JPS6019470B2 - 船舶位置検出装置 - Google Patents
船舶位置検出装置Info
- Publication number
- JPS6019470B2 JPS6019470B2 JP53008104A JP810478A JPS6019470B2 JP S6019470 B2 JPS6019470 B2 JP S6019470B2 JP 53008104 A JP53008104 A JP 53008104A JP 810478 A JP810478 A JP 810478A JP S6019470 B2 JPS6019470 B2 JP S6019470B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ship
- signal
- fixed station
- distance
- transmitter
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
- G01S13/765—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は運河等を航行する船舶の位置を正確に検出す
る船舶位置検出装置に関する。
る船舶位置検出装置に関する。
一般に船舶が航路幅の狭い運河等を通る場合には経験を
つんだ水先案内人等が目視により航路を確かめながら航
行する。
つんだ水先案内人等が目視により航路を確かめながら航
行する。
ところで気象条件が良好で見通しの良い時はともかく、
濃霧が発生し見通しの悪い場合には当然ながら航路の航
行は困難となり航行の安全上速度の低下をはかるかある
いは運河の閉鎖を余儀なくされる。
濃霧が発生し見通しの悪い場合には当然ながら航路の航
行は困難となり航行の安全上速度の低下をはかるかある
いは運河の閉鎖を余儀なくされる。
また近年船舶の往来はますます盛んになり、運河を通る
船舶数は増大をきわめ、航行経済上からもスピーディな
運航をはかる事が要請される。
船舶数は増大をきわめ、航行経済上からもスピーディな
運航をはかる事が要請される。
そこでこの発明は、運河等を航行する船舶が気象条件に
左右されることなく安全でかつ効率良い連行を行なわし
めるため船舶の位置を正確に検出し得る船舶位置検出装
置を提供するものである。以下本発明による船舶位置検
出装置の一実施例を第1図ないし第3図を参照して詳細
に説明する。第1図は本発明装置の概略構成を示す構成
配置図である。第1図において運河1を航行する船舶2
には、地上に設けた固定局の送信機3からの送信信号を
受信しその折返し返送信号を固定局の受信機4に向け送
出する船舶送受信機5が設けられている。また同じく船
舶2には、距離測定器6を搭載し、この船舶2からは例
えば沿岸側壁までの最短距離情報を得て、この距離情報
を前記船舶送受信機5に伝送して、前記返送信号と共に
固定局の受信機4に向け送出される。固定局では、次0
に送信機3での送信信号導出時刻情報と受信機4におけ
る返送信号受信時刻情報との差異とから固定局と船舶と
の相対距離を相対距離計算機7で計算する。また船舶2
と沿岸側壁との距離は距離測定器8で求められ、前記相
対距離計算機7からの情報とともに演算回路9に供給さ
れる。演算回路9は固定局から船舶までの距離と船舶か
ら沿岸までの最短距離から船舶の運河上の位置を求める
ものである。また第1図の固定局に示した指向性空中線
10は送受信共用の空中線で、あらかじめ定められた空
間を機械的にまたは電子的に回転ビーム走査を行ない、
対象船舶との間にそれぞれ独自のコード化信号を送受信
する機能を有する。
左右されることなく安全でかつ効率良い連行を行なわし
めるため船舶の位置を正確に検出し得る船舶位置検出装
置を提供するものである。以下本発明による船舶位置検
出装置の一実施例を第1図ないし第3図を参照して詳細
に説明する。第1図は本発明装置の概略構成を示す構成
配置図である。第1図において運河1を航行する船舶2
には、地上に設けた固定局の送信機3からの送信信号を
受信しその折返し返送信号を固定局の受信機4に向け送
出する船舶送受信機5が設けられている。また同じく船
舶2には、距離測定器6を搭載し、この船舶2からは例
えば沿岸側壁までの最短距離情報を得て、この距離情報
を前記船舶送受信機5に伝送して、前記返送信号と共に
固定局の受信機4に向け送出される。固定局では、次0
に送信機3での送信信号導出時刻情報と受信機4におけ
る返送信号受信時刻情報との差異とから固定局と船舶と
の相対距離を相対距離計算機7で計算する。また船舶2
と沿岸側壁との距離は距離測定器8で求められ、前記相
対距離計算機7からの情報とともに演算回路9に供給さ
れる。演算回路9は固定局から船舶までの距離と船舶か
ら沿岸までの最短距離から船舶の運河上の位置を求める
ものである。また第1図の固定局に示した指向性空中線
10は送受信共用の空中線で、あらかじめ定められた空
間を機械的にまたは電子的に回転ビーム走査を行ない、
対象船舶との間にそれぞれ独自のコード化信号を送受信
する機能を有する。
さて、対象船舶ごとに対応したアドレスを示すコード化
された信号は前述のように船舶送受信機5で受信され折
返し返送された信号は直ちに指向性空中線10で捕捉さ
れ送受切換器を介して受信機4で複調され、コード化信
号は距離測定器8並びに相対距離計算機7に供総合され
るとともに、この相対距離計算機7には前記対象船舶ご
との送信時刻情報を送信機3から併せ供給し、送信時刻
から受信時刻迄の時間差から固定局と対象船舶2までの
距離を計算する。
された信号は前述のように船舶送受信機5で受信され折
返し返送された信号は直ちに指向性空中線10で捕捉さ
れ送受切換器を介して受信機4で複調され、コード化信
号は距離測定器8並びに相対距離計算機7に供総合され
るとともに、この相対距離計算機7には前記対象船舶ご
との送信時刻情報を送信機3から併せ供給し、送信時刻
から受信時刻迄の時間差から固定局と対象船舶2までの
距離を計算する。
この固定局から対象船舶2までの距離の計算はいわゆる
空港援助装置における距離測定装置(DM旧)と同じ原
理で得られるもので、送受信時間差から船舶側での信号
処理時間を減算して求めることができる。次にこの第1
図に示す本発明装置の各構成内容とその動作原理を更に
第2図ないし第3図を参照して詳細に説明する。
空港援助装置における距離測定装置(DM旧)と同じ原
理で得られるもので、送受信時間差から船舶側での信号
処理時間を減算して求めることができる。次にこの第1
図に示す本発明装置の各構成内容とその動作原理を更に
第2図ないし第3図を参照して詳細に説明する。
第2図は固定局における送受信機の構成を示すフロック
図で、まず送信機3中のデータ処理装置31はいま位置
を検出する対象船舶を特定しその特定船舶に対応したア
ドレスつまり識別信号を導出する。
図で、まず送信機3中のデータ処理装置31はいま位置
を検出する対象船舶を特定しその特定船舶に対応したア
ドレスつまり識別信号を導出する。
ここで対象の船舶の数は通常複数隻であるのでこの識別
信号はその各船舶ごとに異なりかつ時刻を異にして導出
されることが必要である。
信号はその各船舶ごとに異なりかつ時刻を異にして導出
されることが必要である。
従って、このデータ処理装置31で特定された3対象船
舶の識別信号はそれを時刻設定回路32に供V給される
。
舶の識別信号はそれを時刻設定回路32に供V給される
。
この時刻設定回路32はこの固定局から送信される各対
象船舶に対応した信号の送信時刻、従ってその送信順序
を設定する。次にこの時刻設定回路32からの信号は送
信時4刻設定タイミング信号として相対距離計算機7に
供給されるとともに符号化回路33に供給され、前記時
刻設定回路32で定められた順序とタイミングに従って
個々の対象船舶に対応したコード化2値信号(アドレス
信号)を形成し、変調器34で搬送波を変調した後送受
切換器11を介して指向性空中線10から送出される。
象船舶に対応した信号の送信時刻、従ってその送信順序
を設定する。次にこの時刻設定回路32からの信号は送
信時4刻設定タイミング信号として相対距離計算機7に
供給されるとともに符号化回路33に供給され、前記時
刻設定回路32で定められた順序とタイミングに従って
個々の対象船舶に対応したコード化2値信号(アドレス
信号)を形成し、変調器34で搬送波を変調した後送受
切換器11を介して指向性空中線10から送出される。
対象船舶2からの返送信号は空中線10、送受切換器1
1を介して受信機4で受信され復調される。なお固定
局の符号化回路33で形成される対象船舶独自のコード
化2値信号は、例えば111・・・の同期信号とこれに
続くその対象船舶コード例えば1100101のような
デスクリートアドレス信号と更0にパリティビットとが
順に直列配列されたものを採用することができる。
1を介して受信機4で受信され復調される。なお固定
局の符号化回路33で形成される対象船舶独自のコード
化2値信号は、例えば111・・・の同期信号とこれに
続くその対象船舶コード例えば1100101のような
デスクリートアドレス信号と更0にパリティビットとが
順に直列配列されたものを採用することができる。
一方船舶2側には第3図に示すように送受信機5並びに
距離測定器6とが設けられている。
距離測定器6とが設けられている。
送受信機5では無指向性空中線51で受信された固定局
からの信号を送受切換器52を介して、受信機53に供
給し、ここで復調した後プリセット復号化器54に供給
する。プリセット復号化器54は、この船舶独自のアド
レスコードをあらかじめ記憶させておき、この記憶され
た内容と受信し復調されたアドレスコードとの比較を行
ない一致したときにはじめて、次の符号化器66を介し
て励振器56に供給する。符号化器55は距離測定器6
からの距離情報をコード化信号の後に付加して伝送する
回路を構成し、この符号化器55の出力信号は励振器5
6で増幅された後変調器57で搬送波を変調し、この変
調出力は送受切換器52を介して前記空中線51から放
射される。次に、距離測定器6の構成は送受信機5のブ
リセット復号化器54からの出力をとり出しこれをトリ
ガとして鋸歯状波発生回路61に供給する。
からの信号を送受切換器52を介して、受信機53に供
給し、ここで復調した後プリセット復号化器54に供給
する。プリセット復号化器54は、この船舶独自のアド
レスコードをあらかじめ記憶させておき、この記憶され
た内容と受信し復調されたアドレスコードとの比較を行
ない一致したときにはじめて、次の符号化器66を介し
て励振器56に供給する。符号化器55は距離測定器6
からの距離情報をコード化信号の後に付加して伝送する
回路を構成し、この符号化器55の出力信号は励振器5
6で増幅された後変調器57で搬送波を変調し、この変
調出力は送受切換器52を介して前記空中線51から放
射される。次に、距離測定器6の構成は送受信機5のブ
リセット復号化器54からの出力をとり出しこれをトリ
ガとして鋸歯状波発生回路61に供給する。
鋸歯状波発生回路61からの鏡歯状電圧信号は送信機6
2に供給され、いわゆる周波数変調一搬送波(FM−C
W)信号を生成する。このようにして得られたFM−C
W波は送受切換器63並びに指向性空中線64を介して
沿岸に向け送信され沿岸側壁からの反射信号は空中線6
4送受切換器63を順次介して、混合器65に供給され
る。この混合器65には前記送信機62からの送信用F
M−CW波が供給されるからこの混合器65出力として
は送受時間差信号に対応したビート信号がとり出されフ
ィル夕66で不要信号を除去し、必要なビート信号のみ
を抽出する。そのビート信号の周波数は距離に比例する
から周波数検出器67でその周波数を検出することによ
って目標までの距離情報を得る。船舶はコンパスやレー
ダ等により運河沿いに航行し、運河の沿岸の地形変化が
第1図のように少ないので、指向性空中線64を船舶の
長手方向に対して略直角方向に指向させておけば、沿岸
までの最短距離が測定できる。この距離情報は前記送受
信機5の符号化器55に供給し、応答コード化信号の後
に付加して固定局に向け返送される。上記実施例では、
距離測定器6はプリセット復号化器54からの出力トリ
ガを受けて動作すると説明したが、このように外部から
のトリZガで動作するのではなく、すでにあらかじめ定
められた周期で独自に動作し距離測定を行ない、その最
新の距離測定データコードを符号化器56に送り込んで
おき、この測定データコードを応答コード化信号の後に
付加して固定局向けに返送してもよい。この結果、前述
のように応答コード化信号は固定局の受信機4で復調さ
れ、距離測定器8、相対距離計算機7を経て演算回路9
に供給される。演算回路9では距離測定器8からの距離
情報と、相対距離計算機7からの船舶と固定局との間の
距離情報とがわかることから、船舶2の運河上の位置を
正確に特定できる。もっとも、船舶と固定局間、並びに
船舶と沿岸間の距離が特定されても、運河上での位置は
固定局から運河を見た場合、右手と左手とに定まるが、
そのいづれであるかは固定局指向性空中線10の指向方
向からもわかる。あるいはこのような船舶航行の管理は
時々刻々追跡するものであり、しかも船舶の速度は例え
ば8ノット程度のゆっくりしたものであるから、固定局
側あるいはこれを管制する中央管制部門での区別は容易
である。固定局を運河に添って多数設け、これらの多数
固定局を1箇所に設けた中央管制部門で逐次制御する場
合には、第2図に示す固定局送信機3の制御端子35に
制御信号を供総合して順次制御すればよい。
2に供給され、いわゆる周波数変調一搬送波(FM−C
W)信号を生成する。このようにして得られたFM−C
W波は送受切換器63並びに指向性空中線64を介して
沿岸に向け送信され沿岸側壁からの反射信号は空中線6
4送受切換器63を順次介して、混合器65に供給され
る。この混合器65には前記送信機62からの送信用F
M−CW波が供給されるからこの混合器65出力として
は送受時間差信号に対応したビート信号がとり出されフ
ィル夕66で不要信号を除去し、必要なビート信号のみ
を抽出する。そのビート信号の周波数は距離に比例する
から周波数検出器67でその周波数を検出することによ
って目標までの距離情報を得る。船舶はコンパスやレー
ダ等により運河沿いに航行し、運河の沿岸の地形変化が
第1図のように少ないので、指向性空中線64を船舶の
長手方向に対して略直角方向に指向させておけば、沿岸
までの最短距離が測定できる。この距離情報は前記送受
信機5の符号化器55に供給し、応答コード化信号の後
に付加して固定局に向け返送される。上記実施例では、
距離測定器6はプリセット復号化器54からの出力トリ
ガを受けて動作すると説明したが、このように外部から
のトリZガで動作するのではなく、すでにあらかじめ定
められた周期で独自に動作し距離測定を行ない、その最
新の距離測定データコードを符号化器56に送り込んで
おき、この測定データコードを応答コード化信号の後に
付加して固定局向けに返送してもよい。この結果、前述
のように応答コード化信号は固定局の受信機4で復調さ
れ、距離測定器8、相対距離計算機7を経て演算回路9
に供給される。演算回路9では距離測定器8からの距離
情報と、相対距離計算機7からの船舶と固定局との間の
距離情報とがわかることから、船舶2の運河上の位置を
正確に特定できる。もっとも、船舶と固定局間、並びに
船舶と沿岸間の距離が特定されても、運河上での位置は
固定局から運河を見た場合、右手と左手とに定まるが、
そのいづれであるかは固定局指向性空中線10の指向方
向からもわかる。あるいはこのような船舶航行の管理は
時々刻々追跡するものであり、しかも船舶の速度は例え
ば8ノット程度のゆっくりしたものであるから、固定局
側あるいはこれを管制する中央管制部門での区別は容易
である。固定局を運河に添って多数設け、これらの多数
固定局を1箇所に設けた中央管制部門で逐次制御する場
合には、第2図に示す固定局送信機3の制御端子35に
制御信号を供総合して順次制御すればよい。
また、運河等を航行する場合、通常20隻程度が一つの
船団を構成しているので、1つの固定局が担う数も精々
2の華度である。
船団を構成しているので、1つの固定局が担う数も精々
2の華度である。
固定局の指向性空中線10が2乃至3秒程度で1回転す
る。そこでデータ更新時間が3秒とすれば、船速8ノッ
トつまり毎秒約4肌と仮定すれば船舶が12の移動する
ごとに船舶位置のデータ更新が可能である。勿論、送信
一応答による信号処理時間ま肌砂単位で実現される。ま
た、船舶の距離測定器6で沿岸までの距離を測定する必
要があるが、沿岸の形状によっては電波の反射波が効率
的に得られない場合がある。
る。そこでデータ更新時間が3秒とすれば、船速8ノッ
トつまり毎秒約4肌と仮定すれば船舶が12の移動する
ごとに船舶位置のデータ更新が可能である。勿論、送信
一応答による信号処理時間ま肌砂単位で実現される。ま
た、船舶の距離測定器6で沿岸までの距離を測定する必
要があるが、沿岸の形状によっては電波の反射波が効率
的に得られない場合がある。
このときもこは、金属板を直交して組み合せるか、ある
いは球状反射器等を固定物標として沿岸に沿って設ける
ようにすればよい。距離測定器6もFM−CW波に限ら
ず、超音波や光を使用した側距を行なってもよい。また
本本発明装置は運河などだけでなく湖や海峡等を通行す
る船舶に対する位置検出に適用できることは勿論である
。
いは球状反射器等を固定物標として沿岸に沿って設ける
ようにすればよい。距離測定器6もFM−CW波に限ら
ず、超音波や光を使用した側距を行なってもよい。また
本本発明装置は運河などだけでなく湖や海峡等を通行す
る船舶に対する位置検出に適用できることは勿論である
。
このようにして船舶位置の正確な捕捉によって、はじめ
て地上等の固定局あるいは中央管制部門等からの航行指
示が的確に行なわれ効率的な管理ができる。以上のよう
に本発明装置は固定局からの送信信号に対し、船舶側で
は沿岸までの最短距離情報を5その返送信号にのせて伝
送するだけという簡単な構成で、運河等の限られた範囲
内における船舶の位置を正確に把握でき船舶の航行安全
を高め得るものであり実用状の効果は極めて大である。
て地上等の固定局あるいは中央管制部門等からの航行指
示が的確に行なわれ効率的な管理ができる。以上のよう
に本発明装置は固定局からの送信信号に対し、船舶側で
は沿岸までの最短距離情報を5その返送信号にのせて伝
送するだけという簡単な構成で、運河等の限られた範囲
内における船舶の位置を正確に把握でき船舶の航行安全
を高め得るものであり実用状の効果は極めて大である。
0 第1図は本発明装置の一実施例を示す構成略図、第
2図、第3図はそれぞれ第1図における固定局および船
舶側の構成を具体的に示すブロック図である。 2・・・・・・船舶、3・・・・・・送信機、4・・・
・・・受信機、55・・・・・・船舶送受信機、6・・
・・・・距離測定器、9・・・・・・演算回路。 オー図 オ2図 ズ′ 3 図
2図、第3図はそれぞれ第1図における固定局および船
舶側の構成を具体的に示すブロック図である。 2・・・・・・船舶、3・・・・・・送信機、4・・・
・・・受信機、55・・・・・・船舶送受信機、6・・
・・・・距離測定器、9・・・・・・演算回路。 オー図 オ2図 ズ′ 3 図
Claims (1)
- 1 固定局に設けられた送信信号を導出する送信機と、
この送信機からの送信信号を受信し折返し返送信号を前
記固定局に向け送出する船舶送受信機と、船舶に搭載さ
れ船舶から沿岸側壁までの最短距離または沿岸に沿つて
設置された固定物標までの最短距離を測定し、その距離
情報を前記返送信号に付加する距離測定器と、この距離
測定器による距離情報の付加された返送信号を固定局で
受信する受信機と、前記固定局における送受信時間差情
報と前記船舶で得た沿岸までの最短距離情報とから船舶
の位置を算出する演算回路とを具備する船舶位置検出装
置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53008104A JPS6019470B2 (ja) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | 船舶位置検出装置 |
US06/004,533 US4278975A (en) | 1978-01-27 | 1979-01-18 | Navigation-monitoring apparatus |
CA000320333A CA1117632A (en) | 1978-01-27 | 1979-01-26 | Navigation-monitoring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP53008104A JPS6019470B2 (ja) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | 船舶位置検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS54101695A JPS54101695A (en) | 1979-08-10 |
JPS6019470B2 true JPS6019470B2 (ja) | 1985-05-16 |
Family
ID=11683984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53008104A Expired JPS6019470B2 (ja) | 1978-01-27 | 1978-01-27 | 船舶位置検出装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4278975A (ja) |
JP (1) | JPS6019470B2 (ja) |
CA (1) | CA1117632A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0299664U (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-08 |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6162884A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-03-31 | Mitsubishi Electric Corp | フエ−ズド・アレ−・レ−ダ |
FR2615957A1 (fr) * | 1987-03-05 | 1988-12-02 | Dupuch Charles | Appareil portatif permettant a des personnes ayant ensemble des points communs, de s'identifier a distance, de se localiser et de se rencontrer |
US5510794A (en) * | 1989-07-07 | 1996-04-23 | Asbury; Jimmie R. | Vehicular radar wayside transponder system |
JPH04360328A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-14 | Sony Corp | 移動通信システム |
WO1995034138A1 (en) * | 1994-06-07 | 1995-12-14 | Celsat America, Inc. | Communications system |
US7054271B2 (en) | 1996-12-06 | 2006-05-30 | Ipco, Llc | Wireless network system and method for providing same |
US8982856B2 (en) | 1996-12-06 | 2015-03-17 | Ipco, Llc | Systems and methods for facilitating wireless network communication, satellite-based wireless network systems, and aircraft-based wireless network systems, and related methods |
US6233327B1 (en) * | 1997-02-14 | 2001-05-15 | Statsignal Systems, Inc. | Multi-function general purpose transceiver |
US6072421A (en) * | 1998-05-29 | 2000-06-06 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Moving object high-accuracy position locating method and system |
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