JPS6159210A - 真針路検出方法 - Google Patents

真針路検出方法

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JPS6159210A
JPS6159210A JP59181529A JP18152984A JPS6159210A JP S6159210 A JPS6159210 A JP S6159210A JP 59181529 A JP59181529 A JP 59181529A JP 18152984 A JP18152984 A JP 18152984A JP S6159210 A JPS6159210 A JP S6159210A
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azimuth
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は自船の航行方位を検出することに関する。
(従来技術) 自船の航行方位を検出する場合、一般には磁気コンパス
、ジャイロコンパスのような方位検出装置が用いられる
。この方位検出装置は自船の特定方位、例えば船首方位
を検出する。しかし、検出された方位は自船の真の航行
方位とは一致しない0例えば第2図において、自船Sの
船首方位がα方向を指向している場合、方位検出器はこ
の方位αを検出するが、自船の航行方向は必ずしもα方
向ではない、すなわち、β方向に潮流が作用する場合、
自船Sは、自船自身による移動ベクトルvlと潮流の流
向ベクトルv2との合成ベクトルv3方向に移動する。
従って、この場合、方位検出器による検出方位αは実際
の移動ベクトルv3に対してθだけ誤差を生じているこ
とになる・ このように、方位検出器の検出方位が真の航行方位に一
致しない場合、方位検出出力を用いて自船を特定方向に
航行させる自動操舵では希望する方向へ操船することが
できない。
又、自船の真の航行方位を検出する装置としてロラン航
法のような電波航法を用いて自船位置を測定して、測定
した位置変化から自船の航行方位を検出する装置が提案
されている。しかし、この装置の場合、検出された方位
は過去の航跡を示しているから、針路を変更しようとす
る場合、変更後の針路が実際の所望通りの針路であるか
どうかは、自船が一定距離航行した後でなければわから
ない、従って、このような過去の針路情報では自船を所
望方向に航行させる自動操舵を行なうことは不可能であ
る。
(発明が解決しようとする問題点) この発明は、上記従来装置の欠点に対処して、方位検出
器による検出方位が自船の実際の航行方位に対してどの
程度ずれているかを検出して、検出した方位ずれを方位
検出器の検出方位に加算(減算)することにより、方位
検出器の検出方位からの自船の実際の移動方位を判別で
きるようにすることを目的とする。
(問題点を解決するための手段) この発明によると、自船の位置情報を提供する測位装置
と、方位情報を提供する方位測定装置とが設けられる。
さらに、位置情報に基づいて自船の移動距離を演算する
手段と、演算した移動距離と方位情報とに基づいて自船
の移動位置を演算する手段、該演算した移動位置と基準
位置とを結ぶ線と、aA基準位置と測位装置による測位
位置とを結ぶ線との成す角を演算する手段とが設けられ
る。
(作用) 測位装置によって測定された位置情報によって自船の移
動距離が演算され、演算された位置情報に基づいて方位
測定装置によって測定された方位方向の移動位置が演算
される。測位装置によって新たな移動位置が測定され移
動距離が演算される゛   毎に、方位測定装置による
測定方位方向の移動位置が演算される。そして、基準位
置からの移動距離が一定距離に達したとき、基準位置と
測位装置の測定した移動位置とを結ぶ直線と、基準位置
と方位測定装置の測定方位方向の移動位置とを結ぶ直線
との成す角を演算して、その演算した角度情報を方位測
定装置の測定した自船の移動方位と実際の移動方位との
誤差角として用いる。
(実施例) 第1図は、自船をあらかじめ設定した方位に航行させる
自動操舵装置に実施した例を示す。
第1図において、1は測位装置を示す、測位装置1は、
例えば、デツカ受信機、ロラン受信機、オメガ受信機の
ように航法信号を受信して自船位置を測定する装置が用
いられる。
7111位装置lの測位信号は緯度経度演算部2へ送出
されて測定装置の緯度、経度が演算される。測位装置l
の測位信号は、例えば双曲線航法で表わされるチャート
上の位置信号が送出される。
緯度経度演算部2は測位装置1の測位信号。
データ設定器3によって設定される各踵データ、例えば
航法信号を送出する送信局位置データ(緯度、経度デー
タ)に基づいて測位位置の緯度、経度を演算する。緯度
、経度の演算は測位信号と航法信号送信局の位置データ
とによって、測位位置から送信局位置までの距離を計算
することにより行われる。
緯度経度演算部2によって演算された測位位置の緯度、
経度データは、第1!lr!敲計算部4.基準位置メモ
リ5及び第1位置メモリ6へ導かれる。
第1位置メモリ6へ導かれる緯度、経度データは距離判
別部7から判別出力が送出される毎に記憶データが更新
される。
第1距離計算郡4は、緯度経度演算部2から緯度、経度
の位置データが送出される毎に、第1位置メモリ6に記
憶されている位置データを基準にして自船の移動距離を
計算する。移動距離の計算は緯度方向の位n変化と経度
方向の位置変化とをベクトル的に合成する。
第1距離計算部4で計算された距離データは第1距離判
別部7へ導かれて、自船の移動距離が一定距離に達した
とき第1距離判別部7から判別出力が送出される。この
判別出力は第1位置メモリ6へ送出されて第1位置メモ
リ6の位置データを現在の位置データに更新させる。従
って、第1位置メモリは第1距離判別部7から判別出力
が送出される毎に位置データが更新されるから、第1距
離計算部4は更新された位置からの移動距離を計算する
0例えば、第3図において、自船がP点から出発する場
合、21点まで移動して移動距離が判別距離見になった
とき判別出力が送出される。このとき、第1位置メモリ
6の位置データはP占の1”” 位置データに更新される。さらに自船が移動して。
P占から22点までの移動距離が文に達したとき次t”
” の判別出力が送出される。以後同様にして、自船がP3
、P4・・・・・・Pn点まで距a文ずつ移動する毎に
判別出力が送出される。
第1距離判別部7の判別出力は位置計算部8へも送出さ
れて、位置計算部8に動作を行わせる。
位置計算部8は、第1距離計算部4で計算された距離デ
ータと方位検出器9で検出された方位データ及び位置メ
モリ10の記憶位置データとを用いて自船位置の計算を
行なう、すなわち、第1距離判別部7から判別出力が送
出されたとき、そのときの第1距離計算部4の送出する
移動距g!文と方位検出器9で検出された検出方位αと
を用いて第2位置メモリlOの記憶位置から方位α方向
に距離見だけ移動した移動位置を計算する0例えば、出
発点P。位置が第2位置メモリ10に記憶されていると
き、P−から方位α方向に距離文だけ移動した位置Q1
が計算される。
位置計算部8で計算された移動位置は第2位置メモリ1
0へ送出されて記憶され、次に、距離判別部7から判別
出力が送出されたとき、その記憶位置、上記の場合はQ
8位置を基準にして次の移動位置が計算される0例えば
、Q1位置から方位β方向に距fa!;L”だけ移動し
た%位置が計算される。その結果、第2位置メモリ10
には、第3図に示すように、距離判別部7から判別出力
送出される毎に、出発点P。を基準にした移動位置Q1
、偽、Q3・・・・・・・・・Q、=7)位置データが
順次更新されて記憶される。
上記から明らかなように、第1位置メモリ6並びに第2
位置メモリ10は距離判別部・7から判別出力が送出さ
れる毎に位置データが更新される。第1位置メモリ6は
測位装置lによって測定された実際の位置データを記憶
するから、第1位置メモリ6の位置データは絶対位置デ
ータである。一方、第2位置メモリ10は方位検出器9
で検出された方位方向の位置データを記憶する。方位検
出器9の検出方位は自船の特定方位、例−えば、船首方
位であるから、自船の実際の移動方位とは一致しない、
従って、第2位置メモリlOの位置データは推定位置デ
ータである。すなわち、:52位置メモリ10の推定位
置データは第1位置メモリ6の絶対位置データに必なら
ずしも一致しない、これは、潮流、風向、方位検出器の
方位誤差等によって、検出方位と自船の実際の移動方位
とが一致しないことに起因する。
北記のようにして第1位置メモリ6並びにr:52位置
メモリlOの位置データが更新される一方、第1位置メ
モリ6の記憶データは基準位置メモリ5の位置データと
共に直線距離計算部11へ送出される。直線距離計算部
11は基準位置メモリ5の記憶位置を基準にして第1位
置メモリ6の記憶位置までの直線距離を計算する。そし
て、直線距離の計算結果は第2距離判別部12へ送出さ
れて、直線距離が一定距離以上になったとき判別出力が
送出される0例えば、基準位置メモリ5が第3図の出発
点P。位置を記憶し、第1位置メモリ6が現在位置Pn
を記憶しているとき、直線距離計算部11はP。位置か
らPn位置までの直線距離を計算する。その直線距離が
あらかじめ定めた直線距離に達したとき、fjS2距離
判別部12から判別出力が送出される。第2距離判別部
12の判別出力は誤差角演算部13へ送出されて、誤差
角演算部13に誤差角の演算動作を行わせる。
誤差角演算部13は、第2距離判別部12の判別出力が
送出されたとき、第3図に示すように、第1位置メモリ
6の記憶位置がP 第2位置メモリー0n1 の記憶位置が丸とすると、出発点P。と記憶位置Pnと
を結ぶ直線り、と、出発点P。と記憶位置ことを結ぶ直
線L9との交角θを演算する。交角θは1例えば、直線
LP、L9それぞれの傾き角を演算して、それぞれの傾
き角を比較することにより行われる。
fJS2距離判別部12は、誤差角演算部13に誤差角
演算を行わせる一方、基準位置メモリ5並びに第2位置
メモリ同の記憶データを、緯度経度演算部2で演算した
現在の位置データPnに更新させる。
従って、記憶位置の更新後は、更新位置Pを基準にして
第1距離計算部4、位置計算部8、直線距離計算部11
及び誤差角演算部13がそれぞれ計算動作を行う。
誤差角演算部13の演算結果は、自船の実際の方位に対
する方位検出器9の検出方位の方位誤差として修正回路
14へ送出される。修正回路14は方位検出器9の検出
方位を誤差角演算部13の演算角だけ修正する。そして
、修正した方位角を比較回路15において針路角設定器
1Bの設定角と比較する。
針路角設定器16には自船を航行させるべき方位角デー
タがあらかじめ設定され、比較回路15はその設定角と
修正回路14から送出される修正角との差を算出する。
その差出力は操舵制御部17へ送出される。操舵制御部
17は比較回路15の差出力に基づいて、算出された差
出力が無くなる方向に操舵制御を行なう。
修正回路14は前記から明らかなように、方位検出器9
の検出方位を修正して実際の移動方位角データを送出す
る。従って、操舵制御部17が動作して比較回路15の
出力が零になったとき、針路設定器1Bの設定方位方向
に自船が航行する。
(発明の効果) 以上説明のように、この発明においては、第1距離判別
部7及び第2距離判別部12が設けられ、測位装置1の
測位位置変化から計算される自船の移動距離を判別する
。そして、測位装置lから計算される移動距離が一定距
離に達する毎に、方位検出器9の検出方位方向の推定移
動位置を計算し、この推定移動位置と測位装置1の測位
装置とを比較して、実際の移動方向に対する方位検出器
の検出方位の方位誤差を算出する。これによって算出さ
れる方位誤差を極めて精度良く検出することができる。
電波航法を行なう測位装置1の位置データから自船の移
動方位を算出するとき、測位装置の移動距離が大きい方
が方位精度を高めることができる。測位装置1による測
位位置には誤差成分が含まれており、例えば、第4図に
示す測位位置P9、Pi +lには誤差成分6文が含ま
れており、自船の真位置は半径Δ文の誤差円Si” S
i+1内に含まれる。
従って、自船がPiからPi+1方向へ移動するときの
最大方位誤差はθで表わされる。この方位誤差θは測位
位置P、、 P、や1の移動距離りが小さい間は極めて
大きく、移動路@Lが大きくなるに従って小さくなる。
第2距離判別部12は移動路MLがあらかじめ設定した
距離になったがどうかを判別する。移動路MLは方位誤
差θが実用上差支えない程度に設定すればよく、例えば
、l−数マイル程度に設定してもよい。
’ll!″波航法を行なう測位装置1の誤差は累積しな
い。従って、設定圧ML移動後の2点間の方位をその区
間全体の移動方位としても誤差は小さいとみなすことが
できる。他方、上記区間の設定距離りが比較的長い場合
、方位検出器9による移動方位は上記区間内の検出方位
を平均化しただけでは全体の移動方位を得ることはでき
ない、すなわち、第5図に示すように、α方向へfL1
移動し、β方向にも移動したとき、全体の移動方向はα
方向とβ方向の平均化方位ではなく、α方向の移動距離
、文とβ方向の移動圧glI文2とをベクトル的に合成
したγ方向である。従って、設定路MLが比較的長いと
き、方位検出器9によるその区間全体の検出方位は、設
定路glLを細分割した距離文毎の方位を求める必要が
ある。
第1距離判別部7はこの細分割距離文を判別する。細分
割圧#見はできるだけ小さい方が望ましいが、測位装置
lの誤差成分6文を考慮して距離誤差6文の割合ができ
るだけ小さくなるように決定すればよい0例えば、測位
装置lにロランC航法を用いる場合、ロランC航法の公
称精度は約30mであるから、設定圧!又は数百m程度
に設定することができる。
以上の結果、潮流、風力等が自船に作用する場合、ある
いは、方位検出器の精度があまり期待できない場合、す
なわち、安価な方位検出器を用いた場合でも、検出方位
を修正して実際の移動方位を極めて高精度に知ることが
できるから、自船を所望方向に航行させる場合に用いて
好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例を示し、第2図及び第3図は
その動作を説明するための図、第4図及びf55図はそ
の効果を説明するための図を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電波航法信号を受信し自船位置を測定する測位装置を用
    いて自船の移動に伴なう位置を測定すると同時に、自船
    の特定方位(例えば船首方位)を検出する方位検出装置
    を用いて該特定方位を自船の仮の移動方位として測定し
    、上記測位装置によって測定し計算された自船の1つの
    区間の移動距離を用いて上記方位検出装置が測定した上
    記仮の移動方位上の仮の移動位置を演算し、さらに、上
    記測位装置によって測定し計算された自船の次の区間の
    移動距離を用いて上記方位検出装置が測定した仮の移動
    方位上の仮の移動位置を演算し、同様にして、上記区間
    に連続する複数区間に対応する仮の移動位置を演算し、
    上記測位装置によって得られる上記複数区間の最初と最
    後の位置を結ぶ直線の方位と、上記測位装置によって得
    られた上記最初と最後の位置に対応する上記仮の移動位
    置による両端の位置を結ぶ方位との成す角を演算し、該
    演算した角度を用いて上記方位検出装置の検出方位を修
    正して自船の真の移動方位を検出することを特徴とする
    真針路検出方法。
JP59181529A 1984-08-30 1984-08-30 真針路検出方法 Granted JPS6159210A (ja)

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JPH023925B2 JPH023925B2 (ja) 1990-01-25

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015135249A (ja) * 2014-01-16 2015-07-27 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
JP2015184011A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 カシオ計算機株式会社 位置照合装置、位置照合方法及びプログラム

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5173709A (en) * 1991-06-03 1992-12-22 Motorola, Inc. Electronic direction finder
US5654892A (en) * 1991-10-18 1997-08-05 Zexel Usa Corporation Navigation system displaying forthcoming turns
DE19625561A1 (de) * 1996-06-26 1998-01-08 Raytheon Anschuetz Gmbh Verfahren zur Kursregelung von Wasserfahrzeugen über Grund
GB2331364B (en) 1997-11-12 2002-02-13 Qudos Sa Direction indicating compasses
DE10027863C2 (de) * 2000-06-06 2003-07-03 Eads Deutschland Gmbh Bahnregler für Fahrzeuge mit einer von einer Anströmung beeinflußten Bahn
ES2408155T3 (es) * 2003-12-01 2013-06-18 Rolls-Royce Naval Marine, Inc. Control de un barco propulsado por chorro de agua
US8543268B2 (en) * 2010-09-02 2013-09-24 Gregory D. Dunkle Cumulative lateral slide indication
CN106681339A (zh) * 2015-11-11 2017-05-17 中国船舶工业系统工程研究院 一种船舶姿态信号的模拟方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3683378A (en) * 1969-05-29 1972-08-08 Polhemus Navigation Sciences Heading error computer
US4040374A (en) * 1974-03-18 1977-08-09 Safe Flight Instrument Corporation Automatic pilot for a sailboat
US4074648A (en) * 1976-10-18 1978-02-21 Sperry Rand Corporation Adaptive autopilot for marine vessels
JPS60277B2 (ja) * 1977-12-28 1985-01-07 株式会社トキメック 舶用自動操舵装置
US4253149A (en) * 1979-02-14 1981-02-24 Metal Marine Pilot, Inc. Apparatus for providing a course correction signal to an electronic automatic pilot to maintain a vessel on a predetermined geographic course
US4590569A (en) * 1983-10-14 1986-05-20 Navigation Sciences Inc. Navigation system including an integrated electronic chart display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015135249A (ja) * 2014-01-16 2015-07-27 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム
JP2015184011A (ja) * 2014-03-20 2015-10-22 カシオ計算機株式会社 位置照合装置、位置照合方法及びプログラム

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Publication number Publication date
JPH023925B2 (ja) 1990-01-25
US4768153A (en) 1988-08-30

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