JP2006047187A - Sound wave beam forming apparatus, underwater sonar and method for controlling sound wave beam - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音波ビーム形成装置、水中ソナー及び音波ビームの制御方法に関する。 The present invention relates to an acoustic beam forming apparatus, an underwater sonar, and an acoustic beam control method.
水中ソナーは、水中を伝搬する音波から各種情報を取得する。特許文献1に記載された魚の周波数特性測定装置は、水中ソナーの一種であり、直線上に配置された複数の送受波器を備えている。
特許文献1に記載された魚の周波数特性測定装置では、各送受波器が異なる周波数の音波を発生し、送受波器の配置された直線に垂直な方向に放射している。各送受波器から放射された音波が、魚群や魚等の対象物で反射し、魚の周波数特性測定装置が、魚或いは魚群が反射する音波の周波数を測定する。
In the fish frequency characteristic measuring apparatus described in
また、特許文献1に記載された魚の周波数特性測定装置は、対象物の方向を検出するために、各送受波器に2つの受波素子と、位相差検出器と、変位角演算器とを備えている。対象物から反射した音波を2つの受波素子で受信し、その位相差を位相差検出器で検出し、変位角演算器により、対象物の方向の指向軸(既知)からのずれを求めている。
In addition, the frequency characteristic measuring apparatus for fish described in
特許文献1の魚の周波数特性測定装置では、各送受波器の指向方向が、送受波器の配置された直線に対して垂直な方向に固定されている。よって、指向方向を変化させたい場合には、複数の送受波器が取付けられているフレーム等を回転させるか、或いは個々の送受波器を回転させる必要があった。フレーム等や個々の送受波器を回転させる機構を採用すると、装置の複雑化と大型化が避けられない。また、保守点検にかかる費用も無視できなくなる。即ち、水中ソナーの低コスト化が困難であった。
In the fish frequency characteristic measuring apparatus of
また、対象物の方向を検出するために、少なくとも2つの受波素子が必要であると共に、位相差検出器や変位角演算器が必要である。そのため、装置のコストを低減することが困難であった。 Further, in order to detect the direction of the object, at least two wave receiving elements are necessary, and a phase difference detector and a displacement angle calculator are necessary. For this reason, it has been difficult to reduce the cost of the apparatus.
本発明は、水中ソナーのコスト低減を可能にする音波ビーム形成装置と、音波ビーム形成装置が組込まれた水中ソナーと、音波ビームの制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an acoustic beam forming apparatus that can reduce the cost of an underwater sonar, an underwater sonar in which the acoustic beam forming apparatus is incorporated, and a method for controlling an acoustic beam.
上記目的を達成するために、本発明の第1の観点に係る音波ビーム形成装置は、周波数が可変の発振信号を発生する発振器と、
前記発振器に接続され前記発振信号に対応した周波数を持つ音波をそれぞれ発生し、対応して設けられた放射口を通して該音波をそれぞれ水中に放射する複数の送波器と、
前記各放射口から放射される音波を、前記各送波器ごとに固有の遅延量分だけ遅延させる移相手段と、
前記発振信号の周波数を変化させることにより、前記複数の放射口から放射される音波で形成される音波ビームの進行方向を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an acoustic beam forming apparatus according to a first aspect of the present invention includes an oscillator that generates an oscillation signal having a variable frequency,
A plurality of transmitters connected to the oscillator, each generating a sound wave having a frequency corresponding to the oscillation signal, and radiating the sound wave into water through a correspondingly provided radiation port;
A phase shifting means for delaying the sound wave radiated from each of the radiation ports by a delay amount unique to each of the transmitters;
Control means for controlling the traveling direction of the sound beam formed by the sound waves emitted from the plurality of radiation ports by changing the frequency of the oscillation signal;
It is characterized by providing.
なお、前記移相手段は、前記各送波器と前記各放射口との間に設けられて該各送波器に固有の長さを有するダクトで構成されてもよい。 In addition, the said phase shift means may be comprised by the duct which is provided between each said transmitter and each said radiation | emission opening, and has the length intrinsic | native to this each transmitter.
また、前記複数の放射口は、直線上に配列されていてもよい。 Further, the plurality of radiation openings may be arranged on a straight line.
また、前記複数の放射口は、等間隔に配列されていてもよい。 In addition, the plurality of radiation ports may be arranged at equal intervals.
上記目的を達成するために、本発明の第2の観点に係る水中ソナーは、
周波数が可変の発振信号を発生する発振器と、
前記発振器に接続され前記発振信号に対応した周波数を持つ音波をそれぞれ発生し、対応して設けられた放射口を通して該音波をそれぞれ水中に放射する複数の送波器と、
前記各放射口から放射される音波を、前記各送波器ごとに固有の遅延量分だけ遅延させる移相手段と、
前記発振信号の周波数を変化させることにより、前記複数の放射口から放射される音波で形成される音波ビームの進行方向を制御する制御手段と、
前記音波ビームの反射波を受波し、該反射波に対応する受信信号を生成する受波器と、
前記受信信号に基づき、前記音波ビームを反射した対象物の解析を行う解析手段とを、
備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an underwater sonar according to the second aspect of the present invention comprises:
An oscillator that generates an oscillation signal having a variable frequency;
A plurality of transmitters connected to the oscillator, each generating a sound wave having a frequency corresponding to the oscillation signal, and radiating the sound wave into water through a correspondingly provided radiation port;
A phase shifting means for delaying the sound wave radiated from each of the radiation ports by a delay amount unique to each of the transmitters;
Control means for controlling the traveling direction of the sound beam formed by the sound waves emitted from the plurality of radiation ports by changing the frequency of the oscillation signal;
A receiver that receives a reflected wave of the sound beam and generates a reception signal corresponding to the reflected wave;
Analyzing means for analyzing the object reflected from the sound beam based on the received signal;
It is characterized by providing.
この場合、前記対象物は、魚又は魚群であってもよい。 In this case, the object may be a fish or a school of fish.
また、前記解析手段は、前記対象物の存在する方向を検出してもよい。 The analysis unit may detect a direction in which the object is present.
また、前記解析手段は、前記対象物の移動速度を検出してもよい。 The analysis unit may detect a moving speed of the object.
また、前記移相手段は、前記各送波器と前記各放射口との間に設けられて該各送波器に固有の長さを有するダクトで構成されてもよい。 Further, the phase shift means may be configured by a duct provided between each of the transmitters and each of the radiation ports and having a length unique to each of the transmitters.
また、前記複数の放射口は、直線上に配列されていてもよい。 Further, the plurality of radiation openings may be arranged on a straight line.
また、前記複数の放射口は、等間隔に配列されていてもよい。 In addition, the plurality of radiation ports may be arranged at equal intervals.
上記目的を達成するために、本発明の第3の観点に係る音波ビームの制御方法は、
周波数が可変の発振信号を発生する発振器と、
前記発振器に接続され前記発振信号に対応した周波数を持つ音波をそれぞれ発生し、対応して設けられた放射口を通して該音波をそれぞれ水中に放射する複数の送波器と、
前記各放射口から放射される音波を、前記各送波器ごとに固有の遅延量分だけ遅延させる移相手段と、
前記発振信号の周波数を変化させることにより、前記複数の放射口から放射される音波で形成される音波ビームの進行方向を制御する制御手段とを備える音波ビーム形成装置において、
前記発振信号の周波数を変化させる手段を設けておき、
前記発振信号の周波数を変化させることにより、前記複数の放射口から放射される音波ビームの進行方向を変化させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a sound beam control method according to a third aspect of the present invention includes:
An oscillator that generates an oscillation signal having a variable frequency;
A plurality of transmitters connected to the oscillator, each generating a sound wave having a frequency corresponding to the oscillation signal, and radiating the sound wave into water through a correspondingly provided radiation port;
A phase shifting means for delaying the sound wave radiated from each of the radiation ports by a delay amount unique to each of the transmitters;
A sound beam forming apparatus comprising: control means for controlling a traveling direction of a sound beam formed by sound waves emitted from the plurality of radiation ports by changing a frequency of the oscillation signal;
A means for changing the frequency of the oscillation signal is provided,
The traveling direction of the sound beam radiated from the plurality of radiation openings is changed by changing the frequency of the oscillation signal.
本発明によれば、低コストの水中ソナー等が実現可能である。 According to the present invention, low-cost underwater sonar and the like can be realized.
図1は、本発明の実施形態に係る水中ソナーを示す構成図である。
この水中ソナーは、魚或いは魚群等の対象物の位置や移動速度等を探知するものであり、発振器11と、その発振器11の出力側に並列に接続された例えば4個の送波器12,13,14,15と、ダクト13b,14b,15bとを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing an underwater sonar according to an embodiment of the present invention.
This underwater sonar detects the position and moving speed of an object such as a fish or a school of fish, and includes an oscillator 11 and, for example, four
発振器11は、周波数が可変の発振信号を発生する回路である。送波器12〜15は、その発振信号を音波に変換し、発振信号の周波数と等しい周波数の音波を放射口12a,13a,14a,15aに向けて放射する。各送波器13〜15と放射口13a〜15aとの間に、ダクト13b,14b,15bがそれぞれ配置されている。ダクト13b〜15bは、放射口12a〜15aから放射される音波に位相差をつける移相器である。各放射口12a〜15aは、直線上に等間隔で配列されている。
The oscillator 11 is a circuit that generates an oscillation signal having a variable frequency. The
ダクト13bの長さは約140[mm]であり、例えば周波数f0が10KHzの音波が水中を伝播する際の波長λ0に相当する。ダクト14bの長さは、ダクト13bの2倍である。ダクト15bの長さは、ダクト13bの3倍である。このようなダクト13b〜15bを配置することにより、発振器11が周波数10KHzの発振信号を出力すると、各放射口12a〜15aから放射される音波の位相が揃うことになる。
The length of the duct 13b is about 140 [mm], and corresponds to, for example, a wavelength λ 0 when a sound wave having a frequency f 0 of 10 KHz propagates through water. The length of the duct 14b is twice that of the duct 13b. The length of the
発振器11と、送波器12〜15と、ダクト13b〜15bは、音波ビーム形成回路10を形成し、指向性を持つ音波ビームを放射する。音波ビームは、各放射口12a〜15aから放射される音波の合成波である。
この水中ソナーは、さらに、受波器20と、受信器21と、制御回路22とを備えている。
The oscillator 11, the
The underwater sonar further includes a
受波器20はマイクロフォン等で構成され、反射波を含む水中音を電気信号に変換する。受信器21は、電気信号中のノイズ成分等を除去して、反射波に対応する受信信号を抽出して制御回路22に与える。制御回路22は、発振器11に制御信号を与えて発振信号の周波数を指示するとともに、受信器21から与えられた受信信号に基づき、各種探知を行う。探知では、例えば、対象物としての魚群や魚の存在する方向を検出したり、対象物の移動速度を求めたりする。
The
次に、図1の水中ソナーの動作を、図2及び図3を参照しつつ説明する。
図2は、水中ソナーの動作の説明図であり、図1の水中ソナーの音波ビーム形成回路が示されている。
図3は、各放射口12a〜15aから放射される音波の説明図であり、各音波を正弦波で示している。
Next, the operation of the underwater sonar of FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the underwater sonar, and shows the acoustic beam forming circuit of the underwater sonar of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of sound waves emitted from the radiation ports 12a to 15a, and each sound wave is shown as a sine wave.
今、発振器11が、周波数がf0(=10KHz)の発振信号を各送波器12〜15に与えると、各送波器12〜15は、周波数がf0の音波を、それぞれ放射口12a〜15aに向けて放射する。
Now, when the oscillator 11 gives an oscillation signal having a frequency of f 0 (= 10 KHz) to each of the
ダクト13bは、放射口13aから放射される音波の位相を、放射口12aから放射される音波に対して、ダクト13bの長さ140[mm]相当だけ遅らせる。つまり、図3のように、放射口13aから放射される音波の位相を、放射口12aから放射される音波に対して1波長分遅延させる。 The duct 13b delays the phase of the sound wave radiated from the radiation port 13a by the length of 140 [mm] of the duct 13b with respect to the sound wave radiated from the radiation port 12a. That is, as shown in FIG. 3, the phase of the sound wave emitted from the radiation port 13a is delayed by one wavelength with respect to the sound wave emitted from the radiation port 12a.
ダクト14bは、放射口14aから放射される音波の位相を、放射口12aから放射される音波に対して、ダクト14bの長さに相当する2波長分だけ遅らせる。ダクト15bは、放射口15aから放射される音波の位相を、放射口12aから放射される音波に対して、ダクト15bの長さに相当する3波長分だけ遅らせる。
The duct 14b delays the phase of the sound wave radiated from the radiation port 14a by two wavelengths corresponding to the length of the duct 14b with respect to the sound wave radiated from the radiation port 12a. The
結果として、周波数がf0(=10KHz)の発振信号を各送波器12〜15に与えると、放射口12a〜15aから位相の揃った音波が放射される。これにより、放射口12a〜15aから放射される音波の合成波面である音波ビームは、図2のように、放射口12a〜15aの列に垂直方向を指向方向とし、その指向方向に進行することになる。
As a result, when an oscillation signal having a frequency of f 0 (= 10 KHz) is applied to each of the
音波ビームは、指向方向に存在する対象物に反射して反射波として帰ってくる。受波器20は、反射波を受波し、電気信号に変換して受信器21に与える。受信器21は、電気信号から反射波に相当する成分を抽出して制御回路22に与える。制御回路22は、受信器21から反射波に相当する成分が与えられた場合に、指向方向に対象物が存在すると判定する。
The sound beam is reflected by the object existing in the directivity direction and returns as a reflected wave. The
音波ビームを反射した対象物が移動していれば、放射した音波ビームの周波数と反射波の周波数とは異なり、対象物の移動速度に応じてその周波数差が変化する。 If the object reflected from the sound beam is moving, the frequency difference between the frequency of the emitted sound beam and the frequency of the reflected wave changes depending on the moving speed of the object.
制御回路22は、受信器21から与えられた反射波に相当する成分に基づき、その対象物の移動速度を計算する。
The control circuit 22 calculates the moving speed of the object based on the component corresponding to the reflected wave given from the
制御回路22からの制御信号に応じて、発振器11が出力する発振信号の周波数を変化させることが可能である。 The frequency of the oscillation signal output from the oscillator 11 can be changed in accordance with the control signal from the control circuit 22.
図4は、発振信号の周波数を高くした場合の音波ビームの説明図である。
図5は、音波間の位相の説明図であり、各送波器12〜15がそれぞれ放射する音波S2,S3,S4,S5を示している。
図6は、音波ビームの偏向方向の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a sound beam when the frequency of the oscillation signal is increased.
FIG. 5 is an explanatory diagram of the phase between the sound waves, and shows the sound waves S2, S3, S4, and S5 emitted by the
FIG. 6 is an explanatory diagram of the deflection direction of the sound beam.
発振器11が出力する発振信号の周波数を高くし、周波数をf0からf0+Δfに変化させると、発振信号の波長がλ0−Δλと短くなり、ダクト13bの長さ(=λ0)が、送波器12の発生する音波S2の波長(λ0−Δλ)よりもΔλだけ長くなる。 When the frequency of the oscillation signal output from the oscillator 11 is increased and the frequency is changed from f 0 to f 0 + Δf, the wavelength of the oscillation signal is reduced to λ 0 −Δλ, and the length of the duct 13b (= λ 0 ) is reduced. The wavelength of the sound wave S2 generated by the transmitter 12 (λ 0 −Δλ) is longer by Δλ.
同様に、発振信号の周波数をf0からf0+Δfに変化させると、ダクト14bの長さ(=2λ0)が、送波器12の発生する音波S2の波長(λ0−Δλ)の2倍よりも2Δλ長くなる。また、ダクト15bの長さ(=3λ0)が、送波器12の発生する音波S2の波長(λ0−Δλ)の3倍よりも、3Δλ長くなる。
Similarly, when the frequency of the oscillation signal is changed from f 0 to f 0 + Δf, the length of the duct 14b (= 2λ 0 ) becomes 2 of the wavelength (λ 0 −Δλ) of the sound wave S2 generated by the
これにより、図5のように、放射口12aから放射される音波S2に対して、各放射口13a〜15aから放射される音波S3,S4,S5の位相が、順次Δλずつ遅れることになる。 As a result, as shown in FIG. 5, the phases of the sound waves S3, S4, and S5 emitted from the radiation ports 13a to 15a are sequentially delayed by Δλ with respect to the sound wave S2 emitted from the radiation port 12a.
これにより、音波S2〜S5の合成波面である音波ビームの進行方向が、図4のように、放射口12a〜15aの列に対して垂直ではなく、白抜き矢印(紙面右)方向に偏向する。 As a result, the traveling direction of the sound beam, which is the combined wavefront of the sound waves S2 to S5, is not perpendicular to the rows of the radiation ports 12a to 15a, but is deflected in the direction of the white arrow (right of the page) as shown in FIG. .
ここで、各放射口13a〜15aの隣接する放射口12a〜14aとの距離をxとし、音波ビームの偏向角をθとすると、各放射口13a〜15aから放射される音波は、隣接する放射口12a〜14aから放射される音波に対してΔλ遅れるので、図6のように表すことができる。
したがって、
sinθ=Δλ/x
となり、θは、
θ=sin−1(Δλ/x)
で表される。
Here, if the distance between the radiation ports 13a to 15a and the adjacent radiation ports 12a to 14a is x and the deflection angle of the sound wave beam is θ, the sound waves emitted from the radiation ports 13a to 15a are adjacent to each other. Since it is delayed by Δλ with respect to the sound wave emitted from the mouths 12a to 14a, it can be expressed as shown in FIG.
Therefore,
sin θ = Δλ / x
And θ is
θ = sin −1 (Δλ / x)
It is represented by
図7は、発振信号の周波数を低くした場合の音波ビームの説明図である。
図8は、音波間の位相の説明図であり、各送波器12〜15からそれぞれ放射される音波S2,S3,S4,S5を示している。
図9は、音波ビームの偏向方向の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a sound beam when the frequency of the oscillation signal is lowered.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the phase between the sound waves, and shows the sound waves S2, S3, S4, and S5 emitted from the
FIG. 9 is an explanatory diagram of the deflection direction of the sound beam.
発振器11が出力する発振信号の周波数を低くし、周波数をf0からf0−Δfに変化させると、発振信号の波長がλ0+Δλと長く、ダクト13bの長さ(=λ0)が、送波器12の発生する音波S2の波長(λ0+Δλ)よりもΔλだけ短くなる。
When the frequency of the oscillation signal output from the oscillator 11 is lowered and the frequency is changed from f 0 to f 0 −Δf, the wavelength of the oscillation signal is as long as λ 0 + Δλ, and the length of the duct 13b (= λ 0 ) is It becomes shorter by Δλ than the wavelength (λ 0 + Δλ) of the
同様に、発振信号の周波数をf0からf0−Δfに変化させると、ダクト14bの長さ(=2λ0)が、送波器12の発生する音波S2の波長(λ0+Δλ)の2倍よりも2Δλ短くなる。また、ダクト15bの長さ(=3λ0)が、送波器12の発生する音波S2の波長(λ0+Δλ)の3倍よりも、3Δλ短くなる。
Similarly, when the frequency of the oscillation signal is changed from f 0 to f 0 −Δf, the length of the duct 14 b (= 2λ 0 ) becomes 2 of the wavelength (λ 0 + Δλ) of the
これにより、図7のように、放射口12aから放射される音波S2に対して、各放射口13a〜15aから放射される音波S3,S4,S5の位相が、順次Δλずつ進むことになる。 As a result, as shown in FIG. 7, the phases of the sound waves S3, S4, and S5 emitted from the radiation ports 13a to 15a are sequentially advanced by Δλ with respect to the sound wave S2 emitted from the radiation port 12a.
よって、音波S2〜S5の合成波面である音波ビームの進行方向が、図8のように、放射口12a〜15aの列に対して垂直ではなく、白抜き矢印(紙面左)方向に偏向する。 Therefore, the traveling direction of the sound wave beam, which is the combined wavefront of the sound waves S2 to S5, is not perpendicular to the rows of the radiation ports 12a to 15a but is deflected in the direction of the white arrow (left side of the paper) as shown in FIG.
ここで、各放射口13a〜15aの隣接する放射口12a〜14aとの距離をxとし、音波ビームの偏向角をθ1とすると、各放射口13a〜15aから放射される音波は、隣接する放射口12a〜14aから放射される音波に対してΔλ進むので、図9のように表すことができる。
したがって、
sinθ=Δλ/x
となり、θ1は、
θ1=sin−1(Δλ/x)
で表される。
Here, assuming that the distance between the radiation ports 13a to 15a and the adjacent radiation ports 12a to 14a is x and the deflection angle of the sound wave beam is θ1, sound waves radiated from the radiation ports 13a to 15a are adjacent to each other. Since Δλ advances with respect to the sound wave radiated from the mouths 12a to 14a, it can be expressed as shown in FIG.
Therefore,
sin θ = Δλ / x
And θ1 is
θ1 = sin −1 (Δλ / x)
It is represented by
このように、発振器11が出力する発振信号の周波数を変化させることで、音波ビームの指向方向の制御を行うことができる。したがって、対象物の有無や、対象物の移動速度を測定する場合には、送信信号の周波数を制御して電波ビームをその移動物体の方向に向けることにより、これらを測定することができる。 In this way, by changing the frequency of the oscillation signal output from the oscillator 11, the directivity direction of the sound wave beam can be controlled. Therefore, when measuring the presence / absence of an object or the moving speed of the object, these can be measured by controlling the frequency of the transmission signal and directing the radio beam toward the moving object.
また、音波ビームの指向方向を変化させて反射波の強度を求め、その強度から対象物の存在する方向を検出することも可能である。 It is also possible to obtain the intensity of the reflected wave by changing the directing direction of the sound beam and detect the direction in which the object exists from the intensity.
以上のように、本実施形態の水中ソナーでは、発振器11が出力する発振信号の周波数を変化させて、音波ビームの進行方向を偏向させる構成にしている。そのため、個々の送波器12〜15の向きを変化させる機構や、配列された送波器12〜15を全体に回転させる機構が不要である。また、受波器20が1つでも、対象物の方向を検出できる。よって、水中ソナーの構成の簡素化、小型化、及び低コスト化が可能である。
As described above, in the underwater sonar of this embodiment, the traveling direction of the sound beam is deflected by changing the frequency of the oscillation signal output from the oscillator 11. Therefore, a mechanism for changing the direction of the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、各ダクト13b〜15bの長さは、発振信号の波長のλ0を基本に設定し、発振信号の周波数の範囲内に対応する波長であったが、これを発振信号の周波数の範囲外の周波数に対応する波長に設定してもよい。この場合、音波ビームの方向は、オフセットされる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible.
For example, the length of each of the ducts 13b to 15b is set based on the wavelength λ 0 of the oscillation signal and is a wavelength corresponding to the frequency range of the oscillation signal, but this is outside the frequency range of the oscillation signal. You may set to the wavelength corresponding to this frequency. In this case, the direction of the sound beam is offset.
また、送波器12〜15の数は、4に限定されるわけではなく、2又は3でもよいし、5以上にしてもよい。
また、制御回路22は、移動する対象物の存在やその移動速度を検出したが、移動していない対象物の存在を検出してもよい。例えば音波ビームと反射波との時間差を測定することにより、移動しない物体までの距離を測定することが可能である。
Further, the number of the
Moreover, although the control circuit 22 detected the presence and moving speed of the moving object, the control circuit 22 may detect the presence of the moving object. For example, by measuring the time difference between the sound beam and the reflected wave, it is possible to measure the distance to an object that does not move.
11 発振器
12〜15 送波器
12a〜15a 放射口
13b〜15b ダクト
20 受波器
21 受信器
22 制御回路
11 Oscillator 12-15 Transmitter 12a-15a Radiation port 13b-
Claims (12)
前記発振器に接続され前記発振信号に対応した周波数を持つ音波をそれぞれ発生し、対応して設けられた放射口を通して該音波をそれぞれ水中に放射する複数の送波器と、
前記各放射口から放射される音波を、前記各送波器ごとに固有の遅延量分だけ遅延させる移相手段と、
前記発振信号の周波数を変化させることにより、前記複数の放射口から放射される音波で形成される音波ビームの進行方向を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする音波ビーム形成装置。 An oscillator that generates an oscillation signal having a variable frequency;
A plurality of transmitters connected to the oscillator, each generating a sound wave having a frequency corresponding to the oscillation signal, and radiating the sound wave into water through a correspondingly provided radiation port;
A phase shifting means for delaying the sound wave radiated from each of the radiation ports by a delay amount unique to each of the transmitters;
Control means for controlling the traveling direction of the sound beam formed by the sound waves emitted from the plurality of radiation ports by changing the frequency of the oscillation signal;
A sound beam forming apparatus comprising:
前記発振器に接続され前記発振信号に対応した周波数を持つ音波をそれぞれ発生し、対応して設けられた放射口を通して該音波をそれぞれ水中に放射する複数の送波器と、
前記各放射口から放射される音波を前記各送波器ごとに固有の遅延量分だけ遅延させる移相手段と、
前記発振信号の周波数を変化させることにより、前記複数の放射口から放射される音波で形成される音波ビームの進行方向を制御する制御手段と、
前記音波ビームの反射波を受波し、該反射波に対応する受信信号を生成する受波器と、
前記受信信号に基づき、前記音波ビームを反射した対象物の解析を行う解析手段とを、
備えることを特徴とする水中ソナー。 An oscillator that generates an oscillation signal having a variable frequency;
A plurality of transmitters connected to the oscillator, each generating a sound wave having a frequency corresponding to the oscillation signal, and radiating the sound wave into water through a correspondingly provided radiation port;
A phase shifting means for delaying the sound wave radiated from each of the radiation ports by a delay amount unique to each of the transmitters;
Control means for controlling the traveling direction of the sound beam formed by the sound waves emitted from the plurality of radiation ports by changing the frequency of the oscillation signal;
A receiver that receives a reflected wave of the sound beam and generates a reception signal corresponding to the reflected wave;
Analyzing means for analyzing the object reflected from the sound beam based on the received signal;
An underwater sonar characterized by comprising.
前記発振器に接続され前記発振信号に対応した周波数を持つ音波をそれぞれ発生し、対応して設けられた放射口を通して該音波をそれぞれ水中に放射する複数の送波器と、
前記各放射口から放射される音波を、前記各送波器ごとに固有の遅延量分だけ遅延させる移相手段と、
前記発振信号の周波数を変化させることにより、前記複数の放射口から放射される音波で形成される音波ビームの進行方向を制御する制御手段とを備える音波ビーム形成装置において、
前記発振信号の周波数を変化させる手段を設けておき、
前記発振信号の周波数を変化させることにより、前記複数の放射口から放射される音波ビームの進行方向を変化させることを特徴とする音波ビームの制御方法。 An oscillator that generates an oscillation signal having a variable frequency;
A plurality of transmitters connected to the oscillator, each generating a sound wave having a frequency corresponding to the oscillation signal, and radiating the sound wave into water through a correspondingly provided radiation port;
A phase shifting means for delaying the sound wave radiated from each of the radiation ports by a delay amount unique to each of the transmitters;
A sound beam forming apparatus comprising: control means for controlling a traveling direction of a sound beam formed by sound waves emitted from the plurality of radiation ports by changing a frequency of the oscillation signal;
A means for changing the frequency of the oscillation signal is provided,
A method of controlling a sound wave beam, wherein the traveling direction of the sound beam emitted from the plurality of radiation ports is changed by changing a frequency of the oscillation signal.
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- 2004-08-06 JP JP2004230793A patent/JP2006047187A/en not_active Withdrawn
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