JP2005269378A - Marine information providing buoy for underwater, marine information communication system using the same and data management center for marine information communication - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、海洋通信システムに関し、特に海上や水中の情報である海洋情報を水中を航行する水中船等に提供する水中向け海洋情報提供ブイ及びこれを含む海洋情報通信システム並びに海洋情報通信のためのデータ管理センタに関する。 The present invention relates to a marine communication system, and more particularly to an underwater marine information providing buoy that provides marine information, which is information on the sea and underwater, to an underwater ship that navigates underwater, a marine information communication system including the same, and marine information communication Data management center.
従来、衛星を介して複数の表層ブイ型ステーションと管理局との通信を行うと共に、表層ブイ型ステーション各々の配下に複数の2次局を設け、表層ブイ型ステーションと2次局とによりLANを形成し、また2次局に海洋観測データを収集させ、そのデータを表層ブイ型ステーション及び衛星を介して管理局に送信させる海洋通信システムがあった(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, a plurality of surface buoy stations communicate with a management station via a satellite, and a plurality of secondary stations are provided under each of the surface buoy stations, and a LAN is formed by the surface buoy stations and the secondary stations. There is a marine communication system that forms and collects ocean observation data in a secondary station and transmits the data to a management station via a surface buoy station and a satellite (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら従来、海洋情報を水中を航行する水中船に提供するシステムはなかった。また従来のこの種のブイでは、ブイのアンテナを衛星の方向に追従させておくために特別の機構が必要であったり、また、衛星に対する仰角が低い場合には高い波やうねりで衛星とブイ間の通信が遮断されてしまう可能性が高かった。また、通信システムのブイを含む海上側の構成が大がかりでかつ複雑なため、高価なものとなり、また定位観測には適しているものの、機動性には問題があった。また、ブイの構造を簡単にするためには、中低軌道周回衛星を利用し、衛星がブイの上を通過するわずかな機会と時間しか通信できないシステムとするか、数十機の衛星を用意する必要があった。 However, heretofore, there has been no system for providing marine information to an underwater ship that navigates underwater. Also, with this type of conventional buoy, a special mechanism is required to keep the buoy antenna following the direction of the satellite, and when the elevation angle with respect to the satellite is low, the satellite and the buoy are caused by high waves and swells. There was a high possibility that communication between them would be interrupted. In addition, the configuration on the sea side including the buoy of the communication system is large and complicated, so that it is expensive and suitable for localization observation, but there is a problem in mobility. In order to simplify the structure of buoys, a low-orbit orbiting satellite is used, and the system can communicate with only a few opportunities and time when the satellite passes over the buoy, or several tens of satellites are prepared. There was a need to do.
この発明は、水中を航行する水中船等に海洋情報を提供できると共に、ブイをより簡易な構成にでき、さらに衛星とより信頼性の高い通信が行える水中向け海洋情報提供ブイ及びこれを用いた海洋情報通信システム並びに海洋情報通信のためのデータ管理センタを提供する。 The present invention can provide marine information to an underwater ship or the like navigating underwater, and can use a buoy with a simpler configuration and further capable of more reliable communication with a satellite. A marine information communication system and a data management center for marine information communication are provided.
この発明は、海洋情報を収集するための海洋情報収集手段と、上記海洋情報収集手段で得られた海洋情報を含む情報の処理を行うデータ処理手段と、上記データ処理手段で処理された情報の送信を含む通信を水中に対して音波で行う水中音波通信手段と、を備えたことを特徴とする水中向け海洋情報提供ブイにある。 The present invention includes a marine information collecting means for collecting marine information, a data processing means for processing information including marine information obtained by the marine information collecting means, and a method for processing information processed by the data processing means. An underwater marine information provision buoy characterized by comprising underwater acoustic wave communication means for performing communication including transmission by sound waves to underwater.
また、静止衛星に比べて大きい仰角で通信が行える通信衛星としての準天頂衛星と、海洋情報を収集し、情報通信手段により上記準天頂衛星との通信を行うと共に上記海洋情報及び上記準天頂衛星からの情報を水中音波通信手段により水中に対して音波で情報提供を行う海上に浮かぶ少なくとも1つのブイと、を備えた海洋情報通信システムにある。 In addition, a quasi-zenith satellite as a communication satellite capable of communicating at a higher elevation angle than a geostationary satellite, and ocean information is collected and communicated with the quasi-zenith satellite by an information communication means, and the marine information and the quasi-zenith satellite The marine information communication system includes at least one buoy floating on the sea that provides the information from the underwater acoustic communication means by sound waves to the underwater.
また、静止衛星に比べて大きい仰角で通信が行える通信衛星としての準天頂衛星を介して、海洋情報を収集し、情報通信手段により上記準天頂衛星との通信を行うと共に上記海洋情報及び上記準天頂衛星からの情報を水中音波通信手段により水中に対して音波で情報提供を行う海上に浮かぶ少なくとも1つのブイと通信を行うと共に、上記ブイへ水中への情報提供のための情報を送り、また上記ブイで得られた上記海洋情報の蓄積、処理、解析を行う地上に設けられた海洋情報通信のためのデータ管理センタにある。 In addition, the marine information is collected via the quasi-zenith satellite as a communication satellite capable of communicating at a larger elevation angle than that of the geostationary satellite, and the information communication means communicates with the quasi-zenith satellite, and the marine information and the quasi-zenith satellite. The information from the zenith satellite is communicated with at least one buoy floating on the sea that provides information by sound waves to the water by means of underwater acoustic wave communication means, and information for providing information to the water is sent to the buoy, and It is in a data management center for marine information communication provided on the ground for storing, processing and analyzing the marine information obtained by the buoy.
この発明では、水中を航行する水中船等に海洋情報を提供できると共に、ブイをより簡易な構成にできかつ衛星とより信頼性の高い通信が行える水中向け海洋情報提供ブイ及びこれを用いた海洋情報通信システム並びに海洋情報通信のためのデータ管理センタを提供できる。 In this invention, while providing marine information to an underwater ship or the like navigating underwater, a marine information providing buoy for underwater that can have a simpler buoy configuration and more reliable communication with a satellite, and an ocean using the same An information communication system and a data management center for marine information communication can be provided.
実施の形態1.
図1はこの発明の水中向け海洋情報提供ブイ及びこれを用いた海洋情報通信システム並びに海洋情報通信のためのデータ管理センタの構成の一例を示す図である。海上に浮遊(係留されているものであってもよい)している各水中向け海洋情報提供ブイ2a〜2d(以下ブイとする、また個数は4つに限定されない)は、搭載した気象、海象測定用の各種センサやソナーや衛星との通信手段から得られた海上及び水中情報を海洋情報として、後述する水中音波通信部から水中を航行する潜水艦や水中探査船等の水中船1に音波通信により提供する。情報の提供を受ける水中船1は通常搭載されているソナー(特に図示せず)の他にブイ2a〜2dとの音波通信を行うための水中音波通信部1aを搭載している。また各ブイ2a〜2d、準天頂衛星3及び陸上のデータ管理センタ4はネットワークを構成し、データ管理センタ4では統括的に各ブイ2a〜2dで収集された海上及び水中情報等の蓄積、処理、解析等を行い、また処理、解析結果さらには地上からの情報を準天頂衛星3経由でブイ2a〜2dに送り、ブイ2a〜2dから水中船1にその情報の提供が行われる。
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an underwater marine information provision buoy according to the present invention, a marine information communication system using the same, and a data management center for marine information communication. Marine
準天頂衛星3は図2に示すように、通信衛星として、3機の衛星31〜33を赤道面EP上の互いにほぼ120°ずつ離れた位置EP1〜3で赤道面をほぼ45°の角度で横切るそれぞれの円軌道Z1〜Z3(軌道の高さは静止衛星と同じ35,800Km)を地球EAの自転に合わせて1日に1周回させ、それぞれの回る位相を調整することで、3機の衛星31〜33が図3に示すように地球上の北半球の中緯度領域から赤道をまたいで南半球の中緯度領域に渡る一つの8の字型または涙的型の軌道上を間隔を開けて周回するもので、3機の衛星を切り替えて使用することで、例えば日本付近では常に静止衛星より大きい仰角で衛星との通信が行える。仰角は準天頂衛星では、衛星の回転の位相の調整及び通信を行う地域でも異なるが、静止衛星では48°以下であるのに対し、約60°以上の仰角で衛星との通信が行える。
As shown in FIG. 2, the quasi-zenith
図4にはこの発明による海洋情報通信システムの各ブイ2a〜2dの構成の一例を示す。ブイ2a〜2dはそれぞれ共通の構成を有し、情報通信のための準天頂衛星3および自分の地球上の位置(測位)及び時刻を知るためのGPS衛星5(図1には図示省略)と通信を行うそれぞれ情報通信用アンテナ203及びGPSアンテナ205がブイ本体201の衛星に面した上面に設けられている。GPAアンテナ205からの信号はGPS受信器209を介してデータ処理部211へ入力される。一方、データ処理部211は情報通信用送受信器207及び情報通信用アンテナ203を介して準天頂衛星3との通信を行う。データ処理部211にはブイに搭載された各種センサから得られる気温、水温、日射量、波の激しさ等に関する海洋観測情報、アクティブ或いはパッシブソナー215から得られる船舶や図1に示す水中船1のスクリュー音、水中のあらゆる音波発信源(水中音源)からの音波、アクティブソナーの場合の海底地形、船舶、魚群等からのエコー等の水中情報が入力される。水中音波通信部221は同様な水中音波通信部1a、6aをそれぞれ備えた水中船1や船舶6(図1参照)、或いはブイ間等で水中での超音波等での音波による通信を行うものであり、これにより送受信される水中通信情報もデータ処理部211で処理される。なお、水中通信には電磁波を用いてもよい。
FIG. 4 shows an example of the configuration of each
データ処理部211は得られた情報をそのまま、或いは予め定められた処理、解析を施して所定の値を求め、これらを水中音波通信部221から水中船1等に提供すると共に、必要に応じて情報通信用送受信器207で通信信号に変換して情報通信用アンテナ203から準天頂衛星3に送信する。その際、準天頂衛星3及びGPS衛星5から時刻や位置の情報、さらに場合によっては準天頂衛星3からデータ処理、解析に必要な他のブイやデータ管理センタ4からの各種情報も得ることができ、これらを使用して処理したものを送信することもできる。さらにブイ本体201は下方に延びる支柱219の先にウエイト217を固定したバランサ機構を有している。なお、各種センサ213及びソナー215が海洋情報収集手段を構成し、情報通信用送受信器207及び情報通信用アンテナ203が情報通信手段を構成し、GPSアンテナ205及びGPS受信器209が測位・時刻取得手段を構成し、水中音波通信部221が水中向け情報提供手段を構成する。また上記図4に示すブイの海洋情報収集機能及びGPS及び準天頂衛星との通信機能を船舶6にも持たせることも可能である。
The
各ブイ2a〜2dにおいては、自らが搭載した上記各種センサ213から収集した海洋観測情報(海上情報)、アクティブ或いはパッシブソナー215から得られた水中情報(音波情報)、さらには準天頂衛星3からの情報を水中音波通信部221において音波等に変換し水中船1等のために水中に送信する。また上記各種センサ213からの海上情報やソナー215からの水中情報等は電波等に変換し準天頂衛星3に送信する。各ブイ2a〜2dから準天頂衛星3へ送信された情報はその後にデータ管理センタ4へ送られて、統括的にデータの蓄積、処理、分析される。ここで準天頂衛星3さらにはGPS衛星5と組み合わせられることにより、以下のような動作が行える。
In each of the
まず、準天頂衛星3の仰角が約60°以上とほぼ真上に見える通信衛星であるため、ブイ2a〜2dの情報通信用アンテナ203がほぼ真上を向いていれば通信が可能で、波によるブイの揺れや回転への対策が、たとえば図4に示すように下方にウエイト217を設けたような重力を利用した「起き上がりこぼし」のような簡易なバランサ機構で済み、他の軌道の衛星のように波環境下でブイに搭載したアンテナに衛星を追尾させる複雑な機構を必要としない。
First, since the quasi-zenith
次に、ブイ2a〜2d自身で正確な時刻及び自分の位置情報を得ることが可能となり、取得した海洋情報にこれを取得した時の時刻と位置を付けて送信することで情報がいつどこで得られたものか正確に把握できる。位置情報については、陸上の車載用のGPSと同様にGPS衛星5からの位置情報を取得するが、GPS衛星5の通信測位の位置情報にはそれぞれの測位位置での特有の潜在的にズレ誤差が含まれていることが知られており、これを補償するためのズレ補償データ(既存の電子基準点を基に得られたズレ補償データ)を準天頂衛星3から通信してブイで得るようにすることにより、より精度の高い位置情報が得られる。また、GPS衛星5(実際には4つの衛星からのデータを組み合わせて位置を得る)の通信状況の悪い1つの代替えとして準天頂衛星3を使用するようにしてもよい。また、時刻については原子時計を搭載しているGPS衛星5から正確な時刻を得る。
Next, the
またブイ2a〜2dと水中船1や船舶6間の音波通信において、情報はデジタル技術を用いて、プロトコル変換、データ圧縮やエラー訂正符号の付加、暗号化等の機能を水中音波通信部221に持たせて行わせてもよい。さらに、水中での音波の伝搬速度に適したパケットサイジングや再送制御も実施することが可能である。これは情報通信用送受信器207によるブイ2a〜2dと準天頂衛星3との通信においても同様である。
In the sonic communication between the
特に、上述したように各ブイ2a〜2dは自身の正確な位置および時刻を得ることができる。そこで、複数のブイ2a〜2d(最低4つ)がその位置と時刻の情報を同時に同一周期で水中音波通信部221からそれぞれに水中に発信(タイムマーク)することで、水中船1はこの情報を受信して自己の位置を知ることができる。水中船1が自己の位置や速度を知る仕組みは、GPS衛星による測位での電波が音波に変わるだけで基本的に同一である。これにより水中船1が水中音波通信部1aで得た情報から到達時間差によるGPSと同様の測位処理を行う処理部(特に図示せず)を設けることにより、水中船1は自身の位置を知ることができる。この場合、水中音速を考慮する必要がある。当該水域での水中音速が分かればそれを使用し、また分からない場合には一般的な水中音速を使用する。
In particular, as described above, each
また各ブイ2a〜2dは位置情報のみでなく、上述のように各種センサ213やソナー215からの環境情報や船舶、魚群などの情報を収集し、発信することも可能であり、特に、従来、艦に搭載したソナーによって周辺の艦艇等の存在情報を得ていた水中船1において、ブイ2a〜2dの収集した情報を受信するのみで自ら音を発することなく艦艇等の存在情報が得られること、従来のソナーでは得られない遠方の艦艇等の存在情報を準天頂衛星3等に中継された情報から得られることは大きなメリットである。
In addition, each
実施の形態2.
上述のように各ブイ2a〜2d、準天頂衛星3及びデータ処理センタ4(船舶6を含めることもできる)は1つのネットワークを構成する。そこで、3つのブイにおける各ソナーから得られる水中情報である受信音波情報からその受信音波の水中音源の位置を決定することができる。なおこの演算処理は、上記ネットワークのどこで実施されてもよい。この位置の特定は以下のようにして行われる。
Embodiment 2. FIG.
As described above, each of the
3つのブイから水中音源の位置を特定する(パッシブソナーの場合)
例えばブイ2a〜2cは、音を拾った時刻と位置、音の大きさを得ることができるものとする。以下、図5に従って位置の特定方法の一例を説明する。まず、2つのブイAとブイBと音源Xの距離関係から考える。音源Xが音を発した時刻をTx、ブイAとブイBが音源からの音を拾った時刻をそれぞれTa、Tb、当該水域での音速がVの場合、
Ra=V(Ta−Tx)
Rb=V(Tb−Tx)
の式が成り立ち、この式からTxを消去すると、
Rb−Ra=V(Tb−Ta)=ΔRab
が求められる。ここで得られるΔRabはブイA,ブイBの音源までの距離の差である。
次に、ブイA、ブイBで拾った音の音圧をそれぞれPa、Pb、音圧の減衰関数をF(d)とする(dは音源からの距離)と、やはり差分をとって
Pb−Pa=F(Ra+ΔRab)−F(Ra)
の式が成り立つ。たとえば、F(d)=20 log(d)という水域の場合、
Pa−Pb=20 log(Ra+ΔRab)−F(Ra)
が成り立ち、この方程式を解くことで、ブイAから音源Xまでの距離Raが求められる。
Identify the position of the underwater sound source from the three buoys (for passive sonar)
For example, it is assumed that the
Ra = V (Ta-Tx)
Rb = V (Tb−Tx)
If Tx is eliminated from this equation,
Rb−Ra = V (Tb−Ta) = ΔRab
Is required. ΔRab obtained here is a difference in distance to the sound sources of buoy A and buoy B.
Next, the sound pressures of the sounds picked up by buoy A and buoy B are Pa and Pb, respectively, and the attenuation function of sound pressure is F (d) (d is the distance from the sound source). Pa = F (Ra + ΔRab) −F (Ra)
The following equation holds. For example, in the case of F (d) = 20 log (d)
Pa−Pb = 20 log (Ra + ΔRab) −F (Ra)
By solving this equation, the distance Ra from the buoy A to the sound source X can be obtained.
同様の方法を用いて、3つのブイA,B,Cがあれば各ブイから音源Xまでの距離Ra,Rb,Rcが求められる。Ra、Rb、Rcが求められると、ブイA,B,Cそれぞれを中心として半径Ra,Rb,Rcの球を描くとその交点は2つとなり、その1つは水面より上になるため、水中にある交点を音源の位置として求めることができる。なお、音源がブイと同じく水面にある場合、交点は1つとなり、その交点が音源の位置となる。そして1つのブイの地球上の位置と求められた音源の位置から地球上での音源の位置が求まる。 Using the same method, if there are three buoys A, B and C, the distances Ra, Rb and Rc from each buoy to the sound source X can be obtained. When Ra, Rb, and Rc are obtained, if the spheres with radii Ra, Rb, and Rc are drawn around the buoys A, B, and C, there are two intersections, one of which is above the water surface. Can be obtained as the position of the sound source. When the sound source is on the surface of the water like the buoy, there is only one intersection and the intersection is the position of the sound source. The position of the sound source on the earth can be obtained from the position of one buoy on the earth and the obtained position of the sound source.
3つのブイから水中音源の位置を特定する(アクティブソナーの場合)
各ブイ2a〜2cはアクティブソナーを有し、自ら音を発して、その反射音が帰ってくるまでの時間と当該水域での水中音速から、ブイから音を反射する物体までの距離を測ることができるものとする。ここでブイを3つ用いれば、それぞれから音を反射する物体までの距離を求めることができ、あとは「パッシブ」と同様である。なお、音を反射する物体は、水中船などのほかに、海底等も考えられる。よって、位置を特定したい物体以外の反射音を無視するため、「海底が近い」など物体より反射音が強く返ってくることがない状況でなければならない。
Identify the position of the underwater sound source from the three buoys (for active sonar)
Each
以上のようにしてそれぞれ得られた水中音源の位置を水中情報としていずれかのブイ2a〜2d又は船舶6から水中に提供するようにしてもよい。
The position of the underwater sound source obtained as described above may be provided underwater from any of the
実施の形態3.
水中船が自らの位置をブイを使って知らせる
水中船1は図4に示すブイの水中音波通信部221と同様の水中音波通信部(図示省略)を有し音波(自船のIDとなるもの)を発信したときの時刻情報を載せて発信し、各ブイ2a〜2dはその音波を受けて時刻の情報を取り出すとともに、ブイ自身のもつ時計(GPS衛星から得たものでもよい)により音波を受けたときの時刻も知ることができる。この場合、当該水域での水中音速が分かれば、また分からない場合には一般的な水中音速から、水中音速と音波の発信時と受信時の時間差から、各ブイ2a〜2dは水中船1までの距離を知ることができ、3つのブイの情報を用いて、水中船1の位置が特定できる。以上のようにして得られた水中船1の位置を、例えば他の水中船のために、水中情報としていずれかのブイ2a〜2d又は船舶6から水中に提供するようにしてもよい。
Underwater ship informs its own position using a buoy
実施の形態4.
海上海中管制(陸上データ管理センタによる音紋分析)
多数のブイ2a〜2dのソナー215から得た水中情報は準天頂衛星3を経由して、陸上のデータ管理センタ4で統括して収集される。陸上のデータ管理センタ4では、この情報から水中船1等の位置や艦種を解析し、海中、海上船舶の活動を監視することが可能になる。特に、スクリュー音から音紋の分析を行って艦種を特定する処理などは、大容量のコンピュータを必要とするため、これを陸上のデータ管理センタ4で実施して、処理、解析結果を準天頂衛星3を介して、スペース、電力、コストなどの問題で高性能コンピュータを搭載できない水中船1(ブイおよびブイと水中船のそれぞれの水中音波通信部を介して)や船舶6(ブイおよびブイと船舶のそれぞれの水中音波通信部を介して、又は情報通信のための準天頂衛星3と通信を行う図4の情報通信用アンテナ203、情報通信用送受信器207及びデータ処理部211と同等の機能を備えた船舶へ)(図1、4参照)にも提供できるという点でメリットは大きい。音紋分析による艦種特定は、ごく簡単な方式としては、横軸に周波数成分、縦軸にその周波数の音圧をとり、音に含まれる周波数成分の構成をみて、例えばデータ管理センタ4のデータベース(図示省略)に格納された各種艦種の音紋標本との一致をとる方法などがある。
Embodiment 4 FIG.
Hai Shanghai Central Control (Soundprint analysis by land data management center)
Underwater information obtained from the
データ管理センタ4は、水中船1や船舶6等の位置や艦種をデジタル符号化して準天頂衛星3を経由し、ブイに送信し、ブイは同デジタル符号を音波変調して水中船1に知らせる。水中での音波通信は条件にもよるが、せいぜい数十Kbps、条件が悪ければ数百bps以下になることもあることから、水中船等の位置や艦種を数十キロビット〜数百ビット程度にして多数送り込むことのメリットは大きい。また、情報を受信する水中船では知りえない(遠方、ソナーの影に入っている)広範囲な情報を水中船で知ることが可能となる。
The data management center 4 digitally encodes the position and ship type of the
また、密漁船発見に関し、漁場においてブイ群を展開しておき、正規の漁船は準天頂衛星3を経由して自船の位置とIDを陸上のデータ処理センタに送る。ブイはソナー215により水中の音を収集し、準天頂衛星3を経由して陸上のデータ管理センタ4にデータを送り、陸上のデータ管理センタ4では音紋の解析を行って、漁業活動(例えば、網をひく音)の識別を行う。識別は例えば上記音紋の場合と同様に標本との比較で行う。その後、漁業活動の音の位置や音から分析された漁法と、正規の船の位置や許可されている漁法との比較を行い、一致しない場合に密漁船として判定する。そしてその情報を上記と同様なルートで水中船や船舶に提供する。
Further, regarding the discovery of a dense fishing boat, a buoy group is developed in the fishing ground, and a regular fishing boat sends its own position and ID to the on-shore data processing center via the
実施の形態5.
海上海中管制(ブイによる音紋分析)
ブイ2a〜2dは別途設けられた集音マイク(図4の集音マイク223参照)から得られたエンジン音などの音紋から艦種を特定する。データ管理センタ4から、電波状況が良好なときに、音紋データすなわち標本を準天頂衛星3経由でブイ2a〜2cにロード(アップデート)し、ブイはこれをメモリ(図示省略)に記憶しておき、その音紋に一致する情報のみを解析し、そのブイ自身の位置情報とブイから音紋に一致した音源までの距離の情報を、準天頂衛星3を経由してデータ管理センタ4に送ったり、水中船1や船舶6のために水中音波通信部221により音波として水中に発信する。この発信する情報はブイのサンプリングした音の波形情報そのものよりはるかに小さいため、(妨害電波などで)電波状況が悪いときや、通信速度の遅い水中音波変調通信でも、強力なエラー訂正符号を付与して通信することが可能である。
Embodiment 5 FIG.
Hai Shanghai Central Control (Soundprint analysis by buoy)
The
エラー訂正符号を付与すると、その符号分、通信帯域を消費するため、強力なエラー訂正符号を付与すると、その分、送りたい情報は減らさなければならない。よって、送りたい情報そのものが小さいということは、エラー訂正の観点からもメリットとなる。アップデートする音紋情報は、他のブイが陸上のデータ管理センタ4に送り分析して得られた情報や音響測定艦などから得た情報を、全ブイに準天頂衛星3を通じて配信する。
When an error correction code is added, the communication band is consumed for that code. Therefore, when a strong error correction code is added, the information to be sent must be reduced accordingly. Therefore, the fact that the information to be sent is small is also advantageous from the viewpoint of error correction. As for the updated voiceprint information, information obtained from other buoys sent to the land data management center 4 and analyzed, or information obtained from an acoustic measurement ship or the like is distributed to all buoys through the
実施の形態6.
また、海難救助に関し、船舶事故などの際、事故を起こした船舶が図4に示すブイと同一機能有するブイを海上に投入することにより、事故の位置が準天頂衛星3を経由して速やかに陸上のデータ管理センタ4へ伝達され、たとえ救助隊が事故現場に到着するまでに時間を要し、ブイが流されてしまっても、ブイの位置ではなく事故の起こった場所を特定することができる。また、ライフジャケットに音源を組み込んでおくことにより、ブイからライフジャケットを着用した要救助者までの距離も把握することが可能となり、要救助者発見までの時間の短縮が見込める。さらに、救助隊は事故近辺の海域にブイを追加的に投入(事故船舶が投入したブイ、救助船が投入したブイ、救助船自身で3つのブイによるシステム相当の構成となる)することにより、要救助者の位置特定が可能となり、さらなる救命率の向上が期待できる。現在は目視による要救助者探索を行うため、特に夜間にこのシステムのメリットが大きい。なお上記では、救助船自身が図4に示すブイと同等の機能を有しているものとする。
In addition, regarding marine rescue, in the event of a ship accident, the ship that caused the accident puts a buoy having the same function as the buoy shown in FIG. 4 so that the position of the accident can be promptly transmitted via the
手順としては、
(1)事故船舶がブイを投入(ブイは投入されて動作開始)
(2)ブイは事故の位置と共に救助要請信号を準天頂衛星3経由で連絡
(3)事故の位置近辺の船舶に事故を伝達
(4)事故近辺の船舶がブイを投入して複数ブイが展開された海域を構成
(5)要救助者のライフジャケットに組み込まれた音源の位置を複数のブイから特定
といった相互救助体制の構築も可能である。そして以上で得られた位置情報等も上記と同様なルートで随時、水中船や船舶に提供できる。
As a procedure,
(1) Accident ship throws in a buoy (buoy is turned on and starts operation)
(2) The buoy communicates the rescue request signal along with the location of the accident via the
(3) An accident is transmitted to a ship near the accident location
(4) Vessels near the accident injecting buoys to form a sea area where multiple buoys are deployed
(5) It is also possible to construct a mutual rescue system in which the position of the sound source incorporated in the life jacket of the rescuer is specified from a plurality of buoys. The positional information obtained as described above can be provided to the underwater ship and the ship at any time through the same route as described above.
1 水中船、2a〜2d 水中向け海洋情報提供ブイ、3 準天頂衛星、4 データ管理センタ、5 GPS衛星、6 船舶、201 ブイ本体、203 情報通信用アンテナ、205 GPSアンテナ、207 情報通信用送受信器、209 GPS受信器、211 データ処理部、213 各種センサ、215 アクティブ/パッシブソナー、217 ウエイト、219 支柱、1a,6a,221 水中音波通信部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記海洋情報収集手段で得られた海洋情報を含む情報の処理を行うデータ処理手段と、
上記データ処理手段で処理された情報の送信を含む通信を水中に対して音波で行う水中音波通信手段と、
を備えたことを特徴とする水中向け海洋情報提供ブイ。 Ocean information collection means for collecting ocean information;
Data processing means for processing information including marine information obtained by the marine information collecting means;
Underwater acoustic wave communication means for performing communication including transmission of information processed by the data processing means with sound waves for underwater;
Underwater marine information provision buoy characterized by having
海洋情報を収集し、情報通信手段により上記準天頂衛星との通信を行うと共に上記海洋情報及び上記準天頂衛星からの情報を水中音波通信手段により水中に対して音波で情報提供を行う海上に浮かぶ少なくとも1つのブイと、
を備えた海洋情報通信システム。 Quasi-zenith satellite as a communication satellite that can communicate at a higher elevation angle than a geostationary satellite,
Collect ocean information, communicate with the quasi-zenith satellite by information communication means, and float the ocean information and information from the quasi-zenith satellite on the sea to provide information to the water with sound waves by underwater acoustic communication means At least one buoy,
Marine information communication system equipped with.
少なくとも上記各ブイ、データ管理センタ及び準天頂衛星がネットワークを構成し、同一対象からの3つのブイで得られた情報およびGPS衛星との通信により得られるブイの位置情報から上記対象の位置を測定する手段をさらに備え、得られた上記対象の位置情報を上記いずれかのブイの水中音波通信手段から水中に対して音波で情報提供を行うことを特徴とする請求項5又は6に記載の海洋情報通信システム。 Communicating with each buoy via the quasi-zenith satellite, sending information for providing information to the water to the buoy, and storing, processing, and analyzing the marine information obtained by the buoy Is further provided with a data management center
At least each buoy, data management center, and quasi-zenith satellite constitute a network, and the position of the target is measured from information obtained from three buoys from the same object and position information of the buoy obtained by communication with a GPS satellite. The ocean according to claim 5 or 6, further comprising means for providing information on the obtained position information of the object from the underwater acoustic communication means of any one of the buoys to the water using sound waves. Information communication system.
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