JPS63111484A - 航跡表示装置 - Google Patents

航跡表示装置

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JPS63111484A
JPS63111484A JP25717286A JP25717286A JPS63111484A JP S63111484 A JPS63111484 A JP S63111484A JP 25717286 A JP25717286 A JP 25717286A JP 25717286 A JP25717286 A JP 25717286A JP S63111484 A JPS63111484 A JP S63111484A
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track
ship
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loran
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渋谷 正三
Takashi Inaoka
孝 稲岡
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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】 (al産業上の利用分野 この発明は、船舶の航跡を表示する航跡表示装置に関す
る。
(b)発明の概要 この発明に係る航跡表示装置は、ロラン、デツカ、ある
いはジャイロコンパスとログからなる推測航法装置等の
常時または短時間周期で測位を行う第1の測位手段と、
必要な時点でのみ測位を行い、絶対誤差の比較的小さな
第2の測位手段を備え、通常は第1の測位手段により求
めた現在の自船位置と以前の自船位置の情報から航跡情
報を画面上に表示するとともに、必要な時点で第2の測
位手段により求めた測位情報から第1の測位手段により
求めた現在の自船位置を修正する航跡修正手段を備えた
装置に関する。
特に、この発明は第2の測位手段により求めた測位情報
に基づいて自船位置と航跡を修正する際、修正以前の航
跡と修正後に表示される新たな航跡とを連続的に表示で
きるようにしたものである(C)従来の技術 一般に、ロラン、デツカ、あるいはジャイロコンパスと
ログを用いた測位装置等の常時または短時間周期で測位
を行う測位手段を備えて、自船位置と以前の自船位置を
航跡として海図やレーダ映像とともにCRTの画面上に
表示する航跡表示装置が用いられている。このような従
来の航跡表示装置においてはあまり高い絶対精度が得ら
れない場合は、より精度の高いNN5Sによる測位値に
よって、または画面を見ながら手動でレーダ映像と海図
を重畳することによって自船位置の補正を行う装置も用
いられている。
第8図(A)、  (B)はレーダ映像と海図を重畳す
ることによって自船位置の補正を行う場合の例について
表している。前述のロラン等の測位手段を用いて一定時
間航行すると、測位誤差等の影響で同図(A)に示すよ
うにレーダ映像と海図とがずれて表示されることがある
。このずれが許容できない程度になったとき、ポテンシ
ョメータ等を用いて一方の映像を移動させて、同図(B
)に示すように二つの映像を重畳させる。このようにし
て補正が行われる。
(d)発明が解決しようとする問題点 ところが、このような従来の自船位置補正手段を備える
装置においては、現在の自船位置だけが補正されるだけ
であって、既に航跡として表示されている過去の自船位
置の各点は補正されない。
このため、補正を行った点で航跡が不連続になる問題が
あった。
第9図(A)は不連続になった航跡の一例を表す図であ
る。同図においてPlからP2まで航跡が表示された時
点で自船位置をP2’の位置に修正している。その後P
2’からP3まで航跡が描かれ、P3の時点で自船位置
をP3’に修正して現在の自船位置P4まで新たな航跡
が表示されている様子を表している。このようにP2−
P2’とP3−P3’の位置で不連続部分が生じる。第
9図(B)は船の実際の航跡を表していて、本来このよ
うに航跡の各点において正確な航跡を描く必要がある。
この発明は同図(A)において22点で自船位置の修正
を行った際、Plから22間の航跡情報も修正を行い、
PLからP2’に新たな修正後の航跡を表示し、またそ
の後P3で自船位置の修正を行った際P2’からP3ま
での航跡情報も修正を行い、P2’からP3’に新たな
航跡を表示できるようにした航跡表示装置を提供するこ
とを目的としている。
(e)問題点を解決するための手段 この発明は、上記従来の問題点を解決するため、常時ま
たは短時間周期で測位を行う第1の測位手段と、絶対誤
差の比較的小さな第2の測位手段と、第1の測位手段に
より求めた現在の自船位置と以前の自船位置の情報から
なる航跡情報を表示画面上に表示する航跡表示手段と、
第2の測位手段により求めた測位情報から第1の測位手
段により求めた現在の自船位置を修正する航跡修正手段
を備えた航跡表示装置において、前記航跡修正手段は、
第1測位手段により求めた自船位置と第2測位手段によ
り求めた自船位置とのずれ量を入力または演算により定
める基準ずれ量設定手段と、前記航跡情報の各点におけ
るずれ量を航跡の始点からの時間および/または距離に
応じた前記基準ずれ量の比例配分により求めるずれ量算
出手段と、を含むことを特徴としている。
(f’J作用 以上のように構成したことにより、第1の測位手段は常
時または短時間周期で測位を行い、各時点の自船位置を
航跡として表示する。航跡修正を行う際、第2の測位手
段は自船位置を求め、基準ずれ量設定手段は第1測位手
段により求めた自船位置と第2測位手段により求めた自
船位置とのずれ量が入力されることにより、または演算
を行うことにより定める。ずれ量算出手段は航跡の始点
からの時間および/または距離に応じて基準ずれ量を比
例配分することにより、航跡情報の各点におけるずれ量
を算出する。従って第1の測位手段により既に求められ
た航跡情報は現在の自船位置を含めてその航跡の各点の
位置も修正されて表示されることになる。
以上のようにして航跡修正を行うため、航跡修正後の航
跡とその後に表示されるべき新たな航跡とが連続して表
示され、航跡全体が実際の運動に近いより正確な航跡を
表示することになる。
(幻実施例 以下に述べる実施例は第1の測位手段としてロランを用
い、第2の測位手段としてレーダを用い、第1の測位手
段により求めた自船位置と第2の測位手段により求めた
自船位置とのずれ量を手操作によって入力する航跡表示
装置である。
第1図はこの発明の実施例である航跡表示装置のプロン
ク図を表している。レーダ1は映像信号、トリガ信号お
よび船首方向からのアンテナの角度を表すアンテナ角度
信号をそれぞれ出力する。
ジャイロコンパス2は北に対する角度を出力する。カウ
ンタ28はCP29の出力するクロックパルスを計数し
、映像信号の船からの距離をカウントし、トリガ信号に
よってリセットされる。加算器30はアンテナの北に対
する角度を出力する。
座標変換器10はROMで構成され、加算器30および
カウンタ28の出力する映像信号の極座標位置に基づき
直交座標位置に変換する。これにより後述するカラーC
RT14のラスクスキャンに適合するレーダ映像メモリ
11に書き込むべきアドレスを得ている。A/D変換器
9は映像信号をデジタル信号に変換する。レーダ映像メ
モリ11には座標変換器10の出力するアドレスにデジ
タル信号である映像信号が書き込まれる。また加算器2
3の出力するアドレスの映像信号が読み出され、色変換
器13およびD/A変換器24,25.26を介してカ
ラーCRT14に表示される。
尚31はレーダ映像メモリ11のアドレス信号切換スイ
ッチであり、書込時は座標変換器10の出力が選択され
、読み出し時は加算器23の出力が選択される。海図航
跡メモリ12はCRT14に表示すべき海図と航跡の表
示データを記憶するメモリである。海図航跡メモリ12
に記憶されている内容は表示制御回路22の出力するア
ドレス信号によってアドレス選択され、前記レーダ映像
メモリ11から出力された信号と合成されてカラーCR
T14に表示される。表示制御回路22はレーダ映像メ
モリ11と海図航跡メモリ12に対してアドレス信号を
出力するとともに水平偏向コイル20および垂直偏向コ
イル21に対して走査信号を出力する。
CPUI 9はROM17に予め書き込まれた制御プロ
グラムに従って処理を行い、RAM18は後述する航跡
修正等の演算を行う際のワーキングエリア等として用い
られる。CPUI 9はレーダ映像メモリ11の読み出
しアドレスに対して表示画面の中央の位置を表すデータ
X’、、Y’、またはX−* 、YRを出力装置16を
介して出力する。また海図航跡メモリ12に対して海図
及び航跡を表すマーク、自船位置を表すマーク等を古き
込む。尚、32は海図航跡メモリ12のアドレス切り換
えスイッチであり、書込時は出力装置16から出力され
るアドレス信号を選択し、続出時は表示制御回路22か
ら出力されたアドレス信号が選択される。
修正モードスイッチ3は修正モードを設定するモード設
定スイッチであり、修正モードスイッチ3がオン状態に
おいてポテンショメータ4が有効となる。ポテンショメ
ータ4は第8図(A)、(B)に示したようにレーダ映
像を移動させて海図と一致させるための入力装置であり
、画面上における移動1ΔX、ΔYを発生する。ロラン
5は第1の測位手段であり、自船位置の緯度、経度を表
すし、。) 、  L o (Llを発生する。時計6
は現在の時刻tを出力する。海図メモリ7はROM、磁
気テープ等で構成され、海岸線、灯台、浮標等の位置を
緯度、経度で記憶している。修正スイッチ8は前記修正
モードスイッチ3をオンして修正モード状態においてポ
テンショメータ4を操作し、レーダ映像と海図とが一致
したときこのスイッチが操作され、現在の自船位置およ
び以前の航跡情報の各点の表示位置が修正される。具体
的にはこの修正スイッチ8を操作することにより修正パ
ルスが発生され、これがCPU19に対して割込要求信
号となる。CPU19は修正パルスを受けて、割込1の
処理によって修正を行う。
CP27はΔtの一定時間間隔でパルスを発生する回路
であり、CPU19はこのパルスを受けて割込2の処理
でロラン5から出力された自船位置の情報および時計6
から出力された現在時刻を読み出し、航跡表示に必要な
所定の処理を行う。
次に自船位置と航跡情報の修正について説明する。
第7図(A)はロランによって得た航跡とレーダと海図
との重畳によって得た自船位置との関係を表す図であり
、αからβまでの曲線はロランによる航跡を表し、a点
は一回目の修正時に得られた自船位置を表し、bは2回
目の修正時における自船位置を表している。α点とa点
、β点とb点は図に示す量だけずれている。修正を行う
場合a点とb点は正確と見なし、α点をa点へ、β点を
b点へそれぞれ移動させ、途中の航跡はα点からの時間
および/または距離による重み付けすなわち比例配分に
よって移動量を算出して移動させる航跡の移動量は次の
式によって求めることができる。
西方向移動1=Wa(ΔLO2Xtl +ΔLot×(
T1□−t+ )l /T+□+ wb  (ΔL(lXr+  +ΔLotX (Rrz
−r r ) ) / R+z−(1)北方向移動量=
Wa(ΔLag×tl +ΔLmlX (TIZ−t 
+ ) ) / T12 +wb  (ΔLmz×r+
  +ΔLitX (R+z−r+ ))/R+z−(
2)tl :1回目の修正からの時間 r+:1回目の修正からの距離 T+z:1回目と2回目の修正間の時間R1□:1回目
と2回目の修正間の距離時間による比例配分のとき W
a=L、Wb=0距離による比例配分のとき Wa=O
,Wb=1時間と距離による比例配分のとき Wa+Wb=1 このような演算を行うことにより、同図(C)に示すよ
うにa点とb点で一致する航跡が得られ机 しかしながらこの方法では、2回目の修正が行ねれるま
で同図(A)に示すような航跡が表示されることになる
。そこで2回目の修正が行われるまでの間はロランの測
位位置を西方向にΔLo1、北方向ΔLa、移動させて
同図(B)に示すように表示し、2回目の修正が行われ
た時点で同図(C)に示すように航跡を表示する。この
ように表示することにより、修正前の航跡の位置誤差を
少なく表示することかできる。
次に第1図に示したCPU19の処理手順について具体
的に説明する。以下の説明では所謂ノースアップトルー
モーションにより海図が表示されていて、航跡の修正は
レーダ映像を移動させることによって行う。従って海図
は第2図に示すように緯度Lac、経度1.ocを中心
として表示範囲を 2Dpの範囲参画面上に表示する。また、時間による比
例配分のみによって航跡の修正を行う。尚、航跡は第6
図に示すようにΔもの時間間隔で点線で表示し、現在の
自船位置に自船マークを表示する。図において四角形の
マークは修正点の位置を表し、mの番号で表した各点は
航跡を表している。
以下の説明で用いる各種記号の意味は次の通りである。
ここでLaは緯度、LOは経度をそれぞれ表している。
t:時刻 L a tv +  LO(L) :ロラン測位位置(
第7図(A)に相当) La  ’(L) l  Lo  ’(L)  :修正
ロラン測位位置(第7図(B)に相当) L□′。) 、 LO,″(L):修正ロラン測位位置
(第7図(C)) L、。>nun回目の修正時のレーダ中心位置LO(R
)II  ’ n回目の修正時のレーダ中心位置Lm(
L)r+  : n回目の修正時のロラン測位位置しo
(L、、、:n回目の修正時のロラン測位位置ΔLBB
:n回目の修正時の基準ずれtk (L a +a+ 
n−L、くい、) ΔLo、:n回目の修正時の基準ずれTjl (LO+
u−L o (L)、 ) t、:n回目の修正時の時刻 L m (L) 1%+ 1111  ’時刻”n+8
時のロラン測位位置L 0(L)I%llI :時刻t
7,1時のロラン測位位置L a  ’ (L)+s+
+m:時刻tll+I+1時のロラン修正測位位置(L
 I (L> ISl Tl+ΔL 、、l)L O’
 (L)FIIIR:時刻L 7%+m時のロラン修正
測位位置(LO(L)n、n+ΔL on) Ll ″(L) ll+ va :時刻”n+8時のロ
ラン修正測位位置 L 6 #(L) n+ m :時刻t。、1時のロラ
ン修正測位位置 L a  ” (L)n+n=  (ΔLmn+1 ×
(j Flllll   j n )+ΔL an ×
(j n+1   t l’l+。>  )  /’ 
 (Ln++  −t、、) Lo  ” (LII%1lI=  (ΔLon++ 
 × (t、1.、I  t。
)+ΔLonX  (t+s++  −tn、e+ )
  /  (tnや、−1、、) X:画面上水平方向位置 Y−画面上垂直方向位置 2x二画面上の水平及び垂直方向の画素数2DP:表示
範囲 XL、YL  : Lm<L++  LO(L)の画面
上の位置□Xt ”  (LO(L)−LOC) XC
O3(Lac) x60x 1852XN/D、 +N
YL = (Lll(L)  Lac) X 60 X
 1852 x N/ DP + N X’L + ylL’ Lm  ’ (Ll+LO’ 
(L)の画面上の位置 X ’ L =  (LO’ (L)   Loc)X
COs (L、c)x60x1 852 xN/Dp +N Y ’ L = (La  ’ (L)  −Lacl
X60X1852XN/Dr +N X’L 、 Y”L  : Lm ’  (L)l  
Lo ”  IL)の画面上の位置 X ”L =(t、o ”  。、−L。。
) xCO3(L、c) x 60 x 1852 X
N/D、+N Y”L  =  (L−”  □、−L、c)×60×
1852×N/DP + ΔX、ΔY:修正時の画面上におけるレーダ中心のXL
、YLに対する移動遣 ΔX=−ΔL0×C08(L、c)× 60X1852XN/Dr ΔY=ΔL、X60X1852XN /DP XR、YR:修正中のレーダ中心位置 XR=XL+ΔY YR冨YL+ΔY XL、l、Y、、: n回目の修正時のXL 、 YL
X ’ LRI  Y ’ LFI: n回目の修正時
のX ’ L 、 YtX”t−、Y″い:n回目の修
正時のY″1.Y″。
ΔX7.Δ’1.:n回目の修正時のΔX、ΔYX*r
x  YRII : n回目の修正時のXR,YRml
、1Axn : n + 1回目の修正直前のmの植成
に第1図に示したCPU19の処理手順について説明す
る。第3図はCPU19の通常の動作を表し、第4図は
修正スイッチが操作されたときに行う割込1の処理手順
を表し、第5図はΔものパルスが発生した際行う割込2
の処理手順をそれぞれ表している。
先ず電源がオンされると第3図に示すように航跡を表す
序数mと何番目の修正であるかを表す値nをリセフトす
る(nl)。次にロランから現在の自船位置L 11 
(L) l  L O(L)を読み出す(n2)。
このようにして求めた自船位置の緯度経度情報を表示す
べき画面の中央の位置を表すデータLac、Locに設
定し、また初回目のロラン測位位置L a (L) O
I  L O(L) oに設定する。続いて(Lac、
Loc)を中心として南北2Dp、東西2Dpの範囲の
海図を海図メモリ7から読み出し、海図航跡メモリ12
に書き込む。これにより現在の自船位置を中心とする海
図が表示される。
次に修正モードスイッチ3の状態を判別しくn5)、修
正モードでなければロラン測位位置に基づいて現在の自
船マークを表示する。即ち先ずロラン測位位置L m 
(L) l  L o (L)を読み出しくn6)、こ
のデータから表示すべき自船位置X’L、Y′、を算出
しくn7)、その位置を中心としてレーダ映像を表示す
る(n8)。次に、現在表示中の自船マークを消去し、
新たな自船位置に自船マークを表示する(n9→n10
)。
通常は上記の処理が繰り返されるが、一定時間間隔で発
生されるΔtのパルスが発生されたとき第5図に示す割
込処理を行う。まず、mをインクリメントし、そのとき
の時刻t、ロラン測位位置L a (L) l  L 
O(Ll + を読み出す(n21)、これらのデータ
を各々n回目の修正後におけるm個目のロラン測位位置
として記憶する(22)。続いて時刻tわ1.における
修正後のロラン測位位置に相当する画面上の位置を求め
、航跡マークを占き込む。これにより航跡の表示を行う
(n23−+n24)。
以上のようにして第7図(B)に示したような航跡が表
示される。ここで修正モードスイッチがオン状態となれ
ば、第3図に示すようにまずポテンショメータ4からΔ
X、ΔYおよびロラン5から測位位置を読み出し、これ
らのデータからレーダ映像の画面上の中心位置XR,Y
Rを算出してその位置を中心としてレーダ映像を表示す
る(n11−=n 12−on 13)。その後現在表
示中の自船マークを消去し、新たに求めたレーダ映像の
中心位置に自船マークを表示する(n14−n15)修
正モードにおいてレーダ映像が海図と重なったとき修正
スイッチが操作される。修正スイッチ8が操作されたと
き、第4図に示す割込処理を行う。この割込処理では、
まず修正直前のmの値を待避する(n30)。続いてそ
の時の時刻とロラン測位位置およびポテンショメータに
よって設定された移動量を読み出す(n31)。次に前
記移動量からロラン測位位置の修正量を算出する(n3
2)。続いて修正時における時刻とロラン測位位置をそ
れぞれ記憶する(n33)。さらにロラン測位位置と移
動量に基づいてレーダ映像の中心位置を算出し、修正点
を表すマークを海図航跡メモリに書き込み、これにより
表示を行う (n34−n35)。
n31〜n35の処理によって現在の自船位置の修正が
行われ、次に以前の航跡を表す各点の修正を行う。まず
ループカウンクKに1を設定しくn3(i)、既に表示
されているに番目の航跡を消去し、消去した航跡の新た
に表示すべき表示位置を算出する(n37−n38)。
この演算はLa″+Ll 。1.、を求めてこれに対す
る表示位置を求めることによって算出される。以上の修
正処理をKが必要な点数になるまで繰り返し行う (n
40=n41−=n37)。その後、新たな航跡を記憶
し、表示するためにmをリセットし、修正の回数を表す
値nをインクリメントする(n42)。
以上のようにして修正モードにおいてポテンショメータ
の操作を行いレーダ映像を海図の映像と重畳させて修正
スイッチを操作することにより、前回の修正点からこれ
まで表示されていた航跡が修正されて再表示され、常に
連続的な航跡を表示することが可能となる。
なお、実施例は始点からの時間に応じた比例配分によっ
てのみ航跡を修正する例であったが、始点からの距離に
応じて、あるいは時間と距離を併用して比例配分によっ
て航跡を修正することも可能である。距離に応じたずれ
量を算出する場合、始点からの距離は航跡上の距離を用
いるが、その値は測位した航跡の各点間の直線距離を累
計するか、近似曲線を算出して求めることができる。
th1発明の効果 以上のようにこの発明によれば、通常は常時または短時
間周期で測位を行う測位手段によって航跡を表示し、必
要な時点で絶対誤差の比較的小さな測位手段により求め
た情報に基づいて現在の自船位置を修正するとともに、
それまで表示されていた航跡も修正されて連続的な航跡
が表示されるため、航跡が見易くなり、航跡の各点にお
ける位置精度も向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例である航跡表示装置のブロッ
ク図、第2図は同装置の表示例、第3図はCPUの通常
の処理手順を表すフローチャートルスに基づいてロラン
から現在の位置を読み出し航跡表示を行う処理手順を表
すフローチャート、第6図は表示される航跡の様子を表
す図、第7図(A)、  (B)、  (C)はこの発
明による航跡の修正方法を説明するための図、第8図(
A)、(B)は第2の測位手段であるレーダを用いて航
跡を修正する際の表示例を表す図、第9図(A)。 (B)は従来の航跡修正によって表示される例を説明す
るための図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)常時または短時間周期で測位を行う第1の測位手
    段と、絶対誤差の比較的小さな第2の測位手段と、第1
    の測位手段により求めた現在の自船位置と以前の自船位
    置の情報からなる航跡情報を表示画面上に表示する航跡
    表示手段と、第2の測位手段により求めた測位情報から
    第1の測位手段により求めた現在の自船位置を修正する
    航跡修正手段を備えた航跡表示装置において、 前記航跡修正手段は、第1測位手段により求めた自船位
    置と第2測位手段により求めた自船位置とのずれ量を入
    力または演算により定める基準ずれ量設定手段と、前記
    航跡情報の各点におけるずれ量を航跡の始点からの時間
    および/または距離に応じた前記基準ずれ量の比例配分
    により求めるずれ量算出手段と、を含むことを特徴とす
    る航跡表示装置。
JP25717286A 1986-10-28 1986-10-28 航跡表示装置 Granted JPS63111484A (ja)

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