JP2003026090A - 自律型無人航走体を用いた海底探査方式及びその装置 - Google Patents

自律型無人航走体を用いた海底探査方式及びその装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】自律型無人航走体が容易に出入りできる水中ス
テーションを用いた海底探査方式。 【解決手段】母船１から下げた水中ステーション３と、
海底15の第２トランスポンダ14と、第３トランスポンダ
12及び第３受波器13を有する自律型無人航走体４とから
成る。水中ステーション３は、収納部５と、動力源格納
部６と、第１トランスポンダ９と、第１，第２の受波器
７，８と、複数のスラスタ10a 〜10c とを有する。第２
トランスポンダ14の信号を航走体４の第３受波器13で受
信して航走体４を制御すると共に第１受波器７で受信し
て水中ステーション３のスラスタ10a 〜10c を制御す
る。航走体４の第３トランスポンダ12の信号を水中ステ
ーションの第２受波器８により受信してスラスタ10a 〜
10c の制御を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的大深度の海
域において、海底の地層などの探査を行う場合に良好な
自律型無人航走体を用いた海底探査方式及びこの方式を
実施するための海底探査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自律型無人航走体は、予め、所定の探査
域に設置した音響トランスポンダの信号を受けて自航す
ると共に、自航中に、海底に向けて音波を発信し、その
反射波を受信して、例えば、海中の観測や地層探査など
を行い、それが終了すると、母船に揚収されていた。
【０００３】しかし、自律型無人航走体は、母船との間
のケーブルを持たないために、電力などの動力源に制約
があり、長時間航行することができなかった。このた
め、母船に頻繁に揚収して動力を補給する必要があっ
た。
【０００４】ところが、探査する海域が１０００ｍを超
える大深度の場合、動力補給のために母船まで戻ると、
その間に要する時間と、余分な動力が必要になり、作業
効率が著しく悪化する。
【０００５】このような問題を解決するため、水中ステ
ーションを海中に配置して無索式無人潜水艇に動力を供
給する案が提案されている（特開平３−２６６７９４号
公報）。
【０００６】すなわち、この水中ステーションは、母船
からランチャーを介して海中に下ろされ、複数の推進器
によって移動可能になっていると共に、無索式無人潜水
艇を収容して電力などの動力を補給できるようになって
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の水中ス
テーションは、ランチャーの移動などにより、その位置
が変化し易いため、無索式無人潜水艇の収容に多くの時
間を要するという問題がある。
【０００８】特に、従来の水中ステーションは、その一
方の側面のみに入り口が設けられているため、無索式無
人潜水艇が入り口の反対側にいる場合には、水中ステー
ションの回りを１８０度旋回しなければならないことが
あり、収容が難しくなると共に、収容時間が更に長くな
る。
【０００９】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、自律型無人航走体が容易に出入りできる水中ステー
ションを用いた海底探査方式及びその装置を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、次のように構成されている。
【００１１】すなわち、 （１） 母船から海中に吊り下げられた水中ステーショ
ンと、海底に設置された第２トランスポンダと、第３ト
ランスポンダ及び第３受波器を有する自律型無人航走体
とから成り、前記水中ステーションが、自律型無人航走
体を収納する収納部と、動力源を格納する動力源格納部
と、第１トランスポンダと、第１及び第２の受波器と、
複数のスラスターとを備えており、前記海底に設置され
た第２トランスポンダの信号を、自律型航走体の第３受
波器によって受信して自律型航走体の航走を制御すると
共に第１受波器によって受信して水中ステーションのス
ラスターを制御し、更に、自律型航走体の第３トランス
ポンダの信号を水中ステーションの第２受波器によって
受信して前記スラスターの制御を補正することを特徴と
する自律型無人航走体を用いた海底探査方式である。
【００１２】（２） 母船から海中に吊り下げられた水
中ステーションと、海底に設置された第２トランスポン
ダと、第３トランスポンダ及び第３受波器を有する自律
型無人航走体とから成り、前記水中ステーションが、自
律型無人航走体を収納する収納部と、動力源を格納する
動力源格納部と、第１トランスポンダと、第１及び第２
の受波器と、複数のスラスタとを備えている自律型無人
航走体を用いた海底探査装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。
【００１４】図１において、１は、母船であり、母船１
から海中に水中ステーション３が吊り下げられている。
水中ステーション３は、図２に示すように、その内部に
自律型無人航走体４を収納する収納部５と、電池などの
動力源を格納する動力格納部６とを備えている。
【００１５】また、この水中ステーション３は、その下
部に第１，第２の二つの受波器７，８を備えると共に、
その上部に第１トランスポンダ９を備えている。更に、
水中ステーション３は、前進及び後進用の２台のスラス
ター１０ａと、横行用スラスター１０ｂと、昇降用の２
台のスラスター１０ｃとを備えている。
【００１６】また、図１に戻って説明すると、自律型無
人航走体４は、その下部に圧電素子（ＰＺＴ）などの振
動源１１を有し、更に、船体上面に第３トランスポンダ
１２を有すると共に、船首部に第３受波器１３を備えて
いる。また、海底１５には、第２トランスポンダ１４が
設置されている。
【００１７】上記水中ステーション３及び自律型無人航
走体４は、母船１によって所定の探査海域に運搬された
後、海中に下ろされる。海中の水中ステーション３は、
第２トランスポンダ１４の信号Ｐ1 を第１受波器７によ
って受信し、その信号を制御装置（図示せず）に入力し
てスラスター１０ａ〜１０ｄを制御し、水中ステーショ
ン３の定点保持を図る。
【００１８】一方、自律型無人航走体４は、第３受波器
１３によって第２トランスポンダ１４の信号Ｐ1 を受信
して自由に自航する。自航中に、例えば、振動源１１か
ら振動波Ｐ2 を発し、その反射波を、例えば、母船１に
搭載した受信器（図示せず）、海底１５に敷設したハイ
ドロホン内装海底ケーブル（図示せず）、あるいは自律
型無人航走体４により曳航されるストリーマーケーブル
（図示せず）によって受信して地層を探査する。
【００１９】しかして、自律型無人航走体４の動力が所
定量まで経過すると、自律型無人航走体４に設けた第３
受波器１３によって水中ステーション３に設置した第１
トランスポンダ９の信号Ｐ3 を受信し、自律型無人航走
体４を水中ステーション３に向けて航走させる。と同時
に、自律型無人航走体４の第３トランスポンダ１２から
の信号Ｐ4 を水中ステーション３の第２受波器８により
受信し、これを制御装置（図示せず）に入力して２台の
スラスター１０ａを制御する。
【００２０】すなわち、図３に示すように、自律型無人
航走体４が矢印Ａの方向を向いている場合には、前進及
び後進用の２台のスラスター１０ａを制御して水中ステ
ーション３を実線で示す方向から二点破線で示す方向に
９０度旋回させ、収納部５の入り口５ａが自律型無人航
走体４の船首と対向するようにする。
【００２１】しかる後に、自律型無人航走体４を、その
まま矢印Ａ方向に前進させると、自律型無人航走体４が
水中ステーション３の収納部５に収容される。
【００２２】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、母船か
ら海中に吊り下げられた水中ステーションの定点保持が
可能になると共に、自律型無人航走体の動力を補給する
場合には、水中ステーションに収容する自律型無人航走
体の方位に対して収納部の入り口が対向するように水中
ステーションを旋回させることができる。
【００２３】従って、自動無人航走体の早期収容が可能
となり、動力補給に要するトータル時間を短縮すること
ができ、以て、探査期間の短縮を計ることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る海底探査方式の概略図である。
【図２】水中ステーションの断面図である。
【図３】水中ステーションの旋回説明図である。
【符号の説明】
１ 母船 ２ ランチャー ３ 水中ステーション ４ 自律型航走体 ５ 収納部 ６ 動力源格納部 ７ 第１受波器 ８ 第２受波器 ９ 第１トランスポンダ １０ａ〜１０ｂ スラスター １１ 駆動源 １２ 第３トランスポンダ １３ 第３受波器 １４ 第２トランスポンダ １５ 海底

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 母船から海中に吊り下げられた水中ステ
    ーションと、海底に設置された第２トランスポンダと、
    第３トランスポンダ及び第３受波器を有する自律型無人
    航走体とから成り、前記水中ステーションが、自律型無
    人航走体を収納する収納部と、動力源を格納する動力源
    格納部と、第１トランスポンダと、第１及び第２の受波
    器と、複数のスラスターとを備えており、前記海底に設
    置された第２トランスポンダの信号を、自律型航走体の
    第３受波器によって受信して自律型航走体の航走を制御
    すると共に第１受波器によって受信して水中ステーショ
    ンのスラスターを制御し、更に、自律型航走体の第３ト
    ランスポンダの信号を水中ステーションの第２受波器に
    よって受信して前記スラスターの制御を補正することを
    特徴とする自律型無人航走体を用いた海底探査方式。
  2. 【請求項２】 母船から海中に吊り下げられた水中ステ
    ーションと、海底に設置された第２トランスポンダと、
    第３トランスポンダ及び第３受波器を有する自律型無人
    航走体とから成り、前記水中ステーションが、自律型無
    人航走体を収納する収納部と、動力源を格納する動力源
    格納部と、第１トランスポンダと、第１及び第２の受波
    器と、複数のスラスタとを備えている自律型無人航走体
    を用いた海底探査装置。
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