JPH0366630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はレーダーによる情報により例えば船舶
のような乗り物の位置を自動的に算定する方法及
び装置に関す。これによると予備操作としてレー
ダー・エコーの強い標識の地理的位置をデジタル
型でメモリーに記録し陸上標識のデジタル地図又
はリストを作成する。そして船舶が該領域に入つ
た時、次の操作を連続的に行う。即ちこの標識の
或るものに就て船舶の位置を計算する。レーダー
の角的走査を行う時、記録された標識に対する船
舶位置のレーダー測定を行い、この計算と船舶位
置用レーダー測定値を比較し、この比較から船舶
の正しい現在位置を知る。カルマン法又はスリフ
法によると船舶の座標Ｘ、Ｙ並に姿勢αとその速
度X〓、Y〓及α〓に対し本発明は新しい測定の可能性
の濾過を加えるものである。これら座標とその速
度をベクター化すると、 ｘ＝Ｘ Ｙ α X〓 Y〓 α〓とマトリツクスになる。 そのようなマトリツクスは共変体のマトリツク
スA_K、マトリツクスA_Kの逆数（一般に情報マト
リツクスと呼ばれる）、これら二個のマトリツク
スと一の三角状平方根又はマトリツクスA_Kから
導出したマトリツクスを含む。しかしマトリツク
スの作用は状態ベクターｘの知識上のあり得るエ
ラーを常に代表する。 公知方法によると、時間単位で分離された二個
のインスタントt_Kとt_K+1の間に於て状態ベクター
x_K+1はベクターx_KNJマトリツクスを掛けて x_K+1＝Px_Kとし Ｐ＝１ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ ０ ０ ０ １ ０ Y〓 ０ ０ ０ ０ １−X〓 ０ ０ ０ ０ ０ １ 又、マトリツクスA_K+1はマトリツクスA_Kから次
の如く推定される、 A_K+1＝PA_KP^T＋Ｂ ここにP^TはＰの転位マトリツクス、又、Ｂはコ
ンスタントマトリツクスである。 このような船舶の座標Ｘ、Ｙ及びαの更生は組
織的に行うことができる。例えばレーダーアンテ
ナの16分の１回転毎に行う。もし常の如く、レー
ダーアンテナの一完全回動が2.5秒なら、この更
生は0.15秒毎に行われる。測定値を受けると位置
の知識が訂正、改良又は特定化される。 本発明の基本アイデイアは或る瞬間に少数の標
識を参照し、地図を出来る限り正確にし且出来る
だけ経済的に計算を少くすることである。第一に
取入れる標識としては他から離れて強いエコーを
与えるもの、例えば高柱、工場の煙突等が適当で
ある。或いは狭い、鋭角の地点（接触エレメント
と称す）が適当である。この中、前者はΔγ及び
Δθ（これは距離γと標識に対する船舶の偏角θの
変化）を与え、後者は只一個の測定を可能とする
Ｘ、Ｙ及びα上のエラーを示すΔX、ΔY及Δα間
の直線的関係は各測定に対応した測定された変化
を作成することができる。ここに例示する船舶の
河川航行に於て3Kｍ程度のレンジのレーダーを
設置し、標識を平均河川から少くとも1Kｍの範
囲にえらみ水平方向エラーが距離ではかれるよう
にした。標識の各々に別個のリストを作る、例え
ば孤立している、強いエコーがあるとか、又、接
触エレメントにもリストを作る。 第１図に於て、Ｂはレーダーを備えたボートで
チヤンネルＣに沿い航行している。多数の標識Ｒ
１〜Ｒ１４がチヤンネルに沿い配置されている。
本発明方法による情報処理装置がボートＢ上に設
置されレーダー（RAD）と連結されている。
（ANT）はレーダーの回動アンテナである（第
２図）。 第２図に於て１は比較コンピユーターでレーダ
ー標識Ｒに関する情報を取入れたメモリー２と連
結し、又３はボートＢの現在位置の予測値を与え
る予測器である。更にコンピユーター１はエコー
トラツプ４と交信する。このトラツプはレーダー
パルスを５で受け６に於て対応エコーを受ける。
エコートラツプ４から来たシグナルによりコンピ
ユーター１は位置の誤りとアチチユードΔX，
ΔY及Δαの誤りを結合する直線的関係の係数を定
めエコーの実際の位置と地図及び初期の情報によ
り、これらのエコーを予期されている位置間の変
化に対応するようにした。これらの係数は位置修
正器７へ伝達される。修正器７は又ジヤイロメー
ター８から情報を受ける。線９により位置修正器
７の出力の情報は予測器３によるボートＢの位置
予測値を修正する。更に線１３によりコンピユー
ター１は各瞬間毎にアンテナ（ANT）の角度を
知る。上述の如く予測器３はカルマン
（KALMAN）又はスリフ（SRIF）型式で共変動
（又はそれより導出されるマトリツクス）のマト
リツクス及び状態ベクターを与え得るものであ
る。コースαの変更スピードα〓はジヤイロメータ
ー８によつて与えられる。 本発明によるとボートＢが最初にチヤンネルに
沿い航行する前にメモリー２に貯えられたレーダ
ー標識Ｒから作成された情報地図が作られる。こ
の目的のため問題地域の大型地図（海図等）を用
い、２、３〜４倍多数の標識を記入すると共に、
この標識に関する種々のデータをメモリー１０へ
貯える。 斯くしてレーダー標識を記入した地図を作成し
た後、ボートＢをチヤンネルＣに沿い航行させ第
２図に示す装置を用いて、その地図をテストす
る。第３図に示す実験装置は第２図のものと似て
いるが、これは通常航行のための最終地図のメモ
リー２に連結する代りに下図のメモリー１０に連
結されている。そして各標識に要する修正を一定
時例えば毎分又は50ｍ毎に計算する。この目的の
ためレコーダー１１例えばマグネチツク・テー
プ・カセツト又はパンチテープを添加する。この
記録１２を陸地に於てコンピユーターを使用して
処理される。その際航路の長いコースでハツキリ
見えない標識を除去し、その他の各標識のコオル
デイネートを修正する。最後にエレクトロニクス
又はデータ・プロセス装置で使用される通常型式
によりメモリーに入力した後下図をテストする。
この操作を繰返し出来るだけ正確な地図を作成す
る。 斯くしてメモリー２に各標識Ｒの特性を種類毎
に記憶させる。即ち各標識毎のエコー等をメモリ
ーさせる。 各標識Ｒを定めるリスト毎に二進法の数値を与
える。独立の強い規則正しいエコーのリストは例
えば一連の８ビツトの４字群列より成り、各群は
標識に関連する。即ち標識の各コオーデイネート
X_R、Y_Rは二字即ち二進法の16ビツトにより規定
される。接触要素のリストに対してはX_R、Y_R点
における標識移動180度まで第五文字を附す。各
標識の名又はオーダーナンバー第一の文字が文字
数で分割した。例えば第一リストに於て型4nの
５で分割されるアドレスは標識ｎの定義の第一文
字である；アドレス4n＋１は第二文字のアドレ
スである。 ボートＢの航行の或時期に於てはすべての標識
Ｒを含むすべてのメモリー２を使用する代りにこ
の標識のみに関係したメモリーの一部を使用する
ことが望ましい。勿論、このメモリー部分をコン
ピユーター１によりボートの進行中常に修正する
ことが必要である。 第１図に示す如くレーダーの一定作動範囲（点
線円）によりボートＢがB1位置にあると標識Ｒ
７〜Ｒ１２のみ利用できＢ２位置では標識Ｒ５〜
Ｒ６が附加されるがＲ１１〜１２は除外される。 標識を次の如く区別する。 −“フアースト（FIRST）”はアドレスが最低の
標識 −“エヌビーアール（NBR）”は１よりも少ない
標識の数に等しいもの ボートの第一位置Ｂ１では“フアースト”は
７、又“エヌビーアール”は６−１＝５であり、
第二の位置Ｂ２では“フアースト”は５で“エヌ
ビーアール”は６−１＝５である。 各標識はNbrのインデツクスが与えられ“フ
アースト”＋インデツクス＝標識地図上のオーダ
ーナンバーである。斯くして位置Ｂ１に於ける標
識Ｒ９はインデツクス２（７＋２＝９であるた
め）を受け、位置Ｂ２ではインデツクス４（５＋
４＝９であるから）を受ける。 標識リストの修正は第４図のロジヤツク・ダイ
ヤグラムにより行われる。これはコンピユーター
１のプロセツサー１７が利用できる時間がある時
実施することができる。修正に際し“フアース
ト”がレーダーの範囲内にあるか否かを確かめ
る。位置Ｂ１では７は適当である。“フアースト”
−１＝６を試みたが選ばれた例に於ては適当でな
い。もし６が適当なら“フアースト”＝６を採用
されたであろう。もし７が不適当なら“フアース
ト”＝８が採用されたであろう。次に同じ方法を
標識“フアースト＋Nbr”即ち12について行う。
12がチエツクされたが、今の場合、12が適当であ
る。13を次に調べる。もし13が適当ならNbr＝６
を取上げられたであろう。もし12が不適当なら
“Nbr”＝４を取上げられたであろう。 斯していかなる時もボートＢは標識Ｒのリスト
を知りメモリー２により与えられる座標と特性、
大体の位置、とジヤイロメーター８によりコース
αの変更速度を知る。それ故、第２図の装置はレ
ーダーとの組合せによりボートＢの正確な位置を
決定する。即ちレーダーアンテナの回動によりメ
モリー２の内容のため該位置の角的ゲートに於て
或る距離の標識を発見するのである。 本発明方法の基本的原理を第１及び第５図に就
て説明する。レーダーアンテナANTがボートＢ
の後部点Ｅに設置されているが、正確に位置を決
定することが希望されるのは点Ｅでなくボートの
軸上の前方のＦである。ＦはＥから距離ａの位置
にある。正確さをたいして望まない時は点Ｅ・Ｆ
を区別しなくてもよいが、点Ｆをボートの旋回中
心点とするのが有利である。 レーダーアンテナは点Ｅのまわりに360度走査
する。今、ボートが位置Ｂ１にあつてレーダーが
標識Ｒ１０を探査するものと考える。標識Ｒ１０
の座標X_R、Y_Rはメモリー２により知られる。又、
点ＦのＸ、Ｙ及びαも亦予測器３により知られて
いる。理論的距離γはER１０で偏角θはこれら
から推知できる。斯くレーダーによる測定を行う
と変更Δγ、Δθを知ることが出来る。もし、第５
図に示す如く標識Ｒ１０が接触要素であると考え
ると次の数量を計算することが出来る： ｚ＝cos（γ−β）Δγ−sin（γ−β）Δθここに
γは標識R10の位置、αはＮ極とボートＢの軸間
の角度、βはＮ極と標識Ｒ１０の表面への垂直線
間の角度である。この量ｚはエコーの記録線に対
する真のエコー線の観察ゲートの移動に相当す
る。 マトリツク型に於て該量は次の如くなる： ｚ＝cos（γ−β） −sin（γ−β）^TΔγ Δθ Δγ、Δθ及びΔX、ΔY及びΔの間の関係は次の如
し Δγ Δθ＝ＧΔX ΔY Δα Ｇ＝sinγ cosγ ａ sin(γ-α) cosγ −sinγ γ−acos(γ-α) その結果 ｚ＝cos（γ−β） −sin（γ−β）^T ＧΔX ΔY Δα これを書きかえると ｚ＝ｌΔX ΔY Δα ベクターｌの構成要素はコンピユーター１によ
り計算され各、新しい測定に対応する。 レフレクターＲ１０が孤立した点レフレクター
である時、各測定毎の二個のベクターはそれに対
応しベクターｌからβ＝０とすることにより推知
され β＝π／２、又はβ＝γ 故にβ＝γ＋π／２それ 故、カルマン、スリフ等の方法によりコンピユー
タ１をして位置ベクター及び連合マトリツクスの
新しい価を計算することが出来る。 後述の如き方法で標識Ｒ１０からの情報を処理
する時、コンピユーターはピツクアツプする次の
標識の選択を行いレーダーアンテナの回動方向を
考慮に入れて調節する。標識Ｒ１０はインデツク
ス３に対応しコンピユーターはすべてのインデツ
クスが３と異なり対応位置を計算する。第１図の
例では次の表が得られる：

【表】 斯して得られた位置の価からモデユール360度、
アンテナで走査された半径の現在位置の和ｓアン
テナの読みとりゲートの角的半巾及び安全マージ
ンを差引く。ここに示す例では和は190度の程度
である。その結果、次の表が得られる。

【表】 次にγ−ｓが最少の標識即ちＲ１２を選ぶ。価
055をダウンカウンター（図示せず）に入れる。
これがゼロとなると標識Ｒ１０からのエコーを受
ける準備を始める。 受くべき次の標識をえらぶ方法の一によれば、
二個の標識（例えば位置Ｂ１内のＲ７及びＲ８）
を交替的に処理する、これらの標識はアンテナと
同一直線上にあるか又は少くともその角状アンテ
ナの読み取りゲートが重複している。これにより
一時に只一個の標識のみを処理する単純性を保ち
つつも二個（又は二個以上）の標識の処理を行い
得る利点がある。 各標識はこの目的のため補助インデツクス“ジ
ヤンプ”を与える。このインデツクスは普通０で
あるがアンテナの回転数に等しい１、２又は３の
価を持ち得て更に大な優位の他の標識を処理する
ために、この標識をアンテナの走査から外す。 斯くして位置Ｂ１ではＲ７Ｒ８は殆んど一直線
上にある。少し前はボートＢが後方にあつて読み
取りゲートは互に重合しないので ジヤンプR4＝０及びジヤンプR8＝０ これは標識がそのインデツクスで知られるため ジヤンプ０＝０及びジヤンプ１＝０ と書ける。 インデツクス１の標識を処理した後、すべての
標識の位置γは以前と同じように計算されるが、
今回は標識Ｒ１の位置γ１も亦知られる。

【表】 標識Ｒ１の位置に対応する110度（モデユーロ
360度）を差し引かれてある。

【表】 １の後、最少を選ぶ。インデツクス０のそれは
見出される。受信の準備マージンにより読み取り
ゲートの巾とγ−γ1＝005を比較する。この角度
を例えば11度とする。これはγ−γ1が小すぎる
ことを示す。次に１をジヤンプ１へ加え、１をジ
ヤンプ０から差引く。もしこれが可能なら（もし
このインデツクス＞０）又、インデツクスがγ−
γ1の増加順序にえらぶ。インデツクス＝３がこ
こに発見された。075＞011を確かめた。それ故Ｒ
１０が次の標識として採用された。 上記に説明した如く、メモリー２に入れられた
情報からコンピユーター１は各瞬間毎に標識とボ
ートとの理論的距離rc並にこの標識の理論的偏角
θcを計算し得るのである。それ故、本発明の基本
的原理はレーダーアンテナの回動中、各、次々の
標識に対しエコーが発生されるか否かを求め、特
定の標識に連結した組θc及びrc′を求める。事実、
理論的位置との真の位置の避け得ざる変更を各
θc₉rcの各組に就て計算に入れエコーが巾2Δθの
角的ゲートに見出せるかどうか調べる。このゲー
トはθc−Δθとθc＋Δθ間に、又、rc−Δrとrc＋Δr
との距離にある。本発明によれば種々のウエイト
が軸θc−Δθ、θc＋Δθにより、又、半径rc−Δrに
より、このゾーンのこのエコー位置に作用として
説明される。ウエイトはエコーが観察ゲートを占
める位置に最も近い位置から来る時、大となる。 例えばＲ１０′の如き接触エレメントの場合、
コンピユータ１は上述の如くｚを計算した後、こ
れにウエイトｐを与える。この目的のためΔγ、
Δθの差をもつ観察ゲートの点より来るエコーを
捕える可能性を分配して選択する。このような分
配はガウス法ｇ（ｚ）に従い選択される。 測定ｚに基くウエイトは対応値ｇ（ｚ）に等し
いと考えてもよい。しかしパラサイトをより良き
計算に入れるため、ノイズをパラサイトｂの密度
により計算に入れる。パラサイトｂは表面ユニツ
ト上にパラサイトを受ける可能性である。ウエイ
ト pi＝ｇ（zi）／ｇ（zi）＋ｂ は一定標識に対応し且つアンテナANTの同じ回
動中に行われた各測定ziに帰着する。 コンピユーター１は平均計算 z_n＝Ｅ（ｚ）＝Σpi zi／Σpi 並に第二次の瞬間値 m₂＝Ｅ（pz²）＝Σpi zi²／Σpi を計算する。 これら統計値の変更はそれ故m₂−z_n ²となる。 測定に帰着するウエイト値を更に洗練すべくコ
ンピユーター１は今、計算された変化の逆数か
ら、すべてのエコーが幻影でエコーの理論的位置
のまわりに均一に分配されているなら発見された
であろう変化の逆数から差引く。ウエイト １／σm² が得られる。 次に標準化すべくコンピユーターはz_nを １／σm倍する。 最後にコンピユーター１はP〓のマトリツクスを
与えて位置ベクターX〓を通過し、新しい位置ベク
ターX^にzmを計算に入れP^のマトリツクスを与え
られて達することができる。 角的観察ゲートの巾2Δθは定める。しかし選択
を行い且つ可変可能性分配法を使用し、更にボー
トＢのまわりの標識の種々の分配を考慮して、例
えばアンテナの各回動毎に観察ゲートの開きを調
節できる。この場合、Δθの代りに二個の価（そ
の一は例えば10度という一定上限値、又他の例う
ば0.001に等しい最小値P_nioiがゲートの端に於け
る可能エコーに与えられるウエイト）の小さいも
のを採用できる。 更に、もとめるエコーの推定距離を間を、間隙
から来るrc−Δrとrc＋Δr間の可能のエコー距離
を測定するには、高い振動数例えば20〜35MHzの
レーダーレシーバーからのシグナルをサンプルす
ることが必要である。即ち普通のMOS技術で作
成されるコンピユーター１のプロセツサーが成し
得るよりも少くとも百倍も高いのである。 このようなサンプリングを行うため、非常に速
いエコートラツプ４が使用される。これは二極
TTL技術により作成される。エコートラツプ４
の作用原理はレーダーエコーをして迅速なシフト
レジスターを通過せしめるにある。トラツプはコ
ンピユーターのプロセツサーによりセツトされ、
標識の距離の関数即ちインパルスの伝達とエコー
帰還との間の時間の関数である数を以てカウンタ
ーに入力する。トリガーゲートはレーダーにより
伝達されるパルスにより傾斜し、これによりシグ
ナルの計数及びシフトレジスターへの通過を可能
とし、これによりカウンターはレベルに達し、こ
れによりゲートが反対方向へ傾斜すると共にレジ
スター内容を定める。 第６図は本発明によるエラートラツプ４を示
す。１４はシフトレジスターで例えば要素
74LS299より成り、そのインプツト６はレーダー
受信器RADのアウトプツトに連結されている。
レーダーRADからのパルスをデジタル化すべく
ボルテージ比較器１５をインプツト６とシフトレ
ジスター１４の間に設置するを可とする。レジス
ター１４のアウトプツトはデータ バスライン１
６に連結され、このラインは又、コンピユーター
のマイクロプロセツサー１７及びトラツプ４のカ
ウンター１８へ連結される。カウンター１８は例
えば三個の並置要素74LS163により構成される。
時計１９をシフトレジスター１４のインプツトに
連結し、カウンター１８のインプツトはこれら要
素の同期化を可能とする。プロセツサー１７のア
ウトプツトＳ２はシフトレジスター１４のインプ
ツト１に連結され、プロセツサーのアウトプ
ロツトＳ１はカウンター１８のインプツトに
連結される。更にこのアウトプツトＳ１はトリガ
ーゲート２０のインプツトに連結され、ゲート２
０は例えば要素74LS51により構成される。ゲー
ト２０の他のインプツトはレーダーエコーのイン
プツト５に連結され、ゲートのアウトプツトＱは
同時にレジスター１４のインプツトS₀でカウンタ
ー１８のインプツトCEPへ連結され、カウンタ
ー１８のアウトプツツトＯ３はゲート２０とプロ
セツサー１７のインプツトＥへ連結される。 最初プロセツサー１７はトラツプ４をセツトす
るよう作用する。この目的のためプロセツサー１
７のアウトプツトＳ１は低く、これは： ゲート２０をアウトプツトＱが低い位置に傾斜
又は支持するためシフトレジスター１４のインプ
ツトＳ０が低いのでこのレジスターはブロツクさ
れ、又カウンター１８のインプツトを低くす
るのでこのカウンターはバスライン１６の内容を
貯える、そして他方に於てトラツプのセツト中、
プロセツサー１７のアウトプツトＳ２が高いので
シフトレジスターのインプツトを高めバスラ
イン１６から孤立させる。 プロセツサー１７はレーダーパルスの伝達と走
査ゲートの端部rc＋Δrから来るエコーを受ける
間に達せられる時計サイクル数に対応する数をバ
スライン１６上に供給する。 そのような数は次記の全部としてえらばれる。 2frc／ｃ＋ｎ／２−Ｋ ここに、ｆはサンプル振動数 ｃは光の速度 ｎはサンプル数 Ｋは装置の調節中定められた遅延コンスタント カウンター１８をダウン又はアツプカウンター
として使用するかによりプロセツサー１７により
供給される数は上記式により定められるか、カウ
ンター１８の最大能力に於ける数の補充体であ
る。第６図の例に於てカウンターのアウトプツト
Ｏ３は最高のビツトを与え、このカウンターの最
大能力と先行式により定められた数との差はそれ
故、このカウンターに導入される。 レーダーパルスの送出を待つ時にプロセツサー
１７はそのアウトプツトＳ１を高い状態に置き、
これはカウンター１８インプツトを高い状態
に置くので、このカウンターをバスライン１６か
ら離しゲート２０をそのインプツト５が伝達され
たレーダーパルスを受ける時、傾斜させる。斯く
してレーダーパルスが伝達される時、ゲート２０
は傾斜し、そのアウトプツトＱが高い状態を取
り、これによりレジスター１４のインプツトＳ０
を高い位置へ置き、時計１９の各サイクルに於て
そのセル内容を一歩移動させ、カウンター１８の
インプツトを高くすることにより時計１９
のサイクルを計算することを可能とし時計サイク
ルの信号をインプツトCPが受ける度毎、１を附
加する。 rcが1300ｍに等しく又、サンプル振動数ｆ＝
25MHzの時連続サンプルは40ns分離し、二個のサ
ンプルの間に６ｍの間隔があることに相当する。
もし回路が余分の遅延を導入しないと（Ｋは０に
等しい）サンプルは全て６ｍの積に相当する。距
離rcは1300＝216.7即ちサンプル216に該当する。 八個のサンプルが209〜216、八個のサンプルが
217〜224の場合を例示する。もしカウンター１８
の最大能力が2¹¹＝2048ならプロセツサー１７は
2048−224＝1824を導入する。 カウンター１８が数2¹¹に達するとカウンター
のアウトプツトＯ３は低状態から高状へ通過する
のでゲート２０を傾斜させ、アウトプツトＱが低
状態を取り、それ自体はインプツトＳ０とCEP
を低状態に置く。それ故、レジスター１４とカウ
ンター１８はブロツクされ、プロセツサー１７の
インプツトＥを高状態に置くことによりプロセツ
サーに記録終結を警告する。 プロセツサー１７はアウトプツトＳ１を高状態
に支持するのでカウンター１８はバスライン１６
から孤立状態を支持するが、アウトプツトＳ２を
低状態へ送るのでシフトレジスターのインプツト
OE１を低状態へ送りバスライン１６と交信状態
に置くのでプロセツサー１７はレジスターの内容
を読み取る。 その後、プロセツサーはトラツプを観察ゲート
が完全に走査されないと次のレーダーパルスのた
め休止させる。 上記にはメモリー２が最初にロードされている
場合であつたが、このロード方法は本発明では何
ら限定していない。例えばメモリー２は本発明方
法を応用すべき領域にに近づいた時、ラジオレシ
ーバーによりこの領域をカバーし、この領域に対
応する標識地図をメモリーへ伝達し得る送信器へ
連結してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の説明図、第２図は本発明
方法を実施する装置のブロツク図、第３図は標識
の地図、第４図は標識地図の更正を示し、第５図
はレーダー標識に関する測定状態、第６図はコン
ピユーターとレーダー装置間のエコートラツプの
ブロツク図である。 １……コンピユーター、２……メモリー、３…
…予測器、４……エコートラツプ、５，６……イ
ンプツト、７……位置修正器、８……ジヤイロメ
ーター、１０……メモリー、１１……レコーダ
ー、１４……シフトレジスター、１６……データ
バスライン、１７……マイクロプロセツサー、１
８……カウンター、１９……時計、２０……トリ
ガーゲート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ レーダーで得られる情報により乗り物の位置
   を自動的に算定する方法において、 レーダー・エコーによつて注目される標識であ
   つて、自動的に前記乗り物の現在位置を算定する
   ことが望まれる領域をカバーする少数の標識の地
   理的位置に関する情報をデジタル形式でメモリー
   に記録し、前記標識のリスト又はデジタル地図を
   作成する準備的な段階と、 前記乗り物が１つの前記領域に位置するとき、
   次の各動作、すなわち、 現在位置を見積るために、記録された前記標識
   のいくらかのものに関して前記見積りの現在位置
   の位置計算が行われること、 レーダーの角的走査が行われる時、前記位置計
   算で使用された記録された標識に対応する実際の
   標識に関して、前記乗り物の実際の現在位置を得
   るためレーダ測定が行われること、 前記位置計算と前記レーダー測定と比較するこ
   と、 前記比較によつて前記乗り物の正確な現在位置
   を推論すること、 の各動作を連続的に実行する段階とからなり、 前記乗り物の見積りの現在位置は、やや早期に
   知られた初期情報に外挿法を適用して推定で得ら
   れる、レーダーで得られる情報により乗り物の位
   置を自動的に算定する方法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、各動作を連
   続的に実行する前記段階として、 前記標識からのエコーを受信するレーダー・ス
   トローブの方位角を、やや早期に知られた位置情
   報に基づいて計算し、 レーダー・ストローブの方位角が計算された方
   位角のすべてと異なるとき、前記乗り物の見積り
   の現在位置に関する情報を決定するため、初期位
   置情報を既知の外挿法で推定し、この推定を所定
   の時間間隔で繰り返し、 レーダー・ストローブの方位角が、計算された
   方位角の１つに近いとき、前記レーダーを用い
   て、前記対応する実際の標識に関し前記乗り物の
   相対的位置の測定を行い、 この後、位置に関する情報が記録されたものを
   満たす前記測定の各々から少なくとも１つの関係
   が推論され、 そして、乗り物の現在位置についてより正確な
   一組の情報を、既知の方法で前記関係に基づき推
   論する、 ことを行う、レーダーで得られる情報により乗り
   物の位置を自動的に算定する方法。 ３ 特許請求の範囲第１項において、見積りの現
   在位置の位置計算を行う前記動作として、所与の
   瞬時に前記標識の記録の一部分のみが使用され前
   記乗り物が進むにつれ、乗り物が接近する標識を
   考慮に入れ、乗り物から遠去かる標識を除外する
   よう使用する前記記録部分を修正するようにし
   た、レーダーで得られる情報により乗り物の位置
   を自動的に算定する方法。 ４ 特許請求の範囲第１項において、前記各動作
   を連続的に実行する前記段階として、前記メモリ
   に記録された情報に基づき、前記乗り物の現在位
   置に関して目下妥当な各標識の理論的距離と
   “北”に対する理論的角度が計算され、レーダー
   アンテナがその回転軸のまわりに回転するとき、
   対応するエコーが、毎回、計算された前記理論的
   角度に対応する半径に関し２個の対称的半径によ
   つて、また前記レーダーアンテナに中心を置きか
   つ計算された前記距離に関し半径について対称な
   値を持つ２個の円形部分によつて定められる角度
   的観察ゲートの中に見い出される、レーダーで得
   られる情報により乗り物の位置を自動的に算定す
   る方法。 ５ 特許請求の範囲第５項において、前記２個の
   対称的半径間の角的変化と前記２個の円形部分間
   の半径における差とが、実質的なゼロ可能性の重
   みが上記のように定められた前記ゲートの限界か
   ら到来するエコーに帰されるように選択される、
   レーダーで得られる情報により乗り物の位置を自
   動的に算定する方法。 ６ 特許請求の範囲第５項又は第６項のいずれか
   において、前記ゲートから到来する各エコーに対
   し、前記エコーが前記ゲートにおいて占めるべ
   き、前記計算された位置に関し、前記のエコーの
   位置の関数である重みを加える、レーダーで得ら
   れる情報により乗り物の位置を自動的に算定する
   方法。 ７ 特許請求の範囲第５項において、前記角度的
   観察ゲートの幅が、現在観察し得る前記標識の相
   対的位置を考慮して変更される。レーダーで得ら
   れる情報により乗り物の位置を自動的に算定する
   方法。 ８ 回動アンテナを有し、この回動アンテナから
   パルス電波を発射すると共に、標識からのエコー
   を受信するレーダーと、 前記レーダーの検知対象である標識の相対位置
   に関する情報をデジタル形式で記憶するメモリー
   と、 ジヤイロメータと 乗り物の現在位置の予測値を与える予測器と、 前記レーダーからレーダーパルスと対応エコー
   を入力するエコートラツプと、 前記ジヤイロメーターの出力信号を入力する位
   置修正器と、 前記レーダーからアンテナ角度に係る情報を、
   前記メモリーから標識に係る情報を、前記予測器
   から前記現在位置をそれぞれ入力するコンピユー
   タとを含んで成り、 前記コンピユータは、前記エコートラツプと交
   信し、このエコートラツプからの信号に基づき位
   置の誤りと所定の係数を定め、これらの情報を前
   記位置修正器に与え、これを介して前記予測器の
   位置予測器を修正するようにした、レーダーで得
   られる情報により乗り物の位置を自動的に算定す
   る装置。 ９ 特許請求の範囲第９項において、前記エコー
   トラツプが、前記エコーのためのシフトレジスタ
   ー、現在観察中の標識の最大理論的距離を表わす
   数がロードされたカウンター、クロツク、レーダ
   ーから伝送されるパルスにより、前記クロツクの
   シグナルのカウントと前記シフトレジスタによる
   エコーの通過のカウントとを、前記カウンターが
   レジスターの入力を阻止する予め定められたレベ
   ルに達するまで、行うゲートを含む、レーダーで
   得られる情報により乗り物の位置を自動的に算定
   する装置。