JP2734358B2 - 水中３次元探査ブイ - Google Patents
水中３次元探査ブイInfo
- Publication number
- JP2734358B2 JP2734358B2 JP5330941A JP33094193A JP2734358B2 JP 2734358 B2 JP2734358 B2 JP 2734358B2 JP 5330941 A JP5330941 A JP 5330941A JP 33094193 A JP33094193 A JP 33094193A JP 2734358 B2 JP2734358 B2 JP 2734358B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- water
- receiver
- cable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水中探査ブイに関し、特
に目標物の方位距離、深度から目標物の位置を３次元で
探する水中３次元探査ブイに関する。
に目標物の方位距離、深度から目標物の位置を３次元で
探する水中３次元探査ブイに関する。
【０００２】図４は、特開昭６４−１９９５号公報に記
載されているソーナー装置などに備えられる送受波器の
斜視図、図５はその送受波器の横断面図、図６は図４の
送受波器における水平面内指向特性図、図７は図４の送
受波器で音波の送波及び受波をする従来の水中探査ブイ
の構成を示すブロック図である。
載されているソーナー装置などに備えられる送受波器の
斜視図、図５はその送受波器の横断面図、図６は図４の
送受波器における水平面内指向特性図、図７は図４の送
受波器で音波の送波及び受波をする従来の水中探査ブイ
の構成を示すブロック図である。
【０００３】
【従来の技術】従来のこの種の水中探査ブイは、送受波
器から音を水中に送波し、送波から受波までの時間差か
ら目標物までの距離を検出する。その送受波器４には図
６のように水平方向に８の字型指向性を持たせる。これ
によって任意の水平の入射方向θからの音波による出力
信号ＶX（θ）とＶY（θ）は次の様に表される。
器から音を水中に送波し、送波から受波までの時間差か
ら目標物までの距離を検出する。その送受波器４には図
６のように水平方向に８の字型指向性を持たせる。これ
によって任意の水平の入射方向θからの音波による出力
信号ＶX（θ）とＶY（θ）は次の様に表される。
【０００４】ＶX（θ）＝Ａ’sinθ ＶY（θ）＝Ａ’cosθ （Ａ’感度偏差） また、図６においてａｃ＝ｂｏ＝ＶX（θ）であるか
ら、 θ＝ｔａｎ-1ａｃ／ａｏ＝ｔａｎ-1ｂｏ／ａｏ＝ｔａｎ
-1ＶX（θ）／ＶY（θ） である。
ら、 θ＝ｔａｎ-1ａｃ／ａｏ＝ｔａｎ-1ｂｏ／ａｏ＝ｔａｎ
-1ＶX（θ）／ＶY（θ） である。
【０００５】以上より、記号ＶX（θ）、ＶY（θ）によ
って目標物の水平方向の入射角が検出される。また、従
来使用されている探査ブイの構成を図７にブロック図で
示す。図７のブロック図によって説明すると、水面に浮
遊している受信器１によって航空機１搭載の管制装置か
ら管制信号を受け、ケーブル３によって水中に信号が伝
わり、送受切換回路１０によって送受波器４が送信に切
り換わり送信する。送信終了後、受信に切換わり、目標
物の反射音を送受波器４にて受波する。水平信号分離回
路７は送受波４の出力を受け、その送受波器の出力を上
述のＶX（θ），ＶY（θ）に分離する。処理装置９は、
水平信号分離回路７の出力を受け、増幅し、この出力で
搬送波を変調し、ケーブル３で伝送できる周波数に変換
する。処理回路９の出力は、送受切換回路１０を経て、
ケーブル３へ送られ、ケーブル３から送信器２へ送ら
れ、空中へ送信される。
って目標物の水平方向の入射角が検出される。また、従
来使用されている探査ブイの構成を図７にブロック図で
示す。図７のブロック図によって説明すると、水面に浮
遊している受信器１によって航空機１搭載の管制装置か
ら管制信号を受け、ケーブル３によって水中に信号が伝
わり、送受切換回路１０によって送受波器４が送信に切
り換わり送信する。送信終了後、受信に切換わり、目標
物の反射音を送受波器４にて受波する。水平信号分離回
路７は送受波４の出力を受け、その送受波器の出力を上
述のＶX（θ），ＶY（θ）に分離する。処理装置９は、
水平信号分離回路７の出力を受け、増幅し、この出力で
搬送波を変調し、ケーブル３で伝送できる周波数に変換
する。処理回路９の出力は、送受切換回路１０を経て、
ケーブル３へ送られ、ケーブル３から送信器２へ送ら
れ、空中へ送信される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の水中探査ブ
イでは、目標物の位置が、送受波器の位置から目標物ま
での距離と、水平面における目標物の方向だけを検出で
き、目標の位置把握が２次元的で不十分であった。ま
た、目標までの距離を水平距離として検出するから、目
標の深度が送受波器深度と異なると、目標までの直線距
離と該目標の水平距離とが異なり、水平距離の誤差とな
り位置把握が困難であった。
イでは、目標物の位置が、送受波器の位置から目標物ま
での距離と、水平面における目標物の方向だけを検出で
き、目標の位置把握が２次元的で不十分であった。ま
た、目標までの距離を水平距離として検出するから、目
標の深度が送受波器深度と異なると、目標までの直線距
離と該目標の水平距離とが異なり、水平距離の誤差とな
り位置把握が困難であった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は次の及びの手段を提供する。
めに本発明は次の及びの手段を提供する。
【０００８】水上に浮く水上部と、片端を前記水上部
へ接続された信号用のケーブル（３）と、このケーブル
（３）の他端に接続され、水中に位置する水中部とから
なり、 前記水上中部は、航空機等の飛翔体（１１）に
搭載され又は地上に設けられた管制装置からの管制信号
（１２）を受ける受信器（２）と、前記管制装置に前記
水中部で取得したデータを送信する送信器（１）とを備
え、前記水中部は、水平方向に指向性を有し、互いに直
交し水平なＸ軸及びＹ軸方向の受波信号成分を出力する
送受波器（４）と、この送受波器（４）の出力の前記受
波信号を受け、この受波器信号をＸ軸方向成分ＶXおよ
びＹ軸方向成分ＶYに分ける水平信号分離回路（７）
と、前記受信器（２）で受信した前記管制信号を前記ケ
ーブル（３）から受け、該管制信号に基づき前記送受波
器（４）に送波の指令を送るととも、前記水平信号分離
回路（７）から出力される前記ＶX及びＶYを前記ケーブ
ル（３）を介して前記水中部取得データとして前記送信
器１へ送る信号入出力回路とを備える水中探査ブイにお
いて、中空で一定の厚さを有する球形の振動子と、この
球形振動子の内外表面を互いに離れた２本の水平な分割
面で分離したと仮想したときに形成される上中下の３つ
の領域にそれぞれ設けた電極ａ，ｂ及びｃとを備える受
波器（５）と、この受波器（５）の前記電極ａ及びｃの
間で取得される垂直方向成分ＶZと、前記受波器（５）
の前記電極ｂの内外電極間で取得されるＸＹ平面成分Ｖ
XYとを受け、前記ＶZとＶXYとを分離する垂直信号分離
回路（８）とを有し、前記信号入出力回路は前記垂直信
号分離回路（８）から出力される前記ＶZ及びＶXYを受
け、該ＶZ及びＶXYを前記ケーブ（３）を介して前記水
中部取得データとして前記送信器１へ送ることを特徴と
する水中３次元探査ブイ。
へ接続された信号用のケーブル（３）と、このケーブル
（３）の他端に接続され、水中に位置する水中部とから
なり、 前記水上中部は、航空機等の飛翔体（１１）に
搭載され又は地上に設けられた管制装置からの管制信号
（１２）を受ける受信器（２）と、前記管制装置に前記
水中部で取得したデータを送信する送信器（１）とを備
え、前記水中部は、水平方向に指向性を有し、互いに直
交し水平なＸ軸及びＹ軸方向の受波信号成分を出力する
送受波器（４）と、この送受波器（４）の出力の前記受
波信号を受け、この受波器信号をＸ軸方向成分ＶXおよ
びＹ軸方向成分ＶYに分ける水平信号分離回路（７）
と、前記受信器（２）で受信した前記管制信号を前記ケ
ーブル（３）から受け、該管制信号に基づき前記送受波
器（４）に送波の指令を送るととも、前記水平信号分離
回路（７）から出力される前記ＶX及びＶYを前記ケーブ
ル（３）を介して前記水中部取得データとして前記送信
器１へ送る信号入出力回路とを備える水中探査ブイにお
いて、中空で一定の厚さを有する球形の振動子と、この
球形振動子の内外表面を互いに離れた２本の水平な分割
面で分離したと仮想したときに形成される上中下の３つ
の領域にそれぞれ設けた電極ａ，ｂ及びｃとを備える受
波器（５）と、この受波器（５）の前記電極ａ及びｃの
間で取得される垂直方向成分ＶZと、前記受波器（５）
の前記電極ｂの内外電極間で取得されるＸＹ平面成分Ｖ
XYとを受け、前記ＶZとＶXYとを分離する垂直信号分離
回路（８）とを有し、前記信号入出力回路は前記垂直信
号分離回路（８）から出力される前記ＶZ及びＶXYを受
け、該ＶZ及びＶXYを前記ケーブ（３）を介して前記水
中部取得データとして前記送信器１へ送ることを特徴と
する水中３次元探査ブイ。
【０００９】前記信号入出力回路は送受切換回路（１
０）と、処理回路（９）と、信号切換回路（６）とから
なり、前記送受切換回路（１０）は、前記管制信号を受
け、該管制信号で示される前記送受波器（４）に対する
送波の指令を、前記水中信号分離部回路（７）を介して
該送受波器（４）へ送るとともに、前記処理回路（９）
の出力を前記水中取得データとして前記ケーブル（３）
を介して前記送信器（１）へ送り、前記信号切換回路
（６）は、前記ＶX，ＶY，ＶZ及びＶXYを受け、これら
信号を信号線路で空間的に分割するか又は時間的に分割
して前記処理回路（９）へ送り、前記処理回路（９）
は、前記信号切換回路（６）から受ける信号で搬送波を
変調した変調信号を生成し、この変調信号を前記送受切
換回路（１０）へ送出すことを特徴とする上記に記載
の水中探査ブイ。
０）と、処理回路（９）と、信号切換回路（６）とから
なり、前記送受切換回路（１０）は、前記管制信号を受
け、該管制信号で示される前記送受波器（４）に対する
送波の指令を、前記水中信号分離部回路（７）を介して
該送受波器（４）へ送るとともに、前記処理回路（９）
の出力を前記水中取得データとして前記ケーブル（３）
を介して前記送信器（１）へ送り、前記信号切換回路
（６）は、前記ＶX，ＶY，ＶZ及びＶXYを受け、これら
信号を信号線路で空間的に分割するか又は時間的に分割
して前記処理回路（９）へ送り、前記処理回路（９）
は、前記信号切換回路（６）から受ける信号で搬送波を
変調した変調信号を生成し、この変調信号を前記送受切
換回路（１０）へ送出すことを特徴とする上記に記載
の水中探査ブイ。
【００１０】
【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水中３次元探査ブイの構
成を示すブロック図であり、図２は図１のブイにおける
受波器５の斜視図、図３は図２の受波器５の縦断面図で
ある。図１において、この水中３次元探査ブイは、送信
器１と、受信器２と、ケーブル３と、送受波器４と、受
波器５と、信号切換回路６と、水平信号分離回路７と、
垂直信号分離回路８と、処理回路９と、送受切換回路１
０とで構成されている。
る。図１は本発明の一実施例の水中３次元探査ブイの構
成を示すブロック図であり、図２は図１のブイにおける
受波器５の斜視図、図３は図２の受波器５の縦断面図で
ある。図１において、この水中３次元探査ブイは、送信
器１と、受信器２と、ケーブル３と、送受波器４と、受
波器５と、信号切換回路６と、水平信号分離回路７と、
垂直信号分離回路８と、処理回路９と、送受切換回路１
０とで構成されている。
【００１１】次に、図１の回路の動作について説明す
る。航空機１１に搭載された管制装置から送られた管制
信号１２は、水面に浮遊している送受信器１３の受信器
２にて受信され、ケーブル３によって水中の送受切換回
路１０に伝えられる。送受切換回路１０は、管制信号で
示される送受指令を水平信号分離回路７を経由して、送
受波器４へ送り、送受波器４はその送受指令に応じて音
響信号を水中へ送波する。その音響信号は目標物で反射
され、反射音として送受波器４で受波されるとともに、
受波器５で受信も受波される。受波せれた信号は、それ
ぞれ水平信号分離回路７と垂直分離回路８によってＶX
（θ）信号、ＶY（θ）信号およびＶXY（φ）信号１
６、ＶZ（φ）に分離される。一方、航空機１１からの
管制信号１２は、ケーブル３を介して信号切換回路６に
伝えられ、水平信号分離回路７の信号と垂直信号分離回
路８の信号を切り換え、処理回路９に伝える。処理回路
９は、入力信号の増幅、変調、合成等の処理を行い、ケ
ーブル３にて水面の送受信器１３における送信器１に伝
える。送信器１はその信号を航空機１１に送信する。
る。航空機１１に搭載された管制装置から送られた管制
信号１２は、水面に浮遊している送受信器１３の受信器
２にて受信され、ケーブル３によって水中の送受切換回
路１０に伝えられる。送受切換回路１０は、管制信号で
示される送受指令を水平信号分離回路７を経由して、送
受波器４へ送り、送受波器４はその送受指令に応じて音
響信号を水中へ送波する。その音響信号は目標物で反射
され、反射音として送受波器４で受波されるとともに、
受波器５で受信も受波される。受波せれた信号は、それ
ぞれ水平信号分離回路７と垂直分離回路８によってＶX
（θ）信号、ＶY（θ）信号およびＶXY（φ）信号１
６、ＶZ（φ）に分離される。一方、航空機１１からの
管制信号１２は、ケーブル３を介して信号切換回路６に
伝えられ、水平信号分離回路７の信号と垂直信号分離回
路８の信号を切り換え、処理回路９に伝える。処理回路
９は、入力信号の増幅、変調、合成等の処理を行い、ケ
ーブル３にて水面の送受信器１３における送信器１に伝
える。送信器１はその信号を航空機１１に送信する。
【００１２】図２は垂直方位を検出する受波器５の斜視
図であり、図３はその縦断面図である。この受波器５
は、球型の振動子１８に電極１９ａ，１９ｂ及び１９ｃ
を上、中及び下の領域に分けて設けてなる。この構成に
よって、受波器５は、垂直方向に８の字型指向性を持
つ。そこで、図１の実施例は、従来技術と同様に、水平
成分の信号ＶX（θ）、ＶY（θ）より水平方位を検出す
るとともに、垂直成分の信号ＶXY（φ）、ＶZ（φ）よ
り垂直方位を検出できる。受波器５の出力は垂直分離回
路８に送られ、ＶXY（φ）及びＶZ（φ）に分離され
る。
図であり、図３はその縦断面図である。この受波器５
は、球型の振動子１８に電極１９ａ，１９ｂ及び１９ｃ
を上、中及び下の領域に分けて設けてなる。この構成に
よって、受波器５は、垂直方向に８の字型指向性を持
つ。そこで、図１の実施例は、従来技術と同様に、水平
成分の信号ＶX（θ）、ＶY（θ）より水平方位を検出す
るとともに、垂直成分の信号ＶXY（φ）、ＶZ（φ）よ
り垂直方位を検出できる。受波器５の出力は垂直分離回
路８に送られ、ＶXY（φ）及びＶZ（φ）に分離され
る。
【００１３】
【発明の効果】以上に説明した様に、本発明による水中
３次元探査ブイは、従来の水平方位を検出する送受波器
に、垂直方位の検出を可能にした受波器を追加したこと
により、目標物からの反射音の距離、水平、垂直入射角
を検出できる。そこで、本発明の水中３次元探査ブイを
採用すれば、目標の位置を、水平距離、水平方位および
深度という３次元で把握することができる。
３次元探査ブイは、従来の水平方位を検出する送受波器
に、垂直方位の検出を可能にした受波器を追加したこと
により、目標物からの反射音の距離、水平、垂直入射角
を検出できる。そこで、本発明の水中３次元探査ブイを
採用すれば、目標の位置を、水平距離、水平方位および
深度という３次元で把握することができる。
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示した実施例における受波器の斜視図。
【図３】図の送受波器の縦断面図。
【図４】一般的な水平方位検出用送受波器の斜視図。
【図５】図４の送受波器の横断面図。
【図６】図４の送受波器の指向特性図。
【図７】従来の水中探査ブイの構成を示すブロック図。
１ 送信器 ２ 受信器 ３ ケーブル ４ 送受波器 ５ 受波器 ６ 信号切換回路 ７ 水平信号分離回路 ８ 垂直信号分離回路 ９ 処理回路 １０ 送受切換回路 １１ 航空機 １２ 管制信号 １３ 送受信器 １４ ＶX（θ）信号 １５ ＶY（θ）信号 １６ ＶXY（φ）信号 １７ ＶZ（φ）信号
Claims (2)
- 【請求項１】 水上に浮く水上部と、片端を前記水上部
へ接続された信号用のケーブルと、このケーブルの他端
に接続され、水中に位置する水中部とからなり、前記水
上部は、航空機等の飛翔体に搭載され又は地上に設けら
れた管制装置からの管制信号を受ける受信器と、 前記管制装置に前記水中部で取得したデータを送信する
送信器とを備え、 前記水中部は、水平方向に指向性を有し、互いに直交し
水平なＸ軸及びＹ軸方向の受波信号成分を出力する送受
波器と、この送受波器の出力の前記受波信号を受け、こ
の受波器信号をＸ軸方向成分ＶXおよびＹ軸方向成分ＶY
に分ける水平信号分離回路と、前記受信器で受信した前
記管制信号を前記ケーブルから受け、該管制信号に基づ
き前記送受波器に送波の指令を送るととも、前記水平信
号分離回路から出力される前記ＶX及びＶYを前記ケーブ
ルを介して前記水中部取得データとして前記送信器へ送
る信号入出力回路とを備える水中探査ブイにおいて、 中空で一定の厚さを有する球形の振動子と、この球形振
動子の内外表面を互いに離れた２本の水平な分割面で分
離したと仮想したときに形成される上中下の３つの領域
にそれぞれ設けた電極ａ、ｂ及びｃとを備える受波器
と、 この受波器の前記電極ａ、ｂ及びｃの間で取得される垂
直方向成分ＶZと、前記受波器の前記電極ｂの内外電極
間で取得されるＸＹ平面成分ＶXYとを受け、前記ＶZと
ＶXYとを分離する垂直信号分離回路とを有し、 前記信号入出力回路は前記垂直信号分離回路から出力さ
れる前記ＶZ及びＶXYを受け、前記ケーブルを介して前
記水中部取得データとして前記送信器へ送ることを特徴
とする水中探査ブイ。 - 【請求項２】 前記信号入出力回路は送受切換回路と、
処理回路と、信号切換回路とからなり、 前記送受切換回路は、前記管制信号を受け、該管制信号
で示される前記送受波器に対する送波の指令を、前記水
中信号分離部回路を介して該送受波器へ送るとともに、
前記処理回路の出力を前記水中取得データとして前記ケ
ーブルを介して前記送信器へ送り、 前記信号切換回路は、前記ＶX，ＶY，ＶZ及びＶXYを受
け、これら信号を信号線路で空間的に分割するか又は時
間的に分割して前記処理回路へ送り、 前記処理回路は、前記信号切換回路から受ける信号を１
つの信号に合成して前記送受切換回路へ送出すことを特
徴とする請求項１に記載の水中探査ブイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330941A JP2734358B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 水中３次元探査ブイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5330941A JP2734358B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 水中３次元探査ブイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07191137A JPH07191137A (ja) | 1995-07-28 |
| JP2734358B2 true JP2734358B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=18238138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5330941A Expired - Lifetime JP2734358B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 水中３次元探査ブイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734358B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5206034B2 (ja) * | 2008-03-10 | 2013-06-12 | 日本電気株式会社 | 計測システム、ブイ、受信機、および計測方法 |
| JP5206036B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2013-06-12 | 日本電気株式会社 | 計測システムおよびブイ |
| CN107063430B (zh) * | 2017-04-10 | 2019-05-10 | 中北大学 | 基于压阻效应的mems同振型球形振子矢量水听器 |
| CN113406647B (zh) * | 2021-05-24 | 2023-03-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种实时调整姿态的悬浮式水下声学标准体 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5330941A patent/JP2734358B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07191137A (ja) | 1995-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9335412B2 (en) | Sonar transducer assembly | |
| KR20090084877A (ko) | 수중 소나 시스템을 탑재한 선박 | |
| AU2015365600A1 (en) | Aspects of sonar systems or other acoustic imaging systems | |
| US5130711A (en) | Subsurface target identification radar | |
| US3716824A (en) | Side looking sonar apparatus | |
| EP2023159A1 (en) | Method and system for echo localisations of objects | |
| US3176262A (en) | Directional sonar systems | |
| JP2734358B2 (ja) | 水中３次元探査ブイ | |
| US3116471A (en) | Radio sonobuoy system | |
| US5027333A (en) | Acoustic locator for elements of a flexible sonar array | |
| US4173748A (en) | Acoustic transducing system | |
| JPS59107285A (ja) | 海底地形表示装置 | |
| US4187490A (en) | Range determining system | |
| US4179682A (en) | Tilt compensation for acoustic transducing system | |
| JP2720834B2 (ja) | 音響通信装置 | |
| Tournois | Acoustical Imaging Via Coherent Reception of Spatially Coloured Transmission | |
| JP2647041B2 (ja) | パッシブソーナー信号処理方式 | |
| US4170001A (en) | Capacitor goniometer tilt compensation for acoustic transducing system | |
| JPH05281211A (ja) | 超音波装置 | |
| Wunderlich et al. | Advantages of parametric acoustics for the detection of the dredging level in areas with siltation | |
| Massa et al. | Acoustic, Communication, Navigation and Sensing Systems for a Biologically-based Controller for a Shallow Water Walking Machine | |
| JPH01295189A (ja) | 電子ティルト魚群探知機 | |
| JP3285216B2 (ja) | 魚群探知機 | |
| JPH02141685A (ja) | 送受波器姿勢検出型ソノブイ | |
| Massa et al. | Hingham, zyxwvutsrqponmlkjihgf |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971125 |