ES2328557T3 - Sistema y procedimiento de navegacion de un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de navegación de un vehículo conforme al contorno de una región de la superficie sobre la que se mueve, que comprende a bordo del vehículo un altímetro radar (2) adaptado para enviar señales descendentes hacia dicha región de la superficie y para analizar las señales reflejadas desde la misma para medir la altura sobre la parte de la región de la superficie que se acaba de pasar, una base de datos con información acerca de la altitud de la región de la superficie dentro del área en la que está presente el vehículo y un dispositivo (3, 19-22) que tiene un medio (13) adaptado para comparar la altitud de la región de la superficie medida en último lugar con la información de la base de datos acerca de las altitudes de la región de la superficie dentro de un área de incertidumbre dada y formar un entorno (5) de medición que se extiende sobre esta área a la distancia medida sobre la región de la superficie y que tiene un grosor vertical predeterminado y que tiene una unidad de control adaptada para controlar este procedimiento de la formación de un entorno de medición para ser repetido para la formación de nuevos entornos y secciones (10) de medición entre dichos entornos recién formados y el anterior entorno de medición para determinar la posición del vehículo para que esté dentro del área de una sección particular, y para controlar un reinicio de dicho procedimiento si no logra formar dicha sección entre un nuevo entorno de medición formado y el anterior entorno de medición, estando caracterizado el sistema porque comprende al menos tres dichos dispositivos (19-22) adaptados para llevar a cabo dicha determinación de la posición del vehículo y un medio (24) adaptado para comparar las posiciones determinadas por los dispositivos y al darse una desviación sustancial de la posición de uno de los dispositivos con respecto a los otros dispositivos, el otro supone que esta posición es errónea y calcula una media de las posiciones de los otros dispositivos como la posición correcta del vehículo.
Description
Sistema y procedimiento de navegación de un
vehículo.
La presente invención versa acerca de un sistema
de navegación de un vehículo conforme al contorno de una región de
la superficie sobre la que se mueve, que comprende a bordo del
vehículo un altímetro radar adaptado para enviar señales
descendentes hacia dicha región de la superficie y analizar señales
reflejadas de ese modo para medir la altura sobre la parte de la
región de la superficie que acaba de pasar, una base de datos con
información acerca de la altitud de la región de la superficie
medida en último lugar con la información de la base de datos
acerca de las altitudes de la región de la superficie dentro de un
área dada de incertidumbre y que forma un entorno de medición que
se extiende sobre esta área a la distancia medida sobre la región de
la superficie y que tiene un grosor vertical predeterminado y que
tiene una unidad de control adaptada para controlar este
procedimiento de formación de un entorno de medición para ser
repetido para la formación de nuevos entornos de medición y
secciones entre dichos entornos y el entorno de medición anterior
para determinar la posición del vehículo para que esté en el área
de la sección, que forma un nuevo entorno de medición, y para
controlar un reinicio de dicho procedimiento si no logra formar
dicha sección entre un nuevo entorno de medición formado y el
anterior entorno de medición al igual que un procedimiento conforme
al preámbulo de la reivindicación independiente adjunta del
procedimiento.
Se puede utilizar dicho sistema de navegación de
vehículos de los tipos más diversos, por ejemplo aeronaves, que
pueden comprender todo tipo de vehículos aéreos, como aviones,
objetos volantes no tripulados, etcétera, en los que la navegación
se lleva a cabo conforme al aspecto del terreno que sobrevuela la
aeronave, pero el vehículo también puede estar constituido por un
barco, un submarino o similar, en el que entonces la región de la
superficie es el fondo del agua, como el mar, en el que se mueve el
barco. Sin embargo, será tratado el caso particular de la
navegación de un avión en la presente revelación más adelante para
aclarar la invención, pero no para restringirla, en consecuencia,
de ninguna forma. Se indica que incluso si el altímetro radar mide
la altura del avión sobre el terreno se entiende que se determina
indirectamente de ese modo la altitud del terreno, dado que el
avión, por medio de otros sensores, tiene información acerca de la
altitud del mismo sobre el nivel del mar, de forma que gracias a la
medición del altímetro radar se puede llevar a cabo dicha
comparación de una altitud medida del terreno con información de la
base de datos acerca de las altitudes del terreno.
Se puede utilizar un sistema de este tipo para
navegar una aeronave durante su despegue y aterrizaje al igual que
en vuelo de crucero mientras se utiliza la información suministrada
por el contorno del terreno sobrevolado alrededor de la posición
del avión.
Ya se conoce dicho dispositivo incluido en el
sistema con el nombre de filtro de terreno de navegación, y este
dispositivo realiza un algoritmo cuando forma un entorno de medición
de la forma definida anteriormente. Dicho filtro de terreno de
navegación ha sido desarrollado por el solicitante y lleva en uso
desde 1995. De esta manera, en dicho dispositivo o filtro de
terreno de navegación se lleva a cabo una suposición acerca del
ruido del altímetro radar, que depende del hecho de que la medición
puede tener lugar, a veces, sobre objetos en el suelo, como
árboles, y por ese sake se escoge un grosor vertical del entorno de
medición de forma que de manera independiente de dichos ruidos se
pueda decir con absoluta certeza que el avión se encuentra dentro
del entorno de medición. Si el ruido fuese mayor, existiría el
riesgo de divergencia, es decir, que el avión acabe fuera del
entorno de medición. Si se produjese dicha divergencia cuando el
avión vuela sobre terreno plano o agua, el dispositivo no
"moriría" sino que continuaría suministrando estimaciones
erróneas de posición, dado que no hay variación de terreno que haga
posible que desaparezca la superposición. Normalmente se utiliza un
dispositivo que sobrevalora el ruido del altímetro radar para evitar
este problema, pero los costes de esta sobrevaloración es que el
periodo transitorio aumenta y se deteriora el rendimiento del
dispositivo, es decir, el algoritmo se vuelve menos exacto.
Mediante dicho aumento del grosor del entorno de medición se dice,
por ejemplo, que "los árboles nunca son más altos que 50
metros", en vez de los anteriores 25 metros, por ejemplo.
El documento
US-A-4 894 659 muestra un sistema de
altímetro de microondas para aeronaves. El sistema tiene un
detector de umbral con dos canales paralelos que proporcionan dos
conjuntos de señales de salida. Los conjuntos de señales tienen
distintos niveles de sensibilidad. Las señales de la sensibilidad
mayor se suministran a una pantalla de visualización. Las señales
de la sensibilidad menor se suministran a un sistema de navegación.
Además, un comparador indica un fallo en el sistema si las dos
señales de salida difieren en más de una cantidad
predeterminada.
El documento
US-A-5 331 562 muestra un sistema de
navegación referido al terreno para una aeronave. El sistema está
basado en un medio para generar un círculo de error de probabilidad
que tiene una pluralidad de puntos de cuadrícula, incluyendo cada
punto de cuadrícula un filtro de Kalman que tiene parámetros de
posición, y un medio de procesamiento dispuesto para eliminar los
filtros de Kalman divergentes, de forma que se proporciona un último
filtro de Kalman.
El objeto de la presente invención es
proporcionar un sistema y un procedimiento del tipo definido en la
introducción que mejora la funcionalidad y la robustez de los
sistemas y de los procedimientos de este tipo ya conocidos.
El objeto se obtiene, conforme a la invención,
al proporcionar dicho sistema con al menos tres de dichos
dispositivos adaptados para llevar a cabo dicha determinación de
posición del vehículo y un medio adaptado para comparar las
posiciones determinadas por los dispositivos y, ante una desviación
sustancial de la posición de uno de los dispositivos con respecto a
los otros dispositivos, suponer que esta posición es errónea y
formar una media de las posiciones de los otros dispositivos como
la posición correcta del vehículo.
Al utilizar de esta forma una pluralidad de
dispositivos o de filtros de terreno de navegación, los riesgos de
que se dé un fallo en la indicación de posición se vuelve
considerablemente menor que cuando solo se utiliza un dispositivo.
Dado que el avión, en el caso de un vehículo en forma de un avión,
solo está ubicado en una posición en un instante dado de tiempo, se
puede decir que solo hay una verdadera posición e infinitas
posiciones erróneas en un instante dado de tiempo. Esto significa
que si un dispositivo lleva a cabo una determinación de la posición
coincidiendo con las determinaciones de posición de otros
dispositivos, estos dispositivos tienen que dar estimaciones
correctas de la posición del avión, dado que la probabilidad de que
varios dispositivos determinen la misma posición errónea es
infinitamente baja.
Conforme a una realización preferente de la
invención, las unidades de control de los distintos dispositivos
están adaptadas para cooperar para reducir la dependencia mutua de
las determinaciones de posición de los dispositivos. Esto
constituye una realización muy preferente de la invención, dado que
un grado elevado de independencia mutua de los
distintos dispositivos reduce considerablemente el riesgo de que dos dispositivos indiquen la misma posición errónea.
distintos dispositivos reduce considerablemente el riesgo de que dos dispositivos indiquen la misma posición errónea.
Una reducción de dicha dependencia puede tener
lugar, en otra realización preferente de la invención, al disponer
dicho medio de al menos un dispositivo para formar un entorno de
medición que tiene un grosor distinto del grosor del entorno de
medición del medio de al menos otro dispositivo. Al variar los
ajustes del ruido del altímetro radar de esta forma se hace posible
determinar si cualquier dispositivo indica un valor de posición
errónea después de llevar a cabo dicho procedimiento como una
consecuencia de un entorno de medición demasiado fino, o demasiado
grueso, de forma que la indicación de la posición se vuelve
inexacta.
Conforme a otra realización preferente de la
invención, los distintos dispositivos están adaptados para iniciar
dicho procedimiento con un retraso temporal mutuo, lo que hace
posible que también se mantenga la robustez sobre un terreno que
tiene pequeñas variaciones, como en el caso de un avión utilizado
para tierras o humedales de cultivo.
Conforme a otra realización preferente de la
invención, el altímetro radar está adaptado para llevar a cabo
mediciones más a menudo de lo que el dispositivo respectivo está
adaptado para formar un nuevo entorno de medición, y el dispositivo
respectivo está adaptado para utilizar los resultados de otras
mediciones de altitud del altímetro radar distintas de las de los
otros dispositivos. Por el hecho de que los distintos dispositivos
utilizan de esta forma distintas mediciones de altitud para la
determinación de la posición de los mismos, el riesgo de un error
repetido como consecuencia de cualquier obstáculo excepcionalmente
grande cuando se mide el terreno es extremadamente bajo.
El procedimiento conforme a la invención y a las
realizaciones preferentes de la misma definidas en las
reivindicaciones adjuntas tiene las ventajas que aparecen, sin
duda, de la anterior descripción de las realizaciones preferentes
del sistema conforme a la invención.
A partir de la siguiente descripción y de las
otras reivindicaciones dependientes aparecen ventajas adicionales
al igual que características ventajosas de la invención.
Con referencia a los dibujos adjuntos, a
continuación sigue una descripción de un sistema y un procedimiento
de navegación de un avión conforme a una realización preferente de
la invención citada como un ejemplo.
En los dibujos:
La Fig 1 es una vista esquemática que ilustra un
avión sobrevolando una porción de terreno y que está provisto de un
sistema de navegación conforme a la invención en una primera etapa
de un procedimiento de determinación de la posición,
la Fig 2 es una vista que se corresponde a la
Fig 1 en una etapa posterior de dicho procedimiento,
la Fig 3 es una vista que se corresponde a las
Figuras 1 y 2 en una etapa aún posterior de dicho procedimiento,
las Figuras 4 y 5 son vistas similares a la de
la Fig 1 que ilustran cómo distintos tipos de terreno pueden
resultar en fallos de medición para un dispositivo incluido en el
sistema conforme a la invención,
la Fig 6 es una vista muy esquemática que
ilustra un aspecto del sistema conforme a la invención y al
procedimiento conforme a la invención, y
la Fig 7 es un diagrama simplificado de bloques
que ilustra el algoritmo conforme al que un dispositivo de
navegación según el terreno incluido en el sistema conforme a la
invención está adaptado para funcionar.
Se explicará en primer lugar la construcción y
la función del sistema de navegación de una aeronave conforme al
contorno del terreno sobrevolado de ese modo conforme a la
invención, con referencia a las Figuras 1-3 en
paralelo con la Fig 7. El avión 1 está provisto de un altímetro
radar 2 indicado esquemáticamente en la Fig 2 por medio de un cono
de medición y está adaptado para enviar señales descendentes hacia
el terreno y para analizar señales reflejadas de ese modo para
medir la altitud del terreno que se acaba de pasar. El avión
también tiene una base de datos con información acerca de altitudes
del terreno dentro del área en la que está presente el avión, en la
que esta área podría ser muy grande, y la base de datos podría
contener información acerca del contorno del terreno y, por
ejemplo, un país entero, como Suecia, o para la superficie completa
de la Tierra. La información del terreno se encuentra presente en
forma de indicaciones de altitud para ciertos puntos fijos en el
terreno, entre los que solo se puede interpolar la
altitud.
altitud.
El sistema también comprende un dispositivo 3
para la determinación de la posición del avión cuyo algoritmo de
funcionamiento se representa esquemáticamente en la Fig 7. Este
dispositivo, que puede ser denominado filtro de terreno de
navegación, está adaptado para funcionar de la siguiente forma:
cuando el avión está ubicado en una posición dentro de un área dada
de incertidumbre y se debe iniciar un procedimiento de determinación
de la posición, se forma un entorno 4 de medición cilíndrico
circular, que parece un disco gigante de hockey sobre hielo y en el
que el avión está ubicado con certeza. Este entorno 4 de medición
puede tener un radio normalmente de 10 km y el grosor vertical del
mismo puede ser, por ejemplo, de 200 m. Así, las proporciones en
las Figuras no son correctas, pero las Figuras solo se utilizan para
explicar la invención de una forma sencilla.
Supongamos ahora que el altímetro radar 2 lleva
a cabo una medición de altitud en un cierto tiempo t_{1}, lo que
da un valor de la distancia en la dirección vertical entre el avión
y la parte del terreno para la que se llevó a cabo la medición, que
podría ser el terreno, y entonces solo se proporciona el resultado
de la medición con un error que proviene del propio procedimiento
de medición, pero la medición también se pudo realizar en, por
ejemplo, la copa de un árbol, y entonces se introduce un error
dependiendo del terreno, dado que no se ha medido en el terreno. El
dispositivo comprende un medio adaptado para comparar la altitud
medida del terreno con la información de la base de datos acerca de
altitudes del terreno dentro de un área de incertidumbre dada y
formar un entorno 5 de medición que se extiende por esta área a la
distancia medida sobre el terreno y que tiene un grosor vertical
predeterminado. Para la posición vertical del avión esta se extiende
dentro de los límites laterales 6, 7 entre un límite inferior
S_{d} y un límite superior S_{u} del entorno de medición
definido como sigue:
S_{s}(X,Y) =
h_{sup}(X,Y) + h_{ter} -
\varepsilon
S_{u}(X,Y) =
h_{sup}(X,Y) + h_{ter} + \varepsilon +
N
h_{sup} (X,Y) es la información
de altitud de la base de datos en la posición X,Y, h_{ter} es la
altura sobre el terreno medida por el altímetro radar,
\varepsilon es el mayor fallo de medición esperado como
consecuencia del procedimiento de medición y N es el mayor fallo de
medición esperado dependiendo del terreno y de la
vegetación.
Por lo tanto, ahora se adquiere un conocimiento
del hecho de que el avión se encuentra tanto dentro del área 4 de
incertidumbre y dentro del entorno 5 de medición, es decir, la
sección entre el área 4 de incertidumbre y el entorno de medición.
Esto significa que el entorno 5 de medición es ahora la nueva área
de incertidumbre cuando el avión sigue volando conforme a la Fig 3.
Entonces se mueve el entorno de medición conforme a una estimación
del movimiento del avión por medio de cualquier sensor en movimiento
no mostrado al tiempo t_{2} para la siguiente medición de la
altitud determinada por radar. Sin embargo, la medición se ve
influenciada por el movimiento del avión por una cierta
incertidumbre con respecto a la velocidad, de forma que el entorno
de medición o el área de incertidumbre tiene que ser expandida un
tanto en todas las direcciones conforme a la incertidumbre de la
velocidad.
En la Fig 3, la región de incertidumbre movida y
un tanto expandida se indica por medio del 8. En consecuencia, en
este tiempo t_{2} se lleva a cabo otra medición de altitud
determinada por radar, que después de la comparación descrita
anteriormente con la información de la base de datos da como
resultado un nuevo entorno 9 de medición, y la sección 10 entre el
área 8 de incertidumbre y el entorno 9 de medición da una nueva área
10 de incertidumbre, que muestra que la incertidumbre de la
posición del avión ha sido reducida drásticamente. Se continua este
procedimiento de actualizaciones de tiempo y de mediciones y la
determinación de la posición mejora gradualmente. En consecuencia,
una actualización de tiempo expande el área de incertidumbre,
mientras que una actualización de la medición de la altitud contrae
el área de incertidumbre, en el supuesto caso de que hubiese
variaciones características del terreno sobre las que ha tenido
lugar la medición. Una actualización de la medición de la altitud
no proporcionará ninguna información nueva si el terreno es plano.
Así, la navegación depende mucho de las variaciones del
terreno
subyacente.
subyacente.
Para obtener una precisión elevada de la
determinación de la posición, es necesario crear una pequeña área
de incertidumbre, que puede obtenerse, por ejemplo, al hacer el
grosor del entorno de medición más fino, pero esto podría entonces
significar que podría darse un mayor error de medición que el
pronosticado (N) y entonces se consigue un final del procedimiento
de las secciones, dado que no se podría formar ninguna sección y de
ese modo se tendría que llevar a cabo un reinicio del procedimiento
completo con un área 4 de incertidumbre conforme a la Fig 1. De
esta manera, la elección de N es un compromiso entre el deseo de una
pequeña área de incertidumbre y el riesgo de obtener un área o
sección de incertidumbre vacía.
El algoritmo que se acaba de describir se
ilustra esquemáticamente en la Fig 7, en la que una caja 11 ilustra
cómo se comienza con una gran área de incertidumbre, en la caja 12
tiene lugar una cierta expansión del área de incertidumbre por
parte de una actualización de tiempo, con lo cual tiene lugar una
medición de altitud determinada por radar en la caja 13, que forma
un entorno de medición que reduce el área de incertidumbre. En la
caja 14 se muestra que se intenta formar una nueva sección entre el
entorno de medición y la anterior área de incertidumbre, y, si esto
tiene éxito, la flecha 15 es seguida de nuevo a la caja 12 para
repetir este procedimiento entre las cajas 12 y 14, pero si la
respuesta en la caja 14 es que no se puede formar ninguna sección,
entonces se sigue a la flecha 16 de nuevo a la caja 11 para
reiniciar el procedimiento con una gran área 4 de incertidumbre
conforme a la Fig 1.
Sin embargo, en una determinación de la posición
por medio de un dispositivo de la forma descrita anteriormente a
veces pueden ocurrir problemas y el dispositivo puede suministrar
valores erróneos o no tener ninguna posibilidad en absoluto de
suministrar valores durante un periodo de tiempo mayor, lo que se
ilustra en las Figuras 4 y 5.
En la Fig 5 se muestra cómo un error de medición
"relativamente" grande, que proviene del hecho de que hay un
obstáculo alto en el terreno, resulta en la incidencia de lo que se
denomina "fijación errónea", dado que se formará una sección
entre el área 5 de incertidumbre precedente y la nueva 17, pero el
avión no estará ubicado dentro de esta nueva sección 18. Si el
avión está ubicado sobre terreno plano cuando esto tiene lugar el
filtro no morirá, es decir, no tendrá lugar un reinicio del filtro,
pero el dispositivo continuará suministrando determinaciones o
estimaciones erróneas de la posición durante un largo periodo de
tiempo.
La presente invención está caracterizada por
tener a bordo de un avión al menos tres dispositivos del tipo
descrito anteriormente, que están adaptados para llevar a cabo dicho
procedimiento para la determinación de la posición del avión, y
cada uno de estos distintos dispositivos está indicado por medio de
una línea discontinua 19-22 en la Fig 6. Los medios
24 están dispuestos para comparar las posiciones determinadas por
los dispositivos y, ante una desviación sustancial de cualquier
posición con respecto a las otras, suponer que esta es errónea y
calcular una media de las otras posiciones como la posición correcta
del avión. La precisión de la determinación de la posición de
navegación puede ser mejorada considerablemente de esta forma y se
puede reducir extraordinariamente el riesgo de fallos, dado que la
probabilidad de que una pluralidad de dispositivos den la misma
estimación errónea de la posición es infinitamente baja y, por lo
tanto, resultados sustancialmente idénticos de las determinaciones
de la posición de distintos dispositivos significan, en la práctica,
que estas determinaciones son correctas. Entonces, se deberían
llevar a cabo las determinaciones de la posición de los dispositivos
independientemente las unas de las otras tanto como sea posible.
Esto se puede conseguir, por ejemplo, al disponer dichos medios de
cada dispositivo para formar entornos de medición de un grosor
distinto de los grosores de los entornos de medición de los medios
de los otros dispositivos, es decir, se puede variar el ruido
esperado de las mediciones de altitud.
Otra posibilidad consiste en el hecho de que los
distintos dispositivos son iniciados con un retraso temporal mutuo,
de forma que, por ejemplo, no se inicia un nuevo dispositivo hasta
que el último dispositivo iniciado ha formado una nueva sección.
Dicho retraso temporal dependiente del terreno tiene como resultado
una robustez mantenida incluso sobre un terreno que tenga pequeñas
variaciones.
Otra posibilidad consiste en disponer que el
altímetro radar para que lleve a cabo mediciones de altitud más a
menudo de lo que el dispositivo respectivo esté adaptado para formar
un nuevo entorno de medición, y el dispositivo respectivo está
adaptado para utilizar resultados de otras mediciones de altitud del
altímetro radar distintos de los de los otros dispositivos. Ya
ocurre que, en la práctica, lo más frecuente es que el altímetro
haga mediciones con más frecuencia de lo necesario para actualizar
la medición de los dispositivos, de forma que esta posibilidad ya
está disponible y la invención utiliza esta posibilidad. Entonces,
se llevan a cabo las mediciones a una frecuencia de
10-30 Hz, preferentemente aproximadamente 15 Hz,
que, para una velocidad normal de vuelo de un avión, significa una
distancia de aproximadamente 15 m entre dichas mediciones en el
despegue y en el aterrizaje. Entonces, las unidades de control del
dispositivo respectivo están coordinadas preferentemente entre sí,
de forma que cada una utiliza el resultado de las mediciones de
altitud de un intervalo determinado de tiempo que coincide
sustancialmente con los intervalos de tiempo correspondientes de las
unidades de control de otros dispositivos, de forma que, por
ejemplo, un dispositivo utilice los resultados de medición de las
mediciones 1, 5, 9... en orden cronológico, mientras que para otro
dispositivo los números de orden correspondientes son 2, 6,
10...
De manera ventajosa, los dispositivos o los
filtros son los más que resulte posible, y solo es la capacidad del
ordenador del avión la que establece los límites de cuántos
dispositivos se pueden utilizar. En el sistema se utilizan de
manera ventajosa al menos 5 dispositivos, preferentemente al menos
10.
Se indica que los distintos dispositivos en el
sistema pueden, en la práctica, estar muy compendiados por medio de
un único programa informático que coopere con el altímetro radar y
con la base de datos para llevar a cabo el algoritmo descrito
anteriormente para los distintos puntos de medición asociados con el
dispositivo determinado
imaginado.
imaginado.
\newpage
Al término "altímetro radar" se le debe dar
un sentido amplio y comprende todos los tipos de mediciones en las
que se transmite una señal de radar y es reflejada por un objeto o
causa una retransmisión de cualquier otro tipo de señal de radar
para su análisis y cálculo de la distancia.
Como ya se ha mencionado, el dispositivo puede
estar adaptado para la navegación de otros vehículos distintos de
aviones conforme al contorno de la región de la superficie sobre la
que se mueven, como vehículos aéreos o barcos. En consecuencia, el
medio en el que se transmiten las señales del altímetro radar puede
ser aire o agua. En el último caso mencionado también puede ser
denominado sonda por eco.
Claims (19)
1. Un sistema de navegación de un vehículo
conforme al contorno de una región de la superficie sobre la que se
mueve, que comprende a bordo del vehículo
un altímetro radar (2) adaptado para enviar
señales descendentes hacia dicha región de la superficie y para
analizar las señales reflejadas desde la misma para medir la altura
sobre la parte de la región de la superficie que se acaba de
pasar,
una base de datos con información acerca de la
altitud de la región de la superficie dentro del área en la que
está presente el vehículo y un dispositivo (3,
19-22) que tiene
un medio (13) adaptado para comparar la altitud
de la región de la superficie medida en último lugar con la
información de la base de datos acerca de las altitudes de la región
de la superficie dentro de un área de incertidumbre dada y formar
un entorno (5) de medición que se extiende sobre esta área a la
distancia medida sobre la región de la superficie y que tiene un
grosor vertical predeterminado y que tiene una unidad de control
adaptada
para controlar este procedimiento de la
formación de un entorno de medición para ser repetido para la
formación de nuevos entornos y secciones (10) de medición entre
dichos entornos recién formados y el anterior entorno de medición
para determinar la posición del vehículo para que esté dentro del
área de una sección particular, y
para controlar un reinicio de dicho
procedimiento si no logra formar dicha sección entre un nuevo
entorno de medición formado y el anterior entorno de medición,
estando caracterizado el sistema porque
comprende
al menos tres dichos dispositivos
(19-22) adaptados para llevar a cabo dicha
determinación de la posición del vehículo y
un medio (24) adaptado para comparar las
posiciones determinadas por los dispositivos y al darse una
desviación sustancial de la posición de uno de los dispositivos con
respecto a los otros dispositivos, el otro supone que esta posición
es errónea y calcula una media de las posiciones de los otros
dispositivos como la posición correcta del vehículo.
2. Un sistema conforme a la reivindicación 1,
caracterizado porque las unidades de control de los distintos
dispositivos están adaptadas para cooperar para reducir la
dependencia mutua de las determinaciones de la posición de los
dispositivos.
3. Un sistema conforme a la reivindicación 2,
caracterizado porque dicho medio (13) de al menos un
dispositivo está adaptado para formar entornos de medición que
tienen un grosor distinto de los grosores de los entornos de
medición del medio de al menos otro dispositivo.
4. Un sistema conforme a la reivindicación 3,
caracterizado porque dicho medio (13) de cada dispositivo
está adaptado para formar entornos de medición que tienen un grosor
distinto de los grosores de entornos de medición del medio de los
otros dispositivos.
5. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 2-4, caracterizado porque
los distintos dispositivos (19-22) están adaptados
para iniciar dicho procedimiento con un retraso temporal con
respecto a los otros dispositivos.
6. Un sistema conforme a la reivindicación 5,
caracterizado porque los distintos dispositivos
(19-22) están adaptados para iniciar dicho
procedimiento con un retraso temporal mutuo al no iniciar el
procedimiento de un dispositivo siguiente antes de que el último
dispositivo iniciado haya formado una dicha sección.
7. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones 2-6, caracterizado porque el
altímetro radar (2) está adaptado para llevar a cabo mediciones de
altitud más a menudo de lo que el dispositivo respectivo
(19-22) está adaptado para formar un nuevo entorno
de medición, y de lo que el dispositivo respectivo está adaptado
para utilizar resultados de otras mediciones de altitud del
altímetro radar que los otros dispositivos.
8. Un sistema conforme a la reivindicación 7,
caracterizado porque las unidades de control del dispositivo
respectivo están coordinadas entre sí para utilizar cada una el
resultado de las mediciones de altitud en un intervalo dado de
tiempo que coincide sustancialmente con los intervalos
correspondientes de tiempo de las unidades de control de los otros
dispositivos.
9. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
altímetro radar está adaptado para llevar a cabo las mediciones con
una frecuencia de 10-30 Hz, preferentemente
aproximadamente 15 Hz.
10. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende
al menos cinco, preferentemente al menos diez, de dichos
dispositivos.
11. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está
adaptado para la navegación de una aeronave, porque el altímetro
radar (2) está adaptado para enviar señales descendentes hacia el
terreno que acaba de pasar el avión para medir la altura de la
aeronave sobre el terreno, y porque dicha base de datos contiene
información acerca de altitudes del terreno dentro del área en la
que está presente la aeronave.
12. Un sistema conforme a la reivindicación 11,
caracterizado porque está adaptado para estar dispuesto a
bordo de dicha aeronave para la navegación de la misma conforme al
contorno del terreno sobrevolado por dicha aeronave.
13. Un procedimiento de navegación de un
vehículo conforme al contorno de una región de la superficie sobre
la que se mueve, comprendiendo dicho procedimiento los pasos de
- -
- enviar señales por medio de un altímetro radar (2) a bordo del vehículo hacia una región de la superficie bajo el mismo,
- -
- analizar señales reflejadas por la superficie para medir la altitud de la región de la superficie,
- -
- comparar la altitud medida de la región de la superficie con la información acerca de las altitudes de la región de la superficie dentro de un área dada, estando almacenada dicha información en una base de datos,
- -
- formar un entorno (5) de medición que se extiende sobre esta área a la distancia medida sobre la región de la superficie y que tiene un grosor vertical predeterminado,
- -
- formar reiteradamente un nuevo entorno de medición conforme a los pasos anteriores y formar para cada nuevo entorno de medición formado secciones (10) entre un nuevo entorno de medición y el anterior entorno de medición para la determinación de la posición para que esté dentro del área de una sección particular,
siendo reiniciado dicho procedimiento si no se
puede formar ninguna sección, caracterizado por los pasos
de
llevar a cabo la determinación de la posición
del vehículo por medio de al menos tres dispositivos
distintos
(19-22),
(19-22),
comparar las posiciones determinadas por los
distintos dispositivos, y
cuando la comparación indica una desviación
sustancial de la posición determinada por uno de los dispositivos
con respecto a las posiciones determinadas por los otros
dispositivos, se supone que esta posición es errónea, y se calcula
una media de las posiciones de los otros dispositivos como la
posición correcta del vehículo.
14. Un procedimiento conforme a la
reivindicación 13, caracterizado porque se hace que los
distintos dispositivos (19-22) cooperen, de forma
que se reduce la dependencia mutua de las determinaciones de la
posición de los dispositivos.
15. Un procedimiento conforme a la
reivindicación 14, caracterizado porque se forman entornos de
medición para al menos un dispositivo que tienen un grosor distinto
de los grosores de los entornos de medición de al menos otro
dispositivo para reducir dicha dependencia.
16. Un procedimiento conforme a la
reivindicación 14 o 15, caracterizado porque dicho
procedimiento de uno de los dispositivos (19-22) se
inicia con un retraso temporal con respecto a los otros
dispositivos.
17. Un procedimiento conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 14-16, caracterizado
porque las mediciones de altitud se llevan a cabo por medio del
altímetro radar (2) más a menudo de lo que el dispositivo respectivo
forma un nuevo entorno de medición, y de lo que se hace que el
dispositivo respectivo utilice los resultados de otras mediciones
de altitud del altímetro radar (2) que los otros dispositivos.
18. Un procedimiento conforme a cualquiera de
las reivindicaciones 13-17, caracterizado
porque para la navegación de una aeronave conforme al contorno del
terreno sobrevolado por dicha aeronave se envían por medio del
altímetro radar (2) a bordo de la aeronave hacia el terreno que
acaba de pasar la aeronave para medir la altitud de la aeronave por
encima del mismo, y porque la altitud medida del terreno se compara
con la información de la base de datos acerca de altitudes del
terreno dentro del área en la que se encuentra presente la
aeronave.
19. Un procedimiento conforme a la
reivindicación 18, caracterizado porque se utiliza para la
navegación de dicha aeronave conforme al contorno del terreno
sobrevolado por dicha aeronave.
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