NO144232B - Fremgangsmaate og apparat til forutsiende presentasjon av navigasjonskarakteristikker for fartoeyer som funksjon av tiden - Google Patents

Fremgangsmaate og apparat til forutsiende presentasjon av navigasjonskarakteristikker for fartoeyer som funksjon av tiden Download PDF

Info

Publication number
NO144232B
NO144232B NO752225A NO752225A NO144232B NO 144232 B NO144232 B NO 144232B NO 752225 A NO752225 A NO 752225A NO 752225 A NO752225 A NO 752225A NO 144232 B NO144232 B NO 144232B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
time
vessel
vessels
line
waypoints
Prior art date
Application number
NO752225A
Other languages
English (en)
Other versions
NO752225L (no
NO144232C (no
Inventor
Eric Joseph Isbister
Sullivan James Peter O
Original Assignee
Sperry Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sperry Corp filed Critical Sperry Corp
Publication of NO752225L publication Critical patent/NO752225L/no
Publication of NO144232B publication Critical patent/NO144232B/no
Publication of NO144232C publication Critical patent/NO144232C/no

Links

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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/28Details of pulse systems
    • G01S7/285Receivers
    • G01S7/295Means for transforming co-ordinates or for evaluating data, e.g. using computers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/203Specially adapted for sailing ships
    • 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/66Radar-tracking systems; Analogous systems
    • G01S13/72Radar-tracking systems; Analogous systems for two-dimensional tracking, e.g. combination of angle and range tracking, track-while-scan radar
    • 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/937Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of marine craft
    • 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/04Display arrangements

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til med hen-
syn på tiden forutsiende å presentere navigeringskarakteristikker for fartøyer, hvilken fremgangsmåte inneholder forholdsreglene for å danne koordinat- og hastighetskomponentdata for fartøyene med hensyn til avfølerorgan med fast stilling, å utnytte koordinat- og hastighetskomponentdata for beregning av den forut-
sagte ferdselsdistansen for i det minste et første av fartøyene samt å presentere ved beregningene fremtatte data. Oppfinnelsen vedrører videre et navigeringsa<p>parat for med hensyn på tiden forutsiende å presentere navigeringskarakteristikker for far-tøyer, hvilket apparat har avfølerorgan med fast stilling for dannelse av koordinat- og hastighetskomponentdata for fartøyene relativt avfølerorganene med fast stilling, beregningsorgan for som gjensvar på nevnte koordinat- og hastighetskomponentdata å beregne den forutsagte ferdselsdistanse for i det minste et første av fartøyene samt fremviserorgan for å fremvise fra beregningsorganene oppnådde data.
Oppfinnelsen finner særlig anvendelse i forbindelse med sjøgående fartøy i en begrenset navigasjonskanal. Oppfinnelsen tilsikter ved hjelp av elektroniske midler å generere et tidlig og-lett assimilerbart varsel av oppbygningen av en uakseptabel trafikk-konflikt i en havn, elveinnløp, fjordarm eller andre begrensede farvann som betraktes av et landfast trafikkovervåkningssystem,
og ved hjelp av datamaskinmidler å generere et grafisk bilde som er tilpassbart for anvendelse med slike overflatesøkeradar-systemer i den hensikt, for det første å bestemme graden av konflikt eller sikkerhet av overvåkede fartøyer med hensyn til etablerte operasjonsmessige betingelser, og dernest å tilveiebringe et hurtig og nøyaktig tolkbart bilde for bedømmelse av de optimale effektive prosedyrer for å eliminere den hasardiøse tilstand. Videre tilsikter oppfinnelsen å generere en per-
manent trykt dataregistrering både i tabulære og grafiske for-mater.
Radio, radar og andre avfølersystemer er blitt anvendt tidligere for kommunikasjon og for overvåkning av sjotrafikk fra en landfast stasjon eller stasjoner i innseglingene og omgivelsene av f.eks. havner og elver for å forbedre passasje-sikkerheten og under orden planlegge bevegelse av skipsfart. Teknologien er basert på utnyttelse av direkte visuell observasjon og radarav-f51ingsteknikker og videre basert på prosedyre som er utviklet for kollisjonsunngåelse av bevegelige fartoy på havet og i farvann i forbindelse med dette.
Slike havnovervåknings-systemer består av en eller flere landfaste asimut avsoknings-radarsystemer som stottes i flere hen-seender av bredbånds -datalink-systemer slik som mikrobolgerelé-linker eller koaksial-kabel hvor radardata fra et flertall av-folere skal betraktes i et enkelt kontroll- eller operasjons-overvåkningssenter. Sjotrafikkmdnsteret betraktes på en eller flere landfaste radar-planposisjons-indikatorer av operatorer hvis funksjon er å fortolke trafikksituasjonen og å generere varsler når uakseptable skipsbevegelser inntreffer (eller desto viktigere er i ferd med å inntreffe) og stå i forbindelse med og motta kommunikasjoner fra skipene innenfor deres dekningsområder, hvor slike kommunikasjoner befatter seg med identifikasjonen av spesielle skip i forhold til deres eksisterende posisjoner og ytterligere manøvreringshensikter. Under de spesielle forhold hvor skip mangler og ikke er i stand til å innhente informasjon som er nød-vendig for sikker navigering,tilveiebringer operatorene slik informasjon i en form som er forståelig for og hensiktsmessig for kapteinen eller losen på de samarbeidende fartoy. En spesiell funksjon på det landfaste radarovervåkningssystemet er å tilveiebringe informasjon som er tilgjengelig for landstasjonen på grunn av den valgte plassering av dens radaravfolere og som derfor ikke kan være tilgjengelig for granskning av et tilsvarende radarutstyr på et spesielt plassert skip på grunn av begrenset radardekning i innsnevrede kanaler, elver eller smale elvemun-ninger, fjorder eller lignende.
Nylig befatning med fremming av forbedret sikkerhet av sjoopera-sjoner med hensyn til miljøbeskyttelse og bevaring har også bi-dratt til å oppmuntre regjeringsdepartementer i ledende nasjoner til å fremme lovgivning som styrer opprettelsen og virkningsfull operasjon av sjotrafikkovervåkniningssystemer. I begynnelsen vil slike systemer overvåke trafikk og avgi rådgivende meddelelser til frivillig deltagende fartoy. Det kan forventes at fartoydeltagels< vil bli påbudt.
Selv om landfaste overvåkningssystemer kan inneha fordeler overfor anordninger ombord på skip hvilke systemer er beregnet til å oppnå navigasjonsmessig informasjon og trafikk-informasjon på grunn av deres omhyggelige planlagte spredning og den beregnede sofisti-kering av utstyr som er tilpasset hoy grad av pålitelighet og til-gjengelighet og stottet av anvendelse av den noyaktige og hurtige databehandlingsevne i den digitale datamaskinen inntreffer visse hindringer. Det individuelle fartoy som passerer et vanskelig-hetsområde med hensyn til navigasjon-eller trafikk-tetthet kan utove en viss skjønnsomhet ved anvendelse av sine tilgjengelige ressurser for å addressere de problemer som er av storste øye-blikkelige interesse og konsekvens. I motsetning til dette må
det landfaste overvåkningssystem utfore sine funksjoner med hensyn til sin totale overvåkningsregion. Når trafikktetthetene er store er arbeidsbelastningen som genereres kjent for å nå overvel-dende nivåer. Kombinasjonen av alle truslene som oppstilles av sammentreffene av alle trafikkelementene tatt parvis kan nå hoye numeriske verdier.
Nye bedbmmelsesteknikker for skipskollisjons-trussel anvender automatiske målfølgere for å oppnå radarmåldata og en digital datamaskin til å behandle radarmåldataene og tilveiebringe lett assimilerbare presentasjoner av kollisjonstrussel-informasjonen til kapteinen. Anvendelser for å utnytte disse teknikker på et landfast sted har gitt alvorlige begrensninger. Ved skips-systemer som er konstruert ti 1 å klare monsteret av sammentref-ninger som . skjer på det åpne havet har man funnet at en mer begrenset anvendbarhet resulterer i situasjoner hvor skip tvinges til å gi avkall på sitt normale operasjonsmonster, hvilket er å fortsette hovedsakelig på faste kurser med fast hastighet og å folge de noen ganger svingede kanaler i en elvemunning, fjord eller havn. i de sistnevnte situasjoner er sannsynligheten for at skipet skal fortsette på i det minste en stø kurs alvorlig begrenset. Å stole på regelen med forutsigelse av fremtidige hendelser basert på ekstrapolering av nuværende stillinger, hastigheter og kurser for fartøyer blir umulig. I stedet stoler man på den regel at fartøyer vil følge et forutsagt sett av kurser og hastigheter, og normale radarbilder anvendes derfor til å overvåke situasjonen for å se at skipene faktisk følger de forutsagte kurser. Dette tillater forutsigelse av fartøyers fremtidige posisjoner selv i den vanlige situasjon hvor et antall bukninger eller endringer i kanalkonfigurasjonen inntreffer.
Tysk patent nr. 1.591. 564 indikerer bare ved en lysrekke nær-været av et eller flere fartøyer i et gitt 100 km'ers felt. Det tyske system synes å angi at en kollisjon kunne allerede faktisk ha inntruffet i et felt i hvilket to lys er tent, slik det vil være indikert ved tenning av to lamper. Det tyske systemet synes ikke å gi noen reell forutsigelse av en mulig kollisjon (bortsett fra innenfor et 100 km'ers område når det opptas av
to fartøyer).
Tysk utlegningsskrift 1.252.421 vedrører et luftfartøy-system som tilsynelatende baserer presentasjonen på eget fly og ser på de andre flyene i det egne flyets nærhet. Presentasjonen ifølge dette tyske patentskrift oppviser således en diagonal-linje, som representerer en forutbestemt hastighet og en stig-ning eller synkning for det egne flyet. To stiplede linjer er opptrukket på hver sin side av denne diagonale linje og paral-lelt med denne åpenbart i den hensikt å bestemme et område, innenfor hvilket andre fly ikke bør befinne seg. To andre fly er angitt og en kraftig linje er trukket for hvert fly, hvilken linje representerer respektive flys hastighet. Imidlertid fremgår det ikke klart hvilken eksakt betydning disse linjer har og det fremgår heller ikke klart hvilken rolle flyenes kurs spiller ved bedømmelse av en kollisjonsrisiko. Selvom systemet ifølge det tyske motholdet synes å beakte tid og avstand (ved høyde), skiller dette system seg nokså vesentlig fra det som tilsiktes ved foreliggende oppfinnelse. Dette kommer av at det kjente systemet slik som de kjente marine systemer"baserer seg på en bestemmelse for flyet, hvilket enten skal lette eller lande, og en annen bestemmelse for fly i nærheten av det første, egne flyet. Ifølge foreliggende oppfinnelse tilsiktes å overvåke fartøy under samme bestemmelse og hvert av disse presenteres relativt de andre.
US-patent 3.717.873 vedrører et fartøysboret radarsystem for identifisering av fartøy som nærmer seg, hvilke fartøy representerer kollisjonstrussel for det egne fartøyet. Dette system danner en presentasjon på det egne fartøyet, hvilken presentasjon ikke er av noen verdi på land og ved hjelp av hvilken presentasjon mulige manøvre med det egne fartøyet for unngåelse av kollisjon med andre fartøy kan vurderes. Dette er imidlertid ikke noen funksjon som tilsiktes utført ved foreliggende oppfinnelse. Systemet ifølge US-patent 3.725.918 tjener vesentlig samme hensikt som systemet ifølge US-patent 3.717.873.
Ingen av disse US-patenter omhandler imidlertid et apparat for
å presentere navigeringskarakteristika for fartøyer relativt i det minste første og andre farledspunkter i en begrenset kanal med hensyn på tiden. Ettersom foreliggende oppfinnelse vedrører overvåkningen av marin trafikk innenfor et bestemt område og er et landbasert system, oppstår naturligvis spørs-målet hvorfor et kjent system for unngåelse av kollisjoner ikke benyttes og kun ganske enkelt monteres på kysten. Svaret på dette spørsmål er at systemer for unngåelse av kollisjoner baserer seg på det egne fartøyet og ser på de andre fartøyene (målene) i det egne fartøyets nærhet samt vurderer sannsynligheten for kollisjon mellom det egne fartøyet og et eller flere av de andre fartøyene. Selvom det egne fartøyet er stasjonært, ville systemet fortsatt bestemme sannsynligheten for kollisjon mellom det egne fartøyet og andre fartøy. I således et kjent system for unngåelse av kollisjoner som det i et av de nevnte amerikanske patenter ble montert på kysten, ville det arbeide som om det egne fartøyet var kysten og ganske enkelt bare bestemme sannsynligheten for kollisjon mellom fartøyet og land.
Et slikt system ville helt åpenbart ikke være et anvendbart system, ettersom tross at det ikke er ukjent at fartøy grunstøter som følge av dårlig navigering det mer betydningsfulle krav er å kjenne til fartøyets status i'forhold til andre fartøy i dets nærhet.
Den innledningsvis nevnte fremgangsmåte kjennetegnes ifølge oppfinnelsen ved at beregningen utføres relativt to farledspunkter i en begrenset navigeringskanal, av hvilken farledspunkter i det minste en er karakterisert som en plass, innenfor hvilken det er risikofylt for fartøyer å passere hverandre ved et forutbestemt, fremtidig tidspunkt, og at i ferdselsdistanse- og tidskoordinater den forhenværende og forutsagte ferdselsdistansen samt tilsvarende, foreliggende og fremtidige tidskoordinater for det første fartøyet presenteres som første og andre tids-avstandspunkter på fremviserorganene.
Det innledningsvis nevnte navigeringsapparat kjennetegnes ifølge oppfinnelsen ved at beregningsorganene er anordnet for å beregne den forutsagte ferdseldistanse for i det minste det første fartøyet relativt to farledsdistansepunkter i en begrenset navigasjonskanal, idet i det minste et av farledspunktene befinner seg på en plass, på hvilken det er farlig for fartøyer å passere hverandre, ved et forutbestemt, fremtidig tidspunkt, samt at fremviserorganene er anordnet til i ferdseldistanse og tidskoordinater å fremvise den eksisterende og forutsagte ferdseldistanse samt de tilsvarende, eksisterende og fremtidige tidskoordinatene for det første fartøyet som første og andre tid-distansepunkter på fremviserorganene.
Det foretrukne apparat tillater observatøren å foreta en bedøm-melse basert i første rekke på en nominert og tilveiebragt dis-stansetidsprofil for hvert fartøy som er varslet til å være i overvåkningsområdet for en sjøtrafikkregion og dermed basert på målt posisjon og hastighetsdata slik disse detekteres i reell tid i radaravføleren og følgesystemet. Videre baseres bedømmel-sen på kjennskapet til den eksisterende posisjon for alle fulgte fartøyer og tiden og geografiske posisjoner for møte og forbipasseringer av alle fulgte fartøyer. Apparatet henfører disse sammentreff til visse utpekte områder i hvilke enten et flertall møter 'eller endog noe møte, rett frem, kryssing eller forbipassering må frarådes eller eventuelt forbys. Koordinaten og koordinathastighetene og identifikasjonskodene som oppnås fra følg-mens-avsøk-enheten i radaren anvendes til å generere et syntetisk katodestrålerørbilde av nytt format for trafikk-konfliktbedømmelse. Bildet tillater identifikasjon og valg av den optimale og mest effektive korrigerende handling som så formidles ved hjelp av hensiktsmessige kommunikasjonsmidler som en anbefaling.eller som en instruksjon til det identifiserte fartøy. Det grafiske format a<y> posisjonstidéprofiler tillater nøyaktig og hurtig bedømmelse av observatøren med hensyn til optimale manøvrer sonv fartøyet kan unngå konfliktsituasjonen med.
Konfliktbedømmelses-indikatoren kan indikere i et grafisk format den nuværende posisjon for alle fulgte mål som beveger seg i begrensede farvann under overvåkning og deres forutsagte fremgang gjennom kanalsystemet som en funksjon av fremtidig tid. Presentasjonen er slik at alle møter, krysninger og forbipasseringer øyeblikkelig fremvises for operatøren. Den analoge eller grafiske registreringsinnretning registrerer forløpet av alle fulgte fartøy som passerer gjennom overvåkningsfeltet for apparatet i det samme format som anvendes i konfliktbedømmelses-indikatoren og et digitalt trykkverk kan anvendes til å registrere dette forløp i tabulær form.
Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av de etterfølgende patentkrav.
Oppfinnelsen vil bedre forstås av den etterfølgende beskrivelse
av navigasjonsapparatet, i eksempels form, under henvisning til vedlagte tegninger.
Fig. 1 er et forenklet bilde av et havneinnløp og dets innsei-linger som illustrerer den begrensede natur av de farvann hvor anvendelse av apparatet kan finne sted. Fig. 2 viser den generelle skjematiske form ved hvilken den samme geografiske form av havnen og dens anløp presenteres for opera-tøren av apparatet. Fig. 3 er et planriss av et faktisk bilde som viser fire far-tøyskurser.
Fig. 4 er et planriss av et faktisk bilde som viser 3 kurser,
hvor 2 av disse er i konflikt med hverandre.
Fig. 4a og 4b er diagrammer som er hensiktsmessige for å for-
klare operasjonen av apparatet.
Fig. 5-7 viser bilder som er generelt tilsvarende det i fig. 4, og som hver viser hvorledes forskjellige navigasjonsproblemer løses. Fig. 8 er et blokkdiagram av apparatet som viser dets komponen-ter og sammenkoblinger.
Problemene som løses av apparatet innbefatter sjø navigasjon med hensyn til havner og andre begrensede kanaler av den generelle type som er vist ved det representative havnekart i fig. 1. I fig. 1 er det skjematisk vist en kystlinje 1 som avgrenser landområdene (skravert) til hoyre for det åpne farvannet 2 og som viser et typisk havneinnlop separasjonsledsystem 3 som forloper langs vei-punktene A til B til C til D med forbindelser til veipunktene E fra B og C, en smal elvemunning eller fjord karakterisert ved en strekning 4 fra veipunktet E til F, og en strekning 5 fra veipunktet F til G. De stiplede sirklene slik som sirkelen 6a og seksjonen av kanalen ved 6e ved de respektive lokasjoner B til G omgir områder som er hasardiose i forskjellige grader og hvor spesielle forsiktighetsforanstaltninger må foretas av skipets kaptein. Ved operasjonen anvendes et bilde på apparatet til å forutsi når fartoyer vil motes når de beveger seg innenfor de etablerte naviga-sjonskanaler, slik som de som er tilknyttet strekningene 4 og 5 eller separasjonsledsystemet 3. Fartoyene som seiler gjennom elvemunningen eller fjorden antas å holde seg i en foreskrevet kanal eller annet foreskrevet område slik som 21 eller 22, hvor sistnevnte er adskilt av en separasjonsled 23. Som et resultat er retningen av leden eller strekningen eller kursen som fartoyet faktisk styrer, ikke direkte relevant og det er kun fartoyets bevegelse gjennom systemet som en funksjon av tiden som er viktig ved en losning av konf1iktproblernet.
En representativt plassert overvåkningsradar 56 kan rapportere at valgt innkommende fartoy nærmer seg langs en vektor 7 hvilken antas å være en rett linje med en hastighet r knop, fra hvilke data fartoyets ankomsttid ved vei-punktet D og således ved punktene C og E kan bestemmes. En datamaskin 55 (fig. 8) som er tilknyttet overvåkning sradar en 56 og som beregner tilnærmingstiden for fartoyer som folges vil overvåke alle aktuelle endringer i kurs og hastighet for det valgte fartoy, slik det vil bli forklart i forbindelse med fig. 3 til 8. Når fartoyet er ankommet vei-punktet E vil det passere gjennom strekningen 4 mellom vei-punktene E og F med en hastighet r (E_F) og vil passere gjennom strekningen 5 mellom vei-
punktene F og G med en hastighet angitt som f... Fartøyet
(F-G;
kan så forlate den overvåkede del av elvemunningen eller fjorden ved vei-punktet G.
Som et resultat av retnings-invariant,kan elvemunningen eller fjorden vises skjematisk ved en representasjon av rette linjesegmenter, slik som angitt i fig. 2. Distansene slik som R, R»„ og „ >. er vist med store bokstaver for å angi at de fortrinnsvis er i skalamil. Likeledes angir R og T henholdsvis skalahastighet og tid.
Etter som hensikten ved konSiktbedommelse-bildet er å forutsi fremtidige hendelser, er det nodvendig for operatoren av overvåk-ningssystemet på land å bestemme den tilsiktede handling for det valgte innkomne fartoy ved telefoni eller ved hjelp av automatiske midler, slik som et sekundært radarsystem. Når man således har bestemt strekningene og foreslåtte hastigheter som skal anvendes av det valgte fartoyet kan overvåkningssystem-operatoren fore disse data inn i datamaskinen 55 ved å anvende et vanlig tastaturinst-rument 65, som vist i fig. 8. Datamaskinen 55 vil så administrere dataene for presentasjon på bildeindikatoren 45 for konfliktbe-dommelse. Som vist i fig. 3 er bildeindikatoren 45 forsynt med et utbyttbart kort 16 med en kopi av elvemunningen eller fjorden skjematisk således at det er representativt f.eks. for delen E
til G av veien som er indikert i fig. 2 ved pilen 8. Plassert under henvisningstallet 8 i fig. 3 er et katodestråleror-bilde 9 på fremvisningsindikatoren 45. Bildet 9 på indikatoren 45 er beregnet til å gi et distanse-tid-diagram. Informasjonen på
kortet 16 kan alternativt tilfores av datamaskinen 55 til katodestråleror-bildet 9 på indikatoren 45.
Langs hver side av bildet er det plassert numeriske tegn for de tilsvarende fremtidige tid-skalaer 10a og 10b i vertikalformasjon.
I eksemplet i fig. 3 er det vist en 1 times periode i 10 trinn på hver 6 skala-minutter. Sentrert i hoyde langs forlengelsene av NÅ-tidlinjen 11 ved toppen av et rutenett 47 av bildet 9 er vist to utlesninger 12a og 12b fra en digital hovedklokke 67
(fig. 8). En 24 timers tidsskala blir fortrinnsvis anvendt. I eksempelet er tiden som er vist kl. 1016 (dvs. 16 min. over kl. 10). Tidsutlesningene 12a og 12b er merket NÅ for således å minne ope-
ratøren kontinuerlig om at disse utlesninger viser nuværende tid. Ved bunnendene av tidsskalaen 10a og 10b er det to ytterligere tidsutlesninger 12c og 12d. Disse viser tiden 1 time fremover og i eksempelet viser de kl. 1116.
Over hver av NÅ-tidsutlesningene 12a og 12b er det ved 13a og 13b angitt forkortelsene KURS NO. som står for kursnummer. Disse forkortelser angir at tallene som plasseres av datamaskinen 55 akkurat over NÅ-linjen 11 identifiserer starten for de separate kurser som foretas av fartøyene i bildet. Likeledes vil det over de vertikale tomrom på hver side av rutenettet 47 finnes inskripsjonen KURS NO. ved 13c og 13d som angir at de datamaskingenererte tall i nevnte vertikale rom også identifiserer de gjenværende fartøy-kurser. I fig. 3 er vist 4 kurser identifisert med kursnumrene 33, 34, 35 og 36. Gjentagelse eller delbildehastigheten for disse kurser og alle alfa-numeriske tegn og andre linjesegmenter plassert på bildet av datamaskinen 55 er over flimre hastigheten og 30 delbilder pr. sekund kan antas å være representativt. Akkurat over inskripsjonene KURS NO. ved 13a og 13b på hver side av bil-derutenettet 47 finnes ordene NAUT. MIL ved 14a og 14b som står for nautiske mil f.eks. Disse inskripsjoner angir at de horisontale rekker av tall i de horisontale skalaer 15 er i skala-nautiske mil f.eks. Under de horisontale skalaene 15 er bilde-rutenettet 47. Datamaskinen 55 kan danne rutenettet 47 ved å bevirke et vertikalt linjesegment slik som en linje 17 til å bli trukket på en hovedsaklig vanlig måte under hver av de angitte mil eller distansemerkene som er nummerert i skalaen 15. Den vil på tilsvarende måte fullfore rutenettet 47 ved å bevirke et horisontalt linjesegment slik som en linje 18 til å bli trukket mellom hvert par av tall i skalaene 10a og lob for fremtidig tid.
Datamaskinen 55 fullforer så det forberedte bildet ved å tilfoye, slik som det er inntastet av operatoren på tastaturet 65, vertikale linjer 19a, 19b og 19c f.eks. under NAUT MIL -indekstallene 0, 5 og 13, hvilke tall korresponderer med vei-punktene E,F og G
på den skjematiske fremstilling av elvemunningen eller fjorden.
Det er nu blitt beskrevet de forberedende aktiviteter for å sette opp bildet, hvilket selvfolgelig kan nesten øyeblikkelig fullfores når terminalen slås på eller omkobles til et annet område. Kurs-forutsigelsesfasen vil nu bli beskrevet.
Med hensyn til kursforutsigelsesfasen vil den stiplede eller på annen måte kodede kurslinjen 136 i fig. 3 forst bli beskrevet.
Det faktum at kurslinjen 136 er stiplet eller på annen måte fremhevet,overforer til havnkontrollsystem-operatoren at et visst fartoy som ennu ikke er blitt oppfanget av overvåkningsradaren 56 har til hensikt å komme inn i systemet ved veipunktet G f.eks. ved kl. 1040 og ha til hensikt å passere gjennom elvemunningen eller fjorden fra veipunktet G til F til E til det åpne farvann med en fart på 15 knop. Når disse data er inntastet ved å trykke ned INNFORINGSTASTEN på tastaturet 65,vil dette bevirke datamaskinen 55 til å tegne den stiplede kurslinjen som angir dataene, slik som vist ved henvisningstallet 136. Den vil innfore fartoyets hastighet (i dette tilfellet 15 knop) en gang i hver forskjellig strekning til hoyre for kurslinjen. Ettersom kurslinjen 136 tégnes om igjen under avsdknings-del-bildet,avbildet i fig. 3, vil datamaskinen 55 bevirke linjen til å bevege seg oppad parallell med seg selv slik at den alltid vil starte ved kl. 1040. I eksempelet som er vist i fig. 3 vil man se at hastighetssymbolet 15 er trykket akkurat under den stiplede kurslinjen 136 ved punktene 57a og 57b.
Når det innkomne fartoy oppfanges og puttes inn i kurs av overvåkningsradaren 56, vil prikkene eller andre utmerkende elementer i linjen 136 gå over i en hel linje, hvilket indikerer at det innkomne fartoy er blitt oppfanget av radaren og folges. Et folge-mens-avsok -undersystem 60 vil kontinuerlig tilfore fartoyets nuværende posisjon og målte hastighet til datamaskinen 55 og datamaskinen vil anvende disse målte verdier for alle påfolgende for-utsigelser, hvor det klart adskilles mellom faktiske og forutsagte bevegelser. Ettersom radaren 56 kan oppfange skipet med kursnummer 36 før skipet når veipunktet G, kan den heltrukne linjen 136 begynne til høyre for veipunktet G.
I fig. 3 er kursnummeret 35 som er representert av en hel linje
135 en representasjon av et fratøy som nærmer seg elvemunningen eller fjorden fra det åpne farvannet og som er blitt oppfanget av radaren 56 og følges av systemet. Det blé oppfanget av rada-
ren ved tidspunktet kl. 1016 og vil gå inn i den viste del av elvemunningen eller fjorden ved veipunktet E kl. 1040 og vil fortsette opp elvemunningen eller fjorden med en hastighet på 5 knop. Kursnummeret 33 representerer ved kurslinjen 133 er fartøy som føl-
ges av systemet og som er nå ved tidspunktet kl 1016 en mil fra veipunktet E mot veipunktet F. Det som gikk inn i systemet ved veipunktet ca. 4 min. tidligerer, kl. 1012. Datamaskinen 55 er blitt informert ved operasjon av tastaturet 65 at dette fartøy vil passere gjennom elvemunningen eller fjorden fra veipunktene E til F med en hastighet på 15 knop. Kurslinjen 134 representerer et fartoy som har kursnummer 3 4 og som kom inn i elvemunningen eller fjorden ca. 8 min. tidligere ved tidspunktet kl. 1008
og som vil passere gjennom elvemunningen eller fjorden fra vei-punktene G til F til E mot det åpne farvann med en hastighet på 10 knop. Dette mål folges og folg-mens-avsok -undersystemet 60 har bekreftet fartoyets hastighet. Studering av fig. 3 vil vise at alle 4 av overkrysningene av kurslinjene 133, 134, 135 og 136 er onskelig fjernt fra de vertikale referanselinjene 19a, 19b og 19c og er derfor fjernt fra de hasardiose områder for vei-punktene E, F og G som beskrevet allerede med hensyn til fig. 1. Overkrysningene vil i et hvert henseende representere moter av samarbeidende fartoyer og, slik som angitt ovenfor, bor unngås i de hasardiose områder. Med andre ord anvendes bildet 9 på riktig måte når alle overkrysninger unngår nærheten av de vertikale linjer 19a, 19b, 19c.
Studering vil vise at visse ligninger kan anvendes for å tegne kurslinjene 133, 134, 135, 136 ved hjelp av elektroniske midler i form av en linjesymbolgenerator 59 (fig. 8). F.eks. er distansen i skala-mil som beholdes av et fartøy som passerer fra vei-punktet E mot veip-punktet F R^E_p^ og, når man bemerker at origo for koordinatene er i det øvre venstre hjørnet av rutenettet 47, med tidsskalaen i den negative ordinatretningen, dvs. verdiene av T er negative, er ligningene som beskriver den fremtidige kurs: hvor T ^ 0, og hvor
er målhastigheten mellom vei-punktene E og F i nautiske mil pr. min. R ^E_p j sr videre målposisjonen i skalamil som har dimensjonene nautiske mil pr. tomme, R, . er målposisjonen på
\£j r ; O
NÅ eller tid To~linje, T er skalatid som har dimensjonen min. pr. tomme, og TQ er nå skalatiden. Innføring av ligning (2) i ligning (1) gir:
T -forskyvning av kurslinjen 135 ville være -18 min. Forskyvningen R(E_p)0 f°r kurslinjen 133 er 1 mil og 10 mil for kurslinjen 134. For et mål som beveger seg i den motsatte retning som fra vei-punktet F til E slik det kan representeres av kurslinjen 134 ville gi ligningen:
Disse ligninger håndterer forutsigelsene i skalamil og skalatid. Imidlertid vil man forstå at fysisk representerer de handlingen med å tegne rette linje-segmenter i rektangulære koordinater hvis x-akse er merket R i skalamil og hvis ^-akse er merket -T med en skalatid i min. For å være nyttige må de ovenfornevnte ligninger være henfort til den reelle verden i reell tid. Dette kan gjores f.eks. ved å justere verdien av R-akse-forskyvningen <R>(E-F)o som en fun^sj°n av reell tid.
Oppmerksomheten skal nu henledes på kurslinjen 136 i fig. 3. I dette tilfellet beordres datamaskinen 55 av overvåknings-systemoperatoren til å starte en kurs ved punktet (11,5, 1038/, hvor R = 11,5 plasserer innforingssiden av forsiktighetsområdet som omgir vei-punktet G, med en hellning for R = -g^. Ved å anvende disse data vil datamaskinen 55 beregne punktet (R, -1116), hvilket er hvor kurslinjen vil krysse den nedre kant av rutenettet 47. Den vil så instruere linjesymbol-generatoren 59 i fig. 8 til å tegne en stiplet linje fra punktet (11,5, -1038)til punktet (R, 1116). Datamaskinen må så beregne hvor langt den skal bevege kurslinjen 136, i dette tilfellet mot venstre, ved det neste gjentagelsestidspunkt eller ved et visst valgt antall n gjentagelsestids-punkter senere. For å gjore dette gjor datamaskinen bruk av ligning (5):
Faktoren FR er linjegjentagelses-hastigheten i avsokninger pr. min. Hvis kurslinjen 136 skal beveges eller gjentas på hvert delebilde, vil FR være lik del bilde-hastigheten for bildet i delbilder pr. min. I ligning (5) er N skalafaktoren i tommer, og fa- nG) er differansen mellom den eksisterende delbildetelling n og tellingen n0 da fartoyet som er representert av kurslinjen 136 gikk inn i systemet.
Tegnet for RQ er positivt når det fartoyet skal bevege seg mot hoyre og negativt når det skal bevege seg mot venstre. Med andre ord: og er numerisk hvor W er bredden av bildet i skala-nautiske mil. For å fortsette med eksempelet for kurslinjen 136 i fig. 3,vil datamaskinen 55 forst bestemme om det er en verdi som ikke er null for T0. Hvis dette er tilfelle (i dette eksempel -24 min.) vil datamaskinen redusere TQ med kurslinje-gjentagelseperioden TR fra TQ for å få en ny T . Her er:
Reell-tid-digitalklokken 67 vil altså ha gått frem i samme grad under denne periode. Datamaskinen 55 vil derefter beregne punktene (11,5, - (T-TR) ) og (R, - (T+TR) ) og den vil ved neste kurslinje-gjentagelsestidspunkt instruere linjesymbol-generatoren 59 til å tegne på ny linjen 136 mellom disse punkter. Resultatet er å bevege linjen 136 opp på bildeflaten mens linjen utstrekkes i dette eksempel fra (11,5, - T o ) til (R, 1116 +T tD\), hvor (R, 1116 +TR) er punktet ved hvilket kurslinjen 136 forlater den nedre kant av rutenettet 47. Datamaskinen 55 vil forst grans-ke verdien av R for å se hvorvidt, i dette tilfellet, et fartoy som beveger seg mot venstre, R er blitt lik <R>(u<-r>[<>>QAjjQ)' ^vor ut-gangsverdien for vei-punktet ved hvilket fartoyet forlater den fremviste del av elvemunningen eller fjorden. I dette eksempel for kurslinjen 136 er nevnte verdi -0,5 mil. Når verdien av R når -0,5 vil datamaskinen 55 lagre tidspunktet og beregne DT = t + 60 - T0, hvor t er den eksisterende reelle tid.
Ved påfolgende kurslinjegjentagelses-perioder beregner datamaskinen 55 det venstre punktet ved (R, (-t + TD)) , hvor t er den eksisterende reelle tid. Resultatet vil være for linjen (hvilken i eksempelet for kurslinjen 136 nå forloper fra R = -0,5
til R = 11,5 eller over disse), og beveger seg opp på bildet.
Når datamaskinen 55 kontrollerer hver gang for å se om R har
nådd f.eks. -0,5 eller den verdi som representerer utgangsgrensen ved vei-punktet det dreier seg om, må den også kontrollere hvorvidt T o har nådd null. Hvis T ohar nådd null vil datamaskinen
55 beregne for "hvert etterfolgende linjegjentagelsestidspunkt tidspunktet (RQ, O) ved å anvende ligning (5) og ved å anvende ligningene (3) eller (4) slik som det måtte passe, vil datamaskinen beregne den andre enden av kurslinjen ved å anvende (r, -
(t + 60)) hvis linjen passerer utad gjennom den ene eller den andre vertikale side av rutenettet 47. Resultatet vil være å bevege kurslinjen 136 mot venstre eller hoyre avhengig av hvilken vei fartoyet beveger seg. Dette er mot venstre i eksempelet for kurslinjen 136. En slik operasjon fortsettes inntil RQ er lik posisjonen for den riktige kant for vei-punktet ved hvilken målet forlater del av elvemunningen eller fjorden. Når dette inntreffer vil det fulgte fartoyet bli stroket av bildet 9.
Ved et visst tidspunkt under den ovenfor angitte prosess kan målfartoyet som representeres av kursnummeret 36 i eksempelet komme inn i radarområdet. Hvis hele systemet anvender manuell målakvisisjon i folg-mens-avsok -undersystemet 60, vil operatoren, ved å operere tastaturet 65 henfore kursnummeret som brukes, 36 i dette eksempel, til målet som skal oppfanges av folg-mens-avsok -undersystemet 60. I tilfellet for automatisk målakvisisjon vil datamaskinen 55, ved mottagelse av et mål-oppfanget sig-nal fra folg-mens-avsok -undersystemet 60, forst soke i sin fartoy-posisjons-hukommelse for å se hvorvidt, innenfor foreskrevne tole-ranser, den har et ventet mål ved det punktet. Hvis den finner en slik overenstemmeIse vil den tilegne fartoyet et nytt kursnummer. Den endelige fulle ligning for en strekning eller for et antall strekninger som seiles med den samme hastighet er:
hvor:
Ettersom kurslinjen fores over bildet i reell tid vil skjærings-punktet for kurslinjen med NÅ -tidlinjen 11 være målets eksisterende posisjon i elvemunningen eller fjorden. Dette fremheves i fig. 3 ved de store punktene ved kursnumrene 3 3 og 34 hvor kurslinjene 133 og 134 skjærer NÅ-linjen 11. Fra dette vil det fremgå at fartoyet med kurshummer 33 er 1 mil inn i elvemunningen eller fjorden fra vei-punktet E og ha 10 mil igjen for å nå vei-punktet G.
To fremgangamåter er tilgjengelige for å sette opp begynnelses-tilstandene ved plottingen av hvert fartoy. En fremgangsmåte er blitt fremhevet ovenfor i forbindelse med mål 36 slik det ble representert av den stiplede kurslinjen 136. Inntil målet oppfanges av radaren 56 er tidsforskyvningen ganske enkelt som annon-sert. Når målet oppfanges, forut for å gå inn i kanalen ved vei-punktet G, beregner datamaskinen 55 ankomsttiden fra de målte og lagrede rekkevidde-og rekkeviddehastighets-data og anvender det som forskyvning. En hver viktig forskjell mellom den annonserte og den målte hastighet vil bli formidlet til skipets kaptein.
En sekundær fordel ved fremgangsmåten er at det skjer en kali-brering av skipets logg hver gang et fartoy går inn i systemet.
I det andre tilfellet hvor skipet går inn fra det åpne farvann,
er operasjonen den samme som i sistnevnte del av det ovenfor angitte tilfellet. I dette andre tilfellet er annonseringen og den automatiske oppfangning av radaren 56 stort sett samtidig,
slik at de målte data anvendes til å beregne ankomsttid-forskyvning. Den prinsipale bruk av radio-overfort annonsering av skipets in-
tensjoner er å informere overvåkningssystemoperatøren om skipets planlagte rute og bestemmelsessted for innforing i datamaskinen 55 via tastaturet 65. En slik fremgangsmåte er nodvendig i et flerrutesystem. Hvis det er. spesielle hastighetskrav eller andre regler i forskjellige utstrekninger i systemet vil disse bli tatt hensyn til ved forutsigelsen av den fremtidige målposi-sjon. Når skipet ankommer ved disse strekninger vil forutsigelsene som er basert på målte data bekrefte at fartoyet folger ethvert slikt krav.
Med det foregående i baktanke vil tilfellet for to skip i en konfliktsituasjon nu bli beskrevet i forbindelse med fig. 4. Her gikk et skip angitt med kursnummeret 97 inn i elvemunningen eller fjorden ved vei-punktetE 12 min. tidligere enn tidspunktet NÅ
og segler mot vei-punktet G med en hastighet av 10 knop. Et skip angitt med kursnummeret 99 ventes å gå inn i vei-punktet G kl. 2136, ca. 6 min. fra tidspunktet NÅ og vil passere gjennom elvemunningen eller fjorden mot vei-punktet G med en hastighet av 15 knop. Disse skip vil passere på et hensiktsmessig sted ca. 1 1/4 mil fra vei-punktet F mot vei-punktet G kl. 2159. Ved det eksisterende tidspunkt (kl. 2130) fremkommer skipet som har kursnummeret 98 ved vei-punktet E og seiler med en hastighet av 19 knop mot vei-punktet F.
Disse hendelser er vist ved hjelp av en kurslinje 198. Hvis man folger skipets kurslinje 198 inn i det fremtidige vil man se at den skjærer det andre skipets kurslinje 197 kl. 2148 ved veipunktet F hvilken situasjon (på grunn av at veipunktet F er en blind-kurve) bor unngås. Storrelsene av disse forsiktighetsområder defineres vanligvis av sirkler med fast radius for områder i hvilke fartoyer har plass til å manovrere eller som en fast distanse på hver side av et vei-punkt slik som vist for vei-punktet F i fig. 1.
I et datamaskin-assistert system slik som i den foreliggende oppfinnelse er det mulig å gi avkall på de vanlige forsiktighetsområder av fast storrelse og la datamaskinen beregne en spesiell separasjonsavstand for et fartoy som går inn i et forsiktighetsområde i proporsjon med den antatte stoppedistanse. Denne verdi kan beregnes med tilstrekkelig noyaktighet for det tiltenkte formål ved hjelp av en formel som tar i betraktning hvert fartoys storrelse og hastighet. En tilsvarende beregning kan foretas for minimum klaringstid. Et fartøy bør ikke gå inn i et forsiktighetsområde før en viss angitt klaringstid etter et annet fartøy har klarert området, med mindre, slik det er vist i fig. 1 det finnes separasjonsleder. Med separasjonsleder trenger kun skip som krysser forlengelsen av separasjonsløpet å observere klaringstidene.
I tilfellet for eksemplene som er vist i fig. 4 antas en separa-sjonsdistanse på 1 0,5 mil og en tid på 1 3 min. og være typisk. Som et resultat av dette når, og kun når to skip er i konflikt,
slik det er tilfellet for skipene i fig. 4 som har kursnumrene
98 og 97, tilveiebringer datamaskinen 55 en grense som definerer et område eller region som kan være firkantet eller kan ha andre former, hvor grensen fremkommer ved representasjonen av vei-punktet (eller punktene) hvor en konfliktsituasjon forutsies. Fortrinnsvis er den fremviste grense en sikkerhetsregion i form av et parallellogram med to av dets sider parallelle med skipets kurs og to sider vertikale med hensyn til rutenettet 47. Når man kjenner skalatids-aksen og distanse-lang-kursdimmensjonene vil datamaskinen kontinuerlig beregne alle parallellogram-regionene for hvert fremvist forsiktighetsområde og kontrollere disse for overlapping. Den vil ikke instruere linjesymbol-generatoren 59 til å tegne disse for den har funnet en overlapping som selvfolgelig indikerer en av skipets kaptein foretatte overtredelse av den etablerte regel. Når datamaskinen 55 har funnet en eller flere overlappinger blant de fremviste forsiktighetsområder ved et gitt vei-punkt instruerer den linjesymbolgeneratoren 59 til å fremvise alle de forsiktighets-parallellogram-områder som er i overlappet forhold og bevirke en alarm til å bli operert. På denne måte vil forestående konflikter fremtvinges til overvåknings-operatorens oppmerksomhet.
En representativ måte ved hvilken forsiktighetsparallellogram-områdene kan fremvises vil nu bli beskrevet i forbindelse med fig. 4a hvor man vil se at ethvert slikt parallellogram har en lengde Lp langs foroverretningen for fartoyets bevegelse og en lengde LA i den motsatte eller akterretningen. Det fremviste forsiktighetsområdet vil ha en bredde på 2T^. Verdien Lp/LA og TTwT er enten faste konstante verdier for angjeldende havn eller må avtales mellom skipets kaptein og havnovervåknings-operatoren i henhold til fartoyets storrelse og manovreringsdyktighet.
I fig. 4a er et fartøy lokalisert ved et punkt 85 på en linje 86 og i sin eksisterende lokasjon definert ved
Ligning (9) er et generelt uttrykk slik at i det foreliggende tilfellet kan man vilkårlig la RQ være lik null for således å gjore TQ til punktet hvor linjen 86 krysser T-aksen og RQ kan sees bort fra. Den ovre grenselinjen 94 i forsiktighetsområdet som skal fremvises er gitt ved og den nedre grenselinjen 95 ved
Begge linjene 94 og 95 forloper fra R - &RA til R + ARp hvor:
og, etter som R er hellingen for en målskipkurslinje: ved å omskrive ligning (14):
Innfdring av denne verdi av TA i ligning (12) gir:
Ved å lose denne ligning for^RA får man:
Likeledes, kan Z\RF utledes på tilsvarende måte:
Disse verdier avARA og ^Rp v—, anvendes for formål som skal forklares.
Man vil lett se at datamaskinen 55 kan lagre disse data og anvende disse ved intern kommando eller annen kommando for å tegne de parallelle linjene 94 og 95.
De vertikale endelinjene 96 og 97 for de viste parallellogram-forsiktighetsområdene passerer gjennom de respektive punkter
på et skips kurslinje. Endelinjen 96 forloper fra Punktet 98 på linjen 95 bestemmes av
Endelinjen 97 forloper fra T^-T^ til TA+TW hvor punktet 99 defineres av
Datamaskinen 55 er lett programmerbar til å anvende ligningene (15) og (16) for å instruere linjesymbol-generatoren 59 til å tegne de vertikale endelinjene 96 og 97 i det viste forsiktighetsområdet, for således å fullfore dets grenser når trinnet kommanderes.
Skulle det være en endring i R under intervallet som begrenses av R -/\RA og R +</\RF foretas beregningene ved den opprinnelige verdi av R ved hvilken R endrer seg, og blir så foretatt med den nye verdien av R.
Enhver konfliktsituasjon som observeres av datamaskinen 55 anvender data som er generert og lagret fra ligningene (9) til (16) . F.eks. kan oppmerksomhet gis til et fartoy som seiler mot hoyre ved punktet 85 på linjen 86 som vist i fig. 4b. Den eksisterende posisjon av fartoyet er:
Den fremre forlengelse 87 av fartoyets forsiktighetsområde er lokalisert ved Hver gang som bildet 9 oppdateres utspører datamaskinen 55 sin hukommelse for. å bestemme hvorvidt verdien av Rj.35 ligger mellom et par vei-punkter hvis sikkerhets .eller forsiktighetssoner vil ha sider nærmere fartoyet når vist med verdiene av R lik eller storre enn Rpg^ Tar man i betraktning at et vei-punkt med et korresponderende forsiktighetsområde definert delvis av linjen 85, har R = R^p-^ i fig. 4b og har linjen 90 med R = Rwp2' vil datamaskinen 55 her bestemme hvorvidt
Hvis datamaskinen 55 finner at R^-^ er lik eller storre, lagrer datamaskinen 55 denne observasjonen, idet den fortsetter å søke i sin hukommelse for tilsvarende inntrengninger av andre fartoyer for samme vei-punkt. En slik inntrengning er angitt for et fartoy ved punktet 99' hvis fremtidige forlengelse 100 faller ved R^oq Når en slik tilstand hersker,aktiverer datamaskinen 55 en hensiktsmessig alarm og bevirker de to riktige parallellogram-forsiktighetsområdene til å bli vist. Datamaskinen 55 soker også kontinuerlig i sin hukommelse for alle vei-punkter foran for å bestemme hvorvidt akterenden av det forste fartoyets forsiktighetsområde, f.eks. Ra85 ved punktet 99 faller innenfor forsiktighetsområdet
som er definert av Wp^ og W „. Ettersom f orsiktighetsområdet
når det vises alltid er bredere enn det lengste viste forsiktighetsområdet, vil tilfellet med hensyn til forbipassering mellom to skip være tatt i betraktning. På grunn av at datamaskinen 55 kontrollerer alle fartoyer og alle veipunkter ved hvert gjentagelsestidspunkt; blir alle konflikter øyeblikkelig lokalisert og indikert på den foregående måte.
I eksempelet for fartoyene med kursnummer 98 og også 97 i fig. 7
er det forutsagt av datamaskinen 55 at skipet med kursnummer 98
vil iverksette den forbudte passasje av skipet med kursnummer 99 ved svingen ved vei-punktet F. Folgelig genererer datamaskinen 55 de heltrukne linje-parallellogram-forsiktighets-områdene 29 og
30 langs den vertikale linjen 19b som korresponderer med vei-punktet F. En forste tanke hos havn-overvåknings-operatoren kan være å redusere hastigheten for skipet med kursnummer 98 slik at det går inn i forsiktighetsområdet ved vei-punktet F 6 min. etter skipet som er representert av kursnummeret 97. Ved å operere tastaturet 65 innforer operatoren disse data i datamaskinen 55
som så bevirker visning av den nye eller forsokskursen og beregner den nodvendige hastighet. Når operatoren gjor dette, vil en ny stiplet kurs 198a med et 12 knop-hastighetssymbol fremkomme. Selv om kurslinjen 198a går klar av kurslinjen 197 på en akseptabelmåte vil granskning av den fremtidige forlengelse forbi vei-punktet F vise at fartoyet som korresponderer med kursnummer 98 vil nå mote det fartoy som korresponderer med kursnummer 99 (kurslinje 199) akkurat idet fartoyet går inn i bildet av forsiktighetsområdet for vei-punktet F, slik at operatoren ville ha gjort situasjonen verre istedet for bedre. Datamaskinen 55 vil selvfølgelig ha satt opp de stiplede parallellogram-forsiktighetsområder som vist ved 31 og 32 for visning og vil ha aktivert en alarm.
Som et andre forsok kan overvåkningssystem-operatoren be om en forsokskurs som vil kreve at fartoyet med kursnummer 98 vil gå inn i forsiktighetsområdet ved vei-punktet F 6 min. etter at fartoyet med kursnummeret 99 har klarert ut av vei-punktet F. Datamaskinen vil så bevirke kurslinjen 198b til å bli satt opp med en nodvendig hastighet på 7 knop som indikert. Bildet viser fartoyene som passerer iden rette seksjonen ca. 1 mil mot vei-punktet E fra F. Så snart som fartoyet med kursnummer 98 er vel klart av fartoyet med kursnummer 99,kan fartoyet med kursnummer 99 gå tilbake til sin opprinnelige 19 knop-hastighet. I fig. 4
er dette vist å inntreffe ved veipunktet F. Etter som kurslinjen 199 og kurslinjen 198b nå er klar av krysningene ved den vertikale linjen 19b/vises parallellogram-forsiktighets-områdene 31, 32 for vei-punktet F ikke lenger. Når man tar i betraktning tiden som fartoyet med kursnummer 98 ville ha klarert vei-punktet F hvis dets passering ikke var blitt avbrutt, er ca. 24 min. blitt mistet.
En foretrukket måte å lose konflikten mellom dé to fartøyer som ta per mindre i tid, er vist i fig. 5. Hastigheten for kursnummeret 98 vil bli redusert til 12 knop som i det forste forsok i fig. 4. Overvåknings-operatoren vil be om en forsokshastighet for å redusere hastigheten for fartoyet med kursnummer 99 til en hastighet slik at det vil mote fartoyet med kursnummer 98 f.eks. en mil fra vei-punktet F mot vei-punktet G. Denne nye kurslinje 199a viser også at en hastighet på 12 knop bor anvendes. Efter at fartoyene har passert hverandre vil hegge gå tilbake til sine normale hastigheter, slik som vist på bildet 9. Selv om fartoyet med kursnummer 98 har holdt en redusert hastighet, har det tapt kun 7 min. Fartoyet med kursnummer 99 har tapt kun 4 min. Ingen av tapene har betydning i betraktning av ønskeligheten av å oppnå en sikker passering. Fartoyene med kursnummer 98 og 99 kan nå forbipassere på en sikker måte godt innen for strekningen F til G.
Så langt er navigasjon i en enkelt, ikke avgrenet kanal blitt dis-kutert. En mer komplisert utforming med grenkanaler er vist i fig. 6. Enten blir kortet 16 igjen plassert over bildet 9 og nå skjematisk presenterer et riss av navigasjonskanal-banen 8 eller bildet reproduserer de samme data under datamaskin-kontroll som folger valg av bildeområdet foretatt av operatoren, hvilket indikerer delende kanaler ved 27a og 27b. På kortet 16 eller annet bildeområde, hvor linjene B til C og C til E representerer individuelle strekninger, kan de venstre halvdeler av linjene 27a og 27b stiples for å indikere at kanalene til venstre for punktene B og C kan være under separat kontroll av en andre overvåknings-operator som observerer et andre bilde plassert ved siden av det forste. Enden av hver hel linje representerer således et over-rekkelsespunkt i hver kanal ved hvilket operatorene overforer ansvar for overvåkning av sjotrafikk.
Man vil forstå at den skjematiske tegning som plasseres på kortet 16 f.eks. kan være fargekodet eller på annen måte kodet for å lette tydningen med strekningene B til E til F til G i rod farge og strekningene C til E i blå farge. Fartoykurslinjene og visse rutenett-linjer i rutenettet 47 kan også være vist i korresponderende farger. Etter som strekningene B til E og C til E overlapper i rutenettet 47 kan kursene være vanskelige å holde adskilt for operatorene hvis de ikke er kodet. I praksis vil katode-stråleror-bildet fortrinnsvis være kodet og kurslinjene for fartoyene i de ovenfor angitte eksempler på fig. 3, 4 og 5 vil være vist f.eks. med rod farge. Når hvilke som helst to forskjellige fartoyer seiler i forskjellige kanaler kan de motes kun ved krysnings-punktet for disse kanaler. I fig. 6 kan vei-punktet eller over-foring spunktlinjene 20c, 20f og 20g_ være rode, linjen 20d. kan være blå og linjen 20e kan utgjores av segmenter med vekselvis rode og blå farger. I en slik situasjon kan fartoyer i blå kanaler avskjære fartoyer i rode kanaler kun i et forsiktighetsområde rundt vei-punktet E som representert av den doble fargede vertikale linje 20e.
Et ytterligere spesielt problem oppstår i kanaler med delta-forbindelser av den type som innbefatter strekninger B til E og C til F i fig. 1 og er betraktet i forbindelse med fig. 7. Komplisert-heten ved dette bildet oppstår på grunn av at strekningene B til E og C til E ikke har samme lengder slik at E-enden for strekningen B til E og E-enden for strekningen C til E faller på forskjellige steder i den skjematiske fremstilling av elveutlopet eller fjorden som presenteres av kortet 16 eller annet bildeområde. De kan hol-des separat i operatorens eller operatorenes hukommelser ved å benevne vei-punktet etter farge på dens kanal i den skjematiske fremstilling i kortet 16, slik som E rod ved enden av den rode kanalstrekningen B til E og E blå ved enden av den blå kanalstrekningen c til E. Hvis indikatorene i fig. 6 og 7 oppstilles som bilder på motsatte sider av et overforingspunkt,vil man se at de korresponderende strekninger har samme farge i hvert bilde. Ettersom de dekker forskjellige strekninger i elvemunningen eller fjorden vil NÅ-tid - 12a og 12b indikasjonene ikke være de samme. NÅ-tid-indikasjonen i fig. 7 er 45 min. tidligere enn i fig. 6 f.eks. Ved å studere fig. 7 vil man se at et 14 knop-mål som har blå kurs 43 nettopp har passert overrekkelses-punktet og er nå ansvaret hos operatoren tilknyttet bildet i fig. 7. Dette mål har til hensikt, når det passerer gjennom vei-punktet E å dreie til babord for å forlate systemet gjennom den gronne kanalen til D. Som et resultat av dette vil det være representert av en hel linje, forst blå og så gronn. De forskjellige farger eller punktmonstre eller annen form for koding viser at fartoyet tilhorende kursnummeret 78 gikk inn i systemet fra det åpne farvann ved vei-punktet A med en hastighet på 20 knop og har til hensikt å passere gjennom veipunktet B og forbli i den gronne kanalen til vei-punktet C for så å dreie til babord for å forlate systemet gjennom vei-punktet E. Fartoyene med kursnummer 50 og 75 gikk inn i kanalen, f.eks. ved vei —punktet A og fartoyet med kursnummer 50 har til hensikt å gå inn i havnen gjennom den rode kanalen E-rod, mensfartoyet med kursnummeret 75 passerer forbi og venter å forlate systemet ved vei-punktet
D.
Ved instrumentering av datamaskin-losningene på de foregående ligninger 1 til 8 vil man forstå at et stort antall forskjellige vanlige datamaskin-arrangementer kan anvendes i samvirke med et forskjellig antall vanlige datamaskinperifer-elementer for dette formål. Det er klart ved inspeksjon av den foregående analyse at losningen av ligningene som derved genereres kan fullfores ved en hvilken som helst av flere kjente metoder innbefattende anvendelsen av en samvirkende sammenstilling av kjente analoge eller digitale databehandlings- eller beregningskretser. F.eks. innbefatter de tallrike ligninger enkle aritmetiske operasjoner slik som addisjon, subtraksjon, multiplikasjon og divisjon. Flere eksempler på både analoge og digitale beregningselementer er kjent for fullforelse av datamaskinoperasjoner og det er vel kjent at de lett kan kobles sammen i samvirkende forhold for å oppnå 6nskede resultater. Det er videre klart at en vanlig universal digital eller analog datamaskin kan anvendes f or formålet. Det ligger klart innen for fagområdet for programmorer av digitale datamaskiner å behandle ligningene og logikken som er omtalt ovenfor for å skape flyt-diagrammer og å oversette sistnevnte til data-maskinrutiner og subrutiner for losning av slike ligninger sammen med et kompatibelt, datamaskinspråk for behandling av inn-data og instruksjoner til å frembringe utmatninger som er direkte nyttige for anvendelse f.eks. i et standard katodestråleror-bilde.
Fig. 8 representerer en mulig instrumentering. Som tidligere indikert anvender systemet data som fås f.eks. ved hjelp av en overflatesokeradar 56 av den type som i stor grad anvendes som sjoradar ombord på skip og ved landfaste havn-overvåkningsinstalla-sjoner og som gjor nytte av en direktiv asimut-avsokningsantenne 56a. I den foreliggende utforelse kan radarantenne-asimut eller retningsdata og de detekterte målområde-data anvendes til å generere på en vanlig måte en type P eller planposisjon-presentasjon på skjermen av hva som kan være en stort sett vanlig katodestråleror-radar-indikator. Når fremviseren 61 er en P-type fremviser vil alle mål i nærheten av radaren 56 indikert plassert ved posisjonen 66 på skjermen 44 bli periodisk forsterket på skjermen 44. Målfartoyene 42 og 43 representerer to slike mål
ved tilfeldige lokasjoner. Ytterligere mål vil generelt fremkomme på billedskjermen 44 sammen med refleksjoner slik som 41
fra faste hindringer, slik som landformasjoner hvis sådanne er til stede. Varianter av den regulære type P fremviser kan anvendes slik som en forskjovet type P fremviser eller andre. Videre kan en viss ytterligere informasjon slik som stedet for kritiske bunn-konturer som angir naturlige eller oppmudrede kanaler eller stedene for kunstige begrensninger slik som trafikkseparasjonslop,tilfoyes på bildet. Dataene som trengs for å beskrive disse syntetiske deler i bildet kan lagres i hukommelsen i datamaskinen 55 på en vanlig måte for å bli tilfort via ledere 62 og 63 f.eks. til billedindikatoren 45 når en hukommelse utsporres. Andre kjente typer av lagringsteknikker kan anvendes slik som de som anvender katodestråle-lagringsror, over-leggingskart eller såkalte "rear-ported"-katodestråleror.
På denne måte kan trafikkledsgrenser og trafikkledsseparasjonslinjer slik som vist i fig. 1 lett fremvises, så vel som elvekanalunder-vannsgrenser og andre navigasjonsmessige data. Ved observasjon av bildet som tilveiebringes av komponenten 61 kan havn-overvåk-ningsoperatoren lett bestemme hvorvidt fartoyer som passerer gjennom det viste havnområdet på riktig måte folger foreskrevne baner.
Radaren 56 og fremviseren 61 opereres i samvirke med folg-mens-avsok-undersystemet 60. Undersystemet 60, likesom radaren 56 er i og for seg ikke nodvendigvis nytt, ettersom hensiktsmessige anordninger for å utfore dets funksjon er kjent. Folg-mens-avsok -systemer befinner seg i den generelle klasse av kjente anordninger for å folge grupperte eller avbrudte data og den teoretiske basis for slike anordninger er forklart av W.B. Jones og R.I. Hulsizer i paragraf 9 punkt 8 (side 3 78 og påfolgende sider) i Volume 20 av Radiation Laboratory Series: "Electronic Time Measurements". Praktiske former for slike anordninger som enten kan være analoge eller digitale i instrumenterin er beskrevet i U.S. patenter slik som f.eks. numrene 2.849.707, 2.944.253 og 3.064.250.
I henhold til tidligere praksis er slike anordninger slik som den manuelt opererte optiske oppfanger 64 (fig. 8) blitt anvendt for å innfore koordinat-data som karakteriserer et valgt mål som fremkommer på en type-P eller annen katodestråle-indikatorskjerm 44
i lagring i en folg-mens-avsok -anordning slik som undersystemet 60, hvor dets rektangulære eller polarkoordinater kan lagres. Innforing av radarmål-koordinatene kan fullfores ved å plassere
den vanlige lysfolsomme oppfangeren 64 (eller lyspenn eller annen transducer) over stedet for det valgte målbildet. En slik oppfanger-anordning er vist i bruk i U.S. patent nr. 3,182,320.
Ved tidspunktet hvor målbildet så intensiveres,blir en elektrisk puls automatisk overfort via en leder 34 til folg-mens-avsok -undersystemet 60 hvilket også mottar synkronisering og andre signaler via en leder 39 fra radaren 56.
Innforingen av målkoordinater i undersystemet 60 kan skje full-stendig automatisk. Automatisk pålåsning^på den vanlige måte av undersystemet 60 overfor signalene som mottas direkte via lederen 39 fra mottageren i radaren 56 ved tidspunktet som antennen 56a så sveiper forbi det valgte målet, vil automatisk korrigere de lagrede posisjonsmessige data for det valgte målet efter dets opprinnelige innforing inntil operasjonen manuelt nedkobles. Såle-
des kan f.eks. koordinatene x og y og hastighetene x og j lagres
for et hvilket som helst slikt mål. Innfor, ng av et nytt mål genererer et andre sett av x* 2» x og y data for lagring innen for folg-mens-avsok -undersystemet 60 for det nylig valgte mål. Slike lagrede x, Y. t 25 0<3 Y. data kan lagres på denne måte for et flertall inntrengende fartoyer for tilforsel, ved behov, f.eks. på en automatisk tidsdelt basis, via lederne 38 til datamaskinen 55. ;Som tidligere anmerket kan undersystemet 60 enten være av analog eller digital natur og kan påtrykkes hvis onskelig, på vanlig måte av hensiktsmessig analog til digital eller digital til analoge omformere som grensesnitt-elementer mellom forskjellige kom-ponenter i systemet slik som undersystemet 60 og datamaskinen 55. Man vil forstå at folg-mens-avsok -undersystemet 60 faktisk er ;en slags datamaskin-anordning i seg selv, hvilken utforer aritmetiske funksjoner slik som differensiering og lagring av data. Man vil derfor forstå at dens funksjon kan utfores enten i en adskilt enhet, slik som i det separate undersystemet 60, eller at dens aritmetiske operasjoner og lagringsoperasjoner eller andre operasjoner kan utfores i det minste delvis av respektive aritmetiske elementer og lagringselementer som er tilstede i datamaskinen 55. Sistnevnte elementer kan utfore andre systemfunk-sjoner på en konvensjonell måte på en tidsdelings-basis. Datamaskinen kan f.eks. være en kommersielt tilgjengelig UNIVAC 418 digital datamaskin eller lignende. ;I fig. 3 vil man se at datamaskinen 55 har flere beregnings og kontrollfunksjoner å utfore for generering av målkurs-symbolene på indikatoren 45 i fig. 8. Det vil nå bli ytterligere demon-strert hvorledes systemet er konstruert og hvorledes det opererer til å generere målkurslinjene 133, 134, 135 og 136 som vist i fig. 3. Man vil forstå at de lagrede x og % koordinater for de forskjellige målfartoyene er lett tilgjengelige i folg-mens-avsok-undersystemet 60. Ettersom bevegelsene av de overvåkede skip er relativt små sammenlignet med hastigheten for selv de enkleste av datamaskiner, vil man se at det ikke er nodvendig å beregne alle dataene i reell tid. Folgelig kan trussel eller risikodata hensiktsmessig lagres i hukommelsen i datamaskinen 55 og oppdateres kun periodisk ved hjelp av folg-mens-avsok -undersystemet 60. Således vil det normalt kun være små endringer i x og y koordinatdata og derfor normalt kun små forskjeller mellom de aktuelle x og y koordinater for et hvert overvåket skip og de korresponderende lagrede x og j koordinater som utledes av datamaskinen fra folg-mens-avsok -undersystemet 60. Man vil også forstå at flertallet av symboler slik som de som danner målkurslinjene 133, 13 4, 13 5 og 136 i fig. 3 lett kan genereres på en tidsdelings- ;eller multipleksingsbasis ved å anvende enkle tidsdelingsteknikker som er velkjent innenfor teknikken av analoge og digitale datamaskiner. På samme måte kan linjene for å angi grensene av de viste forsiktighetsområder lett dannes på bildet 9. ;Fra apparatet for generering av en rmålkurslinje slik som kurslinjen 133,er det klart at R og T koordinatene for punktet 37 i fig. 3 i alt vesentlig representerer stedet for et spesielt målfartoy. Koordinatene benevnes i form av parametre R og T, ;men disse er ganske enkelt de analoge representasjoner av skipets sanne x og y koordinater. Man vil forstå at diskusjonen av ko-ordinatkarakteristikken for andre elementer av kurslinje-symbolet 133 kunne like gjerne diskuteres på samme måte i polarkoordinater. ;Datamaskinen 55 synkroniseres av hva som kan være en selvstendig tids-styringsklokke som også dominerer de resterende elementer i systemet og indikert som reell-tids-digital-klokke 67. Således representerer klokken 67 en hovedsystem-reelltid-klokke som bestemmer tidsstyringen av datamaskinen 55 ved hjelp av signalene som sendes til denne via den elektriske leder 48. Som man vil se overforer klokken 67 signaler via lederne 73, 81 og 82 for synkronisering henholdsvis av bildet 9, linjesymbolgeneratoren 59.. ;og den alfanumeriske symbolgeneratoren 58. I hva som folger vil man se at klokken 67 er basistidsstyreren eller klokkekontrollen for systemet. ;Det er klart at datamaskinen 55 kan programmeres for således periodisk å utlede fra undersystemet 60 R og T koordinatene for punktet 37 i fig. 3 og å påtrykke ved hjelp av velkjente midler koordinat, farge og intensitetsverdier som kontrollsignaler på billedindikatoren 45 via henholdsvis lederne 83, 54 og 84, og således bevirke katodestrålen i fremviseren 9 til å bli øyeblikkelig intensivert for således å danne en lys flekk med en spesiell farge ved punktet 37 i fig. 3. Hvis en spesiell farge beordres av hukommelsen i datamaskinen 55 når den velger eller instrue-res eller på annen måte bevirkes til å velge kursnummeret 33 for visning over punktet 37/vil katodestrålror-skjermen i fremviseren 9 innbefatte fargefosforelementer i kjente anordninger slik at elektronstrålen plasseres til å aktivere f.eks. rode fosforele-menter. Hvis en konvensjonell gjennomtrengningsfosfor anvendes, vil elektronstrålen når den plasseres bli aksellerert ved den spesielle spenning som kreves for å generere den onskede farge. Datamaskinprogrammet vil tilfore de nodvendige defleksjons- og aksellerasjons-kommandoer samtidig i det sistnevnte tilfellet. ;En neste etterfolgende funksjon for datamaskinen 55 er å styre linjesymbol-generatoren 59 ved å tilfore kommandosignaler via lederne 51, 51a som bevirker generatoren 59 til å danne kurslinjen 133 i fig. 3. Slik man vil se fra den foregående analyse skal kurslinjen 133 tegnes fra punktet 37 ±il et forutsagt punkt 35 ved hvilket det korresponderende fartoy som vil forlate bildet 9. I denne hensikt påtrykker datamaskinen 55 sukssessivt via lederne 51, 51a koordinatene for punktene 37 og 3 5 til linjesymbolgeneratoren 59. Koordinatdataene for punktet 35 er selvfolgelig forutsagte data, hvor datamaskinen 55 har anvendt, på ;en vanlig måte, x*Z/2£0<3 X av verdiene for det overvåkede fartoy for å generere de forutsagte koordinater for punktet 35. Kurslinjesymbol-generatoren 59 tilforer så, stort sett oyeblik-kelig etter intensiveringen av punktet 37, komponentsveip-spen-ninger via lederne 71 og 72 for generering av målkurslinjen 133. På samme tid som intensiveringen av punktet 3 7 og målkurslinjen 13 3 inntreffer påtrykker datamaskinen 55 via lederen 54 på fremviseren 9 signalet som bestemmer fargen eller fargene hvis sådanne anvendes, i hvilke punktet 37 og linjen 133 skal vises slik som tidligere. Man vil forstå at et flertall slike punkter og linjer lett kan tegnes under styring av datamaskinen 55 for således å representere kurslinjer for et antall overvåkete fartoyer og for visning av grenser for de viste forsiktighetsområder.
Analoge eller digitale former av apparatet for å utfore funksjonen for kurslinjesymbolgeneratoren 59 er vel kjent. Både i patent-skrifter og annen litteratur finnes det et vesentlig antall be-skrivelser som viser midler for generering av, f.eks. på en katodestråleror-skjerm, en linje med justerbar lengde, hvor man starter ved et hvilket som helst valgt koordinat-.sted på katodestråle-rorskjermen og ender i et hvilket som helst annet valgt koordinat-sted på katodestråleror-skjermen, og som derfor ligger ved en hvilken som helst onsket vinkel med hensyn til det opererende koordinatsystem i bildet.
På lignende måte, ved å tegne på sett av R og T koordinater som
er lagret i dens egen hukommelse,kan datamaskinen 55 lett danne de vertikale og horisontale linjer som utgjor indeks-rutenettet 47 og kan på tilsvarende måte danne referanselinjene 19a, 19b og 19c i fig. 3 f.eks. Linjesegmenter dannes på samme måte ved sukssessiv operasjon, slik at den doble segmentlinjen 198b i fig.
4 lett genereres, såvel som sidene i paraIlellogrammene 29, 30,
31, 32. En enkelt anordning som kan tilpasses for å danne målkurslinjen 133 er angitt f.eks. i U.S. patent nr. 2,406,858.
Fargebilde-systemer,slik som de som anvender gjennomtrengnings-fosforelementer, er også vel kjent, som vist f.eks. i U.S. patent nr. 3-204.143.
Teknikken med å tegne linjer på katodestråleror er en hoyt utviklet teknikk i området av tegnfremvisninger. F. eks. anvender mange slike tegnfremvisnings-kretser symbolgeneratorer i hvilke sleipingen, av katodestrålen i et gjentatt avsokningsmonster ikke anvendes. På den annen side er fremgangsmåten som anvendes i slike alfanumeriske symbolgeneratorer den å samle symbolet ved hjelp av en sammenkobling av sukssessive elektronstrålespor. Generelt begynner hver påfolgende linje ved punktet som bestem-
mes av enden av den direkte foregående linje. Det vil være klart ved tegning av vanlige alfanumeriske symboler at de sukssessive linjer- generelt angis ved vinkler som endrer seg. Det er klart at hver slik elementær linje genereres av apparatet som starter linjen ved et tilfeldig sted . på katodestråleroret og avslutter linjen ved et annet tilfeldig sted. Eksempler på slike systemer finnes i U.S. patent nr. 3-325.802, 3.394.367 og 3.289.195.
Man vil også forstå at et stort antall datamaskinstyrte katode-strålerorfremvisere er kjent som er tilpassbare for anvendelse i den foreliggende oppfinnelse. En slik fremviser er omtalt i U.S. patent nr. 3.519.997. Alternativt kan en anordning tilsvarende den vanlige datamaskinstyrte katodestrålerordata-terminal-fremviser tilpasses for anvendelse i den foreliggende oppfinnelse. I slike kjente anordninger tilveiebringer den sentrale datamaskinen data til terminaldatamaskinen hvilken i sin tur tilveiebringer signaler for generering av alfanumeriske symboler på ka-tode stråleror-skj ermen.
På tilsvarende måte fullfores katodestråleror-bildet 9 indikatoren 45 når datamaskinen 55 automatisk generer alfanumeriske tegn som danner den nautiske milskala 15, fartoykursnummeret slik som 3 3 og 34 i fig. 3, og de forskjellige skiphastighets-betegnelser som tallene 15 ved 57a og 57b i fig. 3.
Hvert slikt symbol tegnes som angitt i det foregående, hvor datamaskinen sender hensiktsmessige ordrer ' til den alfanumeriske generatoren 58 via lederen 50, 52, 53. Koordinatene ved hvilke symbolet skal tegnes bl ir på tilsvarende måte tilfort av datamaskinen 55 på en vanlig måte lederne 74, 75. På samme tid styrer datamaskinen 55 bildeindikatoren 45 via lederen 54 for å Le-stemme fargen som symbolet skal tegnes i og intensivere sporet via lederen 84.

Claims (22)

1. Fremgangsmåte til med hensyn på tiden forutsiende å presentere navigeringskarakteristikker for fartøyer, hvilken fremgangsmåte inneholder forholdsreglene for å danne koordinat- og hastighetskomponentdata for fartøyene med hensyn til avføler-organ med fast stilling, å utnytte koordinat- og hastighetskomponentdata for beregning av den forutsagte ferdselsdistansen for i det minste et første av fartøyene samt å presentere ved beregningen fremtatte data, karakterisert ved at beregningen utføres relativt to farledspunkter i en begrenset, navigeringskanal, av hvilken f arledspunkter i det minste en er karakterisert som en plass, innenfor hvilken det er risikofylt for fartøyer å passere hverandre, ved et forutbestemt, fremtidig tidspunkt, og at i ferdselsdistanse- og tidskoordinater den forhenværende og forutsagte ferdselsdistansen samt tilsvarende, foreliggende og fremtidige tidskoordinater for det første fartøyet presenteres som første og andre tids-avstandspunkter på fremviserorganene.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en første linje dannes mellom de første og andre tids-avstandspunktene på fremviserorganene.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved å danne en første referanselinje på det sted som tilsvarer avstanden langs kanalen for minst et av farledspunktene, hvilken linje strekker seg fra foreliggende tidspunkt i det minste til det fremtidige tidspunktet, hvorved forbindelseslinjen og den første referanselinjen danner en første krysning for forutsigelse av det tidspunkt, ved hvilket det første fartøyet vil være hovedsaklig sentralt, beliggende ved et av farledspunktene.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved å utnytte nevnte koordinat- og hastighetskomponentdata for beregning av den forutsagte ferdselsdistansen for i det minste et andre fartøy langs den begrensede navigeringskanalen med hensyn til farledspunktene ved et andre, fremtidig tidspunkt samt i ferdselsdistanse- og tidskoordinater å presentere den foreliggende og forutsagte ferdselsdistansen og tilsvarende, foreliggende og fremtidige tidskoordinater for det andre far-tøyet som tredje og fjerde, tilsvarende tids-avstandspunkter på fremviserorganene.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved å danne en andre forbindelseslinje mellom de tredje og fjerde tids-avstandspunktene på fremviserorganene for å bringe den andre forbindelseslinjen og den første referanselinjen til å danne en andre krysning for å forutsi det tidspunkt, ved hvilket det andre fartøyet vil være hovedsaklig sentralt beliggende ved nevnte ene farledspunkt, hvorved den uønskede passeringen mellom de første~XDg andre fartøyene forutsies innenfor i det minste et av farledspunktene.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved å danne i det minste en andre, rett referanselinje på fremviserorganet på det sted som tilsvarer avstanden langs kanalen for et andre av farledspunktene, hvilken linje strekker seg fra foreliggende tidspunkt mot det forutbestemte, fremtidige tidspunkt i formål, som er analoge med formålene for den første, rette referanselinjen.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved å beregne og lagre i det minste en første sikkerhets-dimensjon, som representerer i det minste et første forsiktighetsområde, innbefattende den første krysningen.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved å beregne og lagre første og andre sikkerhetsdimensjoner, som representerer første og andre forsiktighetsområder, innbefattende den første respektive den andre krysningen.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved å sammenligne de første og andre lagrede dimensjonenes verdi samt å tilveiebringe et alarmgjensvarsutsignal, hvis verdiene er relatert til hverandre på en forutbestemt måte, for forutsigelse av den uønskede passeringen mellom de første og andre fartøyene innenfor i det minste et av farledspunktene.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved å presentere de første og andre forsiktighetsområdene som gjensvar på alarmgjensvarsutsignalene ved de første og andre krysningene, slik at operatøren kan iåkta dem i overlappende forhold.
11- Navigeringsapparat for med hensyn på tiden forutsiende å presentere navigeringskarakteristikker for fartøyer, hvilket apparat har avfølerorgan (56) med fast stilling for dannelse av koordinat- og hastighetskomponentdata for fartøyene relativt avfølerorganene (56) med fast stilling, beregningsorgan (55) for som gjensvar på nevnte koordinat- og hastighetskomponentdata å beregne den forutsagte ferdseldistanse for i det minste et første av fartøyene samt fremviserorgan (9) for å fremvise fra beregningsorganene oppnådde data, karakterisert ved at beregningsorganene (55) er anordnet for å beregne den forutsagte ferdseldistanse for i det minste det første fartøyet relativt to farledsdistansepunkter (E, F) i en begrenset navigasjonskanal (4), idet i det minste et av farledspunktene befinner seg på en plass, på hvilken det er farlig for fartøyer å passere hverandre, ved et forutbestemt, fremtidig tidspunkt, samt at fremviserorganene (9) er anordnet til i ferdseldistanse og tidskoordinater å fremvise den eksisterende og forutsagte ferdelsedistanse samt de tilsvarende, eksisterende og fremtidige tidskoordinatene for det første fartøyet som første og andre tid-distansepunkter på fremviserorganene(9).
12. Apparat ifølge krav 11,karakterisert ved at beregningsorganene (55) dessuten er anordnet til å tilveiebringe opptrekning av en første forbindelseslinje mellom de første og andre tid-distansepunktene på fremviserorganene (9).
13. Apparat ifølge krav 12, karakterisert ved linjesymbolgeneratororgan (59) for som gjensvar på beregningsorganene (55) å generere den første forbindelseslinjen og generere en første referanselinje for opptrekning på fremviserorganene (9) på det sted som tilsvarer distansen langs kanalen (4) for i det minste et av farledspunktene (E, F) og som strekker seg fra aktuelt tidspunkt i det minste til nevnte fremtidige tidspunkt.
14. Apparat ifølge krav 13, karakterisert ved at beregningsorganene (55) bringer den første forbindelseslinjen og den første referanselinjen til hovedsaklig å danne en første skjæring for å forutsi det tidspunkt, ved hvilket det første fartøyet kommer til å være hovedsaklig beliggende ved nevnte ene farledspunkt (E, F).
15. Apparat ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at avfølerorganene (56) med fast stilling innbefatter asimut-avsøk ende radarorgan (56, 56a) for dannelse av nevnte koordinatdata med hensyn til et fast punkt, mellom fremviserorgan (61) for fremvisning av bilder, som tilsvarer nevnte koordinatdata, omformerorgan (64) for selek-tiv dannelse av elektriske signaler som gjensvar på nevnte bilder, samt organ (55) for som gjensvar på de elektriske signalene automatisk å lagre posisjons- og hastighetsdata, som karakteriserer i det minste et av fartøyene.
16. Apparat ifølge krav 14, karakterisert ved at beregningsorganene (55) dessuten er følsomme for koordinat-og hastighetskomponentdata samt for styreorgan for beregning av den forutsagte ferdselsdistansen for i det minste et andre fartøy langs den begrensede navigeringskanalen (4) m.h.t. farledspunktene (E, F) ved et andre, fremtidig tidspunkt, samt at fremviserorganene (9) dessuten er følsomme for beregningsorganene (55) samt styreorganene for i ferdselsavstands-og tidskoordinater å presentere den foreliggende og forutsagte ferdseldistanse samt tilsvarende foreliggende og fremtidige tidskoordinater for det andre fartøyet, som tredje og fjerde, tilsvarende tids-distansepunkter på fremviserorganene (9).
17. Apparat ifølge krav 16, karakterisert ved at beregningsorganene (55) innbefatter styreorgan, som dessuten bevirker linjesymbolsgeneratororganene (59) til å danne en andre forbindelseslinje mellom nevnte tredje og fjerde tids-distansepunkter på fremviserorganene (9), idet den andre forbindelseslinjen og den første referanselinjen danner en andre krysning for å forutsi det tidspunkt, ved hvilket den andre fartøyet vil være hovedsaklig sentralt beliggende på nevnte ene farledspunkt (E,F).
18. Apparat ifølge krav 17,karakterisert ved at beregningsorganene (55) forårsaker en vesentlig krysning mellom de første og andre forbindelseslinjene samt den første referanselinjen for å forutsi den uønskede passasjen av de første og andre fartøyene innenfor minst et av farledspunktene (E, F).
19. Apparat ifølge krav 17, karakterisert ved at beregningsorganene (55) innbefatter styreorgan for å bringe i det minste en andre, rett ref eranselin je til å trekkes opp på fremviserorganene (9) på det sted som tilsvarer avstanden langs kanalen (4) for et andre farledspunkt (E, F), hvilken linje strekker seg fra foreliggende tidspunkt mot et forutbestemt, fremtidig tidspunkt i formål , som er analoge med formålene for den første, rette referanselinjen.
20. Apparat ifølge krav 17, karakterisert ved at beregningsorganene (55) innbefatter beregnings- og lagrings-organ for beregning og lagring av i det minste en første av første og andre sikkerhets-dimensjoner, som representerer første respektive andre forsiktighetsområder, innbefattende de første og andre krysninger.
21. Apparat ifølge krav 20, karakterisert ved at beregningsorganene (55) innbefatter organ, som er program-mert til å sammenligne de første og andre lagrede dimensjonernes verdier for å tilveiebringe en ett alarm-dannende utsignal, hvis deres verdi er relatert på en forutbestemt måte, for å forutsi den ikke ønskede passasjen av de første og andre fartøyene innenfor i det minste ett av farledspunktene (E, F).
22. Apparat ifølge krav 21, karakterisert ved at de programmerte organene innbefatter organ for å tilveiebringe fremvisning av de første og andre forsiktighetsområdene ved hjelp av fremviserorganene (9) som svar på beregningsorgans-alarmen ved de første og andre krysningene, hvorved operatøren kan iåkkta dem i overlappende forhold.
NO752225A 1974-06-24 1975-06-23 Fremgangsmaate og apparat til forutsiende presentasjon av navigasjonskarakteristikker for fartoeyer som funksjon av tiden NO144232C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/483,182 US3971018A (en) 1974-06-24 1974-06-24 Marine traffic conflict assessment system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO752225L NO752225L (no) 1975-12-30
NO144232B true NO144232B (no) 1981-04-06
NO144232C NO144232C (no) 1981-07-15

Family

ID=23919001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO752225A NO144232C (no) 1974-06-24 1975-06-23 Fremgangsmaate og apparat til forutsiende presentasjon av navigasjonskarakteristikker for fartoeyer som funksjon av tiden

Country Status (11)

Country Link
US (1) US3971018A (no)
JP (1) JPS5824731B2 (no)
CA (1) CA1053781A (no)
DE (1) DE2528163A1 (no)
ES (1) ES438391A1 (no)
FR (1) FR2276642A1 (no)
GB (1) GB1490588A (no)
IT (1) IT1040684B (no)
NL (1) NL7507529A (no)
NO (1) NO144232C (no)
SE (1) SE411073B (no)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4179739A (en) * 1978-02-13 1979-12-18 Virnot Alain D Memory controlled process for railraod traffic management
US4205313A (en) * 1978-04-25 1980-05-27 Raytheon Company Marine radar including anticollision unit
US4155085A (en) * 1978-06-28 1979-05-15 Iotron Corporation Navigational aid
FR2459983A1 (fr) * 1979-06-25 1981-01-16 Cometa Sa Dispositif permettant la detection d'objet par occultation d'un faisceau
US4224621A (en) * 1979-06-25 1980-09-23 Sperry Corporation PPI Display for radar and synthetic symbology
US6388603B1 (en) * 1980-12-11 2002-05-14 Raytheon Company System and method for bistatically determining altitude and slant range to a selected target
JPH0766058B2 (ja) * 1985-07-25 1995-07-19 社団法人日本造船研究協会 船舶の衝突予防方法
US5307074A (en) * 1986-07-04 1994-04-26 Lmt Radio Professionnelle Collision avoidance system for sea navigation
DE3990601T1 (de) * 1988-06-01 1990-06-07 Furuno Electric Co Positions- und kursueberwachungsgeraet fuer schiffe
GB2258362A (en) * 1991-07-27 1993-02-03 Gec Ferranti Defence Syst A collision warning system
GB2267567B (en) * 1991-10-04 1995-10-25 Furuno Electric Co Ship manoeuvring assistance system
US6249241B1 (en) * 1995-09-21 2001-06-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Marine vessel traffic system
EP0954758B1 (en) * 1997-01-21 2005-04-27 Automotive Systems Laboratory Inc. Predictive collision sensing system
US6085151A (en) * 1998-01-20 2000-07-04 Automotive Systems Laboratory, Inc. Predictive collision sensing system
US6260759B1 (en) * 1998-08-11 2001-07-17 Northrop Grumman Corporation Method for tracking a target having substantially constrained movement
US5969665A (en) * 1999-01-04 1999-10-19 Yufa; Aleksandr L. Method and apparatus for control of vessel maneuvering
JP2003536096A (ja) 2000-06-08 2003-12-02 オートモーティブ システムズ ラボラトリー インコーポレーテッド 追跡マップジェネレータ
EP1297445A4 (en) 2000-06-09 2005-11-23 Automotive Systems Lab SITUATION AWARENESS PROCESSOR
US6706966B2 (en) 2001-03-19 2004-03-16 L-3 Communications Corporation Hardened voyage data recorder
US6658349B2 (en) * 2001-05-14 2003-12-02 James Douglas Cline Method and system for marine vessel tracking system
US7286914B2 (en) * 2002-06-18 2007-10-23 Peggy Cerchione, legal representative Collection and distribution of maritime data
US7522091B2 (en) 2002-07-15 2009-04-21 Automotive Systems Laboratory, Inc. Road curvature estimation system
WO2004008648A2 (en) * 2002-07-15 2004-01-22 Automotive Systems Laboratory, Inc. Road curvature estimation and automotive target state estimation system
US6664916B1 (en) * 2002-08-09 2003-12-16 Todd R. Stafford System and method for identifying navigational markers using radar
AU2002953227A0 (en) * 2002-12-10 2003-01-02 Defence Science & Technology Agency Adaptive collision avoidance advisory system
US6850173B1 (en) * 2003-04-30 2005-02-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Waterway shielding system and method
US20060290562A1 (en) * 2005-05-05 2006-12-28 Ehresoft Technologies Maritime contact management and collison avoidance systems and methods
AU2008275570B2 (en) * 2007-04-13 2011-09-29 Allen F. Labbe System and method for dynamic data mining and distribution of maritime data
US7865836B1 (en) 2007-07-27 2011-01-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Geospatial prioritized data acquisition analysis and presentation
US7864037B2 (en) * 2008-06-16 2011-01-04 International Business Machines Corporation Pattern-driven communication architecture
US8086547B2 (en) * 2008-06-16 2011-12-27 International Business Machines Corporation Data pattern generation, modification and management utilizing a semantic network-based graphical interface
IT1399129B1 (it) * 2010-04-01 2013-04-05 Paoletti Sistema di sorveglianza adattivo modulare per mezzi strutture persone
US20120130571A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Dunkle Gregory D Method for Navigation in No-Passing Zones
DK2606482T3 (da) * 2011-05-23 2017-11-06 Ion Geophysical Corp Havtrusselovervågnings- og forsvarssystem
WO2014087143A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-12 Bae Systems Plc Improvements in and relating to course and/or speed data
WO2015127540A1 (en) * 2014-02-25 2015-09-03 Maerospace Corporation System and method for tracking and forecasting the positions of marine vessels
CA2952936C (en) 2014-06-17 2019-05-21 Ion Geophysical Corporation Comparative ice drift and tow model analysis for target marine structure
FR3097651B1 (fr) * 2019-06-20 2021-06-18 Safran Electronics & Defense Procédé de surveillance de l’environnement d’un véhicule
CN112987758B (zh) * 2021-04-29 2021-08-06 电子科技大学 一种多水面航行器协同跟踪编队控制方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1163685B (de) * 1957-06-07 1964-02-20 Standard Elektrik Lorenz Ag Einrichtung zur Darstellung der Bewegungen von Luftfahrzeugen
US3188631A (en) * 1962-04-02 1965-06-08 Singer Inc H R B Electronic plotting board
US3383677A (en) * 1965-10-22 1968-05-14 Goodyear Aerospace Corp Radar data computer and indicator system
DE1591564B2 (de) * 1967-09-29 1977-05-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur ueberwachung des schiffsverkehrs auf einer wasserstrasse
US3737902A (en) * 1970-08-19 1973-06-05 State Street Bank & Trust Co Collision avoidance system providing a vector signal representative of the distance and bearing between a prime vehicle and target object at a predicted closest point of approach therebetween
US3717873A (en) * 1970-11-05 1973-02-20 Sperry Rand Corp Ship's maneuver assessment system
US3725918A (en) * 1970-11-18 1973-04-03 Sperry Rand Corp Collision avoidance display apparatus for maneuverable craft
JPS5512991B2 (no) * 1972-12-28 1980-04-05

Also Published As

Publication number Publication date
US3971018A (en) 1976-07-20
SE7507148L (sv) 1975-12-29
NO752225L (no) 1975-12-30
JPS518492A (no) 1976-01-23
CA1053781A (en) 1979-05-01
IT1040684B (it) 1979-12-20
NO144232C (no) 1981-07-15
SE411073B (sv) 1979-11-26
FR2276642B1 (no) 1981-09-25
JPS5824731B2 (ja) 1983-05-23
DE2528163A1 (de) 1976-01-15
GB1490588A (en) 1977-11-02
NL7507529A (nl) 1975-12-30
ES438391A1 (es) 1977-02-01
FR2276642A1 (fr) 1976-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO144232B (no) Fremgangsmaate og apparat til forutsiende presentasjon av navigasjonskarakteristikker for fartoeyer som funksjon av tiden
NO840606L (no) Apparat for aa unngaa kollisjon
US4313115A (en) Collision avoidance apparatus
US7768443B2 (en) Vessel monitoring system
US3717873A (en) Ship&#39;s maneuver assessment system
US4466068A (en) Apparatus for the detection and prevention of collision risks in deep sea and coastal navigation
US5786849A (en) Marine navigation I
EP4082890A1 (en) Administrative server in ship navigation assistance system, ship navigation assistance method, and ship navigation assistance program
Pedersen et al. Simulator studies on a collision avoidance display that facilitates efficient and precise assessment of evasive manoeuvres in congested waterways
EP4148387A1 (en) Predicted course display device and method
JP2005061893A (ja) 船舶航行支援装置
CN108897337B (zh) 一种非可视环境下舰载机虚拟甲板着舰方法
Procee et al. Using augmented reality to improve collision avoidance and resolution
CN116009534A (zh) 一种基于岛礁-无人船平台的海上应急突发搜救处置方法
JPS5950376A (ja) 航法用表示装置
CN113341947A (zh) 一种基于船舶信息化平台的水上立体搜救系统
KR102249156B1 (ko) 증강현실 이미지를 이용한 항해 보조장치
JP2804145B2 (ja) 自動レーダプロッティング装置
JPH068855B2 (ja) 航海及び沿岸航行において衝突を起し兼ねない相手の危険な運動を指示するための方法
Wylie The case for fully automatic plotting radar
Puckett HICANS—Navigation for high speed ships
Moore et al. Optimum Collision Avoidance for Merchant Ships
Hugon The use of computers in merchant ships
Świerczyński et al. The Automatic Identification System operating jointly with radar as the aid to navigation
JPH03251782A (ja) 自動レーダプロッティング装置