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DE3011556C2 - Area navigation device for air and / or water vehicles - Google Patents

Area navigation device for air and / or water vehicles

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Publication number
DE3011556C2
DE3011556C2 DE3011556A DE3011556A DE3011556C2 DE 3011556 C2 DE3011556 C2 DE 3011556C2 DE 3011556 A DE3011556 A DE 3011556A DE 3011556 A DE3011556 A DE 3011556A DE 3011556 C2 DE3011556 C2 DE 3011556C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
correlation
data
course
area
navigation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3011556A
Other languages
German (de)
Other versions
DE3011556A1 (en
Inventor
Horst-Dieter Dipl.-Ing. 2805 Stuhr Lerche
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.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority to DE3011556A priority Critical patent/DE3011556C2/en
Priority to FR8103668A priority patent/FR2479450A1/en
Priority to GB8108674A priority patent/GB2072988B/en
Publication of DE3011556A1 publication Critical patent/DE3011556A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3011556C2 publication Critical patent/DE3011556C2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/005Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 with correlation of navigation data from several sources, e.g. map or contour matching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Navigation (AREA)

Description

das statistische Kcrrelationsvcrfahren lung aktuell erfaßt und Ober eine Wandlerstufe und em ^S^^S der optima- Datenverbundsystem dem Korrelator zugeführt wer-the statistical Kcrrelationsvcrverfahren development is currently recorded and via a converter stage and em ^ S ^^ S of the optima data network system are fed to the correlator

3lSto*5Son**iem nach Anspruch 1 sonders bei Luftfahrzeugen für militänsche oder 2 dadurch^kennzeichne* daß die Korrela- 35 sehr wichtig, weil hiervon der Erfolg der jeweiligen M»- Sonsgebiete (16 M) innerhalb eines Kontrollge- sion abhängt Von den bis jetzt bekannt geworfenen C? «Mi rinander überlaopen Navigationsgeräten versprechen die m.t Gelandekorre-3lSto * 5Son ** iem according to claim 1, especially in the case of aircraft for military or 2 in that the correlation is very important because the success of the respective M »- special areas (16 M) within a control region depends on it until now known thrown C? «The mt Terrain Correction promise

SSSiSJ^h 1 oder lation arbeitenden die höchste Genauigke.t, wöbe· dieSSSiSJ ^ h 1 or lation working the highest accuracy, wöbe · die

bhk satzhehebhk satzhehe

SJ^Anspruch 1 oder lation arbeitenden die höchste Genaug,SJ ^ claim 1 or lation working the highest exact,

2 d^h^keSJS. daß die Ko^re.ationsge- vorhandene Stationsunabhängigkeu eine zusatzhehe Ket. innerLlb eines KontroHgebietes einen endli- ,0 Fongrungnac Bc^U= ^^ 2 d ^ h ^ keSJS. that the coordination existing station-independent keu an additional ket. within a control area a finite, 0 Fongrungnac Bc ^ U = ^^

je^iis"erste Korrelationsgebiet (16) innerhalb eines geeigneter Navigauonsvenanren Kann «™ «»£» «' ;je ^ iis "first correlation area (16) within a suitable Navigauonsvenan Can« ™ «» £ »« ';

%% kontrollgebieles (15) sich über die gesamte Breite besserung der E.ngangsda en fu das ^o re^t.onsvercontrol area (15) improves over the entire width of the E.ngangsda en fu das ^ o re ^ t.onsver

i>j erstreckt und daß die nachfolgenden Correlations- 50 * ·.._.- .. position miti> j and that the subsequent correlation 50 * · .._.- .. position with

S miei. KorrelalionSgebiet (16) in ei„=m Kon- r.nzdaun dienende GelMde.nForm.non d,e wahr«S miei. Korrelalio nS area (16) in e i "= m con- r.nzdaun serving GelMde.nForm.non d, e true '

(4) „ ^s^SenSs p (4) "^ s ^ SenSs p

An- *Wh». an diskre.en Punk.en in ,»n.i.ieMer FormAn * Wh ». to discre.en points in, »n.i.ieMer form

22) überprüft wird, die dem sehener Navigationsrechner wird bezuglich der GelanlLbi^f, ^^S ^J^^^^^^^ 22) is checked, which is the navigation computer seen with respect to the GelanlLbi ^ f, ^^ S ^ J ^^^^^^^

ge9: Flächennavigationsgcrä. nach einem der An- in Richtung beliebiger Flugbahnen ist m.t d.esem FIa- ge 9: Area navigation gcrä. after one of the approaches in the direction of any flight paths, mt d.this fi-

:;: sorüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die chennavigationsgerat nicht möglich.:;: Sorüche 1 to 8, characterized in that the chennavigationsgerat is not possible.

Ein weiteres Flächennavigationsgerät mit digitaler Datenverarbeitung zeigt die DE-OS 28 01 045. Dieses Flächennavigationsgerät ist für eine rekursive Erzeugung von aktuellen Signalproben, zum Beispiel mit einem Kaiman-Filter, vorgesehen und auf eine besonders exakte Erfassung und Verarbeitung der Höhendaten ausgerichtet. Eine Rückkopplung des Navigationsrechners auf den Korrelator ist dabei nicht vorgesehen.Another area navigation device with digital data processing is shown in DE-OS 28 01 045. This Area navigation device is for a recursive generation of current signal samples, for example with a Kalman filter, provided and on a particularly precise acquisition and processing of the altitude data aligned. A feedback from the navigation computer to the correlator is not provided.

Aus der US-PS 31 33 439 ist schließlich ein Flächennavigationsgerät bekannt, das mit analogen Daten und massebehafteten Gerätestufen arbeitet Ein solches Navigationsgerät ist für die heute eingesetzten Luft- und Wasserfahrzeuge viel zu träge und daher unbrauchbar.From US-PS 31 33 439 finally a surface navigation device known that works with analog data and mass-afflicted device levels Such a navigation device is much too sluggish for the aircraft and watercraft used today and therefore useless.

Die bisher bekanntgewordenen Navigationsgeräte verlangen für eine vorgeplante Mission einen festgelegten Sollkurs. Obwohl dieser Sollkurs keine gerade Bahn darzustellen braucht, ist dies dennoch unbefriedigend, weil beliebige nicht vorgeschriebene Reiserouten für militärische Einsätze grundsätzlich zweckmäßiger sind.The navigation devices that have become known up to now require a fixed one for a pre-planned mission Target course. Although this target course does not have to represent a straight path, it is still unsatisfactory, because any non-prescribed travel routes are generally more appropriate for military operations.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Navigationsgerät der eingangs genannnten Art für den Einsatz beliebiger, nicht vorgeschriebener Reisei outen auszubilden. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Korrelator mit einem Kurs- und/ oder Lagereferenzgerät über eine Kursaufbereitungsstufe in Verbindung steht, welche aus den zugeführten Daten, initiiert durch die gleichzeitig erfaßten Höhendaten, Positionsdaten zur Positionierung eines verschiebbaren, der Bahn des künftigen Weges im Opei ationsgebiet folgenden Korrelationsfensters ermittelt und daß die im Speicher gespeicherten Höhendaten des Operationsgebietes zur Korrelation mit den erfaßten Höhendaten gemäß den Bahndaten des künftigen Weges aufbereitet und umsortiert werden.The invention is based on the object of providing a navigation device of the type mentioned at the beginning for use to train any, non-prescribed travel outs. According to the invention this object is achieved solved that the correlator with a course and / or position reference device via a course preparation stage is in connection, which from the supplied data, initiated by the simultaneously recorded height data, Position data for positioning a movable one, the path of the future path in the opei ation area The following correlation window is determined and that the altitude data of the operating area stored in the memory processed for correlation with the recorded height data according to the path data of the future path and be rearranged.

Diese Maßnahme ermöglicht es, bei entsprechender Auslegung des Korrelators, insbesondere bei entsprechender Abspeicherung hinreichender Geländedaten, nicht vorgeschriebenen beliebigen Reiserouten zu folgen. Hierbei kann die Kursaufbereitungsstufe des Operationsgebiet in aus einzelnen Korrelationsgebicten bestehende Kontrollgebiete aufteilen, wobei die Längen und/oder Breiten der Korrelationsgebiete variable Korrelationsfenster entsprechend der optimalen Korrclationslänge des Korrelationsergebnisses und der vom jeweiligen Geländetyp bestimmten charakteristischen Größe für das statistische Korrelationsverfahren als fre· wählbare Parameter der Kursaufbereitungsstufe eingegeben werden können. Die Korrelationsgebiete innerhalb eines Kontrollgebietes können sich nahtlos anschließen, überlappen oder einen endlichen Abstand zueinander aufweisen. Außerdem ist es zweckmäßig, das jeweils erste Korrelationsgebiet innerhalb eines Kontrollgebietes sich über die gesamte Breite erstrecken zu lassen und die nachfolgenden Korrelationsgebiete in Abhängigkeit der im ersten Korrelationsgebiet festgestellten Position mit verminderter Breite anschließen zu lassen. Diese Verfahrensweise bietet auch die Möglichkeit, beim Erreichen der Grenzen des Kontrollgebietcs durch ein Korrelationsgebiet im Korrelator einen Befehl zur Korrektur auszulösen. Das Ausmaß der jeweiligen Kurskorrektur kann dann in dem Korrelationsgebiet überprüft werden, das dem den Befehl auslösenden Korrelationsgebiet folgt.With a corresponding design of the correlator, in particular with a corresponding Storage of sufficient terrain data, not to follow any prescribed travel routes. Here, the course preparation level of the operating area can consist of individual correlation areas Divide control areas, the lengths and / or widths of the correlation areas variable correlation windows according to the optimal correlation length the correlation result and the characteristic determined by the respective type of terrain Size for the statistical correlation method entered as a freely selectable parameter of the course editing level can be. The correlation areas within a control area can connect seamlessly, overlap or have a finite distance from one another. It is also useful to have the each first correlation area within a control area extend over the entire width let and the subsequent correlation areas depending on the determined in the first correlation area To connect position with reduced width. This procedure also offers the possibility of a command when the limits of the control area are reached through a correlation area in the correlator to trigger correction. The extent of the respective course correction can then be in the correlation area be checked, which follows the correlation area triggering the command.

Die Kursaufbereitungsstufe kann dabei gleichzeitig mit der Höhenmessung und der dadurch initiierten Auf bereitung der Höhenwerte den mittleren Kurswinkel aus den anstehenden Kursdaten als Eintrittswinkel für das jeweilige Kontrollgebiet errechnen und diese Daten dem Korrelalor zur Transformation des Kontrollgebietes für die nachfolgende Feinkorrelation des in mehrere Korrelationsgebiete aufgeteilten Kontrollgebietes zuführen. Die im Speicher gespeicherten Höhendaten können bei dem erfindungsgemäßen Navigationsgerät auch in Abhängigkeit der Daten der jeweiligen Bahn in geraden Raslerlinien folgenden Bahnen zur Durchführung einer Linienkorrelation umsortiert werden.The course preparation stage can be carried out simultaneously with the altitude measurement and the resulting initiation preparation of the altitude values the mean course angle from the upcoming course data as the entry angle for Calculate the respective control area and add this data to the correlalor for transforming the control area for the subsequent fine correlation of the control area divided into several correlation areas. The altitude data stored in the memory can be used in the navigation device according to the invention also depending on the data of the respective lane in straight razor lines following lanes to carry out a line correlation can be rearranged.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher 'erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines Navigationsgerätes für beliebige Reiserouten,F i g. 1 is a block diagram of a navigation device for any travel route,

F i g. 2 das Funktionsprinzip für ein Feinkorrelationsverfahren, F i g. 2 the functional principle for a fine correlation method,

Fig.3 das Funktionsprinzip zur Umsortierung der Höhendaten für eine Linienkorrelation undFig. 3 the functional principle for re-sorting the Elevation data for a line correlation and

Fig.4 das Funktionsprinzip für die Ermittlung des Eintrittswinkels in ein Kontrollgebiet.
Wie das Blockschaltbild nach F i g. 1 zeigt, besteht das erfindungsgemäße NavigationsgerV aus einer TER-COM-Einheit i (TERCOM = Terrain contour matching), einer Höhenmeßeinrichtung 2, zum Beispiel ein Radar-Höhenmeßgerät und/oder ein barometrisches Höhenmeßgerät sowie einem Kurs- und Lagereferenzgerät 3 DieTERCOM-Einheit 1 besteht aus einem Korrelator 4, einem Mikroprozessor 5, einem Massenspeicher 6 und zwei Arbeitsspeichern 7,8. Alle diese Baustufen stehen innerhalb derTERCOM-Einheit 1 über einen Datenbus 9 miteinander in Verbindung. Anstatt des Korrelators 4 können auch mehrere, entsprechend zugeschnittene Mikroprozessoren eingesetzt werden. Der Datenbus 9 führt weiterhin über eine außerhalb der TERCOM-Einheit! vorgesehenen Wandlerstufe 10 auf ein Datenverbundsystem 11, das sowohl mit einer Aufbereitungsstufe 12, der Höhenmeßeinrichtung 2 als auch mit einer Kursaufbereitungsstufe 13 des Kurs- und Lagereferenzgerätes 3 in Verbindung steht Außerdem kann dieses Datenverbundsystem 11, wit angedeutet, zur Übertragung von Daten zu nicht näher dargestellten Baustufen, zum Beispiel Anzeigegeräten, im jeweilige*! Trägerfahrzeug benutzt werden.
4 shows the functional principle for determining the entry angle into a control area.
As the block diagram according to FIG. 1 shows, the navigation device according to the invention consists of a TER-COM unit i (TERCOM = Terrain Contour Matching), an altitude measuring device 2, for example a radar altimeter and / or a barometric altimeter and a course and position reference device 3 DieTERCOM unit 1 consists of a correlator 4, a microprocessor 5, a mass memory 6 and two main memories 7, 8. All these construction stages are connected to one another within the TERCOM unit 1 via a data bus 9. Instead of the correlator 4, a plurality of appropriately tailored microprocessors can also be used. The data bus 9 continues to run via an outside of the TERCOM unit! provided converter stage 10 to a data network system 11, which is connected to both a processing stage 12, the height measuring device 2 and a course processing stage 13 of the course and position reference device 3 Construction stages, for example display devices, in the respective *! Carrier vehicle can be used.

Das erfindungsgemäße Navigationsgerät kann auf der Basis eines modularen Korrelationskonzeptes, wie in der Patentanmeldung P 28 30 992 beschrieben, aufgebaut und betrieben werden. Dieses Konzept gewährleistet weitgehende Freizügigkeit für beliebige Reiserouten innerhalb eines Operationsgebietes bezüglich unterschiedlicher Kurse, unterschiedlicher Bahnformen, unterschiedlicher Eintrittswinkel und unterschiedlicher Eintrittspunkte. Für die Berücksichtigung der Einflüsse unterschiedlicher Kurse und unterschiedlicher Bahnformen ist es notwendig, daß das Kurs- und Lagereferenzfer£'. eine hinreichende Kur.zzeitgenauigkeit besitzt, was aber die heute zur Verfügung stehenden Geräte gewährleisten.The navigation device according to the invention can be based on a modular correlation concept, such as in the patent application P 28 30 992 described, built and operated. This concept ensures extensive freedom of movement for any travel routes within an operating area with regard to different ones Courses, different types of tracks, different entry angles and different Entry points. For taking into account the influences of different courses and different types of tracks it is necessary that the course and position reference reference £ '. has a sufficient short-term accuracy, but this is what the devices available today guarantee.

Beim Betrieb des Navigationsgerätes wird gleichzeitig mit der Höhenmessung auch die Aufbereitung der Kursinformalion initiiert. Während der Messung de;" Höhenwerte in acr Höhenmeßeinrichtung 2 und der anschließenden Aufbereitung in der Aufbereitungsstufe 12 erfolgt die Berechnung der Bahndaten aus d?.m Kurssignal und/oder dem Positionssignal des Kurs- und Lagerefcrenzgeräles. Vor Durchführung der eigentlichen Korrelationserrechnung werden die gespeicherten Höhensollwerte in den SpeicSiern 6, 7, 8 entsprechend den Daten der Bahn aufbereitet und umsortiert. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Einflüsse beliebiger Bahnformen ;uif das Korrelationsergebnis und damit dieWhen operating the navigation device, the preparation of the Course information initiated. During the measurement de; " Height values in acr height measuring device 2 and the subsequent processing in the processing stage 12, the orbit data is calculated from the course signal and / or the position signal of the course and position reference frame. Before the actual correlation calculation is carried out, the height setpoints stored are in the SpeicSiern 6, 7, 8 processed and re-sorted according to the data of the railway. To this This ensures that the influences of any orbit shapes; uif the correlation result and thus the

Genauigkeit der Navigationsaussagen berücksichtigt werden. Die in der Kursaufbereitungsstufc 13 aufbereiteten Signale der Bahn werden über die Schnittstelle — Datenverbundsystem 11 - in die TERCOM-Einheil 1 übertragen.Accuracy of the navigation statements taken into account will. The train signals processed in the course preparation stage 13 are transmitted via the interface - Data network system 11 - in the TERCOM unit 1 transfer.

Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Flächennavigationsgerätes sind drei verschiedene Funktionsprinzipien, je nach Reiseweg, möglich. Gemeinsam ist diesen Prinzipien die Methode der Berechnung der Verbesserung der Positions-Eingangsdaten für das Korrelationsverfahren (»Updating«) und darüber hinaus die Ermittlung der Kurs- und Geschwindigkeitsinformationen. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, wird ein Kontrollgebiet 15 definiert, das aus einzelnen Korrelationsgebieten 16,17 ... 22 besteht. Die einzelnen Korrelationsgebiete 16,17 ... 22 können sich entweder überlappen, wie dargestellt, einen endlichen Abstand zueinander haben oder sich nahtlos anschließen. Die Länge der Korrelationsgebictc wirrf entsprechend der optimalen Korrelationslängc gewählt, die eine für den jeweiligen Geländctyp und das statistische Korrelationsverfahren charakteristische Größe darstellt. Während die Breite des ersten Korrelationsgebietes 16 im Kontrollgebiet 15 der Breite des Kontrollgebietes entspricht, schließen sich die nachfolgenden Korrelationsgebiete 17,18... 22 mit reduzierter Breite an. Durch dieses Verfahrensprinzip, das praktisch eine Feinkorrelation darstellt, wird die Sicherheit der Navigationsaussage wesentlich erhöhl, weil hierdurch eine Elemination von Ausreißern erfolgt. Vor Berechnung der endgültigen verbesserten Eingangsdaten für das Korrelationsverfahren (»Updates«) werden entsprechend der Anzahl der Korrelationsgebiete mehrere Positionsinformationen ermittelt. Mit einer einfachen Entscheidungslogik (Güte des Korrelationskriteriums oder Glättung) wird die erste aktuelle Position im Korrelator 4 ermittelt. Bei hinreichender geländesignifikanter Länge des Kontrollgebietes können durch wiederholtes Berechnen die Reiseroute innerhalb des Kontrollgebietes und zusätzliche Kursfehler ermittelt werden. When operating the area navigation device according to the invention, three different functional principles are depending on the route, possible. What these principles have in common is the method of calculating the improvement the position input data for the correlation method (»Updating«) and also the determination of course and speed information. As shown in FIG. 2, a control area 15 is defined, which is made up of individual correlation areas 16, 17 ... 22 exists. The individual correlation areas 16, 17 ... 22 can either overlap, as shown, have a finite distance to each other or connect seamlessly. The length of the correlation region c are chosen according to the optimal correlation length, the one characteristic of the respective type of terrain and the statistical correlation method Represents size. While the width of the first correlation area 16 in the control area 15 is the width of the Corresponds to the control area, the following correlation areas 17, 18 ... 22 close with reduced Width. This procedural principle, which practically represents a fine correlation, increases the security of the Navigation statement significantly increased because this eliminates outliers. Before calculation the final improved input data for the correlation procedure ("updates") will be correspondingly the number of correlation areas determined several position information. With a simple Decision logic (quality of the correlation criterion or smoothing) becomes the first current position in the correlator 4 determined. If the length of the control area is sufficiently significant, repeated Calculate the travel route within the control area and determine additional course errors.

Das in F i g. 2 dargestellte Prinzip der Fcinkorrclalion mit der damit verbundenen Flugbahnermittlung erleichtert auch den Suchvorgang. Ausgehend vom Korrelationsgebiet 16, in welchem wegen maximaler Eintrittsfehler sich die Suchstrategie auf die gesamte Breite des Kontrollgebietes erstrecken muß, kann in den nachfolgenden Korrelationsgebieten 17... 22 der Korrelationsvorgang auf einen um die letzte Position vorhergesagten Bereich eingeschränkt werden. Über die gesamte Länge des Kontrollgebietes wird scheinbar ein Korrelationsfenster konstanter oder reduzierter Breite gemäß der Reiseroute bewegt, wobei das Kriterium der Verlauf der Korrelationsfunktion ist. Der Vorschub erfolgt mit einem dem ganzzähligen Vielfachen des Rasterabstandes äquivalenten Takt Die Synchronisation zwischen Soll- und Istwerten wird dabei über die Geschwindigkeitsinformation des Kurs- und Lagereferenzgerätes 3 sichergestellt, so daß auf diese Weise aus der kontinuierlich aufgenommenen Höhenmeßfolge der für die Korrelation über dem jeweiligen Korrelationsfenster (-gebiet) gültige Istwertstreifen ausgewählt werden kann. Die einzelnen Korrelationserrechnungen werden dabei nicht entlang den gespeicherten Rasterlinien, sondern entlang der aktuellen Bahn durchgeführtThe in Fig. The principle of Fcinkorrclalion illustrated in FIG. 2 with the associated flight path determination is facilitated also the search process. Starting from the correlation area 16, in which because of maximum entry errors The search strategy must extend to the entire width of the control area can be used in the following Correlation areas 17 ... 22 the correlation process on a predicted around the last position Area can be restricted. There appears to be a correlation window over the entire length of the control area constant or reduced width moved according to the travel route, the criterion being the course is the correlation function. The feed takes place with an integral multiple of the grid spacing equivalent cycle The synchronization between setpoint and actual values is done via the speed information the course and position reference device 3 ensured, so that in this way from the continuously recorded height measurement sequence for the correlation over the respective correlation window (area) valid actual value strips can be selected. The individual correlation calculations are not carried out along the saved grid lines, but along the current path

Wie das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 zeigt, ist es auch möglich, die Korrelation bei gekrümmten Bahnen entlang gerader Linien durchzuführen. Hier wird das Prinzip der Linienkorrelation entlang gespeicherter Rasterlinien nach der Umsortierung angewandt. Der wesentliche Unterschied gegenüber den anderen Funktionsprinzipien besteht darin, daß vor Durchführung der Korrelationsrechnung entsprechend der aufbereiteten Bahn die Sollwerte der gespeicherten Geländehöhenmatrix umsortiert werden. Wie F i g. 3 zeigt, ist dabei ein Kontrollgebiet 30 mit einem Raster überzogen, wodurch in diesem Kontrollgebiet 64 Rasterzellen 31 entstehen. Die Korrelation zwischen den umsortierten SoII-werten und den gemessenen Istwerten wird entlang den daneben abgebildeten neuen Rasterlinien 33, 34 durchgeführt, das heißt, es erfolgt eine scheinbare Korrelation mit der Bahn 32. Bei diesem Funktionsprinzip werden die gekrümmten Bahnen 32 in die geraden Bahnen 33, 34 transformiert und anschließend eine Linienkorrelation durchgeführt, wobei die Berechnung der aktuellen Position nach dem bisher beschriebenen Verfahren erfolgt.
Auch bei diesem Funktionsprinzip können in den Baustufen der TERCOM-Einheit 1 in Abhängigkeit der Programmierung folgende Schritte unterschieden werden.:
As the embodiment of FIG. 3 shows, it is also possible to perform the correlation on curved paths along straight lines. Here, the principle of line correlation along stored grid lines is applied after re-sorting. The main difference compared to the other functional principles is that before the correlation calculation is carried out, the setpoint values of the stored terrain height matrix are rearranged according to the prepared path. Like F i g. 3 shows, a control area 30 is covered with a grid, as a result of which 64 grid cells 31 are created in this control area. The correlation between the re-sorted target values and the measured actual values is carried out along the new grid lines 33, 34 shown next to them, that is, there is an apparent correlation with the path 32 , 34 is transformed and then a line correlation is carried out, with the calculation of the current position taking place according to the previously described method.
With this functional principle, the following steps can be distinguished in the construction stages of the TERCOM unit 1, depending on the programming:

1. Auslösung der Höhenmessung und Kursaufbereitung, 1. Initiation of altitude measurement and course preparation,

2. Ermittlung des Ist-Geländehöhenprofils,2. Determination of the actual terrain height profile,

3. Berechnung der Daten der Bahn;3. Calculation of the data of the path;

Nach Durchführung einer Korrelation
4. Übernahme, Dekomprimierung (d. h. Rückbildung der Absoluthöhenwerte und Speicherung der gemessenen Höhenprofile entlang der Reiseroute,
After performing a correlation
4. Adoption, decompression (i.e. regression of the absolute altitude values and storage of the measured altitude profiles along the travel route,

5. Übertragung der Bahndaten,5. Transmission of the path data,

6. Aufbereitung der Sollwerte,
6.1 Indexberechnung,
6. Preparation of the setpoints,
6.1 index calculation,

6.2 Umspeicherung von Arbeitsspeichern 7 in Arbeitsspeicher 8,
63 gewichteic Interpolation,
6.2 Relocation of work memories 7 to work memories 8,
63 weighted interpolation,

7. mehrfache Korrelation entlang der neuen Rasterlinicn. 7. Multiple correlation along the new grid lines.

8. Bestimmung der aktuellen Position durch eine Emicheidungslogik, 8. Determination of the current position by means of an emigration logic,

9. Rücktransformation in das geodätische System und 10. Übergabe der aktuellen Positionswerte.9. Back transformation into the geodetic system and 10. Transfer of the current position values.

Neben der durch die Höhenmessung initiierten Kursaufbereitung ist es auch möglich, den Kurswinkel zu erfassen.In addition to the course preparation initiated by the altitude measurement, it is also possible to adjust the course angle capture.

F i g. 4 zeigt das Funktionsprinzip für die Ermittlung des mittleren Kurswinkels ec und die Transformation des Korrelationsgebietes 25 innerhalb des Kontrollgebietes 24 in einer für die gesamte Ausführung der Korrelation zeitunkritischen Phase. Das für die Korrelationszeit geforderte Zeitkriterium bleibt infolge rekursiver Arbeitsweise unangetastet Die Grobkorrelation um den mittleren Kurswinkel cc entlang der transformierten, parallel zur Bahn 26 liegenden Rasterlinie 27 ergibt eine recht genaue erste Näherung für die zu bestimmende Position. Mit der anschließenden Feinkorrelation, welche mit der aufbereiteten Bahn 26 erfolgt, wird eine genaue Ermittlung der Position in einem eng begrenzten Sektor um die in erster Näherung ermittelte Position vorgenommen. Hierdurch wird der Signalverarbeitungsaufwand und die Zeit zur Durchführung einer Korrelation erheblich reduziertF i g. 4 shows the functional principle for determining the mean course angle ec and the transformation of the correlation area 25 within the control area 24 in a phase that is not time-critical for the entire execution of the correlation. The time criterion required for the correlation time remains unaffected due to the recursive operation. The coarse correlation around the mean course angle cc along the transformed grid line 27 lying parallel to the path 26 gives a very precise first approximation for the position to be determined. With the subsequent fine correlation, which takes place with the processed web 26, an exact determination of the position is carried out in a narrowly delimited sector around the position determined in the first approximation. This considerably reduces the signal processing effort and the time to carry out a correlation

Bei einem PositionsbesiimmungSvOrgang werden in den Bauslufen der TERCOM-Einheit 1, bestimmt durch eine entsprechende Programmierung, folgende SchritteDuring a position determination process, in the construction phases of the TERCOM unit 1, determined by appropriate programming, the following steps

30 11 55b30 11 55b

durchgeführt:carried out:

1. Auslösung der Höhenmessung und Kursaufbereitung, 1. Initiation of altitude measurement and course preparation,

2. Ermittlung des Geländehöhenprofils, ■>2. Determination of the terrain height profile, ■>

3. Ermittlung eines mittleren Kurswinkels (Ausglekhsgerade), 3. Determination of a mean course angle (Ausglekhsstraight),

4. Transformation des Korrelationsgebietes um den mittleren Kurswinkel,4. Transformation of the correlation area around the mean course angle,

H)H)

Dekompression auf Absolut-Höhenwerie, Bestimmung der zu transformierenden Koordinaicnx.y. Decompression to absolute height, determination of the coordinates to be transformed icnx.y.

Indexberechnung,Index calculation,

Interpolation, r,Interpolation, r,

Berechnung der auf den Mittelwert bezogenen Werte,Calculation of the values related to the mean value,

Umspcichcrung eines Kontrollgebietcs.Surrounding a control area.

Nach Abschluß eines Korrclationsvorganges werden in der TERCOM-Einheit 1, ebenfalls in Abhängigkeit einer vorgenommenen Programmierung, die nachfolgenden Schritte durchgeführt:After completing a correlation process in the TERCOM unit 1, also depending on the programming carried out, the following Steps carried out:

Übernahme. Dekomprimierung und SpeicherungTakeover. Decompression and storage

(d. h. Rückbildung der Absoluthöhenwerte) der gemessenen Höhenprofile entlang der Reiseroute, Übernahme des mittleren Kurswinkels, Grobkorrelation des gespeicherten und gemesse-•^en Höhenprofils im gedrahteten Gitternetz des μ Operationsgebietes,(ie regression of absolute height values) of the measured height profiles along the travel route, acquisition of the middle course angle, rough correlation of the stored and gemesse- • ^ s height profile in gedrahteten grid of μ operation area,

Feinkorrelation mit der Bahn im eingeschränkten Suchbereich.Fine correlation with the path in the restricted search area.

Bestimmung der Position,Determining the position,

Rücktransformation ins geodätische System, r>Back transformation into the geodetic system, r>

Übergabe der aktuellen Positionswerte.Transfer of the current position values.

Das erfindungsgemäße Flächcnnavigationsgcräl ist aufgrund der Erfassung und entsprechenden Aufberoilung der Kurs- und Gcschwindigkeilsinformalioncn in w der Lage, beliebigen, nicht vorgegebenen Reiserouten zu folgen und daher besonders für militärische Missionen geeignet. Voraussetzung hierfür ist, daß die Höhendaten des Operationsgebietes in den Speichern 6, 7 und zur Verfügung stehen, was aber aufgrund der heutigen Speichertechnik ohne großen Aufwand möglich ist.The Flächcnnavigationsgcräl invention is based on the detection and corresponding to the price and Aufberoilung Gcschwindigkeilsinformalioncn in w, to follow the position desired, not predetermined routes and therefore particularly suitable for military missions. The prerequisite for this is that the elevation data of the operating area are available in the memories 6, 7 and, but this is possible without great effort due to today's memory technology.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

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Claims (1)

Kursaufbereitungsstufe (13) gleichzeitig mit der Hö-Course preparation level (13) at the same time as the pat.ntansDrüche. henmessung und der dadurch initiierten Aufberei-p at . ntansDrüche . height measurement and the processing initiated Patentanspruche. ^ ^ H|hendaten den mittleren Kurswinkel («)Claims. ^ ^ H | h data the mean course angle («) mmMmmmmmMmmm hendaten verarbe,tet werden d ad u c h ge - ™/m™f4,en Rasterlinien folgende Bahn (33,The data are also processed - ™ / m ™ f4, en grid lines following path (33, inB^Ci^1iÄiSSSe?«S5. W- Du/chführung einer Linienkorrelation um-i nB ^ C i ^ 1iÄiSSSe? «S5. W- implementation of a line correlation ne Kursaufbereitungsstufe (13) in Verbindung steht, 15 sortiert sind, welche aus den zugeführten Kurs- und Lagewerten unter Berücksichtigung der gleichzeitig erfaßten Höhendaten, Positionsdaten zur Positionierung ei-ne course preparation level (13) is connected, 15 are sorted, which from the supplied course and position values taking into account the simultaneously recorded Height data, position data for positioning a ^SiS^SiSi „ Die Erfindung bezieht sich auf ein ^ ^ SiS ^ SiSi "The invention relates to a ^ SiSTiSKSSeWete (16 22) ermittelt tionsgerät für Luft- und/oder Wasserfahrzeuge mit «-SiSTiSKSSeWete (16 22) determines data acquisition device for aircraft and / or watercraft with «- 53 dSmfpSer (6 λ 8) gespeicherten, vor- nem Speicher, dessen Daten vorbekannte Höhenwerte53 dSmfpSer (6 λ 8) stored in the front memory, the data of which is previously known altitude values blatten AÄaten 'gemäß den' Daten der zu eines Operationsgebietes «ß«^^ ,J^sheets AÄaten 'according to the' data of an operation area "ß" ^^, J ^
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3427020A1 (en) * 1984-07-21 1986-01-23 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn NAVIGATION AND FLIGHT GUIDANCE

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2258545B (en) * 1983-07-15 1993-07-21 Marconi Avionics Improvements in or relating to correlation processors
GB2293067B (en) * 1984-06-29 1996-07-10 Marconi Avionics Processor arrangement
GB8416611D0 (en) * 1984-06-29 1992-11-04 British Aerospace Guidance system and method
FR2704644B1 (en) * 1993-04-27 1995-07-13 Sagem NAVIGATION PROCESS FOR AIRCRAFT, USING AN ELECTRONIC FIELD CARD.
DE4327890C1 (en) * 1993-08-19 1995-03-09 Deutsche Aerospace Airbus Marine navigation device
AT406798B (en) 1999-03-03 2000-09-25 Koller Zoltan HEAT EXCHANGER FOR RECOVERY OF WASTE HEAT CONTAINED IN WASTEWATER

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3328795A (en) * 1959-11-18 1967-06-27 Ling Temco Vought Inc Fixtaking means and method
US3133439A (en) * 1960-02-26 1964-05-19 Litton Systems Inc Precisional navigational orientation
DE1623498B1 (en) * 1967-05-24 1971-12-16 Ltc Electrosystems Inc Method and device for correcting a position determination system of a moving body
US4144571A (en) * 1977-03-15 1979-03-13 E-Systems, Inc. Vehicle guidance system
DE2834562C2 (en) * 1978-08-07 1986-01-30 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Area navigation system for aircraft and / or water vehicles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3427020A1 (en) * 1984-07-21 1986-01-23 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn NAVIGATION AND FLIGHT GUIDANCE

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