JP3388688B2 - 音響測位装置 - Google Patents
音響測位装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音波を利用して水
中の物体の位置を測定する音響測位装置に関するもので
ある。
中の物体の位置を測定する音響測位装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、文献名：海洋音響（基礎と応用）海洋音響学会
２０９〜２１３頁に開示されるものがあった。図５は
かかる従来の音響測位装置のブロック図である。この図
おいて、１０１は演算制御部、１０２は発振回路、１０
３は増幅器、１０４は送波器、１０５は水中、１０６は
トランスポンダ、１０７は海底、１０８は受波器アレ
イ、１０９は増幅器、１１０はＳＳＢＬ（Ｓｕｐｐｅｒ
Ｓｈｏｒｔ Ｂａｓｅ Ｌｉｎｅ）受信器、１１１は
表示器である。
例えば、文献名：海洋音響（基礎と応用）海洋音響学会
２０９〜２１３頁に開示されるものがあった。図５は
かかる従来の音響測位装置のブロック図である。この図
おいて、１０１は演算制御部、１０２は発振回路、１０
３は増幅器、１０４は送波器、１０５は水中、１０６は
トランスポンダ、１０７は海底、１０８は受波器アレ
イ、１０９は増幅器、１１０はＳＳＢＬ（Ｓｕｐｐｅｒ
Ｓｈｏｒｔ Ｂａｓｅ Ｌｉｎｅ）受信器、１１１は
表示器である。
【０００３】図５に示すように、演算制御部１０１で送
信タイミングが作られ、発振回路１０２で、バースト波
の送信パルス（質問信号）が作成され、増幅器１０３で
一定レベル迄増幅され、送波器１０４に加えられる。送
波器１０４は電気信号を超音波信号に変換し、水中１０
５に送出する。水中１０５を伝搬した質問信号は、海底
１０７上に設置されたトランスポンダ１０６により受信
され、一定時間後、再び送出される。
信タイミングが作られ、発振回路１０２で、バースト波
の送信パルス（質問信号）が作成され、増幅器１０３で
一定レベル迄増幅され、送波器１０４に加えられる。送
波器１０４は電気信号を超音波信号に変換し、水中１０
５に送出する。水中１０５を伝搬した質問信号は、海底
１０７上に設置されたトランスポンダ１０６により受信
され、一定時間後、再び送出される。
【０００４】トランスポンダ１０６からの応答信号は受
波器アレイ１０８により受信され、超音波信号は電気信
号に変換され、増幅器１０９に加えられる。増幅器１０
９で一定レベルに増幅され、ＳＳＢＬ受信器１１０に加
えられる。ＳＳＢＬ受信器１１０は、受波器アレイ１０
８の各受波素子に入力する信号の位相差から入射角を測
定する。 また、送波器１０４から質問信号が送出さ
れ、トランスポンダ１０６を経由して受波器アレイ１０
８に受信される迄の伝搬時間を測定し、トランスポンダ
１０６と受波器アレイ１０８との間の直距離を測定す
る。ＳＳＢＬ受信器１１０で測定した入射角と直距離は
演算制御部１０１に入力され、船の中心として座標系に
変換され、表示器１１１で表示される。
波器アレイ１０８により受信され、超音波信号は電気信
号に変換され、増幅器１０９に加えられる。増幅器１０
９で一定レベルに増幅され、ＳＳＢＬ受信器１１０に加
えられる。ＳＳＢＬ受信器１１０は、受波器アレイ１０
８の各受波素子に入力する信号の位相差から入射角を測
定する。 また、送波器１０４から質問信号が送出さ
れ、トランスポンダ１０６を経由して受波器アレイ１０
８に受信される迄の伝搬時間を測定し、トランスポンダ
１０６と受波器アレイ１０８との間の直距離を測定す
る。ＳＳＢＬ受信器１１０で測定した入射角と直距離は
演算制御部１０１に入力され、船の中心として座標系に
変換され、表示器１１１で表示される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波信号
は気泡で急激に減衰する性能があるため、受波器アレイ
１０８は気泡の発生し難い場所に取り付ける必要があ
る。また、音響測位装置は受信信号の位相差を測定して
入射角を求めるため、Ｓ／Ｎ比も重要であり、前後進の
ためのスクリューや、船を横方向に移動するために設け
たスラスターなどの雑音発生源から、なるべく離して取
り付けることが望ましい。
は気泡で急激に減衰する性能があるため、受波器アレイ
１０８は気泡の発生し難い場所に取り付ける必要があ
る。また、音響測位装置は受信信号の位相差を測定して
入射角を求めるため、Ｓ／Ｎ比も重要であり、前後進の
ためのスクリューや、船を横方向に移動するために設け
たスラスターなどの雑音発生源から、なるべく離して取
り付けることが望ましい。
【０００６】観測船は一定の場所に停まり観測するため
に、一般に航海する船と異なり、そのスクリューやスラ
スターの動作も一定ではなく、気泡の発生や雑音の少な
い場所は一定していない。そこで、あらゆる運転状態の
中で、気泡の発生や雑音の発生が最も少ない場所に取り
付けるようにしている。しかしながら、多くの音響機器
を併用する場合、限られた船体構造の中では両者の条件
を満たすことは極めて困難であり、そのために音響測位
装置の性能を十分に満足して発揮することはできず、雑
音及び気泡の影響を受けて精度が低下したり、測定範囲
が狭まったり、最悪の場合は測定不能となるという欠点
があった。
に、一般に航海する船と異なり、そのスクリューやスラ
スターの動作も一定ではなく、気泡の発生や雑音の少な
い場所は一定していない。そこで、あらゆる運転状態の
中で、気泡の発生や雑音の発生が最も少ない場所に取り
付けるようにしている。しかしながら、多くの音響機器
を併用する場合、限られた船体構造の中では両者の条件
を満たすことは極めて困難であり、そのために音響測位
装置の性能を十分に満足して発揮することはできず、雑
音及び気泡の影響を受けて精度が低下したり、測定範囲
が狭まったり、最悪の場合は測定不能となるという欠点
があった。
【０００７】本発明は、上記問題点を除去し、船体の雑
音や気泡の発生の状況に応じて、最良の条件で受信する
ことができ、船体雑音や気泡の発生の影響を軽減するこ
とができる音響測位装置を提供することを目的とする。
音や気泡の発生の状況に応じて、最良の条件で受信する
ことができ、船体雑音や気泡の発生の影響を軽減するこ
とができる音響測位装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 〔１〕音響測位装置において、船体に距離を離して設置
される複数個の受波器アレイと、この受波器アレイのぞ
れぞれに接続されるＳＳＢＬ受信器とを備え、同時に前
記受波器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイ
ズレベルを測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望
のレベルのデータを出力している受波器アレイのデータ
を採用する測位データ判定手段とを設けるようにしたも
のである。
成するために、 〔１〕音響測位装置において、船体に距離を離して設置
される複数個の受波器アレイと、この受波器アレイのぞ
れぞれに接続されるＳＳＢＬ受信器とを備え、同時に前
記受波器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイ
ズレベルを測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望
のレベルのデータを出力している受波器アレイのデータ
を採用する測位データ判定手段とを設けるようにしたも
のである。
【０００９】〔２〕音響測位装置において、船体に距離
を離して設置される複数個の受波器アレイと、この受波
器アレイのぞれぞれに接続されるＬＢＬ（Ｌｏｎｇ Ｂ
ａｓｅ Ｌｉｎｅ）受信器とを備え、同時に前記受波器
アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイズレベル
を測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望のレベル
のデータを出力している受波器アレイのデータを採用す
る測位データ判定手段を設けるようにしたものである。
を離して設置される複数個の受波器アレイと、この受波
器アレイのぞれぞれに接続されるＬＢＬ（Ｌｏｎｇ Ｂ
ａｓｅ Ｌｉｎｅ）受信器とを備え、同時に前記受波器
アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイズレベル
を測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望のレベル
のデータを出力している受波器アレイのデータを採用す
る測位データ判定手段を設けるようにしたものである。
【００１０】〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の音響測
位装置において、前記測位データ判定手段は、前記受波
器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイズレベ
ルを測定し、前記信号レベルの大きい側のデータか、前
記ノイズレベルの小さい側のデータかを測位データとし
て採用するようにしたものである。 〔４〕上記〔１〕又は〔２〕記載の音響測位装置におい
て、前記測位データ判定手段は、前記受波器アレイから
入力される信号レベル及び周囲ノイズレベルを測定し、
この信号レベル／周囲ノイズレベルを計算し、この信号
レベル／周囲ノイズレベルの比の大きい側のデータを測
位データとして採用するようにしたものである。
位装置において、前記測位データ判定手段は、前記受波
器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイズレベ
ルを測定し、前記信号レベルの大きい側のデータか、前
記ノイズレベルの小さい側のデータかを測位データとし
て採用するようにしたものである。 〔４〕上記〔１〕又は〔２〕記載の音響測位装置におい
て、前記測位データ判定手段は、前記受波器アレイから
入力される信号レベル及び周囲ノイズレベルを測定し、
この信号レベル／周囲ノイズレベルを計算し、この信号
レベル／周囲ノイズレベルの比の大きい側のデータを測
位データとして採用するようにしたものである。
【００１１】〔５〕上記〔１〕、〔２〕、〔３〕又は
〔４〕記載の音響測位装置において、応答信号を通過さ
せるフィルターにより信号レベルを測定し、一方、応答
周波数付近の周波数で応答周波数を通過させないフィル
ターにより周囲ノイズレベルを測定する回路を設けるよ
うにしたものである。
〔４〕記載の音響測位装置において、応答信号を通過さ
せるフィルターにより信号レベルを測定し、一方、応答
周波数付近の周波数で応答周波数を通過させないフィル
ターにより周囲ノイズレベルを測定する回路を設けるよ
うにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す音響測位装置のブロック図である。こ
の図に示すように、１は演算制御部、２は発振回路、３
は増幅器、４は送波器、５は水中、６はトランスポン
ダ、７は海底、８は第１の受波器アレイ、９は第２の受
波器アレイであり、これらの受波器アレイは、図示しな
いが、複数個の受波器素子を平面的に格子状に複数個並
べて構成されている。１０，１１は増幅器、１２，１３
はＳＳＢＬ受信器、１４，１５，１６，１７はフィルタ
ー、１８，１９，２０，２１は検波器、２２は表示器で
ある。ここで、フィルター１４，１５はトランスポンダ
６から応答信号周波数を通過させるフィルターであり、
１６，１７はトランスポンダ６からの応答信号周波数か
ら少し離れ、一定幅の帯域は信号を通過させるが、応答
周波数は通過させないフィルターである。
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１実施例を示す音響測位装置のブロック図である。こ
の図に示すように、１は演算制御部、２は発振回路、３
は増幅器、４は送波器、５は水中、６はトランスポン
ダ、７は海底、８は第１の受波器アレイ、９は第２の受
波器アレイであり、これらの受波器アレイは、図示しな
いが、複数個の受波器素子を平面的に格子状に複数個並
べて構成されている。１０，１１は増幅器、１２，１３
はＳＳＢＬ受信器、１４，１５，１６，１７はフィルタ
ー、１８，１９，２０，２１は検波器、２２は表示器で
ある。ここで、フィルター１４，１５はトランスポンダ
６から応答信号周波数を通過させるフィルターであり、
１６，１７はトランスポンダ６からの応答信号周波数か
ら少し離れ、一定幅の帯域は信号を通過させるが、応答
周波数は通過させないフィルターである。
【００１３】図１において、演算制御部１で送信タイミ
ングを作成し、発振回路２でバースト波の送信パルス
（質問信号）が作成され、増幅器３で一定レベル迄増幅
し、送波器４に加えられる。送波器４は電気信号を超音
波信号に変換し、水中５に送出する。水中を伝搬した質
問信号は、海底７上に設置されたトランスポンダ６で一
定時間後、再び送出される。
ングを作成し、発振回路２でバースト波の送信パルス
（質問信号）が作成され、増幅器３で一定レベル迄増幅
し、送波器４に加えられる。送波器４は電気信号を超音
波信号に変換し、水中５に送出する。水中を伝搬した質
問信号は、海底７上に設置されたトランスポンダ６で一
定時間後、再び送出される。
【００１４】応答信号は第１の受波器アレイ８、第２の
受波器アレイ９で受信され、超音波信号は再び電気信号
に変換される。この信号は増幅器１０及び１１で一定レ
ベルに増幅される。ＳＳＢＬ受信器１２及び１３で、各
受波器間の位相差から受波器アレイへの入射角を測定す
る。また、送波器４から質問信号が送出されてからトラ
ンスポンダ６を経て受波器アレイ８及び９に達する迄の
伝搬時間から、トランスポンダ６から受波器アレイ８及
び９迄の直距離を測定する。
受波器アレイ９で受信され、超音波信号は再び電気信号
に変換される。この信号は増幅器１０及び１１で一定レ
ベルに増幅される。ＳＳＢＬ受信器１２及び１３で、各
受波器間の位相差から受波器アレイへの入射角を測定す
る。また、送波器４から質問信号が送出されてからトラ
ンスポンダ６を経て受波器アレイ８及び９に達する迄の
伝搬時間から、トランスポンダ６から受波器アレイ８及
び９迄の直距離を測定する。
【００１５】一方、第１の受波器アレイ８のアレイの１
素子の信号は、フィルター１４を経て検波器１８で検波
され、レベルがデジタル値Ｓ１に変換されて演算制御部
１に入力される。また、フィルター１６を経て検波器２
０で検波され、レベルがデジタル値Ｎ１に変換されて演
算制御部１に入力される。この場合、フィルター１６は
応答周波数外であるので、応答周波数付近の、しかも第
１の受波器アレイ８付近のノイズレベルになる。
素子の信号は、フィルター１４を経て検波器１８で検波
され、レベルがデジタル値Ｓ１に変換されて演算制御部
１に入力される。また、フィルター１６を経て検波器２
０で検波され、レベルがデジタル値Ｎ１に変換されて演
算制御部１に入力される。この場合、フィルター１６は
応答周波数外であるので、応答周波数付近の、しかも第
１の受波器アレイ８付近のノイズレベルになる。
【００１６】また、第２の受波器アレイ９の信号はフィ
ルター１５を経て検波器１９で検波され、レベルがデジ
タル値Ｓ２に変換されて演算制御部１に入力される。更
に、フィルター１７を経て検波器２１で検波され、レベ
ルがデジタル値として演算制御部Ｎ２に変換されて、演
算制御部１に入力される。この場合、フィルター１７は
応答周波数外であるので、応答周波数付近の、しかも第
２の受波器アレイ９付近のノイズレベルになる。
ルター１５を経て検波器１９で検波され、レベルがデジ
タル値Ｓ２に変換されて演算制御部１に入力される。更
に、フィルター１７を経て検波器２１で検波され、レベ
ルがデジタル値として演算制御部Ｎ２に変換されて、演
算制御部１に入力される。この場合、フィルター１７は
応答周波数外であるので、応答周波数付近の、しかも第
２の受波器アレイ９付近のノイズレベルになる。
【００１７】演算制御部１では、それぞれのＳ／Ｎ比を
計算するＳ１／Ｎ１、Ｓ２／Ｎ２を求め、比の大きい方
を決定する。Ｓ１／Ｎ１＞Ｓ２／Ｎ２の時はＳＳＢＬ受
信器１２のデータを採用する。Ｓ１／Ｎ１＜Ｓ２／Ｎ２
の時はＳＳＢＬ受信器１３のデータを採用する。ただ
し、Ｓ１／Ｎ１＝Ｓ２／Ｎ２の場合は、どちらか一方を
採用するようにする。船を中心とする座標系にデータを
変換し、更に、受波器アレイの取付位置の補正を行い、
表示器２２にて表示する。
計算するＳ１／Ｎ１、Ｓ２／Ｎ２を求め、比の大きい方
を決定する。Ｓ１／Ｎ１＞Ｓ２／Ｎ２の時はＳＳＢＬ受
信器１２のデータを採用する。Ｓ１／Ｎ１＜Ｓ２／Ｎ２
の時はＳＳＢＬ受信器１３のデータを採用する。ただ
し、Ｓ１／Ｎ１＝Ｓ２／Ｎ２の場合は、どちらか一方を
採用するようにする。船を中心とする座標系にデータを
変換し、更に、受波器アレイの取付位置の補正を行い、
表示器２２にて表示する。
【００１８】図２は本発明の第１実施例を示す音響測位
装置の装備図である。この図に示すように、船体３１に
前後方向に移動するためにスクリュー３２と、横方向に
移動するために第１のスラスター３３と第２のスラスタ
ー３４が設けられており、送波器３５は船体３１の中央
付近に、第１の受波器アレイ３６は船体３１の船首付近
に、第２の受波器アレイ３７は船体３１の船尾付近にそ
れぞれ装備してあるものとする。水中３９には海底４０
上にトランスポンダ３８が設置されているものとする。
なお、いずれの受波器アレイも、図示しないが、複数個
の受波器素子を平面的に格子状に複数個並べて構成され
ている。
装置の装備図である。この図に示すように、船体３１に
前後方向に移動するためにスクリュー３２と、横方向に
移動するために第１のスラスター３３と第２のスラスタ
ー３４が設けられており、送波器３５は船体３１の中央
付近に、第１の受波器アレイ３６は船体３１の船首付近
に、第２の受波器アレイ３７は船体３１の船尾付近にそ
れぞれ装備してあるものとする。水中３９には海底４０
上にトランスポンダ３８が設置されているものとする。
なお、いずれの受波器アレイも、図示しないが、複数個
の受波器素子を平面的に格子状に複数個並べて構成され
ている。
【００１９】そこで、送波器３５から送出された質問信
号は、トランスポンダ３８で受信され、一定時間後再び
送出されて、第１の受波器アレイ３６及び第２の受波器
アレイ３７で受信され、図１に示す音響測位装置で処理
され、トランスポンダ３８の位置が決定される。スクリ
ュー３２及び第１、第２のスラスター３３，３４を各々
別々に、あるいは連動して運転する場合、第１の受波器
アレイ３６及び第２の受波器アレイ３７付近のノイズレ
ベルは、それぞれ運転する状況により異なる。
号は、トランスポンダ３８で受信され、一定時間後再び
送出されて、第１の受波器アレイ３６及び第２の受波器
アレイ３７で受信され、図１に示す音響測位装置で処理
され、トランスポンダ３８の位置が決定される。スクリ
ュー３２及び第１、第２のスラスター３３，３４を各々
別々に、あるいは連動して運転する場合、第１の受波器
アレイ３６及び第２の受波器アレイ３７付近のノイズレ
ベルは、それぞれ運転する状況により異なる。
【００２０】また、スクリュー３２及び第１のスラスタ
ー３３を運転することにより、気泡が発生し、トランス
ポンダ３８からの信号は減衰する。しかしながら、第１
の受波器アレイ３６と第２の受波器アレイ３７は、船体
３１に取り付けてある場所が異なるため、第１の受波器
アレイ３６及び第２の受波器アレイ３７でのトランスポ
ンダ３８からの応答信号は受信レベルが異なる。
ー３３を運転することにより、気泡が発生し、トランス
ポンダ３８からの信号は減衰する。しかしながら、第１
の受波器アレイ３６と第２の受波器アレイ３７は、船体
３１に取り付けてある場所が異なるため、第１の受波器
アレイ３６及び第２の受波器アレイ３７でのトランスポ
ンダ３８からの応答信号は受信レベルが異なる。
【００２１】このように、第１実施例によれば、船体の
異なる場所に受波器アレイを複数個（ここでは、２個）
取り付けるようにしたものである。その取付位置（取付
場所）によって、その受波器アレイの受信レベルが異な
り、周囲のノイズレベルも異なる。例えば、スクリュー
３２だけ動かしている時は、近くの第２の受波器アレイ
３７よりも遠い第１の受波器アレイ３６の方が気泡の発
生も少ないし、雑音も少ない。
異なる場所に受波器アレイを複数個（ここでは、２個）
取り付けるようにしたものである。その取付位置（取付
場所）によって、その受波器アレイの受信レベルが異な
り、周囲のノイズレベルも異なる。例えば、スクリュー
３２だけ動かしている時は、近くの第２の受波器アレイ
３７よりも遠い第１の受波器アレイ３６の方が気泡の発
生も少ないし、雑音も少ない。
【００２２】また、スラスター１を動かしている時は近
い第１の受波器アレイ３６の方よりも遠い第２の受波器
アレイ３７の方が気泡の発生も少ないし、周囲のノイズ
レベルも少ない。このように、船の機構の動作状況によ
り気泡の発生やノイズレベルは異なり、いずれの場合
も、いずれか一方の受波器アレイの受信条件が有利であ
る。
い第１の受波器アレイ３６の方よりも遠い第２の受波器
アレイ３７の方が気泡の発生も少ないし、周囲のノイズ
レベルも少ない。このように、船の機構の動作状況によ
り気泡の発生やノイズレベルは異なり、いずれの場合
も、いずれか一方の受波器アレイの受信条件が有利であ
る。
【００２３】また、第１の受波器アレイ３６でノイズレ
ベルが大きくなり測定不能となった場合、第２の受波器
アレイ３７に切り替えて測定を続けることができる。こ
のように、取付け位置の異なる受波器アレイで受信し、
信号レベル、周囲雑音レベル、Ｓ／Ｎ比を比較し、条件
の良い状態で受信した受信器のデータを採用することに
より、船体の雑音の発生の状況に応じて、最良の条件で
受信することができ、船体雑音や気泡の発生の影響を軽
減することができる。
ベルが大きくなり測定不能となった場合、第２の受波器
アレイ３７に切り替えて測定を続けることができる。こ
のように、取付け位置の異なる受波器アレイで受信し、
信号レベル、周囲雑音レベル、Ｓ／Ｎ比を比較し、条件
の良い状態で受信した受信器のデータを採用することに
より、船体の雑音の発生の状況に応じて、最良の条件で
受信することができ、船体雑音や気泡の発生の影響を軽
減することができる。
【００２４】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。図３は本発明の第２実施例を示す音響測位装置のブ
ロック図である。この実施例では、図３に示すように、
第１実施例（図１参照）の音響測位装置において、フィ
ルター１４，１５、検波器１８，１９を省略するように
したものである。その他の点については、第１実施例と
同様であるので、同じ符号を付してその説明は省略す
る。
る。図３は本発明の第２実施例を示す音響測位装置のブ
ロック図である。この実施例では、図３に示すように、
第１実施例（図１参照）の音響測位装置において、フィ
ルター１４，１５、検波器１８，１９を省略するように
したものである。その他の点については、第１実施例と
同様であるので、同じ符号を付してその説明は省略す
る。
【００２５】船体ノイズが測位装置の性能を左右する場
合、そして、気泡の発生が余り多くない場合、受波器ア
レイに入力される信号レベルは余り変わらないので、演
算制御部１ではＮ１、Ｎ２のノイズレベルだけで判定す
る。つまり、ノイズレベルの小さい側のＳＳＢＬ受信器
のデータを採用する。このように、受波器アレイ周囲の
ノイズレベルを測定し、ノイズレベルの低い側のＳＳＢ
Ｌ受信器のデータを採用することにより、スクリュー、
スラスターの動作の影響を軽減することができる。
合、そして、気泡の発生が余り多くない場合、受波器ア
レイに入力される信号レベルは余り変わらないので、演
算制御部１ではＮ１、Ｎ２のノイズレベルだけで判定す
る。つまり、ノイズレベルの小さい側のＳＳＢＬ受信器
のデータを採用する。このように、受波器アレイ周囲の
ノイズレベルを測定し、ノイズレベルの低い側のＳＳＢ
Ｌ受信器のデータを採用することにより、スクリュー、
スラスターの動作の影響を軽減することができる。
【００２６】図４は本発明の第３実施例を示す音響測位
装置のブロック図である。この実施例では、図４に示す
ように、第１実施例におけるＳＳＢＬ受信器１２，１３
に代わって、ＬＢＬ受信器５１，５２を用いるようにし
たものである。このＬＢＬ方式は、少なくとも３個のト
ランスポンダ６１，６２，６３を海底に設置して、船上
の受波器とおのおののトランスポンダの間の直距離（ス
ラントレンジ）を測定することにより、トランスポンダ
でつくられる座標系からみた受波器の位置を求める。そ
の他の点は、第１乃至第２実施例と同様である。
装置のブロック図である。この実施例では、図４に示す
ように、第１実施例におけるＳＳＢＬ受信器１２，１３
に代わって、ＬＢＬ受信器５１，５２を用いるようにし
たものである。このＬＢＬ方式は、少なくとも３個のト
ランスポンダ６１，６２，６３を海底に設置して、船上
の受波器とおのおののトランスポンダの間の直距離（ス
ラントレンジ）を測定することにより、トランスポンダ
でつくられる座標系からみた受波器の位置を求める。そ
の他の点は、第１乃至第２実施例と同様である。
【００２７】なお、本発明は更に以下のような利用形態
を有することができる。第１、第２、第３実施例とし
て、音源としてトランスポンダを用いて説明したが、音
響測位装置の音源として使用するレスポンダ、ピンガで
あっても効果には変わりがない。また、雑音源としてス
クリューとスラスターについて説明したが、本来、船体
放射ノイズはエンジン、給水用ポンプ等の発生源もあ
り、単に船体放射ノイズとしても、本発明で説明した効
果には変わりない。
を有することができる。第１、第２、第３実施例とし
て、音源としてトランスポンダを用いて説明したが、音
響測位装置の音源として使用するレスポンダ、ピンガで
あっても効果には変わりがない。また、雑音源としてス
クリューとスラスターについて説明したが、本来、船体
放射ノイズはエンジン、給水用ポンプ等の発生源もあ
り、単に船体放射ノイズとしても、本発明で説明した効
果には変わりない。
【００２８】更に、受波器アレイは２個切り替える方法
を説明したが、複数個あっても動作及び効果は変わりが
ない。なお、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
を説明したが、複数個あっても動作及び効果は変わりが
ない。なお、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００２９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。船体
の異なる場所に受波器アレイを取り付けるようにしたの
で、取付け位置の異なる受波器アレイでそれぞれ受信
し、信号レベル、周囲雑音レベル、Ｓ／Ｎ比を比較し、
条件の良い状態で受信した受信器のデータを採用するこ
とにより、船体の雑音の発生の状況に応じて、最良の条
件で受信することができ、船体雑音や気泡の発生の影響
を軽減することができる。
よれば、以下のような効果を奏することができる。船体
の異なる場所に受波器アレイを取り付けるようにしたの
で、取付け位置の異なる受波器アレイでそれぞれ受信
し、信号レベル、周囲雑音レベル、Ｓ／Ｎ比を比較し、
条件の良い状態で受信した受信器のデータを採用するこ
とにより、船体の雑音の発生の状況に応じて、最良の条
件で受信することができ、船体雑音や気泡の発生の影響
を軽減することができる。
【００３０】また、一方の受波器アレイでノイズレベル
が大きくなり測定不能となった場合、もう一方の受波器
アレイに切り替えて測定を続けることができる。
が大きくなり測定不能となった場合、もう一方の受波器
アレイに切り替えて測定を続けることができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す音響測位装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す音響測位装置の装備
図である。
図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す音響測位装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】本発明の第３実施例を示す音響測位装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図５】従来の音響測位装置のブロック図である。
１ 演算制御部
２ 発振回路
３，１０，１１ 増幅器
４，３５ 送波器
５，３９ 水中
６，３８，６１，６２，６３ トランスポンダ
７，４０ 海底
８，３６ 第１の受波器アレイ
９，３７ 第２の受波器アレイ
１２，１３ ＳＳＢＬ受信器
１４，１５，１６，１７ フィルター
１８，１９，２０，２１ 検波器
２２ 表示器
３１ 船体
３２ スクリュー
３３ 第１のスラスター
３４ 第２のスラスター
５１，５２ ＬＢＬ受信器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−160134（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−19051（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−50174（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−294638（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−45460（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−250389（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−211077（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01S 1/72 - 1/82
G01S 3/80 - 3/86
G01S 5/18 - 5/30
G01S 7/52 - 7/64
G01S 15/00 - 15/96
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】（ａ）船体に距離を離して設置される複数
個の受波器アレイと、（ｂ）該受波器アレイのぞれぞれ
に接続されるＳＳＢＬ受信器とを備え、（ｃ）同時に前
記受波器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイ
ズレベルを測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望
のレベルのデータを出力している受波器アレイのデータ
を採用する測位データ判定手段とを具備することを特徴
とする音響測位装置。 - 【請求項２】（ａ）船体に距離を離して設置される複数
個の受波器アレイと、（ｂ）該受波器アレイのぞれぞれ
に接続されるＬＢＬ受信器とを備え、（ｃ）同時に前記
受波器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイズ
レベルを測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望の
レベルのデータを出力している受波器アレイのデータを
採用する測位データ判定手段を具備することを特徴とす
る音響測位装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の音響測位装置にお
いて、前記測位データ判定手段は、前記受波器アレイか
ら入力される信号レベル及び周囲ノイズレベルを測定
し、前記信号レベルの大きい側のデータか、前記ノイズ
レベルの小さい側のデータかを測位データとして採用す
ることを特徴とする音響測位装置。 - 【請求項４】 請求項１又は２記載の音響測位装置にお
いて、前記測位データ判定手段は、前記受波器アレイか
ら入力される信号レベル及び周囲ノイズレベルを測定
し、該信号レベル／周囲ノイズレベルを計算し、該信号
レベル／周囲ノイズレベルの比の大きい側のデータを測
位データとして採用することを特徴とする音響測位装
置。 - 【請求項５】 請求項１、２、３又は４記載の音響測位
装置において、応答信号を通過させるフィルターにより
信号レベルを測定し、一方、応答周波数付近の周波数で
応答周波数を通過させないフィルターにより周囲ノイズ
レベルを測定する回路を有することを特徴とする音響測
位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09358297A JP3388688B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 音響測位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09358297A JP3388688B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 音響測位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10282234A JPH10282234A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3388688B2 true JP3388688B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=14086279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09358297A Expired - Fee Related JP3388688B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 音響測位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3388688B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4197872B2 (ja) * | 2000-03-20 | 2008-12-17 | バーナード、フランソワ | 正確度を向上させて水中標的位置に負荷を配備する装置およびそのような装置を制御する方法 |
| JP6149250B2 (ja) * | 2012-05-28 | 2017-06-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 超音波流量計 |
-
1997
- 1997-04-11 JP JP09358297A patent/JP3388688B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10282234A (ja) | 1998-10-23 |
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