JP7301459B2

JP7301459B2 - Blocking prediction method

Info

Publication number: JP7301459B2
Application number: JP2018210061A
Authority: JP
Inventors: 佑輔八木; 秀樹三野; 智志川内; 訓弘植田
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2023-07-03
Anticipated expiration: 2038-11-07
Also published as: JP2020075617A

Description

この発明は、人工衛星と送受信する信号のブロッキング（遮蔽）を予測するブロッキング予測方法に関する。 The present invention relates to a blocking prediction method for predicting blocking (shielding) of signals transmitted to and received from artificial satellites.

船舶はＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星により現在位置を得て航路上を進む。また、船舶は、海上を進むときに、通信衛星を利用して各種情報を送受信する。 A ship obtains its current position from a GPS (Global Positioning System) satellite and advances on a route. In addition, ships use communication satellites to transmit and receive various types of information when traveling on the sea.

ところで、船舶には煙突やマスト、船室などの構造物が設けられている。船舶が航行するときに、これらの構造物が船舶の衛星通信装置と、例えば通信衛星との間に位置すると、通信衛星からの信号を遮蔽する場合がある。つまり、船舶が航路上を進むときにブロッキングが発生する。そこで、船舶側がブロッキングの発生を前もって把握するために、ブロッキングを予測する装置がある（例えば、特許文献１参照。）。 By the way, ships are provided with structures such as chimneys, masts, and cabins. When the vessel is underway, these structures may block the signals from the communications satellite if they are positioned between the vessel's satellite communications equipment and, for example, a communications satellite. In other words, blocking occurs when the vessel advances on the route. Therefore, there is a device that predicts blocking so that the ship side can grasp the occurrence of blocking in advance (see, for example, Patent Document 1).

こうした装置では、船舶の構造を示す船体の平面図等の図上で、アンテナが設置された位置から放射状に直線を引くことにより、ブロッキングチャートが作成される。ブロッキングチャートがデータ化されたものがブロッキングチャートデータである。そして、個々の船舶の位置における通信衛星の方位角および仰角を算出し、これらの方位角および仰角に基づいてブロッキングチャートデータを参照して、信号が遮蔽される区域であるブロッキングエリアを算出する。 In such a device, a blocking chart is created by drawing straight lines radially from the position where the antenna is installed on a diagram such as a plan view of the hull showing the structure of the ship. The data of the blocking chart is the blocking chart data. Then, the azimuth and elevation angles of the communication satellites at the positions of the individual ships are calculated, and based on these azimuth and elevation angles, the blocking chart data is referenced to calculate the blocking area where the signal is blocked.

特開２０１５－２４９３号公報JP 2015-2493 A

ところで、ブロッキングを予測する従来の装置には次の課題がある。従来では、計画航路上において近い将来（近い未来）にブロッキングが発生するかどうかを予測する際には、サンプリング点から次のＷＰＴ（ＷａｙＰｏｉｎＴ：変針点）までの方位を船首方位としたときに、船体から衛星を見た場合の方位角および仰角をブロッキングチャートデータに照らし合わせるだけであった。 By the way, conventional devices for predicting blocking have the following problems. Conventionally, when predicting whether or not blocking will occur in the near future (near future) on a planned route, the direction from the sampling point to the next WPT (Way Point) is taken as the heading. , the azimuth and elevation as seen from the hull of the satellite were only checked against the blocking chart data.

つまり、船舶が航路上にいたときに、船首の方位は航路と同じであることを前提に、ブロッキングの発生を予測する。しかし実際には、潮流などの外的要因により計画航路における船首の方位が一致しない可能性が高い。この場合には、ブロッキング発生の適切な予測が行われない。 That is, when the ship is on the route, the occurrence of blocking is predicted on the assumption that the heading is the same as the route. However, in reality, there is a high possibility that the heading of the planned route will not match due to external factors such as tidal currents. In this case, no proper prediction of blocking occurrence is made.

また、計画した航路に従って船舶が航行しない場合があり、この場合にはブロッキングの発生日時の予測が実際の発生日時と一致しない場合がある。 In addition, there are cases where the ship does not navigate according to the planned route, and in this case, the predicted date and time of occurrence of blocking may not match the actual date and time of occurrence.

さらに、ブロッキングの発生中に例えば緊急の通信を行いたい場合に、船首方位をどれだけ傾ければ通信ができるかを伝えることができない。 Furthermore, when a ship wants to communicate urgently while blocking occurs, it is not possible to tell how far the heading should be tilted to enable communication.

この発明の目的は、前記の課題を解決し、計画した航路上にブロッキングが発生するかどうかを予測する場合に適切な予測を可能にし、また、船首方位をどれだけ傾ければ通信ができるかどうかを伝えることを可能にするブロッキング予測方法を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to enable appropriate prediction when predicting whether or not blocking will occur on a planned route, and to determine how much the heading must be tilted to enable communication. To provide a blocking prediction method capable of telling whether.

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、衛星から送信される信号にブロッキングが発生するかどうかを船舶の計画された航路上で予測するブロッキング予測方法において、前記船舶から前記衛星を見たときの方向に対し、あらかじめ設定された船首方位のぶれ幅に当たるヨーイング角度を考慮してぶれ範囲を設定する第１のステップと、前記ぶれ範囲を基にブロッキングが発生するかどうかを予測する第２のステップと、を含み、前記第１のステップでは、前記船舶から衛星を見たときの方向を方位角および仰角で表し、前記船舶から衛星を見たときの方位角および仰角に対して、前記ぶれ幅を表す角度を加味して前記ぶれ範囲を設定し、前記第２のステップでは、前記ぶれ範囲を基に、前記衛星との間に形成される無線信号の伝播路を遮蔽する遮蔽物の配置状況を表すブロッキングチャートデータを用いてブロッキングが発生するかどうかを予測する、ことを特徴とするブロッキング予測方法である。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 provides a blocking prediction method for predicting whether or not blocking will occur in a signal transmitted from a satellite on a planned route of a ship, wherein A first step of setting a blur range considering a yaw angle corresponding to a preset heading blur width with respect to a viewing direction, and predicting whether blocking will occur based on the blur range and, in the first step, the direction when the satellite is viewed from the vessel is expressed in azimuth and elevation, and for the azimuth and elevation when the satellite is viewed from the vessel, Then, the blur range is set by adding the angle representing the blur width, and in the second step, based on the blur range, a radio signal propagation path formed between the satellite and the satellite is shielded. This blocking prediction method is characterized by predicting whether or not blocking will occur using blocking chart data representing the arrangement of shielding objects.

請求項２の発明は、請求項１に記載のブロッキング予測方法において、ブロッキングが発生している前記衛星の位置と前記船舶の位置との関係を調べ、調べた位置関係を基に前記船舶に対する前記衛星の位置を、前記ブロッキングチャートデータを視覚的に表したブロッキングチャート画像に描画する、ことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the blocking prediction method according to the first aspect, the relationship between the position of the satellite where the blocking is occurring and the position of the ship is examined, and based on the examined positional relationship, the The satellite position is drawn on a blocking chart image that visually represents the blocking chart data.

請求項３の発明は、請求項２に記載のブロッキング予測方法において、ブロッキングが発生していない前記衛星の位置と前記船舶の位置との関係を調べ、調べた位置関係を基に前記船舶に対する前記衛星の位置を前記ブロッキングチャート画像に描画する、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the blocking prediction method according to the second aspect, the relationship between the position of the satellite at which blocking does not occur and the position of the vessel is examined, and based on the examined positional relationship, the The satellite position is drawn on the blocking chart image.

請求項４の発明は、請求項１～３のいずれか１項に記載のブロッキング予測方法において、前記第２のステップではブロッキングが発生するときの日時を調べ、前記第２のステップの後で前記船舶が航行した場合に、前記船舶の実際の船速を基にしてブロッキングの発生日時を更新する、ことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the blocking prediction method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the second step examines the date and time when blocking will occur, and after the second step, the It is characterized in that when a ship sails, the date and time when the blocking occurs is updated based on the actual ship speed of the ship.

請求項１の発明によれば、衛星を見たときの方向に対し、あらかじめ設定された船首方位のぶれ幅を考慮してブロッキングが発生するかを予測するので、ブロッキング発生の適切な予測を可能にする。 According to the first aspect of the invention, it is possible to predict whether or not blocking will occur by taking into consideration the preset deviation width of the heading with respect to the direction when the satellite is viewed. to

また請求項１の発明によれば、船舶から衛星を見たときの方位角および仰角に対して、ぶれ幅を表す角度を加味してぶれ範囲を算出するので、複雑な演算を不要にしてブロッキングチャートデータの参照だけでブロッキングの予測を行うことができる。 Further, according to the first aspect of the invention, since the blurring range is calculated by adding the angle representing the blurring width to the azimuth angle and the elevation angle when the satellite is viewed from the ship, complicated calculations are unnecessary and blocking is performed. Blocking prediction can be made just by referring to chart data.

請求項２の発明によれば、ブロッキングされている衛星であり、かつ利用しようとしている衛星が現在どこにいるかをブロッキングチャートにリアルタイムで表示することができる。これにより、例えば船首方位をどの程度傾けると通信が可能になるかを伝えることができる。 According to the invention of claim 2 , it is possible to display in real time on the blocking chart where the blocked satellite and the satellite to be used are currently located. This makes it possible to tell, for example, how far the ship's heading should be tilted to enable communication.

請求項３の発明によれば、ブロッキングされていない衛星であり、かつ利用しようとしている衛星が現在どこにいるかをブロッキングチャートにリアルタイムで表示することができる。これにより、例えば船首方位をどの程度傾けるとブロッキングが発生するかを伝えることができる。 According to the third aspect of the present invention, it is possible to display in real time on the blocking chart the current location of the satellite that is not blocked and that is to be used. This makes it possible to tell, for example, how much the heading should be tilted to cause blocking.

請求項４の発明によれば、ブロッキングを予測した後に船舶が航行すると、実際の船速によってブロッキングの発生日時を更新するので、ブロッキングの発生日時の予測精度を向上することができる。
According to the invention of claim 4 , when the ship sails after predicting blocking, the date and time of occurrence of blocking are updated according to the actual speed of the ship, so that the prediction accuracy of the date and time of occurrence of blocking can be improved.

この発明の実施の形態１によるブロッキング予測方法を適用したブロッキングエリア表示装置の一例を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an example of a blocking area display device to which a blocking prediction method according to Embodiment 1 of the present invention is applied; FIG. ブロッキングチャート画像の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a blocking chart image; ブロッキング発生の予測処理の一例を示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of prediction processing of occurrence of blocking; 航路付き海図画像の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a nautical chart image with a route; ブロッキングエリアが示された航路付き海図画像の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a navigation chart image with a route showing blocking areas; 変針点を含む航路を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a course including waypoints; 実施の形態４による衛星表示処理の一例を示すフローチャートである。14 is a flowchart showing an example of satellite display processing according to Embodiment 4; 実施の形態４によるブロッキングチャート画像の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an example of a blocking chart image according to Embodiment 4; 実施の形態５による変更処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flow chart showing an example of change processing according to Embodiment 5. FIG.

次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施の形態１）
この実施の形態によるブロッキング予測方法を適用したブロッキングエリア表示装置を図１に示す。このブロッキングエリア表示装置は演算処理装置１１と入力装置１２と出力装置１３とを備えている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 shows a blocking area display device to which the blocking prediction method according to this embodiment is applied. This blocking area display device comprises an arithmetic processing unit 11 , an input device 12 and an output device 13 .

入力装置１２は、演算処理装置１１に周辺装置として接続されたキーボード等である。入力装置１２には担当者による操作で各種の指示等が入力される。 The input device 12 is a keyboard or the like connected to the arithmetic processing device 11 as a peripheral device. Various instructions and the like are input to the input device 12 by the operation of the person in charge.

出力装置１３は、演算処理装置１１に周辺装置として接続されたプリンターやディスプレイ等である。出力装置１３は演算処理装置１１の制御によって各種の情報を担当者に出力する。 The output device 13 is a printer, display, or the like connected to the arithmetic processing device 11 as a peripheral device. The output device 13 outputs various information to the person in charge under the control of the arithmetic processing device 11 .

演算処理装置１１は、内部にプロセッサや記憶装置などを備え、自船に備えられた装置やセンサ等から各種の処理を行う装置である。このために、演算処理装置１１には各種の情報が入力される。具体的には、
ａ１．ＧＰＳ受信機によって与えられる自船の位置（以下、「位置情報」という。）
ａ２．ジャイロによって与えられる自船（船首）の方位（以下、「船首方位」という。）
ａ３．ＳＤＭＥ（ＳｐｅｅｄａｎｄＤｉｓｔａｎｃｅＭｅａｓｕｒｉｎｇＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）によって与えられる船速
ａ４．ＡＩＳ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）によって他の船舶の個々の識別符号、船名、位置、針路、速力、目的地等
ａ５．音響測深器によって与えられる深度
ａ６．各種センサによって与えられる風速等の観測値
ａ７．レーダ装置によって与えられるレーダ画像
の情報が演算処理装置１１に入力される。 The arithmetic processing unit 11 is a device that includes a processor, a storage device, and the like, and performs various processes using devices, sensors, and the like provided on the own ship. For this purpose, various kinds of information are input to the arithmetic processing unit 11 . in particular,
a1. Position of own ship given by GPS receiver (hereinafter referred to as "position information")
a2. The heading of the own ship (bow) given by the gyro (hereinafter referred to as "heading")
a3. Vessel speed given by SDME (Speed and Distance Measuring Equipment) a4. Individual identification code, ship name, position, course, speed, destination, etc. of other ships by AIS (Automatic Identification System) a5. Depth given by an echo sounder a6. Observed values such as wind speed given by various sensors a7. Radar image information provided by the radar device is input to the arithmetic processing unit 11 .

演算処理装置１１は、入力装置１２からの指示により自船の位置情報を随時に取り込み、その位置に対応して、海図データに基づいて海図画像を生成する。さらに、演算処理装置１１は、その海図画像に航路を示す画像を重畳することによって、航路付き海図画像を生成する。演算処理装置１１は、出力装置１３を制御して、生成した航路付き海図画像を出力する。 The arithmetic processing unit 11 takes in the position information of the own ship at any time according to an instruction from the input device 12, and generates a nautical chart image based on the nautical chart data corresponding to the position. Further, the arithmetic processing unit 11 generates a nautical chart image with a route by superimposing an image showing a route on the nautical chart image. The arithmetic processing device 11 controls the output device 13 to output the generated nautical chart image with route.

演算処理装置１１は、ブロッキングチャートデータを記憶装置にあらかじめ記憶している。ブロッキングチャートデータは、衛星通信装置のアンテナの主ローブの方位角および仰角の組み合わせに応じて、自船の甲板上に所望の衛星、この実施の形態では通信衛星との間に形成される無線信号の伝搬路を遮る部分があるか否かを示す。つまり、ブロッキングチャートデータは信号の伝播路を遮蔽する遮蔽物の配置状況を表す。このブロッキングチャートデータを基にＧＵＩ（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ）処理により描画することで、画像等で視覚的に表示したブロッキングチャート画像を生成する。このブロッキングチャート画像の一例を図２に示す。図２では、船の甲板上に設置したアンテナに関するブロッキングチャート画像であり、円周方向が水平方位（方位角）、半径方向が垂直方位（仰角）である。そして、方位角および仰角で指定される通信不可な部分を黒くプロットして遮蔽部分Ａとしている。この遮蔽部分Ａの方向に通信衛星が存在する場合は、通信衛星を使った通信が不可能となる。遮蔽部分Ａは煙突やマスト、船室などの船舶の構造物により形成される部分である。 The arithmetic processing unit 11 stores blocking chart data in advance in a storage device. The blocking chart data is the radio signal formed between the desired satellite, in this embodiment the communication satellite, on the deck of the own ship according to the combination of the azimuth and elevation angles of the main lobe of the antenna of the satellite communication device. indicates whether or not there is a part that blocks the propagation path of In other words, the blocking chart data represents the arrangement of shields that shield the propagation path of the signal. A blocking chart image visually displayed as an image or the like is generated by drawing by GUI (Graphical User Interface) processing based on this blocking chart data. An example of this blocking chart image is shown in FIG. FIG. 2 is a blocking chart image of an antenna installed on the deck of a ship, where the circumferential direction is the horizontal direction (azimuth) and the radial direction is the vertical direction (elevation angle). Shielded portions A are plotted in black as portions where communication is impossible, which are specified by the azimuth angle and the elevation angle. If a communication satellite exists in the direction of this shielded portion A, communication using the communication satellite becomes impossible. The shielding portion A is a portion formed by ship structures such as a chimney, a mast, and a cabin.

演算処理装置１１は、こうしたブロッキングチャートデータを利用することで、後述のブロッキングの予測を迅速に行うことができる。なお、ブロッキングチャートデータは、例えば、以下の少なくとも一部が反映されたレコードの集合として構成されてもよい。
ｂ１．甲板上に位置する自船の部位の形状、寸法、姿勢
ｂ２．無線信号の周波数、変調方式、波形（パルス幅、周期）、電力
ｂ３．アンテナの指向性、利得 By using such blocking chart data, the arithmetic processing unit 11 can quickly predict blocking, which will be described later. Note that the blocking chart data may be configured as a set of records reflecting at least part of the following, for example.
b1. The shape, size and attitude of the parts of the own ship located on the deck b2. Radio signal frequency, modulation method, waveform (pulse width, period), power b3. Antenna directivity, gain

演算処理装置１１の記憶装置には、自船の位置における方位角や仰角の算出の基準となる位置（例えば、緯度および経度で与えられる。）が通信衛星毎に予め登録されている。 In the storage device of the arithmetic processing unit 11, positions (for example, given by latitude and longitude) that serve as references for calculating the azimuth angle and elevation angle of the position of the own ship are registered in advance for each communication satellite.

通常、演算処理装置１１は次のようにしてブロッキング発生の予測をしている。計画された航路上のサンプリング点でブロッキングが発生するかどうかを予測する場合には、このサンプリング点から次のＷＰＴ（ＷａｙＰｏｉｎＴ：変針点）までの方位を船首方位として、船体から通信衛星を見たときの方位角と仰角とをブロッキングチャートデータに照らし合わせる。そして、通信衛星の方向が遮蔽部分Ａと重なると、ブロッキングの発生と判定、つまり通信衛星との通信が不可と判定する。 Normally, the arithmetic processing unit 11 predicts the occurrence of blocking as follows. When predicting whether or not blocking will occur at a sampling point on a planned route, the direction from this sampling point to the next WPT (Way Point) is taken as the heading, and the communication satellite is viewed from the hull. Check the azimuth and elevation angles against the blocking chart data. Then, when the direction of the communication satellite overlaps with the shielded portion A, it is determined that blocking has occurred, that is, it is determined that communication with the communication satellite is impossible.

これに対して、この実施の形態では、演算処理装置１１は次のようにしてブロッキング発生の予測処理をしている。このブロッキング発生の予測処理の一例を図３に示す。以下では、ブロッキング発生の予測処理と併せてブロッキング予測方法について説明する。演算処理装置１１はブロッキング発生の予測処理を開始すると船首方位を決める（ステップＳ１）。例えば、演算処理装置１１は航路上のサンプリング点においてブロッキングが発生するかどうかを予測する場合、このサンプリング点から次のＷＰＴまでの方位を船首方位とする。 In contrast, in this embodiment, the arithmetic processing unit 11 predicts the occurrence of blocking as follows. FIG. 3 shows an example of prediction processing of occurrence of blocking. In the following, the blocking prediction method will be described together with the prediction processing of occurrence of blocking. The arithmetic processing unit 11 determines the heading when starting prediction processing of occurrence of blocking (step S1). For example, when predicting whether or not blocking will occur at a sampling point on the route, the arithmetic processing unit 11 takes the azimuth from this sampling point to the next WPT as the heading.

ステップＳ１が終了すると、演算処理装置１１は航路上の各サンプリング点において、ブロッキングが発生するかどうかを予測する際に、あらかじめ設定した船首方位のぶれ幅を考慮する（ステップＳ２）。具体的には、船体から通信衛星を見たときの方位角および仰角に対し、あらかじめ設定した船首方位のぶれ幅を表す角度θ１ａと船首の仰角のぶれ幅を表す角度θ１ｂ、例えば
θ１ａ＝±２０度
θ１ｂ＝±２度
を加味する。つまり、船体から通信衛星を見たときの方位角をα度とし、仰角をβ度とすると、演算処理装置１１は、
α±θ１ａ＝α±２０
β±θ１ｂ＝β±２
と演算することで角度θ１ａ、θ１ｂを加算して、通信衛星を見たときの方向つまり方位角αおよび仰角βに所定ぶれ範囲を持たせている。このように、演算処理装置１１は、通信衛星を見たときの方位角および仰角に対する簡単な演算で、船首方位のぶれ幅および船首の仰角のぶれ幅により、通信衛星を見たときの方向にぶれ範囲を与えている。 After step S1 is finished, the processing unit 11 takes into consideration the preset deviation width of the heading when predicting whether or not blocking will occur at each sampling point on the route (step S2). Specifically, with respect to the azimuth angle and the elevation angle when the communication satellite is viewed from the ship, an angle θ1a representing the deviation width of the bow azimuth and an angle θ1b representing the deviation width of the elevation angle of the bow set in advance, for example, θ1a=±20 Add the degree θ1b=±2 degrees. In other words, if the azimuth angle when viewing the communication satellite from the hull is α degrees and the elevation angle is β degrees, the arithmetic processing unit 11
α±θ1a=α±20
β±θ1b=β±2
, the angles .theta.1a and .theta.1b are added, and the direction when the communication satellite is viewed, that is, the azimuth angle .alpha. and the elevation angle .beta. In this way, the arithmetic processing unit 11 can easily calculate the azimuth angle and elevation angle when looking at the communication satellite, and can determine the direction when looking at the communication satellite based on the fluctuation width of the heading and the elevation angle of the bow. It gives the blur range.

ステップＳ２が終了すると、演算処理装置１１は、船首方位のぶれ幅を考慮した通信衛星の方位角および仰角をブロッキングチャートデータに照らし合わせて（ステップＳ３）、通信衛星のぶれ範囲を持つ方位角および仰角でブロッキングが発生する可能性があるかどうかを予測する（ステップＳ４）。つまり、演算処理装置１１は、通信衛星のぶれ範囲を持つ方向が遮蔽部分Ａと重なるかどうかを調べて、ブロッキングエリアを算出する。 When step S2 is completed, the processing unit 11 compares the azimuth and elevation angles of the communication satellites with the blurring range of the heading against the blocking chart data (step S3). Predict whether blocking may occur in elevation (step S4). That is, the arithmetic processing unit 11 checks whether the direction of the blurring range of the communication satellite overlaps with the shielded portion A, and calculates the blocking area.

ステップＳ４が終了すると、演算処理装置１１は、算出した結果を航路付き海図画像上にプロットすることによって、ブロッキングエリアをマッピングする（ステップＳ５）。航路付き海図画像の一例を図４に示す。この図４に示すように、海図データが表す海図には自船の計画した航路Ｂが示されている。そして、図５に示すように、演算処理装置１１は航路付き海図画像に対してブロッキングエリア、この実施の形態ではブロッキングの発生海域と発生日時とを示す。ここでは、ブロッキングが発生する日時である
「１３ｔｈ１３：３３」
と、ブロッキングが終了する日時である
「１３ｔｈ１４：１６」
とが、航路Ｂ上の海域に示されている。 When step S4 ends, the arithmetic processing unit 11 maps the blocking area by plotting the calculated result on the image of the nautical chart with route (step S5). An example of the nautical chart image with route is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the nautical chart represented by the nautical chart data shows route B planned by the own ship. Then, as shown in FIG. 5, the arithmetic processing unit 11 indicates the blocking area, in this embodiment, the sea area where the blocking occurs and the date and time of occurrence, for the nautical chart image with the route. Here, "13th 13:33" which is the date and time when blocking occurs
and "13th 14:16" which is the date and time when the blocking ends.
are shown in the waters on Route B.

こうしたマッピングが終了すると、演算処理装置１１は、出力装置１３を制御し、ブロッキングエリアがマッピングされた航路付き海図画像を出力して（ステップＳ６）、ブロッキング発生の予測処理を終了する。 When such mapping is completed, the arithmetic processing unit 11 controls the output unit 13 to output the nautical chart image with route on which the blocking area is mapped (step S6), and terminates the prediction processing of occurrence of blocking.

以上説明したように、この実施の形態によれば、計画した航路上においてブロッキングが発生するかどうかを予測する際に、従来のように点ではなく船首方位のぶれ幅および船首の仰角のぶれ幅を考慮し、通信衛星を見たときの方位角および仰角にぶれ範囲を持たせて予測する。これにより、航路の船首方位が実際の船首方位に一致する可能性が低い場合、方位角および仰角にぶれ範囲を持たせてブロッキングを予測することで、より適切な予測結果を得られる。つまり、計画した航路を基にして、ブロッキングを適切に予測することができる。 As described above, according to this embodiment, when predicting whether or not blocking will occur on a planned route, the fluctuation width of the heading and the elevation angle of the bow can be predicted instead of the conventional points. is taken into consideration, and the azimuth angle and elevation angle when viewing the communication satellite are predicted with a blur range. As a result, when there is a low possibility that the heading of the route will match the actual heading, more appropriate prediction results can be obtained by predicting blocking with a range of fluctuations in the azimuth and elevation angles. In other words, blocking can be predicted appropriately based on the planned route.

（実施の形態２）
この実施の形態によるブロッキング予測方法について説明する。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。 (Embodiment 2)
A blocking prediction method according to this embodiment will be described. In addition, in this embodiment, the same reference numerals are given to the same or the same constituent elements as those of the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted.

この実施の形態では、実施の形態１のブロッキング発生の予測処理のステップＳ１で船首方位を決める場合、図６に示すように、航路上の変針点で船舶が変針するとき、ステップＳ２で、演算処理装置１１は変針するための実際の航路において船首方位に応じたぶれ幅を考慮する。つまり、船体から通信衛星を見たときの方位角αと仰角βに対し、実施の形態１であらかじめ設定した船首方位のぶれ幅θ１ａに比べて、大きなぶれ幅θ２
θ２＞θ１ａ
とする。演算処理装置１１は、
α±θ２
として、通信衛星を見たときの方向にぶれ範囲を持たせている。なお、図６において、ＷＯＬは「ＷｈｅｅｌＯｖｅｒＬｉｎｅ」を表し、ＷＯＰは「ＷｈｅｅｌＯｖｅｒＰｏｉｎｔ」であり変針開始点を表している。 In this embodiment, when the heading is determined in step S1 of the blocking occurrence prediction process of the first embodiment, as shown in FIG. The processing device 11 takes into consideration the amount of deviation according to the heading in the actual route for changing course. That is, with respect to the azimuth angle α and the elevation angle β when the communication satellite is viewed from the hull, the deviation width θ2
θ2>θ1a
and The arithmetic processing unit 11 is
α±θ2
, the blur range is given in the direction when the communication satellite is seen. In FIG. 6, WOL represents "Wheel Over Line" and WOP represents "Wheel Over Point", which represents a course change starting point.

ステップＳ２が終了すると、演算処理装置１１はステップＳ３～Ｓ６の処理を行うが、これらは実施の形態１と同様であるので説明を省略する。 After completing step S2, the arithmetic processing unit 11 performs the processing of steps S3 to S6, which are the same as those in the first embodiment, so the description thereof is omitted.

この実施の形態によれば、変針開始点であるＷＯＰを基に変針する場合に、船首方位が大きく曲がるときに、ブロッキングを適切に予測することができる。 According to this embodiment, when changing course based on the WOP, which is the starting point of course change, blocking can be predicted appropriately when the heading turns significantly.

（実施の形態３）
この実施の形態によるブロッキング予測方法について説明する。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。実施の形態２では、船体から通信衛星を見たときの方位角αに対し、実施の形態１であらかじめ設定した船首方位のぶれ幅θ１ａに比べて、大きなぶれ幅θ２
θ２＞θ１ａ
としたが、この実施の形態ではぶれ幅θ３を次のようにして決めている。つまり、演算処理装置１１は、船舶の変針点（ＷＰＴ）前の船首方位と変針点後の船首方位とを基にぶれ幅θ３を決める。そして、演算処理装置１１は、
α±θ３
として、通信衛星を見たときの方向にぶれ範囲を持たせている。 (Embodiment 3)
A blocking prediction method according to this embodiment will be described. In addition, in this embodiment, the same reference numerals are given to the same or the same constituent elements as those of the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted. In the second embodiment, the deviation width θ2 is larger than the deviation width θ1a of the heading set in advance in the first embodiment with respect to the azimuth angle α when the communication satellite is viewed from the hull.
θ2>θ1a
However, in this embodiment, the blur width .theta.3 is determined as follows. That is, the processing unit 11 determines the deflection width θ3 based on the heading of the ship before the waypoint (WPT) and the heading after the waypoint. Then, the arithmetic processing unit 11
α±θ3
, the blur range is given in the direction when the communication satellite is seen.

この実施の形態によれば、変針点前後の船首方位によりぶれ幅θ２を決めるので、ブロッキングを適切に予測することができる。 According to this embodiment, since the sway width θ2 is determined by the heading before and after the waypoint, blocking can be predicted appropriately.

（実施の形態４）
この実施の形態によるブロッキング予測方法について説明する。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。実施の形態１～３では、通信衛星を見たときの方向つまり方位角αおよび仰角βに所定ぶれ範囲、つまり方位角αに対して船首方位のぶれ幅を基にした角度θ１ａ（実施の形態１）や角度θ２（実施の形態２）、角度θ３（実施の形態３）と、仰角βに対して船首の仰角のぶれ幅を基にした角度θ１ｂとを持たせている。そして、演算処理装置１１は、船首方位のぶれ幅を考慮した通信衛星の方位角および仰角をブロッキングチャートデータに照らし合わせてブロッキングが発生する可能性があるかどうかを予測する。 (Embodiment 4)
A blocking prediction method according to this embodiment will be described. In addition, in this embodiment, the same reference numerals are given to the same or the same constituent elements as those of the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted. In the first to third embodiments, the angle θ1a (in the embodiment 1), angle θ2 (embodiment 2), angle θ3 (embodiment 3), and angle θ1b based on the fluctuation width of the elevation angle of the bow with respect to the elevation angle β. Then, the arithmetic processing unit 11 compares the azimuth and elevation angles of the communication satellite, which take into consideration the deviation of the heading, with the blocking chart data, and predicts whether or not blocking may occur.

これに併行する処理として、この実施の形態では演算処理装置１１が衛星表示処理を行う。この衛星表示処理の一例を図７に示す。演算処理装置１１は、衛星表示処理を開始すると、通信のために使おうとする通信衛星を決める（ステップＳ１１）。ステップＳ１１では、演算処理装置１１は入力装置１２からの指示等で通信衛星を決める。例えば、船舶の装備設定として通信衛星を決める。なお、通信衛星は、船舶から見て所定の仰角の範囲に位置する衛星、つまり可視衛星である。 As a parallel process to this, in this embodiment, the arithmetic processing unit 11 performs a satellite display process. An example of this satellite display processing is shown in FIG. When starting the satellite display process, the arithmetic processing unit 11 determines the communication satellite to be used for communication (step S11). At step S11, the arithmetic processing unit 11 determines a communication satellite based on an instruction from the input unit 12 or the like. For example, a communication satellite is determined as a ship's equipment setting. A communication satellite is a satellite positioned within a predetermined elevation angle range when viewed from a ship, that is, a visible satellite.

ステップＳ１１が終了すると、演算処理装置１１は、通信衛星の位置情報と、船舶の位置情報と、船舶の船首方位とを調べる（ステップＳ１２）。ステップＳ１２では、例えば、演算処理装置１１は、記憶装置から通信衛星の位置情報を読み出し、ＧＰＳ受信機（図１）から船舶の位置情報を調べ、ジャイロ（図１）により船首方位を調べることで、通信衛星と船舶とについての情報を調べる。なお、船首方位を計測するためのセンサはジャイロに限られることはなく、磁気コンパスやＧＰＳコンパスなどがある。 When step S11 ends, the processing unit 11 checks the position information of the communication satellite, the position information of the ship, and the heading of the ship (step S12). In step S12, for example, the processing unit 11 reads the position information of the communication satellite from the storage device, checks the position information of the ship from the GPS receiver (FIG. 1), and checks the heading using the gyro (FIG. 1). , look up information about communications satellites and ships. Note that sensors for measuring the heading are not limited to gyros, and include magnetic compasses, GPS compasses, and the like.

この後、演算処理装置１１は、通信衛星の位置情報と、船舶の位置情報と、船舶の船首方位とにより、船舶に対する通信衛星の位置つまり通信衛星の方位角および仰角を計算して、ブロッキングチャート画像（図２）の中の船舶の遮蔽部分Ａに対する通信衛星の位置関係を計算する（ステップＳ１３）。つまり、演算処理装置１１は、船舶の位置情報と船舶の船首方位とを基に船舶から見た通信衛星の方位角および仰角を計算して、遮蔽部分Ａに対する通信衛星の位置を計算する。なお、先にも述べたように、ブロッキングチャート画像の遮蔽部分Ａは通信衛星と船舶との通信でブロッキングが発生する部分である。 After that, the arithmetic processing unit 11 calculates the position of the communication satellite relative to the ship, that is, the azimuth and elevation of the communication satellite, based on the position information of the communication satellite, the position information of the ship, and the heading of the ship. The positional relationship of the communication satellite with respect to the shielded portion A of the ship in the image (FIG. 2) is calculated (step S13). That is, the arithmetic processing unit 11 calculates the azimuth angle and elevation angle of the communication satellite as viewed from the ship based on the position information of the ship and the heading of the ship, and calculates the position of the communication satellite with respect to the shielded portion A. As described above, the blocked portion A of the blocking chart image is a portion where blocking occurs in communication between the communication satellite and the ship.

ステップＳ１３が終了すると、演算処理装置１１は通信衛星の位置をブロッキングチャート画像に描画する（ステップＳ１４）。この後、演算処理装置１１は、ステップＳ１４で作成したブロッキングチャート画像を出力装置１３に出力する（ステップＳ１５）。これにより、出力装置１３のディスプレイは、ブロッキングチャート画像を表示する際に、例えば図８の矢印Ｃの白丸で示すように、遮蔽部分Ａでブロッキングされている通信衛星を表示する。 When step S13 ends, the processor 11 draws the position of the communication satellite on the blocking chart image (step S14). Thereafter, the processing unit 11 outputs the blocking chart image created in step S14 to the output device 13 (step S15). As a result, when displaying the blocking chart image, the display of the output device 13 displays the communication satellites blocked by the shielded portion A, as indicated by the white circles indicated by the arrows C in FIG. 8, for example.

ステップＳ１５が終了すると、演算処理装置１１は衛星表示処理を終了する。演算処理装置１１は、こうした衛星表示処理を繰り返して行い、通信衛星の位置を随時に表示する。 When step S15 ends, the processing unit 11 ends the satellite display process. The arithmetic processing unit 11 repeats such satellite display processing and displays the positions of the communication satellites at any time.

この実施の形態によれば、通信のために利用しようとしている通信衛星が現在どこにいるかを、リアルタイムでブロッキングチャート画像に表示することができる。これにより、船舶の通信でブロッキングが発生している場合に重要な連絡をしたいとき、船首方位をどれだけ傾ければ、通信ができるかを伝えることができる。さらに、船首方位をどれだけ傾けると、通信ができなくなるかを伝えることもできる。 According to this embodiment, the current location of the communication satellite to be used for communication can be displayed on the blocking chart image in real time. This makes it possible to tell how much the ship's heading must be tilted to enable communication when making an important communication when a ship's communication is blocked. In addition, it can also tell how far the ship's heading should be tilted before communication becomes impossible.

（実施の形態５）
この実施の形態によるブロッキング予測方法について説明する。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。実施の形態１～４では、演算処理装置１１はブロッキング発生の予測処理（図３）をすることにより、ブロッキングの発生日時を予測し、ブロッキングエリアを海図画像にマッピングする。 (Embodiment 5)
A blocking prediction method according to this embodiment will be described. In addition, in this embodiment, the same reference numerals are given to the same or the same constituent elements as those of the first embodiment described above, and the description thereof will be omitted. In Embodiments 1 to 4, the arithmetic processing unit 11 predicts the date and time of occurrence of blocking by predicting the occurrence of blocking (FIG. 3), and maps the blocking area on the chart image.

これに加えてこの実施の形態では、演算処理装置１１が更新処理を行う。つまり、ブロッキング発生の予測処理が終了した後、船舶がサンプリング点に向かって一定の距離を航行すると、演算処理装置１１は更新処理を行う。この更新処理の一例を図９に示す。演算処理装置１１は、更新処理を開始すると、実際の船速を調べる（ステップＳ２１）。ステップＳ２１で、船速はＳＤＭＥ（図１）によって演算処理装置１１に与えられる。この後、演算処理装置１１は、ステップＳ２１で調べた実際の船速を基に、実際の船舶の座標を参照して、航路計画の作成時に計画された船速で算出された発生日時であり、かつサンプリング点におけるブロッキングの発生日時を変更する（ステップＳ２２）。これにより、演算処理装置１１はブロッキングエリアの発生日時を更新する。 In addition to this, in this embodiment, the arithmetic processing unit 11 performs update processing. In other words, when the ship sails a certain distance toward the sampling point after the prediction processing of occurrence of blocking is completed, the arithmetic processing unit 11 performs the update processing. An example of this updating process is shown in FIG. When the processing unit 11 starts the updating process, it checks the actual boat speed (step S21). At step S21, the ship speed is given to the processing unit 11 by the SDME (FIG. 1). After that, the arithmetic processing unit 11 refers to the actual ship's coordinates based on the actual ship's speed checked in step S21, and the date and time of occurrence calculated at the ship's speed planned when the route plan was created. , and change the date and time of occurrence of blocking at the sampling point (step S22). Accordingly, the processing unit 11 updates the date and time of occurrence of the blocking area.

ステップＳ２２が終了すると、演算処理装置１１は、更新したブロッキングエリアを航路付き海図画像上にプロットすることによって、ブロッキングエリアを海図画像上にマッピングする（ステップＳ２３）。ステップＳ２３が終了すると、演算処理装置１１は、出力装置１３を制御し、ブロッキングエリアがマッピングされた航路付き海図画像である更新された航路付き海図画像を出力装置１３に出力して（ステップＳ２４）、今回の更新処理を終了する。そして、船舶がサンプリング点に向かって一定の距離を航行する毎に、演算処理装置１１は更新処理を行う。 When step S22 ends, the processing unit 11 maps the blocking area on the chart image by plotting the updated blocking area on the chart image with route (step S23). When step S23 is completed, the arithmetic processing unit 11 controls the output device 13 to output the updated nautical chart image with route, which is the image of the nautical chart with route on which the blocking area is mapped, to the output device 13 (step S24). , terminates the current update process. Then, each time the ship sails a certain distance toward the sampling point, the arithmetic processing unit 11 performs update processing.

この実施の形態によれば、航路上の各サンプリング点でブロッキングが発生するかを予測した後に、船舶が航路上のサンプリング点に近づく度に、実際の船速によってブロッキングの発生日時を更新する。これにより、ブロッキングが発生するかを予測した後、サンプリング点に近づくにつれてブロッキングの発生日時の予測精度を向上することができる。 According to this embodiment, after predicting whether blocking will occur at each sampling point on the route, every time the ship approaches the sampling point on the route, the date and time of occurrence of blocking is updated according to the actual speed of the ship. As a result, after predicting whether blocking will occur, the prediction accuracy of the blocking occurrence date and time can be improved as the sampling point is approached.

１１演算処理装置
１２入力装置
１３出力装置 11 Arithmetic processing device 12 Input device 13 Output device

Claims

衛星から送信される信号にブロッキングが発生するかどうかを船舶の計画された航路上で予測するブロッキング予測方法において、
前記船舶から前記衛星を見たときの方向に対し、あらかじめ設定された船首方位のぶれ幅に当たるヨーイング角度を考慮してぶれ範囲を設定する第１のステップと、
前記ぶれ範囲を基にブロッキングが発生するかどうかを予測する第２のステップと、
を含み、
前記第１のステップでは、前記船舶から衛星を見たときの方向を方位角および仰角で表し、前記船舶から衛星を見たときの方位角および仰角に対して、前記ぶれ幅を表す角度を加味して前記ぶれ範囲を設定し、
前記第２のステップでは、前記ぶれ範囲を基に、前記衛星との間に形成される無線信号の伝播路を遮蔽する遮蔽物の配置状況を表すブロッキングチャートデータを用いてブロッキングが発生するかどうかを予測する、
ことを特徴とするブロッキング予測方法。 In a blocking prediction method for predicting whether or not blocking will occur in a signal transmitted from a satellite on a planned route of a ship,
a first step of setting a blurring range in consideration of a yaw angle corresponding to a preset heading blurring width with respect to the direction when the satellite is viewed from the ship;
a second step of predicting whether blocking will occur based on the blur range;
including
In the first step, the direction when the satellite is viewed from the ship is represented by an azimuth angle and an elevation angle, and the angle representing the shake width is added to the azimuth angle and elevation angle when the satellite is viewed from the ship. to set the blurring range, and
In the second step, based on the blurring range, whether or not blocking will occur using blocking chart data representing the arrangement of obstacles blocking the propagation path of the radio signal formed between the satellite and the satellite. predict the
A blocking prediction method characterized by:

ブロッキングが発生している前記衛星の位置と前記船舶の位置との関係を調べ、調べた位置関係を基に前記船舶に対する前記衛星の位置を、前記ブロッキングチャートデータを視覚的に表したブロッキングチャート画像に描画する、
ことを特徴とする請求項１に記載のブロッキング予測方法。 A blocking chart image visually representing the blocking chart data by examining the relationship between the position of the satellite where blocking occurs and the position of the vessel, and based on the positional relationship thus examined, the position of the satellite relative to the vessel. to draw to,
The blocking prediction method according to claim 1, characterized in that:

ブロッキングが発生していない前記衛星の位置と前記船舶の位置との関係を調べ、調べた位置関係を基に前記船舶に対する前記衛星の位置を前記ブロッキングチャート画像に描画する、
ことを特徴とする請求項２に記載のブロッキング予測方法。 examining the relationship between the position of the satellite where blocking does not occur and the position of the vessel, and drawing the position of the satellite relative to the vessel on the blocking chart image based on the examined positional relationship;
3. The blocking prediction method according to claim 2, wherein:

前記第２のステップではブロッキングが発生するときの日時を調べ、
前記第２のステップの後で前記船舶が航行した場合に、前記船舶の実際の船速を基にしてブロッキングの発生日時を更新する、
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のブロッキング予測方法。 The second step checks the date and time when blocking occurs,
When the ship sails after the second step, updating the date and time of occurrence of blocking based on the actual ship speed of the ship;
The blocking prediction method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: