NO317812B1 - Styreprosess ved maritim navigering - Google Patents

Description

STYREPROSESS VED MARITIM NAVIGERING

Oppfinnelsens bakgrunn

1} Oppfinnelsens område

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en styreprosess ved maritim navigering.

2) Kjent teknikk

Til tross for alle detekterings- og styrefremgangsmåter som for tiden er tilgjengelige, er man ikke alltid garantert trygg sjøtrafikk i tett trafikkerte områder, spesielt i kyst- og havneområder.

For å garantere sikkerhet, er det nødvendig å sette opp et sikkert kommunikasjonssystem, for det første mellom skipene som befinner seg i samme område, og for det andre mellom disse skip og et maritimt trafikkstyringssenter som overvåker dette område.

Por tiden finnes det flere fremgangsmåter for kommunikasjon mellom fartøyer og/eller for å stedfeste fartøyer.

For landtrafikk benyttes radiotelefonkommunikasjon med kodet destinasjonsadressering, men denne type system gjør ikke brukeren i stand til å stedfeste den man samtaler med.

Mer komplekst utstyr (for eksempel GEOSTAR/LOCSTAR) kan benyttes for kommunikasjon og stedfesting, idet en sentralstasjon kommuniserer med en mobilstasjon via to kretser som hver går gjennom en satellitt. Tur-retur-tiden som er nødvendig for utveksling av kommunikasjon, kan brukes til å fastslå distanser fra den mobile til de to satellitter, og derfor å stedfeste den. Dette system kombinerer adressering og stedfesting, men bruker bare satellittkommunikasjon og krever langdistansekommunikasjons-forbindelser. For lufttrafikk kan sekundærradar spesielt i S modus, benyttes for å kommunisere med et fly og samtidig gi posisjon og identitet. På samme måte som GEOSTAR-/LOCSTAR-systemet , kombinerer denne radar adressering og stedfesting. En radar kan vanskelig tilpasses til ervervelse av adresser i et kompakt medium og krever komplisert trafikkstyring.

ADS- ("Automatic Dependence Surveillance") konseptet ble nylig introdusert, og kan bestemme posisjon og identitet hos et fly (som selv sender ut den nødvendige informasjon) og kommuniserer med det. Dette system er effektivt, men gjør ikke deltakerne i stand til å kommunisere seg imellom uten å gå gjennom styringssenteret.

Hva angår skip, så er den eneste kommunikasjonsfremgangsmåte som for tiden brukes over hele verden, radiokommunikasjon, generelt i VHF, uten adressering. Kommunikasjon settes opp på en forhåndsbestemt frekvens, eller kanal, for hvert geografisk område. Disse fremgangsmåter gjør ikke brukeren i stand til å samtale med en spesiell samtalepartner.

Satellittkommunikasjon (for eksempel INMARSAT) begynner å bli brukt, og dekker nesten hele verden på grunn av antall og posisjon av brukbare satellitter. Forbindelser settes opp ved å sende en destinasjonsadressekode.

FR 2 601 168 og FR 2 661 536 benytter et system som gjør det mulig for skip å gjensidig lokalisere hverandre, spesielt i et tett trafikkert miljø (havneområde, ...), og for trygg og utvetydig kommunikasjon mellom hverandre ved bruk av adresser, for å unngå kollisjoner. Imidlertid gjør ikke disse systemer det mulig for et styringssenter, for eksempel et havnestyringssenter, å starte en kommunikasjon med en eller flere spesielle skip, eller med alle skipene som befinner seg innenfor dets overvåkningsområde.

Sammenfatning av oppfinnelsen

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe et styresystem for maritim navigering for å redusere risikoen for kollisjon ved å tillate et styringssenter å overvåke all trafikk innenfor dets overvåkningsområde og således å ytterligere redusere risikoen for kollisjon.

Styrefremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, ved hvilken hvert skip som bruker den gjentakende, sender meldinger som inneholder data vedrørende skipets absolutte geografiske posisjon, kurs og hastighet til alle aktuelle skip på en felleskanal, sammen med en vilkårlig identifikasjonskode som opptrer som en adresse for meldingsutvekslinger, og mottar lignende informasjon fra omliggende skip som det viser ved symboler på en panoramaskjerm, er kjennetegnet ved at styringen overvåkes av et styringssenter som er utstyrt med kommunikasjonsressurser som bruker nevnte felleskanal, som viser all informasjon det mottar fra alle aktuelle skip innenfor dets overvåkningsområde på en skjerm hvor alle hindringer er påført, og har prioritert aksess til denne felleskanal for å henvende seg til alle eller noen av de aktuelle skip, idet den periode når meldinger sendes av skip, utgjøres av en funksjon av i det minste ett av de følgende kriterier: dets egen hastighet, tilliggende skips hastighet, distansen fra de tilliggende skip, egen og tilliggende skips manøvreringsevne, den tid som skal dekkes av dette skip før det når frem til det nærmeste punkt i forhold til et tilliggende skip.

<y>tterligere hensikter og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil klart fremkomme fra den følgende beskrivelse av en foretrukket utførelsesform, som anskueliggjort på de vedføyde tegningsfigurer.

Kort beskrivelse av te<g>nin<g>sfi<g>urene

Figur 1 er et blokkdiagram av en anordning som er anordnet på et skip, og en anordning som er anordnet i styringssenteret for å implementere oppfinnelsens prosess. Figur 2 er et grunnriss som viser et eksempel på anordnings-

fremvisningsskjermen på figur 1.

Detaljert beskrivelse av en foretrukken utferelsesform

Hvert skip som deltar i et antikollisjonssystem ifølge oppfinnelsen, er utstyrt med en anordning slik som den som er skjematisk vist som N på figur 1, og vil i det følgende bli henvist til som det "utstyrte skip".

Anordning N vist på figur 1 omfatter en sender 1 som avbrutt sender meldinger ved en svært lav gjennomsnittlig belast-ningsfaktor (definert som et forhold mellom sendetid og ikke-sendetid) av størrelsesorden IO"<4> til IO"<5.> Sendestyrke og -frekvens blir valgt for å begrense senderekkevidden fra 1 til noen få titalls kilometer. Begrensningen kan skyldes jordens krumning dersom en sendefrekvens velges der hvor overføring foregår ved direkte synslinje, for eksempel en frekvens på UHF båndet (flere titalls MHz) eller høyere, men uten å overskride X båndet, slik at overføring forblir praktisk talt ufølsom overfor meteorologiske forhold. Anordningen omfattende elementer 1, 4, 5 og 6, kan også være en VHF sender-mottaker som vanligvis brukes på skip, sammen med et passende modem. I dette tilfelle vil imidlertid belastningsfaktoren være noe høyere på grunn av den lave gjennomgang hos tilgjengelige modemer. Sendefrekvensen F0 er den samme for alle sendere og mottakere i systemet.

Senderen 1 er tilkoblet via en svitsj 2 til en antenne 3 som er konstruert for rundstrålende sending i det horisontale plan.

Senderen 1 er også koblet til en modulator 4. Denne modulator 4 genererer et binært "ord" som omfatter all den informasjon som skal sendes og omdanner nevnte til et signal som modulerer senderen 1. Modulasjonsformen er av pulstypen for å muliggjør den totale mangel på overføring utenom den tid som meldingen sendes. Imidlertid pålegger ikke fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen typen av informasjons-modulasjon, idet hvert binære element kan kodes ved bruk av en hviken som helst kodingsteknikk, for eksempel pulsposisjonskoding eller koding ved hjelp av faseskifting

(PSK).

Den sendte melding inneholder følgende informasjon:

• Skipets koordinater, fortrinnsvis i breddegrad og lengdegrad, for eksempel hver kodet på 22 binære elementer. Disse koordinater fremskaffes av skipets radionavigasjonssystem. Skip er vanligvis permanent utstyrt med radionavigasjonsutstyr som presist og pålitelig angir deres absolutte geografiske posisjon. Presisjonen som kreves av antikollisjonsprosessen ifølge oppfinnelsen, er i størrelsesorden 100 meter. For eksempel tilfredsstiller radionavigasjonssysternet kjent under "GPS" navnet, disse betingelser: • Skipets hastighet og kurs, idet denne informasjon vanligvis er tilgjengelig på alle skip, i det minste i analog form, som ganske enkelt må omformes til digital form. Denne informasjon kan kodes med tilstrekkelig presisjon ved hjelp av henholdsvis 6 og 8 binære elementer • Eventuelt (dersom standarden krever det) kursendring, kodet på 2 binære elementer, mot babord eller mot styrbord. Denne informasjon kan fremskaffes automatisk ved hjelp av en hvilken som helst kjent anordning for rotasjonsretningsindikering, som aktiveres i starten av manøvren. Standarden kan også inneholde beriket forventet informasjon omfattende mer enn kursendringen alene, spesielt verdien av den fremtidige kurs, men dette ville kreve at den ble lagt inn manuelt (ved hjelp av tasta-

i tur), og det ville være risiko for at operatøren ville glemme å legge den inn.

Et anropstegn eller en identifikasjonskode mer detaljert

beskrevet i det følgende.

Det er fordelaktig hvis det før denne informasjon, ved bruk av en konvensjonell teknikk for meldingsoverføring, kommer en innledning for initialisering av noen mottakerkretser. Det er også fordelaktig dersom denne informasjonen blir komplementert ved hjelp av binære elementer som danner en ende av me1dingssymbo1, og dersom det anses at permanent repetering av meldinger ikke er tilstrekkelig for å eliminere alle feil, kan binære feilopprettingselementer tillegges (for eksempel binære paritetselementer).

Som nevnt tidligere, dersom skipet er utstyrt med en GPS-type radionavigasjonsmottaker, kan denne mottaker fremskaffe det meste av den tidligere nevnte informasjon med en presisjon som er svært mye bedre enn det som er nødvendig for systemet ifølge oppfinnelsen. I dette tilfelle kunne man for hvert informasjonsstykke overse de overflødige, laveste ordens binære elementer og bare beholde de som anses for å være signifikante og fremskaffe den nødvendige og tilstrek-kelige presisjon for å implementere fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, som beskrevet ovenfor. Således er lengde av den overførte melding ca. minst 100 binære elementer. Dersom passbåndet som er tildelt systemet, er av størrelsesorden flere megahertz, vil meldingen bli overført i flere titalls mikrosekunder.

Dersom hvert utstyrt skip sender en slik melding ved en periode på ca. ett sekund, er trafikkbelastningen påtrykket på systemet av et skip mellom 10"<*> og IO"<5>. For eksempel dersom hundre skip samtidig er til stede i ett geografisk område (for eksempel en havn), er trafikkbelastningen på systemet bare IO"<2> til 10"<1>, hvilket garanterer stor sannsynlighet for at meldingene ikke vil bli gjensidig omkastet. Det skal også bemerkes at dette er et relativt alvorlig tilfelle, siden størrelsesordener for manøvrering av skip for å unngå kollisjon måles i minutter, og meldingsrepetisjonsperioden kunne økes betydelig og således redusere sannsynligheten for gjensidig omkasting. Spesielt gjør disse kommentarer det mulig å overveie bruken av en standard VHF kanal og dens tilknyttede modem som en kommunikasjonskanal. Separasjoner mellom kanalene er vanligvis 25 eller 50 MHz, hvilket drastisk reduserer overføringshastigheten sammenlignet med de ovenfor nevnte verdier. En meldingsvarighet vil så bli målt i titalls millisekunder. Ca. 100 skip samtidig til stede ville resultere i en 10% belastning dersom den gjennomsnittlige periode var 10 sekunder, eller 1,7% dersom perioden ble øket til ett minutt. Disse verdier forblir akseptable for å gi en tilfredsstillende sannsynlighet for ikke-kollisjon mellom meldinger, spesielt ved hensyntagen til de følgende foreslåtte tilpasninger.

Det vil være fordelaktig å gjøre tiden ved hvilken hver melding overføres, tilfeldig, slik at gjensidig omkasting forblir mulig, på grunn av det faktum at sendinger fra de forskjellige skip ikke blir synkronisert. For det første eksempel som er nevnt ovenfor for en repetisjonsperiode på ett sekund, ville således denne verdi bare være en gjennomsnittlig statistisk verdi og den faktiske verdi ville ha en vid spredning. Resultatet er at en hvilken som helst omkastet melding mottatt fra et gitt skip, ikke ville bli omkastet gjentatte ganger. Også den høye overflod av sendte meldinger (i en periode på ca. ett sekund, vil en hver melding bli gjentatt flere ganger før en betydelig forand-ring av kurs og/eller hastighet og/eller geografisk posisjon) vil bety at den mottatte omkastede melding kan ignoreres.

For bedre å tilpasse anordningen ifølge oppfinnelsen til områder med høy skipstrafikk og/eller for å bruke mindre effetivt standard utstyr {VHF sender-mottaker med modem som beskrevet ovenfor), kan antall meldinger sendt fra enkelte deltakere reduseres. Dette kan gjøres ved å relatere sendeperioden av deres meldinger til den omgivende situa-sjons dynamikk. Således kunne et langsomt og/eller isolert skip ikke sende så regelmessig som gjennomsnittet, mens et skip som beveger seg raskere og/eller er nærmere andre skip, ville sende mer regelmessig. Parametre som bestemmer sende-repetisjonsfrekvensen av meldinger er, for hvert skip, dets hastighet, tilliggende skips hastighet, distansen fra det aktuelle skip, og muligens disse skips manøvreringsevne. Disse parametre kan kombineres til en enkelt parameter som er den teoretiske tid det tar for det aktuelle skip å rekke frem til det nærmeste punkt i forhold til det tilliggende skip dersom det ikke skifter kurs eller hastighet. Perioden ved hvilken meldinger blir sendt, kan således variere som en funksjon av disse parametre fra noen få sekunder til noen få minutter.

Meldingsoverføringsøyeblikk er fortrinnsvis tilfeldige, for å unngå bruken av et komplekst samtalestyringssystem. Fordi gjennomgangen gjennom den eneste felles kanal i systemet er begrenset, optimaliserer oppfinnelsen sin bruk ved hjelp av en teknikk av "slotted Aloha"-typen, og bruker for eksempel synkronisasjonssignåler oppnådd fra signaler som er fanget opp av GPS mottakere og sendt ved hjelp av en stedfestelses-satellitt, for å synkronisere hele nettverket. Fordi gjen-vinning av synkronisasjonssignaler er en velkjent teknikk til lands, vil den ikke bli beskrevet her. Med utgangspunkt i disse synkronisasjonssignaler blir tiden brutt ned til like basisperioder med en varighet som er noe lengre enn meldingsvarigheten, muligens øket ved hjelp av overførings-tiden for den maksimale systemrekkevidde. Hver deltaker plasserer hver av sine meldinger innenfor en periode som er tilfeldig valgt. Dette reduserer således risikoen for kollisjon mellom meldinger sendt fra andre skip, enten de er plassert i forskjellige perioder, eller de fullstendig overlapper hverandre. I sistnevnte tilfelle vil de bli uforståelige og ignoreres, og fordi den neste repetisjon av hver melding også vil skje tilfeldig, er sannsynligheten for en ny overlapping ekstremt liten.

En annen enklere mulighet for innsamling av synkronisasjon kunne være som følger: et hvilket som helst skip kan anses for å være enten innenfor den radioelektriske rekkevidde til en annen deltaker eller et styringssenter, eller utenfor denne rekkevidde. For å bestemme dette, før den første overføring, bør et skip lytte i en tidsperiode som er i det minste lik den tidsperiode som er definert som den lengste periode i systemet. Dersom det i løpet av denne tiden ikke mottar noe, vet det at det er isolert, og begynner å sende på den laveste gjentakelse (i henhold til det som er akseptabelt, basert på det kriterium som definerer intervaller uten synkronisasjon). Dets periode kan så forandre seg når miljøet forandrer seg (andre deltakeres ankomst innenfor radioelektrisk rekkevidde). Det forblir uten synkronisasjon så lenge mottatte meldinger kommer fra skip og ikke fra et styringssenter. Synkronisasjon er kun nyttig i svært tett trafikkerte områder, som generelt berettiger tilstedeværelse av et styringssenter.

Dersom noen mottatte meldinger blir sendt fra et styringssenter, vil deres opprinnelse bli brukt som synkronisasjon for å initiere en fremgangsmåte av "slotted Aloha"-typen. Denne synkronisasjon er her omtrentlig men akseptabel, fordi overføringstidene er lave sammenlignet med meldingsvarigheten. Dersom det blir nødvendig med en absolutt synkronisasjon, kan det lett la seg gjøre. Hver deltaker måtte ganske enkelt rette opp den ovenfor grove synkronisasjon ved hjelp av overføringstiden mellom styringssenteret og seg selv. Denne tid kan beregnes ut ifra de kjente geografiske punkter til to partnere.

Utenfor de korte sendetider fra senderen 1, kobler omkaster-en 2 antennen 3 til en mottaker 5 som er avstemt til systemets fellesfrekvens. Mottakeren 5 er koblet til en datademodulator 6 som trekker ut informasjon fra det mottatte signal, og som utfører motsatte operasjoner på de som utføres i modulatoren 4. Denne modulator er også koblet til en datainngangsanordning 4A, for eksempel et tastatur. Demodulatoren 6 er koblet via en skjermstyringsanordning 7 til et fremvisningsskjerm 8. For eksempel kunne elementene 7 og 8 være en mikrodatamaskin og dens fremvisningsskjerm. Disse elementer 7 og 8 kan brukes sammen med en anordning 7A for å vise identifikasjonskoden hos et eller flere omgivende skip.

Hensikten med skjermen 8 er å presentere en operatør for hele skipets omgivelse ved å bruke informasjon mottatt fra omgivende utstyrte skip, og informasjon mottatt fra eget utstyr. Figur 2 viser et ikke-begrensende eksempel på informasjon som kan vises på skjermen 8. Denne informasjon kunne vises på en måte som er lik den på en panoramaradar-skjerm.

I henhold til eksempelet på figur 2, viser skjermen 8 de forskjellige skip (for eksempel 10, 11 og 12) som store lyspunkter, idet eget skip (henvisningstall 13) har en annen farge og/eller form og/eller lysstyrke enn de andre skipene. For eksempel kan forskjellige former og/eller farger på punktene svare til forskjellige typer skip. Hvert punkt som representerer et skip, blir utvidet med et segment eller en rett linje som representerer tilsvarende skips hastighetsvektor. Vektorens lengde er proporsjonal med skipets hastighet, og dens retning definerer skipets kurs. Det ville også være fordelaktig å representere informasjon vedrørende kursendring nær hastighetsvektoren ved hjelp av et annet farge-punkt eller en annen linje, enten til venstre eller høyre, avhengig av retningsendringen. Skjermens 8 generelle presen-tasjon kan gjøres med nord øverst på skjermen, men det ville også være fordelaktig å ha den øverste del av skjermen inn-rettet samme vei som skipets baug, slik at skipets kjøre-retning er fastsatt. Hvert skips hastighetsvektor kan være en absolutt hastighet, eller i henhold til et alternativ, en hastighet relatert til skipets 13 hastighet (hvis egen hastighetsvektor da vil være null), idet de forskjellige relative hastighetsvektorer hos de andre skipene kan bestemmes av vektorkomposisjon av deres egen hastighet og hastigheten til skip 13. Punktet som viser skip 13 kan befinne seg midt på skjermen, eller være desentrert i motsatt retning av egen hastighetsvektor for å prioritere "sikten forover".

Det ville være fordelaktig å vise identifikasjonskoden (10A, 11A og 12A) nær det punkt som representerer et hvert annet skip (henholdsvis 10, 11 og 12 på figur 2).

Det ville også være fordelaktig at hvert utstyrt skip har en radar som ville gjøre det i stand til å detektere omgivende ikke-utstyrte skip eller skip med utstyr som ikke virker, og fikserte hindringer (steiner, kystlinje, og så videre). Figur 2 viser to ekkoer 14 og 15 som hver representerer ikke-utstyrte skip og en kystlinje 16. Ekkoene 14 og 15 vil fortrinnsvis vises med en form og/eller farge som er for-skjellig fra punktene 10-13, slik at operatøren straks kan se at de viser ikke-utstyrte skip eller skip med utstyr som ikke virker, og at fraværet av tilsvarende hastighetsvektor ikke betyr at skipets hastighet er null.

Alle omgjorte koordinater, vektorer og muligens informasjon innhentet fra radaren ombord, gjøres ved hjelp av styrean-oreiningen 7, ved hjelp av en kjent fremgangsmåte, hvilken konstruksjon lett kan forstås av fagmenn på området når de leser denne beskrivelse.

Ytterligere kan også fiksert data som er lagret i et masse-minne tilføres til styreanordningen 7. Skjermen kan også vise kartografiske data, for eksempel kyster, bøyer, fyrtårn, og så videre

Ifølge et fordelaktig alternativ av oppfinnelsen, omfatter skipsutstyret også en radiocellegjenkjennelseskrets 9 som for det første er koblet til demodulatorutgangen 6 og for det andre er koblet til et datainngangstastatur (ikke vist, men funksjonen kan utføres ved hjelp av 4A), hvor operatøren går inn i anropstegnet (som vanligvis er en identifikasjonskode slik som den som er beskrevet i det følgende) til det skip han ønsker å komme i kontakt med, idet dette anropstegn straks blir sendt til demodulator 4 og lagt inn i meldingen som periodisk sendes av senderen 1. Kretsen 9 kan være en enkel komparator i det oppkalte skip, som sammenligner anropstegnet som mottas fra det anropende skip, med sitt eget anropstegn, og initierer en hørbar og/eller visuell alarm dersom den finner at de er like. Det er åpenbart at meldingen som mottas av det anropte skip inneholder det anropende skips anropstegn, som kan vises på skjermen 8 hos det anropte skip. For eksempel kan det forklares i klartekst (alfanumerisk anropstegn) i det ene hjørne av skjermen. I henhold til et fordelaktig alternativ ville et symbol dukke opp nær det punkt som representerer det anropende skip {for eksempel et av punktene 10-12), i stedet for eller i tillegg til denne fremvisning, eller selve punktet kan modifiseres; for eksempel kan symbolet være en sirkel som omgir det punkt som representerer det anropende skip, og/eller så kan dette punkt blinke eller være uthevet.

I henhold til et annet alternativ av oppfinnelsen kan skjermstyreanordningen 7 kombineres med en anordning av "mus"-typen, vanligvis brukt sammen med mikrodatamaskiner, idet denne anordning tilveiebringer en flyttbar markør 17 på skjermen 8, for eksempel i form av et kryss. Når denne markør legges over et symbol som representerer et skip som operatøren ønsker å anrope over radio, presser eller "klikker" operatøren på "mus"-startknappen. Denne kommando behandles av anordningen 7 som genererer det tilsvarende anropssignal (symbolisert ved den brutte linjen 18) og sender det til modulatoren 4. Ved fremskaffelse av dette anropstegn, lagrer anordningen 7 anropstegn som mottas fra alle tilliggende skip (vist på skjermen 8), setter opp et forhold mellom punktet hvor markøren 17 har stoppet og det tilsvarende anropstegn, og sender dette anropstegn. Disse funksjoner som styres av anordningen 7, er lette å implementere for en fagmann, og vil ikke bli mer detaljert beskrevet. Det er åpenbart at nevnte "mus" kan brukes til å erkjenne anropet i det anropte skip, og muligens å åpne en radioforbindelse. Bruken av "mus" hindrer mulige feil i de to skipene (anroper og anropt skip) på grunn av bruk av feil anropstegn på tastaturet.

En skipsoperatør kan bruke nevnte mus eller 4A tastaturet for å legge inn og/eller modifisere "identifikasjonskoden" til sitt eget skip.

Denne identifikasjonskode kan være vilkårlig. Den trenger ikke tas fra et leksikon, og kan brukes til utelukkende å identifisere dens bruker. Denne kode er et binært tall uten noen annen mening enn som en adresse ved utveksling av meldinger som detaljert beskrevet ovenfor.

Det ville imidlertid være nyttig dersom det ble standardi-sert som følger: Noen av de binære elementer i dette tall kunne bli tildelt til identifikasjonen av skipstypen. Denne informasjon er nyttig for"koordinering av skips manøvreringer nær hverandre.

Ett av de binære elementer i tallet kunne brukes for å

indikere om koden er tatt fra et leksikon {noen skip kan ønske å identifisere seg selv, eller i alle tilfeller ikke ha noen grunn til å skjule sin identitet) eller om det ikke har noen spesiell betydning.

Resten av koden, dersom den ikke er tatt fra et leksikon,

inneholder nok binære elementer til at sannsynligheten for tilfeldig bruk av to identiske koder innefor de samme områder er minimal, for eksempel cirka 16 binære elementer.

Ifølge et første alternativ, ville valget av resten av koden overlates til brukeren, imidlertid kan denne løsning ha mange ulemper: ondsinnet bruk av en annens kode og en mer regelmessig bruk av noen forenklede koder, hvilket øker risikoen for at to koder kunne være identiske innenfor det samme geografiske område. • Ifølge et andre fordelaktig alternativ, ville resten av koden bli valgt uavhengig av prosessoren 4B, som er koblet til modulatoren 4 og kretsen 9. Denne prosessor 4B kunne generere en pseudo-tilfeldig sekvens når den startes opp. • Dersom brukeren ønsker å unngå en permanent identifikasjon, kunne prosessoren 4B periodisk skifte ut den pseudo-tilfeldige sekvens. Prosessoren kunne foreta denne utveksling i løpet av en inaktiv periode (fravær av noen repetisjon i løpet av et stort antall suksessive perioder). • Det er åpenbart at dersom prosessoren 4B detekterer tilfeldig bruk av en annen bruker (detektering via kretsen 9) av koden sendt av dennes sender 1, kunne den straks forandre sin egen kode, eller i det minste den pseudo-tilfeldige sekvens som den genererer.

Når en kommunikasjon er blitt satt opp mellom to skip, og hvert skip har mottatt meldingen fra den andre, som detaljert beskrevet under henvisning til figur 2, og brukt for å vise de tilsvarende data på skjermen 8, kari disse skip ut-veksle andre typer meldinger som fordelaktig erstatter en telefonforbindelse. Disse andre typer av meldinger kan spesielt vedrøre manøvreringsintensjonene til disse to skipene. For å redusere overbelastning på overføringskanalen og for å forenkle forståelsen av de to meldinger, er de kodet ved bruk av et leksikon omfattende listen av vanlig brukte meldinger (ord og/eller fraser) for alle mulige manøvreringstyper, for eksempel: intensjon om å beholde kurs, å dra mot havn eller mot styrbord, vente på slep, brutt sammen, og så videre Det er åpenbart at hver skips-operatør har en oversettelse av leksikonet på sitt eget språk. En kode kan også frembringes for en "forespørsel om telefonoverføring" i det relativt usannsynlige tilfelle at en eller flere av operatørene ønsker å sende en melding som ikke finnes i leksikonet. Frekvensen som skal brukes til en slik telefonforbindelse kunne også angis. Det er åpenbart at tre eller flere skip kan delta i denne utveksling av kodede meldinger samtidig; på grunn av deres korte lengde (for eksempel er bare 8 binære elementer nødvendig for å kode 256 forskjellige meldinger), er det liten risiko for samtidig sending fra flere skip. Meldinger kan repeteres flere ganger med tilfeldige intervaller for å redusere risikoen for samtidige overføringer.

Koder for kodede meldinger kan vises på en monitor 7A eller en skjerm 8. Ifølge et fordelaktig alternativ blir oversettelse av disse kodene vist i klartekst ved bruk av en karaktergenerator, hvis produksjon er enkel for en fagmann. På samme måte for å unngå behovet for å kikke gjennom et leksikon, kunne tastaturet 4A erstattes av en fremvisnings-anordning, for eksempel en nedtrekks- eller rullgardinmeny eller skjerm av ikontypen, som viser alle tilgjengelige meldinger gruppert i typer. En pekeanordning, for eksempel en "mus", kan benyttes for å velge den ønskede melding og for straks å sende den tilsvarende kode.

Anordningen C også vist på figur 1, blir brukt i styringssenteret. Denne anordning C er lik anordningen N som brukes på skip, med den hovedforskjell at den ikke mottar informasjon vedrørende egen breddegrad, lengdegrad, hastighet og kurs/kursendring, siden den er stasjonær. Den stasjonære posisjon må imidlertid sendes. Det er åpenbart at dens skjerm 7A kan være større og ha bedre oppløsning enn det som brukes på skip, fordi den må være i stand til å vise alle symboler som svarer til skipene og dens overvåkningsområde. Den kan også være utstyrt med flere skjermer som hver viser deler av overvåkningsområdet. Endelig kan antennen 3 på anordningen C være en antenne med en høy vertikal retning for å generere en flat stråle mot horisonten, og i asimut

for å unngå å overføre mot land.

Styringssenteret viser samme type informasjon som skipene på sin egen skjerm 8, ved å benytte den informasjon som sendes av dem. Det er åpenbart at siden dette senter er stasjonært, er dets egne koordinater og orienteringen av bildet som vises på skjermen, stasjonære. Symbolet som representerer senteret er vist på skjermen som en funksjon av "layout"-en i det viste område. Det er åpenbart at hastighetsvektoren for hvert skip som er vist på skjermen bare kan være den absolutte hastighet.

Meldinger som overføres av styringssenteret kan være adressert til alle skip som den overvåker, til noen av dem eller bare til ett av dem. Det har fortrinnsvis fortrinns-rett til felleskanalen. For eksempel vil meldinger som den sender, eller den første melding i en serie, således inneholde en innledningen på flere biter. Denne innledning kan indikere typen av informasjon som følger: enten en "vanlig" melding lik meldinger som sendes av skip, eller en melding av generell interesse. I det- første tilfelle kan informasjonen inneholde senterinformasjon, identifikasjon av en eller flere utvalgte skip som skal kontaktes, og ordre eller spørsmål som skal sendes til dem, muligens tatt ut fra et leksikon som beskrevet ovenfor.

I det andre tilfelle kan sendt informasjon for eksempel være distribusjon av et kart, enten det er informasjon, informasjon vedrørende havneaktiviteter ... I de fleste tilfeller kan disse meldinger av generell interesse være mye lenger enn "vanlige" meldinger, og deres periode kan være svært lav.

For å redusere risikoen for overlapping mellom lange meldinger av generell interesse og vanlige skipsmeldinger, tildeler oppfinnelsen lengre overføringsegenskaper til meldinger av generell interesse.

Forut for meldinger av generell interesse, kommer, ifølge en første fremgangsmåte for konstruksjon, en eller flere

spesielle "vanlige" meldinger som indikerer at en melding av generell interesse vil bli kringkastet i en gitt tidsperiode som starter ved et gitt tidspunkt. Denne informasjon kan for eksempel tas fra et leksikon som er tilgjengelig for alle

skip. Det ville være fordelaktig for nevnte tidsintervall å være et multippel av den "slotted Aloha" basisperiode. Alle skip må avslutte sending under slik periode. Denne prosess kan automatiseres ved å integrere en deteksjonskrets i skipsdemodulatorene for å detektere disse spesielle vanlige meldinger og for å dekode varigheten av meldingene av generell interesse, og detekteringskretsen kan sperre sin sender eller forhindre reverseringssvitsjen fra å settes i sendeposisjon i løpet av en slik periode.

I henhold til en annen fremgangsmåte,for utførelse av oppfinnelsen, blir én av n "slotted Aloha"-perioder reservert for sentralstasjonen, og alle andre skip forblir stille i løpet at denne periode. Skip utenfor dette område som dekkes av styringssenteret synkroniserer seg gradvis med den "slotted Aloha" og blir værende i nettverkets lytte-posisjon inntil de gjenkjenner perioden som er reservert for styringssenteret. For eksempel, for å forenkle denne gjenkjennelse, kunne styringssenteret sende en spesiell kode i løpet av disse reserverte perioder når det ikke har noen meldinger å sende.

Når nettverket bruker et leksikon, kunne en av disse meldingene bety at det sendende skip ønsker å gå over til talekommunikasjon på en forhåndsbestemt frekvens, eller på en frekvens som er kodet i meldingen. Sjeldne og korte talekommunikasjoner kan settes opp ved å benytte en sender-mottaker, som vanligvis benyttes for å sende de ovenfor beskrevne meldinger, og som for øyeblikket er opptatt for talekommunikasj oner.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte ved maritim navigering, ved hvilken hvert skip som bruker den gjentakende sender meldinger på en felleskanal til alle aktuelle skip, inneholdende data vedrørende skipets absolutte geografiske posisjon, kurs og hastighet, og en vilkårlig identifikasjonskode brukt som en adresse for meldingsutvekslinger, og mottar lignende informasjon fra omliggende skip, som det viser ved symboler på en panoramaskjerm, karakterisert ved at styringen overvåkes av et styringssenter som er utstyrt med kommunikasjonsressurser som bruker nevnte felleskanal, og viser all informasjon den mottar fra alle aktuelle skip som befinner seg innenfor dets overvåkningsområde, med alle hindringer påført, på en skjerm, og har prioritert aksess til denne felleskanal for å henvende seg til alle eller noen av de aktuelle skip, idet hvert skips overføringsperiode på felleskanalen er en funksjon av minst ett av de følgende kriterier: dets egen hastighet, tilliggende skips hastighet, distansen til de tilliggende skip, egen og tilliggende skips manøvrer-ingsevne, og tiden inntil dette skip når frem til det nærmeste punkt i forhold til et tilliggende skip.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at tiden på felleskanalen blir oppdelt i like basisperioder som synkroniseres av et signal som mottas av alle deltakerne, og noe lenger enn varigheten av skipsmeldinger.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at synkroniseringssignalet oppnås fra signaler som sendes fra en stedfestingssatellitt.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at før overføring av meldinger av generell interesse, sender styringssenteret spesielle meldinger som indikerer at fra et gitt tidspunkt og i en bestemt tid fremover, vil det sendes meldinger av generell interesse.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at styringssenteret sender meldinger av generell interesse i løpet av et multippel av en basisperiode.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at basisperiodene med jevne mellomrom blir reservert for styringssenteret.