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Die
Erfindung betrifft ein integriertes System eines digitalen Selektivrufs
und einer elektronischen nautischen Seekartographie.
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Die
Erfindung ist in der Rundfunktechnik einsetzbar. Sie kann in Schiffsgeräten
zum Anrufen einer Verkehrs- und Landfernsprechanlage im Ultrakurzwellenbereich
(UKW-Bereich) anhand eines digitalen Selektivrufs verwendet werden,
um einen nachfolgenden Funksprechverkehr herzustellen.
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Eine
Reihe von bekannten Einrichtungen für digitalen Selektivruf
wird heutzutage in Seeschiffen zur Sicherung des Funkverkehrs eingesetzt.
Darunter ist zum Beispiel ein See-Fernübertragungsnetz für
digitalen Selektivruf aus dem
USA-Patent
Nr. 4491966 vom 01. Januar 1985 (Maritime Telecommunication
System, Morserf et al., Int. Cl. 3 H04B 7/00, H04Q 7/00) bekannt.
Das System weist eine Einheit für digitalen Selektivruf
mit Sender und Empfänger für UKW- und Kurzwellen-Bereiche
(KW) auf. Das genannte System ermöglicht es, eine Verkehrs- und
Landfernsprechanlage anhand des digitalen Selektivrufs anzurufen.
Der Mangel der Einrichtung aus dem genannten Patent besteht in ihren
beschränkten Funktionalitäten. Insbesondere besteht
keine Anbindung des angerufenen/anrufenden Schiffs an die aktuelle
nautische Situation.
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Bekannt
ist auch eine UKW-Funkanlage mit digitalem Selektivruf. Sie enthält
ein Sende- und Empfangsgerät und eine Einheit für
einen digitalen Selektivruf. Gemäß den Anforderungen
des Internationalen Übereinkommens SOLAS (Safety of Life
at Sea) muss eine solche UKW-Funkanlage in allen Seeschiffen installiert
sein. Diese Einrichtung ermöglicht es, eine Ziffernfolge
in einem solchen Format zu bilden, welche durch die Empfehlung des
ITU (Internationaler Fernmeldeverein/Union internationale des télécommunications)
ITU-R M.493 (Digital selective-calling system for use in the maritime
mobile service) festgelegt ist. Die UKW-Funkanlage mit digitalem
Selektivruf ist zum Beispiel in dem Buch Schiffsfunkverbindung:
Handbuch zur Organisation und Funkausrüstung von GMSSB
[(Globales maritimes Kommunikationssystem für Notfälle
und zur Sicherstellung der Sicherheit der Navigation)/V. Yu. Reznikov,
Yu. M. Ustinov, A. A. Durov u. a. m. Herausgegeben von Yu. M. Ustiov. – St.
Petersburg: Sudostroenie, 2002, SS. 192–195.]
beschrieben.
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Der
Mangel der genannten Einrichtung ist eine Beschränkung
der Funktionalitäten, insbesondere eine fehlende Anbindung
des angerufenen/anrufenden Schiffs an die aktuelle nautische Situation.
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Andererseits
ist ein elektronisches Seekartographie-Navigationssystem aus der
US-Erfindung Nr. H1878 vom 03.10.2000 bekannt (Electronic
Chart Assisted Navigation System, Greer et all, Int. Cl. 7 G01S
5/02). Das System enthält einen GPS-Empfänger
(Global Positioning System), einen Navigationseingang (Navigationsan schluss),
einen Bedienereingang (Bedieneranschluss), eine Mensch-Maschine-Schnittstelle,
einen Bildschirm, einen Server einer Seekartendatenbank sowie eine
Seekartendatenbank. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle ist an den GPS-Empfänger,
den Navigationsanschluss, den Bedieneranschluss und den Bildschirm
angeschlossen. Der Server der Seekartendatenbank ist an die Mensch-Maschine-Schnittstelle
und die Seekartendatenbank angeschlossen. Das System dient zur Anzeige
der umgebenden Navigationssituation auf dem Bildschirm mit einer
Anbindung an die elektronischen Seekarten. Anhand dieses Systems
kann der Bediener zusätzlich zur visuellen Beobachtung
die Navigationssituation auf dem Bildschirm beobachten. Jedoch fehlt
im beschriebenen System vollständig eine Gerätetechnik
für den digitalen Selektivruf. Deswegen hat der Bediener
grundsätzlich keine Möglichkeit, den digitalen
Selektivruf zu bilden und zu empfangen.
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Der
nächste Stand der Technik gegenüber der Erfindung
ist eine Einrichtung für digitalen Selektivruf mit erhöhter
Schnelligkeit aus dem Patent der
Ukraine
Nr. 78762 vom 25.04.2007 [IPC-Indizes (8. Ausgabe) H04Q
7/32, B63B 49/00]. Diese Einrichtung weist ein Sende- und Empfangsgerät,
eine Einheit für einen digitalen Selektivruf, eine Vorrichtung eines
automatischen Identifikationssystems, eine damit verbundene Vorrichtung
eines elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems
sowie eine Steuereinheit auf. Der Eingang der Steuereinheit ist
an das elektronische Seekartographie-Navigations- und Informationssystem
angeschlossen. Der Ausgang der Steuereinheit ist an einen Bus einer
Tastaturbaugruppe der Einheit des digitalen Selektivrufs angeschlossen.
Die genannte Einrichtung ermöglicht es einem Wachoffizier
vom Bedienerplatz des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems (ESKNIS) aus, den digitalen Selektivruf
zu bilden und ihn über das Sende- und Empfangsgerät
zu senden. Die Einrichtung ermöglicht, den Wachoffizier
vom Routinevorgang einer manuellen Anrufbildung zu befreien. Dieser
Vorgang wird nun durch einen Maus-Klick auf dem Bildschirm des elektronischen
Seekartographie-Navigations- und Informationssystems ersetzt. Somit wird
die für die Verbindungsherstellung erforderliche Zeit reduziert.
Diese Einrichtung vereinigt die Vorteile einer Anrufselektivität,
welche durch den digitalen Selektivruf sichergestellt ist, mit der
Schnelligkeit der Herstellung eines Funkfernsprechverkehrs. Diese
Schnelligkeit ist zeitmäßig mit einer direkten
Sendung der Funksignale per UKW vergleichbar.
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Jedoch
besitzt diese Einrichtung keine technische Möglichkeit
zur Datenübertragung von der Einheit für digitalen
Selektivruf an die Einrichtung des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems. Darum kann es die digitalen Selektivrufe
auf dem Bildschirm des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems nicht anzeigen, welche von anderen Verkehrs- und
Landfernsprechanlagen empfangen werden. In der genannten Einrichtung
wird der empfangene Anruf nur in Form von alphanumerischen Daten
auf dem Mini-Bildschirm der Einheit für digitalen Selektivruf ohne
ihre Anbindung an die aktuelle nautische Situation angezeigt. Deswegen
hat der Wachoffizier keine Möglichkeit, den Standort des
anrufenden Schiffs schnell mit der Navigationssituation zu vergleichen. Diese
Gegenüberstellung ist unter Bedingungen einer beengten
Seeschifffahrt besonders wichtig. Der Wachoffizier arbeitet normalerweise
in dieser Zeit am Bildschirm des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems. Er kann auf einen Anruf nicht schnell genug
reagieren, oder der Anruf kann in einer sehr gespannten Navigationssituation überhaupt
verpasst/übersehen werden. Um den digitalen Selektivruf
zu empfangen und darauf zu reagieren, muss der Wachoffizier manuell
den Inhalt des empfangenen Anrufs auf der Einheit für digitalen Selektivruf
durchsehen. Das lenkt ihn von der Beobachtung der aktuellen Navigationssituation
ab. Dies führt letztendlich zur Minderung der Seeschifffahrtsicherheit.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein System zu entwickeln, welches die
Funktionalitäten der bekannten Einrichtungen für
den digitalen Selektivruf erweitert. Das trägt im Endeffekt
zur Erhöhung der Seeschifffahrtsicherheit unter gleichzeitiger
Verringerung der fachtechnischen Belastung des Wachoffiziers bei.
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Die
gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs gelöst.
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Das
gestellte Ziel wird auf folgende Weise erreicht:
Die Einrichtung
enthält ein Sende- und Empfangsgerät, eine Einheit
für einen digitalen Selektivruf, eine Vorrichtung eines
automatischen Identifikationssystems (AIS) und eine Vorrichtung
eines elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems.
In diese Einrichtung ist eine Einheit einer bidirektionalen Schnittstelle
eingeschlossen. Diese Einheit ist zwischen der Einheit für
den digitalen Selektivruf und der Vorrichtung des elektronischen
Seekartographie-Navigations- und Informationssystems eingebaut.
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Die
Erweiterung der Funktionalitäten wird folgenderweise erreicht:
Durch
die Integration der neuen Einheit und die jeweiligen Verbindungen
ist eine Zweiweg-Informationsverbindung zwischen der Einheit für
den digitalen Selektivruf und der Vorrichtung des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems technisch sichergestellt. Die empfangenen
Anrufe können auf dem Bildschirm des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems mit ihrer Anbindung an die jeweilige Schiffs-(Land-)Verkehrsfernsprechanlage
(nachfolgend jeweils Schiffs- und Landstation) und an die aktuelle
nautische Situation angezeigt werden. Dabei entsteht die Möglichkeit
einer Duplexsteuerung aller Funktionen des digitalen Selektivrufs
vom Bedienerplatz des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems aus. Dabei sind nur einfache Handlungen
erforderlich. Der Wachoffizier kann vom Arbeitsplatz des elektronischen
Seekartographie-Navigations- und Informationssystems aus alle Funktionen
im Zusammenhang mit dem Empfang und der Bildung des digitalen Selektivrufs
erfüllen, ohne dass er von der Beobachtung der aktuellen Navigationssituation
abgelenkt wird. Die empfangenen Anrufe sind sofort der jeweiligen
Station auf dem Bildschirm des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems zugeordnet.
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Deswegen
kann der Wachoffizier die Navigationssituation unmittelbar nach
dem Anrufempfang einschätzen, indem er einen kompletten
Sprechbericht über UKW erwartet. Somit wird eine Erhöhung der
Schnelligkeit sowohl des Ablaufs der Funkverbindungsherstellung
als auch der Entscheidung über das Schiffsmanöver
erreicht. Das ist unter den Bedingungen der beengten Seeschifffahrt
besonders wichtig.
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Die
Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Die
Figur zeigt das Strukturschaubild des vorgeschlagenen Systems mit
folgenden Bezugsziffern:
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- 1
- UKW-Funkanlage
mit digitalem Selektivruf;
- 2
- Sende-
und Empfangsgerät;
- 3
- Einheit
für den digitalen Selektivruf;
- 4
- Vorrichtung
des automatischen Identifikationssystems (AIS);
- 5
- Vorrichtung
des elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems,
- 6
- Einheit
der bidirektionalen Schnittstelle.
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Die
serienmäßig auf dem Seeschiff installierte Funkverbindungs-
und Navigationsausrüstung ist mit einer umrahmten Punktlinie
gekennzeichnet.
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Die
Einrichtung enthält ein Sende- und Empfangsgerät 2,
eine Einheit 3 für den digitalen Selektivruf,
eine Vorrichtung für AIS 4 und eine Vorrichtung eines
elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5.
Diese Einrichtung 5 ist mit einer Einheit 6 einer
bidirektionalen Schnittstelle ergänzt, welche zwischen
der Einheit 3 für den digitalen Selektivruf und
der Vorrichtung des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems 5 eingebaut ist.
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Die
Funktionsweise dieses Systems ist wie folgt:
Die Schiffs- und
Landstationen werden auf dem Bildschirm des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems 5 angezeigt und mittels eines AIS 4 identifiziert.
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Das
automatische Identifikationssystem funktioniert im UKW-Bereich und über
spezielle Standleitungen. Das AIS 4 realisiert ununterbrochen einen
automatischen Austausch von statischen, dynamischen und Reisedaten
des Schiffes im Simultanbetrieb. Die AIS-Gerätetechnik
muss auf allen international verkehrenden Schiffen mit einem Bruttoraumgehalt
von 300 und mehr Registertonnen installiert sein.
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Alle
mit AIS-Geräten ausgerüsteten Stationen senden
ihr 9-stelliges Indentifikationszeichen, die Koordinaten, den Schiffskurs
und weitere Parameter des Schiffes automatisch und ununterbrochen im
UKW-Bereich über spezielle AIS-Kanäle. Andere Schiffe
empfangen die Signale von anderen AIS-Stationen innerhalb des UKW-Bereichs.
Dadurch sind alle mit AIS ausgerüsteten Stationen auf dem
Bildschirm der Vorrichtung des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems 5 angezeigt. Dabei können
die Parameter von jedem angezeigten Schiff angeschaut werden. Per
Mausklick auf das gewählte Schiff kann der Bediener alle über dieses
Schiff zugänglichen Angaben durchsehen. Die Vorrichtung
des elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5 ist PC-gestützt
mit entsprechender Software für die elektronische Seekartographie
ausgebildet.
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Die
Einheit 3 für den digitalen Selektivruf und die
Vorrichtung des elektronischen Seekartographie-Navigations- und
Informationssystems 5 sind miteinander über eine
Einheit 6 der bidirektionalen Schnittstelle verbunden.
Die Schnittstelleneinheit 6 stellt einen zweiseitigen Datenaustausch
zwischen der Selektivrufeinheit 3 und der Vorrichtung des
elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5 sicher.
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Soll
die Station des Mobilseedienstes angerufen werden, so klickt der
Bediener mit der Maus die Abbildung der erforderlichen Station – des
Seeschiffes bzw. der Landstation – an. In diesem Fall empfängt
die Einheit 3 für den digitalen Selektivruf eine Datenfolge,
welche den Inhalt des erforderlichen Anrufs erwidert. Der Anrufinhalt
wird durch den Bediener gewählt bzw. vom Bildschirm des
elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5 aus
eingegeben. Danach wird der digitale Selektivruf über das
Sende- und Empfangsgerät 2 gesendet.
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Im
digitalen Selektivruf wird eine bestimmte Menge von Daten mittels
Zahlenkode übertragen. Solche Daten umfassen: die 9-stellige
Zahlenkennzeichnung der Schiffs- oder der Landstation, die Koordinaten,
die Nummer eines Arbeitsfunksprechkanals, den Rufvorrang und andere
Daten. Im UKW-Bereich wird der digitale Selektivruf im speziell
dafür zugeordneten 70. Kanal getätigt, um die
gewünschte nachfolgende Verbindung per Sprechfunkgerät
bekannt zu geben. Beim einkommenden Anruf werden in der Einheit 3 für
den digitalen Selektivruf der Empfangsstation ein Tonsignal und
ein visuelles Signal ausgelöst.
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Die
Installation der Anlage für den digitalen Selektivruf ist
für alle Schiffe obligatorisch, die im internationalen
Verkehr tätig sind.
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Beim
Empfang des Anrufs in der Einheit 3 für den digitalen
Selektivruf wird eine Signalgebung ausgelöst. Gleichzeitig
kommt der empfangene Anruf über die Einheit 6 der
bidirektionalen Schnittstelle in die Vorrichtung des elektronischen
Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5 ein
und wird auf seinem Bildschirm in Form einer dynamischen Marke dargestellt,
welche an jene Schiffs- oder Landstation angebunden wird, die den
Anruf gemacht hat. Dabei kann der Bediener sofort die Navigationssituation
mit Anbindung an das anrufende Schiff einschätzen. Mit
einem Maus-Klick auf das markierte Schiff kann der Bediener vom
Bedienungsplatz des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems 5 aus eine ausführliche
Zusammensetzung des empfangenen Anrufs durchsehen, ohne sich von
der Beobachtung der Navigationssituation auf dem Bildschirm des
elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5 ablenken
zu lassen.
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Somit
ermöglicht es die Einrichtung dem Bediener, der sich am
Bildschirm des elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5 befindet,
den digitalen Selektivruf zu bilden und zu empfangen. Dabei ist
das angerufene/anrufende Schiff an die jeweilige nautische Situation
gebunden. Das verschafft dem Wachoffizier eine einheitliche Vorstellung über
die nautische Situation.
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Die
zweiseitige Verbindung über die Einheit 6 der
bidirektionalen Schnittstelle stellt auch eine Verdopplung aller
Betriebsfunktionen des digitalen Selektivrufs vom Bedienerplatz
des elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5 aus
sicher. Gleichzeitig werden alle standardmäßigen
Funktionen der Gerätetechnik für den digitalen Selektivruf
und des elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5 vollständig
erhalten. Gegebenenfalls kann der Wachoffizier die Zusammensetzung
des digitalen Selektivrufs im Handbetrieb unmittelbar in der Einheit 3 für
den digitalen Selektivruf bilden oder durchschauen. Deswegen beeinträchtigt
das vorgeschlagene System nicht die Betriebsanforderungen an die
Gerätetechnik des digitalen Selektivrufs im globalen Seekommunikationssystem
in Notfällen und zur Sicherstellung der Seefahrtsicherheit
(Globales maritimes Kommunikationssystem für Notfälle
und zur Sicherstellung der Sicherheit der Navigation).
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Somit
ermöglicht das vorgeschlagene System folgende Funktionalitäten,
die zur Erhöhung der Seeschifffahrtsicherheit beitragen:
- 1) Automatisierung der manuellen Operationen zur
Bildung und Durchsicht des digitalen Selektivrufs;
- 2) Sicherstellung der Verdopplung aller Funktionen der Einheit 3 für
den digitalen Selektivruf vom Bedienerplatz des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems 5 aus;
- 3) „Anbindung” des anrufenden bzw. des anzurufenden
Schiffes an die aktuelle nautische Situation. Das ist für
eine schnelle Entscheidung bei komplizierten nautischen Situationen
und unter Bedingungen einer gefährlichen Manövrierung besonders
wichtig;
- 4) Vermeidung von manchen Bedienungsfehlern bei der Bildung
des digitalen Selektivrufs unter der Voraussetzung der Verfügbarkeit
der zusätzlichen erforderlichen Software. Dies bedingt
den Rückgang der Anzahl von Verletzungen der Funkverbindungsregeln.
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Es
sei betont, dass die Verbindung der Einheit 3 des digitalen
Selektivrufs mit der Vorrichtung des elektronischen Seekartographie-Navigations- und
Informationssystems 5 über die Schnittstelleneinheit 6 auf
keine Weise die standardmäßigen Funktionen der
Einheit 3 für den digitalen Selektivruf und der
Vorrichtung für das elektronische Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems 5 beschränkt.
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Die
Schnittstelleneinheit 6 kann technisch in Form von einem
Mikroelektronikbaustein ausgeführt werden. Dieser Mikroelektronikbaustein
stellt einen Zweiweg-Datenaustausch zwischen der Einheit 3 für den
digitalen Selektivruf und der Vorrichtung des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems 5 sicher.
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Baulich
kann dieser Chip in der Einheit 3 für den digitalen
Selektivruf angeordnet werden. Die Verbindung mit der Vorrichtung
des elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems 5 kann über
eine standardmäßige serielle Zweiwegschnittstelle
realisiert werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
Erfindung betrifft ein integriertes System eines digitalen Selektivrufs
und einer elektronischen nautischen Seekartographie. Das System
kann in Schiffsgeräten zum Anruf der Verkehrs- und Landfernsprechanlage
im Ultrakurzwellenbereich (UKW-Bereich) anhand eines digitalen Selektivrufs eingesetzt
werden, um nachfolgend einen Funksprechverkehr herzustellen. Das
System enthält ein Sende- und Empfangsgerät, eine
Einheit für den digitalen Selektivruf, eine Vorrichtung
eines automatischen Identifikationssystems (AIS), eine Vorrichtung eines
elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems
(ESKNIS) und eine Einheit einer bidirektionalen Schnittstelle. Das
System ermöglicht es, mittels des Zweiweg-Informationsaustauschs
zwischen der Einheit für den digitalen Selektivruf und
der Vorrichtung des elektronischen Seekartographie-Navigations-
und Informationssystems die empfangenen Anrufe auf einem Bildschirm
des elektronischen Seekartographie-Navigations- und Informationssystems
anzuzeigen, wobei die Anzeige an die aktuelle nautische Situation
angebunden ist. Das System erhöht die Schnelligkeit einer
Entscheidung unter den Bedingungen einer schwierigen Manövrierung.
Somit wird die Sicherheit der Navigation bei gleichzeitiger Abnahme
der fachtechnischen Belastung des Schiffsführers verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 4491966 [0003]
- - UA 78762 [0007]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - (Globales
maritimes Kommunikationssystem für Notfälle und
zur Sicherstellung der Sicherheit der Navigation)/V. Yu. Reznikov,
Yu. M. Ustinov, A. A. Durov u. a. m. Herausgegeben von Yu. M. Ustiov. – St.
Petersburg: Sudostroenie, 2002, SS. 192–195 [0004]
- - Electronic Chart Assisted Navigation System, Greer et all,
Int. Cl. 7 G01S 5/02 [0006]