Система управления навигацией и судовождением судна Советский патент 1984 года по МПК G05B15/02 B63H25/00 

Изобретение относится к области автоматического управления и может использовано при автоматизации процессов навигации и судовождения судов морского флота. Известна система комплексной автоматизации процессов навигаций и судовождения, которая позволяет с помощью блока обнаружений целей обнаруживать и:захватйвать автоматически цели по всему ПОЛЮ экрана индикатора ситуаций с.выводом на экран индикатора ситуаций только вторичной информацииtl Недостатками этой системы являются отсутствие управления усйлением в стробе сопровождения, вследствие чего имеет место плохая помехоустойчи вость автосопрово: сдения целей в зоне действия помех от моря; отсутствие ; информации от радиолокационной сгандйи (РЛС) на экрайеййдйкатора ситуаций, может привести к пропуску цепей в условиях помех, необходимость иметь больйгук) опёративную памятьЭШ1для обработки целей по всему полю экрана индикатора ситуаций, включая цели, находящиеся в сектора, не представляйщйх интереса для судойЬдй1«ёйя. Наиболее близким по технической сущности к изобрётеник явлйё сйсистё ма, содержащая ЭВМ,пбдключенйую черезsi устройство сопряжения к устройству управления и отображения информации, к nejpBOMy выходу устройства опреде:т лёнйя скорости, первому выходу курсоуказателя через формирователь признаRU маневра курсом, телетайпу, индикаторуоситуаций, блоку сопровождения целей, планшету йепосредственно и через формирователь координат, блоку управлени:я усилением приемников РЛС, бЛйкУ к61)р екцйги координат,оптический пеленгатор, приемоиндикаторы радионавигационных систем и блок сопровождения целей, подключенные к блоку коррекции координат, вторые выходы курсоуказателя и устройства определейия скорости подключены к РЛС первого и второго частотных диапазонов, выход блока обнаружения целей подключен к первому входу блока српровождения целей, диспетчер, соединенный с ЭВМ и устройством сопряженияL21, Система позволяет по данн1Е й.1 устрой ства определения скорости и курсоуказателя определить параметры движения судна и с Помощью ЭВМ осуществлять расчет пути судна, по данным навигаг ционной обстановки РЛС радионавига682 ционных систем, оптического пеленгатора и с помощью ЭВМ определять мёстот положение судна с помощью РЛС, коэффициент усиления видеоусилителей которых регулируются ЭВМ в момент отбора сопровождения через блок управления усилением приемников РЛС, блока сопровождения целей и ЭВМ определять параметры сопровождаемых целей, взятых вручную по экрану индикатора ситуаций на сопровождение, решать на индиКаторе ситуаций с помощью ЭВМ задачу безопасного расхождения с встречными судами и обеспечивать регистрацию на телетайпе навигационных параметров, поступающих от навигационных датчиков по программе ЭВМ. Недостатками данной системы являются невозможность одновременного задач навигации и судовождения, мала эффективность регулировки усилителем в стробг сопровождения защиты устройства сопровождения от помех мОря из-за малого динамического диапазона регулировки по видеосигналу (глубина регулировки 15-20 дб, , в то время как динамический диапазон си.гналов, отраженных от морской поверхности 40-60 дб), отсутствие возможности прокладки собственной траекторйи На карте, отсутствие регистрации навигационных параметров при маневре собственного судна, увеличение ошибки счисления мейта собственного судна за Счет погрешностей в работе курсоуказател я .и устройства опреде- . ленйя скорости судна , обусловленных течениями и ветрами. Цель изобретения - повышение точности работы системы путём увеличения точности определения кординат параметров движения цеЛей в зоне действия помех от моря. Эта цель достигается тем, что в предложенную систему введен блок совместной обработки видеосигналов, входы которого подключены к выходам РЛС первого и второго частотных диапазонов, а выход - к индикатору ситуаций, второму входу блока сопровождения целей и блоку о&каружения целей, выходы блока управленйя усилением приемников РЛС подключены к управляющим входам приемником РЛС первого и второго частотных диапазонов.Структурная схема системы представлена на чертеже. Система содержит РЛС 1 первого частотного диапазона, РЛС 2 второго частотного диапазона,блок 3 совместно 1 обработки видеосигналов, индикатор 4 ситуаций, блок 5 сопровождения целей, блок 6 обнаружения целей, устройство 7 сопряжения, устройст.во 8 упр1авления и отображения ин, формации, диспетчер 9, ЭВМ 10, блок управления усиления приемников РЛС, приемоиндикаторы 12 радионавигационных систем (РНС), блок 13 коррекций координат, оптический пеленгатор 14, устройство 15 определения корости, , курсоуказатель 16, планшет 17, Tejjeтайп 18, формирователь 19 признака маневра .курсом, формирователь 20 коо динат, выходные шины 21 к машинному телеграфу и выходные шины 22 к авторулевому. Система работает следующим образо . Включение системы и выбор режима работы осуществляются устройством 8 управления и отображения информации, .управление работой режимов РЛС 1 и 2 индикатором ситуаций. В зависимости от вида решаемых задач система работ ет в следующих основных режимах: -освещения навигационной обета. новки; -предупреждения столкновений; -счисления пути с коррекцией; -решения эпизодических навигационных задач; -регистрации навигационньЬс параметров. В режиме освещения навигационной обстановки РЛС 1 и 2 обеспечивают круговой обзор окружающей обстановки и выдают С01этветствующую видеокартину. Видеосигналы РЛС ,1 и 2 чере блок 3 сов 4естной обработки видеосигналов поступают на индикатор 4 ситуаций и на экране индикатора отоб ражается навигационная обстановка ,(первичная информация)., При этом курс и скорость судна вводятся в РЛС 1, 2 с соответствующих датчиков устройства 15 определения скорости, курсоуказателя 16, акоординаты це- лей определяются с помощью визира индикатора 4 ситуаций. Использование взаимнокоррелированных видеосигналов целей от двух РЛС Т и 2 в блоке 3 позволяет повысить вероятность обнаружения и сопровождения целей в зоне действия помех от моря. В режиме предупреждения, столкновений совметсно с РЛС .1,2 дополнительно paбoтaюt ЭВМ 10, блок 5 сопровождения целей, блок 6 обнаружения целей, устройство 7 сопряжения и блок 11 управления усилением приемников РЛС 1,2 в стробе сопровождения,. В этом режиме цель может захватываться на сопровождение либо вручную путем наложения конца визира индикатора 4 ситуаций .на цель и врода координат цели в ЭВМ 10, либо автоматически с помощью блока 6 обнаружения целей на расстоянии 12, 9 и 5 миль в зависимости, от тоннажа судна. Блок 6 предусматривает возможность изменения величины дуги от 45 до 180 и поворота ее в пределах 90 для захвата целей в необходимом секторе и избежания захвата береговой черты. Такое построение позволяет сократить число целей, которые автоматически сопровождаются с помощью блока 5 сопровождения целей на ЭВМ 10, а следовательно, сократить объем оперативной-памяти ЭВМ 10 и снизить требования к ее пропускной способности.;, Учитывая, что одновременно с решением задач предупреждения-столкновений возможно решение и других задач на ЭВМ 10, а также необходимость решения данной задачи в реальном масштабе времени выЬор ср01ТвётствуюЩей подпрограммы ЭВМ 10 осуще.ствляется диспетчером 9, управление работой которого осуществляется устройст- . вом 8 управления и отображения информации и иидкатора 4 ситуаций через устройство 7 сопряжеййя. :- - - - - При автоматическом сопровождении целей ЭВМ 10 формирует строб сопровождения и вырабатывает сигналы управления в блок 11 управления усилением приемников РЛС в стробе сопровождения, поступающие на вхоД блока t1 через устройство 7 сопряжения. Блок 11, в свою очередь, вырабатывает управления коэффициентом усиления усилителя промежуточной частоты приемников РЛС 1,2 в стробе сопровождения для вьщеления полезного сигнала на фоне помех. ЭВМ 10 обрабатывает данные целей и вырабатывает рекомендованньтй курс и ско- . рость на безопасное расхождение в случае опасных целей и сигнал управления на/авторулевой. В режиме счисления пути с .коррекцией данные о курсе и скбрости судна йрступают соответственно с кур соуказателя 16 и устройства 15 определения .скорости в ЭВМ 10 через устройство 7 сопряжения, а ЭВМ 10 управляет движением пера планшета 7 на карте. Для обеспечения коррекции счисления с использованием РНС, РЛС или оптического пеленгатора 14 информация с приемоиндикаторов 12 РНС или РЛС 1,2 или оЛтйческого пеленгатора 14 соответственно через блок 13 коррекция координат и устройство 7 сопряжения поступает в ЭВМ 10. Управление программой, обеспечивающей решение соответствующей з адачи коррекции, осуществляется с телетайпа 18. На телетайпе 18 набирается и вводится в ЭВМ 10 уст ройство 7 сопряжения условный код цепочки РНС, а при необходимости и дополнительные йараметры, характе 1)изу1ощйе данную цепочку. Результаты коррекции отображаются на ленте теле тайпа 18 или на цифровом табло устро ства 8 управления и отображения инфо Мацйи.i В режиме решения эпизодических за дач (например,- определения времени Движения судна до определенной точки определения точек поворота при йвиже йии судкапо дуге большого круга, определения местоположения судна по звез дам. Солнцу, береговым ориентирам и т.д.) участвуют соответствзпощие нави ционЛыё датчики. . Управление программой, обеспечивающей решение той или иной задачи, осу ществляется с телетайпа 18. В режиме диалога Судоводитель вводит в ЭВМ 10 через устройство 7 сопряжения необходимые значения параметров, запрашиваемых ЭВМ 10. При необходимости можно ввЬдить координаты пара планшета 17 через формирователь 20 координат и устройство 7 сопряжения в ЭВМ 10. В режиме регистрации навигационных данных последние автоматически регистрируются на ленте телетайпа 18 ежечасно. При маневре судна скоростью или курсом определенный набор навигационных параметров, снимается с соответству1 ощих навигационных датчиков по определенной программе ЭВМ 10. Данный набо( параметров может быть отпечатан на лейте телетайпа-18 и по запросу судоводителя, бсуществляемо о с устройства 8 управления и отображения информации. Признаком маневра судна скоростью слуясит появлеHiife соответствующего игнала на вьскоде 21, идущем к машинному телеграфу главной силовой установки судна. Признак маневра курсом судна вырабатывается формирователем 19 (призйакаманевра курсон совместно с ЭВМ 10. Предлагаемая система управления на вигацией и судовождением судна позво ляет повысить вероятность обнаружения и сопровождения целей в зоне действия помех от моря, повысить точность счислймого места на карте, обеспе чить регистрацию навигационных napaMefров при собственном .маневре судна, ав toMaTHHeCKoe обнаружение Целей на определенных дальностях и в определенных секторах окружающей обстановки, обеспечивает Сокращение времени и повышение досто§е1 ности выявления маневра сопровождаемых целей.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАВИГАЦИЕЙ И СУДОВОЖЦЁНИЕМ СУДНА, содержащая ЭВМ, подключённую через устройство сопряжения к устройству управления и отображения информации, к первому выходу устройства определения скорости, первому выходу курсоуказатепя через формирователь признака маневра курсом,телетайпу, индикатору ситуаций, блоку сопровоз*яе- 'ния целей, планшету непосредственно и через формирователь координат, бло-/.» ку управления усилением приемников радиолокационных станций, блокуiкоррекции коориднат, оптический '.пеленгатор, приемОиндикаторы радионавигационных систем и блок сопровождения целей, подключенные к блоку коррекции координат, вторые выходы курсоукаэателя и устройства оп- 'ределения, скорости подключены к радйолокациЬннь1м~ с?а;йцй:ям neJidOrO и второго частотньк диапазонов, выход блока обнаружения целей подключен к первому входу блока сопровождениг: целей, диспетчер, ёбединенный с ЭВМ и устройством сопряжения, о т ji и- ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьшения -гочнобтй работы системь!, оМа содб1)5кйт блок: совмё<:тной обработки видеЬсигпалов, входь! которого подклк)чены к выходам радиолокационных станций пё]рйого\ и второго 4acTof- ных диапазонов, а выход - к индикатору ситуаций, в-гсрому входу блока со" прбвождейия целей и блоку обнаруже- 'нйя целей, выходы блока управления • усилением приёмников радиолоха^йион- ; ных станций подключены к \управляю- i щим входам приемников радиолокаци- ; онных станций первого и второго частотных диапазонов .,