SE445784B - Anordning for visualisering av sjofarkosters rorelser genom televisionsvisning - Google Patents

Description

8103948-9 Pâ bifogade ritning visas en utföringsfonn av uppfin- ningen. Fig. 1 visar därvid ett blockschema för anordningen och fig. 2 visar hur en televionsbild kan gestalta sig.

Anordningen enligt uppfinningen framgår av fig. 1. Anord- ningen består av följande huvuddelar: En positionsbestämnings- enhet 1, en utrustning för grafisk eller elektronisk presenta- tion av uppmätta positioner, i det följande kallat presenta- tionsenheten 2, en utrustning för upptagning av en eller flera kamerabilder, i det följande kallad kameraenheten 3, en utrust- ning för sammanställning och sändning av en televionssignal, i det följande kallad sändningsenheten 4, och ett antal mottagar- enheter 5 för mottagning av den av sändarutrustningen utsända televionssignalen.

Positionsbestämningsenheten 1 består av ett antal radio- sändare och -mottagare. Dessa är placerade dels pà ett strand- område 6 och dels på ett antal på en vattenyta 7 flytande en- heter. En strandlinje, mellan vattenytan och strandomràdet betecknas med 8. De landbaserade enheterna består dels av en huvud-sändare/mottagere 9 och en slav-sändare/mottagare 10. De flytande enheterna, som visas är två farkoster ll och 12 samt en boj 13. Farkosterna kallas i det följande båtarna. Pà samt- liga de flytande enheterna ll, 12, 13 befinner sig en svars- sändare/mottagare 14, 15 respektive 16. Avståndet betecknat A mellan huvud-sändaren/mottagaren och slav-sändaren/mottagaren är noggrant bestämt, vilket lämpligen sker genom ett första sändnings/mottagarvärde av samma slag som användes för bestäm- ning av avstânden i övrigt enligt vad som skall framgå av det följande. Därmed kan mobila enheter uppställas utan någon speceill uppmätning endast genom sândande/upptagande av ett kontrollvärde efter uppställningen.

Huvud-sändaren/mottagaren 9 är anordnad att utsända en signal av speciell karaktär, vilken kan uppfattas av svars- sändarna/mottagarna. Svars-sändarna/mottagarna är anordnade att mottaga denna signal och att efter en kort, noggrann fixerad tidsrymd utsända en kodsignal, som är olika för de olika svars-sändarna/mottagarna 14, 15, 16. Huvud-sändaren/motta- garens 9 mottagarenhet är anordnad att motta denna svarssignal 8103948-9 och identifiera tidsrymden som har förflutit sedan motsvarande sändarsignal avgavs av huvud-sändaren/mottagaren och till dess respektive kodade svarssignaler inkommer. Slav-sändaren/motta- garen 10 är ävenledes anordnad att motta de kodade svarssigna- lerna och att efter en noggrant definierad, kort tidsrymd sända dem vidare till huvud-sändaren/mottagaren, på ett sådant sätt, att tidsvärdet fràn utsändandet av motsvarande sändarsignal från huvud-sändaren/mottagaren till dess den motsvarande svars- signalen inkommer till huvud-sändarens/mottagarens mottagaren- het kan identifieras som ett särskilt värde för varje svars- sändare/mottagare enligt deras specifika kod och som ett värde, vilket erhållits via slav-sändaren/mottagaren.

För varje utsänd signal fràn huvud-sändaren/mottagaren 9 erhåller dess mottagare således åter tvâ signaler för varje svars-sändare/mottagare, dvs för varje flytande enhet, dels en direkt, kodad svarssignal och dels en indirekt, kodad svars- signal, som reläats av slav-sändaren/mottagaren. Tidsrymden från sändarsignalen till den direkta svarssignalen motsvarar den tid, som radiovágorna behöver för att tillryggalägga av- ståndet från huvud-sändaren/mottagaren till svars-sändaren/mot- tagaren och åter med tillägg för den tidsrymd, som kan erford- ras för svars-sändaren/mottagaren från det att den. mottagit signalen att återsända den. Tidsrymden för svarssignalen, som passerar via slav-sändaren/mottagaren motsvarar tidsrymden, som sändarsignalen erfordrar för att tillryggalägga sträckan till svars-sändaren/mottagaren, från denna till slav-sändaren/motta- garen och från den senare och åter till huvud-sändaren/motta- garen med tillägg för den tidsrymd som kan ha erfordrats hos svars-sändaren/mottagaren och slav-sändaren/mottagaren för avsändning av svarssignalen från det att den inkommande signa- len mottagits. Eftersom avståndet mellan huvud-sändaren/motta- garens och slav-sändaren/mottagaren är känt och därmed även den tidsrymd, som erfordras för slav-sändarens/mottagarens signal att nà huvud-sändaren/mottagaren kan genom subtraktion även tidsrymden för svars-sändaren/mottagarens signal att nå slav-sändaren/mottagaren erhållas. Ur dessa tider kan genom kännedom om radiovàgornas utbredningshastighet således 8103948-9 avståndet _mellan respektive svars-sändare/mottagare och dels huvud~sändaren/mottagaren samt dels slav-sändaren/mottagaren fastställas. Dessutom är som nämnts avståndet mellan huvud- sändaren/mottagaren och slav-sändaren/mottagaren känt (såsom förut angivits bestämmes det lämpligen inledningsvis enligt liknande metoder som användes för bestämning av' det förutnämnda avståndet). Därmed är samtliga tre sidor i den triangel som bildas mellan varje svars-sändare/mottagare och de landbaserade sändarna-mottagarna (se fig. 1) kända. De olika bildade triang- larna identifieras såsom förstås genom nämnda kodsignaler.

Huvud-sändaren/mottagaren kan således avge en utsignal, som anger längden av nämnda triangelsidor och ur dessa värden kan de flytande enheternas 11, 12, 13 positioner i ett koordi- natsystem framräknas. Då huvud-sändaren/mottageren är anordnad att arbeta oavbrutet avges således en ström av koordinatvärden, som successivt anger de momentana lägena i koordinatsystemet av de olika flytande enheterna. Därvid förstås att båtarna 11 och 12 hela tiden förflyttar sig medan bojen 13 ligger förankrad.

Dessa koordinatvärden tillföres efter hand en dator 17 i presentationsenheten 2.

Datorn 17 är anordnad att mottaga nämnda koordinatbe- stämmande värden och ge dem en sådan form, att de kan presen- teras som en visuell signal på en bildskärm. Denna presentation skall ske tillsammans med ytterligare signaler för visuell presentation av själva koordinatsystemet och vissa tilläggs- värden, såsom enheter för vindriktning, vindstyrka, tidsfakto- rer och eventuellt andra värden. Dessutom är datorn inrättad för att ge koordinatvärdena en riktningsindikation för deras framflyttning i koordínatsystemet. Som framgår av fig. 2 pre- senteras på TV-skärmen de olika koordinatvärdena i form, av båtkonturer i de fall de avser förflyttningsbara enheter såsom båtarna 11 och 12. Dessa båtkonturer visar en för och en akter och det är givetvis nödvändigt att fören därvid är riktad i förflyttningsriktningen. Detta kan i och för sig vid större båtar åstadkommas genom tvåsvars-sändare/mottagare så att båt- konturen bringas att följa dessa båda enheters inbördes läge. I allmänhet torde det dock vara mest praktiskt att ge konturen 8103948-9 ett läge, som bestämmas av koordinaternas flyttningsriktning.

Datorn är således inrättad för att beräkna denna förflyttnings- riktning och ge styrvärden för inriktningen av bâtkonturen.

Ytterligare funktioner är lämpligen inbyggda i datorn.

Således kan det vara önskvärt att erhålla en linje, som visar de skilda enheternas förflyttningsväg under en tidsrymd bakåt såsom en linje från respektive bátkonturs akter. Ytterligare kan man manuellt önska ändra skala pà koordinatnätet och man kan även önska olika slags centrering exempelvis centrering till en av segelbàtarna. Enheter för dessa funktioner har exempliferats i fig. l. Sålunda avses med 18 en enhet för in- matning av väderdata såsom vindriktning och vindstyrka. Ytter- ligare måste datorn vara försedd med en tidmätningsenhet och för denna kan en utsignal förekomma i form av en tidsangivelse eller flera tidsangivelser av olika slag, exempelvis tillrygga- lagd tid för olika båtar. Med 19 exemplifieras ett tangentbord för inmatning av vissa data som de enskilda bátarnas beteck- ningar, exempelvis en nummerkod, som i varje fall tidvis ges i klartext i TV-bilden. Med 20 avses en manuell styrenhet, där man med exempelvis en spak kan centrera bilden och ändra skala efter önskemål. Med 21 har exemplifierats att datorn är försedd med en minnesenhet såsom ett skivminne för grunddata, som in- matats med exempelvis tangentbordet. Givetvis finns även ett arbetsminne för arbetsprogrammet.

Med 23 har exemplifierats en ytterligare hjälpenhet, en skrivare medelst vilka inkommande data kan inskrivas. Man kan exempelvis önska en lista för positionerna för varje båt med jämna tidsmellanrum.

Avgivna data fràn datorn avges till ett bildminne 22, vilket slutligen omvandlar datorns utsignal till en styrsignal för framställning av en televisionsbild. Denna signal föres dels till en 'PV-bandspelare 25, som lagrar den alstrade bild- signalen för återuppspelning när så önskas, eventuellt i ett avvikande tempo.

Televisionssignalen tillföres även en bildskärm 26 där den av datorn behandlade och sedermera kompletterade signalen ges en visuell form. På bildskärmen kan man således i den 8103948-9 önskade skalan och med den önskade centreringen direkt iaktta de flytande enheternas ll, 12, 13 positioner jämte övriga till- förda hjälpdata. Denna bild kan därvid styras genom tangent- bordet 19 och styrenheten 20 med avseende till presentationen av positionerna samt hjälpdata.

Kameraenheten 3 består av ett antal televisionskameror 27 och 28, vilka som ett exempel visats placerade dels pà en av de flytande enheterna, båten 12 och dels på ett särskilt kamerafar~ tyg 29. Via tevelänkar överföres kamerasignalerna till en mot- tagarstation 30 för vidareförande via ett länksystem _eller kabel till en televisionsstation 31. Kamerabilderna från kamerorna 27 och 28 föres tillsammans med en bild motsvarande bilden på bildskärmen 26 således positionspresentationen till en mixerenhet 32. I denna mixas de olika bilderna så att en kamerabild kan vara bakomliggande till positionspresentationen.

Därvid kan kamerabilderna växlas och i vissa fall kan givetvis även positionspresentationen stå ensam mot en neutral bakgrund likaväl som någon av kamerabilderna kan stå ensam. Det valda bildmaterialet överföres slutligen till ett tevenät, som exemp- lifierats genom en sändare 33 för utsändning till mottagaren- heterna 5. Mottagarenheterna kan givetvis vara sedvanliga mot- tagare, kodade mottagare för så kallad mynt-TV, kabelmottagare eller någon annan förekommande typ.

Som komplettering till bilden sändes lämpligen även en talkommentar. Som stöd för denna användes den sända bilden och kommentatorn bör även ha tillgång till den omixade postions- presentationen pá bildskärmen 26. Kommentatorn eller en sär- skilt avdelad operatör kan därvid styra postionspresentationen med avseende till huvudpresentationen och presentation av hjälpdata.

Det färdiga resultatet blir mycket överskådligt med hän- syn till bâtarnas rörelse och olika positioner i olika ögon- blick. Samtidigt kan genom kamerabilden ges en levande bild av förhållandena till sjöss. Enbart en kamerabild ger mycket dålig ' överskådlighet vad det gäller bâtarnas verkliga rörelser och positioner medan positionspresentationen av det angiva slaget ger en mycket överskådlig bild. I första hand är den dubbla 8103948-9 presentationen av dels positioner och dels av en direkt kame- rabild av värde vid tävlingar, som visas ej endast i rent in- formationssyfte utan även i underhállningssyfte. Emellertid kan det resultat, som uppnås genom anordningen vara användbart även under andra förhållanden exempelvis i samband med komplicerade arbeten till sjöss eller sjöoperationer.

Karaktäristikt för anordningen är således att den utnytt- jar en anordning medelst vilken genom två fasta stationer kan registreras positionen för ett flertal rörliga enheter varjämte en dator är inrättad för att ge en såsom televisionsbild visbar signal av dessa positioner och samtidigt tillägga rikningsan- givelser för rörelser och vissa hjälpdata. Till detta kommer att bildsignalen avseende positionspresentationen kompletteras med en direkt kamerasignal för skapande av kompletta televi- sionsbilden. För erhållande av positionsuppgifterna har före- slagits en speciell typ av utrustning.

Det skall tilläggas att presentationen kan göras i färg, exempelvis olika färg för de olika flytande enheterna.

Claims (4)

8103948-9 PATENTKRAV

1. Anordning för Visualisering av flytande enheters, företrädesvis sjöfar- kosters (ll, 12) positioner och rörelser genom televisíonsvisning, k ä n n e - t e c k n a d a v kombinationen av dels en positionsbestäxnniiigsenhet (l), som är anordnad att fortlöpande avge positionsbestämningar för de flytande enheter- na (11-13), bland vilka farkosterna (11, 12) befinner sig, i form av koordinat- värden i ett bestämt koordinatsystem innefattande landbaserade enheter, dels en huvud-sändare/mottagare (9) och en slav-sändare/mottagare ( 10) mellan vilka avståndet (A) är känt, samt dels på de flytande enheterna (11-13) vardera åt- minstone en svars-sändare/mottagare (14-16), varvid huvud-sändaren/ motta- garen (9) är anordnad att utsända en signal av speciell karaktär, som kan upp- fattas av svars-sändarna/mottagarna (14-16), vilka är anordnade att mottaga denna signal och att efter en kort, noggrant fixerad tidsrymd utsända en kod- signal, som är olika för de olika svars-sändarna/mottagarna (14-16), vilken kod- i signal huvud-sändaren/mottagarens (9) mottagarenhet är anordnad att motta och identifiera tidsrymden som har förflutit sedan motsvarande sändarsignal avgavs av huvud-sändaren/n1ottagaren och till dess respektive kodade svarssignaler in- kommer; slav-sändaren/mottagaren (10) är ävenledes anordnad att motta de ko- dade svarssignalerna och att efter en noggrant definierad kort tidsrymd sända dem vidare till huvud-sändaren/mottagaren, på ett sådant sätt, att tidsvärdet från utsändandet av motsvarande sändarsignal från huvud-sändaren/mottagaren till dess den motsvarande svarssignalen inkommer till huvud-sändaren/ mottaga- rens mottagarenhet kan identifieras som ett särskilt värde för varje svars-sän- dare/ mottagare enligt deras specifika kod och som ett värde, vilket erhållits via slav-sändaren/mottagaren, så att för varje utsänd signal från huvud-sända- ren/ mottagaren (a) erhåller dess mottagare således åter två signaler för varje svars-sändare/ mottagare, dvs. för varje flytande enhet: en direkt, kodad svars- signal och en indirekt, kodad svarssignal, som reläats av slav-sändaren/ motta- garen, varvid tidsrymden från sändarsignalen till den direkta svarssignalen mot- svarar den tid, som radiovågorna behöver för att tíllryggalägga avståndet från huvud-sändaren/ mottagaren till svars-sändaren/mottagaren och åter med tillägg 7 för den tidsrymd, som kan erfordras för svars-sändaren/mottagaren från det att den mottagit signalen att återsända den, medan tidsrymden för svarssignalen, 8103948-9 som passerar via slav-sändaren/mottagaren motsvarar tidsrymden, som sändarsig- nalen erfordrar för att tillryggalägga sträckan till svars-sändaren/mottagaren, från denna till slav-sändaren/mottagaren och från den senare och åter till huvud- sändaren/ mottagaren med tillägg för den tidsrymd som kan ha erfordrats hos svars-sändaren/mottagaren och slav-sändaren/mottagaren för avsändning av stfarssignalen från det att den inkommande signalen mottagits; eftersom avstån- det mellan huvud-sändaren/mottagaren och slav-sändaren/mottagaren är känt och därmed även den tidsrymd, som erfordras för slav-sändaren/mottagarens signal att nå huvud-sändaren/mottagaren kan genom subtraktion även tidsrymden för svar-sändarens/mottagarens signal att nå slav-sändaren/mottagaren erhållas och ur dessa tider kan genom kännedom om radiovågornas utbredningshastighet så- ledes avståndet mellan respektive svars-sändaren/mottagaren och dels huvud- sändaren/mottagaren samt dels slav-sändaren/mottagaren fastställas; dels en da- tabehandlingsutrustning (17), vilken är anordnad att tillföra koordinatvärdena förutbestämda styrsignaler vardera i form av en televisionsstyrsignal, anordnad att på en televisionsskärm åstadkomma en stiliserad bild av respektive flytande enhet och därvid sainmankopplas så med respektive koordinatvärdena att styrsignalen är anordnad att på televisions- skärmen (26) åstadkomma ett antal bilder av de flytande enheterna i lägen, som motsvarar det inbördes läget mellan de flytande enheterna i sagda koordinatsys- tem och på sådant sätt att dessa bilder förflyttas på televisionsskärmen i enlig- het med förändring av de fortlöpande avgivna koordinatvärdena, varvid data- behandlingsutrustningen (17) är inrättad att styra bildernas vridningsriktning i enlighet med förflyttníngsriktningen för respektive fortlöpande inkommande ko- ordinatsignaler, så att en på bilden markerad för är riktad huvudsakligen i res- pektive lägeskoordinaters förflyttningsriktning och är ansluten ett antal televi- sionskameror (27, 28), och varvid databehandlingsutrustningen är anordnad att sammanställa någon eller flera av inkommande kamerasignaler med sagda signal anordnad att åstadkomma en presentation av de flytande enheternas lägen i ko- ordinatsystemet, så att en överlagring av de resulterande bilderna (ll-IS) kan åstadkommas .

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att databehandlingsutrustningen (17) är anordnad att inlagra de för de respektive flytande enheterna gällande koordinatvärdena och åstadkomma en televisionsstyr- signal, som är anordnat att på televisionsskärmen ge en linje sträckande sig från respektive flytande enhets momentana bild och utgörande en presentation av ett antal tidigare koordinatvärden för respektive flytande enhet.

3. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d d ä ra v, att till databehandlingsutrustningen (17) är ansluten en manöveranordning (20), som möjliggör manuell centrering av ett bestämt avsnitt av koordinatsys- 8103948-9 io temet på televisionsskärmen (26) samt förändring av skalan i koordinatsystemets presentation på televisionsskärmen.

4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att till databehandlíngsutrustnmgen (17) är ansluten anordningar för inmatning' av data såsom vindstyrka och vírxdríktnirig, varvid databehandlingsutrustningen är anordnad att omvandla dessa data till en adekvat televisionssignal.