SE417016B

SE417016B - CHANNEL NAVIGATION

Info

Publication number: SE417016B
Application number: SE7807798A
Authority: SE
Inventors: R Nordell
Original assignee: Navitronic Ab
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1978-07-13
Publication date: 1981-02-16
Also published as: GB2025722A; NL7905428A; SE7807798L; JPS5533695A; NO792326L

Description

7307798-9, _, y oz kring den route som fartyget skall tillryggalägga. 7307798-9, _, y oz around the route to be taken by the ship.

Härigenom blir de krav som måste ställas på dator- anläggningen vad avser kapacitet och dataprogram mycket rimliga, vilket i sin tur innebär avsevärt mindre kostnader och gör systemet attraktivt även för fartyg av mindre storlek.In this way, the requirements that must be placed on the facility in terms of capacity and computer programs very reasonable, which in turn means considerable less cost and makes the system attractive as well for smaller vessels.

Kännetecknaiför ett enligt uppfinningen utformat system framgår av bifogade patentkrav. Uppfinningen skall närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritningar, där Fig 1 visar ett blockschema över systemet, Fig 2 visar schematiskt en utlagd route för ett fartyg med inprickade kartbilder, och Fig 3 visar en bildskärm med kartbild och inmatade radar- ekon.Characteristics of one designed according to the invention systems are set out in the appended claims. The invention shall be described in more detail in connection with the attached drawings, in which Fig. 1 shows a block diagram of the system, Fig. 2 schematically shows a laid out route for a vessel with dotted map images, and Fig. 3 displays a screen with a map image and input radar ekon.

Blockschemat enligt Fig l omfattar en datoran- läggning 10 med inbyggt tidmätningsorgan, till vilken är ansluten en gyrokompass ll, en logg 12, en radaranläggning l3, en kassettapparat 14 samt en bildskärm 15.The block diagram of Fig. 1 comprises a computer installation 10 with built-in time measuring device, to which is connected a gyrocompass ll, a log 12, a radar system 13, a cassette apparatus 14 and a monitor 15.

Från gyrokompassen ll resp loggen 12 erhåller dator- anläggningen 10 information om fartygets kurs resp hastighet och kan av denna information om hastighet och tid successivt räkna fram fartygets position under gång utmed en på förhand bestämd route.From the gyro compass 11 and the log 12, the computer the facility 10 information about the ship's course resp speed and can of this speed information and time successively calculate the position of the ship while walking along a predetermined route.

I kassettapparaten 14 finns på förhand iordning- _ ställd information om kartbilder i närmaste om- givningen till vissa på förhand bestämda och från varandra väl skilda punkter utmed den nämnda routen.In the cassette apparatus 14 there is pre-arranged provided information about map images in the immediate to certain pre-determined and from well-spaced points along the said route.

Denna information är latent tillgänglig för dator- anläggningen, och allteftersom fartyget passerar nämnda punkter på routen inmatas de aktuella kart- bilderna successivt till datoranläggningen 10 och presenteras på bildskärmen 15. . a 7807798-9 Radaranläggningen 13 är anordnad att, samtidigt med att en kartbild presenteras, ange ett flertal men begränsat antal radarekon på den just presen- terade kartbilden. Genom undertryckning av icke önskade radarekon från radaranläggningen uppnår man en begränsning i krav på datoranläggningens programvolym utan minskad precision i positionsan- givelsen. Begränsningen av radarekon göres i sam- 'band med programskrivningen ur tillgänglig, tidigare inspelad ekopositionsinformation.This information is latently available for computer the facility, and as the ship passes mentioned points on the route, the current map the images successively to the computer system 10 and presented on screen 15. . and 7807798-9 The radar system 13 is arranged to, at the same time with a map image presented, enter a plurality but limited number of radar echoes on the present the map image. By suppression of non desired radar echoes from the radar system there is a limitation in the requirements of the computer system program volume without reduced precision in position the giving. The limitation of radar echoes is made in 'band with the program writing out available, earlier recorded echo position information.

Närmare bestämt fungerar navigeringssystemet på följande sätt. När av datoranläggningen 10 fram- räknad position svarar mot ett visst avstånd från någon av nämnda punkter Pn på routen till närmast efterföljande punkt Pn+l på routen presenterar datoranläggningen den till nämnda efterföljande punkt Pn+l svarande kartbilden och presenterar radaran- läggningen radarekona samtidigt på bildskärmen 15.More specifically, the navigation system works on the following way. When of the computer system 10 calculated position corresponds to a certain distance from any of the mentioned points Pn on the route to the nearest subsequent point Pn + l on the route presents the computer system to the said subsequent point Pn + l corresponding to the map image and presents the radar laying the radar echo simultaneously on the monitor 15.

Denna kartbild och dessa radarekon kvarstår på bildskärmen 15 tills nästa kartbild och tillhörande radarekon svarande mot framräknad position för punkten Pn+2 på routen presenteras på skärmen lå.This map image and these radar echoes remain on monitor 15 until the next map image and associated radar echo corresponding to the calculated position for the point Pn + 2 on the route presented on the screen was.

För radaranläggningens 13 drift avsedd styrinformation finns på förhand iordningställd och tillgänglig i datoranläggningen. Denna styrinformation hänför sig till nämnda på förhand bestämda och från varandra väl skilda punkter Pl P2 P3 ..... Pn' Pn+l, Pn+2____ utmed den nämnda routen och är anordnad att aktiveras punkt för punkt allteftersom informationen om kart- bilder över routen presenteras successivt av datoran-e läggningen på skärmen 15.Control information intended for the operation of the radar system 13 is prepared in advance and available in the computer system. This control information relates to the said predetermined and apart well separated points P1 P2 P3 ..... Pn 'Pn + 1, Pn + 2 ____ along the said route and is arranged to be activated point by point as the information on the map images of the route are successively presented by the computer-e the placement on the screen 15.

I datoranläggningen integreras hastighet och tid, varigenom tillryggalagd vägsträcka erhålls. Denna inmatas till en jämförelsekrets, som även matas med det på förhand uppgjorda programmets motsvarande väg- uppgift. Vid överensstämmelse öppnas kanaler för ...4 vsovvsses ~, 4 radarinformationen till bildskärmen samt kanaler för kartinformationen från programmet.Speed and time are integrated in the computer system, whereby the distance traveled is obtained. This input to a comparison circuit, which is also supplied with the corresponding weighting of the pre-established program task. When matching, channels are opened for ... 4 vsovvsses ~, 4 the radar information to the monitor and channels for the map information from the application.

I Fig 2 betecknar den streckade linjen 20 den ideala vägen för ett fartyg och de heldragna linjerna 21 resp 22 de toleransgränser mellan vilka fartyget måste navigeras för att risk för grundstötning ej skall uppstå med hänsyn till landformationer 23, 24, 25, 26 och 28. På routen 20 är angivna ett antal punkter Pl ..... P8, varvid avståndet mellan dessa punkter är beroende av avståndet mellan tolerans- gränserna 21 och 22. Smala passager erfordrar mindre avstånd mellan punkterna, se t ex avståndet mellan punkterna P4 och P5, medan öppnare farvatten till- låter längre avstånd, se t ex avståndet mellan punkterna Pl och P2 eller P7 och P8.In Fig. 2, the dashed line 20 denotes the ideal the route of a ship and the solid lines 21 respectively 22 the tolerance limits between which the vessel must be navigated to reduce the risk of grounding shall not arise with respect to land formations 23, 24, 25, 26 and 28. On route 20, one is indicated number of points P1 ..... P8, the distance between these points depend on the distance between the tolerances boundaries 21 and 22. Narrow passages require less distance between the points, see for example the distance between points P4 and P5, while more open waters sounds longer distances, see for example the distance between points P1 and P2 or P7 and P8.

Till punkten Pl hör en kartbild begränsad av den streckade linjen 27, till punkten P2 hör den av streck-prickade linjen 29 begränsade kartbilden, och till punkten P7 hör en kartbild begränsad av den längs- och tvärgående linjen 30. För positions- bestämning medelst radaranläggningen när fartyget befinner_sig i eller nära punkten Pl utnyttjas tre mål som ligger i de tre riktningsangivelserna 271, 272 och 273. Ekon från övriga mål undertryckes således. På samma sätt finns för punkten P2 tre mål med riktningarna 291, 292 och 293, samt för punkten P7 tre mål med riktningarna 301, 302 och 303.To the point P1 belongs a map image limited by it dashed line 27, to point P2 it belongs dash-dotted line 29 limited the map image, and to the point P7 belongs a map image limited by the longitudinal and transverse line 30. For position determination by means of the radar system when the ship located in or near the point P1 is used three objectives contained in the three directions 271, 272 and 273. Echoes from other targets are suppressed thus. In the same way, for point P2 there are three targets with directions 291, 292 and 293, and for point P7 three targets with directions 301, 302 and 303.

I dessa fall kommer således var och en av de tre efter varandra följande kartbilderna att innehålla tre geo- grafiska punkter eller rättare sagt små cirkulära ytor, vars centrum motsvarar punktens (målets) exakta läge (börvärde) och vars periferi anger tolerans- gränsen för hur långt från nämnda centrum motsvarande radareko (ärvärde) får inkomma för att fartyget kan sägas befinna sig inom angivna toleransgränser i farleden. I Fig 3 visas på skärmen l5 tre sådana cirkulära ytor, betecknade 31, 32 och 33. 7 .;.s 7807798-9 Inkommande radarekon (kryss) är betecknade med 311, 321 och 331. Fartyget markeras med en pil 34 (börvärde). Kryssen 3ll, 321 och 331 ligger väl inom resp cirkel, dvs fartyget ligger väl mellan angivna toleransgränser men ej på den ideala route- linjen 20, ty kryssen ligger ett stycke från resp cirkels centrum, snett ned till höger. Rorsmannen kan nu med ledning av avvikelsen på skärmen ändra kursen något för kompensering av avvikelsen och nfortsätter att följa fartygets gång.In these cases, therefore, each of the three follows consecutive map images to contain three geo- graphic dots or rather small circular ones surfaces, the center of which corresponds exactly to the point (target) position (setpoint) and whose periphery indicates the tolerance the limit of how far from said center corresponding radar echo (actual value) may be received for the ship to is said to be within specified tolerance limits in fairway. Fig. 3 shows on screen 15 three such circular surfaces, designated 31, 32 and 33. 7 .;. s 7807798-9 Incoming radar echoes (crosses) are marked with 311, 321 and 331. The ship is marked with an arrow 34 (setpoint). Crosses 3ll, 321 and 331 are located well within the respective circle, ie the ship is well between specified tolerance limits but not on the ideal route line 20, because the cross is a short distance from resp center of circle, obliquely down to the right. The helmsman can now change due to the deviation on the screen the course slightly to compensate for the deviation and continues to follow the ship's course.

Det är lämpligt att utforma systemet med ett indi- keringsorgan anordnat att även ge hörbart larm när ett radareko faller utanför ett på kartbilden pre- senterat målområde.It is appropriate to design the system with an indi- control means arranged to also give audible alarm when a radar echo falls outside one of the pre- centered target area.

För att erhålla en så "ren" kartbild som framgår av Fig 3 erfordras att för radaranläggningen 13 avsedd kontrollinformation finns på förhand iordningställd och tillgänglig i datoranläggningen. Denna kontroll- information skall hänföra sig till de nämnda punkterna Pl.....-P8 på routen enligt Fig 2 och skall aktiveras punkt för punkt allteftersom informationen om kart- bilder över routen presenteras successivt av dator- anläggningen l0 på bildskärmen 15. Genom denna kontrollinformation bringas radaranläggningen att träda i funktion endast under de korta tidsmoment och på de avstånd som svarar mot de på förhand för varje punkt utvalda målen.To obtain such a "clean" map image as shown in Fig. 3 is required that for the radar system 13 intended control information is available in advance and available in the computer system. This control information shall relate to the points mentioned Pl .....- P8 on the route according to Fig 2 and must be activated point by point as the information on the map images of the route are presented successively by computer the facility l0 on the monitor 15. Through this control information, the radar system is brought to come into operation only during the short periods of time and at the distances corresponding to those in advance each point selected goals.

I stället för att, som brukar vara vanligt, presen- tera en karta över ett mycket stort omrâde och låta radaranläggningen arbeta mer eller mindre kontinuerligt, presenteras i detta system kartbilder över endast de mindre delar som är aktuella i samband med de pâ för- hand bestämda punkterna. Härigenom erfordras också väsentligt mindre informationsmängd på den kassett på vilken i förväg finns inspelad den färdväg fartyget skall taga. Det är viktigt att det råder synkronism mellan frammatningen av kartbilder och fartygets ...6 vso7?9a-9 _ ß _,....-- gång på den bestämda routen. Detta åstadkommes t ex genom att kassettapparaten l4 startas i sam- band med att fartyget uppnår den första punkten bland nämnda förutbestämda punkter på routen.Instead of, as usual, presenting tera a map of a very large area and sound the radar system works more or less continuously, presented in this system map images of only those minor parts that are relevant in connection with the hand determined points. This is also required significantly less information on that cassette on which the route of the ship is recorded in advance shall take. It is important that there is synchronism between the forwarding of map images and the ship's ... 6 vso7? 9a-9 _ ß _, ....-- time on the specified route. This is accomplished for example by starting the cassette apparatus 14 in ties with the ship reaching the first point among said predetermined points on the route.

Mellan punkterna P3 och P4 i Fig 2 uppvisar routen en gir. Det är lämpligt att här ha ett speciellt program för radaranläggningen så att man t ex med hjälp av målet 25 erhåller upplysning .om avstånd till målet 25 när man mer och mer närmar sig girpunkten samt även erhåller upplysningar om situationen runt omkring fartyget under själva girningen genom att radaranläggningen då icke är låst på t ex endast tre mål i taget. Så snart girningen fullbordats återgår systemet till den tidigare beskrivna kartbildsradarekoprincipen.Between the points P3 and P4 in Fig. 2 route and gear. It is advisable to have one here special program for the radar system so that for example, with the help of goal 25, information is obtained .about distance to goal 25 as you get closer and closer the turning point and also receives information about the situation around the ship during themselves the transmission by the radar system then is not locked on, for example, only three targets at a time. So soon the completion is completed, the system returns to it previously described map image radar echo principle.

Det är lämpligt att som komplement till det nu beskrivna farledsnavigeringssystemet ha något slag av kursövervakare, med vars hjälp rorsmannen kan övervaka kursen under gång mellan två konsekutiva punkter i den angivna routen. Härigenom ökas rorsmannens möjligheter att hålla fartyget på rätt kurs.It is appropriate to complement it now described fairway navigation system have some kind by course supervisor, with the help of which the helmsman can monitor the course while walking between two consecutive points in the specified route. This increases the helmsman's ability to keep the ship afloat course.

Claims

7 7807798-'9 Patent claims.

Fairway navigation system, comprising a log arranged on a ship, the timekeeping eye, radar system and computer system, characterized in that the computer system (10) is arranged to receive information on speed resp. time from the log (12) resp. the time measuring means (in 10) successively calculating the position of the ship during passage along a predetermined route (20); that if predetermined targets in advance prepared geographical information, constituting map images of the immediate surroundings to certain predetermined and well-separated points (p1, p2 ... p8) along the said route (20), is latent available for the computer system (10); and that, when a position calculated by the computer system (10) remotely corresponds to the position of the one closest to the point (eg p1) on the route (20) immediately following the point (pg) on the route, on the one hand the computer system (10) is arranged to present the map image belonging to the said subsequent point (pz) among said prepared map images, and the radar system (13) is arranged to simultaneously indicate a plurality of radar echoes from the predetermined targets on the map image, whereby these radar echoes indicated by the radar system (13) can be compared with the positions of the predetermined targets on the map image presented by the computer system (10).

A fairway navigation system according to claim 1, characterized by an indicating means arranged to indicate when a radar echo (321) indicated by the radar system (13) on the map image falls outside a radar echo (321) corresponding to said radar echo (321) and by the computer system (10) on the map. the image presented target area (32).

Fairway navigation system according to claim 1 or 2, characterized in that control information intended for the operation of the radar system (13) is prepared in advance and available in the computer system (10), which control information relates to said predetermined and 1 veovvssfe 8 and well-separated points (p1, p2 ... p8) along the said route (20) and are arranged to be activated point by point as map images a (10). over the route (20) is successively presented by the computer

A farad navigation system according to claim 3, characterized in that said control information is designed and arranged to enable position determination for each of said points (p1, pz ... pa) along said route (20) with utilization of three pre-determined radar targets in connection with the respective point.