DE69715189T2 - Verfahren zur seitlichen vermeidung einer beweglichen zone eines fahrzeugs - Google Patents
Verfahren zur seitlichen vermeidung einer beweglichen zone eines fahrzeugsInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung einer seitlichen Umleitungsstrecke für ein Fahrzeug um eine bewegliche Zone, die möglichst nicht durchquert werden soll.
- Sie ist insbesondere, aber nicht ausschließlich auf die Steuerung eines Flugzeugs anwendbar, um den Piloten darin zu unterstützen, schnell während des Flugs eine Umleitungsstrecke zu bestimmen, beispielsweise um eine gefährliche Wetterzone wie eine Gewitterfront zu vermeiden.
- Das Wetterphänomen, das ein Flugzeug unbedingt vermeiden sollte, ist ein Kumulusaufbau, in dem schwierige Turbulenz- und Vereisungsbedingungen herrschen und die Gefahr von Blitzeinschlägen erheblich ist.
- Um dieses Phänomen zu vermeiden, besitzen die meisten Flugzeuge mit Blindfluginstrumenten ein Wetterradar, das Wetterinformationen liefert. Diese Informationen liefern insbesondere die Abmessungen der einem bestimmten Gefährdungsgrad zugeordneten Wetterzonen. Wenn diese Zonen jedoch entdeckt sind, liegt es am Pilot, von Hand das Wetterproblem zu lösen, indem er entweder im Sichtflug die Zone umfliegt oder sie durchquert.
- Die Druckschrift Proc. of the Digital Avionics Systems Conference, Los Angeles, 14. bis 17, Okt. 1991, no. Conf. 10 vom 14. Oktober 1991, IEEE, Seiten 420 bis 425, XP000309279, P. STILES et al. "ROUTE PLANNING" beschreibt ein Verfahren zur Vorab-Bestimmung einer Route vom Punkt A zu einem Punkt B, die unter Berücksichtigung der Dringlichkeit und Wirtschaftlichkeit gefährliche Zonen vermeidet. Ein anderes Verfahren ist aus der Druckschrift WO 95 19547 A bekannt. In dieser Druckschrift wird eine Umleitungsroute ausgehend von einer ursprünglich vorgesehenen Route bestimmt, wenn eine drohende Gefahr auf der vorgesehenen Route erkannt wurde.
- Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, den Piloten eines Fahrzeugs zu entlasten, wenn ein unerwartetes Phänomen in einer Zone, in der dieses Phänomen auftritt, durch eine seitliche Umleitungsstrecke vermieden werden soll. Hier schlägt die Erfindung ein Verfahren zum seitlichen Vermeiden mindestens einer beweglichen Zone durch ein Fahrzeug ausgehend von einer ursprünglich vorgesehenen Route und von Informationen vor, die periodisch geliefert werden und die die Umrisse der zu vermeidenden Zone und die aktuelle Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs enthalten.
- Erfindungsgemäß ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß es nacheinander die folgendem Schritte enthält:
- - die periodische Definition der Hüllkurve der zu vermeidenden Zone mithilfe der Informationen bezüglich der Umrisse,
- - die Bestimmung eines die Hüllkurve der zu vermeidenden Zone umschreibenden Kreises und des Geschwindigkeitsvektors dieses Kreises durch Aufzeichnung der aufeinanderfolgenden Positionen dieses Kreises,
- - die Bestimmung des Abschnitts der vorgesehenen Route, der durch den Kreis verläuft, und die Positionierung dieses Kreises in dem Zeitpunkt, in dem das Fahrzeug sich auf diesem Abschnitt der Route befinden würde,
- - die Berechnung von Umleitungsstrecken, um die durch den Kreis begrenzte Zone rechts beziehungsweise links herum, die die Punkte des Verlassens der beziehungsweise die Punkte der Rückkehr zur ursprünglich vorgesehenen Route miteinander verbinden, wenn der umschriebene Kreis nach seiner Positionierung vom Fahrzeug auf der vorgesehenen Route durchquert würde,
- - und die Auswahl einer dieser Umleitungsstrecken abhängig von der Länge dieser neuen Routen einschließlich der jeweils berechneten Umleitungsstrecke und vom Geschwindigkeitsvektor des Zentrums des die zu vermeidende Zone umschreibenden Kreises.
- Aufgrund dieser Maßnahmen kann das Vermeiden einer beweglichen Zone vollkommen automatisiert werden.
- Gemäß einer Besonderheit der Erfindung entsprechen die Punkte des Verlassens der und die Punkte der Rückkehr zur ursprünglich vorgesehenen Route den Schnittpunkten von Tangenten an dem die zu vermeidende Zone umschreibenden Kreis mit der ursprünglich vorgesehenen Route, wobei die Route in diesen Punkten einen vorbestimmten Winkel mit der ursprünglich vorgesehenen Route einschließt und die Umleitungsstrecken links herum und rechts herum durch diese Tangenten definiert sind.
- Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren auch im Fall von mehreren beweglichen Zonen anwendbar. In diesem Fall besteht das Verfahren außerdem darin,
- - der Hüllkurve jeder zu vermeidenden Zone einen Kreis zu umschreiben und den Geschwindigkeitsvektor der so bestimmten umschreibenden Kreise durch Registrierung aufeinanderfolgender Stellungen dieser Kreise zu ermitteln,
- - jede Zone bezüglich der vorgesehenen Route des Fahrzeugs in dem Zeitpunkt zu positionieren, in dem sich das Fahrzeug auf den Abschnitten der Route innerhalb dieser Zonen befinden würde,
- - die erste Zone zu bestimmen, die sich auf der vorgesehenen Route befindet, und eine erste Auswahl der zu vermeidenden Zonen durchzuführen, die sich in einem Sektor befinden, der durch die Tangenten an dem die erste zu vermeidende Zone umschreibenden Kreis begrenzt ist, welche durch die aktuelle Position des Fahrzeugs verlaufen,
- - eine zweite Auswahl von Zonen unter den vorher ausgewählten Zonen durchzuführen, die sich in einem geringeren Abstand als eine vorgegebene Schwelle von der ersten Zone oder von einer bereits bei der zweiten Auswahl ausgewählten Zone befinden,
- - die Punkte des Verlassens der ursprünglich vorgesehenen Route unter Berücksichtigung der ersten Zone und die Punkte der Rückkehr zur vorgesehenen Route unter Berücksichtigung der Zone zu bestimmen, die als letzte ausgewählt worden ist,
- - und Umleitungsstrecken rechts herum beziehungsweise links herum aufgrund von Segmenten, die die jede vorher ausgewählte Zone umschreibenden Kreise tangieren, sowie aufgrund von tangierenden Segmenten zu berechnen, die durch die Punkte des Verlassens der beziehungsweise die Punkte der Rückkehr zur vorgesehenen Route verlaufen.
- Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nun als die Erfindung nicht einschränkendes Beispiel anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
- Fig. 1 zeigt schematisch die elektronische Ausrüstung an Bord eines Flugzeugs mit einem Rechner, der das erfindungsgemäße Verfahren durchführen soll.
- Fig. 2 zeigt schematisch den Algorithmus zur Verarbeitung der Signale, die die zu vermeidende Zone erfassen.
- Die Fig. 3 und 4 zeigen schematisch die Flugroute eines Flugzeugs durch eine zu vermeidende Zone hindurch und die möglichen Umleitungsstrecken.
- Fig. 5 zeigt den Fall, daß zwei aufeinanderfolgende zu vermeidende Zonen sich im Verlauf einer Flugroute befinden.
- Wie Fig. 1 zeigt, wurde das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere entwickelt, um auf einem Rechner an Bord eines Flugzeugs implementiert zu werden, der über einen Datenübertragungsbus 5, auch Bordbus genannt, mit den Navigationsgeräten, zu denen auch ein Autopilot 15 und Navigationsinstrumente 16 gehören, mit einem Wetterradar 9 sowie einer Schnittstellenvorrichtung Mensch-Maschine 6 gekoppelt ist, die ein Steuerelement sowie Anzeigeelemente wie einen Bildschirm 7 und einen Lautsprecher 8 enthält, die sich in der Pilotenkanzel befinden. In bekannter Weise enthält der Autopilot 14 einen Speicher, der die für das Flugzeug vorgesehene Flugroute gespeichert enthält, bestehend aus einer Folge von geradlinigen Segmenten zwischen einem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt.
- Außerdem ist das Wetterradar 9 so ausgebildet, daß es die Dichte der die vom Radar ausgesendeten elektromagnetischen Wellen reflektierenden Objekte bestimmt, z. B. die Dichte von Wasser- oder Eispartikeln oder der Niederschläge. Ein solches Radar liefert periodisch Informationen, mit denen man die Umrisse der einem bestimmten Gefährdungsgrad zugeordneten Zonen ermitteln kann.
- Der in Fig. 2 dargestellte Algorithmus wird mithilfe des an Bord des Flugzeugs befindlichen Rechners 4 abgearbeitet. Er besteht eingangs darin, permanent die periodisch vom Wetterradar 9 (Schritt 18) gelieferten Daten zu erfassen und den Grad der den empfangenen Daten zugeordneten Gefahr zu testen (Schritt 19). Diese Analyse erfolgt hauptsächlich in der horizontalen Ebene des Flugzeugs (Neigungswinkel null), aber auch unter geringfügig positiven und negativen Winkeln (Neigungswinkel von -5º bis +15º), sodaß die Ausdehnung und der Gefährdungsgrad des Phänomens genauer bekannt wird.
- Wenn eine zu vermeidende Zone durch das Wetterradar 9 erfaßt wird, d. h. ein Zone, der ein Gefährdungsgrad oberhalb einer gewissen Schwelle zugeordnet ist und die beispielsweise einer Gewitterzone bestehend aus einem Kumulusaufbau entspricht, bestimmt der Rechner 4 ausgehend von diesen Daten jedes Mal, wenn sie vom Radar geliefert werden, einen Kreis 11, in dem die Gewitterzone 10 eingeschrieben ist (siehe Fig. 3). Dieser Kreis wird beispielsweise durch die Lage seines Zentrums 0 und seinen Radius bestimmt. In erster Näherung können diese Werte unter Berücksichtigung der Punkte des Umrisses der Zone mit einem nennenswerten Gefährdungsgrad bestimmt werden, die sich am weitesten voneinander entfernt befinden. Für eine genauere Bestimmung dieser Werte im Hinblick auf die Optimierung der Umleitungsstrecke wird der Umriß der Zone zuerst durch eine Folge von Geradensegmenten gebildet, der dann so bearbeitet wird, daß Punkte in konkaven Umrißbereichen eliminiert werden, sodaß sich im Modell eine Zone mit konvexer polygonaler Struktur ergibt. Dann bestimmt man das Zentrum der Zone durch eine Berechnung des Schwerpunkts, wobei der Radius des umschreibenden Kreises dem Abstand zwischen dem Zentrum der so berechneten Zone und dem Punkt des Umrisses der Zone entspricht, der vom Zentrum der Zone am weitesten entfernt ist.
- Die periodische Bestimmung dieses Kreises erlaubt es, den Geschwindigkeitsvektor 3 zu berechnen, der für die Bewegung der Zone 10 repräsentativ ist. Natürlich können diese Ergebnisse durch Wetterinformationen konsolidiert werden, die von anderen Bordinstrumenten oder von Einrichtungen am Boden geliefert werden, welche diese Informationen über Funk übertragen, wobei diese Informationen dann von einem Sender/Empfänger 15 empfangen werden, der an den Bordbus 5 angeschlossen ist.
- Sobald diese Berechnungen im Schritt 21 durchgeführt wurden, untersucht der Rechner 4 im Schritt 22 unter Berücksichtigung des als konstant angenommenen Werts des Geschwindigkeitsvektors, der aktuellen Position der zu umfliegenden Zone 10 und der vorgesehenen Route 2 sowie der aktuellen Position und Geschwindigkeit des Flugzeugs 1, ob das Flugzeug in die durch den Kreis 11 umgrenzte Zone 10 eindringen wird.
- Dringt das Flugzeug nicht in die Zone 10 ein, dann erfolgt eine Rückkehr zum Anfang 20 des Algorithmus, um die Analyse der vom Radargerät gelieferten Informationen fortzusetzen. Im gegenteiligen Fall sendet der Rechner 4 an das. Anzeigeorgan 7 eine Nachricht, die dem Pilot meldet, daß die vorgesehene Route des Flugzeugs 1 eine gefährliche Zone enthält, die besser vermieden werden sollte (Schritt 23). Dann startet der Rechner die Berechnung einer Umleitungsstrecke (Schritt 24), die zuerst darin besteht, wie Fig. 3 zeigt, den Kreis 11 bezüglich der vorgesehenen Flugroute 2 des Flugzeugs in dem Augenblick zu positionieren, in dem dieses den Kreis 11 durchfliegen würde, beispielsweise im Schnittpunkt mit der Bewegungsbahn des Punkts O.
- In dieser Konfiguration bestimmt der Rechner 4 einen Sicherheitskreis 12, der zum Kreis 11 konzentrisch ist und einen Sicherheitsrand von beispielsweise fünf Seemeilen hinzufügt, abhängig von der Größe und/oder dem Gefährdungsgrad der Zone 10. Dieser Kreis 12 bildet eine Grenze, die vom Flugzeug 1 nicht überflogen werden soll. Dann bestimmt der Rechner die Punkte A1, B1, an denen die ursprüngliche Route verlassen wird, und A3, B3, an denen die ursprüngliche Route wieder erreicht wird, indem die Segmente A1-A2, A2-A3, B1-B2, B2-B3 berechnet werden, die den Sicherheitskreis tangieren und mit der ursprünglichen Flugroute einen Winkel von 30º oder 45º einschließen (abhängig von dem in der vorliegenden Zone gültigen Flugverkehrsregelungen), wobei diese Segmentfolge die Zone 10 auf der einen oder der anderen Seite des Kreises 12 umgeht.
- Die Segmente A1-A2, A2-A3 und B1-B2, B2-B3 bestimmen je eine Umgehungsstrecke rechts herum A1-A2-A3 beziehungsweise links um die Zone 10 herum B1-B2-B3. Diese Umleitungsstrecken verbinden die Punkte A1, B1 des Verlassens der ursprünglich vorgesehenen Flugroute 2 mit den Punkten A3, B3 bei der Rückkehr zu dieser Route.
- Die Umleitungsstrecken ergeben sich durch Hinzufügung der Segmente B1-A1 und B3-A3 der vorgesehenen Flugroute derart, daß die beiden Umleitungsstrecken B1-A1-A2-A3 und B1-B2-B3-A3 gleiche Endpunkte B1 und A3 besitzen.
- Dann muß eine der beiden Umleitungsstrecken B1-A1-A2- A3 und B1-B2-B3-A3 ausgewählt werden. Hierzu bestimmt der Rechner 4 die Länge jeder der beiden neuen Routen entlang je einer beiden Umleitungsstrecken, um die kürzere auszuwählen. Sind die beiden Strecken gleich lang, dann wählt er diejenige die sich auf der Luvseite befindet.
- Wie Fig. 4 zeigt, ist die ausgewählte Strecke also diejenige, die durch die Punkte A1, A2 und A3 verläuft. Diese neue Route kann den ursprünglichen Flugplan verändern, der auf dem Bildschirm 7 angezeigt werden kann, wobei eine Bestätigung durch den Pilot gefordert wird. So werden die Punkte A1, A2 und A3 in den neuen Flugplan als Richtungswechselpunkte eingefügt, während der Bereich der ursprünglichen Route zwischen den Punkten A1 und A3 gelöscht wird.
- Im Schritt 25 wartet der Rechner auf die Bestätigung des neuen Flugplans mit der so berechneten Umleitungsstrecke A1-A2-A3, bis der Punkt A1 des Verlassens der ursprünglich vorgesehenen Route überschritten wird (Schritt 26). Während dieser Wartephase berechnet der Rechner den Wert des Abstands zu diesem Punkt A1 unter Berücksichtigung der aktuellen Position des Flugzeugs 1 und zeigt diesen Wert an, der periodisch aktualisiert wird (Schritt 27).
- Wenn der Pilot während dieser Wartephase den neuen Flugplan bestätigt hat, wird dieser dem Autopilot 14 als Ersatz des ursprünglich vorgesehenen Flugplans übermittelt und aktiviert (Schritt 28).
- Vorzugsweise ist der Übergang vom Segment A1-A2 zum Segment A2-A3 ein einfacher Übergang, d. h. gemäß einem Kreisbogen, der von der Geschwindigkeit des Flugzeugs abhängt, wodurch die bewegliche Zone 10 durch ziemlich genaues Verfolgen ihrer Umrisse umflogen wird.
- Hat der Pilot den neuen Flugplan beim Überfliegen des Punkts A1 noch nicht bestätigt, dann sendet der Rechner 4 im Schritt 29 eine Nachricht an den Pilot, die ihm meldet, daß dieser Punkt nun überschritten sei. Dann berechnet der Rechner im Schritt 30 den Abstand zwischen der aktuellen Position des Flugzeugs 1 und dem Punkt Z des Eindringens in die durch den Kreis 12 begrenzte Zone. Solange das Flugzeug 1 den Punkt Z noch nicht erreicht hat, wird dieser Abstand mit periodischer Aktualisierung angezeigt (Schritt 31). Wurde dieser Punkt Z überflogen, dann sendet der Rechner 4 eine Warnmeldung, die dem Pilot mitteilt, daß er sich nun in einer gefährlichen Zone befindet (Schritt 32). Der Rechner 4 wartet dann auf den Zeitpunkt des Verlassens der gefährlichen Zone unter Berücksichtigung der Lage des Punktes Z' am Ausgang aus dieser Zone und der aktuellen Position des Flugzeugs 1 (Schritt 33), ehe er zum Schritt 18 der Erfassung der vom Wetterradar 9 ausgegeben Daten zurückkehrt.
- Vorzugsweise berücksichtigt die Berechnung der Umgehungsstrecke das Vorliegen einer oder mehrerer gefährlicher Zonen, die vom Radar isoliert wurden. Wenn zwei Zonen 10, 10' erfaßt wurden, bestimmt der Rechner 4 die beiden Sicherheitskreise 12 und 12' um die beiden Zonen 10 und 10' herum (siehe Fig. 5). Dann gibt es zwei Alternativen je nachdem, ob die zweite Zone 10' (die weiter vom Flugzeug 1 entfernte Zone) mit der ersten Zone 10 in einem durch die beiden die aktuelle Position des Flugzeugs 1 mit dem Sicherheitskreis 12 der ersten Zone 10 verbindenden Tangenten 13, 13' gebildeten Sektor liegt oder nicht.
- Liegt das Zentrum der zweiten Zone 10' außerhalb dieses Sektors, wird sie nicht berücksichtigt. Im gegenteiligen Fall ist zu beachten, ob die zweite Zone 10' sehr weit von der ersten Zone entfernt ist oder nicht, beispielsweise um eine Strecke entsprechend fünfmal dem Radius des Kreises 12 um die erste Zone 10.
- Ist die zweite Zone 10' sehr weit von der ersten Zone 10 weit entfernt, dann erfolgen zwei aufeinanderfolgende Umleitungen, indem jede Zone 10, 10' isoliert betrachtet wird und indem mit der Umleitung um die nähere Zone 10 begonnen wird.
- Im gegenteiligen Fall und wenn die beiden Zonen 10 und 10' von der ursprünglich vorgesehenen Flugroute 2 des Flugzeugs 1 beide durchquert werden, wird die Umgehungsstrecke wie in Fig. 5 gezeigt konstruiert, indem vorher die Segmente A1-A2, B1-B2 beim Verlassen der ursprünglichen Flugroute 2 unter Berücksichtigung der ersten Zone berechnet werden, während die Segmente A3'-A4', B3'-B4' der Rückkehr zur ursprünglichen Flugroute 2 unter Berücksichtigung der zweiten Zone 10' berechnet werden.
- Dann berechnet man die Segmente A2-A3' und B2-B3', wobei die Punkte A2 und B2 durch den Schnittpunkt der Tangenten an den Kreis 12 ausgehend von den Punkten A1 bzw. B1 mit den Tangenten an den beiden Kreisen 12 und 12' definiert sind, während die Punkte A3' und B3' durch den Schnittpunkt der Tangenten an den beiden Kreisen 12 und 12' mit den Tangenten am Kreis 12' definiert werden, die durch die Rückkehrpunkte A4' und B4' verlaufen.
- Wie oben wird die Umgehungsstrecke berücksichtigt, die die kürzere neue Route bildet. Sind die beiden neuen Routen gleich lang, dann wählt man die Luvseite der zu vermeidenden Zonen 10, 10'.
Claims (10)
1. Verfahren zum seitlichen Vermeiden mindestens
einer beweglichen Zone (10) mit einem Fahrzeug (1),
ausgehend von einer ursprünglich vorgesehenen Route (2) und von
periodisch gelieferten Informationen, die die Lage der
Umrisse der zu vermeidenden beweglichen Zone (10) und die
aktuelle Position und Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1)
enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren
nacheinander die folgenden Schritte enthält:
- die periodische Definition (18) der Hüllkurve der zu
vermeidenden Zone (10) mithilfe der Informationen bezüglich
der Umrisse,
- die Bestimmung (19) eines die Hüllkurve der zu
vermeidenden Zone (10) umschreibenden Kreises (12) und des
Geschwindigkeitsvektors (3) dieses Kreises (12) durch
Aufzeichnung der aufeinanderfolgenden Positionen dieses
Kreises,
- die Bestimmung des Abschnitts der vorgesehenen Route
(2), der durch den Kreis (12) verläuft, und die
Positionierung dieses Kreises in dem Zeitpunkt, in dem das Fahrzeug
(1) sich auf diesem Abschnitt der Route (2) befinden würde,
- die Berechnung (24) von Umleitungsstrecken (B1-B2-B3)
beziehungsweise (A1-A2-A3), um die durch den Kreis (12)
begrenzte Zone rechts beziehungsweise links herum, die die
Punkte des Verlassens (A1, B1) der beziehungsweise die
Punkte der Rückkehr (A3, B3) zur ursprünglich vorgesehenen
Route miteinander verbinden, wenn der umschriebene Kreis
(12) nach seiner Positionierung vom Fahrzeug (1) auf der
vorgesehenen Route (2) durchquert würde,
- und die Auswahl einer dieser Umleitungsstrecken (A1-A2-
A3; B1-B2-B3) abhängig von der Länge dieser neuen Routen
einschließlich der jeweils berechneten Umleitungsstrecke und
von der Richtung der Bewegung der zu vermeidenden Zone (10).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Punkte des Verlassens (A1, B1) der und die Punkte
der Rückkehr (A3, B3) zur ursprünglich vorgesehenen Route
(2) entsprechen den Schnittpunkten von Tangenten (A1-A2, A2-
A3, B1-B2, B2-B3) an dem die zu vermeidende Zone (10)
umschreibenden Kreis (12) mit der ursprünglich vorgesehenen
Route, wobei die Route in diesen Punkten einen vorbestimmten
Winkel (α) mit der ursprünglich vorgesehenen Route (2)
einschließt und die Umleitungsstrecken links herum (B1-B2-
B3) und rechts herum (A1-A2-A3) durch diese Tangenten
definiert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine Näherung des Umrisses der zu
vermeidenden Zone durch einen polygonalen Umriß und eine
Eliminierung der konkaven Punkte enthält, um einen konvexen
polygonalen Umriß zu erhalten, wobei der Mittelpunkt des
umschreibenden Kreises durch eine Berechnung des
Schwerpunkts des konvexen polygonalen Umrisses bestimmt wird,
während sein Radius durch die Berechnung des Abstands
zwischen diesem Mittelpunkt und dem am weitesten vom
Mittelpunkt entfernten Punkt des polygonalen Umrisses ermittelt
wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß, wenn mehrere Zonen (10, 10')
erfaßt werden, das Verfahren außerdem darin besteht,
- der Hüllkurve jeder zu vermeidenden Zone (10, 10')
einen Kreis (12, 12') zu umschreiben und den
Geschwindigkeitsvektor (3) der so bestimmten umschriebenen Kreise durch
Registrierung aufeinanderfolgender Stellungen dieser Kreise
zu ermitteln,
- jede Zone (10, 10') bezüglich der vorgesehenen Route
(2) des Fahrzeugs (1) in dem Zeitpunkt zu positionieren, in
dem sich das Fahrzeug (1) auf den Abschnitten der Route (2)
innerhalb dieser Zonen (10, 10') befinden würde,
- die erste Zone (10) zu bestimmen, die sich auf der
vorgesehenen Route (2) befindet, und eine erste Auswahl der
zu vermeidenden Zonen (10') durchzuführen, die sich in einem
Sektor befinden, der durch die Tangenten (13, 13') an dem
die erste zu vermeidende Zone (10) umschreibenden Kreis (12)
begrenzt ist, welche durch die aktuelle Position des
Fahrzeugs (1) verlaufen,
- eine zweite Auswahl von Zonen unter den vorher
ausgewählten Zonen (10, 10') durchzuführen, die sich in einem
geringeren Abstand als eine vorgegebene Schwelle von der
ersten Zone (10) oder von einer bereits bei der zweiten
Auswahl ausgewählten Zone befinden,
- die Punkte (A1, B1) des Verlassens der ursprünglich
vorgesehenen Route unter Berücksichtigung der ersten Zone
(10) und die Punkte (A4', B4') der Rückkehr zur vorgesehenen
Route (2) unter Berücksichtigung der Zone (10') zu
bestimmen, die bei der zweiten Auswahl als am weitesten entfernt
ausgewählt worden ist,
- und Umleitungsstrecken rechts herum (A1-A2-A3'-A4')
beziehungsweise links herum (B1-B2-B3'-B4') aufgrund von
Segmenten (A2-A3', B2-B3'), die die jede vorher ausgewählte
Zone (10, 10') umschreibenden Kreise (12, 12') tangieren,
sowie aufgrund von tangierenden Segmenten (A1-A2, B1-B2,
A3'-A4', B3'-B4') zu berechnen, die durch die Punkte (A1,
B1) des Verlassens der beziehungsweise die Punkte (A4', H4')
der Rückkehr zur vorgesehenen Route (2) verlaufen.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Radius des jede zu
vermeidende Zone (10, 10') umschreibenden Kreises (12, 12') unter
Einrechnung eines Sicherheitsabstands von der Zone bestimmt
wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß außerdem permanent Informationen
bezüglich der Umrisse der Zonen (10, 10') hinsichtlich eines
Gefährdungsgrads erfaßt werden, die von einem Wetterradar
(9) geliefert werden, wobei die zu vermeidenden Zonen erfaßt
werden, wenn dieser Gefährdungsgrad eine gewisse
vorbestimmte Schwelle überschreitet.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß außerdem eine neue Route
ausgehend von der Definition der ausgewählten Umleitungsstrecke
(A1-A2-A3) und der ursprünglichen Route (2) bestimmt wird,
die ein Autopilot (14) steuern kann.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß außerdem periodisch der Abstand
zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs (1) und dem
Punkt (A1) des Verlassens der ursprünglichen Route (2) in
Richtung auf die ausgewählte Umleitungsstrecke (A1-A2-A3)
berechnet und angezeigt wird (27) und daß die neue Route mit
der ausgewählten Umleitungsstrecke aktiviert wird (28), wenn
diese neue Route bestätigt worden ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß außerdem periodisch der Abstand zwischen der aktuellen
Position des Fahrzeugs (1) und der zu vermeidenden Zone (10)
berechnet und angezeigt wird (31), wenn der Punkt (A1) des
Beginns der Umleitungsstrecke überschritten wurde, ohne daß
die neue Route bestätigt wurde, und daß eine Warnmeldung
angezeigt wird (32), wenn das Fahrzeug (1) in die zu
vermeidende Zone (10) eindringt.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Wahl der Umleitungsstrecke
links herum (B1-B2-B3) oder rechts herum (A1-A2-A3) durch
Berechnung der Länge von zwei neuen Routen (B1-A1-A2-A3; B1-
B2-B3-A3) bestehend aus diesen beiden Umleitungsstrecken und
solchen Abschnitten (B1-A1; B3-A3) der ursprünglichen Route
(2) berechnet wird, daß die beiden neuen Routen dieselben
Endpunkte besitzen, wobei die ausgewählte Strecke (A1-A2-A3)
diejenige ist, die die kürzere neue Route ergibt, und wobei
im Fall identischer Länge der beiden Routen diejenige
ausgewählt wird, die sich im Luv der zu vermeidenden Zone (10)
befindet.
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