JPS5817384A - 双曲線航法に於ける信号迫尾方式 - Google Patents

双曲線航法に於ける信号迫尾方式

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JPS5817384A
JPS5817384A JP11596681A JP11596681A JPS5817384A JP S5817384 A JPS5817384 A JP S5817384A JP 11596681 A JP11596681 A JP 11596681A JP 11596681 A JP11596681 A JP 11596681A JP S5817384 A JPS5817384 A JP S5817384A
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JP
Japan
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speed
signal
ship
start timing
tracking
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Pending
Application number
JP11596681A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Tanaka
田中 英機
Kenji Itani
井「あ」 健二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5817384A publication Critical patent/JPS5817384A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-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
    • G01S5/10Position 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)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ロラン航法やオメガ航法等の双曲線航法に
於ける信号追尾方式に関するものである。
近年の双曲線航法装置は、信号の捕捉とともに、その追
尾も自動的に行うのが一般的である。このうち信号の追
尾は、船の移動に応じて追尾タイミングを適切な速度で
移動させることによって行い、この追尾タイミングの移
動速度は受信機内に設けられた速度レジスタによって制
御させている。
この様な双曲lII航法装置に於いて、従来の信号追尾
方式は、追尾性能を出来るだけ良くするため、速度レジ
スタの記憶内容を追尾タイミングの前歴移動速度として
、常時次の追尾点を予測しながら追尾タイミングを変化
させているが、船の速度が急に上昇した場合等には追尾
遅れ等を生じることがあるため、もしその様な現象が弱
電界地域で生じると追尾不能の状態になることがある。
ところで、一般に弱い信号のS/N比を上げる手段に所
請積算平均化法という方法がある。この方法は測定しよ
うとする信号が周期性を持っていれば、その信号を同期
加算することによってランダムなノイズ成分を除去し得
るという性質を利用したもので、ノイズに埋もれた信号
を精度良く測定する方法である。
しかしながら、この積算平均化法は信号の周期性を前提
として−るため、双曲線航法に於いては船の移動中、即
ち信号の周期が変化する追尾時に単純番こ適用させるこ
とが出来ない。
従って、上記の従来の追尾方式では、受信状態の良い地
域では追尾点を予測出来ても、弱電界地域に入ると追尾
が出来なくなるという不都合があった。
この発明の目的は、上記の不都合を解消することにあり
、船の速度、針路検出装置からの情報を利用して受信信
号の周期変化を求め、その変化の割合いから同期加算を
行い得る様にするためのタイミングを求め、それによっ
て、積算平均化の行える、つまり弱電界地域に於いても
充分に追尾の行い得る、信号追尾方式を提供するもので
ある。
この発明を要約すれば、船の速度、針路検出装置から得
られる情報が追尾タイミングの移動速度に相関するとい
う点に着目し、積算平均手段の積算平均開始タイミング
を前記検出装置から得る様にしたものである。
以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。なお
、以下の実施例では、追尾信号をロランC信号とした場
合の説明をする。
第1図はこの発明に係る信号追尾方式の原理を説明する
ための図である。
第1図に於iて0)は追尾点1を含む受信信号を示し、
(ロ)は積算平均手段に与える積算平均開始タイミング
信号を示す。また(ハ)は(イ)に示す信号が積算平均
されて得られた信号を示す。
受信信号(同図0)参照)は船の移動に応じて一定の周
期性を保たなくなるが、仮に、船の移動に応じて変化す
る周期と同じ変化量で積算平均開始タイミングの周期も
変化させることが出来れば、積算平均手段からは常時e
iに示す追尾点T2の含む積算平均された信号を得るこ
とが出来る。即ち、積算平均開始タイミングの移動速度
を、受信信号の移動速度と同一にする様、速度レジスタ
に適切な値を設定すれば良い。
ところで、受信信号の移動速度は船の現実の移動速度に
基づ(ものであるが、もし、局位置に対する船の移動速
度(針路情報も含む速度)がわかれば、その船の移動速
度と、測定した現在位置および局位置から、上記の受信
信号の移動速度が直ちに求められる。従ってこの船の移
動速度から積算平均開始タイミングの周期変化、つまり
移動速度を求めて、その値を同タイミングを制御する速
度レジスタに設定すれば、追尾点−を含む受信信号を任
意の回数同期加算することが出来る。この様に、積算開
始タイミングを船の現実の移動速度に基づいて定めるこ
とによって、船の移動状態(加速度の大きさ等)に拘ら
ず、高精度に且つ優れた応答特性で積算平均開始タイミ
ングを特定することが出来る。なお、積算平均化された
信号から、追尾点Ta を捕捉するには、例えば第1図
eつに示す様に、適当な時間幅電を有する2個のタイミ
ングTf%1で所定期間Tをサーチ域として、各タイミ
ングのサンプルデータが+、−になる位置を捜す様にす
れば良い。
船の移動速度の検出は、対地速度を対象とするのが望ま
しいが、実際には高精度に且つ連続的に対地速度を検出
するのは困離で、より現実的には対水速度が検出対象と
なる。従ってこの場合には偏流が誤差要因となってくる
ため、その分速度レジスタを補正することが必要になっ
てくる。この補正は、例えば、前述した様に2個のタイ
ミングTf%1で捕捉して−る追尾点−が左右に移動し
て期間T内から外れた時に、速度レジスタ番こ単位量を
加減算することによって行う。そして追尾点1 がそれ
でも捕捉出来ない時は更に速度レジスタへの単位量の加
減算を行い、追尾点−が常に期間T内に存在する様にす
る。即ち、この補正動作の限りでは、従来と同様の前歴
を参照する追尾方式が適用されることになる。
第2図は、この発明に係る追尾方式を適用したロラン受
信機の要部ブロック図である。
同図に於いて、アンテナ1からの受信信号は高周波増幅
回路2とフィルタ3を通過して適当なレベルの信号にさ
れ、積算平均回路4に送られる。
積算平均回路4は、ストローブ信号発生回路5からスト
ローブ信号を受けた時、そのタイミングかマイクロコン
ピュータ7に送る。ストローフ信号発生回路5は、実際
のストローブ信号発生タイミングを決めるリアルタイム
カウンタ8からタイミング信号を受は取り、そのタイミ
ング信号を受は取った時に◎、95 psecの幅のパ
ルスをストローブ信号として積算平均口路4に供給する
。リアルタイムカウンタ8はマイクロコンピュータ7か
らGRIデータと、後述の主局用カウンタTM、および
従局用カウンタTSからのデータを受は取り、そのデー
タを基にしてストローブ信号発生タイミングを決める。
また、マイクロコンピュータ7へは、入カキ−9より使
用をするチェーンの識別データが送られ、マイクロコン
ピュータ7から、表示器10へ演算によって求めた緯度
、経度データが送られる。更に、外部機器として、船の
対水速度を計測するログ11と針路を計測するジャイロ
12がマイクロコンピュータ7に接続され、一定の時間
毎にこれらの機器からのデータが取り込まれて、周位置
に対する船の移・動速度が求められる。
マイクロコンピュータ7は、通常の数チップから成る比
較的高速の8ビツトシステムで構成され、演算、制御を
実行するCPU70、主従局信号の積算平均開始タイミ
ングや、設定チェーンに対応するGRI(チェーンの繰
り返し周期)等を記憶し、また速度レジスタを含むRA
M71、CPU70の実行手順を記憶するRAM711
外部装置、回路略とデータを受は渡しするI10インタ
ーフェイス73で構成され、これらの要素はデータノく
スD、B、アドレスバスA、B、コントロールバスC,
JC接続されている。また、RAM71はバッテリ74
によってバックアップされ、電源カイオフしても記憶内
容が保持される様にしている。
前記RAM0Iは1図示する様に、チェーンテーブル、
主局、従局用カウンタ群、速度レジスタを少くとも含み
、速度レジスタは船の移動速度力)ら求められる積算平
均開始タイミング推測移動速IILvを記憶する主レジ
スタMYと、前記タイミング推測移動速度の補正量を記
憶する補助レジスタMV゛cとで構成され、また、カウ
ンタ群は、主局信号の積算平均開始タイミングを記憶す
る主局用カウンタTM%従局信号の積算平均開始タイミ
ングを記憶する従局用カウンタTS (TS 息、TS
s、−TSn )、および積算平均化データから追尾点
を捕捉するためのカウンタTF、TBとで構成される。
前記チェーンテーブルは、入カキ−9によって設定され
たチェーンに相当するGRIを記憶するテーブルで、カ
ウンタTM、TSや、リアルタイムカウンタ8にその記
憶データを送る必要のある時に読み出される。また主局
用カウンタTM1mよび従局用カウンタTSは、それぞ
れ主局信号の積算平均を行う時と従局信号の積算平均を
行う時に読み出される力9ン夕で、その記憶データはリ
アルタイムカウンタ8に送られる。なお、RAM711
こは、以上の他、チェーンを構成する各周位置データが
記憶され、また位置線データから緯度、経度データを求
めるための変換係数等を記憶する別の領域も備えられて
いる。
第3図は前記積算平均回路の一例のブロック図を示して
−る。受信信号はサンプリング回路40に於−でサンプ
リング制御回路41から供給される信号でサンプル化さ
れ、更にA / D変換器42でディジタル化される。
加算回路43とメモリ44はディジタル化された信号を
、各サンプルタイミング毎に積算平均して記憶しておき
、マイクロコンピュータ7からのデータ取り込みに備え
る。従って、メモリ44には、各サンプルタイミング毎
に積算平均されたデータが蓄積されることになる。
なお、この実施例では積算平均を全てハードウェアで行
う様化しているが、その一部の作業をマイクロコンピュ
ータ7で行わせても良いのはもちろんである。
次に以上の構成から成るロラン受信機の動作子ll要部
を1g4図のフローチャートに基づV・て説明する。
同図6)は信号追尾フローを示し、同図(ロ)は船の移
動速度からサンプリングタイミングの推測移動1速度■
を求めるフローを示している。
先ずステップni(以下ステップmlを単にn、とV・
う)では、図示しない信号捕捉段階で積算平均開始タイ
ミングの記憶されたカウンタTM、TSの記憶内容が、
速度レジスタMY、MVCの記憶内容に基づ−て変更さ
れる。つまり、速度レジスタMY 、MYc各々の記憶
内容を加算した移動速度でカウンタTM、TSに記憶さ
れる積算平均開始タイミングが移動する。主レジスタM
Vの記憶データは、割込みによって適宜実行する第4図
(ロ)に示すフローによって形成される。即ち、このフ
ローでは、ジャイロ12から針路tが、ログ11から対
水速度Vo がそれぞれ入力し、nl2でこれらのψ、
Vo データと、周位置データM、および図示しなV1
フローによって計測されている現在位置データPから、
積算平均開始タイミングの推測移動速度■が求められる
。なお、補助レジスタMVcの補正データは最初の追尾
段階では適当な値に設定される。
nlでカウンタTM、TSの内容が設定されると、その
カウンタのタイミングを開始タイミングとして所定期間
、受信信号の積算平均が行われ、nzでその平均化デー
タをマイクロコンピュータ7に取り込む。そして得られ
たデータから、カウンタTF、TBに記憶するタイミン
グTf、Tbで2個のデータをサンプルし、それらのデ
ータの符号をチェックする。前述した様に、期間T内を
タイミングを変えながら全てのデータをサンプルしても
、Tf、Tb で+、−のデータが得られなければ、f
i4、nm  で補助レジスタMVcの補正を行う。そ
してH@ −* @ 1  と進む時に追尾動作が完了
して、図示しな−フローによって現在位置の計測が行わ
れることになる。
以上の動作内容から明らかな様に、追尾点の移動速度の
大部分はn2Nで求められた結果で与えられるから、積
算平均開始タイミングは非常に高精度なものとなり、常
に追尾点を含む信号の積算平均を行わせることが出来る
この様に、この発明によれば、積算平均開始タイミング
の移動速度誂実際の船の移動速度から求める様にしたの
で、船の移動に加速度が加わっても積算対象となる信号
の範囲から追尾点が外れることが無Vh、従って、弱電
界地域であっても追尾点を見失うことが無く、常に高精
度な追尾を行う仁とが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る信号追尾方式の原理を説明する
ための図である。第2図はこの発明に係る追尾方式を適
用し元口ラン受信機の要部ブロック図、第3図は積算平
均回路の一例のブロック図を示す、また第4図は前記ロ
ラン受信機の動作手順要部を示すフローチャートである
。 a−IR算平均回路、7・・・マイクロコンピュータ、
11−ログ、12−ジャイロ、MV、MV c−・速度
レジスタ(主レジスタ、補助レジスタ)。 出願人 古野電気株式会社 代理人 弁理士小 森 久 夫 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 所定期間の受信信号を積算平均する積算平均手段を有し
    、追尾点が前記所定期間内に含まれる様に積算平均開始
    タイミングを船の移動に応じて変動させつつ、積算平均
    された信号から追尾点を捕捉する様化した信号追尾方式
    であって、船の速度、針路を検出する速度、針路検出装
    置を備え、前記積算平均開始タイミングをこの検出装置
    の出力に基づめで設定する様にしたことを特徴とする、
    双曲線航法に於ける信号追尾方式。
JP11596681A 1981-07-23 1981-07-23 双曲線航法に於ける信号迫尾方式 Pending JPS5817384A (ja)

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JP11596681A Pending JPS5817384A (ja) 1981-07-23 1981-07-23 双曲線航法に於ける信号迫尾方式

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6449961A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Hoechst Japan Carrier of antigen or antibody

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6449961A (en) * 1987-08-20 1989-02-27 Hoechst Japan Carrier of antigen or antibody

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