JP2972630B2 - ウェーキ検出装置 - Google Patents
ウェーキ検出装置Info
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
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Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中航走体用に搭
載されてウェーキを検出するウェーキ検出装置に関す
る。
載されてウェーキを検出するウェーキ検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のウェーキ検出装置の構成
を示すブロック図である。図５を参照して、このウェー
キ検出装置は、水中航走体の先端に取り付けられ、アク
ティブソーナーによりウェーキを探索するものである。
を示すブロック図である。図５を参照して、このウェー
キ検出装置は、水中航走体の先端に取り付けられ、アク
ティブソーナーによりウェーキを探索するものである。
【０００３】送信回路１２は、送信信号１０１を送受波
器１０に出力する。送信タイミング１２１が発生してい
る間、切り替え回路１１は、送信回路１２側に切り替え
られる。送信回路１２は、送信信号１０１を送受波器１
０に出力する。送受波器１０は、送信信号１０１を音波
に変換し、送波音２として水中に送出する。送波音２
は、水中を伝搬し、ウェーキに当たり反射音３が発生す
る。
器１０に出力する。送信タイミング１２１が発生してい
る間、切り替え回路１１は、送信回路１２側に切り替え
られる。送信回路１２は、送信信号１０１を送受波器１
０に出力する。送受波器１０は、送信信号１０１を音波
に変換し、送波音２として水中に送出する。送波音２
は、水中を伝搬し、ウェーキに当たり反射音３が発生す
る。
【０００４】送受波器１０は、反射音３を電気信号に変
換し、受波信号１０２として受信回路１３に出力する。
受信回路１３では、受波信号１０２を増幅すると共に、
フィルタで帯域制限を行ってノイズを除去して受信信号
１３１とし、これを第１および第２の検波回路１４およ
び１５に出力する。第１の検波回路１４は、検波する際
の検波時定数を送波音のパルス幅に合わせてある。第２
の検波回路は、残響信号の包絡線のみを検出するように
検波時定数を第１の検波回路１４よりも長くとってい
る。受信信号１３１は、このように異なる時定数で検波
され、第１の検波回路１４は第１の検波信号１４１を、
第２の検波回路１５は第２の検波信号１５１を、比較回
路１６に出力する。比較回路１６は、（第１の検波信号
１４１一第２の検波信号１５１）のレベル差の計算を行
い、レベル差出力１６１をゲート回路１７に出力する。
ゲート回路１７はいき値Ｌ１と比較結果（レベル差出
力）１６１との大小を判定し、比較結果１６１＞いき値
Ｌ１の場合に、ウェーキ検出信号１７１を出力してい
る。
換し、受波信号１０２として受信回路１３に出力する。
受信回路１３では、受波信号１０２を増幅すると共に、
フィルタで帯域制限を行ってノイズを除去して受信信号
１３１とし、これを第１および第２の検波回路１４およ
び１５に出力する。第１の検波回路１４は、検波する際
の検波時定数を送波音のパルス幅に合わせてある。第２
の検波回路は、残響信号の包絡線のみを検出するように
検波時定数を第１の検波回路１４よりも長くとってい
る。受信信号１３１は、このように異なる時定数で検波
され、第１の検波回路１４は第１の検波信号１４１を、
第２の検波回路１５は第２の検波信号１５１を、比較回
路１６に出力する。比較回路１６は、（第１の検波信号
１４１一第２の検波信号１５１）のレベル差の計算を行
い、レベル差出力１６１をゲート回路１７に出力する。
ゲート回路１７はいき値Ｌ１と比較結果（レベル差出
力）１６１との大小を判定し、比較結果１６１＞いき値
Ｌ１の場合に、ウェーキ検出信号１７１を出力してい
る。
【０００５】次に、この従来のウェーキ検出装置の一連
の検出動作を、そのタイミングを示す図６と、水中航走
体とウェーキとの態勢を示す図７とを用いて説明する。
の検出動作を、そのタイミングを示す図６と、水中航走
体とウェーキとの態勢を示す図７とを用いて説明する。
【０００６】図７において、水中航走体７１は、図中、
右方向へ向かって航走しており、まず、地点Ａにおいて
探索を開始する。次に、地点Ｂにおいて、船舶７７のウ
ェーキ７６からの反射音３を受信し、図６のウェーキ検
出信号１７２がＯＮとなる。水中航走体７１が、図７の
地点Ｃのようにウェーキ７６に接近すると、図６の区間
ＥＲは短くなり、区間Ｔblk よりも短くなる。区間Ｔbl
k は、送波音が受信に影響を及ぼさないように設けた受
信処理禁止区間であり、図６の地点Ｃのようにウェーキ
７６の反射音は受信処理禁止区間Ｔblk に入り、ウェー
キ検出信号１７１はオフしたままになる。水中航走体７
１は、図７の地点Ｄ、Ｅのようにウェーキを横切り通過
してゆく。図６に示すように、地点Ｄにおいてはウェー
キ７６中であるため、送信と同時にウェーキ７６の反射
音が発生してしまい、受信処理禁止区間Ｔblk 内のた
め、反射音が検出できない。また、地点Ｅにおいては、
既に水中航走体７１の背後にウェーキ７６が位置してい
るために、前方に送信してもウェーキ７６からの反射音
が発生しない。このため、従来方式では、図６の地点
Ｃ、Ｄ、Ｅのように一定距離以内になってから後は、ウ
ェーキ７６を検出できない。また、従来のウェーキ検出
方式として、特開平７−３１１２６７号公報に記載され
たものがあるが、この方式も、図５と同様にアクティブ
ソーナーを側方に配置したものである。
右方向へ向かって航走しており、まず、地点Ａにおいて
探索を開始する。次に、地点Ｂにおいて、船舶７７のウ
ェーキ７６からの反射音３を受信し、図６のウェーキ検
出信号１７２がＯＮとなる。水中航走体７１が、図７の
地点Ｃのようにウェーキ７６に接近すると、図６の区間
ＥＲは短くなり、区間Ｔblk よりも短くなる。区間Ｔbl
k は、送波音が受信に影響を及ぼさないように設けた受
信処理禁止区間であり、図６の地点Ｃのようにウェーキ
７６の反射音は受信処理禁止区間Ｔblk に入り、ウェー
キ検出信号１７１はオフしたままになる。水中航走体７
１は、図７の地点Ｄ、Ｅのようにウェーキを横切り通過
してゆく。図６に示すように、地点Ｄにおいてはウェー
キ７６中であるため、送信と同時にウェーキ７６の反射
音が発生してしまい、受信処理禁止区間Ｔblk 内のた
め、反射音が検出できない。また、地点Ｅにおいては、
既に水中航走体７１の背後にウェーキ７６が位置してい
るために、前方に送信してもウェーキ７６からの反射音
が発生しない。このため、従来方式では、図６の地点
Ｃ、Ｄ、Ｅのように一定距離以内になってから後は、ウ
ェーキ７６を検出できない。また、従来のウェーキ検出
方式として、特開平７−３１１２６７号公報に記載され
たものがあるが、この方式も、図５と同様にアクティブ
ソーナーを側方に配置したものである。
【０００７】さらに、図８に示すように、従来からのウ
ェーキ検出方式として、水中航走体７１′に受波器３０
を配置し、水中航走体７１′自らが発生する航走雑音３
１のレベルを測定し、ウェーキによって航走雑音が散乱
・吸収されて航走雑音レベルが減少する場合にはウェー
キ中であるという判定を行う方式もある。
ェーキ検出方式として、水中航走体７１′に受波器３０
を配置し、水中航走体７１′自らが発生する航走雑音３
１のレベルを測定し、ウェーキによって航走雑音が散乱
・吸収されて航走雑音レベルが減少する場合にはウェー
キ中であるという判定を行う方式もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した例をも含め、
従来のウェーキ検出装置には、次に示す問題点がある。
従来のウェーキ検出装置には、次に示す問題点がある。
【０００９】第１の問題点は、ウェーキに対して所定距
離内に接近した以後はウェーキを検出できなくなること
である。これは、送波音の影響をさける受信処理禁止区
間Ｔblk を設けているため、その間に反射音が入ると受
信処理ができないためである。特開平７−３１１２６７
号公報に記載された方式も同様に、アクティブソーナー
のエコーを促える方式であるため、同じ問題点を有す
る。
離内に接近した以後はウェーキを検出できなくなること
である。これは、送波音の影響をさける受信処理禁止区
間Ｔblk を設けているため、その間に反射音が入ると受
信処理ができないためである。特開平７−３１１２６７
号公報に記載された方式も同様に、アクティブソーナー
のエコーを促える方式であるため、同じ問題点を有す
る。
【００１０】第２の問題点は、ウェーキを通過したかど
うかを判断できないことである。これは、通過した時点
ではウェーキが既に背後にあるため、前方を捜索しても
ウエーキからの反射音を得られないためである。
うかを判断できないことである。これは、通過した時点
ではウェーキが既に背後にあるため、前方を捜索しても
ウエーキからの反射音を得られないためである。
【００１１】第３の問題点は、受信器を側方に配置して
航走雑音レベルの低下によってウェーキを検出する方式
でも、航走雑音レベルが、水中航走体の速力、深度、直
進から旋回に移るというような運動状態によって著しく
変化するため、ウェーキによるレベル低下との区別がで
きないことである。
航走雑音レベルの低下によってウェーキを検出する方式
でも、航走雑音レベルが、水中航走体の速力、深度、直
進から旋回に移るというような運動状態によって著しく
変化するため、ウェーキによるレベル低下との区別がで
きないことである。
【００１２】本発明の課題は、水中航走体がウェーキに
接近したり、ウェーキを通過するなどの、ウェーキに対
する水中航走体の各態勢を検出することができるウェー
キ検出装置を提供することである。
接近したり、ウェーキを通過するなどの、ウェーキに対
する水中航走体の各態勢を検出することができるウェー
キ検出装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、水中航
走体に搭載されるウェーキ検出装置であって、前記水中
航走体の前方のウェーキを検出する前方用ウェーキ検出
部と、前記水中航走体へ到達する残響を検出する側方用
ウェーキ検出部とを有し、前記水中航走体がウェーキに
対して所定距離内に接近したことを前記前方用ウェーキ
検出部が検出すると、前記側方用ウェーキ検出部は、現
在の残響検波波形と予め記憶している基準残響検波波形
とのレベル差を求め、該レベル差が所定値以上になると
ウェーキ内に進入したと判定し、この後該レベル差が所
定値未満に戻るとウェーキを通過したと判定することを
特徴とするウェーキ検出装置が得られる。
走体に搭載されるウェーキ検出装置であって、前記水中
航走体の前方のウェーキを検出する前方用ウェーキ検出
部と、前記水中航走体へ到達する残響を検出する側方用
ウェーキ検出部とを有し、前記水中航走体がウェーキに
対して所定距離内に接近したことを前記前方用ウェーキ
検出部が検出すると、前記側方用ウェーキ検出部は、現
在の残響検波波形と予め記憶している基準残響検波波形
とのレベル差を求め、該レベル差が所定値以上になると
ウェーキ内に進入したと判定し、この後該レベル差が所
定値未満に戻るとウェーキを通過したと判定することを
特徴とするウェーキ検出装置が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態によるウェーキ検出装置を説明する。
実施の形態によるウェーキ検出装置を説明する。
【００１５】［実施の形態１］図１は、実施の形態１に
よるウェーキ検出装置の構成を示す図である。図２は、
本ウェーキ検出装置の受信処理波形図である。尚、図１
および図２をも含め、以後の説明に用いる図面におい
て、従来例と同一部または同様部には図５〜７と同符号
を付している。
よるウェーキ検出装置の構成を示す図である。図２は、
本ウェーキ検出装置の受信処理波形図である。尚、図１
および図２をも含め、以後の説明に用いる図面におい
て、従来例と同一部または同様部には図５〜７と同符号
を付している。
【００１６】図１を参照して、前方用ウェーキ検出部６
は、水中航走体の前方に配置される。側方用ウェーキ検
出部７は、ウェーキからの反射音の影響を受けずに、残
響の波形のみを扱うように、水中航走体の側方に配置さ
れる。
は、水中航走体の前方に配置される。側方用ウェーキ検
出部７は、ウェーキからの反射音の影響を受けずに、残
響の波形のみを扱うように、水中航走体の側方に配置さ
れる。
【００１７】前方用ウェーキ検出部６の送信周期Ｔ１
（図２）は、遠距離まで探索できるように長い。一方、
側方用ウェーキ検出部７のアクティブソーナーの送信周
期Ｔ２（図２）はウェーキの境界を可及的細かく検出で
きるように短く設定することが望ましい。また、側方用
ウェーキ検出部７は、残響を検出することが目的である
ため、前方用のものよりも短パルス送信ができるよう
に、高い周波数を用い、この周波数を変えることによ
り、干渉をさけることが望ましい。さらに、側方用ウェ
ーキ検出部７は残響を検出するのみであるので、前方用
ほどの音圧を必要とせず、送波音圧は小さいものでよ
い。
（図２）は、遠距離まで探索できるように長い。一方、
側方用ウェーキ検出部７のアクティブソーナーの送信周
期Ｔ２（図２）はウェーキの境界を可及的細かく検出で
きるように短く設定することが望ましい。また、側方用
ウェーキ検出部７は、残響を検出することが目的である
ため、前方用のものよりも短パルス送信ができるよう
に、高い周波数を用い、この周波数を変えることによ
り、干渉をさけることが望ましい。さらに、側方用ウェ
ーキ検出部７は残響を検出するのみであるので、前方用
ほどの音圧を必要とせず、送波音圧は小さいものでよ
い。
【００１８】前方用ウェーキ検出部６は、送信信号１０
１および送信タイミング１２１を発生する送信回路１２
と、送信タイミング１２１時に送信回路１２側に切り替
わる切り替え器１１と、送信信号１０１を送波音２に変
換しウェーキからの反射音３を受波信号１１１に変換す
る送受波器１０と、受波信号１０２を増幅し帯域制限を
行いノイズを除去する受信回路１３と、残響のレベル変
化のみに応答する長い時定数で検波を行う第１の検波回
路１４と、反射音にも応答する送波音のパルス幅に対応
した時定数で検波を行う第２の検波回路１５と、（第１
の検波信号１４１一第２の検波信号１５１）のレベル差
の計算を行う比較回路１６と、（レベル差出力１６１＞
いき値Ｌ１）の場合にゲート信号１７１をオンするゲー
ト回路１７と、送信タイミングからゲート信号１７１が
オンするまでの時間ＥＲ（図２）が一定値以下になった
場合に近距離信号１８１を出力する近距離判定回路１８
とを有している。
１および送信タイミング１２１を発生する送信回路１２
と、送信タイミング１２１時に送信回路１２側に切り替
わる切り替え器１１と、送信信号１０１を送波音２に変
換しウェーキからの反射音３を受波信号１１１に変換す
る送受波器１０と、受波信号１０２を増幅し帯域制限を
行いノイズを除去する受信回路１３と、残響のレベル変
化のみに応答する長い時定数で検波を行う第１の検波回
路１４と、反射音にも応答する送波音のパルス幅に対応
した時定数で検波を行う第２の検波回路１５と、（第１
の検波信号１４１一第２の検波信号１５１）のレベル差
の計算を行う比較回路１６と、（レベル差出力１６１＞
いき値Ｌ１）の場合にゲート信号１７１をオンするゲー
ト回路１７と、送信タイミングからゲート信号１７１が
オンするまでの時間ＥＲ（図２）が一定値以下になった
場合に近距離信号１８１を出力する近距離判定回路１８
とを有している。
【００１９】側方用ウェーキ検出部７は、送信信号２０
２および送信タイミング２０１を発生する送信回路２０
と、送信信号２０２を送波音４に変換する送波器１９
と、残響５を受信する受波器２１と、受波信号２１１を
増幅し帯域制限を行ってノイズ除去を行う受信回路２２
と、受信信号２２１を検波する検波回路２３と、残響の
検波信号２３１を基準残響波形として記憶する波形記憶
回路２５と、（基準残響波形２３１一検波信号２３２）
のレベル差の計算を行ってレベル差出力２６１を出力す
る比較回路２６と、（レベル差出力２６１＞いき値Ｌ
２）の場合にゲート信号２７１をオンするゲート回路２
７と、ゲート信号２７１、近距離信号１８１、および送
信タイミング２０１に基づいてウェーキ検出信号２８１
を出力する検出回路２８とを有している。
２および送信タイミング２０１を発生する送信回路２０
と、送信信号２０２を送波音４に変換する送波器１９
と、残響５を受信する受波器２１と、受波信号２１１を
増幅し帯域制限を行ってノイズ除去を行う受信回路２２
と、受信信号２２１を検波する検波回路２３と、残響の
検波信号２３１を基準残響波形として記憶する波形記憶
回路２５と、（基準残響波形２３１一検波信号２３２）
のレベル差の計算を行ってレベル差出力２６１を出力す
る比較回路２６と、（レベル差出力２６１＞いき値Ｌ
２）の場合にゲート信号２７１をオンするゲート回路２
７と、ゲート信号２７１、近距離信号１８１、および送
信タイミング２０１に基づいてウェーキ検出信号２８１
を出力する検出回路２８とを有している。
【００２０】次に、本ウェーキ検出装置の動作について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２１】図３は、本ウェーキ検出装置を搭載した水
中航走体のウェーキに対する各態勢状況を示す図であ
る。
中航走体のウェーキに対する各態勢状況を示す図であ
る。
【００２２】図１〜図３をあわせ参照して、前方用ウェ
ーキ検出部６では、送信回路１２が送信周期Ｔ１で送信
タイミング１２１を発生する。送信タイミング１２１が
出力されている間、切り替え回路１１は、送信回路１２
側へ切り替わる。送信信号１０１は、送受波器１０へ出
力され、送波音２に変換され水中に送出される。送波音
２は、ウェーキ３６に当たり、その反射音３が発生し、
反射音３は送受波器１０に到達し、受波信号１０２にな
る。受波信号１０２は、受信回路１３で増幅されると共
に帯域制限を受けてノイズ除去され、受信信号１３１と
して第１の検波回路１４および第２の検波回路１５に出
力される。また、受信回路１３は、送波音が受信系に対
して干渉するのを防ぐために、受信処理禁止区間Ｔblk
を設けている。第１および第２の検波回路１４および１
５の検波動作を、図２中の部分Ｂについて詳細に説明す
る。まず、受信信号１１１は、第１の検波回路１４で送
波音のパルス幅に応じた時定数で検波される。第１の検
波信号１４１は、残響１４３および反射音１４２の検波
信号である。第２の検波回路１５は、残響のレベルのみ
を検出するように長い時定数で検波を行う。第２の検波
信号１５１は、反射音のパルス幅には応答せず、残響１
５２のみの検波信号である。比較回路１６は、（第１の
検波信号１４１一第２の検波信号１５１）のレベル差の
計算を行い、この結果であるレベル差出力１６１をゲー
ト回路１７へ出力する。ゲート回路１７は、（レベル差
出力１６１＞いき値Ｌ１）の場合に、ゲート信号１７１
を出力する。近距離判定回路１８は、送信タイミング１
２１からゲート信号１７１が立つまでの時間ＥＲを検出
し、時間ＥＲが一定値（Ｔblk ＋Δｔ）以下の場合に、
近距離信号１８１を出力する。尚、Δｔは次式で設定す
る。
ーキ検出部６では、送信回路１２が送信周期Ｔ１で送信
タイミング１２１を発生する。送信タイミング１２１が
出力されている間、切り替え回路１１は、送信回路１２
側へ切り替わる。送信信号１０１は、送受波器１０へ出
力され、送波音２に変換され水中に送出される。送波音
２は、ウェーキ３６に当たり、その反射音３が発生し、
反射音３は送受波器１０に到達し、受波信号１０２にな
る。受波信号１０２は、受信回路１３で増幅されると共
に帯域制限を受けてノイズ除去され、受信信号１３１と
して第１の検波回路１４および第２の検波回路１５に出
力される。また、受信回路１３は、送波音が受信系に対
して干渉するのを防ぐために、受信処理禁止区間Ｔblk
を設けている。第１および第２の検波回路１４および１
５の検波動作を、図２中の部分Ｂについて詳細に説明す
る。まず、受信信号１１１は、第１の検波回路１４で送
波音のパルス幅に応じた時定数で検波される。第１の検
波信号１４１は、残響１４３および反射音１４２の検波
信号である。第２の検波回路１５は、残響のレベルのみ
を検出するように長い時定数で検波を行う。第２の検波
信号１５１は、反射音のパルス幅には応答せず、残響１
５２のみの検波信号である。比較回路１６は、（第１の
検波信号１４１一第２の検波信号１５１）のレベル差の
計算を行い、この結果であるレベル差出力１６１をゲー
ト回路１７へ出力する。ゲート回路１７は、（レベル差
出力１６１＞いき値Ｌ１）の場合に、ゲート信号１７１
を出力する。近距離判定回路１８は、送信タイミング１
２１からゲート信号１７１が立つまでの時間ＥＲを検出
し、時間ＥＲが一定値（Ｔblk ＋Δｔ）以下の場合に、
近距離信号１８１を出力する。尚、Δｔは次式で設定す
る。
【００２３】Δｔ＝Ｔ１×Ｖ／Ｃ ・・・ 数式１ 数式１において、符号Ｖは水中航走体３１の速力、符合
Ｃは水中の音速である。数式１を参照すると、近距離信
号１８１が立った場合に次の送信周期Ｔ１中に、ＥＲが
Ｔblk 以下になり、ウェーキ３６からの反射音が受信処
理禁止区間内に入ってしまい、前方用ウェーキ検出部７
でウェーキ３６が検出できなくなることがわかる。
Ｃは水中の音速である。数式１を参照すると、近距離信
号１８１が立った場合に次の送信周期Ｔ１中に、ＥＲが
Ｔblk 以下になり、ウェーキ３６からの反射音が受信処
理禁止区間内に入ってしまい、前方用ウェーキ検出部７
でウェーキ３６が検出できなくなることがわかる。
【００２４】側方用ウェーキ検出部７では、送信回路２
０が、送信周期Ｔ２で送信タイミング２０１を発生し、
送信信号２０２を送波器１９へ出力する。送信周期Ｔ２
は、ウェーキ３６の内外を精密に測定するためにＴ２＜
＜Ｔ１としている。送信信号２０２は、送波器１９で送
波音４に変換され、水中に送出される。
０が、送信周期Ｔ２で送信タイミング２０１を発生し、
送信信号２０２を送波器１９へ出力する。送信周期Ｔ２
は、ウェーキ３６の内外を精密に測定するためにＴ２＜
＜Ｔ１としている。送信信号２０２は、送波器１９で送
波音４に変換され、水中に送出される。
【００２５】送波音４によって残響５が発生し、残響５
は受波器２１で受波され、受波信号２１１となる。受波
信号２１１は、受信回路２２で増幅されると共に、帯域
制限を受けてノイズ除去され、受信信号２２１として検
波回路２３に出力される。検波回路２３は、受信信号２
２１を検波し、検波信号２３２を出力する。
は受波器２１で受波され、受波信号２１１となる。受波
信号２１１は、受信回路２２で増幅されると共に、帯域
制限を受けてノイズ除去され、受信信号２２１として検
波回路２３に出力される。検波回路２３は、受信信号２
２１を検波し、検波信号２３２を出力する。
【００２６】波形記憶回路２５は、前方用のウェーキ検
出部７からの初めてのゲート信号１７１を受信すると、
切り替え回路２４を波形記憶回路２５側に切り替え、送
信タイミング時刻２０１からの残響検波波形を繰り返し
数回分取集し、平均波形を求め、基準残響波形２３１と
して記憶する。
出部７からの初めてのゲート信号１７１を受信すると、
切り替え回路２４を波形記憶回路２５側に切り替え、送
信タイミング時刻２０１からの残響検波波形を繰り返し
数回分取集し、平均波形を求め、基準残響波形２３１と
して記憶する。
【００２７】記憶後、波形記憶回路２５は、切り替え回
路２４を比較回路２６側へ切り替え、送信タイミング２
０１が入力される毎に基準残響波形２３１を比較回路２
６へ出力する。
路２４を比較回路２６側へ切り替え、送信タイミング２
０１が入力される毎に基準残響波形２３１を比較回路２
６へ出力する。
【００２８】比較回路２６は、（基準残響波形２３１一
検波信号２３２）のレベル差の計算を行い、レベル差出
力２６１としてゲート回路２７へ出力する。ゲート回路
２７は、（レベル差出力２６１＞いき値Ｌ２）の場合
に、ゲート信号２７１を出力する。図２において、符号
２０１〜２７１の部分Ｂにてゲートが無い場合を示し、
部分Ｄにてゲートが有る場合を示す。検出回路２８は、
近距離信号１８１がオンし、側方用ウェーキ検出部７か
らのゲート信号２７１がオンすると、検出信号２８１を
オンする。
検波信号２３２）のレベル差の計算を行い、レベル差出
力２６１としてゲート回路２７へ出力する。ゲート回路
２７は、（レベル差出力２６１＞いき値Ｌ２）の場合
に、ゲート信号２７１を出力する。図２において、符号
２０１〜２７１の部分Ｂにてゲートが無い場合を示し、
部分Ｄにてゲートが有る場合を示す。検出回路２８は、
近距離信号１８１がオンし、側方用ウェーキ検出部７か
らのゲート信号２７１がオンすると、検出信号２８１を
オンする。
【００２９】尚、側方用ウェーキ検出部７は、水中航走
体に対して、水平方向に送信するように取り付ける以外
にも、上方向あるいは下方向に送信するように配置して
もよい。
体に対して、水平方向に送信するように取り付ける以外
にも、上方向あるいは下方向に送信するように配置して
もよい。
【００３０】［実施の形態２］本発明の実施の形態２に
よるウェーキ検出装置は、図１に示した実施の形態１の
変形例である。水中航走体がウェーキの内外のいずれに
いるかのみを判定できれば十分である場合には、図１の
前方用ウェーキ検出部６は必要ない。そして、側方用ウ
ェーキ検出部７が、航走安定時に残響波形を記憶し、以
後航走中ずっと送信を行い、側方用ウェーキ検出部７の
前述した動作を行う。ただし、検出回路２８には近距離
信号１８１は必要なく、ゲート回路２７のゲート信号２
７１によってウェーキ検出信号２８１をオンするように
する。
よるウェーキ検出装置は、図１に示した実施の形態１の
変形例である。水中航走体がウェーキの内外のいずれに
いるかのみを判定できれば十分である場合には、図１の
前方用ウェーキ検出部６は必要ない。そして、側方用ウ
ェーキ検出部７が、航走安定時に残響波形を記憶し、以
後航走中ずっと送信を行い、側方用ウェーキ検出部７の
前述した動作を行う。ただし、検出回路２８には近距離
信号１８１は必要なく、ゲート回路２７のゲート信号２
７１によってウェーキ検出信号２８１をオンするように
する。
【００３１】
【実施例】以下、実施の形態１によるウェーキ検出装置
の具体的な実施例を説明する。
の具体的な実施例を説明する。
【００３２】図４は、本実施例によるウェーキ検出装置
のタイミング図である。
のタイミング図である。
【００３３】前述の図１および図３と、図４とをあわせ
参照して、水中航走体３１は、図３の地点Ａから地点Ｅ
へ向かうように、ウェーキ３６に接近してウェーキ３６
を通過してゆく。まず、地点Ａでは、前方用ウェーキ検
出部６を使用して送信タイミング１２１で送信を行い、
ウェーキ３６を捜索する。地点Ｂでは、ウェーキ３６か
らの反射音３がいき値を越えて、前方用のゲート信号１
７１がオンする。このとき、側方用ウェーキ検出装置７
が送信タイミング２０１で送信し始め、基準残響波形２
３１を側方用ウェーキ検出装置７の波形記憶回路２５に
記憶する。水中航走体３１がウェーキ３６に近接した地
点Ｃでは、前述した時間ＥＲがＴblk ＋Δｔ以内にな
り、近距離信号１８１がオンしている。次の送信では、
受信処理禁止区間にて、ウェーキ３６からの反射音３が
重なり、ゲート信号１７１はオフしており、前方用ウェ
ーキ検出部６ではウェーキ３６が検出できなくなってい
る。地点Ｄのように、水中航走体３１がウェーキ３６に
進入すると、図３の地点Ｄに示すように送波音によって
発生する残響がウェーキ３６内の気泡によって散乱・吸
収され、検波信号２３２の残響レベルが減少している。
このため、（基準残響波形２３１一検波信号２３２）の
レベル差出力２６１はいき値Ｌ２を越え、ゲート信号２
７１がオンしている。検出回路２８は、近距離信号１８
１がオンしてゲート信号２７１がオンするとウェーキ検
出信号２８１をオンし、Ｔ２の時間の間ホールドして次
のゲート信号２７１がオンするまで保持している。地点
Ｅのように水中航走体３１がウェーキ３６を突き抜ける
とウェーキ３６による残響レベルの減少がなくなり、検
波信号２３２は基準残響波形２３１と同じとなり、ゲー
ト信号２７１はオフし、Ｔ２の時間後、ウェーキ検出信
号２８１もオフする。また、近距離判定回路１８は、ウ
ェーキ検出信号２８１がオフすると、近距離信号１８１
をオンからオフへと切り替える。
参照して、水中航走体３１は、図３の地点Ａから地点Ｅ
へ向かうように、ウェーキ３６に接近してウェーキ３６
を通過してゆく。まず、地点Ａでは、前方用ウェーキ検
出部６を使用して送信タイミング１２１で送信を行い、
ウェーキ３６を捜索する。地点Ｂでは、ウェーキ３６か
らの反射音３がいき値を越えて、前方用のゲート信号１
７１がオンする。このとき、側方用ウェーキ検出装置７
が送信タイミング２０１で送信し始め、基準残響波形２
３１を側方用ウェーキ検出装置７の波形記憶回路２５に
記憶する。水中航走体３１がウェーキ３６に近接した地
点Ｃでは、前述した時間ＥＲがＴblk ＋Δｔ以内にな
り、近距離信号１８１がオンしている。次の送信では、
受信処理禁止区間にて、ウェーキ３６からの反射音３が
重なり、ゲート信号１７１はオフしており、前方用ウェ
ーキ検出部６ではウェーキ３６が検出できなくなってい
る。地点Ｄのように、水中航走体３１がウェーキ３６に
進入すると、図３の地点Ｄに示すように送波音によって
発生する残響がウェーキ３６内の気泡によって散乱・吸
収され、検波信号２３２の残響レベルが減少している。
このため、（基準残響波形２３１一検波信号２３２）の
レベル差出力２６１はいき値Ｌ２を越え、ゲート信号２
７１がオンしている。検出回路２８は、近距離信号１８
１がオンしてゲート信号２７１がオンするとウェーキ検
出信号２８１をオンし、Ｔ２の時間の間ホールドして次
のゲート信号２７１がオンするまで保持している。地点
Ｅのように水中航走体３１がウェーキ３６を突き抜ける
とウェーキ３６による残響レベルの減少がなくなり、検
波信号２３２は基準残響波形２３１と同じとなり、ゲー
ト信号２７１はオフし、Ｔ２の時間後、ウェーキ検出信
号２８１もオフする。また、近距離判定回路１８は、ウ
ェーキ検出信号２８１がオフすると、近距離信号１８１
をオンからオフへと切り替える。
【００３４】以上のような動作によって水中航走体３１
のウェーキ３６に対する位置関係を以下の表１のように
判定できる。
のウェーキ３６に対する位置関係を以下の表１のように
判定できる。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【発明の効果】本発明によるウェーキ検出装置は、水中
航走体に搭載されるウェーキ検出装置であって、前記水
中航走体の前方のウェーキを検出する前方用ウェーキ検
出部と、前記水中航走体へ到達する残響を検出する側方
用ウェーキ検出部とを有し、前記水中航走体がウェーキ
に対して所定距離内に接近したことを前記前方用ウェー
キ検出部が検出すると、前記側方用ウェーキ検出部は、
現在の残響検波波形と予め記憶している基準残響検波波
形とのレベル差を求め、該レベル差が所定値以上になる
とウェーキ内に進入したと判定し、この後該レベル差が
所定値未満に戻るとウェーキを通過したと判定するた
め、前方用ウェーキ検出部でウェーキが一定距離内にあ
ることを検出した後に、側方用ウェーキ検出部によって
残響がウェーキ中の気泡による散乱・吸収で減衰するこ
とに基づいてウェーキ中かどうかを検出しているため、
ウェーキへの接近、ウェーキ中、およびウェーキの通過
を判定できる。
航走体に搭載されるウェーキ検出装置であって、前記水
中航走体の前方のウェーキを検出する前方用ウェーキ検
出部と、前記水中航走体へ到達する残響を検出する側方
用ウェーキ検出部とを有し、前記水中航走体がウェーキ
に対して所定距離内に接近したことを前記前方用ウェー
キ検出部が検出すると、前記側方用ウェーキ検出部は、
現在の残響検波波形と予め記憶している基準残響検波波
形とのレベル差を求め、該レベル差が所定値以上になる
とウェーキ内に進入したと判定し、この後該レベル差が
所定値未満に戻るとウェーキを通過したと判定するた
め、前方用ウェーキ検出部でウェーキが一定距離内にあ
ることを検出した後に、側方用ウェーキ検出部によって
残響がウェーキ中の気泡による散乱・吸収で減衰するこ
とに基づいてウェーキ中かどうかを検出しているため、
ウェーキへの接近、ウェーキ中、およびウェーキの通過
を判定できる。
【００３７】また、自らが一定レベルの送波音を送信す
ることにより、安定した残響波形が得られ、ウェーキに
よる変化を安定して検出できるため、ウェーキの検出を
安定して行える。
ることにより、安定した残響波形が得られ、ウェーキに
よる変化を安定して検出できるため、ウェーキの検出を
安定して行える。
【図１】本発明の実施の形態１によるウェーキ検出装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すウェーキ検出装置の受信処理波形図
である。
である。
【図３】図１に示すウェーキ検出装置を搭載した水中航
走体の態勢図である。
走体の態勢図である。
【図４】本発明の実施例によるウェーキ検出装置のタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図５】従来例によるウェーキ検出装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図６】図５に示すウェーキ検出装置の受信処理波形図
である。
である。
【図７】図５に示すウェーキ検出装置を搭載した水中航
走体の態勢図である。
走体の態勢図である。
【図８】他の従来例によるウェーキ検出装置を搭載した
水中航走体の概略図である。
水中航走体の概略図である。
２ 送波音 ３ 反射音 ４ 送波音 ５ 残響 ６ 前方用ウェーキ検出部 ７ 側方用ウェーキ検出部 １０ 送受波器 １１ 切り替え器 １２ 送信回路 １３ 受信回路 １４ 第１の検波回路 １５ 第２の検波回路 １６ 比較回路 １７ ゲート回路 １８ 近距離判定回路 １９ 送波器 ２０ 送信回路 ２１ 受波器 ２２ 受信回路 ２３ 検波回路 ２４ 切り替え回路 ２５ 波形記憶回路 ２６ 比較回路 ２７ ゲート回路 ２８ 検出回路 ３１ 水中航走体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−229963（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−135981（ＪＰ，Ａ) 特許2845851（ＪＰ，Ｂ２) 特許2556665（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 G05D 1/12 F42B 19/00 - 19/46
Claims (6)
- 【請求項１】 水中航走体に搭載されるウェーキ検出装
置であって、前記水中航走体の前方のウェーキを検出す
る前方用ウェーキ検出部と、前記水中航走体へ到達する
残響を検出する側方用ウェーキ検出部とを有し、前記水
中航走体がウェーキに対して所定距離内に接近したこと
を前記前方用ウェーキ検出部が検出すると、前記側方用
ウェーキ検出部は、現在の残響検波波形と予め記憶して
いる基準残響検波波形とのレベル差を求め、該レベル差
が所定値以上になるとウェーキ内に進入したと判定し、
この後該レベル差が所定値未満に戻るとウェーキを通過
したと判定することを特徴とするウェーキ検出装置。 - 【請求項２】 前記前方用ウェーキ検出部は、ウェーキ
が一定距離以内にある場合に、その旨を示す近距離信号
を発生する近距離検出判定回路を備えていることを特徴
とする請求項１に記載のウェーキ検出装置。 - 【請求項３】 前記側方用ウェーキ検出部は、前記前方
用ウェーキ検出部の前記近距離検出判定回路が近距離信
号を発生すると、そのときの残響検波波形を基準残響検
波波形として記憶する波形記憶回路を備えていることを
特徴とする請求項２に記載のウェーキ検出装置。 - 【請求項４】 前記側方用ウェーキ検出部は、現在の残
響検波波形と前記波形記憶回路に記憶した基準残響検波
波形とのレベル差を算出する比較回路を備えていること
を特徴とする請求項３に記載のウェーキ検出装置。 - 【請求項５】 前記側方用ウェーキ検出部は、前記比較
回路により算出したレベル差が予め定められたいき値以
上であった場合に、ゲート信号を発生するゲート回路を
備えていることを特徴とする請求項４に記載のウェーキ
検出装置。 - 【請求項６】 前記側方用ウェーキ検出部は、前方用ウ
ェーキ検出部の前記近距離検出判定回路による近距離信
号と前記ゲート回路からのゲート信号とに基づいて前記
航走体のウエーキに対する進入、通過をも含む態勢を示
すウェーキ検出信号を出力する検出回路を備えているこ
とを特徴とする請求項５に記載のウェーキ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9069635A JP2972630B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | ウェーキ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9069635A JP2972630B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | ウェーキ検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10268048A JPH10268048A (ja) | 1998-10-09 |
| JP2972630B2 true JP2972630B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=13408530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9069635A Expired - Lifetime JP2972630B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | ウェーキ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2972630B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104634184B (zh) * | 2013-11-07 | 2016-08-17 | 上海黄浦船用仪器有限公司 | 一种导航数据采集装置及应用 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2556665B2 (ja) | 1994-05-20 | 1996-11-20 | 防衛庁技術研究本部長 | 水中航走体誘導装置 |
| JP2845851B2 (ja) | 1996-12-27 | 1999-01-13 | 防衛庁技術研究本部長 | ウェーキ検出装置 |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP9069635A patent/JP2972630B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2556665B2 (ja) | 1994-05-20 | 1996-11-20 | 防衛庁技術研究本部長 | 水中航走体誘導装置 |
| JP2845851B2 (ja) | 1996-12-27 | 1999-01-13 | 防衛庁技術研究本部長 | ウェーキ検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10268048A (ja) | 1998-10-09 |
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|---|---|---|---|
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