电波罗盘制造技术

一种电波罗盘，其特征在于该电波罗盘由ＧＰＳ全球定位系统接收机与无线方向探测器构成；　　　　根据：　　　　１）通过ＧＰＳ接收机在平时获得的本船位置的纬度、经度；　　　　２）对预先配备的表进行检索而确定最靠近已获得的本船位置的电波标识站，从上述表读取的该电波标识站的位置的纬度、经度；　　　　３）通过在接收频率设定为在上述表检索时读取的标识电波的频率的无线方向探测器测定的上述电波标识站相对本船的方位；　　　　通过球面三角运算，计算从本船看的上述电波标识站相对正北的方位，在计算该本船的船首方位的同时，将该船首方位作为数值数据，传送给周边导航装置。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及指示本船的船首方向的罗盘。
技术介绍
过去，在各种船舶中，作为在平时指示本船的船首方向的装置，必定设置陀螺式罗盘、磁罗盘。近年，人们提出了多种自动舵机、各种导航装置，但是，强烈要求实际时间的本船的船首方位数据。在上述罗盘等中，配备模拟/数字转换器，将船首方位作为数字值供给上述周边设备。
技术实现思路
但是，由于价格较低的磁性罗盘以磁北为基准，故伴随地区，产生磁偏差，这样在相对正北的船首方位的精度具有难点。另一方面，陀螺式罗盘的价格较高，难于为小型渔船采用。本专利技术的目的在于消除这样的问题，提供价格较低的，并且精度较高的罗盘。本专利技术的电波罗盘通过价格较低的广泛普及的GPS接收机求出本船位置，通过方向探测器测定最接近该本船位置的电波标识站的标识电波的到来方向，根据已获得的本船位置、电波标识站的位置和本船与电波标识站的相对方位，通过球面三角运算，计算从本船看的电波标识站相对正北的方位，自动地按照实际时间计算本船的船首方位。另外，在GPS系统中产生不利情况的场合，采用多个电波标识站，计算本船方位，对上述功能进行补充。按照本专利技术的电波罗盘，由于以平时获得的本船位置为基点，连续地沿用电波标识站的选定、方位测定、船首方位演算，故可按照实际时间获得船首方位。附图说明图1为表示本专利技术的本船位置与船首方位的关系的图；图2为表示本专利技术的电波罗盘的测定、运算处理的过程的图；图3为表示相对正北(北极)，电波标识站A’和本船B的位置处于与图1不同的位置关系的场合的本船位置和船首方位的关系的图。具体实施例方式下面参照附图，对用于实现本专利技术的电波罗盘的优选形式进行描述。第1实施例图1为表示本专利技术的本船位置与船首位置的关系的图，α表示从本船位置看到的电波标识站的方位，β表示电波标识站相对本船的方位，γ表示本船的船首方位。图2为表示本专利技术的电波罗盘的测定、运算处理的过程的图。在图中，标号1表示运算、处理器，该运算、处理器按照以下的运算过程，进行数据处理。步骤S1为GPS接收机2的本船位置的测定过程，步骤2为在下述表3中，选择最接近在步骤S1获得的本船位置数据的电波标识站，对该位置和标识电波的频率进行读取的过程，该表3中存储有预先配备的电波标识站的位置(纬度、经度)与标识电波的频率，步骤3为通过方向探测器4，在设定上述频率的同时，测定电波标识站的相对方位β的过程，步骤S4为根据在各步骤S1、S2、S3获得的本船位置、电波标识站位置、该电波标识站相对本船的方位，通过球面三角计算，计算从本船看的电波标识站相对正北的方位α，计算本船的船首方位Y的过程，步骤S5为通过平滑处理方式对在步骤4中，相应获得的船首方位数据进行运算的过程，其为计算与连接有本罗盘的导航装置所要求的反应速度相对应的累积数量的数据的移动平均值，输出船首方位数据的过程。下面对图1的位置关系中的船首方位的计算方法进行描述。由Xb，Yb表示在步骤S1测定的本船位置的纬度、经度，由Xa，Ya表示在步骤S2获得的最靠近的电波标识站的纬度、经度。接着，如果在步骤S3，通过方向探测器4，测定相对本船的(从船首看的)电波标识站的方位β，则在步骤S4，从本船看的电波标识站相对北极(正北)的方位α这样表示，α＝tan-1(I/J)。在这里，I，J分别为I＝cosXb×sin(Yb-Ya)J＝cosXa×sinXb-sinXa×cosXb×cos(Yb-Ya)因此，在步骤S4中，船首相对北极(正北)的方位γ可通过γ＝α+β求出。图3为表示相对正北(北极)，电波标识站A’和本船B的位置处于与图1不同的位置关系的场合的图，θ1表示从船首B的船首看到的电波标识站A’的相对方位，θ2表示从船首B的船首看到的电波标识站A’的正北的方位，θx表示船首B的船首相对正北的方位。此场合的船首方位的计算象如下进行。即，Xb，Yb表示在步骤S1测定的本船B的位置的纬度、经度，Xa，Ya表示在步骤S2获得的最接近的电波标识站A’的纬度、经度。接看，如果在步骤S3，通过方向探测器4，测定相对本船的(从船首看的)电波标识站的相对方位θ1，则在步骤S4，电波标识站A’相对正北的方位θ2这样表示，θ2＝tan-1(A/B)。在这里，A，B分别表示为A＝cosXb×sin(Yb-Ya)B＝cosXa×sinXb-sinXa×cosXb×cos(Yb-Ya)因此，在步骤S4，船首相对正北(北极)的方位θx可通过下述公式求出θ2＞θ1时，θx＝θ2-θ1θ2＜θ1时，θx＝(θ2+360)-θ1本船位置根据三站的电波标识站的纬度、经度，与通过无线方向探测器测定的无线标识站之间的夹角，借助球面三角运算进行计算。本船位置的测定过程中，在步骤S1，从表3中，读取假定的最接近本船位置的3个电波标识站的数据，通过球面三角运算，计算本船位置。接着，通过进行步骤S3，S4，S5的过程，输出船首方位。权利要求1.一种电波罗盘，其特征在于该电波罗盘由GPS全球定位系统接收机与无线方向探测器构成；根据1)通过GPS接收机在平时获得的本船位置的纬度、经度；2)对预先配备的表进行检索而确定最靠近已获得的本船位置的电波标识站，从上述表读取的该电波标识站的位置的纬度、经度；3)通过在接收频率设定为在上述表检索时读取的标识电波的频率的无线方向探测器测定的上述电波标识站相对本船的方位；通过球面三角运算，计算从本船看的上述电波标识站相对正北的方位，在计算该本船的船首方位的同时，将该船首方位作为数值数据，传送给周边导航装置。2.根据权利要求1所述的电波罗盘，其特征在于本船位置根据三站的电波标识站的纬度、经度，与通过无线方向探测器测定的无线标识站之间的夹角，借助球面三角运算进行计算。3.根据权利要求1所述的电波罗盘，其特征在于在来自GPS接收机的本船位置数据缺少的场合，在形成GPS不良的标志的同时，根据过去获得的本船位置的变化量，借助运算，推定新的本船位置。4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的电波罗盘，其特征在于对于相应获得的船首方位值，将与所要求的方位跟踪速度相对应的累积数量的移动平均值作为船首方位值而输出，当新测定的船首方位值与上述移动平均值的差超过规定值时，输出该新测定的船首方位值。全文摘要本专利技术涉及一种电波罗盘，该罗盘代替高价的旋转罗盘、精度不好的磁罗盘，精度高，并且价格较低。根据通过GPS接收机测定的本船位置，及通过检索而确定最靠近该位置的电波标识站的方式获得的位置，及通过方向探测器测定该电波标识站所发射的标识电波的到来方向而获得的电波标识站相对本船的方位，通过球面三角运算，计算本船的船首方位。文档编号G01C17/32GK1590959SQ20031011575公开日2005年3月9日 申请日期2003年11月28日 优先权日2003年9月5日专利技术者谷前哲, 保田彪, 森本克英, 町田谕 申请人:太洋无线株式会社 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谷前哲，保田彪，森本克英，町田谕，
申请(专利权)人：太洋无线株式会社，
类型：发明
国别省市：