JP3215535B2 - 潮流測定装置 - Google Patents
潮流測定装置Info
- Publication number
- JP3215535B2 JP3215535B2 JP06152793A JP6152793A JP3215535B2 JP 3215535 B2 JP3215535 B2 JP 3215535B2 JP 06152793 A JP06152793 A JP 06152793A JP 6152793 A JP6152793 A JP 6152793A JP 3215535 B2 JP3215535 B2 JP 3215535B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- tidal current
- frequency
- output
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波によって潮流速度
を測定する潮流測定装置に関し、さらに詳細には漁船な
どの移動体に設けられて、前後、左右への超音波発射を
時分割で行って受信超音波信号に基づいて潮流速度を測
定する潮流測定装置に関する。
を測定する潮流測定装置に関し、さらに詳細には漁船な
どの移動体に設けられて、前後、左右への超音波発射を
時分割で行って受信超音波信号に基づいて潮流速度を測
定する潮流測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の潮流測定装置は図４に示すよう
に、移動体の前後方向に超音波を送出しかつ前後方向か
らの反射超音波を受信する前後用送受波器１と、バース
ト信号を出力する送信回路４１と、送信回路４１から出
力されたバースト信号を前後用送受波器１へ所定期間送
出させ、前後用送受波器１からの受信出力を送出する送
受信切り換え回路３１と、送受信切り換え回路３１から
送出された受信出力を受けて前方向受信出力と後方向受
信出力に分離して出力する受信回路６１と、受信回路６
１によって分離された前方向受信出力および後方向受信
出力の周波数を計数する周波数計数回路７１とからなる
第１送受信系統と、移動体の左右方向に超音波を送出し
かつ左右方向からの反射超音波を受信する左右用送受波
器２と、送受信切り換え回路３２と、送信回路４２と、
受信回路６２と、周波数計数回路７２とからなり第１送
受信系統と同様に構成された第２送受信系統との独立し
た２系統の送受信系統を有し、インタフェース回路１０
１を介して供給される移動体の移動方位信号と２系統の
送受信系統からの周波数計数出力とに基づいて演算・制
御回路８１において潮流速度を演算し、演算潮流速度を
表示器１１に表示している。
に、移動体の前後方向に超音波を送出しかつ前後方向か
らの反射超音波を受信する前後用送受波器１と、バース
ト信号を出力する送信回路４１と、送信回路４１から出
力されたバースト信号を前後用送受波器１へ所定期間送
出させ、前後用送受波器１からの受信出力を送出する送
受信切り換え回路３１と、送受信切り換え回路３１から
送出された受信出力を受けて前方向受信出力と後方向受
信出力に分離して出力する受信回路６１と、受信回路６
１によって分離された前方向受信出力および後方向受信
出力の周波数を計数する周波数計数回路７１とからなる
第１送受信系統と、移動体の左右方向に超音波を送出し
かつ左右方向からの反射超音波を受信する左右用送受波
器２と、送受信切り換え回路３２と、送信回路４２と、
受信回路６２と、周波数計数回路７２とからなり第１送
受信系統と同様に構成された第２送受信系統との独立し
た２系統の送受信系統を有し、インタフェース回路１０
１を介して供給される移動体の移動方位信号と２系統の
送受信系統からの周波数計数出力とに基づいて演算・制
御回路８１において潮流速度を演算し、演算潮流速度を
表示器１１に表示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の潮流測定装置によれば、２系統の送受信系統を
独立して備えていたため、２重の構成が必要となって装
置が大型化するという問題点があった。この結果、高価
なものとなるという問題点が生ずる。
た従来の潮流測定装置によれば、２系統の送受信系統を
独立して備えていたため、２重の構成が必要となって装
置が大型化するという問題点があった。この結果、高価
なものとなるという問題点が生ずる。
【０００４】本発明は、前後方向の送信と、左右方向の
送信とを時分割で行うことによって、超音波送受波器を
除き１系統の送受信系統で構成できて、構成が簡単にな
り小型化できる潮流測定装置を提供することを目的とす
る。
送信とを時分割で行うことによって、超音波送受波器を
除き１系統の送受信系統で構成できて、構成が簡単にな
り小型化できる潮流測定装置を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の潮流測定装置
は、移動体に設けられ、かつ海中に超音波を発射して海
底および海中からの反射信号を抽出して反射信号に基づ
き潮流速度を測定する潮流測定装置において、移動体の
前後方向に超音波を発射しかつ前後方向からの反射超音
波を受信する第１送受波器と、移動体の左右方向に超音
波を発射しかつ左右方向からの超音波を受信する第２送
受波器と、第１および第２送受波器から時分割で超音波
を発射させるべく超音波の発射期間を規定する発射期間
信号を第１および第２送受波器に各別に送出しかつ発射
期間信号の送出に同期して第１および第２送受波器から
の受信出力を各別に送出する切り換え手段と、切り換え
手段から送出される前後方向の受信出力を前方向の信号
と後方向の信号とに分離しかつ切り換え手段から送出さ
れる左右方向の受信出力を左方向の信号と右方向の信号
とに分離して出力する受信回路と、移動体の左右方向の
加速度を測定する加速度測定手段と、受信回路から出力
された前方向信号および後方向信号のそれぞれと左方向
信号および右方向信号のそれぞれの周波数を計数する周
波数計数手段と、周波数計数手段により計数された周波
数と加速度測定手段によって測定された加速度情報とに
基づいて潮流速度を演算して出力しかつ切り換え手段を
切り換え制御する演算・制御手段とを備えたことを特徴
とする。
は、移動体に設けられ、かつ海中に超音波を発射して海
底および海中からの反射信号を抽出して反射信号に基づ
き潮流速度を測定する潮流測定装置において、移動体の
前後方向に超音波を発射しかつ前後方向からの反射超音
波を受信する第１送受波器と、移動体の左右方向に超音
波を発射しかつ左右方向からの超音波を受信する第２送
受波器と、第１および第２送受波器から時分割で超音波
を発射させるべく超音波の発射期間を規定する発射期間
信号を第１および第２送受波器に各別に送出しかつ発射
期間信号の送出に同期して第１および第２送受波器から
の受信出力を各別に送出する切り換え手段と、切り換え
手段から送出される前後方向の受信出力を前方向の信号
と後方向の信号とに分離しかつ切り換え手段から送出さ
れる左右方向の受信出力を左方向の信号と右方向の信号
とに分離して出力する受信回路と、移動体の左右方向の
加速度を測定する加速度測定手段と、受信回路から出力
された前方向信号および後方向信号のそれぞれと左方向
信号および右方向信号のそれぞれの周波数を計数する周
波数計数手段と、周波数計数手段により計数された周波
数と加速度測定手段によって測定された加速度情報とに
基づいて潮流速度を演算して出力しかつ切り換え手段を
切り換え制御する演算・制御手段とを備えたことを特徴
とする。
【０００６】本発明の潮流測定装置は、演算・制御手段
は、移動体の移動方位情報、検出加速度情報、受信回路
から出力された前方向信号および後方向信号のそれぞれ
および左方向信号および右方向信号のそれぞれから所定
方位を基準に潮流速度を演算することを特徴とする。
は、移動体の移動方位情報、検出加速度情報、受信回路
から出力された前方向信号および後方向信号のそれぞれ
および左方向信号および右方向信号のそれぞれから所定
方位を基準に潮流速度を演算することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の潮流測定装置によれば、切り換え手段
から送出される発射期間信号に基づいて第１送受波器に
よる超音波の発射と第２送受波器による超音波の発射が
時分割でなされる。また、第１送受波器による超音波の
発射と同期して反射超音波に基づく第１送受波器からの
受信出力と、第２送受波器による超音波の発射と同期し
て反射超音波に基づく第２送受波器からの受信出力とが
切り換え手段から各別に受信回路に送出される。受信信
号は受信回路において前方向の信号と後方向の信号と左
方向の信号と右方向の信号とに分離されて、それぞれの
周波数が周波数計数手段によって計数される。演算・制
御手段により検出加速度信号と計数された周波数とに基
づいて潮流速度が演算される。しかるに第１および第２
送受波器からの超音波の発射は時分割でなされ、発射時
期に同期して反射波が受信され、処理されるため、送受
波器を除く送受信系統は１系統ですみ、構成が簡単にな
って、小型化される。
から送出される発射期間信号に基づいて第１送受波器に
よる超音波の発射と第２送受波器による超音波の発射が
時分割でなされる。また、第１送受波器による超音波の
発射と同期して反射超音波に基づく第１送受波器からの
受信出力と、第２送受波器による超音波の発射と同期し
て反射超音波に基づく第２送受波器からの受信出力とが
切り換え手段から各別に受信回路に送出される。受信信
号は受信回路において前方向の信号と後方向の信号と左
方向の信号と右方向の信号とに分離されて、それぞれの
周波数が周波数計数手段によって計数される。演算・制
御手段により検出加速度信号と計数された周波数とに基
づいて潮流速度が演算される。しかるに第１および第２
送受波器からの超音波の発射は時分割でなされ、発射時
期に同期して反射波が受信され、処理されるため、送受
波器を除く送受信系統は１系統ですみ、構成が簡単にな
って、小型化される。
【０００８】本発明の潮流測定装置において、演算・制
御手段による潮流速度演算において検出移動方位情報か
ら所定方位を基準とした潮流速度演算がなされて、例え
ば北を基準にした潮流速度が判ることになる。
御手段による潮流速度演算において検出移動方位情報か
ら所定方位を基準とした潮流速度演算がなされて、例え
ば北を基準にした潮流速度が判ることになる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。
【００１０】図１は本発明の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【００１１】本実施例は潮流測定装置が船舶に搭載され
た場合の例である。
た場合の例である。
【００１２】船舶の前後方向へ超音波を発射する前後用
送受波器１および船舶の左右方向へ超音波を発射する左
右用送受波器２は前後／左右切り換え回路３および送受
切り換え回路５を介して送信回路４から供給されるバー
スト信号を受けて、時分割でそれぞれ前後、左右方向に
超音波を発射する。前後用送受波器１からの超音波の発
射に続いて受信した前後用送受波器１からの出力および
左右用送受波器２からの超音波の発射に続いて受信した
左右用送受波器２からの出力は前後／左右切り換え回路
３および送受切り換え回路５を介して時分割で受信回路
６に供給する。
送受波器１および船舶の左右方向へ超音波を発射する左
右用送受波器２は前後／左右切り換え回路３および送受
切り換え回路５を介して送信回路４から供給されるバー
スト信号を受けて、時分割でそれぞれ前後、左右方向に
超音波を発射する。前後用送受波器１からの超音波の発
射に続いて受信した前後用送受波器１からの出力および
左右用送受波器２からの超音波の発射に続いて受信した
左右用送受波器２からの出力は前後／左右切り換え回路
３および送受切り換え回路５を介して時分割で受信回路
６に供給する。
【００１３】ここで、前後用送受波器１および左右用送
受波器２は、位相差π／２ラジアンで、６０°方向の平
面波を受波するように、素子間隔がλ／２（λは超音波
の波長）で配置されたアレイ型の送受波器で構成してあ
る。これは、後記の受信回路６において前後用送受波器
１からの出力を前方向からと後方向からの超音波の反射
波による出力とに容易に分離するために、同様に左右用
送受波器２からの出力を左方向からと右方向からの超音
波の反射波による出力とに容易に分離するためである。
受波器２は、位相差π／２ラジアンで、６０°方向の平
面波を受波するように、素子間隔がλ／２（λは超音波
の波長）で配置されたアレイ型の送受波器で構成してあ
る。これは、後記の受信回路６において前後用送受波器
１からの出力を前方向からと後方向からの超音波の反射
波による出力とに容易に分離するために、同様に左右用
送受波器２からの出力を左方向からと右方向からの超音
波の反射波による出力とに容易に分離するためである。
【００１４】また、送信回路４は後記の演算・制御回路
８から出力されるパルスのパルス幅の期間バースト信号
を発信し、このバースト信号は超音波に変換される信号
として働くと共に、実質的に超音波発射期間を規定する
発射期間信号としても働き、前後／左右切り換え回路３
および送受切り換え回路５は切り換え手段を構成してい
る。
８から出力されるパルスのパルス幅の期間バースト信号
を発信し、このバースト信号は超音波に変換される信号
として働くと共に、実質的に超音波発射期間を規定する
発射期間信号としても働き、前後／左右切り換え回路３
および送受切り換え回路５は切り換え手段を構成してい
る。
【００１５】受信回路６は前後用送受波器１からの出力
を受けているときは前方向からの反射波による出力と後
方向からの反射波による出力とに分離して周波数計数回
路７に供給し、左右用送受波器２からの出力を受けてい
るときは左方向からの反射波による出力と右方向からの
反射波による出力とに分離して周波数計数回路７に供給
する。
を受けているときは前方向からの反射波による出力と後
方向からの反射波による出力とに分離して周波数計数回
路７に供給し、左右用送受波器２からの出力を受けてい
るときは左方向からの反射波による出力と右方向からの
反射波による出力とに分離して周波数計数回路７に供給
する。
【００１６】受信回路６における前方向からの反射波に
よる出力と後方向からの反射波による出力との分離は、
通常行われているように、前後用送受波器１からの０相
出力に前後用送受波器１からのπ／２ラジアン遅れた出
力をπ／２ラジアン遅延させて加算し、前後用送受波器
１からの０相出力をπ／２ラジアン遅延させた出力に前
後用送受波器１からのπ／２ラジアン遅れた出力を加算
して、受信回路６において前方向からの超音波の反射波
による出力と後方向からの超音波の反射波による出力と
に分離し、同様に、左方向からの超音波の反射波による
出力と右方向からの超音波の反射波による出力とに分離
する。
よる出力と後方向からの反射波による出力との分離は、
通常行われているように、前後用送受波器１からの０相
出力に前後用送受波器１からのπ／２ラジアン遅れた出
力をπ／２ラジアン遅延させて加算し、前後用送受波器
１からの０相出力をπ／２ラジアン遅延させた出力に前
後用送受波器１からのπ／２ラジアン遅れた出力を加算
して、受信回路６において前方向からの超音波の反射波
による出力と後方向からの超音波の反射波による出力と
に分離し、同様に、左方向からの超音波の反射波による
出力と右方向からの超音波の反射波による出力とに分離
する。
【００１７】周波数計数回路７は受信回路６からの出力
を受けて、定められた深度に相当するところからの対水
反射信号の周波数および海底からの反射信号（海底反射
信号と記す）の周波数をそれぞれ計数する。周波数計数
回路７において定められた深度の反射信号であるか否か
の判別は受信回路６からの各出力受信時からの所定時間
の経過時における信号が所定深度の反射信号であると判
別するようにしてもよく、演算・制御回路８からのパル
ス信号の受信時における信号が所定深度の反射信号であ
ると判別するようにしてもよい。
を受けて、定められた深度に相当するところからの対水
反射信号の周波数および海底からの反射信号（海底反射
信号と記す）の周波数をそれぞれ計数する。周波数計数
回路７において定められた深度の反射信号であるか否か
の判別は受信回路６からの各出力受信時からの所定時間
の経過時における信号が所定深度の反射信号であると判
別するようにしてもよく、演算・制御回路８からのパル
ス信号の受信時における信号が所定深度の反射信号であ
ると判別するようにしてもよい。
【００１８】また、周波数計数回路７において海底から
の反射信号であるか否かの判別は受信回路６からの各出
力のレベルによって判別する。海底からの反射信号のレ
ベルは大きいからレベルによって判別できる。加速度計
９は船舶の左右方向への加速度を測定する。
の反射信号であるか否かの判別は受信回路６からの各出
力のレベルによって判別する。海底からの反射信号のレ
ベルは大きいからレベルによって判別できる。加速度計
９は船舶の左右方向への加速度を測定する。
【００１９】周波数計数回路７における計数出力は演算
・制御回路８に供給する。演算・制御回路８は周波数計
数回路７からの計数出力と、インタフェース回路１０を
介して供給されている加速度計９からの測定加速度信
号、船首方位信号とから潮流速度を演算して表示器１１
に出力すると共に、送信回路４に対し所定周期で所定幅
のパルスを送出し、該パルスの立上りに同期して前記所
定幅の期間中のみ送受切り換え回路５を送信側に切り換
える切り換え信号を送受切り換え回路５に送出し、前記
周期に対応する期間前後／左右切り換え回路３を前後側
に切り換える切り換え信号を前後／左右切り換え回路３
に送出し、受信回路６に各信号受信時からの時間に比例
して利得を増大させる利得制御信号を送出する。
・制御回路８に供給する。演算・制御回路８は周波数計
数回路７からの計数出力と、インタフェース回路１０を
介して供給されている加速度計９からの測定加速度信
号、船首方位信号とから潮流速度を演算して表示器１１
に出力すると共に、送信回路４に対し所定周期で所定幅
のパルスを送出し、該パルスの立上りに同期して前記所
定幅の期間中のみ送受切り換え回路５を送信側に切り換
える切り換え信号を送受切り換え回路５に送出し、前記
周期に対応する期間前後／左右切り換え回路３を前後側
に切り換える切り換え信号を前後／左右切り換え回路３
に送出し、受信回路６に各信号受信時からの時間に比例
して利得を増大させる利得制御信号を送出する。
【００２０】上記のように構成した本実施例の作用につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２１】演算・制御回路８からは図２（ａ）に実線
で示すＴＸ1 期間幅のパルスを送信回路４に送出すると
共に送受切り換え回路５に送出する。このパルスを受け
た送信回路４は図２（ｂ）に示すパルス幅のＴＸ1 期間
バースト信号を発信する。送受切り換え回路５は図２
（ａ）に実線で示すＴＸ1 期間中送信回路４側に切り換
えられて、バースト信号を前後／左右切り換え回路３に
送出する。一方、演算・制御回路８は図２（ｃ）に実線
で示す期間幅のパルスを送出する。このパルスを受けた
前後／左右切り換え回路３は前後側に切り換えられる。
で示すＴＸ1 期間幅のパルスを送信回路４に送出すると
共に送受切り換え回路５に送出する。このパルスを受け
た送信回路４は図２（ｂ）に示すパルス幅のＴＸ1 期間
バースト信号を発信する。送受切り換え回路５は図２
（ａ）に実線で示すＴＸ1 期間中送信回路４側に切り換
えられて、バースト信号を前後／左右切り換え回路３に
送出する。一方、演算・制御回路８は図２（ｃ）に実線
で示す期間幅のパルスを送出する。このパルスを受けた
前後／左右切り換え回路３は前後側に切り換えられる。
【００２２】したがって、図２（ａ）に示すＴＸ1 期間
はバースト信号が前後用送受波器１に供給されて、前後
用送受波器１から超音波が前後に予め定めた俯角、例え
ば水平面から６０度の俯角で発射される。ＴＸ1 期間経
過後のＲＸ1 期間においては、バースト信号の発信は止
み、送受切り換え回路５は切り換えられて前後／左右切
り換え回路３からの出力を受信回路６に導く。しかる
に、ＲＸ1 期間においては前後／左右切り換え回路３は
前後側に切り換えられており、ＲＸ1 期間においては前
後用送受波器１からの超音波の発射は止み、前後用送受
波器１において反射波が受波され、反射波の受波による
前後用送受波器１からの出力は前後／左右切り換え回路
３および送受切り換え回路５を通して受信回路６に送出
される。
はバースト信号が前後用送受波器１に供給されて、前後
用送受波器１から超音波が前後に予め定めた俯角、例え
ば水平面から６０度の俯角で発射される。ＴＸ1 期間経
過後のＲＸ1 期間においては、バースト信号の発信は止
み、送受切り換え回路５は切り換えられて前後／左右切
り換え回路３からの出力を受信回路６に導く。しかる
に、ＲＸ1 期間においては前後／左右切り換え回路３は
前後側に切り換えられており、ＲＸ1 期間においては前
後用送受波器１からの超音波の発射は止み、前後用送受
波器１において反射波が受波され、反射波の受波による
前後用送受波器１からの出力は前後／左右切り換え回路
３および送受切り換え回路５を通して受信回路６に送出
される。
【００２３】ＲＸ1 期間に続く図２（ａ）に示すＴＸ2
期間においては、演算・制御回路８からは図２（ａ）に
実線で示すＴＸ2 期間幅のパルスを送信回路４に送出す
ると共に送受切り換え回路５に送出する。このパルスを
受けた送信回路４は図２（ｂ）に示すパルス幅のＴＸ2
期間バースト信号を発信する。送受切り換え回路５は図
２（ａ）に実線で示すＴＸ2 期間中送信回路４側に切り
換えられて、バースト信号を前後／左右切り換え回路３
に送出する。一方、演算・制御回路８は図２（ｃ）に破
線で示す期間パルスを送出していない。したがって前後
／左右切り換え回路３は左右側に切り換えられる。
期間においては、演算・制御回路８からは図２（ａ）に
実線で示すＴＸ2 期間幅のパルスを送信回路４に送出す
ると共に送受切り換え回路５に送出する。このパルスを
受けた送信回路４は図２（ｂ）に示すパルス幅のＴＸ2
期間バースト信号を発信する。送受切り換え回路５は図
２（ａ）に実線で示すＴＸ2 期間中送信回路４側に切り
換えられて、バースト信号を前後／左右切り換え回路３
に送出する。一方、演算・制御回路８は図２（ｃ）に破
線で示す期間パルスを送出していない。したがって前後
／左右切り換え回路３は左右側に切り換えられる。
【００２４】したがって、図２（ａ）に示すＴＸ2 期間
はバースト信号が左右用送受波器２に供給されて、左右
用送受波器２から超音波が左右に予め定めた俯角、例え
ば水平面から６０度の俯角で発射される。ＴＸ2 期間の
経過後のＲＸ2 期間においては、バースト信号の発信は
止み、送受切り換え回路５は切り換えられて前後／左右
切り換え回路３からの出力を受信回路６に導く。しかる
に、ＲＸ2 期間においては前後／左右切り換え回路３は
左右側に切り換えられており、ＲＸ2 期間においては左
右用送受波器２からの超音波の発射は止み、左右用送受
波器２において反射波が受波され、反射波の受波による
左右用送受波器２からの出力は前後／左右切り換え回路
３および送受切り換え回路５を通して受信回路６に送出
される。
はバースト信号が左右用送受波器２に供給されて、左右
用送受波器２から超音波が左右に予め定めた俯角、例え
ば水平面から６０度の俯角で発射される。ＴＸ2 期間の
経過後のＲＸ2 期間においては、バースト信号の発信は
止み、送受切り換え回路５は切り換えられて前後／左右
切り換え回路３からの出力を受信回路６に導く。しかる
に、ＲＸ2 期間においては前後／左右切り換え回路３は
左右側に切り換えられており、ＲＸ2 期間においては左
右用送受波器２からの超音波の発射は止み、左右用送受
波器２において反射波が受波され、反射波の受波による
左右用送受波器２からの出力は前後／左右切り換え回路
３および送受切り換え回路５を通して受信回路６に送出
される。
【００２５】上記の繰り返しによって受信回路６に反射
波による出力が供給される。反射波による出力が供給さ
れた受信回路６は反射波による出力が供給される毎に順
次その利得が増加されて、時間的に遅れて反射してくる
超音波は減衰が大きいためこれを補償するように入力が
順次大きな利得で増幅され、前後用送受波器１からの反
射波による出力に対しては前方向からの反射波による出
力と後方向からの反射波による出力とに分離されて、周
波数計数回路７において周波数が計数される。また、左
右用送受波器２からの反射波による出力に対しては左方
向からの反射波による出力と右方向からの反射波による
出力とに分離されて、周波数計数回路７において周波数
が計数される。
波による出力が供給される。反射波による出力が供給さ
れた受信回路６は反射波による出力が供給される毎に順
次その利得が増加されて、時間的に遅れて反射してくる
超音波は減衰が大きいためこれを補償するように入力が
順次大きな利得で増幅され、前後用送受波器１からの反
射波による出力に対しては前方向からの反射波による出
力と後方向からの反射波による出力とに分離されて、周
波数計数回路７において周波数が計数される。また、左
右用送受波器２からの反射波による出力に対しては左方
向からの反射波による出力と右方向からの反射波による
出力とに分離されて、周波数計数回路７において周波数
が計数される。
【００２６】周波数計数回路８からの計数出力を受けて
演算・制御回路８において潮流速度が演算される。
演算・制御回路８において潮流速度が演算される。
【００２７】演算・制御回路８における潮流速度の演算
について説明する。
について説明する。
【００２８】いま、ＶByを前後方向の対地速度、すなわ
ち船の海底に対する速度、ＶWyを前後方向の対水速度、
すなわち船の速度、ＶBx′を左右方向の対地速度、
ＶWx′を左右方向の対水速度、Ｃを海水中の音速、ｆ0
を送信回路４から出力されるバースト信号の周波数、β
を超音波の水平からの発射角度、ΔｆBFを前方向からの
海底反射信号の計数周波数、すなわち、前方向からの海
底反射信号のドップラ周波数、ΔｆBAを後方向からの海
底反射信号の計数周波数、すなわち、後方向からの海底
反射信号のドップラ周波数、ΔｆWFを前方向からの対水
反射信号の計数周波数、すなわち前方向からの対水反射
信号のドップラ周波数、ΔｆWAを後方向からの対水反射
信号の計数周波数、すなわち後方向からの対水反射信号
のドップラ周波数、ΔｆBPを左方向からの海底反射信号
の計数周波数、すなわち、左方向からの海底反射信号の
ドップラ周波数、ΔｆBSを右方向からの海底反射信号の
計数周波数、すなわち、右方向からの海底反射信号のド
ップラ周波数、Δｆwpを左方向からの対水反射信号の計
数周波数、すなわち、左方向からの対水反射信号のドッ
プラ周波数、ΔｆwSを右方向からの対水反射信号の計数
周波数、すなわち、右方向からの対水反射信号のドップ
ラ周波数で示すと、先ず、それぞれ ＶBy＝｛Ｃ／（４ｆ0 cos β）｝（ΔｆBF−ΔｆBA） …（１） ＶWy＝｛Ｃ／（４ｆ0 cos β）｝（ΔｆWF−ΔｆWA） …（２） ＶBx′＝｛Ｃ／（４ｆ0 cos β）｝（ΔｆBP−ΔｆBs） …（３） ＶWx′＝｛Ｃ／（４ｆ0 cos β）｝（ΔｆWP−ΔｆWS） …（４） の演算が演算・制御回路８でなされる。
ち船の海底に対する速度、ＶWyを前後方向の対水速度、
すなわち船の速度、ＶBx′を左右方向の対地速度、
ＶWx′を左右方向の対水速度、Ｃを海水中の音速、ｆ0
を送信回路４から出力されるバースト信号の周波数、β
を超音波の水平からの発射角度、ΔｆBFを前方向からの
海底反射信号の計数周波数、すなわち、前方向からの海
底反射信号のドップラ周波数、ΔｆBAを後方向からの海
底反射信号の計数周波数、すなわち、後方向からの海底
反射信号のドップラ周波数、ΔｆWFを前方向からの対水
反射信号の計数周波数、すなわち前方向からの対水反射
信号のドップラ周波数、ΔｆWAを後方向からの対水反射
信号の計数周波数、すなわち後方向からの対水反射信号
のドップラ周波数、ΔｆBPを左方向からの海底反射信号
の計数周波数、すなわち、左方向からの海底反射信号の
ドップラ周波数、ΔｆBSを右方向からの海底反射信号の
計数周波数、すなわち、右方向からの海底反射信号のド
ップラ周波数、Δｆwpを左方向からの対水反射信号の計
数周波数、すなわち、左方向からの対水反射信号のドッ
プラ周波数、ΔｆwSを右方向からの対水反射信号の計数
周波数、すなわち、右方向からの対水反射信号のドップ
ラ周波数で示すと、先ず、それぞれ ＶBy＝｛Ｃ／（４ｆ0 cos β）｝（ΔｆBF−ΔｆBA） …（１） ＶWy＝｛Ｃ／（４ｆ0 cos β）｝（ΔｆWF−ΔｆWA） …（２） ＶBx′＝｛Ｃ／（４ｆ0 cos β）｝（ΔｆBP−ΔｆBs） …（３） ＶWx′＝｛Ｃ／（４ｆ0 cos β）｝（ΔｆWP−ΔｆWS） …（４） の演算が演算・制御回路８でなされる。
【００２９】次いで、前後方向に超音波を発射した時点
の左右方向対地速度ＶBxおよび左右方向対水速度ＶWxが
演算される。
の左右方向対地速度ＶBxおよび左右方向対水速度ＶWxが
演算される。
【００３０】図３の速度概念図において、図３（Ａ）は
前後方向に超音波を発射した時点の速度関係を示し、Ｖ
B は対地速度、ＶW は対水速度、ＶC は潮流速度、ｙは
船首方向（前後方向）、θ1 は前後方向に超音波を発射
した時点における北方位と船首方向との間の角度を示
す。この時点においては左右方向には超音波を発射して
いないため、左右方向の速度は測定できない。
前後方向に超音波を発射した時点の速度関係を示し、Ｖ
B は対地速度、ＶW は対水速度、ＶC は潮流速度、ｙは
船首方向（前後方向）、θ1 は前後方向に超音波を発射
した時点における北方位と船首方向との間の角度を示
す。この時点においては左右方向には超音波を発射して
いないため、左右方向の速度は測定できない。
【００３１】図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の時点からｔ秒
後に左右方向に超音波を発射した時点の速度関係を示
し、ＶB ′は対地速度、ＶW ′は対水速度、ｘは左右方
向、潮流速度は短時間のｔ秒では変化しないものとして
ＶC で示し、θ2 は左右方向に超音波を発射した時点に
おける北方位と船首方向との間の角度を示す。図３
（Ｃ）は、前後方向に超音波を発射した時点の左右方向
対地速度ＶBxと、左右方向に超音波を発射して得られた
左右方向対地速度ＶBx′の関係を示している。
後に左右方向に超音波を発射した時点の速度関係を示
し、ＶB ′は対地速度、ＶW ′は対水速度、ｘは左右方
向、潮流速度は短時間のｔ秒では変化しないものとして
ＶC で示し、θ2 は左右方向に超音波を発射した時点に
おける北方位と船首方向との間の角度を示す。図３
（Ｃ）は、前後方向に超音波を発射した時点の左右方向
対地速度ＶBxと、左右方向に超音波を発射して得られた
左右方向対地速度ＶBx′の関係を示している。
【００３２】上記した図３に示す関係から、演算・制御
回路８において ＶBx＝ＶBx′−α・ｔ …（５） ＶWx＝ＶWx′−α・ｔ …（６） によって、前後方向に超音波を発射した時点の左右方向
対地速度ＶBxおよび左右方向対水速度ＶWxが演算され
る。ここで、αは船舶の左右方向の加速度であって、加
速度計９によって測定され、演算・制御回路８に供給さ
れている。
回路８において ＶBx＝ＶBx′−α・ｔ …（５） ＶWx＝ＶWx′−α・ｔ …（６） によって、前後方向に超音波を発射した時点の左右方向
対地速度ＶBxおよび左右方向対水速度ＶWxが演算され
る。ここで、αは船舶の左右方向の加速度であって、加
速度計９によって測定され、演算・制御回路８に供給さ
れている。
【００３３】次いで、演算・制御回路８において上記の
ようにして求めた前後方向対水速度ＶWyと左右方向対水
速度ＶWxとのベクトル和によって対水速度ＶW が演算さ
れ、前後方向対地速度ＶByと左右方向対地速度ＶBxとの
ベクトル和によって対地速度ＶB が演算され、対地速度
ＶB と対水速度ＶW とのベクトル差によって潮流速度Ｖ
C が演算される。
ようにして求めた前後方向対水速度ＶWyと左右方向対水
速度ＶWxとのベクトル和によって対水速度ＶW が演算さ
れ、前後方向対地速度ＶByと左右方向対地速度ＶBxとの
ベクトル和によって対地速度ＶB が演算され、対地速度
ＶB と対水速度ＶW とのベクトル差によって潮流速度Ｖ
C が演算される。
【００３４】次に、通常潮流速度は真北を基準としてそ
の流れ方向、流速を表示する。したがって、対地速度Ｖ
B および対水速度ＶW が、真北をＹ座標、東をＸ座標と
した成分に分解される。これをそれぞれ（ＶBY，
ＶBX）、（ＶWY，ＶWX）とすると、演算・制御回路８に
おいて、 ＶBY＝ＶBy cosθ1 −（ＶBx′−α・ｔ）sin θ1 …（７） ＶBX＝（ＶBx′−α・ｔ）cos θ1 ＋ＶBy sinθ1 …（８） ＶWY＝Ｖwy cosθ1 −（ＶWx′−α・ｔ）sin θ1 …（９） ＶWX＝（Ｖwx′−α・ｔ） cosθ1 ＋ＶWy sinθ1 …（１０） の演算がなされる。
の流れ方向、流速を表示する。したがって、対地速度Ｖ
B および対水速度ＶW が、真北をＹ座標、東をＸ座標と
した成分に分解される。これをそれぞれ（ＶBY，
ＶBX）、（ＶWY，ＶWX）とすると、演算・制御回路８に
おいて、 ＶBY＝ＶBy cosθ1 −（ＶBx′−α・ｔ）sin θ1 …（７） ＶBX＝（ＶBx′−α・ｔ）cos θ1 ＋ＶBy sinθ1 …（８） ＶWY＝Ｖwy cosθ1 −（ＶWx′−α・ｔ）sin θ1 …（９） ＶWX＝（Ｖwx′−α・ｔ） cosθ1 ＋ＶWy sinθ1 …（１０） の演算がなされる。
【００３５】次いで、潮流ＶC （ＶCY，ＶCX）は、対水
速度ＶW と対地速度ＶB との差で求められるので、演算
・制御回路８において ＶCY＝ＶWY−ＶBY ， ＶCX＝ＶWX−ＶBX …（１１） の演算がなされ、次いで、 ＶC ＝√（ＶCY 2 ＋ＶCX 2 ） ， ＡC ＝ tan-1（ＶCX／ＶCY） …（１２） の演算がなされて、潮流の流速ＶC および方向ＡC が求
められる。
速度ＶW と対地速度ＶB との差で求められるので、演算
・制御回路８において ＶCY＝ＶWY−ＶBY ， ＶCX＝ＶWX−ＶBX …（１１） の演算がなされ、次いで、 ＶC ＝√（ＶCY 2 ＋ＶCX 2 ） ， ＡC ＝ tan-1（ＶCX／ＶCY） …（１２） の演算がなされて、潮流の流速ＶC および方向ＡC が求
められる。
【００３６】演算・制御回路８によって演算された潮流
の流速ＶC および方向ＡC は表示器１１に送出されて表
示される。
の流速ＶC および方向ＡC は表示器１１に送出されて表
示される。
【００３７】なお、（１１）式において演算された潮流
成分ＶCYおよびＶCXを表示器１１に表示してもよい。
成分ＶCYおよびＶCXを表示器１１に表示してもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上説明した如く本発明の潮流測定装置
によれば、第１および第２送受波器からの超音波の発射
は時分割で行われ、かつ超音波の発射時期に同期して反
射波が受信され、処理されるため、送受波器を除く送受
信系統は１系統ですみ、構成が簡単になって、小型化さ
れる効果がある。この結果、小型船舶などにも搭載が可
能となる効果がある。
によれば、第１および第２送受波器からの超音波の発射
は時分割で行われ、かつ超音波の発射時期に同期して反
射波が受信され、処理されるため、送受波器を除く送受
信系統は１系統ですみ、構成が簡単になって、小型化さ
れる効果がある。この結果、小型船舶などにも搭載が可
能となる効果がある。
【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例における時分割切り換えの説
明に供するタイミング図である。
明に供するタイミング図である。
【図３】本発明の一実施例における演算の説明図であ
る。
る。
【図４】従来の潮流測定装置の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
１…前後用送受波器 ２…左右用送受波器 ３…前後／左右切り換え回路 ４…送信回路 ５…送受切り換え回路 ６…受信回路 ７…周波数計数回路 ８…演算・制御回路 ９…加速度計 １１…表示器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−68282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−100677（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−357463（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−30466（ＪＰ，Ｕ) 実公 平３−9020（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01P 5/00 G01P 13/00 G01S 15/00 - 15/96
Claims (2)
- 【請求項１】移動体に設けられ、かつ海中に超音波を発
射して海底および海中からの反射信号を抽出して反射信
号に基づき潮流速度を測定する潮流測定装置において、
移動体の前後方向に超音波を発射しかつ前後方向からの
反射超音波を受信する第１送受波器と、移動体の左右方
向に超音波を発射しかつ左右方向からの超音波を受信す
る第２送受波器と、第１および第２送受波器から時分割
で超音波を発射させるべく超音波の発射期間を規定する
発射期間信号を第１および第２送受波器に各別に送出し
かつ発射期間信号の送出に同期して第１および第２送受
波器からの受信出力を各別に送出する切り換え手段と、
切り換え手段から送出される前後方向の受信出力を前方
向の信号と後方向の信号とに分離しかつ切り換え手段か
ら送出される左右方向の受信出力を左方向の信号と右方
向の信号とに分離して出力する受信回路と、移動体の左
右方向の加速度を測定する加速度測定手段と、受信回路
から出力された前方向信号および後方向信号のそれぞれ
と左方向信号および右方向信号のそれぞれの周波数を計
数する周波数計数手段と、周波数計数手段により計数さ
れた周波数と加速度測定手段によって測定された加速度
情報とに基づいて潮流速度を演算して出力しかつ切り換
え手段を切り換え制御する演算・制御手段とを備えたこ
とを特徴とする潮流測定装置。 - 【請求項２】請求項１記載の潮流測定装置において、演
算・制御手段は、移動体の移動方位情報、検出加速度情
報、受信回路から出力された前方向信号および後方向信
号のそれぞれおよび左方向信号および右方向信号のそれ
ぞれから所定方位を基準に潮流速度を演算することを特
徴とする潮流測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06152793A JP3215535B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 潮流測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06152793A JP3215535B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 潮流測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06273433A JPH06273433A (ja) | 1994-09-30 |
| JP3215535B2 true JP3215535B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=13173671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06152793A Expired - Fee Related JP3215535B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 潮流測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215535B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102241832A (zh) * | 2011-05-14 | 2011-11-16 | 中材科技股份有限公司 | 聚烯烃薄膜及其制备方法 |
| US8137800B2 (en) | 2005-10-13 | 2012-03-20 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Porous multilayered hollow-fiber membrane and process for producing the same |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP06152793A patent/JP3215535B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8137800B2 (en) | 2005-10-13 | 2012-03-20 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Porous multilayered hollow-fiber membrane and process for producing the same |
| CN102241832A (zh) * | 2011-05-14 | 2011-11-16 | 中材科技股份有限公司 | 聚烯烃薄膜及其制备方法 |
| CN102241832B (zh) * | 2011-05-14 | 2013-08-28 | 中材科技股份有限公司 | 聚烯烃薄膜及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06273433A (ja) | 1994-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4737893B2 (ja) | 水中探知装置 | |
| CA3055502A1 (en) | Echo sounding apparatus and echo sounding method | |
| JP3215535B2 (ja) | 潮流測定装置 | |
| US3617995A (en) | Nonuniform pulse sonar navigation system | |
| WO2004099815A1 (ja) | 超音波送受信装置 | |
| JP2666765B2 (ja) | 水中航走体用音響標的 | |
| JP2720834B2 (ja) | 音響通信装置 | |
| JP3546201B2 (ja) | 水中音響探査方法及び水中音響探査システム | |
| US4954999A (en) | Double phase-lock-loop sonar | |
| JP2000088942A (ja) | バイスタティックソーナーの左右判別方法 | |
| JP5625771B2 (ja) | 水中目標物検出装置、該検出装置に用いられる目標物検出方法及び目標物検出プログラム | |
| JP3147084B2 (ja) | 障害物探知ソーナー装置及び水中航走体 | |
| JPH04372890A (ja) | 海底地形表示装置 | |
| JP2916362B2 (ja) | 位置測定における音速補正装置及びその方法 | |
| JPH05281211A (ja) | 超音波装置 | |
| JPS6239336Y2 (ja) | ||
| JP2556625B2 (ja) | 上方監視用アクティブソーナー | |
| JP2002122656A (ja) | 音響測位装置 | |
| JPS6018767A (ja) | 超音波流速計 | |
| JP2616725B2 (ja) | 境界面監視ソナー | |
| JPH06174486A (ja) | ソノブイ | |
| JPH0743464A (ja) | パラメトリック・サブボトムプロファイラー | |
| JPH04273086A (ja) | インターフェロメトリックサイドスキャンソーナー | |
| JPH0125437B2 (ja) | ||
| JPH0643240A (ja) | 曳航具 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |