JPH0260989B2 - - Google Patents
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- JPH0260989B2 JPH0260989B2 JP13383780A JP13383780A JPH0260989B2 JP H0260989 B2 JPH0260989 B2 JP H0260989B2 JP 13383780 A JP13383780 A JP 13383780A JP 13383780 A JP13383780 A JP 13383780A JP H0260989 B2 JPH0260989 B2 JP H0260989B2
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Navigation (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 産業上の利用分野
本発明はロラン受信機等の航法機器の出力とし
て得られる二つの位置線の交点を緯度、経度情報
に変換して航行位置を求めるようにした航法装置
に関するのものである。[Detailed Description of the Invention] (a) Industrial Application Field The present invention is a method for determining a navigation position by converting the intersection of two position lines obtained as the output of a navigation device such as a Loran receiver into latitude and longitude information. This relates to navigation equipment.
(b) 従来の技術
航法機器の典型例であるロラン受信機の出力
は、測定地点である現在船位の位置線情報である
ため、二つの位置線情報を入力内容とした緯度、
経度変換装置を用いる必要がある。ロラン受信機
を用いた航法装置はその様な緯度、経度変換装置
を内蔵したもので、ロラン受信機を用いた双曲線
航法の自動化をより促進したものとして、今日広
く実用に供されつつある。(b) Conventional technology The output of the Loran receiver, which is a typical example of navigation equipment, is position line information of the current ship position, which is the measurement point.
It is necessary to use a longitude conversion device. Navigation devices using Loran receivers have a built-in latitude and longitude converter, and are now in widespread use as a means of further automating hyperbolic navigation using Loran receivers.
(c) 発明が解決しようとする問題点
ところで、双曲線航法で現在船位を求めるに
は、二つの位置線の交点を求めるわけだが、幾何
学的な理由から双曲線、即ち位置線の発散が大き
い場所ほど隣接する位置線間隔が大きくなるため
に位置線のあいまいが大きくなつて、求める船位
の誤差が大きくなる。また、二つの位置線の交角
θが、小さくなれば同様に船位の誤差が大きくな
つてくる。このことを第1図を参照して説明す
る。同図イは二つの位置線L1,L2が交点Pで直
交している場合、同図ロは二つの位置線L1,L2
が交点Pで交角θで交わつている場合を示し、
ΔL1、ΔL2は位置線のあいまいさ、すなわち電波
伝搬上の変動等から生じる誤差範囲を示してい
る。この誤差範囲は発散が大きいほど大きい。し
たがつてこの図より斜線で示す領域A,Bは電波
伝搬上の原因と幾何学上の原因をを含めた船位の
総合誤差範囲を示すことになり、それゆえに発散
が大きくなるか二つの位置線の交角が小さくなれ
ばそれだけ斜線で示す領域の面積が大きくなり、
求める船位の誤差が大きくなつてくることがわか
る。(c) Problems to be solved by the invention By the way, in order to determine the current position of a ship using hyperbolic navigation, the intersection of two position lines is found, but for geometrical reasons it is necessary to find the intersection of two position lines. As the distance between adjacent position lines increases, the ambiguity of the position lines increases, and the error in the determined ship position increases. Furthermore, as the intersection angle θ between the two position lines becomes smaller, the error in the ship's position similarly becomes larger. This will be explained with reference to FIG. If the two position lines L 1 and L 2 are orthogonal at the intersection point P, then the figure B shows the two position lines L 1 and L 2.
Indicates the case where they intersect at the intersection point P at the intersection angle θ,
ΔL 1 and ΔL 2 indicate the error range caused by ambiguity in the position line, ie, variations in radio wave propagation. This error range increases as the divergence increases. Therefore, from this figure, the shaded areas A and B indicate the total error range of the ship's position, including radio wave propagation causes and geometric causes. The smaller the intersection angle of the lines, the larger the area of the shaded area.
It can be seen that the error in the desired ship position becomes larger.
本発明は上述のように、位置線の発散が大きい
場合、あるいは二つの位置線の交角が小さい場合
に、求めた緯度、経度の精度が充分でないことを
オペレータが容易に判断できるようにした航法装
置を提供するものである。 As described above, the present invention provides a navigation method that allows an operator to easily determine that the accuracy of the obtained latitude and longitude is insufficient when the divergence of position lines is large or when the angle of intersection between two position lines is small. It provides equipment.
(d) 問題点を解決するための手段
本発明は、ロラン受信機等の航法機器から受け
た二つの位置線情報とロラン局等の局位置情報と
から、各々の位置線の単位時間ずれあたりの緯
度、経度の変化を表す座標変換係数を求める手段
と、
この座標変換係数を表示する手段と、を備えた
ことを特徴とする。(d) Means for solving the problem The present invention calculates the information per unit time deviation of each position line from two position line information received from navigation equipment such as a Loran receiver and station position information such as a Loran station. The present invention is characterized by comprising means for obtaining a coordinate transformation coefficient representing a change in latitude and longitude of , and means for displaying this coordinate transformation coefficient.
また、座標変換係数の大きさが一定以上である
ときに、そのときに受けている航法機器からの位
置線情報を他の航法機器からの位置線情報に切り
替える手段を設けたことを特徴とする。 Further, when the magnitude of the coordinate transformation coefficient is equal to or greater than a certain value, a means is provided for switching the position line information from the navigation equipment being received at that time to the position line information from another navigation equipment. .
(e) 作用
まず本発明に係る航法装置の精度判定の原理に
つき第2図を参照して説明する。(e) Effect First, the principle of determining the accuracy of the navigation device according to the present invention will be explained with reference to FIG.
同図において、L1,L2は現在使用している位
置線を示す。 In the figure, L 1 and L 2 indicate the currently used position lines.
今、二つの位置線L1,L2につき、一方の位置
線を固定して他の位置線を単位時間ずらすと、前
の交点P0から単位時間ずらした後の交点P1(若し
くはP2)までの移動ベクトルは、ずらした位置
線の発散度とずらす前の二つの位置線の交角の度
合いを表すことになる。位置線の発散が大きれ
ば、元の位置線とずらした位置線間の長さが長く
なるため移動ベクトルの大きさが大きくなる。ま
た、交角をθとした場合、移ベクトルの大きさ
は、元の位置線とずらした位置線間の長さに1/
sinθを掛けた大きさとなるため、その大きさは交
角θが小さいほど大きくなる。 Now, regarding the two position lines L 1 and L 2 , if one position line is fixed and the other position line is shifted by a unit time, the intersection point P 1 (or P 2 ) represents the degree of divergence of the shifted position line and the degree of intersection between the two position lines before shifting. If the divergence of the position lines is large, the length between the original position line and the shifted position line becomes long, and the magnitude of the movement vector becomes large. Also, when the intersection angle is θ, the size of the shift vector is 1/1/2 the length between the original position line and the shifted position line.
Since it becomes the size multiplied by sin θ, the smaller the intersection angle θ, the larger the size becomes.
従つて、上記移動ベクトルの大きさが大きいほ
ど発散が大きいか、または交角が小さいと判定で
きるから、そのベクトルの大きさを二つの位置線
L1,L2についてそれぞれ演算によつて求められ
ば、その交点の位置における求めた緯度、経度の
精度の良悪を判定することができる。すなわち、
演算によつて求めた上記移動ベクトルの大きさが
大きくなるに従つて、そのときの交点の位置の誤
差範囲が大きくなるから緯度、経度の精度が悪く
なると判定でき、反対に移動ベクトルの大きさが
小さくなるに従つて、緯度経度の精度が良くなる
と判定できる。 Therefore, it can be determined that the larger the magnitude of the movement vector, the greater the divergence or the smaller the intersection angle.
If L 1 and L 2 are calculated respectively, it is possible to determine whether the accuracy of the latitude and longitude obtained at the position of the intersection point is good or bad. That is,
As the magnitude of the above-mentioned movement vector obtained by calculation increases, the error range of the position of the intersection at that time increases, so it can be determined that the accuracy of latitude and longitude becomes worse. It can be determined that the accuracy of latitude and longitude improves as the value decreases.
上記移動ベクトルは、ロラン局位置が分かつて
いれば幾何学的に簡単に求められる。一般に、こ
の移動ベクトルの値は、位置線の単位時間ずれあ
たりの緯度、経度の変化を表す座標変換係数とし
て示され、従来から、緯度、経度を求めるのに用
いられている。 The above movement vector can be easily determined geometrically if the Loran station position is known. Generally, the value of this movement vector is expressed as a coordinate conversion coefficient representing a change in latitude and longitude per unit time shift of a position line, and has been conventionally used to determine latitude and longitude.
同図は、単位時間ずれを10μsとした場合に交点
P0の移動量が、距離ΔDと方位θで表されること
を示している。距離ΔDは移動ベクトルの大きさ
である。ΔD1とθ1は位置線L2を固定して位置線L1
を10μsずらした場合の移動量を表し、ΔD2とθ2は
位置線L1を固定して位置線L2を10μsずらした場
合の移動量を表している。 The figure shows the intersection point when the unit time lag is 10 μs.
It shows that the amount of movement of P 0 is expressed by the distance ΔD and the direction θ. The distance ΔD is the magnitude of the movement vector. ΔD 1 and θ 1 are fixed position line L 2 and position line L 1
ΔD 2 and θ 2 represent the amount of movement when position line L 1 is fixed and position line L 2 is shifted by 10 μs.
上記のようにして、各々の位置線の単位時間ず
れあたりの緯度、経度の変化を表す座標変換係数
を求め、その係数を表示すれば、オペレータはそ
の表示内容から緯度、経度の精度の良悪を判定で
きる。また、求めた座標変換係数の大きさが一定
の大きさ以上であると、アラーム報知を行うこと
もでき、さらにその場合に、使用する位置線情報
を他の航法機器のものに切り替えることも可能で
ある。 As described above, by finding the coordinate conversion coefficients that represent changes in latitude and longitude per unit time shift of each position line and displaying those coefficients, the operator can determine whether the accuracy of latitude and longitude is good or bad from the display contents. can be determined. Additionally, if the magnitude of the coordinate transformation coefficient determined is greater than a certain value, an alarm can be issued, and in that case, it is also possible to switch the position line information to be used from other navigation equipment. It is.
なお、例えば、使用する位置線情報をロランA
とCのものにした場合、ロランCだけの位置線情
報を使用する場合に比較して、緯度、経度の精度
が良くなる場合がある。この場合につき第6図を
参照して説明すると次のようになる。 For example, if the position line information to be used is
and C, the accuracy of latitude and longitude may be improved compared to the case where position line information of only Loran C is used. This case will be explained with reference to FIG. 6 as follows.
同図において、時間差線L1とL2の交点P1を自
船位置とする。時間差線L2に誤差Δt2が含まれて
いる場合、時間差線L1とL2の交点はP2からP3の
範囲で変動する。 In the figure, the intersection point P 1 of time difference lines L 1 and L 2 is the own ship position. When the time difference line L 2 includes an error Δt 2 , the intersection of the time difference lines L 1 and L 2 varies within the range of P 2 to P 3 .
つまり、時間差線L2の誤差Δt2に対して、時間
差線L1上をΔt1だけ変動する。 That is, for an error Δt 2 of the time difference line L 2 , the time difference line L 1 fluctuates by Δt 1 .
時間差線L1上の変動量t1は Δt1=Δt2/sinθ で求められる。 The amount of variation t 1 on the time difference line L 1 is determined by Δt 1 =Δt 2 /sinθ.
今、時間差線L2にロランAを採用する場合、
ロランAの公称精度は1μsecである。 Now, if we adopt Loran A for time difference line L 2 ,
The nominal accuracy of Loran A is 1 μsec.
従つて、時間差線L1方向の変動量Δt1Aは Δt1A=1/1=1(μsec) になる。 Therefore, the amount of variation Δt 1 A in the time difference line L 1 direction is Δt 1 A=1/1=1 (μsec).
つまり、ロランAとCを組み合わせて測定する
場合の誤差で、各時間差線がほぼ直交している場
合は、測定誤差が1μsecになる。 In other words, if the time difference lines are approximately perpendicular to each other, the measurement error will be 1 μsec when measuring Loran A and C in combination.
次に、時間差線L1とL2が共にロランCの場合、
ロランCの公称精度は0.1μsecであるから、時間
差線L1方向の誤差Δt1cは
Δt1c=0.1/sinθ
になる。 Next, if the time difference lines L 1 and L 2 are both Loran C,
Since the nominal accuracy of Loran C is 0.1 μsec, the error Δt 1c in the time difference line L 1 direction is Δt 1c =0.1/sinθ.
この誤差Δt1cが、上記ロランAとCの組み合わ
せ時の誤差1μsecに等しくなるときの時間差線L1
とL2の交角θについて求めると、
sinθ=0.1/1
=0.1
よりθ=5.7゜となる。 The time difference line L 1 when this error Δt 1c becomes equal to the error 1 μsec in the combination of Loran A and C
When calculating the intersection angle θ between
これから明らかなように、時間差線L1とL2に
ロランCを採用して位置測定を行う場合、時間差
線の交角が5.7゜になると、時間差線L2にロランA
を用いて、時間差線L1とL2を直交状態で測位を
行うときの誤差に等しくなる。 As is clear from this, when position measurement is performed using Loran C on time difference lines L 1 and L 2 , when the intersection angle of the time difference lines becomes 5.7°, Loran A is used on time difference line L 2 .
It is equal to the error when performing positioning with the time difference lines L 1 and L 2 orthogonal using .
つまり、時間差線L1とL2の交角が5.7゜以下にな
るときは、ロランCの組み合わせで測位するより
も、時間差線が互いに直交するロランCとAの組
み合わせで測位する方が精度がよい、ということ
がいえる。 In other words, when the angle of intersection between time difference lines L 1 and L 2 is 5.7° or less, it is more accurate to perform positioning with the combination of Loran C and A, whose time difference lines are orthogonal to each other, than with the combination of Loran C. , it can be said that.
以下の実施例では、航法機器として異なる測地
系の位置線情報を出力するロランAおよびC受信
機を用い、二つの位置線情報がロランAとCから
のものであつてもその交点の緯度、経度が求めら
れるようにし、また、演算して求めた上記移動量
が、予め定めた許容範囲を超える場合にはアラー
ム報知を行うようにした航法装置を例示する。こ
のような装置により、ロランAおよびCチエーン
でカバーされるどの地点においても、高い精度を
得られる位置線を容易に選択できることになる。 In the following example, Loran A and C receivers that output position line information of different geodetic systems are used as navigation equipment, and even if the two position line information are from Loran A and C, the latitude of the intersection, A navigation device is exemplified in which the longitude is determined and an alarm is issued when the calculated travel amount exceeds a predetermined allowable range. Such a device makes it easy to select a position line that provides high accuracy at any point covered by the Loran A and C chains.
(f) 実施例
第3図は本発明の実施例であるロラン受信機を
用いた航法装置のブロツク図である。(f) Embodiment FIG. 3 is a block diagram of a navigation device using a Loran receiver, which is an embodiment of the present invention.
同図において、ロランA受信機1とロランC受
信機2は各々単独に構成されるとともに、それら
は各々複数の位置線情報を出力できるようになつ
ている。ロランA,C受信機1,2にはそれらの
出力の位置線情報のうち選択スイツチ3の設定位
置に基づいて所定の二つの位置線情報を選択する
位置線選択回路4が接続され、該選回路4には選
択された位置線情報に基づいてその交点の緯度、
経度を演算により求める緯度、経度変換回路5が
接続される。この緯度、経度変換回路5では選択
スイツチ3と位置線選択回路4によつて選択され
た位置線の一方がロランCの位置線情報である場
合に、、当該位置線の基準となる局データをまず
ベツセル系座標データに換算し、その換算値から
緯度、経度を求める作業が行われる。このため、
上記換算するための補正値がROMで構成される
測地系換算テーブル6に予め記憶され、緯度、経
度変換回路5は適宜テーブル6の記憶内容を参照
するようになされている。また、詳細については
後述するが、この緯度、経度変換回路5では、さ
らに位置線の単位時間ずれあたりの緯度、経度の
変化を表す座標変換係数Cを求め、この係数Cに
基づいて、求めた緯度、経度の精度判定を行うよ
うになされている。アラーム回路8はこの精度判
定の結果が不良である場合に駆動される報知回路
で、LED表示器等とその付属回路で構成される。 In the figure, a Loran A receiver 1 and a Loran C receiver 2 are each configured independently, and are each capable of outputting a plurality of position line information. A position line selection circuit 4 is connected to the Loran A and C receivers 1 and 2, which selects two predetermined position line information based on the set position of the selection switch 3 from among the position line information output from them. The circuit 4 calculates the latitude of the intersection point based on the selected position line information,
A latitude/longitude conversion circuit 5 for calculating longitude is connected. In this latitude/longitude conversion circuit 5, when one of the position lines selected by the selection switch 3 and the position line selection circuit 4 is the position line information of Loran C, the station data serving as the reference for the position line is converted. First, the coordinate data is converted to Bethel system coordinate data, and latitude and longitude are determined from the converted values. For this reason,
Correction values for the above conversion are stored in advance in a geodetic system conversion table 6 composed of ROM, and the latitude/longitude conversion circuit 5 is configured to refer to the stored contents of the table 6 as appropriate. Further, although the details will be described later, the latitude/longitude conversion circuit 5 further obtains a coordinate conversion coefficient C representing a change in latitude/longitude per unit time shift of the position line, and based on this coefficient C, the It is designed to judge the accuracy of latitude and longitude. The alarm circuit 8 is a notification circuit that is activated when the result of this accuracy determination is defective, and is composed of an LED display and its auxiliary circuits.
表示器7は上記変換回路5で求められた緯度、
経度および座標変換係数から求められた移動量
(方位および距離)を数値で直接表示するデイジ
タル表示器で構成されている。 The display 7 displays the latitude determined by the conversion circuit 5,
It consists of a digital display that directly displays numerical values of the amount of movement (azimuth and distance) determined from longitude and coordinate conversion coefficients.
なお、緯度、経度変換回路5と測地系換算テー
ブル6はマイクロコンピユータで構成されてい
る。 Incidentally, the latitude/longitude conversion circuit 5 and the geodetic system conversion table 6 are constituted by a microcomputer.
次にこの装置の動作を説明する。 Next, the operation of this device will be explained.
選択スイツチ3によりロランAチエーンが選択
されている場合、位置線選択回路4はロランA受
信機1からの二つの位置線情報を有効にしてロラ
ンC受信機2からの位置線情報を無効にする。す
なわちロランA受信機1からの二つの位置線情報
によつてロランA受信機1からの二つの位置線情
報によつて緯度、経度が求められる。この場合測
地系換算テーブル6の内容は参照されず、したが
つて緯度、経度変換回路5は上記ロランA受信機
1からの二つの位置線情報をベツセル系座標を基
準にして演算を実行する。 When the selection switch 3 selects the Loran A chain, the position line selection circuit 4 enables the two position line information from the Loran A receiver 1 and disables the position line information from the Loran C receiver 2. . In other words, the latitude and longitude are determined by the two position line information from the Loran A receiver 1 and the two position line information from the Loran A receiver 1. In this case, the contents of the geodetic system conversion table 6 are not referred to, and therefore the latitude/longitude conversion circuit 5 performs calculations using the two position line information from the Loran A receiver 1 with Bessel system coordinates as a reference.
選択スイツチ3によりロランCチエーンが選択
されている場合は上記とは逆に、位置線選択回路
4はロランC受信器2からの二つの位置線情報を
有効にしてロランA受信機1からの位置線情報を
無効にする。すなわちロランC受信機2からの二
つの位置線情報によつて緯度、経度が求められ
る。この場合、ロランCチエーンはWGS系座標
を基準にして構成されているので、緯度、経度演
算の際、測地系換算テーブル6が参照されて、局
データがベツセル系に対応するデータに変換され
てから上記緯度、経度の演算が実行される。 When the selection switch 3 selects the Loran C chain, contrary to the above, the position line selection circuit 4 validates the two position line information from the Loran C receiver 2 and selects the position from the Loran A receiver 1. Disable line information. That is, the latitude and longitude are determined based on the two position line information from the Loran C receiver 2. In this case, the Loran C chain is configured based on the WGS system coordinates, so when calculating latitude and longitude, the geodetic system conversion table 6 is referred to and the station data is converted to data corresponding to the Betssel system. The latitude and longitude calculations described above are executed from here.
選択スイツチ3がロランA、もしくはロランC
チエーンを選択している場合は、以上のような動
作で緯度、経度の演算が行われる。 Selection switch 3 is Loran A or Loran C
If chain is selected, latitude and longitude calculations are performed as described above.
次に選択スイツチ3がロランAとCチエーンを
選択している場合の動作を述べる。 Next, the operation when the selection switch 3 selects Loran A and C chains will be described.
この場合は位置線選択回路4はロランA受信機
1から一つの位置線情報を、ロランC受信機2か
らもう一つの位置線情報を選択し、それぞれの受
信機の他の位置線情報を無効にする。同時に緯
度、経度変換回路5はロランC受信機2からの位
置線情報に対してのみ局データの測地系変換
(WGS系→ベツセル系)補正値を用いて緯度、経
度の演算を行う。このように座標系の異なる位置
線情報であつても、一方の位置線情報すなわちロ
ランC受信機2からの位置線情報に係る局データ
を、他の位置線情報の基準となる座標系すなわち
ベツセル系座標を基準としたデータに換算するだ
けで両位置線の交点の緯度、経度が求められる。
この理由は、位置線情報が時間差情報つまり距離
情報であり、その基準地点(送信局)のWGS系
座標位置をベツセル系座標位置に換算すれば、ロ
ランCチエーンの位置線もロランAチエーンの位
置線と同時に取り扱うことができ得るからであ
る。 In this case, the position line selection circuit 4 selects one position line information from the Loran A receiver 1 and another position line information from the Loran C receiver 2, and invalidates the other position line information of each receiver. Make it. At the same time, the latitude and longitude conversion circuit 5 calculates the latitude and longitude only for the position line information from the Loran C receiver 2 using the geodetic system conversion (WGS system → Betssel system) correction value of the station data. In this way, even if the position line information has different coordinate systems, the station data related to the position line information from one position line information, that is, the position line information from the Loran C receiver 2, can be used as the reference coordinate system for the other position line information, that is, from the Betsu cell. The latitude and longitude of the intersection of both position lines can be found by simply converting to data based on system coordinates.
The reason for this is that the position line information is time difference information, that is, distance information, and if the WGS coordinate position of the reference point (transmitting station) is converted to the Bethel system coordinate position, the position line of the Loran C chain is also the position of the Loran A chain. This is because it can be handled simultaneously with lines.
なお、後述するように、緯度、経度変換の演算
は、位置線の単位時間ずれあたりの緯度、経度の
変化、を表す座標換算係数Cを求めてから行うよ
うにしているが、この係数Cより第2図に示す移
動量である方位θと距離ΔDを直ちに求めること
ができる。上述の精度判定は距離ΔDの大きさ
が、予めに設定した許容範囲内に入るかあるい
は、越えるかで行われ、もし、越える大きさであ
ればアラーム回路8を駆動する。 As will be described later, the calculation of latitude and longitude conversion is performed after calculating the coordinate conversion coefficient C that represents the change in latitude and longitude per unit time shift of the position line. The direction θ and the distance ΔD, which are the amount of movement shown in FIG. 2, can be immediately determined. The above-mentioned accuracy determination is performed based on whether the magnitude of the distance ΔD falls within or exceeds a preset tolerance range, and if it exceeds the tolerance range, the alarm circuit 8 is activated.
したがつて、ロランAおよびCチエーン内の位
置線のうち、アラームのないものを選択すれば、
その位置線は予めに設定した許容範囲にある精度
を出すものとして知ることができる。 Therefore, if you select a position line in Loran A and C chains that does not have an alarm,
The position line can be known as having an accuracy within a preset tolerance range.
続いて、上記維度、経度変換回路5における演
算内容につき第4図を参照して説明する。同図は
上記マイクロコンピユータによつて緯度、経度を
求めまた求めた緯度、経度の精度判定を行うため
の演算手順を示す。 Next, the contents of calculations in the above-mentioned stability and longitude conversion circuit 5 will be explained with reference to FIG. 4. This figure shows the calculation procedure for determining latitude and longitude using the microcomputer and determining the accuracy of the determined latitude and longitude.
ステツプn1(以下ステツプnxを単にnxと称する)
ではロラン受信機で指定した局コードの入力が行
われる。n2では現在の船位の推測位置が読み込ま
れる。この推測位置は図示しないキーから入力す
る様にしてもよく、また直前の船位であつてもよ
い。次にn3では、n1で入力した局コードから当該
局の位置が求められる。上記マイクロコンピユー
タは、予め各局コードに対応して当該各局の位置
を記憶させたテーブルメモリを有しており、n1で
入力した局コードに対応する局の位置データを上
記メモリから取り込むようにしている。この場
合、もし局コードがロランCチエーンのものであ
れば、緯度経度変換回路5は測地系換算テーブル
6からWGS系からベツセル系へ換算する補正値
を取り込み、ロランCチエーンの局コードをベツ
セル系に換算した局データにする。上述したロラ
ンC受信機からの位置線情報に係る局データをベ
ツセル系座標を基準にした局データに換算する作
業は、このn3によつて実行される。 Step n 1 (Hereinafter, step n x will be simply referred to as n x )
Then the station code specified on the Loran receiver is input. In n 2 , the estimated current position of the ship is read. This estimated position may be input from a key not shown, or may be the previous ship position. Next, at n3 , the location of the station is determined from the station code input at n1 . The above-mentioned microcomputer has a table memory in which the position of each station is stored in advance in correspondence with each station code, and the position data of the station corresponding to the station code input in n1 is read from the above-mentioned memory. There is. In this case, if the station code is of the Loran C chain, the latitude/longitude conversion circuit 5 takes in the correction value for converting from the WGS system to the Bessel system from the geodetic system conversion table 6, and converts the station code of the Loran C chain into the Bessel system. The station data is converted to The work of converting the station data related to the position line information from the Loran C receiver described above into station data based on Betssel system coordinates is executed by n3 .
続いて、n4ではロラン受信機から位置線情報の
入力有無が判別され、もし入力がなければn5へと
進む。n5では位置線(μs:時間次元)の単位時間
ずれあたりの緯度、経度(rad:角度次元)の変
化、を表す座標変換係数Cが求められる。この係
数Cは、公知のように、n2で得られた推測位置と
n3で得られた局位置のデータに基づいて、幾何学
的に求められる。そして求められた係数Cはn6で
表示されるとともに次にこのステツプで再び求め
られるまで一時記憶され、後述のn12で使用し得
る状態に置かれる。 Next, in n4 , it is determined whether position line information is input from the Loran receiver, and if there is no input, the process advances to n5 . At n5 , a coordinate conversion coefficient C is obtained that represents a change in latitude and longitude (rad: angular dimension) per unit time shift of a position line (μs: time dimension). As is well known, this coefficient C is the estimated position obtained by n2 .
It is determined geometrically based on the station position data obtained at n3 . The obtained coefficient C is displayed at n 6 and is temporarily stored until it is obtained again in this step, and is placed in a state where it can be used at n 12 , which will be described later.
上記座標換算係数Cは位置線の単位時間ずれあ
たりの緯度、経度の変化、を表す値であり、既述
した位置線の発散度と交角の度合い要素を含むも
のである。したがつて、この係数Cがn6で表示さ
れることによつて、その位置線を使用する場合の
概ねの精度を知ることができる。 The coordinate conversion coefficient C is a value representing the change in latitude and longitude per unit time shift of the position line, and includes the degree of divergence and intersection angle of the position line described above. Therefore, by displaying this coefficient C as n6 , it is possible to know the approximate accuracy when using that position line.
n7では上述したように、上記係数Cから求め得
た距離ΔDの大きさが、予めに設定した許容範囲
内に入るかあるいは、越えるかの判定、したがつ
て現在使用している位置線による精度判定が行わ
れる。前記許容範囲は任意に設定することがで
き、予めマイクロコンピユータのROMあるいは
RAMに記載させておけばよい。もし、係数Cか
ら求め得た距離ΔDの大きさが上記許容範囲内に
なければ精度不良としてn8へ進みアラーム報知が
行われる。反対に許容範囲内にあればアラーム報
知せずにn4へ戻りロラン受信機からの位置線情報
の入力を持つ。 In n 7 , as mentioned above, it is necessary to determine whether the magnitude of the distance ΔD obtained from the coefficient C falls within or exceeds the preset tolerance range, and therefore depends on the position line currently being used. Accuracy judgment is performed. The above tolerance range can be set arbitrarily, and it can be set in advance in the ROM of the microcomputer or
Just write it in RAM. If the magnitude of the distance ΔD obtained from the coefficient C is not within the above-mentioned allowable range, it is determined that the accuracy is poor and the process proceeds to n8 and an alarm is issued. On the other hand, if it is within the allowable range, the alarm is not reported and the process returns to n4 , where the position line information from the Loran receiver is input.
n4で位置線情報の入力があつた場合はn9へと進
み、ここで該位置線情報が取り込まれる。続いて
n10ではn2で得た推測位置における位置線が求め
られる。これはまず推測位置とn3で得た局位置と
の距離を求め、次いでこの距離と電波伝搬速度を
基にして計算することができる。 If position line information is input at n4 , the process advances to n9 , where the position line information is taken in. continue
At n 10 , the position line at the estimated position obtained at n 2 is determined. This can be done by first finding the distance between the estimated position and the station position obtained by n3 , and then calculating based on this distance and the radio wave propagation speed.
次に、n11ではn9で得た現在船位の位置線とn10
で得た推測位置の位置線の差を求め、n12でこの
差にn5で得た係数Cを乗することで、角度次元の
現在船位と推測位置の差が求められる。したがつ
てn13でこの差n2で得た推測位置を加えることに
より、現在位置が求められることになる。n13で
求められた結果は簡単な演算を経た後、直ちに緯
度、経度データに変えられてn14で表示される。
次いでn15でn13で求めた現在位置を推測位置にし
てn1へ戻る。この場合、n2の推測位置が真の現在
位置と離れすぎていれば、n13で求めた現在位置
に誤差が生じる。したがつて通常第4図に示す演
算手順が数回繰り返されてから演算を終了するよ
うにされる。 Next, in n 11 , the current ship position position line obtained in n 9 and n 10
By finding the difference between the position lines of the estimated position obtained in step n12 and multiplying this difference by the coefficient C obtained in n5 , the difference between the current ship position and the estimated position in the angular dimension can be found. Therefore, by adding the estimated position obtained from this difference n2 to n13 , the current position can be determined. The result obtained at n 13 is immediately converted to latitude and longitude data after undergoing simple calculations and displayed at n 14 .
Next, at n15 , the current position obtained at n13 is used as the estimated position, and the process returns to n1 . In this case, if the estimated position of n 2 is too far away from the true current position, an error will occur in the current position determined by n 13 . Therefore, the calculation procedure shown in FIG. 4 is usually repeated several times before completing the calculation.
以上の動作内容により二つの位置線情報と局デ
ータがロランA,Cのいずれの受信機からのもの
であつても、現在の船位の緯度、経度が求めら
れ、また求められた緯度、経度の精度が所定の範
囲内になければ自動的にアラーム報知が行われる
ことになる。 As a result of the above operation, regardless of whether the two position line information and station data are from Loran A or C receivers, the latitude and longitude of the current ship position can be determined, and the latitude and longitude of the determined latitude and longitude can be determined. If the accuracy is not within a predetermined range, an alarm will be automatically issued.
したがつて航行中にアラーム報知があれば、選
択スイツチによりアラーム報知のない位置線の選
択を行えば簡単な操作で常時高い精度の緯度、経
度情報を知ることが可能となる。 Therefore, if there is an alarm notification during navigation, by selecting a position line without alarm notification using the selection switch, it is possible to always obtain highly accurate latitude and longitude information with a simple operation.
なお、座標変換係数Cを求めるには比較的長時
間要するため、ロラン受信機からの位置線情報の
入力を待つてからその係数Cを求めるようにすれ
ば、緯度、経度演算を行うのに長時間を必要とす
る。本実施例では第4図のn4,n5の所で明らかな
ように、上記係数を求めるタイミングを位置線情
報の入力のない時間としている。したがつて、位
置線情報の入力があつて緯度、経度が表示される
までの時間をごく短時間にし得るという利点があ
る。この場合、係数Cを求めるに必要なデータで
ある推測位置、すなわち現在の直前の船位(n15
参照)が多少移動しても該係数Cの変化は無視し
得るほど小さく、最終的に求める緯度、経度には
影響を及ぼさない。 Note that it takes a relatively long time to calculate the coordinate transformation coefficient C, so if you wait for position line information to be input from the Loran receiver and then calculate the coefficient C, it will take a long time to calculate the latitude and longitude. It takes time. In this embodiment, as is clear from n 4 and n 5 in FIG. 4, the timing for calculating the above coefficients is set to the time when position line information is not input. Therefore, there is an advantage that the time from when the position line information is input until the latitude and longitude are displayed can be made very short. In this case, the estimated position, which is the data necessary to find the coefficient C, that is, the current immediately previous ship position (n 15
Even if the coordinates (reference) move somewhat, the change in the coefficient C is negligibly small and does not affect the latitude and longitude that are finally determined.
以上の実施例においては、測地系換算テーブル
の記憶内容を、局データをWGS系からベツセル
系へ換算するための補正値とし、緯度、経度の求
める演算をベツセル系の座標を基準にして行うよ
うにしたが、WGS系の座標を基準にして上記演
算を行う場合は、測地系換算テーブルの記憶内容
を、局データをベツセル系からWGS系へ換算す
るための補正値とすればよい。また、これらの補
正値を共に記憶させ、ベツセル系、WGS系のど
ちらの測地系の座標を基準にしても上記演算を行
えるようにすることも可能である。さらに他の測
地系の座標を基準として上記演算を実行させたい
場合は、当該座標に換算するための測地系換算テ
ーブルへ記憶する補正値を変えればよい。 In the above embodiment, the stored contents of the geodetic system conversion table are correction values for converting station data from the WGS system to the Bessel system, and the calculations for latitude and longitude are performed based on the coordinates of the Bessel system. However, when performing the above calculation based on coordinates in the WGS system, the stored contents of the geodetic system conversion table may be used as correction values for converting station data from the Bessel system to the WGS system. It is also possible to store these correction values together so that the above calculation can be performed using coordinates of either the Bessel system or the WGS geodetic system as a reference. Furthermore, if it is desired to perform the above calculation using the coordinates of another geodetic system as a reference, it is sufficient to change the correction value stored in the geodetic system conversion table for converting into the coordinates.
なお、測地系変換のための補正値は固定的であ
るため、予めこの補正値を基に測地系を変換した
ときの局データを作成し、これを記憶させておく
ことにより実質的に測地系変換補正値の記憶した
測地系換算テーブルを構成し、これによつてn3で
の局データ換算作業を略することができる。 Note that the correction value for geodetic system conversion is fixed, so by creating station data in advance when converting the geodetic system based on this correction value and storing it, you can effectively convert the geodetic system. A geodetic system conversion table in which conversion correction values are stored is constructed, thereby making it possible to omit the station data conversion work at n3 .
このように、使用する位置線の測地系を制約し
ないように構成すれば、チエーンでカバーされる
海域のどの地点においても高い精度で緯度、経度
を求めることができるが、そのことは現在使用し
ている位置線による緯度、経度の精度判定が自動
化されるということでさらに具体的な有効性を持
つようになる。操作者はアラーム報知の有無だけ
で、精度を悪くする位置線を容易に除去できるか
らである。また、多数の位置線が交差している場
合は、座標変換係数を見ることにより最も高い精
度の得れる位置線を選択することもできる。 In this way, by configuring the geodetic system of the position line to be used without constraints, it is possible to obtain the latitude and longitude with high accuracy at any point in the sea area covered by the chain, but this is not possible at present. By automating the accuracy determination of latitude and longitude based on position lines, it will become even more effective. This is because the operator can easily remove position lines that degrade accuracy just by checking whether or not an alarm is notified. Furthermore, if a large number of position lines intersect, the position line that provides the highest accuracy can be selected by looking at the coordinate transformation coefficients.
さらに精度判定が不良の場合は、使用する位置
線を自動的に変更することもできる。そのような
自動変更を行うようにするには、例えば、精度判
定が不良であるときに位置線の選択スイツチを1
ステツプ切り換えるようにすればよい。さらにそ
の切換え動作を精度判定がよくなるまで継続させ
る。 Furthermore, if the accuracy determination is poor, the position line to be used can be automatically changed. To make such an automatic change, for example, when the accuracy judgment is bad, set the position line selection switch to 1.
All you have to do is switch the steps. Further, the switching operation is continued until the accuracy judgment becomes good.
(g) 発明の効果
本発明によれば、使用している位置線の単位時
間ずれあたりの緯度、経度の変化を表す座標変換
係数が表示されるのでオペレータはその表示内容
から現在の緯度、経度値が精度のよいものか悪い
ものかを容易に判断することができる。また、精
度判定が不良の場合、使用する位置線を自動的に
変更することで、常に最良の精度で運用できる利
点がある。(g) Effects of the Invention According to the present invention, coordinate conversion coefficients representing changes in latitude and longitude per unit time shift of the position line being used are displayed, so the operator can determine the current latitude and longitude from the display contents. You can easily determine whether the value is accurate or inaccurate. Furthermore, if the accuracy determination is poor, the position line to be used is automatically changed, which has the advantage of always operating with the best accuracy.
第1図イ,ロは2つの位置線の交わり方により
求める船位の誤差範囲が異なることを示し、第2
図は本発明に係る航法装置の精度判定の原理を説
明する図である。また第3図は本発明の実施例で
あるロラン受信機を用いた航法装置のブロツク図
を示し、第4図は前記航法装置における緯度、経
度を求めるための手順と、求めた緯度、経度の精
度判定を行う手順を表すフローチヤートである。
また、第5図はこの発明の他の実施例の一部ブロ
ツク図である。さらに、第6図はロランA,Cの
位置線を使用するときに精度が上がる場合につい
て説明する図である。
1……ロランA受信機、2……ロランC受信
機、3……選択スイツチ、4……位置線選択回
路、5……緯度、経度変換回路、6……測地系換
算テーブル、7……アラーム回路。
Figure 1 A and B show that the error range for the determined ship position differs depending on how the two position lines intersect.
The figure is a diagram explaining the principle of accuracy determination of the navigation device according to the present invention. Furthermore, FIG. 3 shows a block diagram of a navigation device using a Loran receiver, which is an embodiment of the present invention, and FIG. 4 shows the procedure for determining latitude and longitude in the navigation device, and 3 is a flowchart showing a procedure for determining accuracy.
FIG. 5 is a partial block diagram of another embodiment of the present invention. Furthermore, FIG. 6 is a diagram illustrating a case where accuracy is improved when using the position lines of Loran A and C. 1...Loran A receiver, 2...Loran C receiver, 3...Selection switch, 4...Position line selection circuit, 5...Latitude and longitude conversion circuit, 6...Geodetic system conversion table, 7... alarm circuit.
Claims (1)
位置線情報とロラン局等の局位置情報とから、
各々の位置線の単位時間ずれあたりの緯度、経度
の変化を表す座標変換係数を求める手段と、 この座標変換係数を表示する手段と、を備えた
ことを特徴とする航法装置。 2 前記座標変換係数の大きさが一定の大きさ以
上であるときにアラーム報知を行う手段を備えた
特許請求の範囲第1項記載の航法装置。 3 ロラン受信機等の複数の航法機器から受けた
位置線情報中2つの位置線情報とロラン局等の局
位置情報とから、各々の位置線の単位時間ずれあ
たりの緯度、経度の変化を表す座標変換係数を求
める手段と、 前記座標変換係数の大きさが一定の大きさ以上
である時に航法機器から受けている位置線情報を
他の航法機器からの位置線情報に切り替える手段
と、 を備えたことを特徴とする航法装置。[Claims] 1. From two position line information received from navigation equipment such as a Loran receiver and station position information such as a Loran station,
A navigation device comprising: means for determining a coordinate transformation coefficient representing a change in latitude and longitude per unit time shift of each position line; and means for displaying the coordinate transformation coefficient. 2. The navigation device according to claim 1, further comprising means for notifying an alarm when the magnitude of the coordinate transformation coefficient is greater than or equal to a certain magnitude. 3 Expresses changes in latitude and longitude per unit time shift of each position line from two position line information received from multiple navigation devices such as Loran receivers and station position information such as Loran station Means for determining a coordinate transformation coefficient; and means for switching position line information received from a navigation device to position line information from another navigation device when the magnitude of the coordinate transformation coefficient is greater than a certain value. A navigation device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13383780A JPS5761910A (en) | 1980-09-25 | 1980-09-25 | Navigation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13383780A JPS5761910A (en) | 1980-09-25 | 1980-09-25 | Navigation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5761910A JPS5761910A (en) | 1982-04-14 |
| JPH0260989B2 true JPH0260989B2 (en) | 1990-12-18 |
Family
ID=15114194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13383780A Granted JPS5761910A (en) | 1980-09-25 | 1980-09-25 | Navigation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5761910A (en) |
-
1980
- 1980-09-25 JP JP13383780A patent/JPS5761910A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5761910A (en) | 1982-04-14 |
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