JP2900913B2

JP2900913B2 - アクティブソーナー装置

Info

Publication number: JP2900913B2
Application number: JP9112114A
Authority: JP
Inventors: 聡明大高
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1999-06-02
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JPH10300841A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアクティブソーナー
装置に係り、特に周期的に方位を変更して水中に送信し
た音波の反射音の受信信号に基づいて、水中の目標位置
を計測表示するアクティブソーナー装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、水中に音波を送信し、水中の
目標から反射した音波を受信し、その送受信の時間間隔
と音波到来方向から水中の目標位置を算出して表示する
アクティブソーナー装置が知られている。このうち、Ｒ
ＤＴ（Rotating Directional Transmission）送信のア
クティブソーナー装置では、図７（ｂ）に１１１で示す
ように、指向性のある音波（ビーム）を周期的に方位を
変更して水中に送信し、捜索範囲をカバーする。この
時、送信方位のセクタ幅１１２にのみ、送信エネルギー
を送波できればよいが、実際には、送信ビームのメイン
ローブの広がり分や、サイドローブにより、他のセクタ
方位にも、送波エネルギーが漏れ込んでしまう。

【０００３】アクティブソーナー装置は、音波を送信し
てから反射音波（エコー）を受信するまでの時間ｔ_Raに
より距離を計測する。例えば、図７（ｃ）に示すよう
に、ＲＤＴ＃３セクタ方位の目標までの距離Ｒ_aは、Ｒ
ＤＴ＃３送信パルス１１３の送信時刻から、上記の目標
により反射されたエコーＥ₃（１１５）が受信されるま
での時間ｔ_Ra（１１８）に基づき、次式

【０００４】

【数１】により計測される（ただし、上式中ＳＶは海中の音速で
ある）。

【０００５】この時、同時に隣接するセクタ（＃２、＃
４）の送信ビームの漏れ込みにより、＃３セクタ方位の
同一目標から反射され＃３セクタで受信されるエコーＥ
₂（１１４）、Ｅ₄（１１６）があった場合、それぞれの
距離は、＃３送信パルス１１３の送信時間を基準にして
計算されてしまうため、エコーＥ₂（１１４）は、図７
（ｃ）に１１７で示す送信パルス間隔τだけ短い時間ｔ
_Ra−τ（図７（ｃ）に１１９で示す）から、

【０００６】

【数２】により計測され、エコーＥ₄（１１６）は、送信パルス
間隔τだけ長い時間ｔ_Ra＋τ（図７（ｃ）に１２０で示
す）から

【０００７】

【数３】により計測される。

【０００８】このため、従来のアクティブソーナー装置
では、隣接する複数セクタの送信ビームの漏れ込みによ
り、真の距離の前後に複数のエコーを表示してしまうた
め、オペレータは、どのエコーが真の距離か判別でき
ず、測距精度が悪くなり、真の目標と虚目標（偽の目
標）とを分離することが必要となる。

【０００９】この虚目標分離方式として、従来ソーナー
と類似な電波探知システムで採用されているものが知ら
れている（特開平４−２０４１８６号公報）。図７
（ａ）はこの虚目標分離のための従来の信号処理方式の
一例のブロック図を示す。同図ににおいて、目標の方位
角θ₁と反射物体からの方位角θ₂の２方位から到来する
レーダパルス信号１０６、１０７は、アンテナ１０１で
受信され、受信部１０２を経て信号処理部１０３にて信
号分離され、この分離された信号が特定信号除去部１０
４に入力される。

【００１０】特定信号除去部１０４は、まず、信号処理
部１０３のメモリのマトリクスの内容を吟味し、同一周
波数の信号を発生する目標が２方位存在することを認識
する。この場合、それぞれの電波諸元のうち、特に受信
時刻に着目する。すなわち、２方位からの受信信号が直
接波と反射波とに係るものである場合は、図７（ａ）に
１０６、１０７で示すように、電波伝搬路距離差に応じ
て、受信時刻に時間差△ｔが生ずる。

【００１１】そこで、目標までの距離が大きければ、数
ヒット受信する間での直接波と反射波との伝搬時間差に
急激な変化はないものと考えることができる点に着目し
て、特定信号除去部１０４は、次に、数ヒットの間にお
ける受信時刻を詳細に調査し、複数の目標の受信時刻を
比較する。そして、同一周波数で受信時刻に一定の差の
ある複数の目標を統計処理によって検出し、それらを反
射の影響による虚目標であると推定決定し、その旨を信
号処理部１０３に伝達する。

【００１２】その結果、信号処理部１０３では、指定さ
れた目標のデータを廃棄し残余の目標データを特定信号
除去部１０４を介して表示器１０５に出力する。すなわ
ち、受信時刻に常時一定の遅れのあるデータが廃棄さ
れ、受信時刻が最も早いデータのみが表示器１０５に出
力される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図７（ｂ）
及び（ｃ）と共に説明した従来のアクティブソーナー装
置では、前述のように、目標方位以外のセクタに送信し
た送信エネルギーが、目標方位のセクタに漏れ込んでし
まうため、同一目標からのエコーが距離方向に複数表示
されてしまい、オペレータは、どのエコーが真の距離か
判別できず、測距精度が悪くなるという問題がある。

【００１４】また、従来の電波探知システムでの図７
（ａ）に示した信号処理方式をアクティブソーナーに応
用した場合、電波の空気中の伝搬速度が３×１０⁸［ｍ
／ｓ］であるのに対し、海中の音速が１．５×１０
³［ｍ／ｓ］とあまりにも遅いため、同一距離の目標の
信号を同一データ数取得するのに２×１０⁵倍の時間を
要し、統計処理に必要なデータ数を取得するのに時間が
かかるという問題がある。

【００１５】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
ＲＤＴ送信時、距離方向に複数表示されてしまう同一目
標からの他の送信ビームによる虚目標を削除し、測距精
度を向上し得るアクティブソーナー装置を提供すること
を目的とする。

【００１６】

【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、一定方位に一定時間音波を水中に送信した
後、反射音波を受信することを一定時間間隔τで方位を
変更しつつ所定期間Ｔ（Ｔ＞τ）の間ｋ回（ｋは２以上
の整数）繰り返すと共に、送信する音波の周波数をＮ種
類（Ｎは２以上の整数で、Ｎ＜ｋ）用意して送信毎に順
次巡回的に切り換え、受波した反射音波を電気信号に変
換した受信信号を時系列的に得る音波送受波手段と、音
波送受波手段より時系列的に得られた受信信号の振幅を
設定した閾値と比較することにより、連続して閾値を越
えている受信信号群を検出し、連続して閾値を越えてい
る受信信号群のそれぞれの最大振幅値のデータをエコー
として検出する信号検出手段と、信号検出手段により検
出されたエコーを期間Ｔ分ため込み、それらため込んだ
エコー中からＮ×τの自然数倍に相当する距離間隔に並
ぶエコーを同一エコー群と判定し、同一エコー群から選
択した一つのエコー又は距離間隔で並ばない単独エコー
を出力するエコー群検出・選択手段と、エコー群検出・
選択手段より出力されたエコーの方位、距離及び振幅を
表示する表示手段とを有する構成としたものである。

【００１７】本発明では、一定方位に一定時間音波を水
中に送信した後、反射音波を受信することを一定時間間
隔τで方位を変更しつつ所定期間Ｔの間、ｋ回繰り返す
複数のＲＤＴセクタにおいて、別々のＮ種類の周波数を
振り分けた場合は、周波数から方位を判定できるので、
他のセクタの送信音波ビームの漏れ込みによる虚目標を
減少することができる。

【００１８】また、全セクタを異なる周波数の音波で送
受信できない場合、例えば２周波（Ｎ＝２）で３セクタ
以上音波を巡回的に切り換えて送受信する場合、同一周
波数の音波を送受信する他のセクタの送信音波ビームの
漏れ込みによる虚目標と実目標のエコー群は２τの自然
数倍毎に発生することから、信号検出手段で検出された
あるエコーと、２τの自然数倍に相当する距離関係にあ
るエコーをエコー群検出・選択手段で同一エコー群と判
定し、同一エコー群の中から１つを選択し、表示する。

【００１９】この時、エコー群検出・選択手段は、同一
エコー群と判定したエコー群が所定期間Ｔ内の最初の音
波送受信の時に得られたものであるときは、エコー群の
うちの最初のエコーを選択し、最後の音波送受信の時に
得られたものであるときは、エコー群のうちの最後のエ
コーを選択し、それ以外の順番の音波送受信の時に得ら
れたものであるときは、エコー群のうちの振幅が最大値
のエコーを選択する。

【００２０】また、本発明において、音波送受波手段
を、第１の周波数の音波と第２の周波数の音波とを一定
時間間隔τで方位を変更しつつ交互に水中に送信し、信
号検出手段は受信信号の周波数に基づいて、奇数番目の
送信音波による受信信号か偶数番目の送信音波による受
信信号かを弁別するように構成したときには、少ない周
波数により他のセクタの送信音波ビームの漏れ込みによ
る虚目標を減少することができる。

【００２１】また、本発明は、一定方位に一定時間音波
を水中に送信した後、反射音波を受信することを一定時
間間隔τで方位を変更しつつ所定期間Ｔ（Ｔ＞τ）の間
Ｍ回（Ｍは４以上の整数）繰り返すと共に、送信する音
波の周波数をＭ−２種類用意して送信毎に順次巡回的に
切り換え、受波した反射音波を電気信号に変換した受信
信号を時系列的に得る音波送受波手段と、音波送受波手
段より時系列的に得られた受信信号の振幅を設定した閾
値と比較することにより、連続して閾値を越えている受
信信号群を検出し、連続して閾値を越えている受信信号
群のそれぞれの最大振幅値のデータをエコーとして検出
する信号検出手段と、信号検出手段により検出されたエ
コーが所定期間Ｔ内の最初の音波送受信の時に得られた
ものであるときは、そのまま出力し、２番目の音波送受
信の時に得られたものであるときは、以前に通過したエ
コーの距離に関連した所定値かどうか比較してその比較
結果に応じて選択出力し、最後から２番目と最後の音波
送受信の時に得られたものであるときは、所定期間ため
込んだエコーが２つあるときは後のエコーを選択し単独
エコーのときはそのまま出力し、３番目以降最後から３
番目までの音波送受信の時に得られたものであるとき
は、そのまま入力エコーを出力するエコー群検出・選択
手段と、エコー群検出・選択手段より出力されたエコー
の方位、距離及び振幅を表示する表示手段とより構成し
たものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面と共に説明する。

【００２３】図１は本発明になるアクティブソーナー装
置の一実施の形態のブロック図、図２は図１のＲＤＴ送
信概念図である。本発明の最良の実施の形態では、図２
（ｂ）に示すように奇数セクタと偶数セクタで異なる周
波数ｆ₁、ｆ₂の送信パルス２４を図１の送信制御部２で
生成する。送受波器１は、図２（ａ）に示すようなＲＤ
Ｔ送信ビーム２１の音波を水中（海中）に出力し、反射
して戻って来た音波を電気信号に変換する。

【００２４】入力処理部４は、図２（ａ）のＲＤＴセク
タに相当する方位の待ち受けビームを形成し、奇数セク
タは周波数ｆ₁、偶数セクタは周波数ｆ₂の信号を受信
し、レンジカウンタ発生部５に、サンプル周波数ｆ_sの
ディジタル信号として出力する。

【００２５】レンジカウンタ発生部５は、入力信号にレ
ンジカウンタデータを付与する。信号処理部６は、入力
信号に対して相関処理、検波、積分、ＰＤＡＧＣ（Post
Detect AGC）、方位算出等、一般的なアクティブ信号
処理を行う。信号検出部７は、振幅が或る閾値以上の信
号のみを選択し、さらに連続して閾値を越えたデータ群
の中の最大値データを選択する。Ｔ分データため込み部
８は、送信時間Ｔに相当する数の信号データのため込み
を行うメモリであり、１セクタ当たりＴ×ｆ_s個の信号
データを蓄積する。

【００２６】ＲＤＴエコー群検出・選択部９は、送信間
隔τの２倍、２τ間隔で検出されたエコーの有無を判定
し、２τ間隔の関係にあるエコーをＲＤＴエコー群と
し、ＲＤＴエコー群の複数エコーから、後述するアルゴ
リズムにより１個を選択する。表示変換部１０は、ＲＤ
Ｔエコー群検出・選択部９から出力されたエコーデータ
の方位、距離データをＢスコープ表示器１１の（ｘ，
ｙ）座標に変換し、振幅データを輝度に変換して、Ｂス
コープ表示器１１にエコーを表示する。

【００２７】次に、この図１及び図２の実施の形態の動
作について、図３の送受信タイミング図を併せ参照して
説明する。図１の送信制御部２は図２（ｂ）及び図３
（ｃ）に示す送信パルスと、捜索レンジに相当する掃引
一周期の区切りを示す図３（ａ）のデュエル（Ｄｗｅｌ
ｌ）信号と、送信パルスの励振タイミングを示す図３
（ｂ）の送信タイミング信号を発生する。

【００２８】上記の送信パルスは、送信、受信の切り換
えを行う接続箱３を介して送受波器１に供給され、これ
より図２（ａ）に示すようにＲＤＴ送信ビーム２１の音
波として水中（海中）に放射送信される。ここで、送信
パルス周波数は図２（ｂ）及び図３（ｃ）に示すよう
に、奇数セクタでは周波数ｆ₁、また偶数セクタでは周
波数ｆ₂であるので、音波の周波数も奇数セクタでは
ｆ₁、偶数セクタではｆ₂となる。水中の目標から反射し
て戻って来た音波は、送受波器１で受信されて電気信号
に変換され、接続箱３を介して入力処理部４に入力され
る。

【００２９】入力処理部４は、図２（ａ）のＲＤＴセク
タに相当する方位の待ち受けビームを形成し、奇数セク
タは周波数ｆ₁の受信信号を、偶数セクタは周波数ｆ₂の
受信信号を得て、それぞれサンプル周波数ｆ_sでサンプ
リングしたディジタル信号としてレンジカウンタ発生部
５に出力する。

【００３０】レンジカウンタ発生部５は、図３（ｂ）に
示す送信タイミング信号のセクタ＃１の立ち下がりか
ら、次のＤｗｅｌｌ信号の立ち下がりまで、入力ディジ
タル信号のサンプル周期（１／ｆｓ）間隔で図３（ｄ）
に示すレンジカウンタパルスを発生し、このレンジカウ
ンタパルスを基準にレンジカウンタ値を１ずつ増加させ
る。レンジカウンタ値は、図３（ａ）に示すＤｗｅｌｌ
信号の立ち下がりで送信制御部２で発生する図３（ｅ）
に示すレンジカウンタリセットパルスの立ち下がりで０
クリアされる。

【００３１】レンジカウンタ発生部５によりレンジカウ
ンタデータが付与されたディジタル信号は、信号処理部
６に入力され、ここで相関処理、検波、積分、ＰＤＡＧ
Ｃ、方位算出等の一般的なアクティブ信号処理が施され
た後信号検出部７に入力される。

【００３２】信号処理部６の出力信号は、信号検出部７
において振幅が或る閾値以上の信号のみが選択されて、
奇数セクタは図３（ｆ）に示す受信信号を得、また偶数
セクタは図３（ｇ）に示す受信信号を得て、さらに連続
して閾値を越えたデータ群の中の最大値データがエコー
情報として選択されてＴ分データため込み部８へ出力さ
れ、ここで１セクタ当たりＴ×ｆ_s個の信号データが蓄
積される。

【００３３】Ｔ分データため込み部８に蓄積された信号
データは、ＲＤＴエコー群検出・選択部９に入力され、
ここで２τ間隔で検出されるエコーの有無が判定され、
２τ間隔の関係にあるＲＤＴエコー群の複数エコーか
ら、後述するアルゴリズムにより１個が選択されて表示
変換部１０に入力される。

【００３４】表示変換部１０は、ＲＤＴエコー群検出・
選択部９から出力されたエコーデータの方位、距離デー
タをＢスコープ表示器１１の（ｘ，ｙ）座標に変換し、
振幅データを輝度に変換して、Ｂスコープ表示器１１に
エコーを表示する。

【００３５】次に、図１の信号検出部７からＲＤＴエコ
ー群検出選択部９までの回路部の動作について、図４の
概念図と共に更に詳細に説明する。信号検出部７は、図
４（ａ）に時系列的に示す信号処理部６から出力される
信号の振幅データと閾値６１とを比較し、閾値６１以上
の信号のみを残し、他のデータの振幅を０とすることに
より、図４（ｂ）に示す如き閾値処理後信号（図３
（ｆ）、（ｇ）の信号と同様）を得る。

【００３６】信号検出部７は、さらに、この閾値処理後
信号の中から閾値を越えた時間的に連続な信号群６６、
６７、６８、６９及び７０をそれぞれエコーと判定し、
各エコーの中で振幅値の最大データ１個を図４（ｃ）に
示すように検出エコー７１、７２、７３、７４及び７５
として選択する。検出エコー７１、７２、７３、７４及
び７５の振幅値は、それぞれＥ₀（＝ａ₀）、Ｅ₁（＝
ａ₁）、Ｅ₃（＝ａ₃）、Ｅ₅（＝ａ₅）、Ｅ₆（＝ａ₆）で
ある。

【００３７】この時、信号検出部７は、レンジカウンタ
値をＣ_R、音速をＳＶ、セクタ番号をｎ、送信パルス間
隔をτ、サンプリング周波数をｆ_sとすると、これらに
基づいて距離Ｒを次式

【００３８】

【数４】により計算し、これを（振幅、距離、方位）データとし
て、Ｔ分データため込み部８を経由し、ＲＤＴエコー群
検出・選択部９へ出力する。ここで、図４（ｃ）に示す
ように、例えば選択されたエコー７３の（振幅、距離、
方位）は（ａ₃，Ｒ₃，θ₃）である。

【００３９】ＲＤＴエコー群検出・選択部９は、Ｔ分デ
ータため込み部８を経由した信号検出部７の出力信号を
入力信号として受け、図５に示す処理フローチャートに
より、ＲＤＴエコー群を検出・選択し、図４（ｄ）のＲ
ＤＴエコー群検出・選択部出力信号を表示変換部１０へ
出力する。なお、図４（ｅ）は送信タイミング信号を示
す。

【００４０】図５の処理フローチャートを説明すると、
ＲＤＴエコー群検出・選択部９は、Ｔ分データため込み
部８から入力サンプル周期１／ｆ_s毎にデータを入力し
（ステップ８１）、検出エコーの有無を調査する（ステ
ップ８２）。検出エコーがなければ、処理をせずデータ
を読み飛ばす。検出エコーが有りの場合、ＲＤＴエコー
群か、単独エコーかを判別するため、読み込んだデータ
から、２τｎ（ｎ：整数）後の検出エコーの有無をＴ分
データため込み部８から検索する（ステップ８３）。図
４（ｃ）の検出エコー７１のように２τｎの検出データ
がない場合は、単独エコーとし、そのまま表示変換部１
０へ出力し（ステップ８４）、更にこれを経由して、Ｂ
スコープ表示器１１に表示する。

【００４１】一方、図４（ｃ）の検出エコー７２のよう
に、２τ後に検出エコー７３、４τ後に検出エコー７４
があった場合、これら検出エコー７２〜７４をＲＤＴエ
コー群と判定し、次の基準により、７２〜７４いずれか
１つを選択し、表示変換部１０を経由して、Ｂスコープ
表示器１１に表示すると同時に、７２〜７４の全ての検
出エコーデータをＴ分ため込み部８から削除する。

【００４２】すなわち、上記の３つのエコー７２〜７４
から、１つを選択する基準は、送受信セクタがｎの時
（ここではｎ＝５）、セクタ＃１、＃２は、ＲＤＴエコ
ー群のうち、１番初めに受信したエコーが、真のエコー
なので１番初めに受信したエコーを選択し（ステップ８
５）、表示変換部１０へ出力すると共にすべての検出エ
コーデータをＴ分ため込み部８から削除する（ステップ
８６、８７）。セクタ＃ｎ−１、＃ｎ（ここでは、＃
４、＃５）は、ＲＤＴエコー群のうち、１番最後に受信
したエコーが真のエコーなので、１番最後に受信したエ
コーを選択し（ステップ９１）、表示変換部１０へ出力
すると共にすべての検出エコーデータをＴ分ため込み部
８から削除する（ステップ９２、９３）。

【００４３】他のセクタの場合は、検出されたエコーの
うちで、振幅が最大のエコーを選択し（ステップ８
８）、表示変換部１０へ出力すると共に検出エコーデー
タをＴ分ため込み部８から削除する（ステップ８９、９
０）。図４（ｃ）の場合、セクタ＃３であり、また検出
エコー７２〜７４の各振幅値はＥ₁＜Ｅ₃、Ｅ₃＞Ｅ₅なの
で、図４（ｄ）に示すように振幅値Ｅ₃のエコー７３を
表示変換部１０へ出力する。なお、図４（ｄ）では、検
出エコー７１、７５も上記と同様のアルゴリズムにより
出力されることを示している。

【００４４】このように、この実施の形態では、ＲＤＴ
送信パルスを奇数セクタと偶数セクタとで異なる周波数
ｆ₁、ｆ₂とし、受信信号を周波数に基づいて奇数セクタ
か偶数セクタかを識別し、更に送信パルス間隔τのＮ
（Ｎは送信周波数の数で、ここでは２）の自然数倍に相
当する距離間隔に並ぶエコーを同一エコー群と判定し、
その中から振幅値が最大値のエコーを検出エコーとして
選択するようにしたため、実目標の前後に発生する虚目
標のエコーを排除でき、これにより測距精度を向上する
ことができる。

【００４５】次に、本発明の第２の実施の形態につい
て、図６を参照して説明する。第２の実施の形態では、
ＲＤＴセクタ数ｎの場合、ｎ−２個の周波数の送信パル
スを用いて送受信を行う。図６（ａ）は、ＲＤＴセクタ
数ｎ＝５、送受信の周波数はｆ₁、ｆ₂、ｆ₃の３種類
で、セクタ＃１、＃４がｆ₁、セクタ＃２、＃５がｆ₂、
セクタ＃３がｆ₃である、パルス間隔τの送信パルスを
示す。図１の信号検出部７までの構成及び動作は、周波
数が３周波になった以外は、第１の実施の形態と同様で
ある。

【００４６】図６（ｂ）は本発明の第２の実施の形態の
要部のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分
には同一符号を付してある。この図６（ｂ）は図１のＴ
分データため込み部８からＢスコープ表示器１１までの
回路部に相当する回路部である。

【００４７】図６（ｂ）において、＃１、＃２セクタで
は、信号検出部出力信号は、ＲＤＴパルス群検出・削除
部２０１に入力される。ＲＤＴパルス群検出・削除部２
０１では、初めに検出されたエコーは、そのまま表示変
換部１０を経由してＢスコープ表示器１１に表示させ
る。この時、検出エコーの距離Ｒ_a0を４τの時間記憶す
る。

【００４８】ＲＤＴパルス群検出・削除部２０１は、２
回目以降に入力されたエコーに対しては、その距離Ｒ_n
が、以前通過したエコーの距離に（ＳＶ／２）×３τ
（ＳＶ：音速）の値を加算した値に一致するかどうか判
定し、一致したら、以前通過したエコーの虚目標と判定
し、そのエコーを削除する。一致しなかったら、そのエ
コーの距離Ｒ_nを４τの時間記憶し、そのまま表示変換
部１０を経由して、Ｂスコープ表示器１１に表示させ
る。

【００４９】＃３セクタでは、同一周波数で送信する他
のセクタがないので、信号検出部出力信号を表示変換部
１０を経由して、Ｂスコープ表示器１１に表示する。＃
４、＃５セクタでは、信号検出部出力信号は３τデータ
ため込み部２０２を経由して、ＲＤＴパルス群検出・選
択部２０３に入力され、ここで第１の実施の形態と同様
に、単独エコーと検出されたときはそのまま、表示変換
部１０を経由して、Ｂスコープ表示器１１に表示され
る。また、ＲＤＴエコー群と検出されたときは、時間的
に最後に送信したセクタで受信されるＲＤＴエコー群の
中の真の距離のエコーはＲＤＴエコー群の一番後のエコ
ーなので、２つのエコーの後ろのエコーが選択され、選
択エコーのデータが表示変換部１０を経由して、Ｂスコ
ープ表示器に表示される。

【００５０】この第２の実施の形態では、検出されたエ
コーのうちで振幅が最大のエコーを選択する動作は不要
であり、また、ＲＤＴエコー群の数が第１の実施の形態
に比べて少ないという特長がある。なお、第２の実施の
形態では、セクタ数を「５」、周波数の種類を「３」と
したが、セクタ数がＭのときは周波数の種類を「Ｍ−
２」とすることで、第２の実施の形態を適用できる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数周波数をＲＤＴセクタに振り分けて送受信を行い、
信号検出手段により検出されたエコーを期間Ｔ分ため込
み、それらため込んだエコー中からＮ×τの自然数倍に
相当する距離間隔に並ぶエコーを同一エコー群と判定
し、同一エコー群から選択した一つのエコー又は距離間
隔で並ばない単独エコーを出力し、表示するようにした
ため、ＲＤＴ送信で他のセクタに送信した音波ビームの
漏れ込みにより実目標の前後に出る虚目標を削除でき、
よって、測距精度を従来に比べて向上できる。

【００５２】また、本発明によれば、所定期間Ｔ（Ｔ＞
τ）の間Ｍ回（Ｍは４以上の整数）繰り返して送信する
音波の周波数をＭ−２種類用意して送信毎に順次巡回的
に切り換え、受波した音波に基づき時系列的に得られた
受信信号から検出したエコーが上記の期間Ｔ内の何番目
の音波送受信の時に得られたものであるかに応じてエコ
ーを選択出力するようにしたため、送信した音波ビーム
の漏れ込みにより実目標の前後に出る虚目標を削除でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図であ
る。

【図２】図１のＲＤＴ送信概念図である。

【図３】図１のブロック図の要部の信号波形図である。

【図４】図１中の信号検出部からＲＤＴエコー群検出選
択部までの回路部の動作を示す概念図である。

【図５】図１のＲＤＴエコー群検出選択部の処理フロー
チャートである。

【図６】本発明の第２の実施の形態の要部のブロック図
である。

【図７】従来の一例のブロック図と従来のＲＤＴ送受信
の概念図である。

【符号の説明】

１送受波器２送信制御部３接続箱４入力処理部５レンジカウンタ発生部６信号処理部７信号検出部８Ｔ分データため込み部９ＲＤＴエコー群検出・選択部１０表示変換部１１Ｂスコープ表示器２１ＲＤＴ送信ビーム２２ＲＤＴセクタ幅２３ＲＤＴセクタ番号２４送信パルス２０１ＲＤＴパルス群検出・削除部２０２３τデータため込み部２０３ＲＤＴパルス群検出・選択部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−198829（ＪＰ，Ａ) 特開平６−174842（ＪＰ，Ａ) 特開平５−325093（ＪＰ，Ａ) 特開平３−186784（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−184084（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−148871（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−83682（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−277077（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一定方位に一定時間音波を水中に送信し
た後、反射音波を受信することを一定時間間隔τで方位
を変更しつつ所定期間Ｔ（Ｔ＞τ）の間ｋ回（ｋは２以
上の整数）繰り返すと共に、前記送信する音波の周波数
をＮ種類（Ｎは２以上の整数で、Ｎ＜ｋ）用意して送信
毎に順次巡回的に切り換え、受波した反射音波を電気信
号に変換した受信信号を時系列的に得る音波送受波手段
と、前記音波送受波手段より時系列的に得られた前記受信信
号の振幅を設定した閾値と比較することにより、連続し
て該閾値を越えている受信信号群を検出し、該連続して
閾値を越えている受信信号群のそれぞれの最大振幅値の
データをエコーとして検出する信号検出手段と、前記信号検出手段により検出されたエコーを前記期間Ｔ
分ため込み、それらため込んだエコー中からＮ×τの自
然数倍に相当する距離間隔に並ぶエコーを同一エコー群
と判定し、該同一エコー群から選択した一つのエコー又
は該距離間隔で並ばない単独エコーを出力するエコー群
検出・選択手段と、前記エコー群検出・選択手段より出力されたエコーの方
位、距離及び振幅を表示する表示手段とを有することを
特徴とするアクティブソーナー装置。
【請求項２】前記エコー群検出・選択手段は、前記同
一エコー群と判定したエコー群が前記所定期間Ｔ内の最
初の音波送受信の時に得られたものであるときは、該エ
コー群のうちの最初のエコーを選択し、最後の音波送受
信の時に得られたものであるときは、該エコー群のうち
の最後のエコーを選択し、それ以外の順番の音波送受信
の時に得られたものであるときは、該エコー群のうちの
振幅が最大値のエコーを選択することを特徴とする請求
項１記載のアクティブソーナー装置。
【請求項３】前記音波送受波手段は、第１の周波数の
音波と第２の周波数の音波とを一定時間間隔τで方位を
変更しつつ交互に水中に送信し、前記信号検出手段は前
記受信信号の周波数に基づいて、奇数番目の送信音波に
よる受信信号か偶数番目の送信音波による受信信号かを
弁別することを特徴とする請求項１又は２記載のアクテ
ィブソーナー装置。
【請求項４】一定方位に一定時間音波を水中に送信し
た後、反射音波を受信することを一定時間間隔τで方位
を変更しつつ所定期間Ｔ（Ｔ＞τ）の間Ｍ回（Ｍは４以
上の整数）繰り返すと共に、前記送信する音波の周波数
をＭ−２種類用意して送信毎に順次巡回的に切り換え、
受波した反射音波を電気信号に変換した受信信号を時系
列的に得る音波送受波手段と、前記音波送受波手段より時系列的に得られた前記受信信
号の振幅を設定した閾値と比較することにより、連続し
て該閾値を越えている受信信号群を検出し、該連続して
閾値を越えている受信信号群のそれぞれの最大振幅値の
データをエコーとして検出する信号検出手段と、前記信号検出手段により検出されたエコーが前記所定期
間Ｔ内の最初の音波送受信の時に得られたものであると
きは、そのまま出力し、２番目の音波送受信の時に得ら
れたものであるときは、以前に通過したエコーの距離に
関連した所定値かどうか比較してその比較結果に応じて
選択出力し、最後から２番目と最後の音波送受信の時に
得られたものであるときは、所定期間ため込んだエコー
が２つあるときは後のエコーを選択し単独エコーのとき
はそのまま出力し、３番目以降最後から３番目までの音
波送受信の時に得られたものであるときは、そのまま入
力エコーを出力するエコー群検出・選択手段と、前記エコー群検出・選択手段より出力されたエコーの方
位、距離及び振幅を表示する表示手段とを有することを
特徴とするアクティブソーナー装置。