SE435327B - Anordning for undvikande av kollision - Google Patents

Description

7964041-6 10 15 20 25 30 35 2 sig tidpunkten för minimiavstândspunktens uppnående radikalt och på ett sätt, som är svårt att åskådlig- göra. Med kunskap enbart om koordinaterna för den för tillfället förutsagda minimiavstândspunkten kan det egna fartygets kurs eller kurser, som kan resultera i en kollision, ej förutsägas. Kunskap om koordinaterna för en för tillfället förutsagd.minimiavstândspunkt ger omvänt operatören ej tydlig information beträffande _den eller de kurser som måste undvikas. Karaktären av en presentation, som understryker CPA-kriteriet, är i själva verket sådan, att det är möjligt att förutsäga CPA-data, vilka svarar mot enbart hotet utmed förhanden- varande fartygskurs, utan någon indikering av faror ut- med en ny kurs, exempelvis en kurs för undvikande av en aktuell fara. En presentation av CPA-parametrar för försökskurser och -hastigheter har inbegripets i några anordningar tidigare, men denna lösning är tidskrävande och ofullständig samt kräver att operatören minns resul-- tatet av föregående försök.

Typiska kollisionsvarningssystem av den ovan be- skrivna typen lämnar ej på ett helt exakt eller snabbt sätt data, vilka är direkt anväfiabara för tillförlitligt fastställande av vilken manöver eget fartyg måste göra för effektivt undvikande av en förestående kollision.

Fartygets styrman måste vid observering av en kolli- sionsmöjlighet tillämpa en mängd olika regler och sed- vänjor, såsom "International Rules of the Road" och “Inland Rules of the Road", vilka har utformats för att hindra kollisioner. "Steering and Sailing Rules" måste också följas, när det finns risk för kollision. Det är överlämnat till fartygets styrman att efter varningen om en förestående kollision fatta ett svårt beslut be- träffande vilken manöver han mâste beordra fartyget att utföra för att avlägsna kollisionsrisken. Det erforder- liga utrymmet för en säker manöver beror på kunskap om många faktorer, såsom kunskap om det störande fartygets framtida lägen. , Ett system för undvikande av kollisioner, vilket 10 15 20 25 30 35 790-4041-6 3 system försöker undvika de ovan diskuterade nackdelarna, utnyttjar parametern för förutsagd eller möjlig kolli- sionspunkt (PPC-parametern). Ett sådant system finns beskrivet i den brittiska patentskriften 1 362 587, enligt vilken en presentation sker av det egna farty- gets PPC-parameter med avseende på störande fartyg. Om det är önskvärt att de störande fartygen missas med en minsta förutbestämd sträcka, kan såsom förklarat i den patentskriften en cirkel med en radie, som är lika med den förutbestämda sträckan, presenteras centrerad kring varje möjlig kollisionspunkt (PPC). Styrmannen styr då sitt fartyg för undvikande av att den egna kur- sen skär någon av dessa cirklar, vilka representerar ett förutsagt riskområde (PAD). Det har emellertid upptäckts, att det egna fartyget vid manövrering för ïundvikande av cirklarna under normalt uppträdande dyna- miska situationer kunde passera närmare de störande fartygen än det förutbestämda CPA-avståndet, Det fak- tiska passeringsavstånd som uppnås under utnyttjande av denna presentation enligt en tidigare teknik kan vara tillräckligt litet för att påskynda en kollisions- situation. _ _ Den brittiska patentskriften l 366 718 avslöjar ett system, vilket utgör en förbättring i förhållande till systemet enligt den brittiska patentskriften l 362 587 genom att det cirkelformiga riskområdet (PAD) ersättes med en sluten, långsträckt geometrisk kurva, företrädesvisen ellips.0mdetelliptiska riskområdet lik- som det cirkelformiga riskområdet behandlas som en ö, vilken fartyget skall gå klar för, så uppnås åtminstone _ ett förutbestämt, minsta passeringsavstånd med avseende på alla kollisionshot i närheten av det egna fartyget, vilket representerar en förbättring framför det system som utnyttjar ett cirkelformigt riskområde, Det elliptiska riskområdet uppritades genom be- stämning av två minimiändringar i det egna fartygets kurs, vilka skulle ge nya banor eller kurser för det egna fartyget för passering för om respektive akter om g 79040 41-6 10 15 20 25 30 35 4 det störande fartyget, varvid skärningspunkterna mellan dessa kurser och det störande fartygets bana eller kurs definierar längden av storaxeln i ledes inriktades med det störande fartygets kurs, medan lillaxeln bestämdes av det valda CPA-avståndet (typiskt l nautisk mil) och sattes lika med dubbla CPA-avståndet.

En av nackdelarna med detta system är att det elliptiska riskomrädet, när det väl en gång är uppritat, kvarstår så länge det störande fartyget finns inom radaravstånd, ellipsen, vilken så- trots att fartyget vid någon tidpunkt efter en första identifiering kan närma sig ett tillstånd, i vilket det ej längre representerar en fullständig risk, exempel- vis när riskområdet ej längre innehåller en möjlig kol- lisionspunkt(PPC). Ehuru detta system uppför sig felak- tigt åt den säkra sidan, skulle det vara till hjälp för en navigatör, särskilt 5. högtrafikerade vatten, om någon indikering kunde lämnas när ett störande fartyg passerar från den riskfyllda kategorin till den icke- riskfyllda kategorin, så att navigatören med snabb blick skulle kunna få en mer informativ presentation. I Ett annat i högtrafikerade vatten uppkommande prob- lem är att en kollisionsfri kurs för det egna fartyget ^kanske ej är uppenbarwfid ettsträngt fasthållande vid principen att aldrig låta det egna fartygets bana komma in i ett riskområde (PADI. Eftersom ett elliptiskt risk- omrâde i själva verket är en konvention, som (låt vara säkert)approximerar det faktiska riskområdet, är det möjligt att kommain iettelliptiskt riskområde utan att en riskfylld situation skapas omedelbart. Navigatören U skulle vara avsevärt hjälpt om ett riskomrâde (PAD) kontinuerligt ändrade sig för att återspegla den till- tagande eller avtagande risken, som ett inträngande i omrâdet representerar. Sammanfattningsvis visar erfaren- heten att en datorunderstödd behandling av radardata har haft stor betydelse för tolkningen av sjötrafiks- samanstötningssituationen, varvid väsentlig och rele- vant information åstadkommas på ett snabbt och noggrant sätt, vilket hitintills uppnåtts enbart indirekt och 10 15 20 25 30 35 79o4o41ls r 5 långsamt genom manuell uppritning, som är utsatt för fel på grund av den mänskliga faktorn. Anordningar för undvikande av kollisioner har riktat strälkastarljuset på nödvändigheten av att omsorgsfullt uppmärksamma valet av insignaler beträffande eget fartygs hastighet och kurs till presentationsdrivkretsarna och till själva databehandlaren, eftersom detta val utövar en direkt inverkan på noggrannheten och relevansen hos de fram- tagna målrörelseparametrarna samt på tolkningen av sam- manstötningsfaran. Det inses vidare, att ehuru varje lösning med behandling av radardata, inbegripet manuell uppritning, är utsatt för restfel i hastighets- och kursinsignaler den grundläggande CPA-informationen - tidsintervallet till och storlek av slutlig närmsta passering för aktuella rörelser hos eget fartyg och målet - är oberoende av inverkan från dessa fel, för- utsatt att en systematisk observation har.utförts. Den- na situation förklarar och understrycker den grundläg- gande styrkan i radardelsystemet som ett betydelsefullt hjälpmedel till navigationssäkerhet.

Förfarandena att presentera målriskinformation med hjälp av förutsagda riskområden (PAD), såsom ingående i den tidigare tekniken och nu förfinade genom förelig- gande uppfinning, är dessutom kända att ge ytterligare och betydelsefulla fördelar vid fastställande av den totala situation som presenteras på den planpolära indikatorn (PPI1. En grundläggande men tidigare ej in- sedd delning i kollisionsriskpresentationen med avse- ende på fasta jordekon - navigationsproblemet - och med avseende på fartygsmål, som uppvisar en mängd olika rörelser, - kollisionsundvikningsproblemet - har belysts och lösts. Med betraktning av den fundamentala relativ- rörelseradarns planpolära indikator uppfattar naviga- tören_intuitivt den risk som de omgivande ekona från fasta jordobjekt representerar, såsom ekon från land och navigeringsmärken. Det har upptäckts att denna förmåga att intuitivt uppfatta riskerna ej sträcker sig till tolkningen av rörelserna för fartygsmål. Många, om inte 79.94Û4i1~6 10 15 20 25 30 35 6 alla de successiva svårigheterna i tolkningen av radar- skärmen kan hänföras till denna delning. När målrörelser behandlas samt riskinformation presenteras med hjälp av ett riskomrâde (PAD), upplöses denna delning. I obser- vationsögonblicket presenteras navigerings- och kolli- sionsriskerna i ett enda förenligt format, dvs land- konturerna framträder i sina förhandenvarande lägen med avseende på det egnafartygetsposition på relativ- rörelseindikatorn och deras framtida lägen uppskattas genom att man föreställer sig det egna fartygets fram- tida framåtskridandeutmedkursvisaren eller omvänt föreställer sig det framtida framåtskridandet av land över den planpolära indikatorn med det egna fartygets rörelsekomponenter inverterade. Riskområdesfördelningen framträder likaledes i aktuella lägen med avseende på det egna fartygets position och framtida lägen uppskat- *tas genom att man föreställer sig det egna fartygets framskridande längs kursvisaren. Både det förhanden- varande läget av landkonturer samt riskområden och des- sas framtida rörelser uppskattas generellt enligt en likartad konvention. Detta medger en direkt och intui- tiv uppskattning av hela risksituationen, vilket repre- senterar ett betydande bidrag till effektiviteten i informationsbehandlingen samt en säkerhetsförbättring.

En anordning för undvikande av kollision enligt ingressen till efterföljande patentkrav 1 har enligt ' föreliggande uppfinning de i något eller några av de efterföljande patentkraven angivna kännetecknen.

Formen för varje i överensstämmelse med förelig- gande uppfinning alstrat omrâde är mindre elegant än cirkeln eller ellipsen, som tidigare användes, och dessutom behöver området ej vara symmetriskt kring till- hörande farkosts rörelsebana. Presentationens informa- tionsinnehåll är emellertid avsevärt förbättrad och de fullständigt och partiellt riskfyllda situationerna är klart särskilda från varandra, varigenom en nackdel hos. kända anordningar för undvikande av kollision är elimi- nerad. Föreliggande uppfinning gör det möjligt att kombi- 10 15 25 30 35 79~Û4041-=6 7 nera noggranna CPA-data med en relativrörelsepresenta- tion, vilket länge har varit ett användarkrav.

En anordning för en sjöfarkost för undvikande av kollision enligt föreliggande uppfinning skall nu be- skrivas närmare i det följande under hänvisning till medföljande ritningar. Fig l är ett blockschema över anordningen. Fig 2 är ett förklarande diagram, som vi- sar hur anordningens presentation framtages. Fig 3 är en förstorad vy av en katodstrålrörsskärm 1 fig l.

Fig 4-13 visar ändringsföljden för en del i presenta- tionen enligt fig 3. Fig 14 visar i större skala en del av fig 2.

Anordningen i fig 1 innefattar ett konventionellt asimutavsökande pulsradarsystem l av den typ som all- mänt användes i sjöradartillämpningar samt utnyttjar en asimutavsökande riktantenn 2. Radarantennens asimut- eller bäringsdata samt detekterade mâlavstàndsdata an- vändes för att på konventionellt sätt alstra en plan- polär indikering (PPI) 3 på ett katodstrålerörs 4 skärm.

När presentationen är en förskjuten presentation av P-typ, ökas intensiteten för alla mål (rörliga och stationära) inom radarns l räckvidd periodiskt på katod- strålerörets 4 skärm. Ett rörligt mål i form av ett fartyg är angivet vid hänvisningsnumret 5, medan det egna fartygets läge representeras vid hänvisningsnumret6.

Ytterligare mål, såsom det vid ett hänvisningsnummer 5', kommer att framträda på bilden 3 tillsammans med ekon från fasta hinder, inbegripet landmassor, om sådana finns.

Bilden 3 har en kursvisare (en från punkten 6 radiellt sig sträckande linje till katodstrâlerörets 4 periferi), som anger det egna fartygets förhandenvarande kurs. Vissa avbildningsegenskaper, såsom avbildningen av målet 5, kan modifieras för att förstärka en snabb igenkänning av de mål som utgör farliga mål, såsom är vanligt vid pre- sentation av kollisionsvarningar under användning av tau~kriterieprinciperna, som ger presentationer, vilka förbättrar operatörens förmåga att särskilja mellan verkliga och potentiella hot och icke-hot. Den enkla 7994041-6 10 15 20 25 30 35 8 presentationen av P-typ är emellertid i sig en kolli- sionsvarningspresentation och är därför visad i fig l såsom representerande kollisionsvarnings- eller kolli- sionsuppskattningspresentationer i allmänhet.

Presentationsenhetens 3 innehåll upprepas på en manöveruppskattningspresentationsenhet 7, som också utnyttjar ett katodstrålerör. Enheten 7 har målinsam- lingsorgan, innefattande en spak 8 ochknapp9, medelst vilka valda mål kan införas i manöveruppskattnings- systemet, som skall beskrivas längre fram. Operatören- på det egna fartyget 6 väljer normalt alla signifikanta, ' nyligen detekterade mål för insamling och insamlingen utföres genom att spaken 8 fattas, varvid en (ej visadï cirkel uppträder i det geometriska centrumet på presen- tationsenheten 7. En rörelse av spaken 8 resulterar i en rörelse av cirkeln, som därmed kan placeras över det mål som skall väljas, varefter knappen 9 tryckes ned för pen 9 påverkar ett styrorgan ll, vars utsignal matas både till ett konventionellt följarsystem 12 ("track-' åstadkommande av insamling. Nedtryckningen av knap- -while-scan") och en dator 13. Följarsystemet 12 har en ingång kopplad till radarsystemets].utgång samt har en tvâ-vägsförbindelse med datorn l3. Datorn 13 har ock- så en två-vägsförbindelse med en taktgenerator l4 samt mottager insignaler från en gyrokompass 15 samt det egna- fartygets hastighetslogg 16. En utsignal från datorn 13 matas till en symbolgenerator 17, som har en tvâ-vägsför- bindelse med taktgeneratorn samt en utgång, som är an- sluten till presentationsenheten 7, vilken alstrar en med det valda målet sammanhörande symbol, såsom kommer att beskrivas i närmare detalj längre fram. Denna symbol är i fig l visad i samband med det registrerade målet 5 på presentationsenheten 7 men ej i samband med det ej registrerade målet 5'.

Följarsystemet l2 lagrar de rätvinkliga eller polära koordinaterna för varje valt mål och låser automatiskt på signaler, vilka mottages direkt från radarsystemet l, allt eftersom antennen 2 sveper över de olika valda målen, lO 15 20 25 30 35 7904041-6 9 så att de för varje valt mål lagrade data uppdateras automatiskt. Således kan exempelvis koordinater x och y samt hastigheter å och y lagras för vilket som helst mål. En inmatning av ett nytt eller nästan skenbart farligt mål alstrar en andra grupp data x, y, å och y för lagring i följarsystemet 12 för det nyvalda målet.

Dessa data x, y, å och y kan efter operatörens gott- finnande lagras på detta sätt för ett flertal störande farkoster för att vid behov och på tidsuppdelad bas tillföras datorn 13. Systemet 12 kan vara antingen analogt eller digitalt och kan om nödvändigt på kon- ventionellt sätt förses med analog-digitalomvandlare eller digital-analogomvandlare som gränssnittselement mellan olika komponenter i systemet och datorn 13.

Det är klart att följarsystemet 12 i själva verket självt är en typ av datoranordning, som utför aritme- tiska funktioner, såsom derivering, och lagring av data. Det är därför klart att dess funktion antingen kan utföras i en diskret enhet, såsom det separata, i fig l visade systemet 12, eller att dess aritmetiska operationer och lagringsoperationer kan utföras av aritmetiska element respektive lagringselement, som förefinns i datorn 13. De senare elementen kan på konven- tionellt sätt utföra andra systemfunktioner på tidupp- delningsbas. á Datorn 13 har åtskilliga beräkningar att utföra för att hjälpa generatorn 17 vid alstringen av manöverbe- stämningssymboler. Det inses att de olika målens lagrade x- och y-koordinater är lätt tillgängliga i systemet 12.

Eftersom de valda målens rörelser kommer att vara rela- tivt långsamma i jämförelse med arbetshastigheten hos t o m den enklaste dator, inses det att det ej är nöd- vändigt att beräkna alla data i reell tid, varför hot- eller riskdata lämpligen lagras och uppdateras en- bart periodiskt av systemet 12. Det är också klart att ett flertal symboler kan alstras på tidsuppdelnings- eller multiplexeringsbas under användning av förfaranden, som är välkända inom den analoga och digitala dator- 7964041-6 10 15 20 25 30 35 10 tekniken.

Det är uppenbart att målets 5 x- och y-koordinater väsentligen representerar målfartygets förhandenvarande rätvinkliga koordinater. Det är emellertid underförstått att diskussionen av målets 5 läge och koordinatkaraktä- ristikerna för andra element av symbolen, som skall al- stras, lika väl kunde ske under användning av polära koordinater i systemet. Datorn l3 kan vara förseddmedenfl egen klocka eller ett eget taktregleringssystem, som dominerar arbetssättet för andra element i systemet, eller kan den stå under styrning av den separata takt- generatorn 14. Taktgeneratorn 14 kan exempelvis vara synkroniserad med en intern klocka i datorn l3. Takt- generatorn l4 kan a andra sidan representera huvudsy- stemklockan, som bestämmer datorns l3 taktreglering med hjälp av signaler, som sändes till den från datorn.

Taktgeneratorn 14 kommer därför för enkelhets skull att betraktas som den grundläggande taktgeneratorn eller klockstyrningen för systemet. 7 Datorn 13 kan vara programmerad att från följar- systemet 12 periodiskt framtaga målets 5 x- och y-ko- ordinater samt att medelst välkända organ avge koordi- natvärden som styrsignaler till presentationsenheten 7 och därmed bringa katodstrålen att intensifieras momen- tant för bildande av en ljus fläck i punkten 5 på presen- tationsenheten 7. Datorns l3 nästa funktion är att sam- verka med symbolgeneratorn 17 för bildande av en förut- sagd bana 18 för målet 5. Banan l8 uppdrages från målets 5 förhandenvarande läge till en förutsagd punkt 19 för möjlig kollision (PPC), vilken är bestämd genom målfar- tygets relativa läge samt kurs och hastighet jämte en- bart förhandenvarande hastighet hos det egna fartyget 6.

Datorn 13 lämnar målets 5 x- och y-koordinater till symbolgeneratorn och avger även den möjliga kollisions- punktens (PPC) 19 X- och y-koordinater, varvid den av följarsystemet 12 alstrade x-, y-, å- och y-informa- tionen användes för alstring av dessa värden. Symbol- generatorn 17 kommer sedan att i huvudsak omedelbart 10 15 20 25 30 35 790404146 ll efter intensifieringen av punkten 5 avge komponentsvep- spänningar för alstring av banan eller spåret l8. Lämp- liga apparater för utförande av symbolgeneratorns 17 funktion, både i analoga och digitala former, är väl- kända inom tekniken, såsom exempelvis diskuterad i den brittiska patentskriften l 362 587.

Efter alstringen av vektorn, som representerar mål- fartygets 5 förutsagda bana 18, förblir den möjliga kollisionspunktens 19 x- och y-koordinator tillgängliga i datorn 13 och användes nu för alstring av ett förut- bestämt riskområde (PDA) 21, som representerar ett om- råde för möjlig kollision kring punkten 19. Banan 18 och riskområdet 21 kan allt efter önskan ritas upp samtidigt eller nästan samtidigt. Ett katodstrålerör med dubbel elektronkanon, vilket rör utnyttjar motsva- rande grupper elektrostatiska avböjningselektroder för vardera elektronstrålen, medger en uppritning av bananl8 med ett strålavböjningssystem och av riskområdet 21 med det andra strålavböjningssystemet. En enkel elektron- strålekanon med ett enda avböjningssystem kan användas, varvid banan 18 exempelvis uppritas omedelbart före uppritningen av riskomrâdet 21.

Presentationsenheten 7 kan utnyttja en vanlig typ av katodstrålerör, i vilken avklingningsperioden för lysämnet på presentationsskärmen är så vald, att en i det föregående uppritad symbol i huvudsak har bleknat bort vid den tidpunkt då datorn 13 begär uppdatering av presentationen. En regelbunden eller slumpmässig rade- ring av presentationen kan också åstadkommas under styr- ning av datorn 13, när en konventionell katodstråle- presentationsenhet av minnestyp för direkt observation utnyttjas. Liksom tidigare kan sådan radering också åstadkommas vid vilken som helst av operatören önskad tidpunkt.

Variationer i det i fig 3 åskâdliggjorda systemet, som kan ge manöverbestämningspresentationssystemet ännu större mångsidighet, är lätt insedda. Det är klart att insamlingsorganen 8, 9 eller en likartad anordning kan 79ß4B41-6 2 io 15 2o_ 25 30 35 12 användas för uttagandet av koordinatdata från presen- tationsenheten i ett för stora avstånd avsett eller tidigt varnande radarsystem eller från en sonar- presentationsenhet eller annan närhetsvarningspresen- tationsenhet eller anordning. Medelst följarsystemet 12 kan operatören bringa systemet att låsa på samt följa vilken som helst fara, vilken detekteras av någon till- gänglig sensor. De relativa bäringarna och avstånden för målen, på vilka låsning skett i den automatiska följningsoperationen, är lätt tillgängliga i uppdaterad form för behandling medelst datorn 13 i och för alstring av data, som erfordras av symbolgeneratorn 17 för al- string av presentationen 7.

Data kan under det att de behandlas eller förfinas genom användning av tröghets- föfefinns 1 datorn 13 § stabiliseringsinformation, såsom.alstrad av gyrokom- passen 15 eller hastighetsloggen 16. På detta sätt kan som en förfining av uppfinningen hotbäringen korrige- ras för det egna fartygets rullnings-, stampnings- eller slingringsrörelser. Alternativt kan de av radarsystemetl alstrade data inherent vara stabiliserade genom direkt servostabilisering av antennavsökaren 2. Datorn l3 kan på tidsuppdelningsbas också utföra funktioner, som ej är direkt relaterade till funktionerna för undvikande av kollisioner och bestämning av manövrer, såsom trög- hetsnavigeringsfunktioner och liknande.

Diagrammet i fig 2, vartill det nu hänvisas, är användbart för förklaring av hur riskområdet (PAD) al- stras för varje målfartyg i överensstämmelse med före- liggande uppfinning. Fig 2 visar geometrin och därmed beräkningssambandet mellan eget fartyg 6 och ett fartyg22 (benämnt målet) i en sammanstötningssituation. Fig 2 representerar en konventionell planpolär radarindikator med det egna fartyget 6 beläget i indikatorns centrum och centrum för koordinatreferenssystemet. Presentations- sättet är relativrörelsestabiliserat med det egna far-_ tygets kurs i begynnelseögonblicket i det upprätta läget på indikatorn. Det egna fartygets aktuella kurs, vilken lO 15 20 25 30 35 7904041-6 13 kan skilja sig från kursen vid startögonblicket, repre- senteras av en kursvisare, vilken är uppdelad i omväx- lande visade och utsläckta sex-minuterssegment 23, vilket är det konventionella, på grundval av data från hastighetsloggen.

Det första upplysta kursvisarsegmentet 23 med origo i det egna fartyget 6 representerar radien för det egna fartygets sex-minutershastighetscirkel. I det visade exemplet antages det egna fartyget ha en hastig- het på 17,5 knop och dess aktuella kurs är ej bestämd.

Målfartyget 22 är beläget i positionen l4OO rela- tivt det egna fartyget 6 och är bestämt av en sex- minutersvektor 24, som anger mâlets 22 sanna rörelse- framåtskridande på samma sätt som det första segmentet av kursvisaren 23 representerar det egna fartygets sanna rörelseframåtskridande. Systemoperatören kommer att ha valt ifrågakommande kurs- och hastighetsinsignaler för det egna fartyget för upprättande av parametrar för det egna fartygets sanna rörelse, och det exakta slaget av målets sanna rörelse på indikatorn kommer att åter- spegla detta val. För efterföljande beskrivning väljes det egna fartygets gyrokurs och hastighet ("single axis speed") genom vattnet som systeminsignaler, såsom redan beskrivits. Målets 22 parametrar representerar målets styrda kurs och dess hastighet eller fart långskepps genom vattnet, varvid en homogen vattenmassa förutsättes.

På detta sätt motsvarar mâlets synvinkel 25 nära det värde som skulle iakttagas visuellt vid ett faktiskt möte eller en faktisk sammanstötning.

Efter att ha valt ett minsta, säkert åtskillnads- avstånd (typiskt l nautisk mil) med avseende på målfar- tyget så fortsätter analysen. En minimiavståndscirkel 26 uppritas kring det egna fartyget 6 under användning av det valda säkra avståndet som radie. Två tangenter 27, 28 drages från målet 22 till minimiavstândscirkeln 26, var-' igenom en förbjuden sektor upprättas från målet 22 till det egna fartyget 6, i vilken sektor målets 22 relativ- rörelsebana måste hindras att tränga in genom lämplig 79@404'1-6 10 15 20 25 30 35 .fartyget 6 samt representerar kollisionsbanan, dvs den 14 undanmanövrering av det egna fartyget 6, om nödvändigt.

En cirkel 29 med en radie, som är ekvivalent med det egna fartygets rörelse under 6 min, dvs det egna fartygets hastighet dividerad med 10, inritas kring änden på målets sex-minutersvektor 24. Denna cirkel 29 kan men behöver ej skära de två tangenterna 27, 28' samt en linje 3l, som förenar målet 22 och det egna bana som målets relativrörelsevektor skulle följa, om målet 22 befann sig på kollisionskurs med det egna fartyget 6. För föreliggande beskrivnings skull har cirkelns 29 radie tillräcklig storlek för att var och en av de tre linjerna skall skäras enbart en gång vid punkter 32, 33 och 34. egna fartyget 6, kommer var och en av de tre linjerna 27, 28 och 31 att skäras på två ställen. De tre skärnings- punkterna 32, 33 och 34 är medelst radiella linjer 35, ¿ Om målet 22 är snabbare än det 36 och 37 förenade med cirkelns 29 centrum.

De sålunda alstrade tre linjerna 35, 36 och 37 representerar det egna fartygets sanna vektorer, vilka i förening med målets sanna vektor kommer att resultera i relativa banor, som bringar målet att med det före- skrivna minsta, säkra åtskillnadsavståndet passera för_ om det egna fartyget (linjen 27), att kollidera med det egna fartyget (linjen 31) eller att med det före- skrivna minsta åtskillnadsavståndet passera akter om det egna fartyget (linjen 28). Efter identifieringen av tre egna fartygskurser, vilka resulterar i särskilda storlekar på målåtskillnadsavstånden för det egna far- tyget vid aktuell hastighet eller någon annan försöks- hastighet, på grundval av det relativa läget och den relativa rörelsen för målfartyget är det möjligt att avsätta dessa det egna fartygets kurser från det egna fartygets läge 6, såsom representerat medelst linjer 38, 39 och 41, vilka är utdragna för att skära en för- längning 42 av målets sanna bana.

Till var och en av det egna fartygets tre kurser har en sex-minutersvektor 43, 44 och 45 för målets rela- 10 15 20 25 30 35 7904941-6 l5 tiva rörelse, vilken medger beräkning av det tidsinter- vall det åtgår för målet 22 att nå CPA-läget (målet passerande för om), att nå den möjliga kollisionspunk- ten (åtskillnad O) samt att nå CPA-positionen (målet passerande akter om). Med användning av dessa tidsinter- valler kan tre hastighetscirklar 46, 47 och 48 inritas med centrum i det egna fartygets läge 6 för att skära det egna fartygets respektive kurser 38, 39 och 41, varvid det mindre tidsintervallet för målets 22 passe- ring för om ger upphov till cirkeln 46 av minst radie, vilken cirkels skärning 49, med det egna fartygets kurs 38 fastställer det egna fartygets framtida läge vid tidpunkten för minimiavståndet (CPA) till målet 22 (pas- serande för om). På likartat sätt fastställes den möjliga kollisionspunkten som en punkt 51 genom cirkelns 47 skärning med kursen 39, och CPA-positionen 52 (passerade akter om) fastställes genom cirkelns 48 skärning med kursen 41. Dessa tre punkter 49, 51 och 52 är belägna på eller kring den målets framtida läge angivande för- längningen 42 av målbanan. _ Det egna fartygets operatör presenteras således för tre skilda informationsposter: han ser kurser för det egna fartyget vid aktuell eller en särskild vald hastighet för det egna fartyget, vilka kurser kommer att resultera i att målet 22 med en förutbestämd sträc- ka går fritt (antingen för om eller akter om), samt kurserna, vilka kommer att resultera i faktisk kolli- sion med mâlet 22. Operatören ser också det egna far- tygets lägen, när dessa händelser kommer att inträffa.

Han får därmed en indikering om tidsintervallet fram till var och en av dessa händelser, såsom representerad av sex-minuterselementen på kursvisaren 23, vilka ele- ment också är upprepade pâ en i fig 2 ej visad, variabel kursvisare.

De tre punkterna 49, 51 och 52 beträffande mâlets 22 framtida rörelse användes nu för att definiera en dei' ev ett föruteegt riekemråae (PAD) 53, i vilket det egna fartyget ej får tillåtas tränga in om mindre åt- 79I34D 41- 6 10 15 20 25 30 35 16 skillnader än den angivna skall undvikas. De tre punk- terna 49, 51 och 52 förbindes med två linjer 53 och 54.

En ytterligare linje 55 drages parallellt med målets förlängda bana 42 på det valda minsta âtskillnadsav- ståndet från banan, för att skära det egna fartygets kurslinjer 38 och 41 i punkter 56 resp 57. En linje 58 drages mellan 56 och CPA-punkten 49 för passerande för om, och riskområdet 53 kompletteras medelst en linje 59, som förbinder punkten 57 med CPA-punkten 52 för passe- rande akter om. Ett område, som representerar sann fara, är därmed alstrat.

Rent allmänt kommer möten med mål att ge upphov till en mängd olika begynnelsetillstånd.Målkanupptagavilket som helst läge relativt de egna fartyget, kan ha vilken som helst kurs, kan röra sig med högre, lägre eller samma hastighet som det egna fartyget eller kan vara stationära. Dessa variationer kommer att exakt åter- speglas i variationer för läget, orienteringen och ut- seendet av tillhörande riskomrâde. I fallet med ett snabbare mål kan det finnas ett andra riskområde inom radaravstånd eller finns inget riskområde, i vilket senare fall enbart målets sex-minutersvektor kommer att presenteras. Ett långsammare mål kommer alltid att ha ett enda riskomrâde, men det kan ligga utanför radar- presentationsavståndet, i vilket fall åter enbart sex- minutersvektorn kommer att presenteras.

Ytterligare en variation är möjlig i riskområdes- konfigurationen. För ett givet eget skepp och givna ,målparametrar kan hastighetscirkeln 29 ha sådan radie, att den skär linjerna 27 och 31 men ej linjen 28. För ett snabbare mål representerar denna situation ett fall, där de två riskområdena har ingripit i varandra och det ej är möjligt för det egna skeppet att vid förhan- denvarande hastighet manövrera för att bringa målet att passera akter om. En situation kan råda, i vilken cirkeln 29 skär enbart linjen 27 på två ställen. De två linjerna från dessa skärningspunkter till målvektorns 24 spets representerar två kurser för det egna fartyget, lO l5 20 25 30 35 7904041-6 17 vilka kurser bestämmer en sektor av kurser för det egna fartyget, inom vilken sektor valda kurser kommer 1 att resultera i att målet passerar närmare för om än det föreskrivna minsta âtskillnadsavståndet. I denna situation finns det emellertid ingen möjlig kollisions- punkt och riskomrâdet kommer att befinna sig under sammanfallande. Riskomrâdet utan kollisionspunkt kommer att definieras av en direkt linje mellan de två CPA- positionerna 49 och 52 samt linjerna 55, 58 och 59. I denna situation kommer punkten 52 att ha förflyttats till det egna fartygets sida om målbanan 42. _Fig 2 visar också ett elliptiskt riskområde 61 i överensstämmelse med brittiska patentskriften 1 366 718 för åskådliggörande av att även om ett sådant riskområde är i huvudsak säkert det ändå är möjligt att komma in i det riskområdet på vissa punkter utan fara.samt även är möjligt för det egna fartyget 6 att manövreras så med avseende på målet 22, att det förutbestämda minimi- avståndet kan överträdas i det följande, fastän det elliptiska riskomrâdet ej har beträtts. Det framgår så- ledes att riskområdet 53 enligt föreliggande uppfinning ger en mer noggrann representation av faroområdet. Det är emellertid betydelsefullt att lägga märket att den mest betydelsefulla parametern för riskområdets lokali- sering, nämligen kurslinjerna 38 och 41, är gemensamma för det elliptiska riskområdet och riskområdet enligt föreliggande uppfinning.

Fig 3 är en förstorad vy av presentationen 7 i fig l men visar ett flertal registrerade mål. Det egna farty- gets 6 läge representeras av ett kors, vilket, såsom redan förklarats, är förskjutet från centrum av presen- tationen, vilken senare anger relativrörelse. Radarekon kommer att gâ framåt i tiden med hastighetsvektorer, vilka är kombinationen av målets hastighetsvektor, om sådan finns, med omvändningen eller inverteringen av det egna fartygets hastighetsvektor. Ekon från stationära _ mål, oavsett om andra fartyg, bojer eller landmassor, kommer att röra sig över skärmen i den motsatta rikt- 7§e4ß41-6 10 f 15 20 25 30 35 18 ningen till det egna fartygets framåtskridande och med en hastighet, som är ekvivalent med det egna fartygets hastighet. Mål i rörelse, vilka representerar trafik inom radarpresentationsavstånd och alstrar videogen- svar, som återges på skärmen, kommer att förflytta sig på komplext sätt, beskrivet genom följande vektorekva- tion: .A .à A V _ = V + - (- V ) Rum Tum °<6u där A VR är en vektor, som representerar storleken och riktningen för målets relativa hastig- het under något ändligt observations- eller' registreringsintervall, åt, Å ö VT är en vektor, som representerar den sanna eller absoluta storleken och riktningen för målets rörelse under sama intervall, åt, 4 ö .

- V¿ utgör det omvända eller inverterade värdet. för_det egna fartygets rörelse under inter- vallar, s-t. i Konventionell radarregistreringsutdragning avser _observering av Vä för att erhålla en uppskattning av den av radarmålet alstrade risken samt utdragning av Üæ för åstadkommande av kompletterande-data. Då en risk identifieras såsom en reell sådan, varmed menas att VR är riktad mot det egna fartygets läge 6, måste inverkan av variation i Ü; på ÜR, förutsatt att ÜT_förblir fixerad, undersökas. Föreliggande uppfinning avser ut- förande av denna analys och presentation av den resul- terande informationen på ett avancerat och ergonomiskt sunt sätt medelst ett riskområde (PAD), sammanhörande med varje tillämpligt mål.

Såsom redan angivits alstras en kursvisare 23 för det egna fartyget 6 på grundval av från gyrokompassen 15 10 15 20 25 30 35 7904041-6 19 erhållna data. Värdet på det egna fartygets kurs anges vidare medelst en tre-siffrig indikator (ej visad), som är belägen över skärmen 7. Det egna fartygets förhanden- varande hastighet anges på likartat sätt medelst en ej visad indikator med tre-siffrig indikering med en deci- mal. I fig 3 har det egna fartyget 6 en kurs på 3250 och hastighetsinsignaler från fartloggen 16 antages vara 15,0 knop. Avståndsringar 61, som är koncentriska med det egna fartygets 6 position, är inritade med mellanrum på l nautisk mil. Operatören kan styra rikt- ningen för en elektronisk bäringsvisare 62, vilken är visad medelst en streckad linje, vilken är uppdelad i omväxlande upplysta och släckta sex-minutersvektorer liksom kursvisaren 63. Den elektroniska bäringsvisarens 62 riktning är angiven medelst en särskilt avdelad, tre-siffrig indikator (ej visad).

Pig 3 visar sju olika registrerade mål, vilka uppvisar olika grader av kollisionsrisk med avseende på det egna fartygets 6 förhandenvarande och framtida lägen. I åskådliggörande syfte antages det, att det egna fartyget närmar sig en trafikseparationszon i avsikt att korsa denna. Ett mål 63 är ett stationärt mål, vilket uppvisar en hastighetsvektor O, två CPA- positioner 64 och 65 samt ett riskomràde 66, i vilket det egna fartyget ej får tränga in, om det föreskrivna minsta åtskillnadsavstândet skall upprätthållas. I åskådliggörande syfte förutsättes ett CPA-avstånd på 0,5 nautiska mil. Det stationära målet 63 är omgärdat av anpassade, datoralstrade, följande "ögonbryn" 67 på konventionellt sätt. Detta stationära mål 63 skulle representera en boj, som markerar kanten av en trafik- separationszon. . 7 Mål 68, 69 och-71 representerar fartyg på det egna fartygets 6 babordssida, vilka måls respektive sanna vektorer 72, 73 och 74 representerar den förutsagda rörelsen för dessa fartyg under de närmaste sex minuterna.

Alla tre målen 68, 69 och 71 befinner sig i en kors- ningssituation med avseende på det egna fartyget 6 och 79ß4Û-41-6 _ 10 15 20 25 30 35 -20 vartdera målet har ett tillhörande riskområde, vilket alstrats på det sätt som förklarats under hänvisning till fig 2 samt är betecknat med hänvisningsnumret 75, 76 resp 77. Läget för riskområdet 75 i förhållande till det egna fartygets framtida framåtskridande, såsom repre- senterat av kursvisaren 23, anger att det egna fartyget 6 kommer att passera klart för om detta fartyg. Målet 68 är något snabbare än det egna fartyget 6, såsom är be- stämt genom en jämförelse av målets sex-minutersvektor 72 med det egna fartygets sex-minutersvektor 23. Riskområdet 76 ger den informationen, att det egna fartyget 6 lika- ledes kommer att passera klart för om målet 69. Det riskområde 77 som sammanhör med målet 71 skiljer sig väsentligt till formen från riskområdena 75 och 76 samt_ understryker den grad av risk som skapas av målet 7l i jämförelse med målen 68 och 69. Målet 7l är snabbare än det egna fartyget 6 och befinner sig för tillfället i ett sådant läge relativt det egna fartyget, att det för det egna fartyget ej är' möjligt att antaga en kurs, vilken vid förhandenvarande hastighet skulle resultera i en kollisionen med målet 7l. Någon_möjligíkollisions- punkt (PPC) existerar således ej för detta möte. Två CPA- punkter förefinns emellertid, av vilka den ena, en punkt 78, ligger inom radarpresentationsavståndet och användes för alstring av riskområdet 77. Det egna fartygets för- handenvarande kurs, representeradznrkursvisaren23,,anger att det egna fartyget 6 kommer att tränga in i riskom- râdet 77 inom 24 min. Ett riskområde, vilket är beläget någonstans på det egna fartygets kursvisare 23, repre- senterar en verklig risk och anger nödvändigheten av och storleken för en kursändring hos det egna fartyget för eliminering av kollisionsrisken.

Ett mål 79 med tillhörande sann vektor 81-och risk- område 82 representerar ett fartyg tätt på babords bog om det egna fartyget 6 och uppvisar en sidvinkel 0 (i mörker skulle både de röda och gröna sidolamporna på må- let 79 vara synliga). Ett ytterligare mål 83 med en sann vektor 84 befinner sig på styrbords bog om det egna far- 10 15 20 25 30 35 7904041-6 21 tyget 6 på ett avstånd av 5,5 nautiska mil och visar röd lanterna snävt under det att det korsar från styr- bord till babord. Det tillhörande riskområdet 85 är beläget på det egna fartygets kursvisare 23 ungefär 9 min framåt i tiden samt representerar en reell risk, som kräver en omedelbar undanmanöver från det egna far- tyget 6. Ett annat mål 86 är visat med en sex-minuters- vektor 87 och utan något riskområde, och detta mål re- presenterar ett riskfritt mål. Antingen finns det ett riskområde för målet 86 men ligger detta utanför det förhandenvarande radarpresentationsområdet eller har målet ej något riskområde.

Den elektroniska bäringsvisaren 62 är visad belägen i en sann riktning på 3550, vilken representerar en möjlig kursändring åt styrbord för det egna fartyget 6, vilken kursändring eliminerar all risk inom den förutse- bara framtiden, dvs visaren tränger ej in i något för tillfället presenterat riskområde med undantag för det redan diskuterade riskområdet 77.

Fig 3 åskådliggör mycket klart att varje mål har ett unikt riskområde samt att det är att fördraga om detta bestämmas så noggrant som möjligt genom under- strykande av det faktiska läget av CPA-punkterna snarare än genom ett tillförlitande på cirklar och ellipser, som omsluter dessa punkter, såsom i den tidigare tekniken.

Det inses, att formen och läget för ett givet riskom- råde ändrar sig med tiden och indikatorn 7 uppdateras kontinuerligt i detta avseende, varför den aktuella situationen presenteras för det egna fartygets 6 operatör, som med en snabb blick kan fastställa huruvida ett mål representerar en ökande eller minskande risk, vilket innebär att en bekräftelse eller annat av att en egen fartygsmanöver kommer att bli effektiv framträder från den faktiska presentationen 7, vilket är ett betydande framsteg inom området. Detta särdrag hos anordningen för undvikande av kollisioner att analysera en kollisions- 4 sammanstötning på dynamiskt sätt skall beskrivas mer fullständigt under hänvisning till fig 4-l3, som visar 19o4o41-6 10 15 20 25 30 35 22 en typisk ändringsföljd i tiden för ett riskområde 86, sammanhörande med ett mål 87. Målet 87 antages vara ett fartyg, som rör sig med högre hastighet än det egna fartyget 6 längs en förutsagd bana 88, av vilken en del är bestämd av en sex-minutersvektor 89. I överens- stämmelse med föreliggande uppfinning är riskområdet 86 avgränsat av linjer, som förbinder en CPA-punkt 91 för passering föröver, en möjlig kollisionspunkt (PPC) 92 en CPA-punkt 93 för passering akteröver samt skärnings- punkter 94, 95 mellan en linje 96 samt det egna fartygets kurser för passering föröver och akteröver,.varvid lin- jen 96 är dragen parallell med målbanan 88 på det egna fartygets 6 sida om denna och åtskilt från mâlbanan 88 med det valda minsta passeringsavstândet, vilket på denna bild är en nautisk mil. Fig 4 visar de relativa lägena av det egna fartyget 6 och målet 87 vid en tid- punkt to. Om det egna fartyget skulle fortsätta.på den förhandenvarande kursen, skulle det nå CPA-punkten 93 inom 33 min. Avståndsringar 20.är visade med mellanrum på 2 nautiska mil. 7 _ .

Pig 5 visar den situation som råder vid tidpunkten to + t min, varvid tidsintervallet för uppnående av' CPA-punkten 93 har minskat till 27 min. Fig 6 represen- terar situationen vid tidpunkten to + 12 min, varvid intervallet till CPA-punkten 93 har minskat till 21 min.

Fig 7 visar tidsintervallet till CPA-punkten 93 reducerat till 15 min (tø + 18 min), varvid mâlets 87 avstånd från det egna fartyget 6 har minskat men dess relativa bäring har vridits moturs, vilket anger att det egna fartyget kommer att passera fritt förom målet.

Fig 8 visar också situationen vid tidpunkten to + 18 min i reducerad skala, representerande ett ut- ökat radarpresentationsavstånd. Ett andra eller dubbelt riskområde 97 har beräknats med CPA-punkter 98 och 99 samt en möjlig kollisionspunkt 101. Eftersom ingen av dessa punkter ligger inom den av operatören valda radar-I presentationen, såsom representerad av dennas periferi 102, presenteras ej riskområdet 97 i fig 7. 10 15 20 25 30 35 7904041-6 23 Fig 9 visar mötessituationen vid tidpunkten to + 24 min. Tidsintervallet fram till CPA-punkten 93 är 9 min. Eftersom de ytterligare CPA-punkterna 98 och 99 nu befinner sig inom det valda radarpresentations- avståndet, presenteras det andra riskområdet 97. Det egna fartyget 6 har något tidigare nått hörnet 94 av riskomrâdet 86, varvid spetsen av det andra riskområ- det 97 nådde det egna fartygets läge. Allteftersom det egna fartyget fortsätter att närma sig CPA-punkten 93 kommer i det följande det andra riskomrâdets 97 spets att följa med det egna fartyget och det primära risk- omrâdet 86 kommer att vridas moturs.

Fig 10 visar situationen vid tidpunkt to + 30 min.

Riskområdets 86 CPA-punkt 91 och riskområdets 97 CPA- punkt 99 har nu sammanfallit, varigenom de första och andra riskområdena går ihop akterom det egna fartyget 6.

Detta representerar den situationen, i vilken det ej längre är möjligt för det egna fartyget 6 att vända i syfte att bringa målet att passera fritt föröver.

Fig ll visar det egna fartyget 6 närmande sig CPA- punkten 93, varvid de förenade riskområdena 86 och 97 växer ut akterom det egna fartyget. CPA-punkten 98 rör sig nu akterom det egna fartyget 6.

I fig 12 har det egna fartyget 6 uppnått CPA-punk- ten 93 och riskområdets 97 CPA-punkt 98 har förenats med riskområdets 86 CPA-punkt 93. Båda de möjliga kolli- sionspunkterna 92och]1H.finns fortfarande men börjar närma sig varandra; Fig 13 visar det egna fartyget 6 lämna riskområdet bakom sig. CPA-punkterna 93 och 98 avlägsnar sig åter från varandra men de möjliga kollisionspunkterna 92 och 101 finns ej längre. Tidpunkten är to + 36 min och snabbt därefter krymper riskomrâdet i storlek och för- svinner slutligen, varvid målet 87 lämnas kvar med en- bart sin sex-minutersvektor 89.

När det egna fartyget 6 manövrerar i närheten av ett långsammare måls riskområde, är händelseföljden mycket 'likartad den ovan beskrivna följden med följande två 79u4n41-6 10 15 20 25 30 35 24 skillnader: (i) dubbla riskområden förefinns ej, och (ii) riskområdet försvinner aldrig när det egna fartyget når och passerar bortom CPA-punkten.

Riskomrâdet för ett långsammare mâl förefinns alltid och kommer att presenteras under alla omständigheter, när det befinner sig inom radar-' presentationsavståndet.

För de på katodstrålepresentationsomrâdet erfarna är det klart, att vilken som helst av ett flertal väl- kända tekniker kan utnyttjas vid uppritning av de olika symbolerna på katodstrålerörsskärmen, vilken utnyttjas i presentationsenheten 7. En. avsökning av typ P eller en rasteravsökning med elektronstrålen kan utnyttjas inom uppfinningens ram, varvid varje symbol uppritas genom att elektronstrâlens intensitet ökas under det att den avböjes över orten för symbolen.

Symbolerna kan med välkända medel ritas under åter- gångstiden mellan varje sådan elektronstråleavböjning, exempelvis genom en eller en serie av avböjningar av -strålen med ökad intensitet under återgångstiden i ett rasteravsökningssystem. Sådana förfaranden är välkända inom tekniken liksom förfaranden, varvid den regelbundna, polära avsökningen eller rasteravsökningen av elektron- stråle med ökad intensitet ej användes. I en sådan an- ordning alstras symboler genom bildande av en program- merad serie avböjningsslag för bildande av en symbol.

Matematiken, vilken bildar underlag för de symboler som skapas av symbolgeneratorn 17, är känd och diskuteras exempelvis i den brittiska patentskriften l 366 718.

Alternativa matematiska lösningar finns tillgängliga för systemkonstruktören. Efterföljande lösning är exem- pelvis baserad på en dirikt vektoriell analys. Hänvisning göres till fig 14, som visar en del av fig 2 i större skala. Sättet för beräkning av det egna fartygets vek- torer 37, 36 och 35 samt läget för de för konstruktion av riskområdet använda PPC- och CPA-punkterna skall skis- seras. 10 15 20 25 30 35 7904041-6 25 Den fundamentala vektorekvationen, vilken kopplar samman den framtagna mâlenhetsvektorn 24 (Û) med var och en av' de erfordrade relativrörelselinjerna 27, 28 för upprättande av den nödvändiga enhetsvektorn 35, 37' (Ü) för eget fartyg är: .i -t 'T + (-1) 01 = R 1 <1) -å där R = relativvektor Vektorerna med indeket l kommer att anta olika vär- den i samband med motsvarande banlinjer 27, 28 och 31.

Denna vektorekvation kan i kolumnmatrisform ut- tryckas som: T o1 XR1 + (rl) =' (2) YT Yol a Ynl Data kan nu omorganiseras uttryckta i kända och okända parametrar, vilka senare är understrykna: XT _ V cos wl. = V to - YT sin wl - där ml är kursen för det egna fartyget för åstad- cos f(9) sin f(6ß/ kommande av någon av de framtagna relativrörelselin- jerna och resulterande minimiavståndspunkter (CPA), f(9) är den kända undanmanövreringen för den erfordrade relativrörelselinjen för passerande av målet förom,næd minimiavstånd O eller akterom,erhâllen ur uttrycket: I f(6) = (9 (4) (för om 7 (CPA = O (akter om A i ae) 79Ü4Û41ë6 26 f6A är aktuell bäring för mâlets relativa läge, mätt i moturs riktning från väst-östaxeln genom det egna fartygets läge 6; ' a är en faktor, som antar värdet -l, när målets 5 sidovinkel 25 är "grön" enligt den normala-sjöfarts- konventionen; _ . -l CPA-avstånd 8 " Sln (“aäïav§Eäïä) <5) 10 representerar vinkelstorleken lll; vO är den kända storleken på det egna fartygets vektor Ü per tidsenhet, V är storleken av relativrörelsevektorn É per R tidsenhet. _ 15 Ekvationen (3) fastställer två samtidiga linjära ekvationer med två okända VR och-ml, som ger upphov till ekvationen: sin ml - tan f(6) cos ml ; 2o vb Genom användning av de klassiska trigonometriska uttrycken: J *P . _ 2 tan -L sin ml - 2 25 ' l w _ l + tan? ii IP _ l ~ tanz - cos wl - 2 IP 30 l + tanz 5; skapas en kvadratisk ekvation i tang (Ipl> : 2 35 . -a ' tanz ä tan f(e)- + c +'2a tan “P1 2 ' _ 5- '+ (C ~ tan f(9à.= O (7) 10 15 20 25 30 35 7904-041-6 27 där c = XT tan f (e) _' YT V0 Denna ekvation är lösbar för två värden på wl, relaterade till vart och ett av de tre passeringstill- stånden, som representeras av relativrörelselinjerna 27, 3l och 28. I fallet med långsammare mål är enbart ett av värdena på 61 ovidkommande och kan, när det väl iden- tifierats som sådant, förbises. Till varje värde på ml kommer ett unikt värde på v att höra, vilket värde fram- R tages genom re-iteration av ekvation (2). Tidsinterval- let till CPA (T ) beräknas ur uttrycketzj CPA 2 2 (rA) (DCPA) 'för om CPA = O akter om timmar (8) TcPA = VR j där DCPA = förvalt CPA-avstånd Ekvationerna (1) - (8) är tillräckliga för beräkning av alla erforderliga parametrar för bestämning av punk- terna, vilka bestämmer riskområdet (PAD) i överens- stämmelse med föreliggande uppfinningl Fördelarna med en anordning för undvikande av kol- lision enligt uppfinningen är följande: l. En mer realistisk, innehållsrik och mer drifts- mässigt godtagbar representation av ett förutsagt risk- område uppnås. 2. Tid och avstånd till CPA-punkter visas noggrant på presentationsenheten. '3. Situationerna med respektive utan möjlig kolli- sionspunkt är klart särskiljbara genom riskområdets ut- seende och ett andra, till ett mål hörande riskområde kommer ej att presenteras, såvida inte områdets möjliga 79a4o41~6 10 15 28 kollisionspunkt eller en CPA-punkt ligger inom radar- avstånd. 4. Den gradvisa minskningen av riskområdet allt- eftersom ett snabbare mål passerar fritt förbi det egna fartyget är representerad på ett realistiskt sätt.g 75. Sammanbrottet i konventionerna med elliptiskt eller cirkelformigt riskområde, vilket sammanbrott in- träffar när helst målets förutsagda bana passerar när- mare det egna fartyg än CPA-avståndet, undvikesf varigenom programvarualgoritmerna förbättras. 6. Med de kända riskområdesformaten förhindras det egna fartyget att komma in i ett riskområde, om det valda minimipasseringsavstândet skall upprätthållas.

Med föreliggande uppfinning kan det egna fartyget när- ma sig och komma in ett riskområde, vilket då kommer att röra sig med det egna fartyget under det att undan- manöveralternativen reduceras. I ett givet ögonblick representeras således den sanna begränsningen av risk- omrâdet.

Claims (3)

1. 0 15 20 25 30 35 7904041-6 29 PATENTKRAV l. Anordning för fastställande av en första far- 'kosts manövrer för undvikande av kollision med andra farkoster, vilken anordning innefattar avkänningsorgan för åstadkommande av signaler, som representerar den första och de andra farkosternas lägen och hastigheter, beräkningsorgan för att som gensvar på dessa signaler beräkna slutna områden, tillhörande var sin av de andra farkosterna, vilka områden, om de undvikes av den första farkosten, säkerställer att denna senare ej kommer att passera närmare de andra farkosterna än ett förutbe- 'stämt avstånd för alla relativa lägen och hastigheter, samt presentationsorgan, som är kopplade till beräknings- organen för presentation av områdena relativt den första farkostens läge, varigenom tecken åstadkommes för fast- ställande av den första farkostens manövrer för undvikan- de av kollision med de andra farkosterna, k ä n n e - t e c k n a d därav, att periferin av vart och ett av områdena, som sammanhör med de andra farkoster som re- presenterar risker, är bestämd av linjer, som förenar följande punkter, nämligen den punkt (49), i vilken den första farkosten (6) skulle befinna sig på det förut- bestämda avståndet (CPA) från den andra farkosten (22) i fråga vid upprätthållande av en kurs,som bringar den andra farkosten (22) att passera för om, den möjliga punkt (51) för kollision (PPC) mellan den första far- kosten (6) och den andra farkosten (22) på grundval av de två farkosternas förhandenvarande hastigheter och den andra farkostens förhandenvarande kurs, den punkt (52), i vilken den första farkosten (6) skulle befinna sig på det förutbestämda avståndet (CPA) från den andra farkosten (22) i fråga vid upprätthållande av en kurs, som bringar den andra farkosten att passera akter om, samt skärningspunkterna (56, 57) mellan en med den andra farkostens (22) kurs parallell linje, vilken linje är skild från den andra farkosten med det förutbestämda 79&4Û41-6 10 15 20 25 30 avståndet (CPA) på den närmast den första farkosten (6) öelägna sidan, och nämnda kurser för den första far- kosten (6). U

2. Anordning enligt patentkravet 1, k äfn n e - t e c k n a d därav, att åtminstone en av de andra farkosterna (71) representerar en minskande risk, för vilken en möjligen kollisionspunkt ej längre förefinns med avseende på den första farkosten (6), och att om- råaet (17) för nämnda andra farkost (71) är bestämt genom en direkt förbindning av de två återstående punk- 'terna för passering för om ooh det slutna området full- ständigas med en linje, som är parallell med den andra farkostens (71) kurs, och de två återstående kurserna för den första farkostens (6) passering för om.,

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att beräkningsorganen innefattar en dator (13) med en två-vägsförbindelse så- väl med ett följarsystem (12), till vilket signalerna från avkänningsorganen (1) matas, som en taktgenerator (14), att en utgång från datorn är kopplad till en symbolgenerator (17) med en utgång, som i sin tur är kopplad till presentationsorganen (7), ocn vilken gene- rator har en två-vägsförbindelse med taktgeneratorn, samt att beräkningsorganen vidare innefattar styrorgan (ll), som är kopplade mellan a ena sidan presentations- organen (7) och â andra sidan följarsystemet (12) och datorn (13).