JPH06118172A - Acoustic position measuring device - Google Patents

Acoustic position measuring device

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Publication number
JPH06118172A
JPH06118172A JP26484992A JP26484992A JPH06118172A JP H06118172 A JPH06118172 A JP H06118172A JP 26484992 A JP26484992 A JP 26484992A JP 26484992 A JP26484992 A JP 26484992A JP H06118172 A JPH06118172 A JP H06118172A
Authority
JP
Japan
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acoustic
receiver
buoy
transmitter
signals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP26484992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tadayoshi Inoue
直敬 井上
秀幸 ▲高▼橋
Hideyuki Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OKI SHISUTETSUKU TOKAI KK
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
OKI SHISUTETSUKU TOKAI KK
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OKI SHISUTETSUKU TOKAI KK, Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical OKI SHISUTETSUKU TOKAI KK
Priority to JP26484992A priority Critical patent/JPH06118172A/en
Publication of JPH06118172A publication Critical patent/JPH06118172A/en
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To miniaturize an acoustic position-measuring device mounted at a buoy by installing one LBL receiver in the buoy for driving it with a small- capacity power supply. CONSTITUTION:This measuring device consists of a transmitter 6 for sending acoustic interrogation signals with different frequencies, a receiver 5 for receiving acoustic response signals, and a plurality of transponders 2 for sending the acoustic response signals with same frequencies to the acoustic interrogation signals with different frequencies. The acoustic interrogation signals with different frequencies are transmitted by time-sharing and a position is measured by obtaining a direct distance for each acoustic response signal to the acoustic interrogation signal. The acoustic interrogation signals with different frequencies are formed by a plurality of oscillators 10 with different oscillation frequencies and the acoustic interrogation signals are time-shared and transmitted by a selection switch 11 for switching the connection between the transmitter 6 and the receiver 5. Also, the receiver 6 and the transmitter 5 can be installed at a buoy 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、音響測位装置の測位方
式に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a positioning system for an acoustic positioning device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の音響測位について図3の従来の音
響測位装置の構成図によって説明する。図3において、
1は水中、2−1〜2−3はそれぞれ海底に設置された
第1〜第3トランスポンダ、3は水中に設置されたブ
イ、4Aはブイに設置された送波器、4Bはブイに設置
された受波器、5−1〜5−3はブイ内部に設置された
第1〜第3Long Base Line(以下、「L
BL」という。)受信機、6は送信機、7は演算制御
部、8は表示器、9は基準時計である。
2. Description of the Related Art Conventional acoustic positioning will be described with reference to the configuration diagram of the conventional acoustic positioning apparatus shown in FIG. In FIG.
1 is water, 2-1 to 2-3 are first to third transponders installed on the seabed, 3 is a buoy installed in water, 4A is a wave transmitter installed in the buoy, and 4B is installed in the buoy. The received wave receivers 5-1 to 5-3 are first to third Long Base Lines (hereinafter, referred to as “L”) installed inside the buoy.
BL ”. ) A receiver, 6 is a transmitter, 7 is an arithmetic control unit, 8 is a display, and 9 is a reference clock.

【0003】前記の構成による従来の音響測位装置の動
作を以下に説明する。送信機6は、基準時計9からの入
力に従ってある基準時間から一定周期ごとに演算制御装
置7から送信指令が与えられ、送信信号を送波器4Aに
送信する。送波器4Aは前記送信信号によって駆動さ
れ、水中1に周波数f0 の超音波パルスを送信する。
The operation of the conventional acoustic positioning device having the above structure will be described below. The transmitter 6 receives a transmission command from the arithmetic and control unit 7 at regular intervals from a certain reference time according to the input from the reference clock 9, and transmits a transmission signal to the wave transmitter 4A. The wave transmitter 4A is driven by the transmission signal and transmits an ultrasonic pulse having a frequency f 0 to the underwater 1.

【0004】この超音波パルスが音響質問信号として第
1〜第3トランスポンダ2−1〜2−3に受信される
と、各トランスポンダはそれぞれ異なった周波数f1
2 ,f3 (例えば、f1 =15kHz,f2 =16k
Hz,f3 =17kHz)の音響応答信号を送信する。
第1〜第3トランスポンダ2−1〜2−3から、それぞ
れ送信された音響応答信号は受波器4Aによって受波さ
れ電気信号に変換された後に、それぞれ第1〜第3LB
L受信機5−1〜5−3によって受信される。
When this ultrasonic pulse is received by the first to third transponders 2-1 to 2-3 as an acoustic interrogation signal, each transponder has a different frequency f 1 ,
f 2 , f 3 (for example, f 1 = 15 kHz, f 2 = 16 k
The acoustic response signal of Hz, f 3 = 17 kHz) is transmitted.
The acoustic response signals respectively transmitted from the first to third transponders 2-1 to 2-3 are received by the wave receiver 4A and converted into electric signals, and then the first to third LBs are received.
It is received by the L receivers 5-1 to 5-3.

【0005】各LBL受信機5−1〜5−3は、演算制
御部7が送信指令を出力してからトランスポンダ2−1
〜2−3の音響応答信号が検出されるまでの時間(すな
わち、超音波パルスがブイ3とトランスポンダ2−1〜
2−3との間を往復する伝搬時間)から2−1〜2−3
トランスポンダまでの直距離(一般にスラントレンジと
呼ばれる。)を計測する。
In each of the LBL receivers 5-1 to 5-3, the transponder 2-1 is operated after the arithmetic control unit 7 outputs a transmission command.
~ Time until the acoustic response signal of 2-3 is detected (that is, the ultrasonic pulse is transmitted to the buoy 3 and the transponder 2-1 to 2-1.
2-1 to 2-3 from the propagation time to and from 2-3)
Measures the direct distance to the transponder (generally called the slant range).

【0006】図4は従来の音響測位装置のタイムチャー
トである。図において、送波器4Aからは周波数f0
音響質問信号が送信され、第1〜第3トランスポンダ2
−1〜2−3において時間差をもって受波される。各ト
ランスポンダは前記音響質問信号に応じて音響応答信号
を送信する。音響応答信号の周波数は、トランスポンダ
毎に異ならせており、例えば第1〜第3トランスポンダ
2−1〜2−3の音響応答信号の周波数はそれぞれ
1 ,f2 ,f3 である。この第1〜第3トランスポン
ダ2−1〜2−3の音響応答信号は、ブイ3の受波器4
Bにおいて受波され第1〜第3LBL受信機で受信され
る。
FIG. 4 is a time chart of a conventional acoustic positioning device. In the figure, the acoustic interrogation signal of frequency f 0 is transmitted from the wave transmitter 4A, and the first to third transponders 2 are transmitted.
In -1 to 2-3, the waves are received with a time difference. Each transponder transmits an acoustic response signal in response to the acoustic interrogation signal. The frequency of the acoustic response signal is different for each transponder. For example, the frequencies of the acoustic response signals of the first to third transponders 2-1 to 2-3 are f 1 , f 2 and f 3 , respectively. The acoustic response signals of the first to third transponders 2-1 to 2-3 are received by the wave receiver 4 of the buoy 3.
The signal is received at B and received by the first to third LBL receivers.

【0007】したがって、図4の送波器出力から受波器
入力との間の時間間隔がブイ3とトランスポンダ2との
間の往復の伝搬時間となる。すなわち、第1LBL受信
機5−1は第1トランスポンダ2−1から送信された周
波数f1 の音響応答信号を受信し、その直距離r1 を計
測する。また、第2LBL受信機5−2は第2トランス
ポンダ2−2から送信された周波数f2 の音響応答信号
を受信し、その直距離r2 を計測する。同様に、第3L
BL受信機5−3は第3トランスポンダ2−3から送信
された周波数f3 の音響応答信号を受信し、その直距離
3 を計測する。これらの計測された直距離r1 〜r3
のデータは、各LBL受信機5−1〜5−3から演算制
御部7に供給される。
Therefore, the time interval between the transmitter output and the receiver input of FIG. 4 is the round-trip propagation time between the buoy 3 and the transponder 2. That is, the first LBL receiver 5-1 receives the acoustic response signal of the frequency f 1 transmitted from the first transponder 2-1 and measures its direct distance r 1 . Further, the second LBL receiver 5-2 receives the acoustic response signal of the frequency f 2 transmitted from the second transponder 2-2, and measures the direct distance r 2 thereof. Similarly, the third L
BL receiver 5-3 receives the acoustic response signal of a frequency f 3 which is transmitted from the third transponder 2-3, to measure the linear distance r 3. These measured direct distances r 1 to r 3
Is supplied to the arithmetic control unit 7 from each LBL receiver 5-1 to 5-3.

【0008】あらかじめ第1〜第3トランスポンダ2−
1〜2−3の位置をキャリブレーションという作業によ
って確定しておくと、ブイ3の位置は第1〜第3トラン
スポンダ2−1〜2−3から直距離r1 〜r3 の交点と
して計算される。そして、演算制御部7によって計算さ
れたブイ3の位置座標は、表示器8において表示するこ
とができる。
First to third transponders 2-
When the position of 1~2-3 previously determined by an operator of the calibration, the position of the buoy 3 is calculated as the intersection of the straight distance r 1 ~r 3 from the first to third transponder 2-1 to 2-3 It The position coordinates of the buoy 3 calculated by the arithmetic control unit 7 can be displayed on the display 8.

【0009】前記構成の装置では、第1〜第3トランス
ポンダ2−1〜2−3の位置から直距離r1 〜r2 の交
点を求める計算を行うと、第1〜第3トランスポンダ2
−1〜2−3を結ぶ平面の上下二つのブイの位置の解が
求められる。このうちどちかの解を選ぶかについては、
海底上部の解を選択する。また、表示器8において測位
データを表示することも可能であるが、実際にはブイ内
部に人間が入って計測を行うことはまれであるので、前
記表示部8の他にデータ記録装置を接続して該データ記
録装置にデータを記憶しておき、後日回収しデータを採
取することになる。
In the apparatus having the above-mentioned configuration, when calculation is performed to find the intersections of the direct distances r 1 to r 2 from the positions of the first to third transponders 2-1 to 2-3, the first to third transponders 2
The solution of the position of two buoys above and below the plane connecting -1 to 2-3 is obtained. As to which of these solutions to choose,
Select the solution above the sea floor. Although it is possible to display the positioning data on the display device 8, it is rare that a human enters the buoy to actually perform measurement. Therefore, in addition to the display unit 8, a data recording device is connected. Then, the data is stored in the data recording device and collected at a later date to collect the data.

【0010】また、ブイの位置を計測することによって
ブイの位置を決定する潮流を計測することができる。ま
た、ブイに他の計測装置を取り付けた場合において、そ
のブイの正確な位置を測定して、前記計測装置に対する
位置情報の付加に使用することもできる。
By measuring the position of the buoy, the tidal current that determines the position of the buoy can be measured. Further, when another measuring device is attached to the buoy, it is also possible to measure the accurate position of the buoy and use it for adding position information to the measuring device.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記構
成の音響測位装置においては、第1〜第3トランスポン
ダ2−1〜2−3の位置から直距離r1 〜r3 の交点を
求めているためLBL受信機が3台必要であり、ブイと
いう電源容量が少なく、かつ、装置を収納するスペース
も小さいという特殊事情の環境の中では、前記3台のL
BL受信機を駆動する充分な電源を確保することは非常
に困難であり、また、前記3台のLBL受信機を設置す
るのは構造上複雑になるという欠点を持っている。
However, in the acoustic positioning device having the above configuration, the intersections of the direct distances r 1 to r 3 are obtained from the positions of the first to third transponders 2-1 to 2-3. In an environment of special circumstances where three LBL receivers are required, the power supply capacity of a buoy is small, and the space for housing the device is also small, the three L
It is very difficult to secure a sufficient power source for driving the BL receiver, and it is structurally complicated to install the three LBL receivers.

【0012】本発明は、以上述べた音響測位装置の欠点
を除去するため、ブイ中に設置するLBL受信機を1台
として、ブイに搭載する音響測位装置を小型化すること
を目的とする。
In order to eliminate the drawbacks of the acoustic positioning device described above, it is an object of the present invention to reduce the size of the acoustic positioning device mounted on a buoy with one LBL receiver installed in the buoy.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明の音響測位装置においては、異なる周波数の
音響質問信号を送信する送信機と、音響応答信号を受信
する受信機と、それぞれ異なる周波数の音響質問信号に
対して、同一の周波数の前記音響応答信号を送信する複
数個のトランスポンダとからなり、異なる周波数の音響
質問信号を時分割で送信し、該音響質問信号に対する音
響応答信号毎に直距離を求めることによって測位を行な
うものであり、異なる周波数の音響質問信号は異なる発
振周波数の複数個の発振器によって形成され、音響質問
信号の時分割送信は、前記送信機と前記発振器との接続
の切替えによって行なわれる。また、送信機及び受信機
をブイに設置することができる。
In order to achieve the above object, in an acoustic positioning device of the present invention, a transmitter for transmitting acoustic interrogation signals of different frequencies, and a receiver for receiving acoustic response signals, respectively. It consists of a plurality of transponders that transmit the acoustic response signals of the same frequency to the acoustic interrogation signals of different frequencies, and transmits the acoustic interrogation signals of different frequencies in a time division manner, and the acoustic response signal to the acoustic interrogation signals. Positioning is performed by obtaining the direct distance for each, the acoustic interrogation signal of different frequency is formed by a plurality of oscillators of different oscillation frequency, the time division transmission of acoustic interrogation signal, the transmitter and the oscillator. This is done by switching the connection of. Also, the transmitter and receiver can be installed on the buoy.

【0014】[0014]

【作用】本発明の音響測位装置においては、前記構成に
よって、トランスポンダの受信周波数を変えることによ
ってトランスポンダを選択するものであり、また、複数
のトランスポンダの送信周波数をブイの受信周波数同じ
周波数として一台のLBL受信機によって複数のトラン
スポンダからの音響応答信号を受信可能とし、時分割に
より各トランスポンダまでの直距離を測定するようにし
たものである。
In the acoustic positioning device of the present invention, the transponder is selected by changing the reception frequency of the transponder according to the above configuration, and the transmission frequencies of the plurality of transponders are set to the same reception frequency of the buoy. The above LBL receiver enables acoustic response signals from a plurality of transponders to be received, and the direct distance to each transponder is measured by time division.

【0015】また、送信機及び受信機をブイに設置する
ことによって、ブイの位置を測位することができ、潮流
の計測やブイに設置した計測装置の位置情報に応用する
ことができる。
Further, by installing the transmitter and the receiver on the buoy, the position of the buoy can be measured, and it can be applied to the measurement of the tidal current and the position information of the measuring device installed on the buoy.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図1は本発明の音響測位装置の
構成図である。図において、1は水中、2−1〜2−3
はそれぞれ海底に設置された第1〜第3トランスポン
ダ、3は水中に設置されたブイ、4Aはブイに設置され
た送波器、4Bは受波器、5はブイ内部に設置されたL
ong Base Line(以下、「LBL」とい
う。)受信機、6は送信機、7は演算制御部、8は表示
器、9は基準時計、10−1は第1発振器、10−2は
第2発振器、10−3は第3発振器、11は切替スイッ
チである。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an acoustic positioning device of the present invention. In the figure, 1 is water, 2-1 to 2-3
Are first to third transponders respectively installed on the seabed, 3 is a buoy installed in water, 4A is a wave transmitter installed in the buoy, 4B is a wave receiver, and 5 is L installed inside the buoy.
on Base Line (hereinafter referred to as “LBL”) receiver, 6 transmitter, 7 arithmetic control unit, 8 display, 9 reference clock, 10-1 first oscillator, 10-2 second An oscillator, 10-3 is a third oscillator, and 11 is a changeover switch.

【0017】前記の構成による本発明の音響測位装置の
動作を以下に説明する。まず、ブイ3内部の基準時計9
からの時刻データ入力に従い、ある基準時間から一定周
期ごとに繰り返して送信器6によって送信を行なう。こ
の送信において、送信機6には第1発振器10−1〜第
3発振器10−3からそれぞれ異なる周波数の送信指令
信号が入力される。前記第1発振器10−1〜第3発振
器10−3の送信指令信号の送信機6への切替えは切替
スイッチ11によって行なわれる。前記切替スイッチ1
1は演算制御部7からの信号によって切替えの制御が行
なわれる。
The operation of the acoustic positioning device of the present invention having the above configuration will be described below. First, the reference clock 9 inside the buoy 3
According to the time data input from, the transmitter 6 repeats transmission from a certain reference time at regular intervals. In this transmission, the transmitter 6 receives the transmission command signals of different frequencies from the first oscillator 10-1 to the third oscillator 10-3. The changeover switch 11 switches the transmission command signals of the first oscillator 10-1 to the third oscillator 10-3 to the transmitter 6. The changeover switch 1
Switching of 1 is controlled by a signal from the arithmetic control unit 7.

【0018】したがって送信機6からは異なる周波数の
信号が順次周期的に出力され、送信機出力は送波器4A
を介して水中に超音波パルスを送信する。この周波数は
それぞれ異なった周波数f1 ,f2 ,f3 (例えば、f
1 =10kHz,f2 =11.0kHz,f3 =11.
5kHz)で送信されることになる。前記送波器4Aか
ら送信される超音波パルスは音響質問信号となり、海底
に設置された第1〜第3トランスポンダ2−1〜2−3
に送信される。第1〜第3トランスポンダ2−1〜2−
3における音響応答信号の周波数は同一の周波数f
4(例えば、f4 =15kHz)としておく。
Therefore, signals of different frequencies are sequentially and periodically output from the transmitter 6, and the output of the transmitter is the transmitter 4A.
Ultrasonic pulses are transmitted into the water via. These frequencies are different frequencies f 1 , f 2 , f 3 (for example, f
1 = 10kHz, f 2 = 11.0kHz , f 3 = 11.
5 kHz). The ultrasonic pulse transmitted from the wave transmitter 4A becomes an acoustic interrogation signal, and the first to third transponders 2-1 to 2-3 installed on the seabed.
Sent to. First to third transponders 2-1 to 2-
The frequency of the acoustic response signal in 3 is the same frequency f
4 (for example, f 4 = 15 kHz).

【0019】まず、切替スイッチ11によって第1発振
器10−1が選択されると送信機6からは周波数f1
音響質問信号が送信される。周波数f1 の音響質問信号
が第1トランスポンダ2−1に受信されると、トランス
ポンダ2−1は他のトランスポンダ2−2,2−3と同
一の周波数による音響応答信号を送信する。第2,第3
トランスポンダ2−2,2−3はそれぞれ周波数f2
3 の音響質問信号に応答する様に設定されているの
で、周波数f1 の音響質問信号に対しては応答せず音響
応答信号を送信することない。
First, when the first oscillator 10-1 is selected by the changeover switch 11, the transmitter 6 transmits an acoustic interrogation signal of frequency f 1 . When the acoustic interrogation signal of the frequency f 1 is received by the first transponder 2-1, the transponder 2-1 transmits the acoustic response signal having the same frequency as the other transponders 2-2 and 2-3. Second, third
The transponders 2-2 and 2-3 have frequencies f 2 ,
Since it is set to respond to the acoustic interrogation signal of f 3 , it does not respond to the acoustic interrogation signal of frequency f 1 and does not transmit the acoustic response signal.

【0020】したがって、周波数f1 の音響質問信号に
対して応答するトランスポンダは第1トランスポンダの
みであり、受波器4Bにおいて受波されるのは第1トラ
ンスポンダから送信される周波数f4 の音響応答信号と
なる。次に、切替スイッチ11によって送信機6に接続
する発振器を切替えることによって送信周波数を順次切
り替えて送信すると、第1〜第3トランスポンダ2−1
〜2−3からそれぞれ送信された音響応答信号は受波器
4Aにより受波され、電気信号に変換された後に、LB
L受信機5によって受信される。
Therefore, the only transponder which responds to the acoustic interrogation signal of frequency f 1 is the first transponder, and what is received by the receiver 4B is the acoustic response of frequency f 4 transmitted from the first transponder. Become a signal. Next, when the transmission frequency is sequentially switched by transmitting the oscillator connected to the transmitter 6 by the changeover switch 11, the first to third transponders 2-1 are transmitted.
The acoustic response signals respectively transmitted from ~ 2-3 are received by the wave receiver 4A and converted into electric signals, and then LB.
It is received by the L receiver 5.

【0021】図2は本発明の音響測位装置のタイムチャ
ートである。送波器4Aからの出力は、切替スイッチ1
1の切替えのタイミングに応じて送信機6に接続される
第1〜第3発振器の周波数f1 ,f2 ,f3 に従って、
順に周波数f1 ,f2 ,f3 の音響質問信号を送信す
る。前記送波器出力の出力間隔は、切替スイッチ11の
切替えの間隔によって決定される。
FIG. 2 is a time chart of the acoustic positioning device of the present invention. The output from the transmitter 4A is the changeover switch 1
According to the frequencies f 1 , f 2 and f 3 of the first to third oscillators connected to the transmitter 6 according to the switching timing of 1 ,
Acoustic inquiry signals of frequencies f 1 , f 2 , and f 3 are transmitted in order. The output interval of the transmitter output is determined by the switching interval of the changeover switch 11.

【0022】第1トランスポンダ2−1は、第1発振器
からの周波数f1 の音響質問信号を受波すると周波数f
4 の音響応答信号を送信し、ブイ3の受波器4Bはその
音響応答信号を受波する。送波器出力と受波器入力との
間の時間間隔は、ブイ3と第1トランスポンダ2−1と
の直距離r1 の2倍に対応するものとなる。次に、切替
スイッチ11の切替えによって第2発振器の周波数f2
の音響質問信号を送信し、受波器4Bはその音響質問信
号に応じて周波数f4 の音響応答信号を受波する。送波
器出力と受波器入力との間の時間間隔は、ブイ3と第2
トランスポンダ2−2との直距離r2 の2倍に対応する
ものとなる。
When the first transponder 2-1 receives the acoustic interrogation signal having the frequency f 1 from the first oscillator, it receives the frequency f 1.
The acoustic response signal 4 is transmitted, and the wave receiver 4B of the buoy 3 receives the acoustic response signal. The time interval between the transmitter output and the receiver input corresponds to twice the direct distance r 1 between the buoy 3 and the first transponder 2-1. Next, by switching the changeover switch 11, the frequency f 2 of the second oscillator is changed.
Of the acoustic interrogation signal of, and the wave receiver 4B receives the acoustic response signal of the frequency f 4 according to the acoustic interrogation signal. The time interval between the transmitter output and the receiver input is the buoy 3 and the second
This corresponds to twice the direct distance r 2 with the transponder 2-2.

【0023】さらに、切替スイッチ11の切替えによっ
て第3発振器の周波数f3 の音響質問信号を送信し、受
波器4Bはその音響質問信号に応じて周波数f4 の音響
応答信号を受波する。送波器出力と受波器入力との間の
時間間隔は、ブイ3と第3トランスポンダ2−3との直
距離r3 の2倍に対応するものとなる。前記切替スイッ
チ11の切替えのタイミングは、ある周波数の発振器に
よって送波した音響質問信号に対する音響応答信号が受
波された後に、次の周波数の発振器に接続されるように
設定される。前記設定は、前回の音響質問信号に対する
音響応答信号が受波される前に次回の音響質問信号を送
波すると、トランスポンダの設置位置によっては前回の
音響応答信号を受波する前に次回の音響応答信号を受波
する場合があり、応答したトランスポンダの区別が不可
能となる恐れがあるからである。
Further, the changeover switch 11 is switched to transmit the acoustic interrogation signal of the frequency f 3 of the third oscillator, and the receiver 4B receives the acoustic response signal of the frequency f 4 according to the acoustic interrogation signal. The time interval between the transmitter output and the receiver input corresponds to twice the direct distance r 3 between the buoy 3 and the third transponder 2-3. The switching timing of the change-over switch 11 is set so as to be connected to the oscillator of the next frequency after receiving the acoustic response signal to the acoustic interrogation signal transmitted by the oscillator of a certain frequency. The above setting is such that if the next acoustic inquiry signal is transmitted before the acoustic response signal for the previous acoustic inquiry signal is received, depending on the installation position of the transponder, the next acoustic response signal may be received before the previous acoustic response signal is received. This is because a response signal may be received, and it may be impossible to distinguish the transponder that responded.

【0024】LBL受信機5は演算制御部7が送信指令
を出力してから、トランスポンダ2の音響応答信号が検
出されるまでの時間からトランスポンダ2までの直距離
を計測する。すなわち、LBL受信機5はブイ3より周
波数f1 が送信され、第1トランスポンダ2−1から送
信された周波数f4 の音響応答信号を受信し、その直距
離r1 を計測する。
The LBL receiver 5 measures the direct distance to the transponder 2 from the time from when the arithmetic control unit 7 outputs the transmission command until the acoustic response signal of the transponder 2 is detected. That is, the LBL receiver 5 transmits the frequency f 1 from the buoy 3, receives the acoustic response signal of the frequency f 4 transmitted from the first transponder 2-1, and measures the direct distance r 1 .

【0025】また、LBL受信機5はブイ3より周波数
2 が送信され、第2トランスポンダ2−2から送信さ
れた周波数f4 の音響応答信号を受信し、その直距離r
2 を計測する。同様に、LBL受信機5はブイ3よりf
3 が送信され、第3トランスポンダ2−3から送信され
た周波数f4 の音響応答信号を受信し、その直距離r 3
を計測する。
The LBL receiver 5 has a frequency higher than that of the buoy 3.
f2Is transmitted from the second transponder 2-2.
Frequency fFourOf the acoustic response signal of the
2To measure. Similarly, the LBL receiver 5 is
3Is transmitted from the third transponder 2-3.
Frequency fFourOf the acoustic response signal of the 3
To measure.

【0026】これらの計測された直距離r1 〜r3 のデ
ータは、どの周波数を送信したかという情報と共に、L
BL受信機5から演算制御部7に供給される。この送信
周波数情報によって、各トランスポンダと前記直距離r
1 〜r3 のデータとの対応付けを行うことができる。あ
らかじめ第1〜第3トランスポンダ2−1〜2−3の位
置をキャリブレーションという作業によって確定してお
くと、ブイ3の位置は第1〜第3トランスポンダ2−1
〜2−3から直距離r1 〜r3 の交点として演算制御部
7によって計算される。
The data of the measured direct distances r 1 to r 3 are L, together with information indicating which frequency is transmitted.
It is supplied from the BL receiver 5 to the arithmetic control unit 7. Based on this transmission frequency information, each transponder and the direct distance r
Correspondence with the data of 1 to r 3 can be performed. If the positions of the first to third transponders 2-1 to 2-3 are determined in advance by a work called calibration, the position of the buoy 3 will be set to the first to third transponders 2-1.
Is calculated as an intersection of straight distances r 1 to r 3 from ˜2-3.

【0027】前記構成の装置では、第1〜第3トランス
ポンダ2−1〜2−3の位置から直距離r1 〜r3 の交
点を求める計算を行うと、第1〜第3トランスポンダ2
−1〜2−3を結ぶ平面の上下二つのブイの位置の解が
求められる。この二つの解の中から海底上に存在する解
を選択し、表示器8に測位データを表示する。実際に
は、ブイ3内部に人間が入って計測を行なうことはまれ
であるので、通常の使用方法としては演算制御部7にデ
ータ記録装置を接続してそのデータ記録装置に測定デー
タを記録しておき、後日回収しデータを測定する。
In the apparatus having the above-described structure, when calculation is performed to find the intersections of the direct distances r 1 to r 3 from the positions of the first to third transponders 2-1 to 2-3, the first to third transponders 2
The solution of the position of two buoys above and below the plane connecting -1 to 2-3 is obtained. The solution existing on the seabed is selected from these two solutions and the positioning data is displayed on the display 8. Actually, it is rare for a person to enter the buoy 3 to perform measurement. Therefore, as a normal use method, a data recording device is connected to the arithmetic control unit 7 and the measurement data is recorded in the data recording device. It will be collected at a later date and the data will be measured.

【0028】前記の様にして測定されたブイの位置情報
は、潮流の計測のためのデータとして用いることができ
る。また、ブイに他の計測装置を取り付けた場合おいて
は、その計測装置の測定データに正確な位置情報を付加
して使用することができる。なお、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々
の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
The position information of the buoy measured as described above can be used as data for measuring the tidal current. Further, when another measuring device is attached to the buoy, accurate position information can be added to the measurement data of the measuring device for use. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば以下の効果を有する。 (1)三本のトランスポンダからの直距離の測定を一台
のLBL受信機によって可能となるので、小型、軽量の
測位装置を提供できる。 (2)また、一台のLBL受信機によって測位可能であ
るため、小容量の電源によって駆動可能とすることがで
きる。
As described above in detail, the present invention has the following effects. (1) Since it is possible to measure the direct distance from the three transponders with one LBL receiver, a small and lightweight positioning device can be provided. (2) Further, since positioning can be performed by one LBL receiver, it can be driven by a small capacity power source.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の音響測位装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an acoustic positioning device of the present invention.

【図2】本発明の音響測位装置のタイムチャートであ
る。
FIG. 2 is a time chart of the acoustic positioning device of the present invention.

【図3】従来の音響測位装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional acoustic positioning device.

【図4】従来の音響測位装置のタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart of a conventional acoustic positioning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 水中 2−1〜2−3 トランスポンダ 3 ブイ 4A 送波器 4B 受波器 5 LBL受信機 6 送信機 7 演算制御部 8 表示器 9 基準時計 10−1〜10−3 発振器 11 切替スイッチ 1 Underwater 2-1 to 2-3 Transponder 3 Buoy 4A Wave transmitter 4B Wave receiver 5 LBL receiver 6 Transmitter 7 Arithmetic control unit 8 Display 9 Reference clock 10-1 to 10-3 Oscillator 11 Changeover switch

フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼橋 秀幸 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内Front Page Continuation (72) Inventor ▲ Takahashi Hideyuki Hashi 1-1-12 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Oki Electric Industry Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)異なる周波数の音響質問信号を送
信する送信機と、(b)音響応答信号を受信する受信機
と、(c)前記異なる周波数の音響質問信号に対して、
同一の周波数の前記音響応答信号を送信する複数個のト
ランスポンダとからなり、(d)前記異なる周波数の音
響質問信号を時分割で送信し、該音響質問信号に対する
音響応答信号毎に直距離を求めて測位を行なうことを特
徴とする音響測位装置。
1. A transmitter for transmitting acoustic interrogation signals of different frequencies, a receiver for receiving acoustic response signals of (b), and (c) acoustic interrogation signals of different frequencies,
A plurality of transponders that transmit the acoustic response signal of the same frequency, and (d) transmit the acoustic interrogation signals of different frequencies in a time division manner, and obtain the direct distance for each acoustic response signal to the acoustic interrogation signal. An acoustic positioning device characterized in that positioning is performed by using.
【請求項2】 前記異なる周波数の音響質問信号は異な
る発振周波数の複数個の発振器によって形成される請求
項1記載の音響測位装置。
2. The acoustic positioning device according to claim 1, wherein the acoustic interrogation signals having different frequencies are formed by a plurality of oscillators having different oscillation frequencies.
【請求項3】 前記音響質問信号の時分割送信は、前記
送信機と前記発振器との接続の切替えによって行なわれ
る請求項2記載の音響測位装置。
3. The acoustic positioning device according to claim 2, wherein the time division transmission of the acoustic interrogation signal is performed by switching a connection between the transmitter and the oscillator.
【請求項4】 前記送信機及び前記受信機はブイに設置
される請求項1記載の音響測位装置。
4. The acoustic positioning device according to claim 1, wherein the transmitter and the receiver are installed in a buoy.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5220363A (en) * 1988-09-14 1993-06-15 Casio Computer Co., Ltd. Projector
JP2005228153A (en) * 2004-02-13 2005-08-25 Casio Comput Co Ltd Physical quantity detector, electronic apparatus using it and image projecting device
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JP2015141163A (en) * 2014-01-30 2015-08-03 国立大学法人鳥取大学 position measuring system

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