JP2591484B2 - ブイ測位装置 - Google Patents

ブイ測位装置

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JP2591484B2
JP2591484B2 JP6137114A JP13711494A JP2591484B2 JP 2591484 B2 JP2591484 B2 JP 2591484B2 JP 6137114 A JP6137114 A JP 6137114A JP 13711494 A JP13711494 A JP 13711494A JP 2591484 B2 JP2591484 B2 JP 2591484B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブイ測位装置に関し、
特に航空機から海上に浮遊するブイの位置を正確かつ航
空機の隠密性を保ちながら計測するブイ測位装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のブイ測位装置は、たとえ
ば特開平5−297102号公報に示されるように、航
空機から海上に浮遊するブイの位置を計測することを目
的として用いられている。
【0003】図2は、従来のブイ測位装置の一例を示す
ブロック図である。このブイ測位装置は航空機側ユニッ
ト110とブイ側ユニット120とに分けられる。航空
機側ユニット110はブイ管制回路111と、送信器1
12と、送信用無指向性空中線113と、受信用無指向
性空中線114と、受信器115と、トリガー検出回路
116と、時間差測定回路117と、ブイ測位演算回路
118と、表示器119とを有する。ブイ側ユニット1
20は受信用無指向性空中線121と、受信器122
と、管制信号検出回路123と、検波回路124と、周
波数変換回路125と、多重化回路126と、送信器1
27と、送信用無指向性空中線128とを有する。
【0004】次に動作を説明する。ブイ管制回路111
で図3に示されるような、ブイのチャネルを指定するア
ドレス信号ADとブイの作動を指令するブイ制御信号S
Cとの組合せ又はアドレス信号ADのみのブイ管制信号
SKを発生させる。送信器112では、ブイ管制回路1
11で発生したブイ管制信号SKで搬送波を変調及び電
力増幅し、送信用無指向性空中線113を通じて変調波
をブイ側ユニット120に送信する。
【0005】この変調波は、ブイ側ユニット120の受
信用無指向性空中線121で受信され、受信器122で
ソノブイ管制信号SKが復調される。この復調されたブ
イ管制信号SKは管制信号検出回路123でブイ制御信
号SCとアドレス信号ADとに分離される。ブイ制御信
号SCが復調されたブイ管制信号SK中に含まれていな
い時は、管制信号検出回路123はアドレス信号ADだ
けを抽出する。
【0006】アドレス信号はADは検波回路124でト
リガー信号TRとして検出される。このトリガー信号T
Rは、周波数変換回路125で海中音響信号MSの周波
数と重複しない周波数をもつ変換された信号CVに変換
される。この変換された信号CVは多重化回路126に
供給される。この多重化回路126には海中音響信号M
Sも供給される。多重化回路126は、変換された信号
CVと海中音響信号MSとを合成して、多重化された信
号を出力する。信号器127は、搬送波をこの多重化さ
れた信号で変調及び電力増幅した後、送信用無指向性空
中線128を通じて変調波として送信する。
【0007】この送信された変調波は、航空機ユニット
110の受信用無指向性空中線114で受信され、受信
器115で多重化された信号に復調される。この復調さ
れた多重化された信号は変換された信号CV(トリガー
信号TR)と海中音響信号MSとが多重化された信号で
ある。この多重化された信号の中で、海中音響信号MS
はそのまま出力される。トリガー検出回路116は多重
化された信号から変換された信号CV(トリガー信号T
R)を検出し、トリガー検出信号TDを出力する。トリ
ガー検出信号TDは時間差測定回路117に送出され
る。時間差測定回路117は、トリガー検出信号TDが
送出されてきた時刻とブイ管制回路111から出力され
たブイ管制信号SKの立上り時刻との時間差tを計測
し、この時間差tを表す時間差データを出力する。この
時間差データはブイ測位演算回路118に送られる。ブ
イ測位演算回路118は、時間差測定回路117で得ら
れた時間差tを表わす時間差データから、ブイと航空機
との直接距離dを、光速cを使用して、下記の数式1か
ら求める。
【0008】d=C/2t さらに、ブイ測位演算回路118は、飛行高度データF
Hと航跡データFTとを用いて、航空機とブイとの位置
関係を海面を基準にした2次元座標データに換算する。
表示器119は、ブイ測位演算回路118から得た2次
元座標データから緯度、経度の座標軸上に航空機のシン
ボルマークと、航空機とブイとの間の距離を半径として
描いた円とを計測した回数分、同時表示する。
【0009】次に、図4を用いてブイを即位する方法に
ついて説明する。時刻t1の時の航空機の位置をP1、
その時計測した時の距離を半径として描いた円をC1と
する。同様に、時刻t2(=t1+t)の時の位置をP
2、円をC2とする。そして、時刻t3(t2+t)の
時の位置をP3、円をC3とする。計測時刻t1,t2
およびt3の間隔が短い場合、ブイの位置は余り変化し
ないと考えられる。したがって、それぞれの時刻t1,
t2およびt3で計測した時の距離を半径として描いた
円がC1,C2およびC3のように3つ以上ある場合、
PTの様に一点に交わる地点が存在する。この地点PT
の緯度、経度を読むことにより、ブイの位置を知ること
ができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】この従来のブイ測位装
置では、航空機を中心に航空機とブイとの間を計測する
たびに航空機側からブイ側に制御信号を送信しなければ
ならないため、第3者に航空機の存在がわかってしまう
可能性が高くなるという問題点があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るため本発明によるブイ測位装置は航空機側ユニットに
おいて、同期信号発生器からメインクロクに同期した同
期パルス信号と伝送遅延時間をもったブイ側ユニットか
らの同期パルス信号とを比較して、その時間差を計測し
その値を半分にすることにより伝送遅延時間を計算する
伝送遅延測定回路と、前記メインクロックの信号を前記
伝送遅延測定回路で測定した伝送遅延時間で補正した同
期パルス信号を出力する基準クロック作成回路と、前記
ブイ側ユニットからの同期パルス信号を検出するクロッ
クデータ検出回路と、前記基準クロック作成回路の出力
と前記クロックデータ検出回路の出力の時間差から航空
機とブイの相対距離を測定する距離測定回路と、前記距
離測定回路の出力と飛行データ収集回路から得られる時
間,緯度,経度,高度から各時間ごとのブイを海面上を
基準とした平面上の位置を計算し、その結果が収束する
緯度,経度を求める測位データ計算回路とを具備する。
【0012】またブイ側ユニットは、航空機側ユニット
からの同期パルス信号で動作するクロック回路を有す
る。
【0013】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の構成図を示す。ブイ測位
装置は、航空機側ユニット10とブイ側ユニット30と
に分けられる。
【0014】図1の航空機側ユニット10内の伝送遅延
測定回路17は、同期信号発生器12,基準クロック作
成回路18及びブイ側ユニット30からの信号と接続さ
れ、ブイ側ユニット30のクロック回路33を作動させ
る同期信号と同じタイミングの信号とブイ側ユニット3
0のクロック回路33から出力された同期パルス信号と
を比較して、ブイ側から航空機までの距離によって生じ
る伝送遅延時間を測定し、測定結果を基準クロック作成
回路18に送る。基準クロック作成回路18は伝送遅延
測定回路17とメインクロック11と距離測定回路20
に接続され、メインクロック11のクロック信号を伝送
遅延測定回路17で測定した伝送遅延時間だけ補正し、
ブイ側ユニット30と航空機側ユニット10の両方の基
準クロックとして距離測定回路20に出力される。この
ような構成により、その内部にブイ側ユニット30のク
ロックタイミングを設定できる。
【0015】このあと、測位データ計算回路21は航空
機の飛行データの時間,緯度,経度から航空機の位置を
計算し、さらに距離測定回路20で求めた航空機からブ
イの相対距離と飛行データの時間,高度から海面を基準
にした2次元のデータを合成し表示器23に出力する。
【0016】次に図1の回路の動作について説明する。
同期信号発生器12はメインクロック11で発生するク
ロック信号に同期したパルス信号を発生する。送信器1
3では、この同期パルス信号で搬送波を変調及び電力増
幅し、送信用無指向性空中線14を通じて変調波をブイ
側ユニット30に送信する。この変調波は、ブイ側ユニ
ット30の受信用無指向性空中線31で受信され、受信
器32で同期パルス信号が復調される。クロック回路3
3は、この同期パルス信号で作動を開始し、入力と同じ
タイミングの同期パルス信号を出力する。合成回路34
では、クロック回路33からの同期パルス信号と海中音
響信号を合成して多重化された信号を出力する送信器3
5は、搬送波をこの多重化された信号で変調及び電力増
幅した後、送信用無指向性空中線36を通じて変調波と
して送信される。
【0017】この送信された変調波は、航空機側ユニッ
ト10の受信用無指向性空中線15で受信され、受信器
16で多重化された信号に復調される。この復調された
多重化信号は同期パルス信号と海中音響信号とが多重化
された信号である。この多重化された信号の中で、海中
音響信号MSはそのまま出力される。同期パルス信号
は、航空機とブイとの間に距離があるために、伝送遅延
時間が発生するが、これは、伝送遅延測定回路17で同
期信号発生器12からブイ側ユニット30に出力する同
期パルス信号と同じ信号とで比較して、その時間差を計
測し、その値を半分にすることにより伝送遅延時間を求
め、その結果から、基準クロック作成回路18で伝送遅
延時間を補正した同期パルス信号を発生する。これで、
航空機側ユニット10とブイ側ユニット30は見かけ上
同じ同期パルス信号で作動したことになり、これはこの
後航空機が移動してものこ関係は変らない。
【0018】このような関係を設定したあと、ブイ側ユ
ニット30側から送られてくる同期パルス信号からクロ
ックデータ検出回路19で検出したパルス信号と基準ク
ロック作成回路から同期パルス信号の時間差を距離測定
回路20で航空機とブイの距離の相対距離を測定する。
この相対距離のデータと飛行データ収集回路から得られ
る時間,緯度,経度,高度データから各時間ごとのブイ
の海面上を基準とした平面上の位置を計算し、その結果
が収束する緯度,軽度を求め表示器23に表示する。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるブイ
測位装置は、ブイのクロックデータを航空機側で補正す
ることとしたため、航空機側で測定するごとにブイを制
御する必要がないので、第3者に航空機の位置を知られ
ることがない。
【0020】又、ブイからのクロックデータがリアルタ
イムに送出することが可能なので、位置精度を短時間で
向上することができる。
【0021】更にブイの構成も従来に対して、受信用無
指向性空中線,受信機,クロック回路,合成回路,送信
器,送信用無指向性空中線だけで構成できるので、搭載
面積を小さく、経済的にも低価格に抑えることができと
いう効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成図。
【図2】従来技術の一実施例の構成図。
【図3】図2に示したブイ管制回路(111)から出力
されるブイ管制信号の波形図。
【図4】図2の表示器(122)を使用してブイを測位
した参考例を示図。
【符号の説明】
10 航空機側ユニット 11 メインクロック 12 同期信号発生器 13 送信器 14 送信用無指向性空中線 15 受信用無指向性空中線 16 受信器 17 伝送遅延測定回路 18 基準クロック作成回路 19 クロックデータ検出回路 20 距離測定回路 21 測位データ計算回路 22 飛行データ収集回路 23 表示器 30 ブイ側ユニット 31 受信用無指向性空中線 32 受信器 33 クロック回路 34 合成回路 35 送信器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 航空機からブイを測位するブイ測位装置
    において、航空機側の同期パルスをブイ側の同期パルス
    に合せる第1の手段と、同期があった航空機の同期パル
    スによりブイ側からの信号を受けて測位する第2の手段
    とを具備し、 前記第1の手段が、メインクロックに同期した同期信号
    を発生する手段と、前記同期信号をブイ側へ送信する手
    段と、ブイ側から返されるこの同期信号に対応した信号
    と前記同期信号との伝送遅延時間を測定する手段と、該
    測定手段の出力に応じてメインクロックを遅延させて補
    正された前記同期パルスを形成する手段を備えることを
    特徴とする ブイ測位装置。
  2. 【請求項2】 メインクロックに同期した同期パルス信
    号と伝送遅延時間をもったブイ側ユニットからの同期パ
    ルス信号を比較して、その時間差を計測しその値を半分
    にすることにより伝送遅延時間を計算する伝送遅延測定
    回路と、 前記メインクロックの信号を前記伝送遅延測定回路で測
    定した伝送遅延時間で補正した同期パルス信号からパル
    ス信号を検出する基準クロック作成回路と、 前記ブイ側ユニットからの同期パルス信号からパルス信
    号を検出するクロックデータ検出回路と、 前記基準クロック作成回路の出力と前記クロックデータ
    検出回路の出力の時間差から航空機とブイの相対距離を
    測定する距離測定回路と、 前記距離測定回路の出力と飛行データ収集回路から得ら
    れる時間、緯度、経度高度データから各時間ごとのブイ
    の海面上を基準とした平面上の位置を計算しその結果が
    収束する緯度、経度を求める測位データ計算回路とを具
    備することを特徴とするブイ測位装置。
  3. 【請求項3】 航空機側ユニットからの同期パルス信号
    で作動するクロック回路をブイ側ユニットに有すること
    を特徴とする請求項3に記載のブイ測位装置。
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