 14a bis 14c für kurze
Entfernungen an einem Schiff in Entsprechung mit einer Vielfalt
von Faktoren gewählt,
einschließlich, ohne
eine Beschränkung
hierauf, der Länge
und der Größe des Schiffes
und der Höhe
der Anlegestelle oder der durch das Anlegeinformationssystem 10 zu
detektierenden Hindernisse.
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Da
die Anzahl und die Position der Radarsysteme 14a bis 14c für kurze
Entfernungen durch die obigen Faktoren bestimmt wird, kann das Anlegeinformationssystem 10 einer
Kalibrierung bedürfen, so
dass die genaue Position des Schiffes 12 relativ zu der
Anlegestelle oder dem Dock durch die Anzeige 22 angegeben
und an den Wiedergabeprozessor 18 geliefert wird, so dass
der Wiedergabeprozessor 18 ein sicheres Anlegen des Schiffes 12 ermöglicht.
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Es
sei nun auf 2 Bezug genommen. Eine Anzeigeeinrichtung
oder Wiedergabeeinrichtung 40 entsprechend der Anzeige 22 (1)
enthält eine
Mehrzahl von LEDs 42, die in einem Gittermuster 43 angeordnet
sind. Hier enthält
das Gittermuster 43 zwölf
Reihen 44a bis 44m und zehn Spalten 46a bis 46j.
Jede einzelne LED 42 ist mit 42xy bezeichnet,
worin x einer Zeile und y einer Spalte entspricht. Beispielsweise
entspricht die LED 42aa derjenigen LED, welche an dem Schnittpunkt
von Reihe 44a und Spalte 46a angeordnet ist, während die
LED 42mj derjenigen LED entspricht, welche an dem Schnittpunkt
der Reihe 44m und der Spalte 46j gelegen ist.
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Innerhalb
des LED-Gittermusters 43 befindet sich ein Symbol 48,
welches ein Schiff repräsentiert, relativ
zu dem die Anlegeinformation und Hindernisinformation dargestellt
wird. Das Symbol 48 kann so gestaltet sein, dass es eine
Form hat, welche der Gestalt des tatsächlichen Schiffes entspricht,
auf welchem sich das System befindet, oder auch nicht.
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Der
Wiedergabeprozessor 18 (1) bewirkt,
dass bestimmte der LEDs 42 aufleuchten, um die relative
Position zwischen einem Dock oder einer Anlegestelle und dem Schiff
anzuzeigen. Wie in 2 gezeigt, leuchten beispielsweise
die LEDs 42da, 42db, 42eb, 42fb, 42gb, 42hb, 42ib, 42jb und 42ja auf,
um die Position eines Docks oder einer Anlegestelle relativ zu einer
Position eines Schiffes anzuzeigen, das durch das Symbol 42 dargestellt
ist. Wenn der Abstand zwischen dem tatsächlichen Schiff und dem tatsächlichen
Dock abnimmt, dann werden die LEDs 42eb, 42fb, 42gb, 42hb und 42ib ausgeschaltet
und die LEDs 42dc, 42ec, 42fc, 42gc, 42hc, 42ic und 42jc werden
eingeschaltet, so dass eine visuelle Anzeige erhalten wird, dass
der Abstand zwischen dem Schiff und der Anlegestelle abgenommen
hat. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die LEDs in der Spalte 46e neben
dem Symbol 48 aufleuchten. Es versteht sich, dass im Falle,
in welchem die Anlegestelle sich auf der gegenüberliegenden Seite des Schiffes
mit Bezug auf 1 befindet, der Vorgang sich
wiederholt, bis die LEDs in Spalte 46h aufleuchten. Während in
der Zeichnung ein Dock oder eine Anlegestelle gezeichnet ist, versteht
es sich, dass die Darstellung auch eine Ansicht von Hindernissen
darbieten kann.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann ein Symbol oder eine Bilddarstellung verwendet werden, um die
Anlegestelle zu repräsentieren
und ein Lichtmuster kann zur Darstellung eines Schiffes eingeschaltet
werden. Durch Einschalten unterschiedlicher der LEDs 46d erhält man die
Darstellung, dass sich das Schiff näher an die Bilddarstellung
des Docks oder der Anlegestelle hin bewegt.
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Die
Anzeigeeinrichtung 40 enthält auch einen Annäherungsgeschwindigkeitsanzeiger 49,
welcher die Geschwindigkeitsdaten entsprechend der Geschwindigkeit
des Schiffes relativ zu dem Dock oder der Anlegestelle angibt, welche
durch die Radarsysteme 14a bis 14c für kurze
Entfernungen geliefert werden, ferner einen Windgeschwindigkeitsanzeiger 50 und
einen Wasserströmungsanzeiger 52 entsprechend
den Daten, welche durch das Windgeschwindigkeits-Anzeigesystem 24b (1)
bzw. durch das Wasserströmungs-Anzeigesystem 24a (1)
geliefert werden. Der Fachmann auf diesem Gebiet erkennt, dass andere
Formen von Anzeigen bei diesem Gerät möglich sind, einschließlich beispielsweise
CRT-Anzeigen, Flüssigkristallanzeigen (LCD)
und Kartenanzeigen oder Tabellenanzeigen. Man erkennt ferner, dass
andere Marinenavigationsdaten angezeigt werden können, beispielsweise eine GPS-Information
von einem GPS-System, eine Loran-Information von einem Loran-System
oder Schiffsgeschwindigkeitsinformationen von einer Marine-Geschwindigkeitsaufzeichnung.
Es versteht sich außerdem,
dass zusätzlich
zu oder anstelle von einer visuellen Anzeige das System auch eine
Audioanzeige oder sogar eine mechanische Anzeige der Annäherung eines
Schiffes an eine Anlegestelle gegeben werden können.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann eine Videoanzeige anstelle der Anzeige 40 vorgesehen
sein, welche das Gittermuster 43, die Bilddarstellung oder
das Symbol 48, die Annäherungsgeschwindigkeitsanzeige 49,
den Windgeschwindigkeitsanzeiger 50 und den Wasserströmungsanzeiger 52 aufweist.
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Das
Anlege-Informationssystem nach der vorliegenden Erfindung liefert
eine Anzeige der Annäherungsentfernung
und der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Schiff und der Anlegestelle
oder dem Schiff und Hindernissen, welche es dem Schiffsführer erlauben,
entweder Hindernisse zu vermeiden oder genauer und sicherer das
Schiff anlegen zu lassen. Das Anlege-Informationssystem für Boote
verwendet konisch geformte Radarstrahlen, welche in zwei Dimensionen
schmal sind und welche elektronisch gesteuert werden. Die konischen
Strahlen liefern präzise
Annäherungs-Radarentfernungsdaten und
Relativgeschwindigkeitsdaten. Mit diesen Charakteristiken kann das
Anlege-Informationssystem für Boote
nach der vorliegenden Erfindung eine Information bereitstellen,
welche den Schiffsführer
darin unterstützt,
Hindernisse zu vermeiden oder von Hand ein Schiff in schwierigen
Umgebungsbedingungen bei Wind- und Wasserströmung anlegen zu lassen. Die
Wahrscheinlichkeit eines Anlegefehlers und einer resultierenden
Beschädigung
wird minimiert.
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Alle
hier genannten Schriftstellen seien durch Bezugnahme auf sie in
ihrer Gesamtheit einbezogen.