JP2020153825A - ソーナー装置とこれを用いた目標探知方法 - Google Patents
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
前記送受波器アレイの前記低周波送受波器より音波を送信したのち目標からの反射音を受信して水中の前記目標を検出し、
前記高周波送波器から送信ビームの垂直方位を変化させながら音波を送信し、
前記高周波受波器にて前記送信した音波のエコーを受信し、前記水中の目標の3次元情報を取得するソーナーによる目標探知方法が提供される。
図1は、本発明の実施形態のソーナー装置1の構成を例示する図である。なお、図1の構成は、以下に説明される第2乃至第4の実施形態についても適用される。図1を参照すると、ソーナー装置1の送受波器アレイ装置20は、音響エネルギーと電気エネルギーの相互変換を行う複数の低周波送受波器21と、電気エネルギーを音響エネルギーに変換する複数の高周波送波器22と、音響エネルギーを電気エネルギーに変換する複数の高周波受波器23と、を備えている。
次に本発明の例示的な第2の実施形態を説明する。図7は、第2の実施形態における送受波器アレイ装置20を例示する図である。図7(A)は、図1の送受波器アレイ装置20の全体を模式的に例示した斜視図であり、図7(B)は、図7(A)の断面Aを模式的に例示する図である。
次に本発明の例示的な第3の実施形態を説明する。図8は、第3の実施形態におけるにおける送受波器アレイ装置20を例示する図である。図8(A)は、図1の送受波器アレイ装置20の全体を模式的に例示した斜視図であり、図8(B)は、図8(A)の断面Aを模式的に例示する図である。
次に本発明の例示的な第4の実施形態を説明する。図9(A)は、第4の実施形態における送受波器アレイ装置20を模式的に例示する斜視図である。第4の実施形態において、高周波送波器22から構成されるラインアレイ(高周波送波器アレイ)201の高さが、低周波送受波器21で構成される円筒アレイの全高を占めないていない。高周波送波器アレイ201は下端(高周波受波器23側)からn段(<N)の低周波送受波器21までの高さとされている。図8の例では、高周波送波器アレイ201は、高周波受波器23側にから3段(<N=6)目の低周波送受波器21までの高さとされる。高周波送波器アレイ201の上部には、4段目から6段面の低周波送受波器21が縦積みされている。
10 送受信装置
11 低周波送受信部
12 高周波送信部
13 高周波受信部
14 ソーナー制御装置
20 送受波器アレイ装置
21 低周波送受波器
22 高周波送波器
23、23A、23B 高周波受波器
24 間隙(低周波送受波器を欠いた領域)
25 中空部
50 送信信号の周波数
51 送信信号の方位(送信方位)
131 信号分離部
132 開口合成処理部
133 ドップラー・方位算出部
134 3次元画像化部
201、201−1、201−2 高周波送波器アレイ
202、202A、202B 高周波受波器アレイ
300 コンピュータ
301 プロセッサ
302 メモリ
303 表示装置
304 インタフェース
Claims (10)
- 複数段縦積みされ、且つ、縦積み段方向と直交する断面において音響面の反対側が中空部を画定するように配設された、複数の低周波送受波器からなる中空立体形状の送受波器アレイを備え、
前記中空立体形状の送受波器アレイには、前記低周波送受波器を欠いており縦方向に延在された領域が1つ又は複数設けられ、
前記縦方向に延在された前記領域に、複数段縦積みされ、ラインアレイを構成する複数の高周波送波器からなる第1の送波器アレイを1つ又は複数備え、
さらに、
前記1つ又は複数の第1の送波器アレイの一端側に、前記第1の送波器アレイの長手方向と直交し前記中空立体形状の周方向に沿って配設された複数の高周波受波器からなる第1の受波器アレイを備えた、ことを特徴とするソーナー装置。 - 前記縦積み段方向と直交する断面の前記中空部が円形とされ、
前記送受波器アレイは円筒形状をなす、ことを特徴とする請求項1に記載のソーナー装置。 - 前記縦積み段方向と直交する断面の前記中空部が、馬蹄形、半円、円弧、楕円、又は、これらのいずれかと直線の組み合わせを含む、ことを特徴とする請求項1に記載のソーナー装置。
- 前記領域の一端は、前記中空立体形状の縦方向の一端とされ、
前記領域の他端は、前記中空立体形状の縦方向の他端とされ、
前記第1の送波器アレイは、前記中空立体形状の縦方向の一端から他端に亘って延設されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のソーナー装置。 - 前記第1の受波器アレイの前記複数の高周波受波器は所定の仰角又は伏角で配設されている、ことを特徴とする請求項4に記載のソーナー装置。
- 前記1つ又は複数の第1の送波器アレイの前記一端と反対側の他端側に、前記第1の送波器アレイの長手方向の向きと直交し、前記中空立体形状の周方向に沿って配設された複数の高周波受波器からなる第2の受波器アレイを備えた、ことを特徴とする請求項4又は5に記載のソーナー装置。
- 前記第2の受波器アレイの前記複数の高周波受波器は所定の仰角又は伏角で配設されている、ことを特徴とする請求項6に記載のソーナー装置。
- 前記領域の一端は、前記中空立体形状の縦方向の一端とされ、
前記領域の他端は、前記中空立体形状の縦方向の他端に達せず、
前記領域に前記第1の送波器アレイが配設され、
前記領域の他端から前記中空立体形状の縦方向の前記他端の間の領域には、1つ又は複数段の前記低周波送受波器が配設されている、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のソーナー装置。 - 前記送受波器アレイの前記低周波送受波器より音波を送信したのち目標からの反射音を受信して水中の目標を検出する手段と、
前記高周波送波器から送信ビームの垂直方位を変化させながら音波を送信する手段と、 前記高周波受波器にて受信する手段と、
前記水中の目標の3次元情報を取得する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のソーナー装置。 - 複数の低周波送受波器を中空立体形状に配設して送受波器アレイを構成し、
前記中空立体形状の送受波器アレイは、前記低周波送受波器を欠いており縦方向に延在された領域を1つ又は複数有し、
前記縦方向に延在された1つ又は複数の前記領域に、複数の高周波送波器を配設した第1の送波器アレイを1つ又は複数設け、
前記1つ又は複数の第1の送波器アレイの一端側に、前記第1の送波器アレイの長手方向の向きと直交し中空部外縁に沿って配設された複数の高周波受波器からなる第1の受波器アレイを有するソーナーを用い、
前記送受波器アレイの前記低周波送受波器より音波を送信したのち目標からの反射音を受信して水中の前記目標を検出し、
前記高周波送波器から送信ビームの垂直方位を変化させながら音波を送信し、
前記高周波受波器にて前記送信した音波のエコーを受信し、前記水中の目標の3次元情報を取得する、ことを特徴とするソーナーによる目標探知方法。
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