JP2930678B2 - Side-looking sonar - Google Patents

Side-looking sonar

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JP2930678B2
JP2930678B2 JP19270090A JP19270090A JP2930678B2 JP 2930678 B2 JP2930678 B2 JP 2930678B2 JP 19270090 A JP19270090 A JP 19270090A JP 19270090 A JP19270090 A JP 19270090A JP 2930678 B2 JP2930678 B2 JP 2930678B2
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phase difference
receivers
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echo
difference
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秀治 森松
正三 渋谷
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Furuno Electric Co Ltd
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

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

【産業上の利用分野】 本発明は、自船の側方に対し広範囲に水中を探知する
サイドルッキングソナーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a side-looking sonar for detecting underwater in a wide area from the side of a ship.

【従来の技術】[Prior art]

サイドルッキングソナーは、第7図に示すように、自
船の両舷に装備した送受波器から左右に拡がる扇状の超
音波ビーム(例えば扇型角60゜、航行方向の拡がり角1.
6゜)を送波して、そのエコーを同送受波器にて検出す
ることにより、海底の起伏、底質変化、魚群等を検出レ
ベルに応じて濃淡あるいは色別表示するものである。 第8図は送受波器の取り付け例を示しており、両舷に
それぞれ二つの受波器R1,R2を備え、一方の受波器R2
送波兼用としている。 以下に、これらの送受波器を用いた水中物体の深度お
よび水平距離の測定法を第9図を用いて説明する。 R1およびR2は右舷側の受波器であり、Sを水中物体と
する。両受波器R1,R2間の距離をD、鉛直方向に対して
両受波器R1,R2を結ぶラインのなす角度をα、両受波器R
1,R2の中点Oと水中物体Sとを結ぶ線分OSをr、中点O
に対する水中物体Sの水平および垂直距離をh,d、両受
波器R1,R2を結ぶラインに垂直な方向と線分OSのなす角
度をθとする。 線分R1−Sと線分R2−Sとの長さの差をΔYとする
と、 用いた音波の波長をλとすると位相差φは、 (2)式より、 中点0からみた水中物体Sの方向をθとすると、 θ=α+θ (4) 水中音速をc、線分OSを音波が往復する時間をtとす
ると、 従って、 d=r・sinθ (6) h=r・cosθ (7) を求めることができる。尚、tは、R2−Sを往復する時
間であるが、R2−S≒O−Sとみなせるので線分O−S
を往復する時間とした。 このように、受波器R2で送波したビームに伴う同一水
中物体よりのエコーを二つの受波器R1,R2にて受波し、
このときの受波信号の位相差、つまり距離差を測定する
ことにより、二つの受波器に対する水中物体の方向が求
まる。一方、水中物体よりの直線距離は、音波の要した
往復時間より求まるのでこれらの二つの測定データに基
づき水中物体の深度dおよび自船直下からの水平距離h
が決定される。
As shown in FIG. 7, the side-looking sonar is a fan-shaped ultrasonic beam (for example, a fan-shaped angle of 60 °, a divergence angle of 1.degree. In the sailing direction) that spreads right and left from a transducer mounted on both sides of the ship.
6 ゜) is transmitted, and its echo is detected by the transmitter / receiver, so that the undulation of the seabed, changes in sediment, fish school, etc. are displayed in different shades or colors according to the detection level. FIG. 8 shows an example of the installation of the transmitter / receiver. Two receivers R 1 and R 2 are provided on both sides, respectively, and one receiver R 2 is also used for transmitting. Hereinafter, a method of measuring the depth and horizontal distance of an underwater object using these transducers will be described with reference to FIG. R 1 and R 2 are receivers starboard side, the S and underwater objects. The distance between the two receivers R 1 and R 2 is D, the angle formed by the line connecting the two receivers R 1 and R 2 with respect to the vertical direction is α, and the two receivers R
1, a line segment OS connecting the middle point of the R 2 O and underwater objects S r, the midpoint O
H and d represent the horizontal and vertical distances of the underwater object S with respect to, and the angle formed by the direction perpendicular to the line connecting the two receivers R 1 and R 2 and the line segment OS is θ. Assuming that the difference in length between the line segment R 1 -S and the line segment R 2 -S is ΔY, If the wavelength of the sound wave used is λ, the phase difference φ is From equation (2), Assuming that the direction of the underwater object S from the midpoint 0 is θ H , θ H = α + θ (4) Assuming that the underwater sound velocity is c and the time that the sound wave reciprocates along the line segment OS is t, Therefore, d = r · sin θ H (6) h = r · cos θ H (7) can be obtained. It should be noted that t is the time for reciprocating in R 2 -S, but since it can be regarded as R 2 -S ≒ OS, the line segment OS
Is the time to go back and forth. Thus, the echo from the same underwater object accompanying the beam transmitted by the receiver R 2 is received by the two receivers R 1 and R 2 ,
By measuring the phase difference of the received signal at this time, that is, the distance difference, the direction of the underwater object with respect to the two receivers is obtained. On the other hand, the linear distance from the underwater object is obtained from the round trip time required by the sound wave, and therefore, based on these two measurement data, the depth d of the underwater object and the horizontal distance h from directly below the ship
Is determined.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

上記の従来の測定装置では、各舷毎に受波器およびこ
れらに接続される受信回路の2組の受信系が設けられて
いるため、2組の受信系の間で位相特性が同じになるよ
うに調整しておかないと正確な位相差が求まらないが、
経年変化や温度変化等により、受波器および受信回路で
位相特性に差が生じ、結果、水中物体の正確な方向を測
定できなくなるといった課題があった。 本発明は、上述した課題を解決するためにになされた
ものであり、自船直下の海底からの反射信号を利用して
2組の受信系間の位相差をなくしたサイドルッキングソ
ナーを提供することを目的とする。
In the above-mentioned conventional measuring apparatus, two sets of receiving systems of a receiver and a receiving circuit connected to them are provided for each shore, so that the phase characteristics are the same between the two sets of receiving systems. The exact phase difference cannot be determined unless adjusted
Due to aging, temperature change, and the like, a difference occurs in the phase characteristics between the receiver and the receiving circuit, and as a result, there has been a problem that the accurate direction of the underwater object cannot be measured. The present invention has been made in order to solve the above-described problem, and provides a side-looking sonar that eliminates a phase difference between two sets of receiving systems by using a reflected signal from the seabed immediately below the ship. The purpose is to:

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本発明は、鉛直線に対し所定角を形成する直線上の所
定距離離れた位置に設けられた一対の第1および第2の
受波器を備え、いずれか一方の受波器より、垂直方向に
広くて水平方向に狭いビームを形成し、前記ビームのエ
コーを第1及び第2の受波器で捕捉し、これら第1およ
び第2の受波器にそれぞれ接続される第1および第2の
受信回路より得られる両受信号間の位相差(φ′)を位
相差検出手段で検出し、検出したエコー信号と前記位相
差(φ′)とに基づき被探知物体の深度および自船から
の被探知物体までの水平距離を算出表示するサイドルッ
キングソナーにおいて、 上記位相差検出手段による検出において、自船直下海
底よりのエコーを検出したときの位相差(φ′)を取
込む位相ずれ検出手段と、自船直下海底よりのエコーを
第1および第2の受波器で受波するとき、前記両受波器
の設置個所の差異に起因する両む受信信号間の位相差
(φ)を、前記両受波器の幾何学的配置から予め計算
で求める位相差演算手段(15)と、 前記位相差(φ)、(φ′)の差分で上記位相差
(φ′)を補正する補正手段とを備えたことを特徴とす
る。
The present invention includes a pair of first and second receivers provided at positions separated by a predetermined distance on a straight line forming a predetermined angle with respect to a vertical line. To form a wide and narrow beam in the horizontal direction, the echoes of the beam are captured by first and second receivers, and the first and second receivers are connected to the first and second receivers, respectively. The phase difference (φ ′) between the two received signals obtained from the receiving circuit is detected by the phase difference detecting means, and based on the detected echo signal and the phase difference (φ ′), the depth of the object to be detected and In the side-looking sonar for calculating and displaying the horizontal distance to the object to be detected, the phase difference detecting means detects a phase difference (φ 0 ′) when an echo from the seabed directly below the ship is detected. Detection means and echoes from the seabed directly below the ship When received at the first and second receivers, the phase difference between the two no-received signal due to the difference of installation place of both receivers and (phi 0), geometry of the two receivers Phase difference calculating means (15) previously calculated from the spatial arrangement, and correcting means for correcting the phase difference (φ ') with the difference between the phase differences (φ 0 ) and (φ 0 '). Features.

【作用】[Action]

第6図において、例えば受波器R2から超音波ビームを
送波したとき、最初に得られる海底よりのエコーは、自
船直下海底よりのエコーである。このエコーを二つの受
波器R1,R2で受波するとき、両受波器R1,R2の位相特性が
同じで受信回路の位相特性も同じであるならば、両受波
器R1,R2で検出されるエコーの位相差φは次式で示さ
れる。 ここでθは両受波器を結ぶラインに垂直な方向が鉛
直線となす角度である。 しかしながら、実際には二組の受信系で位相特性が異
なるので、検出された位相差は、(8)式で得られる位
相差φと異なり、φ′とすると、(φ−φ′)
が、二つの受信系に存在する位相のずれとなる。一方、
水中物体Sに対し、第1および第2の受信回路を通じて
実際に検出された両受信信号間の位相差をφ′とすれ
ば、次式により、二組の受信系における位相のずれがキ
ャンセルされた真の位相差φが得られる。 φ=φ′+(φ−φ′) (9)
In Figure 6, for example, when the receivers R 2 to transmit an ultrasonic beam, it echoes from initially obtained seabed are echoes from the ship just below the seabed. When reception of this echo at two receivers R 1, R 2, if the phase characteristics of the two receivers R 1, receiver circuit phase characteristics are the same for R 2 is the same, both receivers The phase difference φ 0 of the echo detected by R 1 and R 2 is expressed by the following equation. Here, θ 0 is an angle formed by a direction perpendicular to a line connecting both receivers to a vertical line. However, since the phase characteristics are actually different between the two sets of receiving systems, the detected phase difference is different from the phase difference φ 0 obtained by the equation (8), and if the detected phase difference is φ 0 ′, then (φ 0 −φ 0 ′)
Is a phase shift existing in the two receiving systems. on the other hand,
If the phase difference between the two received signals actually detected through the first and second receiving circuits with respect to the underwater object S is φ ′, the phase shift in the two sets of receiving systems is canceled by the following equation. A true phase difference φ is obtained. φ = φ ′ + (φ 0 −φ 0 ′) (9)

【実施例】【Example】

第1図は、本発明のサイドルッキングソナーの一実施
例を示す制御ブロック図であり、この第1図では、右舷
側の2組の受信系における位相差を検出する部分のみを
示しており、左舷側も同じ構成となる。 R1およびR2は記述の受波器であり、一方の受波器R2
送波兼用としている。3は、トリガパルスを発生するト
リガパルス発生器であり、4は、トリガパルス発生器3
よりのトリガパルスにより受波器R2に送信電力を供給す
る送信増幅器である。5および6は、受波器R1およびR2
で検出された受波信号を増幅する受波増幅器である。7
及び8は受信増幅器5および6よりの出力信号が零点を
負から正に横切る時点を検出してパルスを出力するゼロ
クロス立上り検出器である。9は、クロックパルスを発
生するクロックパルス回路であり、10は、カウンタであ
り、ゼロクロス立上り検出器8よりのパルスがリセット
信号として入力されると、クロックパルス回路9よりの
クロックパルスを0からカウントする。11は、ラッチ回
路であり、ゼロクロス立上り検出器7よりのパルスがセ
ット信号として入力されたとき、カウンタ10におけるカ
ウント値を位相差φ′としてラッチする。12は、受信増
幅器6の出力信号のレベルが所定値を上回ったか否かに
より出力信号が直下の海底からのエコーによるものか否
かを判定する比較器であり、上回ったときにパルスを出
力する。13は、フリップフロップ回路であり、トリガパ
ルス発生器3よりトリガパルスで“0"にリセットされ、
次いで、比較器12よりのパルスが入力されたとき、“1"
にセットされる。14は、ラッチ回路であり、フリップフ
ロップ13よりセット信号として“0"から“1"になる信号
が入力されたとき、この時、ラッチ回路11でラッチして
いた位相差(φ0′とする)をラッチする。 15は、上記の(8)式に基づいて位相差φを演算す
る演算器である。この位相差φは、直下の海底よりの
両エコー間の位相ずれであり、この位相ずれは、受波器
R1、R2の取り付け位置に起因するものである。16は、減
算器であり、演算器15で演算された位相差φからラッ
チ回路14でラッチしていた位相差φ′を減算する。17
は、加算器であり、ラッチ回路11でラッチしていた位相
差φ′に減算器16より出力される位相差(φ
φ′)を加算し、φ′+(φ−φ′)の位相差φ
を出力する。 上記構成の制御回路の動作を第2図のタイムチャート
を参照して説明する。 送信のためにトリガパルス発生器3よりトリガパルス
が出力されると、フリップフロップ13は“0″にリセッ
トされると共に、送信増幅器4より超音波信号が出力さ
れ、受波器R2より第4図に示したような右舷側に扇状に
拡がる超音波のビームが送波される。自船直下の深度を
dとしたとき、最初は自船を中心とする半径d内の水中
物体よりのエコーが受波器R2で検出され、次にわずかな
時間差をおいて受波器R1で検出され(水平方向よりのエ
コーに対しては受信順が反転することもある)、次いで
自船直下の海底面よりのエコーが受波器R2で検出され、
次にわずかな時間差をおいて受波器R1で検出される。 第2図に、水中物体よりのエコーを検出しているとき
の両受信増幅器5、6の検出信号を示している。受信増
幅器6の出力信号に対して、ゼロクロス立上り検出器8
により零レベルを負から正に横切ったときの時点t1が検
出されてパルスが出力される。このパルスがリセット信
号としてカウンタ10に供給されることにより、カウンタ
10はクリアされクロックパルス回路9より出力されるク
ロックパルスがカウントされ、そのカウント値が逐次に
ラッチ回路11に入力される。 一方、受信増幅器5の出力信号に対しては、ゼロクロ
ス立上り検出器7により零レベルを負から正に横切った
ときの時点t2が検出されてパルスが出力され、このパル
スがセット信号としてラッチ回路11に供給されると、こ
のラッチ回路11は、入力されていたカウント値をラッチ
する。従ってラッチ回路11は、時点t1から時点t2までの
間のクロックパルスの数をラッチすることになる。この
パルス数は、二つの受波器R1,R2の取り付け位置と、両
受信系間の位相特性のずれを起因する時間差であり、ク
ロックパルス回路9のパルスの周期を、用いた音波の周
期の1/360にすれば、この時間差は上記の位相差φ′で
表される。続く時点t3,t4においても海底よりのエコー
に対してゼロクロスが検出され、この間にカウントされ
たクロックパルス数がラッチ回路11にラッチされる。 更に、受信増幅器6の出力信号は、比較器12にてその
レベルが所定値を上回っているか否かが比較される。半
径d内の水中物体よりのエコーを検出した後に、自船直
下の海底よりのレベルの大きいエコーが次に検出され
る。受波器R2でレベルの大きいエコーが検出されたと
き、この比較器12よりパルスが出力され、セット信号と
してフリップフロップ13に供給されるのでこのフリップ
フロップ13は“0"から“1"にセットされる。これにより
ラッチ回路14、前記のラッチ回路11でラッチしていた位
相差(φ′とする)をラッチする。 次に自船直下から離れた海底からの比較的レベルの高
いエコーが順次検出され、このときも比較器12よりセッ
ト信号が出力されるが、フリップフロップ回路13は既に
“1"にセットされたままになっているため、ラッチ回路
14は改めて作用しない。従って、ラッチ回路14は、各送
波において、自船直下の海底よりのエコーが検出された
ときの位相差φ0′のみをラッチする。一方、前記ラッ
チ回路11は、水中よりのレベルの低いエコー、あるいは
海底よりのレベルの高いエコーに関係なく継続的に位相
差φ′をラッチしている。 減算器16では、演算器15で予め演算により求められた
位相差φ(これは受波器R1、R2の取り付け位置に起因
する位相差)からラッチ回路14でラッチされた位相差φ
′(これには前記位相差φ以外に両受信系間で生じ
た位相差を含む)が減算され、二つの受信系間における
位相のずれ(φ−φ′)が求められ、ラッチ回路11
でラッチされていた位相差φ′を補正すべく、加算器17
で加算されることにより、φ′+(φ−φ′)=φ
の位相差が求められる。 第3図は、本発明の別の実施例を示すブロック図であ
る。第1図と異なるのは、第4図に示したように、指向
角の狭いビームQを直下方向の海底に向けて送波する送
波器Tが両舷側に別に設けられており、そのために、ト
リガパルス発生器3よりのトリガパルスを受けてこの送
波器Tを送信電力を与える送信増幅器4′が設けられ
る。 動作としては、受波器R2よりの送波時に送波器Tによ
り同時にビームQが海底方向に向けて送波されるので、
両受波器R1,R2にて前記ビームQによる海底直下方向よ
りのエコーが検出され、続いて受波器R2で送波した超音
波ビームによるエコーが検出される。送波器Tよりの送
波に伴う海底直下方向からのエコーに対する位相差
φ′は、ラッチ回路14でラッチされ、又、受波器R2
りの送波に伴う海底よりのエコーに対する位相差φ′
は、ラッチ回路11にラッチされ、加算器17より、この位
相差φ′を位相差のずれ(φ−φ′)で補正された
真の位相差φが得られる。 尚、送波器Tは、受波器R2による送波毎に送波する必
要はなく、従って第5図に示したように、受波器R2によ
る送波と別のタイミングで送波器Tにより送波可能とす
ることもでき、そのために、トリガパルス発生器3′
は、2系統の出力端子31,32を備えており、出力端子31
は、送信増幅器4に接続され、他方の出力端子32は、送
信増幅器4′およびフリップフロップ13に接続される。
この回路構成では、送波器Tと受波器R2との送波タイミ
ングをずらすことができるので、送波器Tの送波に伴う
海底直下からのエコーと、受波器R2よりの送波に伴う海
底よりのエコーとを明確に識別可能となる。
FIG. 1 is a control block diagram showing one embodiment of the side-looking sonar of the present invention. FIG. 1 shows only a part for detecting a phase difference in two sets of receiving systems on the starboard side. The port side has the same configuration. R 1 and R 2 are receivers description, one of receivers R 2 are the transmitting shared. 3 is a trigger pulse generator for generating a trigger pulse, and 4 is a trigger pulse generator 3
A transmission amplifier for supplying transmission power to the reception unit R 2 by more of the trigger pulse. 5 and 6 are receivers R 1 and R 2
This is a receiving amplifier that amplifies the received signal detected in step (a). 7
Reference numerals 8 and 8 denote zero-crossing rising detectors which detect a point in time when the output signals from the receiving amplifiers 5 and 6 cross the zero point from negative to positive and output a pulse. Reference numeral 9 denotes a clock pulse circuit for generating a clock pulse. Reference numeral 10 denotes a counter. When a pulse from the zero-crossing rising detector 8 is input as a reset signal, the clock pulse from the clock pulse circuit 9 is counted from 0. I do. Reference numeral 11 denotes a latch circuit, which latches the count value of the counter 10 as a phase difference φ 'when a pulse from the zero-cross rising detector 7 is input as a set signal. Reference numeral 12 denotes a comparator which determines whether or not the output signal is due to an echo from the seabed immediately below, based on whether or not the level of the output signal of the receiving amplifier 6 exceeds a predetermined value, and outputs a pulse when the output signal exceeds the predetermined value. . Reference numeral 13 denotes a flip-flop circuit, which is reset to “0” by a trigger pulse from the trigger pulse generator 3,
Next, when the pulse from the comparator 12 is input, "1"
Is set to Reference numeral 14 denotes a latch circuit. When a signal from “0” to “1” is input as a set signal from the flip-flop 13, a phase difference (referred to as φ0 ′) latched by the latch circuit 11 at this time. Latch. 15 is a calculator for calculating a phase difference phi 2 based on the above equation (8). This phase difference φ 0 is a phase shift between the two echoes from the seabed immediately below, and this phase shift is caused by the receiver
This is due to the mounting positions of R 1 and R 2 . A subtractor 16 subtracts the phase difference φ 0 ′ latched by the latch circuit 14 from the phase difference φ 0 calculated by the calculator 15. 17
Is an adder, and the phase difference φ ′ latched by the latch circuit 11 is added to the phase difference (φ 0
φ 0 ′) and the phase difference φ of φ ′ + (φ 0 −φ 0 ′)
Is output. The operation of the control circuit having the above configuration will be described with reference to the time chart of FIG. When the trigger pulse is outputted from the trigger pulse generator 3 for transmission, while being reset to flip-flop 13 is "0", the ultrasonic signal from the transmitter amplifier 4 is output, the more receivers R 2 4 As shown in the figure, an ultrasonic beam spreading in a fan shape to the starboard side is transmitted. When the depth of just below the ship and d, first echo from underwater objects within a radius d around the ship is detected by the wave receiver R 2, receivers at a next short time difference R It is detected at 1 (the order of reception may be reversed for echoes from the horizontal direction), then echoes from the sea floor directly below the ship are detected by the receiver R 2 ,
It is detected by the wave receiver R 1 at a next slightly different times. FIG. 2 shows detection signals of both the receiving amplifiers 5 and 6 when detecting an echo from an underwater object. The output signal of the receiving amplifier 6 is applied to a zero-crossing rising detector 8.
Is the time t 1 when crossed exactly the zero level from the negative pulse is detected is outputted by. When this pulse is supplied to the counter 10 as a reset signal, the counter 10
10 is cleared and the clock pulse output from the clock pulse circuit 9 is counted, and the count value is sequentially input to the latch circuit 11. On the other hand, for the output signal of the receiving amplifier 5, it is detected time t 2 when crossed exactly the zero level from the negative by the zero-cross rising detector 7 outputs a pulse, the latch circuit the pulse as a set signal When supplied to 11, the latch circuit 11 latches the input count value. Thus the latch circuit 11 will latch the number of clock pulses between the time t 1 to time t 2. The number of pulses is a time difference resulting from a difference in phase characteristics between the two receivers R 1 and R 2 and a phase characteristic between the two receiving systems. If the period is set to 1/360, the time difference is represented by the above-mentioned phase difference φ '. At the subsequent time points t 3 and t 4 , a zero-cross is detected for the echo from the sea floor, and the number of clock pulses counted during this time is latched by the latch circuit 11. Further, the output signal of the receiving amplifier 6 is compared by a comparator 12 as to whether or not its level exceeds a predetermined value. After detecting an echo from an underwater object within the radius d, an echo having a higher level than the seabed immediately below the ship is detected. When large echo level is detected by the wave receiver R 2, the comparator 12 pulses is output from, because it is supplied to the flip-flop 13 as a set signal from the flip-flop 13 is "0" to "1" Set. As a result, the phase difference (referred to as φ 0 ) latched by the latch circuit 14 and the latch circuit 11 is latched. Next, relatively high-level echoes from the seabed distant from immediately below the ship are sequentially detected, and at this time, the set signal is output from the comparator 12, but the flip-flop circuit 13 has already been set to "1". Latch circuit because it is left
14 does not work again. Therefore, in each transmission, the latch circuit 14 latches only the phase difference φ0 ′ when an echo from the seabed directly below the ship is detected. On the other hand, the latch circuit 11 continuously latches the phase difference φ 'irrespective of an echo whose level is lower than underwater or an echo whose level is higher than the sea floor. In the subtracter 16, the phase difference φ 0 latched by the latch circuit 14 from the phase difference φ 0 (this is the phase difference due to the mounting positions of the receivers R 1 and R 2 ) obtained in advance by the calculator 15.
0 '(which includes a phase difference caused between both the receiving system other than the phase difference phi 0) is subtracted, the phase shift between two receiving systems (phi 0 -.phi 0') is determined, Latch circuit 11
Adder 17 to correct the phase difference φ '
Is obtained by adding φ ′ + (φ 0 −φ 0 ′) = φ
Is obtained. FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. The difference from FIG. 1 is that, as shown in FIG. 4, a transmitter T for transmitting a beam Q having a narrow directivity angle toward the seabed directly below is provided separately on both sides. And a transmission amplifier 4 'for receiving the trigger pulse from the trigger pulse generator 3 and supplying the transmission power to the transmitter T. In operation, the beam Q is simultaneously transmitted toward the seabed by the transmitter T when transmitting from the receiver R 2 ,
The two receivers R 1 and R 2 detect the echo from the direction directly below the seabed by the beam Q, and subsequently detect the echo by the ultrasonic beam transmitted by the receiver R 2 . The phase difference φ 0 ′ with respect to the echo from immediately below the seabed accompanying the transmission from the transmitter T is latched by the latch circuit 14, and the phase difference φ 0 ′ with respect to the echo from the seabed with the transmission from the receiver R 2. Phase difference φ '
Are latched by the latch circuit 11, and the adder 17 obtains a true phase difference φ obtained by correcting the phase difference φ ′ by the phase difference deviation (φ 0 −φ 0 ′). Note that transmitters T need not be transmitting in each transmitting by receivers R 2, therefore, as shown in FIG. 5, transmitting at transmitting and another timing by the receivers R 2 It is also possible to make the transmission possible by the device T, for which the trigger pulse generator 3 '
Has two output terminals 31 and 32, and the output terminal 31
Is connected to the transmission amplifier 4, and the other output terminal 32 is connected to the transmission amplifier 4 'and the flip-flop 13.
In this circuit configuration, the transmission timing between the transmitter T and the receiver R 2 can be shifted, so that the echo from immediately below the seabed accompanying the transmission of the transmitter T and the echo from the receiver R 2 This makes it possible to clearly distinguish echoes from the seafloor due to transmission.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上説明したように、本発明は、一方の舷側に設けた
2個の受波器により自船直下よりのエコーを検出し、こ
のときに検出した両信号間の位相差と、前記受波器の幾
何学的配置から計算で求まる位相差との差分から得られ
る両受信系間の位相ずれを補正データとして求め、検出
したエコーの両信号間の位相差を前記補正データで補正
するようにしたので、受波器およびこれに接続される受
信回路間での移送特性の差異が相殺されので正確な水中
探査が可能となる。
As described above, the present invention detects echoes from immediately below the ship using two receivers provided on one side, and detects the phase difference between the two signals detected at this time and the receiver The phase difference between the two receiving systems obtained from the difference from the phase difference obtained by calculation from the geometrical arrangement is obtained as correction data, and the phase difference between the two signals of the detected echo is corrected by the correction data. Therefore, the difference in the transfer characteristics between the receiver and the receiving circuit connected to the receiver is canceled out, thereby enabling accurate underwater exploration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明のサイドルッキングソナーの一実施例
を示す制御ブロック図、 第2図は、第1図の制御ブロック図の動作を示すタイム
チャート、 第3図は、本発明の別の実施例を示す制御ブロック図、 第4図は、第3図における送受波器の取り付け例を示す
図、 第5図は、本発明の更に別の実施例を示す制御ブロック
図、 第6図は、本発明の原理を説明するために用いた図、 第7図は、サイドルッキングソナーで形成されるビーム
を示す斜視図、 第8図は、送受波器の取り付け例を示す図、 第9図は、サイドルッキングソナーの動作原理を説明す
るために用いた図である。 R1,R2……受波器、 T……送波器、 3,3′……トリガパルス発生器、 4……送信増幅器、 5,6……受信増幅器、 7,8……ゼロクロス立上り検出器、 9……クロックパルス回路、 10……カウンタ、 11,14……ラッチ回路、 12……比較器、 13……フリップフロップ、 15……演算器、 16……減算器、 17……加算器。
FIG. 1 is a control block diagram showing one embodiment of the side-looking sonar of the present invention, FIG. 2 is a time chart showing the operation of the control block diagram of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a control block diagram showing an embodiment, FIG. 4 is a diagram showing an example of installation of the transducer in FIG. 3, FIG. 5 is a control block diagram showing still another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 7 is a view used to explain the principle of the present invention, FIG. 7 is a perspective view showing a beam formed by a side-looking sonar, FIG. 8 is a view showing an example of mounting a transducer, FIG. FIG. 4 is a diagram used to explain the operation principle of the side-looking sonar. R 1 , R 2 …… receiver, T …… transmitter, 3,3 ′ …… trigger pulse generator, 4 …… transmit amplifier, 5,6 …… receive amplifier, 7,8 …… zero crossing rise Detector 9 Clock pulse circuit 10 Counter 11 14 Latch circuit 12 Comparator 13 Flip-flop 15 Computing unit 16 Subtractor 17 17 Adder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−72074(JP,A) 特開 昭63−196875(JP,A) 特開 平4−357487(JP,A) 実開 昭62−73279(JP,U) 実開 昭53−76854(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-59-72074 (JP, A) JP-A-63-196875 (JP, A) JP-A-4-357487 (JP, A) 73279 (JP, U) Actually open 1953-76854 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G01S 7/52-7/64 G01S 15/00-15/96

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】鉛直線に対し所定角を形成する直線上の所
定距離離れた位置に設けられた一対の第1および第2の
受波器を備え、いずれか一方の受波器より、垂直方向に
広くて水平方向に狭いビームを形成し、前記ビームのエ
コーを第1及び第2の受波器で捕捉し、これら第1およ
び第2の受波器にそれぞれ接続される第1および第2の
受信回路より得られる両受信号間の位相差(φ′)を位
相差検出手段で検出し、検出したエコー信号と前記位相
差(φ′)とに基づき被探知物体の深度および自船から
の被探知物体までの水平距離を算出表示するサイドルッ
キングソナーにおいて、 上記位相差検出手段による検出において、自船直下海底
よりのエコーを検出したときの位相差(φ′)を取込
む位相ずれ検出手段と、自船直下海底よりのエコーを第
1および第2の受波器で受波するとき、前記両受波器の
設置個所の差異に起因する両む受信信号間の位相差(φ
)を、前記両受波器の幾何学的配置から予め計算で求
める位相差演算手段(15)と、 前記位相差(φ)、(φ′)の差分で上記位相差
(φ′)を補正する補正手段とを備えたことを特徴とす
るサイドルッキングソナー。
A pair of first and second receivers provided at a predetermined distance apart from each other on a straight line forming a predetermined angle with respect to a vertical line; Forming a wide beam in the direction and a narrow beam in the horizontal direction, capturing echoes of the beam with first and second receivers, and connecting the first and second receivers to the first and second receivers, respectively. The phase difference (φ ′) between the two reception signals obtained from the two reception circuits is detected by the phase difference detection means, and the depth of the object to be detected and the own ship are determined based on the detected echo signal and the phase difference (φ ′). A side-looking sonar that calculates and displays the horizontal distance from the object to the object to be detected, wherein the phase difference detecting means detects a phase difference (φ 0 ′) when an echo from the seabed directly below the ship is detected. Deflection detection means and eco-friendly When reception of the first and second receivers, the phase difference between the two no-received signal due to the difference of installation place of both receivers (phi
0 ) is calculated in advance from the geometrical arrangement of the two receivers, and the phase difference (φ ′) is the difference between the phase differences (φ 0 ) and (φ 0 ′). And a correcting means for correcting the side-looking sonar.
【請求項2】位相ずれ検出手段は、別途設けた送波器
(T)より送波して得られる自船直下海底よりのエコー
を、第1および第2の受波器で受波し、このとき第1お
よび第2の受信回路より得られる両受信号間の位相差
(φ′)を検出する請求項1記載のサイドルッキング
ソナー。
2. A phase shift detecting means for receiving, by a first and a second receiver, an echo from the seabed immediately below the ship obtained by transmitting from a separately provided transmitter. 2. The side-looking sonar according to claim 1, wherein a phase difference (φ 0 ′) between the two received signals obtained from the first and second receiving circuits is detected at this time.
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