JP3156784B2 - Acoustic probe tuning parameter optimization device - Google Patents

Acoustic probe tuning parameter optimization device

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JP3156784B2
JP3156784B2 JP02959499A JP2959499A JP3156784B2 JP 3156784 B2 JP3156784 B2 JP 3156784B2 JP 02959499 A JP02959499 A JP 02959499A JP 2959499 A JP2959499 A JP 2959499A JP 3156784 B2 JP3156784 B2 JP 3156784B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、母船から吊下し
た2つの音響探信儀を用いて水中の目標を捜索する水中
目標捜索システムにおいて、各音響探信儀の調定諸元で
ある俯角および吊下深度を深度方向の捜索覆域を網羅す
るように最適化する探信儀調定諸元最適化装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underwater target search system for searching for an underwater target using two acoustic probes suspended from a mother ship. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a search-feel adjustment specification optimization device that optimizes a lower depth so as to cover a search cover area in a depth direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】数百ヘルツから数メガヘルツ程度の周波
数の音波を用いて目標の探索等を行なうソナー(SON
AR:sound navigation and r
anging)装置は、水中目標物の探索や水底観測等
に利用されている。
2. Description of the Related Art A sonar (SON) for searching for a target by using a sound wave having a frequency of several hundred hertz to several megahertz.
AR: sound navigation and r
An angling device is used for searching for an underwater target, observing a water bottom, and the like.

【0003】特開昭63−261182号(特許番号第
2585259号)公報には、センサの探知確率を特定
値に限定することなく、複数の探知確率を入力部より入
力するようにして、探知した水中物体の位置,存在範囲
の推定等の状況判断を容易にし、探知効率を向上させる
ようにした水中物体探知可能領域表示装置が記載されて
いる。この水中物体探知可能領域表示装置は次のように
構成されている。センサ能力計算部は、センサの探知能
力値を計算し、伝播状況計算部は水中の音波伝播距離に
応じた伝播損失を計算する。探知可能領域計算部は、計
算部で算出したセンサの探知能力値と計算部で算出した
伝播損失をもとに、水中物体の探知可能領域を求める。
そして、センサの探知確率を特定値に限定することな
く、複数の探知確率を入力部より入力し、センサの探知
能力値や伝播状況等を記憶部に記憶させると共に、任意
の探知確率における探知可能領域の表示、または複数の
探知確率に応じた夫々の探知可能領域の同時表示を表示
部に行わしめる。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-261182 (Patent No. 2585259), a plurality of detection probabilities are detected by inputting from an input unit without limiting the detection probabilities of the sensors to specific values. There is described an underwater object detectable area display device which facilitates situation determination such as estimation of the position and existence range of an underwater object and improves detection efficiency. This underwater object detectable area display device is configured as follows. The sensor capability calculation unit calculates the detection capability value of the sensor, and the propagation condition calculation unit calculates the propagation loss according to the sound wave propagation distance in water. The detectable area calculation unit obtains a detectable area of the underwater object based on the detection capability value of the sensor calculated by the calculation unit and the propagation loss calculated by the calculation unit.
Then, without limiting the detection probability of the sensor to a specific value, a plurality of detection probabilities are input from the input unit, the detection capability value of the sensor, the propagation state, etc. are stored in the storage unit, and the detection at any detection probability is possible. The display unit causes the display unit to display the areas or simultaneously display the respective detectable areas according to the plurality of detection probabilities.

【0004】特開平4−60483号公報には、深度検
出器,温度検出器,深度検出器と温度検出器の両出力か
ら音線の状態を計算する音線計算器,捜索深度計算器と
を備えることにより、目標物の探知精度を向上させるよ
うにした水中航走体用音響ホ−ミング装置が記載されて
いる。この水中航走体用音響ホ−ミング装置は次のよう
に構成されている。初期捜索深度設定器に代えて、深度
検出器,温度検出器,音線計算器及び捜索深度計算器を
設け、計算器の出力が初期捜索深度として操舵演算装置
に与えられる構成とする。計算器は水温と水圧の関係か
ら水中航走体が目標物を探知しようとする水域の音線の
状況を求める。計算器は音線計算の結果から最適な捜索
深度を計算し、それを初期捜索深度として演算装置へ出
力する。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-60483 discloses a depth detector, a temperature detector, a sound ray calculator for calculating a state of a sound ray from both outputs of the depth detector and the temperature detector, and a search depth calculator. An acoustic homing device for an underwater vehicle is described which improves the accuracy of detecting a target by being provided. The acoustic homing device for an underwater vehicle is configured as follows. Instead of the initial search depth setting device, a depth detector, a temperature detector, a sound ray calculator, and a search depth calculator are provided, and the output of the calculator is provided to the steering operation device as the initial search depth. The calculator obtains the state of the sound ray in the water area where the underwater vehicle attempts to detect the target from the relationship between the water temperature and the water pressure. The calculator calculates the optimum search depth from the result of the sound ray calculation, and outputs it to the arithmetic unit as the initial search depth.

【0005】特開平6−109472号(特許番号第2
845689号)公報には、ソーナー装置の探知距離を
予測計算する予察計算処理器において、1回の計算で各
深度毎の海底残響支配領域における探知距離を求めるよ
うにした予察計算処理器が記載されている。算出部は入
力部で入力されたソーナー諸元情報,環境条件,計算範
囲に基づきソーナー装置の送波器から一定間隔の俯角毎
に設定した音線に沿つて一定距離間隔のサンプリング点
毎に伝搬損失及び入射補角を算出し、算出部は指定海域
を水平方向と深度方向に分割したときに得られる各格子
単位に、伝搬損失の平均値を算出し、算出部は各格子単
位に入射補角の平均値を算出する。算出部は入力部で入
力された情報と、伝搬損失の平均値と、入射補角の平均
値に対応する登録部中の海底散乱強度値に基づいて、各
格子単位にシグナルエクセス値を算出し、算出部はこの
算出された各格子のシグナルエクセス値に基づき、各格
子深度毎に海底残響支配領域における探知距離を算出し
て表示部に表示する。
JP-A-6-109472 (Patent No. 2)
No. 845689) discloses a prediction calculation processor for predicting and calculating a detection distance of a sonar device, in which a detection distance in a seafloor reverberation dominated region at each depth is obtained by one calculation. ing. The calculation unit propagates from the transmitter of the sonar device at each sampling point at a fixed distance interval along the sound ray set at each fixed depression angle based on the sonar specification information, environmental conditions, and calculation range input at the input unit The calculation unit calculates the average value of the propagation loss for each lattice unit obtained when the designated sea area is divided into the horizontal direction and the depth direction, and the calculation unit calculates the incident correction angle for each lattice unit. Calculate the average value of the corners. The calculation unit calculates the signal excess value for each grid unit based on the information input at the input unit, the average value of the propagation loss, and the seafloor scattering intensity value in the registration unit corresponding to the average value of the supplementary angle of incidence. The calculation unit calculates the detection distance in the seafloor reverberation dominant area for each grid depth based on the calculated signal excess value of each grid and displays it on the display unit.

【0006】特開平6−265634号公報には、クレ
−ンの旋回中心から所定の計画深度までを半径とする浚
渫用円弧上にソナーからの超音波ビ−ムを常時位置させ
ることにより、水底の起伏状況を短時間で測定できるよ
うにした水底観測装置が記載されている。この水底観測
装置は次のように構成されている。グラブ浚渫船では、
船体の甲板上部にクレーンが旋回可能に設けられ、クレ
ーンの先端にグラブがワイヤで上下動可能に吊り下げら
れている。浚渫作業を行う際には、クレ−ンのジブ角を
常時一定に保つた状態でクレーンが水平に旋回され、グ
ラブが水底に対して上下動作される。船体の底部には、
クレーンの旋回中心よりも船首側の位置に超音波ビ−ム
を送波するソナーが取り付けられている。制御処理系
は、クレーンの旋回中心からグラブの吊下位置における
所定の計画深度までを半径とした浚渫用円弧上にソナー
からの超音波ビ−ムが常時位置するように、超音波ビ−
ムの俯仰角を制御する。
Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 6-265634 discloses that an ultrasonic beam from a sonar is always positioned on a dredging arc having a radius from a center of rotation of a crane to a predetermined planned depth, so that a water bottom is provided. Describes a water bottom observation device capable of measuring the ups and downs of the sea in a short time. This water bottom observation device is configured as follows. On the grab dredge,
A crane is provided rotatably above the deck of the hull, and a grab is suspended from the tip of the crane by a wire so as to be able to move up and down. When performing the dredging operation, the crane is horizontally turned while the crane jib angle is always kept constant, and the grab is moved up and down with respect to the water bottom. On the bottom of the hull,
A sonar for transmitting the ultrasonic beam is mounted at a position on the bow side of the turning center of the crane. The control processing system controls the ultrasonic beam so that the ultrasonic beam from the sonar is always located on the arc for dredging having a radius from the center of rotation of the crane to a predetermined planned depth at the position where the grab is suspended.
Control the elevation angle of the camera.

【0007】特開平7−20230号公報には、ソーナ
ーのビ−ム俯角制御時に、音の屈折等を考慮して正確に
自動制御できるようにしたソーナー俯角制御装置が記載
されている。このソーナー俯角制御装置は次のように構
成されている。最適ビ−ム俯角算出部で、ソーナー,水
温測定器,航法装置からの各情報と入力部で入力された
信号余剰レベル算出条件と、デ−タ登録部から入力され
た垂直ビ−ム領域や信号余剰算出パラメータ等から、音
の屈折を考慮しつつ垂直ビ−ム領域の算出を行う。ま
た、目標検出時に、ソーナー及び航法装置から入力され
る各情報から目標位置の算出を行う。以後、船の移動に
伴い目標位置が垂直ビ−ム領域中の基準からずれると、
ビ−ム俯角を変化させ、中心音線上で信号余剰レベルが
最大または正となる位置上に俯角を制御する。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-20230 discloses a sonar depression angle control device capable of accurately and automatically controlling a beam depression angle of a sonar in consideration of sound refraction and the like. This sonar depression angle control device is configured as follows. The optimum beam depression angle calculation unit includes information from the sonar, the water temperature measuring device, and the navigation device, the signal surplus level calculation condition input by the input unit, the vertical beam area input by the data registration unit, and the like. The vertical beam area is calculated from the signal surplus calculation parameters and the like while taking into account sound refraction. Further, at the time of detecting the target, the target position is calculated from each information input from the sonar and the navigation device. Thereafter, if the target position deviates from the reference in the vertical beam area due to the movement of the ship,
By changing the beam depression angle, the depression angle is controlled on a position where the signal surplus level is maximum or positive on the central sound ray.

【0008】また、音響探信儀を母船から吊り下げて水
中を探索するようにした水中目標捜索システムがある。
図6は母船から吊下した音響探信儀を用いて水中の目標
を捜索するする水中目標捜索システムにおける従来の音
響探信儀調定諸元決定の原理を示す説明図である。図6
に示すように、母船から吊り下げた音響探信儀を用いて
海底に存在する目標を捜索する際に、従来は、海底での
有効探知距離が最大になるように音響探信儀の調定諸元
である俯角および吊下深度を決定していた。すなわち、
従来においては、海底に存在する目標をより遠くから捜
索するために、音速分布,ノイズレベルおよび残響レベ
ルに応じて、海底目標に対する探信儀の位置からの有効
探知距離が最も大きくなるように探信儀の俯角と吊下深
度を選定していた。
Further, there is an underwater target search system in which an acoustic probe is hung from a mother ship to search underwater.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the principle of the conventional acoustic probe measurement specification in an underwater target search system for searching for an underwater target using an acoustic probe suspended from a mother ship. FIG.
As shown in the figure, when searching for a target located on the seabed using an acoustic probe suspended from the mother ship, conventionally, the specifications of the acoustic probe have been adjusted so that the effective detection distance on the seabed is maximized. Angle of depression and suspension depth. That is,
Conventionally, in order to search for a target existing on the seabed from a greater distance, a probe is set so that the effective detection distance from the position of the probe with respect to the seabed target is maximized in accordance with the sound velocity distribution, noise level, and reverberation level. Angle of depression and suspension depth were selected.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】近年では、海底だけで
なくあらゆる深度に障害物等が設置されるようになって
きている。しかしながら、従来の探信儀調定諸元設定装
置等では、海底という特定の深度における有効探知距離
のみを評価尺度とし、海底面での有効探知距離が最大に
なるように、音響探信儀の俯角および吊下深度を設定し
ているために、全深度に亘って障害物等が捜索可能か否
かの判断ができなかった。
In recent years, obstacles and the like have been installed not only on the sea floor but also at all depths. However, in the conventional probe setting parameter setting device, etc., only the effective detection distance at a specific depth called the sea floor is used as an evaluation scale, and the depression angle and the angle of the acoustic probe are set so that the effective detection distance at the sea bottom is maximized. Because the suspension depth was set, it was not possible to determine whether an obstacle or the like could be searched for over the entire depth.

【0010】また、従来の探信儀調定諸元設定装置等で
は、母船から吊り下げた単一の音響探信儀に対して、そ
の俯角および吊下深度を設定するものである。このた
め、母船から2つの音響探信儀を吊り下げ、各音響探信
儀毎に捜索深度を分担させることで、全深度範囲に亘っ
て捜索できるようにした水中目標捜索システムに、従来
の探信儀調定諸元設定装置等をそのまま適用することが
できない。そこで、2つの音響探信儀を用いて捜索深度
を分担する場合には、全深度において捜索が可能となる
ような調定諸元の組み合わせを自動的に得ることのでき
る装置が望まれていた。
[0010] Further, in a conventional probe setting parameter setting device, etc., a depression angle and a suspension depth are set for a single acoustic probe suspended from a mother ship. For this reason, two acoustic probes are suspended from the mother ship, and the search depth is shared by each acoustic probe, so that the underwater target search system that can search over the entire depth range has been replaced with a conventional probe. It is not possible to apply a constant specification setting device or the like as it is. Therefore, when the search depth is shared by using two acoustic probes, a device that can automatically obtain a combination of adjustment parameters that enables a search at all depths has been desired.

【0011】[0011]

【発明の目的】この発明はこのような課題を解決するた
めなされたもので、母船から吊下した2つの音響探信儀
を用いて水中の目標を捜索するする水中目標捜索システ
ムにおいて、各音響探信儀の調定諸元である俯角および
吊下深度を深度方向の捜索覆域を網羅するように最適化
することのできる探信儀調定諸元最適化装置を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems. In an underwater target search system for searching for an underwater target using two acoustic probes suspended from a mother ship, each acoustic search system is provided. It is an object of the present invention to provide a search-behavior-tuning-specifying-optimizing device capable of optimizing a depression angle and a suspension depth, which are the belief-setting parameters, so as to cover a search cover area in the depth direction.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る音響探信儀調定諸元最適化装置は、水中
に吊り下げた2つの音響探信儀の俯角および吊下深度の
組み合わせを設定する調定諸元設定器と、設定された俯
角および吊下深度の組み合わせに基づいて有効探知距離
を算定する有効探知距離算定器と、設定された俯角およ
び吊下深度ならびに有効探知距離に基づいてビーム中心
の探知確率を算定する探知確率算定器と、算定された探
知確率が全深度に亘って閾値を超えている俯角および吊
下深度の組み合わせを抽出する深度条件判定器とを備え
て構成される。深度条件判定器は、全深度において探知
確率が閾値を超えている組み合わせが複数ある場合、深
度に対する探知確率が最小となる値が全ての組み合わせ
の中で最大となる俯角および吊下深度の組み合わせを一
つ抽出することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an acoustic probe tuning specification optimization apparatus according to the present invention uses a combination of a depression angle and a suspension depth of two acoustic probes suspended underwater. An adjustment parameter setting device to be set, an effective detection distance calculator that calculates the effective detection distance based on the combination of the set depression angle and the suspension depth, and based on the set depression angle, suspension depth, and the effective detection distance A detection probability calculator that calculates the detection probability of the beam center, and a depth condition determiner that extracts a combination of a depression angle and a suspension depth where the calculated detection probability exceeds a threshold over the entire depth. Is done. If there are multiple combinations where the detection probability exceeds the threshold at all depths, the depth condition determiner determines the combination of the depression angle and the suspension depth at which the value with the minimum detection probability for the depth is the maximum among all the combinations. It is characterized by extracting one.

【0013】この発明に係る音響探信儀調定諸元最適化
装置は、各深度におけるビーム中心の探知確率を算出
し、下記の(1),(2)の手順で各音響探信儀毎に最
適な俯角および最適な吊下深度を選択する。これによ
り、全深度において捜索覆域の欠落がなく、最も効率の
良い捜索が可能となる。
[0013] The acoustic probe tuning specification parameter optimizing device according to the present invention calculates the detection probability of the beam center at each depth, and optimizes the sound probe according to the following procedures (1) and (2). Select a suitable depression angle and the optimal suspension depth. As a result, the search coverage is not lost at all depths, and the most efficient search can be performed.

【0014】(1).オペレータが入力するステップで
規定される音響探信儀の俯角および吊下深度の組み合わ
せを母集団とし、これらの母集団の個々の組み合わせに
対応した全深度における音響探信儀のビーム中心の探知
確率が、オペレータが入力する閾値以上となる俯角およ
び吊下深度の組み合わせを当該母集団から抽出する。 (2).(1)で抽出された複数の各組み合わせの中か
ら、探知確率分布の最小値が全ての組み合わせの中で最
大となる俯角および吊下深度の組み合わせを一つ抽出す
る。
(1). The combination of the depression angle and the suspension depth of the acoustic probe defined in the step input by the operator is a population, and the detection probability of the beam center of the acoustic probe at all depths corresponding to each combination of these populations is A combination of a depression angle and a suspension depth that are equal to or larger than a threshold value input by the operator is extracted from the population. (2). From among the plurality of combinations extracted in (1), one combination of the depression angle and the suspension depth at which the minimum value of the detection probability distribution is the maximum among all the combinations is extracted.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0016】図1はこの発明に係る音響探信儀調定諸元
最適化装置のブロック構成図である。この発明に係る音
響探信儀調定諸元最適化装置1は、調定諸元設定器10
と、有効探知距離算定器20、探知確率算定器30と深
度条件判定器40からなる。音響探信儀調定諸元最適化
装置1は、図示しない母船上に搭載される。図6に示し
たように、母船からは海中(水中)に2つの音響探信儀
が吊り下げられる。
FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for optimizing the specification of an acoustic probe according to the present invention. The acoustic probe setting parameter optimization device 1 according to the present invention includes a tuning parameter setting device 10
, An effective detection distance calculator 20, a detection probability calculator 30, and a depth condition determiner 40. The acoustic probe tuning specification optimization device 1 is mounted on a mother ship (not shown). As shown in FIG. 6, two acoustic probes are suspended from the mother ship in the sea (underwater).

【0017】調定諸元設定器10は、オペレータによっ
て入力された俯角範囲、ならびに、オペレータによって
入力された吊下深度範囲に基づいて、俯角と吊下深度と
の組み合わせを複数設定する。
The adjustment specification setting device 10 sets a plurality of combinations of the depression angle and the suspension depth based on the depression angle range input by the operator and the suspension depth range input by the operator.

【0018】有効探知距離算定器20は、調定諸元設定
器10によって設定された俯角と吊下深度との組み合わ
せのそれぞれについて、水測予察計算によって有効探知
距離を算定する。
The effective detection distance calculator 20 calculates an effective detection distance for each combination of the depression angle and the suspension depth set by the adjustment parameter setting device 10 by a water measurement prediction calculation.

【0019】探知確率算定器30は、調定諸元設定器1
0によって設定された俯角と吊下深度との組み合わせ、
ならびに、有効探知距離算定器20によって算定された
俯角と吊下深度との各組み合わせ毎の有効探知距離とに
基づいて、各組み合わせに対応した有効探知距離毎にビ
ーム中心の探知確率を算定する。
The detection probability calculator 30 is provided with the adjustment parameter setting device 1
A combination of the depression angle and suspension depth set by 0,
Further, based on the effective detection distance for each combination of the depression angle and the suspension depth calculated by the effective detection distance calculator 20, the detection probability of the beam center is calculated for each effective detection distance corresponding to each combination.

【0020】深度条件判定器40は、俯角と吊下深度と
の組み合わせについて、全深度での探知確率が、オペレ
ータが入力する閾値を超えている組み合わせを抽出す
る。また、深度条件判定器40は、全深度において探知
確率が閾値を超えた俯角と吊下深度との組み合わせの中
で、深度に対する探知確率が最小となる値が全ての組み
合わせの中で最大となる俯角と吊下深度との組み合わせ
を一つ抽出する。
The depth condition judging unit 40 extracts combinations in which the detection probabilities at all depths exceed the threshold value input by the operator for the combination of the depression angle and the suspension depth. In addition, the depth condition determination unit 40 has a value in which the detection probability with respect to the depth is the maximum among all combinations of the depression angle and the suspended depth in which the detection probability exceeds the threshold value at all the depths. One combination of depression angle and suspension depth is extracted.

【0021】次に、この発明に係る音響探信儀調定諸元
最適化装置1の動作を説明する。調定諸元設定器10
は、2つの音響探信儀の俯角および吊下深度について、
オペレータが設定するステップで俯角および吊下深度を
変化させて、俯角と吊下深度との組み合わせを決定し、
有効探知距離算定器20ならびに探知確率算定器30に
出力する。
Next, the operation of the apparatus for optimizing the specification of an acoustic probe for sound search according to the present invention will be described. Adjustment specification setting device 10
Describes the depression angle and suspension depth of the two acoustic probes
By changing the depression angle and the suspension depth in a step set by the operator, a combination of the depression angle and the suspension depth is determined,
Output to the effective detection distance calculator 20 and the detection probability calculator 30.

【0022】一方の音響探信儀Aの俯角の設定数をm
A、一方の音響探信儀Aの吊下深度の設定数をnA、他
方の音響探信儀Bの俯角の設定数をmB、他方の音響探
信儀Bの吊下深度の設定数をnBとすると、調定諸元
(俯角と吊下深度)の全組み合わせ数Nは、式(1)で
表わされる。
The set number of depression angles of one acoustic probe A is m
A, the set number of the suspended depth of one acoustic probe A is nA, the set number of the depression angle of the other acoustic probe B is mB, and the set number of the suspended depth of the other acoustic probe B is nB, The number N of all combinations of adjustment parameters (depression angle and suspension depth) is represented by equation (1).

【0023】[0023]

【数1】 (Equation 1)

【0024】図2は有効探知距離算定器の処理内容を示
す説明図である。有効探知距離算定器20は、センサプ
ローブ21を吊下することによって、音速分布を全深度
について計測する。またこのとき、有効探知距離算定器
20は、音響探信儀Aおよび音響探信儀Bにおいて、俯
角と吊下深度とを設定して、音響信号を発信することに
より、各音響探信儀A,Bの各々でノイズレベル及び残
響レベルを計測する。算出部22は、計測された音速分
布、俯角、吊下深度、ノイズレベルおよび残響レベルと
を用い、各音響探信儀A,Bの俯角及び吊下深度に応じ
た有効探知距離を音線理論に基づいて算定する。算定さ
れる有効探知距離の数は、一方の音響探信儀Aについて
はmA×nA個、他方の音響探信儀BについてはmB×
nB個、合計でmA×nA+mB×nB個である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the processing contents of the effective detection distance calculator. The effective detection distance calculator 20 measures the sound velocity distribution at all depths by suspending the sensor probe 21. Further, at this time, the effective detection distance calculator 20 sets the depression angle and the suspension depth in the acoustic probes A and B, and transmits the acoustic signals, thereby transmitting the acoustic signals of the acoustic probes A and B. The noise level and reverberation level are measured for each. The calculation unit 22 uses the measured sound velocity distribution, depression angle, suspension depth, noise level, and reverberation level to calculate the effective detection distance according to the depression angle and suspension depth of each of the acoustic probes A and B based on the sound ray theory. Calculate based on The number of effective detection distances calculated is mA × nA for one acoustic probe A and mB × for the other acoustic probe B.
nB, and the total is mA × nA + mB × nB.

【0025】図1に示した探知確率算定器3は、各音響
探信儀の調定諸元の組み合わせに応じた、深度毎のビー
ム中心における探知確率を算出する。
The detection probability calculator 3 shown in FIG. 1 calculates the detection probability at the beam center for each depth according to the combination of the adjustment parameters of each acoustic probe.

【0026】図3は音響探信儀による捜索の概念を示す
説明図である。海底から音響探信儀までの高度をh、俯
角をφ、垂直ビーム幅を2×δ、有効探知距離をRとす
ると、水深Z0の海域において、目標深度Zにおける音
響探信儀の高度差h0は式(2)で表される。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the concept of a search by an acoustic probe. Assuming that the altitude from the sea floor to the acoustic probe is h, the depression angle is φ, the vertical beam width is 2 × δ, and the effective detection distance is R, the altitude difference h0 of the acoustic probe at the target depth Z in the sea area of water depth Z0 is expressed by the following equation. It is represented by (2).

【0027】[0027]

【数2】 (Equation 2)

【0028】各深度における探知可能域の端点までの横
距離X0およびX1は、次の2ケースにより算出され
る。 (1)ケース1 目標深度Zが音響探信儀よりも低い位
置にある場合、横距離X0は式(3)、横距離X1は式
(4)で算出される。
The lateral distances X0 and X1 to the end point of the detectable area at each depth are calculated by the following two cases. (1) Case 1 When the target depth Z is lower than the acoustic probe, the lateral distance X0 is calculated by Expression (3), and the lateral distance X1 is calculated by Expression (4).

【0029】[0029]

【数3】 (Equation 3)

【0030】[0030]

【数4】 (Equation 4)

【0031】(2)ケース2 目標深度Zが音響探信儀
よりも高い位置にある場合、横距離X0は式(5)、横
距離X1は式(6)で算出される。
(2) Case 2 When the target depth Z is at a position higher than the acoustic probe, the lateral distance X0 is calculated by equation (5), and the lateral distance X1 is calculated by equation (6).

【0032】[0032]

【数5】 (Equation 5)

【0033】[0033]

【数6】 (Equation 6)

【0034】探知確率は、これらの各横距離X0および
X1により、距離の逆3乗法則に基づき、式(7)で表
される。
The detection probability is expressed by the following equation (7) based on the inverse cube law of the distance using these lateral distances X0 and X1.

【0035】[0035]

【数7】 (Equation 7)

【0036】ここで、PA(Z)は、目標深度Zにおけ
る音響探信儀Aの探知確率、cは比例定数、ωは進行速
力を示す。音響探信儀Bの探知確率も同様に表される。
なお、距離の逆3乗法則については、「探索理論 17
頁〜25頁、多田和夫、日科技連」等に詳述されてい
る。
Here, PA (Z) represents the detection probability of the acoustic probe A at the target depth Z, c represents a proportional constant, and ω represents the traveling speed. The detection probability of the acoustic probe B is also expressed in the same manner.
For the inverse cube law of the distance, see “Search Theory 17
Pages 25 to 25, Kazuo Tada, Nikkagiren ”and the like.

【0037】最終的に2つの音響探信儀A,Bによる探
知確率は、式(8)により表される。
Finally, the detection probabilities of the two acoustic probes A and B are expressed by equation (8).

【0038】[0038]

【数8】 (Equation 8)

【0039】図1に示す深度条件判定器4は、2つの音
響探信儀の俯角および吊下深度の組み合わせに応じた全
深度における探知確率が、オペレータが入力する閾値を
超えているか判断し、閾値を超えている俯角及び吊下深
度の組み合わせを抽出する。また、深度条件判定器4
は、探知確率が全深度について閾値を超えているような
2つの音響探信儀の俯角および吊下深度の組み合わせに
ついて、深度に対する探知確率の分布が最小値となるも
のどうしを比較し、この値が最大となるような俯角およ
び吊下深度の組み合わせを一つ抽出する。
The depth condition judging device 4 shown in FIG. 1 judges whether or not the detection probabilities at all the depths according to the combination of the depression angle and the suspension depth of the two sound probes exceed the threshold value input by the operator. The combination of the depression angle and the suspension depth that exceeds is extracted. Also, the depth condition judging device 4
For two combinations of depression angle and suspension depth of two acoustic probes whose detection probabilities exceed the threshold for all depths, compare the distributions of the detection probabilities with respect to depth that are the minimum value, and compare this value. One combination of the depression angle and the suspension depth that makes the maximum is extracted.

【0040】図4および図5は深度条件判定器の処理内
容を示す説明図である。図4は、俯角と吊下深度との組
み合わせにおける深度方向の探知確率分布と閾値との比
較処理を示している。図4において、横軸は探知確率
を、縦軸は深度を示している。符号〜は、俯角と吊
下深度との組み合わせ(調定諸元)に応じた探知確率の
深度分布を示している。各調定諸元毎に算出された探知
確率の深度分布とオペレータ等によって入力された(予
め設定された)探知確率の閾値とを比較することによっ
て、符号〜に対応する俯角と吊下深度との組み合わ
せ(調定諸元)が、探知確率の閾値を超えており、条件
を満たしている。したがって、深度条件判定器40は、
符号〜に対応する俯角と吊下深度との組み合わせ
(調定諸元)を抽出する。
FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams showing the processing contents of the depth condition judgment unit. FIG. 4 shows a comparison process between the detection probability distribution in the depth direction and the threshold value in the combination of the depression angle and the suspension depth. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the detection probability, and the vertical axis indicates the depth. Symbols 〜 indicate the depth distribution of the detection probability according to the combination of the depression angle and the suspension depth (adjustment specification). By comparing the depth distribution of the detection probability calculated for each adjustment specification with the threshold value of the detection probability (preset) input by an operator or the like, the depression angle and the suspension depth corresponding to the sign ~ are obtained. (Adjustment specification) exceeds the threshold value of the detection probability, and satisfies the condition. Therefore, the depth condition determiner 40
The combination (adjustment data) of the depression angle and the suspension depth corresponding to the symbol 〜 is extracted.

【0041】図5は図4で抽出された複数の調定諸元
(俯角と吊下深度との組み合わせ)について深度方向の
探知確率の最小値を比較して、探知確率の最小値が最大
となる調定諸元(俯角と吊下深度との組み合わせ)を抽
出する処理を示している。図4において、横軸は探知確
率を、縦軸は深度を示している。また、矢印は各調定諸
元における探知確率の深度分布で探知確率が最小となる
点を示している。深度条件判定器40は、探知確率の閾
値を超えている複数の調定諸元(俯角と吊下深度との組
み合わせ)について探知確率の最小値を比較し、探知確
率の最小値が最大であるもの抽出する。ここでは、符号
に示す探知確率の深度分布が得られる調定諸元(俯角
と吊下深度との組み合わせ)が最適なものと判断され
る。
FIG. 5 compares the minimum values of the detection probabilities in the depth direction with respect to a plurality of adjustment parameters (combinations of depression angle and suspension depth) extracted in FIG. The process of extracting the following adjustment parameters (combination of depression angle and suspension depth) is shown. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the detection probability, and the vertical axis indicates the depth. Arrows indicate points where the detection probability becomes minimum in the depth distribution of the detection probability in each adjustment specification. The depth condition determination unit 40 compares the minimum values of the detection probabilities for a plurality of adjustment parameters (combinations of the depression angle and the suspension depth) exceeding the threshold of the detection probability, and the minimum value of the detection probability is the maximum. Extract things. Here, the adjustment parameters (the combination of the depression angle and the suspension depth) from which the depth distribution of the detection probability indicated by the code is obtained are determined to be optimal.

【0042】したがって、この発明に係る音響探信儀調
定諸元最適化装置1を用いることで、深度方向に探知で
きない領域を作らないように2つの音響探信儀の調定諸
元(俯角および吊下深度)を自動的に決定することがで
きる。従来ように煩雑な試行錯誤を行なう必要がなくな
り、2つの音響探信儀に対する最適な調定諸元(俯角お
よび吊下深度)を速やかに設定することができる。
Therefore, by using the acoustic probe setting specification optimization device 1 according to the present invention, the tuning parameters (the depression angle and the suspension angle) of the two acoustic probes are set so that an area that cannot be detected in the depth direction is not created. Lower depth) can be automatically determined. It is not necessary to perform complicated trial and error as in the related art, and the optimum adjustment parameters (depression angle and suspension depth) for the two acoustic probes can be quickly set.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る音響
探信儀調定諸元最適化装置は、設定された俯角および吊
下深度の組み合わせのそれぞれについて有効探知距離を
算定するとともにビーム中心の探知確率を算定し、探知
確率が全深度に亘って閾値を超えている俯角および吊下
深度の組み合わせを抽出する構成としたので、全深度に
亘って捜索覆域が欠落しないように2つの探信儀の調定
諸元(俯角および吊下深度)を自動的に設定できる。
As described above, the apparatus for optimizing the specification of a sound-sensing sensation according to the present invention calculates the effective detection distance for each set combination of the depression angle and the suspension depth, and detects the beam center. Since the probabilities are calculated and the combination of the depression angle and the suspension depth at which the detection probability exceeds the threshold over the entire depth is extracted, the two probes are used so that the search coverage is not lost over the entire depth. Can be automatically set (depression angle and suspension depth).

【0044】さらに、この発明に係る音響探信儀調定諸
元最適化装置は、探知確率の深度分布の最小値が最大と
なる調定諸元(俯角および吊下深度)を抽出する構成と
したので、全深度に亘って捜索覆域の欠落がなく、か
つ、最も効率の良い捜索を行なうことができる。
Further, the acoustic search characteristic tuning specification optimizing device according to the present invention is configured to extract the tuning specifications (depression angle and suspension depth) at which the minimum value of the depth distribution of the detection probability is maximum. Therefore, there is no lack of the search coverage over the entire depth, and the most efficient search can be performed.

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

【図1】この発明に係る音響探信儀調定諸元最適化装置
のブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an apparatus for optimizing the specification of an acoustic probe according to the present invention.

【図2】有効探知距離算定器の処理内容を示す説明図で
ある。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing processing contents of an effective detection distance calculator.

【図3】音響探信儀による捜索の概念を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a concept of a search by an acoustic probe.

【図4】深度条件判定器の処理内容を示す説明図(その
1)である。
FIG. 4 is an explanatory diagram (part 1) illustrating processing contents of a depth condition determination unit.

【図5】深度条件判定器の処理内容を示す説明図(その
2)である。
FIG. 5 is an explanatory diagram (part 2) illustrating the processing content of the depth condition determiner.

【図6】従来の音響探信儀調定諸元決定の原理を示す説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing the principle of conventional sound search method adjustment specification determination.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 音響探信儀調定諸元最適化装置 10 調定諸元設定器 20 有効探知距離算定器 21 センサプローブ 22 算出部 30 探知確率算定器 40 深度条件判定器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Acoustic probe setting parameter optimization apparatus 10 Setting parameter setting unit 20 Effective detection distance calculator 21 Sensor probe 22 Calculation unit 30 Detection probability calculator 40 Depth condition judgment unit

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−264958(JP,A) 特開 昭63−261182(JP,A) 特開 平4−134283(JP,A) 特開 昭64−1995(JP,A) 特開 平4−60483(JP,A) 特開 平10−78348(JP,A) 特開 平10−68653(JP,A) 特開 平7−198844(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 Continuation of the front page (56) References JP-A-9-264958 (JP, A) JP-A-63-261182 (JP, A) JP-A-4-134283 (JP, A) JP-A-64-1995 (JP) JP-A-4-60483 (JP, A) JP-A-10-78348 (JP, A) JP-A-10-68653 (JP, A) JP-A-7-198844 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 3/80-3/86 G01S 5/18-5/30 G01S 7 /52-7/64 G01S 15/00-15/96

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 2つの音響探信儀の俯角および吊下深度
を、深度方向の探知確率分布に基づいて最適化する手段
を備えたことを特徴とする音響探信儀調定諸元最適化装
置。
An apparatus for optimizing the specifications of a sound-sensing sensation, comprising means for optimizing the depression angle and the suspension depth of two sound-sensing sensations based on the detection probability distribution in the depth direction.
【請求項2】 音響探信儀の俯角および吊下深度の複数
の組み合わせに応じた有効探知距離を、計測された音速
分布、ノイズレベル、残響レベルに基づいて算出する手
段を備えたことを特徴とする音響探信儀調定諸元最適化
装置。
2. A method for calculating an effective detection distance according to a plurality of combinations of a depression angle and a suspension depth of an acoustic probe based on a measured sound velocity distribution, a noise level, and a reverberation level. Acoustic search tune specification optimization device.
【請求項3】 音響探信儀の俯角、吊下深度および有効
探知距離に応じた海域の全深度における探知確率を、距
離の3乗法則に基づいて算出する手段を備えたことを特
徴とする音響探信儀調定諸元最適化装置。
3. A sound apparatus comprising: means for calculating a detection probability at all depths of a sea area in accordance with a depression angle, a suspension depth, and an effective detection distance of an acoustic probe based on a cube law of distance. Detector tuning specification optimization device.
【請求項4】 2つの音響探信儀の俯角、吊下深度の組
み合わせに応じた海域の全深度における複数の探知確率
分布の中から、予め設定した閾値を全深度について越え
る俯角、吊下深度の組み合わせを抽出する手段を備えた
ことを特徴とする音響探信儀調定諸元最適化装置。
4. A plurality of detection probability distributions at all depths in the sea area corresponding to a combination of a depression angle and a suspension depth of two acoustic probes, and a depression angle and a suspension depth exceeding a preset threshold value for all depths. A device for optimizing the specifications of a sound-sensing probe, comprising means for extracting a combination.
【請求項5】 前記俯角、吊下深度の組み合わせを抽出
する手段は、前記予め設定した閾値を全深度について越
える俯角、吊下深度の組み合わせが複数ある場合、各組
み合わせにおける深度方向の最小探知確率を比較し、そ
の深度方向の最小探知確率が組み合わせの中で最大とな
る俯角、吊下深度の組み合わせを一つ抽出することを特
徴とする請求項4記載の音響探信儀調定諸元最適化装
置。
5. A means for extracting a combination of a depression angle and a suspension depth, wherein, when there are a plurality of combinations of depression angles and suspension depths exceeding a preset threshold value for all depths, a minimum detection probability in the depth direction in each combination. 5. The method according to claim 4, further comprising extracting one combination of the depression angle and the suspension depth at which the minimum detection probability in the depth direction is the maximum among the combinations. apparatus.
【請求項6】 水中に吊り下げた2つの音響探信儀の俯
角および吊下深度の組み合わせを設定する調定諸元設定
器と、 設定された俯角および吊下深度の組み合わせに基づいて
有効探知距離を算定する有効探知距離算定器と、 音響探信儀の俯角および吊下深度の組み合わせに対応し
た有効探知距離に基づいてビーム中心の探知確率を算定
する探知確率算定器と、 俯角および吊下深度の組み合わせについて全深度での探
知確率が予め設定した閾値を超えている組み合わせを抽
出する深度条件判定器と、 を備えたことを特徴とする音響探信儀調定諸元最適化装
置。
6. An adjustment parameter setting device for setting a combination of a depression angle and a hanging depth of two acoustic probes suspended in water, and an effective detection distance based on the set combination of the depression angle and the hanging depth. An effective detection distance calculator that calculates the detection probability of the beam center based on the effective detection distance corresponding to the combination of the depression angle and the suspension depth of the acoustic probe, and a detection probability calculator that calculates the depression angle and the suspension depth. A depth search condition determinator for extracting a combination whose detection probability at all depths exceeds a preset threshold value for the combination;
【請求項7】 前記深度条件判定器は、全深度において
探知確率が前記予め設定した閾値を超えている組み合わ
せが複数ある場合、深度に対する探知確率が最小となる
値が全ての組み合わせの中で最大となる俯角および吊下
深度の組み合わせを一つ抽出することを特徴とする請求
項6記載の音響探信儀調定諸元最適化装置。
7. When there are a plurality of combinations in which the detection probabilities exceed the preset threshold value at all depths, the depth condition determining unit determines that the value at which the detection probability with respect to the depth is the minimum is the maximum value among all the combinations. 7. The apparatus according to claim 6, wherein one combination of depression angle and suspension depth is extracted.
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