JPS6218017B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6218017B2
JPS6218017B2 JP11240480A JP11240480A JPS6218017B2 JP S6218017 B2 JPS6218017 B2 JP S6218017B2 JP 11240480 A JP11240480 A JP 11240480A JP 11240480 A JP11240480 A JP 11240480A JP S6218017 B2 JPS6218017 B2 JP S6218017B2
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JP
Japan
Prior art keywords
longitude
latitude
detsuka
correction value
signals
Prior art date
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Expired
Application number
JP11240480A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5737279A (en
Inventor
Kazuhisa Iwamura
Katsuyuki Nagao
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5737279A publication Critical patent/JPS5737279A/en
Publication of JPS6218017B2 publication Critical patent/JPS6218017B2/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
    • G01S5/02Position-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
    • G01S5/10Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、位相比較航法用受信機に接続して、
デツカレーンを緯度・経度座標系に変換して表示
するための、デツカ座標変換器に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a receiver for phase comparison navigation;
This invention relates to a Dekka coordinate converter for converting Dekka lanes into a latitude/longitude coordinate system for display.

位相比較航法用受信機は例えばデツカナビゲー
タ(DECCA Navigator)として公知のものであ
る。デツカシステムにおいては、主局を中心とし
て3つの従局が星状をなして、互に約百浬隔てて
配置され、主局とそれぞれの従局とが対になつて
互いに同一周波数の電波を発射する。これを船舶
等の移動体上に設置された受信機によつて受信す
る。そうすると主局と、これと対をなす従局とか
らの電波の位相差が一定になる点は、主局からの
距離と従局からの距離の差が一定になる点の軌跡
である双曲線上にあるから、受信機において到来
電波の位相差を測定することによつて、移動体が
現在どの双曲線上に位置しているかを知ることが
できる。さらにこのような操作を主局と他の従局
との対に対しても行なうことによつて、2つの双
曲線の交点として移動体の位置を求めることがで
きる。このような双曲線は、デツカシステムにお
いては通常、レーンと呼ばれている。またデツカ
システムにおいては、1つの主局に対して従属す
る3つの従局を、それぞれ赤(R)、緑(G)、紫
(P)と名づけている。
The phase comparison navigation receiver is, for example, one known as a DECCA Navigator. In the Detsuka system, three slave stations are arranged in a star shape with a master station at the center, approximately 100 meters apart, and the master station and each slave station form pairs and emit radio waves of the same frequency. . This is received by a receiver installed on a moving object such as a ship. Then, the point where the phase difference between the radio waves from the master station and its paired slave station is constant is on the hyperbola, which is the locus of the point where the difference between the distance from the master station and the distance from the slave station is constant. By measuring the phase difference of the incoming radio waves at the receiver, it is possible to know on which hyperbola the mobile object is currently located. Furthermore, by performing this operation on pairs of the master station and other slave stations, the position of the moving body can be determined as the intersection of two hyperbolas. Such a hyperbola is usually called a lane in the Detsuka system. In the Detsuka system, three slave stations subordinate to one master station are named red (R), green (G), and purple (P), respectively.

デツカシステムにおけるレーンは、このように
主局とそれぞれの従局からの距離の差が一定にな
る点を結んだ双曲線をなしており、地図上におけ
る緯度、経度の線とは一般に一致しない。従来は
デツカレーンと緯度、経度とを重ねてあらわした
地図を使用して、デツカレーンを緯度、経度に読
み替える方法が行なわれていたが、不便なので、
マイクロプロセツサを使用したデツカ座標変換器
によつて、デツカレーンを緯度、経度に自動的に
変換して表示させる方法が試みられている。
Lanes in the Detsuka system form a hyperbola connecting points where the difference in distance from the main station and each slave station is constant, and generally do not coincide with the latitude and longitude lines on the map. Previously, the method used was to use a map that superimposed Detsuka Lane with latitude and longitude, and read Detsuka Lane as latitude and longitude, but this was inconvenient, so
Attempts have been made to automatically convert Dekka lanes into latitude and longitude for display using a Dekka coordinate converter using a microprocessor.

第1図はデツカ受信システムの一例を示す説明
図である。同図において1はアンテナを示し、ア
ンテナ1から入力したデツカ電波は、デツカ受信
機2において、位相差を検出されてデツカレーン
信号を発生する。デツカレーン信号はデツカ座標
変換器3に加えられて、デツカレーンから緯度、
経度を示す信号に変換されて、例えば図示されな
いX−Yプロツタ等において表示が行なわれる。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a digital reception system. In the figure, reference numeral 1 indicates an antenna, and a Detsuka radio wave input from the antenna 1 is detected by a Detsuka receiver 2 for a phase difference to generate a Detsuka lane signal. The Detsuka lane signal is applied to the Detsuka coordinate converter 3, from Detsuka lane to latitude,
The signal is converted into a signal indicating longitude and displayed on, for example, an X-Y plotter (not shown).

このようなデツカレーン信号は、主局と従局と
の電波の位相差をあらわす信号のうち、レーンの
小数点以下を100等分した信号θすなわち%レー
ン信号を、次のような2種類の信号としてあらわ
したものによつて出力される。
Such a Detsu Lane signal is a signal θ, which is a signal representing the phase difference between radio waves between the main station and the slave station, which is obtained by dividing the decimal part of the lane into 100 equal parts, that is, the % lane signal, and is expressed as the following two types of signals. It is output by

(1)式の信号はR、G、Pの各パターンごとに出
力されるので、合計6種類となる。デツカ座標変
換器はこのうち2種類のパターンについて、従つ
て合計4種類の信号を選択することによつて、2
種類のパターンの%レーン信号をとり出し、この
信号を出発地から積分してゆくことにより、現在
のデツカレーンを求めるように構成されている。
このような%レーン信号から緯度、経度を算出す
るための座標変換方法については、例えば
FUJITSU Vol.32No.4分冊「DP−80形デツカ座
標変換プロセツサ」に記載されている。
The signals in formula (1) are output for each pattern of R, G, and P, so there are six types in total. The Detsuka coordinate converter can convert two patterns by selecting two types of signals, so a total of four types of signals.
It is configured to obtain the current depth lane by extracting the % lane signal of each type of pattern and integrating this signal from the starting point.
Regarding the coordinate conversion method to calculate latitude and longitude from such % lane signals, for example,
It is described in FUJITSU Vol. 32 No. 4 separate volume "DP-80 Type Dekka Coordinate Conversion Processor".

しかしながら、このようにして測定されるある
点におけるデツカレーンの平均値が、その点につ
いて緯度、経度から計算されたレーン値と一致し
ない場合がある。このような誤差のうち、時間的
な変動を伴わない固定的な誤差をシステム誤差と
称し、送信点から受信点までの間の電波の通路に
関連して発生する種々の原因に基づいているが、
その大部分は双曲線パターンの計算に用いた電波
伝搬速度の仮定値が不正確なために生じると考え
られる。
However, the average value of lanes measured in this way at a certain point may not match the lane value calculated from the latitude and longitude of that point. Among these errors, fixed errors that do not vary over time are called system errors, and are based on various causes that occur in connection with the path of radio waves from the transmitting point to the receiving point. ,
Most of this is thought to be caused by the inaccurate assumed value of the radio wave propagation velocity used to calculate the hyperbolic pattern.

そこでこのシステム誤差を補正することが必要
になるが、電波伝搬速度によつて補正することは
計算が複雑になるだけでなく、航法上、地理的な
意味をつかみにくい。そこで海域ごとに予め測定
された一定の補正量を、座標変換結果に加算また
は減算することによつて補正することが考えられ
る。このような方法は、システム誤差が、ある範
囲の海域ごとにほぼ一定の偏りを示すことからも
好都合である。すなわち、この場合の表示値は次
式によつて求められる。
Therefore, it is necessary to correct this system error, but correcting based on radio wave propagation speed not only complicates calculations, but also makes it difficult to grasp the geographical meaning from a navigation point of view. Therefore, it is conceivable to perform correction by adding or subtracting a fixed amount of correction measured in advance for each sea area to or from the coordinate transformation results. Such a method is also advantageous because the systematic error exhibits a nearly constant bias for each ocean area within a certain range. That is, the display value in this case is determined by the following equation.

表示値=座標変換結果+補正値 (2) 座標変換結果に(2)式の演算を行なうため、補正
値に対し東および北の方向に(+)、西および南
の方向に(−)の符号を与え、座標変換結果を増
加する場合には(+)、減少する場合は(−)と
して、キーボードから補正値を設定することによ
つて、簡易にシステム誤差の補正を行なうことが
できる。このような補正データについては、例え
ば海上保安庁水路部作成「デツカ補正テーブル」
に記載されている。
Display value = coordinate transformation result + correction value (2) In order to perform the calculation of equation (2) on the coordinate transformation result, add (+) to the east and north directions and (-) to the west and south direction to the correction value. System errors can be easily corrected by giving a sign and setting a correction value from the keyboard by setting (+) to increase the coordinate transformation result and (-) to decrease it. For such correction data, for example, the "Detsuka Correction Table" created by the Japan Coast Guard Hydrographic Department
It is described in.

このような補正方法をとることによつて、補正
値と地理的な感覚とが一致し補正が容易になる。
しかしながら、緯度、経度はいずれも0゜の線を
境として北緯と南緯、および東経と西経が反対方
向に度数が増加するように定められている。そこ
で0゜の線にまたがつたある海域において、ある
補正値が定められていた場合、補正値は緯度、経
度に拘らず一定の符号と値を与えるので、船舶等
が0゜の線を超えると、座標変換結果に加えられ
る補正が逆方向になる現象を生じる。例えば経度
0゜の線を含むある海域で補正値が東に+
0.20′である場合、移動体が東経0.30′に存在する
という座標変換結果から東経0.50′(=0.30′+
0.20′)という表示がみなされるが、西方に移動
して経度0゜の線を越えると、例えば西経
0.30′に存在するという座標変換結果から西経
0.50′(=0.30′+0.20′)という表示がなされ、真
の位置である西経0.10′(=0.30′−0.20′)とは大
きな誤差を生じることになる。従つてこのような
海域においては、上述の補正方法を使用できない
ことになる。
By using such a correction method, the correction value matches the geographical sense, and the correction becomes easy.
However, the latitude and longitude are both determined so that degrees increase in the opposite direction with the 0° line as the border, and the northern and southern latitudes, as well as the eastern and western longitudes. Therefore, if a certain correction value is determined in a certain sea area that straddles the 0° line, the correction value will be given a constant sign and value regardless of latitude and longitude, so if a ship, etc. crosses the 0° line. This causes a phenomenon in which the correction applied to the coordinate transformation results is in the opposite direction. For example, in a certain sea area that includes the 0° longitude line, the correction value is + towards the east.
0.20′, from the coordinate transformation result that the moving object exists at 0.30′ east longitude, 0.50′ east longitude (=0.30′+
0.20′), but if you move westward and cross the 0° longitude line, for example,
From the coordinate transformation result that it exists at 0.30′, the west longitude
The display will be 0.50'(=0.30'+0.20'), which will result in a large error from the true position of 0.10' west longitude (=0.30'-0.20'). Therefore, in such sea areas, the above-mentioned correction method cannot be used.

本発明は、このような従来技術の欠点を除去し
ようとするものであつて、その目的は、緯度、経
度の0゜の線を含む海域においても、方向によつ
て定まる一定の補正値を使用して、座標変換結果
を補正することによつて、システム誤差を除去す
ることができる座標変換器を提供することにあ
る。この目的を達成するため、本発明のデツカ座
標変換器においては、デツカレーン信号を緯度、
経度を示す信号に変換するデツカ座標変換器にお
いて、デツカレーン信号から変換された緯度およ
び経度に対する補正値を設定する手段と、該補正
値を変換された緯度および経度に加算するととも
に緯度または経度の信号が0゜を超えて変化した
とき前記緯度または経度に対する補正値の符号を
変えて加算を行なつて補正された緯度および経度
の信号を求める手段とを具えたことを特徴として
いる。
The present invention aims to eliminate such drawbacks of the prior art, and its purpose is to use a fixed correction value determined by the direction even in sea areas including the 0° line of latitude and longitude. The object of the present invention is to provide a coordinate converter that can eliminate system errors by correcting coordinate conversion results. In order to achieve this purpose, the Detsuka coordinate converter of the present invention converts Detsuka lane signals into latitude and
In a Detsuka coordinate converter that converts into a signal indicating longitude, means for setting a correction value for the latitude and longitude converted from the Detsuka lane signal, adding the correction value to the converted latitude and longitude, and adding the correction value to the latitude or longitude signal. The present invention is characterized by comprising means for determining the corrected latitude and longitude signals by changing the sign of the correction value for the latitude or longitude and performing addition when the correction value changes by more than 0°.

以下、実施例について説明する。 Examples will be described below.

第2図は本発明のデツカ座標変換器の一実施例
の構成を示すブロツク図である。同図おいて11
はアナログマルチプレクサ、12はサンプルホー
ルド回路、13はアナログデイジタル(A/D)
変換器、14は入力制御回路、15はインタフエ
ース回路、16はキーボード、17はマイクロプ
ロセツサ、18は表示器、19は出力回路、20
は補正結果判定回路、21はデータバスである。
FIG. 2 is a block diagram showing the structure of an embodiment of the digital coordinate converter of the present invention. In the same figure, 11
is an analog multiplexer, 12 is a sample hold circuit, and 13 is an analog digital (A/D)
Converter, 14 is an input control circuit, 15 is an interface circuit, 16 is a keyboard, 17 is a microprocessor, 18 is a display, 19 is an output circuit, 20
21 is a correction result determination circuit, and 21 is a data bus.

図示されないデツカ受信機からのレーン信号
は、アナログマルチプレクサ11に入力される。
アナログマルチプレクサ11は入力制御回路4の
制御に従つて、R、G、Pのうち指定された2種
類のパターンのH、V信号を時分割で読みとり、
これをサンプルホールド回路12へ入力する。サ
ンプルホールド回路12は入力信号をサンプリン
グして一定期間保持する。A/D変換器13はサ
ンプルホールドされた信号をA/D変換して、デ
イジタル化された信号を発生し、この信号はデー
タバス21を経てマイクロプロセツサ17に入力
される。
A lane signal from a deck receiver (not shown) is input to an analog multiplexer 11.
Under the control of the input control circuit 4, the analog multiplexer 11 reads the H and V signals of two designated patterns among R, G, and P in a time-sharing manner.
This is input to the sample hold circuit 12. The sample and hold circuit 12 samples the input signal and holds it for a certain period of time. The A/D converter 13 A/D converts the sampled and held signals to generate a digitized signal, which is input to the microprocessor 17 via the data bus 21.

マイクロプロセツサ17に入力されるデイジタ
ル化されたレーン信号は、前述のように各パター
ンごとに、(1)式で示されるHおよびVの信号から
なり、これからマイクロプロセツサでは次の演算
を行なつて、%レーン信号θを求める。
The digitized lane signal input to the microprocessor 17 consists of the H and V signals shown by equation (1) for each pattern as described above, and from this, the microprocessor performs the following calculations. Then, the % lane signal θ is determined.

θ=tan-1(H/V) (3) マイクロプロセツサ17においては、さらに求
められた各パターンごとの%レーン信号に対し
て、所要の座標変換を行なつて緯度、経度を算出
する。この際システム誤差を補正するために必要
な補正データはキーボード16によつて設定さ
れ、キーボード16のデータはインタフエース回
路15によつてインタフエースがとられ、データ
バス21を経てマイクロプロセツサ17に入力さ
れる。マイクロプロセツサ17は求められた緯
度、経度に補正値を加算して、システム誤差を補
正された緯度、経度の信号を発生する。
θ=tan −1 (H/V) (3) The microprocessor 17 further performs necessary coordinate transformation on the obtained % lane signal for each pattern to calculate latitude and longitude. At this time, correction data necessary for correcting system errors is set by the keyboard 16, and the data on the keyboard 16 is interfaced by the interface circuit 15 and sent to the microprocessor 17 via the data bus 21. is input. The microprocessor 17 adds correction values to the obtained latitude and longitude to generate latitude and longitude signals whose system errors have been corrected.

マイクロプロセツサの発生したシステム誤差を
補正された緯度、経度の信号は、データバス21
を経て表示器18に加えられ、表示器18はこれ
によつて緯度、経度の可視的表示を行なう。また
緯度、経度の信号は、データバス21を経て出力
回路19にも加えられる。出力回路19は、これ
によつて図示されない外部のX−Yプロツタ等を
動作させるための信号を発生し出力する。
The latitude and longitude signals corrected for system errors generated by the microprocessor are sent to the data bus 21.
The information is then added to the display 18, and the display 18 thereby provides a visual display of latitude and longitude. The latitude and longitude signals are also applied to the output circuit 19 via the data bus 21. The output circuit 19 thereby generates and outputs a signal for operating an external X-Y plotter (not shown) or the like.

一方、緯度、経度の信号は表示器18を経て補
正結果判定回路20に入力される。補正結果判定
回路20は緯度または経度の値が0゜を超えて変
化したときこれを判定して信号をマイクロプロセ
ツサ17に送る。マイクロプロセツサ17はキー
ボード16から入力されている補正値の符号を変
えて加算を行なつて、補正された緯度および経度
の信号を発生する。従つて0゜の線を超える前に
設定された補正値を変更することなく、緯度また
は経度が0゜を超えた後もそのまま使用してシス
テム誤差の補正を行なうことができる。第3図は
本発明の方式による補正値の符号変化を示し、最
初(1)の位置にあつて補正値が+0.20′であつたも
のが、0゜の線を越えて(2)の位置になつたため、
補正値が−0.20′になつたことが示されている。
On the other hand, the latitude and longitude signals are input to the correction result determination circuit 20 via the display 18. The correction result determination circuit 20 determines when the latitude or longitude value has changed by more than 0° and sends a signal to the microprocessor 17. The microprocessor 17 changes the sign of the correction value input from the keyboard 16 and adds the correction value to generate a corrected latitude and longitude signal. Therefore, even after the latitude or longitude exceeds 0°, the correction value set before the 0° line is not changed and can be used as is to correct the system error. Figure 3 shows the sign change of the correction value according to the method of the present invention, where the correction value at position (1) was +0.20' at first, but when it crossed the 0° line, it changed to position (2). Because of the position,
It is shown that the correction value has become -0.20'.

以上説明したように本発明のデツカ座標変換器
によれば、緯度、経度の0゜の線を含む海域にお
いて、一定の符号と値を有する補正値を使用し
て、%レーン信号から緯度、経度への座標変換を
行なうことによつて、システム誤差を除去された
緯度、経度の信号を求めることができ、0゜の線
を超えたとき補正値の符号を変える操作を必要と
しないので、極めて便利であり、また操作者の地
理上の感覚と補正値の符号とを一致させることが
できるので、デツカシステムの利用上極めて有効
である。
As explained above, according to the Detsuka coordinate converter of the present invention, in the sea area including the 0° line of latitude and longitude, the latitude and longitude are By performing coordinate transformation to This is convenient and allows the operator's geographical sense to match the sign of the correction value, making it extremely effective in using the Detsuka system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はデツカ受信システムを示す説明図、第
2図は本発明のデツカ座標変換器の一実施例の構
成を示すブロツク図、第3図は本発明の方式によ
る補正値の符号変化を説明する図である。 1……アンテナ、2……デツカ受信機、3……
デツカ座標変換器、11……アナログマルチプレ
クサ、12……サンプルホールド回路、13……
アナログデイジタル(A/D)変換器、14……
入力制御回路、15……インタフエース回路、1
6……キーボード、17……マイクロプロセツ
サ、18……表示器、19……出力回路、20…
…補正結果判定回路、21……データバス。
Fig. 1 is an explanatory diagram showing a decca reception system, Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the decca coordinate converter of the present invention, and Fig. 3 explains the sign change of the correction value according to the method of the present invention. This is a diagram. 1...Antenna, 2...Detsuka receiver, 3...
Detsuka coordinate converter, 11... Analog multiplexer, 12... Sample hold circuit, 13...
Analog-digital (A/D) converter, 14...
Input control circuit, 15...interface circuit, 1
6... Keyboard, 17... Microprocessor, 18... Display, 19... Output circuit, 20...
...Correction result determination circuit, 21...Data bus.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 デツカレーン信号を緯度、経度を示す信号に
変換するデツカ座標変換器において、デツカレー
ン信号から変換された緯度および経度に対する補
正値を設定する手段と、該補正値を変換された緯
度および経度に加算するとともに緯度または経度
の信号が0゜を超えて変化したとき前記緯度また
は経度に対する補正値の符号を変えて加算を行な
つて補正された緯度および経度の信号を求める手
段とを具えたことを特徴とするデツカ座標変換
器。
1. In a Detsuka coordinate converter that converts Detsuka lane signals into signals indicating latitude and longitude, means for setting correction values for latitude and longitude converted from Detsuka lane signals, and adding the correction values to the converted latitude and longitude. and means for determining the corrected latitude and longitude signals by changing the sign of the correction value for the latitude or longitude and adding the correction value when the latitude or longitude signal changes by more than 0°. Detsuka coordinate converter.
JP11240480A 1980-08-15 1980-08-15 Decca coordinate converter Granted JPS5737279A (en)

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