JPH028667B2 - - Google Patents

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JPH028667B2
JPH028667B2 JP16868284A JP16868284A JPH028667B2 JP H028667 B2 JPH028667 B2 JP H028667B2 JP 16868284 A JP16868284 A JP 16868284A JP 16868284 A JP16868284 A JP 16868284A JP H028667 B2 JPH028667 B2 JP H028667B2
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JP
Japan
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ship
angle
fixed point
fixed
line
Prior art date
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Expired
Application number
JP16868284A
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English (en)
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JPS6145981A (ja
Inventor
Koichi Takeuchi
Hiroyuki Ogino
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
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Publication date
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Priority to JP16868284A priority Critical patent/JPS6145981A/ja
Publication of JPS6145981A publication Critical patent/JPS6145981A/ja
Publication of JPH028667B2 publication Critical patent/JPH028667B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、船舶の接岸、離岸時などにおける
位置を確認する方法に関する。
操船上、刻々と変化する船舶の位置を、リアル
タイムに精度よく把握することは非常に重要であ
る。
従来技術とその問題点 従来例 1 第8図を参照して第1の従来例について説明す
ると、これは、例えば、特公昭58−23908号公報
に開示されているように、岸壁又は桟橋19の水
中に設置した超音波送受波器20より接岸又は離
岸中の船舶21に向け超音波パルスを発射し、発
射波の帰来するまでの時間を計測することにより
距離を求め、こうして得られた距離を岸壁又は桟
橋19上に設置した電光掲示板22に表示し、こ
れを船舶21がわで読みとるようにしたものであ
る。
これには、つぎのような問題点がある。第1
に、船舶21が超音波送受波器20に正対する方
向に入らなければ、計測することができない。第
2に、船舶1の向きが岸壁または桟橋19にそう
線とほぼ平行でなければ、反射波が超音波送受波
器20に帰来しないから、計測することができな
い。第3に、船舶1の前後方向の位置を把握する
ことができない。第4に、船舶1が岸壁又は桟橋
19より遠方にあるときは、電光掲示板22を読
みとりにくい。
従来例 2 第9図を参照して第2の従来例について説明す
ると、これは、例えば、特公昭58−30525号公報
に開示されているように、固定基準基盤23に所
定間隔をおいて、それが視準を受ける自動追尾光
波距離計24に対しての自動追尾用光源望遠鏡付
設の反射鏡25を2点もしくは3点配置し、船台
26上には左右端部の2点とこの2点線上間の1
点に自動追尾光波距離計24を配置し、当該左方
2つの自動追尾光波距離計24は左方の反射鏡2
51つもしくは2つを視準し、右方1つの自動追
尾光波距離計24は右方の反射鏡25を視準する
ものとし、この計測距離データを所定の計算式を
記憶させた計算機27にインプツトし、さらに、
計画値との相対的位置を表示する表示部28に表
示し、これにもとづき船台26を計画位置に操船
することを特徴とする船台の位置決め方法であ
る。
この方法を船舶の接岸、離岸時などにおける位
置を確認する方法に使用するには、つぎの問題点
がある。第1に、反射鏡25と光波距離計24が
ほぼ正対しなければ、計測することができない。
第2に、すくなくとも2つの反射鏡25と、3つ
の光波距離計24などの多数の機器を必要とす
る。第3に、反射鏡25と光波距離計24の設置
される高さが異なると、両者が接近したときに、
実測値と計算上必要な水平距離との差によつて位
置確認の精度が悪くなる。
この発明の目的は、上記問題点をすべて解消し
た船舶位置確認方法を提供することにある。
問題点を解決するための手段 この発明による船舶位置確認方法は、船舶上に
定点とこれを通る定直線を設定するとともに、地
上側に水平面内において水平基準線に対して所定
の角度をなす座標軸をもつ座標と固定点を設定
し、ついで定点から固定点までの距離と、定点と
固定点を結ぶ直線が水平面となす俯仰角と、同直
線が定直線となす水平角とをそれぞれ測定すると
ともに、定直線が水平基準線となす角度を測定
し、これらの角測定値を所定の計算式に入力して
座標上に船舶の位置を算出することにより、船舶
の位置を確認するようにしたものである。
地上とは、地面の上のみならず海面の上を含む
もので、広い意味での地球を示す。
実施例 船舶位置確認方法は、第1図に示すように、船
舶1上に定点Aとこれを通る定直線Lを設定する
とともに、地上2側に水平面内において水平基準
線Nに対して所定の角度σをなす座標軸Xをもつ
座標と固定点Bを設定し、ついで定点Aから固定
点Bまでの距離lと、定点Aと固定点Bを結ぶ直
線が水平面となす俯仰角Θと、同直線が定直線L
となす水平角φ1とをそれぞれ測定するとともに、
定直線Lが水平基準線Nとなす角度φ2を測定し、
これらの角測定値l,Θ,φ1,φ2を所定の計算
式に入力して座標上に船舶1の位置を算出するこ
とにより、船舶1の位置を確認するようにしたも
のである。
定点Aは、船舶1の中心点Pを通る長手方向中
心線上にその中心点Pから所定距離aを隔てたと
ころにある。定直線Lは同中心線と一致するよう
にとる。座標は、地上である岸壁2の船舶着岸点
Oを原点とする空間座標であつて、岸壁2にそう
線をX軸とし、かつこれに直交するY軸が水平面
内にある。X軸が、水平基準線Nである北の方位
と所定の角度σをなしている。固定点BはY軸上
にあつて、原点Oより所定距離bを隔てている。
第2図に示すように、上記角測定値l,Θ,φ1
φ2のうち、定点Aから固定点Bまでの距離lと、
定点Aと固定点Bを結ぶ直線が水平面となす俯仰
角Θと、同直線が定着線Lとなす水平角φ1とを
測定するために、定点Aには距離測定装置3が、
固定点Bには距離測定用反射プリズム4および追
尾用反射プリズム5がそれぞれ配置されている。
また、定直線Lが水平基準線Nとなす角度φ2
測定は、中心点Pに配置されたジヤイロ・コンパ
ス6によつてなされる。このジヤイロ・コンパス
6は、船舶1に常備されているものでよく、この
方法を実施するために追加装備する必要はない。
さらに船舶1には、後述する計算式を記憶させた
コンピユータ7と、計算結果を表示するための表
示装置8とが装備されている。
距離測定装置3は、第3図および第4図に示す
ように、船舶1に揺動自在に支持されかつ距離測
定機構9および追尾機構10を有する本体11
と、本体11の姿勢を制御するサーボ機構12
と、本体11の傾斜角度を検出する角度検出器1
3とからなる。距離測定機構9は、図示しない距
離測定用光線発生器を有し、光線発生器から距離
測定用プリズム4に向かつて光線を発射し、同プ
リズム4から発射した光線を受光して発射光と反
射光の位相差により距離を算出するようにしたも
のであり、これによつて定点Aから固定点Bまで
の距離lが測定される。発射光および反射光の光
軸は本体11の中心線Mと一致させられている。
追尾機構10は、第5図に詳しく示すように追尾
用光線発生器14および受光器15を備えてい
る。光線発生器14は、本体11の中心線M上に
配置された凸レンズ16と、同中心線M上であつ
て凸レンズ16の後方直近に配置された光源17
とからなる。このように光源17が凸レンズ16
の焦点Fでない位置に配置されているために、凸
レンズ16を通過した光源は、本体11の中心線
Mと一致した中心軸をもつ分散光源となる。その
幅を第4図にαで示す。受光器15は第6図に示
すように4分割受光ダイオード18からなるもの
で、凸レンズ16の焦点Fのやや後方に配置され
ている。実線で示すように受光器15の中心に反
射光線像が現われる場合は、各ダイオード18の
出力が同一となり、鎖線で示すようにその中心か
らずれた位置に反射光線像が現われる場合は、各
ダイオード18の出力が不均一となる。前者の場
合は本体11の中心線Mすなわち発射光線の中心
軸と反射光線軸とにずれが無いときであり、後者
の場合はその両軸にずれが生じた場合である。ま
た受光器15は鎖線で示すように凸レンズ16の
焦点Fの前方に配置されていてもよい。各反射プ
リズム4,5は、第3図および第4図に示すよう
に上下各位置の水平面内において所定半径を有す
る円周にそつてそれぞれ3つずつ並べられてい
る。1個の反射プリズム4,5の光線有効入射角
度は約±20度であるから、3個の反射プリズム
4,5を合わせると、全体の光線有効入射角度B
は約±60度となる。
追尾用光線発生器14から分散光線を発射す
る。その発射光線は角追尾用プリズム5によつて
反射される。その反射光のうち、いずれかのプリ
ズム5からの反射光を受光器15に受光する。す
ると受光器15には上述したように発射光線の中
心軸と反射光線軸のずれに応じた信号が出力され
る。この出力信号をサーボ機構12に入力し、そ
の出力が零となるように本体11の姿勢をフイー
ドバツク制御する。これによつて発射光線の中心
軸と反射光線軸が一致させられる。発射光線の中
心軸は本体19の中心線Mと一致しており、その
中心線Mは距離測定機構9の発射光および反射光
の光軸と一致しているから、発射光線軸は距離測
定用反射プリズム4を追尾する。このように、距
離測定機構9の発射光線軸は常時距離測定用反射
プリズム4を追尾しているから、角度検出器13
によつて本体11の傾斜角度を検出することによ
り、定点Aと固定点Bを結ぶ直線が水平面となす
俯仰角Θと、同直線が定直線Lとなす水平角φ1
とをそれぞれ測定することができる。
船舶1の位置は、これを中心点Pが代表する。
第1図において、中心点Pの座標(X、Y)はつ
ぎの式で現わされる。
X=−l cos Θ・cos(φ1−φ2+σ) +a cos(φ2−σ) ……(1) Y=l cos Θ・sin(φ1−φ2+σ) +a sin(φ2−σ)−b ……(2) また、定直線LがX軸すなわち岸壁2にそう線
となす角度をφとすると、 φ=φ2−σ ……(3) と表わされる。なお、上記(1)〜(3)式において、X
軸は船首側を正、Y軸は海側を正、φ,Θ1およ
びΘ2は時計方向を正とする。さらに、上記(1)〜
(3)式によつて算出されたX、Yおよびφの時間偏
差を計算することにより、船舶1の速度および中
心点Pのまわりの角速度を算出することができ
る。
第7図は、船舶位置を確認するための機器のブ
ロツク図であつて、上述の角測定値l,Θ,φ1
φ2に定点Aおよび固定点Bなどの地理的情報を
加えた入力情報をコンピユータ7に入力する過程
から、コンピユータ7によつて算出された船舶1
の位置および速度などの出力情報を表示装置8に
表示するまでの過程を示す。表示装置8に上記出
力情報を表示するときに、船舶1の位置および速
度に船舶1の外形状などを付加するようにしても
よい。
発明の効果 この発明によれば、冒頭で述べた従来技術の問
題点をすべて解消することができる。すなわち、 あらかじめ設定した座標上に船舶の位置を算出
するための情報として、定点と固定点の間で測定
される距離、俯仰角および水平角と、これらに加
えて定点を通る定直線が水平基準線となす角度を
測定して得られたものを用いており、同定直線が
水平基準線になす角度は船舶の針路に相当するも
のであつて、これは通常船舶に装備しているジヤ
イロ・コンパスなどによつて測定することができ
るために、上述の角情報を得るためには、定点に
測定装置などと、固定点に反射プリズムなどをそ
れぞれ1つずつ配置するだけでよいから、測定機
器の数が少なくてすむ。
さらに、上述の各情報は船舶がわですべて得ら
れるから、船舶が岸壁から遠く離れていても船舶
の位置を確認することができ、しかもその情報に
は定点と固定点を結ぶ直線が水平面となす俯仰角
が含まれているために、座標上に船舶の位置を正
確に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図から第7図はこの発明の実施例を示し、
第1図は船舶の位置関係を示すグラフ、第2図は
測定機器の配置を示す平面図、第3図は距離測定
装置の破置構成を示す概略側面図、第4図は、同
平面図、第5図は同装置の追尾機構の概略配置構
成図、第6図は受光器の正面図、第7図はブロツ
ク図である。第8図および第9図は、それぞれ従
来例を示す第2図相当の平面図である。 1……船舶、2……地上(岸壁)、A……定点、
L……定直線、N……水平基準線、X……座標
軸、σ……角度(岸壁の向き)、B……固定点、
Θ……俯仰角、φ1……水平角、φ2……角度(船
舶針路)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 船舶1上に定点Aとこれを通る定直線Lを設
    定するとともに、地上2側に水平面内において水
    平基準線Nに対して所定の角度σをなす座標軸X
    をもつ座標と固定点Bを設定し、ついで定点Aか
    ら固定点Bまでの距離lと、定点Aと固定点Bを
    結ぶ直線が水平面となす俯仰角Θと、同直線が定
    直線Lとなす水平角φ1とをそれぞれ測定すると
    ともに、定直線Lが水平基準線Nとなす角度φ2
    を測定し、これらの角測定値l,Θ,φ1,φ2
    所定の計算式に入力して座標上に船舶1の位置を
    算出することにより、船舶1の位置を確認するよ
    うにした船舶位置確認方法。
JP16868284A 1984-08-10 1984-08-10 船舶位置確認方法 Granted JPS6145981A (ja)

Priority Applications (1)

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JP16868284A JPS6145981A (ja) 1984-08-10 1984-08-10 船舶位置確認方法

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JP16868284A JPS6145981A (ja) 1984-08-10 1984-08-10 船舶位置確認方法

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JPS6145981A JPS6145981A (ja) 1986-03-06
JPH028667B2 true JPH028667B2 (ja) 1990-02-26

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JP16868284A Granted JPS6145981A (ja) 1984-08-10 1984-08-10 船舶位置確認方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE68927155T2 (de) * 1988-06-15 1997-03-27 Japan Ind Land Dev Co Vermessungsgerät mit automatischer verfolgung

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JPS6145981A (ja) 1986-03-06

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