FI107354B

FI107354B - Sukelluskäyttöön tarkoitettu navigointilaitteisto

Info

Publication number: FI107354B
Application number: FI956163A
Authority: FI
Inventors: Ari Laehteenmaeki; Ari Nikkola
Original assignee: Suunto Oy
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 2001-07-13
Also published as: DE19649173A1; US6029515A; FI956163A0; FI956163A

Description

107354

Sukelluskäyttoön tarkoitettu navigointilaitteisto Navigeringsapparat avsedd för dykning 5 Keksinnön kohteena on sukelluskäyttoön tarkoitettu navigointilaitteisto helpottamaan veden alla tapahtuvaa suunnistusta, erityisesti suunnistusta takaisin lähtöpisteeseen eli paikkaan, josta sukellus on aloitettu, jolloin navigointilaitteisto käsittää lähtöpisteeseen, kuten veneeseen tai vastaavaan kiinnitetyn tukiaseman, joka on järjestetty lähettämään ympäristöönsä merkkisignaalia, sekä sukeltajan mukanaan kantaman, kompassin sisältä-10 vän liikkuvan yksikön, joka on sovitettu vastaanottamaan tukiaseman lähettämän merk-kisignaalin.

Sukeltajat aloittavat sukelluksensa tietystä lähtöpisteestä, kuten veneestä tai vastaavasta tukiasemasta, josta sukelluksen edetessä kuljetaan poispäin. Sukelluksen lopulla on 15 sukeltajan näin ollen löydettävä takaisin tähän lähtöpisteeseen ja tämän johdosta sukeltajan on veden alla kyettävä suunnistamaan tai oikeammin navigoimaan. Yleisimmin on tämä navigointi suoritettu kompassia hyväksi käyttäen ja joissakin tapauksissa, erityisesti huonoissa näkyvyysolosuhteissa, on apuna käytetty myös köyttä, joka on ollut kiinnitettynä sekä lähtöpisteeseen, kuten veneeseen että sukeltajaan.

20

Liikuttaessa tukiasemasta pääasiassa vain yhteen suuntaan voidaan kompassin avulla • r r melko helposti löytää takaisin tähän tukiasemaan. Kompassin käyttö navigoinnissa tukiaseman eli lähtöpisteen löytämiseksi tulee kuitenkin huomattavasti vaikeammaksi, jos sukeltajan kulkema reitti ei ole ollut suoraviivainen, jos alueella on ollut merivirtoja tai 25 jos tukiasema, esim. vene on sukelluksen aikana siirtynyt paikaltaan. Kompassin käyttö on useimmille sukeltajille lisäksi useista syistä varsin vaikeaa ja sen käyttö vaatii jatku- o vaa huomiota. Kompassia käytettäessä on lisäksi muistettava sukelluksen aikana tehdyt käännökset, pyrittävä ottamaan huomioon merivirtojen vaikutukset jne.

30 Nyt esillä olevan keksinnön päämääränä on saada aikaan täysin uudenlainen sukellus-käyttöön tarkoitettu navigointilaitteisto helpottamaan sukeltajan työskentelyä ja oikean « 2 1073E4 suunnan löytämistä. Tähän päämäärään pääsemiseksi on keksinnölle pääasiassa tunnusomaista, että liikkuvaan yksikköön kuuluu tukiaseman merkkisignaalin vastan ottava paikannusosa, joka on sovitettu muuntamaan kyseisen merkkisignaalin paluus u inta-tiedoksi ja yhdistämään paluusuuntatiedon kompassista saatavaan magneett set n 5 suuntatietoon siten, että paluusuuntatieto säilyy sukeltajan ja liikkuvan yksikön het cell i-sestä asemasta ja asennosta riippumatta.

Keksinnöllä saadaan tunnettuun tekniikkaan ja sukeltajan tähän asti käytettävissä oi jvi n apuvälineisiin nähden useita etuja, joista voidaan tuoda esiin mm. seuraavia. Keksi men 10 mukaisella navigointilaitteistolla helpotetaan merkittävästi tukiaseman, kuten ven ;< n t d vastaavan lähtöpisteen löytymistä. Edelleen keksinnön mukaisen laitteiston a /ui a eliminoidaan sekä merivirtojen että sukellusreitin mutkikkuuden aiheuttamat vai k itu! :-set. Tästä on puolestaan seurauksena se, että sukeltajan ei sukelluksen aikana ta viti e kiinnittää mitään erityistä huomiota kulkemaansa suuntaan, vaan hän voi täysin to ski 15 tyä siihen, mikä sukelluksen tai sukellustehtävän alkuperäinen tarkoitus oli. Suksi tajen halutessa palata takaisin lähtöpisteeseensä voidaan keksinnön mukaisella laitti ;i toi a helposti määrittää kohteeseen sekä suunta että etäisyys. Keksinnön muut edut ja ominaispiirteet käyvät tarkemmin esiin jäljempänä seuraavasta keksinnön yksityiskol ti isei-ta selostuksesta.

20

Seuraavassa keksintöä selitetään esimerkinomaisesti oheiseen kaaviomaiseen p iru ;-tuksen kuvioon viittaamalla, jossa on pyritty havainnollistamaan keksinnön mi kiisi n navigointilaitteiston käyttöä sukelluksen aikana.

25 Keksinnön mukainen laitteisto koostuu liikkuvasta, sukeltajan mukana kannet ta vasa yksiköstä sekä "kiinteästä", esim. veneeseen tai vastaavaan kiinnitetystä tukiasen asti, jotka ovat keskenään yhteydessä. Piirustuksen ainoassa kuviossa on tukiasemaa m srkit-ty viitenumerolla 1 ja sukeltajaa viitenumerolla 2 sekä kannettavaa yks kköä viitenumerolla 4. Tukiasemassa 1 on ainakin lähetin 3, joka monipuolisempaa yi- 3 107354 - teydenpitoa varten voi olla korvattu lähetin-vastaanottimella. Liikkuvassa yksikössä 4 on kompassi 5 sekä paikannusosa, joka koostuu vastaanottimesta 6 (joka monipuolisempaa yhteydenpitoa varten on korvattu lähetin-vastaanottimella) sekä prosessorista tai vastaavasta muistilla varustetusta tiedonkäsittely-yksiköstä näyttöineen 7. Laitteistolla 5 määritellään siis sukeltajan 2, tai oikeammin sukeltajan mukanaan kantaman liikkuvan yksikön 4 paikka suhteessa tukiasemaan 1. Laitteiston yksinkertaisimmassa muodossa paikanmääritys tarkoittaa pelkästään suunnan määrittämistä. Tämä tapahtuu siten, että tukiaseman 1 lähetin 2 lähettää signaalia, jonka liikkuvan yksikön 4 paikannusosan vastaanotin 6 vastaanottaa, minkä jälkeen tiedonkäsittely-yksikkö määrittää suunnan 10 liikkuvasta yksiköstä 4 tukiasemaan 1, joka suunta näytetään esim. kompassissa 5 olevalla suuntanuolella 8. Signaali voi perustua esim. ultraääneen, sähkömagneettiseen aaltoliikkeeseen, esim. radioaaltoihin, tai valoon.

Paikanmääritys voidaan tehdä joko jatkuvana mittauksena, tietyin aikavälein tapahtu-15 vana tai haluttaessa. Sukeltajan paikanmääritys, tässä tapauksessa pelkästään suunta tukiasemaan 1 tallennetaan paikannusosan muistiin, jolloin kompassia 5 hyväksi käyttäen voidaan ylläpitää kyseistä suuntaa takaisinpäin, kun sukellus on päättynyt ja halutaan palata lähtöpisteeseen, vaikka paikanmääritystä ei jatkuvana toimintona tehtäisikään. Kuten piirustuksen kuviossa on havainnollistettu, sukeltajan reitti R voi olla 20 hyvinkin mutkitteleva. Tällä ei ole kuitenkaan suunnan (eikä etäisyyden) määritykseen mitään merkitystä.

Kuten edellä jo todettiin, määritetään keksinnön mukaisella laitteistolla myös sukeltajan etäisyys tukiasemasta 1. Tämä voi perustua esim. siihen, että paikannusosa mittaa 25 tukiaseman 1 lähettimen 3 lähettämän signaalin voimakkuutta tai signaalin kulkuaikaa tukiaseman 1 ja kannettavan yksikön 4 välillä ja muuntaa sen etäisyyden arvoksi, joka esitetään näytössä 7. Suunnan ja etäisyyden määritys tukiasemaan 1 tilanteessa, jossa paikannusta ei ole vielä tehty, suoritetaan siten, että paikannusosalla haetaan suuntimalla suunta tukiasemaan 1, jolloin väliaikoina, kun mittausta ei suoriteta, pidetään 4 1 ob 3!54 suuntatietoa tukiasemaan yllä kompassista 5 saatavan informaation perusteella. Sm uni n ja etäisyyden mittaus edellyttää, että paikannusosa osoittaa ainakin likimain tukii s n suuntaan. Kun suunta tukiasemaan on kerran määritetty, tämä suuntatieto säilyy f aikai l-nusosassa kompassista saatavan magneettisen suuntatiedon avulla riippumatta pit i, 5 kulkeeko sukeltaja takaisin tukiasemaan suoraa vai mutkittelevaa reittiä. On kuitinkin edullista suorittaa paikanmääritys jatkuvana tai tietyin aikavälein tapahtuvana, 1 osia tällöin oikeaa paluusuuntaa korjataan jatkuvasti. Etäisyyden määrityksessä tarkan ti 3dc n saannin edellytyksenä on juuri jatkuva tai tietyin aikavälein tapahtuva mittaus. V ikä i näin ei tehdä, joudutaan paikanmääritys suorittamaan tarvittaessa suuntimalla.

10

Kuten edellä tuotiin esiin, voidaan laitteisto toteuttaa useana erilaisena versiona, j ust a monipuolisimmissa versioissa suunnan ja tukiaseman ja sukeltajan välisen etäisy «lei määrityksen lisäksi voidaan laitteistolla rajoitetussa määrin siirtää myös muuta t etc a tukiaseman ja sukeltajan välillä. Tällaisessa sovellusmuodossa edellytetään, että sekä 15 tukiasema että liikkuva yksikkö on varustettu lähetin-vastaanottimella. Tällöin /oi; i tukiasema esim. pyytää määrätyllä signaalilla sukeltajaa palaamaan tai vastaavasti voisi sukeltaja lähettää tukiasemaan määrätyllä signaalilla viestin, jos hän tarvitsee zpui. Tukiasema voisi myös tarkalleen määrittää sukeltajan etäisyyden ja suunnan tukia 5t ma l suhteen.

4 · i. . _ 20

Edellä on keksintöä selostettu täysin esimerkinomaisesti oheisen kaaviomaisen piirustuksen kuvion avulla. Keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus rajoittaa kyseisessä kipossa esitettyyn esimerkkiin, vaan keksinnön eri sovellusmuodot voivat vaihdella oheilissi patenttivaatimuksissa määritellyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. ! i | i i 4 4 4 4 4 4 _ _ 4 . 4 : .. i | i 1 1

Claims

107354 5

1. Sukelluskäyttöön tarkoitettu navigointilaitteisto helpottamaan veden alla tapahtuvaa suunnistusta, erityisesti suunnistusta takaisin lähtöpisteeseen eli paikkaan, josta sukellus 5 on aloitettu, jolloin navigointilaitteisto käsittää lähtöpisteeseen, kuten veneeseen tai vastaavaan kiinnitetyn tukiaseman (1), joka on järjestetty lähettämään ympäristöönsä merkkisignaalia, sekä sukeltajan mukanaan kantaman, kompassin (5) sisältävän liikkuvan yksikön (4), joka on sovitettu vastaanottamaan tukiaseman (1) lähettämän merk-kisignaalin, tunnettu siitä, että liikkuvaan yksikköön (4) kuuluu tukiaseman (1) 10 merkkisignaalin vastaanottava paikannusosa, joka on sovitettu muuntamaan kyseisen merkkisignaalin paluusuuntatiedoksi ja yhdistämään paluusuuntatiedon kompassista (5) saatavaan magneettiseen suuntatietoon siten, että paluusuuntatieto säilyy sukeltajan ja liikkuvan yksikön (4) hetkellisestä asemasta ja asennosta riippumatta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen navigointilaitteisto, tunnettu siitä, että liik kuvan yksikön (4) paikannusosa on järjestetty tukiaseman (1) lähettämästä merkkisig-naalista laskemaan myös liikkuvan yksikön (4) hetkellisen aseman eli etäisyyden tukiasemaan (1). • ·

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen navigointilaitteisto, tunnettu siitä, että liikkuvan yksikön (4) paikannusosa on järjestetty mittaamaan paluusuuntaa ja sukeltajan asemaa jatkuvasti. ^ 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen navigointilaitteisto, tunnettu siitä, että m · < 25 liikkuvan yksikön (4) paikannusosa on järjestetty mittaamaan paluusuuntaa ja sukeltajan asemaa tietyin aikavälein. 1 Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen navigointilaitteisto, tunnettu siitä, että liikkuvan yksikön (4) paikannusosa on sukeltajan toimesta kytkettävissä tarvittaessa 6 10hii4 mittaamaan paluusuunnan ja sukeltajan hetkellisen aseman.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen navigointilaitteisto, tunnu ;tu siitä, että tukiaseman (1) ja liikkuvan yksikön (4) välinen yhteys on kaksisuun aisia 5 siten, että tarvittaessa on liikkuvasta yksiköstä (4) lähetettävissä merkkisigna il i tu kiasemaan (1).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen navigointilaitteisto, tunne 11 a siitä, että tukiaseman (1) ja liikkuvan yksikön (4) välinen yhteys perustuu sii ärnä 10 tunnetulla tavalla ultraääneen.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen navigointilaitteisto, tunnettu siili., että tukiaseman (1) ja liikkuvan yksikön (4) välinen yhteys perustuu sähkömagn «it seen aaltoliikkeeseen. 15

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen navigointilaitteisto, tunnettu siitä, että tukiaseman (1) ja liikkuvan yksikön (4) välinen yhteys perustuu valoon. j * i i i • I t i | 7 107354