JP2002228439A - Array-shaped sensor attitude detecting system - Google Patents
Array-shaped sensor attitude detecting systemInfo
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- JP2002228439A JP2002228439A JP2001021369A JP2001021369A JP2002228439A JP 2002228439 A JP2002228439 A JP 2002228439A JP 2001021369 A JP2001021369 A JP 2001021369A JP 2001021369 A JP2001021369 A JP 2001021369A JP 2002228439 A JP2002228439 A JP 2002228439A
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、海水中に、海底か
ら係留したアレイ状のセンサの姿勢の変動に基づいて姿
勢を検出する方位・傾斜データを利用したアレイ状セン
サ姿勢検出システムに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an array-type sensor attitude detection system using azimuth / tilt data for detecting an attitude based on a change in attitude of an array-like sensor moored from the seabed in seawater. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、アレイ状センサ姿勢検出は以下の
ように行われていた。2. Description of the Related Art Conventionally, attitude detection of an array sensor has been performed as follows.
【０００３】（１）海底係留式アレイの上端／下端に方
位計・傾斜計・圧力計を取り付ける。(1) A compass, an inclinometer and a pressure gauge are attached to the upper and lower ends of a submarine moored array.
【０００４】（２）流向・流速計を水深方向に数ポイン
ト設置する。(2) Several flow direction / velocity meters are installed in the depth direction.
【０００５】（３）方位・傾斜・圧力・流向・流速デー
タを記録する。[0005] (3) Record data of direction, inclination, pressure, flow direction, and flow velocity.
【０００６】（４）係留アレイの、流れに対する抵抗力
を決定する物理的パラメータを仮定する。(4) Assuming physical parameters that determine the resistance of the mooring array to flow.
【０００７】（５）後日、流向・流速データと、仮定し
た物理的パラメータによる、シミュレーションにより、
姿勢を計算する。実際の方位・傾斜・圧力（深度）デー
タは参考データである。(5) At a later date, simulation is performed by using flow direction / velocity data and assumed physical parameters.
Calculate posture. The actual azimuth, inclination, and pressure (depth) data are reference data.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のアレイ状センサ姿勢検出システムでは、次のよ
うな問題があった。However, the above-mentioned conventional array sensor attitude detection system has the following problems.
【０００９】アレイ状センサの姿勢を計算するアルゴリ
ズムは確立しておらず、方位・傾斜・圧力（深度）デー
タを連続的に実測しているにもかかわらず、姿勢計算に
直接利用されていない。[0009] An algorithm for calculating the attitude of the array sensor has not been established, and it is not directly used for attitude calculation despite continuous measurement of azimuth, inclination, and pressure (depth) data.
【００１０】本発明は、上記問題点を除去し、迅速、的
確に姿勢を検出することができるアレイ状センサ姿勢検
出システムを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an array sensor posture detection system capable of eliminating the above-mentioned problems and detecting a posture quickly and accurately.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、 （１）アレイ状センサ姿勢検出システムにおいて、アレ
イ状センサに取り付けた方位計・傾斜計・圧力計と、前
記アレイ状センサの近傍に設置した流向流速計と、それ
らからのデータをリアルタイムに取り込み、かつ、流速
に基づく姿勢を計算するデータ処理手段とを具備するこ
とを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides: (1) an array sensor attitude detecting system, comprising: an azimuth meter, an inclinometer, and a pressure gauge attached to an array sensor; It is characterized by comprising a current velocimeter installed near the shape sensor, and data processing means for taking in data from them in real time and calculating an attitude based on the flow velocity.
【００１２】（２）上記（１）記載のアレイ状センサ姿
勢検出システムにおいて、前記データ処理手段は、リア
ルタイムに取り込んだ方位・傾斜・圧力データになるよ
うに、流向／流速プロファイルを変化させ姿勢を計算
し、最終的に実際の方位・傾斜・圧力になる姿勢を計算
することを特徴とする。(2) In the array sensor posture detection system according to the above (1), the data processing means changes the flow direction / flow velocity profile to change the posture so as to obtain the azimuth, inclination, and pressure data acquired in real time. It is characterized in that the calculation is performed, and the attitude that finally becomes the actual azimuth, inclination, and pressure is calculated.
【００１３】（３）上記（１）記載のアレイ状センサ姿
勢検出システムにおいて、前記データ処理手段は、事前
にシミュレーションによって、姿勢を関数で近似してお
くことにより、流速データなしでも姿勢を計算すること
を特徴とする。(3) In the array sensor posture detection system according to the above (1), the data processing means calculates the posture without flow velocity data by approximating the posture by a function in advance by simulation. It is characterized by the following.
【００１４】（４）上記（１）記載のアレイ状センサ姿
勢検出システムにおいて、前記アレイ状センサの下端を
アンカで海底に、上端にフロートを設けて、海底係留式
としたことを特徴とする。(4) The array sensor attitude detecting system according to the above (1), characterized in that the lower end of the array sensor is provided on the sea floor with an anchor, and the upper end is provided with a float, so that the array sensor is moored on the sea floor.
【００１５】（５）上記（１）記載のアレイ状センサ姿
勢検出システムにおいて、前記アレイ状センサを船舶や
ブイから吊下した吊下式としたことを特徴とする。(5) In the attitude detection system for array sensors according to the above (1), the array sensors are of a suspension type suspended from a ship or a buoy.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１７】図１は本発明の第１実施例を示すアレイ状
センサ姿勢検出システムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an array sensor attitude detection system showing a first embodiment of the present invention.
【００１８】この図に示すように、係留用ホース１にセ
ンサ２を設置したアレイ状センサ３の上端／下端に、方
位計・傾斜計・圧力計４を装備し、係留用ホース１の下
端を海底５にアンカ６で固定し、係留用ホース１の上端
にはフロート７で浮力を持たせる。また、係留用ホース
１の下端は、伝送ケーブル８で船舶９上のデータ処理器
１０と接続し、船舶９の近くに流向流速計１１を吊下す
る。As shown in this figure, an azimuth meter, an inclinometer, and a pressure gauge 4 are provided at the upper end / lower end of an array sensor 3 in which a sensor 2 is installed on a mooring hose 1. The mooring hose 1 is fixed to the seabed 5 with an anchor 6, and the upper end of the mooring hose 1 is provided with buoyancy by a float 7. Further, the lower end of the mooring hose 1 is connected to a data processor 10 on the boat 9 by a transmission cable 8, and a current velocimeter 11 is suspended near the boat 9.
【００１９】次に、この姿勢検出システムの動作につい
て説明する。Next, the operation of the attitude detection system will be described.
【００２０】図１に示すように、方位計・傾斜計・圧力
計４で上端／下端の方位・傾斜・水圧を測定し、伝送ケ
ーブル８を通して、そのデータをデータ処理器１０に伝
送する。As shown in FIG. 1, the azimuth, tilt and pressure gauges 4 measure the azimuth, inclination and water pressure at the upper and lower ends, and transmit the data to a data processor 10 through a transmission cable 8.
【００２１】以下、このアレイ状センサ姿勢検出システ
ムの動作について説明する。Hereinafter, the operation of the array sensor posture detecting system will be described.
【００２２】図２は本発明にかかる姿勢検知フローチャ
ートである。FIG. 2 is a flowchart of the attitude detection according to the present invention.
【００２３】（１）まず、流速データから初期流速を設
定する（ステップＳ１）。(1) First, an initial flow velocity is set from flow velocity data (step S1).
【００２４】（２）既存プログラムにより初期姿勢を計
算する（ステップＳ２）。(2) The initial posture is calculated by the existing program (step S2).
【００２５】（３）初期姿勢から、方位・傾斜・圧力の
値を算出する（ステップＳ３）。(3) The azimuth, inclination, and pressure values are calculated from the initial posture (step S3).
【００２６】（４）方位計・傾斜計・圧力計からの実測
値を取得する（ステップＳ４）。(4) Obtain actual measured values from the compass, inclinometer and pressure gauge (step S4).
【００２７】（５）算出された方位・傾斜・圧力の値
（ステップＳ３）と実測された方位計・傾斜計・圧力計
からの値（ステップＳ４）とを比較し、差を求める（ス
テップＳ５）。(5) The calculated azimuth, inclination, and pressure values (step S3) are compared with the actually measured values from the azimuth, inclinometer, and pressure gauges (step S4) to obtain a difference (step S5). ).
【００２８】（６）その差が最小となる（ステップＳ
６）まで、流速値を変化させ（ステップＳ７）、姿勢を
再計算し（ステップＳ８）、上記差が最小となったら
（ステップＳ９）、そのアレイ状センサの姿勢・流速値
とする（ステップＳ１０）。(6) The difference is minimized (step S
Until 6), the flow velocity value is changed (step S7), and the posture is recalculated (step S8). When the difference is minimized (step S9), the posture / flow velocity value of the array sensor is set (step S10). ).
【００２９】次の姿勢計算では、この（１０）流速値を
用いて（８）から繰り返す。In the next posture calculation, the flow is repeated from (8) using the (10) flow velocity value.
【００３０】このように第１実施例によれば、上記のよ
うに構成したので、 （１）方位・傾斜・圧力の実測値を用いた姿勢計算がで
き、アレイ状センサの実際の姿勢により近い計算ができ
る。As described above, according to the first embodiment, the configuration as described above allows (1) attitude calculation using measured values of azimuth, inclination, and pressure, which is closer to the actual attitude of the array sensor. Can calculate.
【００３１】（２）リアルタイムに方位・傾斜・圧力デ
ータから計算することにより、リアルタイムモニタが可
能となる。(2) Real-time monitoring is possible by calculating from azimuth, inclination and pressure data in real time.
【００３２】（３）流速の初期設定には、ある程度処理
時間がかかるが、１度決まれば急激に流速が変化しない
限り迅速にアレイ状センサの姿勢を求めることができ
る。(3) It takes a certain amount of processing time to initially set the flow velocity, but once it is determined, the attitude of the array-like sensor can be quickly obtained as long as the flow velocity does not suddenly change.
【００３３】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
【００３４】構成は第１実施例と同じである。The structure is the same as in the first embodiment.
【００３５】以下、このシステムによる姿勢検出方法に
ついて説明する。Hereinafter, a posture detection method by this system will be described.
【００３６】（１）流速に対する姿勢シミュレーション
を予め実施し、アレイ状センサの姿勢を適当なＸＹ平面
の関数にあてはめておく。方位計・傾斜計・圧力（水
深）計を取り付けたポイントのＹ軸の値及び接線の傾き
が、水深及び傾斜の実測データと対応するように、この
関数の係数を決定することで、姿勢を算出する。(1) A posture simulation with respect to the flow velocity is performed in advance, and the posture of the array sensor is applied to an appropriate function on the XY plane. By determining the coefficient of this function so that the Y-axis value and the tangent slope of the point where the compass, inclinometer and pressure (water depth) gauge are attached correspond to the measured data of the water depth and slope, the attitude is determined. calculate.
【００３７】この方法によれば、流速データを使用しな
いで、姿勢を計算できる。According to this method, the attitude can be calculated without using the flow velocity data.
【００３８】（２）方位計・傾斜計・圧力（水深）計を
簡易的に取り付けられるようにし、流速に対し、最も変
化しやすい場所に任意に取り付け、データを取得する。(2) A compass, an inclinometer and a pressure (water depth) gauge can be easily attached, and arbitrarily attached to a place where the flow velocity is most likely to change, and data is acquired.
【００３９】この方法によれば、さらに精度良く姿勢計
算ができる。According to this method, the posture can be calculated with higher accuracy.
【００４０】図３は本発明の第３実施例を示す方位・傾
斜データを利用した姿勢検出システムの構成図である。FIG. 3 is a block diagram of a posture detecting system using azimuth / tilt data according to a third embodiment of the present invention.
【００４１】この実施例では、船舶２１から吊下した、
アレイ状センサ２２の上端／下端に、方位計・傾斜計・
圧力計２３を装備し、船舶２１上のデータ処理器２４と
接続し、近くに流向流速計２５を吊下する。In this embodiment, a ship 21
An azimuth meter, an inclinometer,
A pressure gauge 23 is provided, connected to a data processor 24 on the vessel 21, and a current velocimeter 25 is hung nearby.
【００４２】第１実施例と同様の方法で、船舶２１への
固定点を基準にしたアレイの姿勢を計算することができ
る。In the same manner as in the first embodiment, it is possible to calculate the attitude of the array with respect to the fixed point on the vessel 21.
【００４３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, but various modifications are possible based on the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
【００４５】（Ａ）方位・傾斜・圧力の実測値を用いた
姿勢計算ができ、アレイ状センサの実際の姿勢により近
い計算ができる。(A) The posture can be calculated using the measured values of the azimuth, inclination and pressure, and the calculation can be made closer to the actual posture of the array sensor.
【００４６】（Ｂ）リアルタイムに方位・傾斜・圧力デ
ータから計算することにより、リアルタイムモニタが可
能となる。(B) Real-time monitoring is possible by calculating from azimuth, inclination and pressure data in real time.
【００４７】（Ｃ）流速の初期設定には、ある程度処理
時間がかかるが、１度決まれば急激に流速が変化しない
限り迅速にアレイ状センサの姿勢を求めることができ
る。(C) The initial setting of the flow velocity takes some processing time, but once it is determined, the attitude of the array-like sensor can be quickly obtained as long as the flow velocity does not suddenly change.
【図１】本発明の第１実施例を示すアレイ状センサ姿勢
検出システムの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an array sensor posture detection system according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明にかかる姿勢検知フローチャートであ
る。FIG. 2 is a flowchart of a posture detection according to the present invention.
【図３】本発明の第３実施例を示す方位・傾斜データを
利用した姿勢検出システムの構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a posture detection system using azimuth / tilt data according to a third embodiment of the present invention.
１ 係留用ホース ２ センサ ３，２２ アレイ状センサ ４，２３ 方位計・傾斜計・圧力計 ５ 海底 ６ アンカ ７ フロート ８ 伝送ケーブル ９，２１ 船舶 １０，２４ データ処理器 １１，２５ 流向流速計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mooring hose 2 Sensor 3,22 Array sensor 4,23 Compass, inclinometer, pressure gauge 5 Ocean floor 6 Anchor 7 Float 8 Transmission cable 9,21 Ship 10,24 Data processor 11,25 Current direction current meter
Claims (5)
・傾斜計・圧力計と、（ｂ）アレイ状センサの近傍に設
置した流向流速計と、（ｂ）それらからのデータをリア
ルタイムに取り込み、かつ、流速に基づく姿勢を計算す
るデータ処理手段とを具備することを特徴とするアレイ
状センサ姿勢検出システム。1. An (a) compass, inclinometer, and pressure gauge attached to an array sensor, (b) a flow velocimeter installed near an array sensor, and (b) data from them in real time. And a data processing means for calculating a posture based on the flow velocity.
システムにおいて、前記データ処理手段は、リアルタイ
ムに取り込んだ方位・傾斜・圧力データになるように、
流向／流速プロファイルを変化させ姿勢を計算し、最終
的に実際の方位・傾斜・圧力になる姿勢を計算すること
を特徴とするアレイ状センサ姿勢検出システム。2. The array-type sensor attitude detection system according to claim 1, wherein the data processing means converts the azimuth / tilt / pressure data into real-time data.
An array sensor attitude detection system, characterized in that the attitude is calculated by changing the flow direction / velocity profile, and the attitude that finally becomes the actual azimuth, inclination, and pressure is calculated.
システムにおいて、前記データ処理手段は、事前にシミ
ュレーションによって、姿勢を関数で近似しておくこと
により、流速データなしでも姿勢を計算することを特徴
とするアレイ状センサ姿勢検出システム。3. The array sensor attitude detection system according to claim 1, wherein the data processing means calculates the attitude without flow velocity data by approximating the attitude by a function in advance by simulation. Characteristic array sensor attitude detection system.
システムにおいて、前記アレイ状センサの下端をアンカ
で海底に、上端にフロートを設けて、海底係留式とした
ことを特徴とするアレイ状センサ姿勢検出システム。4. The array-type sensor attitude detecting system according to claim 1, wherein a lower end of the array-type sensor is provided on an ocean floor with an anchor, and a float is provided on an upper end, so that the array-type sensor is moored on the ocean floor. Attitude detection system.
システムにおいて、前記アレイ状センサを船舶やブイか
ら吊下した吊下式としたことを特徴とするアレイ状セン
サ姿勢検出システム。5. The array-type sensor attitude detecting system according to claim 1, wherein said array-type sensor is of a hanging type suspended from a ship or a buoy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001021369A JP2002228439A (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Array-shaped sensor attitude detecting system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001021369A JP2002228439A (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Array-shaped sensor attitude detecting system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228439A true JP2002228439A (en) | 2002-08-14 |
Family
ID=18886938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001021369A Withdrawn JP2002228439A (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Array-shaped sensor attitude detecting system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002228439A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101379510B1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-03-27 | 삼성중공업 주식회사 | Monitoring system for equipment of underwater |
| KR101475196B1 (en) * | 2013-10-10 | 2014-12-22 | 삼성중공업 주식회사 | Apparatus for measuring position of robot |
-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001021369A patent/JP2002228439A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101379510B1 (en) * | 2012-07-27 | 2014-03-27 | 삼성중공업 주식회사 | Monitoring system for equipment of underwater |
| KR101475196B1 (en) * | 2013-10-10 | 2014-12-22 | 삼성중공업 주식회사 | Apparatus for measuring position of robot |
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