JP2012180024A

JP2012180024A - 水中航走体の自動動作確認方法及び装置

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Publication number: JP2012180024A
Application number: JP2011044773A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sudo; 拓須藤
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-20
Anticipated expiration: 2031-03-02
Also published as: JP5703846B2

Abstract

【課題】水中航走体の動作確認に要する時間、手間、人手を削減する自動動作確認方法および装置を提供する。
【解決手段】アクチュエータ動作確認ステップＳａにて、水中航走体の各スラスタと各舵に個別の動作指令を順次与えて、各スラスタと各舵に生じる動作と、対応するスラスタ回転数センサ、舵角センサの検出結果との整合性を確認する。次いで、水面動作確認ステップＳｂにて、各スラスタや各舵の動作と対応するセンサの検出結果との整合性がすべて確認された水中航走体を水面に浮かべて配置し、各スラスタを順に動作させて、そのときに生じる水中航走体の動作と、水中航走体に搭載してあるＩＮＳ（慣性航法装置）とＤＶＬ（ドップラー式対水速度計）とＧＰＳ装置による検出結果との整合性を確認することで、各スラスタと対応するスラスタ回転数センサの同時接続間違いがなく、更に、水中航走体に搭載されたＩＮＳとＤＶＬの向きが正しいことを確認させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、運搬時やメンテナンス時に分解できるようにしてある水中航走体について、水中航走体を分解状態から組み立てた後、該水中航走体における各アクチュエータ及び自律航走用の各センサが正常に機能するか否かを確認するために用いる水中航走体の自動動作確認方法及び装置に関するものである。

海底（湖底）や水中における種々の調査等を行うための手段の１つとして、自律航走する無人の水中航走体が使用されている。

この種の水中航走体の１つとして、たとえば、巡航式の水中航走体は、水中での航走を行うために、筒型の胴体の後端側（尾部）に前後進用（推進用）のメインスラスタを備えると共に、胴体の所要個所、たとえば、胴体の後部に垂直舵（ラダー）と水平舵（エレベータ）を備えた構成としてある（たとえば、特許文献１参照）。

又、上記水中航走体では、水中での運動性を向上させるために、胴体の前部、又は、胴体の前部と後部に水平スラスタを設ける構成や、胴体の前部、又は、胴体の前部と後部に垂直スラスタを設けてなる構成とすることがある。

更に、上記自律航走式の水中航走体は、該水中航走体自身のロール、ピッチ及びヨーの姿勢を検出することができるようにしてある慣性航法装置（Inertial Navigation System、以下、ＩＮＳと記す）と、水中航走体の対水速度を検出できるようにしてあるドップラー式対水速度計（Doppler Velocity Log、以下、ＤＶＬと記す）を、胴体の所要個所に備えた構成としてある。

ところで、比較的大型の水中航走体では、その輸送時に胴体を複数部分に分解（分割）することが必要とされることがあり、この種の分解、組立可能な形式の水中航走体では、分解することに伴って、上記メインスラスタ、水平スラスタ、垂直スラスタを駆動するアクチュエータや、上記垂直舵や水平舵を動作させるアクチュエータ及びその動作を検知するセンサ用のケーブルに設けてあるコネクタを外すことがある。

又、メンテナンス時にも上記各スラスタや各舵のアクチュエータ及びその動作を検知するセンサ用のケーブルのコネクタを外すことがある。

そのため、分解状態で輸送した水中航走体を使用可能な状態となるよう組み立てる際や、メンテナンスした水中航走体を組み立てる際には、上記各スラスタ及び各舵に対応するアクチュエータ及びその動作を検知するセンサ用のケーブルのコネクタを再接続するが、このとき、物理的に接続できないコネクタ以外は接続を間違える可能性がある。

更に、上記ＩＮＳやＤＶＬについては、メンテナンス時等に取り外すことがあり、この取り外したＩＮＳやＤＶＬを再度取り付ける（組み付ける）ときに、向きを間違えて取り付ける可能性がある。

更には、上記各アクチュエータのケーブルの接続や、ＩＮＳ及びＤＶＬの取り付けが正しく行われているとしても、故障により上記各アクチュエータが指令値通りに動かなかったり、上記ＩＮＳやＤＶＬの計測誤差が極めて大きくなることがある。

そのため、分解状態からの組み立てを行った水中航走体や、メンテナンスを行った後の水中航走体については、自律航走を実施させる前に、自律航走に関わる上記各アクチュエータやＩＮＳやＤＶＬの動作確認を行なって、上記各アクチュエータについては、管制装置、たとえば、水中航走体の母船に設けてある艦上管制装置より指令を受けたアクチュエータが、指令値通りに動作することを確認すると共に、上記ＩＮＳやＤＶＬについては、水中航走体の動作に伴って上記艦上管制装置へ信号が入力され、且つ水中航走体に対するセンサの設置された向きが正しいことを確認する必要がある。

そのため、従来、自律航走前の水中航走体の動作確認を行う場合は、各スラスタ及び各舵に対応する各アクチュエータに、個別の動作指令を与え、該動作指令を与えたアクチュエータに対応するスラスタや舵が指令された通りに動作しているか否かを、作業者が、目視、及び、スラスタや舵に取り付けてあるスラスタ回転数センサや舵角センサにより検知される値を確認するようにする手法が採られている。

又、水中航走体に搭載されたＩＮＳの向きを確認する場合は、水中航走体にＩＮＳを取り付けた状態としてから、該水中航走体についてロール、ピッチ、ヨーをそれぞれの軸回りに変化させ、この水中航走体のロール、ピッチ、ヨーを各軸回りに動かすことに伴って上記ＩＮＳによって検出される姿勢が変化することと、該姿勢のＩＮＳによる検出値が、方位磁石で検出される方位や、水中航走体を水平から傾けた角度にほぼ等しいことを、作業者が確認するようにしている。

更に、水中航走体に搭載されたＤＶＬの計測値の向きの確認を行う場合は、水中航走体を前後、左右、上下に曳航し、運動させた向きの速度が卓越して大きく、符号と絶対値が与えた運動にだいたい一致していることを、作業者が確認するようにしている。

なお、複数のバルブと分岐した配管を備えた圧力系統について、該圧力系統の設計情報を基に、バルブ点検シーケンスを作成し、このバルブ点検シーケンスに基いて、上流側から下流側に向けて漸次点検対象バルブを開閉操作させると共に、該点検対象バルブの開閉状態と下流側の圧力変化状態とを確認することで、上記各バルブの点検を自動的に行う手法は従来提案されている（たとえば、特許文献２参照）。

特開２００７−１５６５号公報特開２００９−２１０３３８号公報

ところが、分解状態からの組み立てを行った水中航走体や、メンテナンスを行った後の水中航走体について行う上記従来の自律航走実施前の動作確認手法では、各スラスタ及び各舵に対応する各アクチュエータに、個別の動作指令を与えて、該動作指令を与えられたアクチュエータに対応するスラスタや舵が、指令された通りに動作しているか否かを、作業者が、目視と、スラスタ回転数センサや舵角センサの値を基に確認する手法では、１つのアクチュエータごとに作業者が動作確認を行う必要上、時間と手間が嵩むというのが実状である。

一方、実海域での水中航走体の運用には多くの費用がかかり、又、天候や海象によっては水中航走体の航走を実施できない場合も生じてしまうことから、上記のような水中航走体の動作確認に要する時間は最小限にすることが望まれる。

そのために、作業者に慣れが生じてくると、動作確認に要する手間や時間を削減しようとして、複数のスラスタや舵を同時に動作させて双方が動くことだけを確認するようにしたり、スラスタについては動作の有無だけを確認して回転方向の確認を怠る虞が懸念され、このような動作確認作業を実施した場合は、コネクタの接続に間違いが生じていても、確実な検出ができなくなる虞が生じてしまう。

又、上記水中航走体に搭載されたＩＮＳの向きを確認するための従来の手法は、ＩＮＳを取り付けた状態の水中航走体について、ロール、ピッチ、ヨーをそれぞれの軸回りに動かす必要があるため、水中航走体をドーリー（台車）等に載せて実際に動かす必要が生じ、時間と手間と人手を要する。更に、大型の水中航走体の場合は、天秤のような吊具を介してクレーンで吊って動かす必要が生じるため、時間と手間と人手が更に嵩んでしまう。

更に、上記水中航走体に搭載されたＤＶＬの計測値の向きを確認するための従来の手法は、水上又は水中で水中航走体を曳航する必要があるため、この水中航走体の曳航のために、曳航船を要すると共に時間と手間と人手を要するというのが実状である。

なお、特許文献２に示された手法は、複数のバルブを備えた圧力系統における各バルブの点検を自動的に行うのに有効であるが、上記したような水中航走体の各スラスタや各舵に対応するアクチュエータの動作確認と、水中航走体の実際の動きが必要とされる水中航走体に搭載したＩＮＳやＤＶＬの向きの確認を行う処理にそのまま適用できるものではない。

そこで、本発明は、水中航走体の各スラスタ及び各舵の動作確認、及び、水中航走体に搭載されたＩＮＳとＤＶＬの向きの確認を確実に実施することができると共に、上記各確認作業を行うために要する時間、手間、人手を削減することができるようにするための水中航走体の自動動作確認方法及び装置を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、水中航走体に装備されたスラスタに、該スラスタを回転させるための動作指令を与えて、該スラスタに生じる動作と、対応するスラスタ回転数センサによる検出結果との整合性を確認するスラスタ動作確認プロセスと、水中航走体に装備された舵に、該舵を操舵させるための動作指令を与えて、該舵に生じる動作と、対応する舵角センサによる検出結果との整合性を確認する舵動作確認プロセスからなるアクチュエータ動作確認ステップを実施し、次いで、上記アクチュエータ動作確認ステップでスラスタ及び舵の動作指令に応じた動作について対応するセンサの検出結果との整合性が確認された水中航走体を水面に浮かべて配置した状態で、上記スラスタを駆動させる際に該水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認する水面動作確認ステップを行う水中航走体の自動動作確認方法とする。

又、上記構成において、水面動作確認ステップにて、スラスタを個別に駆動させて水面に浮かべて配置した状態の水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認した後、該整合性の確認されたスラスタを駆動させた状態で舵を操舵する際に上記水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認するようにする。

更に、上記各構成において、アクチュエータ動作確認ステップを、水中航走体を水から引き上げた状態で行うようにする。

又、請求項４に対応して、水中航走体に装備されたスラスタに該スラスタを回転させるための動作指令を与えて、該スラスタに生じる動作と対応するスラスタ回転数センサによる検出結果との整合性を確認する機能と、水中航走体に装備された舵に該舵を操舵させるための動作指令を与えて、該舵に生じる動作と対応する舵角センサによる検出結果との整合性を確認する機能と、水中航走体を水面に浮かべて配置した状態で上記スラスタに該スラスタを駆動させるための動作指令を与えると共に、該動作指令に基く上記スラスタの動作により上記水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認する機能を有する動作確認用制御部を備えてなる構成を有する水中航走体の自動動作確認装置とする。

本発明によれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）水中航走体に装備されたスラスタに、該スラスタを回転させるための動作指令を与えて、該スラスタに生じる動作と、対応するスラスタ回転数センサによる検出結果との整合性を確認するスラスタ動作確認プロセスと、水中航走体に装備された舵に、該舵を操舵させるための動作指令を与えて、該舵に生じる動作と、対応する舵角センサによる検出結果との整合性を確認する舵動作確認プロセスからなるアクチュエータ動作確認ステップを実施し、次いで、上記アクチュエータ動作確認ステップでスラスタ及び舵の動作指令に応じた動作について対応するセンサの検出結果との整合性が確認された水中航走体を水面に浮かべて配置した状態で、上記スラスタを駆動させる際に該水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認する水面動作確認ステップを行うようにする水中航走体の自動動作確認方法、及び、水中航走体に装備されたスラスタに該スラスタを回転させるための動作指令を与えて、該スラスタに生じる動作と対応するスラスタ回転数センサによる検出結果との整合性を確認する機能と、水中航走体に装備された舵に該舵を操舵させるための動作指令を与えて、該舵に生じる動作と対応する舵角センサによる検出結果との整合性を確認する機能と、水中航走体を水面に浮かべて配置した状態で上記スラスタに該スラスタを駆動させるための動作指令を与えると共に、該動作指令に基く上記スラスタの動作により上記水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認する機能を有する動作確認用制御部を備えてなる構成を有する水中航走体の自動動作確認装置としてあるので、アクチュエータ動作確認ステップにより、スラスタ及び舵について、その動作する向きと、それぞれ対応するスラスタ回転数センサや舵角センサの検知の向きが一致していることを自動的に確認することができる。
（２）その後、水面動作確認ステップにて、上記アクチュエータ動作確認ステップで対応するスラスタ回転数センサにより動作する方向の整合性が既に確認されたスラスタを駆動した場合に水中航走体に生じる動作を、慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果で検証することにより、上記スラスタの回転方向が動作指令に一致していることを、上記慣性航法装置とドップラー式対水速度計の検出結果を用いたクロスチェックにより確認することができる。
（３）同時に、上記慣性航法装置とドップラー式対水速度計の水中航走体に搭載された向きが正しいことを、該慣性航法装置とドップラー式対水速度計の検出結果を用いて、相互に確認することができる。
（４）したがって、上記水中航走体に装備してあるスラスタ及び舵が、動作指令に応じた動作を行うことの確認、及び、水中航走体に搭載された慣性航法装置及びドップラー式対水速度計の向きの確認を、自動的に行うことができて、上記各確認作業に要する時間、手間及び人手を大幅に削減することができる。

本発明の水中航走体の自動動作確認方法の実施の一形態を示すもので、手順の概要を示す図である。図１の自動動作確認方法におけるアクチュエータ動作確認ステップの処理手順の詳細を示すフロー図である。図１の自動動作確認方法における水面動作確認ステップの処理手順の詳細を示すフロー図である。図１の自動動作確認方法の実施に用いる水中航走体の自動動作確認装置の概要を示すブロック図である。本発明の水中航走体の自動動作確認方法及び装置を適用する水中航走体の一例を示す概略斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。

図１乃至図５は本発明の水中航走体の自動動作確認方法及び装置の実施の一形態として、図５に示す如き水中航走体１に適用する場合の例を示すもので、以下のようにしてある。

ここで、先ず、図５に示した水中航走体１について概説すると、該水中航走体１は、筒型の胴体２の後端側（尾部）に、前後進用（推進用）のメインスラスタ３を備えた構成としてある。又、胴体の所要個所、たとえば、上記胴体２の後端寄り個所における上部と下部に、一対の垂直舵（ラダー）４をそれぞれ備え、更に、上記胴体２の後端寄り個所の左右両側部に、左右一対の水平舵（エレベータ）５をそれぞれ備えた構成としてある。

更に、上記胴体２の前部に、水平スラスタ（前部水平スラスタ）６を設け、胴体２の前部における上記水平スラスタ６と干渉しない位置に前部垂直スラスタ７を設けると共に、胴体２の後部に、後部垂直スラスタ８を設けた構成としてある。

上記水中航走体１の胴体２における前後方向の中間部付近の内側には、該水中航走体１のヨー、ピッチ及びロールの各軸周りの姿勢を検出するためのＩＮＳ９を装備し、更に、上記胴体２の所要個所、たとえば、胴体２の前端部寄り個所の下部に、該個所の前後方向と左右方向と上下方向への変位方向と変位速度（対水速度）を検出するためのＤＶＬ１０を装備した構成としてある。

１１ａ，１１ｂは胴体２の後部の上下両側に設けた垂直安定板、１２は上記上部側の垂直安定板１１ａの上端部に設けたＧＰＳ装置である。

上記構成としてある水中航走体１に適用する本発明の水中航走体の自動動作確認装置（以下、単に本発明の自動動作確認装置と云う）は、図４に示すように、水中航走体１の制御を行うために図示しない母船（支援船）上や陸上に装備されている管制装置１３側に、動作確認用制御部１４を備える。

更に、上記動作確認用制御部１４は通信手段１５を、又、上記水中航走体１は通信手段１６をそれぞれ備えてなる構成として、上記水中航走体１が図示しない母船上や陸上に配置されている状態、及び、上記水中航走体１が水面に浮かべて配置された状態で且つ電波の送受信が可能なときには、上記通信手段１５と１６の間での無線ＬＡＮ等の無線通信を介して、又、上記水中航走体１が水面に浮かべて配置された状態で且つ距離や波浪等の影響により無線通信が不安定化したり無線通信が困難な場合や、水中航走体１が潜航する状態のときには、上記通信手段１５と１６の間での音響通信を介して、上記動作確認用制御部１４と、上記水中航走体１との間で相互通信を行うことができるようにする。

これにより、上記動作確認用制御部１４と上記水中航走体１との間での上記通信手段１５と１６を介した相互通信により、上記動作確認用制御装置１４から、上記水中航走体１のメインスラスタ３、水平スラスタ６、前部と後部の各垂直スラスタ７と８の図示しない個別のアクチュエータ、及び、垂直舵４と水平舵５の図示しない個別のアクチュエータへ、それぞれ動作指令を与えることができるようにする。

一方、上記メインスラスタ３、水平スラスタ６、前部と後部の各垂直スラスタ７と８に個別に装備してあるスラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａからは、対応するスラスタ３，６，７，８の回転方向と回転数の検出結果を、又、上記垂直舵４と水平舵５に個別に装備してある舵角センサ４ａと５ａからは、対応する垂直舵４と水平舵５の中立状態（水中航走体１の前後方向に平行な状態）から操舵する向きと舵角の検出結果を、上記通信手段１６と１５を介して上記動作確認用制御部１４へ入力できるようにする。

更に、上記水中航走体１に装備してある上記ＩＮＳ９より、水中航走体１のヨー、ロール及びピッチの各軸周りの姿勢変化の方向と変化量の検出結果を、又、上記ＤＶＬ１０より、水中航走体１の該ＤＶＬ１０の設置個所に関する前後方向と左右方向と上下方向への変位方向と変位速度の検出結果を、更に、上記ＧＰＳ装置１２より、水中航走体１の位置情報、あるいは、該位置情報の変化に基いて検出される水中航走体１の変位に関する検出結果を、それぞれ上記通信手段１６と１５を介して上記動作確認用制御部１４へ入力できるようにする。

以上の構成としてある本発明の自動動作確認装置を用いて実施する本発明の水中航走体の自動動作確認方法は、図１に示すように、先ず、水中航走体１に装備してある各スラスタ３，６，７，８と各舵４，５について、個別の動作指令を順次与えて該各スラスタ３，６，７，８や各舵４，５の図示しないアクチュエータと、それぞれ対応する各スラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ及び各舵角センサ４ａ，５ａの接続状態の正誤を判別するためのアクチュエータ動作確認ステップＳａを行う。次いで、上記アクチュエータ動作確認ステップＳａにおいて各スラスタ３，６，７，８及び各舵４，５の図示しないアクチュエータとそれぞれ対応する各センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ及び４ａ，５ａの接続状態が正しいと判断された水中航走体１を水面に浮かべて配置させた状態で、上記各スラスタ３，６，７，８及び各舵４，５の所定の動作により水中航走体１に姿勢変化及び変位を生じさせて、この姿勢変化及び変位の上記ＩＮＳ９及びＤＶＬ１０による検出結果を基に、該ＩＮＳ９及びＤＶＬ１０の設置された向きの正誤を判断するための水面動作確認ステップＳｂを行うようにする。

以下、上記アクチュエータ動作確認ステップＳａと、水面動作確認ステップＳｂについて、動作確認用制御部１４の処理手順に即して具体的に説明する。

なお、以下においては、メインスラスタ３は、前進推力を発生させる向きの回転を正回転、後進推力を発生させる向きの回転を逆回転と云うものとする。水平スラスタ６は、水中航走体１における該水平スラスタ６の設置個所に対し、右向きに変位させるための推力を発生する向きの回転を正回転、左向きに変位させる推力を発生する向きの回転を逆回転と云うものとする。前部と後部の垂直スラスタ７と８は、水中航走体１における該垂直スラスタ７，８の設置個所に対し、上向きに変位させるための推力を発生する向きの回転を正回転、下向きに変位させる推力を発生させる向きの回転を逆回転と云うものとする。垂直舵（ラダー）４は、水中航走体１を右向きに転向させるための動作を正方向の動作、水中航走体１を左向きに転向させるための動作を負方向の動作と云うものとする。水平舵（エレベータ）５は、水中航走体１を上向きに転向させるための動作を正方向の動作、水中航走体を下向きに転向させるための動作を負方向の動作と云うものとする。更に、ＩＮＳ９で検出される水中航走体１の姿勢変化のうち、ヨー角については、北をゼロ（原点）とし、平面視時計回り方向を正、平面視反時計回り方向を負と云うものとする。ＩＮＳ９で検出されるピッチ角については、水平をゼロ（原点）とし、水中航走体１の前部が上向きになる方向を正、下向きになる方向を負と云うものとする。ＤＶＬ１０で検出される水中航走体１の速度については、水中航走体１の前後方向の速度成分をＸ方向速度とし、且つ水中航走体１の前進側を正、後進側を負と云い、又、水中航走体１の前後方向に直交する左右方向の速度成分をＹ方向速度とし、該水中航走体１の右側を正、左側を負と云うものとする。

上記アクチュエータ動作確認ステップＳａは、図２に詳細な手順を示すように、先ず、水中航走体１に装備されているすべてのスラスタ３，６，７，８について、動作確認順序ｎを設定すると共に、すべての舵４，５について、動作確認順序ｍを設定する（ステップＳａ１）。なお、Ｎ_ｔｈは総スラスタ数、Ｍ_ｒｕｄは総舵数である。

次に、動作確認用制御部１４は、スラスタ動作確認プロセスＰ１として、先ず、ｎ＝０と設定し（ステップＳａ２）、次いで、ｎ＝ｎ＋１と置いてから（ステップＳａ３）、動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎに対し、正回転の動作指令、たとえば、＋１００［ｒｐｍ］の動作指令を与えて、該スラスタＴＨｎを正回転させる（ステップＳａ４）。

上記のようにして動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎを正回転させると、該スラスタＴＨｎの動作が、対応するスラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ（図４参照）により検出されて、その回転方向と回転数の検出結果が動作確認用制御部１４へ入力されるようになることから、該動作確認用制御部１４では、上記スラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ（図４参照）より入力される上記動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎの回転方向と回転数の検出結果について、該スラスタＴＨｎに対して与えた動作指令の指令値との誤差が、或るスラスタ回転数閾値の範囲内、たとえば、＋１００±スラスタ回転数閾値［ｒｐｍ］の範囲内にあるか否かを判断し（ステップＳａ５）、範囲内にある場合は、上記動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎについての正常な正回転の動作確認が得られたとして処理する。

一方、上記ステップＳａ５にて、上記スラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ（図４参照）より入力される回転方向と回転数の検出結果と、上記スラスタＴＨｎに対して与えた動作指令の指令値との誤差が、或るスラスタ回転数閾値の範囲より外れている場合は、上記動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎについて動作確認が異常であるとして、ステップＳａ１６へ進んで、上記動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎについてのエラーを表示させるようにする。

次いで、動作確認用制御部１４は、上記動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎに対し、逆回転の動作指令、たとえば、−１００［ｒｐｍ］の動作指令を与えて、該スラスタＴＨｎを逆回転させる（ステップＳａ６）。

上記のようにして動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎを逆回転させると、該スラスタＴＨｎの動作が、対応するスラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ（図４参照）により検出されて、その回転方向と回転数の検出結果が動作確認用制御部１４へ入力されるようになることから、該動作確認用制御部１４では、上記スラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ（図４参照）より入力される上記動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎの回転方向と回転数の検出結果について、該スラスタＴＨｎに対して与えた動作指令の指令値との誤差が、或るスラスタ回転数閾値の範囲内、たとえば、−１００±スラスタ回転数閾値［ｒｐｍ］の範囲内にあるか否かを判断し（ステップＳａ７）、範囲内にある場合は、上記動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎについての正常な逆回転の動作確認が得られたとして処理する。

一方、上記ステップＳａ７にて、上記スラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ（図４参照）より入力される回転方向と回転数の検出結果と、スラスタＴＨｎに対して与えた動作指令の指令値との誤差が、或るスラスタ回転数閾値の範囲より外れている場合は、上記動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎについて動作確認が異常であるとして、ステップＳａ１６へ進んで、上記動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎについてのエラーを表示させるようにする。

上記のようにして動作確認順序ｎ番目のスラスタＴＨｎについて、正回転と逆回転の動作確認処理が終了すると、上記動作確認用制御部１４は、ステップＳａ８へ進んで、その時点で動作確認したスラスタＴＨｎの動作確認順序ｎが、総スラスタ数Ｎ_ｔｈに達している（ｎ＝Ｎ_ｔｈ）か否かを判断し、動作確認順序ｎが総スラスタ数Ｎ_ｔｈに達していない場合は、上記ステップＳａ３へ戻って、ｎ＝ｎ＋１の処理を行うことで、動作確認順序が次のスラスタＴＨｎを選択してから、該ステップＳａ３から上記ステップＳａ８までの処理を再び行い、この処理を、上記ステップＳａ８で、スラスタＴＨｎの動作確認順序ｎが総スラスタ数Ｎ_ｔｈに達するまで順次繰り返して行う。これにより、すべてのスラスタＴＨｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ_ｔｈ）、すなわち、メインスラスタ３、水平スラスタ６、前部垂直スラスタ７、後部垂直スラスタ８（図５参照）について、正回転と逆回転の動作確認が、対応するスラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ（図４参照）の検出結果との整合性に基いて行われることになる。

上記のようにして、上記ステップＳａ８にて、その時点で動作確認したスラスタＴＨｎの動作確認順序ｎが、総スラスタ数Ｎ_ｔｈに達した場合（ｎ＝Ｎ_ｔｈ）は、上記動作確認用制御部１４は、スラスタ動作確認プロセスＰ１を終了して、舵動作確認プロセスＰ２へ進むようにしてある。

上記舵動作確認プロセスＰ２では、動作確認用制御部１４は、先ず、ｍ＝０と設定し（ステップＳａ９）、次いで、ｍ＝ｍ＋１と置いてから（ステップＳａ１０）、動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍに対し、正方向の動作指令、たとえば、＋１５［ｄｅｇ］の動作指令を与えて、該舵ＲＵＤｍを正方向に動作（操舵）させる（ステップＳａ１１）。

上記のようにして動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍを正方向に動作させると、該舵ＲＵＤｍの動作が、対応する舵角センサ４ａ，５ａ（図４参照）により検出されて、その操舵方向と舵角の検出結果が動作確認用制御部１４へ入力されるようになることから、該動作確認用制御部１４では、上記舵角センサ４ａ，５ａ（図４参照）より入力される上記動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍの操舵方向と舵角の検出結果について、該舵ＲＵＤｍに対して与えた動作指令の指令値との誤差が、或る舵角閾値の範囲内、たとえば、＋１５±舵角閾値［ｄｅｇ］の範囲内にあるか否かを判断し（ステップＳａ１２）、範囲内にある場合は、上記動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍについての正常な正方向の動作確認が得られたとして処理する。

一方、上記ステップＳａ１２にて、上記舵角センサ４ａ，５ａ（図４参照）より入力される操舵方向と舵角の検出結果と、上記舵ＲＵＤｍに対して与えた動作指令の指令値との誤差が、或る舵角閾値の範囲より外れている場合は、上記動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍについて動作確認が異常であるとして、ステップＳａ１６へ進んで、上記動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍについてのエラーを表示させるようにする。

次いで、動作確認用制御部１４は、上記動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍに対し、負方向の動作指令、たとえば、−１５［ｄｅｇ］の動作指令を与えて、該舵ＲＵＤｍを負方向に動作（操舵）させる（ステップＳａ１３）。

上記のようにして動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍを負方向に動作させると、該舵ＲＵＤｍの動作が、対応する舵角センサ４ａ，５ａ（図４参照）により検出されて、その操舵方向と舵角の検出結果が動作確認用制御部１４へ入力されるようになることから、該動作確認用制御部１４では、上記舵角センサ４ａ，５ａ（図４参照）より入力される上記動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍの操舵方向と舵角の検出結果について、該舵ＲＵＤｍに対して与えた動作指令の指令値との誤差が、或る舵角閾値の範囲内、たとえば、−１５±舵角閾値［ｄｅｇ］の範囲内にあるか否かを判断し（ステップＳａ１４）、範囲内にある場合は、上記動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍについての正常な負方向の動作確認が得られたとして処理する。

一方、上記ステップＳａ１４にて、上記舵角センサ４ａ，５ａ（図４参照）より入力される操舵方向と舵角の検出結果と、舵ＲＵＤｍに対して与えた動作指令の指令値との誤差が、或る舵角閾値の範囲より外れている場合は、上記動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍについて動作確認が異常であるとして、ステップＳａ１６へ進んで、上記動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍについてのエラーを表示させるようにする。

上記のようにして動作確認順序ｍ番目の舵ＲＵＤｍについて、正方向と負方向の動作確認処理が終了すると、上記動作確認用制御部１４は、ステップＳａ１５へ進んで、その時点で動作確認した舵ＲＵＤｍの動作確認順序ｍが、総舵数Ｍ_ｒｕｄに達している（ｍ＝Ｍ_ｒｕｄ）か否かを判断して、動作確認順序ｍが総舵数Ｍ_ｒｕｄに達していない場合は、上記ステップＳａ１０へ戻って、ｍ＝ｍ＋１の処理を行うことで、動作確認順序が次の舵ＲＵＤｍを選択してから、該ステップＳａ１０から上記ステップＳａ１５までの処理を再び行い、この処理を、上記ステップＳａ１５で、舵ＲＵＤｍの動作確認順序ｍが総舵数Ｍ_ｒｕｄに達するまで順次繰り返して行う。これにより、すべての舵ＲＵＤｍ（ｍ＝１，・・・，Ｍ_ｒｕｄ）、すなわち、垂直舵（ラダー）４及び水平舵（エレベータ）５（図５参照）について、正方向及び負方向の動作確認が、対応する舵角センサ４ａ，５ａ（図４参照）による検出結果との整合性に基いて行われることになる。

上記のようにして、スラスタ動作確認プロセスＰ１と、舵動作確認プロセスＰ２とからなるアクチュエータ動作確認ステップＳａが終了すると、上記動作確認用制御部１４は、水面動作確認ステップＳｂの処理を開始する。

上記水面動作確認ステップＳｂは、図３に詳細な手順を示すように、先ず、水中航走体１を、水面に浮かべて配置した状態とする（ステップＳｂ１）。

この状態で、上記動作確認用制御部１４は、上記水中航走体１の前部に設けてある水平スラスタ６に対し、正回転させる動作指令を与える（ステップＳｂ２）。

上記のようにして、水面に浮いた状態の水中航走体１において水平スラスタ６の正回転を行わせると、該水平スラスタ６の動作が正常であれば、右向きに変位させる推力が生じるため、水中航走体１は、右向きに回頭させられるようになる。

このことに鑑みて、上記動作確認用制御部１４は、上記水平スラスタ６を正回転させる際、ＤＶＬ１０より入力される水中航走体１の対水速度の検出結果におけるＹ方向速度が正であるか否かを判断する（ステップＳｂ３）。より具体的には、上記ＤＶＬ１０により検出される水中航走体１のＹ方向速度であるスウェイ速度が予め設定した或る正の速度範囲内に入り、且つサージ速度及びヒーブ速度の絶対値が、予め別途設定した或る値よりも小さいことを確認するようにする。

上記ステップＳｂ３において上記ＤＶＬ１０により検出されたＹ方向速度が正であると判断された場合は、動作確認用制御部１４では、正常であると処理してステップＳｂ４へ進む。一方、Ｙ方向速度が正ではないと判断された場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

上記ステップＳｂ４では、更に、上記ＩＮＳ９より入力される上記水中航走体１の動作に伴う姿勢変化の検出結果を基に、水中航走体１のヨー角の角速度が、正であるか否かを判断する。より具体的には、上記ＩＮＳ９により検出される水中航走体１の姿勢変化におけるヨー角の変化する角速度が、予め指定した正の或る範囲内になり、更に、ロール角及びピッチ角が変化する角速度の絶対値が予め別途指定した或る値よりも小さいという条件と、ロール角及びピッチ角の角度が予め別に指定した値よりも小さいという条件のいずれか一方又は双方の条件を満たされることを確認するようにする。

なお、上記ＩＮＳ９により検出される水中航走体１の姿勢変化におけるヨー角の変化する角速度が、予め指定した正の或る範囲内になるという条件を、或る設定時間後にヨー角の増分が設定した範囲内になるという条件に置き換えることもできる。この場合のヨー角の増分の設定範囲は、水槽等の穏やかな水面で予め動作させた結果から定めるものとする。このように、ヨー角の増分に関する条件を用いるようにすることにより、多少の波風がある水面で動作確認を行う場合に有利なものとすることができる。

上記ステップＳｂ４において上記ＩＮＳ９により検出されたヨー角の変化が正であると判断された場合は、動作確認用制御部１４では、正常であると処理してステップＳｂ５へ進む。一方、ヨー角の変化が正ではないと判断された場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

次いで、上記動作確認用制御部１４は、ステップＳｂ５で、上記水平スラスタ６に対し、逆回転させる動作指令を与える。

上記のようにして、水面に浮いた状態の水中航走体１において水平スラスタ６の逆回転を行わせると、該水平スラスタ６の動作が正常であれば、左向きに変位させる推力が生じるため、水中航走体１は、左向きに回頭させられるようになる。

このことに鑑みて、上記動作確認用制御部１４は、上記水平スラスタ６を逆回転させる際、ＤＶＬ１０より入力される水中航走体１の対水速度の検出結果におけるＹ方向速度が負であるか否かを判断する（ステップＳｂ６）。より具体的には、上記ＤＶＬ１０により検出される水中航走体１のＹ方向速度であるスウェイ速度が予め設定した或る負の速度範囲内に入り、且つサージ速度及びヒーブ速度の絶対値が、予め別途設定した或る値よりも小さいことを確認するようにする。

上記ステップＳｂ６において上記ＤＶＬ１０により検出されたＹ方向速度が負であると判断された場合は、動作確認用制御部１４では、正常であると処理してステップＳｂ７へ進む。一方、Ｙ方向速度が負ではないと判断された場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

上記ステップＳｂ７では、更に、上記ＩＮＳ９より入力される上記水中航走体１の動作に伴う姿勢変化の検出結果を基に、水中航走体１のヨー角の角速度が、負であるか否かを判断する。より具体的には、上記ＩＮＳ９により検出される水中航走体１の姿勢変化におけるヨー角の変化する角速度が、予め指定した負の或る範囲内になり、更に、ロール角及びピッチ角が変化する角速度の絶対値が予め別途指定した或る値よりも小さいという条件と、ロール角及びピッチ角の角度が予め別に指定した値よりも小さいという条件のいずれか一方又は双方の条件が満たされることを確認するようにする。

なお、上記ＩＮＳ９により検出される水中航走体１の姿勢変化におけるヨー角の変化する角速度が、予め指定した負の或る範囲内になるという条件を、或る設定時間後にヨー角の減分が設定した範囲内になるという条件に置き換えることもできる。この場合のヨー角の減分の設定範囲は、水槽等の穏やかな水面で予め動作させた結果から定めるものとする。このように、ヨー角の減分に関する条件を用いるようにすることにより、多少の波風がある水面で動作確認を行う場合に有利なものとすることができる。

上記ステップＳｂ７において上記ＩＮＳ９により検出されたヨー角の変化が負であると判断された場合は、動作確認用制御部１４では、正常であると処理して、次のステップＳｂ８へ進む。一方、ヨー角の変化が負ではないと判断された場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

したがって、上記ステップＳｂ２〜ステップＳｂ４による水平スラスタ６の正回転時におけるＤＶＬ１０とＩＮＳ９の検出結果の検証と、上記ステップＳｂ５〜ステップＳｂ７による水平スラスタ６の逆回転時におけるＤＶＬ１０とＩＮＳ９の検出結果の検証により、水面に配置された水中航走体１の上記水平スラスタ６を正回転させる場合と、逆回転させる場合について、それぞれに伴って水中航走体１に生じるＹ方向速度の上記ＤＶＬ１０による検出結果、及び、水中航走体１のヨー角の変化の上記ＩＮＳ９による検出結果の整合性が確認されることになる。よって、この整合性が確認された場合にのみ、以下の処理へ進むことになる。

次に、上記動作確認用制御部１４は、ステップＳｂ８にて、上記水中航走体１のメインスラスタ３に対し、正回転させる動作指令を与える。

上記のようにして、水面に浮かせた状態の水中航走体１においてメインスラスタ３の正回転を行わせると、該メインスラスタ３の動作が正常であれば、水中航走体１は、前方へ直進させられるようになる。

このことに鑑みて、上記動作確認用制御部１４は、上記メインスラスタ３を正回転させる際、ＤＶＬ１０より入力される水中航走体１の対水速度の検出結果におけるＸ方向速度が正であるか否かを判断する（ステップＳｂ９）。より具体的には、上記ＤＶＬ１０により検出される水中航走体１のＸ方向速度であるサージ速度が予め設定した或る正の速度範囲内に入り、且つスウェイ速度及びヒーブ速度の絶対値が、予め別途設定した或る値よりも小さいことを確認するようにする。

上記ステップＳｂ９において上記ＤＶＬ１０により検出されたＸ方向速度が正であると判断された場合は、動作確認用制御部１４では、正常であると処理してステップＳｂ１０へ進む。一方、Ｘ方向速度が正ではないと判断された場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

上記ステップＳｂ１０では、上記動作確認用制御部１４は、上記ＩＮＳ９より入力される水中航走体１のヨー角の検出結果と、上記ＤＶＬ１０により入力される水中航走体１のＸ方向速度の検出結果と、上記ＧＰＳ装置１２からの入力を基に、該ＧＰＳ装置１２により検出される水中航走体１の移動する方向と速度の検出結果が、上記水中航走体１が向いている方位であるヨー角の方向へ、上記ＤＶＬ１０により検出されたＸ方向速度で水中航走体１が移動していることを示すか否かを判断し、上記ＩＮＳ９により検出されたヨー角の方向へ、上記ＤＶＬ１０により検出されたＸ方向速度で水中航走体１が移動していると判断された場合は、正常であると処理してステップＳｂ１１へ進む。一方、上記ＧＰＳ装置１２により検出された水中航走体１の移動する方向が、ＩＮＳ９により検出された水中航走体１のヨー角の方向に一致していない場合、又は、上記ＧＰＳ装置１２により検出された水中航走体１の移動する速度と、ＤＶＬ１０で検出されたＸ方向速度との差の絶対値が予め設定されている或る設定値よりも大きい場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

次いで、上記動作確認用制御部１４は、ステップＳｂ１１で、上記メインスラスタ３に対し、逆回転させる動作指令を与える。

上記のようにして、水面に浮かせた状態の水中航走体１にてメインスラスタ３の逆回転を行わせると、該メインスラスタ３の動作が正常であれば、水中航走体１は、後方へ直進させられるようになる。

このことに鑑みて、上記動作確認用制御部１４は、上記メインスラスタ３を逆回転させる際、ＤＶＬ１０より入力される水中航走体１の対水速度の検出結果におけるＸ方向速度が負であるか否かを判断する（ステップＳｂ１２）。より具体的には、上記ＤＶＬ１０により検出される水中航走体１のＸ方向速度であるサージ速度が予め設定した或る負の速度範囲内に入り、且つサージ速度及びヒーブ速度の絶対値が、予め別途設定した或る値よりも小さいことを確認するようにする。

上記ステップＳｂ１２において上記ＤＶＬ１０により検出されたＸ方向速度が負であると判断された場合は、動作確認用制御部１４では、正常であると処理してステップＳｂ１３へ進む。一方、Ｘ方向速度が負ではないと判断された場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

上記ステップＳｂ１３では、上記動作確認用制御部１４は、上記ＩＮＳ９より入力される水中航走体１のヨー角の検出結果と、上記ＤＶＬ１０により入力される水中航走体１のＸ方向速度の検出結果と、上記ＧＰＳ装置１２からの入力を基に、該ＧＰＳ装置１２により検出される水中航走体１の移動する方向と速度の検出結果が、上記水中航走体１の後方となる方位、すなわち、該水中航走体１のヨー角の方向とは逆方向へ、上記ＤＶＬ１０により検出されたＸ方向速度で水中航走体１が移動していることを示すか否かを判断し、上記ＩＮＳ９により検出されたヨー角の方向と逆方向へ、上記ＤＶＬ１０により検出されたＸ方向速度で水中航走体１が移動していると判断された場合は、正常であると処理してステップＳｂ１４へ進む。一方、上記ＧＰＳ装置１２により検出された水中航走体１の移動する方向が、ＩＮＳ９により検出された水中航走体１のヨー角と逆方向に一致していない場合、又は、上記ＧＰＳ装置１２により検出された水中航走体１の移動する速度と、ＤＶＬ１０で検出されたＸ方向速度との差の絶対値が予め設定されている或る設定値よりも大きい場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

したがって、上記ステップＳｂ８〜ステップＳｂ１０におけるメインスラスタ３の正回転時におけるＤＶＬ１０と、ＩＮＳ９及びＧＰＳ装置１２の検出結果の検証と、上記ステップＳｂ１１〜ステップＳｂ１３におけるメインスラスタ３の逆回転時におけるＤＶＬ１０と、ＩＮＳ９及びＧＰＳ装置１２の検出結果の検証により、上記メインスラスタ３を正回転させる場合と、逆回転させる場合について、水面に配置された水中航走体１に生じる前進や後進と、上記ＤＶＬ１０によるＸ方向速度の検出結果と、上記ＩＮＳ９及びＧＰＳ装置１２の検出結果との整合性が確認されることになる。よって、この整合性が確認された場合にのみ、以下の処理へ進むことになる。

次いで、上記動作確認用制御部１４は、ステップＳｂ１４にて、上記水中航走体１の前部垂直スラスタ７に対し、逆回転させる動作指令を与える。

上記のようにして、水面に浮かせた状態の水中航走体１において前部垂直スラスタ７の逆回転を行わせると、該前部垂直スラスタ７の動作が正常であれば、前部垂直スラスタ７設置個所を下向きに変位させる方向の推力が生じるため、水中航走体１は、前側が水面下へ没するように動作することになる。

このことに鑑みて、上記動作確認用制御部１４は、上記前部垂直スラスタ７を逆回転させる際、ＩＮＳ９より入力される水中航走体１の動作に伴う姿勢変化の検出結果を基に、水中航走体１のピッチ角の角速度が、負であるか否かを判断する（ステップＳｂ１５）。より具体的には、上記ＩＮＳ９により検出される水中航走体１のピッチ角の角速度が負になると共に、該水中航走体１のピッチ角が或る設定時間後に予め指定してある値よりも小さくなることを確認し、更に、水中航走体１のヨー角、ロール角の変化が予め別途指定した或る値よりも小さいことを確認するようにする。

上記ステップＳｂ１５において上記ＩＮＳ９により検出された水中航走体１のピッチ角の角速度が負であると判断された場合は、上記動作確認用制御部１４は、正常であると処理してステップＳｂ１６へ進む。一方、水中航走体１のピッチ角の角速度が負ではない場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

したがって、上記ステップＳｂ１４及びステップＳｂ１５の処理により、上記水面に配置された水中航走体１に前部垂直スラスタ７の逆回転時に生じる動作と、上記ＩＮＳ９による検出結果との整合性が確認されることになる。

なお、図示してないが、水面に配置された上記水中航走体１における前部垂直スラスタ７を逆回転させる際、上記ＤＶＬ１０により検出される水中航走体１のヒーブ速度が予め設定した或る負の速度範囲内に入り、且つサージ速度及びスウェイ速度の絶対値が、予め別に設定した或る値よりも小さいことを確認するようにするようにしてもよい。このようにすれば、上記水面に配置された水中航走体１に前部垂直スラスタ７の逆回転時に生じる動作と、上記ＤＶＬ１０による検出結果との整合性も確認することができるようになる。

上記ステップＳｂ１６では、上記動作確認用制御部１４は、上記水中航走体１の後部垂直スラスタ８に対し、逆回転させる動作指令を与える。

上記のようにして、水面に浮かせた状態の水中航走体１において後部垂直スラスタ８の逆回転を行わせると、該後部垂直スラスタ８の動作が正常であれば、後部垂直スラスタ８設置個所を下向きに変位させる方向の推力が生じるため、水中航走体１は、後側が水面下へ没するように動作することになる。

このことに鑑みて、上記動作確認用制御部１４は、上記後部垂直スラスタ８を逆回転させる際、ＩＮＳ９より入力される水中航走体１の動作に伴う姿勢変化の検出結果を基に、水中航走体１のピッチ角の角速度が、正であるか否かを判断する（ステップＳｂ１７）。より具体的には、上記ＩＮＳ９により検出される水中航走体１のピッチ角の角速度が正になると共に、該水中航走体１のピッチ角が或る設定時間後に予め指定してある値よりも大きくなることを確認し、更に、水中航走体１のヨー角、ロール角の変化が予め別途指定した或る値よりも小さいことを確認するようにする。

上記ステップＳｂ１７において上記ＩＮＳ９により検出された水中航走体１のピッチ角の角速度が正であると判断された場合は、上記動作確認用制御部１４は、正常であると処理してステップＳｂ１８へ進む。一方、水中航走体１のピッチ角の角速度が正ではない場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

したがって、上記ステップＳｂ１６及びステップＳｂ１７の処理により、上記水面に配置された水中航走体１に後部垂直スラスタ８の逆回転時に生じる動作と、上記ＩＮＳ９による検出結果との整合性が確認されることになる。

以上により、メインスラスタ３、水平スラスタ６、前部と後部の各垂直スラスタ７と８の個別の回転に伴って水中航走体１に生じる動作と、上記ＩＮＳ９、ＤＶＬ１０及びＧＰＳ装置１２の検出結果との整合性が確認されることに基いて、前述のアクチュエータ動作確認ステップＳａのみでは検出することができない、上記各スラスタ３，６，７，８の動作（回転）する向きと、それぞれ対応するスラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａの検知の向きが同時に間違っている場合であっても、その間違いを確実に検出することができるようになる。

更に、上記ＩＮＳ９については、該ＩＮＳ９で検出されるピッチ軸とヨー軸の２つの軸が、水中航走体１に対して正しい方向に配置されていることを確認することができるため、ロール軸についても、水中航走体１に対して正しい向きに配置されていることが明らかとなり、よって、上記ＩＮＳ９が水中航走体１に対して正しい向きに搭載されていることが確認できるようになる。

更に又、上気ＤＶＬ１０については、該ＤＶＬ１０で検出されるサージ、スウェイ、ヒーブのすべての向きが、水中航走体１に対して正しく配置されていることを確認できるため、該ＤＶＬ１０が水中航走体１に対して正しい向きに搭載されていることが確認できるようになる。

その後、上記動作確認用制御部１４は、ステップＳｂ１８として、メインスラスタ３に対し、正回転させる動作指令を与えると共に、垂直舵（ラダー）４に、正方向に動作させる指令を与える。

上記のようにして、水面に浮いた状態の水中航走体１について、メインスラスタ３を正回転させると共に、垂直舵４を正方向に動作させると、前述のステップＳｂ８〜ステップＳｂ１３において、上記メインスラスタ３を正回転させる場合の水中航走体１の動作については、ＤＶＬ１０によるＸ方向速度の検出結果と、上記ＩＮＳ９及びＧＰＳ装置１２の検出結果との整合性を基に、正常であるという動作確認が既に得られているため、上記垂直舵４の正方向への動作が正常であれば、水中航走体１は前進しながら右向きに回頭するようになる。

このことに鑑みて、上記動作確認用制御部１４は、上記メインスラスタ３を正回転させると共に、垂直舵４を正方向に動作させる際、先ず、ＤＶＬ１０より入力される水中航走体１の対水速度の検出結果におけるＹ方向速度が正であるか否かを判断し（ステップＳｂ１９）、上記ＤＶＬ１０検出の水中航走体１のＹ方向速度が正であると判断された場合は、上記動作確認用制御部１４にて正常であると処理してステップＳｂ２０へ進む。一方、上記ＤＶＬ１０検出の水中航走体１のＹ方向速度が正とならない場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

上記ステップＳｂ２０では、上記動作確認用制御部１４は、上記ＩＮＳ９より入力される水中航走体１の姿勢変化の検出結果におけるヨー角の角速度が正であるか否かを更に判断し、上記ＩＮＳ９検出の水中航走体１のヨー角の角速度が正であると判断された場合は、上記垂直舵４の正方向の操舵について正常な動作確認が行われたと処理して、次のステップＳｂ２１へ進む。一方、上記ＩＮＳ９で検出されたヨー角の角速度が正ではないと判断された場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

なお、上記ステップＳｂ２０において、上記ＩＮＳ９より入力される水中航走体１の姿勢変化の検出結果におけるヨー角の角速度が正であるという条件を、或る設定時間後にヨー角の増分が設定した範囲内であるという条件に置き換えることもできる。このように、ヨー角の増分に関する条件を用いるようにすることにより、多少の波風がある水面で動作確認を行う場合に有利なものとすることができる。

しかる後、上記動作確認用制御部１４は、ステップＳｂ２１として、メインスラスタ３に対し、正回転させる動作指令を与えると共に、垂直舵（ラダー）４に、負方向に動作させる指令を与える。

上記のようにして、水面に浮いた状態の水中航走体１について、メインスラスタ３を正回転させると共に、垂直舵４を正方向に動作させると、上記したように、ステップＳｂ８〜ステップＳｂ１３において、上記メインスラスタ３の正回転による水中航走体１の動作は正常であるという動作確認が既に得られているため、上記垂直舵４の負方向への動作が正常であれば、水中航走体１は前進しながら左向きに回頭するようになる。

このことに鑑みて、上記動作確認用制御部１４は、上記メインスラスタ３を正回転させると共に、垂直舵４を負方向に動作させる際、先ず、ＤＶＬ１０より入力される水中航走体１の対水速度の検出結果におけるＹ方向速度が負であるか否かを判断し（ステップＳｂ２２）、上記ＤＶＬ１０検出の水中航走体１のＹ方向速度が負であると判断された場合は、上記動作確認用制御部１４にて正常であると処理してステップＳｂ２３へ進む。一方、上記ＤＶＬ１０検出の水中航走体１のＹ方向速度が負とならない場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

上記ステップＳｂ２３では、上記動作確認用制御部１４は、上記ＩＮＳ９より入力される水中航走体１の姿勢変化の検出結果におけるヨー角の角速度が負であるか否かを更に判断し、上記ＩＮＳ９検出の水中航走体１のヨー角の角速度が負であると判断された場合は、上記垂直舵４の負方向への操舵について正常な動作確認が行われたと処理して、ステップＳｂ２５へ進む。一方、上記ＩＮＳ９で検出されたヨー角の角速度が負ではないと判断された場合は、異常が存在していることになるため、ステップＳｂ２４へ進んでエラーを表示させる。

なお、上記ステップＳｂ２３において、上記ＩＮＳ９より入力される水中航走体１の姿勢変化の検出結果におけるヨー角の角速度が負であるという条件を、或る設定時間後にヨー角の減分が設定した範囲内であるという条件に置き換えることもできる。このように、ヨー角の減分に関する条件を用いるようにすることにより、多少の波風がある水面で動作確認を行う場合に有利なものとすることができる。

したがって、上記ステップＳｂ１８〜ステップＳｂ２０によるメインスラスタ３の正回転状態での垂直舵４の正方向への動作時におけるＤＶＬ１０とＩＮＳ９の検出結果の検証と、上記ステップＳｂ２１〜ステップＳｂ２３によるメインスラスタ３の正回転状態での垂直舵４の負方向への動作時におけるＤＶＬ１０とＩＮＳ９の検出結果の検証を経ることにより、上記垂直舵４の正方向及び負方向への動作に伴って水中航走体１に生じる動作と、上記ＤＶＬ１０及び上記ＩＮＳ９の検出結果との整合性が確認されることになる。これにより、垂直舵４の動作（駆動）する向きと、対応する舵角センサ４ａの検知の向きが同時に間違っている場合であっても、その間違いを確実に検出することができるようになる。

よって、上記アクチュエータ動作確認ステップＳａと水面動作確認ステップＳｂをすべて経ることにより、上記水中航走体１におけるメインスラスタ３、水平スラスタ６、前部と後部の各垂直スラスタ７と８、及び、垂直舵４と水平舵５の動作確認が行われると共に、上記ＩＮＳ９とＤＶＬ１０が水中航走体１に対し正しい向きに搭載されていることが確認されるようになる。

よって、上記動作確認用制御部１４は、ステップＳｂ２５にて、正常確認終了の表示を行わせるようにしてある。

このように、本発明の水中航走体の自動動作確認方法及び本発明の自動動作確認装置によれば、上記アクチュエータ動作確認ステップＳａにより、先ず、すべてのスラスタ３，６，７，８及びすべての舵４，５について、その動作する向きと、それぞれ対応するスラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ及び舵角センサ４ａ，５ａの検知の向きが一致していることを順次自動的に確認することができる。

更に、その後実施する水面動作確認ステップＳｂにて、上記アクチュエータ動作確認ステップＳａで対応するセンサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａにより動作する方向の整合性が予め確認された各スラスタ３，６，７，８とについて、それぞれ個別に駆動した場合に水中航走体１に生じる動作を、ＩＮＳ９とＤＶＬ１０とＧＰＳ装置１２による検出結果で検証することにより、上記各スラスタ３，６，７，８の回転方向が動作指令に一致していることを、上記ＩＮＳ９とＤＶＬ１０とＧＰＳ装置１２の検出結果を用いたクロスチェックにより確認することができる。同時に、上記ＩＮＳ９とＤＶＬ１０の水中航走体１に搭載された向きが正しいことを、該各ＩＮＳ９とＤＶＬ１０の検出結果と、上記ＧＰＳ装置１２の検出結果を用いて、相互に確認することができる。

更に又、対応する舵角センサ４ａにより動作する方向の整合性が予め確認された垂直舵４についても、該垂直舵４を動作させた場合に水中航走体１に生じる動作を、ＩＮＳ９とＤＶＬ１０による検出結果で検証することにより、上記垂直舵４の動作方向が動作指令に一致していることを確認することができる。

したがって、上記水中航走体１に装備してある各スラスタ３，５，６，７及び各舵４，５が、動作指令に応じた動作を行うことの確認、及び、水中航走体１に搭載されたＩＮＳ９及びＤＶＬ１０の向きの確認を、上記動作確認用制御部１４より上記各スラスタ３，６，７，８及び角各舵４，５へ動作指令を与えたときに、該各スラスタ３，６，７，８に個別に対応するスラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａ、各舵４，５に個別に対応する舵角センサ４ａ，５ａ、ＩＮＳ９、ＤＶＬ１０及びＧＰＳ装置１２より動作確認用制御部１４へ入力される検出結果を基に、自動的に行うことができるため、上記各確認作業に要する時間、手間及び人手を大幅に削減することができる。

しかも、水中航走体１に搭載されたＩＮＳ９の向きを確認するために従来要していたような台車やクレーンを用いて水中航走体１のロール、ピッチ、ヨーをそれぞれの軸回りに動かす作業や、水中航走体１に搭載されたＤＶＬ１０の向きを確認するために従来要していたような曳航船を用いた水中航走体１の曳航作業を不要にすることができる。

更に、図２に示したアクチュエータ動作確認ステップＳａにおけるステップＳａ１６でエラーの表示が生じた場合は、該ステップＳａ１６に至る原因となったステップを確認することで、各スラスタ３，６，７，８と各舵４，５のうち、コネクタの接続が正しく行われていないもの、又は、対応するスラスタ回転数センサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａや舵角センサ４ａ，５ａのコネクタの接続が正しく行われていないものを特定することができる。

又、図３に示した水面動作確認ステップＳｂにおけるステップＳｂ２４でエラーの表示が生じた場合は、該ステップＳｂ２４に至る原因となったステップを確認すると共に、そのステップを行っている時点で、ＩＮＳ９で検出される水中航走体のヨー、ピッチ、ロールのいずれの軸の値が変化しているか、あるいは、ＤＶＬ１０で検出されるスウェイ、サージ、ヒーブのいずれの値が変化しているかを確認することで、上記スラスタ３，６，７，８や垂直舵４の対応するセンサ３ａ，６ａ，７ａ，８ａや４ａとの同時の接続間違い、又は、上記ＩＮＳ９やＤＶＬ１０の水中航走体に搭載した向きの間違いを、容易に特定することができるようになる。

上記において、アクチュエータ動作確認ステップＳａでは、水中航走体１自身を変位させる必要はないため、ステップＳａ１６におけるエラーの表示が生じた場合に、速やかにその原因の特定と、不正確な部分の解消に当たることができるようにするという観点からすると、アクチュエータ動作確認ステップＳａは、水中航走体１の母船上、あるいは、地上等、水中航走体１を水から引き上げた状態で実施することが望ましい。しかし、上記アクチュエータ動作確認ステップＳａを、水中航走体１を水面に浮かせて配置した状態で実施することも可能である。

なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、アクチュエータ動作確認ステップＳａは、スラスタ動作確認プロセスＰ１と、舵動作確認プロセスＰ２の順序を入れ替えて実施してもよい。

水面動作確認ステップＳｂは、水平スラスタ６の動作について、ＤＶＬ１０及びＩＮＳ９の検出結果を用いて検証を行うようにしてあるステップＳｂ２〜ステップＳｂ７の処理と、メインスラスタ３の動作について、ＤＶＬ１０、ＩＮＳ９及びＧＰＳ装置１２の検出結果を用いて検証を行うようにしてあるステップＳｂ８〜ステップＳｂ１３の処理と、前部垂直スラスタ７の動作について、ＩＮＳ９の検出結果を用いて検証を行うようにしてあるステップＳｂ１４〜ステップＳｂ１５の処理と、後部垂直スラスタ８の動作について、ＩＮＳ９の検出結果を用いて検証を行うようにしてあるステップＳｂ１６〜ステップＳｂ１７の処理は、適宜順序を入れ替えるようにしてもよい。

本発明の水中航走体の自動動作確認方法及び装置は、図５に示した以外の形式、すなわち、装備されるスラスタの数や位置及び舵の数や位置が図示したものとは異なる形式の水中航走体１に適用してもよい。この場合、アクチュエータ動作確認ステップＳａでは、すべてのスラスタ、すべての舵について、個別の動作指令を順次与えて、対応するセンサによる検出結果との整合性が得られることを確認するようにし、その後、水面動作確認ステップＳｂにて、スラスタについては、該スラスタを単独で正回転や逆回転させたときに水中航走体１に生じると考えられる動作と、該スラスタを単独で実際に回転させたときにＩＮＳ９やＤＶＬ１０やＧＰＳ装置１２による水中航走体１の動作の検出結果との整合性が得られるか否かを判断することで、該スラスタの動作確認を行うようにすればよい。又、舵については、既に動作確認が得られている或るスラスタを駆動した状態で該舵を操舵するときに水中航走体１に生じると考えられる動作と、上記或るスラスタを実際に駆動し且つ該舵を操舵したときにＩＮＳ９やＤＶＬ１０やＧＰＳ装置１２による水中航走体１の動作の検出結果との整合性が得られるか否かを判断することで、該舵の動作確認を行うようにすればよい。

又、動作確認用制御部１４は、水中航走体１の内部に装備する構成としてもよい。この場合には、母船又は陸上に設置した管制装置１３に、自動動作確認指令を与えることにより、通信手段１５、１６を通して該自動動作確認指令が上記水中航走体１の内部の動作確認用制御部１４に伝えられるようにして、該動作確認用制御部１４が自動動作確認を開始するようにし、その後、上記動作確認用制御部１４が、確認結果を通信手段１６、１５を通して上記管制装置１３に返すようにすればよい。

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。

１水中航走体
３メインスラスタ（スラスタ）
３ａスラスタ回転数センサ
４垂直舵（舵）
４ａ舵角センサ
５水平舵（舵）
５ａ舵角センサ
６水平スラスタ（スラスタ）
６ａスラスタ回転数センサ
７前部垂直スラスタ（スラスタ）
７ａスラスタ回転数センサ
８後部垂直スラスタ（スラスタ）
８ａスラスタ回転数センサ
９ＩＮＳ（慣性航法装置）
１０ＤＶＬ（ドップラー式対水速度計）
１４動作確認用制御部
Ｐ１スラスタ動作確認プロセス
Ｐ２舵動作確認プロセス
Ｓａアクチュエータ動作確認ステップ
Ｓｂ水面動作確認ステップ

Claims

水中航走体に装備されたスラスタに、該スラスタを回転させるための動作指令を与えて、該スラスタに生じる動作と、対応するスラスタ回転数センサによる検出結果との整合性を確認するスラスタ動作確認プロセスと、水中航走体に装備された舵に、該舵を操舵させるための動作指令を与えて、該舵に生じる動作と、対応する舵角センサによる検出結果との整合性を確認する舵動作確認プロセスからなるアクチュエータ動作確認ステップを実施し、次いで、上記アクチュエータ動作確認ステップでスラスタ及び舵の動作指令に応じた動作について対応するセンサの検出結果との整合性が確認された水中航走体を水面に浮かべて配置した状態で、上記スラスタを駆動させる際に該水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認する水面動作確認ステップを行うことを特徴とする水中航走体の自動動作確認方法。
水面動作確認ステップにて、スラスタを個別に駆動させて水面に浮かべて配置した状態の水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認した後、該整合性の確認されたスラスタを駆動させた状態で舵を操舵する際に上記水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認するようにする請求項１記載の水中航走体の自動動作確認方法。
アクチュエータ動作確認ステップを、水中航走体を水から引き上げた状態で行うようにする請求項１又は２記載の水中航走体の自動動作確認方法。
水中航走体に装備されたスラスタに該スラスタを回転させるための動作指令を与えて、該スラスタに生じる動作と対応するスラスタ回転数センサによる検出結果との整合性を確認する機能と、水中航走体に装備された舵に該舵を操舵させるための動作指令を与えて、該舵に生じる動作と対応する舵角センサによる検出結果との整合性を確認する機能と、水中航走体を水面に浮かべて配置した状態で上記スラスタに該スラスタを駆動させるための動作指令を与えると共に、該動作指令に基く上記スラスタの動作により上記水中航走体に生じる動作について、該水中航走体に装備してある慣性航法装置による水中航走体の姿勢変化の検出結果、及び、ドップラー式対水速度計による水中航走体の対水速度の検出結果との整合性を確認する機能を有する動作確認用制御部を備えてなることを特徴とする水中航走体の自動動作確認装置。