JP2859514B2 - Doppler shift correction pulse-type fishing nets depth gauge - Google Patents

Doppler shift correction pulse-type fishing nets depth gauge

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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水圧の大小に応じて周波数を変化させる周波数変調超音波パルスを用いた漁網深度計のドップラーシフトによる誤差を補正する技術に関する。 The present invention relates to a technique for correcting the error due to Doppler shift of fishing nets depth gauge using the frequency-modulated ultrasonic pulses to vary the frequency according to the magnitude of the water pressure.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来、漁網の深度は、図5に示すように漁網の底部に送信器1を取り付け、この送信器1の発する超音波を船底下に吊り下げられた受波器2で受波することにより行われていた。 Conventionally, the depth of the fishing net, the mounting transmitter 1 to the bottom of the nets, as shown in FIG. 5, received at the transmitter 1 of emitting receivers 2 that the ultrasound was suspended vessel bottom under It has been carried out by the waves. 送信器1は、図6に示すようなプリパルスと呼ばれる周波数が既知で固定の超音波パルスP 1 ,P 2 ,P 3 ,……とそれに続いて深度即ち水圧によって周波数が変化する周波数変調を受けている超音波パルス(主パルス)F 1 ,F 2 ,……を繰り返し送信する。 The transmitter 1 receives a frequency called prepulse as shown in FIG. 6 ultrasonic pulses P 1 of the fixed known, P 2, P 3, the frequency modulation frequency is changed by ...... and subsequently the depth i.e. water pressure thereto and it has ultrasonic pulse (main pulse) F 1, F 2, and transmits repeatedly ....... 即ち水圧を周波数に変換して送信しているのである。 That is, the sending by converting the frequency water pressure. プリパルスは受信側で同期をとるための信号である。 Pre-pulse is a signal for synchronization on the receiving side.

【0003】プリパルスと周波数変調超音波は受波器2 [0003] The pre-pulse and frequency modulation ultrasound wave receiver 2
で受波され、受波信号は船内の受信器へ導かれて、周波数変調超音波信号の周波数を検出することにより網底の深度を知るようになっている。 In the reception, reception signals are directed to the inboard of the receiver has to know the depth of the net bottom by detecting the frequency of the frequency-modulated ultrasonic signal. 網が大きい場合には、更に送信器1′、受波器2′のように、複数組用いられることもある。 If the network is large, further transmitter 1 ', the wave receiver 2' as in, sometimes it is multiple sets used. この場合、相互の干渉を避けるため周波数を離して用いることになる。 In this case, the use away frequency to avoid mutual interference.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、漁網は潮流の影響を受けて上昇したり下降したり移動したりするので送信器も同様の動きをするし、漁船の方も波によってピッチングやローリングをするので吊り下げている受波器も揺動することになる。 The object of the invention is to be Solved However, fishing net is to perform the same movement also transmitter so or move down or to rise under the influence of the tide, the pitching and rolling by the waves also towards the fishing boat wave receiver that hung so also to rock. その結果、送信器と受波器との相対位置関係が時間的に変動することになり両者間に相対速度(vで表すことにする)を生じる。 Resulting in a relative velocity between them will be a relative positional relationship varies temporally between transmitter and wave receiver (to be represented by v).

【0005】そのため、送信器1から送波される周波数変調超音波がドップラー効果の影響を受けることとなり、受波器2で受波された超音波の周波数が送信器の送波時の周波数からシフトすることになり、これが深度測定の精度を低下させるという問題がある。 [0005] Therefore, it is the frequency-modulated ultrasonic waves to be transmitting from the transmitter 1 is affected by the Doppler effect, the ultrasonic wave frequency which is received at the receiving transducer 2 from the frequency at the time of transmitting the transmitter It will be shifted, which is a problem of lowering the accuracy of the depth measurement.

【0006】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、このドップラーシフトを補正して精度のよい漁網深度測定が可能な漁網深度計を提供することにある。 An object of the present invention, the in view of the prior art problems and to provide a fishing net depth gauge capable good fishing net depth measurement accuracy of this Doppler shift is corrected.

【0007】 [0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を達成するために次の手段構成を有する。 The present invention SUMMARY OF] has the following means configured to achieve the above object. 即ち、本発明のドップラーシフト補正パルス式漁網深度計は、水圧の大小に応じて周波数が変化する周波数変調超音波パルス(主パルスと言う)と周波数が既知固定の同期用超音波パルス(プリパルスと言う)を定められた周期で水中へ送波する水中送信器と; 該水中送信器の発する前記超音波パルスを受波する受波器と; 該受波器から、同期用超音波パルス(プリパルス)信号を受信して同期をとり、周波数変調超音波パルス(主パルス)信号を受信してその周波数を検出することにより水中送信器の位置する深度を知る受信器と; からなるパルス式漁網深度計において、前記同期用超音波パルス(プリパルス)信号からドップラー周波数を検出して、漁網に取り付けられた水中送信器と前記受波器間の相対速度を算出する相対速度算出 That is, the Doppler shift correction pulsed fishing net depth gauge of the present invention, (referred to as main pulse) frequency-modulated ultrasonic pulse of varying frequency according to the magnitude of the water pressure and the frequency and the known fixed synchronization ultrasonic pulse (pre-pulse underwater transmitter and for transmitting to the water at periodic defined say); receivers for reception of the ultrasonic pulses emitted from in the aqueous transmitter and; from receiving duplexer, synchronization ultrasonic pulse (pre-pulse pulsed fishing net depth consisting of;) synchronization to receive the signal, frequency modulated ultrasonic pulse (main pulse) receives a signal and receiver know the depth of the position of the underwater transmitter by detecting the frequency in total, from said synchronization ultrasonic pulse (pre-pulse) signal by detecting the Doppler frequency, the relative speed calculation for calculating an underwater transmitter attached to fishing nets the relative velocity between the receivers 段と; 前記相対速度と水中音速とで前記周波数変調超音波パルス(主パルス)信号の周波数を補正する演算を行う補正演算手段と; を有することを特徴とするドップラーシフト補正パルス式漁網深度計である。 Stage and; said frequency-modulated ultrasonic pulse (main pulse) and the correction calculating means performs calculation for correcting the frequency of the signal between the relative velocity and water velocity of sound; Doppler shift correction pulsed and having a fishing net depth gauge it is.

【0008】 [0008]

【作用】以下、上記手段構成を有する本発明の作用を説明する。 [Action] Hereinafter, the operation of the present invention having the above-described means configuration. 本発明は、従来の漁網深度計と較べて、受信側に同期用超音波パルス(プリパルス)信号からドップラー周波数を検出して水中送信器と受波器との間の相対速度vを算出する相対速度算出手段と、この相対速度に基づいて周波数変調超音波信号の周波数を補正する補正演算手段を有する点に特徴を有する。 The present invention, as compared to conventional fishing net depth gauge, to calculate the relative velocity v between the ultrasonic pulse (pre-pulse) signal for synchronization by detecting a Doppler frequency underwater transmitter and wave receiver on the receiving side relative a speed calculation means, a point having a correction calculation means for correcting the frequency of the frequency-modulated ultrasonic signal based on the relative speed with the features.

【0009】まず、相対速度算出手段について述べる。 [0009] First, it described relative speed calculating means.
プリパルスの既知固定の周波数がfであり、これが相対速度vの移動によりドップラーシフトを受けた周波数をf′とし、水中音速をVとすれば、ドップラー効果により数式1が成立する。 The frequency of the known fixed f the pre-pulse, which is the frequency that received Doppler shift and f 'by the movement of the relative velocity v, if the water speed of sound is V, Equation 1 is satisfied by the Doppler effect.

【0010】 [0010]

【数1】 [Number 1]

【0011】数式1より相対速度vは数式2のように求められる。 [0011] The relative velocity v from Equation 1 is determined as Equation 2.

【0012】 [0012]

【数2】 [Number 2]

【0013】即ち、相対速度算出手段は受信したプリパルスの周波数fの検出と数式2の演算を行って相対速度vを算出する。 [0013] That is, the relative speed calculating means calculates the relative velocity v by performing an operation of detecting and formulas second frequency f of the pre-pulse was received. 次に、補正演算手段は、この相対速度v Next, the correction operation unit, the relative velocity v
を用いて、受信された周波数変調超音波信号の周波数を補正する。 It is used to correct the frequency of the received frequency modulated ultrasonic signal. 今、送信器から送波された周波数変調超音波の周波数をFとし、それがドップラーシフトを受けて受波器で受波され受信器内の周波数検出手段で検出された周波数をF′とすれば、ドップラー効果により数式3が成立する。 Now, the frequency of the frequency modulation ultrasonic wave transmitted from the transmitter and F, by the frequency at which it is detected by the frequency detection means in the receiver are received at the receivers receives the Doppler shift and F ' if, equation 3 is satisfied by the Doppler effect.

【0014】 [0014]

【数3】 [Number 3]

【0015】数式3より、ドップラーシフトを受けていない周波数Fは数式4のように求められる。 [0015] from Equation 3, frequency F, which have not undergone the Doppler shift is obtained as in Equation 4.

【0016】 [0016]

【数4】 [Number 4]

【0017】即ち、受信器内の周波数検出手段で検出されたドップラーシフトのある周波数F′に対し数式4の演算を行うことによりドップラーシフトのない周波数F [0017] That is, no frequency F of the Doppler shift by performing the calculation of Equation 4 for the frequency F 'with a detected Doppler shift in the frequency detection means in the receiver
が得られ、ドップラーシフトが補正されたことになる。 It is obtained, so that the Doppler shift is corrected.
こうして周波数Fが得られた後は、従来同様に深度に変換することにより、相対速度によるドップラーシフトの影響のない正確な漁網深度が得られることになる。 Thus after the frequency F is obtained by converting the conventional Similarly depth, so that the correct fishing net depth no influence of the Doppler shift due to relative speed.

【0018】 [0018]

【実施例】以下、本発明深度計の実施例を図面を参照して説明する。 EXAMPLES Hereinafter, an embodiment of the present invention depth gauge with reference to the drawings. 図1は本発明深度計の実施例の構成を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention depth gauge. 送信器1は周波数がfのプリパルスおよび周波数がFの主パルスを繰り返し送波する。 The transmitter 1 frequency is pre-pulse and the frequency of f repeatedly transmitting a main pulse of F. 受波器2はこれらの超音波パルスを受波するが、受波時点で、送信器1と受波器2との間の相対速度vがある場合には、それによるドップラーシフトを受けて、周波数f Although wave receiver 2 to reception of these ultrasonic pulses, at reception time, if there is a relative speed v between the transmitter 1 and receivers 2 receives the Doppler shift caused thereby, frequency f
はf′にシフトし、周波数FはF′にシフトする。 The 'shifts, the frequency F is F' f to shift to. これら超音波パルスは受波器で電気信号に変換された後、受信増幅器4で必要なレベルまで増幅される。 After these ultrasonic pulses is converted into an electric signal by the wave receiver, it is amplified to a required level by the receiving amplifier 4. 増幅された信号は2分岐されその一方は主パルス周波数検出器5へ送られ、ここで主パルスの周波数F′が検出される。 The amplified signal is one that is bifurcated sent to the main pulse frequency detector 5, wherein the frequency F of the main pulse 'is detected. ここまでは従来の技術と同じである。 Up to this point is the same as that of the conventional technology.

【0019】分岐された他方の信号は、本発明では新たに設けた相対速度検出手段6へ送られる。 The other branched signal is the present invention is fed to the relative speed detecting means 6 newly provided. ここではまずプリパルス周波数検出器9によってプリパルスの周波数f′が検出される。 Here, first the pre-pulse frequency detector 9 the frequency f 'of the pre-pulse is detected. 検出された周波数f′は速度算出器10へ送られる。 Detected frequency f 'is sent to the velocity calculator 10. 速度算出器10へは周波数f′の他、 Other frequency f 'is the velocity calculator 10,
既知固定のプリパルスの周波数f及び同じく既知の水中音速Vが入力されており、前述の数式2により相対速度vが算出される。 Known fixed frequency f and also known underwater sound speed V of the pre-pulse is inputted, the relative velocity v is calculated by Equation 2 described above.

【0020】こうして得られた相対速度vは補正演算手段7へ送られる。 The thus obtained relative velocity v is fed to the correction computing unit 7. 補正演算手段7へは、他に、主パルス周波数検出器5から主パルスの周波数F′と水中音速V To the correction computing means 7, other, from the main pulse frequency detector 5 of the main pulse frequency F 'and underwater acoustic velocity V
が入力されており、これらを用いて、前述の数式4により、主パルスのドップラーシフトを受ける前の周波数F There are input, by using these, the formulas 4 described above, the frequency F before receiving the Doppler shift of the main pulse
が算出される。 There is calculated. こうして算出された周波数Fは、従来と同様の漁網深度表示手段へ送られ、ドップラーシフトの影響が除去補正され漁網深度を表示することになる。 Frequency F thus calculated is sent to the conventional manner of fishing net depth display means, the influence of the Doppler shift is to display the removed corrected fishing nets depth.

【0021】図2は、プリパルス周波数検出器9の具体例1を示すブロック図である。 [0021] FIG. 2 is a block diagram showing a specific example 1 of the pre-pulse frequency detector 9. その動作を図4の波形図を参照しつつ説明する。 The operation will be described with reference to the waveform diagram of FIG. 図4の(a)は受信増幅器4の出力に現れる受信パルスである。 (A) in FIG. 4 is a receiving pulse appearing at the output of the receiving amplifier 4. この受信パルスが図2 The received pulse 2
のプリパルス検出部11と整形部12へ入力される。 Is input to the pre-pulse detecting unit 11 and the shaping unit 12. そうするとプリパルス検出部11は図4の(b)に示すようなプリパルスのタイミングパルスを出力する。 Then pre-pulse detection unit 11 outputs a timing pulse pre-pulse as shown in (b) of FIG. このタイミングパルスは整形部12へ送られる。 The timing pulse is sent to the shaping unit 12.

【0022】整形部12では入力されている周波数f′ [0022] The frequency f, which is input in shaping section 12 '
のプリパルスとプリパルスタイミングパルスとにより周波数f′の1波長幅のゲートを出力する。 The pre-pulse and the pre-pulse timing pulse by outputting a gate of one wavelength width of the frequency f '. 図を拡大して説明すれば、周波数f′のプリパルスP 1 、P 2を拡大すると図4の(c)のようになる。 To describe an enlarged drawing, it is shown in Figure 4 when enlarged prepulse P 1, P 2 of the frequency f 'of (c). そして各プリパルスの最初の1波長分の時間幅のゲートが(d)のように出力される。 The gate of the first one wavelength of the time width of each pre-pulse is outputted as shown in (d). このゲートは周波数カウント部14へ加えられるとともにラッチタイミング発生器13へも送られている。 The gate is also fed to the latch timing generator 13 together with the applied to the frequency counting unit 14. 周波数カウント部14へは発振回路15から図4 Figure from the oscillation circuit 15 to the frequency counting unit 14 4
の(e)に示すようにプリパルスの周波数よりも遥かに高い既知周波数のクロック信号が加えられており、ゲート幅の時間の間クロックの個数を計数する。 Of which much added high known frequency clock signal than the frequency of the pre-pulse (e), the counts the number between the clock time of the gate width. この計数は図4の(f)、(g)で示されるタイミングで行われる。 The count in FIG. 4 (f), is carried out at the timing shown in (g).

【0023】この計数値をmとする。 [0023] To this count and m. この計数値mはラッチ部16へ送られ、計数完了後にラッチタイミング発生器13から出力されるラッチタイミング信号によってラッチ部16へラッチされる。 The count value m is sent to the latch portion 16 is latched to the latch portion 16 by the latch timing signal output from the latch timing generator 13 after counting completes. ラッチされた計数値mは周波数出力部17へ入力されここから周波数f′として出力される。 Count m latched are outputted from here is input to the frequency output section 17 as the frequency f '.

【0024】今、発振回路15の周波数をf 0とすればクロック1個当りの時間は1/f 0である。 [0024] Now, frequency f 0 Tosureba clock per the time of the oscillation circuit 15 is a 1 / f 0. 従ってゲート幅時間内のクロック計数値がm個であったとすればゲート幅時間はm/f 0ということになる。 Thus the gate width time if clock count value in the gate width time was the m will be referred to m / f 0. この時間がプリパルスの周波数f′の1波長分の時間ということになるからその逆数f 0 /mが周波数f′ということになる。 'Its inverse f 0 / m the frequency f from it comes to one wavelength of time' it comes to the time frequency f of the pre-pulse. 即ち周波数出力部17は、f 0 /mの演算によってプリパルスの周波数f′を出力しているのである。 That frequency output unit 17, with each other to output a frequency f 'of the pre-pulse by the calculation of f 0 / m.

【0025】図3は、プリパルス周波数検出器9の具体例2を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a specific example 2 of the pre-pulse frequency detector 9. これは相対速度が変化していて、プリパルスP 1とP 2とでは周波数が異なってしまうような場合に両者の平均を求めてそれをプリパルスの周波数f′として扱う場合の構成である。 This is the relative speed is not changed, in the pre-pulse P 1 and P 2 is a structure when dealing with it determine the average of the two if that would have different frequency as the frequency f 'of the pre-pulse. 図2の動作と較べた場合、プリパルス検出部11、整形部12、 When compared with the operation of FIG. 2, pre-pulse detection unit 11, the shaping unit 12,
周波数カウント部14、発振回路15の各動作は図2の場合と同じである。 Frequency counting unit 14, the operation of the oscillation circuit 15 are the same as in FIG. 今プリパルスP 1のクロック計数値をm 1とし、プリパルスP 2のクロック計数値をm 2とする。 Now the clock count value of the pre-pulse P 1 and m 1, the clock count value of the pre-pulse P 2 and m 2.

【0026】そして計数値m 1はラッチ部16aへラッチされ、計数値m 2はラッチ部16bへラッチされる。 [0026] The count value m 1 is latched to the latch portion 16a, the count value m 2 is latched to the latch portion 16b.
これは図2の場合に加えてラッチタイミング発生器1 This latch timing generator 1 in addition to the case of FIG. 2
3′がプリパルス検出部11の出力(図4の(b))を受けてラッチタイミング信号をラッチ部16aと同16 3 'is output (Fig. 4 (b)) latch portion 16a and the 16 latch timing signal by receiving the pre-pulse detection unit 11
bへ交互に送るようにすることにより行われる。 It carried out by the send alternately to b.

【0027】ラッチされた計数値m 1とm 2は周波数出力部17′へ送られる。 The latched counts m 1 and m 2 are sent to a frequency output unit 17 '. 図2の説明で述べたと同様に計数値m 1に対する周波数はf 0 /m 1となり、計数値m Frequency for the count value m 1 in the same manner as described with reference to FIG. 2 f 0 / m 1, and the count value m
2に対する周波数はf 0 /m 2となるから両者の平均周波数数f′は数式5で表される。 Frequency for 2 f 0 / m 2 and comprising an average number of frequency of both because f 'is expressed by Equation 5.

【0028】 [0028]

【数5】 [Number 5]

【0029】周波数出力部17′は数式5の演算を行ってプリパルスの周波数f′を出力する。 The frequency output unit 17 'is pre-pulse frequency f by performing calculation of Equation 5' outputs a.

【0030】 [0030]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の漁網深度計は、同期用のプリパルスを利用して、漁網に取り付けられた水中の送信器と漁船から吊り下げられた受波器との相対速度を求め、この相対速度に基づいて深度測定用の主パルスの周波数に生じているドップラーシフトを補正除去して深度を求めるようにしているので、漁網の上昇、下降或いは潮流による移動があっても、また、漁船のローリングやピッチングによって受波器が揺動してもそれらによるドップラー効果の影響を受けることなく正確な漁網深度を計測することができるという利点がある。 As described above, according to the present invention, fishing nets depth gauge of the present invention utilizes the pre-pulse for synchronization, relative to the hung receivers from the transmitter and fishing in water attached to fishing nets seeking speed, since the Doppler shift caused in the frequency of the main pulse for depth measurement on the basis of the relative velocity to obtain the depth correction removal, increase in fishing nets, there is a movement by lowering or tidal also, also, can be advantageously receivers by a rolling and pitching of the vessels to measure the exact fishing net depth without being affected by the Doppler effect caused by them be swung.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明深度計の実施例の構成を示すブロック図である。 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention depth gauge.

【図2】本発明の実施例におけるプリパルス周波数検出器の具体例1を示すブロック図である。 2 is a block diagram showing a specific example 1 of the pre-pulse frequency detector in an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例におけるプリパルス周波数検出器の具体例2を示すブロック図である。 3 is a block diagram showing a specific example 2 of the pre-pulse frequency detector in an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例におけるプリパルス周波数検出器の動作タイミング波形図である。 4 is a timing waveform diagram of the pre-pulse frequency detector in an embodiment of the present invention.

【図5】漁網深度計が用いられている状況図である。 FIG. 5 is a situation view of fishing nets depth gauge is used.

【図6】深度計の送信器の発するプリパルスと主パルスを示す図である。 6 is a diagram showing a pre-pulse and main pulse generated by the transmitter of the depth gauge.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 送信器 1′ 送信器 2 受波器 2′ 受波器 3 受信器 4 受信増幅器 5 主パルス周波数検出器 6 相対速度検出手段 7 補正演算手段 8 漁網深度表示手段 9 プリパルス周波数検出器 10 速度算出器 11 プリパルス検出部 12 整形部 13 ラッチタイミング発生器 13′ ラッチタイミング発生器 14 周波数カウント部 15 発振回路 16 ラッチ部 16a ラッチ部 16b ラッチ部 1 transmitter 1 'transmitter 2 receivers 2' receivers 3 receiver 4 receive amplifier 5 main pulse frequency detector 6 relative speed detecting means 7 correction calculation unit 8 nets depth indicator means 9 pre-pulse frequency detector 10 velocity calculation vessel 11 pre-pulse detection unit 12 shaping unit 13 latch timing generator 13 'latch timing generator 14 frequency counting unit 15 oscillation circuit 16 latch portion 16a latch section 16b latches portion

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 水圧の大小に応じて周波数が変化する周波数変調超音波パルスと周波数が既知固定の同期用超音波パルスを定められた周期で水中へ送波する水中送信器と; 該水中送信器の発する前記超音波パルスを受波する受波器と;該受波器から、同期用超音波パルス信号を受信して同期をとり、周波数変調超音波パルス信号を受信してその周波数を検出することにより水中送信器の位置する深度を知る受信器と; からなるパルス式漁網深度計において、前記同期用超音波パルス信号からドップラー周波数を検出して、漁網に取り付けられた水中送信器と前記受波器間の相対速度を算出する相対速度算出手段と; 前記相対速度と水中音速とで前記周波数変調超音波パルス信号の周波数を補正する演算を行う補正演算手段と; を有すること 1. A water transmitter frequency modulated ultrasonic pulse and frequency are transmitting into the water at a period defined for synchronization ultrasonic pulse of a known fixed which changes its frequency in accordance with the water pressure of the magnitude and; water during transmission the ultrasonic pulse wave receiver for reception and generated by the vessel; from receiving duplexer, synchronization by receiving the ultrasonic pulse signal for synchronization, detecting the frequency by receiving the frequency-modulated ultrasonic pulse signal a receiver to know the depth of the position of the underwater transmitter by; in pulsed fishing nets depth gauge consisting, from said synchronization ultrasonic pulse signal by detecting a Doppler frequency, wherein the underwater transmitter attached to fishing nets to have; and the relative speed calculating means for calculating a relative velocity between the receivers; and correction calculation means performing calculation for correcting the frequency of said frequency modulated ultrasonic pulse signal by said relative velocity and water velocity of sound 特徴とするドップラーシフト補正パルス式漁網深度計。 Doppler shift correction pulsed fishing net depth gauge characterized.
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