JP2016156649A - 水中目標監視用データ表示装置、監視用データ表示方法、及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】水中目標（水中移動体）Ｍからの出力音を受信する複数の音響センサの内、当該水中目標Ｍとの距離の近いセンサを限定してメイン画面に迅速に選択表示すること。
【解決手段】従来は表示部２のメイン画面にサブ画面を呼び出して当該サブ画面に複数の各音響センサＰ１乃至Ｐ５にかかるチャネル情報を表示するようにしていた。この場合、メイン画面上の表示情報の一部がサブ画面でふさがれるという不都合があった。
これに対して、本発明では、水中目標（水中移動体）Ｍと各音響センサとの間の距離をデータ演算処理部１１で算定し且つ当該算定された距離データの小さい順に、データ表示制御部１２が対応する各音響センサに表示用の優先順位を付し、そして、この優先順位の順に、且つ上位順位の一部の音響センサにかかるチャネル情報を上記メイン画像に、サブ画面を設けることなく表示するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、水中目標監視用データ表示装置等に係り、特に、水中目標の移動に沿って当該水中目標を捕捉しその監視データを迅速に設定表示し得る水中目標監視用データ表示装置、データ表示方法、及びそのプログラムに関する。

まず、背景技術である水中目標（水中移動体）Ｍとこれを監視する複数の音響センサＰ１乃至５との位置関係を図６に示す。
この図６において、水中目標（水中移動体）Ｍの位置を局限するため、海中探索用の複数（５個）のパッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ５を海上に敷設し、各々のパッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ５が、水中目標Ｍが発する音響信号を受波する運用を設定する。

このような運用状態においては、水中目標Ｍの前方（移動方向先）に、まずパッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ３を敷設し、この敷設されたパッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ３の近傍を水中目標Ｍが通りすぎる前に、一又は二以上の新しいパッシブ音響センサＰ４乃至Ｐ５を更に前方に敷設する。
このように短時間の間に次から次へと新たにパッシブ音響センサＰ４乃至Ｐ５を敷設し、音響信号を監視し追いかけていく。

この場合、各パッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ５は、複数のブイによって個別に保持されて前述した水中目標（水中移動体）Ｍからの水中音が受信可能な状態に敷設されている。
又、このブイには、パッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ５が受信した音波信号を電気信号に変換し、且つ電波を介して特定の船舶又は地上に予め設置された受信局へ送信する信号変換送信装置が装備されている。

ここで、この新旧の各パッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ５は、予め準備されたセンサ敷設用の船若しくは航空機によって、短時間に予測位置（水中目標Ｍの移動先）まで搬送され敷設されるようになっている。

そして、水中目標Ｍの監視現場では、このようにして短時間の間に、次から次へとパッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ５を敷設し、音響信号を監視し水中目標Ｍを追いかけていくようにして、その全体の技術的な内容が組み立てられている。
このため、受信した水中目標Ｍにかかるデータの受信処理側では、オペレータが、各パッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ５からの音響情報を表示するための設定操作を、短時間の間に繰り返し行う必要性が生じている。

一方、上記パッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ５と同等の音響センサを備え且つ水中目標Ｍを探索する上記技術内容の関連技術としては、特許文献１乃至３が知られている。
この内、特許文献１には、水中目標Ｍのエンジン音やモータ回転音等の機械音の受信レベルが小さい場合に、到来音の指向性データに基づいて水中目標を捕捉する技術内容が開示されている。

又、特許文献２には、受信音に基づいてこれを分析し、当該受信音にかかる航走体（移動体）が水上航走体か水中航走体かを外部表示するための表示情報を生成し、これを有効表示する技術が開示されている。
更に、特許文献３には、音源を備えたソノブイを設置し、当該音源ソノブイから発信される水中音波に対する水中目標からの反射音を捕捉すると共に当該反射音が微弱反射信号であっても、これを有効に検出するようにした技術が開示されている。

特開２０１３−１６０５６４号公報 特開２０１２−１０６６１３号公報 特開２０００−１９３７３６号公報

近時においては、人が操作するシステムのインターフェースとして、所謂コンソールデバイスの使用が主流となっている。
このことは、上記した関連技術にあっても同様で、上記各パッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ５から得られる受信された前記水中目標Ｍからの音響データの表示に際しては、そのために必要なパラメータ（対応する信号表示チャネルも含む）を、まず、図７に示すようにデータ表示部２００のメイン画面２０１上にサブ画面２０２を起動し、その後に当該サブ画面２０２上でまとめて設定表示するという手法が採られている。

このため、このような設定方法を用いると、サブ画面２０２の重畳表示によって信号表示部２００のメイン画面２０１上における音響データが隠されてしまうという不都合も生じ、又、水中目標の監視が継続的なこともあって（当該重畳表示状態が継続されることから）、音響センサを特定するための確認作業に手間がかかり瞬時に設定することができないという不都合があった。

一方、関連技術である上記各特許文献１乃至３にあっては、何れも水中目標（水中移動体）の特定（探知）を意図したものであり、上記した課題の解決策については何ら特段の開示も成されていない。

〔発明の目的〕
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、水中目標の移動と共に位置が変化する当該水中目標からの音響データを受信可能な音響センサを、予め敷設された複数のパッシブ音響センサの中から迅速に選択し表示し得る水中目標監視用データ表示装置、設定表示方法、及びそのプログラムを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、本発明にかかる水中目標監視用データ表示装置は、走行中の水中目標を監視する複数のパッシブ音響センサから方位情報と共に所定の検出信号が入力された場合に機能し当該各センサと水中目標との距離を算定するデータ演算処理部と、この算定された各距離データについてその小さい順に、前記各パッシブ音響センサに対して表示に際しての優先順位を付すと共にこれを表示用のチャネル情報として特定するデータ表示制御部と、この表示用のチャネル情報を画面表示するデータ表示部とを備える、という構成を採っている。

上記目的を達成するため、本発明にかかる水中目標監視用データ表示方法は、走行中の水中目標を監視する複数の音響センサと、この各音響センサが受信する水中目標からの出力音データ及び方位情報に基づいて当該各音響センサに対する前記水中目標の位置を特定するデータ演算処理部と、この特定された水中目標の位置情報および前記各音響センサにかかる情報をデータ表示部に表示するデータ表示制御部とを備えた水中目標監視用データ表示装置における受信データの表示方法であって、
前記複数のパッシブ音響センサから所定の検出信号が入力された場合に機能し、この内の二つのパッシブ音響センサからの方位情報に基づいて当該二つの各センサと水中目標との距離を、更には、他のセンサと水中目標との距離を順次算定し、
この算定された各距離データの小さい順に前記複数の各パッシブ音響センサに対して、表示に際しての優先順位を付し、
次に、前記水中目標にかかる受信データと共に優先順位が付された前記各パッシブ音響センサのチャネル情報を前記データ表示部に表示する、という構成を採っている。

上記目的を達成するため、本発明にかかる水中目標監視用データ表示プログラムは、走行中の水中目標を監視する複数の音響センサと、この各音響センサが受信した水中目標からの出力音データ及び方位情報とに基づいて当該各音響センサに対する前記水中目標の位置を特定するデータ演算処理部と、この特定された水中目標の位置情報および前記各音響センサにかかる情報をデータ表示部に表示するデータ表示制御部と、これら各制御部を含む演算表示制御部とを備えた水中目標監視用データ表示装置にあって、
前記複数のパッシブ音響センサから所定の検出信号が入力された場合に稼働し、この内の二つのパッシブ音響センサからの方位情報に基づいて当該二つの各センサと水中目標との距離を、更には、他の音響センサと水中目標との距離を、順次算定するデータ演算処理機能、
この算定された各音響センサと水中目標との各距離データの内、当該距離データの小さい順に前記複数の各パッシブ音響センサに対して、前記データ表示部におけるデータ表示に際しての優先順位を付す優先順位設定処理機能、
および、前記水中目標にかかる受信データと共に優先順位が付された前記各パッシブ音響センサのチャネル情報として前記データ表示部に表示するチャネル情報表示処理機能、を設け、
これらの各処理機能を前記演算表示制御部が備えているコンピュータに実現させるようにする、という構成を採っている。

本発明は、上述したように構成したので、これによると、水中目標の移動と共に変化する当該水中目標からの監視用音響データを有効に捕捉し得るパッシブ音響センサを、予め敷設した複数のパッシブ音響センサの中から、当該水中目標との距離の近い順に迅速に特定し表示することができる。

本発明の水中目標監視用データ表示装置にかかる一実施形態を示す概略ブロック図である。 図１に開示した実施形態の具体的な例を示す全体ブロック図である。 図２に開示した実施形態の動作の一例を示すフローチャートである。 図１乃至図２に開示した実施形態における水中目標（水中移動物体）監視用として敷設された複数の音響センサと当該各音響センサに近接してきた移動状態の水中目標（水中移動物体）との位置関係を示す説明図である。 図１乃至図２に開示した実施形態のデータ表示部のメイン画面におけるデータの表示領域等を示す図で、図５（Ａ）はデータ表示領域を示す概略説明図、図５（Ｂ）はチャネル情報の表示例を示す説明図である。 水中目標（水中移動物体）監視用として当該水中目標（水中移動物体）の想定される移動方向に合わせて、予め敷設された複数の音響センサの配置状況を示す説明図である。 関連技術にあって、水中目標（水中移動物体）監視用の受信データ等をメイン画面上に表示する場合の一例を示す図で、メイン画面にサブ画面を呼び出して設置した場合の状態を示す説明図である。

以下、本発明にかかる水中目標監視用データ表示装置の一実施形態を、図１乃至図５を参照して説明する。

初めに、本実施形態における課題解決の要点を説明する。
まず、水中目標Ｍの水中移動により、その移動方向に敷設されている音響センサを特定する表示処理用のパラメータとしては、水中目標Ｍと音響センサ相互間の距離関係から、運用状態に応じて、変更頻度が多いものと少ないもの二種類に分類される。

このため、本実施形態では、変更頻度の多いパラメータである音響センサの表示チャネルのみを、データ表示部２のメイン画面に表示し、水中目標Ｍの移動の状態を、当該音響センサが受信した受信データに基づいて、オペレータが迅速に把握し得るようにした。

この場合、メイン画面における上記音響センサにかかるパラメータの設定に際しては、図５（Ｂ）に示すように、選択項目の一覧が表示される。このとき、すべての音響センサにかかる信号チャネルを選択候補として表示させると、既に水中目標Ｍが通り過ぎてしまい、表示対象としては価値の低いチャネルも表示させてしまう事態が生じる。

このため、オペレータの操作上の負荷低減を目的として、海中では大きな音源は存在しないことから、予め設定した水中目標Ｍからの一定の設定距離ＳＫ以内に存在する音響センサのみを、選択の対象とする。かかる手法を組み込むことにより、必要な音響センサにかかる信号表示チャネル及びその音響データが限定表示されるので、オペレータは迅速に且つ効率的に、水中目標Ｍにかかる音響センサ及びそのセンサ情報を選択することができる。

次に、本実施形態における水中目標監視用データ表示装置１の基本的な構成を図１に、又、具体的な構成を図２乃至図４に示す。
まず、図１において、符号Ｍは、上気したように水中を走行中の水中目標（水中移動体）を示す。又、符号Ｐ１乃至Ｐ５は、前記水中目標監視用として当該海域に予め敷設された複数（本実施形態では５個を例示）の音響センサを示す。かかる各構成部分の設置された位置関係（条件設定）は、前述した背景技術における図６の場合と同一である。この図６で太字の矢印Ａは、水中目標Ｍの移動方向を示す。

ここで、図１，図６において、各音響センサＰ１乃至Ｐ５は、受信音波の方位を捕捉可能に形成されたパッシブ型の音響センサが使用されている。

図１において、上記水中目標監視用データ表示装置１は、各音響センサＰ１乃至Ｐ５から前記水中目標Ｍにかかる出力音の受信データ（音響データ）が方位情報と共に送り込まれる場合に機能し、当該水中目標Ｍに近い順に、音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５にかかるチャネル情報を、データ表示部２に表示するように構成されている。

この水中目標監視用データ表示装置１は、具体的には、音響センサＰ１〜Ｐ５から水中目標Ｍにかかる出力音の受信データ（音響データ）が方位情報と共に送り込まれた場合に、当該方位情報に基づいて各音響センサＰ１，Ｐ２，……Ｐ５と水中目標Ｍとの距離を算定するデータ演算処理部１１と、この算定された各距離データについてその値の小さい順に，前記各音響センサＰ１〜Ｐ５に対して表示に際しての優先順位を付すと共に，これを表示用のチャネル情報として特定するデータ表示制御部１２とを備えている。

この場合、パッシブ型の音響センサは、本来、受信専用であるため、上述したようにアクティブ型の音響センサと異なり受信音波の音源（捕捉した移動物体／水中目標Ｍ）との距離を算定することはできない。このため、本実施形態では、受信音波の方位情報に基づいて下記のように当該受信音波の音源である水中目標Ｍとの距離を算定するように構成されている。

即ち、移動中の水中目標Ｍの現在位置は、例えば図６において、パッシブ音響センサＰ２とＰ３が受信する水中目標Ｍからの方位（受信音の最大値の方向）から、三角形の法則（二点とその夾角）よりその頂点に位置する水中目標Ｍの位置（三点め）が容易に特定される。本実施形態では、データ演算処理部１１の距離演算処理機能１１Ａがこの演算処理を実行し、各音響センサＰ２とＰ３と水中目標Ｍとの距離を、リアルタイムで算定し、同時に、他の音響センサＰ１，Ｐ４，Ｐ５についても、予め特定されている敷設位置の情報より、水中目標Ｍとの距離が個別に算定されるようになっている。

ここで、上記データ演算処理部１１とデータ表示制御部１２とにより、上記した水中目標監視用データ表示装置１の要部を成す演算表示制御部１０が構成されている。
更に、この演算表示制御部１０のデータ表示制御部１２は、上記したデータ表示部２に、前述したセンサ表示用のチャネル情報および関連する情報を、外部からの指令に応じて直ちに画面表示するデータ表示処理機能１２Ａを備えている。

このため、これによると、水中目標Ｍの水中移動と共に、各音響センサＰ１〜Ｐ５との相互間の距離およびその変化を、当該各音響センサＰ１〜Ｐ５から送られてくる受信データの分析処理によって有効に特定することができるので、水中目標Ｍの移動と共に変化する当該水中目標Ｍからの音響データを高レベルで捕捉するパッシブ音響センサを、予め敷設された複数のパッシブ音響センサＰ１〜Ｐ５の中から、水中目標Ｍとの距離の近い順に迅速に特定し、データ表示部２の画面上に表示することが可能となる。

次に、上記水中目標監視用データ表示装置１の全体内容を、図２乃至図４に基づいて更に詳細に説明する。

まず、本実施形態における水中目標監視用データ表示装置１の上述した基本的内容は、図２でも、そのまま基本形な構成内容として備えている。
そして、上述した演算表示制御部１０のデータ表示制御部１２には、更に、上記各音響センサＰ１〜Ｐ５に対応した前記チャネル情報をデータ表示部２に画面表示するための動作指令を外部入力するための動作指令入力部１０Ａが、併設されている。

又、上述した演算表示制御部１０には、前述した各音響センサＰ１〜Ｐ５から送られてくる前記水中目標Ｍにかかるデータ信号を受信する信号受信部１Ａと、この受信したデータの演算処理および表示部への表示処理を前記演算表示制御部１０が実行するに必要な各種演算及び制御プログラムを予め記憶した演算ソフト記憶部２１と、当該演算表示制御部１０で実行される各種演算処理の結果及び必要とする外部入力データを記憶するデータ記憶部２２とが併設されている。

ここで、上記データ記憶部２２には、前述したデータ演算処理部１１で算定される水中目標Ｍと音響センサＰ１〜Ｐ５との相互間の距離情報が、当該各音響センサＰ１〜Ｐ５毎に対応してリアルタイムで記憶されるようになっている。

この場合、水中目標Ｍの移動と共に当該距離情報は変化するが、その変化後の距離情報が、算定直前の距離情報に上書きされて記憶されるようになっている。
このため、上記データ記憶部２２には、常に現在位置における距離情報が、音響センサＰ１〜Ｐ５に対応して記憶されることから、外部指令に応じて迅速に水中目標Ｍの現在位置にかかる距離情報を出力可能な状態となっている。

そして、オペレータは、前述したこの動作指令入力部１０Ａを介して、チャネル情報をデータ表示部２上のメイン画面に表示する際の動作のタイミングを、外部から任意に設定することができるようになっている。

この場合、チャネル情報は、具体的にはデータ表示部２のメイン画面の一部に設置された選択項目表示領域Ｓ１に表示されるように、前記データ表示制御部１２によって設定制御されるようになっている（図５参照）。
図５において、記号Ｓはメイン画面上における音響センサ用のチャネル設定領域を示す。このチャネル設定領域Ｓにおいて、記号∇はメイン画面上における項目表示欄の選択位置を示し、記号Ｓ１はチャネル項目表示領域を示す。

即ち、オペレータが動作指令入力部１０Ａを介して項目表示欄の選択位置∇を選択すると、後述するように水中目標Ｍに近い位置にある音響センサＰ１〜Ｐ５の一又は二以上のチャネル情報（各音響センサと同一のＰ１〜Ｐ５を使用）が、図５（Ｂ）に示すようにチャネル項目表示領域Ｓ１に表示されるようになっている。

そして、オペレータが動作指令入力部１０Ａを介してチャネル情報の内の一のチャネル情報を選択すると、当該チャネル情報に対応した音響センサＰ１〜Ｐ５にかかる音響データおよびその関連情報が、データ表示部２のメイン画面上の音響データ表示領域Ｅに表示されるようになっている。これら一連のデータ表示制御動作は、データ表示制御部１２によって実行されるようになっている。

このチャネル情報の設定表示に際しては、データ表示制御部１２は、データ表示部２におけるメイン画面上のデータ表示領域Ｅとは異なった領域に前記チャネル情報用の画面表示領域を設定制御するように構成されている。

ここで、データ表示制御部１２は、上気したチャネル項目表示領域Ｓ１へのチャネル情報の表示制御に際しては、前述した動作指令入力部１０Ａからの指令に基づいて稼働し、前記優先順位が付された各パッシブ音響センサのチャネル情報をデータ表示部２に表示する優先順表示制御機能１２Ｂを備えている。

これにより、常に最重要な音響センサにかかるチャネル情報が、メイン画面の選択項目表示領域Ｓ１に重要度の高い順に表示されるようになっている。即ち、オペレータは、動作指令入力部１０Ａを介して、水中目標Ｍに一番近い最重要の音響センサを瞬時に特定し、その関連情報をメイン画面に表示し得るようになっている。

又、前述したデータ表示制御部１２は、前記チャネル情報の表示制御に際しては、予め特定した複数のパッシブ音響センサにかかるチャネル情報を限定表示する機能を備えている。そして、このチャネル情報を限定表示する具体的な機能として、上記データ表示制御部１２は、チャネル情報限定表示制御機能１２Ｃを備えている。

このチャネル情報限定表示制御機能１２Ｃは、前述したデータ演算処理部１１で算定された各音響センサにかかる距離データの内で前記水中目標Ｍを中心として予め定めた（一定距離（設定距離ＳＫ）の範囲内にある距離データにかかる一又は二以上の前記パッシブ音響センサを特定し、これを表示用の前記チャネル情報とすることをその内容とする。この設定距離の範囲（設定距離領域）ＳＫＲの例を図４に示す。

このため、これによると、全部のセンサにかかるチャネル情報を表示することなく、常に必要とする最適な２乃至３の音響センサにかかるチャネル情報のみを表示することができ、水中目標Ｍが移動しても、これに十分対応してリアルタイムで最適なセンサを瞬時に且つ一義的に特定することができ、装置全体の信頼度を、又その汎用性を高めることができる。

このデータ表示制御部１２は、更に、前記水中目標Ｍの移動と共にその中心位置が変化して上記設定距離領域ＳＫＲに包含されている一又は二以上のパッシブ音響センサが変化しても、この変化した新旧のパッシブ音響センサを対象として、前記水中目標Ｍとの間の距離を算定し、これを当該移動により得られる新たなチャネル情報として前記データ表示部２に可変表示するデータ可変表示処理機能１２Ｄを備えている。

これにより、水中目標Ｍが移動して設定距離領域ＳＫＲに包含されている一又は二以上の音響センサが順次変化しても、この変化した新旧両方の音響センサ及び対応する変化した距離データを、データ演算処理部１１の距離演算処理機能１１Ａが直ちに算定し又データ表示制御部１２のデータ可変表示処理機能１２Ｄが直ちに稼働して当該音響センサとその距離データとを、瞬時の内に特定しデータ表示部２に可変表示する。
このため、かかる点においても、信頼性の高い汎用性ある水中目標監視用データ表示装置１を得ることができる。

〔動作説明〕
次に、上記実施形態の全体的な動作について説明する。
最初に、本実施形態にあって、背景技術の内容と共に、装置全体の動作の概要を説明する。
まず、背景技術の場として、監視対象である水中目標Ｍとこれを監視する複数の音響センサＰ１乃至Ｐ５とが、前述した図６に開示した状態と同様の状態にあることを前提とする。

ここでは、音響センサＰ１乃至Ｐ５は水中を伝搬してくる水中目標Ｍからの音響信号を個別に受信し、当該受信データに対してデータ演算処理部１１が信号処理を実施し、その結果がデータ制御部１２を介してデータ記憶部２２に記憶されるものとする。
ここで、音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３は敷設済であり、オペレータは音響センサＰ２を監視しているものとする。

図６において、オペレータが音響センサＰ２を監視しているとき、水中目標Ｍが進行方向Ａの方向へ進み、音響センサＰ２の近傍を通過し、音響センサＰ４に近接した場合を想定する。そして、図６よりＡ方向への移動後の水中目標Ｍについて観察し、音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を抜粋して図４に示した。

このとき、音響センサＰ１及びＰ３は、水中目標Ｍから規定値（設定距離ＳＫ）以上離れていて、音響センサＰ２及びＰ４が水中目標Ｍの規定値（設定距離ＳＫ）以内に存在するものとする。記号ＳＫＲは規定値（設定距離ＳＫ）によって特定される設定距離領域を示す。

そして、オペレータは、新たに敷設したパッシブ音響センサ４に対応するチャネル情報のデータを表示するために、指令情報入力部１０Ａを介してメイン画面上のチャネル設定領域Ｓの「∇」ボタンを選択する。
この「∇」ボタンが選択されると（オペレータによる外部指令の入力）、全パッシブ音響センサＰ１乃至Ｐ４の中から、水中目標Ｍの位置から半径が規定値ＳＫの円内に含まれる音響センサ（図４に示す音響センサＰ２，Ｐ４）に対応するチャネル一覧（センサ０２，センサ０４）が、図５（Ｂ）に示すように、選択項目表示領域Ｓ１に表示される。

即ち、オペレータは、指令情報入力部１０Ａを介して、チャネル設定領域Ｓの択項目表示領域の「∇」ボタンを選択し、メイン画面の選択項目表示領域Ｓ１に音響センサＰ４を含むチャネル情報を表示させ、その内からパッシブ音響センサＰ４に対応するチャネル情報Ｐ４を選択する。そして、選択されたチャネル情報に対応した音響データは、データ表示制御部１２がデータ記憶部２２から取り出してデータ表示部２に表示制御する。

（具体的な動作内容）
以下、これを図３のフローチャートに基づいて更に詳述する。
まず、走行中の水中目標Ｍを監視する複数の音響センサＰ１〜Ｐ５から、水中目標Ｍの出力音に係る音響信号が送られてきた場合に、その最大値と当該最大値に対応した到来方向の方位情報とを信号受信部１Ａが受信し、演算表示制御部１０へ入力する（図３：ステップＳ１０１／水中目標監視信号受信工程）。

次に、各音響センサＰ１〜Ｐ５が捕捉した水中目標Ｍに対する方位情報より、水中目標Ｍの現在位置を、演算表示制御部１０のデータ演算処理部１１が特定し、これに基づいて各Ｐ１〜Ｐ５と水中目標Ｍとの間の距離を算定する（図３：ステップＳ１０２／現在位置算定工程）。この距離の算定は、データ演算処理部１１が備えている距離演処理機能１１Ａによって実行される。

ここで、上記各音響センサＰ１〜Ｐ５はパッシブ型の音響センサ（受信専用）が使用されており、前述したようにセンサ単独で音源との間の距離の算出はできない。一方、本実施形態では、前述したように音源の方位情報（感度が最大となる方位）を検出する機能を備えたセンサが使用されている。
これにより、任意の二個の音響センサが受信した方位情報に基づいて、データ演算処理部１１が当該二個の音響センサと音源である水中目標Ｍとの間の距離を、前述したように算定する。

各音響センサＰ１〜Ｐ５は、その敷設位置が予め特定されているので、データ演算処理部１１によって他の各音響センサと水中目標Ｍとの相互間の距離も直ちに算定され、算定された各距離データは、各音響センサＰ１〜Ｐ５に対応させてデータ記憶部２２に記憶される（図３：ステップＳ１０３／距離データ算定記憶工程）。

次に、データ表示制御部１２は、データ演算処理部１１で算定された水中目標Ｍとの距離を各音響センサＰ１〜Ｐ５毎に比較し、距離の小さい順に（水中目標Ｍに近い順に）各音響センサＰ１〜Ｐ５の表示時における優先順位を特定する（図３：ステップＳ１０４／優先表示順位特定工程）。
即ち、データ表示制御部１２は、走行する前記水中目標Ｍの現在位置における中心点から予め設定した一定距離以内の領域（設定領域ＳＫ）内に位置するパッシブ音響センサを限定対象として、表示用の前記優先順位を付す機能を備えている。

この優先表示順位特定工程の実行に相前後して、前述した水中目標Ｍの現在位置における中心から一定距離以内の領域（設定領域）内に位置する音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５を、表示用として特定する（図３：ステップＳ１０５／音響センサ特定工程）。

この場合、上記ステップＳ１０４乃至Ｓ１０５にあって、前述したデータ演算処理部１１は、走行する前記水中目標Ｍの現在位置における中心点から予め設定した一定距離以内の領域（設定領域ＳＫ）内に位置するパッシブ音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５を限定対象として、表示用の前記優先順位を付すようにしてもよい。

この表示用として特定される音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５については、何れも固定位置に敷設されており、その何れが特定されるかは、水中目標Ｍの移動と共に変化する。
図４は、図６に示す水中目標Ｍが同図矢印Ａの方向へ水中移動して、その設定領域ＳＫＲ内に音響センサＰ２，Ｐ４が入った場合の状態を示す。

次に、水中目標Ｍの移動と共に設定領域ＳＫＲに入って来る（変化する）新旧の音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５について、データ演算処理部１１は、その都度、水中目標Ｍとの距離を算定し、これに続いて、データ表示制御部１２が、その都度、現在位置における水中目標Ｍとの距離データと共に当該新旧の各音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５のチャネル情報を、その距離データの値の小さい順に優先順位を可変設定し、データ記憶部２２に記憶する（図３：ステップＳ１０６／表示センサ可変設定工程）。

即ち、水中目標Ｍの移動と共にその中心位置が移動する前記設定領域ＳＫＲに対応して、データ表示制御部１２は、当該移動後に包含されている一又は二以上の音響センサを特定し、この特定された移動後のパッシブ音響センサを対象として前記水中目標Ｍとの間の距離を算定し、これらに表示用の前記優先順位を付してデータ記憶部２２に記憶する。
尚、上記図４の場合は、前述したように音響センサＰ２，Ｐ４が設定領域ＳＫＲに包含された場合を示す。

このデータ記憶部２２に記憶されたチャネル情報は、オペレータによる外部指令により（具体的にはメイン画面上のチャネル設定領域Ｓにおける∇が選択された場合）、当該表示指令のタイミングでデータ表示指令制御部１２の優先順位表示制御機能１２Ｂが稼働し、メイン画面上のチャネル設定領域Ｓにおける選択項目表示領域Ｓ１に、優先順位の順に前記音響センサＰ２，Ｐ４にかかるチャネル情報「センサ０２」「センサ０４」が表示される（図５（Ｂ）参照）。

又、水中目標Ｍが移動してその中心位置が変化した場合にも、外部からの表示指令（オペレータの選択項目表示操作）に対して稼働し、データ表示制御部１２は、水中目標Ｍの移動により得られる新たなチャネル情報（規定距離ＳＫ以内に入った音響センサにかかるチャネル情報）を優先順位の順に前記データ表示部２の選択項目表示部Ｓ１に可変表示する。
図５（Ｂ）の場合は、音響センサＰ２，Ｐ４にかかるチャネル情報Ｐ２，Ｐ４が表示された場合である。上述した図４の場合を示す。

このチャネル情報の表示順は、水中目標Ｍの移動と共に設定領域ＳＫＲに入って来る（変化する）新旧の音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５が変化するので、経時的に変化し、常に、移動する水中目標Ｍに近い位置にある音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５のチャネル情報が可変表示される（図３：ステップＳ１０７／チャネル情報可変表示工程）。

続いて、オペレータによる外部指令が指令情報入力部１０Ａを介して入力されて特定のチャネルにかかる音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４又はＰ５が選択されると、当該選択された音響センサ及び当該音響センサにより特定された水中目標Ｍにかかる位置情報等の音響データが、メイン画像の音響データ表示領域Ｅに表示される（図３：ステップＳ１０８／水中目標用位置データ表示工程）。

これにより、オペレータは、水中目標Ｍに近い各音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４又はＰ５から見た水中目標Ｍの距離を、画面上でリアルタイムで認識することができる。

ここで、演算表示制御部１０における制御技術の実行主体をコンピュータで構成すると共に、上述した演算表示制御部１０におけるデータ演算処理部１１とデータ表示制御部１２の各データ処理およびデータ処理制御の各実行内容を、当該コンピュータに、実現させるように構成してもよい。

又、上記実施形態では、音響センサとしてパッシブ型の音響センサを５個使用した場合を例示したが、複数個であれば２個でも６個以上であってもよい。

〔実施形態の効果〕
本実施形態は、パッシブ音響センサのチャネル設定を迅速に行うことができる新技術を提供するものであり、上述のように構成され機能することから、以下に示す効果を得ることができる。

（１）．データ表示部２のメイン画面内で各音響センサのチャネル情報の設定が可能であるため、メイン画面から視線を外すことなく、瞬時にチャネル（例えばソノブイチャネル）を切替ることができる。

（２）．サブ画面の起動を行わないため、音響データの監視を妨害することなく（音響データを隠すことなく）、チャネル切替が可能であり、且つチャネル情報の表示を先行させるので、チャネル情報の表示段階ではメイン画面上の画面領域を多く占有することがないため、それ以前に表示した音響データの表示状態を維持したまま、水中目標Ｍの移動にかかる次のチャネル情報を表示することができるという利点がある。

（３）．水中目標Ｍの移動と共に変化する当該水中目標Ｍからの監視用音響データを有効に捕捉し得る一又は二以上の音響センサを、予め敷設した複数の音響センサの中から、当該水中目標Ｍとの距離の近い順に迅速に特定し表示することができる。

（４）．チャネル情報の選択時には、オペレータは選択可能項目で限定表示された音響センサにかかるチャネル情報を対象とすることから、瞬時に判断して必要なチャネルを選択を迅速に実行することが可能である。

（５）．また、常に最重要な音響センサにかかるチャネル情報を、メイン画面の選択項目表示領域Ｓ１に重要度の高い順に優先順位が付され且つ当該優先順位の順に表示するようにしたので、オペレータは、水中目標Ｍに一番近い最重要の音響センサを、迅速に特定しその関連情報をメイン画面に表示し確認することができる。

（６）．また、本実施形態では、前述したデータ演算処理部１１が有効に機能して、走行する水中目標Ｍの現在位置における中心点から予め設定した一定距離以内の領域（設定領域ＳＫ）内に位置する音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５を限定対象として、表示用の前記優先順位を付すようにしたので、敷設された全ての音響センサを対象としていないことから、データの表示処理の迅速化が図れており、ほぼ瞬時に水中目標Ｍに一番近い音響センサおよび対応する音響データを特定し表示することができ、水中目標Ｍに対する監視動作をオペレータは迅速に実行することが可能となる。

（７）．更に、敷設された音響センサＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，又はＰ５は、何れも固定位置に敷設されており、その何れが特定されるかは、水中目標Ｍの移動と共に変化する。かかる場合、図６に示す水中目標Ｍが同図矢印Ａの方向へ水中移動して、その設定領域ＳＫ内に音響センサＰ２，Ｐ４が入った図４の場合には、直ちに当該音響センサＰ２，Ｐ４と水中目標Ｍとの距離がデータ演算処理部１１で算定されてデータ記憶部２２に記憶され且つオペレータの指令でメイン画面の直ちに表示し得るので、水中目標Ｍの移動状態を具体的に且つ迅速にデータ表示することができる。

〔付記〕
上述した本実施形態については、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。
尚、この新規な技術内容の要点は、以下のようにまとめられるが、かかる内容は、必ずしも本発明をこれに限定するものではない。

〔付記１〕（優先順位の設定／表示）
走行中の水中目標を監視する複数のパッシブ音響センサから方位情報と共に所定の検出信号が入力された場合に機能し当該各センサと水中目標との距離を算定するデータ演算処理部と、
この算定された各距離データについてその値の小さい順に、前記各パッシブ音響センサに対して表示に際しての優先順位を付すと共にこれを表示用のチャネル情報として特定するデータ表示制御部と、
この表示用のチャネル情報を画面表示するデータ表示部とを備えていることを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。

〔付記２〕（動作指令入力部を併設）
付記１に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
前記チャネル情報の表示動作のタイミングを設定する動作指令入力部を、前記データ表示制御部に併設したことを特徴とする水中目標監視用受信データ表示装置。

〔付記３〕（優先順位の順に表示）
付記２に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
前記データ表示制御部は、
前記動作指令入力部からの指令に基づいて稼働し、前記優先順位が付された各音響センサのチャネル情報を前記データ表示部に表示する優先順表示制御機能を備えていることを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。

〔付記４〕（表示数の限定）
付記１に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
前記データ表示制御部は、前記チャネル情報の表示制御に際しては、予め特定した複数の前記音響センサにかかるチャネル情報を、選択項目として前記データ表示部の選択項目表示領域に限定表示することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。

〔付記５〕（設定距離の範囲内のセンサ）
付記１又は４に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
前記データ表示制御部は、前記データ演算処理部で算定された各距離データの内で前記水中目標を中心として予め定めた設定距離以下の距離データにかかる一又は二以上の前記パッシブ音響センサを特定すると共に、これを表示用の前記チャネル情報とするチャネル情報特定処理機能を備えていることを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。

〔付記６〕（設定距離領域の移動とセンサ情報の可変表示）
付記５に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
前記データ表示制御部は、前記水中目標の移動と共にその中心位置が変化する設定距離領域に包含されている一又は二以上の音響センサを対象として前記水中目標との間の距離を算定し、これを当該移動により得られる新たなチャネル情報として前記データ表示部に可変表示するデータ可変表示処理機能を備えていることを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。

〔付記７〕（距離データを各センサ対応で記憶する）
付記６に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
前記データ演算処理部で算定される前記各センサと水中目標との距離データは、前記データ演算処理部に予め併設されたデータ記憶部に前記各センサ毎に記憶することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。

〔付記８〕（チャネル情報用の画面表示領域の設定）
付記７に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
前記データ表示制御部は、前記データ表示部における前記チャネル情報の設定表示に際しては、前記データ表示部におけるメインの表示領域を避けて前記チャネル情報用の選択項目を表示する画面表示領域を設定することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。

〔付記９〕（方法）
走行中の水中目標を監視する複数のパッシブ音響センサと、この各音響センサが方位情報と共に受信した水中目標からの出力音データに基づいて当該各音響センサに対する前記水中目標の位置を特定するデータ演算処理部と、この特定された水中目標の位置情報および前記各音響センサにかかる情報をデータ表示部に表示するデータ表示制御部とを備えた水中目標監視用受信データ表示装置における受信データの表示方法であって、
前記複数の各音響センサから所定の検出信号が入力された場合に機能し、この内の二つの音響センサからの方位情報に基づいて当該二つの各センサと水中目標との距離を、更には、他のセンサと水中目標との距離を、前記データ演算処理部が順次算定し、
この算定された各距離データの小さい順に前記複数の各音響センサに対して、前記データ表示制御部が表示に際しての優先順位を付し、
次に、前記データ表示制御部が、前記水中目標にかかる受信データと共に優先順位が付された前記各音響センサのチャネル情報を前記データ表示部に表示することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示方法。

〔付記１０〕（方法／付記２対応）
付記９に記載の水中目標監視用受信データ表示方法において、
前記データ表示部における前記チャネル情報の表示に際しては、事前に外部からの表示指令が入力された場合に当該表示指令のタイミングで、データ表示制御部が前記チャネル情報の表示を実行することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示方法。

〔付記１１〕（方法／付記５対応）
付記９に記載の水中目標監視用受信データ表示方法において、
前記優先順位を付す工程にあっては、
前記データ表示制御部は、走行する前記水中目標の現在位置における中心点から予め設定した一定距離以内の領域（設定領域）内に位置する音響センサを限定対象として、表示用の前記優先順位を付すことを特徴とした水中目標監視用受信データ表示方法。

〔付記１２〕（方法／付記６対応）
付記１１に記載の水中目標監視用受信データ表示方法において、
前記水中目標の移動と共にその中心位置が移動する前記設定領域に対応して、前記データ表示制御部は、当該移動後に包含されている一又は二以上の前記音響センサを特定し、この特定された移動後の前記音響センサを対象として前記水中目標との間の距離を算定し、これらに表示用の前記優先順位を付すと共に、当該移動により得られ新たなチャネル情報としてこれらを前記データ表示部に可変表示することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示方法。

〔付記１３〕（プログラム／付記９対応）
走行中の水中目標を監視する複数のパッシブ音響センサと、この各音響センサが方位情報と共に受信した水中目標からの出力音データに基づいて当該各音響センサに対する前記水中目標の位置を特定するデータ演算処理部と、この特定された水中目標の位置情報および前記各音響センサにかかる情報をデータ表示部に表示するデータ表示制御部と、このデータ表示制御部及び前記データ演算処理部を含む演算表示制御部とを備えた水中目標監視用受信データ表示装置にあって、
前記複数の各音響センサから所定の検出信号が入力された場合に稼働し、この内の二つの各音響センサからの方位情報に基づいて当該二つの各センサと水中目標との距離を、更には、他の音響センサと水中目標との距離を、順次算定するデータ演算処理機能、
この算定された各音響センサと水中目標との各距離データの内、当該距離データの小さい順に前記複数の各音響センサに対して、前記データ表示部におけるデータ表示に際しての優先順位を付す優先順位設定処理機能、
および、前記水中目標にかかる受信データと共に優先順位が付された前記各音響センサのチャネル情報を前記データ表示部に表示するチャネル情報表示処理機能、を設け、
これらの各処理機能を前記演算表示制御部が備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする水中目標監視用受信データ表示プログラム。

〔付記１４〕（プログラム／付記１０対応）
付記１３に記載の水中目標監視用受信データ表示プログラムにおいて、
前記に付す優先順位設定処理機能にあっては、
走行する前記水中目標の現在位置における中心点から予め設定した一定距離以内の領域（設定領域）内に位置する音響センサを限定対象として、表示用の前記優先順位を付すことを特徴とした水中目標監視用受信データ表示プログラム。

〔付記１５〕（プログラム／付記１１対応）
付記１４に記載の水中目標監視用受信データ表示プログラムにおいて、
前記水中目標の移動と共にその中心位置が移動する前記設定領域に対応して、当該移動後に包含される一又は二以上の音響センサを特定するセンサ特定処理機能、この特定された移動後の二つの音響センサを対象として前記水中目標との間の距離を算定する距離算定処理機能、及びこれらの各音響センサに表示用の前記優先順位を付すと共に、当該移動により得られ新たなチャネル情報として前記データ表示部に可変表示するチャネル情報可変表示処理機能を設け、
これらの各処理機能を前記演算表示制御部が備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする水中目標監視用受信データ表示プログラム。

本発明は水中目標監視用データ表示装置に係るものであり、移動中の水中目標Ｍの動向をその位置を算定しつつ又こちらから音波を発信することなく監視し得るものであることから、正体不明の潜水艦の探知は勿論のこと、集団移動する魚群の動向の探知や、水中移動機器の操縦訓練等にも利用することができ、更には、未開の海底における資源探知用移動機器の所在確認用のデータ表示装置としても使用することができ、その用途は広いものがある。

１ 水中目標監視用受信データ表示装置
２ データ表示部
１０ 演算表示制御部
１０Ａ 指令情報入力部
１１ データ演算処理部
１１Ａ 距離演算処理機能
１２ データ表示処理部
１２Ａ データ表示制御機能
１２Ｂ 優先順表示制御機能
１２Ｃ チャネル情報限定表示制御機能
１２Ｄ データ可変表示処理機能
２１ 演算ソフト記憶部（演算プログラム記憶部）
２２ データ記憶部
Ｍ 水中目標（水中移動体）
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５ パッシブ音響センサ
ＳＫ 設定距離（一定距離）
ＳＫＲ 設定距離領域

Claims (10)

1. 走行中の水中目標を監視する複数のパッシブ音響センサから所定の検出信号が入力された場合に機能し当該各センサと水中目標との距離を算定するデータ演算処理部と、
   この算定された各距離データについてその値の小さい順に、前記各パッシブ音響センサに対して表示に際しての優先順位を付すと共にこれを表示用のチャネル情報として特定するデータ表示制御部と、
   この表示用のチャネル情報を画面表示するデータ表示部とを備えていることを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。
2. 請求項１に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
   前記チャネル情報の表示動作のタイミングを設定する動作指令入力部を、前記データ表示制御部に併設したことを特徴とする水中目標監視用受信データ表示装置。
3. 請求項２に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
   前記データ表示制御部は、
   前記動作指令入力部からの指令に基づいて稼働し、前記優先順位が付された前記各音響センサのチャネル情報を前記データ表示部に表示する優先順表示制御機能を備えていることを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。
4. 請求項１に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
   前記データ表示制御部は、前記チャネル情報の表示制御に際しては、予め特定した複数の音響センサにかかるチャネル情報を、選択項目として前記データ表示部に予め設けた選択項目表示領域に限定表示することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。
5. 請求項１又は４に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
   前記データ表示制御部は、前記データ演算処理部で算定された各距離データの内で前記水中目標を中心として予め定めた設定距離以下の距離データにかかる一又は二以上の前記パッシブ音響センサを特定すると共に、これを表示用の前記チャネル情報とするチャネル情報特定処理機能を備えていることを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。
6. 請求項５に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
   前記データ表示制御部は、前記水中目標の移動と共にその中心位置が変化する設定距離領域に包含されている二つの音響センサを対象として前記水中目標との間の距離を算定し、これを当該移動により得られる新たなチャネル情報として前記データ表示部に可変表示するデータ可変表示処理機能を備えていることを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。
7. 請求項６に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
   前記データ演算処理部で算定される前記各センサと水中目標との距離データは、前記データ演算処理部に予め併設されたデータ記憶部に前記各センサ毎に記憶することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。
8. 請求項７に記載の水中目標監視用受信データ表示装置において、
   前記データ表示制御部は、前記データ表示部における前記チャネル情報の設定表示に際しては、前記データ表示部におけるメインの表示領域を避けて前記チャネル情報用の選択項目を表示する画面表示領域を設定することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示装置。
9. 走行中の水中目標を監視する複数のパッシブ音響センサと、この各音響センサが受信した水中目標からの出力音に基づいて当該各音響センサに対する前記水中目標の位置を特定するデータ演算処理部と、この特定された水中目標の位置情報および前記各音響センサにかかる情報をデータ表示部に表示するデータ表示制御部とを備えた水中目標監視用受信データ表示装置における受信データの表示方法であって、
   前記複数の各音響センサから所定の検出信号が入力された場合に機能し、この内の二つの音響センサからの方位情報に基づいて当該二つの各センサと水中目標との距離を、更には、他のセンサと水中目標との距離を順次算定し、
   次に、この算定された各距離データの小さい順に前記複数の各パッシブ音響センサに対して、表示に際しての優先順位を付し、
   次に、前記水中目標にかかる受信データと共に優先順位が付された前記各音響センサのチャネル情報を前記データ表示部に表示することを特徴とした水中目標監視用受信データ表示方法。
10. 走行中の水中目標を監視する複数のパッシブ音響センサと、この各音響センサが受信した水中目標からの出力音に基づいて当該各音響センサに対する前記水中目標の位置を特定するデータ演算処理部と、この特定された水中目標の位置情報および前記各音響センサにかかる情報をデータ表示部に表示するデータ表示制御部と、このデータ表示制御部及び前記データ演算処理部を含む演算表示制御部とを備えた水中目標監視用受信データ表示装置にあって、
    前記複数の音響センサから所定の検出信号が入力された場合に稼働し、この内の二つの音響センサからの方位情報に基づいて当該二つの各センサと水中目標との距離を、更には、他の音響センサと水中目標との距離を、順次算定するデータ演算処理機能、
    この算定された各音響センサと水中目標との各距離データの内、当該距離データの小さい順に前記複数の各音響センサに対して、前記データ表示部におけるデータ表示に際しての優先順位を付す優先順位設定処理機能、
    および、前記水中目標にかかる受信データと共に優先順位が付された前記各音響センサのチャネル情報を前記データ表示部に表示するチャネル情報表示処理機能、を設け、
    これらの各処理機能を前記演算表示制御部が備えているコンピュータに実現させるようにしたことを特徴とする水中目標監視用受信データ表示プログラム。

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