JP2982775B2 - Direction detection device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、方位検出装置に関
し、特に海底に沈没した船舶等から発せられるバースト
状の救難信号の到来方位を検出する方位検出装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an azimuth detecting device, and more particularly, to an azimuth detecting device for detecting the arrival direction of a burst rescue signal emitted from a ship or the like submerged on the seabed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に海底に沈没した船舶等（以下「沈
船」という。）から発せられる救難信号の到来方位を検
出する方位検出装置は、図３に示すように、受波器１５
と前置増幅器３とバンドパスフィルタ４とＡＧＣ回路１
６と混合部１７と方位計算器１８と表示器１９とを備え
て構成される。2. Description of the Related Art In general, an azimuth detecting device for detecting the azimuth of arrival of a rescue signal emitted from a ship or the like sunk on the sea floor (hereinafter referred to as a "sunk ship"), as shown in FIG.
, Preamplifier 3, bandpass filter 4, and AGC circuit 1
6, a mixing unit 17, a direction calculator 18, and a display 19.
【０００３】図３において、受波器１５は、３種類のビ
ームパターンを有する。前置増幅器３は、それぞれの受
波器（１５−１，１５−２及び１５−３）が検出した信
号を増幅する。バンドパスフィルタ４は、救難信号の周
波数ｆR 近傍の周波数成分以外の信号（海中雑音）を減
衰させる。ＡＧＣ回路１６は、受波器Ｂ１５−２及び受
波器Ｃ１５−３で検出した信号Ｅ X 及び信号ＥY の振幅
の大きさを調整する。In FIG. 3, a receiver 15 has three types of beads.
Has a pattern. The preamplifier 3
Signals detected by the wave devices (15-1, 15-2 and 15-3)
Amplify the signal. The band pass filter 4 operates around the rescue signal.
Wave number fR Reduces signals other than nearby frequency components (undersea noise)
Fade. The AGC circuit 16 includes the receiver B15-2 and the receiver B15-2.
The signal E detected by the wave detector C15-3 X And signal EY Amplitude
Adjust the size of.
【０００４】混合部１７は、ＥOMNI，ＥX 及びＥY の各
信号に基づいて救難信号ｆR の到来方向の象限を確定す
ると共に、ＥX の信号レベルの絶対値ＸとＥY の信号レ
ベルの絶対値Ｙとを出力する。方位計算器１８は、信号
レベルＸとＹとから救難信号ｆR の到来方向θT を
（１）式にて計算する。 θT ＝ｔａｎ-1（Ｘ／Ｙ） ・・・（１） 表示器１９は、θT を表示する。[0004] mixing section 17, E OMNI, with determining the direction of arrival of the quadrant of the distress signal f R based on the respective signals E X and E Y, the signal of the absolute value X and E Y signal level E X The absolute value Y of the level is output. The azimuth calculator 18 calculates the arrival direction θ T of the rescue signal f R from the signal levels X and Y according to equation (1). θ T = tan −1 (X / Y) (1) The display 19 displays θ T.
【０００５】図４は、受波器１５を構成する３種類の受
波器（受波器Ａ，受波器Ｂ及び受波器Ｃ）の指向特性
と、象限決定後の方位計算方法とを示す。ここで、沈船
１からの救難信号ｆR は一定の周期で繰り返されるバー
スト信号であるため、救難信号ｆR の方位は、バースト
信号が入力される毎に検出したＥ X 及びＥY の各信号の
振幅に基づいて算出される。FIG. 4 shows three types of receivers constituting the receiver 15.
Characteristics of receivers (receiver A, receiver B and receiver C)
And an orientation calculation method after the quadrant is determined. Where the wreck
Rescue signal f from 1R Is a bar that is repeated at regular intervals
Because it is a strike signal, the rescue signal fR The direction of the burst
E detected every time a signal is input X And EY Of each signal
It is calculated based on the amplitude.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】第１の問題点として、
従来のように、信号振幅レベルの比に基づいて方位を検
出すると、高い方位精度を得ることができない。その理
由は、受波器のビームパターンの凸凹や信号振幅の変動
が、直接、方位精度に影響してしまうからである。第２
の問題点として、真円に近いビームパターンを有する受
波器を使用しないと方位精度の誤差が大きくなってしま
う。その理由は、方位計算は受波器のビームパターンが
真円であることを前提として行っているからである。The first problem is as follows.
If the azimuth is detected based on the ratio of the signal amplitude levels as in the related art, high azimuth accuracy cannot be obtained. The reason is that irregularities in the beam pattern of the receiver and fluctuations in the signal amplitude directly affect the azimuth accuracy. Second
As a problem of the above, unless a receiver having a beam pattern close to a perfect circle is used, an error in azimuth accuracy increases. The reason is that the azimuth calculation is performed on the assumption that the beam pattern of the receiver is a perfect circle.
【０００７】本発明の目的は、バースト状で受信される
沈船からの救難信号を高い精度で方位検出できる方位検
出装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an azimuth detecting apparatus capable of detecting an azimuth of a rescue signal from a wreck received in a burst form with high accuracy.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の方位検出装置
は、自艇の移動により生ずる沈船（図１の１）からのド
プラシフトを含む救難信号を受波器（図１の２）により
受信し、受信した救難信号を前記増幅器（図１の３）で
増幅し、海中雑音を除去するためのバンドパスフィルタ
（図１の４）を通し、基準信号を発生する発振器（図１
の５）の出力と変調器（図１の６）で変調し、その後ロ
ーパスフィルタ（図１の７）で低周波成分のみを通過さ
せ、Ｆ／Ｖコンバータ（図１の８）で周波数値を電圧値
に変換し、この電圧値をＡ／Ｄコンバータ（図１の１
０）でディジタルの数値データに変換するドプラシフト
量検出手段と、受信した救難信号を包絡線検波して救難
信号の受信に同期して方位計算を実施させるためのゲー
トパルスＳ１を生成する検波器（図１の９）と、沈船へ
自艇が方位角零度で移動した場合のドプラシフト量を計
算しディジタルの数値データに変換する基準ドプラ計算
器（図１の１２）と、検出した救難信号のドプラの正負
を判定する判定器（図１の１１）と、検出した救難信号
のドプラシフト量に対応した数値データと基準ドプラ計
算器により算出したドプラシフト量に対応した数値デー
タとの比から救難信号の到来方位を計算する方位計算器
（図１の１３）からなる方位計算手段と、沈船と自艇と
の位置関係を表示する表示器による表示手段（図１の１
４）とを有する。The azimuth detecting device of the present invention receives a rescue signal including a Doppler shift from a wreck (1 in FIG. 1) caused by the movement of the boat by a receiver (2 in FIG. 1). An oscillator (FIG. 1) that amplifies the received rescue signal by the amplifier (3 in FIG. 1), passes through a band-pass filter (4 in FIG. 1) for removing submarine noise, and generates a reference signal
The output of 5) is modulated by the modulator (6 in FIG. 1), and then only the low frequency component is passed by the low-pass filter (7 in FIG. 1), and the frequency value is changed by the F / V converter (8 in FIG. 1). The voltage value is converted to an A / D converter (1 in FIG. 1).
0), a Doppler shift amount detecting means for converting the received rescue signal into an envelope, and a detector for generating a gate pulse S1 for performing an azimuth calculation in synchronization with the reception of the rescue signal ( 1), a reference Doppler calculator (12 in FIG. 1) that calculates the Doppler shift amount when the ship moves to the wreck at zero azimuth and converts it into digital numerical data, and a Doppler of the detected rescue signal. (11 in FIG. 1) that determines the sign of the rescue signal, and the arrival of the rescue signal from the ratio of the numerical data corresponding to the Doppler shift amount of the detected rescue signal to the numerical data corresponding to the Doppler shift amount calculated by the reference Doppler calculator An azimuth calculation means comprising an azimuth calculator (13 in FIG. 1) for calculating the azimuth and a display means (1 in FIG.
4).
【０００９】本発明は、沈船を検索する自艇自身が移動
することによりドプラ成分を含んだ救難信号が受信され
ることに着目し、ドプラシフト量検出手段を用いて検出
したドプラシフト量と、基準ドプラ計算手段により計算
される基準ドプラ（自艇が方位角零度で沈船方向に移動
した場合の救難信号に含まれるドプラシフト量）を比較
することで、救難信号の自艇に対する到来方位を計算す
る。このため、受波器のビームパターンの凸凹等により
変動し易い信号振幅レベルを方位計算のデータとして使
用せずに、自艇速度により一義的に決まるドプラ周波数
成分を方位計算のデータとして使用することができるた
め、高精度で安定した方位計算を行うことができる。The present invention focuses on receiving a rescue signal containing a Doppler component as a result of the movement of the boat itself searching for a wreck, and comparing the Doppler shift amount detected using Doppler shift amount detection means with a reference Doppler amount. By comparing the reference Doppler calculated by the calculation means (the Doppler shift amount included in the rescue signal when the own boat moves in the wreck direction at an azimuth of zero degree), the arrival direction of the rescue signal to the own boat is calculated. For this reason, do not use the signal amplitude level that is likely to fluctuate due to the unevenness of the beam pattern of the receiver as the data for azimuth calculation, but use the Doppler frequency component uniquely determined by the speed of the boat as the data for azimuth calculation. Therefore, highly accurate and stable azimuth calculation can be performed.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】［１］ 構成の説明 次に本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説
明する。図１は本発明の一実施形態を示すブロック図で
あり、図２は図１の各ブロックの出力信号スペクトラム
である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [1] Description of Configuration Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an output signal spectrum of each block in FIG.
【００１１】図１に示すとおり、本発明は、受波器２と
前置増幅器３とバンドパスフィルタ４と発振器５と変調
器６とローパスフィルタ７とＦ／Ｖコンバータ８と検波
器９とＡ／Ｄコンバータ１０と判定器１１と基準ドプラ
計算器１２と方位計算器１３と表示器１４とで構成され
る。As shown in FIG. 1, according to the present invention, a receiver 2, a preamplifier 3, a band-pass filter 4, an oscillator 5, a modulator 6, a low-pass filter 7, an F / V converter 8, a detector 9, an A It comprises a / D converter 10, a determiner 11, a reference Doppler calculator 12, an azimuth calculator 13, and a display 14.
【００１２】受波器２は、沈船１からの救難信号（周波
数ｆR ）を受信して電気信号に変換する。前置増幅器３
は、受波器２からの微弱な電気信号を増幅する。バンド
パスフィルタ４は、自艇速度υにより±Δｆ´だけドプ
ラシフトした救難信号ｆR を抽出し、かつ、ｆR ±Δｆ
´の範囲外の信号（海中雑音）を減衰させる。発振器５
は、基準信号ｆOSC を生成する。The receiver 2 receives the rescue signal (frequency f R ) from the wreck 1 and converts it into an electric signal. Preamplifier 3
Amplifies a weak electric signal from the receiver 2. The bandpass filter 4 extracts the rescue signal f R which is Doppler shifted by ± Δf ′ according to the speed 艇 of the boat, and outputs the rescue signal f R ± Δf
Attenuate signals (undersea noise) outside the range of '. Oscillator 5
Generates a reference signal f OSC .
【００１３】変調器６は、バンドパスフィルタ４の出力
と発振器５の出力を周波数変調する。ローパスフィルタ
７は、変調後に生成される低周波側の信号（ｆR ±Δｆ
´）−ｆOSC を通過させる。Ｆ／Ｖコンバータ８は、ロ
ーパスフィルタ７の出力信号を電圧値に変換する。検波
器９は、受信したバースト状の信号ｆR ±Δｆ´に基づ
いて、信号検出のタイミングを得るためのゲートパルス
Ｓ１を生成する。The modulator 6 frequency-modulates the output of the band-pass filter 4 and the output of the oscillator 5. The low-pass filter 7 outputs a low-frequency signal (f R ± Δf) generated after the modulation.
') -F Pass through OSC . The F / V converter 8 converts an output signal of the low-pass filter 7 into a voltage value. The detector 9 generates a gate pulse S1 for obtaining signal detection timing based on the received burst signal f R ± Δf '.
【００１４】Ａ／Ｄコンバータ１０は、Ｆ／Ｖコンバー
タ８の出力電圧値を、ゲートパルスＳ１が示すタイミン
グで取り込んで、アナログ−ディジタル変換して、数値
データ化する。判定器１１は、検出したドプラシフト量
の数値データＤΔf´ の正負を判定する。基準ドプラ計
算器１２は、自艇速度υに基づいて、自艇との方位角が
零度の時のドプラ周波数Δｆを計算し、このΔｆに相当
する数値データＤΔf を出力する。The A / D converter 10 takes in the output voltage value of the F / V converter 8 at the timing indicated by the gate pulse S1, converts it from analog to digital, and converts it into numerical data. The determiner 11 determines whether the numerical data DΔf ′ of the detected Doppler shift amount is positive or negative. The reference Doppler calculator 12 calculates the Doppler frequency Δf when the azimuth with the own boat is zero degree based on the own boat speed υ, and outputs numerical data DΔf corresponding to the Δf.
【００１５】方位計算器１３は、判定器１１からの正の
数値データと基準ドプラ計算器からの数値データとに基
づいて、（２）式により、救難信号ｆR の方位θT を算
出する。 θT ＝ｃｏｓ-1（ＤΔf´ ／ＤΔf ） ・・・（２） 但し、ＤΔf´ 及びＤΔf はドプラ周波数Δｆ´及びΔ
ｆを数値化したデータである。表示器１４は、計算した
方位θT を表示し、かつ、判定器１１から数値データが
負であることを受信した場合、自艇の進行方向に対して
反転を指示するメッセージを表示する。The azimuth calculator 13 calculates the azimuth θ T of the rescue signal f R based on the positive numerical data from the determiner 11 and the numerical data from the reference Doppler calculator according to equation (2). θ T = cos −1 (DΔf ′ / DΔf) (2) where DΔf ′ and DΔf are Doppler frequencies Δf ′ and Δ
This is data obtained by digitizing f. The display 14 displays the calculated azimuth θ T , and when receiving from the determiner 11 that the numerical data is negative, displays a message instructing reversal in the traveling direction of the own boat.
【００１６】［２］ 動作の説明 次に本発明の実施形態の動作について、図２を参照して
詳細に説明する。自艇が移動している時に救難信号ｆR
（図２−）を受信すると、受波器２の出力は、自艇速
度υに対してｆR の到来方向成分（角度θT ）の速度
（υｃｏｓθT ）に相当するドプラ周波数±Δｆ´だけ
変化したｆR ±Δｆ´の周波数を有する救難信号とな
る。以降は、自艇が沈船１に近づく方向に進むものと仮
定して、正ドプラであることを前提に述べる。[2] Description of Operation Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. Rescue signal f R when own boat is moving
Upon receiving the (Figure 2), the output of the receivers 2, only the corresponding Doppler frequency ± Derutaf' the speed of the incoming direction component of f R with respect to the boat speed upsilon (angle θ T) (υcosθ T) The result is a rescue signal having a changed frequency of f R ± Δf '. Hereinafter, it is assumed that the own boat advances in the direction approaching the wreck 1, and the description will be made on the assumption that the boat is a normal Doppler.
【００１７】受波器２の出力信号の周波数はｆR ＋Δｆ
´（図２−）となる。次に、この信号を、沈船１捜索
のための自艇の最大速度におけるドプラシフト量を考慮
した周波数帯域を有するバンドパスフィルタ４（図２−
）を通過させることにより、受信信号のＳ／Ｎを向上
させる。その後、変調器６により、発振器５からの基準
信号ｆOSC （図２−）で変調がかけられ、変調信号
（ｆR ±Δｆ´）±ｆOSC （図２−）として出力す
る。The frequency of the output signal of the receiver 2 is f R + Δf
'(FIG. 2). Next, this signal is converted to a bandpass filter 4 having a frequency band in consideration of the Doppler shift amount at the maximum speed of the boat for searching for the wreck 1 (FIG. 2).
) To improve the S / N of the received signal. Thereafter, the modulator 6 modulates the signal with the reference signal f OSC (FIG. 2) from the oscillator 5 and outputs the modulated signal (f R ± Δf ′) ± f OSC (FIG. 2-).
【００１８】変調信号（ｆR ±Δｆ´）±ｆOSC のう
ち、ローパスフィルタ７の特性（図２−）により、低
周波側の変調信号（ｆR ±Δｆ´）−ｆOSC （図２−
）のみを通過させる。Ｆ／Ｖコンバータ８は、基準周
波数ｆR −ｆOSC を０［Ｖ］とした周波数に対応する電
圧（−１０［Ｖ］から＋１０［Ｖ］の範囲）に変換す
る。ここで、受波器２の出力信号（図２−）を変調し
て得られる低周波側の成分（図２−）を使用すること
により、Ｆ／Ｖコンバータ８の入力周波数帯域における
分解能を上げることができる。Among the modulated signals (f R ± Δf ′) ± f OSC , the low-frequency side modulation signal (f R ± Δf ′) − f OSC (FIG. 2) is determined by the characteristics of the low-pass filter 7 (FIG. 2).
) Only. The F / V converter 8 converts the reference frequency f R −f OSC to a voltage (range from −10 [V] to +10 [V]) corresponding to a frequency with 0 [V]. Here, the resolution in the input frequency band of the F / V converter 8 is increased by using the low frequency component (FIG. 2) obtained by modulating the output signal of the receiver 2 (FIG. 2). be able to.
【００１９】救難信号ｆR はバースト状の信号であるた
め、バースト信号を受信している間のみ方位計算を行わ
せる必要がある。このため、バンドパスフィルタ４の出
力を検波器９で包絡線検波して、救難信号ｆR の受信に
同期したゲートパルスＳ１を生成させる。そして、この
ゲートパルスＳ１をトリガとして、方位計算器１３は方
位計算を行う。Since the rescue signal f R is a burst signal, it is necessary to calculate the direction only while the burst signal is being received. For this reason, the output of the band-pass filter 4 is envelope-detected by the detector 9, and a gate pulse S1 synchronized with the reception of the rescue signal f R is generated. Then, with the gate pulse S1 as a trigger, the azimuth calculator 13 performs azimuth calculation.
【００２０】Ａ／Ｄコンバータ１０は、Ｆ／Ｖコンバー
タ８の出力電圧ＶΔf′ （図２−）をアナログ−ディ
ジタル変換して、数値データＤΔf′ として出力する。
判定器１１は、Ａ／Ｄコンバータ１０の数値データＤΔ
f′ が正の数値データか負の数値データかを判定する。
そして、正の数値データの場合、判定器１１は、方位計
算器１３に、Ａ／Ｄコンバータ１０の数値データをその
まま送出する。一方、負の数値データの場合、判定器１
１は、表示器１４に、自艇の進行方向を反転させるメッ
セージを表示するための信号を送出する。The A / D converter 10 converts the output voltage VΔf ′ (FIG. 2) of the F / V converter 8 from analog to digital and outputs it as numerical data DΔf ′.
The determiner 11 calculates the numerical data DΔ of the A / D converter 10.
Determine whether f 'is positive numeric data or negative numeric data.
In the case of positive numerical data, the determiner 11 sends the numerical data of the A / D converter 10 to the azimuth calculator 13 as it is. On the other hand, in the case of negative numerical data,
1 sends a signal for displaying a message for reversing the traveling direction of the boat on the display 14.
【００２１】基準ドプラ計算器１２は、自艇速度υに基
づいて、自艇との方位角が零度の時のドプラ周波数を
（３）式に従って計算し、計算したドプラ周波数に相当
する数値データＤΔf を方位計算器１３に出力する。 Δｆ＝（υ／２Ｃ）ｆR ・・・（３） 但し、υは自艇速度（ｋｔ）であり、Ｃは水中音波伝搬
速度（ｆｔ／ｓ）であり、ｆR は救難信号の周波数（ｋ
Ｈｚ）である。The reference Doppler calculator 12 calculates the Doppler frequency when the azimuth with the own boat is zero in accordance with the equation (3) based on the own boat speed υ, and numerical data DΔf corresponding to the calculated Doppler frequency. Is output to the azimuth calculator 13. Δf = (υ / 2C) f R (3) where υ is the speed of the own boat (kt), C is the speed of propagation of the underwater sound wave (ft / s), and f R is the frequency of the rescue signal ( k
Hz).
【００２２】方位計算器１３は、基準ドプラ計算器１２
で求めた数値データＤΔf と判定器１１を経由してＡ／
Ｄコンバータ１０から出力される数値データＤΔf′ と
に基づいて、前述（２）式に従って、救難信号ｆR の方
位θT を計算し、表示器１４に方位θT を表示させる。The azimuth calculator 13 is a reference Doppler calculator 12.
Via the numerical data DΔf obtained in
Based on the numerical data DΔf ′ output from the D converter 10, the azimuth θ T of the rescue signal f R is calculated according to the equation (2), and the azimuth θ T is displayed on the display 14.
【００２３】以上、この発明の実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があってもこの発明に含まれる。The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the design can be changed without departing from the scope of the present invention. The present invention is included in the present invention.
【００２４】[0024]
【実施例】［実施の動作の説明］次に本発明の実施例の
動作について図１及び図２を参照して詳細に説明する。
図１において、沈船１からの救難信号ｆR を５［ｋＨ
ｚ］とし、自艇速度υを２［ｋｔ］とし、水中の音波伝
搬速度Ｃを４９００［ｆｔ／ｓ］とした場合、基準ドプ
ラ計算器１２の出力は、（３）式から、Δｆ＝３．４５
［Ｈｚ］に対応した正電圧の数値データが得られる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
In FIG. 1, the rescue signal f R from the wreck 1 is 5 [kHz].
z], the own boat speed と し is 2 [kt], and the sound wave propagation velocity C in water is 4900 [ft / s], the output of the reference Doppler calculator 12 is Δf = 3 from the equation (3). .45
Numerical data of a positive voltage corresponding to [Hz] is obtained.
【００２５】今、受波器２で５００１．７［Ｈｚ］（図
２−）の信号を受信したと仮定し、発振器５からの基
準信号ｆOSC ＝４９５０［Ｈｚ］（図２−）で変調す
ると、変調器６の出力は５１．７［Ｈｚ］と９９５１．
７［Ｈｚ］（図２−）となる。ローパスフィルタ７の
カットオフ周波数を１００［Ｈｚ］（図２−）とすれ
ば、Ｆ／Ｖコンバータ８の出力は、５１．７［Ｈｚ］
（図２−）となる。Now, assuming that the receiver 2 has received a signal of 5001.7 [Hz] (FIG. 2), the signal is modulated by the reference signal f OSC from the oscillator 5 = 4950 [Hz] (FIG. 2). Then, the output of the modulator 6 becomes 51.7 [Hz] and 9951.
7 [Hz] (FIG. 2). If the cutoff frequency of the low-pass filter 7 is 100 [Hz] (FIG. 2), the output of the F / V converter 8 is 51.7 [Hz].
(FIG. 2).
【００２６】ここで、自艇速度υを最大１０［ｋｔ］と
すれば、（３）式から、Δｆの最大値は±１７．２５
［Ｈｚ］となる。故に、バンドパスフィルタ４の周波数
帯域ＢW 及びＦ／Ｖコンバータ８の周波数範囲は、±２
０［Ｈｚ］即ち４０［Ｈｚ］あれば十分であり、本実施
例においてはこの値を使用した。Here, assuming that the own boat speed 最大 is a maximum of 10 [kt], the maximum value of Δf is ± 17.25 from the equation (3).
[Hz]. Therefore, the frequency range B W of the band-pass filter 4 and the frequency range of the F / V converter 8 are ± 2.
0 [Hz], that is, 40 [Hz] is sufficient, and this value was used in this embodiment.
【００２７】Ｆ／Ｖコンバータの特性として、３０［Ｈ
ｚ］から７０［Ｈｚ］の入力変化に対して出力が−１０
［Ｖ］から＋１０［Ｖ］に直線的に変化するとする。ま
た、救難信号ｆR と基準信号ｆOSC の差の周波数、即ち
ｆR −ｆOSC ＝５０［Ｈｚ］を出力電圧０［Ｖ］とす
る。これにより、入力周波数５１．７［Ｈｚ］に対応す
るＦ／Ｖコンバータ８の出力電圧ＶΔf′ は、＋０．８
５［Ｖ］（図２−）となる。As a characteristic of the F / V converter, 30 [H
output is -10 for an input change of 70 [Hz] from z].
It is assumed that the voltage changes linearly from [V] to +10 [V]. The frequency of the difference between the rescue signal f R and the reference signal f OSC , that is, f R −f OSC = 50 [Hz] is set as the output voltage 0 [V]. Thus, the output voltage VΔf ′ of the F / V converter 8 corresponding to the input frequency of 51.7 [Hz] is +0.8
5 [V] (FIG. 2).
【００２８】Ａ／Ｄコンバータ１０は、ＶΔf′ ＝＋
０．８５［Ｖ］の電圧値をアナログ−ディジタル変換し
て、判定器１１に対して、ＶΔf′ ＝＋０．８５［Ｖ］
（図２−）に対応したディジタルの数値データＤΔ
f′ を送出する。ＤΔf′ は正の数値データであるた
め、判定器１１は、Ａ／Ｄコンバータ１０の出力を、そ
のまま方位計算器１３に送出する。The A / D converter 10 calculates VΔf '= +
The voltage value of 0.85 [V] is converted from analog to digital, and given to the decision unit 11, VΔf '= + 0.85 [V]
Digital numerical data DΔ corresponding to (FIG. 2-)
Send f ′. Since DΔf ′ is positive numerical data, the determiner 11 sends the output of the A / D converter 10 to the azimuth calculator 13 as it is.
【００２９】方位計算器１３は、判定器１１からの正の
数値データと、基準ドプラ計算器１２で計算された基準
ドプラ出力Δｆ＝３．４５［Ｈｚ］に相当する数値デー
タＤΔf （電圧としては＋１．７３［Ｖ］）とに基づい
て、（２）式により計算し、救難信号ｆR の方位θT を
６０．６度として算出する。The azimuth calculator 13 includes positive numerical data from the determiner 11 and numerical data DΔf (voltage as voltage) corresponding to the reference Doppler output Δf = 3.45 [Hz] calculated by the reference Doppler calculator 12. +1.73 [V]), and is calculated by the equation (2), and the direction θ T of the rescue signal f R is calculated as 60.6 degrees.
【００３０】[0030]
【発明の効果】第１の発明は、高精度の方位計算ができ
るということである。その理由は、受波器のビームパタ
ーンの凸凹や信号振幅の変動に無関係である周波数成分
を方位計算のデータとして使用しているからである。第
２の効果は、受波器のビームパターンの精度に方位精度
が影響を受けないということである。これにより、一般
的で安価な水中マイクロフォンを受波器として使用する
ことができるようになる。その理由は、ドプラ周波数を
方位計算のデータとして取り扱っているため、受波器は
救難信号を受信できる機能のみを有していればよいから
である。The first aspect of the present invention is that a highly accurate azimuth calculation can be performed. The reason for this is that frequency components that are unrelated to irregularities in the beam pattern of the receiver and fluctuations in signal amplitude are used as data for azimuth calculation. The second effect is that the azimuth accuracy is not affected by the accuracy of the beam pattern of the receiver. This allows a common and inexpensive underwater microphone to be used as a receiver. The reason is that since the Doppler frequency is handled as data for azimuth calculation, the receiver need only have a function of receiving a rescue signal.
【図１】 本発明の方位検出装置の一実施形態を示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of an azimuth detecting device according to the present invention.
【図２】 本発明の方位検出装置の一実施形態における
各部の信号スペクトラムを示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a signal spectrum of each unit in an embodiment of the azimuth detecting device of the present invention.
【図３】 従来の方位検出装置の一例を示すブロック図
である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a conventional direction detection device.
【図４】 従来の方位検出装置の方位計算方法を示す説
明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an azimuth calculation method of a conventional azimuth detecting device.
１ 沈船（目標） ２ 受波器 ３ 前置増幅器 ４ バンドパスフィルタ ５ 発振器 ６ 変調器 ７ ローパスフィルタ ８ Ｆ／Ｖコンバータ ９ 検波器 １０ Ａ／Ｄコンバータ １１ 判定器 １２ 基準ドプラ計算器 １３ 方位計算器 １４ 表示器 Reference Signs List 1 wreck (target) 2 receiver 3 preamplifier 4 band-pass filter 5 oscillator 6 modulator 7 low-pass filter 8 F / V converter 9 detector 10 A / D converter 11 determiner 12 reference Doppler calculator 13 azimuth calculator 14 Display
Claims (4)
来方位を検出する方位検出装置において、 前記所定信号を受信し、本装置の移動に起因する前記所
定信号のドプラシフト量を検出する検出手段と、 本装置の移動速度に基づいて、前記所定信号との方位角
が零度の場合のドプラ周波数を計算する計算手段と、 前記検出手段が検出したドプラシフト量と前記計算手段
が計算したドプラ周波数とに基づいて、前記所定信号の
到来方位を計算する方位計算手段と、 計算された到来方位を表示する表示手段とを備えること
を特徴とする方位検出装置。1. An azimuth detecting apparatus for detecting an azimuth of arrival of a predetermined signal while moving or standing still, detecting means for receiving the predetermined signal and detecting a Doppler shift amount of the predetermined signal caused by movement of the apparatus. A calculating means for calculating a Doppler frequency when the azimuth with the predetermined signal is zero degree based on a moving speed of the present apparatus; a Doppler shift amount detected by the detecting means and a Doppler frequency calculated by the calculating means. An azimuth detecting device, comprising: azimuth calculating means for calculating the azimuth of arrival of the predetermined signal based on the azimuth; and display means for displaying the calculated azimuth.
タイミングを検出するタイミング検出手段を備え、 前記方位計算手段は、前記受信タイミングをトリガとし
て、前記到来方位を計算することを特徴とする方位検出
装置。2. The azimuth detecting device according to claim 1, wherein the predetermined signal is a burst signal, and the device detects timing of receiving the predetermined signal based on the predetermined signal. The azimuth detecting device, wherein the azimuth calculating means calculates the arrival direction using the reception timing as a trigger.
載の方位検出装置において、 前記方位計算手段は、前記検出手段が検出したドプラシ
フト量と前記計算手段が計算したドプラ周波数との比に
基づいて、前記所定信号の到来方位を計算することを特
徴とする方位検出装置。3. The azimuth detecting device according to claim 1, wherein said azimuth calculating means calculates a ratio between a Doppler shift amount detected by said detecting means and a Doppler frequency calculated by said calculating means. An azimuth detecting device for calculating an azimuth of arrival of the predetermined signal based on the azimuth.
載の方位検出装置において、 前記検出手段が検出したドプラシフト量の正負を判定す
る判定手段と、 前記ドプラシフト量が正の場合には、該ドプラシフト量
を前記方位計算手段へ入力し、前記ドプラシフト量が負
の場合には、前記表示手段に、本装置の移動方向の反転
指示を表示させる制御手段とを備えることを特徴とする
方位検出装置。4. The azimuth detecting device according to claim 1, wherein: the determining unit determines whether the Doppler shift amount detected by the detecting unit is positive or negative, and if the Doppler shift amount is positive, Control means for inputting the Doppler shift amount to the azimuth calculating means, and when the Doppler shift amount is negative, the display means includes control means for displaying an instruction to reverse the moving direction of the apparatus. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333294A JP2982775B2 (en) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | Direction detection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9333294A JP2982775B2 (en) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | Direction detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11166967A JPH11166967A (en) | 1999-06-22 |
| JP2982775B2 true JP2982775B2 (en) | 1999-11-29 |
Family
ID=18264498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9333294A Expired - Lifetime JP2982775B2 (en) | 1997-12-03 | 1997-12-03 | Direction detection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2982775B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6025189B2 (en) * | 2012-05-25 | 2016-11-16 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | Rescue signal bearing detection device, rescue signal bearing detection method, and rescue signal bearing detection program |
-
1997
- 1997-12-03 JP JP9333294A patent/JP2982775B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11166967A (en) | 1999-06-22 |
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