NO337296B1 - Havneinformasjonssystem for båter - Google Patents

Havneinformasjonssystem for båter Download PDF

Info

Publication number
NO337296B1
NO337296B1 NO20043482A NO20043482A NO337296B1 NO 337296 B1 NO337296 B1 NO 337296B1 NO 20043482 A NO20043482 A NO 20043482A NO 20043482 A NO20043482 A NO 20043482A NO 337296 B1 NO337296 B1 NO 337296B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
ship
display
radar
stated
information
Prior art date
Application number
NO20043482A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20043482L (no
Inventor
H Barteld Van Rees
Michael J Delcheccolo
Delbert Lippert
Mark E Russell
Walter Gordon Woodington
Original Assignee
Raytheon Co
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 Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
Publication of NO20043482L publication Critical patent/NO20043482L/no
Publication of NO337296B1 publication Critical patent/NO337296B1/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
    • G01S7/04Display arrangements
    • G01S7/06Cathode-ray tube displays or other two dimensional or three-dimensional displays
    • 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06Systems determining position data of a target
    • G01S13/08Systems for measuring distance only
    • G01S13/32Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G01S13/34Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
    • 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
    • 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
    • G01S7/2813Means providing a modification of the radiation pattern for cancelling noise, clutter or interfering signals, e.g. side lobe suppression, side lobe blanking, null-steering arrays
    • 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
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/58Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems
    • G01S13/60Velocity or trajectory determination systems; Sense-of-movement determination systems wherein the transmitter and receiver are mounted on the moving object, e.g. for determining ground speed, drift angle, ground track
    • 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
    • G01S13/86Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • 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
    • G01S13/87Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)

Description

Denne oppfinnelse gjelder et system for å avgi navigasjonsinformasjon til en som styrer et skip, der systemet omfatter: et radarsystem som er koplet til skipet, en fremviserprosessor som er koplet til radarsystemet for å motta radarinformasjon fra radarsystemet, og til å avgi navigasjonsinformasjon, og en fremviser koplet til fremviserprosessoren. Et system av denne typen er beskrevet i WO 01/25724
Det er kjent innenfor dette fagområdet, at vanlige fartøyer kan ha primært fremdriftsutstyr av to typer. For det første kan én eller to propeller være skråstilt festet i en posisjon parallelt med fartøyets kjøl og et ror kan da være tilordnet hver av propellene. Alternativt kan én eller to propeller kunne vinkelinnstilles i forhold til fartøyets kjøl og det foreligger da ikke noe ror. Uttrykket "sekundært fremdriftsutstyr" brukes her for å beskrive et hvilket som helst annet fremdriftsutstyr på far-tøyet. Sekundære fremdriftsanordninger vil være kjent for vanlig fagkyndige innenfor området for det formål å frembringe styring av styrekraft i visse vinkler i forhold til fartøyets kjøl forfinmanøvrering. Baug- og akterstevnskyvere erf.eks. kjent innenfor fagområdet.
Som det også vil være kjent, kan et fartøy ha forskjellige former for navigasjonsutstyr for bruk til sjøs. Eksempler på slikt navigasjonsutstyr for bruk til sjøs omfatter globale posisjonsbestemmende utstyr (GPS), magnetiske kompass, gyro-kompass, marine radarsystemer, utstyr som angir vindhastighet, sensorutstyr som angir vannstrømmer og hastighetslogger for bruk til sjøs.
Marine radarsystemer omfatter typisk en antenne montert høyt opp på far-tøyet for å gjøre det mulig for radarutstyret å detektere objekter i størst mulig avstand fra fartøyet. Som det vil være kjent innenfor fagområdet, avgir vanlig marint radarutstyr en pulset radarenergistråle fra radarantennen og mottar ekkoer ved hjelp av denne radarantenne etter hvert som radarenergi reflekteres fra gjenstander i radarstrålens bane. Tidsforsinkelsen mellom den utsendte puls og det retur-nerte ekko brukes av radarutstyret for å angi en avstand fra fartøyet til den reflek-terende gjenstand. Vanligvis blir radarstrålen mekanisk dreid eller "sveipet" i asimutal retning og asimutalstyring av strålen anvendes for å angi asimutalret-ningsvinkelen til vedkommende gjenstand. Den vanlige radarstråle blir sveipet asimutalt ved mekanisk dreining av radarantennen.
Strålebredden for vanlig marint radarutstyr er forholdsvis smal i asimutret-ningen, nemlig omtrent 5 grader, og forholdsvis bred i elevasjonsretningen, nemlig omtrent tjuefem grader, slik at det dannes en vertikalt orientert vifteform. Som ved hvilke som helst utstrålt energi, vil den vifteformede stråle være spredt i kuleform ut fra antennen og vil da danne en vifteformet stråle med en ytre "front"-kant som er krum som om den lå på en kuleflate med radarantennen som sentrum.
Den vifteformede asimutalt dreide stråle gir tilstrekkelig avstandsanvisnings-nøyaktighet for gjenstander som befinner seg forholdsvis fjernt fra radarantennen. Delvis som følge av den krumme bølgefront for den vifteformede stråle, vil vanlig radarutstyr til sjøs ha en avstandsbestemmelsesnøyaktighet som er størst ved større avstander og degraderes etter hvert som avstandene blir kortere. For forholdsvis korte avstander, kan vanlig marint radarutstyr hovedsakelig ikke bestem-me avstandsforskjellen mellom en fjerntliggende høy gjenstand og en nærliggende kort gjenstand. Både den fjerntliggende høye gjenstand og den nærmere korte gjenstand kan frembringe ekkoer med samme tidsforsinkelse. Den vanlige radarstråle er således ikke vel egnet for kaitilleggingsoperasjoner hvor det må registreres stadig kortere avstander. Vanlige marine radarer har et minste fremvisningsom-råde som typisk er noen hundre fot og en fremvisningsoppløsning på noen titalls fot. For å legge fartøy til kai vil imidlertid avstandsnøyaktigheter og oppløsnings-verdier på mindre enn pluss eller minus 0,3 meter (1 fot) være ønskelig for fartøyer ved kaiavstander innenfor 7,6 meter (25 fot).
Det vil være velkjent innenfor fagområdet at dokkingsfeil kan føre til skade på vedkommende fartøy og/eller tilleggingskaien. Etter hvert som forholdene blir i økende grad dominert av vind eller strømmen i vannet er høy, så vil sannsynligheten for skader bli større. Dokkingsmanøvrene krever et komplekst manuelt kraft-mønster og akterdrivkraft fra det primære fremdriftsutstyr eller kompleks drivkraft-regulering over det sekundære fremdriftsutstyr.
US 5,274,378 beskriver et dokkingshastighetsindikatorsystem hvori to Doppler radarsystemer er montert ved en dokkside, der avstanden mellom de to er omtrent lik lengden av en oljetanker. Radarsystemene er av typen som anvendes for automatisk åpning av dører. Hvert radarsystem er koplet til en radiosender som sender på sin egen kanal, et PCM signal som indikerer den relative hastighet til ethvert detektert objekt til en mottaker holdt av kapteinen eller piloten på en dok-kingsoljetanker. Mottakeren mottar på begge kanaler og er tilpasset til å vise begge relative hastigheter.
Det ville derfor være ønskelig å frembringe utstyr som er i stand til å tilføre nøyaktige avstandsdata til den som styrer et fartøy når dette fartøy befinner seg nær inntil (f.eks. 7, 6 meter (25 fot) eller mindre) en hindring, en kai eller dokkings-struktur. Det vil videre være ønskelig å frembringe utstyr som direkte tilfører den som styrer fartøyet nøyaktige data for relativ hastighet og som da tilsvarer den relative hastighet mellom fartøyet og en hindring, en kai eller dokkingsstrukturer.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
I henhold til foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et system for å avgi navigasjonsinformasjon til en som styrer et skip, der utstyret omfatter: et radarsystem som er koplet til skipet, en fremviserprosessor som er koplet til radarsystemet for å motta radarinformasjon fra radarsystemet, og tilpasset til å avgi navigasjonsinformasjon, og en fremviser koplet til fremviserprosessoren som er kjennetegnet ved at hvert av flere radarsystemer er koplet til skipet; fremviserprosessoren er koplet til hver og en av de flere radarsystemer for å motta radarinformasjon fra hver og en av de flere radarsystemer; og fremviseren omfatter en fast visuell anvisning av skipet, som da har en fastlagt posisjon, en fastlagt størrelse og en fastlagt form for et hvilket som helst skip, og hvor fremviseren også omfatter en bevegelig visuell anvisning av en dokkingskai eller en hindring innenfor et visst område i forhold til den visuelle anvisning av skipet.
Foretrukket avgir radarsystemet elektronisk styrte koniske stråler for å kunne utfø-re avstandsmålinger med høy nøyaktighet nær inntil fartøyet. Denne navigasjonsinformasjon kan da omfatte avstand mellom fartøy og dokk samt avstand fra far-tøyet til nærliggende hindring samt relativ hastighet.
Ved dette bestemte arrangement gir informasjonssystemet, for å føre båter til kai i henhold til oppfinnelsen, nøyaktig informasjon angående korte avstander og relativ hastighet, og som da tilsvarer verdier i forhold til hindringer eller en kai, til den som styrer fartøyet. Med disse karakteristiske egenskaper vil systemet gjø-re det mulig for den som styrer fartøyet både å unngå hindringer og på nøyaktig måte legge fartøyet til kai. Sannsynligheten for kollisjon med avstander som man nærmer seg er da nedsatt til et minimum. På lignende måte er sannsynligheten for manuell dokkingsfeil og resulterende skade også nedsatt til et minimum.
De ovenfor angitte særtrekk ved oppfinnelsen så vel som oppfinnelsen selv blir mer fullstendig forstått ut i fra den følgende detaljerte beskrivelse av de ved-føyde tegninger.
FIGURER
fig. 1 viser et blokkskjema for et fartøy med dokkings-informasjonssystem for båter anordnet på fartøyet, og
fig. 2 viser skjematisk en fremviser for dokkings-informasjonssystem for båter.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
Før dokkingsinformasjonssystemet for båter vil bli beskrevet, vil innled-ningsvis visse begreper og terminologier bli forklart. Slik det brukes her, er uttrykket "skip" ment å omfatte et vannbåret fartøy av en hvilken som helst størrelse. Dette uttrykk kan således gjelde både maskindrevne fartøy og seilfartøy. Uttrykket "dokk" er ment å angi en hvilken som helst struktur som et skip kan komme å legge seg stillestående til. Uttrykket "hindring" er ment å angi en hvilken som helst an-nen gjenstand, som da ikke omfatter en dokk, som da båten vil kunne komme i kontakt med, f.eks. frittflytende gjenstander i vannet slik som avfall og svømmende legemer, eller en gjenstand som flyter i vannet men likevel er fortøyd til sjøbunnen, slik som en bøye.
Det skal nå henvises til fig. 1, hvor det er vist system 10 for å avgi dokkingsinformasjon og her om bord et skip 12. Dette skip 12 er vist med stiplede linjer, da det egentlig ikke utgjør noen del av systemet 10. Dette system 10 omfatter flere kortavstands radarsystemer 14a-14c som er koplet til skipet 12. Disse kortavstands radarsystemer 14a-14c avgir kontinuerlig radarenergi (CW).
Den kontinuerlig utsendte radarenergi blir gjentatte ganger sveipet over et visst frekvensområde fra en minste kontinuerlig utsendt frekvens til en største slik frekvens og vice versa, slik at det frembringes et frekvensmodulert kontinuerlig signal samtidig som returekkoet mottas. Ved en hvilken som helst frekvens vil tids-forskjellen mellom det utsendte signal og det mottatte signal fra et ekko representere avstanden mellom radarantennen og den ekkofrembringende gjenstand. Hastighetsinformasjon kan også utledes ved å trekke ut Doppler-forskyvningen fra fre-kvensforskjellen mellom oppoversveip og nedoversveip. Kortavstands- radarsystemene 14a-14c kan således gi både avstands- og hastighetsinformasjon.
Kortavstands-radarsystemet 14a-14c kan da være av en hvilken som helst type, f.eks. den som er beskrevet i US-patentsøknad med tittelen "Radar Transmit-ter Circuitry and Techniques, som ble inngitt 16. august 2001, og som er overdratt med søknadsnr. 09/931,636, samt US-patentsøknad med tittelen Highly Integrated Single Substrate MMW Multi-Beam Sensor"' inngitt 16. august 2001 og med tildelt søknadsnummer 09/931,277, og hver av disse er da overdratt til innehaveren av foreliggende oppfinnelse. Det bør naturligvis erkjennes at også annet radarsystem kan anvendes i samsvar med foreliggende oppfinnelse.
Det vil erkjennes av en vanlig fagkyndig på området at vanlig pulset radarsystem av den art som er omtalt ovenfor også kan anvendes sammen med denne oppfinnelse. Til forskjell fra vanlig marint radarsystem som har en radarantenne montert høyt oppe på skipet, slik som beskrevet ovenfor, må radarantennen i henhold til denne oppfinnelse være montert tilstrekkelig lavt til å kunne sende ut radarenergi til å motta et ekko fra vedkommende dokk. Også vanlig pulset marint radarsystem kan gi en anvisning bare av avstandsdata og avgir ikke direkte noen hastighetsdata. Det vil imidlertid erkjennes av en vanlig fagkyndig innenfor området at hastighetsdata kan utledes fra påfølgende avstandsdataverdier, hvilket da utgjør en langsommere prosess.
Det vil videre erkjennes av en med vanlig fagkyndighet innenfor dette område at en vanlig pulset radar har begrensninger med hensyn til den minsteavstand innenfor hvilken den kan brukes. Spesielt vil en vanlig pulset radar i kortav-standsanvendelser ikke kunne tilfredsstille FCC-båndbreddefordringene som er spesifisert til å ikke være større enn 200 MHz ved et effektnivå på 6dBeirP. For det formål å kunne fungere ved de korte avstander som er påkrevet i forbindelse med kortavstands-radarsystemene 14a, 14c, hvis en pulset radar kreve en meget kort radarpuls. Det imidlertid ikke bare slik at en slik kort puls er teknisk vanskelig å frembringe, også det forhold at etter hvert som pulsbredden blir smalere vil også båndbredden av det utsendte signal bli bredere. En pulset radar med pulsbredder tilstrekkelig smale til å gjøre det mulig for radaren å arbeide over en minste avstand som er påkrevet for kortavstands-radarsystemene14a-14c, nemlig av stør- relsesorden over en minsteavstand på 0,3 meter (én fot), kreves det en grunnleg-gende frekvensbåndbredde utover 200 MHz.
I motsetning til dette kan de viste kortavstands-radarsystemer 14a-14c ge-nerere et frekvensmodulert kontinuerlig signal med en frekvens som øker fra omtrent 24.000 GHz til 24.200 GHz i løpet av omtrent 1 ms, og som da har en bånd-bredde på 200 MHz.
Slik det vil være kjent for en vanlig fagkyndig innenfor området, forholder det seg slik at etter hvert som radarenergi stråler utover fra antennen vil den spres kule-formet og således redusere den foreliggende energi pr. frontareal etter hvert som den forplanter seg. Siden radarsystemene 14a-14c bare behøver å arbeide over korte avstander, f.eks. et område fra omkring null til omkring 30 meter (hundre fot) maksimalt, vil det sfæriske spredningsenergitap faktisk være meget mindre enn for en vanlig marin radar som vanligvis sender ut energi for å motta ekkoer fra gjenstander mange kilometer (engelske mil) borte fra antennen. Kortavstands-radarsystemene 14a-14c vil således kunne arbeide med langt lavere utgangsni-våer enn vanlig marint radarsystem.
For å anskueliggjøre kan det angis at et kontinuerlig effektnivå på seks desibel (6 db) effektiv isotrop utstrålt effekt (6 dBeirp) vil være tilstrekkelig for dokkingsinformasjonssystemet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Det anskuelig-gjorte kortavstands-radarsystems utgangseffekt, som kan genereres med mindre enn én watt, kan da ses i sammenheng med vanlig utgangseffekt for marin radar, som da frembringes med mer enn ett tusen watt.
I én anskueliggjørende utførelse er kortavstands-radarsystemene 14a-14c festet til skroget av et skip 12 omtrent 0, 9 meter (tre fot) over vannlinjen. Plasse-ringshøyden for kortavstands-radarsystemene 14a-14c er da bestemt ut i fra et antall faktorer, som omfatter, men ikke er begrenset til vedkommende kaihøyde som skal detekteres av dokkingsinformasjonssystemet 10. Kortavstands-radarsystemene 14a-14c kan da være montert på andre strukturer som har sammenheng med skipet 12 bortsett fra skipsskroget og som girfestemuligheter i den ønskede høyde.
Hvert av kortavstands-radarsystemene 14a-14c frembringer konisk formet sender- og mottakerstråle, angitt ved 16a-16c, og som da kan elektronisk sveipes ved hjelp av én av kortavstands-radarsystemene 14a-14c. Kortbaneradarsystemet 14a-14c har f.eks. sendt ut og mottatt stråler med strålebredder på omtrent fem-ten grader og et avsøkningsområde i asimut på omtrent etthundreogfemti grader. Det vil erkjennes av en vanlig fagkyndig innenfor området at andre strålemønstre, strålebredder og avsøkningsområder vil være mulig innenfor foreliggende oppfin-nelses omfangsområde.
Hvert av kortavstands-radarsystemene 14a-14c er koplet til en fremviserprosessor 18 over en signalbane 20. Kortavstands-radarsystemene 14a-14c avgir både avstandsdata og hastighetsdata til fremviserprosessoren 18, hvor da vedkommende hastighetsdata gjelder en hastighet hvorved lukkingen mellom kai og skip finner sted. I en viss utførelse er det over signalbanen 20 blitt oversendt en strøm av digitale bitenheter som representerer avstandsdata og hastighetsdata. I en foretrukket utførelse gir kortavstands-radarsystemene 14a-14c avstandsinformasjon som er nøyaktig innenfor pluss eller minus 0,3 meter (1 fot), samt hastighetsdata som er nøyaktig innenfor pluss eller minus 370 meter/time (0,2 knop) etter hvert som skipet nærmer seg anleggskaien. I en alternativ utførelse vil det erkjennes av en vanlig fagkyndig på området at kortavstands-radarsystemene 14a-14c eventuelt bare kan avgi avstandsdata, og fremviserprosessoren 18 kan beregne hastighetsdata ut i fra disse.
Fremviserprosessoren 18 mottar inngangsdata som gjelder avstand og hastighet fra kortavstandsradarsystemene 14a-14c. Fremviserprosessoren 18 kan også motta data fra vanlige marine navigasjonssystemer 24a, 24b, som generelt er angitt ved 24. Den marine navigasjonssystem 24a tilsvarer vanlig system som angir strøm i vannet, mens den marine navigasjonssystem 24b tilsvarer vanlig system som angir vindhastighet. Vanlige fagkyndige på området vil imidlertid kunne erkjenne at også andre typer marint navigasjonssystem kan anvendes. Fremviserprosessoren mottar data fra hvert av radarsystemene 14a-14c og noen av eller samtlige navigasjonssystemer 24 og beregner ut i fra disse skipets posisjon i forhold til vedkommende kaiplass eller dokk, samt skipets hastighet i forhold til dokken og avgir på dette grunnlag data til en fremviser 22. Et hvilket som helst marint navigasjonssystem kan brukes til å forbedre fremvisningen 22. For eksempel en marin hastighetslogg kan brukes for å forbedre fremvisningen 22. Eventuelt kan kortavstands-radarsystemene 14a-14c alene frembringe de ønskede data.
Ved å observere de radardata som fremvises på fremviseren 22, vil skipets styrer være i stand til å unngå avstander eller å utføre en sikker dokking av skipet 12 med regulert tilnærmelsestakt til vedkommende dokk eller kai.
Det bør erkjennes at skjønt det viste eksempel på dokkingsinformasjons-system er vist tre kortavstands-radarsystemer 14a-14c, vil også andre antall kortavstandsradarsystemer være mulig. Et bestemt antall kortavstandsradarsystemer 14 for bruk i en viss bestemt anvendelse blir da valgt i samsvar med mange forskjellige faktorer som omfatter, men ikke er begrenset til skipets lengde og størrel-se. Likeledes vil posisjonen av hvert av kortavstands-radarsystemene 14a-14c på skipet bli valgt i samsvar med mange forskjellige faktorer som da omfatter, men ikke er begrenset til skipets lengde og størrelse, høyden av vedkommende dokk eller kai, eller de avstander som skal detekteres av vedkommende dokkingsinfor-masjonssystem 10.
Da antall og posisjoner for kortavstands-radarsystemene 14a-14c bestem-mes av de ovenfor angitte faktorer, kan dokkingsinformasjonssystemet 10 kreve kalibrering ved at den nøyaktige posisjon av skipet 12 i forhold til dokken bli over-ført til fremviseren 22 og til fremviserprosessoren 18, slik at det blir mulig for fremviserprosessoren å frembringe en sikker kaitillegging eller dokking av skipet 12.
Det skal nå henvises til fig. 2, hvor det er vist en fremviser 40 tilsvarende fremviseren 22 (fig. 1) og som omfatter flere LED-enheter42 anordnet i et gitter-mønster 43. Dette gittermønster 43 omfatter her tolv rekker 44a-44m samt ti kol-onner 46a-46j. Hver av LED-enhetene 42 er betegnet med 42xy, hvor "x" tilsvarer en viss rekke og "y" angir en bestemt kolonne. For eksempel LED 42aa tilsvarer den LED-enhet som er anordnet i skjæringspunktet mellom rekken 44a og kolonnen 46a, mens LED 42mj tilsvarer den LED-enhet som er anordnet i skjæringspunktet mellom rekken 44m og kolonne 46j.
Anordnet inne i LED-gittermønsteret 43 befinner det seg et ikon 42 som da representerer et skip, og dokkings- og hindringsinformasjon fremvises i sammenheng med dette skip. Ikonet 48 kan eller kan ikke ha en form som ligner formen av det faktiske skip hvorpå vedkommende system er anordnet. Fremviserprosessoren 18 (fig. 1) bringer visse av LED-enhetene 42 til å lyse og angir derved den relative posisjon mellom en dokk og skipet. Som vist i fig. 2 lyser f.eks. LED-enhetene 42da, 42db, 42eb, 42fb, 42gb, 42hb, 42ib, 42jb og 42ja for å angi posisjonen av en kai i forhold til skipets posisjon som er angitt ved ikonet 48. Etter hvert som avstanden mellom vedkommende skip og den faktiske dokkingskai avtar, vil LED-enhetene 42eb, 42fb, 42gb, 42hb og 42ib bli slått av, mens LED-enhetene 42dc, 42ec, 42fc, 42gc, 42hc, 42ic og 42jc bli slått på for derved å angi visuelt at avstanden mellom skipet og kaien har avtatt. Denne prosess gjentas inntil LED-enhetene i kolonnen 46e inntil ikonet 48 er opplyst. Det vil forstås at i det tilfelle vedkommende dokkingskai befinner seg på motsatt side av fartøyet i forhold til den side som er vist i fig. 1, vil prosessen bli gjentatt inntil LED-enhetene i kolonnen 46h er opplyst. Skjønt en dokkingskai er vist i fig. 1, vil det forstås at fremviseren også vil kunne angi en fremvisning av hindrende gjenstander.
I en alternativ utførelse kan et ikon anvendes for å representere lukking-skaien, mens et lysmønster som representerer et skip kan være opplyst. Ved således å bringe forskjellige av LED-enhetene 4d til lyse, kan skipet synes å bevege seg nærmere dokkingsikonet.
Fremviseren 40 omfatter også en indikator som angir tilnærmelseshastighe-ten og som representerer hastighetsdata som tilsvarer den hastighet som skipet har i forhold til dokkingskaien og som er angitt ved hjelp av kortavstands-radarsystemene 14a-14c, en vindhastighetsindikator 50 og en indikator 52 som angir strømmen i vann og som tilsvarer data som henholdsvis er avgitt fra indika-toranordningen 24b for vindhastighet (fig. 1) og indikatorsystemet 24a (fig. 1) for strømmen i vannet. Det vil erkjennes av vanlige fagkyndige innenfor dette fagområdet at også andre former for fremvisere er mulig, idet denne anordning da f.eks. omfatter CRT-fremvisere, flytende krystall-fremvisere (LCD) og kartfremvisere. Det vil videre erkjennes at andre marine navigasjonsdata også kan fremvises, f.eks. GPS-informasjon fra GPS-utstyr, Loran-informasjon fra en Loran-anordning, eller skipshastighetsinformasjon fra en hastighetslogg i sjøen. Det bør også forstås at i tillegg til eller i stedet for en visuell fremviser kan systemet også være forsynt med en audiofremviser eller til og med en mekanisk indikator for å angi hvor nær et skip befinner seg en dokk.
I en alternativ utførelse kan en videofremviser være anordnet i stedet for fremviseren 40 og med gittermønsteret 43, ikonet 48, indikatoren av tilnærmelses-hastighet 49, vindhastighetsindikatoren 50 og indikatoren 52 som angir strøm i vannet.
Dokkingsinformasjonssystemet i henhold til foreliggende oppfinnelse frembringer en fremvisning av tilnærmelsesavstander og relativ hastighet mellom skipet og dokkingskaien, eller eventuelt mellom vedkommende skip og foreliggende hindringer som gjør det mulig for den som styrer skipet enten å unngå vedkommende hindringer eller på mer sikker og nøyaktig måte bringe skipet til kai. Dokkingsinformasjonssystemet for båter utnytter konisk formede radarståler, som er smale i to dimensjoner og som styres elektronisk. Disse koniske stråler angir ved hjelp av radar et nøyaktig avstandsområde og relative hastighetsdata. Med disse egenskaper kan dokkingsinformasjonssystemet for båter i henhold til foreliggende oppfinnelse frembringe informasjon for å hjelpe skipets operatør til å unngå hindringer eller å manuelt dokke et skip under vanskelige forhold, nemlig med vind og strøm i vannet. Sannsynligheten for dokkingsfeil og resulterende skade nedsettes da til et minimum.

Claims (18)

1. System for å avgi navigasjonsinformasjon til en som styrer et skip, der systemet omfatter: et radarsystem (14) som er koplet til skipet (12), en fremviserprosessor (18) som er koplet til radarsystemet (14) for å motta radarinformasjon fra radarsystemet (14), og tilpasset til å avgi navigasjonsinformasjon, og en fremviser (22) koplet til fremviserprosessoren (18),karakterisert vedat hvert av flere radarsystemer (14a, 14b, 14c) er koplet til skipet (12); fremviserprosessoren (18) er koplet til hvert av de flere radarsystemer (14a, 14b, 14c) for å motta radarinformasjon fra hvert av de flere radarsystemer; og fremviseren (22) omfatter en fast visuell anvisning av skipet, som har en fastlagt posisjon, en fastlagt størrelse og en fastlagt form for et hvilket som helst skip, og hvor fremviseren også omfatter en bevegelig visuell anvisning av en dokkingskai eller en hindring innenfor et visst område i forhold til den visuelle anvisning av skipet.
2. System som angitt i krav 1, hvori navigasjonsinformasjonen videre omfatter den relative hastighet mellom skipet og dokkingskaien eller hindringen.
3. System som angitt i krav 1, hvori hver og en av de flere radarenheter (14a, 14b, 14c) omfatter et antennesys-tem med én eller flere elektrisk styrte antennestråler.
4. System som angitt i krav 3, hvori hver av antennestrålene er frembrakt med en hovedsakelig konisk form.
5. System som angitt i krav 4, hvori fremviserprosessoren (18) videre er koplet til én eller flere marine navigasjonssystemer (24a, 24b).
6. System som angitt i krav 1, hvori fremviseren (22) videre omfatter en visuell anvisning av avstandsområdet mellom skipet og dokkingskaien.
7. System som angitt i krav 1, hvori fremviseren (22) videre omfatter en visuell anvisning (49) av den relative hastighet mellom skipet og dokkingskaien.
8. System som angitt i krav 1, hvori fremviseren (22) videre omfatter en visuell anvisning av navigasjonsinformasjon fra ett eller flere marine navigasjonssystemer.
9. System som angitt i krav 1, hvori fremviseren (22) videre omfatter en visuell anvisning av hindringen, og en visuell anvisning av en relativ posisjon av skipet i forhold til hindringen.
10. System som angitt i krav 9, hvori fremviseren (22) videre omfatter en visuell anvisning av avstandsområdet mellom skipet og hindringen.
11. System som angitt i krav 9, hvori fremviseren (22) videre omfatter en visuell anvisning av den relative hastighet mellom skipet og hindringen.
12. System som angitt i krav 9, hvori fremviseren (22) videre omfatter en visuell anvisning av navigasjonsinformasjon fra det ene eller flere marine navigasjonssystemer.
13. System som angitt i krav 1, hvori fremviserens område har en områdebegrensning.
14. System som angitt i krav 1, hvori fremviseren (22) omfatter lysutsendende dioder (44, 46) som danner en bevegelig visuell avbildning av dokkingskaien eller hindringen.
15. System som angitt i krav 1, hvori hvert av de flere radarsystemer (14a, 14b, 14c) omfatter et frekvensmodulert radarsystem med kontinuerlig bølgeutsendelse.
16. System som angitt i krav 1, hvori området er 305 meter (ett-hundre fot) eller mindre.
17. System som angitt i krav 1, hvori minst ett av de angitte flere radarsystemer (14a, 14b, 14c) er innrettet for å frembringe avstandsinformasjon med en nøyaktighet på mindre enn pluss eller minus 0,3 meter (én fot).
18. System som angitt i krav 1, hvori minst ett av de angitte flere radarsystemer (14a, 14b, 14c) er innrettet for å frembringe en hastighetsinformasjon med en nøyaktighet på mindre enn pluss eller minus 370 meter/time (0,2 knop).
NO20043482A 2002-01-22 2004-08-20 Havneinformasjonssystem for båter NO337296B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/054,527 US6707414B2 (en) 2002-01-22 2002-01-22 Docking information system for boats
PCT/US2002/033475 WO2003062751A2 (en) 2002-01-22 2002-10-21 Docking information system for boats

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20043482L NO20043482L (no) 2004-10-21
NO337296B1 true NO337296B1 (no) 2016-03-07

Family

ID=21991711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20043482A NO337296B1 (no) 2002-01-22 2004-08-20 Havneinformasjonssystem for båter

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6707414B2 (no)
EP (1) EP1468250B1 (no)
JP (1) JP4855647B2 (no)
AU (1) AU2002365263B2 (no)
DE (1) DE60223721T2 (no)
ES (1) ES2295463T3 (no)
NO (1) NO337296B1 (no)
WO (1) WO2003062751A2 (no)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10113323C2 (de) * 2001-03-20 2003-04-03 Bosch Gmbh Robert Radarsensorplattform
JP2003315450A (ja) * 2002-04-24 2003-11-06 Hitachi Ltd ミリ波レーダ用監視システム
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
US7280914B2 (en) * 2003-06-20 2007-10-09 Port Of Pittsburgh Commission Instrumented lock entry and traversing system
US6995707B2 (en) * 2004-03-18 2006-02-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Integrated maritime portable acoustic scoring and simulator control and improvements
NZ533858A (en) * 2004-06-29 2007-02-23 Mooring Systems Ltd Laser scanning for mooring robot
US7940206B2 (en) * 2005-04-20 2011-05-10 Accipiter Radar Technologies Inc. Low-cost, high-performance radar networks
DE602007001263D1 (de) * 2006-06-22 2009-07-23 Food & Food Di Morelli Stefano Automatisches Vertäuungssystem
DE202007006913U1 (de) * 2007-05-08 2008-09-25 In - Innovative Navigation Gmbh Radarvorrichtung für ein bewegbares Schiff
FR2937744A1 (fr) * 2008-10-23 2010-04-30 Dcns Systeme d'aide a la manoeuvre d'un navire
US8654197B2 (en) * 2009-03-04 2014-02-18 Raytheon Company System and method for occupancy detection
DE102009022652A1 (de) * 2009-05-26 2010-12-09 Philipp Gläser Assistenzsystem für die Steuerung eines Schiffes
US8330651B2 (en) * 2009-11-23 2012-12-11 Honeywell International Inc. Single-antenna FM/CW marine radar
GB201012276D0 (en) * 2010-07-22 2010-09-08 Auto Ranging And Bearing Solut Improvements in proximity detection
US9778657B2 (en) 2010-11-19 2017-10-03 Bradley Tyers Automatic location placement system
US8622778B2 (en) 2010-11-19 2014-01-07 Maxwell Tyers Programmable automatic docking system
US11480965B2 (en) 2010-11-19 2022-10-25 Maid Ip Holdings Pty/Ltd Automatic location placement system
US20130201053A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 Jeffrey Saing Crash Avoidance System
JP2015066979A (ja) * 2013-09-26 2015-04-13 ヤマハ発動機株式会社 船舶用表示システムおよびそれを備えた小型船舶
JP2016055772A (ja) * 2014-09-10 2016-04-21 古野電気株式会社 自船周囲表示装置及び自船周囲情報表示方法
US11899465B2 (en) 2014-12-31 2024-02-13 FLIR Belgium BVBA Autonomous and assisted docking systems and methods
US11505292B2 (en) 2014-12-31 2022-11-22 FLIR Belgium BVBA Perimeter ranging sensor systems and methods
US10322787B2 (en) 2016-03-01 2019-06-18 Brunswick Corporation Marine vessel station keeping systems and methods
US10259555B2 (en) 2016-08-25 2019-04-16 Brunswick Corporation Methods for controlling movement of a marine vessel near an object
WO2018100745A1 (ja) * 2016-12-02 2018-06-07 ヤマハ発動機株式会社 小型船舶及びその制御方法
US9904293B1 (en) 2016-12-13 2018-02-27 Brunswick Corporation Systems and methods for automatically trailering a marine vessel on a boat trailer
EP4209856A1 (en) * 2017-06-16 2023-07-12 Flir Belgium BVBA Autonomous and assisted docking systems and methods
US12084155B2 (en) 2017-06-16 2024-09-10 FLIR Belgium BVBA Assisted docking graphical user interface systems and methods
US11733699B2 (en) 2017-06-16 2023-08-22 FLIR Belgium BVBA Ultrasonic perimeter ranging sensor systems and methods
US10429845B2 (en) 2017-11-20 2019-10-01 Brunswick Corporation System and method for controlling a position of a marine vessel near an object
US10324468B2 (en) 2017-11-20 2019-06-18 Brunswick Corporation System and method for controlling a position of a marine vessel near an object
US10845812B2 (en) 2018-05-22 2020-11-24 Brunswick Corporation Methods for controlling movement of a marine vessel near an object
US12117832B2 (en) 2018-10-31 2024-10-15 FLIR Belgium BVBA Dynamic proximity alert systems and methods
US11988513B2 (en) 2019-09-16 2024-05-21 FLIR Belgium BVBA Imaging for navigation systems and methods
JP7413048B2 (ja) 2020-01-30 2024-01-15 三和シヤッター工業株式会社 シャッターカーテン及びシャッターカーテンの梱包方法
CN112634658A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 武汉欣海远航科技研发有限公司 一种面向海上风电场安全监管的声光预警方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5274378A (en) * 1992-04-09 1993-12-28 Conner Joe S O Docking velocity indicator system
WO2001025724A1 (en) * 1999-10-05 2001-04-12 Honeywell International Inc. Method and apparatus for alerting surface vessels to hazardous conditions

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3594716A (en) 1969-04-24 1971-07-20 Edo Western Corp Electronic docking guidance system
GB1292289A (en) 1969-10-28 1972-10-11 Decca Ltd Improvements in or relating to berthing displays for marine craft
GB1290916A (no) 1969-11-19 1972-09-27
US3690767A (en) 1970-10-01 1972-09-12 Systron Donner Corp Optical tanker-docking system
US3772697A (en) 1971-04-19 1973-11-13 Sperry Rand Corp Base-band pulse object sensor system
US3707717A (en) 1971-06-25 1972-12-26 Gen Signal Corp Boat berthing monitor incorporating sonar and doppler radar techniques
US4063240A (en) * 1976-08-25 1977-12-13 Sperry Rand Corporation Electronic docking system
NL7809028A (nl) * 1977-09-17 1979-03-20 Jones & Healy Marine Ltd Navigatiehulp.
US4510496A (en) 1982-02-08 1985-04-09 Sperry Corporation Baseband radar docking system
JPS60187873A (ja) * 1984-03-08 1985-09-25 Nippon Kokan Kk <Nkk> 船の接岸方法
JPS61235777A (ja) * 1985-04-11 1986-10-21 Shipbuild Res Assoc Japan レ−ダ合成表示装置
US4893127A (en) * 1987-02-06 1990-01-09 Raytheon Company Radar navigation system
US5351055B1 (en) * 1989-11-21 1997-02-25 Furuno Electric Co Radar apparatus
CA2097822C (en) * 1991-10-04 2001-04-17 Shinji Ishihara Display system
JP2931881B2 (ja) * 1991-10-04 1999-08-09 古野電気株式会社 表示装置
US5432515A (en) 1992-04-09 1995-07-11 O'conner; Joe S. Marine information system
DE4243669A1 (de) * 1992-12-23 1994-06-30 Deutsche Aerospace Verfahren zur Überwachung eines Gebietes und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
US5534872A (en) * 1993-06-30 1996-07-09 Casio Computer Co., Ltd. Portable radio signal detecting system
US5719567A (en) * 1995-05-30 1998-02-17 Victor J. Norris, Jr. System for enhancing navigation and surveillance in low visibility conditions
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
US6181302B1 (en) * 1996-04-24 2001-01-30 C. Macgill Lynde Marine navigation binoculars with virtual display superimposing real world image
JPH09319332A (ja) * 1996-05-27 1997-12-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Led表示装置およびled表示方法
US5872547A (en) * 1996-07-16 1999-02-16 Metawave Communications Corporation Conical omni-directional coverage multibeam antenna with parasitic elements
JPH11183614A (ja) * 1997-12-24 1999-07-09 Japan Radio Co Ltd 船舶レーダ装置及びその映像表示方法
JP3956253B2 (ja) * 1998-04-16 2007-08-08 マツダ株式会社 障害物検出装置及び障害物の検出方法
JP3990830B2 (ja) * 1998-10-16 2007-10-17 日本無線株式会社 レーダビデオ合成装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5274378A (en) * 1992-04-09 1993-12-28 Conner Joe S O Docking velocity indicator system
WO2001025724A1 (en) * 1999-10-05 2001-04-12 Honeywell International Inc. Method and apparatus for alerting surface vessels to hazardous conditions

Also Published As

Publication number Publication date
DE60223721D1 (en) 2008-01-03
AU2002365263B2 (en) 2007-03-15
JP4855647B2 (ja) 2012-01-18
WO2003062751A2 (en) 2003-07-31
US6707414B2 (en) 2004-03-16
DE60223721T2 (de) 2008-10-30
US20030137443A1 (en) 2003-07-24
NO20043482L (no) 2004-10-21
EP1468250A2 (en) 2004-10-20
WO2003062751A3 (en) 2003-11-06
JP2005515461A (ja) 2005-05-26
EP1468250B1 (en) 2007-11-21
ES2295463T3 (es) 2008-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO337296B1 (no) Havneinformasjonssystem for båter
JP4194493B2 (ja) 自動入渠システム
AU2002365263A1 (en) Docking information system for boats
US11703560B2 (en) Marine chart and sonar image presentation systems and methods
US20120129410A1 (en) Automatic docking system
US20130080044A1 (en) Automatic Docking System
CN102818773B (zh) 激光监视系统
US10353059B2 (en) System for detecting and locating submerged objects having neutral buoyancy such as moored mines and associated method
US20240271943A1 (en) Assisted navigation systems and methods
EP0325539A1 (en) Positioning system for a moving object
KR102095416B1 (ko) 다물체의 위치 제어 시스템 및 그의 위치 제어 방법
RU2315365C2 (ru) Способ и моделирующее устройство для тренировки лоцмана судна
RU2613465C1 (ru) Способ швартовки судна с помощью лазерной системы
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
US20240353547A1 (en) Device and method for detecting and locating underwater objects
WO2022244108A1 (ja) 航走体検出装置、航走体検出システム及び航走体検出方法
Olsen Internal Aids to Navigation and Systems
Fiore et al. Historical approach to marine collision avoidance
RU2513198C2 (ru) Способ обеспечения безаварийного движения надводного или подводного судна при наличии подводных или надводных потенциально опасных объектов
Akmaykin et al. Radar Systems of Maritime Transport
West et al. Enhancing ship safety with the navigation and obstacle avoidance sonar
Lanziner The genesis of electronic charting
AU2002359262A1 (en) Auto-docking system
JP2023182563A (ja) 移動体対象領域を適応的に設定する航法装置及び方法
Rutkowski Practical aspects of using radar in maritime navigation with analysis of its potential errors and limitations

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees