JP2811832B2 - 海底地形表示装置 - Google Patents
海底地形表示装置Info
- Publication number
- JP2811832B2 JP2811832B2 JP30549789A JP30549789A JP2811832B2 JP 2811832 B2 JP2811832 B2 JP 2811832B2 JP 30549789 A JP30549789 A JP 30549789A JP 30549789 A JP30549789 A JP 30549789A JP 2811832 B2 JP2811832 B2 JP 2811832B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acoustic signal
- receiver
- seafloor
- transmitter
- depth
- 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
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は海底地形表示装置に係り、特に送信と受信を
互いに独立したプラットホームで行い、送信側プラット
ホームの移動によって発生するドップラーシフトを利用
して連続的に海底を測深し、海底地形を表示できる海底
地形表示装置に関する。
互いに独立したプラットホームで行い、送信側プラット
ホームの移動によって発生するドップラーシフトを利用
して連続的に海底を測深し、海底地形を表示できる海底
地形表示装置に関する。
（従来の技術） 周知のように、海底地形の測定は、船舶に搭載した音
響測深儀によって行われている。即ち、従来の海底地形
表示方式は、移動するプラットホームから略直下方向の
海底へ向けて音響信号を送信し、その海底反射音響信号
を当該移動プラットホームにて受信することによってプ
ラットホームの移動航跡直下近傍の海底を測深し、表示
する方式である。
響測深儀によって行われている。即ち、従来の海底地形
表示方式は、移動するプラットホームから略直下方向の
海底へ向けて音響信号を送信し、その海底反射音響信号
を当該移動プラットホームにて受信することによってプ
ラットホームの移動航跡直下近傍の海底を測深し、表示
する方式である。
（発明が解決しようとする課題） 上述した従来の海底地形表示方式では、プラットホー
ムの移動した範囲の周辺海域の海底地形を表示する方式
であるから、表示範囲が限定される。また、測深に要す
る時間はプラットホームの移動速度、即ち、船舶の移動
速度に依存するので、長時間を有する、等の問題があ
る。
ムの移動した範囲の周辺海域の海底地形を表示する方式
であるから、表示範囲が限定される。また、測深に要す
る時間はプラットホームの移動速度、即ち、船舶の移動
速度に依存するので、長時間を有する、等の問題があ
る。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、
その目的は、船舶の移動方向や移動速度と無関係に、所
望海域の海底地形の測深を短時間になし得る海底地形表
示装置を提供することにある。
その目的は、船舶の移動方向や移動速度と無関係に、所
望海域の海底地形の測深を短時間になし得る海底地形表
示装置を提供することにある。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明の海底地形表示装
置は次の如き構成を有する。
置は次の如き構成を有する。
即ち、本発明の海底地形表示装置は、移動プラットホ
ームに設けられ海中へ向けて音響信号を送信する送信器
と；海域の任意位置に配置されるプラットホームに設け
られ海中を伝搬する音響信号を受信する受信器と；前記
受信器の受信音響信号から前記移動プラットホームの移
動によって前記受信音響信号の伝搬方向に生起するドッ
プラーシフト周波数を検出する周波数分析器と；前記検
出したドップラーシフト周波数と、前記送信器と受信器
間の距離と、前記音響信号の送受信間の経過時間とに基
づき当該ドップラーシフトを生じた音響信号の水中伝搬
経路途中に存在する海底反射地点およびその地点の深度
を求める深度演算器と；前記海底地点の位置と深度によ
って海底地形を表示する表示器と；を備えたことを特徴
とするものである。
ームに設けられ海中へ向けて音響信号を送信する送信器
と；海域の任意位置に配置されるプラットホームに設け
られ海中を伝搬する音響信号を受信する受信器と；前記
受信器の受信音響信号から前記移動プラットホームの移
動によって前記受信音響信号の伝搬方向に生起するドッ
プラーシフト周波数を検出する周波数分析器と；前記検
出したドップラーシフト周波数と、前記送信器と受信器
間の距離と、前記音響信号の送受信間の経過時間とに基
づき当該ドップラーシフトを生じた音響信号の水中伝搬
経路途中に存在する海底反射地点およびその地点の深度
を求める深度演算器と；前記海底地点の位置と深度によ
って海底地形を表示する表示器と；を備えたことを特徴
とするものである。
（作 用） 次に、前記の如く構成される本発明の海底地形表示装
置の作用を第１図および第２図を参照して説明する。
置の作用を第１図および第２図を参照して説明する。
第１図において、１はプラットホームと共に矢印の向
きに移動する送信器、３は所定海域の任意位置に配置さ
れるプラットホームから海中に吊下される受信器であ
る。送信器１が海中へ送信した音響信号は直接受信器３
へ伝搬する他、海底で反射して受信器３へ伝搬する。
きに移動する送信器、３は所定海域の任意位置に配置さ
れるプラットホームから海中に吊下される受信器であ
る。送信器１が海中へ送信した音響信号は直接受信器３
へ伝搬する他、海底で反射して受信器３へ伝搬する。
今、１つの海底反射点２へ向かう送信音響信号の海面
からの傾角をθとすれば、図中右端の拡大ベクトル図に
示すように、プラットホームの移動速度VPによって音響
伝搬方向（θ方向）と逆向きに移動成分Vdが生じ、これ
によって伝搬速度VSで海底反射点２へ向かう送信音響信
号の周波数にドップラーシフトが生じる。以上の説明か
ら明らかなように、このドップラーシフト周波数は音響
伝搬方向（θ方向）によって異なる。つまり、海底反射
点２を経由する海底反射伝搬経路４はその受信音響信号
のドップラーシフト周波数を分析すれば一義的に定ま
る。
からの傾角をθとすれば、図中右端の拡大ベクトル図に
示すように、プラットホームの移動速度VPによって音響
伝搬方向（θ方向）と逆向きに移動成分Vdが生じ、これ
によって伝搬速度VSで海底反射点２へ向かう送信音響信
号の周波数にドップラーシフトが生じる。以上の説明か
ら明らかなように、このドップラーシフト周波数は音響
伝搬方向（θ方向）によって異なる。つまり、海底反射
点２を経由する海底反射伝搬経路４はその受信音響信号
のドップラーシフト周波数を分析すれば一義的に定ま
る。
例えば、第２図に示すように、１回の送信で複数の海
底反射伝搬経路を介した音響信号が受信器に受信される
が、海底反射点8bを経由する海底反射伝搬経路５におけ
る音響伝搬方向６はその受信音響信号のドップラーシフ
ト周波数によって決定できる。そして、受信器３と送信
器１間の距離７は例えば直接波の計測で求められ、ま
た、海底反射伝播経路５の経路長はその伝播時間から求
められるから、３角形の頂点たる海底反射点8bを決定で
き、その深度が求まる。
底反射伝搬経路を介した音響信号が受信器に受信される
が、海底反射点8bを経由する海底反射伝搬経路５におけ
る音響伝搬方向６はその受信音響信号のドップラーシフ
ト周波数によって決定できる。そして、受信器３と送信
器１間の距離７は例えば直接波の計測で求められ、ま
た、海底反射伝播経路５の経路長はその伝播時間から求
められるから、３角形の頂点たる海底反射点8bを決定で
き、その深度が求まる。
以上の手順によって海底の各反射点（8a〜8e）の位置
および深度を求め（12a〜12e）、それらから表示すべき
海底地形13が求まる。
および深度を求め（12a〜12e）、それらから表示すべき
海底地形13が求まる。
なお、受信器３の受信情報は、リアルタイムに処理す
る場合は、無線又は光によって伝送すれば良く、またオ
フラインで処理する場合には、受信器３にて情報を蓄積
した後に一括回収するようにしても良い。受信器３に送
信側と同期した時計を設ければオフライン処理は可能で
ある。いずれにせよ、所望の海底地形図の形成は短時間
でなし得る。
る場合は、無線又は光によって伝送すれば良く、またオ
フラインで処理する場合には、受信器３にて情報を蓄積
した後に一括回収するようにしても良い。受信器３に送
信側と同期した時計を設ければオフライン処理は可能で
ある。いずれにせよ、所望の海底地形図の形成は短時間
でなし得る。
（実 施 例） 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。
る。
第３図は本発明の一実施例に係る海底地形表示装置を
示す。第３図において、制御器14、深度演算器15、送信
器16、表示器17、周波数分析器18および無線受信器19等
は移動プラットホームたる船舶に搭載される。これらは
音響測深議の一部として構成することができる。また、
無線送信器20および受信器21等は所定海域の任意位置に
配置されるプラットホームに設けられる。
示す。第３図において、制御器14、深度演算器15、送信
器16、表示器17、周波数分析器18および無線受信器19等
は移動プラットホームたる船舶に搭載される。これらは
音響測深議の一部として構成することができる。また、
無線送信器20および受信器21等は所定海域の任意位置に
配置されるプラットホームに設けられる。
制御器14は、各要素に所要の制御信号を出力する。送
信器16は制御器14からの送信トリガに応答して音響パル
ス信号22を発生する。この音響パルス信号は水中を伝搬
し、直接的に、また、海底で反射して受信器21へ伝達さ
れる。受信された音響パルス信号は、本実施例では無線
送信器20から無線送信され、無線受信器19を介した周波
数分析器18と深度演算器15とへ伝達される。
信器16は制御器14からの送信トリガに応答して音響パル
ス信号22を発生する。この音響パルス信号は水中を伝搬
し、直接的に、また、海底で反射して受信器21へ伝達さ
れる。受信された音響パルス信号は、本実施例では無線
送信器20から無線送信され、無線受信器19を介した周波
数分析器18と深度演算器15とへ伝達される。
周波数分析器18では、ドップラーシフトの分析周波数
間隔を、移動プラットホームの移動速度および必要とす
る海底反射点の個数を考慮して任意に定め、入力した音
響パルス信号のドップラーシフト周波数から各海底反射
点に対応した伝搬路の伝搬方向の情報を深度演算器15へ
与える。
間隔を、移動プラットホームの移動速度および必要とす
る海底反射点の個数を考慮して任意に定め、入力した音
響パルス信号のドップラーシフト周波数から各海底反射
点に対応した伝搬路の伝搬方向の情報を深度演算器15へ
与える。
深度演算器15では、入力された音響パルス信号と、制
御器14からの送信トリガおよび前記伝搬方向情報によっ
て、直接伝搬波および伝搬方向情報の与えられた海底反
射伝搬波の伝搬時間、従って、各伝搬経路の距離を算定
し、海底反射伝搬経路途中の海底反射点およびその深度
を求め、それらを表示器17へ出力する。
御器14からの送信トリガおよび前記伝搬方向情報によっ
て、直接伝搬波および伝搬方向情報の与えられた海底反
射伝搬波の伝搬時間、従って、各伝搬経路の距離を算定
し、海底反射伝搬経路途中の海底反射点およびその深度
を求め、それらを表示器17へ出力する。
表示器17は、各海底反射点の位置と深度により海底地
形を表示する。
形を表示する。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明の海底地形表示装置によ
れば、移動プラットホームからの送信音響信号に伝搬方
向によって定まるドップラーシフトを生ずることに着目
し、当該移動プラットホームから離隔した所定位置に受
信器を備えるプラットホームを配置してその受信器に海
底反射音響信号を受信させ、その受信音響信号の周波数
分析をし点伝搬方向別の経路を求め海底反射点およびそ
の深度を得るようにしたので、移動プラットホームの移
動方向や移動速度と無関係に所望海底地形の測深を短時
間でなし得、表示できる効果がある。
れば、移動プラットホームからの送信音響信号に伝搬方
向によって定まるドップラーシフトを生ずることに着目
し、当該移動プラットホームから離隔した所定位置に受
信器を備えるプラットホームを配置してその受信器に海
底反射音響信号を受信させ、その受信音響信号の周波数
分析をし点伝搬方向別の経路を求め海底反射点およびそ
の深度を得るようにしたので、移動プラットホームの移
動方向や移動速度と無関係に所望海底地形の測深を短時
間でなし得、表示できる効果がある。
第１図は本発明の原理説明図、第２図は海底反射点およ
びその深度の測定手順説明図、第３図は本発明の一実施
例に係る海底地形表示装置の構成ブロック図である。 １……送信器、２……海底反射点、３……受信器、4,5
……海底反射伝搬経路、６……伝搬方向、７……送受信
器間の距離、8a〜8e……海底反射点、11……実海底地
形、12a〜12e……算出された海底反射点、13……得られ
た海底地形、14……制御器、15……深度演算器、16……
送信器、17……表示器、18……周波数分析器、19……無
線受信器、20……無線送信器、21……受信器、22……音
響パルス信号。
びその深度の測定手順説明図、第３図は本発明の一実施
例に係る海底地形表示装置の構成ブロック図である。 １……送信器、２……海底反射点、３……受信器、4,5
……海底反射伝搬経路、６……伝搬方向、７……送受信
器間の距離、8a〜8e……海底反射点、11……実海底地
形、12a〜12e……算出された海底反射点、13……得られ
た海底地形、14……制御器、15……深度演算器、16……
送信器、17……表示器、18……周波数分析器、19……無
線受信器、20……無線送信器、21……受信器、22……音
響パルス信号。
Claims (1)
- 【請求項１】移動プラットホームに設けられ海中へ向け
て音響信号を送信する送信器と；海域の任意位置に配置
されるプラットホームに設けられ海中を伝搬する音響信
号を受信する受信器と；前記受信器の受信音響信号から
前記移動プラットホームの移動によって前記受信音響信
号の伝搬方向に生起するドップラーシフト周波数を検出
する周波数分析器と；前記検出したドップラーシフト周
波数と、前記送信器と受信器間の距離と、前記音響信号
の送受信間の経過時間とに基づき当該ドップラーシフト
を生じた音響信号の水中伝搬経路途中に存在する海底反
射地点およびその地点の深度を求める深度演算器と；前
記海底地点の位置と深度によって海底地形を表示する表
示器と；を備えたことを特徴とする海底地形表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30549789A JP2811832B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 海底地形表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30549789A JP2811832B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 海底地形表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03165290A JPH03165290A (ja) | 1991-07-17 |
| JP2811832B2 true JP2811832B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17945877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30549789A Expired - Lifetime JP2811832B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | 海底地形表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2811832B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP30549789A patent/JP2811832B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03165290A (ja) | 1991-07-17 |
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