專利名稱：航行輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠獲取來(lái)自周圍目標(biāo)物的信息并將該目標(biāo)物的信息向外部輸 出的航行輔助裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，從防止船舶發(fā)生碰撞和保護(hù)人身安全這一觀點(diǎn)出發(fā)，人們開(kāi)發(fā)出了各種 航行輔助裝置。作為這種公知的航行輔助裝置，例如、具有TTCTarget Tracking:目標(biāo)追 蹤)功能的雷達(dá)裝置等。其中，TT功能，簡(jiǎn)而言之就是根據(jù)以往雷達(dá)圖像的變化，檢測(cè)己方 船舶周圍所存在的目標(biāo)物位置和速度矢量，進(jìn)行危險(xiǎn)目標(biāo)物的通報(bào)等。另外，上述TT功能 歷來(lái)被稱作ARPA (Automatic Radar Plotting Aids 自動(dòng)雷達(dá)標(biāo)繪儀)。現(xiàn)有技術(shù)中，如上述已具備TT功能的雷達(dá)裝置，可設(shè)計(jì)為將通過(guò)該TT功能檢測(cè)到 的表示目標(biāo)物的位置、速度、針路等的數(shù)據(jù)(以下稱目標(biāo)物數(shù)據(jù))向外部輸出。然而，由于 目標(biāo)物數(shù)據(jù)是不斷更新的，設(shè)計(jì)為將目標(biāo)物數(shù)據(jù)向外部輸出的情況下，優(yōu)選的，無(wú)延遲、隨 時(shí)輸出最新的目標(biāo)物數(shù)據(jù)。但是，如上述向外部輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)時(shí)，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)以規(guī)定的通信速度串行 輸出。該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的通信速度不一定足夠快，當(dāng)TT檢測(cè)到的目標(biāo)物個(gè)數(shù)較多時(shí)，存 在輸出全部目標(biāo)物數(shù)據(jù)需要花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間的問(wèn)題。如果輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)如此花費(fèi)時(shí)間，將 導(dǎo)致延遲下一條新的目標(biāo)物數(shù)據(jù)的輸出。但是，由于TT是通過(guò)處理雷達(dá)映像檢測(cè)目標(biāo)物，其運(yùn)算處理負(fù)擔(dān)較重，限制了能 夠檢測(cè)到的目標(biāo)物個(gè)數(shù)。因此，雖說(shuō)因目標(biāo)物的個(gè)數(shù)較多而產(chǎn)生數(shù)據(jù)輸出延遲，但并不是影 響實(shí)際應(yīng)用程度的較大延遲。另一方面，近年來(lái)，隨著AIS (Automatic Identification System 船舶自動(dòng)識(shí)別 系統(tǒng))的不斷普及，逐漸推出了將該AIS信息和通過(guò)上述TT功能獲取的信息綜合加以利用 的雷達(dá)裝置。其中，AIS是指，根據(jù)船舶狀態(tài)(停泊、移動(dòng)等)以規(guī)定的周期通過(guò)無(wú)線通信 向周圍發(fā)送己方船舶的位置信息和航行信息等的送信系統(tǒng)，通過(guò)接收來(lái)自他方船舶的上述 信息，可獲取該他方船舶的位置和船速等信息(即上述目標(biāo)物數(shù)據(jù))?？赏瑫r(shí)利用AIS和TT(ARPA)這兩種信息的雷達(dá)裝置，已在例如專利文獻(xiàn)1中公 開(kāi)。另外，關(guān)于所接收的AIS信息的處理，已在例如專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)。前沿技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2008-281504號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利第39卯462號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題基于上述能夠綜合處理AIS和TT信息的雷達(dá)裝置的出現(xiàn)，人們不僅希望將基于TT的目標(biāo)物數(shù)據(jù)輸出到雷達(dá)裝置外部，還希望將基于AIS的目標(biāo)物數(shù)據(jù)也輸出到雷達(dá)裝置外 部。然而，AIS會(huì)盡可能的將所有能夠接收到的來(lái)自他方船舶的目標(biāo)物數(shù)據(jù)全部獲取， 所以接收該輸出的雷達(dá)裝置需要處理的目標(biāo)物數(shù)據(jù)比TT獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)還要多。因而， 有時(shí)會(huì)出現(xiàn)綜合利用AIS和TT信息的雷達(dá)裝置中，需處理的目標(biāo)物數(shù)據(jù)總個(gè)數(shù)非常多的情 況。這種情況下，如果設(shè)計(jì)為將全部目標(biāo)物數(shù)據(jù)向外部輸出的結(jié)構(gòu)，其應(yīng)輸出的數(shù)據(jù)量會(huì)相 對(duì)目標(biāo)物個(gè)數(shù)成比增加，目標(biāo)物數(shù)據(jù)的輸出周期也會(huì)加長(zhǎng)，導(dǎo)致接收該目標(biāo)物數(shù)據(jù)的裝置 在數(shù)據(jù)的更新上產(chǎn)生較大的時(shí)間延遲，造成影響實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)問(wèn)題。鑒于上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的在于，提供一種在串行通信速度受限的狀 態(tài)下，能夠適當(dāng)輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)的航行輔助裝置。解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案和效果本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題如上所示。以下，對(duì)解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方 案及其效果進(jìn)行說(shuō)明。依據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)觀點(diǎn)，可提供一種具有如下結(jié)構(gòu)的航行輔助裝置。即，該航行 輔助裝置由TT信息獲取部、AIS信息獲取部、最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部、優(yōu)先順序決定部、 輸出控制部構(gòu)成。上述TT信息獲取部，基于雷達(dá)天線接收到的回波追蹤目標(biāo)從而獲取目 標(biāo)物數(shù)據(jù)；上述AIS信息獲取部，基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)；上述最大輸出數(shù) 據(jù)個(gè)數(shù)決定部，決定上述雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)一周期間輸出的目標(biāo)物數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的最大輸出數(shù)據(jù)個(gè) 數(shù)。上述優(yōu)先順序決定部，根據(jù)規(guī)定規(guī)則對(duì)上述TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)和上述 AIS信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。上述輸出控制部，在雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)一周期間， 根據(jù)所述排序輸出個(gè)數(shù)在所述最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)以內(nèi)的目標(biāo)物數(shù)據(jù)。S卩，分別通過(guò)AIS和TT獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)的航行輔助裝置中，目標(biāo)物數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)會(huì) 不斷增加，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出延遲的情況?；谶@一點(diǎn)，如上所述，可通過(guò)將輸出的 目標(biāo)物數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)控制在最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)范圍內(nèi)，以防止數(shù)據(jù)輸出延遲。此外，可以在混合 TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)和AIS信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)的狀態(tài)下，一邊抑制 延遲一邊輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)。上述航行輔助裝置中，優(yōu)選的，上述最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部測(cè)定上述雷達(dá)天線 的旋轉(zhuǎn)速度后，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)速度求算上述最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。據(jù)此，即使雷達(dá)天線的旋轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生變化，也可合理算出該雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)一周期 間可輸出的目標(biāo)物數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。依據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)觀點(diǎn)，可提供一種具有如下結(jié)構(gòu)的航行輔助裝置。即，該航行 輔助裝置由TT信息獲取部、AIS信息獲取部、優(yōu)先順序決定部和輸出控制部構(gòu)成。上述TT 信息獲取部，基于雷達(dá)天線接收到的回波追蹤目標(biāo)、獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)。上述AIS信息獲取 部，根據(jù)船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)。上述優(yōu)先順序決定部，根據(jù)規(guī)定的規(guī)則對(duì)上述 TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)和上述AIS信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。上述 輸出控制部，輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)。而且，上述輸出控制部，在上述雷達(dá)天線的旋轉(zhuǎn)角度由規(guī)定 的第1角度到規(guī)定的第2角度的期間，從上述優(yōu)先順序中最優(yōu)先的的目標(biāo)物數(shù)據(jù)開(kāi)始依次 輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)。S卩，分別通過(guò)AIS和TT獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)的航行輔助裝置中，因?yàn)槟繕?biāo)物數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)會(huì)不斷增加，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出延遲的現(xiàn)象?；谶@一點(diǎn)，可通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)， 在雷達(dá)天線的旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)。此外，可以在混合TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物 數(shù)據(jù)和AIS信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)的狀態(tài)下，一邊抑制延遲一邊輸出數(shù)據(jù)。上述航行輔助裝置優(yōu)選如下結(jié)構(gòu)。即，上述優(yōu)先順序決定部，針對(duì)上述TT信息獲 取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)和上述AIS信息獲取部獲取的各目標(biāo)物數(shù)據(jù)，求算距該目標(biāo)物數(shù)據(jù) 所對(duì)應(yīng)目標(biāo)物的距離、該目標(biāo)物的速度、CPA、TCPA、BCR和BCT中至少一個(gè)指標(biāo)，并根據(jù)該指 標(biāo)進(jìn)行排序。即，由于限定了雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)一周期間可輸出的目標(biāo)物數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，優(yōu)選操作員 較為關(guān)注的目標(biāo)物數(shù)據(jù)優(yōu)先輸出?；谶@一點(diǎn)，可將例如距離較近的目標(biāo)物及快速移動(dòng)的 目標(biāo)物等判斷為操作員應(yīng)關(guān)注的目標(biāo)物。因而，對(duì)于各目標(biāo)物數(shù)據(jù)，可基于這些指標(biāo)預(yù)先 決定輸出的優(yōu)先順序，再按照該優(yōu)先順序從操作員較為關(guān)注的目標(biāo)物數(shù)據(jù)開(kāi)始優(yōu)先輸出數(shù) 據(jù)。上述航行輔助裝置優(yōu)選上述TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)優(yōu)先輸出。即，基于TT的目標(biāo)物數(shù)據(jù)是TT信息獲取部通過(guò)目標(biāo)追蹤等處理獲取的信息，是僅 可通過(guò)雷達(dá)裝置獲取的信息。相反，基于AIS的目標(biāo)物數(shù)據(jù)是使用AIS接收器串行輸出的 數(shù)據(jù)，即使通過(guò)雷達(dá)裝置以外的其它裝置也能加以利用的信息。因此，與AIS信息獲取部獲 取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)相比，TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)有時(shí)會(huì)具有更高的信息價(jià)值。基于 這一點(diǎn)，可通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，優(yōu)先輸出價(jià)值較高的信息。上述航行輔助裝置中，優(yōu)選的，上述優(yōu)先順序決定部，每個(gè)規(guī)定的順序更新周期更 新上述排序。S卩，雖然目標(biāo)物的位置和速度等會(huì)不斷發(fā)生變化，但可如上所述，通過(guò)適當(dāng)更新目 標(biāo)物數(shù)據(jù)的排序，根據(jù)符合實(shí)際情況的優(yōu)先順序合理輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)。上述航行輔助裝置中，優(yōu)選的，上述順序更新周期長(zhǎng)于上述雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)周期。據(jù)此，可在多次輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)期間，維持目標(biāo)物的排序。例如，在雷達(dá)天線每旋 轉(zhuǎn)一周更新一次目標(biāo)物排序的情況下，輸出和不輸出的目標(biāo)物會(huì)隨著雷達(dá)天線的每次旋轉(zhuǎn) 頻繁地調(diào)換位置?；谶@一點(diǎn)，可通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，防止輸出和不輸出的目標(biāo)物頻繁地調(diào) 換位置，確保輸出更為實(shí)用的數(shù)據(jù)。


圖1涉及本發(fā)明的一種實(shí)施方式的船用雷達(dá)裝置主要結(jié)構(gòu)框圖。圖2(a)說(shuō)明CPA計(jì)算方法的相對(duì)矢量圖。(b)說(shuō)明BCR計(jì)算方法的相對(duì)矢量 圖。圖3說(shuō)明目標(biāo)物數(shù)據(jù)分類情況的模型圖。圖4涉及一種變形例的船用雷達(dá)裝置主要結(jié)構(gòu)框圖。圖中1、船用雷達(dá)裝置 2、E⑶IS 10、雷達(dá)天線 11、雷達(dá)指示器(航行輔助裝 置)14、TT信息獲取部15、AIS信息獲取部17、外部輸出器18、AIS接收器21、最 大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部22、優(yōu)先順序決定部M、輸出控制部
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的第一種實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1為涉及本發(fā)明的第一 種實(shí)施方式的船用雷達(dá)裝置1的主要結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本實(shí)施方式的船用雷達(dá)裝置1由雷達(dá)天線10和雷達(dá)指示器(航行輔 助裝置)11構(gòu)成。船用雷達(dá)裝置1的結(jié)構(gòu)是一種公知的脈沖雷達(dá)裝置。即，雷達(dá)天線10發(fā)出一種指 向性較強(qiáng)的脈沖電波后，接收該脈沖電波被目標(biāo)物反射回來(lái)的回波(反射波)。另外，雷達(dá) 天線10以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，不斷地收發(fā)電波。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，可在 以己方船舶為中心的水平面內(nèi)進(jìn)行360°掃頻(scan)。另外，雷達(dá)天線10的旋轉(zhuǎn)速度可根據(jù)操作員的選擇進(jìn)行切換。本實(shí)施方式中，雷 達(dá)天線10的旋轉(zhuǎn)速度可在低速(Mrpm)和高速(40rpm)之間進(jìn)行切換。雷達(dá)天線10所接收的信號(hào)通過(guò)接收回路(圖略)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換等處理后轉(zhuǎn)換為 數(shù)字接收數(shù)據(jù)，輸入到雷達(dá)指示器11中。雷達(dá)指示器11具有圖像存儲(chǔ)器12、顯示部13、TT信息獲取部14、AIS信息獲取部 15、目標(biāo)物數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16、外部輸出器17。TT信息獲取部14、AIS信息獲取部15、外部輸出 器17等是由微型控制器等構(gòu)成的專用硬件。接收數(shù)據(jù)輸入到圖像存儲(chǔ)器12和TT信息獲 取部14中。圖像存儲(chǔ)器12可存儲(chǔ)雷達(dá)天線10旋轉(zhuǎn)一周期間接收的接收數(shù)據(jù)。雷達(dá)天線10 旋轉(zhuǎn)一周期間的接收數(shù)據(jù)為，在以己方船舶為中心的水平面內(nèi)進(jìn)行360°掃頻(scan)得到 的數(shù)據(jù)，因此可將顯示己方船舶周圍目標(biāo)物情況的二維圖像(雷達(dá)映像)存儲(chǔ)到圖像存儲(chǔ) 器12中。顯示部13是可進(jìn)行彩色顯示的液晶顯示器，可讀取并顯示存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器12中 的雷達(dá)映像。依據(jù)本發(fā)明，操作員可通過(guò)顯示部13確認(rèn)基于雷達(dá)回波的己方船舶周圍情況。TT信息獲取部14可實(shí)現(xiàn)TT(目標(biāo)追蹤)功能。該TT(或ARPA)功能是已公知的 技術(shù)，因此在此不作詳述，TT信息獲取部14是基于雷達(dá)映像自動(dòng)檢測(cè)和捕捉目標(biāo)物位置， 同時(shí)基于雷達(dá)映像的時(shí)間變化追蹤該目標(biāo)物的移動(dòng)，推算速度矢量。另外，因?yàn)橥ㄟ^(guò)TT獲 取的有關(guān)目標(biāo)物位置的信息是關(guān)于己方船舶的相對(duì)信息，所以雖然能夠獲取各目標(biāo)物的相 對(duì)方位，但卻無(wú)法獲取從己方船舶所觀察到的各目標(biāo)物的絕對(duì)方位(以地球?yàn)榛鶞?zhǔn)的方位 信息)。于是，來(lái)自方位傳感器20的信號(hào)被輸入TT信息獲取部14中，根據(jù)該信號(hào)可獲取 以地球?yàn)榛鶞?zhǔn)的方位信息。據(jù)此，可基于雷達(dá)天線10所接收到的回波信號(hào)，獲取目標(biāo)物的 位置(距己方船舶的距離、從己方船舶所觀察到的方位)、目標(biāo)物相對(duì)于己方船舶的相對(duì)速 度、針路等的信息(目標(biāo)物數(shù)據(jù))。進(jìn)而，可通過(guò)考慮己方船舶的移動(dòng)，獲知以地球?yàn)榛鶞?zhǔn)的 目標(biāo)物的動(dòng)向(速度、針路)。另外，船用雷達(dá)裝置1上連接有AIS接收器18和GPS接收器19，來(lái)自該AIS接收 器18和GPS接收器19的信號(hào)輸入到AIS信息獲取部15中。通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，可接收 他方船舶所發(fā)出的AIS信號(hào)。關(guān)于AIS，是公知的技術(shù)，因此在此不作詳述。AIS信號(hào)主要 包括船舶位置、船速、針路等信息。另外，AIS信息獲取部15可根據(jù)GPS接收器19所接收 到的信號(hào)獲取己方船舶的位置。而且，AIS信息獲取部15會(huì)根據(jù)接收到的AIS信號(hào)和通過(guò) GPS信號(hào)計(jì)算出的己方船舶的位置，獲取他方船舶的位置(距己方船舶的距離、從己方船舶所觀察到的方位)、船速、針路等目標(biāo)物數(shù)據(jù)。TT信息獲取部14和AIS信息獲取部15獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到目標(biāo)物數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 器16中。目標(biāo)物數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16是一種可大量存儲(chǔ)所獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)的RAM。當(dāng)TT信息 獲取部14或AIS信息獲取部15檢測(cè)到最新目標(biāo)物時(shí)，表示該目標(biāo)物的目標(biāo)物數(shù)據(jù)會(huì)以最 新數(shù)據(jù)登錄到存儲(chǔ)器16中。另一方面，對(duì)于目標(biāo)物數(shù)據(jù)已登錄在目標(biāo)物數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16中 的目標(biāo)物，會(huì)在每次獲取有關(guān)該目標(biāo)物的最新目標(biāo)物數(shù)據(jù)時(shí)，更新目標(biāo)物數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器16中 所存儲(chǔ)的內(nèi)容。另外，TT信息獲取部14和AIS信息獲取部15獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)會(huì)輸出到顯示部 13中，清晰明了地加以顯示。例如，顯示部13中，標(biāo)示所檢測(cè)目標(biāo)物的位置和移動(dòng)方向的標(biāo) 記會(huì)以疊加在雷達(dá)映像上的狀態(tài)顯示在顯示部13上。據(jù)此，船用雷達(dá)裝置1的操作員可以 通過(guò)顯示部13確認(rèn)基于TT和AIS獲取的目標(biāo)物位置和移動(dòng)方向等信息。另外，AIS可以切實(shí)獲取他方船舶的準(zhǔn)確目標(biāo)物數(shù)據(jù)，但無(wú)法獲取未搭載AIS的船 舶信息。另一方面，TT雖然可獲取與未搭載AIS的目標(biāo)物相關(guān)的目標(biāo)物數(shù)據(jù)，但在雷達(dá)圖 像中噪點(diǎn)與雜波較多時(shí)，會(huì)出現(xiàn)無(wú)法準(zhǔn)確追蹤目標(biāo)物的情況。如此一來(lái)，基于AIS獲取目標(biāo) 物數(shù)據(jù)和基于TT獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)，各有利弊，可通過(guò)兩種方式并用，提高航海的安全性。以下，對(duì)目標(biāo)物數(shù)據(jù)的更新周期進(jìn)行說(shuō)明。TT信息獲取部14可在每次更新雷達(dá)映像(雷達(dá)天線10每旋轉(zhuǎn)一周)時(shí)，檢測(cè)一 次目標(biāo)物的最新位置。即，可按雷達(dá)天線10的旋轉(zhuǎn)周期獲取最新的目標(biāo)物數(shù)據(jù)。如前所述， 雷達(dá)天線10的旋轉(zhuǎn)速度在Mrpm(周期為2. 5秒)到40rpm(周期為1. 5秒)的范圍內(nèi)，因 此TT信息獲取部14可每隔2. 5秒到1. 5秒獲取一次最新的目標(biāo)物數(shù)據(jù)。另外，本實(shí)施方 式的TT信息獲取部14最多可追蹤100個(gè)目標(biāo)物(S卩，在雷達(dá)天線10旋轉(zhuǎn)一周期間，最多 可獲取100個(gè)目標(biāo)物數(shù)據(jù))。另一方面，AIS信號(hào)的發(fā)送周期，根據(jù)航行狀態(tài)會(huì)在2秒到3分鐘的周期范圍內(nèi)變 化。因此，從接收AIS信號(hào)的一側(cè)(AIS信息獲取部15)來(lái)看，可接收AIS信號(hào)的周期為不 定期，且該周期各目標(biāo)物有所不同。因此，接收AIS信號(hào)的周期未必與TT信息獲取部14中 獲取最新目標(biāo)物數(shù)據(jù)的周期(雷達(dá)天線10的旋轉(zhuǎn)周期)相一致。但是，最新的IEC標(biāo)準(zhǔn)中 規(guī)定，應(yīng)按與雷達(dá)天線10的旋轉(zhuǎn)周期相同的周期，計(jì)算基于速度矢量的預(yù)測(cè)位置。因此，本實(shí)施方式的AIS信息獲取部15，根據(jù)從以往接收的AIS信號(hào)中提取的他方 船舶的速度矢量信息，按雷達(dá)天線10的旋轉(zhuǎn)周期，計(jì)算該他方船舶的預(yù)測(cè)位置。據(jù)此，實(shí)質(zhì) 上在雷達(dá)天線10每旋轉(zhuǎn)一周時(shí)(每隔2. 5秒到1. 5秒)，獲取基于AIS的目標(biāo)物數(shù)據(jù)的預(yù) 測(cè)位置。如此一來(lái)，AIS信息獲取部15和TT信息獲取部14可按相同的周期更新目標(biāo)物數(shù) 據(jù)。另外，本實(shí)施方式的AIS信息獲取部15最多可處理1000個(gè)目標(biāo)物數(shù)據(jù)。因此，本實(shí)施方式中，雷達(dá)天線10每旋轉(zhuǎn)一周(每隔2. 5秒到1.5秒)，最多可獲 取1100個(gè)有關(guān)目標(biāo)物的最新目標(biāo)物數(shù)據(jù)。以下，對(duì)用于將采用上述方式獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備的外部輸出器17 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式中，可將外部設(shè)備設(shè)想為ECDIS2。ECDIS (Electronic Chart Display and Information System :電子海圖信息顯示 系統(tǒng))是指，通過(guò)GPS獲取己方船舶位置的同時(shí)，根據(jù)預(yù)先準(zhǔn)備好的電子海圖信息，自動(dòng)將 己方船舶周圍的海圖顯示在顯示器上的一種系統(tǒng)。
另外，上述E⑶IS2除了可顯示海圖信息外，還可將各種追加信息顯示在顯示器 上，輔助船舶操縱者規(guī)劃針路以及進(jìn)行航行監(jiān)視。上述追加信息包括由雷達(dá)裝置1輸出的、 基于TT和AIS的目標(biāo)物數(shù)據(jù)信息。圖1中以模型化方式給出了將這種信息疊加到海圖信息 上，顯示在顯示器上的實(shí)例。如圖1所示，在標(biāo)示己方船舶位置的己方船舶標(biāo)記31的周圍， 顯示有基于TT信息的目標(biāo)物標(biāo)記32和基于AIS信息的目標(biāo)物標(biāo)記33。目標(biāo)物標(biāo)記32、33 標(biāo)示的是基于TT或AIS求出的目標(biāo)物的位置和航行方向。通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，E⑶IS的操 作員可在通過(guò)顯示器確認(rèn)海圖信息的同時(shí)，確認(rèn)正在附近航行的他方船舶的位置等信息。然而，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，雷達(dá)裝置輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)以4800bps或 38400bps的通信速度，串行輸出數(shù)據(jù)。因此，本實(shí)施方式的外部輸出器17采用了數(shù)據(jù)輸出 時(shí)的通信速度可在4800bps和38400bps之間進(jìn)行切換的結(jié)構(gòu)。使用哪種通信速度，根據(jù)輸 出位置的外部設(shè)備(本實(shí)施方式中為ECDIS2)所對(duì)應(yīng)的通信速度決定。另外，當(dāng)外部設(shè)備 對(duì)應(yīng)兩種通信速度時(shí)，優(yōu)選較快的通信速度(38400bps)。另外，最新標(biāo)準(zhǔn)IEC62388中規(guī)定，雷達(dá)裝置輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)格式應(yīng)采用 被稱為TTD (Tracked target data structure 追蹤目標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))的通信語(yǔ)句。TTD是一 種采用二進(jìn)制形式，發(fā)送基于AIS或TT求出的目標(biāo)物數(shù)據(jù)(己方船舶到目標(biāo)物的距離、從 己方船舶所觀察到的目標(biāo)物的方向、目標(biāo)物的速度、目標(biāo)物的航線等)的通信語(yǔ)句。一個(gè)語(yǔ) 句最多可發(fā)送與4個(gè)目標(biāo)物相關(guān)的目標(biāo)物數(shù)據(jù)。另外，TTD是數(shù)據(jù)長(zhǎng)度一定的通信語(yǔ)句，一 個(gè)語(yǔ)句的長(zhǎng)度為82byte。發(fā)送Ibyte的數(shù)據(jù)需要IObit (起始位Ibit+數(shù)據(jù)Sbit+停止位 Ibit)，因此發(fā)送一句TTD需要820bit。其中，如前所述，本實(shí)施方式的船用雷達(dá)裝置1最多能處理1100個(gè)目標(biāo)物數(shù)據(jù)。因 此，如果要以TTD(—個(gè)語(yǔ)句可發(fā)送4個(gè)目標(biāo)物數(shù)據(jù))形式輸出最大個(gè)數(shù)的目標(biāo)物數(shù)據(jù)，則 至少需要1100 + 4 = 275個(gè)語(yǔ)句。當(dāng)以38400bps的速度輸出時(shí)，
820bit X 275/38400bps = 5. 9sS卩，輸出最大個(gè)數(shù)的目標(biāo)物數(shù)據(jù)，最多需要6秒左右。另外，以4800bps的速度輸 出時(shí)，820bitX275/4800bps = 47sBP,以該通信速度輸出最大個(gè)數(shù)的目標(biāo)物數(shù)據(jù)，最多需要47秒左右。另一方面，如前所述，本實(shí)施方式中，雷達(dá)天線10每旋轉(zhuǎn)一周(每隔2. 5到1.5 秒)，可獲取一次最新目標(biāo)物數(shù)據(jù)。因此，如果要花費(fèi)6秒或47秒的時(shí)間輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)， 在輸出最新目標(biāo)物數(shù)據(jù)之前，就會(huì)發(fā)生延遲，造成影響實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)問(wèn)題。因此，本實(shí)施方式的船用雷達(dá)裝置1中，外部輸出器17配備了如下結(jié)構(gòu)，以確保在 串行通信速度受限的狀態(tài)下，也能夠適時(shí)輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)。即，該外部輸出器17由最大輸 出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部21、優(yōu)先順序決定部22、輸出控制部23構(gòu)成。首先，對(duì)最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部21進(jìn)行說(shuō)明。最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部21可計(jì)算出雷達(dá)天線10旋轉(zhuǎn)一周期間可輸出目標(biāo)物數(shù) 據(jù)的最大個(gè)數(shù)(最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù))。當(dāng)使用TTD (以820bit可輸出4個(gè)目標(biāo)物數(shù)據(jù))時(shí)， 最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)可通過(guò)以下公式求出。(通信速度[bps]X雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)周期[s]/820[bit]) X4··· (1)根據(jù)上述公式(1)，分別計(jì)算當(dāng)通信速度為4800bps和38400bps、當(dāng)雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)周期為2. 5秒和1. 5秒時(shí)的最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，得出的結(jié)果如表1所示。表1
權(quán)利要求
1.一種航行輔助裝置，其特征在于，具有TT信息獲取部，基于雷達(dá)天線接收到的回波追蹤目標(biāo)從而獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)；AIS信息獲取部，基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)；最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部，決定所述雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)一周期間輸出的目標(biāo)物數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的 最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；優(yōu)先順序決定部，根據(jù)規(guī)定的規(guī)則，對(duì)所述TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)和所述 AIS信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)進(jìn)行排序；輸出控制部，在所述雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)一周期間，根據(jù)所述排序輸出個(gè)數(shù)在所述最大輸出 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)以內(nèi)的目標(biāo)物數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航行輔助裝置，其特征在于所述最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部，測(cè)定所述雷達(dá)天線的旋轉(zhuǎn)速度后，根據(jù)該旋轉(zhuǎn)速度求 算所述最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。
3.一種航行輔助裝置，具有，TT信息獲取部，基于雷達(dá)天線接收到的回波追蹤目標(biāo)從而獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)；AIS信息獲取部，基于船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)；優(yōu)先順序決定部，根據(jù)規(guī)定的規(guī)則，對(duì)所述TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)和所述 AIS信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)進(jìn)行排序；輸出控制部，輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)；其特征在于所述輸出控制部，在所述雷達(dá)天線的旋轉(zhuǎn)角度由規(guī)定的第1角度到規(guī)定的第2角度期 間，從所述優(yōu)先順序中最優(yōu)先的目標(biāo)物數(shù)據(jù)開(kāi)始依次輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任何一項(xiàng)所述的航行輔助裝置，其特征在于所述優(yōu)先順序 決定部，針對(duì)所述TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)和所述AIS信息獲取部獲取的各目標(biāo)物 數(shù)據(jù)，求算距該目標(biāo)物數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)目標(biāo)物的距離、該目標(biāo)物的速度、CPA、TCPA、BCR和BCT中 至少一個(gè)指標(biāo)，并根據(jù)該指標(biāo)進(jìn)行排序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任何一項(xiàng)所述的航行輔助裝置，其特征在于所述TT信息獲 取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)能夠優(yōu)先輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任何一項(xiàng)所述的航行輔助裝置，其特征在于所述優(yōu)先順序 決定部，每個(gè)規(guī)定的順序更新周期更新所述排序。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的航行輔助裝置，其特征在于所述順序更新周期長(zhǎng)于所述雷 達(dá)天線旋轉(zhuǎn)周期。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種在串行通信速度受限的狀態(tài)下，能夠適當(dāng)輸出目標(biāo)物數(shù)據(jù)的航行輔助裝置。航行輔助裝置由TT信息獲取部、AIS信息獲取部、最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部、優(yōu)先順序決定部、輸出控制部構(gòu)成。TT信息獲取部，基于雷達(dá)天線接收到的回波追蹤目標(biāo)從而獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)；AIS信息獲取部，基于AIS獲取目標(biāo)物數(shù)據(jù)；最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)決定部，決定雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)一周期間可能輸出的目標(biāo)物數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)的最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。優(yōu)先順序決定部，根據(jù)規(guī)定規(guī)則對(duì)TT信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)和上述AIS信息獲取部獲取的目標(biāo)物數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。輸出控制部，在雷達(dá)天線旋轉(zhuǎn)一周期間，根據(jù)上述排序輸出所述最大輸出數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)以內(nèi)的個(gè)數(shù)的目標(biāo)物數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)B63B49/00GK102039992SQ201010518218
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月14日
發(fā)明者久保孝嗣, 林義仁, 近藤基治 申請(qǐng)人:古野電氣株式會(huì)社