JP2955422B2 - 送受波器及び曳航体 - Google Patents
送受波器及び曳航体Info
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- JP2955422B2 JP2955422B2 JP4043463A JP4346392A JP2955422B2 JP 2955422 B2 JP2955422 B2 JP 2955422B2 JP 4043463 A JP4043463 A JP 4043463A JP 4346392 A JP4346392 A JP 4346392A JP 2955422 B2 JP2955422 B2 JP 2955422B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水産資源調査などに用い
られる魚群探知用の水中音響用送受波器、及びこれを備
えた曳航体に関するものである。
られる魚群探知用の水中音響用送受波器、及びこれを備
えた曳航体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、水産資源調査などに用いられる計
量魚群探知器には複数のトランデューサーからなる送受
波器が用いられており、水中にビームを送信して目標物
から反射してくるエコー、或いは水中にある目標物が放
射する音波を検出して該目標物の距離と方位等を検出し
ている。
量魚群探知器には複数のトランデューサーからなる送受
波器が用いられており、水中にビームを送信して目標物
から反射してくるエコー、或いは水中にある目標物が放
射する音波を検出して該目標物の距離と方位等を検出し
ている。
【０００３】この計量魚群探知器による水産資源量推定
法としては、調査海域の体積散乱強度を計測すると共
に、調査資源の単体のターゲットストレングス（以下、
ＴＳという）を測定し、両者からその海域の現存資源量
を推定するやり方が実用化されている。この場合、計量
魚群探知器用の送受波器の指向性は図１０に示すような
理想ビームａで表される。この理想ビームａとはある指
向幅を持つ角度（以下、開口角という）内で感度が一定
で、それ以外の角度に対しては感度がゼロであるような
指向性パターンとして定義される。
法としては、調査海域の体積散乱強度を計測すると共
に、調査資源の単体のターゲットストレングス（以下、
ＴＳという）を測定し、両者からその海域の現存資源量
を推定するやり方が実用化されている。この場合、計量
魚群探知器用の送受波器の指向性は図１０に示すような
理想ビームａで表される。この理想ビームａとはある指
向幅を持つ角度（以下、開口角という）内で感度が一定
で、それ以外の角度に対しては感度がゼロであるような
指向性パターンとして定義される。
【０００４】計量魚群探知では、開口角の全立体角内に
ある魚群からの散乱を積分するわけであるが、この時、
実際のビームパターンと等価であるような前記理想ビー
ムパターンａを想定し、そのビーム幅を用いて、前記散
乱の積分を行っている。
ある魚群からの散乱を積分するわけであるが、この時、
実際のビームパターンと等価であるような前記理想ビー
ムパターンａを想定し、そのビーム幅を用いて、前記散
乱の積分を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の送受
波器におけるビームパターンは理想ビームパターンと相
違しているため、計測量において誤差が生じていた。さ
らに、前記ＴＳ測定においてもビームパターンの最大レ
ベルを指す方位以外のところの目標に対してはいずれか
の方法で指向性の補正が必要となり、信号処理上の演算
が複雑となる欠点があった。
波器におけるビームパターンは理想ビームパターンと相
違しているため、計測量において誤差が生じていた。さ
らに、前記ＴＳ測定においてもビームパターンの最大レ
ベルを指す方位以外のところの目標に対してはいずれか
の方法で指向性の補正が必要となり、信号処理上の演算
が複雑となる欠点があった。
【０００６】そこで、本発明はこれらの問題点を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は送
波、或いは受波される音波が一定の開口角内で一定の送
受波音圧レベルを保持することで、計測量の誤差及び信
号処理上の演算を容易にした送受波器およびこれを用い
た曳航体を提供するものである。
解決するために案出されたものであり、その目的は送
波、或いは受波される音波が一定の開口角内で一定の送
受波音圧レベルを保持することで、計測量の誤差及び信
号処理上の演算を容易にした送受波器およびこれを用い
た曳航体を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第一の発明は、船首や曳航体等に設けられ、水中にビ
ームを送信して目標物から反射してくる音波を検出して
該目標物の距離と方位等を検出する送受波器において、
上記目標物方向に対してハイパボリック形状に広がった
ガイド体を形成し、該ガイド体の根元の部分に、これを
囲繞するように円輪状のダイポール音源を設けると共
に、該屈曲型圧電振動子の後方部分に吸音材を設けたも
のであり、また、第二の発明は、船舶から繰り出された
曳航索および電気信号ケーブルによって水中を曳航され
る曳航体において、目標物方向に対してハイパボリック
形状に広がったガイド体を形成し、該ガイド体の根元の
部分に、これを囲繞するように円輪状のダイポール音源
を設けると共に、該ダイポール音源の後方部分に吸音材
を設けた送受波器を形成し、該送受波器のガイド体の前
端部分に、先頭部がドーム形状に形成された円筒殻を設
けると共に、該円筒殻の後端部分に、上記送受波器を囲
繞するように音響透過性を有する整流カバーを取り付け
てその内面に媒質を充填し、他方、上記円筒殻内部に姿
勢制御用手段と電気信号制御用手段を備えると共に、上
記送受波器のガイド体の後端部分に姿勢制御用舵を設け
たものである。
に第一の発明は、船首や曳航体等に設けられ、水中にビ
ームを送信して目標物から反射してくる音波を検出して
該目標物の距離と方位等を検出する送受波器において、
上記目標物方向に対してハイパボリック形状に広がった
ガイド体を形成し、該ガイド体の根元の部分に、これを
囲繞するように円輪状のダイポール音源を設けると共
に、該屈曲型圧電振動子の後方部分に吸音材を設けたも
のであり、また、第二の発明は、船舶から繰り出された
曳航索および電気信号ケーブルによって水中を曳航され
る曳航体において、目標物方向に対してハイパボリック
形状に広がったガイド体を形成し、該ガイド体の根元の
部分に、これを囲繞するように円輪状のダイポール音源
を設けると共に、該ダイポール音源の後方部分に吸音材
を設けた送受波器を形成し、該送受波器のガイド体の前
端部分に、先頭部がドーム形状に形成された円筒殻を設
けると共に、該円筒殻の後端部分に、上記送受波器を囲
繞するように音響透過性を有する整流カバーを取り付け
てその内面に媒質を充填し、他方、上記円筒殻内部に姿
勢制御用手段と電気信号制御用手段を備えると共に、上
記送受波器のガイド体の後端部分に姿勢制御用舵を設け
たものである。
【０００８】
【作用】本発明は以上のように、送受波器にダイポール
音源を用い、ダイポール音源による送波音波をハイパボ
リック状のガイド体でガイドするようにしたため、一定
の開口角内で一定の指向性レベルを有する等価理想ビー
ムが得られると共に、その送受波能力も増大し、また、
一定の開口角内での反射音を受波するので、妨害雑音の
影響を取り除かれる。さらに、この曳航体に整流カバー
及び姿勢制御手段を設けたことにより、曳航中の送受波
部位置が安定して、測定精度が向上する上に、この送受
波器周りを媒質によって静圧バランス構造としたことに
より、深深度の海域でも運用できることになる。
音源を用い、ダイポール音源による送波音波をハイパボ
リック状のガイド体でガイドするようにしたため、一定
の開口角内で一定の指向性レベルを有する等価理想ビー
ムが得られると共に、その送受波能力も増大し、また、
一定の開口角内での反射音を受波するので、妨害雑音の
影響を取り除かれる。さらに、この曳航体に整流カバー
及び姿勢制御手段を設けたことにより、曳航中の送受波
部位置が安定して、測定精度が向上する上に、この送受
波器周りを媒質によって静圧バランス構造としたことに
より、深深度の海域でも運用できることになる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。
【００１０】図１は本発明に係る曳航体１を示したもの
である。図示するように、この曳航体１は送受波器２の
前端部分に、先頭部がドーム形状に形成された内部中空
の円筒殻３を設けると共に、この円筒殻３の後端部分
に、送受波器２を囲繞するように音響透過性を有する整
流カバー４を取り付け、さらに、この円筒殻３内部に姿
勢制御用手段５と電気信号制御用手段６を備えると共
に、送受波器２の後端部分に姿勢制御用舵７を設けたも
のであり、曳航船（図示せず）から繰り出され、円筒殻
３の先端部に接続された曳航索８および電気信号伝送ケ
ーブル９ａ，９ｂによって水中を曳航されるものであ
る。
である。図示するように、この曳航体１は送受波器２の
前端部分に、先頭部がドーム形状に形成された内部中空
の円筒殻３を設けると共に、この円筒殻３の後端部分
に、送受波器２を囲繞するように音響透過性を有する整
流カバー４を取り付け、さらに、この円筒殻３内部に姿
勢制御用手段５と電気信号制御用手段６を備えると共
に、送受波器２の後端部分に姿勢制御用舵７を設けたも
のであり、曳航船（図示せず）から繰り出され、円筒殻
３の先端部に接続された曳航索８および電気信号伝送ケ
ーブル９ａ，９ｂによって水中を曳航されるものであ
る。
【００１１】この姿勢制御用手段５及び電気信号制御用
手段６は、それぞれ電気入力端子１０を介して電気信号
伝送ケーブル９ａ，９ｂに接続されており、姿勢制御用
手段５は曳航船（図示せず）から送信された姿勢制御信
号によって上記姿勢制御用舵７を制御し、また、電気信
号制御用手段６は曳航船（図示せず）から送信された電
気信号によって送受波器２を制御するようになってい
る。
手段６は、それぞれ電気入力端子１０を介して電気信号
伝送ケーブル９ａ，９ｂに接続されており、姿勢制御用
手段５は曳航船（図示せず）から送信された姿勢制御信
号によって上記姿勢制御用舵７を制御し、また、電気信
号制御用手段６は曳航船（図示せず）から送信された電
気信号によって送受波器２を制御するようになってい
る。
【００１２】また、送受波器２は図示するように、目標
物方向、すなわち円筒殻３方向に対して外形形状がハイ
パボリック状に広がる中央剛体のガイド１２と、このガ
イド１２の根元の部分に、これを囲繞するように設けら
れた円輪状のダイポール音源１３と、このダイポール音
源１３の後方部分に設けられた円輪状の吸音材１８とか
ら主に構成されており、上述したように、円筒殻３内に
設けられた電気信号制御用手段６によって制御されてい
る。そして、ガイド１２方向に、理想ビームに近い、等
価理想ビームを送信して目標物から反射してくるエコ
ー、或いは水中にある目標物が放射する音波を検出して
該目標物の距離と方位等を検出するようになっている。
物方向、すなわち円筒殻３方向に対して外形形状がハイ
パボリック状に広がる中央剛体のガイド１２と、このガ
イド１２の根元の部分に、これを囲繞するように設けら
れた円輪状のダイポール音源１３と、このダイポール音
源１３の後方部分に設けられた円輪状の吸音材１８とか
ら主に構成されており、上述したように、円筒殻３内に
設けられた電気信号制御用手段６によって制御されてい
る。そして、ガイド１２方向に、理想ビームに近い、等
価理想ビームを送信して目標物から反射してくるエコ
ー、或いは水中にある目標物が放射する音波を検出して
該目標物の距離と方位等を検出するようになっている。
【００１３】また、ガイド１２の周囲、すなわちガイド
１２と整流カバー４で形成されるキャビティ１４には、
曳航体１の外側の媒質と同じ流体が流通可能に充満され
ており、キャビティ１４内の静圧力バランスを保持して
いる。
１２と整流カバー４で形成されるキャビティ１４には、
曳航体１の外側の媒質と同じ流体が流通可能に充満され
ており、キャビティ１４内の静圧力バランスを保持して
いる。
【００１４】この円輪状のダイポール音源１３（ダイポ
ール音源）は図２及び図３に示すように、円輪状に形成
された振動板１５の両面に、それぞれ屈曲型圧電振動子
１６ａ，１６ｂを形成すると共に、それぞれの屈曲型圧
電振動子１６ａ，１６ｂに電気信号制御用手段６に接続
された電気接続端子１７をそれぞれ接続したものであ
る。そして、これら電気接続端子１７に電気信号制御用
手段６から交番電圧が加えられると、図示するように、
一方の屈曲型圧電振動子１６ａが径方向に延びると同時
に他方の屈曲型圧電振動子１６ｂが径方向に縮んで振動
板１５が屈曲型圧電振動子１６ｂ側に屈曲する現象が現
れ、また、反対に一方の屈曲型圧電振動子１６ａが径方
向に縮むと同時に他方の屈曲型圧電振動子１６ｂが径方
向に延びて振動板１５が屈曲型圧電振動子１６ａ側に屈
曲する現象が現れ、これらの現象が短時間で交互に繰り
返されるようになっている。これによって屈曲型圧電振
動子１６ａ，１６ｂと一体となった振動板１５が曲げ振
動を発生し、キャビティ１４内の媒質が排除され、音波
Ｗを媒質中に発生するようになっている。尚、これら振
動板１５、屈曲型圧電振動子１６ａ，１６ｂはウレタン
ゴム等のモールド材１９によってモールドされ、キャビ
ティ１４内の流体による腐蝕などから保護している。
ール音源）は図２及び図３に示すように、円輪状に形成
された振動板１５の両面に、それぞれ屈曲型圧電振動子
１６ａ，１６ｂを形成すると共に、それぞれの屈曲型圧
電振動子１６ａ，１６ｂに電気信号制御用手段６に接続
された電気接続端子１７をそれぞれ接続したものであ
る。そして、これら電気接続端子１７に電気信号制御用
手段６から交番電圧が加えられると、図示するように、
一方の屈曲型圧電振動子１６ａが径方向に延びると同時
に他方の屈曲型圧電振動子１６ｂが径方向に縮んで振動
板１５が屈曲型圧電振動子１６ｂ側に屈曲する現象が現
れ、また、反対に一方の屈曲型圧電振動子１６ａが径方
向に縮むと同時に他方の屈曲型圧電振動子１６ｂが径方
向に延びて振動板１５が屈曲型圧電振動子１６ａ側に屈
曲する現象が現れ、これらの現象が短時間で交互に繰り
返されるようになっている。これによって屈曲型圧電振
動子１６ａ，１６ｂと一体となった振動板１５が曲げ振
動を発生し、キャビティ１４内の媒質が排除され、音波
Ｗを媒質中に発生するようになっている。尚、これら振
動板１５、屈曲型圧電振動子１６ａ，１６ｂはウレタン
ゴム等のモールド材１９によってモールドされ、キャビ
ティ１４内の流体による腐蝕などから保護している。
【００１５】また、ガイド体１２の形状をハイパボリッ
ク状にした理由としては、ダイポール音源１３からの音
響エネルギーの所定の使用周波数範囲において殆ど平坦
な伝送特性が実現されるためである（丸善「音響振動
論」早坂，吉川著）。すなわち、ダイポール音源１３か
ら媒質中に発生する音波（直接波）Ｗはハイパボリック
ウェーブ状に形成されたガイド１２によりガイドされて
散乱波を発生し、音響透過性を有する整流カバー４を透
過して曳航体１の前方へと散乱波を放射するが、このと
き、ガイド１２表面から曳航体１の後方への散乱波（後
方散乱波）は殆ど発生しない。そして、散乱波と直接波
との合成音波は直接波のダイポール音源１３としての指
向性を改善した一定の開口角内で一定の音圧レベルを示
すような指向性を形成する。尚、曳航体１の後方への直
接波は吸音材１８によって吸音されることになる。
ク状にした理由としては、ダイポール音源１３からの音
響エネルギーの所定の使用周波数範囲において殆ど平坦
な伝送特性が実現されるためである（丸善「音響振動
論」早坂，吉川著）。すなわち、ダイポール音源１３か
ら媒質中に発生する音波（直接波）Ｗはハイパボリック
ウェーブ状に形成されたガイド１２によりガイドされて
散乱波を発生し、音響透過性を有する整流カバー４を透
過して曳航体１の前方へと散乱波を放射するが、このと
き、ガイド１２表面から曳航体１の後方への散乱波（後
方散乱波）は殆ど発生しない。そして、散乱波と直接波
との合成音波は直接波のダイポール音源１３としての指
向性を改善した一定の開口角内で一定の音圧レベルを示
すような指向性を形成する。尚、曳航体１の後方への直
接波は吸音材１８によって吸音されることになる。
【００１６】更に、本発明の送受波器１ではダイポール
音源１３による発生音波（これを直接波と呼ぶ）は、振
動板１５の屈曲振動による媒質排除に基づいた音波であ
るため、通常の厚み振動を利用する振動板の発生音波よ
りも音響勢力が大きく、また、ダイポール音源１３の周
囲には曳航体１の外側の媒質と同じ流体が流れているこ
とから、静圧バランス構造を保持することができ、大深
度の海中においても運用することができる。
音源１３による発生音波（これを直接波と呼ぶ）は、振
動板１５の屈曲振動による媒質排除に基づいた音波であ
るため、通常の厚み振動を利用する振動板の発生音波よ
りも音響勢力が大きく、また、ダイポール音源１３の周
囲には曳航体１の外側の媒質と同じ流体が流れているこ
とから、静圧バランス構造を保持することができ、大深
度の海中においても運用することができる。
【００１７】次に、本発明をシュミレーション例を用い
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【００１８】図４は本シュミレーションに用いた送受波
器１ａを示したものであり、全体の長さを１８００ｍｍ
に設定し、そのうちハイパボリックウェーブ状のガイド
１２の長さを２００ｍｍに設定して、この送受波器２が
媒質中に発生する音波の音圧指向特性（曳航体１ａの中
心軸を含む断面内での指向性）を計算した。
器１ａを示したものであり、全体の長さを１８００ｍｍ
に設定し、そのうちハイパボリックウェーブ状のガイド
１２の長さを２００ｍｍに設定して、この送受波器２が
媒質中に発生する音波の音圧指向特性（曳航体１ａの中
心軸を含む断面内での指向性）を計算した。
【００１９】図５はこの音圧指向特性を示したグラフ図
である。ダイポール音源１３の送受信信号は２５．２Ｋ
Ｈｚとし、実線はダイポール音源１３による直接波
Ｗ1 、破線は直接波Ｗ1 のハイパボリックウェーブ状ガ
イド体１２及び曳航体１ａ前方の円筒体３からの散乱波
Ｗ2 の音圧指向特性を示したものであり、０゜方向に曳
航体１ａ後端が向き、１８０゜方向に曳航体１ａ前端が
向いたものである。また、音圧は振動板中心から１０ｍ
の距離で測定し、散乱波Ｗ2 及び直接波Ｗ1 の音圧を共
に０゜方向の直接波Ｗ1 の音圧で規格化して示した（直
接波Ｗ1 の振動板中心から０°方向に１０ｍの位置の音
圧Ｗ0 との比較値）。
である。ダイポール音源１３の送受信信号は２５．２Ｋ
Ｈｚとし、実線はダイポール音源１３による直接波
Ｗ1 、破線は直接波Ｗ1 のハイパボリックウェーブ状ガ
イド体１２及び曳航体１ａ前方の円筒体３からの散乱波
Ｗ2 の音圧指向特性を示したものであり、０゜方向に曳
航体１ａ後端が向き、１８０゜方向に曳航体１ａ前端が
向いたものである。また、音圧は振動板中心から１０ｍ
の距離で測定し、散乱波Ｗ2 及び直接波Ｗ1 の音圧を共
に０゜方向の直接波Ｗ1 の音圧で規格化して示した（直
接波Ｗ1 の振動板中心から０°方向に１０ｍの位置の音
圧Ｗ0 との比較値）。
【００２０】これからも明らかなように、直接波Ｗ1 は
ダイポール音源１３の特徴として送受波器２の前後方向
にシャープな指向性を示している。一方、破線は曳航体
１ａ前方向に指向性がつき、ハイパーボリックウエーブ
状のガイド１２から曳航体１ａ後方向への散乱波Ｗ2 が
殆ど伝搬されていないことが判る（前方散乱レベルに比
べ２２ｄＢ程低い）。
ダイポール音源１３の特徴として送受波器２の前後方向
にシャープな指向性を示している。一方、破線は曳航体
１ａ前方向に指向性がつき、ハイパーボリックウエーブ
状のガイド１２から曳航体１ａ後方向への散乱波Ｗ2 が
殆ど伝搬されていないことが判る（前方散乱レベルに比
べ２２ｄＢ程低い）。
【００２１】また、図６、図７は送受波器２によって媒
質中に発生する直接波と散乱波の合成波Ｗ3 の指向性特
性を示したものであり、図６はデシベル表示、図７はリ
ニア表示である。これにより、曳航体１ａ前方向では指
向幅（半減全角）は約６０゜であるが約５０゜の開口角
内でほぼ一定な指向性レベルを示していることがわか
る。また、曳航体１ａ後方向（０゜付近）のレベルは大
きいが、この音波は実際には吸音材によって吸音される
ので等価型理想ビーム形成に与える影響はない。
質中に発生する直接波と散乱波の合成波Ｗ3 の指向性特
性を示したものであり、図６はデシベル表示、図７はリ
ニア表示である。これにより、曳航体１ａ前方向では指
向幅（半減全角）は約６０゜であるが約５０゜の開口角
内でほぼ一定な指向性レベルを示していることがわか
る。また、曳航体１ａ後方向（０゜付近）のレベルは大
きいが、この音波は実際には吸音材によって吸音される
ので等価型理想ビーム形成に与える影響はない。
【００２２】図８は散乱波Ｗ2 、図９は合成波Ｗ3 のそ
れぞれの実効音響インテンシティーの上半分の分布を示
したものであり、中心はダイポール音源１３の位置を示
す。これにより曳航体１ａの前方向へ音響勢力が一様に
指向していることが判る。又、図８ではハイパーボリッ
ク状のガイド体１２からの曳航体１ａ後方向への散乱が
殆ど無いが、図９では幾分発生していることが判る。
れぞれの実効音響インテンシティーの上半分の分布を示
したものであり、中心はダイポール音源１３の位置を示
す。これにより曳航体１ａの前方向へ音響勢力が一様に
指向していることが判る。又、図８ではハイパーボリッ
ク状のガイド体１２からの曳航体１ａ後方向への散乱が
殆ど無いが、図９では幾分発生していることが判る。
【００２３】以上詳述したように、本発明では曳航体１
前方向にある一定の開口角内で一定のレベルを示すよう
な等価型理想ビームパターンを形成することができるも
のである。
前方向にある一定の開口角内で一定のレベルを示すよう
な等価型理想ビームパターンを形成することができるも
のである。
【００２４】次に、本発明の曳航体１の曳航時における
総合的な送受波器２の動作作用について説明する。
総合的な送受波器２の動作作用について説明する。
【００２５】先ず、曳航体１の深度を設定するために、
曳航船（図示せず）から姿勢制御信号が電気信号伝送ケ
ーブル９ｂを介して曳航体１内の姿勢制御手段５に送ら
れると、この姿勢制御手段５では搭載された深度計（図
示せず）により現在の深度情報が電気信号伝送ケーブル
９ｂを介して曳航船に送られ、設定深度に応じてケーブ
ル索８の伸縮がなされる。そして、曳航体１の深度が保
持されると曳航船から信号が電気信号伝送ケーブル９ｂ
を介して姿勢制御手段５に送られる。姿勢制御手段５か
らは制御信号が姿勢制御舵７に送られ、曳航体１の姿勢
が曳航中、連続的に制御される。
曳航船（図示せず）から姿勢制御信号が電気信号伝送ケ
ーブル９ｂを介して曳航体１内の姿勢制御手段５に送ら
れると、この姿勢制御手段５では搭載された深度計（図
示せず）により現在の深度情報が電気信号伝送ケーブル
９ｂを介して曳航船に送られ、設定深度に応じてケーブ
ル索８の伸縮がなされる。そして、曳航体１の深度が保
持されると曳航船から信号が電気信号伝送ケーブル９ｂ
を介して姿勢制御手段５に送られる。姿勢制御手段５か
らは制御信号が姿勢制御舵７に送られ、曳航体１の姿勢
が曳航中、連続的に制御される。
【００２６】このように曳航体１の姿勢が保持される
と、次に、曳航船からは新たに音響制御信号（パルス電
気信号）が電気信号伝送ケーブル９ａを通じて電気信号
制御手段６に送られ、電気信号制御手段６から電気信号
が送受波器２のダイポール音源１３に送られる。そし
て、ダイポール音源１３は送られてきた所定の電圧及び
周波数に基づいて上述したような屈曲振動をし、媒質中
に音波Ｗを発生する。そして、上述したように、曳航体
１の先端方向に対して一定の開口角内で一定の音圧を発
生し、一定の開口角内で同一のレベルで送波された音波
Ｗは、目標物（図示せず）にあたり目標物から反射波が
発生する。この反射波のうち、一部は元の入射波方向へ
反射されることとなり、曳航体１の送受波器２に向かっ
て送波され、この送受波器２によって目標物からの反射
音が受波される。
と、次に、曳航船からは新たに音響制御信号（パルス電
気信号）が電気信号伝送ケーブル９ａを通じて電気信号
制御手段６に送られ、電気信号制御手段６から電気信号
が送受波器２のダイポール音源１３に送られる。そし
て、ダイポール音源１３は送られてきた所定の電圧及び
周波数に基づいて上述したような屈曲振動をし、媒質中
に音波Ｗを発生する。そして、上述したように、曳航体
１の先端方向に対して一定の開口角内で一定の音圧を発
生し、一定の開口角内で同一のレベルで送波された音波
Ｗは、目標物（図示せず）にあたり目標物から反射波が
発生する。この反射波のうち、一部は元の入射波方向へ
反射されることとなり、曳航体１の送受波器２に向かっ
て送波され、この送受波器２によって目標物からの反射
音が受波される。
【００２７】また、曳航体１の前方に送波された前記合
成波は一定の開口角内で一定の送波強度を有し、それ以
外は極めて低い送波強度を示すので、目標物からの反射
音を受波する場合、この開口角の外側に位置する曳航船
からの放射雑音や、特に反射音測定時、問題となる曳航
体１近傍の海面からの乱反射の影響を取り除くことがで
きる。
成波は一定の開口角内で一定の送波強度を有し、それ以
外は極めて低い送波強度を示すので、目標物からの反射
音を受波する場合、この開口角の外側に位置する曳航船
からの放射雑音や、特に反射音測定時、問題となる曳航
体１近傍の海面からの乱反射の影響を取り除くことがで
きる。
【００２８】このように、本発明では目標物への送波レ
ベルが前記開口角内で一定であることから、前記魚群の
体積散乱強度の計算において、前記ＴＳ計算式における
送波指向性の被積分項が角度によらず一定であり、計算
が容易となる。よって前記魚群の体積散乱強度の計算精
度が向上することになる。
ベルが前記開口角内で一定であることから、前記魚群の
体積散乱強度の計算において、前記ＴＳ計算式における
送波指向性の被積分項が角度によらず一定であり、計算
が容易となる。よって前記魚群の体積散乱強度の計算精
度が向上することになる。
【００２９】
【発明の効果】以上、要するに本発明によれば、 屈曲型振動子を採用したことにより、送受波能力が増
大する。
大する。
【００３０】屈曲型振動子によりダイポール音源をつ
くり、ダイポール音源による送波音波をハイパボリック
ウェーブ状のガイド体でガイドすることにより一定の開
口角内で一定の指向性レベルを有する等価理想ビームが
形成できる。
くり、ダイポール音源による送波音波をハイパボリック
ウェーブ状のガイド体でガイドすることにより一定の開
口角内で一定の指向性レベルを有する等価理想ビームが
形成できる。
【００３１】目標のターゲットストレングスの計算が
容易となり、体積散乱強度の計測精度が向上する。
容易となり、体積散乱強度の計測精度が向上する。
【００３２】一定の開口角内での反射音を受波するの
で、妨害雑音の影響を取り除かれる。
で、妨害雑音の影響を取り除かれる。
【００３３】曳航体の姿勢制御手段を設けたことによ
り、曳航中の送受波部位置が安定する。
り、曳航中の送受波部位置が安定する。
【００３４】送受波器周りの静圧バランス構造とした
ことにより、大深度の海域でも運用できる、等といった
優れた効果を発揮する。
ことにより、大深度の海域でも運用できる、等といった
優れた効果を発揮する。
【００３５】曳航体を複数本並べて曳航した場合、送
受波器アレイが実現でき、開口角を絞った狭い探知角度
範囲内でのターゲットストレングスが計測できる。
受波器アレイが実現でき、開口角を絞った狭い探知角度
範囲内でのターゲットストレングスが計測できる。
【図１】本発明の一実施例を示す平面図である。
【図２】ダイポール音源の一実施例を示す側面図であ
る。
る。
【図３】ダイポール音源の一実施例を示す正面図であ
る。
る。
【図４】本発明のシュミレーション例に用いた曳航体を
示す概略図である。
示す概略図である。
【図５】本発明のシュミレーション例による音圧指向特
性を示したグラフ図である。
性を示したグラフ図である。
【図６】送受波器によって媒質中に発生する直接波と散
乱波の合成波の指向性特性を示すグラフ図である。
乱波の合成波の指向性特性を示すグラフ図である。
【図７】送受波器によって媒質中に発生する直接波と散
乱波の合成波の指向性特性を示すグラフ図である。
乱波の合成波の指向性特性を示すグラフ図である。
【図８】散乱波の実効音響インテンシティーの分布を示
すグラフ図である。
すグラフ図である。
【図９】合成波の実効音響インテンシティーの分布を示
すグラフ図である。
すグラフ図である。
【図１０】送受波器からの理想ビームを示す概略図であ
る。
る。
１ 曳航体 ２ 送受波器 ３ 円筒殻 ４ 整流カバー ５ 姿勢制御用手段 ６ 電気信号制御用手段 ７ 姿勢制御用舵 ８ 曳航索 ９ 電気信号ケーブル １２ ガイド体 １３ ダイポール音源 １８ 吸音材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−107181（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−275379（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−131479（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−102687（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/96 H04R 1/00 H04R 17/00
Claims (2)
- 【請求項１】 船首や曳航体等に設けられ、水中にビー
ムを送信して目標物から反射してくる音波を検出して該
目標物の距離と方位等を検出する送受波器において、上
記目標物方向に対してハイパボリック形状に広がったガ
イド体を形成し、該ガイド体の根元の部分に、これを囲
繞するように円輪状のダイポール音源を設けると共に、
該ダイポール音源の後方に吸音材を設けたことを特徴と
する送受波器。 - 【請求項２】 船舶から繰り出された曳航索および電気
信号ケーブルによって水中を曳航される曳航体におい
て、目標物方向に対してハイパボリック形状に広がった
ガイド体を形成し、該ガイド体の根元の部分に、これを
囲繞するように円輪状のダイポール音源を設けると共
に、該ダイポール音源の後方部分に吸音材を設けた送受
波器を形成し、該送受波器のガイド体の前端部分に、先
頭部がドーム形状に形成された円筒殻を設けると共に、
該円筒殻の後端部分に、上記送受波器を囲繞するように
音響透過性を有する整流カバーを取り付けてその内面に
媒質を充填し、他方、上記円筒殻内部に姿勢制御用手段
と電気信号制御用手段を備えると共に、上記送受波器の
ガイド体の後端部分に姿勢制御用舵を設けたことを特徴
とする曳航体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043463A JP2955422B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 送受波器及び曳航体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043463A JP2955422B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 送受波器及び曳航体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240957A JPH05240957A (ja) | 1993-09-21 |
| JP2955422B2 true JP2955422B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=12664411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4043463A Expired - Lifetime JP2955422B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 送受波器及び曳航体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2955422B2 (ja) |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4043463A patent/JP2955422B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05240957A (ja) | 1993-09-21 |
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