JP2019162947A - 水中航走体の回収装置、曳航装置、水中航走体の回収システム、及び水中航走体の回収方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水中航走体を小規模な曳航装置で簡易に回収することができる水中航走体の回収装置、曳航装置、水中航走体の回収システム、及び水中航走体の回収方法を提供する。【解決手段】水中航走体１を回収する際に、水中航走体１の本体部１Ａから浮体部１Ｂを分離して、浮体部１Ｂ及び本体部１Ａを索状体１Ｃによって接続した状態で浮体部１Ｂを水面に浮上させ、水面に浮かんだ状態で曳航される構造体５２と、構造体５２を曳航装置２０に対して接続する接続機構５１とを備えた回収装置５０を曳航装置２０によって曳航し、構造体５２の捕捉部５３に水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを引掛かけて水中航走体１を捕捉し、構造体５２の捕捉部５３に水中航走体１を捕捉した状態で回収装置５０を回収目標水域まで曳航する。【選択図】図１

Description

本発明は、水中航走体の回収装置、曳航装置、水中航走体の回収システム、及び水中航走体の回収方法に関し、より詳細には、水中航走体を小規模な曳航装置で簡易に回収することができる水中航走体の回収装置、曳航装置、水中航走体の回収システム、及び水中航走体の回収方法に関する。

海底測量や海底の地形調査等を行う水中で活動する装置として、水中航走体が知られている。水中航走体は、オペレーターが遠隔操作する遠隔操作無人探査機（ＲＯＶ）や、自立型無人潜水機（ＡＵＶ）等様々な種類を有しており、科学分野や商業分野、軍用分野等で広く利用されている。

従来、水中航走体を回収する方法としては、有人の支援母船に搭載したクレーンなどを用いて、水中航走体を水中から支援母船上に揚収する方法が一般的である。しかしながら、クレーンを用いた水中航走体の回収方法では、支援母船にクレーンを設置するスペースと、水中航走体を収容するスペースが必要となる。また、クレーンの吊具を水中航走体に接続する作業や、クレーンによって水中航走体を船上に引き上げる作業を行う必要があり、その作業には乗組員が必要となる。そのため、従来では、水中航走体を利用して海底測量や海底の地形調査等を行う場合には、比較的大きな支援母船と多くの乗組員が必要とされていた。

そこで、小規模な船舶で水中航走体の回収を行える水中航走体の発射回収システムとして、船舶によって曳航する発射回収装置を備え、水中において発射回収装置（発射回収カゴ）に水中航走体を収容する発射回収システムが提案されている（特許文献１参照）。この発射回収システムでは、水中に沈めた発射回収カゴの位置及び姿勢を計測し、その計測された発射回収カゴの姿勢に合わせて水中航走体の姿勢を制御することにより、発射回収カゴに水中航走体を進入させて収容する。しかしながら、水中に沈められている発射回収装置は潮の流れやうねりの影響を受けるため不規則な動きをする。また、水中航走体も潮の流れやうねりの影響を受けるため、発射回収装置の姿勢の変化に合わせて水中航走体の姿勢を精度よく一致させることは非常に難しい。それ故、この発射回収システムで水中航走体を回収するには水中航走体に高度な制御が求められる。

特表２００９−５４４５２１号公報

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、水中航走体を小規模な曳航装置で簡易に回収することができる水中航走体の回収装置、曳航装置、水中航走体の回収システム、及び水中航走体の回収方法を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明の水中航走体の回収装置は、曳航装置によって曳航される水中航走体の回収装置であって、水面に浮かんだ状態で曳航される構造体と、前記構造体を前記曳航装置に接続する接続機構とを備え、前記構造体が、水没している水中航走体の本体部と水面に浮かぶ前記水中航走体の浮体部との間を接続している索状体又は前記浮体部を引掛ける捕捉部を有して構成されていることを特徴とする。

この水中航走体の回収装置によれば、水面に浮かぶ水中航走体の浮体部を目印にして、水没している水中航走体の本体部と、水面に浮かぶ水中航走体の浮体部との間を接続している索状体又は浮体部を、水面に浮かんだ構造体の捕捉部に引掛けることで水中航走体を容易に捕捉することができる。また、この回収装置では、曳航装置にクレーンを設置するスペースや水中航走体を収容するスペースを設ける必要がないため、小規模な曳航装置で多くの水中航走体を回収することが可能である。

上記の水中航走体の回収装置において、前記構造体の前記捕捉部が、前記索状体又は前記浮体部を導入するゲート部と、前記ゲート部を通過した前記索状体又は前記浮体部を一定範囲に拘束する袋小路部と、前記ゲート部から導入した前記索状体又は前記浮体部を前記袋小路部に誘導する誘導経路部とを有して構成されていると、次のような効果を発揮できる。

この構成では、索状体又は水面に浮かんでいる浮体部をゲート部に進入させるように、曳航装置を操舵制御するだけで、索状体又は浮体部をゲート部から誘導経路部を経由して袋小路部に誘導することができる。索状体又は浮体部が袋小路部に入ると、袋小路部によって索状体又は浮体部は一定範囲に拘束された状態となるので、曳航時においても水中航走体を安定して捕捉した状態を維持できる。

上記の水中航走体の回収装置において、前記構造体の前記捕捉部が、１つの前記ゲート部に対して前記袋小路部を複数有し、前記誘導経路部が、前記ゲート部からそれぞれの前記袋小路部に誘導する複数の分岐経路を有するとともに、前記分岐経路を選択的に切り替える切り替え機構が設けられている構成にすると、次のような効果を発揮できる。

この構成では、複数の水中航走体を回収する際に、誘導経路部に設けられた切り替え機構によって索状体又は浮体部が通過できる分岐経路を選択的に切り替えることで、ゲート部に進入させた複数の索状体又は浮体部をそれぞれ異なる袋小路部に誘導して、それぞれの水中航走体の索状体又は浮体部を別々の袋小路部に拘束することが可能となる。これにより、水中航走体を構造体に捕捉する際や、構造体に水中航走体を捕捉した状態で曳航する際に、水中航走体の浮体部どうしや本体部どうしが接触するリスクを低減するには有利になる。

上記のような目的を達成するための本発明の曳航装置は、上記の水中航走体の回収装置を備えた曳航装置である。この曳航装置では、上記の回収装置を備えることで、上記の回収装置と同様の効果を奏することができる。

上記の曳航装置において、前記構造体の前記捕捉部に前記索状体又は前記浮体部を引掛けた状態で、前記水中航走体に電力を供給する充電装置を備えた構成にすると、構造体の捕捉部に捕捉した水中航走体に対して曳航中に充電を行うことが可能となるので、水中航走体の充電が切れて水中航走体に搭載されている通信機器や音響機器等が使用できない状態になるリスクを低減することができる。

上記の曳航装置において、前記構造体の前記捕捉部に前記索状体又は前記浮体部を引掛けた状態で、前記水中航走体が保有しているデータを取得するデータ取得装置を備えた構成にすると、水中航走体を構造体に捕捉した段階でデータ取得装置によって、水中航走体が保有しているデータを速やかに取得することができるので、海洋調査の効率化を図るには有利になる。

上記のような目的を達成するための本発明の水中航走体の回収システムは、上記の曳航装置を使用した水中航走体の展開システムであって、前記水中航走体が、前記水中航走体の回収の際に、前記本体部から前記浮体部を分離して、前記浮体部及び前記本体部を前記索状体によって接続した状態で前記浮体部を水面に浮上させる制御を行うように構成されている制御機器を備えるとともに、前記曳航装置が、前記曳航装置及び前記回収装置を水面に浮上した前記浮体部の近傍まで移動させる接近操舵制御と、前記構造体の前記捕捉部に前記水中航走体の前記索状体又は前記浮体部を引掛かけて、前記水中航走体を捕捉する捕捉操舵制御と、前記構造体の前記捕捉部に前記水中航走体を捕捉した状態で前記曳航装置及び前記回収装置を回収目標水域まで移動させる帰投操舵制御と、を行うように構成されている制御装置を備えていることを特徴とする。

この水中航走体の回収システムによれば、水中航走体の回収を行う際に、水中航走体の制御機器によって本体部から浮体部を分離し、浮体部を水面に浮上させることで、水中航走体の位置を容易に特定することが可能となる。そして、水面に浮かんでいる浮体部を目印として、水没している水中航走体の本体部と水面に浮かぶ浮体部との間を接続している索状体又は浮体部を構造体の捕捉部に引掛けることで、水中航走体を容易に捕捉することができる。

上記の水中航走体の回収システムにおいて、前記浮体部に通信機器が搭載され、前記曳航装置に前記通信機器から発信される前記浮体部の位置情報を受信する受信装置と、前記回収装置と前記浮体部との相対位置を検知する位置検知装置とが搭載されており、前記水中航走体の前記制御機器が、前記浮体部を水面に浮上させた後に、前記浮体部に搭載された通信機器によって前記浮体部の位置情報を発信する制御を行うように構成されているとともに、前記曳航装置の前記制御装置が、前記通信機器が発信した前記浮体部の位置情報を前記受信装置によって受信し、その受信した前記浮体部の位置情報に基づいて前記接近操舵制御を行い、前記位置検知装置によって検知した前記構造体の前記捕捉部と前記浮体部との相対位置情報に基づいて前記捕捉操舵制御を行うように構成されていると、次のような効果を発揮できる。

この構成によれば、浮体部に搭載されている通信機器によって浮体部の位置情報を発信し、通信機器が発信した浮体部の位置情報を曳航装置に搭載された受信装置によって受信することで、遠隔地からでも回収対象となる水中航走体の浮体部の位置を容易に特定することができる。さらに、位置検知装置によって検知した構造体の捕捉部と浮体部との相対位置情報に基づいて、曳航装置の制御装置が捕捉操舵制御を行うことで、回収対象となる水中航走体をより確実に捕捉することができる。

上記の水中航走体の回収システムにおいて、前記曳航装置が無人航行船であり、前記曳航装置に無線通信可能な通信装置が搭載され、前記通信装置及び前記制御装置が通信可能に接続されており、前記通信装置及び前記制御装置を介して、前記曳航装置が遠隔操作可能な構成となっていると、曳航装置に乗組員を搭乗させることなく、水中航走体を回収することが可能となるため、水中航走体の回収に要する労力やコストを低減するには有利になる。

上記の水中航走体の回収システムにおいて、前記曳航装置が自律型無人航行船であり、前記曳航装置に搭載されている前記制御装置に予め回収する前記水中航走体を登録しておくことにより、登録された前記水中航走体を回収する前記接近操舵制御、前記捕捉操舵制御、及び前記帰投操舵制御を、前記制御装置が自律的に行うように構成されていると、曳航装置に搭載されている制御装置に予め回収する水中航走体を登録するだけで、水中航走体を自動的に回収することができるので、海底測量や海底の地形調査等を少ない人員で効率的に行うには益々有利になる。

上記の水中航走体の回収システムにおいて、前記水中航走体毎に前記索状体がそれぞれ異なる長さに設定されているとともに、前記曳航装置の前記制御装置が、前記索状体の長さが異なる複数の前記水中航走体を、前記索状体の長さが長い前記水中航走体から順次、前記構造体の前記捕捉部に捕捉する制御を行うように構成されていると、水中航走体毎に索状体が異なる長さに設定されていることで、複数の水中航走体を構造体の捕捉部に捕捉した際に、水中航走体の本体部どうしが接触するリスクを低減することができる。さらに、索状体の長さが長い水中航走体から構造体の捕捉部に捕捉することで、水中航走体の本体部どうしが接触するリスクを低減するにはより有利になる。

上記のような目的を達成するための本発明の水中航走体の回収方法は、上記の曳航装置を使用した水中航走体の回収方法であって、前記水中航走体を回収する際に、前記水中航走体の前記本体部から前記浮体部を分離して、前記浮体部及び前記本体部を前記索状体によって接続した状態で前記浮体部を水面に浮上させ、前記回収装置の前記構造体の前記捕捉部に前記水中航走体の前記索状体又は前記浮体部を引掛かけて前記水中航走体を捕捉し、前記構造体の前記捕捉部に前記水中航走体を捕捉した状態で前記回収装置を回収目標水域まで曳航することを特徴とする。

この水中航走体の回収方法によれば、水中航走体の回収を行う際に、水中航走体の本体部から浮体部を分離し、浮体部を水面に浮上させることで、水中航走体の位置を容易に特定することが可能となる。そして、水面に浮かんでいる浮体部を目印として、水没している水中航走体の本体部と水面に浮かぶ浮体部との間を接続している索状体又は浮体部を構造体の捕捉部に引掛けることで、水中航走体を容易に捕捉することができる。

本発明の水中航走体の回収装置、曳航装置、水中航走体の回収システム、及び水中航走体の回収方法によれば、水面に浮かぶ水中航走体の浮体部を目印にして、水中航走体の索状体又は浮体部を水面に浮かんだ構造体の捕捉部に引掛けることで水中航走体を容易に捕捉することができる。そして、構造体の捕捉部に水中航走体の索状体又は浮体部を引掛けた状態で、曳航装置によって回収装置を曳航することで水中航走体を回収目標水域まで曳航することができる。また、曳航装置にクレーンを設置するスペースや水中航走体を収容するスペースを設ける必要がないため、小規模な曳航装置で多くの水中航走体を回収することが可能となる。

本発明に係る実施の形態の回収システムを模式的に示す側断面図である。 図１のＡ矢視図である。 浮体部を分離する前の水中航走体を模式的に示す側面図である。 浮体部を分離した後の水中航走体を模式的に示す側面図である。 本発明に係る別の実施の形態の回収システムを模式的に示す平面図である。 図５の回収システムにおいて、回収装置の構造体にさらに水中航走体を捕捉した状態を模式的に示す平面図である。 図５の回収システムにおいて、水中航走体を捕捉した状態を模式的に示す側面図である。

以下、本発明に係る実施の形態の水中航走体の回収装置、曳航装置、水中航走体の回収システム、及び水中航走体の回収方法を、図面を参照しながら説明する。

図１及び図２に例示するように、本発明に係る実施の形態の水中航走体１の回収システムは、回収装置５０を備えた曳航装置２０を使用して水中航走体１を捕捉し、回収装置５０とともに水中航走体１を回収目標水域まで曳航して回収するシステムである。図中では、曳航装置２０の進行方向（前後方向）をＸ方向とし、Ｘ方向と水平面において直交する曳航装置２０の幅方向（左右方向）をＹ方向とし、鉛直方向（上下方向）をＺ方向としている。

図３に例示するように、水中航走体１は、海底測量や海底の地形調査等を行う水中で活動する装置であり、具体的には、自律型無人潜水機（ＡＵＶ）や遠隔操作無人探査機（ＲＯＶ）などが例示できる。本発明では、この水中航走体１は、図４に例示するように、本体部１Ａと、本体部１Ａと分離可能な浮体部１Ｂと、本体部１Ａと浮体部１Ｂとを接続する索状体１Ｃと、を有して構成されている。そして、本発明に係る水中航走体１の回収システムは、前述した本体部１Ａ、浮体部１Ｂ、及び索状体１Ｃを有する水中航走体１を回収対象とするシステムである。

この水中航走体１においては、水中航走体１の回収を行う以前（発進時及び活動時）には、図３に例示するように、本体部１Ａと浮体部１Ｂとが一体化した状態で活動する。また、水中航走体１の回収を行う際には、図４に例示するように、水中航走体１の制御機器４により、本体部１Ａから浮体部１Ｂを分離して浮体部１Ｂ及び本体部１Ａを索状体１Ｃで接続した状態で浮体部１Ｂを水面に浮上させる制御が行われる。

この実施の形態で例示する水中航走体１の本体部１Ａは、図３及び図４に示すように、細長の略楕円体形状であり、水中航走体１の後部に垂直尾翼２と、水平尾翼を有している。水中航走体１の水平尾翼の後部には推進器が装備されていて、水中航走体１の上部には音響機器５（トランスポンダ）が設けられている。この水中航走体１では、垂直尾翼２の一部が浮体部１Ｂを構成しており、本体部１Ａから浮体部１Ｂを分離すると、本体部１Ａと浮体部１Ｂとが索状体１Ｃで連結された状態で浮体部１Ｂが浮上して水面に浮く構成になっている。

浮体部１Ｂの上部には、通信機器３が設けられていて、浮体部１Ｂが水面に浮かぶと通信機器３が無線で通信可能な状態となる。通信機器３は、全地球航法衛星システム（ＧＮＮＳ）等の衛星測位システムやその他の測位システムから浮体部１Ｂの位置情報（緯度、経度等）を取得し、その取得した位置情報を無線で発信できる構成となっている。また、通信機器３は、水中航走体１の保有データ（調査データ等）を無線で発信できる構成となっている。この実施の形態の浮体部１Ｂには、さらに、無線で電力を受電可能な受電機器６が搭載されている。

水中航走体１の本体部１Ａと浮体部１Ｂとを接続する索状体１Ｃとしては、ロープやケーブル等が例示できる。この実施の形態の索状体１Ｃは、本体部１Ａと浮体部１Ｂとの間で通電可能な通電用ケーブルと、本体部１Ａと浮体部１Ｂとの間でデータ通信可能な通信用ケーブルとを有して構成されている。索状体１Ｃを構成する通電用ケーブル及び通信用ケーブルはそれぞれ受電機器６及び通信機器３に接続されていて、索状体１Ｃを経由して本体部１Ａと浮体部１Ｂとの間で通電及びデータ通信を行える構成になっている。

なお、水中航走体１の形状や構造、付帯設備（推進器や、通信機器３、受電機器６、音響機器５等）の有無及び配置等はこの実施の形態の構成に限定されず他にも様々な構成にすることができる。また、この実施の形態では、垂直尾翼２の一部が浮体部１Ｂを構成する場合を例示しているが、垂直尾翼２の全部が浮体部１Ｂを構成することもできる。また、水中航走体１の垂直尾翼２以外の部位が浮体部１Ｂを構成することもできる。また、例えば、水中航走体１の内部に浮体部１Ｂが収容されており、水中航走体１の回収の際に、水中航走体１の本体部１Ａの内部に収容されていた浮体部１Ｂが本体部１Ａの外部に出ることによって、本体部１Ａと浮体部１Ｂとが分離する構成にすることもできる。

図１及び図２に例示するように、回収装置５０は、水面に浮かんだ状態で曳航される構造体５２と、構造体５２を曳航装置２０に接続する接続機構５１とを備えている。この実施の形態では、曳航装置２０の後ろ側に構造体５２が配置され、構造体５２の前部と曳航装置２０の後部とが接続機構５１によって接続されている。

構造体５２は、水中航走体１が本体部１Ａから浮体部１Ｂを分離した状態において、水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを引掛けることが可能な捕捉部５３を有して構成されている。この実施の形態の捕捉部５３は、索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを導入するゲート部５４と、ゲート部５４を通過した索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを拘束する袋小路部５６と、索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂをゲート部５４から袋小路部５６に誘導する誘導経路部５５とを有して構成されている。この実施の形態では、曳航装置２０の船尾部の左右両舷に捕捉部５３が設けられている。捕捉部５３を構成するゲート部５４は曳航装置２０の船側の外側に配置されており、ゲート部５４の後部に誘導経路部５５が配置され、誘導経路部５５の後部に袋小路部５６が配置されている。

この実施の形態の構造体５２は、棒状のフレーム部材と浮力材（浮き）とを有して形成されている。ゲート部５４は、曳航装置２０の船側に沿って配置されたＸ方向に延在するフレーム部材と、そのフレーム部材のＹ方向外側に離間して配置されたＸ方向に延在するフレーム部材とで形成されている。ゲート部５４に索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを導入し易いように、Ｙ方向外側に配置されているフレーム部材の前部はＹ方向外側に開くように屈曲した形状となっている。ゲート部５４の前端部のＹ方向の開口幅Ｗは、平面視における浮体部１Ｂの最大幅よりも大きく設定されている。

誘導経路部５５はゲート部５４を形成するフレーム部材と連続するフレーム部材で形成されている。袋小路部５６は、Ｘ方向に延在する２本のフレーム部材の後端部が閉鎖された袋小路状に形成されており、この２本のフレーム部材は誘導経路部５５を形成する２本のフレーム部材とそれぞれ連続するように形成されている。

曳航装置２０の左右両舷の捕捉部５３を形成するフレーム部材どうしは、補強部材によって互いに連結されていて、捕捉部５３を形成するフレーム部材や補強部材の各所に浮力材が設置されている。

この実施の形態では、曳航装置２０の船尾部と構造体５２とが接続機構５１を構成するフレーム部材によって連結されていて、曳航装置２０に対して構造体５２が固定されている。回収装置５０を曳航装置２０で曳航する際には、捕捉部５３（ゲート部５４、誘導経路部５５、及び袋小路部５６）を構成するフレーム部材は、水面付近に位置した状態で曳航される構成となっている。なお、接続機構５１はフレーム部材に限定されず、例えば、接続機構５１をロープで構成し、曳航装置２０と構造体５２とをロープで接続する構成にすることもできる。

曳航装置２０は船舶や潜水艇で構成される。曳航装置２０の制御装置２１は、曳航装置２０を操舵制御して、曳航装置２０及び回収装置５０を水面に浮上した浮体部１Ｂの近傍まで移動させる接近操舵制御と、構造体５２の捕捉部５３に水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを引掛けて水中航走体１を捕捉する捕捉操舵制御と、構造体５２の捕捉部５３に水中航走体１を捕捉した状態で曳航装置２０及び回収装置５０を回収目標水域まで移動させる帰投操舵制御と、を行うように構成されている。

この実施の形態の曳航装置２０は自律型無人航行船で構成されていて、制御装置２１に予め回収する水中航走体１を登録しておくことにより、登録された水中航走体１を回収する接近操舵制御、捕捉操舵制御、及び帰投操舵制御を、制御装置２１が自律的に行うように構成されている。

曳航装置２０には、無線通信可能な通信装置２２が搭載され、通信装置２２及び制御装置２１が通信可能に接続されている。通信装置２２は、全地球航法衛星システム等の測位システムから曳航装置２０又は回収装置５０の位置情報を取得できる構成となっている。

曳航装置２０には、さらに、浮体部１Ｂに搭載された通信機器３から発信される浮体部１Ｂの位置情報を受信する受信装置２４と、回収装置５０の構造体５２の捕捉部５３と浮体部１Ｂとの相対位置を検知する位置検知装置２５とが搭載されている。位置検知装置２５としては、カメラ装置やレーザースキャナ等が例示できる。例えば、位置検知装置２５をカメラ装置で構成する場合には、カメラ装置で撮影した映像の解析を行うことによって、構造体５２の捕捉部５３と浮体部１Ｂとの相対位置を求めることができる。この実施の形態では、位置検知装置２５を構成するカメラ装置を曳航装置２０上に設置し、ゲート部５４と浮体部１Ｂとの相対位置を検知する構成としているが、位置検知装置２５は曳航装置２０に限らず、回収装置５０に設置することもできる。

この実施の形態の曳航装置２０には、さらに、水中航走体１に電力を供給する充電装置２６と、水中航走体１が保有しているデータを取得するデータ取得装置２７とが搭載されている。充電装置２６は、構造体５２の捕捉部５３に水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを引掛けた状態で、水中航走体１に搭載されている受電機器６に電線が直接接続されない状態、つまり、非接触で電力を供給できる構成になっている。即ち、充電装置２６と受電機器６との間で、電磁誘導方式、磁気共鳴方式、マイクロ波放電方式等による非接触電力伝送（ワイヤレス電力伝送、ワイヤレス給電）が行われる。また、データ取得装置２７は、構造体５２の捕捉部５３に水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを引掛けた状態で、水中航走体１に搭載されている通信機器３を介して水中航走体１の保有データを例えば無線ＬＡＮなどで取得できる構成になっている。なお、通信装置２２、受信装置２４、及びデータ取得装置２７は、同一の装置で構成してもよい。

さらに、この曳航装置２０の船底などには、水中航走体１の本体部１Ａに搭載されている音響機器５と音響通信可能な音響装置２３が設置されていて、音響装置２３によって水中航走体１に搭載された音響機器５と通信することで水中航走体１の本体部１Ａの位置情報などを取得できる構成になっている。

次に、この回収装置５０を備えた曳航装置２０によって水中航走体１を回収する方法を以下に説明する。

まず、水中航走体１の回収を開始する前に曳航装置２０の制御装置２１に回収する水中航走体１を登録する。水中航走体１が活動（調査など）を終了し、水中航走体１を回収する際には、水中航走体１の制御機器４により、本体部１Ａから浮体部１Ｂを分離して、本体部１Ａ及び浮体部１Ｂを索状体１Ｃで接続した状態で浮体部１Ｂを水面に浮上させる制御が行われる。水中航走体１の浮体部１Ｂが水面に浮かぶと、浮体部１Ｂに搭載されている通信機器３により、浮体部１Ｂの位置情報が逐次取得されるとともに、その取得した浮体部１Ｂの位置情報が無線で逐次発信される。

浮体部１Ｂに搭載された通信機器３から浮体部１Ｂの位置情報が発信されると、その浮体部１Ｂの位置情報を曳航装置２０に搭載されている受信装置２４が受信する。受信した位置情報が予め登録した水中航走体１の浮体部１Ｂの位置情報である場合には、その受信した浮体部１Ｂの位置情報に基づいて、曳航装置２０の制御装置２１により、曳航装置２０及び回収装置５０を水面に浮上した浮体部１Ｂの近傍まで移動させる接近操舵制御が行われる。この実施の形態では、受信装置２４で受信した浮体部１Ｂの位置情報と、通信装置２２で取得する曳航装置２０又は回収装置５０の位置情報とを利用して、曳航装置２０の接近操舵制御が自律的に行われる。

曳航装置２０及び回収装置５０が、水面に浮上した浮体部１Ｂの近傍まで移動すると、位置検知装置２５によって構造体５２の捕捉部５３と浮体部１Ｂとの相対位置情報が逐次検知され、その相対位置情報が逐次制御装置２１に入力される。そして、曳航装置２０の制御装置２１により、位置検知装置２５から入力される捕捉部５３と浮体部１Ｂとの相対位置情報に基づいて、構造体５２の捕捉部５３に水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを引掛かけて、水中航走体１を捕捉する捕捉操舵制御が行われる。

具体的には、この実施の形態では、ゲート部５４に索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが進入するように、制御装置２１によって曳航装置２０の推進装置及び舵が制御される。ゲート部５４に索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが進入し、曳航装置２０がさらに前進すると、索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂは誘導経路部５５を経由して袋小路部５６に到達する。袋小路部５６に索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが到達すると、水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが袋小路部５６を形成するフレーム部材に引掛かり、水中航走体１が構造体５２の捕捉部５３に捕捉された状態となる。

構造体５２の捕捉部５３に索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが引掛かり、水中航走体１が構造体５２に捕捉された状態になると、曳航装置２０に搭載された充電装置２６から水中航走体１に搭載された受電機器６に電力が供給され、水中航走体１の充電が行われる。また、曳航装置２０に搭載されたデータ取得装置２７によって、水中航走体１の通信機器３を介して水中航走体１の保有データ（調査データ等）が取得され、その取得した保有データは、曳航装置２０の通信装置２２によって管理部（海洋調査等の担当者が待機する遠隔地）に無線で送信される。さらに、曳航装置２０に搭載された音響装置２３によって、水中航走体１に搭載された音響機器５を介して水中航走体１の本体部１Ａの位置情報等が逐次取得され、その取得したデータは、曳航装置２０の通信装置２２によって管理部に無線で逐次送信される。

曳航装置２０の制御装置２１に複数の水中航走体１を登録した場合には、水中航走体１毎に制御装置２１による接近操舵制御及び捕捉操舵制御が順次行われることで、構造体５２の捕捉部５３に複数の水中航走体１が捕捉された状態となる。制御装置２１に登録した水中航走体１すべての捕捉が完了すると、曳航装置２０の制御装置２１によって、捕捉部５３に水中航走体１を捕捉した状態で曳航装置２０及び回収装置５０を回収目標水域まで移動させる帰投操舵制御が行われる。以上により、水中航走体１の回収作業が完了する。なお、曳航装置２０及び回収装置５０が回収目標水域に到着した後には、構造体５２の捕捉部５３から水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを取り外し、索状体１Ｃを手繰り寄せることで水中航走体１の本体部１Ａを容易に陸上や船上に揚収することができる。

このように、本発明によれば、水中航走体１の回収を行う際に、水中航走体１の制御機器４によって本体部１Ａから浮体部１Ｂを分離し、浮体部１Ｂを水面に浮上させることで、水中航走体１の位置を容易に特定することが可能となる。そして、水面に浮かんでいる浮体部１Ｂを目印として、水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを構造体５２の捕捉部５３に引掛けることで、水中航走体１を容易に捕捉することができる。そして、構造体５２の捕捉部５３に水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを引掛けた状態で、曳航装置２０によって回収装置５０を曳航することで水中航走体１を回収目標水域まで曳航することができる。即ち、この回収装置５０では、水面上において浮体部１Ｂがある位置を構造体５２の捕捉部５３が通るように曳航装置２０を操舵制御するだけで、水中航走体１を容易に捕捉し、水中航走体１をそのまま回収目標水位まで曳航し回収することができる。

本発明によれば、曳航装置２０にクレーンを設置するスペースや水中航走体１を収容するスペースを設ける必要がないため、小規模な曳航装置２０で多くの水中航走体１を回収することが可能である。さらに、本発明で求められる制御は、浮体部１Ｂがある位置を構造体５２の捕捉部５３が通るように曳航装置２０を操舵制御するという比較的簡易な制御なので、遠隔操作や自律制御にすることが容易に可能であり、曳航装置２０を遠隔操作や自律制御にすることで、無人の曳航装置２０及び回収装置５０で水中航走体１を回収することが可能となる。

構造体５２の捕捉部５３は、例えば、水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを引掛けるフック等で構成することもできるが、この実施の形態のように、構造体５２の捕捉部５３が、ゲート部５４、袋小路部５６、及び誘導経路部５５を有する構成にすると、水面に浮かんでいる浮体部１Ｂをゲート部５４に進入させるように、曳航装置２０を操舵制御するだけで、浮体部１Ｂをゲート部５４から誘導経路部５５を経由して袋小路部５６に誘導することができる。そして、浮体部１Ｂが袋小路部５６に入ると、袋小路部５６に水中航走体１の索状体１Ｃ又は浮体が引掛かり、水中航走体１が捕捉された状態となる。浮体部１Ｂが袋小路部５６に入ると、袋小路部５６によって索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂは一定範囲に拘束された状態となるので、曳航時においても水中航走体１を安定して捕捉した状態を維持できる。

曳航装置２０に充電装置２６を備えた構成にすると、構造体５２の捕捉部５３に捕捉した水中航走体１に対して曳航中に充電を行うことが可能となるので、水中航走体１の充電が切れて水中航走体１に搭載されている通信機器３や音響機器５等が使用できない状態になるリスクを低減することができる。また、曳航中に水中航走体１の充電を行うことで、回収後の水中航走体１の充電に要する時間を短縮することができるので、水中航走体１の運用の効率化を図るにも有利になる。

曳航装置２０にデータ取得装置２７を備えた構成にすると、水中航走体１を構造体５２の捕捉部５３に捕捉した段階でデータ取得装置２７によって、水中航走体１が保有しているデータを速やかに取得することができるので、海洋調査の効率化を図るには有利になる。

浮体部１Ｂに通信機器３を備え、曳航装置２０に受信装置２４を備えた構成にすると、浮体部１Ｂに搭載されている通信機器３によって浮体部１Ｂの位置情報を発信し、通信機器３が発信した浮体部１Ｂの位置情報を曳航装置２０に搭載された受信装置２４によって受信することで、回収対象となる水中航走体１の浮体部１Ｂの位置を容易に特定することができる。そして、受信装置２４が受信した浮体部１Ｂの位置情報を利用して、曳航装置２０の制御装置２１が接近操舵制御を行うことで、曳航装置２０及び回収装置５０を浮体部１Ｂの近傍まで速やかに移動させることができる。

さらに、受信装置２４が受信した浮体部１Ｂの位置情報を利用して捕捉操舵制御を行う構成にすることもできるが、この実施の形態のように、曳航装置２０に位置検知装置２５を備えた構成にすると、位置検知装置２５によって検知した構造体５２の捕捉部５３と浮体部１Ｂとの相対位置情報に基づいて、構造体５２の捕捉部５３と浮体部１Ｂとの位置合わせをより精度よく行うことが可能となり、水中航走体１をより確実に捕捉するには有利になる。即ち、浮体部１Ｂの通信機器３が取得する全地球航法衛星システム等の測位システムの位置情報では、取得した浮体部１Ｂの位置情報と実際の浮体部１Ｂの位置との間で数ｃｍから数ｍ程度の誤差が生じる可能性があるが、位置検知装置２５によって構造体５２の捕捉部５３と浮体部１Ｂとの相対位置情報を直接的に検知することで、捕捉部５３と浮体部１Ｂとの位置合わせをより精度よく行うことが可能となる。

この実施の形態のように、曳航装置２０を自律型無人航行船で構成し、水中航走体１を回収する接近操舵制御、捕捉操舵制御、及び帰投操舵制御を、制御装置２１が自律的に行う構成にすると、自律制御される曳航装置２０と回収装置５０によって、水中航走体１を自動的に回収することができるので、海底測量や海底の地形調査等を少ない人員で効率的に行うことが可能となる。従来では、海底測量や海底の地形調査等を行う際に、支援母船や乗組員のスケジュールを抑える必要があったが、水中航走体１の回収を自動的に行えるので、海底測量や海底の地形調査等をより実施し易くなる。さらに、曳航装置２０に乗組員が搭乗するスペースを設ける必要がないため、曳航装置２０を小規模で簡素な構成にすることができる。また、曳航装置２０に乗組員が搭乗する必要がないため、人が立ち入ることが難しい水域においても水中航走体１を回収することが可能となる。

上記で例示した実施の形態では、曳航装置２０を自律型無人航行船で構成し、制御装置２１による制御が自律的に行われる場合を例示したが、曳航装置２０を無人航行船で構成し、制御装置２１Ｂによる制御を遠隔操作で行う構成にすることもできる。また、曳航装置２０を有人船で構成し、曳航装置２０に搭乗した乗組員が曳航装置２０を操舵制御する構成にすることもできる。

具体的には、例えば、曳航装置２０を、無線通信可能な通信装置２２と、この通信装置２２に通信可能に接続された制御装置２１が搭載された無人航行船で構成し、通信装置２２及び制御装置２１を介して、曳航装置２０が遠隔操作可能な構成にすることもできる。この構成では、曳航装置２０を自律型無人航行船で構成する場合に比して、制御装置２１の制御プログラムを簡易に構成できるというメリットがある。曳航装置２０を遠隔操作する場合にも、曳航装置２０に乗組員を搭乗させる必要がないため、水中航走体１の回収に要する労力やコストを低減するには有利になる。また、曳航装置２０に乗組員が搭乗する必要がないため、人が立ち入ることが難しい水域においても水中航走体１を回収することが可能となる。

なお、水中航走体１を回収する接近操舵制御、捕捉操舵制御、及び帰投操舵制御の全てを遠隔操作で行う構成にすることもできるが、接近操舵制御、捕捉操舵制御、及び帰投操舵制御の一部の制御を自律的な制御とし、他の制御を遠隔操作で行う構成にすることもできる。即ち、例えば、接近操舵制御及び帰投操舵制御は制御装置２１による自律的な制御で行い、捕捉操舵制御はオペレーターが遠隔操作で行う構成にすることもできる。捕捉操舵制御を遠隔操作で行う場合には、位置検知装置２５をカメラ装置で構成し、遠隔操作を行うオペレーターがカメラ装置で撮影した映像をモニタで目視しながら曳航装置２０の操舵制御を行う構成にすると、オペレーターが捕捉操舵制御を直感的に行ない易くなる。

曳航装置２０を有人船で構成し、乗組員が曳航装置２０を操舵制御する構成の場合にも、回収装置５０を使用することで、少ない人員で水中航走体１を回収することが可能となる。それ故、有人船とした場合にも、曳航装置２０は比較的小規模な船舶又は潜水艇で構成することができ、海底測量や海底の地形調査等をより実施し易くなる。

図５〜図７に本発明に係る別の実施の形態の回収システムを例示する。この実施の形態の回収システムでは、図１〜４に例示した実施の形態の回収システムと、回収装置５０の構造体５２の構成が異なっている。また、この実施の形態では、回収する水中航走体１の索状体１Ｃが水中航走体１毎にそれぞれ異なる長さに設定されている。その他の構成は、図１〜４に例示した実施の形態の回収システムと同じである。

図５及び図６に例示するように、この実施の形態の回収装置５０の構造体５２は、１つのゲート部５４に対して複数の袋小路部５６（５６Ａ〜５６Ｄ）を有するとともに、誘導経路部５５が、ゲート部５４からそれぞれの袋小路部５６Ａ〜５６Ｄに誘導する複数の分岐経路を有している。さらに、構造体５２に、誘導経路部５５の分岐経路を選択的に切り替える切り替え機構５７（５７Ａ〜５７Ｃ）が設けられている。ゲート部５４には、ゲート部５４の開放及び閉鎖を選択的に切り替える開閉機構６１が設けられている。

より具体的には、この実施の形態の構造体５２では、曳航装置２０の右舷及び左舷の外側に設けられているそれぞれゲート部５４に対して４つの袋小路部５６Ａ〜５６Ｄが設けられている。そして、ゲート部５４からそれぞれの袋小路部５６Ａ〜５６Ｄに繋がる誘導経路部５５の３つの分岐経路にそれぞれ切り替え機構５７Ａ〜５７Ｃが設けられている。

この実施の形態の切り替え機構５７（５７Ａ〜５７Ｃ）はそれぞれ、棒状部材５８と、棒状部材５８の一端部を中心として棒状部材５８を水平方向に回動させる回動機構５９と、浮体部１Ｂが所定位置を通過したことを検知する通過検知センサ６０とを有して構成されている。

それぞれの袋小路部５６Ａ〜５６Ｃの入口に通過検知センサ６０が設置されていて、袋小路部５６Ａ〜５６Ｃの入口に設定されたラインＬ１（図５及び図６の一点鎖線）を浮体部１Ｂが通過したことが通過検知センサ６０によって検知されると、それぞれの通過検知センサ６０に対応する切り替え機構５７Ａ〜５７Ｃが作動し、回動機構５９により棒状部材５８の固定位置が自動的に変更される。そして、切り替え機構５７Ａ〜５７Ｃが作動し、棒状部材５８の水平方向における固定位置（固定角度）が変更されることで、誘導経路部５５の分岐における浮体部１Ｂが通過可能な分岐経路が切り替えられ、浮体部１Ｂが誘導される袋小路部５６Ａ〜５６Ｄが変更される構成となっている。

さらに、切り替え機構５７Ａ〜５７Ｃの棒状部材５８の固定位置が変更されることで、浮体部１Ｂが進入した袋小路部５６Ａ〜５６Ｃからゲート部５４への分岐経路が塞がれ、袋小路部５６Ａ〜５６Ｃに進入した浮体部１Ｂが、袋小路部５６及び誘導経路部５５を構成するフレーム部材と棒状部材５８とで囲まれた一定範囲に閉じ込められる構成となっている。

この実施の形態の開閉機構６１は、棒状部材６２と、棒状部材６２の一端部を中心として棒状部材６２を水平方向に回動させる回動機構６３と、浮体部１Ｂが所定位置を通過したことを検知する通過検知センサ６４とを有して構成されている。

この開閉機構６１は、回動機構６３によって棒状部材６２を水平方向に回動させて棒状部材６２の固定位置（固定角度）を変えることで、ゲート部５４の開放及び閉鎖を切り替えられる構成となっている。この実施の形態では、曳航装置２０の制御装置２１により、接近操舵制御時には開閉機構６１によりゲート部５４が閉鎖された状態となり、捕捉操舵制御時には開閉機構６１によりゲート部５４が開放された状態となるように設定されている。さらに、通過検知センサ６４が袋小路部５６Ｄの入口に設置されていて、袋小路部５６Ｄの入口に設定されたラインＬ２（図５及び図６の二点鎖線）を浮体部１Ｂが通過したことが通過検知センサ６４によって検知されると、開閉機構６１が自動的に作動してゲート部５４が閉鎖された状態となり、その後、帰投操舵制御が行われる構成となっている。

図７に例示するように、ゲート部５４、誘導経路部５５、及び袋小路部５６を構成するフレーム部材と、切り替え機構５７を構成する棒状部材５８と、開閉機構６１を構成する棒状部材６２は、それぞれ水面付近（水面からプラスマイナス２０ｃｍ程度）に配置されている。より具体的には、この実施の形態の構造体５２では、ゲート部５４および誘導経路部５５を構成するフレーム部材は水面よりも５ｃｍ〜２０ｃｍ程度高い位置に配置されていて、袋小路部５６を構成するフレーム部材は水面よりも５ｃｍ〜２０ｃｍ程度低い位置に配置されている。また、切り替え機構５７を構成する棒状部材５８と、開閉機構６１を構成する棒状部材６２は、それぞれ水面よりも５ｃｍ〜２０ｃｍ程度高い位置に配置されている。

この実施の形態の曳航装置２０の制御装置２１は、索状体１Ｃの長さが異なる複数の水中航走体１を、索状体１Ｃの長さが長い水中航走体１から順次、構造体５２の捕捉部５３に捕捉する制御を行うように構成されている。水中航走体１の回収を行う際には、曳航装置２０の制御装置２１に回収対象とする水中航走体１のそれぞれの索状体１Ｃの長さも登録される。

次に、この回収装置５０を備えた曳航装置２０によって水中航走体１を回収する方法を以下に説明する。この実施の形態では、曳航装置２０の制御装置２１によって、索状体１Ｃの長さが長い水中航走体１から順次、構造体５２の捕捉部５３に捕捉する接近操舵制御及び捕捉操舵制御が行われる。また、水中航走体１を回収する過程で、構造体５２に設けられている切り替え機構５７Ａ〜５７Ｃと開閉機構６１が作動する。その他の構成は、先に示した実施の形態の回収システムと同じである。

この実施の形態の回収装置５０では、図５の曳航装置２０の左舷に設けられている捕捉部５３のように、構造体５２に水中航走体１を捕捉する前の段階では、それぞれの切り替え機構５７Ａ〜５７Ｃの棒状部材５８の固定位置が、ゲート部５４から進入した索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが最も後方に配置された袋小路部５６Ａに誘導される位置に設定される。そして、袋小路部５６Ａよりも前方に配置されている袋小路部５６Ｂ〜５６Ｄへの経路が切り替え機構５７Ａ〜５７Ｃの棒状部材５８によってそれぞれ塞がれた状態となる。

制御装置２１によって接近操舵制御及び捕捉操舵制御が行われ、1つ目の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが袋小路部５６Ａに進入したことが、袋小路部５６Ａの入口に設けられた通過検知センサ６０によって検知されると、袋小路部５６Ａとその前方の袋小路部５６Ｂとの分岐に設けられた切り替え機構５７Ａが作動する。そして、図５の曳航装置２０の右舷に設けられている捕捉部５３のように、切り替え機構５７Ａの回動機構５９によって棒状部材５８の固定位置が変更されることで、ゲート部５４から進入した索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが袋小路部５６Ｂに誘導される経路に変更される。さらに、切り替え機構５７Ａの棒状部材５８の固定位置が変更されることで、袋小路部５６Ａからゲート部５４への経路が切り替え機構５７Ａの棒状部材５８によって塞がれた状態となる。

同様に、２つ目の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが袋小路部５６Ｂに進入したことが、袋小路部５６Ｂの入口に設けられた通過検知センサ６０によって検知されると、袋小路部５６Ｂとその前方の袋小路部５６Ｃとの分岐に設けられた切り替え機構５７Ｂが作動する。そして、図６の曳航装置２０の左舷に設けられた捕捉部５３のように、切り替え機構５７Ｂの回動機構５９によって棒状部材５８の固定位置が変更されることで、ゲート部５４から進入した索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが袋小路部５６Ｃに誘導される経路に変更される。さらに、切り替え機構５７Ｂの棒状部材５８の固定位置が変更されることで、袋小路部５６Ｂからゲート部５４への経路が切り替え機構５７Ｂの棒状部材５８によって塞がれた状態となる。

３つ目の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが袋小路部５６Ｃに進入した場合も同様に、袋小路部５６Ｃの入口に設けられた通過検知センサ６０が、袋小路部５６Ｃに索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが進入したことを検知し、袋小路部５６Ｃとその前方の袋小路部５６Ｄとの分岐に設けられた切り替え機構５７Ｃが作動することで、ゲート部５４から進入した索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが袋小路部５６Ｄに誘導される経路に変更される。

最後に、４つ目の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが袋小路部５６Ｄに進入したことが、袋小路部５６Ｄの入口に設けられた通過検知センサ６４によって検知されると、ゲート部５４に設けられた開閉機構６１が作動する。そして、図６の曳航装置２０の右舷に設けられた捕捉部５３のように、開閉機構６１の回動機構６３によって棒状部材６２の固定位置が変更されることで、棒状部材６２によってゲート部５４が塞がれた状態となる。そして、ゲート部５４が開閉機構６１によって閉鎖された状態で、回収装置５０を回収目標水域まで曳航する帰投操舵制御が行われる。

この実施の形態のように、構造体５２の捕捉部５３が、１つのゲート部５４に対して複数の袋小路部５６を有するとともに、誘導経路部５５がゲート部５４からそれぞれの袋小路部５６に誘導する複数の分岐経路を有し、誘導経路部５５の分岐経路に切り替え機構５７が設けられている構成にすると、複数の水中航走体１を回収する際に、切り替え機構５７によって索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂが通過できる分岐経路を選択的に切り替えることで、ゲート部５４に進入させた複数の索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂをそれぞれ異なる袋小路部５６に誘導して、それぞれの索状体１Ｃ又は浮体部１Ｂを別々の袋小路部５６に拘束することが可能となる。これにより、水中航走体１を構造体５２に捕捉する際や、帰投操舵制御時に、水中航走体１の浮体部１Ｂどうしや本体部１Ａどうしが接触するリスクを低減するには有利になる。

ゲート部５４に開閉機構６１を設けた構成にすると、接近操舵制御時や帰投操舵制御時には、開閉機構６１によってゲート部５４を閉鎖した状態にすることで、水上に漂流している流木やゴミ等の漂流物がゲート部５４から誘導経路部５５や袋小路部５６に進入することを防ぐことができる。さらに、帰投操舵制御時に、開閉機構６１によってゲート部５４を閉鎖した状態にすることで、捕捉した水中航走体１の浮体部１Ｂが曳航中に捕捉部５３の外部に出しまうことをより確実に防ぐことができる。

なお、この実施の形態では、切り替え機構５７及び開閉機構６１をそれぞれ棒状部材５８、６２及び回動機構５９、６３で構成しているが、切り替え機構５７及び開閉機構６１はこの実施の形態の構成に限定されず、他にも様々な構成にすることができる。また、この実施の形態では、切り替え機構５７及び開閉機構６１にそれぞれ通過検知センサ６０、６４を設け、通過検知センサ６０、６４の検知に基づいて、切り替え機構５７及び開閉機構６１を自動的に作動させる構成を例示したが、曳航装置２０を遠隔操作する無人航行船で構成にする場合や曳航装置２０を有人船で構成する場合には、切り替え機構５７及び開閉機構６１を遠隔操作する構成にすることもできる。

この実施の形態のように、回収する水中航走体１の索状体１Ｃの長さが水中航走体１毎に異なる構成にすると、複数の水中航走体１を回収する場合にも、索状体１Ｃの長さが異なることで水中航走体１の本体部１Ａがそれぞれ異なる水深に位置した状態で曳航されるので、構造体５２に捕捉した水中航走体１の本体部１Ａどうしが水中においてより衝突し難くなる。さらに、図７に例示するように、構造体５２に捕捉された水中航走体１は、水中航走体１の浮体部１Ｂよりも本体部１Ａが後方に位置し、索状体１Ｃによって本体部１Ａが引張られるようにして曳航されるので、索状体１Ｃの長さが長い水中航走体１から順次捕捉する構成にすると、捕捉した水中航走体１の本体部１Ａどうしがより接触し難くなり、水中航走体１が損傷するリスクを低減するにはより有利になる。

この実施の形態のように、ゲート部５４および誘導経路部５５を構成するフレーム部材を水面よりも５ｃｍ〜２０ｃｍ程度高い位置に配置すると、ゲート部５４および誘導経路部５５を構成するフレーム部材に水中航走体１の索状体１Ｃが引掛かり難くなるので、水中航走体１の浮体部１Ｂを袋小路部５６まで円滑に誘導するには有利になる。さらに、袋小路部５６を構成するフレーム部材を水面よりも５ｃｍ〜２０ｃｍ程度低い位置に配置した構成にすると、袋小路部５６を構成するフレーム部材に水中航走体１の索状体１Ｃが引掛かり易くなるので、水中航走体１を安定して捕捉するには有利になる。

切り替え機構５７を構成する棒状部材５８を、水面よりも５ｃｍ〜２０ｃｍ程度高い位置に配置すると、棒状部材５８に水中航走体１の索状体１Ｃが引掛かり難くなるので、水中航走体１の浮体部１Ｂを袋小路部５６まで円滑に誘導するには有利になる。開閉機構６１を構成する棒状部材６２を、水面よりも５ｃｍ〜２０ｃｍ程度高い位置に配置すると、棒状部材６２に水中航走体１の索状体１Ｃが引掛かり難くなるので、水中航走体１の浮体部１Ｂを誘導経路部５５まで円滑に誘導するには有利になる。また、開閉機構６１を構成する棒状部材６２を、水面よりも５ｃｍ〜２０ｃｍ程度高い位置に配置すると、開閉機構６１によってゲート部５４を閉鎖した状態にしたときに、漂流物が棒状部材６２を乗り越え難くなるので、漂流物が誘導経路部５５や袋小路部５６に進入することを防ぐには有利になる

なお、構造体５２における捕捉部５３の構造や、構造体５２を構成する部材の形状、ゲート部５４の数、誘導経路部５５の形状や分岐経路の数、袋小路部５６の数や配置等は、上記で例示した実施の形態に限定されず、他にも様々な構成にすることができる。また、構造体５２はフレーム部材とは異なる部材で構成することもできる。

１ 水中航走体
１Ａ 本体部
１Ｂ 浮体部
１Ｃ 索状体
２ 垂直尾翼
３ 通信機器
４ 制御機器
５ 音響機器
６ 受電機器
２０ 曳航装置
２１ 制御装置
２２ 通信装置
２３ 音響装置
２４ 受信装置
２５ 位置検知装置
２６ 充電装置
２７ データ取得装置
５０ 回収装置
５１ 接続機構
５２ 構造体
５３ 捕捉部
５４ ゲート部
５５ 誘導経路部
５６、５６Ａ〜５６Ｄ 袋小路部
５７、５７Ａ〜５７Ｃ 切り替え機構
５８ 棒状部材
５９ 回動機構
６０ 通過検知センサ
６１ 開閉機構
６２ 棒状部材
６３ 回動機構
６４ 通過検知センサ
ＷＬ 水面位置

Claims (12)

1. 曳航装置によって曳航される水中航走体の回収装置であって、
   水面に浮かんだ状態で曳航される構造体と、前記構造体を前記曳航装置に接続する接続機構とを備え、
   前記構造体が、水没している水中航走体の本体部と水面に浮かぶ前記水中航走体の浮体部との間を接続している索状体又は前記浮体部を引掛ける捕捉部を有して構成されていることを特徴とする水中航走体の回収装置。
2. 前記構造体の前記捕捉部が、前記索状体又は前記浮体部を導入するゲート部と、前記ゲート部を通過した前記索状体又は前記浮体部を拘束する袋小路部と、前記索状体又は前記浮体部を前記ゲート部から前記袋小路部に誘導する誘導経路部とを有して構成された請求項１に記載の水中航走体の回収装置。
3. 前記構造体の前記捕捉部が、１つの前記ゲート部に対して前記袋小路部を複数有し、前記誘導経路部が、前記ゲート部からそれぞれの前記袋小路部に誘導する複数の分岐経路を有すると共に、前記分岐経路を選択的に切り替える切り替え機構が設けられている請求項２に記載の水中航走体の回収装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の水中航走体の回収装置を備えたことを特徴とする曳航装置。
5. 前記構造体の前記捕捉部に前記索状体又は前記浮体部を引掛けた状態で、前記水中航走体に電力を供給する充電装置を備えた請求項４に記載の曳航装置。
6. 前記構造体の前記捕捉部に前記索状体又は前記浮体部を引掛けた状態で、前記水中航走体が保有しているデータを取得するデータ取得装置を備えた請求項４又は５に記載の曳航装置。
7. 請求項４〜６のいずれか１項に記載の曳航装置を備えた水中航走体の回収システムであって、
   前記水中航走体が、前記水中航走体の回収の際に、前記本体部から前記浮体部を分離して、前記浮体部及び前記本体部を前記索状体によって接続した状態で前記浮体部を水面に浮上させる制御を行うように構成されている制御機器を備えるとともに、
   前記曳航装置が、前記曳航装置及び前記回収装置を水面に浮上した前記浮体部の近傍まで移動させる接近操舵制御と、前記構造体の前記捕捉部に前記水中航走体の前記索状体又は前記浮体部を引掛かけて前記水中航走体を捕捉する捕捉操舵制御と、前記構造体の前記捕捉部に前記水中航走体を捕捉した状態で前記曳航装置及び前記回収装置を回収目標水域まで移動させる帰投操舵制御と、を行うように構成されている制御装置を備えていることを特徴とする水中航走体の回収システム。
8. 前記浮体部に通信機器が搭載され、前記曳航装置に前記通信機器から発信される前記浮体部の位置情報を受信する受信装置と、前記回収装置と前記浮体部との相対位置を検知する位置検知装置とが搭載されており、
   前記水中航走体の前記制御機器が、前記浮体部を水面に浮上させた後に、前記浮体部に搭載された前記通信機器によって前記浮体部の位置情報を発信する制御を行うように構成されているとともに、
   前記曳航装置の前記制御装置が、前記通信機器が発信した前記浮体部の位置情報を前記受信装置によって受信し、その受信した前記浮体部の位置情報に基づいて前記接近操舵制御を行い、前記位置検知装置によって検知した前記構造体の前記捕捉部と前記浮体部との相対位置情報に基づいて前記捕捉操舵制御を行うように構成されている請求項７に記載の水中航走体の回収システム。
9. 前記曳航装置が無人航行船であり、前記曳航装置に無線通信可能な通信装置が搭載され、前記通信装置及び前記制御装置が通信可能に接続されており、前記通信装置及び前記制御装置を介して、前記曳航装置が遠隔操作可能な構成となっている請求項７又は８に記載の水中航走体の回収システム。
10. 前記曳航装置が自律型無人航行船であり、前記曳航装置に搭載されている前記制御装置に予め回収する前記水中航走体を登録しておくことにより、登録された前記水中航走体を回収する前記接近操舵制御、前記捕捉操舵制御、及び前記帰投操舵制御を、前記制御装置が自律的に行うように構成されている請求項７又は８に記載の水中航走体の回収システム。
11. 前記水中航走体毎に前記索状体がそれぞれ異なる長さに設定されているとともに、前記曳航装置の前記制御装置が、前記索状体の長さが異なる複数の前記水中航走体を、前記索状体の長さが長い前記水中航走体から順次、前記構造体の前記捕捉部に捕捉する制御を行うように構成されている請求項７〜１０のいずれか１項に記載の水中航走体の回収システム。
12. 請求項４〜７のいずれか１項に記載の曳航装置を使用した水中航走体の回収方法であって、
    前記水中航走体を回収する際に、前記水中航走体の前記本体部から前記浮体部を分離して、前記浮体部及び前記本体部を前記索状体によって接続した状態で前記浮体部を水面に浮上させ、前記回収装置の前記構造体の前記捕捉部に前記水中航走体の前記索状体又は前記浮体部を引掛かけて前記水中航走体を捕捉し、前記構造体の前記捕捉部に前記水中航走体を捕捉した状態で前記回収装置を回収目標水域まで曳航することを特徴とする水中航走体の回収方法。

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