JP2002214340A - 動揺修正装置を備える水中音響機器 - Google Patents
動揺修正装置を備える水中音響機器Info
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- JP2002214340A JP2002214340A JP2001012024A JP2001012024A JP2002214340A JP 2002214340 A JP2002214340 A JP 2002214340A JP 2001012024 A JP2001012024 A JP 2001012024A JP 2001012024 A JP2001012024 A JP 2001012024A JP 2002214340 A JP2002214340 A JP 2002214340A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】船体の動揺による送受波器の変位を高精度で修
正する動揺修正装置を提供する。 【解決手段】複数の送受波素子１３で構成された送受波
器２の船体が動揺したときの位置について静止時位置か
らの変位を検出する変位検出部４と、該変位を使って送
受波器２の動揺時位置を静止時位置に修正するための修
正量である旋回俯仰量、遅延量を計算する旋回俯仰量計
算回路５、遅延量計算回路１４と、旋回俯仰量を使って
送受波器２の変位を機械的に旋回・俯仰する旋回俯仰駆
動機構７と、遅延量を使って電子的に整相処理する整相
処理器６とを有することにより、動揺により送受波器２
が変位した場合の音響ビームの方位を修正する。
正する動揺修正装置を提供する。 【解決手段】複数の送受波素子１３で構成された送受波
器２の船体が動揺したときの位置について静止時位置か
らの変位を検出する変位検出部４と、該変位を使って送
受波器２の動揺時位置を静止時位置に修正するための修
正量である旋回俯仰量、遅延量を計算する旋回俯仰量計
算回路５、遅延量計算回路１４と、旋回俯仰量を使って
送受波器２の変位を機械的に旋回・俯仰する旋回俯仰駆
動機構７と、遅延量を使って電子的に整相処理する整相
処理器６とを有することにより、動揺により送受波器２
が変位した場合の音響ビームの方位を修正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、媒質中に音波を送
波し目標からの反射波を受波する、水中超音波ソーナー
や魚群探知機等、超音波を用いて媒質内の状態を映像化
する水中音響機器に係わり、特に、動揺により当該水中
音響機器を搭載した移動体が傾き、送受波器が変位した
場合の、音響ビームの方位を修正するための動揺修正装
置に関する。
波し目標からの反射波を受波する、水中超音波ソーナー
や魚群探知機等、超音波を用いて媒質内の状態を映像化
する水中音響機器に係わり、特に、動揺により当該水中
音響機器を搭載した移動体が傾き、送受波器が変位した
場合の、音響ビームの方位を修正するための動揺修正装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の船底搭載型ソーナーの場合、船体
が波や風によって動揺し傾くと、送受波器の送受波面と
目標物体との位置関係に相対的な変位を生じる。この状
況下で、目標物体の距離及び方位を正確に画面表示する
ためには、動揺による送受波器の変位を検出し動揺修正
を行い、音響ビームの方位を修正する必要がある。
が波や風によって動揺し傾くと、送受波器の送受波面と
目標物体との位置関係に相対的な変位を生じる。この状
況下で、目標物体の距離及び方位を正確に画面表示する
ためには、動揺による送受波器の変位を検出し動揺修正
を行い、音響ビームの方位を修正する必要がある。
【０００３】従来は、上記音響ビームの方位を修正する
手段として、機械式動揺修正法や電子式動揺修正法を用
いていた。機械式動揺修正法では、船体の動揺によって
生じるピッチング角、ローリング角及びヨーイング角を
検出し、これら３軸方向の回転運動を旋回角と俯仰角に
置き換えて、船体の動揺に追従して機械的に送受波器を
旋回、俯仰させ、音響ビームの方位制御を行っていた。
手段として、機械式動揺修正法や電子式動揺修正法を用
いていた。機械式動揺修正法では、船体の動揺によって
生じるピッチング角、ローリング角及びヨーイング角を
検出し、これら３軸方向の回転運動を旋回角と俯仰角に
置き換えて、船体の動揺に追従して機械的に送受波器を
旋回、俯仰させ、音響ビームの方位制御を行っていた。
【０００４】電子式修正法では、例えば特開平５−１３
４０３１号公報に示すように、船体の動揺情報に基づい
て各々のチャネル（送受波素子）からの信号を電子的に
位相制御し、音響ビームの方位を変えることで、動揺修
正を行っていた。近年、球面配列アレイを用い、動揺に
よって生じるピッチング角、ローリング角及びヨーイン
グ角を検出し、当該目標方位に相当する球面上に配列さ
れた送受波素子各々のチャネルを電子的に選択し、動揺
修正を行っている。
４０３１号公報に示すように、船体の動揺情報に基づい
て各々のチャネル（送受波素子）からの信号を電子的に
位相制御し、音響ビームの方位を変えることで、動揺修
正を行っていた。近年、球面配列アレイを用い、動揺に
よって生じるピッチング角、ローリング角及びヨーイン
グ角を検出し、当該目標方位に相当する球面上に配列さ
れた送受波素子各々のチャネルを電子的に選択し、動揺
修正を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記機械式動
揺修正法の場合、船体の動揺によって生じるピッチング
角、ローリング角及びヨーイング角を、旋回角と俯仰角
に置き換えて、軸回転機構を用い機械的にキャンセルさ
せるため、動揺のキャンセルは、動揺修正の基準点での
み完全である。ここで、動揺修正の基準点は一般的に船
体の重心位置またはその近傍となるが、この動揺基準点
の位置が送受波器の位置からずれている場合、検出結果
を示す表示画面は前記動揺の基準点を中心に回転すると
いう問題があった。
揺修正法の場合、船体の動揺によって生じるピッチング
角、ローリング角及びヨーイング角を、旋回角と俯仰角
に置き換えて、軸回転機構を用い機械的にキャンセルさ
せるため、動揺のキャンセルは、動揺修正の基準点での
み完全である。ここで、動揺修正の基準点は一般的に船
体の重心位置またはその近傍となるが、この動揺基準点
の位置が送受波器の位置からずれている場合、検出結果
を示す表示画面は前記動揺の基準点を中心に回転すると
いう問題があった。
【０００６】上記機械式動揺修正法をシミュレーション
した場合の計算結果（画像表示イメージ）を図１０に示
す。図１０は、図９に示す基準パターンを検出する際
に、ローリング角２０度、ピッチング角１２度、ヨーイ
ング角１２度で動揺させ、これに対し上記機械式動揺修
正法を適用した結果をシミュレーションしたものであ
る。
した場合の計算結果（画像表示イメージ）を図１０に示
す。図１０は、図９に示す基準パターンを検出する際
に、ローリング角２０度、ピッチング角１２度、ヨーイ
ング角１２度で動揺させ、これに対し上記機械式動揺修
正法を適用した結果をシミュレーションしたものであ
る。
【０００７】本修正法による修正量は、旋回角修正量を
ΔＢａ、俯仰角修正量をΔＥuaとすると、以下の数式で
計算される。
ΔＢａ、俯仰角修正量をΔＥuaとすると、以下の数式で
計算される。
【０００８】ΔＢａ＝Ｂａ0−ＢａP …（数１） ΔＥua＝Ｅua0−ＥuaP …（数２） ただし、Ｂａ0：送受波器中心からみた動揺基準点の旋
回角 ＢａP：動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の旋
回角 Ｅua0：送受波器中心からみた動揺基準点の俯仰角 ＥuaP：動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の俯
仰角
回角 ＢａP：動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の旋
回角 Ｅua0：送受波器中心からみた動揺基準点の俯仰角 ＥuaP：動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の俯
仰角
【０００９】上記問題を解決するための方策として、修
正軸を２軸から３軸にする方法が考えられるが、３軸の
軸回転機構では装置規模が大きくなるばかりでなく、サ
ーボモーター系も追加する必要があり、システム全体の
総重量も増大し、取り扱いやメンテナンスに手間がかか
るという問題がある。
正軸を２軸から３軸にする方法が考えられるが、３軸の
軸回転機構では装置規模が大きくなるばかりでなく、サ
ーボモーター系も追加する必要があり、システム全体の
総重量も増大し、取り扱いやメンテナンスに手間がかか
るという問題がある。
【００１０】一方、電子式動揺修正法の場合、目標物体
のエコーを捕らえるため音響ビームをある間隔で並べて
いるが、その間隔でしか方位検出ができないので、誤差
が大きいという問題がある。前記誤差を低減するために
音響ビームの間隔を細かくすることが考えられるが、整
相を行うための回路規模が大きくなるという問題があ
る。
のエコーを捕らえるため音響ビームをある間隔で並べて
いるが、その間隔でしか方位検出ができないので、誤差
が大きいという問題がある。前記誤差を低減するために
音響ビームの間隔を細かくすることが考えられるが、整
相を行うための回路規模が大きくなるという問題があ
る。
【００１１】また、球面配列アレイによる電子式修正法
の場合、船体の動揺によって生じる送受波器の変位の補
正を、当該目標方位に相当する球面配列アレイの各々の
チャネルを電子的に選択（修正）して行うため、動揺修
正は完全（動揺修正誤差は発生しない）であるが、動揺
修正のための演算量が膨大になるという問題がある。ま
た、演算量を低減するために、全ての動揺条件に対して
補正値をメモリに記憶させる構成とした場合、記憶させ
る情報量が多く、またメモリからの呼び出し速度を迅速
にする必要があるため、回路規模が多大になるという問
題もある。更に球形アレイを必要とするため、平面アレ
イに比べ装置規模が増大し、装置のコストが非常に高価
になるという問題もある。
の場合、船体の動揺によって生じる送受波器の変位の補
正を、当該目標方位に相当する球面配列アレイの各々の
チャネルを電子的に選択（修正）して行うため、動揺修
正は完全（動揺修正誤差は発生しない）であるが、動揺
修正のための演算量が膨大になるという問題がある。ま
た、演算量を低減するために、全ての動揺条件に対して
補正値をメモリに記憶させる構成とした場合、記憶させ
る情報量が多く、またメモリからの呼び出し速度を迅速
にする必要があるため、回路規模が多大になるという問
題もある。更に球形アレイを必要とするため、平面アレ
イに比べ装置規模が増大し、装置のコストが非常に高価
になるという問題もある。
【００１２】本発明は上述したような問題点を考慮して
なされたもので、その目的は小型、軽量で効果的な動揺
修正機能を備えた水中音響機器を提供することにある。
なされたもので、その目的は小型、軽量で効果的な動揺
修正機能を備えた水中音響機器を提供することにある。
【００１３】また、本発明の他の目的は、複数の送受波
素子をアレイ状に配列した送受波器を備えた水中音響機
器において、動揺による送受波器の修正を機械式と電子
式の併用とし、機械式で送受波器の旋回角と俯仰角の動
揺修正を、電子式で送受波器のロール角の動揺修正を行
うことにより、目標物体との方位、距離誤差が少なく、
動揺がない場合と同様な画面表示結果が得られる、小型
・軽量な動揺修正装置を提供することにある。
素子をアレイ状に配列した送受波器を備えた水中音響機
器において、動揺による送受波器の修正を機械式と電子
式の併用とし、機械式で送受波器の旋回角と俯仰角の動
揺修正を、電子式で送受波器のロール角の動揺修正を行
うことにより、目標物体との方位、距離誤差が少なく、
動揺がない場合と同様な画面表示結果が得られる、小型
・軽量な動揺修正装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、目標物体からの音波を受波する受波手段
と、該受波結果から該目標物体までの距離及び方位を表
示する表示手段とを備える水中音響機器において、当該
水中音響機器が搭載された移動体の動揺により生じた前
記受波手段の変位を修正するための動揺修正部を備え
る。ここで、動揺修正部は、前記移動体の動揺を示す動
揺データとして、該移動体のピッチング角、ヨーイング
角及びローリング角を取得する動揺データ取得手段と、
前記動揺データのうちピッチング角成分とヨーイング角
成分とを機械的に修正するよう該受波手段を前記移動体
に対して相対的に変位させる機械的修正手段と、前記動
揺データのうちローリング角成分を電気的に修正するよ
う前記受波手段からの信号を処理する電気的修正手段と
を有する。
に本発明では、目標物体からの音波を受波する受波手段
と、該受波結果から該目標物体までの距離及び方位を表
示する表示手段とを備える水中音響機器において、当該
水中音響機器が搭載された移動体の動揺により生じた前
記受波手段の変位を修正するための動揺修正部を備え
る。ここで、動揺修正部は、前記移動体の動揺を示す動
揺データとして、該移動体のピッチング角、ヨーイング
角及びローリング角を取得する動揺データ取得手段と、
前記動揺データのうちピッチング角成分とヨーイング角
成分とを機械的に修正するよう該受波手段を前記移動体
に対して相対的に変位させる機械的修正手段と、前記動
揺データのうちローリング角成分を電気的に修正するよ
う前記受波手段からの信号を処理する電気的修正手段と
を有する。
【００１５】また、上記本発明の水中音響機器におい
て、媒質中に音波を送波する送波手段をさらに設け、前
記受波手段と前記送波手段とを送受波器として一体構成
し、前記動揺修正部で前記送受波器の動揺を修正するよ
う構成しても良い。
て、媒質中に音波を送波する送波手段をさらに設け、前
記受波手段と前記送波手段とを送受波器として一体構成
し、前記動揺修正部で前記送受波器の動揺を修正するよ
う構成しても良い。
【００１６】前記送受波器は、例えば、電気−音響変換
及び音響−電気変換をそれぞれ行う複数の送受波素子か
ら構成し、該複数の送受波素子が一方向にＭ個（Ｍは２
以上の整数）、それと直交する方向にＮ個（Ｎは２以上
の整数）配列された平面アレイ送受波器とすることが好
ましい。また、平面アレイ送受波器の代わりに、円筒表
面状に前記複数の送受波素子を配列した部分円筒アレイ
送受波器、および、球表面状に前記複数の送受波素子を
配列した部分球面アレイ送受波器のいずれかを用いる構
成としても良い。
及び音響−電気変換をそれぞれ行う複数の送受波素子か
ら構成し、該複数の送受波素子が一方向にＭ個（Ｍは２
以上の整数）、それと直交する方向にＮ個（Ｎは２以上
の整数）配列された平面アレイ送受波器とすることが好
ましい。また、平面アレイ送受波器の代わりに、円筒表
面状に前記複数の送受波素子を配列した部分円筒アレイ
送受波器、および、球表面状に前記複数の送受波素子を
配列した部分球面アレイ送受波器のいずれかを用いる構
成としても良い。
【００１７】前記機械的修正手段は、例えば、前記ピッ
チング角成分及びヨーイング角成分を用いて、前記送受
波器の静止時位置から動揺時位置までの変位を検出する
変位検出部と、前記送受波器の動揺時位置を静止時位置
に修正するために、前記変位検出部により検出された変
位を使って、旋回量と俯仰量とを計算する旋回俯仰量計
算回路と、前記送受波器を旋回及び俯仰動作させるため
の旋回俯仰駆動機構と、前記計算された旋回量及び俯仰
量に応じて、前記旋回俯仰駆動機構の動作を制御する制
御部とを有する構成とすることが好ましい。前記旋回俯
仰角駆動機構としては、例えば、油圧機構、ジンバル機
構、回転球機構などで実現することが好ましい。
チング角成分及びヨーイング角成分を用いて、前記送受
波器の静止時位置から動揺時位置までの変位を検出する
変位検出部と、前記送受波器の動揺時位置を静止時位置
に修正するために、前記変位検出部により検出された変
位を使って、旋回量と俯仰量とを計算する旋回俯仰量計
算回路と、前記送受波器を旋回及び俯仰動作させるため
の旋回俯仰駆動機構と、前記計算された旋回量及び俯仰
量に応じて、前記旋回俯仰駆動機構の動作を制御する制
御部とを有する構成とすることが好ましい。前記旋回俯
仰角駆動機構としては、例えば、油圧機構、ジンバル機
構、回転球機構などで実現することが好ましい。
【００１８】前記電気的修正手段は、例えば、動揺時の
ローリング角ごとの前記複数の送受波素子各々の位置座
標を予め記憶した記憶部と、前記動揺データを使って前
記送受波器の静止時位置に対する動揺時位置までの変位
のローリング角成分を計算し、該計算した変位のローリ
ング角成分と前記記憶部に記憶された前記複数の送受波
素子各々の位置座標とから、静止時送信信号に対する遅
延量を計算する遅延量計算回路とを有する構成としても
良い。
ローリング角ごとの前記複数の送受波素子各々の位置座
標を予め記憶した記憶部と、前記動揺データを使って前
記送受波器の静止時位置に対する動揺時位置までの変位
のローリング角成分を計算し、該計算した変位のローリ
ング角成分と前記記憶部に記憶された前記複数の送受波
素子各々の位置座標とから、静止時送信信号に対する遅
延量を計算する遅延量計算回路とを有する構成としても
良い。
【００１９】また、上記本発明の水中音響機器におい
て、前記送受波器を駆動して媒質中に音波を送波する送
波駆動手段をさらに設ける構成としても良い。前記送波
駆動手段は、例えば、前記遅延量を使ってシェーディン
グ係数を計算し、該計算したシェーディング係数と前記
遅延量分だけ静止時送信信号を遅延させた信号とを乗算
して、送信制御信号を生成する送信制御信号生成器と、
前記生成した送信制御信号をアナログ信号に変換し、増
幅するためのＤ／Ａ変換器及び電力増幅器とを有する構
成とすることが好ましい。
て、前記送受波器を駆動して媒質中に音波を送波する送
波駆動手段をさらに設ける構成としても良い。前記送波
駆動手段は、例えば、前記遅延量を使ってシェーディン
グ係数を計算し、該計算したシェーディング係数と前記
遅延量分だけ静止時送信信号を遅延させた信号とを乗算
して、送信制御信号を生成する送信制御信号生成器と、
前記生成した送信制御信号をアナログ信号に変換し、増
幅するためのＤ／Ａ変換器及び電力増幅器とを有する構
成とすることが好ましい。
【００２０】また、上記本発明の水中音響機器におい
て、前記送受波器からの受信信号を処理して、該処理結
果を前記表示手段に表示させるための映像信号を生成す
る受信信号処理手段をさらに設ける構成としても良い。
前記受信信号処理手段は、例えば、前記遅延量を使って
シェーディング係数を計算し、該計算したシェーディン
グ係数と前記遅延量分だけ静止時受信信号を遅延させた
信号とを乗算して整相信号を生成し、各チャネルの前記
整相信号を加算して、加算信号を生成するための整相処
理器と、前記加算信号を積分処理し、前記映像信号に変
換する積分器とを有する構成とすることが好ましい。
て、前記送受波器からの受信信号を処理して、該処理結
果を前記表示手段に表示させるための映像信号を生成す
る受信信号処理手段をさらに設ける構成としても良い。
前記受信信号処理手段は、例えば、前記遅延量を使って
シェーディング係数を計算し、該計算したシェーディン
グ係数と前記遅延量分だけ静止時受信信号を遅延させた
信号とを乗算して整相信号を生成し、各チャネルの前記
整相信号を加算して、加算信号を生成するための整相処
理器と、前記加算信号を積分処理し、前記映像信号に変
換する積分器とを有する構成とすることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
を図を用いて説明する。
を図を用いて説明する。
【００２２】本発明が適用されるソーナーや魚群探知機
など船搭載型の水中音響機器では、音波の送受波を行う
送受波器が船底に取り付けられ、海中の目標物体に向け
て音波を送波し、捜索範囲内で受信を行う受信点（走査
点）を順次移動させ、目標物体からの反射波を送受波器
により受波し、整相処理、検波処理、画像処理等を行
い、その結果得られた映像信号を画面表示器に送信し、
目標物体の映像化を行う。
など船搭載型の水中音響機器では、音波の送受波を行う
送受波器が船底に取り付けられ、海中の目標物体に向け
て音波を送波し、捜索範囲内で受信を行う受信点（走査
点）を順次移動させ、目標物体からの反射波を送受波器
により受波し、整相処理、検波処理、画像処理等を行
い、その結果得られた映像信号を画面表示器に送信し、
目標物体の映像化を行う。
【００２３】ここで、船体には常に海上の波や風などの
影響で動揺が生じる。そのため送受波器が変位し、送受
波器の送受波面と目標物体との位置関係に相対的な誤差
が生じ、目的とする距離、方位からの目標物体の受信信
号が得られなくなる。
影響で動揺が生じる。そのため送受波器が変位し、送受
波器の送受波面と目標物体との位置関係に相対的な誤差
が生じ、目的とする距離、方位からの目標物体の受信信
号が得られなくなる。
【００２４】図１は船体が動揺し、送受波器が変位を受
けた場合の、送受波器の音響ビームの主軸と目標物体と
の相対位置関係を示したもので、（ａ）は動揺前、
（ｂ）は動揺後の状態を示している。本図において、Ｑ
点を送波または受波の走査点とすると、Ｐ点とＱ点を結
んだ直線が音響ビームの主軸１となる。船体が動揺を受
けると、音響ビームの主軸１は、主軸１’に移動し、目
的とする方位に音波を送波できない。又は、目的とする
方位から受信信号を受波できなくなる。
けた場合の、送受波器の音響ビームの主軸と目標物体と
の相対位置関係を示したもので、（ａ）は動揺前、
（ｂ）は動揺後の状態を示している。本図において、Ｑ
点を送波または受波の走査点とすると、Ｐ点とＱ点を結
んだ直線が音響ビームの主軸１となる。船体が動揺を受
けると、音響ビームの主軸１は、主軸１’に移動し、目
的とする方位に音波を送波できない。又は、目的とする
方位から受信信号を受波できなくなる。
【００２５】本発明では、水中音響機器を搭載した船体
が動揺を受け、送受波器が変位した場合でも、送受波器
と目標物体との距離、方位誤差を修正する、動揺修正装
置おおびその装置を備えた水中音響機器を提供するもの
である。
が動揺を受け、送受波器が変位した場合でも、送受波器
と目標物体との距離、方位誤差を修正する、動揺修正装
置おおびその装置を備えた水中音響機器を提供するもの
である。
【００２６】次に、本発明の一実施形態を具体的に説明
する。本実施形態の装置の具体的構成を示す前に、動揺
を受けた際の任意点Ｑに関して定める座標を、基準原点
Ｐに関して定める座標に変換する手順について説明す
る。ここで、基準原点Ｐは例えば送受器２の送受波面上
に設定されるものであり、任意点Ｐは例えば海中の目標
物体となる。
する。本実施形態の装置の具体的構成を示す前に、動揺
を受けた際の任意点Ｑに関して定める座標を、基準原点
Ｐに関して定める座標に変換する手順について説明す
る。ここで、基準原点Ｐは例えば送受器２の送受波面上
に設定されるものであり、任意点Ｐは例えば海中の目標
物体となる。
【００２７】いま送受波器２が図２に示す位置（方位）
にあるとする。送受波器２が動揺を受け、図３に示すよ
うにＸ軸回りに角度φｇｘだけ回転し、その後、図４に
示すようにＹ軸回りに角度φｇｙだけ回転し、更に、図
５に示すようにＺ軸回りに角度φｇｚだけ回転したとす
ると、これらの回転運動を順次逆に戻す（回転操作す
る）演算処理を行い、任意点Ｑに関して定める座標を、
基準原点Ｐに関して定める座標に変換できる。
にあるとする。送受波器２が動揺を受け、図３に示すよ
うにＸ軸回りに角度φｇｘだけ回転し、その後、図４に
示すようにＹ軸回りに角度φｇｙだけ回転し、更に、図
５に示すようにＺ軸回りに角度φｇｚだけ回転したとす
ると、これらの回転運動を順次逆に戻す（回転操作す
る）演算処理を行い、任意点Ｑに関して定める座標を、
基準原点Ｐに関して定める座標に変換できる。
【００２８】動揺基準点Ｏの座標を（ｘ0，ｙ0，
ｚ0）、船体の重心Ｇの座標を（ｘg，ｙg，ｚg）とする
と、基準原点Ｐから見た動揺時の任意点Ｑの座標
（ｘ1，ｙ1，ｚ1）は、以下の数３で計算される。
ｚ0）、船体の重心Ｇの座標を（ｘg，ｙg，ｚg）とする
と、基準原点Ｐから見た動揺時の任意点Ｑの座標
（ｘ1，ｙ1，ｚ1）は、以下の数３で計算される。
【００２９】
【数３】 ただし、φｇｘ：ピッチング角（Ｘ軸まわりの座標回転
角） φｇｙ：ローリング角（Ｙ軸まわりの座標回転角） φｇｚ：ヨーイング角（Ｚ軸まわりの座標回転角）
角） φｇｙ：ローリング角（Ｙ軸まわりの座標回転角） φｇｚ：ヨーイング角（Ｚ軸まわりの座標回転角）
【００３０】図６は、本発明による動揺修正装置を備え
たソーナーを実現させるための、送波系の構成例を示し
たものである。すなわち、本実施形態の装置は、動揺デ
ータ入力部３、変位検出部４、旋回俯仰量計算回路５、
制御部６、旋回俯仰駆動機構７、遅延量計算回路８、記
憶部９、送信制御信号生成器１０、送信指示入力部１０
ａ、Ｄ／Ａ変換器１１ａ、１１ｂ…１１ｎ、電力増幅器
１２ａ、１２ｂ…１２ｎ、および、電気−音響変換及び
音響−電気変換をそれぞれ行う送受波素子１３ａ、１３
ｂ…１３ｎを備えている。なお、本実施形態では、動揺
データが外部から供給される構成としているが、当該装
置内に船体の動揺を検出するセンサを備える構成として
も良い。
たソーナーを実現させるための、送波系の構成例を示し
たものである。すなわち、本実施形態の装置は、動揺デ
ータ入力部３、変位検出部４、旋回俯仰量計算回路５、
制御部６、旋回俯仰駆動機構７、遅延量計算回路８、記
憶部９、送信制御信号生成器１０、送信指示入力部１０
ａ、Ｄ／Ａ変換器１１ａ、１１ｂ…１１ｎ、電力増幅器
１２ａ、１２ｂ…１２ｎ、および、電気−音響変換及び
音響−電気変換をそれぞれ行う送受波素子１３ａ、１３
ｂ…１３ｎを備えている。なお、本実施形態では、動揺
データが外部から供給される構成としているが、当該装
置内に船体の動揺を検出するセンサを備える構成として
も良い。
【００３１】本実施形態の装置において、船体に動揺が
与えられると、ジャイロなどにより船体の動揺データ
（ピッチング角、ヨーイング角、ローリング角）が動揺
データ入力部３を介して変位検出部４に送出される。変
位検出部４では、入力された船体のピッチング角、ヨー
イング角及びローリング角から、送受波器２についての
静止時位置から動揺時位置までの間の変位を検出する。
送受波器２の動揺時位置を静止時位置に修正するため
に、変位検出部４より検出された変位を使って、旋回俯
仰量計算回路５では送受波器２の動揺時位置を静止時位
置に修正するための旋回俯仰量を計算する。
与えられると、ジャイロなどにより船体の動揺データ
（ピッチング角、ヨーイング角、ローリング角）が動揺
データ入力部３を介して変位検出部４に送出される。変
位検出部４では、入力された船体のピッチング角、ヨー
イング角及びローリング角から、送受波器２についての
静止時位置から動揺時位置までの間の変位を検出する。
送受波器２の動揺時位置を静止時位置に修正するため
に、変位検出部４より検出された変位を使って、旋回俯
仰量計算回路５では送受波器２の動揺時位置を静止時位
置に修正するための旋回俯仰量を計算する。
【００３２】制御部６では計算された旋回俯仰量を使っ
て、送受波器２を機械的に旋回・俯仰させるための制御
信号を生成し、旋回俯仰駆動機構７への信号の通信制御
を行う。旋回俯仰駆動機構７では、制御部６からの前記
制御信号を受けて、送受波器２を旋回、俯仰させる。以
上の処理によって、ピッチング及びヨーイング方向の動
揺を機械的に修正する。
て、送受波器２を機械的に旋回・俯仰させるための制御
信号を生成し、旋回俯仰駆動機構７への信号の通信制御
を行う。旋回俯仰駆動機構７では、制御部６からの前記
制御信号を受けて、送受波器２を旋回、俯仰させる。以
上の処理によって、ピッチング及びヨーイング方向の動
揺を機械的に修正する。
【００３３】ここで、修正量（旋回俯仰量）は、旋回角
修正量をΔＢａ、俯仰角修正量をΔＥuaとすると、以下
の数４、数５で計算される。
修正量をΔＢａ、俯仰角修正量をΔＥuaとすると、以下
の数４、数５で計算される。
【００３４】ΔＢａ＝Ｂａ0−ＢａP …（数４） ΔＥua＝Ｅua0−ＥuaP …（数５） ただし、Ｂａ0：送受波器中心からみた動揺基準点の旋
回角 ＢａP：動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の旋
回角 Ｅua0：送受波器中心からみた動揺基準点の俯仰角 ＥuaP：動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の俯
仰角 なお、動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の旋回
角ＢａPと、動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点
の俯仰角ＥuaPは、以下の数式で計算される。
回角 ＢａP：動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の旋
回角 Ｅua0：送受波器中心からみた動揺基準点の俯仰角 ＥuaP：動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の俯
仰角 なお、動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点の旋回
角ＢａPと、動揺時、送受波器中心からみた動揺基準点
の俯仰角ＥuaPは、以下の数式で計算される。
【００３５】
【数６】
【００３６】
【数７】
【００３７】また、遅延量計算回路８では、動揺データ
入力部３を介して入力された動揺データを使って、送受
波器３についての静止時位置に対する動揺時位置までの
変位のローリング角成分を計算し、前記計算した変位の
ローリング角成分と記憶部９に予め格納されている送受
波素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎ各々の位置座標とから、
静止時送信信号に対する遅延量を計算する。この遅延量
により送受波素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎにおける信号
振幅成分や位相成分を調整することで、電子的にローリ
ング方向の動揺を修正する。なお、記憶部９には、動揺
時のローリング角の所定値毎における各送受波素子の位
置座標を予め求めて記憶させておく構成としても良い。
入力部３を介して入力された動揺データを使って、送受
波器３についての静止時位置に対する動揺時位置までの
変位のローリング角成分を計算し、前記計算した変位の
ローリング角成分と記憶部９に予め格納されている送受
波素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎ各々の位置座標とから、
静止時送信信号に対する遅延量を計算する。この遅延量
により送受波素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎにおける信号
振幅成分や位相成分を調整することで、電子的にローリ
ング方向の動揺を修正する。なお、記憶部９には、動揺
時のローリング角の所定値毎における各送受波素子の位
置座標を予め求めて記憶させておく構成としても良い。
【００３８】送信指示入力部１０ａを介して入力された
送信指示に応じて送信制御信号生成器１０では、その時
点で計算されている遅延量を使ってシェーディング係数
を計算し、計算したシェーディング係数と前記遅延量分
だけ静止時送信信号を遅延させた信号とを乗算し、送信
制御信号を生成する。そして、前記送信制御信号をＤ／
Ａ変換器１１ａ、１１ｂ…１１ｎでアナログ信号に変換
し、電力増幅器１２ａ、１２ｂ…１２ｎで増幅した後、
送受波素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎに送信信号が供給さ
れる。
送信指示に応じて送信制御信号生成器１０では、その時
点で計算されている遅延量を使ってシェーディング係数
を計算し、計算したシェーディング係数と前記遅延量分
だけ静止時送信信号を遅延させた信号とを乗算し、送信
制御信号を生成する。そして、前記送信制御信号をＤ／
Ａ変換器１１ａ、１１ｂ…１１ｎでアナログ信号に変換
し、電力増幅器１２ａ、１２ｂ…１２ｎで増幅した後、
送受波素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎに送信信号が供給さ
れる。
【００３９】ここで、修正量（遅延量）Δφｙは、ロー
リング角φｇｙを直接キャンセルし、以下の数８で計算
される。
リング角φｇｙを直接キャンセルし、以下の数８で計算
される。
【００４０】Δφｙ＝−φｇｙ …（数８）
【００４１】図７は、本発明による動揺修正装置を備え
たソーナーを実現させるための、受波系の構成例を示し
たものである。なお、図７及び以下の説明において上記
図６と同じ機能を備えた構成については同じ符号を付
し、その詳細な説明を省略する。 本実施形態の装置
は、動揺データ入力部３、変位検出部４、旋回俯仰量計
算回路５、制御部６、旋回俯仰駆動機構７、送受波素子
１３ａ、１３ｂ…１３ｎ、遅延量計算回路１４、記憶部
１５、増幅器１６ａ、１６ｂ…１６ｎ、Ａ／Ｄ変換器１
７ａ、１７ｂ…１７ｎ、整相処理器１８、積分器１９、
および、画面表示器２０を備えている。
たソーナーを実現させるための、受波系の構成例を示し
たものである。なお、図７及び以下の説明において上記
図６と同じ機能を備えた構成については同じ符号を付
し、その詳細な説明を省略する。 本実施形態の装置
は、動揺データ入力部３、変位検出部４、旋回俯仰量計
算回路５、制御部６、旋回俯仰駆動機構７、送受波素子
１３ａ、１３ｂ…１３ｎ、遅延量計算回路１４、記憶部
１５、増幅器１６ａ、１６ｂ…１６ｎ、Ａ／Ｄ変換器１
７ａ、１７ｂ…１７ｎ、整相処理器１８、積分器１９、
および、画面表示器２０を備えている。
【００４２】なお、本実施形態では、検出結果を当該装
置内に設けられた画面表示器２０に出力表示する構成と
なっているが、その代わりに外部の表示装置へ出力表示
したり、更なる処理のためにデータ出力する構成として
も良い。
置内に設けられた画面表示器２０に出力表示する構成と
なっているが、その代わりに外部の表示装置へ出力表示
したり、更なる処理のためにデータ出力する構成として
も良い。
【００４３】本例の受波系装置においても、上記と図６
に示した送波系装置の場合と同様に、船体に動揺が与え
られると、ジャイロなどにより船体の動揺データ（ピッ
チング角、ヨーイング角、ローリング角）が動揺データ
入力部３を介して変位検出部４に送出される。変位検出
部４では、前記船体のピッチング角、ヨーイング角及び
ローリング角から、送受波器２の静止時位置から動揺時
位置までの間の変位を検出する。送受波器２の動揺時位
置を静止時位置に修正するために、変位検出部４より検
出された変位を使って、旋回俯仰量計算回路５では送受
波器２の動揺時位置を静止時位置に修正するための旋回
俯仰量を計算する。
に示した送波系装置の場合と同様に、船体に動揺が与え
られると、ジャイロなどにより船体の動揺データ（ピッ
チング角、ヨーイング角、ローリング角）が動揺データ
入力部３を介して変位検出部４に送出される。変位検出
部４では、前記船体のピッチング角、ヨーイング角及び
ローリング角から、送受波器２の静止時位置から動揺時
位置までの間の変位を検出する。送受波器２の動揺時位
置を静止時位置に修正するために、変位検出部４より検
出された変位を使って、旋回俯仰量計算回路５では送受
波器２の動揺時位置を静止時位置に修正するための旋回
俯仰量を計算する。
【００４４】制御部６では前記計算された旋回俯仰量を
使って、送受波器２を機械的に旋回・俯仰させるための
制御信号を生成し、旋回俯仰駆動機構７への信号の通信
制御を行う。旋回俯仰駆動機構７は、制御部６からの前
記制御信号を受けて、送受波器２を旋回、俯仰させる。
使って、送受波器２を機械的に旋回・俯仰させるための
制御信号を生成し、旋回俯仰駆動機構７への信号の通信
制御を行う。旋回俯仰駆動機構７は、制御部６からの前
記制御信号を受けて、送受波器２を旋回、俯仰させる。
【００４５】また、遅延量計算回路８では、動揺データ
入力部３を介して入力された動揺データを使って送受波
器２の位置静止時位置に対する動揺時位置までの変位の
ローリング角成分を計算し、前記計算した変位のローリ
ング角成分と記憶部１５に予め格納されている各送受波
素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎの位置座標とから、静止時
送信信号に対する遅延量を計算する。送受波素子１３
ａ、１３ｂ…１３ｎからの微弱な受信信号は、増幅器１
６ａ、１６ｂ…１６ｎで増幅され、Ａ／Ｄ変換器１７
ａ、１７ｂ…１７ｎでディジタル信号に変換される。
入力部３を介して入力された動揺データを使って送受波
器２の位置静止時位置に対する動揺時位置までの変位の
ローリング角成分を計算し、前記計算した変位のローリ
ング角成分と記憶部１５に予め格納されている各送受波
素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎの位置座標とから、静止時
送信信号に対する遅延量を計算する。送受波素子１３
ａ、１３ｂ…１３ｎからの微弱な受信信号は、増幅器１
６ａ、１６ｂ…１６ｎで増幅され、Ａ／Ｄ変換器１７
ａ、１７ｂ…１７ｎでディジタル信号に変換される。
【００４６】整相処理器１８では、遅延量計算回路８で
計算された送受波器２のローリング角成分に対応する遅
延量を使ってシェーディング係数を計算し、計算したシ
ェーディング係数と前記遅延量分だけ静止時受信信号を
遅延させた信号とを乗算して整相信号を生成し、各チャ
ネルの前記整相信号を加算して加算信号を生成する。前
記加算信号は積分器１９で積分処理され、映像信号に変
換される。変換された前記映像信号は画面表示器２０に
送出され、目標物体の距離及び方位が画面表示器２０に
表示される。
計算された送受波器２のローリング角成分に対応する遅
延量を使ってシェーディング係数を計算し、計算したシ
ェーディング係数と前記遅延量分だけ静止時受信信号を
遅延させた信号とを乗算して整相信号を生成し、各チャ
ネルの前記整相信号を加算して加算信号を生成する。前
記加算信号は積分器１９で積分処理され、映像信号に変
換される。変換された前記映像信号は画面表示器２０に
送出され、目標物体の距離及び方位が画面表示器２０に
表示される。
【００４７】図６の送波系、図７の受波系の構成とも、
機械的に送受波器２を旋回、俯仰させた後、電気的に高
速整相処理することで動揺修正が完全となる。
機械的に送受波器２を旋回、俯仰させた後、電気的に高
速整相処理することで動揺修正が完全となる。
【００４８】また、上述した送波系と受波系の機能を分
離し、受波系の機能のみを使用することでパッシブモー
ドの検知手段を、送波系の機能に受波系の機能を接続
し、送波系と受波系の機能を同時に使用することでアク
ティブモードの検知手段を実現しても良い。
離し、受波系の機能のみを使用することでパッシブモー
ドの検知手段を、送波系の機能に受波系の機能を接続
し、送波系と受波系の機能を同時に使用することでアク
ティブモードの検知手段を実現しても良い。
【００４９】本発明において、送受波器２を機械的に旋
回、俯仰させる旋回俯仰駆動機構７の具体的構成は特に
限定されるものではないが、例えば、油圧機構、ジンバ
ル機構、又は回転球機構などが採用される。
回、俯仰させる旋回俯仰駆動機構７の具体的構成は特に
限定されるものではないが、例えば、油圧機構、ジンバ
ル機構、又は回転球機構などが採用される。
【００５０】本発明で使用する送受波器２としては、例
えば、平面状に複数の送受波素子１３ａ、１３ｂ…１３
ｎを配列した平面アレイ送受波器、円筒表面状に送受波
素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎを配列した部分円筒アレイ
送受波器、球表面状に送受波素子１３ａ、１３ｂ…１３
ｎを配列した部分球面アレイ送受波器が使用される。
えば、平面状に複数の送受波素子１３ａ、１３ｂ…１３
ｎを配列した平面アレイ送受波器、円筒表面状に送受波
素子１３ａ、１３ｂ…１３ｎを配列した部分円筒アレイ
送受波器、球表面状に送受波素子１３ａ、１３ｂ…１３
ｎを配列した部分球面アレイ送受波器が使用される。
【００５１】図８は、上述した送波系や受波系構成おい
て使用されている動揺修正方法による動揺が修正された
場合の計算結果（画像表示イメージ）を示す。ここで、
動揺がない静止時の検出パターンは図９に示すものであ
り、ローリング角２０度、ピッチング角１２度、ヨーイ
ング角１２度の動揺が与えられた場合を想定している。
本発明の動揺修正方法によれば、動揺修正誤差は方
位、俯仰角ともに＋−１°以内に収まり、画像表示イメ
ージは図９に示す動揺がない場合の画像表示イメージと
比較しても、同様な画面表示結果が得られている。
て使用されている動揺修正方法による動揺が修正された
場合の計算結果（画像表示イメージ）を示す。ここで、
動揺がない静止時の検出パターンは図９に示すものであ
り、ローリング角２０度、ピッチング角１２度、ヨーイ
ング角１２度の動揺が与えられた場合を想定している。
本発明の動揺修正方法によれば、動揺修正誤差は方
位、俯仰角ともに＋−１°以内に収まり、画像表示イメ
ージは図９に示す動揺がない場合の画像表示イメージと
比較しても、同様な画面表示結果が得られている。
【００５２】本発明の動揺修正方法では、ピッチング及
びヨーイングによる動揺を機械的に修正し、ローリング
による動揺を電気的に修正している。この修正方法で使
用される機械的動揺修正と電気的修正の組合せは、他の
修正方法の組合せ、例えばピッチング及びヨーイングの
いずれかを電気的に修正したり、ローリングを機械的に
修正する方法と比較して、修正誤差がより少なく、処理
時間もより短くて済むという有利な効果がある。
びヨーイングによる動揺を機械的に修正し、ローリング
による動揺を電気的に修正している。この修正方法で使
用される機械的動揺修正と電気的修正の組合せは、他の
修正方法の組合せ、例えばピッチング及びヨーイングの
いずれかを電気的に修正したり、ローリングを機械的に
修正する方法と比較して、修正誤差がより少なく、処理
時間もより短くて済むという有利な効果がある。
【００５３】また、上述した実施形態では、本発明を適
用した動揺修正方法を実現する水中音響機器について説
明したが、本発明を適用した動揺修正方法を実現する動
揺修正装置を実現し、該動揺修正装置を従来の水中音響
機器に接続する構成としても良い。
用した動揺修正方法を実現する水中音響機器について説
明したが、本発明を適用した動揺修正方法を実現する動
揺修正装置を実現し、該動揺修正装置を従来の水中音響
機器に接続する構成としても良い。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、複数の送受波素子をア
レイ状に配置した送受波器を備えた水中音響機器におい
て、機械的に送受波器の旋回角と俯仰角の動揺修正を行
い、電気的に送受波器のロール角の動揺修正を行うこと
により、目標物体との方位、距離誤差が少なく、動揺が
ない場合とほぼ同様な画面表示結果が得られる、小型・
軽量な動揺修正装置を提供することができる。
レイ状に配置した送受波器を備えた水中音響機器におい
て、機械的に送受波器の旋回角と俯仰角の動揺修正を行
い、電気的に送受波器のロール角の動揺修正を行うこと
により、目標物体との方位、距離誤差が少なく、動揺が
ない場合とほぼ同様な画面表示結果が得られる、小型・
軽量な動揺修正装置を提供することができる。
【図１】図１（ａ）：送受波器と目標物体との相対位置
関係（静止時）を示す説明図。 図１（ｂ）：送受波器と目標物体との相対位置関係（動
揺時）を示す説明図。
関係（静止時）を示す説明図。 図１（ｂ）：送受波器と目標物体との相対位置関係（動
揺時）を示す説明図。
【図２】動揺時、任意点Ｑに関して定める座標を基準原
点Ｐに関して定める座標に変換する一手順（動揺なし）
を示す説明図。
点Ｐに関して定める座標に変換する一手順（動揺なし）
を示す説明図。
【図３】動揺時、任意点Ｑに関して定める座標を基準原
点Ｐに関して定める座標に変換する一手順（Ｘ軸回りの
回転）を示す説明図。
点Ｐに関して定める座標に変換する一手順（Ｘ軸回りの
回転）を示す説明図。
【図４】動揺時、任意点Ｑに関して定める座標を基準原
点Ｐに関して定める座標に変換する一手順（Ｙ軸回りの
回転）を示す説明図。
点Ｐに関して定める座標に変換する一手順（Ｙ軸回りの
回転）を示す説明図。
【図５】動揺時、任意点Ｑに関して定める座標を基準原
点Ｐに関して定める座標に変換する一手順（Ｚ軸回りの
回転）を示す説明図。
点Ｐに関して定める座標に変換する一手順（Ｚ軸回りの
回転）を示す説明図。
【図６】本発明の一実施形態における水中音響機器の送
波系の構成例を示すブロック図。
波系の構成例を示すブロック図。
【図７】本発明の一実施形態における水中音響機器の受
波系の構成例を示すブロック図。
波系の構成例を示すブロック図。
【図８】本発明による動揺修正を行った場合の計算結果
（画像表示イメージ）を示す説明図。
（画像表示イメージ）を示す説明図。
【図９】動揺がない場合の計算結果（画像表示イメー
ジ）を示す説明図。
ジ）を示す説明図。
【図１０】従来技術（旋回俯仰動揺修正）の動揺修正を
行った場合の計算結果（画像表示イメージ）を示す説明
図。
行った場合の計算結果（画像表示イメージ）を示す説明
図。
１…動揺前の音響ビームの主軸 １’…動揺後の音響ビームの主軸 ２…送受波器 ３…動揺データ ４…変位検出部 ５…旋回俯仰量計算回路 ６…制御部 ７…旋回俯仰駆動機構 ８，１４…遅延量計算回路 ９、１５…記憶部 １０…送信制御信号生成器 １１…Ｄ／Ａ変換器 １２…電力増幅器 １３…送受波素子 １６…増幅器 １７…Ａ／Ｄ変換器 １８…整相処理器 １９…積分器 ２０…画面表示器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 和彦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所ディフェンスシステム事 業部内 (72)発明者 南利 光彦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所ディフェンスシステム事 業部内 Ｆターム(参考） 2F105 AA01 BB01 BB17 5J083 AA02 AB01 AB08 AC24 AC31 AD04 AD17 AE04 AE06 AF16 BB10 BC12 BC13 CA01 CA13
Claims (6)
- 【請求項１】目標物体からの音波を受波する受波手段
と、該受波結果から該目標物体までの距離及び方位を表
示する表示手段とを備える水中音響機器において、 当該水中音響機器が搭載された移動体の動揺により生じ
た前記受波手段の変位を修正するための動揺修正部を備
え、 前記動揺修正部は、 前記移動体の動揺を示す動揺データとして、該移動体の
ピッチング角、ヨーイング角及びローリング角を取得す
る動揺データ取得手段と、 前記動揺データのうちピッチング角成分とヨーイング角
成分とを機械的に修正するよう、該受波手段を前記移動
体に対して相対的に変位させる機械的修正手段と、 前記動揺データのうちローリング角成分を電気的に修正
するよう、前記受波手段からの信号を処理する電気的修
正手段とを有することを特徴とする水中音響機器。 - 【請求項２】請求項１に記載の水中音響機器において、 媒質中に音波を送波する送波手段をさらに備え、 前記受波手段と前記送波手段とが一体化され、送受波器
を構成するものであり、 前記動揺修正部は、前記送受波器の動揺を修正するもの
であることを特徴とする水中音響機器。 - 【請求項３】請求項２に記載の水中音響機器において、 前記機械的修正手段は、 前記ピッチング角成分及びヨーイング角成分を用いて、
前記送受波器の静止時位置から動揺時位置までの変位を
検出する変位検出部と、 前記送受波器の動揺時位置を静止時位置に修正するため
に、前記変位検出部により検出された変位を使って、旋
回量と俯仰量とを計算する旋回俯仰量計算回路と、 前記送受波器を旋回及び俯仰動作させるための旋回俯仰
駆動機構と、 前記計算された旋回量及び俯仰量に応じて、前記旋回俯
仰駆動機構の動作を制御する制御部とを備えることを特
徴とする水中音響機器。 - 【請求項４】請求項２に記載の水中音響機器において、 前記送受波器を駆動して媒質中に音波を送波する送波駆
動手段をさらに備え、 前記送受波器は、電気−音響変換及び音響−電気変換を
それぞれ行う複数の送受波素子からなり、該複数の送受
波素子が一方向にＭ個（Ｍは２以上の整数）、それと直
交する方向にＮ個（Ｎは２以上の整数）配列された平面
アレイ送受波器であり、 前記電気的修正手段は、 動揺時のローリング角ごとの前記複数の送受波素子各々
の位置座標を予め記憶した記憶部と、 前記動揺データを使って前記送受波器の静止時位置に対
する動揺時位置までの変位のローリング角成分を計算
し、該計算した変位のローリング角成分と前記記憶部に
記憶された前記複数の送受波素子各々の位置座標とか
ら、静止時送信信号に対する遅延量を計算する遅延量計
算回路とを有し、 前記送波駆動手段は、 前記遅延量を使ってシェーディング係数を計算し、該計
算したシェーディング係数と前記遅延量分だけ静止時送
信信号を遅延させた信号とを乗算して、送信制御信号を
生成する送信制御信号生成器と、 前記生成した送信制御信号をアナログ信号に変換し、増
幅するためのＤ／Ａ変換器及び電力増幅器とを有するこ
とを特徴とする水中音響機器。 - 【請求項５】請求項２に記載の水中音響機器において、 前記送受波器からの受信信号を処理して、該処理結果を
前記表示手段に表示させるための映像信号を生成する受
信信号処理手段をさらに備え、 前記送受波器は、電気−音響変換及び音響−電気変換を
それぞれ行う複数の送受波素子からなり、該複数の送受
波素子が一方向にＭ個（Ｍは２以上の整数）、それと直
交する方向にＮ個（Ｎは２以上の整数）配列された平面
アレイ送受波器であり、 前記電気的修正手段は、 動揺時のローリング角ごとの前記送受波素子各々の位置
座標を予め記憶した記憶部と、 前記動揺データを使って前記送受波器の静止時位置に対
する動揺時位置までの変位のローリング角成分を計算
し、該計算した変位のローリング角成分と前記記憶部に
記憶された前記複数の送受波素子各々の位置座標とか
ら、静止時送信信号に対する遅延量を計算する遅延量計
算回路とを有し、 前記受信信号処理手段は、 前記遅延量を使ってシェーディング係数を計算し、該計
算したシェーディング係数と前記遅延量分だけ静止時受
信信号を遅延させた信号とを乗算して整相信号を生成
し、各チャネルの前記整相信号を加算して、加算信号を
生成するための整相処理器と、 前記加算信号を積分処理し、前記映像信号に変換する積
分器とを有することを特徴とする水中音響機器。 - 【請求項６】請求項４または５に記載の水中音響機器に
おいて、 前記平面アレイ送受波器の代わりに、円筒表面状に前記
複数の送受波素子を配列した部分円筒アレイ送受波器、
および、球表面状に前記複数の送受波素子を配列した部
分球面アレイ送受波器のいずれかを用いたことを特徴と
する水中音響機器。
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|---|---|---|---|
| JP2001012024A JP3825262B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 動揺修正装置を備える水中音響機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001012024A JP3825262B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 動揺修正装置を備える水中音響機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002214340A true JP2002214340A (ja) | 2002-07-31 |
| JP3825262B2 JP3825262B2 (ja) | 2006-09-27 |
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ID=18879087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001012024A Expired - Lifetime JP3825262B2 (ja) | 2001-01-19 | 2001-01-19 | 動揺修正装置を備える水中音響機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3825262B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004144528A (ja) * | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Hitachi Ltd | 水中用ソーナー装置 |
| JP2006090920A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知システム |
| KR101813155B1 (ko) | 2016-12-21 | 2017-12-28 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 음향 신호 수신 제어 장치 및 방법 |
| WO2020105285A1 (ja) * | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 古野電気株式会社 | 水中探知装置および画像信号生成方法 |
-
2001
- 2001-01-19 JP JP2001012024A patent/JP3825262B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
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