JP3063829B2 - シグネチャー強度計測制御方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シグネチャー強度
計測制御方式に関し、特に感応掃海具のシグネチャー強
度計測制御方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】航行中の船舶から海中に発生される音響
信号又は磁気信号を検出して爆発する海中の機雷等を、
発火（無能化）させ処分する感応掃海には感応掃海具が
用いられる。感応掃海具は、掃海艇等の船尾からえい航
し、該感応掃海具から実際の船舶が機雷の上を通過した
場合と同様の音響信号又は電磁信号を発生して機雷を発
火させ処分する。このような感応掃海においては、前記
感応掃海具の発生する音響信号又は磁気信号が機雷を処
分することができる範囲を示す有効掃海幅を高精度に把
握することが掃海作業を監視し掃海効率を上げるために
重要である。

【０００３】従来、感応掃海具を艦艇の船尾からえい航
して行う感応掃海においては、感応掃海具の発生する音
響信号又は電磁信号の計測地点における信号レべルであ
るシグネチャー強度に基づき有効掃海幅を監視すること
が行われている。例えば、特開昭６３―１８８５９２号
公報には、感応掃海における有効掃海幅の監視に関し
て、感応掃海具が発生する音響信号又は電磁信号の信号
レべルの設定値（感応掃海具設定値）からシグネチャー
強度を算出し、これを用いて有効掃海幅を算出して監視
する技術が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術においては、
感応掃海具が発生する音響信号又は電磁信号の信号レべ
ルの設定値から算出したシグネチャー強度により有効掃
海幅を算出しているが、実際のシグネチャー強度は、水
温等の環境条件の変化による音響信号等の伝搬損失値等
の変化により変化し、また、感応掃海具のえい航体の動
揺の影響による音響信号又は電磁信号の放射バターンの
乱れ等によっても変化するので、従来技術により計算し
たシグネチャー強度は、全体的な誤差又は各放射方位毎
の局所的な誤差を生じる。

【０００５】この結果、感応掃海具が発生する音響信号
又は電磁信号の信号レべルの設定値から算出したシグネ
チャー強度を用いて有効掃海幅を算出しても、実際の有
効掃海幅との誤差が生じることとなり、効率的な掃海作
業を行うための厳密な有効掃海幅の監視を行うことは困
難であった。

【０００６】また、従来技術においては、有効掃海幅の
精度の高い計測が行えないので感応掃海具の発生する音
響信号等の信号レベルを制御してその有効掃海幅を適正
範囲に制御することもできないものであった。

【０００７】（発明の目的）本発明の目的は、感応掃海
具の発生する音響信号又は電磁信号が機雷を処分するこ
とができる範囲を示す有効掃海幅を高精度に把握するこ
とが可能なシグネチャー強度計測制御方式を提供するこ
とにある。

【０００８】本発明の他の目的は、感応掃海具の発生す
る音響信号又は電磁信号の信号レべルを制御し有効掃海
幅を一定に保つことを可能とするシグネチャー強度制御
制御方式を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のシグネチャー強
度計測制御方式は、感応掃海具のシグネチャー強度を、
異なる位置の少なくとも３個のセンサーにより計測し、
各センサーの出力に基づき感応掃海具が発生する音響信
号又は電磁信号のシグネチャー強度の等高線情報を算出
し、前記シグネチャー強度の等高線情報により感応掃海
具の発生する音響信号又は電磁信号が機雷を処分するこ
とができる範囲を示す有効掃海幅を計測する。また、算
出したシグネチャー強度の等高線に基づき所望の有効掃
海幅が得られるよう感応掃海具の発生する音響信号又は
電磁信号の信号レべルを制御する。

【００１０】より具体的には、船尾よりえい航される感
応掃海具のえい航体の直下にえい航されるセンサー（図
１の２４）と、感応掃海具のえい航体の水平面上におけ
る艦船の右舷のセンサー（図１の２５）及び左舷のセン
サー（図１の２６）の２つのセンサーと、センサー位置
を算出するセンサー位置算出部（図２の３１）と、各セ
ンサーのシグネチャー強度の測定値とセンサー位置によ
りシグネチャー強度の等高線を算出するシグネチャー強
度等高線算出部（図２の３２）と、算出されたシグネチ
ャー強度の等高線により、あらかじめ設定した有効掃海
幅が得られるように感応掃海具の発生する音響信号又は
電磁信号の信号レべルを制御する感応掃海具制御部（図
２の３３）と、等高線又は有効掃海幅を表示監視する有
効掃海幅監視部（図２の３４）とを有する。

【００１１】（作用）感応掃海における感応掃海具のシ
グネチャー強度を計測し、シグネチャー強度の等高線を
算出することにより、感応掃海における掃海状況を正確
に把握する。また、算出されたシグネチャー強度の等高
線から所望の有効掃海幅を得るために感応掃海具の音響
信号又は電磁信号の信号レべルを制御することにより、
有効掃海幅を一定に保つ。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形
態のシグネチャー強度計測制御方式のセンサー配置構成
を示す図である。

【００１３】本実施の形態は、従来例と同様に艦艇の船
尾等から感応掃海具えい航体４をえい航し、該感応掃海
具えい航体４から音響信号又は電磁信号を発信し機雷等
を起動させて無効化する基本構成を有する感応掃海方式
において、図１（ａ）、（ｂ）の側面図及び上面図に示
すように感応掃海具えい航体４の下部方向に深度方向セ
ンサー２４をえい航するととに、感応掃海具えい航体４
の右舷及び左舷方向にもそれぞれセンサー２５、２６を
えい航して、感応掃海具えい航体４から発信される音響
信号又は電磁信号を受信して艦船側にその情報を伝送す
るセンサー配置構成を採用する。

【００１４】図２は、本実施の形態のシグネチャー強度
計測装置１の構成を示す図である。本実施の形態は水中
部２と艦上部３とから構成され、水中部２は、深度方向
用センサー２４と右舷用センサー２５と左舷用センサー
２６と各センサーの位置を確認するための音響信号を発
振するピンガー２１、２２、２３とから構成される。ま
た、艦上部３は、センサー位置算出部３１とシグネチャ
ー強度等高線算出部３２と感応掃海具制御部３３と、有
効掃海幅監視部３４とから構成される。

【００１５】深度方向用センサー２４は、感応掃海具の
えい航体の直下にえい航され、そのシグネチャー強度を
計測し、艦上部３のシグネチャー強度等高線算出部３２
へ出力する。右舷用センサー２５は、感応掃海具のえい
航体の水平面上における艦船の右舷にえい航され、シグ
ネチャー強度を計測し、艦上部３のシグネチャー強度等
高線算出部３２へ出力する。また、左舷用センサー２６
は、感応掃海具のえい航体の水平面上における艦船の左
舷にえい航され、シグネチャー強度を計測し、艦上部３
のシグネチャー強度等高線算出部３２へ出力する。

【００１６】艦上部３のセンサ一位置算出部３１は、各
ピンガー２１、２２、２３から入力したピンガー発振音
６と、航法センサー５から入力した自艦艇位置情報８と
から、各センサー２４、２５、２６の地理的位置を算出
し、センサー位置情報９としてシグネチャー強度等高線
算出部３２へ出力する。

【００１７】シグネチャー強度等高線算出部３２は、セ
ンサー位置算出部３１から入力したセンサー位置情報９
と各センサー２４、２５、２６から入力したシグネチャ
ー強度情報７と、感応掃海具のえい航体位置情報１０及
び感応掃海具設定値１１から、シグネチャー強度の等高
線を算出し、シグネチャー強度等高線情報１２として、
感応掃海具制御部３３へ出力するとともに有効掃海幅監
視部３４に出力する。

【００１８】感応掃海具制御部３３は、入力されたシグ
ネチャー強度等高線情報１２と感応掃海具設定値１１と
から所望のシグネチャー強度等高線又は有効掃海幅が得
られるような新たな感応掃海具設定値を算出し制御信号
１３として感応掃海具４へ出力し、常にシグネチャー強
度等高線又は有効掃海幅が一定となるように制御する。

【００１９】有効掃海幅監視部３４は、シグネチャー強
度等高線情報１２に基づき感応掃海具えい航体から発生
された音響信号又は電磁信号の水平面（等深度方向）及
び垂直面（深度方向）におけるシグネチャー強度の等高
線又は有効掃海幅の監視用の情報を出力・表示する。例
えば、算出した全ての強度の等高線又は感応掃海の有効
限界強度の等高線等を有効掃海幅等として表示する。

【００２０】次に、艦上部３のセンサー位置算出部３１
の詳細な構成について説明する。図３は、本発明の実施
の形態におけるセンサー位置算出部３１の構成例を示す
ブロック図である。センサー位置算出部３１は、受波部
３１１とセンサー相対位置算出手段３１２とセンサー地
理的位置算出手段３１３から構成される。

【００２１】受波部３１１は、各ピンガー２１、２２、
２３から受信した音響信号を電気信号に変換し、受信信
号１４として、センサー相対位置算出手段３１２へ出力
する。センサー相対位置算出手段３１２は、入力された
受信信号１４からセンサーの自艦艇に対する相対位置を
算出し、センサー相対位置情報１５としてセンサー地理
的位置算出手段３１３へ出力する。

【００２２】センサー地理的位置算出手段３１３は、入
力されたセンサー相対位置情報１５をＧＰＳ等の航法セ
ンサー５から入力された自艦艇位置情報８に基づき地理
的位置情報に変換し、センサー位置情報９としてシグネ
チャー強度等高線算出部３２へ出力する。

【００２３】次に、艦上部３のシグネチャー強度等高線
算出部３２の詳細な構成について説明する。図４は、本
発明の実施の形態におけるシグネチャー強度等高線算出
部３２の構成例を示すブロック図である。シグネチャー
強度等高線算出部３２は、相対距離算出手段３２１と減
衰率算出手段３２２とシグネチャー強度等高線算出手段
３２３と入力部３２４から構成される。

【００２４】入力部３２４は、感応掃海具のえい航体位
置情報１０と感応掃海具設定値１１を感応掃海具のえい
航体４から入力する。相対距離算出手段３２１は、セン
サー位置算出部３１から入力したセンサー位置情報９と
入力部３２４から入力した感応掃海具えい航体位置情報
とから、感応掃海具のえい航体４と各センサーとの相対
距離を算出し、相対距離情報１６として減衰率算出手段
３２２へ出力する。

【００２５】減衰率算出手段３２２は、入力された相対
距離情報１６と、各センサーから入力されたシグネチャ
ー強度７と、感応掃海具設定値１１とから実海水中の音
響信号等の減衰率を算出し、減衰率１７としてシグネチ
ャー強度等高線算出手段３２３へ出力する。

【００２６】シグネチャー強度等高線算出手段３２３
は、入力された減衰率１７と感応掃海具設定値１１とか
ら、現在の感応掃海具の設定値における感応掃海具えい
航体の水平面（等深度方向）及び垂直面（深度方向）に
おけるシグネチャー強度の等高線を算出し、シグネチャ
ー強度等高線情報１２として、感応掃海具制御部３３及
び有効掃海幅監視部３４へ出力する。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のシグネチ
ャー強度計測制御方式によれば、シグネチャー強度を複
数のセンサーによりリアルタイムに計測し感応掃海具が
発生しているシグネチャー強度の等高線を算出しこれを
監視することができるので、機雷を処分することができ
る範囲の有効掃海幅を高精度に３次元的にかつリアルタ
イムに把握することが可能である。

【００２８】また、得られたシグネチャー強度の等高線
により感応掃海具が発生する音響信号又は電磁信号の信
号レべルの設定値の細かな制御を行うことによって、等
高線又は有効掃海幅を所望値又は一定値に設定すること
ができ、これにより掃海作業における掃海効率を向上さ
せることが可能である。

【００２９】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシグネチャー強度計測制御方式の一実
施の形態の全体構成及び運用方法を示す図である。

【図２】本発明のシグネチャー強度計測制御方式の一実
施の形態を示すブロック図である。

【図３】本実施の形態におけるセンサー位置算出部を示
すブロック図である。

【図４】本実施の形態におけるシグネチャー強度等高線
算出部を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ シグネチャー強度計測装置 ２ 水中部 ３ 艦上部 ４ 感応掃海具えい航体 ５ 航法センサー ６ ピンガー発振音 ７ シグネチャー強度 ８ 自艦艇位置情報 ９ センサー位置情報 １０ 感応掃海具えい航体位置情報 １１ 感応掃海具設定値 １２ シグネチャー強度等高線情報 １３ 制御信号 １４ 受信信号 １５ センサー相対位置情報 １６ 相対距離情報 １７ 減裏率 ２１、２２、２３ ピンガー ２４ 深度方向用センサー ２５ 右舷用センサー ２６ 左舷用センサー ３１ センサー位置算出部 ３２ シグネチャー強度等高線算出部 ３３ 感応掃海具制御部 ３４ 有効掃海幅監視部

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感応掃海具のシグネチャー強度を異なる
   位置の少なくとも３個のセンサーにより計測し、各セン
   サーの出力に基づき前記感応掃海具が発生する音響信号
   又は電磁信号のシグネチャー強度の等高線情報を算出
   し、前記シグネチャー強度の等高線情報により前記感応
   掃海具の発生する音響信号又は電磁信号が機雷を処分す
   ることができる範囲を示す有効掃海幅を計測するととも
   に、前記シグネチャー強度の等高線情報により前記感応
   掃海具の発生する音響信号又は電磁信号の信号レべルを
   制御することにより、前記有効掃海幅があらかじめ設定
   した有効掃海幅となるようにすることを特徴とするシグ
   ネチャー強度計測制御方式。
2. 【請求項２】 前記感応掃海具及び前記センサーは、掃
   海艇からえい航し、前記各センサーは、前記感応掃海具
   のえい航位置に対して略水平面上の右舷センサー及び同
   左舷のセンサー及び略垂直面上のセンサーの少なくとも
   ３つのセンサーとすることを特徴とする請求項１記載の
   シグネチャー強度計測制御方式。
3. 【請求項３】 前記感応掃海具の発生する音響信号又は
   電磁信号の実海水における減衰率を求め、前記感応掃海
   具を中心として、距離に対するシグネチャー強度の等高
   線を算出することを特徴とする請求項１又は２記載のシ
   グネチャー強度計測制御方式。
4. 【請求項４】 船尾よりえい航され感応掃海具のえい航
   体の略垂直面上にえい航されるセンサーと、前記感応掃
   海具のえい航体の略水平面上における右舷のセンサー及
   び同左舷のセンサーと、センサー位置を算出するセンサ
   ー位置算出部と、前記各センサーからのシグネチャー強
   度の測定値と各センサー位置とにより、前記感応掃海具
   が発生するシグネチャー強度の等高線情報を算出するシ
   グネチャー強度等高線情報算出部と、算出されたシグネ
   チャー強度の等高線情報により、前記シグネチャー強度
   の等高線若しくは前記感応掃海具の発生する音響信号又
   は電磁信号が機雷を処分することができる範囲を示す有
   効掃海幅を計測して表示する有効掃海幅監視部と、前記
   算出されたシグネチャー強度の等高線情報により、前記
   感応掃海具の発生する音響信号又は電磁信号の信号レべ
   ルをあらかじめ設定した機雷を処分することができる範
   囲を示す有効掃海幅となるように制御する感応掃海具制
   御部とを有することを特徴とするシグネチャー強度計測
   制御方式。