JPS6236542B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6236542B2 JPS6236542B2 JP16159180A JP16159180A JPS6236542B2 JP S6236542 B2 JPS6236542 B2 JP S6236542B2 JP 16159180 A JP16159180 A JP 16159180A JP 16159180 A JP16159180 A JP 16159180A JP S6236542 B2 JPS6236542 B2 JP S6236542B2
- Authority
- JP
- Japan
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- loran
- ship
- course deviation
- course
- time difference
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/10—Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Navigation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は船舶のオートパイロツトに設置され、
この船舶が外乱によつてコースずれを発生したと
き、コースずれがどのくらいあつて現在増大して
いるのか又は減少しているのかを表示するドリフ
トレイト表示器に関する。
この船舶が外乱によつてコースずれを発生したと
き、コースずれがどのくらいあつて現在増大して
いるのか又は減少しているのかを表示するドリフ
トレイト表示器に関する。
船舶はオートパイロツトによつて予め定めた航
路に従つて最も経済的な針路をとつて航行するが
往々にして各種の外乱によつて大巾に航路をはず
れいわゆるコースずれを発生する。第１図はコー
スずれの説明図である。第１図において点Ｏは船
舶の出発地位置、点Ｗは船舶の目的地位置および
点Ｓは船舶の現在位置を示す。外乱Ｆによつて船
舶はコースである直線OWから点Ｓのようにコー
スずれを生ずる。点Ｓと直線OWとの最短距離
LwをコースずれLwという。このコースずれLw
がロランチヤート上から明白になると操船者はコ
ースずれLwを減少するように操舵するがどの程
度の修正舵を取つたら良いかの判断はすべて操船
者の勘に頼つていた。従つて無駄な修正舵をとる
ことが多く、燃費や時間の浪費をまねくことが多
かつた。このような問題に対して近年はオートパ
イロツトと位置測定装置、例えばロラン受信器を
ミニコンピユータ等に接続し、出発地位置、自船
の現在位置および目的地位置についてそれぞれの
緯度と経度とを算出し、コースずれLwを計算
し、これによつて修正針路を得てコースずれを解
消する自動航行装置が出現している。しかしなが
らこのように修正針路のとり方を理論的に行なう
か、経験的に行なうかはともかく、修正針路をと
つた時点から現在自船のコースずれLwが増大の
方向にあるのか又は減少の方向にあるのかを操船
者に明示し、即座に判断出来るものは従来存在し
ていなかつた。従つて操船者が修正舵をとる場合
にその直後の心労は大変なものであり、修正舵の
追従にも時間がかかり修正舵が誤つているときは
燃費も時間も無駄になる結果となつた。また自動
的に修正舵をとる場合にも果してコースずれ減少
の方向に自動的に進行しているかどうかの不安は
操船者にとつて多大の心労の種であつた。
路に従つて最も経済的な針路をとつて航行するが
往々にして各種の外乱によつて大巾に航路をはず
れいわゆるコースずれを発生する。第１図はコー
スずれの説明図である。第１図において点Ｏは船
舶の出発地位置、点Ｗは船舶の目的地位置および
点Ｓは船舶の現在位置を示す。外乱Ｆによつて船
舶はコースである直線OWから点Ｓのようにコー
スずれを生ずる。点Ｓと直線OWとの最短距離
LwをコースずれLwという。このコースずれLw
がロランチヤート上から明白になると操船者はコ
ースずれLwを減少するように操舵するがどの程
度の修正舵を取つたら良いかの判断はすべて操船
者の勘に頼つていた。従つて無駄な修正舵をとる
ことが多く、燃費や時間の浪費をまねくことが多
かつた。このような問題に対して近年はオートパ
イロツトと位置測定装置、例えばロラン受信器を
ミニコンピユータ等に接続し、出発地位置、自船
の現在位置および目的地位置についてそれぞれの
緯度と経度とを算出し、コースずれLwを計算
し、これによつて修正針路を得てコースずれを解
消する自動航行装置が出現している。しかしなが
らこのように修正針路のとり方を理論的に行なう
か、経験的に行なうかはともかく、修正針路をと
つた時点から現在自船のコースずれLwが増大の
方向にあるのか又は減少の方向にあるのかを操船
者に明示し、即座に判断出来るものは従来存在し
ていなかつた。従つて操船者が修正舵をとる場合
にその直後の心労は大変なものであり、修正舵の
追従にも時間がかかり修正舵が誤つているときは
燃費も時間も無駄になる結果となつた。また自動
的に修正舵をとる場合にも果してコースずれ減少
の方向に自動的に進行しているかどうかの不安は
操船者にとつて多大の心労の種であつた。
本発明は船舶のコースずれの発生に際し、コー
スずれの時間的変化率をドリフトレイトとして演
算し、これを表示する表示器を従来のオートパイ
ロツトに取付けることによつて、修正舵をとると
即座に現在のコースずれが増大の方向にあるの
か、又は減少の方向にあるのかを操船者に明示す
るドリフトレイト表示器を提供することを目的と
する。
スずれの時間的変化率をドリフトレイトとして演
算し、これを表示する表示器を従来のオートパイ
ロツトに取付けることによつて、修正舵をとると
即座に現在のコースずれが増大の方向にあるの
か、又は減少の方向にあるのかを操船者に明示す
るドリフトレイト表示器を提供することを目的と
する。
本発明になるドリフトレイト表示器が操船者の
手もとにあるときは自船が強大な外乱である例え
ば暴風雨の渦中に突入してコースずれが大巾に発
生しても刻々の状況あるいは修正舵をとるたびに
例えばコースずれの増大は棒グラフの赤レベルで
減少は白レベルで表示器に明示されるので苛酷な
環境に立つても操船者は絶大な自信をもつて操舵
が出来るという著るしい効果が生ずる。
手もとにあるときは自船が強大な外乱である例え
ば暴風雨の渦中に突入してコースずれが大巾に発
生しても刻々の状況あるいは修正舵をとるたびに
例えばコースずれの増大は棒グラフの赤レベルで
減少は白レベルで表示器に明示されるので苛酷な
環境に立つても操船者は絶大な自信をもつて操舵
が出来るという著るしい効果が生ずる。
第３図はロランチヤート上のコースずれの説明
図である。第３図において点Ｏ（x1、y1）、点Ｓ
（ｘs、ｙs）、点Ｗ（ｘw、ｙw）はそれぞれロラン
チヤート上の出発地位置、自船の現在位置、目的
地位置を示す各点で同時にロラン位置線による座
標を示す。例えばx0は64500μｓ、y0は27000μｓ
というロラン時間差信号そのものを示すロラン位
置線による座標である。第３図ａにおいて点Ｐは
曲線OWと点Ｓとの最短距離を保つ点でロラン位
置線は双曲線であるがロランチヤート上では直線
に近似され、点Ｐは点Ｓから直線OWへの垂線の
足となる。すなわち点Ｏ，Ｓ，Ｗ，Ｐ等の座標は
ｘ軸とｙ軸の２方向に分類されるロラン位置線群
で構成される斜交軸の座標と考えられる。このよ
うな考えによればコースずれの算出は後述するよ
うに簡易化され安価な演算器によつて行うことが
可能であるが一般的には比較的高価なミニコンピ
ユータを駆使して先づ上述のロラン位置線座標、
例えば（x0、y0）、（ｘw、ｙw）、（ｘs、ｙs）にも
とづいてそれぞれに対応する緯度、経度の（
０、λ０）、（w、λw）、（s、λs）が計算で求
められ、この出発地位置を示す点Ｏ（０、λ
０）と目的地位置を示す点Ｗ（w、λw）から
最短コースも定まり、このコースと自船の現在位
置を示す点Ｓ（s、λs）との距離Lwがコース
ずれLwとして算出される。第２図は本発明にな
るドリフトレイト表示器の一実施例を示すブロツ
クダイヤグラムである。第２図においてロラン受
信器１は自船の出発地位置と現在位置のロラン時
間差信号をコースずれ演算部２に出力する。目的
地設定器３は自船の目的位置のロラン時間差信号
をコースずれ演算部２に出力する。コースずれ演
算部２はこの出発地位置と自船の現在位置と目的
地位置それぞれのロラン時間差信号によつて上述
のように緯度、経度に換算したりあるいはロラン
時間差信号そのままの数値を利用してコースずれ
信号を演算し、このコースずれ信号をドリフトレ
イト演算部４と表示器５へ出力する。ドリフトレ
イト演算部４はコースずれ信号を入力して単位時
間のコースずれ信号の変化を引算し、ドリフトレ
イト信号を算出して表示器５へ出力する。表示器
５はこのドリフトレイト信号とコースずれ信号と
を入力、表示するとともに操船者が操舵位置に立
つとき明示し易いところ、一般にはオートパイロ
ツトの表示板上に設置される。表示器５の表示様
式はデイジタル表示の他にライトバーモジユール
の棒グラフ表示等による。なおドリフトレイト演
算部４にはスムージング等の機能を加えドリフト
レイト信号をスムーズにすることも可能である。
次にコースずれ演算部２の安価な計算規模をもつ
方法として先に提案した自動航行装置における計
算方式を説明する。第３図ｂはロラン位置線群で
構成される斜交軸上のコースずれの説明図であ
る。
図である。第３図において点Ｏ（x1、y1）、点Ｓ
（ｘs、ｙs）、点Ｗ（ｘw、ｙw）はそれぞれロラン
チヤート上の出発地位置、自船の現在位置、目的
地位置を示す各点で同時にロラン位置線による座
標を示す。例えばx0は64500μｓ、y0は27000μｓ
というロラン時間差信号そのものを示すロラン位
置線による座標である。第３図ａにおいて点Ｐは
曲線OWと点Ｓとの最短距離を保つ点でロラン位
置線は双曲線であるがロランチヤート上では直線
に近似され、点Ｐは点Ｓから直線OWへの垂線の
足となる。すなわち点Ｏ，Ｓ，Ｗ，Ｐ等の座標は
ｘ軸とｙ軸の２方向に分類されるロラン位置線群
で構成される斜交軸の座標と考えられる。このよ
うな考えによればコースずれの算出は後述するよ
うに簡易化され安価な演算器によつて行うことが
可能であるが一般的には比較的高価なミニコンピ
ユータを駆使して先づ上述のロラン位置線座標、
例えば（x0、y0）、（ｘw、ｙw）、（ｘs、ｙs）にも
とづいてそれぞれに対応する緯度、経度の（
０、λ０）、（w、λw）、（s、λs）が計算で求
められ、この出発地位置を示す点Ｏ（０、λ
０）と目的地位置を示す点Ｗ（w、λw）から
最短コースも定まり、このコースと自船の現在位
置を示す点Ｓ（s、λs）との距離Lwがコース
ずれLwとして算出される。第２図は本発明にな
るドリフトレイト表示器の一実施例を示すブロツ
クダイヤグラムである。第２図においてロラン受
信器１は自船の出発地位置と現在位置のロラン時
間差信号をコースずれ演算部２に出力する。目的
地設定器３は自船の目的位置のロラン時間差信号
をコースずれ演算部２に出力する。コースずれ演
算部２はこの出発地位置と自船の現在位置と目的
地位置それぞれのロラン時間差信号によつて上述
のように緯度、経度に換算したりあるいはロラン
時間差信号そのままの数値を利用してコースずれ
信号を演算し、このコースずれ信号をドリフトレ
イト演算部４と表示器５へ出力する。ドリフトレ
イト演算部４はコースずれ信号を入力して単位時
間のコースずれ信号の変化を引算し、ドリフトレ
イト信号を算出して表示器５へ出力する。表示器
５はこのドリフトレイト信号とコースずれ信号と
を入力、表示するとともに操船者が操舵位置に立
つとき明示し易いところ、一般にはオートパイロ
ツトの表示板上に設置される。表示器５の表示様
式はデイジタル表示の他にライトバーモジユール
の棒グラフ表示等による。なおドリフトレイト演
算部４にはスムージング等の機能を加えドリフト
レイト信号をスムーズにすることも可能である。
次にコースずれ演算部２の安価な計算規模をもつ
方法として先に提案した自動航行装置における計
算方式を説明する。第３図ｂはロラン位置線群で
構成される斜交軸上のコースずれの説明図であ
る。
第３図ｂにおいて点ＯとＷを通る直線OWの式
は ｙ−y0＝ｙｗ−ｙ０／ｘｗ−ｘ０（ｘ−x0） …(1) となる。
は ｙ−y0＝ｙｗ−ｙ０／ｘｗ−ｘ０（ｘ−x0） …(1) となる。
また点Ｓからｘ軸に平行線を引き直線OWとの
交点を点Ｑとし、点Ｓから直線OWに垂線を下
し、その交点を点Ｐとする。ここにコースずれ
LWは線分で表わされるが線分の代りに近
似線分をとり、これをコースずれLW１とす
る。点Ｑの位置線座標は（ｘQ、ｙs）で示され
る。ただし ｘQ＝ｘｗ−ｘ０／ｙｗ−ｙ０（ｙs−y0）＋x0 …(2) 故にコースずれLW１は次式で示すことができ
る。
交点を点Ｑとし、点Ｓから直線OWに垂線を下
し、その交点を点Ｐとする。ここにコースずれ
LWは線分で表わされるが線分の代りに近
似線分をとり、これをコースずれLW１とす
る。点Ｑの位置線座標は（ｘQ、ｙs）で示され
る。ただし ｘQ＝ｘｗ−ｘ０／ｙｗ−ｙ０（ｙs−y0）＋x0 …(2) 故にコースずれLW１は次式で示すことができ
る。
LW1＝（ｘQ−ｘs）・ｘr …(3)
ただし式(3)に示すｘrはｘ軸に沿つてｙ軸を単
位ロラン時間差だけ移動した時の移動距離例えば
１μｓに30mというようにロランチヤート等から
求められる。式(2)と(3)から次式をうる。
位ロラン時間差だけ移動した時の移動距離例えば
１μｓに30mというようにロランチヤート等から
求められる。式(2)と(3)から次式をうる。
LW1＝｛ｘｗ−ｘ０／ｙｗ−ｙ０（ｙs−y0）＋x0−ｘ
s｝・ｘr…(4) 式(4)でｘr＝Ｋaで一定と考えうるのでコースず
れLW１は位置線座標（x0、y0）、（ｘs、ｙs）お
よび（ｘw、ｙw）のみの関数となり簡単に求め
ることができる。コースずれLW１の近似値の条
件が成立するときの境界条件はｘｗ−ｘ０／ｙｗ−ｙ０
＞１で ｘｗ−ｘ０／ｙｗ−ｙ０＜１となるときは点Ｓからｙ軸
に平行線を 引き直線OWとの交点を点Q′とし、線分′を線
分の近似値とすればよい。この場合の計算式
は省略する。すなわちコースずれ演算部２には比
較器を設け境界条件を判別し計算式を選択してコ
ースずれLW１の計算を行うことになる。
s｝・ｘr…(4) 式(4)でｘr＝Ｋaで一定と考えうるのでコースず
れLW１は位置線座標（x0、y0）、（ｘs、ｙs）お
よび（ｘw、ｙw）のみの関数となり簡単に求め
ることができる。コースずれLW１の近似値の条
件が成立するときの境界条件はｘｗ−ｘ０／ｙｗ−ｙ０
＞１で ｘｗ−ｘ０／ｙｗ−ｙ０＜１となるときは点Ｓからｙ軸
に平行線を 引き直線OWとの交点を点Q′とし、線分′を線
分の近似値とすればよい。この場合の計算式
は省略する。すなわちコースずれ演算部２には比
較器を設け境界条件を判別し計算式を選択してコ
ースずれLW１の計算を行うことになる。
以上の説明のように本発明は船舶のコースずれ
の発生に際し、コースずれの時間的変化率をドリ
フトレイトとして演算し、これらを表示器に明示
することによつて操船者に修正舵をとると即座に
現在のコースずれが増大の方向にあるか、又は減
少の方向にあるかを知らせ、多大の安心感を与え
るとともに、操船者が自信をもつて操舵を行うこ
とのできるドリフトレイト表示器を提供するもの
である。
の発生に際し、コースずれの時間的変化率をドリ
フトレイトとして演算し、これらを表示器に明示
することによつて操船者に修正舵をとると即座に
現在のコースずれが増大の方向にあるか、又は減
少の方向にあるかを知らせ、多大の安心感を与え
るとともに、操船者が自信をもつて操舵を行うこ
とのできるドリフトレイト表示器を提供するもの
である。
第１図はコースずれの説明図、第２図は本発明
になるドリフトレイト表示器の一実施例を示すブ
ロツクダイヤグラム、第３図はロランチヤート上
のコースずれの説明図である。 １…ロラン受信器、２…コースずれ演算部、３
…目的地設定器、４…ドリフトレイト演算部、５
…表示器。
になるドリフトレイト表示器の一実施例を示すブ
ロツクダイヤグラム、第３図はロランチヤート上
のコースずれの説明図である。 １…ロラン受信器、２…コースずれ演算部、３
…目的地設定器、４…ドリフトレイト演算部、５
…表示器。
Claims (1)
- １ 船舶の現在位置のロラン時間差信号を出力す
るロラン受信器と、この船舶の目的地位置のロラ
ン時間差信号を設定する目的地設定器と、上記ロ
ラン受信器からの出発地位置と上記現在位置との
ロラン時間差信号ならびに上記目的地設定器から
の上記目的地位置のロラン時間差信号を入力して
出発地位置から目的地位置への最短コースと自船
の現在位置との距離をコースずれ信号として演算
出力するコースずれ演算部と、このコースずれ信
号を入力として単位時間のコースずれ信号の時間
的変化率であるドリフトレイト信号を演算出力す
るドリフトレイト演算部と、上記ドリフト信号な
らびに上記コースずれ信号を入力として上記船舶
の操船者に明示する表示器とよりなるドリフトレ
イト表示器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16159180A JPS5786067A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Drift rate display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16159180A JPS5786067A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Drift rate display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5786067A JPS5786067A (en) | 1982-05-28 |
| JPS6236542B2 true JPS6236542B2 (ja) | 1987-08-07 |
Family
ID=15738039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16159180A Granted JPS5786067A (en) | 1980-11-17 | 1980-11-17 | Drift rate display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5786067A (ja) |
-
1980
- 1980-11-17 JP JP16159180A patent/JPS5786067A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5786067A (en) | 1982-05-28 |
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