JP4779810B2 - Undersea sensor network system and undersea sensor network configuration method - Google Patents

Undersea sensor network system and undersea sensor network configuration method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for configuring a submarine sensor network, in which sensor data of a submarine sensor can be easily and stably acquired, and an essential part of the submarine sensor can be surely recovered. <P>SOLUTION: The submarine sensor 1 dropped into a submarine observation sea area from an aircraft 100 is separated from a floating part 12 of the submarine sensor 1 by a laying separation device 15 to lay a sensor body part in the sea, so that transmission and receiving of optional data including sense data can be performed by underwater communication with other submarine sensors 1A and 1C and/or a submarine communication network terminal 5B present within a communicable range of a submerged radio machine 17B provided, for example, on 1B of the sensor body part of the submarine sensor 1, and communication with a land station 3 can be performed finally via a submarine cable. When a recovery instruction of the submarine sensor 1A from the land station 2 is received by the submerged radio machine 17A, a recovery separation device 22A is operated to separate the essential part from an anchor 23A, and it is made to float on the sea level by the buoyancy of a submerged buoyancy body 16A. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、海中センサネットワークシステムおよび海中センサネットワーク構成方法に関し、特に、海中センサネットワークシステムにおける海中センサの敷設・回収方法、海中センサが収集したセンサデータの収集方法を実現する海中センサネットワークシステムおよび海中センサネットワーク構成方法に関する。   The present invention relates to an undersea sensor network system and an undersea sensor network configuration method, and more particularly to an undersea sensor network system in which an undersea sensor is laid and collected, an undersea sensor network system that realizes a method for collecting sensor data collected by an undersea sensor, and an underwater The present invention relates to a sensor network configuration method.

従来の海中センサのデータ取得方法を、図５を参照して説明する。図５に示すように、従来は、海中の状況を観測するための海中センサは、海中通信ネットワーク端末５として、海中ネットワーク４を形成する海底ケーブルに固定して敷設する固定方式か、もしくは、海中ネットワーク４の要所に配置した海中通信ネットワーク端末５との間で水中通信が可能なタイプの海中センサを、作業船によって投下して敷設する方式のいずれかを採用していた。   A conventional subsea sensor data acquisition method will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, conventionally, an undersea sensor for observing underwater conditions is a fixed method in which the underwater communication network terminal 5 is fixed to a submarine cable forming the underwater network 4 or is installed underwater. One of the methods of dropping and laying a submarine sensor of a type capable of underwater communication with the submarine communication network terminal 5 arranged at a key point of the network 4 by a work ship has been adopted.

また、従来の無線信号を用いた中継経路の確立技術として、特許文献１に示す特開２００５−３２３２１９号公報「無線通信装置および無線通信ネットワークシステム」には、無線信号の指向性を利用した中継経路の確立技術が記載されている。
特開２００５−３２３２１９号公報（第５−７頁） Further, as a conventional technique for establishing a relay path using a radio signal, Japanese Patent Laid-Open No. 2005-323219 “Radio Communication Device and Radio Communication Network System” disclosed in Patent Document 1 discloses a relay using directivity of a radio signal. A route establishment technique is described.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-323219 (page 5-7)

しかしながら、従来の海中センサのデータ取得方法においては、次のような課題がある。   However, the conventional undersea sensor data acquisition method has the following problems.

第１の課題は、海底ケーブルによる固定方式の場合、敷設が非常に大掛かりな作業となり、敷設コストが膨大になるということにある。さらに、海底ケーブルによる固定方式は、海中センサが不要になったり、観測位置を変更したり、センサ電源が無くなって海中センサを交換したい場合などにおいて、海中に敷設した海中センサを引き上げる回収作業が、非常に困難になっている。   The first problem is that, in the case of the fixing method using the submarine cable, the laying is a very large work and the laying cost becomes enormous. In addition, the fixed method using the submarine cable allows the recovery work to lift the submarine sensor laid in the sea when the subsea sensor is no longer needed, the observation position is changed, or the sensor power supply is lost and you want to replace the subsea sensor. It has become very difficult.

第２の課題は、水中通信可能型の場合、観測場所近傍まで作業船を移動させて作業船による敷設が必要となるということにある。さらに、水中通信可能型の場合は、海中に敷設した海中センサを回収することができず、自沈するなど海洋に投棄されてしまう場合が多いなどの問題がある。   The second problem is that, in the case of the underwater communication type, it is necessary to move the work ship to the vicinity of the observation place and to lay the work ship. Furthermore, in the case of a type capable of underwater communication, there is a problem that the underwater sensor laid in the sea cannot be recovered and is often discarded in the ocean, such as being self-sunk.

さらには、前記特許文献１のような指向性を有する通信技術を、水中においても採用しようとする場合、水中では、使用する環境の変化などの影響を受けて、不安定な通信となる可能性が高いという問題がある。   Furthermore, when the communication technology having directivity as described in Patent Document 1 is to be adopted even underwater, there is a possibility that the communication may become unstable under the influence of changes in the environment used in water. There is a problem that is high.

そこで、本発明の目的は、航空機から海中センサを所望の観測場所の海中に投下して、投下した海中センサが海中に自動的に敷設され、海中センサ間の水中通信によって観測したセンサデータを容易にかつ安定して取得することが可能で、さらに、海中センサの主要部分を確実に回収可能な海中センサネットワークシステムおよび海中センサネットワーク構成方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to drop an underwater sensor from an aircraft into the sea at a desired observation location, the dropped underwater sensor is automatically laid in the sea, and sensor data observed by underwater communication between the underwater sensors can be easily obtained. It is another object of the present invention to provide a subsea sensor network system and a subsea sensor network configuration method that can acquire the main part of the subsea sensor reliably.

前述の課題を解決するため、本発明による海中センサネットワークシステムおよび海中センサネットワーク構成方法は、次のような特徴的な構成を採用している。   In order to solve the above-described problems, the underwater sensor network system and the underwater sensor network configuration method according to the present invention employ the following characteristic configuration.

（１）観測海域の海中に敷設した１ないし複数の海中センサそれぞれによって観測したセンサデータを、陸上の基地局に対して、当該基地局と海底ケーブルにより接続された海中通信ネットワーク端末を介して伝送する海中センサネットワークシステムであって、前記海中センサは、観測海域に航空機から投下されることにより海中に敷設されるものであり、かつ、前記海中センサに、通信可能範囲内に存在する他の前記海中センサおよび／または前記海中通信ネットワーク端末と水中通信を可能とする水中無線機を備え、海中に敷設された前記海中センサが、前記水中無線機により、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサとの間で、前記センスデータをはじめ任意のデータを送受信することが可能である海中センサネットワークシステム。
（２）上記（１）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサに、パラシュートとエアフロートを有する浮上部とをさらに備え、観測海域に航空機から投下後に、前記パラシュートが開傘し、着水時に内蔵の海水電池によりエアボンベが作動して前記エアフロートにエアが噴入されることにより前記浮上部が海面に浮上する海中センサネットワークシステム。
（３）上記（２）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記浮上部に、現在位置を取得するＧＰＳ（Global Positioning System）と前記現在位置を衛星を介して送信することが可能な衛星通信機とを備え、前記海中センサが着水した際に、前記ＧＰＳが取得した当該海中センサの現在位置を、前記衛星通信機により前記基地局に送信する海中センサネットワークシステム。
（４）上記(３)の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記浮上部とセンサ本体部分との間に、前記センサ本体部分を前記浮上部から切り離す敷設用切り離し装置を備え、前記衛星通信機による当該海中センサの現在位置の送信を終了した際に、前記敷設用切り離し装置を作動させて、前記センサ本体部分を前記浮上部から切り離す海中センサネットワークシステム。
（５）上記（４）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記センサ本体部分として、前記水中通信機、海中の状態を観測する観測センサ、海底に着底させるアンカ、を少なくとも備え、前記海中センサが着水した際に、前記アンカの自重により前記センサ本体部分が前記浮上部から水中ケーブルにより吊下されて、海中に前記水中通信機、前記観測センサ、前記アンカが展張される海中センサネットワークシステム。
（６）上記（５）に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記アンカが、海水により腐食され易い材質の金属、または、漁礁として海中生物の棲息に適した形状からなる非腐食性の材料からなっている海中センサネットワークシステム。
（７）上記（５）または（６）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記センサ本体部分として、前記アンカが海底に着底した際に、少なくとも前記水中通信機と前記観測センサとを海中に浮上させる水中浮力体をさらに備えている海中センサネットワークシステム。
（８）上記（５）ないし（７）のいずれかの海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記センサ本体部分として、該センサ本体部分が海中に沈降していく際に、水圧により少なくとも前記水中通信機と前記観測センサとに内部電源を接続する水圧スイッチをさらに備えている海中センサネットワークシステム。
（９）上記（８）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記水圧スイッチにより前記内部電源が接続されることにより、前記海中センサの前記観測センサにより観測されたセンサデータを、あらかじめ定めた周期ごとに、あるいは、任意に指定された時点で、前記基地局と接続された前記海中通信ネットワーク端末を宛先として、前記水中通信機から送信する動作を開始する海中センサネットワークシステム。
（１０）上記（７）ないし（９）のいずれかの海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記センサ本体部分として、前記センサ本体部分の前記アンカと該アンカ以外のセンサ主要部分とを切り離す回収用切り離し装置をさらに備え、前記基地局からの回収命令を前記水中通信機により受信した際に、前記回収用切り離し装置を作動させて、前記センサ本体部分の前記センサ主要部分を、前記アンカから切り離し、前記水中浮力体により海面に浮上させる海中センサネットワークシステム。
（１１）上記（１０）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記水中浮力体に無線発信機をさらに備え、前記アンカから切り離されて前記センサ本体部分の前記センサ主要部分が海面に浮上した際に、該センサ主要部分の前記水中浮力体に備えられた前記無線発信機から無線発信する海中センサネットワークシステム。
（１２）上記（１）ないし（１１）のいずれかの海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記水中通信機に、船舶に対して水中信号を送信するトランスポンダ機能をさらに備え、前記海中センサの前記センサ本体部分の存在位置を、該トランスポンダ機能により船舶に通知する海中センサネットワークシステム。
（１３）上記（１）ないし（１２）のいずれかの海中センサネットワークシステムにおいて、前記基地局は、各前記海中センサの敷設位置に基づいて、各前記海中センサの前記水中通信機による水中通信が可能な通信可能範囲にある前記海中通信ネットワーク端末および／または他の前記海中センサとの間の通信ネットワークを、前記海中通信ネットワーク端末により近い前段側の前記海中センサから、前記海中通信ネットワーク端末からより遠い後段側の前記海中センサへと、ツリー状に位置付けをした通信マップとして作成して、作成した前記通信マップを、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサに送信する海中センサネットワークシステム。
（１４）上記（１３）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記基地局が前記通信マップを作成する場合、前記海中センサの敷設海域における水温、海底地形を少なくとも含むデータを参照した水中音響伝搬シミュレーションに基づいて算出された水中通信可能限界と、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサの位置情報とを参照して、作成する海中センサネットワークシステム。
（１５）上記（１３）または（１４）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記基地局は、新たな前記海中センサが敷設される都度、あるいは、既設の前記海中センサが撤去される都度、前記通信マップの内容を更新し、更新した前記通信マップを、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサに送信する海中センサネットワークシステム。
（１６）上記（１３）ないし（１５）のいずれかの海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中通信ネットワーク端末は、前記基地局から受信した前記通信マップを記憶するとともに、さらに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在している場合には、受信した前記通信マップを、水中通信により送信する海中センサネットワークシステム。
（１７）上記（１６）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記水中通信機により受信した前記通信マップを記憶するとともに、さらに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在している場合には、受信した前記通信マップを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワークシステム。
（１８）上記（１６）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記水中通信機により受信した前記通信マップを記憶するとともに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在していない場合には、当該海中センサまでのデータの伝送経路が確立したことを示す伝送経路確立データを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワークシステム。
（１９）上記（１８）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記伝送経路確立データを受信した際に、記憶した前記通信マップ上で前段に位置する前記海中通信ネットワーク端末および／または前記海中センサが存在している場合、受信した前記伝送経路確立データを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワークシステム。
（２０）上記（１９）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中通信ネットワーク端末は、前記基地局または他の前記海中通信ネットワーク端末から、指定した前記海中センサを宛先として該海中センサのセンサデータの送信を指示するセンサデータ送信指示コマンドを受信した際に、前記通信マップに基づいて、当該宛先の前記海中センサ、または、当該宛先の前記海中センサの前段に位置して、当該宛先の前記海中センサへの中継を行う他の前記海中センサを検索して、検索した前記海中センサに向かって、受信した前記センサデータ取得指示コマンドを、水中通信により送信する海中センサネットワークシステム。
（２１）上記（２０）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中通信ネットワーク端末は、前記センサデータ送信指示コマンドの送信後、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータが返送されてくるまでに、あらかじめ定めた一定時間を越えた場合、当該宛先の前記海中センサへの別の伝送経路を前記通信マップに基づいて検索して、検索した別の伝送経路上の前記海中センサに向かって、前記センサデータ送信指示コマンドを、水中通信により送信し直す海中センサネットワークシステム。
（２２）上記（２０）または（２１）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサから、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータの送信を指示する前記センサデータ送信指示コマンドを前記水中通信機により受信した際に、当該海中センサが宛先として指定した前記海中センサに該当していない場合、前記通信マップに基づいて、宛先として指定した前記海中センサを、または、宛先として指定した前記海中センサの前段に位置して、宛先として指定した前記海中センサへの中継を行う他の前記海中センサを検索して、検索した前記海中センサに向かって、受信した前記センサデータ送信指示コマンドを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワークシステム。
（２３）上記（２０）または（２１）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサから、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータの送信を指示する前記センサデータ送信指示コマンドを前記水中通信機により受信した際に、当該海中センサが宛先として指定した前記海中センサに該当している場合、当該海中センサにおける前記観測センサによりセンサデータを取得し、前記センサデータ送信指示コマンドを送信してきた前記海中通信ネットワーク端末または前記海中センサに向かって、取得した前記センスデータを含むセンサデータ返送データを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワークシステム。
（２４）上記（２３）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、他の前記海中センサから、前記センスデータを含む前記センサデータ返送データを受信した際に、前記センサデータ返送データの送信元の前記海中センサに対する前記センサデータ送信指示コマンドを当該海中センサに送信してきた前記海中通信ネットワーク端末または前記海中センサに向かって、前記センサデータ返送データを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワークシステム。
（２５）観測海域の海中に敷設した１ないし複数の海中センサそれぞれによって観測したセンサデータを、陸上の基地局に対して、当該基地局と海底ケーブルにより接続された海中通信ネットワーク端末を介して伝送する海中センサネットワーク構成方法であって、前記海中センサを、航空機から前記海中センサを観測海域に投下して海中に敷設し、かつ、海中に敷設された後、前記海中センサに備えた水中通信機により、通信可能範囲内に存在する他の前記海中センサまたは前記海中通信ネットワーク端末と水中通信して、前記センスデータをはじめ任意のデータを送受信することが可能である海中センサネットワーク構成方法。
（２６）上記（２５）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサに備えたパラシュートが航空機から投下後に開傘して降下速度を減速し、前記海中センサの着水時に、前記海中センサに備えたエアフロートを有する浮上部が、内蔵の海水電池により作動したエアボンベから前記エアフロートにエアが噴入されることにより海面に浮上する海中センサネットワーク構成方法。
（２７）上記（２６）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサが着水した際に、前記海中センサの前記浮上部に備えたＧＰＳ（Global Positioning System）により取得した当該海中センサの現在位置を、衛星を介して、前記基地局に送信する海中センサネットワーク構成方法。
（２８）上記（２７）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサの現在位置の送信を終了した際に、前記海中センサの前記浮上部とセンサ本体部分との間に備えた敷設用切り離し装置を作動させて、前記センサ本体部分を前記浮上部から切り離す海中センサネットワーク構成方法。
（２９）上記（２８）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサの前記センサ本体部分として、前記水中通信機、海中の状態を観測する観測センサ、海底に着底させるアンカ、を少なくとも備え、前記海中センサが着水した際に、前記アンカの自重により前記センサ本体部分が前記浮上部から水中ケーブルにより吊下されて、海中に前記水中通信機、前記観測センサ、前記アンカが展張される海中センサネットワーク構成方法。
（３０）上記（２９）の海中センサネットワーク構成方法において、前記アンカが、海水により腐食され易い材質の金属、または、漁礁として海中生物の棲息に適した形状からなる非腐食性の材料からなっている海中センサネットワーク構成方法。
（３１）上記（２９）または（２０）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサの前記センサ本体部分としてさらに備えている水中浮力体により、前記アンカが海底に着底した際に、少なくとも前記水中通信機と前記観測センサとを海中に浮上させる海中センサネットワーク構成方法。
（３２）上記（２９）ないし（３１）のいずれかの海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサの前記センサ本体部分が海中に沈降していく際の水圧を利用して、少なくとも前記水中通信機と前記観測センサとに内部電源を接続する海中センサネットワーク構成方法。
（３３）上記（３２）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記水圧を利用して前記内部電源が接続されることにより、前記海中センサの前記観測センサにより観測されたセンサデータを、あらかじめ定めた周期ごとに、あるいは、任意に指定された時点で、前記基地局と接続された前記海中通信ネットワーク端末を宛先として、前記水中通信機から送信する動作を開始する海中センサネットワーク構成方法。
（３４）上記（３１）ないし（３３）のいずれかの海中センサネットワーク構成方法において、前記基地局からの回収命令を前記水中通信機により受信した際に、前記海中センサの前記センサ本体部分としてさらに備えている回収用切り離し装置により、前記センサ本体部分の前記アンカ以外のセンサ主要部分を、前記アンカから切り離し、前記水中浮力体により海面に浮上させる海中センサネットワーク構成方法。
（３５）上記（３４）の海中センサネットワーク構成方法において、前記アンカから切り離されて前記センサ本体部分の前記センサ主要部分が海面に浮上した際に、該センサ主要部分の前記水中浮力体にさらに備えている無線発信機から、無線発信する海中センサネットワーク構成方法。
（３６）上記（２５）ないし（３５）のいずれかの海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサの前記水中通信機にさらに備えているトランスポンダ機能により、前記海中センサの前記センサ本体部分の存在位置を示す水中信号を、船舶に通知する海中センサネットワーク構成方法。
（３７）上記（２５）ないし（３６）のいずれかの海中センサネットワーク構成方法において、前記基地局は、各前記海中センサの敷設位置に基づいて、各前記海中センサの前記水中通信機による水中通信が可能な通信可能範囲にある前記海中通信ネットワーク端末および／または他の前記海中センサとの間の通信ネットワークを、前記海中通信ネットワーク端末により近い前段側の前記海中センサから、前記海中通信ネットワーク端末からより遠い後段側の前記海中センサへと、ツリー状に位置付けをした通信マップとして作成して、作成した前記通信マップを、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサに送信する海中センサネットワーク構成方法。
（３８）上記（３７）の海中センサネットワーク構成方法において、前記基地局が、前記海中センサの敷設海域における水温、海底地形を少なくとも含むデータを参照した水中音響伝搬シミュレーションに基づいて算出された水中通信可能限界と、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサの位置情報とを参照して、前記通信マップを作成する海中センサネットワーク構成方法。
（３９）上記（３７）または（３８）の海中センサネットワーク構成方法において、前記基地局は、新たな前記海中センサが敷設される都度、あるいは、既設の前記海中センサが撤去される都度、前記通信マップの内容を更新し、更新した前記通信マップを、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサに送信する海中センサネットワーク構成方法。
（４０）上記（３７）ないし（３９）のいずれかの海中センサネットワーク構成方法において、前記海中通信ネットワーク端末は、前記基地局から受信した前記通信マップを記憶するとともに、さらに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在している場合には、受信した前記通信マップを、水中通信により送信する海中センサネットワーク構成方法。
（４１）上記（４０）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記水中通信機により受信した前記通信マップを記憶するとともに、さらに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在している場合には、受信した前記通信マップを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワーク構成方法。
（４２）上記（４０）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記水中通信機により受信した前記通信マップを記憶するとともに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在していない場合には、当該海中センサまでのデータの伝送経路が確立したことを示す伝送経路確立データを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワーク構成方法。
（４３）上記（４２）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記伝送経路確立データを受信した際に、記憶した前記通信マップ上で前段に位置する前記海中通信ネットワーク端末および／または前記海中センサが存在している場合、受信した前記伝送経路確立データを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワーク構成方法。
（４４）上記（４３）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中通信ネットワーク端末は、前記基地局または他の前記海中通信ネットワーク端末から、指定した前記海中センサを宛先として該海中センサのセンサデータの送信を指示するセンサデータ送信指示コマンドを受信した際に、前記通信マップに基づいて、当該宛先の前記海中センサ、または、当該宛先の前記海中センサの前段に位置して、当該宛先の前記海中センサへの中継を行う他の前記海中センサを検索して、検索した前記海中センサに向かって、受信した前記センサデータ取得指示コマンドを、水中通信により送信する海中センサネットワーク構成方法。
（４５）上記（４４）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中通信ネットワーク端末は、前記センサデータ送信指示コマンドの送信後、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータが返送されてくるまでに、あらかじめ定めた一定時間を越えた場合、当該宛先の前記海中センサへの別の伝送経路を前記通信マップに基づいて検索して、検索した別の伝送経路上の前記海中センサに向かって、前記センサデータ送信指示コマンドを、水中通信により送信し直す海中センサネットワーク構成方法。
（４６）上記（４４）または（４５）の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサから、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータの送信を指示する前記センサデータ送信指示コマンドを前記水中通信機により受信した際に、当該海中センサが宛先として指定した前記海中センサに該当していない場合、前記通信マップに基づいて、宛先として指定した前記海中センサを、または、宛先として指定した前記海中センサの前段に位置して、宛先として指定した前記海中センサへの中継を行う他の前記海中センサを検索して、検索した前記海中センサに向かって、受信した前記センサデータ送信指示コマンドを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワーク構成方法。
（４７）上記（４４）または（４５）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサから、宛先として指定した海中センサのセンサデータの送信を指示する前記センサデータ送信指示コマンドを前記水中通信機により受信した際に、当該海中センサが宛先として指定した前記海中センサに該当している場合、当該海中センサにおける前記観測センサによりセンサデータを取得し、前記センサデータ送信指示コマンドを送信してきた前記海中通信ネットワーク端末または前記海中センサに向かって、取得した前記センスデータを含むセンサデータ返送データを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワーク構成方法。
（４８）上記（４７）の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、他の前記海中センサから、前記センスデータを含む前記センサデータ返送データを受信した際に、前記センサデータ返送データの送信元の前記海中センサに対する前記センサデータ送信指示コマンドを当該海中センサに送信してきた前記海中通信ネットワーク端末または前記海中センサに向かって、前記センサデータ返送データを、前記水中通信機により送信する海中センサネットワーク構成方法。 (1) Transmit sensor data observed by each of one or more subsea sensors laid in the sea in the observation sea area to a land base station via a submarine communication network terminal connected to the base station by a submarine cable. The underwater sensor network system, wherein the underwater sensor is laid in the sea by being dropped from an aircraft into the observation sea area, and the other underwater sensor exists in a communicable range. An underwater wireless device capable of underwater communication with the underwater sensor and / or the underwater communication network terminal, and the underwater sensor laid in the sea is connected to the underwater communication network terminal or the other underwater sensor by the underwater wireless device. Underwater sensor networks that can send and receive arbitrary data including the sense data to and from Work system.
(2) In the subsea sensor network system of (1), the subsea sensor further includes a parachute and a floating part having an air float, and the parachute is opened after being dropped from an aircraft in an observation sea area. An underwater sensor network system in which an air cylinder is operated by a built-in seawater battery and air is injected into the air float so that the floating portion floats on the sea surface.
(3) In the underwater sensor network system of (2) above, a GPS (Global Positioning System) for acquiring a current position and a satellite capable of transmitting the current position via a satellite to the floating part of the underwater sensor. An underwater sensor network system comprising: a communication device, and when the underwater sensor reaches the water, the satellite communication device transmits a current position of the underwater sensor acquired by the GPS to the base station.
(4) The undersea sensor network system according to (3), further comprising a laying separation device for separating the sensor main body portion from the floating portion between the floating portion and the sensor main body portion of the subsea sensor, and the satellite communication An underwater sensor network system in which, when transmission of the current position of the undersea sensor by the machine is completed, the detaching device for laying is operated to separate the sensor main body portion from the floating part.
(5) In the underwater sensor network system according to (4), the sensor body portion of the underwater sensor includes at least the underwater communication device, an observation sensor for observing an underwater state, and an anchor for landing on the seabed, The underwater sensor in which the underwater communication device, the observation sensor, and the anchor are extended in the sea when the underwater sensor lands by the underweight of the anchor so that the main body of the sensor is suspended by the underwater cable. Network system.
(6) In the underwater sensor network system according to the above (5), the anchor is made of a metal that is easily corroded by seawater, or a non-corrosive material that has a shape suitable for the habitat of marine life as a fishing reef. Underwater sensor network system.
(7) In the undersea sensor network system according to (5) or (6), at least the underwater communication device and the observation sensor are used as the sensor main body portion of the underwater sensor when the anchor reaches the bottom of the sea. An underwater sensor network system further comprising an underwater buoyant body that rises in the sea.
(8) In the underwater sensor network system according to any one of (5) to (7), as the sensor main body portion of the subsea sensor, when the sensor main body portion sinks into the sea, at least the underwater An underwater sensor network system further comprising a water pressure switch for connecting an internal power source to the communication device and the observation sensor.
(9) In the underwater sensor network system according to (8), the underwater sensor determines in advance sensor data observed by the observation sensor of the underwater sensor when the internal power supply is connected by the water pressure switch. An underwater sensor network system that starts transmission from the underwater communication device with the underwater communication network terminal connected to the base station as a destination at every specified period or at an arbitrarily designated time point.
(10) In the underwater sensor network system according to any one of (7) to (9), the recovery of separating the anchor of the sensor main body portion and the main sensor portion other than the anchor as the sensor main body portion of the subsea sensor. A disconnecting device, and when the recovery command from the base station is received by the underwater communication device, the recovery disconnecting device is operated to disconnect the sensor main part of the sensor body from the anchor. An underwater sensor network system that floats on the sea surface by the underwater buoyancy body.
(11) In the underwater sensor network system according to (10), the underwater buoyancy body further includes a wireless transmitter, and when the sensor main part of the sensor main body part floats on the sea surface when separated from the anchor, An underwater sensor network system that wirelessly transmits from the wireless transmitter provided in the underwater buoyant body of a sensor main part.
(12) In the underwater sensor network system according to any one of (1) to (11), the underwater communication device of the underwater sensor further includes a transponder function for transmitting an underwater signal to a ship, An underwater sensor network system for notifying a ship of an existing position of the sensor main body by the transponder function.
(13) In the underwater sensor network system according to any one of (1) to (12), the base station performs underwater communication by the underwater communication device of each of the underwater sensors based on a laying position of each of the underwater sensors. A communication network between the submarine communication network terminal and / or other submarine sensors in a possible communicable range is transmitted from the submarine sensor closer to the undersea communication network terminal than the submarine communication network terminal. A submarine sensor network system that creates a communication map that is positioned in a tree shape to the subsea sensor on the far downstream side, and transmits the created communication map to the submarine communication network terminal and the subsea sensor.
(14) In the underwater sensor network system according to (13), when the base station creates the communication map, based on underwater acoustic propagation simulation with reference to data including at least a water temperature and a seafloor topography in a sea area where the underwater sensor is laid. A submarine sensor network system created by referring to the underwater communication limit calculated in the above and the position information of the submarine communication network terminal and the subsea sensor.
(15) In the undersea sensor network system according to (13) or (14), the base station performs the communication map each time a new undersea sensor is laid or when an existing undersea sensor is removed. The submarine sensor network system which updates the contents of and transmits the updated communication map to the submarine communication network terminal and the submarine sensor.
(16) In the undersea sensor network system according to any one of (13) to (15), the undersea communication network terminal stores the communication map received from the base station, and further includes the received communication map on the received communication map. In the underwater sensor network system, when the undersea sensor located in the rear stage exists, the received communication map is transmitted by underwater communication.
(17) In the underwater sensor network system according to (16), the underwater sensor stores the communication map received by the underwater communication device, and further, the underwater sensor located at a subsequent stage on the received communication map. An underwater sensor network system that transmits the received communication map by the underwater communication device when there is an existing.
(18) In the underwater sensor network system according to (16), the underwater sensor stores the communication map received by the underwater communication device, and the underwater sensor located at a later stage on the received communication map exists. If not, the underwater sensor network system transmits transmission path establishment data indicating that a data transmission path to the undersea sensor has been established by the underwater communication device.
(19) In the undersea sensor network system according to (18), the undersea sensor receives the transmission path establishment data, and the undersea communication network terminal located in the previous stage on the stored communication map and / or the An underwater sensor network system for transmitting the received transmission path establishment data by the underwater communication device when an underwater sensor is present.
(20) In the undersea sensor network system according to (19), the undersea communication network terminal transmits sensor data of the underwater sensor from the base station or another undersea communication network terminal to the designated underwater sensor as a destination. When the sensor data transmission instruction command for instructing is received, based on the communication map, the subsea sensor at the destination or the front stage of the subsea sensor at the destination is sent to the subsea sensor at the destination. A submarine sensor network system that searches for other undersea sensors that perform relaying of the information, and transmits the received sensor data acquisition command to the searched subsea sensors by underwater communication.
(21) In the submarine sensor network system of (20), the submarine communication network terminal transmits in advance the sensor data of the submarine sensor designated as the destination after the sensor data transmission instruction command is transmitted. When a predetermined fixed time is exceeded, another transmission path to the destination undersea sensor is searched based on the communication map, and the sensor data is directed toward the undersea sensor on the searched other transmission path. An underwater sensor network system that retransmits a transmission command by underwater communication.
(22) In the undersea sensor network system according to (20) or (21), the undersea sensor instructs transmission of sensor data of the undersea sensor designated as a destination from the undersea communication network terminal or another undersea sensor. When the sensor data transmission instruction command is received by the underwater communication device, if the subsea sensor does not correspond to the subsea sensor designated as the destination, the subsea sensor designated as the destination based on the communication map Or the other submarine sensor that relays to the subsea sensor designated as the destination, located in the previous stage of the subsea sensor designated as the destination, and receives it toward the searched subsea sensor. The sensor data transmission instruction command is transmitted by the underwater communication device. Network system.
(23) In the undersea sensor network system according to (20) or (21), the undersea sensor instructs transmission of sensor data of the undersea sensor designated as a destination from the undersea communication network terminal or another undersea sensor. When the sensor data transmission instruction command is received by the underwater communication device, if the subsea sensor corresponds to the subsea sensor designated as a destination, sensor data is acquired by the observation sensor in the subsea sensor, An underwater sensor network system in which the underwater communication device transmits sensor data return data including the acquired sense data toward the undersea communication network terminal or the undersea sensor that has transmitted the sensor data transmission instruction command.
(24) In the subsea sensor network system according to (23), when the subsea sensor receives the sensor data return data including the sense data from another subsea sensor, the source of the sensor data return data An underwater sensor network system for transmitting the sensor data return data to the undersea communication device toward the undersea communication network terminal or the underwater sensor that has transmitted the sensor data transmission instruction command to the underwater sensor. .
(25) Transmit sensor data observed by each of one or more subsea sensors installed in the sea of the observation sea area to a land base station via an undersea communication network terminal connected to the base station by a submarine cable. A submarine sensor network configuration method, wherein the submarine sensor is dropped into an observation sea area from an aircraft and laid in the sea, and after being laid in the sea, an underwater communication device provided in the subsea sensor The underwater sensor network configuration method capable of transmitting and receiving arbitrary data including the sense data by performing underwater communication with the other undersea sensor or the underwater communication network terminal existing in the communicable range.
(26) In the undersea sensor network configuration method according to (25), a parachute provided in the underwater sensor opens after dropping from an aircraft to reduce a descending speed, and the underwater sensor is provided when the underwater sensor reaches the ground. An underwater sensor network configuration method in which a floating part having an air float floats on the sea surface when air is injected into the air float from an air cylinder operated by a built-in seawater battery.
(27) In the undersea sensor network configuration method according to (26), when the underwater sensor has landed, a current position of the underwater sensor acquired by a GPS (Global Positioning System) provided at the floating portion of the underwater sensor. Is transmitted to the base station via a satellite.
(28) In the undersea sensor network configuration method according to (27), when the transmission of the current position of the undersea sensor is finished, the detaching apparatus for installation provided between the floating portion of the underwater sensor and the sensor main body portion The underwater sensor network construction method of operating the sensor to separate the sensor body part from the floating part.
(29) In the undersea sensor network configuration method according to (28), at least the underwater communication device, an observation sensor for observing a state in the sea, and an anchor for landing on the seabed as the sensor main body portion of the underwater sensor, Underwater in which the underwater communication device, the observation sensor, and the anchor are extended in the sea when the underwater sensor has landed and the sensor body part is suspended by the underwater cable from the floating part due to the weight of the anchor. Sensor network configuration method.
(30) In the undersea sensor network configuration method according to (29), the anchor is made of a metal that is easily corroded by seawater, or a non-corrosive material that has a shape suitable for aquatic life as a fishing reef. Underwater sensor network configuration method.
(31) In the subsea sensor network configuration method of (29) or (20) above, when the anchor bottoms on the sea floor by the underwater buoyant body further provided as the sensor main body part of the subsea sensor, at least the An underwater sensor network configuration method for floating an underwater communication device and the observation sensor in the sea.
(32) In the underwater sensor network configuration method according to any one of (29) to (31), at least the underwater communication device using water pressure when the sensor main body portion of the underwater sensor sinks into the sea. And an underwater sensor network configuration method for connecting an internal power supply to the observation sensor.
(33) In the subsea sensor network configuration method according to (32), the subsea sensor is configured to connect sensor data observed by the observation sensor of the subsea sensor by connecting the internal power source using the water pressure. An underwater sensor network configuration method for starting an operation of transmitting from the underwater communication device to the underwater communication network terminal connected to the base station at a predetermined period or at an arbitrarily designated time point .
(34) In the undersea sensor network configuration method according to any one of (31) to (33), when the recovery command from the base station is received by the underwater communication device, the underwater sensor further includes the sensor main body portion. An underwater sensor network configuration method in which a sensor main portion other than the anchor of the sensor main body portion is separated from the anchor by a recovery separating device provided, and is levitated to the sea surface by the underwater buoyant body.
(35) In the undersea sensor network configuration method according to (34), the underwater buoyancy body of the sensor main part further includes the sensor main part when the sensor main part of the sensor main body floats on the sea surface after being separated from the anchor. Underwater sensor network configuration method for wireless transmission from a wireless transmitter.
(36) In the undersea sensor network configuration method according to any one of (25) to (35), the presence position of the sensor main body portion of the underwater sensor by a transponder function further provided in the underwater communication device of the underwater sensor. An underwater sensor network configuration method for notifying a ship of an underwater signal indicating.
(37) In the undersea sensor network configuration method according to any one of (25) to (36), the base station performs underwater communication by the underwater communication device of each of the underwater sensors based on a laying position of each of the underwater sensors. A communication network between the undersea communication network terminal and / or the other undersea sensor in a communicable range is available from the undersea sensor closer to the undersea communication network terminal, from the undersea communication network terminal. A submarine sensor network configuration method for creating a communication map that is positioned in a tree shape to the submarine sensor at a farther rear side, and transmitting the generated communication map to the submarine communication network terminal and the submarine sensor.
(38) In the underwater sensor network configuration method according to (37), the base station calculates underwater communication based on underwater acoustic propagation simulation with reference to data including at least a water temperature and a seabed topography in a sea area where the underwater sensor is laid. A submarine sensor network configuration method for creating the communication map with reference to a possible limit and position information of the submarine communication network terminal and the submarine sensor.
(39) In the subsea sensor network configuration method according to (37) or (38), the base station performs the communication every time a new subsea sensor is laid or every time the existing subsea sensor is removed. An underwater sensor network configuration method for updating contents of a map and transmitting the updated communication map to the undersea communication network terminal and the undersea sensor.
(40) In the undersea sensor network configuration method according to any of (37) to (39), the undersea communication network terminal stores the communication map received from the base station, and further receives the received communication map. An underwater sensor network configuration method for transmitting the received communication map by underwater communication when the underwater sensor located in the latter stage exists.
(41) In the subsea sensor network configuration method according to (40), the subsea sensor stores the communication map received by the underwater communication device, and further, the subsea sensor located at a subsequent stage on the received communication map An underwater sensor network configuration method for transmitting the received communication map by the underwater communication device when a sensor is present.
(42) In the subsea sensor network configuration method according to (40), the subsea sensor stores the communication map received by the underwater communication device, and the subsea sensor located at a later stage on the received communication map An underwater sensor network configuration method for transmitting, by using the underwater communication device, transmission path establishment data indicating that a data transmission path to the undersea sensor has been established.
(43) In the subsea sensor network configuration method according to (42), when the subsea sensor receives the transmission path establishment data, the subsea communication network terminal located in the preceding stage on the stored communication map and / or An underwater sensor network configuration method for transmitting the received transmission path establishment data by the underwater communication device when the undersea sensor exists.
(44) In the subsea sensor network configuration method according to (43), the submarine communication network terminal transmits the sensor data of the subsea sensor from the base station or another submarine communication network terminal to the designated submarine sensor as a destination. When the sensor data transmission instruction command for instructing transmission is received, based on the communication map, the undersea sensor at the destination or the front stage of the undersea sensor at the destination and the undersea sensor at the destination A method for configuring a submarine sensor network that searches for another subsea sensor that performs relay to and transmits the received sensor data acquisition instruction command to the searched subsea sensor through underwater communication.
(45) In the undersea sensor network configuration method according to (44), after the undersea communication network terminal transmits the sensor data transmission instruction command, until the sensor data of the undersea sensor designated as the destination is returned. When a predetermined time is exceeded, another transmission path to the destination undersea sensor is searched based on the communication map, and the sensor is directed toward the undersea sensor on the other transmission path searched. An undersea sensor network configuration method for retransmitting a data transmission instruction command by underwater communication.
(46) In the undersea sensor network system according to (44) or (45), the undersea sensor instructs transmission of sensor data of the undersea sensor designated as a destination from the undersea communication network terminal or another undersea sensor. When the sensor data transmission instruction command is received by the underwater communication device, if the subsea sensor does not correspond to the subsea sensor designated as the destination, the subsea sensor designated as the destination based on the communication map Or the other submarine sensor that relays to the subsea sensor designated as the destination, located in the previous stage of the subsea sensor designated as the destination, and receives it toward the searched subsea sensor. The sensor data transmission instruction command is transmitted by the underwater communication device. Network configuration method.
(47) In the subsea sensor network configuration method according to (44) or (45), the subsea sensor instructs transmission of sensor data of a subsea sensor designated as a destination from the subsea communication network terminal or another subsea sensor. When the sensor data transmission instruction command is received by the underwater communication device, if the subsea sensor corresponds to the subsea sensor designated as a destination, sensor data is acquired by the observation sensor in the subsea sensor, An underwater sensor network configuration method for transmitting sensor data return data including the acquired sense data to the undersea communication network terminal or the underwater sensor that has transmitted the sensor data transmission instruction command by the underwater communication device.
(48) In the subsea sensor network configuration method according to (47), the subsea sensor transmits the sensor data return data when the sensor data return data including the sense data is received from another subsea sensor. An underwater sensor network that transmits the sensor data return data by the underwater communication device toward the underwater communication network terminal or the underwater sensor that has transmitted the sensor data transmission instruction command to the original underwater sensor. Configuration method.

本発明の海中センサネットワークシステムおよび海中センサネットワーク構成方法によれば、以下のような効果を奏することができる。   According to the undersea sensor network system and the undersea sensor network configuration method of the present invention, the following effects can be obtained.

第１の効果は、海中センサの新設や追加が容易であり、所望の観測場所に容易に配置することができることにある。その理由は、海中センサを航空機から投下し、海底に自動的に敷設することができるためである。   The first effect is that it is easy to newly install or add an undersea sensor, and it can be easily arranged at a desired observation place. This is because the underwater sensor can be dropped from the aircraft and automatically laid on the seabed.

第２の効果は、所望する任意の位置に敷設した海中センサのセンサデータを確実にかつ安定して収集することができることにある。その理由は、各海中センサは、近傍に敷設した海中センサ間あるいは海底ケーブルに固定配置した近傍の海中通信ネットワーク端末との間で水中通信が可能な水中通信機を保有しているためであり、海底ケーブルに固定配置した海中通信ネットワーク端末の水中通信機の通信可能範囲外の海中センサであっても、他の海中センサの中継により、最終的には、海中通信ネットワーク端末を介して陸上局（基地局）にセンサデータを収集することができるためである。   The second effect is that the sensor data of the undersea sensor laid at any desired position can be reliably and stably collected. The reason is that each underwater sensor has an underwater communication device capable of underwater communication between underwater sensors laid in the vicinity or between nearby underwater communication network terminals fixedly arranged on the submarine cable. Even underwater sensors that are outside the communicable range of the underwater communication device of the underwater communication network terminal fixedly placed on the submarine cable, the land station ( This is because sensor data can be collected in the base station.

ここで、水中通信機は、水中の通信可能範囲内に存在する他の水中通信機や海底ケーブルに固定した海中通信ネットワーク端末との通信が確実に可能である。その理由は、海中センサの敷設すべき位置があらかじめ把握されており、かつ、実際に敷設した海中センサの現在位置を確認することができるので、水中通信経路として海域の環境を考慮してあらかじめ安定した経路を選択することができるためである。   Here, the underwater communication device can surely communicate with other underwater communication devices existing in the underwater communication range or an underwater communication network terminal fixed to the submarine cable. The reason for this is that the position where the underwater sensor should be installed is known in advance, and the current position of the actually installed underwater sensor can be confirmed. This is because the selected route can be selected.

第３の効果は、海中センサの主要部分を確実に回収することができることにある。その理由は、各海中センサには、回収用切り離し装置が備えられており、海中にあるセンサ本体部分が、陸上局（基地局）からの回収命令により制御されて、その主要部分を、海底に着底したアンカ部分から切り離して、水中浮上体により海面に浮上させることができるためである。   The third effect is that the main part of the subsea sensor can be reliably recovered. The reason for this is that each underwater sensor is equipped with a disconnection device for recovery. The main body of the sensor is controlled by a recovery command from the land station (base station), and the main part is placed on the seabed. This is because it can be separated from the anchored anchor and floated on the sea surface by an underwater floating body.

以下、本発明による海中センサネットワークシステム、および、海中センサネットワーク構成方法の一例について、すなわち、海中センサの敷設・回収方法、海中センサが収集したセンサデータの収集方法の好適実施形態例について、添付図を参照して説明する。   Hereinafter, an example of an undersea sensor network system and an undersea sensor network configuration method according to the present invention, that is, a preferred embodiment of an undersea sensor laying / recovering method and a method of collecting sensor data collected by an undersea sensor will be described with reference to the accompanying drawings. Will be described with reference to FIG.

（構成例）
本発明の海中センサネットワークシステムの構成について、その一例を図１に示す。図１に示すように、本発明の海中センサネットワークシステムの実施例においては、海中センサ１は、航空機１００から観測場所とすべき位置で海中に投下されるものであり、海中センサ１は、投下時に開傘するパラシュート１１と、投下後の海面に浮上して、当該海中センサ１の位置を伝送する浮上部１２と、当該海中センサ１により観測されたセンサデータ、その他の任意のデータを水中通信により伝送することが可能な水中通信機１７と、当該海中センサ１を回収するための回収用切り離し装置２２と、を少なくとも含んで構成されている。水中通信機１７は、他の海中センサ１の水中通信機１７との間、あるいは、海底ケーブルによる海中ネットワーク４を形成する海中通信ネットワーク端末５に設けられている水中通信機６との間で、無線信号として、センサデータを伝送することが可能なものであり、最終的に、陸上局（基地局）３に対して各海中センサ１からのセンサデータを送信することができる。 (Configuration example)
An example of the configuration of the underwater sensor network system of the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, in the embodiment of the underwater sensor network system of the present invention, the underwater sensor 1 is dropped into the sea from the aircraft 100 at the position to be observed, and the underwater sensor 1 is dropped. Underwater communication of parachute 11 that sometimes opens, floating surface 12 that floats on the sea surface after dropping and transmits the position of subsea sensor 1, sensor data observed by subsea sensor 1, and other arbitrary data The underwater communication device 17 capable of transmitting by the above and a recovery separating device 22 for recovering the undersea sensor 1 are included at least. The underwater communication device 17 is connected to the underwater communication device 17 of another underwater sensor 1 or to the underwater communication device 6 provided in the underwater communication network terminal 5 that forms the underwater network 4 using the submarine cable. Sensor data can be transmitted as a radio signal, and finally, sensor data from each subsea sensor 1 can be transmitted to the land station (base station) 3.

なお、図１の実施例においては、各海中センサ１を特定するＩＤ（センサ名）として１Ａ，１Ｂ，１Ｃが付与されている３つの海中センサ１が投下されており、海中ネットワーク４を形成する海中通信ネットワーク端末５を特定するＩＤ（端末名）としては、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅと５つの海中通信ネットワーク端末５が海底ケーブルで接続されている。   In the embodiment of FIG. 1, three underwater sensors 1 assigned 1A, 1B, and 1C as IDs (sensor names) for identifying each underwater sensor 1 are dropped to form an underwater network 4. As IDs (terminal names) for identifying the undersea communication network terminals 5, 5A, 5B, 5C, 5D, and 5E and the five underwater communication network terminals 5 are connected by submarine cables.

ここで、図１に示す本実施例では、海中センサ１Ａの水中通信機１７Ａは、海中通信ネットワーク端末５Ａの水中通信機６Ａと通信リンク５０１により、海中センサ１Ｂの水中通信機１７Ｂと通信リンク１０１により、それぞれ、無線信号で水中通信が可能とされており、また、海中センサ１Ｂの水中通信機１７Ｂは、海中センサ１Ａの水中通信機１７Ａと通信リンク１０１により、海中センサ１Ｃの水中通信機１７Ｃと通信リンク１０２により、海中通信ネットワーク端末５Ｂの水中通信機６Ｂと通信リンク５０２により、それぞれ、無線信号で水中通信が可能とされている。また、海中センサ１Ｃの水中通信機１７Ｃは、海中センサ１Ｂの水中通信機１７Ｂと通信リンク１０２により、水中通信が可能な通信可能範囲に敷設されている。   Here, in this embodiment shown in FIG. 1, the underwater communication device 17A of the underwater sensor 1A is connected to the underwater communication device 17B of the underwater sensor 1B and the communication link 101 by the underwater communication device 6A of the underwater communication network terminal 5A and the communication link 501. The underwater communication device 17B of the underwater sensor 1B can communicate with the underwater communication device 17C of the underwater sensor 1C by the communication link 101. And under the communication link 102, underwater communication is enabled by radio signals through the underwater communication device 6B of the underwater communication network terminal 5B and the communication link 502, respectively. The underwater communication device 17C of the underwater sensor 1C is laid in a communicable range where underwater communication is possible by the communication link 102 and the underwater communication device 17B of the underwater sensor 1B.

次に、図１の海中センサ１を構成する前述の各手段それぞれの概略動作について、図２を用いて説明する。図２は、本発明の海中センサネットワークシステムにおける海中センサ１の概略動作を説明するための説明図である。   Next, the schematic operation of each of the above-described means constituting the undersea sensor 1 of FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the schematic operation of the underwater sensor 1 in the underwater sensor network system of the present invention.

図２（Ａ）において、航空機１００から海中に海中センサ１が投下されると、図２（Ｂ）のように、パラシュート１１が開傘して減速し、図２（Ｃ）のように、海面に着水する。すると、図２（Ｄ）、（Ｅ）に示すように、浮上部１２を海面に浮上させた状態で、海中センサ本体部分が水中ケーブル１３を介して海中へ展張されていく。図２(Ｅ)のように、浮上部１２は海面に浮上して、当該海中センサ１の海面位置すなわちセンサ敷設位置をＧＰＳ衛星１９からＧＰＳ信号を検知するＧＰＳ１２１により算出し、当該海中センサ１の現在位置情報を、衛星通信機１２２から通信衛星２を経由して、図２に図示していない陸上局（図１の陸上局３に相当する）に伝送する。   In FIG. 2A, when the subsea sensor 1 is dropped from the aircraft 100 into the sea, the parachute 11 opens and decelerates as shown in FIG. 2B, and the sea level as shown in FIG. 2C. Land on the water. Then, as shown in FIGS. 2D and 2E, the underwater sensor main body portion is expanded into the sea via the underwater cable 13 with the floating portion 12 floating on the sea surface. As shown in FIG. 2 (E), the floating portion 12 floats on the sea surface, the sea level position of the undersea sensor 1, that is, the sensor laying position, is calculated by the GPS 121 that detects the GPS signal from the GPS satellite 19, and the underwater sensor 1 The current position information is transmitted from the satellite communication device 122 via the communication satellite 2 to a land station not shown in FIG. 2 (corresponding to the land station 3 in FIG. 1).

衛星通信機１２２から、当該海中センサ１の海面上の現在位置をセンサ敷設位置として陸上局３へ通信衛星２を介して通知する通信が完了すると、図２（Ｆ）に示すように、敷設用切り離し装置１５を作動させて、浮上部１２から切り離して、海中の状況を観測するセンサ関係の本体部分を、アンカ２３の自重により、水中へ沈降させる。この後、浮上部１２は、海面上を漂流する漂流状態になるが、ＧＰＳ１２１と衛星通信機１２２とにより、その現在位置が陸上局３において逐次把握されているため、船舶により浮上部１２を回収することが可能である。   When the communication that notifies the land station 3 via the communication satellite 2 as the sensor laying position is completed from the satellite communication device 122 as the current position on the sea surface of the subsea sensor 1 is completed, as shown in FIG. The separation device 15 is operated to separate from the floating portion 12 and sink the sensor-related main body portion for observing underwater conditions into the water by the weight of the anchor 23. After that, the floating part 12 becomes a drifting state drifting on the sea surface. However, the GPS 121 and the satellite communicator 122 keep track of the current position at the land station 3, so the floating part 12 is collected by the ship. Is possible.

また、図２（Ｆ）に示す状態において、敷設用切り離し装置１５の作動により浮上部１２から切り離されたセンサ本体部分が、海中に沈降していくと、その水圧により、水圧スイッチが作動して、センサ本体部分にある水中通信機１７やセンサ１８に電源が接続されて、センサ１８により収集されるセンサデータを水中通信機１７から伝送・中継する動作が可能になる。しかる後、図２（Ｇ）に示すように、海中センサ１のセンサ本体部分は、アンカ２３が海底に着底して海底に敷設された状態になり、図１にて説明したように、水中通信機１７により、周囲の海中センサ１の水中通信機１７もしくは海中通信ネットワーク端末５に設けられた水中通信機６との間で通信リンク５００により通信を行い、海中センサ１のセンサ本体部分のセンサ１８で収集されたセンサデータが、あらかじめ定めた周期ごとに、あるいは、任意に指定された時点で、安定した伝送品質で、確実に、伝送・中継する動作が実行される。   Further, in the state shown in FIG. 2 (F), when the sensor main body portion separated from the floating portion 12 by the operation of the laying separation device 15 sinks into the sea, the water pressure switch is activated by the water pressure. The power supply is connected to the underwater communication device 17 and the sensor 18 in the sensor main body, and the sensor data collected by the sensor 18 can be transmitted and relayed from the underwater communication device 17. Thereafter, as shown in FIG. 2 (G), the sensor main body portion of the undersea sensor 1 is in a state where the anchor 23 is attached to the bottom of the sea and is laid on the bottom of the sea. The communication device 17 communicates with the underwater communication device 17 of the surrounding underwater sensor 1 or the underwater communication device 6 provided in the underwater communication network terminal 5 through the communication link 500, and the sensor of the sensor main body portion of the underwater sensor 1. The sensor data collected in 18 is reliably transmitted and relayed with a stable transmission quality at a predetermined period or at an arbitrarily designated time.

なお、海底に敷設された海中センサ１の主要な部分の回収に当たっては、回収用の船舶が敷設海面で待機して、陸上局３と連絡することにより、陸上局３から回収命令を出力する。この回収命令は、最終的に、通信リンク５００を介して、回収対象の海中センサ１の水中通信機１７へ伝送される。水中通信機１７は、通信リンク５００を介して回収命令を受信すると、図２（Ｈ）のように、回収用切り離し装置２２を作動させ、アンカ２３から海中センサ１の主要なセンサ部分（センサ主要部分）を切り離し、海面に浮上させることにより、海面で待つ船舶で回収することができる。   In collecting the main part of the undersea sensor 1 laid on the seabed, the recovery vessel waits at the laying sea level and communicates with the land station 3 to output a recovery command from the land station 3. This collection command is finally transmitted to the underwater communication device 17 of the undersea sensor 1 to be collected via the communication link 500. When the underwater communication device 17 receives the recovery command via the communication link 500, the underwater communication device 17 operates the recovery disconnecting device 22 as shown in FIG. It can be recovered by a ship waiting at the sea level by separating the part) and rising to the sea level.

（動作例）
次に、図１に示す海中センサネットワークシステムの動作の一例について、図２、図３および図４を参照して、さらに詳細に説明する。なお、図３は、本発明の海中センサネットワークシステムにおける各海中通信ネットワーク端末５Ａ，５Ｂ，５Ｃと海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃとの間あるいは各海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの間の水中通信可能な関係をツリー状に示す通信マップのテーブルであり、図４は、海中通信ネットワーク端末と海中センサとの間あるいは各海中センサ間で伝送されるデータとコマンドとの一例を示すテーブルである。 (Operation example)
Next, an example of the operation of the underwater sensor network system shown in FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIGS. 2, 3, and 4. 3 shows that underwater communication is possible between the underwater communication network terminals 5A, 5B, 5C and the underwater sensors 1A, 1B, 1C or underwater sensors 1A, 1B, 1C in the underwater sensor network system of the present invention. FIG. 4 is a table showing an example of data and commands transmitted between the undersea communication network terminal and the undersea sensor or between each underwater sensor.

図４（Ａ）は、陸上局３から、海中ネットワーク４を介して受信した海中通信ネットワーク端末５Ａが、直接または間接的に通信可能な状態にある海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃそれぞれに通信マップを送信するためのマップデータ伝送フォーマットの一例を示している。図４（Ｂ）は、陸上局３からの指示を受けた海中通信ネットワーク端末５Ａから、海中センサ１Ａを中継して、最終アドレスで指定する海中センサ１Ｃに対して、センサデータの送信を指示するセンサデータ送信指示コマンドのコマンド伝送フォーマットの一例を示している。また、図４（Ｃ）は、海中センサ１Ｃから、海中センサ１Ｂを中継して、宛先で示す海中通信ネットワーク端末５Ａに対して、マップデータを受信した旨を示す応答、すなわち、自海中センサ１Ｃまでのデータの伝送経路が確立したことを示す伝送経路確立データの、あるいは、当該海中センサ１Ｃが取得したセンサデータを送信するセンサデータ返送データのデータ伝送フォーマットを示している。   FIG. 4A shows a communication map for each of the subsea sensors 1A, 1B, and 1C in which the submarine communication network terminal 5A received from the land station 3 via the submarine network 4 can communicate directly or indirectly. An example of the map data transmission format for transmission is shown. In FIG. 4B, the undersea communication network terminal 5A that has received an instruction from the land station 3 relays the undersea sensor 1A and instructs the undersea sensor 1C specified by the final address to transmit sensor data. An example of a command transmission format of a sensor data transmission instruction command is shown. 4C shows a response indicating that map data has been received from the undersea sensor 1C to the undersea communication network terminal 5A indicated by the destination by relaying the undersea sensor 1B, that is, the own undersea sensor 1C. The data transmission format of the transmission path establishment data indicating that the transmission path of the data up to this point has been established or the sensor data return data for transmitting the sensor data acquired by the undersea sensor 1C is shown.

なお、図３の通信マップに示すように、以下の説明においては、海中通信ネットワーク端末５Ａ,５Ｂ,５Ｃのうち、海中通信ネットワーク端末５Ａは、海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃと直接または他の海中センサ１を介して通信可能な状態にあり、海中通信ネットワーク端末５Ｂは、海中センサ１Ｂ，１Ｃ直接または他の海中センサ１を介して通信可能な状態にあるが、海中通信ネットワーク端末５Ｃは、いずれの海中センサ１とも通信不可能な状態にあるものとする。   As shown in the communication map of FIG. 3, in the following description, among the undersea communication network terminals 5A, 5B, and 5C, the undersea communication network terminal 5A is directly connected to the undersea sensors 1A, 1B, and 1C or other underwater. The submarine communication network terminal 5B is in a communicable state via the sensor 1 and the submarine communication network terminal 5B is communicable directly with the submarine sensors 1B and 1C or other submarine sensors 1. It is assumed that communication with the undersea sensor 1 is impossible.

ここで、海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを敷設すべき位置は、海中通信ネットワーク端末５Ａ,５Ｂ,５Ｃの海底ケーブルにより形成されている海中ネットワーク４を参照して、あらかじめ把握されており、かつ、実際に敷設した海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの位置を通信衛星２を介して陸上局３にて確認することができるので、海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの水中無線信号による水中通信経路を、海域の環境を考慮してあらかじめ安定した経路が得られるようにすることができる。この結果、海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの各水中通信機１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃは、水中の通信可能範囲内に存在する他の海中センサ１水中通信機１７や海底ケーブルに固定した海中通信ネットワーク端末５の水中通信機６との通信が確実に可能になる。   Here, the positions where the undersea sensors 1A, 1B, and 1C are to be laid are previously grasped with reference to the undersea network 4 formed by the undersea cables of the undersea communication network terminals 5A, 5B, and 5C, and Since the land station 3 can confirm the position of the actually installed undersea sensors 1A, 1B, and 1C via the communication satellite 2, the underwater communication path by the underwater wireless signals of the underwater sensors 1A, 1B, and 1C It is possible to obtain a stable route in advance in consideration of the environment. As a result, the underwater communication devices 17A, 17B, and 17C of the underwater sensors 1A, 1B, and 1C are connected to other underwater sensor 1 underwater communication devices 17 and submarine cables existing in the underwater communication range. Thus, communication with the underwater communication device 5 can be reliably performed.

まず、図２を用いて、海中センサ１の敷設から回収までの詳細動作を再度説明する。図２（Ａ）において、海中センサ１は、航空機１００から観測海域として所望の位置に投下される。図２（Ｂ）においては、開傘したパラシュート１１という減速装置により海中センサ１の降下速度が減速される。図２（Ｃ）では、海中センサ１が海面に着水すると、着水により、海中センサ１に内蔵の海水電池が起動し、エアボンベを動作させて、浮上部１２に備えられたエアフロートにエアを噴入させる。この結果、エアフロートの浮力により、図２（Ｄ）のように、浮上部１２が海面に浮上し、水中ケーブル１３に海中センサ１のセンサ本体部分が吊下された状態になる。   First, the detailed operation from laying of the undersea sensor 1 to recovery will be described again with reference to FIG. 2A, the underwater sensor 1 is dropped from the aircraft 100 to a desired position as an observation sea area. In FIG. 2 (B), the descending speed of the undersea sensor 1 is decelerated by the decelerating device called the parachute 11 opened. In FIG. 2 (C), when the underwater sensor 1 lands on the sea surface, the seawater battery built in the underwater sensor 1 is activated by the landing of water, and the air cylinder is operated, and the air float provided in the floating portion 12 is air-fed. Inject. As a result, due to the buoyancy of the air float, as shown in FIG. 2D, the floating portion 12 floats on the sea surface, and the sensor body portion of the underwater sensor 1 is suspended from the underwater cable 13.

この吊下力により、図２（Ｅ）のように、海中センサ１の内部に収納されていた敷設用切り離し装置１５、および、センサ本体部分の水中浮力体１６、水中通信機１７、センサ１８、水圧スイッチ２０、内部電源２１、回収用切り離し装置２２、アンカ２３などが水中ケーブル１３を介して展張される。ここに、敷設用切り離し装置１５は、浮上部１２と前記センサ本体部分との間に位置し、浮上部１２から前記センサ本体部分を切り離すための装置であり、水中浮力体１６は、アンカ２３が海底に着底しても、アンカ２３以外のセンサ本体部分の他の機材を（少なくとも、水中通信機１７とセンサ１８とを）、海中に浮上させる浮力体である。また、水中通信機１７は、前述したように、海中通信ネットワーク端末５や他の海中センサ１との間で水中通信を行う通信機であり、センサ１８は、海中の状態を観測する観測センサである。   With this suspension force, as shown in FIG. 2 (E), the detaching device 15 for laying stored in the underwater sensor 1, the underwater buoyant body 16, the underwater communication device 17, the sensor 18, The water pressure switch 20, the internal power supply 21, the recovery disconnecting device 22, the anchor 23, etc. are extended through the underwater cable 13. Here, the laying separation device 15 is located between the floating portion 12 and the sensor main body portion, and is a device for separating the sensor main body portion from the floating portion 12. The underwater buoyancy body 16 includes an anchor 23. It is a buoyant body that floats other equipment (at least the underwater communication device 17 and the sensor 18) other than the anchor 23 in the sea even if it reaches the bottom of the sea. Further, as described above, the underwater communication device 17 is a communication device that performs underwater communication with the underwater communication network terminal 5 and other underwater sensors 1, and the sensor 18 is an observation sensor that observes an underwater state. is there.

また、水圧スイッチ２０は、海中センサ１のセンサ本体部分が海中に沈降していく際の水圧により作動し、内部電源２１からの電力を少なくとも水中通信機１７とセンサ１８とに供給するスイッチであり、回収用切り離し装置２２は、アンカ２３から当該センサ本体部分のアンカ２３以外のセンサ主要部分（すなわち水中浮力体１６、水中通信機１７、センサ１８、水圧スイッチ２０、内部電源２１など）を切り離して、水中浮力体１６の浮力により海面に浮上させる装置であり、陸上局３からの回収命令を水中通信機１７で受信した際に作動する。アンカ２３は、センサ本体部分を海中に沈降させて、海底に安定して着底する重量を有する物体である。   The water pressure switch 20 is a switch that operates by the water pressure when the sensor main body of the underwater sensor 1 sinks into the sea and supplies power from the internal power source 21 to at least the underwater communication device 17 and the sensor 18. The recovery disconnecting device 22 disconnects the main sensor part (that is, the underwater buoyancy body 16, the underwater communication device 17, the sensor 18, the water pressure switch 20, the internal power source 21 and the like) other than the anchor 23 of the sensor main body from the anchor 23. This is a device that floats on the sea surface by the buoyancy of the underwater buoyancy body 16 and operates when a recovery command from the land station 3 is received by the underwater communication device 17. The anchor 23 is an object having a weight that allows the sensor main body portion to sink into the sea and stably land on the seabed.

さらに、図２（Ｅ）の状態では、浮上部１２内部のＧＰＳ１２１がＧＰＳ衛星１９からの情報によってその海面位置（現在位置）を取得し、取得したその海面位置をセンサ敷設位置として衛星通信機１２２によって通信衛星２へ送出する。このＧＰＳ１２１による海中センサ１のセンサ敷設位置情報は、通信衛星２経由で基地局（陸上局）３に伝送され、海中センサ１の投下位置を陸上局３において確認することができる。海中センサ１には、あらかじめ、それぞれの海中センサを特定するＩＤ番号（センサ名）が書き込まれており、センサ敷設位置情報としてこのＩＤ番号とセンサ敷設位置情報とが伝送されてくるので、基地局（陸上局）３においては、複数の海中センサが投下されても、それぞれの位置を識別することができる。なお、基地局（陸上局）３へ前記センサ敷設位置情報を伝送する衛星は、通信衛星に限るものではなく、基地局（陸上局）３へ前記センサ敷設位置情報を伝送することが可能な衛星であれば、放送衛星をも含めて、如何なる衛星であっても構わない。   Further, in the state of FIG. 2E, the GPS 121 inside the floating part 12 acquires the sea level position (current position) based on information from the GPS satellite 19, and the satellite communication device 122 uses the acquired sea level position as the sensor installation position. Is transmitted to the communication satellite 2. The sensor laying position information of the underwater sensor 1 by the GPS 121 is transmitted to the base station (land station) 3 via the communication satellite 2, and the landing position of the underwater sensor 1 can be confirmed in the land station 3. In the underwater sensor 1, an ID number (sensor name) for identifying each underwater sensor is written in advance, and this ID number and the sensor laying position information are transmitted as sensor laying position information. (Land Station) 3 can identify each position even if a plurality of subsea sensors are dropped. The satellite that transmits the sensor laying position information to the base station (land station) 3 is not limited to the communication satellite, and the satellite that can transmit the sensor laying position information to the base station (land station) 3. As long as it is a broadcast satellite, any satellite can be used.

図２（Ｅ）において、海中センサ１が、センサ敷設位置情報を衛星通信機１２２によって伝送すると、その後に、敷設用切り離し装置１５を作動させて、浮上部１２からセンサ本体部分を分離する。分離された海中センサ１のセンサ本体部分は、水中浮力体１６の浮力よりもアンカ２３の自重の方が重いため、図２（Ｆ）のように、海底に沈降していく。しかる後、図２（Ｇ）に示すように、海中センサ１のアンカ２３部分が、海底に着底すると、水中浮力体１６の浮力によって、水中通信機１７、センサ１８、水圧スイッチ２０、内部電源２１および回収用切り離し装置２２が海中に展張された状態で敷設され、アンカ２３は海底に横たわる。   In FIG. 2 (E), when the undersea sensor 1 transmits the sensor laying position information by the satellite communicator 122, the laying separating device 15 is then operated to separate the sensor main body portion from the floating portion 12. Since the weight of the anchor 23 is heavier than the buoyancy of the underwater buoyancy body 16 in the separated sensor body portion of the underwater sensor 1, it sinks to the sea floor as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 2 (G), when the anchor 23 portion of the underwater sensor 1 reaches the bottom of the sea, the underwater communicator 17, the sensor 18, the water pressure switch 20, the internal power supply are generated by the buoyancy of the underwater buoyancy body 16. 21 and the recovery separating device 22 are laid in a state of being expanded in the sea, and the anchor 23 lies on the seabed.

海底に沈降する間に、海中センサ１の内部の水圧スイッチ２０が、水圧でＯＮし、内部電源２１が通電状態となる。この結果、水中通信機１７およびセンサ１８に電源が供給され、通電状態となり、これにより、海中センサ１のセンサ１８は、あらかじめ定めた周期ごとに、あるいは、任意に指定された時点で、海中の状態をセンサデータとして収集して、水中通信機１７を介して送信する動作が可能となる。以上、海中センサ１の海中への敷設までの本実施例の動作を詳細に述べたが、図２（Ｅ）の浮力によるセンサ本体部分の展張方式は、当業者にとってよく知られており、また、本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は、ここでは省略する。   While sinking to the seabed, the water pressure switch 20 inside the underwater sensor 1 is turned on by the water pressure, and the internal power supply 21 is energized. As a result, power is supplied to the underwater communication device 17 and the sensor 18, and the energized state is established. As a result, the sensor 18 of the underwater sensor 1 is submerged at a predetermined cycle or at an arbitrarily designated time. The operation of collecting the state as sensor data and transmitting it via the underwater communication device 17 becomes possible. As described above, the operation of the present embodiment until the undersea sensor 1 is laid in the sea has been described in detail. However, the method of extending the sensor main body by buoyancy in FIG. 2 (E) is well known to those skilled in the art. Since it is not directly related to the present invention, its detailed configuration is omitted here.

また、海中センサ１の観測位置を変更したり、センサ電源が無くなって海中センサ１を交換したい場合などにおいて、海中センサ１を海中から回収する場合、回収用船舶が、回収対象の海中センサ１のセンサ本体部分が敷設された海域に到着すると、その連絡を受けて、陸上局３が、海中ネットワーク４、海中通信ネットワーク端末５、さらには、通信リンク５００を経由して、回収対象の海中センサ１の水中通信機１７に対して、回収命令を伝送する。   Further, when the underwater sensor 1 is recovered from the sea when the observation position of the underwater sensor 1 is changed or when the sensor power supply is lost and the undersea sensor 1 is to be replaced, the recovery ship is connected to the subsea sensor 1 to be recovered. Upon arrival in the sea area where the sensor main body is laid, the land station 3 receives the notification and the subsea sensor 1 to be collected via the submarine network 4, the submarine communication network terminal 5, and the communication link 500. The recovery command is transmitted to the underwater communication device 17.

回収対象の海中センサ１の水中通信機１７は、回収命令を受信すると、回収用切り離し装置２２を作動させる。回収用切り離し装置２２が作動すると、センサ本体部分のアンカ２３を除くセンサ主要部分、すなわち、水中浮力体１６、水中通信機１７、センサ１８、水圧スイッチ２０、内部電源２１、を含む機材がアンカ２３から切り離されて、図２（Ｈ）のように、水中通信機１７、センサ１８、水圧スイッチ２０、内部電源２１などのセンサ主要部分は、水中浮力体１６の浮力によって海面まで浮上して、回収用船舶に回収される。なお、海底に残ったアンカ２３は、アルミ・鉄などの海水により腐食し易い材質の金属、もしくは、海中生物が棲息するのに適した形状からなる非腐食性の材料たとえばコンクリートなどの漁礁として生物の繁殖を補助するもので作られており、海洋環境への影響が少ないものを選択する。   When the underwater communication device 17 of the undersea sensor 1 to be collected receives the collection command, the underwater communication device 17 activates the collection disconnecting device 22. When the recovery detachment device 22 is operated, the sensor main parts excluding the anchor 23 of the sensor main body part, that is, the equipment including the underwater buoyant body 16, the underwater communication device 17, the sensor 18, the water pressure switch 20, and the internal power supply 21 are anchor 23. 2H, the main sensor parts such as the underwater communication device 17, the sensor 18, the water pressure switch 20, and the internal power source 21 are levitated to the sea surface by the buoyancy of the underwater buoyant body 16 and collected. It is collected on a ship. The anchor 23 remaining on the sea bottom is a metal that is easily corroded by seawater such as aluminum or iron, or a non-corrosive material that has a shape suitable for inhabiting marine organisms, such as concrete and other reefs. Select those that are made with the aid of breeding and that have less impact on the marine environment.

次に、海中センサ１の敷設状況の伝送方法と海中センサ１が収集したセンサデータの伝送方法とについて、図１、図３および図４を用いてさらに詳細を説明する。   Next, the transmission method of the laying state of the underwater sensor 1 and the transmission method of the sensor data collected by the underwater sensor 1 will be described in more detail with reference to FIG. 1, FIG. 3, and FIG.

図１において、航空機１００から投下された海中センサＩＤが１Ａ，１Ｂ，１Ｃの３つの海中センサ１それぞれは、前述したように、海底に着底して敷設される前に、海面への着水位置をＧＰＳ位置情報（センサ位置情報）として通信衛星２を使って基地局（陸上局）３へ伝送している。なお、これら３つの海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、観測すべき海域において、海中センサ１間もしくは海中通信ネットワーク端末５Ａ，５Ｂ，５Ｃとの間で、水中無線用の通信リンクを介して水中通信が可能な距離に、航空機１００から投下されている。   In FIG. 1, each of the three underwater sensor IDs 1A, 1B, 1C dropped from the aircraft 100 landed on the sea before landing on the seabed as described above. The position is transmitted as GPS position information (sensor position information) to the base station (land station) 3 using the communication satellite 2. These three underwater sensors 1A, 1B, and 1C communicate with each other underwater via the underwater wireless communication link between the underwater sensors 1 or the underwater communication network terminals 5A, 5B, and 5C in the sea area to be observed. Is dropped from the aircraft 100 at a possible distance.

たとえば、ＩＤが１Ａの海中センサ１Ａの投下後に、海中センサ１Ｃを投下した際に、海中センサ１Ｃから海中センサ１Ａあるいは海中通信ネットワーク端末５Ｂへの距離が水中通信可能距離外であった場合には、その中間位置付近に海中センサ１Ｂをさらに追加して投下して、海中センサ１Ｃが、他の海中センサ１を経由する水中通信によって、この場合は、海中センサ１Ｂを経由する水中通信によって、海中通信ネットワーク端末５Ｂへ、あるいは、さらに海中センサ１Ａを介して海中通信ネットワーク端末５Ａへ、当該海域の海洋環境において確実に通信が可能なように敷設される。   For example, when the underwater sensor 1C is dropped after the underwater sensor 1A with ID 1A is dropped, the distance from the underwater sensor 1C to the underwater sensor 1A or the underwater communication network terminal 5B is outside the underwater communication possible distance. The underwater sensor 1B is further dropped near the intermediate position, and the underwater sensor 1C is submerged by underwater communication via the other underwater sensor 1, in this case, by underwater communication via the underwater sensor 1B. The communication network terminal 5B or the underwater sensor 1A via the underwater sensor 1A is laid so as to enable reliable communication in the marine environment of the sea area.

基地局３では、投下された海中センサ１Ａ，１Ｂ，１ＣのＧＰＳ位置情報（センサ位置情報）と海中ネットワーク４の海中通信ネットワーク端末５Ａ，５Ｂ，５Ｃの位置情報とに基づいて、図３として前述したような通信マップを作成している。図３は、図１に例示した海中センサネットワークシステムの海中ネットワーク４における各海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのツリー状の通信経路を示している。すなわち、前述したように、図１の海中センサネットワークシステムの海中ネットワーク４においては、海中通信ネットワーク端末５Ａは、海中センサ１Ａと通信可能距離にあり、海中通信ネットワーク端末５Ｂは、海中センサ１Ｂと通信可能距離にある。また、海中センサ１Ｂは、海中通信ネットワーク端末５Ｂ、海中センサ１Ａ、海中センサ１Ｃと通信可能距離にある。   In the base station 3, based on the GPS position information (sensor position information) of the submarine sensors 1A, 1B, and 1C dropped and the position information of the submarine communication network terminals 5A, 5B, and 5C of the submarine network 4, the base station 3 is described above as FIG. A communication map is created. FIG. 3 shows a tree-like communication path for each of the subsea sensors 1A, 1B, and 1C in the subsea network 4 of the subsea sensor network system illustrated in FIG. That is, as described above, in the underwater network 4 of the underwater sensor network system in FIG. 1, the underwater communication network terminal 5A is in a communicable distance with the underwater sensor 1A, and the underwater communication network terminal 5B communicates with the underwater sensor 1B. Is at a possible distance. The underwater sensor 1B is within a communicable distance with the underwater communication network terminal 5B, the underwater sensor 1A, and the underwater sensor 1C.

図３の通信マップでは、これらの通信可能距離に基づいて、海中ネットワーク４の海中通信ネットワーク端末５それぞれから見て、より近い前段側の海中センサ１からより遠い後段側の海中センサ１へとツリー状に位置付けをして、直接通信可能な海中センサを１次センサ、次に、該１次センサから呼び出し可能な海中センサを２次センサ、さらに、該２次センサから呼び出し可能な海中センサを３次センサと位置付けている。なお、図３の通信マップは、海中センサ１が敷設あるいは撤去される都度、各海中通信ネットワーク端末５と各海中センサ１との間の水中通信が可能な状況を更新して作成され、各海中通信ネットワーク端末５と各海中センサ１とに送信される。   In the communication map of FIG. 3, based on these communicable distances, a tree is formed from the undersea sensor 1 at the front stage closer to the underwater sensor 1 at the rear stage farther away from the undersea sensor 1 at the front stage. The subsea sensor that can be directly communicated is a primary sensor, then the subsea sensor that can be called from the primary sensor is the secondary sensor, and the subsea sensor that can be called from the secondary sensor is 3 Positioned as the next sensor. The communication map of FIG. 3 is created by updating the situation in which underwater communication is possible between each underwater communication network terminal 5 and each underwater sensor 1 every time the underwater sensor 1 is laid or removed. It is transmitted to the communication network terminal 5 and each subsea sensor 1.

ここに、海中センサ１を敷設する海域すなわち敷設海域の水温データや海底地形などを少なくとも参照した水中音響の伝搬シミュレーションによって水中通信の限界があらかじめ把握されており、図３の通信マップは、その水中通信限界値と海中センサ１が敷設されたセンサ位置情報（ＧＰＳの測位位置結果）および／または海中通信ネットワーク端末５の位置情報とに基づいて作成される。また、航空機１００からの海中センサ１の投下位置も、敷設済みの海中センサ１の位置を把握した上で、新たな海中センサ１の投下位置が算出され、航空機１００は、自機の位置から投下すべき位置を把握して、海中センサ１をその近傍に確実に投下することができる。   Here, the limit of underwater communication is grasped in advance by a propagation simulation of underwater acoustics at least referring to water temperature data of the underwater sensor 1, that is, the water temperature data of the laying seawater, the seafloor topography, and the communication map of FIG. It is created based on the communication limit value and sensor position information (GPS positioning position result) where the underwater sensor 1 is laid and / or position information of the underwater communication network terminal 5. In addition, the drop position of the underwater sensor 1 from the aircraft 100 is also determined based on the position of the already installed underwater sensor 1, and the new drop position of the underwater sensor 1 is calculated. The aircraft 100 drops from its own position. The underwater sensor 1 can be reliably dropped in the vicinity of the position to be grasped.

次に、海中センサ１の敷設後に、各海中センサ１に対して、陸上局（基地局）３から図３のような通信マップ情報を伝達して、各海中センサ１が受信して記憶する方法について説明する。まず、陸上局（基地局）３から各海中通信ネットワーク端末５に海中ネットワーク４を介して通信マップデータを送信し、各海中通信ネットワーク端末５に記憶させる。しかる後、各海中通信ネットワーク端末５は、受信した通信マップデータを参照して、配下に存在する海中センサ１に対して、通信マップデータを水中通信により送信する。図４(Ａ)では、海中通信ネットワーク端末５Ａから、配下に存在する１次センサ、２次センサ、３次センサそれぞれに該当する海中センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに対して送信するためのマップデータの伝送フォーマットの一例を示している。   Next, after laying the underwater sensor 1, a method for transmitting the communication map information as shown in FIG. 3 from the land station (base station) 3 to each underwater sensor 1 so that each underwater sensor 1 receives and stores it. Will be described. First, the communication map data is transmitted from the land station (base station) 3 to each underwater communication network terminal 5 via the underwater network 4 and stored in each underwater communication network terminal 5. Thereafter, each underwater communication network terminal 5 refers to the received communication map data, and transmits the communication map data to the undersea sensor 1 existing under control by underwater communication. In FIG. 4A, map data to be transmitted from the undersea communication network terminal 5A to the undersea sensors 1A, 1B, and 1C corresponding to the subordinate primary sensor, secondary sensor, and tertiary sensor, respectively. An example of a transmission format is shown.

図４（Ａ）のマップデータ伝送フォーマットにおいて、ヘッダは、通信の始まりおよびマップデータの伝送である旨を示しており、例として“７Ｅ”（１６進数）をヘッダとしている。次の次数は、各海中通信ネットワーク端末５、この場合は、海中通信ネットワーク端末５Ａ、からの通信可能なセンサの最大次数を示しており、図３のマップデータの例では、海中通信ネットワーク端末５Ａは、ツリー状に３次センサまでの接続があり、次数は３となる。   In the map data transmission format of FIG. 4A, the header indicates the start of communication and the transmission of map data. As an example, “7E” (hexadecimal number) is used as the header. The next order indicates the maximum order of sensors that can communicate from each submarine communication network terminal 5, in this case, the submarine communication network terminal 5A. In the example of map data in FIG. Has a tree-like connection to the third sensor, and the order is 3.

次のＦＲＡＧ（ＦＲＧ１，ＦＲＧ２，ＦＲＧ３）は、当該マップデータを伝送している送信元が、１〜３次センサかあるいは海中通信ネットワーク端末かを示している。図４(Ａ)の例では、ＦＲＧ１，ＦＲＧ２，ＦＲＧ３がすべて０であり、マップデータの送信元が海中通信ネットワーク端末５Ａであることを示している。たとえば、ＦＲＧ１が１の場合は、１次アドレスの海中センサ１Ａからの送信、ＦＲＧ２が1の場合は、２次アドレスの海中センサ１Ｂからの送信、ＦＲＧ３が１の場合は、３次アドレスの海中センサ１Ｃからの送信を示すことになる。最後のＥＯＦは、マップデータ通信の終了を示している。   The next FRAG (FRG1, FRG2, FRG3) indicates whether the transmission source transmitting the map data is a primary to tertiary sensor or an underwater communication network terminal. In the example of FIG. 4A, FRG1, FRG2, and FRG3 are all 0, indicating that the map data transmission source is the undersea communication network terminal 5A. For example, when FRG1 is 1, transmission from the subsea sensor 1A of the primary address, when FRG2 is 1, transmission from the subsea sensor 1B of the secondary address, and when FRG3 is 1, subsea of the tertiary address This indicates transmission from the sensor 1C. The last EOF indicates the end of map data communication.

まず、海中通信ネットワーク端末５Ａは、陸上局（基地局）３から通信マップデータを受信した際に、受信した通信マップデータを記憶する。しかる後、受信した通信マップデータ上で後段に位置する海中センサ１が存在していて、受信した通信マップデータを、当該海中通信ネットワーク端末５Ａからマップデータとして伝送しようとする場合、図４(Ａ)のマップデータ伝送フォーマットのように、ＦＲＧ１〜３を０として、水中通信機６Ａから通信リンク５０１を介して送出する。マップデータの水中通信は、水中通信機６Ａからの通信可能距離にある海中センサ１Ａの水中通信機１７Ａで受信される。受信した海中センサ１Ａでは、受信したヘッダ“７Ｅ”を解読することにより、マップデータの伝送であること、また、その次数が３であることを判別して、以降に、３次までのＦＲＧとそれぞれのアドレス、最後に、ＥＯＦが設定されていることを認識する。   First, when the undersea communication network terminal 5A receives communication map data from the land station (base station) 3, the undersea communication network terminal 5A stores the received communication map data. Thereafter, when there is an undersea sensor 1 located in the subsequent stage on the received communication map data and the received communication map data is to be transmitted as map data from the undersea communication network terminal 5A, FIG. ), FRG1 to 3 are set to 0, and the data is transmitted from the underwater communication device 6A via the communication link 501. The underwater communication of map data is received by the underwater communication device 17A of the undersea sensor 1A located at a communicable distance from the underwater communication device 6A. The received undersea sensor 1A decodes the received header “7E” to determine that the map data is transmitted and that the order is 3, and thereafter, the FRG up to the third order Recognize that each address, and finally EOF is set.

また、端末欄にある海中通信ネットワーク端末５Ａを読み取り、かつ、ＦＲＧ１〜３を読み取り、このＦＲＧ１〜３がいずれも０であることから、海中通信ネットワーク端末５Ａからのマップデータであることを識別する。しかる後、海中通信ネットワーク端末５Ａからのマップデータを記憶するとともに、受信したマップデータ上で後段に位置する海中センサ１が存在しているか否かを判別する。図３に示すように、海中センサ１Ａの後段には、海中センサ１Ｂが存在しているので、受信したマップデータについて、１次センサの当該海中センサ１Ａからの送信であることを示すために、ＦＲＧ１を１に設定して、水中通信機１７Ａから、受信したマップデータを送信する。海中センサ１Ａの水中通信圏内には、通信リンク１０１を介して海中センサ１Ｂの水中通信機１７Ｂが存在しており、海中センサ１Ｂで、海中センサ１Ａからのマップデータの水中通信が受信され、海中センサ１Ｂ内にもマップデータが記憶される。   Further, the underwater communication network terminal 5A in the terminal column is read, and FRG1 to 3 are read. Since these FRG1 to 3 are all 0, the map data from the underwater communication network terminal 5A is identified. . Thereafter, the map data from the undersea communication network terminal 5A is stored, and it is determined whether or not the undersea sensor 1 located in the subsequent stage exists on the received map data. As shown in FIG. 3, since the undersea sensor 1B exists in the subsequent stage of the undersea sensor 1A, in order to show that the received map data is transmitted from the undersea sensor 1A of the primary sensor, FRG1 is set to 1 and the received map data is transmitted from the underwater communication device 17A. The underwater communication device 17B of the underwater sensor 1B exists in the underwater communication area of the underwater sensor 1A via the communication link 101, and the underwater communication of the map data from the underwater sensor 1A is received by the underwater sensor 1B. Map data is also stored in the sensor 1B.

受信した海中センサ１Ｂでは、海中センサ１Ａの場合と同様に、受信したヘッダ“７Ｅ”を解読して、マップデータの通信であること、また、その端末欄と次数欄とから、海中通信ネットワーク端末５Ａからは３次センサまでが存在することを認識するとともに、ＦＲＧ１が１であることから、海中センサ１Ａから中継されてきた水中通信を受信したことを識別する。さらに、海中センサ１Ｂでは、後段に存在している３次センサの海中センサ１Ｃへ受信したマップデータを伝送すべく、２次センサの当該海中センサ１Ｂからの送信であることを示すために、ＦＲＧ１を０に設定するとともに、ＦＲＧ２を１に設定して、水中通信機１７Ｂから受信したマップデータを送信する。   In the received undersea sensor 1B, as in the case of the undersea sensor 1A, the received header “7E” is decoded, and it is the communication of the map data. From the terminal field and the order field, the underwater communication network terminal From 5A, it is recognized that there is a tertiary sensor, and since FRG1 is 1, it is identified that the underwater communication relayed from the undersea sensor 1A has been received. Further, in the underwater sensor 1B, in order to transmit the received map data to the subsea sensor 1C of the tertiary sensor existing in the subsequent stage, in order to indicate that the secondary sensor is transmitting from the undersea sensor 1B, FRG1 Is set to 0, and FRG2 is set to 1, and the map data received from the underwater communication device 17B is transmitted.

海中センサ１Ｂの通信圏内には、通信リンク１０２を介して海中センサ１Ｃの水中通信機１７Ｃが存在しており、海中センサ１Ｃで、海中センサ１Ｂからのマップデータの水中通信が受信され、海中センサ１Ｂの場合と同様、海中センサ１Ｃ内にもマップデータが記憶される。海中センサ１Ｃは、海中通信ネットワーク端末５Ａの３次アドレスとなる最後の海中センサに該当しており、後段には海中センサ１が存在していないため、受信したマップデータを送信する動作は行わない。その代わり、海中センサ１Ｃは、海中通信ネットワーク端末５Ａから最終段の海中センサ１Ｃまでのデータの伝送経路が確立されたことを示す伝送経路確立データを、海中通信ネットワーク端末５Ａに対して通知するために、図４(Ｃ)に示すようなフォーマットのデータ伝送を実施する。   The underwater communication device 17C of the underwater sensor 1C exists in the communication area of the underwater sensor 1B via the communication link 102, and the underwater communication of the map data from the underwater sensor 1B is received by the underwater sensor 1C. As in the case of 1B, map data is also stored in the undersea sensor 1C. The undersea sensor 1C corresponds to the last undersea sensor serving as the tertiary address of the undersea communication network terminal 5A. Since the undersea sensor 1 does not exist in the subsequent stage, the operation of transmitting the received map data is not performed. . Instead, the undersea sensor 1C notifies the underwater communication network terminal 5A of transmission path establishment data indicating that the data transmission path from the undersea communication network terminal 5A to the final undersea sensor 1C has been established. Then, data transmission in a format as shown in FIG.

図４（Ｃ）のデータ伝送のフォーマットには、データ伝送を示すヘッダ（本実施例では“７０”（１６進数））と発信アドレス（この場合は、海中センサ１Ｃが発信源となるため１Ｃ）を設定する。次に、記憶したマップデータに基づいて、海中センサ１Ｃから海中通信ネットワーク端末５Ａへの通信を中継する２次センサが海中センサ１Ｂであることを識別して、中継アドレスとして海中センサ１Ｂを設定するとともに、最終の宛先端末として、マップデータの送信元となっていた海中通信ネットワーク端末５Ａを設定する。さらに、最後のデータ欄には、データの伝送経路が確立したことを示すコマンドＡＣＣを設定する。なお、図３の中継アドレス欄には、中継先となる海中センサ１Ｂを設定する代わりに、現在発信を行っている海中センサであることを示す情報として、海中センサ１Ｃを設定するようにしても良い。   The format of data transmission in FIG. 4C includes a header indicating data transmission (in this embodiment, “70” (hexadecimal number)) and a transmission address (in this case, 1C because the undersea sensor 1C serves as a transmission source). Set. Next, based on the stored map data, it is identified that the secondary sensor that relays communication from the undersea sensor 1C to the undersea communication network terminal 5A is the undersea sensor 1B, and the undersea sensor 1B is set as a relay address. At the same time, the undersea communication network terminal 5A that is the map data transmission source is set as the final destination terminal. Further, a command ACC indicating that a data transmission path has been established is set in the last data column. In the relay address field of FIG. 3, instead of setting the undersea sensor 1B as the relay destination, the undersea sensor 1C may be set as information indicating that it is the currently transmitting undersea sensor. good.

このようなデータ伝送フォーマットを作成して、海中センサ１Ｃの水中通信機１７Ｃから、伝送経路確立を示すデータを、当該海中センサ１Ｃの通信圏内にある海中センサ１Ｂに対して通信リンク１０２を介して送出する。送出されたデータは、海中センサ１Ｃの通信可能距離に存在する海中センサ１Ｂで受信される。   By creating such a data transmission format, data indicating the establishment of a transmission path is transmitted from the underwater communication device 17C of the underwater sensor 1C to the underwater sensor 1B within the communication range of the underwater sensor 1C via the communication link 102. Send it out. The transmitted data is received by the underwater sensor 1B that exists within the communicable distance of the underwater sensor 1C.

海中センサ１Ｂは、受信した伝送経路確立データに含まれている、発信アドレスの海中センサ１Ｃ、中継先を示す中継アドレスの海中センサ１Ｂ、コマンドＡＣＣから、当該海中センサ１Ｂから最終の３次センサの海中センサ１Ｃまでの通信経路が確立され、その返信が当該海中センサ１Ｂに送信されてきたことを識別する。   The undersea sensor 1B includes the undersea sensor 1C of the transmission address, the undersea sensor 1B of the relay address indicating the relay destination, and the command ACC, which are included in the received transmission path establishment data, from the undersea sensor 1B to the final tertiary sensor. A communication path to the undersea sensor 1C is established, and it is identified that the reply has been transmitted to the undersea sensor 1B.

海中センサ１Ｂでは、記憶したマップデータに基づいて、前段に位置する海中センサ１および／または海中通信ネットワーク端末５を検索して（この場合は、海中センサ１Ａが検索される）、海中センサ１Ｂから海中通信ネットワーク端末５Ａへの通信を中継する１次センサが海中センサ１Ａであることを識別して、受信データの中継アドレスを海中センサ１Ａに置き換え、伝送経路確立を示す伝送経路確立データを、当該海中センサ１Ｂの通信圏内にある海中センサ１Ａに対して通信リンク１０１を介して送出する。送出されたデータは、海中センサ１Ｂの通信可能距離に存在する海中センサ１Ａで受信される。   The undersea sensor 1B searches the undersea sensor 1 and / or the underwater communication network terminal 5 located in the previous stage based on the stored map data (in this case, the undersea sensor 1A is searched), and the underwater sensor 1B The primary sensor that relays communication to the undersea communication network terminal 5A is identified as the undersea sensor 1A, the relay address of the received data is replaced with the undersea sensor 1A, and the transmission path establishment data indicating the transmission path establishment is It is transmitted via the communication link 101 to the undersea sensor 1A within the communication range of the undersea sensor 1B. The transmitted data is received by the undersea sensor 1A existing at a communicable distance of the underwater sensor 1B.

海中センサ１Ａは、海中センサ１Ｂの場合と同様に、受信した伝送経路確立データに含まれている、発信アドレスの海中センサ１Ｃ、中継アドレスの海中センサ１Ａ、コマンドＡＣＣから、当該海中センサ１Ａから海中センサ１Ｂを介して最終の３次センサの海中センサ１Ｃまで通信経路が確立され、海中センサ１Ｃからの返信が中継先の海中センサ１Ｂから送信されてきたことを識別する。   In the same manner as in the case of the undersea sensor 1B, the undersea sensor 1A receives the underwater sensor 1C of the transmission address, the undersea sensor 1A of the relay address, and the command ACC, which are included in the received transmission path establishment data. A communication path is established through the sensor 1B to the sea sensor 1C of the final tertiary sensor, and it is identified that a reply from the sea sensor 1C has been transmitted from the sea sensor 1B as a relay destination.

海中センサ１Ａでは、記憶したマップデータに基づいて、前段に位置する海中センサ１および／または海中通信ネットワーク端末５を検索して（この場合は、海中通信ネットワーク端末５Ａが検索される）、当該海中センサ１Ａが宛先の海中通信ネットワーク端末５Ａへの通信を行う１次センサであることを識別して、受信データの中継アドレスを海中通信ネットワーク端末５Ａに置き換え、伝送経路確立を示す伝送経路確立データを、当該海中センサ１Ａの通信圏内にある海中通信ネットワーク端末５Ａに対して通信リンク５０１を介して送出する。送出されたデータは、海中センサ１Ａの通信可能距離内に存在している海中通信ネットワーク端末５Ａで受信される。   The undersea sensor 1A searches the undersea sensor 1 and / or the underwater communication network terminal 5 located in the previous stage based on the stored map data (in this case, the underwater communication network terminal 5A is searched), and Identifying that the sensor 1A is a primary sensor that communicates with the destination underwater communication network terminal 5A, replacing the relay address of the received data with the underwater communication network terminal 5A, and transmitting transmission path establishment data indicating transmission path establishment. Then, the data is transmitted via the communication link 501 to the undersea communication network terminal 5A in the communication range of the undersea sensor 1A. The transmitted data is received by the underwater communication network terminal 5A existing within the communicable distance of the underwater sensor 1A.

海中通信ネットワーク端末５Ａは、海中センサ１Ｂ，１Ａの場合と同様に、受信した伝送経路確立データに含まれている、発信アドレスの海中センサ１Ｃ、中継アドレスの海中通信ネットワーク端末５Ａ、コマンドＡＣＣから、当該海中通信ネットワーク端末５Ａから海中センサ１Ａ，１Ｂを介して最終の３次センサの海中センサ１Ｃまで通信経路が確立され、海中センサ１Ｃからの返信が中継先の海中センサ１Ａから送信されてきたことを識別する。この結果、当該海中通信ネットワーク端末５Ａから送信したマップデータが、最初の１次センサの海中センサ１Ａから最終の３次センサの海中センサ１Ｃまですべてに設定され、通信経路が確立されたことを認識する。   As with the undersea sensors 1B and 1A, the undersea communication network terminal 5A includes the undersea sensor 1C as the transmission address, the undersea communication network terminal 5A as the relay address, and the command ACC included in the received transmission path establishment data. A communication path is established from the undersea communication network terminal 5A to the final tertiary sensor underwater sensor 1C via the underwater sensors 1A and 1B, and a reply from the underwater sensor 1C has been transmitted from the relay destination underwater sensor 1A. Identify As a result, the map data transmitted from the undersea communication network terminal 5A is set for all from the underwater sensor 1A of the first primary sensor to the underwater sensor 1C of the final tertiary sensor, and the communication path is established. To do.

次に、陸上局（基地局）３からの指示を受けた各海中通信ネットワーク端末５から水中送信されるセンサデータ送信指示コマンドに基づいて、その時点で観測されたセンサデータが、各海中センサ１から要求元の海中通信ネットワーク端末５に対して返送されることにより、各海中通信ネットワーク端末５がセンサデータを取得するまでの手順について、海中通信ネットワーク端末５Ａから海中センサ１Ｃにセンサデータ送信指示コマンドを送信して、海中センサ１Ｃのセンサデータを海中通信ネットワーク端末５Ａで取得する場合を例にとって説明する。   Next, based on the sensor data transmission instruction command transmitted underwater from each underwater communication network terminal 5 that has received an instruction from the land station (base station) 3, the sensor data observed at that time is converted into each underwater sensor 1. Is sent from the undersea communication network terminal 5 to the requesting undersea communication network terminal 5, and the submarine communication network terminal 5A sends the sensor data transmission instruction command to the undersea sensor 1C for the procedure until each undersea communication network terminal 5 acquires the sensor data. Will be described as an example when the sensor data of the undersea sensor 1C is acquired by the undersea communication network terminal 5A.

ここで、各海中通信ネットワーク端末５が各海中センサ１からセンサデータを取得するためのセンサデータ送信指示コマンドは、図４(Ｂ)に示すような伝送フォーマットである。ヘッダには、コマンド伝送であることを示す“７Ｆ”（１６進数）が設定され、端末欄には送信元の海中通信ネットワーク端末５のＩＤ（端末名）が設定され、最終アドレス欄には、センサデータを取得する対象の海中センサ１のＩＤ（センサ名）が設定され、中継アドレス欄にはコマンドを中継送出する海中センサ１のＩＤあるいは海中通信ネットワーク端末５のＩＤが設定される。さらに、コマンド欄には、センサデータの送信を指示するセンサデータ送信指示コマンドであることを意味するＤＡＴＡ−ＡＣＱが設定される。   Here, the sensor data transmission instruction command for each submarine communication network terminal 5 to acquire sensor data from each subsea sensor 1 has a transmission format as shown in FIG. “7F” (hexadecimal number) indicating command transmission is set in the header, the ID (terminal name) of the transmission source undersea communication network terminal 5 is set in the terminal field, and the final address field The ID (sensor name) of the undersea sensor 1 from which sensor data is acquired is set, and the ID of the undersea sensor 1 that relays and sends the command or the ID of the underwater communication network terminal 5 is set in the relay address field. Further, DATA-ACQ, which means a sensor data transmission instruction command for instructing transmission of sensor data, is set in the command column.

まず、海中通信ネットワーク端末５Ａが、海中センサ１Ｃのセンサデータを取得したい場合、図４（Ｂ）に示すように、ヘッダは、コマンド伝送を示す例として“７Ｆ”（１６進数）、端末欄には、自海中通信ネットワーク端末５のＩＤを示す海中通信ネットワーク端末５Ａを、最終アドレス欄には、取得対象の海中センサ１のＩＤを示す海中センサ１Ｃを設定し、中継アドレス欄には、図３のような通信マップデータから、海中センサ１Ｃの前段に位置して、海中センサ１Ｃへの中継を行うための海中センサ１Ｃへの１次センサが海中センサ１Ａであることを判別して、海中センサ１Ａを設定して、コマンド欄には、センサデータの送信指示となるＤＡＴＡ−ＡＣＱ（センサデータ送信指示コマンド）を設定して、海中通信ネットワーク端末５Ａの水中通信機６Ａより送出する。   First, when the undersea communication network terminal 5A wants to acquire sensor data of the undersea sensor 1C, the header is “7F” (hexadecimal) as an example indicating command transmission, as shown in FIG. Sets the undersea communication network terminal 5A indicating the ID of the own undersea communication network terminal 5, the underwater sensor 1C indicating the ID of the acquisition target undersea sensor 1 in the final address field, and the relay address field in FIG. From the communication map data as described above, it is determined that the primary sensor to the underwater sensor 1C for relaying to the underwater sensor 1C located in the front stage of the underwater sensor 1C is the underwater sensor 1A. 1A is set, and in the command column, DATA-ACQ (sensor data transmission instruction command) that is a sensor data transmission instruction is set, and the underwater communication network terminal 5A and sends from the water communicator 6A of.

海中通信ネットワーク端末５Ａからのコマンド伝送の水中通信は、海中通信ネットワーク端末５Ａの通信可能距離内に存在している海中センサ１Ａで受信される。受信した海中センサ１Ａでは、ヘッダが“７Ｆ”であることから、コマンド伝送であるものと判定し、その宛先が最終アドレス欄に示されている海中センサ１Ｃであり、中継アドレスが自海中センサＩＤを示す１Ａであって、当該海中センサ１Ａが宛先の海中センサ１Ｃには該当していないので、受信したコマンドを海中センサ１Ｃへ中継するように指定されていることを識別する。この結果、海中センサ１Ａは、記憶しているマップデータから、宛先の海中センサ１Ｃを、または、宛先の海中センサ１Ｃの前段に位置して、海中センサ１Ｃへの中継を行う他の海中センサ１を検索して（この場合は、海中センサ１Ｂが検索される）、次の中継先が、海中センサ１Ｂであることを判定することにより、受信したコマンドの中継アドレス欄を海中センサ１Ｂに設定し直して、水中通信機１７Ｂより送出を行う。   The underwater communication of command transmission from the underwater communication network terminal 5A is received by the underwater sensor 1A existing within the communicable distance of the underwater communication network terminal 5A. The received undersea sensor 1A determines that it is command transmission because the header is “7F”, the destination is the undersea sensor 1C indicated in the last address column, and the relay address is the own undersea sensor ID. Since the undersea sensor 1A does not correspond to the destination undersea sensor 1C, it is identified that the received command is designated to be relayed to the undersea sensor 1C. As a result, the undersea sensor 1A is configured to store the destination undersea sensor 1C from the stored map data or another undersea sensor 1 that is positioned in front of the destination undersea sensor 1C and relays to the undersea sensor 1C. (In this case, the undersea sensor 1B is searched), and the relay address field of the received command is set in the undersea sensor 1B by determining that the next relay destination is the undersea sensor 1B. Then, the transmission is performed from the underwater communication device 17B.

海中センサ１Ａからのコマンド伝送の水中通信は、海中センサ１Ａの通信可能距離内に存在している海中センサ１Ｂで受信される。受信した海中センサ１Ｂでは、海中センサ１Ａにおけるコマンド受信の場合と同様に、受信したコマンドの中継アドレスを、次の送信先である海中センサ１Ｃに設定し直して、水中通信機１７Ｂより送出を行う。   The underwater communication of command transmission from the underwater sensor 1A is received by the underwater sensor 1B existing within the communicable distance of the underwater sensor 1A. The received undersea sensor 1B resets the relay address of the received command to the underwater sensor 1C, which is the next transmission destination, and transmits it from the underwater communication device 17B, as in the case of command reception at the underwater sensor 1A. .

海中センサ１Ｂからのコマンド伝送の水中通信は、海中センサ１Ｂの通信可能距離内に存在している海中センサ１Ｃで受信される。受信した海中センサ１Ｃは、コマンドの最終アドレス欄により、自海中センサ宛のコマンドであることを識別する。さらに、受信したそのコマンドが、ＤＡＴＡ−ＡＣＱ（センサデータ送信指示コマンド）であり、自海中センサ１Ｃが収集したセンサデータの送信が指示されていることを識別する。   The underwater communication of command transmission from the underwater sensor 1B is received by the underwater sensor 1C existing within the communicable distance of the underwater sensor 1B. The received undersea sensor 1C identifies the command addressed to its own undersea sensor from the last address field of the command. Further, the received command is DATA-ACQ (sensor data transmission instruction command), and it is identified that transmission of sensor data collected by the own subsea sensor 1C is instructed.

海中センサ１Ｃは、内蔵のセンサ１８（観測センサ）でその時点で観測したセンサデータたとえば「ＸＹＺ１２３」を、図４(Ｃ)のデータ伝送フォーマットにおけるデータ欄に記載して、水中通信機１７Ｃより送出する。このときのデータ伝送フォーマットは、発信アドレス欄に、自海中センサ１のＩＤである海中センサ１Ｃを設定し、センサデータの要求元の海中通信ネットワーク端末５が、海中通信ネットワーク端末５Ａであるので、宛先端末欄に海中通信ネットワーク端末５Ａを設定する。また、記憶しているマップデータを参照するとともに、センサデータ送信指示コマンド（ＤＡＴＡ−ＡＣＱ）を送信してきた海中通信ネットワーク端末５または海中センサ１（この場合は、中継用の２次センサの海中センサ１Ｂ）を取り出して、海中センサ１Ｃから海中通信ネットワーク端末５Ａへの通信を中継すべき２次センサが海中センサ１Ｂであることを判別して、中継アドレス欄に海中センサ１Ｂを設定する。また、データの返信を示すための一例としてヘッダに“７０”（１６進数）を設定して、センサデータ返送データとして水中伝送を行う。なお、この場合のヘッダを、前述したマップデータの返送用の場合と区別可能とするために、“７０”とは異なるコードを用いるようにしても構わない。   The undersea sensor 1C transmits sensor data, for example, “XYZ123” observed at that time by the built-in sensor 18 (observation sensor) in the data column in the data transmission format of FIG. To do. As the data transmission format at this time, the undersea sensor 1C, which is the ID of the own undersea sensor 1, is set in the transmission address field, and the undersea communication network terminal 5 from which the sensor data is requested is the underwater communication network terminal 5A. Undersea communication network terminal 5A is set in the destination terminal field. Further, the undersea communication network terminal 5 or the undersea sensor 1 (in this case, the undersea sensor of the secondary sensor for relaying) that refers to the stored map data and has transmitted the sensor data transmission instruction command (DATA-ACQ). 1B), it is determined that the secondary sensor that should relay communication from the undersea sensor 1C to the underwater communication network terminal 5A is the undersea sensor 1B, and the undersea sensor 1B is set in the relay address field. Further, as an example for indicating a data reply, “70” (hexadecimal number) is set in the header, and underwater transmission is performed as sensor data return data. In order to distinguish the header in this case from the case of returning map data described above, a code different from “70” may be used.

センサデータ返送データに関する海中センサ１Ｃからのデータ伝送の水中通信は、海中センサ１Ｃの通信可能距離に存在している海中センサ１Ｂで受信され、受信した海中センサ１Ｂでは、受信データのヘッダと宛先端末とに基づいて、海中通信ネットワーク端末５Ａへのデータ伝送を実施していることを識別して、記憶しているマップデータを参照するとともに、該センサデータ返送データの送信元の海中センサ１Ｃに対するセンサデータ送信指示コマンドを中継しているか否かを確認して、中継していた場合は、該センサデータ送信指示コマンドを当該海中センサ１Ｂに送信してきた海中通信ネットワーク端末５または海中センサ１を検索して（この場合は、海中センサ１Ａが検索される）、海中通信ネットワーク端末５Ａへの中継用の海中センサ１として海中センサ１Ａであることを判別して、受信したデータの中継アドレス欄を海中センサ１Ａに置き換え、水中通信機１７Ｂから送出する。   The underwater communication of the data transmission from the undersea sensor 1C regarding the sensor data return data is received by the undersea sensor 1B existing within the communicable distance of the underwater sensor 1C, and the received underwater sensor 1B receives the header of the received data and the destination terminal. Based on the above, it is identified that data transmission to the undersea communication network terminal 5A is performed, the stored map data is referred to, and the sensor for the undersea sensor 1C that is the transmission source of the sensor data return data It is confirmed whether or not the data transmission instruction command is relayed, and if it is relayed, the undersea communication network terminal 5 or the undersea sensor 1 that has transmitted the sensor data transmission instruction command to the undersea sensor 1B is searched. (In this case, the undersea sensor 1A is searched) for relaying to the undersea communication network terminal 5A Determine that the middle sensor 1 is sea sensors 1A, replacing the relay address field of the received data into the sea sensor. 1A, sent from the water communicator 17B.

海中センサ１Ｂからのデータ伝送の水中通信は、海中センサ１Ｂの通信可能距離に存在している海中センサ１Ａで受信され、受信した海中センサ１Ａでは、受信データのヘッダと宛先端末とに基づいて、海中センサ１Ｂの場合と同様に、海中通信ネットワーク端末５Ａへのデータ伝送を実施していることを識別して、記憶しているマップデータを参照するとともに、該センサデータ返送データの送信元の海中センサ１Ｃに対するセンサデータ送信指示コマンドを中継しているか否かを確認して、中継していた場合は、該センサデータ送信指示コマンドを当該海中センサ１Ａに送信してきた海中通信ネットワーク端末５または海中センサ１を検索して（この場合は、海中通信ネットワーク端末５Ａが検索される）、海中通信ネットワーク端末５Ａを用いて、受信したデータの中継アドレス欄を海中通信ネットワーク端末５Ａに置き換え、水中通信機１７Ａから送出する。   Underwater communication for data transmission from the underwater sensor 1B is received by the undersea sensor 1A that exists within the communicable distance of the underwater sensor 1B. The received underwater sensor 1A is based on the header of the received data and the destination terminal. Similar to the case of the undersea sensor 1B, it identifies that data transmission to the undersea communication network terminal 5A is performed, refers to the stored map data, and transmits the sensor data return data from the undersea It is confirmed whether or not the sensor data transmission instruction command for the sensor 1C is relayed, and if it is relayed, the undersea communication network terminal 5 or the subsea sensor that has transmitted the sensor data transmission instruction command to the subsea sensor 1A. 1 (in this case, the undersea communication network terminal 5A is searched) and the underwater communication network terminal 5 Using, replacing the relay address field of the received data into the sea communications network terminal 5A, transmitted from the underwater communication device 17A.

海中センサ１Ａからのデータ伝送の水中通信は、海中センサ１Ａの通信可能距離に存在している海中通信ネットワーク端末５Ａで受信され、受信した海中通信ネットワーク端末５Ａでは、受信データのヘッダと宛先端末とに基づいて、自海中通信ネットワーク端末５Ａへのデータ伝送を行っているものであり、かつ、受信データの発信アドレス欄から、指定した海中センサ１Ｃからのセンサデータが返信されてきているものと判定し、そのデータ欄から海中センサ１Ｃが収集したセンサデータが「ＸＹＺ１２３」であると認識することができる。   The underwater communication for data transmission from the undersea sensor 1A is received by the undersea communication network terminal 5A existing at a communicable distance of the underwater sensor 1A. The received underwater communication network terminal 5A receives the header of the received data, the destination terminal, and Based on the above, it is determined that data transmission to the own submarine communication network terminal 5A is being performed and that the sensor data from the designated undersea sensor 1C has been returned from the transmission address field of the received data. Then, it can be recognized from the data column that the sensor data collected by the undersea sensor 1C is “XYZ123”.

次に、以上に詳細に説明した本発明の実施例における効果について説明する。まず、本発明の前述の実施例では、海底ケーブルに接続した海中通信ネットワーク端末５による海中ネットワーク４以外に、航空機１００から所望の観測位置に投下することができる海中センサ１により、海底ケーブルの海中通信ネットワーク端末５との間で直接または間接に水中通信を可能とする海中センサネットワークシステムが構成されているため、海底ケーブルを新たに敷設することなく、海中センサ１を所望の観測位置に敷設・追加することができる。   Next, effects of the embodiment of the present invention described in detail above will be described. First, in the above-described embodiment of the present invention, in addition to the underwater network 4 by the undersea communication network terminal 5 connected to the undersea cable, the underwater sensor 1 that can be dropped from the aircraft 100 to a desired observation position allows the underwater cable to enter the sea. Since the underwater sensor network system that enables direct or indirect underwater communication with the communication network terminal 5 is configured, the underwater sensor 1 can be installed at a desired observation position without newly installing an undersea cable. Can be added.

また、本発明の前述の実施例では、各海中センサ１に水中通信機１７が備えられているため、各海中センサ１にて観測したセンサデータを、海中センサ１の水中通信機１７および／または海底ケーブルに接続した海中通信ネットワーク端末５の水中通信機６を経由して、最終的に、海中ネットワーク４を介して、陸上局（基地局）３に対して伝送することができる。この結果、海底ケーブルに接続した海中通信ネットワーク端末５の水中通信機６の通信範囲外の海中センサ１であっても、海底ケーブルを新たに敷設することなく、任意の位置に敷設した海中センサ１のセンサデータを収集することができる。   Moreover, in the above-mentioned Example of this invention, since each underwater sensor 1 is equipped with the underwater communication apparatus 17, the sensor data observed in each underwater sensor 1 are used for the underwater communication apparatus 17 of the underwater sensor 1 and / or. It can be transmitted to the land station (base station) 3 via the underwater communication device 6 of the underwater communication network terminal 5 connected to the submarine cable and finally via the underwater network 4. As a result, even if the underwater sensor 1 is outside the communication range of the underwater communication device 6 of the underwater communication network terminal 5 connected to the undersea cable, the underwater sensor 1 is installed at an arbitrary position without newly laying the undersea cable. Sensor data can be collected.

また、本発明の前述の実施例では、海中センサ１に、投下後に浮上部１２から切り離して海中に敷設することが可能な敷設用切り離し装置１５および陸上局（基地局）３からの回収命令により制御可能な回収用切り離し装置２２を備えているため、浮上部１２、さらには、水中通信機１７やセンサ１８などの海中センサ１の主要部分を回収することができる。回収すべき敷設位置も、浮上部１２に海中センサ１の現在位置を取得可能なＧＰＳ１２１を搭載しているので、正確に取得することができる。   Further, in the above-described embodiment of the present invention, the underwater sensor 1 can be separated from the floating portion 12 after being dropped and can be laid in the sea by a collection command from the ground station (base station) 3. Since the controllable disconnecting device 22 is provided, the floating portion 12 and the main part of the underwater sensor 1 such as the underwater communication device 17 and the sensor 18 can be recovered. The laying position to be collected can be accurately acquired because the GPS 121 capable of acquiring the current position of the undersea sensor 1 is mounted on the floating portion 12.

（他の実施例）
次に、本発明の他の実施例として、その基本的構成は、前述の実施例の場合と同様であるが、水中通信の確立方法について、さらに工夫している例を説明する。 (Other examples)
Next, as another embodiment of the present invention, an example in which the basic configuration is the same as that of the above-described embodiment but the device for establishing underwater communication is further devised will be described.

たとえば、前述の実施例で説明した場合と同様に、海中通信ネットワーク端末５Ａが海中センサ１Ｃのセンサデータを取得したい場合、前述したような伝送経路（すなわち、海中通信ネットワーク端末５Ａ→海中センサ１Ａ→海中センサ１Ｂ→海中センサ１Ｃ）によってセンサデータの送信を指示するセンサデータ送信指示コマンドを伝送する。しかる後に、本実施例においては、あらかじめ定めた一定時間内に、海中センサ１Ｃからのセンサデータの返送があるか否かを海中通信ネットワーク端末５Ａにおいて監視するタイマによるタイムアウト機能を設けている。   For example, similarly to the case described in the above embodiment, when the undersea communication network terminal 5A wants to acquire the sensor data of the undersea sensor 1C, the transmission path as described above (that is, the underwater communication network terminal 5A → the underwater sensor 1A → A sensor data transmission instruction command for instructing transmission of sensor data is transmitted by the underwater sensor 1B → the underwater sensor 1C). Thereafter, in this embodiment, a time-out function is provided by a timer that monitors in the undersea communication network terminal 5A whether or not sensor data is returned from the undersea sensor 1C within a predetermined time.

ここで、該タイマによって指定した一定時間内にセンサデータが返送されてこなかった場合は、タイムアウト機能が作動する。この結果、海中センサ１Ｃへの別のコマンド伝送経路である、たとえば、海中通信ネットワーク端末５Ａ→海中通信ネットワーク端末５Ｂ→海中センサ１Ｂ→海中センサ１Ｃへの通信をリトライする機構が作動する。このリトライ機構により、センサデータ送信指示コマンドを取得対象の海中センサ１に対してより確実に送信することができる。なお、かかるタイムアウト機能を、海中通信ネットワーク端末５のみならず、陸上局（基地局）３側に備えるようにしてももちろん構わない。   Here, when the sensor data is not returned within a predetermined time designated by the timer, the time-out function is activated. As a result, another command transmission path to the underwater sensor 1C, for example, a mechanism for retrying communication to the underwater communication network terminal 5A → the underwater communication network terminal 5B → the underwater sensor 1B → the underwater sensor 1C operates. By this retry mechanism, the sensor data transmission instruction command can be transmitted to the acquisition target undersea sensor 1 more reliably. Of course, such a time-out function may be provided not only in the undersea communication network terminal 5 but also on the land station (base station) 3 side.

また、他の実施例として、海中センサ１のセンサ敷設位置情報の確認方法について、ＧＰＳ１２１を浮上部１２に搭載した前述の実施例とは異なる方式を用いるようにしても良い。たとえば、潮流の早い海域では、海中センサ１のセンサ本体部分が浮上部１２から切り離されて海底に沈降するまでの間に、浮上部１２が流されてしまい、浮上部１２の現在位置と海底に着底した海中センサ１のセンサ本体部分の敷設位置とが大きくずれてしまうことが想定される。   As another embodiment, a method different from the above-described embodiment in which the GPS 121 is mounted on the floating part 12 may be used as a method for confirming the sensor laying position information of the underwater sensor 1. For example, in a sea area where the tidal current is fast, the floating part 12 is swept away from the sensor body portion of the subsea sensor 1 being separated from the floating part 12 and sinking to the seabed, and the current position of the floating part 12 and the seabed are It is assumed that the laying position of the sensor body portion of the undersea sensor 1 that has reached the bottom is greatly deviated.

このような場合を想定して、センサ敷設位置の計測方法をさらに工夫して、センサ本体部分の水中通信機１７に、船舶に対してその存在を示す水中信号を送信するトランスポンダ機能を付加することとしても良い。海中センサ１のセンサ本体部分が海底に着底した後に、該トランスポンダから送信されてくる水中信号を用いて、海上の船舶から、船舶と海中センサ１のセンサ本体部分との相対位置を計測し、該相対位置を船舶の現在位置に加算することによって、海底に着底した海中センサ１のセンサ本体部分の位置を正確に確定することができる。   Assuming such a case, the measurement method of the sensor laying position is further devised, and a transponder function for transmitting an underwater signal indicating the presence to the ship is added to the underwater communication device 17 in the sensor body. It is also good. After the sensor body portion of the undersea sensor 1 has landed on the seabed, the relative position between the ship and the sensor body portion of the underwater sensor 1 is measured from the marine vessel using the underwater signal transmitted from the transponder. By adding the relative position to the current position of the ship, it is possible to accurately determine the position of the sensor body portion of the undersea sensor 1 that has landed on the seabed.

また、海中センサ１のセンサ敷設位置情報の確認方法の他の実施例として、水中浮力体１６に無線発信機を搭載するようにしても良い。この場合、海中センサ１の回収用切り離し装置２２を作動させて、センサ本体部分の主要な部分が水中浮力体１６により海面に浮上した後に、海面で待機する船舶が、この水中浮力体１６に搭載した無線発信機からの無線発信を検出して、方位を計測し、回収に向かうことができる。   As another example of the method for confirming the sensor laying position information of the underwater sensor 1, a radio transmitter may be mounted on the underwater buoyancy body 16. In this case, a ship that waits on the sea surface after the main part of the sensor main body is floated on the sea surface by the underwater buoyant body 16 by operating the recovery separating device 22 of the underwater sensor 1 is mounted on the underwater buoyant body 16. It is possible to detect the radio transmission from the radio transmitter, measure the azimuth, and go to recovery.

なお、本発明による海中センサネットワークシステムや海中センサネットワーク構成方法、本発明による海中センサの管理方法、すなわち、データ収集および海中センサ敷設・回収方法は、漁業資源の推定に必要な水温・塩分といった海洋環境の把握が可能なセンサ網、海底の地震・津波検出といった防災用センサなどの用途に好適に適用することができる。また、港湾防備や海中からの侵入者の検出、警報発出といった用途にも適用することが可能である。   The underwater sensor network system and the underwater sensor network configuration method according to the present invention, and the underwater sensor management method according to the present invention, that is, the data collection and underwater sensor laying / recovering method, include the ocean temperature such as water temperature and salinity necessary for estimating fishery resources. The present invention can be suitably applied to uses such as a sensor network capable of grasping the environment, and a sensor for disaster prevention such as earthquake / tsunami detection on the seabed. It can also be applied to uses such as harbor defense, detection of intruders from the sea, and issuing warnings.

以上、本発明の好適実施例の構成を説明した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。   The configuration of the preferred embodiment of the present invention has been described above. However, it should be noted that such examples are merely illustrative of the invention and do not limit the invention in any way. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made according to a specific application without departing from the gist of the present invention.

本発明の海中センサネットワークシステムの構成の一例を示すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram illustrating an example of a configuration of an underwater sensor network system of the present invention. 本発明の海中センサネットワークシステムにおける海中センサの概略動作を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating schematic operation | movement of the underwater sensor in the underwater sensor network system of this invention. 本発明の海中センサネットワークシステムにおける各海中通信ネットワーク端末と海中センサとの間あるいは各海中センサの間の水中通信可能な関係をツリー状に示す通信マップのテーブルである。It is a table of the communication map which shows the underwater communication possible relationship between each underwater communication network terminal and underwater sensor in each underwater sensor network system of this invention in the shape of a tree. 海中通信ネットワーク端末と海中センサとの間あるいは各海中センサ間で伝送されるデータとコマンドとの一例を示すテーブルである。It is a table which shows an example of the data and command transmitted between a subsea communication network terminal and a subsea sensor, or between each subsea sensor. 従来の海中センサのデータ取得方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the data acquisition method of the conventional underwater sensor.

符号の説明Explanation of symbols

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 海中センサ
２ 通信衛星
３ 陸上局（基地局）
４ 海中ネットワーク
５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ 海中通信ネットワーク端末
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ 水中通信機
１１ パラシュート
１２ 浮上部
１３ 水中ケーブル
１５ 敷設用切り離し装置
１６ 水中浮力体
１７，１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ 水中通信機
１８ センサ
１９ ＧＰＳ衛星
２０ 水圧スイッチ
２１ 内部電源
２２ 回収用切り離し装置
２３ アンカ
１０１，１０２ 通信リンク
１００ 航空機
１２１ ＧＰＳ
１２２ 衛星通信機
５００，５０１，５０２ 通信リンク
1,1A, 1B, 1C Underwater sensor 2 Communication satellite 3 Land station (base station)
4 Underwater network 5, 5A, 5B, 5C, 5D, 5E Underwater communication network terminal 6, 6A, 6B, 6C, 6D Underwater communication device 11 Parachute 12 Floating part 13 Underwater cable 15 Disconnecting device 16 Laying buoyant body 17, 17A , 17B, 17C Underwater communication device 18 Sensor 19 GPS satellite 20 Water pressure switch 21 Internal power supply 22 Recovery disconnecting device 23 Anchor 101, 102 Communication link 100 Aircraft 121 GPS
122 Satellite communication device 500, 501, 502 Communication link

Claims (40)

観測海域の海中に敷設した１ないし複数の海中センサそれぞれによって観測したセンサデータを、陸上の基地局に対して、当該基地局と海底ケーブルにより接続された海中通信ネットワーク端末を介して伝送する海中センサネットワークシステムであって、
前記海中センサは、観測海域に航空機から投下されることにより海中に敷設されるものであり、通信可能範囲内に存在する他の前記海中センサおよび／または前記海中通信ネットワーク端末と水中通信を可能とする水中無線機と、前記海中センサが投下後に開傘するパラシュートと、前記海中センサが着水した際に内蔵の海水電池によりエアボンベが作動してエアフロートにエアが墳入されることにより海面に浮上する浮上部と、前記浮上部に搭載される、現在位置を取得するＧＰＳ（Global Positioning System）と、前記浮上部に搭載される、前記海中センサが着水した際に、前記ＧＰＳが取得した当該海中センサの現在位置を、衛星を介して前記基地局に送信することが可能な衛星通信機と、前記浮上部とセンサ本体部分との間に設けられ、前記衛星通信機による当該海中センサの現在位置の送信を終了した際に、前記センサ本体部分を前記浮上部から切り離す敷設用切り離し装置と、を備え、
海中に敷設された前記海中センサが、前記水中無線機により、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサとの間で、前記センスデータをはじめ任意のデータを送受信することが可能であることを特徴とする海中センサネットワークシステム。 An underwater sensor that transmits sensor data observed by each of one or more undersea sensors installed in the sea in the observation sea area to a land base station via an underwater communication network terminal connected to the base station by an undersea cable. A network system,
The underwater sensor is laid in the sea by being dropped from an aircraft into the observation sea area, and can perform underwater communication with the other undersea sensor and / or the underwater communication network terminal existing within a communicable range. An underwater radio, a parachute that opens after the underwater sensor drops, and an air cylinder that is activated by a built-in seawater battery when the underwater sensor reaches the water, and air is inserted into the air float to enter the sea surface. The floating surface that floats, the GPS (Global Positioning System) that acquires the current position mounted on the floating surface, and the GPS that is acquired when the underwater sensor mounted on the floating surface lands A satellite communicator capable of transmitting the current position of the subsea sensor to the base station via a satellite, and provided between the floating part and the sensor body part, A detaching device for laying that separates the sensor body portion from the floating portion when transmission of the current position of the subsea sensor by the satellite communication device is completed,
The undersea sensor laid in the sea can transmit / receive arbitrary data including the sense data to / from the underwater communication network terminal or the other undersea sensor by the underwater wireless device. A featured underwater sensor network system. 請求項１に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記センサ本体部分として、前記水中通信機、海中の状態を観測する観測センサ、海底に着底させるアンカ、を少なくとも備え、前記海中センサが着水した際に、前記アンカの自重により前記センサ本体部分が前記浮上部から水中ケーブルにより吊下されて、海中に前記水中通信機、前記観測センサ、前記アンカが展張されることを特徴とする海中センサネットワークシステム。 2. The underwater sensor network system according to claim 1 , wherein the underwater sensor includes at least the underwater communication device, an observation sensor for observing an underwater state, and an anchor for landing on the seabed, as the sensor main body portion of the underwater sensor. The underwater communication device, the observation sensor, and the anchor are stretched in the sea by suspending the sensor main body portion by the underwater cable from the floating portion due to the weight of the anchor when the water reaches the water. Underwater sensor network system. 請求項２に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記アンカが、海水により腐食され易い材質の金属、または、漁礁として海中生物の棲息に適した形状からなる非腐食性の材料からなっていることを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The underwater sensor network system according to claim 2 , wherein the anchor is made of a metal that is easily corroded by seawater, or a non-corrosive material that has a shape suitable for inhabiting marine life as a fishing reef. A featured underwater sensor network system. 請求項２または３に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記センサ本体部分として、前記アンカが海底に着底した際に、少なくとも前記水中通信機と前記観測センサとを海中に浮上させる水中浮力体をさらに備えていることを特徴とする海中センサネットワークシステム。 In underwater sensor network system according to claim 2 or 3, as the sensor main body portion of the underwater sensor, when said anchor is bottom landing on the seabed, floating the said observation sensors at least the water communicator underwater An underwater sensor network system further comprising an underwater buoyancy body. 請求項２ないし４のいずれかに記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記センサ本体部分として、該センサ本体部分が海中に沈降していく際に、水圧により少なくとも前記水中通信機と前記観測センサとに内部電源を接続する水圧スイッチをさらに備えていることを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The underwater sensor network system according to any one of claims 2 to 4 , wherein when the sensor main body part sinks into the sea as the sensor main body part of the subsea sensor, at least the underwater communication device and the An underwater sensor network system further comprising a water pressure switch for connecting an internal power source to the observation sensor. 請求項５に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記水圧スイッチにより前記内部電源が接続されることにより、前記海中センサの前記観測センサにより観測されたセンサデータを、あらかじめ定めた周期ごとに、あるいは、任意に指定された時点で、前記基地局と接続された前記海中通信ネットワーク端末を宛先として、前記水中通信機から送信する動作を開始することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 6. The underwater sensor network system according to claim 5 , wherein the underwater sensor has a predetermined cycle of sensor data observed by the observation sensor of the underwater sensor when the internal power supply is connected by the water pressure switch. An underwater sensor network system that starts transmission from the underwater communication device with the underwater communication network terminal connected to the base station as a destination at every specified time or arbitrarily designated time point. 請求項４ないし６のいずれかに記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記センサ本体部分として、前記センサ本体部分の前記アンカと該アンカ以外のセンサ主要部分とを切り離す回収用切り離し装置をさらに備え、前記基地局からの回収命令を前記水中通信機により受信した際に、前記回収用切り離し装置を作動させて、前記センサ本体部分の前記センサ主要部分を、前記アンカから切り離し、前記水中浮力体により海面に浮上させることを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The underwater sensor network system according to any one of claims 4 to 6 , wherein a recovery separating device that separates the anchor of the sensor main body part and a sensor main part other than the anchor as the sensor main body part of the subsea sensor. Further, when the recovery command from the base station is received by the underwater communication device, the recovery disconnecting device is operated to disconnect the sensor main part of the sensor main body part from the anchor, and the underwater buoyancy An underwater sensor network system that floats on the sea surface. 請求項７に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記水中浮力体に無線発信機をさらに備え、前記アンカから切り離されて前記センサ本体部分の前記センサ主要部分が海面に浮上した際に、該センサ主要部分の前記水中浮力体に備えられた前記無線発信機から無線発信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The underwater sensor network system according to claim 7 , further comprising a radio transmitter in the underwater buoyancy body, wherein when the main sensor part of the sensor main body part floats on the sea surface after being separated from the anchor, A submarine sensor network system that performs radio transmission from the radio transmitter provided in a part of the underwater buoyancy body. 請求項１ないし８のいずれかに記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサの前記水中通信機に、船舶に対して水中信号を送信するトランスポンダ機能をさらに備え、前記海中センサの前記センサ本体部分の存在位置を、該トランスポンダ機能により船舶に通知することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The underwater sensor network system according to any one of claims 1 to 8 , further comprising a transponder function for transmitting an underwater signal to a ship to the underwater communication device of the underwater sensor, and the sensor main body portion of the underwater sensor. An underwater sensor network system that notifies a ship of the location of a ship by the transponder function. 請求項１ないし９のいずれかに記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記基地局は、各前記海中センサの敷設位置に基づいて、各前記海中センサの前記水中通信機による水中通信が可能な通信可能範囲にある前記海中通信ネットワーク端末および／または他の前記海中センサとの間の通信ネットワークを、前記海中通信ネットワーク端末により近い前段側の前記海中センサから、前記海中通信ネットワーク端末からより遠い後段側の前記海中センサへと、ツリー状に位置付けをした通信マップとして作成して、作成した前記通信マップを、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサに送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The underwater sensor network system according to any one of claims 1 to 9 , wherein the base station is capable of underwater communication by the underwater communication device of each of the underwater sensors based on a laying position of each of the underwater sensors. A communication network between the undersea communication network terminal and / or the other undersea sensors in a range is connected from the undersea sensor closer to the undersea communication network terminal to a later stage farther from the undersea communication network terminal. A submarine sensor network system that creates a communication map positioned in a tree shape to the subsea sensor, and transmits the created communication map to the submarine communication network terminal and the subsea sensor. 請求項１０に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記基地局が前記通信マップを作成する場合、前記海中センサの敷設海域における水温、海底地形を少なくとも含むデータを参照した水中音響伝搬シミュレーションに基づいて算出された水中通信可能限界と、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサの位置情報とを参照して、作成することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 11. The underwater sensor network system according to claim 10 , wherein when the base station creates the communication map, the base station calculates based on underwater acoustic propagation simulation with reference to data including at least a water temperature and a seabed topography in a sea area where the underwater sensor is laid. The underwater communication network system is created by referring to the underwater communication possible limit and the position information of the underwater communication network terminal and the underwater sensor. 請求項１０または１１に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記基地局は、新たな前記海中センサが敷設される都度、あるいは、既設の前記海中センサが撤去される都度、前記通信マップの内容を更新し、更新した前記通信マップを、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサに送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The underwater sensor network system according to claim 10 or 11 , wherein the base station updates the contents of the communication map each time a new undersea sensor is laid or every time the existing underwater sensor is removed. Then, the updated communication map is transmitted to the undersea communication network terminal and the undersea sensor. 請求項１０ないし１２のいずれかに記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中通信ネットワーク端末は、前記基地局から受信した前記通信マップを記憶するとともに、さらに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在している場合には、受信した前記通信マップを、水中通信により送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The undersea sensor network system according to any one of claims 10 to 12 , wherein the undersea communication network terminal stores the communication map received from the base station, and is further located at a subsequent stage on the received communication map. An underwater sensor network system that transmits the received communication map through underwater communication when the undersea sensor exists. 請求項１３に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記水中通信機により受信した前記通信マップを記憶するとともに、さらに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在している場合には、受信した前記通信マップを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 14. The underwater sensor network system according to claim 13 , wherein the underwater sensor stores the communication map received by the underwater communication device, and further includes the underwater sensor located at a subsequent stage on the received communication map. If it is, the underwater sensor network system, wherein the received communication map is transmitted by the underwater communication device. 請求項１３に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記水中通信機により受信した前記通信マップを記憶するとともに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在していない場合には、当該海中センサまでのデータの伝送経路が確立したことを示す伝送経路確立データを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 14. The underwater sensor network system according to claim 13 , wherein the underwater sensor stores the communication map received by the underwater communication device, and the underwater sensor located at a subsequent stage on the received communication map exists. If there is not, the underwater sensor network system transmits transmission path establishment data indicating that a data transmission path to the undersea sensor has been established by the underwater communication device. 請求項１５に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記伝送経路確立データを受信した際に、記憶した前記通信マップ上で前段に位置する前記海中通信ネットワーク端末および／または前記海中センサが存在している場合、受信した前記伝送経路確立データを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 16. The undersea sensor network system according to claim 15 , wherein the undersea sensor receives the transmission path establishment data, and the undersea communication network terminal and / or the underwater sensor located in the preceding stage on the stored communication map. In the underwater sensor network system, the received transmission path establishment data is transmitted by the underwater communication device. 請求項１６に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中通信ネットワーク端末は、前記基地局または他の前記海中通信ネットワーク端末から、指定した前記海中センサを宛先として該海中センサのセンサデータの送信を指示するセンサデータ送信指示コマンドを受信した際に、前記通信マップに基づいて、当該宛先の前記海中センサ、または、当該宛先の前記海中センサの前段に位置して、当該宛先の前記海中センサへの中継を行う他の前記海中センサを検索して、検索した前記海中センサに向かって、受信した前記センサデータ取得指示コマンドを、水中通信により送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 17. The undersea sensor network system according to claim 16 , wherein the underwater communication network terminal instructs transmission of sensor data of the underwater sensor from the base station or another underwater communication network terminal to the designated underwater sensor as a destination. When the sensor data transmission instruction command to be received is received, based on the communication map, the subsea sensor of the destination or the upstream of the subsea sensor of the destination is relayed to the subsea sensor of the destination A submarine sensor network system that searches for the other subsea sensor that performs the process, and transmits the received sensor data acquisition command to the searched subsea sensor through underwater communication. 請求項１７に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中通信ネットワーク端末は、前記センサデータ送信指示コマンドの送信後、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータが返送されてくるまでに、あらかじめ定めた一定時間を越えた場合、当該宛先の前記海中センサへの別の伝送経路を前記通信マップに基づいて検索して、検索した別の伝送経路上の前記海中センサに向かって、前記センサデータ送信指示コマンドを、水中通信により送信し直すことを特徴とする海中センサネットワークシステム。 18. The undersea sensor network system according to claim 17 , wherein the undersea communication network terminal determines in advance until the sensor data of the undersea sensor designated as a destination is returned after the sensor data transmission instruction command is transmitted. When a predetermined time is exceeded, another transmission path to the destination undersea sensor is searched based on the communication map, and the sensor data transmission instruction is sent to the undersea sensor on the searched other transmission path. An underwater sensor network system characterized by retransmitting commands by underwater communication. 請求項１７または１８に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサから、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータの送信を指示する前記センサデータ送信指示コマンドを前記水中通信機により受信した際に、当該海中センサが宛先として指定した前記海中センサに該当していない場合、前記通信マップに基づいて、宛先として指定した前記海中センサを、または、宛先として指定した前記海中センサの前段に位置して、宛先として指定した前記海中センサへの中継を行う他の前記海中センサを検索して、検索した前記海中センサに向かって、受信した前記センサデータ送信指示コマンドを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The undersea sensor network system according to claim 17 or 18 , wherein the undersea sensor instructs the undersea communication network terminal or another undersea sensor to transmit sensor data of the undersea sensor designated as a destination. When the transmission command is received by the underwater communication device, if the subsea sensor does not correspond to the subsea sensor specified as the destination, the subsea sensor specified as the destination based on the communication map, or The sensor data received at the preceding stage of the undersea sensor designated as the destination, searched for the other undersea sensors that relay to the undersea sensor designated as the destination, and directed toward the searched undersea sensor. A transmission instruction command is transmitted by the underwater communication device. Capacitors network system. 請求項１７または１８に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサから、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータの送信を指示する前記センサデータ送信指示コマンドを前記水中通信機により受信した際に、当該海中センサが宛先として指定した前記海中センサに該当している場合、当該海中センサにおける前記観測センサによりセンサデータを取得し、前記センサデータ送信指示コマンドを送信してきた前記海中通信ネットワーク端末または前記海中センサに向かって、取得した前記センスデータを含むセンサデータ返送データを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The undersea sensor network system according to claim 17 or 18 , wherein the undersea sensor instructs the undersea communication network terminal or another undersea sensor to transmit sensor data of the undersea sensor designated as a destination. If the underwater sensor corresponds to the undersea sensor designated as the destination when the transmission instruction command is received by the underwater communication device, sensor data is acquired by the observation sensor in the underwater sensor, and the sensor data transmission An underwater sensor network system, wherein the underwater communication device transmits sensor data return data including the acquired sense data toward the undersea communication network terminal or the undersea sensor that has transmitted an instruction command. 請求項２０に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、他の前記海中センサから、前記センスデータを含む前記センサデータ返送データを受信した際に、前記センサデータ返送データの送信元の前記海中センサに対する前記センサデータ送信指示コマンドを当該海中センサに送信してきた前記海中通信ネットワーク端末または前記海中センサに向かって、前記センサデータ返送データを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワークシステム。 The undersea sensor network system according to claim 20 , wherein the undersea sensor receives the sensor data return data including the sense data from another undersea sensor, and the source of the sensor data return data is the sensor data return data. The underwater communication device transmits the sensor data return data to the underwater communication network terminal or the underwater sensor that has transmitted the sensor data transmission instruction command to the underwater sensor to the underwater sensor. Sensor network system. 観測海域の海中に敷設した１ないし複数の海中センサそれぞれによって観測したセンサデータを、陸上の基地局に対して、当該基地局と海底ケーブルにより接続された海中通信ネットワーク端末を介して伝送する海中センサネットワーク構成方法であって、
前記海中センサを、航空機から前記海中センサを観測海域に投下して海中に敷設し、かつ、海中に敷設された後、前記海中センサに備えた水中通信機により、通信可能範囲内に存在する他の前記海中センサまたは前記海中通信ネットワーク端末と水中通信して、前記センスデータをはじめ任意のデータを送受信することが可能であり、
前記海中センサに備えたパラシュートが航空機から投下後に開傘して降下速度を減速し、前記海中センサが着水した際に、前記海中センサに備えたエアフロートを有する浮上部が、内蔵の海水電池により作動したエアボンベから前記エアフロートにエアが噴入されることにより海面に浮上するステップと、
前記海中センサが着水した際に、前記海中センサの前記浮上部に備えたＧＰＳ（Global Positioning System）により取得した当該海中センサの現在位置を、衛星を介して、前記基地局に送信するステップと、
前記海中センサの前記センサ本体部分として、前記水中通信機、海中の状態を観測する観測センサ、海底に着底させるアンカ、を少なくとも備え、前記海中センサが着水した際に、前記アンカの自重により前記センサ本体部分が前記浮上部から水中ケーブルにより吊下されて、海中に前記水中通信機、前記観測センサ、前記アンカが展張されるステップと、
前記海中センサの現在位置の送信が終了した際に、前記海中センサの前記浮上部とセンサ本体部分との間に備えた敷設用切り離し装置を作動させて、前記センサ本体部分を前記浮上部から切り離すステップと、
前記海中センサの前記センサ本体部分が海中に沈降していく際の水圧を利用して、少なくとも前記水中通信機と前記観測センサとに内部電源を接続するステップと、
を備えることを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 An underwater sensor that transmits sensor data observed by each of one or more undersea sensors installed in the sea in the observation sea area to a land base station via an underwater communication network terminal connected to the base station by an undersea cable. A network configuration method comprising:
The underwater sensor is dropped into the observation sea area from an aircraft and laid in the sea, and after being laid in the sea, an underwater communication device provided in the underwater sensor is within a communicable range. the underwater sensor or the in-water communicating said subsea communication network terminal, Ri can der to send and receive beginning any data the sense data,
The parachute provided for the underwater sensor opens after being dropped from the aircraft, decelerates the descent speed, and when the underwater sensor reaches the water, the floating part having the air float provided for the underwater sensor has a built-in seawater battery. Floating on the sea surface by injecting air into the air float from an air cylinder operated by
Transmitting the current position of the underwater sensor acquired by the GPS (Global Positioning System) provided at the floating part of the underwater sensor to the base station via a satellite when the underwater sensor has landed; ,
As the sensor body portion of the underwater sensor, the underwater communication device, an observation sensor for observing the state in the sea, and an anchor for landing on the seabed are provided, and when the underwater sensor reaches the water, The sensor body portion is suspended from the floating portion by an underwater cable, and the underwater communication device, the observation sensor, and the anchor are extended in the sea.
When transmission of the current position of the undersea sensor is completed, the detaching device for laying provided between the floating portion of the underwater sensor and the sensor main body portion is operated to separate the sensor main body portion from the floating portion. Steps,
Connecting an internal power supply to at least the underwater communication device and the observation sensor using a water pressure when the sensor body portion of the subsea sensor sinks into the sea;
Underwater sensor network configuration method, characterized in that it comprises a. 請求項２２に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記アンカが、海水により腐食され易い材質の金属、または、漁礁として海中生物の棲息に適した形状からなる非腐食性の材料からなっていることを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 23. The underwater sensor network construction method according to claim 22 , wherein the anchor is made of a metal that is easily corroded by seawater or a non-corrosive material that has a shape suitable for aquatic life as a fishing reef. An undersea sensor network configuration method characterized by the above. 請求項２２または２３に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサの前記センサ本体部分としてさらに備えている水中浮力体により、前記アンカが海底に着底した際に、少なくとも前記水中通信機と前記観測センサとを海中に浮上させることを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 24. The underwater sensor network configuration method according to claim 22 or 23 , wherein at least the underwater communication device and the underwater buoyant body further provided as the sensor main body portion of the underwater sensor when the anchor reaches the bottom of the sea. An underwater sensor network construction method, wherein the observation sensor is levitated in the sea. 請求項２２ないし２４のいずれかに記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記水圧を利用して前記内部電源が接続されることにより、前記海中センサの前記観測センサにより観測されたセンサデータを、あらかじめ定めた周期ごとに、あるいは、任意に指定された時点で、前記基地局と接続された前記海中通信ネットワーク端末を宛先として、前記水中通信機から送信する動作を開始することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 The underwater sensor network configuration method according to any one of claims 22 to 24 , wherein the underwater sensor is observed by the observation sensor of the underwater sensor when the internal power supply is connected using the water pressure. Starting an operation of transmitting sensor data from the underwater communication device at a predetermined cycle or at an arbitrarily designated time, with the underwater communication network terminal connected to the base station as a destination. An undersea sensor network configuration method. 請求項２４または２５に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記基地局からの回収命令を前記水中通信機により受信した際に、前記海中センサの前記センサ本体部分としてさらに備えている回収用切り離し装置により、前記センサ本体部分の前記アンカ以外のセンサ主要部分を、前記アンカから切り離し、前記水中浮力体により海面に浮上させることを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 26. The underwater sensor network configuration method according to claim 24 or 25, further comprising, as a sensor main body portion of the underwater sensor, when the recovery command from the base station is received by the underwater communication device. Thus, a sensor main part other than the anchor of the sensor main body part is separated from the anchor and floated on the sea surface by the underwater buoyant body. 請求項２６に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記アンカから切り離されて前記センサ本体部分の前記センサ主要部分が海面に浮上した際に、該センサ主要部分の前記水中浮力体にさらに備えている無線発信機から、無線発信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 27. The underwater sensor network configuration method according to claim 26 , further comprising the underwater buoyancy body of the sensor main part when the sensor main part of the sensor main body part is lifted on the sea surface after being separated from the anchor. An undersea sensor network configuration method characterized by wirelessly transmitting from a wireless transmitter. 請求項２２ないし２７のいずれかに記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサの前記水中通信機にさらに備えているトランスポンダ機能により、前記海中センサの前記センサ本体部分の存在位置を示す水中信号を、船舶に通知することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 In underwater sensor network configuration method according to any one of claims 22 to 27, by further comprising in that the transponder functions in the water communicator of the sea sensor, underwater signal indicating the location of said sensor body portion of the underwater sensor Is notified to a ship. 請求項２２ないし２８のいずれかに記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記基地局は、各前記海中センサの敷設位置に基づいて、各前記海中センサの前記水中通信機による水中通信が可能な通信可能範囲にある前記海中通信ネットワーク端末および／または他の前記海中センサとの間の通信ネットワークを、前記海中通信ネットワーク端末により近い前段側の前記海中センサから、前記海中通信ネットワーク端末からより遠い後段側の前記海中センサへと、ツリー状に位置付けをした通信マップとして作成して、作成した前記通信マップを、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサに送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 The underwater sensor network configuration method according to any one of claims 22 to 28 , wherein the base station is capable of underwater communication by the underwater communication device of each underwater sensor based on a laying position of each underwater sensor. A communication network between the submarine communication network terminal and / or other submarine sensors in a possible range is transmitted from the submarine sensor on the front stage closer to the submarine communication network terminal to the rear stage farther from the submarine communication network terminal. An underwater sensor network configuration method comprising: creating a communication map positioned in a tree shape to the undersea sensor, and transmitting the created communication map to the undersea communication network terminal and the underwater sensor. 請求項２９に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記基地局が、前記海中センサの敷設海域における水温、海底地形を少なくとも含むデータを参照した水中音響伝搬シミュレーションに基づいて算出された水中通信可能限界と、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサの位置情報とを参照して、前記通信マップを作成することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 30. The underwater communication network limit method according to claim 29 , wherein the base station calculates an underwater communication limit calculated based on an underwater acoustic propagation simulation referring to data including at least a water temperature and a seabed topography in a sea area where the underwater sensor is laid. And creating the communication map by referring to the undersea communication network terminal and the position information of the undersea sensor. 請求項２９または３０に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記基地局は、新たな前記海中センサが敷設される都度、あるいは、既設の前記海中センサが撤去される都度、前記通信マップの内容を更新し、更新した前記通信マップを、前記海中通信ネットワーク端末および前記海中センサに送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 31. The undersea sensor network configuration method according to claim 29 or 30 , wherein the base station stores the contents of the communication map each time a new undersea sensor is laid or every time an existing undersea sensor is removed. An underwater sensor network configuration method comprising: updating and transmitting the updated communication map to the undersea communication network terminal and the undersea sensor. 請求項２９ないし３１のいずれかに記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中通信ネットワーク端末は、前記基地局から受信した前記通信マップを記憶するとともに、さらに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在している場合には、受信した前記通信マップを、水中通信により送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 In underwater sensor network configuration method according to any one of claims 29 to 31, wherein the underwater communication network terminal, stores the communication map received from the base station, further downstream on the communication map the received An underwater sensor network configuration method, comprising: transmitting the received communication map by underwater communication when the located undersea sensor exists. 請求項３２に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記水中通信機により受信した前記通信マップを記憶するとともに、さらに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在している場合には、受信した前記通信マップを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 33. The undersea sensor network configuration method according to claim 32 , wherein the underwater sensor stores the communication map received by the underwater communication device, and further, the underwater sensor located at a later stage on the received communication map An underwater sensor network configuration method, wherein the received communication map is transmitted by the underwater communication device if it exists. 請求項３２に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記水中通信機により受信した前記通信マップを記憶するとともに、受信した前記通信マップ上で後段に位置する前記海中センサが存在していない場合には、当該海中センサまでのデータの伝送経路が確立したことを示す伝送経路確立データを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 33. The undersea sensor network configuration method according to claim 32 , wherein the undersea sensor stores the communication map received by the underwater communication device, and the undersea sensor located at a subsequent stage on the received communication map exists. If not, a transmission path establishment data indicating that a transmission path for data to the undersea sensor has been established is transmitted by the underwater communication device. 請求項３４に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記伝送経路確立データを受信した際に、記憶した前記通信マップ上で前段に位置する前記海中通信ネットワーク端末および／または前記海中センサが存在している場合、受信した前記伝送経路確立データを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 35. The undersea sensor network configuration method according to claim 34 , wherein the undersea sensor receives the transmission path establishment data, and the undersea communication network terminal and / or the undersea located in the previous stage on the stored communication map. An underwater sensor network configuration method, wherein, when a sensor exists, the received transmission path establishment data is transmitted by the underwater communication device. 請求項３５に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中通信ネットワーク端末は、前記基地局または他の前記海中通信ネットワーク端末から、指定した前記海中センサを宛先として該海中センサのセンサデータの送信を指示するセンサデータ送信指示コマンドを受信した際に、前記通信マップに基づいて、当該宛先の前記海中センサ、または、当該宛先の前記海中センサの前段に位置して、当該宛先の前記海中センサへの中継を行う他の前記海中センサを検索して、検索した前記海中センサに向かって、受信した前記センサデータ取得指示コマンドを、水中通信により送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 36. The undersea sensor network configuration method according to claim 35 , wherein the undersea communication network terminal transmits sensor data of the underwater sensor from the base station or another undersea communication network terminal to the designated underwater sensor as a destination. When the sensor data transmission instruction command to be instructed is received, based on the communication map, the subsea sensor of the destination or the front stage of the subsea sensor of the destination is positioned to the subsea sensor of the destination. A method for configuring a submarine sensor network, comprising: searching for another subsea sensor that performs relay, and transmitting the received sensor data acquisition command to the searched subsea sensor through underwater communication. 請求項３６に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中通信ネットワーク端末は、前記センサデータ送信指示コマンドの送信後、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータが返送されてくるまでに、あらかじめ定めた一定時間を越えた場合、当該宛先の前記海中センサへの別の伝送経路を前記通信マップに基づいて検索して、検索した別の伝送経路上の前記海中センサに向かって、前記センサデータ送信指示コマンドを、水中通信により送信し直すことを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 37. The undersea sensor network configuration method according to claim 36 , wherein the undersea communication network terminal determines in advance until the sensor data of the undersea sensor designated as a destination is returned after the sensor data transmission instruction command is transmitted. If the predetermined time is exceeded, another transmission path to the destination undersea sensor is searched based on the communication map, and the sensor data transmission is performed toward the undersea sensor on the searched other transmission path. An underwater sensor network configuration method, wherein an instruction command is retransmitted by underwater communication. 請求項３６または３７に記載の海中センサネットワークシステムにおいて、前記海中センサは、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサから、宛先として指定した前記海中センサのセンサデータの送信を指示する前記センサデータ送信指示コマンドを前記水中通信機により受信した際に、当該海中センサが宛先として指定した前記海中センサに該当していない場合、前記通信マップに基づいて、宛先として指定した前記海中センサを、または、宛先として指定した前記海中センサの前段に位置して、宛先として指定した前記海中センサへの中継を行う他の前記海中センサを検索して、検索した前記海中センサに向かって、受信した前記センサデータ送信指示コマンドを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 38. The undersea sensor network system according to claim 36 or 37 , wherein the underwater sensor instructs the undersea communication network terminal or another undersea sensor to transmit sensor data of the undersea sensor designated as a destination. When the transmission command is received by the underwater communication device, if the subsea sensor does not correspond to the subsea sensor specified as the destination, the subsea sensor specified as the destination based on the communication map, or The sensor data received at the preceding stage of the undersea sensor designated as the destination, searched for the other undersea sensors that relay to the undersea sensor designated as the destination, and directed toward the searched undersea sensor. A transmission instruction command is transmitted by the underwater communication device. Capacitors network configuration method. 請求項３６または３７に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、前記海中通信ネットワーク端末または他の前記海中センサから、宛先として指定した海中センサのセンサデータの送信を指示する前記センサデータ送信指示コマンドを前記水中通信機により受信した際に、当該海中センサが宛先として指定した前記海中センサに該当している場合、当該海中センサにおける前記観測センサによりセンサデータを取得し、前記センサデータ送信指示コマンドを送信してきた前記海中通信ネットワーク端末または前記海中センサに向かって、取得した前記センスデータを含むセンサデータ返送データを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 38. The undersea sensor network configuration method according to claim 36 or 37 , wherein the undersea sensor instructs the undersea communication network terminal or another undersea sensor to transmit sensor data of the undersea sensor designated as a destination. If the underwater sensor corresponds to the undersea sensor designated as the destination when the transmission instruction command is received by the underwater communication device, sensor data is acquired by the observation sensor in the underwater sensor, and the sensor data transmission A submarine sensor network configuration method, wherein the underwater communication device transmits sensor data return data including the acquired sense data toward the submarine communication network terminal or the subsea sensor that has transmitted an instruction command. 請求項３９に記載の海中センサネットワーク構成方法において、前記海中センサは、他の前記海中センサから、前記センスデータを含む前記センサデータ返送データを受信した際に、前記センサデータ返送データの送信元の前記海中センサに対する前記センサデータ送信指示コマンドを当該海中センサに送信してきた前記海中通信ネットワーク端末または前記海中センサに向かって、前記センサデータ返送データを、前記水中通信機により送信することを特徴とする海中センサネットワーク構成方法。 40. The undersea sensor network configuration method according to claim 39 , wherein when the undersea sensor receives the sensor data return data including the sense data from another undersea sensor, the undersea sensor network is a source of the sensor data return data. The sensor data return data is transmitted by the underwater communication device toward the undersea communication network terminal or the underwater sensor that has transmitted the sensor data transmission instruction command to the underwater sensor to the underwater sensor. Subsea sensor network configuration method.
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