JP3388688B2 - Acoustic positioning device - Google Patents
Acoustic positioning deviceInfo
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、音波を利用して水
中の物体の位置を測定する音響測位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 acoustic positioning device for measuring the position of an underwater object using sound waves.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、文献名:海洋音響(基礎と応用)海洋音響学会
209〜213頁に開示されるものがあった。図5は
かかる従来の音響測位装置のブロック図である。この図
おいて、101は演算制御部、102は発振回路、10
3は増幅器、104は送波器、105は水中、106は
トランスポンダ、107は海底、108は受波器アレ
イ、109は増幅器、110はSSBL(Supper
Short Base Line)受信器、111は
表示器である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a technique in such a field,
For example, there was one disclosed in the literature name: Ocean Acoustics (Basics and Applications), Ocean Acoustics Society, pp. 209-213. FIG. 5 is a block diagram of such a conventional acoustic positioning device. In this figure, 101 is an arithmetic control unit, 102 is an oscillation circuit, and 10
3 is an amplifier, 104 is a transmitter, 105 is underwater, 106 is a transponder, 107 is a seabed, 108 is a receiver array, 109 is an amplifier, 110 is SSBL (Super)
Short Base Line) receiver 111 is a display.
【0003】図5に示すように、演算制御部101で送
信タイミングが作られ、発振回路102で、バースト波
の送信パルス(質問信号)が作成され、増幅器103で
一定レベル迄増幅され、送波器104に加えられる。送
波器104は電気信号を超音波信号に変換し、水中10
5に送出する。水中105を伝搬した質問信号は、海底
107上に設置されたトランスポンダ106により受信
され、一定時間後、再び送出される。As shown in FIG. 5, a transmission timing is created by an arithmetic control unit 101, a transmission pulse (interrogation signal) of a burst wave is created by an oscillation circuit 102, an amplifier 103 amplifies it to a certain level, and a transmission signal is sent. Added to the vessel 104. The wave transmitter 104 converts an electric signal into an ultrasonic signal, and
Send to 5. The interrogation signal propagating in the underwater 105 is received by the transponder 106 installed on the seabed 107, and is transmitted again after a fixed time.
【0004】トランスポンダ106からの応答信号は受
波器アレイ108により受信され、超音波信号は電気信
号に変換され、増幅器109に加えられる。増幅器10
9で一定レベルに増幅され、SSBL受信器110に加
えられる。SSBL受信器110は、受波器アレイ10
8の各受波素子に入力する信号の位相差から入射角を測
定する。 また、送波器104から質問信号が送出さ
れ、トランスポンダ106を経由して受波器アレイ10
8に受信される迄の伝搬時間を測定し、トランスポンダ
106と受波器アレイ108との間の直距離を測定す
る。SSBL受信器110で測定した入射角と直距離は
演算制御部101に入力され、船の中心として座標系に
変換され、表示器111で表示される。The response signal from transponder 106 is received by receiver array 108, the ultrasonic signal is converted to an electrical signal and applied to amplifier 109. Amplifier 10
It is amplified to a constant level at 9 and added to the SSBL receiver 110. The SSBL receiver 110 includes the receiver array 10
The incident angle is measured from the phase difference between the signals input to the respective wave receiving elements of No. 8. Further, an inquiry signal is transmitted from the wave transmitter 104, and the wave receiver array 10 is transmitted via the transponder 106.
The propagation time until the signal is received at 8 is measured, and the direct distance between the transponder 106 and the receiver array 108 is measured. The incident angle and the direct distance measured by the SSBL receiver 110 are input to the arithmetic control unit 101, converted into the coordinate system as the center of the ship, and displayed on the display unit 111.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波信号
は気泡で急激に減衰する性能があるため、受波器アレイ
108は気泡の発生し難い場所に取り付ける必要があ
る。また、音響測位装置は受信信号の位相差を測定して
入射角を求めるため、S/N比も重要であり、前後進の
ためのスクリューや、船を横方向に移動するために設け
たスラスターなどの雑音発生源から、なるべく離して取
り付けることが望ましい。By the way, since the ultrasonic signal has a property of being rapidly attenuated by bubbles, it is necessary to mount the receiver array 108 at a place where bubbles are unlikely to occur. In addition, since the acoustic positioning device measures the phase difference of the received signal to obtain the incident angle, the S / N ratio is also important, and the screw for forward / backward movement and the thruster provided to move the ship laterally are also important. It is desirable to install it as far away as possible from noise sources such as.
【0006】観測船は一定の場所に停まり観測するため
に、一般に航海する船と異なり、そのスクリューやスラ
スターの動作も一定ではなく、気泡の発生や雑音の少な
い場所は一定していない。そこで、あらゆる運転状態の
中で、気泡の発生や雑音の発生が最も少ない場所に取り
付けるようにしている。しかしながら、多くの音響機器
を併用する場合、限られた船体構造の中では両者の条件
を満たすことは極めて困難であり、そのために音響測位
装置の性能を十分に満足して発揮することはできず、雑
音及び気泡の影響を受けて精度が低下したり、測定範囲
が狭まったり、最悪の場合は測定不能となるという欠点
があった。Since the observation ship stops and observes at a fixed place, the operation of its screw and thruster is not constant unlike a ship that normally sails, and the place where bubbles and noise are small is not constant. Therefore, it is installed in the place where the generation of bubbles and noise is minimized in all operating conditions. However, when many acoustic devices are used together, it is extremely difficult to satisfy both conditions within the limited hull structure, and as a result, the performance of the acoustic positioning device cannot be fully demonstrated. However, there are drawbacks that the accuracy is lowered due to the influence of noise and bubbles, the measurement range is narrowed, and in the worst case, the measurement becomes impossible.
【0007】本発明は、上記問題点を除去し、船体の雑
音や気泡の発生の状況に応じて、最良の条件で受信する
ことができ、船体雑音や気泡の発生の影響を軽減するこ
とができる音響測位装置を提供することを目的とする。The present invention eliminates the above-mentioned problems and enables reception under the best conditions depending on the situation of noise and bubbles in the hull, and reduces the influence of noise and bubbles in the hull. It is an object to provide an acoustic positioning device that can perform.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、
〔1〕音響測位装置において、船体に距離を離して設置
される複数個の受波器アレイと、この受波器アレイのぞ
れぞれに接続されるSSBL受信器とを備え、同時に前
記受波器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイ
ズレベルを測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望
のレベルのデータを出力している受波器アレイのデータ
を採用する測位データ判定手段とを設けるようにしたも
のである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides: [1] In an acoustic positioning device, a plurality of wave receiver arrays installed at a distance from the hull, and a plurality of the wave receiver arrays. An SSBL receiver connected to each of the receiver arrays, simultaneously measuring the signal level and the ambient noise level input from the receiver array, and selecting a desired one of the plurality of receiver arrays. Positioning data determination means that adopts the data of the receiver array that outputs the level data is provided.
【0009】〔2〕音響測位装置において、船体に距離
を離して設置される複数個の受波器アレイと、この受波
器アレイのぞれぞれに接続されるLBL(Long B
ase Line)受信器とを備え、同時に前記受波器
アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイズレベル
を測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望のレベル
のデータを出力している受波器アレイのデータを採用す
る測位データ判定手段を設けるようにしたものである。[2] In the acoustic positioning device, a plurality of wave receiver arrays installed at a distance from the hull and LBL (Long B) connected to each of the wave receiver arrays.
an array line receiver, which simultaneously measures the signal level and the ambient noise level input from the receiver array, and outputs data of a desired level among the plurality of receiver arrays. A positioning data determination means that uses the data of the wave array is provided.
【0010】〔3〕上記〔1〕又は〔2〕記載の音響測
位装置において、前記測位データ判定手段は、前記受波
器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイズレベ
ルを測定し、前記信号レベルの大きい側のデータか、前
記ノイズレベルの小さい側のデータかを測位データとし
て採用するようにしたものである。
〔4〕上記〔1〕又は〔2〕記載の音響測位装置におい
て、前記測位データ判定手段は、前記受波器アレイから
入力される信号レベル及び周囲ノイズレベルを測定し、
この信号レベル/周囲ノイズレベルを計算し、この信号
レベル/周囲ノイズレベルの比の大きい側のデータを測
位データとして採用するようにしたものである。[3] In the acoustic positioning device according to the above [1] or [2], the positioning data determination means measures a signal level and an ambient noise level input from the receiver array, and the signal level. The data on the larger side or the data on the smaller noise level is adopted as the positioning data. [4] In the acoustic positioning device according to [1] or [2], the positioning data determination unit measures a signal level and an ambient noise level input from the wave receiver array,
This signal level / ambient noise level is calculated, and the data on the side having a large signal level / ambient noise level ratio is adopted as positioning data.
【0011】〔5〕上記〔1〕、〔2〕、〔3〕又は
〔4〕記載の音響測位装置において、応答信号を通過さ
せるフィルターにより信号レベルを測定し、一方、応答
周波数付近の周波数で応答周波数を通過させないフィル
ターにより周囲ノイズレベルを測定する回路を設けるよ
うにしたものである。[5] In the acoustic positioning device according to the above [1], [2], [3] or [4], the signal level is measured by a filter that allows a response signal to pass therethrough, while at a frequency near the response frequency. A circuit for measuring the ambient noise level is provided by a filter that does not pass the response frequency.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図1は本発明の
第1実施例を示す音響測位装置のブロック図である。こ
の図に示すように、1は演算制御部、2は発振回路、3
は増幅器、4は送波器、5は水中、6はトランスポン
ダ、7は海底、8は第1の受波器アレイ、9は第2の受
波器アレイであり、これらの受波器アレイは、図示しな
いが、複数個の受波器素子を平面的に格子状に複数個並
べて構成されている。10,11は増幅器、12,13
はSSBL受信器、14,15,16,17はフィルタ
ー、18,19,20,21は検波器、22は表示器で
ある。ここで、フィルター14,15はトランスポンダ
6から応答信号周波数を通過させるフィルターであり、
16,17はトランスポンダ6からの応答信号周波数か
ら少し離れ、一定幅の帯域は信号を通過させるが、応答
周波数は通過させないフィルターである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an acoustic positioning device showing a first embodiment of the present invention. As shown in this figure, 1 is a calculation control unit, 2 is an oscillation circuit, 3
Is an amplifier, 4 is a transmitter, 5 is underwater, 6 is a transponder, 7 is a seabed, 8 is a first receiver array, 9 is a second receiver array, and these receiver arrays are Although not shown, a plurality of wave receiver elements are arranged in a plane in a grid pattern. 10, 11 are amplifiers, 12, 13
Is an SSBL receiver, 14, 15, 16, and 17 are filters, 18, 19, 20, and 21 are detectors, and 22 is a display. Here, the filters 14 and 15 are filters that pass the response signal frequency from the transponder 6,
Reference numerals 16 and 17 are filters which are slightly apart from the response signal frequency from the transponder 6 and pass the signal in a band of a certain width, but do not pass the response frequency.
【0013】図1において、演算制御部1で送信タイミ
ングを作成し、発振回路2でバースト波の送信パルス
(質問信号)が作成され、増幅器3で一定レベル迄増幅
し、送波器4に加えられる。送波器4は電気信号を超音
波信号に変換し、水中5に送出する。水中を伝搬した質
問信号は、海底7上に設置されたトランスポンダ6で一
定時間後、再び送出される。In FIG. 1, a transmission timing is created by an arithmetic control unit 1, a transmission pulse (interrogation signal) of a burst wave is created by an oscillating circuit 2, an amplifier 3 amplifies it to a certain level, and it is added to a wave transmitter 4. To be The wave transmitter 4 converts an electric signal into an ultrasonic signal and sends it to the underwater 5. The interrogation signal propagating in the water is sent again by the transponder 6 installed on the seabed 7 after a fixed time.
【0014】応答信号は第1の受波器アレイ8、第2の
受波器アレイ9で受信され、超音波信号は再び電気信号
に変換される。この信号は増幅器10及び11で一定レ
ベルに増幅される。SSBL受信器12及び13で、各
受波器間の位相差から受波器アレイへの入射角を測定す
る。また、送波器4から質問信号が送出されてからトラ
ンスポンダ6を経て受波器アレイ8及び9に達する迄の
伝搬時間から、トランスポンダ6から受波器アレイ8及
び9迄の直距離を測定する。The response signal is received by the first wave receiver array 8 and the second wave receiver array 9, and the ultrasonic signal is converted into an electric signal again. This signal is amplified to a constant level by amplifiers 10 and 11. The SSBL receivers 12 and 13 measure the angle of incidence on the receiver array from the phase difference between the receivers. Further, the direct distance from the transponder 6 to the wave receiver arrays 8 and 9 is measured from the propagation time from the transmission of the inquiry signal from the wave transmitter 4 to the reception of the wave receiver arrays 8 and 9 via the transponder 6. .
【0015】一方、第1の受波器アレイ8のアレイの1
素子の信号は、フィルター14を経て検波器18で検波
され、レベルがデジタル値S1に変換されて演算制御部
1に入力される。また、フィルター16を経て検波器2
0で検波され、レベルがデジタル値N1に変換されて演
算制御部1に入力される。この場合、フィルター16は
応答周波数外であるので、応答周波数付近の、しかも第
1の受波器アレイ8付近のノイズレベルになる。On the other hand, one of the arrays of the first receiver array 8
The signal of the element is detected by the wave detector 18 through the filter 14, the level is converted to the digital value S1, and the signal is input to the arithmetic control unit 1. In addition, the detector 2 through the filter 16
The signal is detected at 0, the level is converted into a digital value N1, and the result is input to the arithmetic control unit 1. In this case, since the filter 16 is outside the response frequency, the noise level is in the vicinity of the response frequency and in the vicinity of the first receiver array 8.
【0016】また、第2の受波器アレイ9の信号はフィ
ルター15を経て検波器19で検波され、レベルがデジ
タル値S2に変換されて演算制御部1に入力される。更
に、フィルター17を経て検波器21で検波され、レベ
ルがデジタル値として演算制御部N2に変換されて、演
算制御部1に入力される。この場合、フィルター17は
応答周波数外であるので、応答周波数付近の、しかも第
2の受波器アレイ9付近のノイズレベルになる。The signal of the second wave receiver array 9 is detected by the wave detector 19 after passing through the filter 15, the level is converted to the digital value S2, and the digital value S2 is input to the arithmetic control unit 1. Further, the signal is detected by the wave detector 21 through the filter 17, and the level is converted into a digital value by the arithmetic control unit N2 and input to the arithmetic control unit 1. In this case, since the filter 17 is outside the response frequency, the noise level is near the response frequency and near the second receiver array 9.
【0017】演算制御部1では、それぞれのS/N比を
計算するS1/N1、S2/N2を求め、比の大きい方
を決定する。S1/N1>S2/N2の時はSSBL受
信器12のデータを採用する。S1/N1<S2/N2
の時はSSBL受信器13のデータを採用する。ただ
し、S1/N1=S2/N2の場合は、どちらか一方を
採用するようにする。船を中心とする座標系にデータを
変換し、更に、受波器アレイの取付位置の補正を行い、
表示器22にて表示する。The arithmetic control unit 1 obtains S1 / N1 and S2 / N2 for calculating the respective S / N ratios, and determines the one with the larger ratio. When S1 / N1> S2 / N2, the data of the SSBL receiver 12 is adopted. S1 / N1 <S2 / N2
In the case of, the data of the SSBL receiver 13 is adopted. However, when S1 / N1 = S2 / N2, either one is adopted. Convert the data to a coordinate system centered on the ship, and further correct the mounting position of the receiver array,
It is displayed on the display 22.
【0018】図2は本発明の第1実施例を示す音響測位
装置の装備図である。この図に示すように、船体31に
前後方向に移動するためにスクリュー32と、横方向に
移動するために第1のスラスター33と第2のスラスタ
ー34が設けられており、送波器35は船体31の中央
付近に、第1の受波器アレイ36は船体31の船首付近
に、第2の受波器アレイ37は船体31の船尾付近にそ
れぞれ装備してあるものとする。水中39には海底40
上にトランスポンダ38が設置されているものとする。
なお、いずれの受波器アレイも、図示しないが、複数個
の受波器素子を平面的に格子状に複数個並べて構成され
ている。FIG. 2 is an equipment diagram of an acoustic positioning device showing a first embodiment of the present invention. As shown in this figure, the hull 31 is provided with a screw 32 for moving in the front-rear direction, a first thruster 33 and a second thruster 34 for moving in the lateral direction, and the transmitter 35 is It is assumed that the first wave receiver array 36 is installed near the center of the hull 31, the first wave receiver array 36 is installed near the bow of the hull 31, and the second wave receiver array 37 is installed near the stern of the hull 31. 40 undersea in 39 underwater
It is assumed that the transponder 38 is installed above.
Although not shown, any of the wave receiver arrays is formed by arranging a plurality of wave receiver elements in a plane in a grid pattern.
【0019】そこで、送波器35から送出された質問信
号は、トランスポンダ38で受信され、一定時間後再び
送出されて、第1の受波器アレイ36及び第2の受波器
アレイ37で受信され、図1に示す音響測位装置で処理
され、トランスポンダ38の位置が決定される。スクリ
ュー32及び第1、第2のスラスター33,34を各々
別々に、あるいは連動して運転する場合、第1の受波器
アレイ36及び第2の受波器アレイ37付近のノイズレ
ベルは、それぞれ運転する状況により異なる。Therefore, the interrogation signal transmitted from the wave transmitter 35 is received by the transponder 38, is again transmitted after a fixed time, and is received by the first wave receiver array 36 and the second wave receiver array 37. Then, the position of the transponder 38 is determined by being processed by the acoustic positioning device shown in FIG. When the screw 32 and the first and second thrusters 33 and 34 are operated separately or in conjunction with each other, the noise levels near the first wave receiver array 36 and the second wave receiver array 37 are respectively It depends on the driving situation.
【0020】また、スクリュー32及び第1のスラスタ
ー33を運転することにより、気泡が発生し、トランス
ポンダ38からの信号は減衰する。しかしながら、第1
の受波器アレイ36と第2の受波器アレイ37は、船体
31に取り付けてある場所が異なるため、第1の受波器
アレイ36及び第2の受波器アレイ37でのトランスポ
ンダ38からの応答信号は受信レベルが異なる。By operating the screw 32 and the first thruster 33, bubbles are generated and the signal from the transponder 38 is attenuated. However, the first
Since the wave receiver array 36 and the second wave receiver array 37 of the first wave receiver array 36 and the second wave receiver array 37 are attached to the hull 31 at different positions, the transponder 38 of the first wave receiver array 36 and the second wave receiver array 37 is The reception level of the response signal is different.
【0021】このように、第1実施例によれば、船体の
異なる場所に受波器アレイを複数個(ここでは、2個)
取り付けるようにしたものである。その取付位置(取付
場所)によって、その受波器アレイの受信レベルが異な
り、周囲のノイズレベルも異なる。例えば、スクリュー
32だけ動かしている時は、近くの第2の受波器アレイ
37よりも遠い第1の受波器アレイ36の方が気泡の発
生も少ないし、雑音も少ない。As described above, according to the first embodiment, a plurality of wave receiver arrays (here, two) are arranged at different locations on the hull.
It is designed to be attached. Depending on the mounting position (mounting location), the reception level of the receiver array differs and the ambient noise level also differs. For example, when only the screw 32 is being moved, the first receiver array 36 farther away from the second receiver array 37 near it produces less bubbles and produces less noise.
【0022】また、スラスター1を動かしている時は近
い第1の受波器アレイ36の方よりも遠い第2の受波器
アレイ37の方が気泡の発生も少ないし、周囲のノイズ
レベルも少ない。このように、船の機構の動作状況によ
り気泡の発生やノイズレベルは異なり、いずれの場合
も、いずれか一方の受波器アレイの受信条件が有利であ
る。Further, when the thruster 1 is moved, the second receiver array 37 farther away from the first receiver array 36 which is closer to the second receiver array 37 generates less bubbles, and the surrounding noise level is also higher. Few. As described above, the bubble generation and the noise level are different depending on the operating condition of the mechanism of the ship, and in any case, the receiving condition of either one of the receiver arrays is advantageous.
【0023】また、第1の受波器アレイ36でノイズレ
ベルが大きくなり測定不能となった場合、第2の受波器
アレイ37に切り替えて測定を続けることができる。こ
のように、取付け位置の異なる受波器アレイで受信し、
信号レベル、周囲雑音レベル、S/N比を比較し、条件
の良い状態で受信した受信器のデータを採用することに
より、船体の雑音の発生の状況に応じて、最良の条件で
受信することができ、船体雑音や気泡の発生の影響を軽
減することができる。When the noise level becomes large in the first wave receiver array 36 and measurement becomes impossible, the measurement can be continued by switching to the second wave receiver array 37. In this way, the receiver array with different mounting positions receives
By comparing the signal level, ambient noise level, and S / N ratio, and adopting the data from the receiver that was received in good condition, it is possible to receive in the best condition according to the situation of the hull noise occurrence. It is possible to reduce the influence of hull noise and the generation of bubbles.
【0024】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図3は本発明の第2実施例を示す音響測位装置のブ
ロック図である。この実施例では、図3に示すように、
第1実施例(図1参照)の音響測位装置において、フィ
ルター14,15、検波器18,19を省略するように
したものである。その他の点については、第1実施例と
同様であるので、同じ符号を付してその説明は省略す
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram of an acoustic positioning device showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG.
In the acoustic positioning device of the first embodiment (see FIG. 1), the filters 14 and 15 and the detectors 18 and 19 are omitted. Since the other points are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
【0025】船体ノイズが測位装置の性能を左右する場
合、そして、気泡の発生が余り多くない場合、受波器ア
レイに入力される信号レベルは余り変わらないので、演
算制御部1ではN1、N2のノイズレベルだけで判定す
る。つまり、ノイズレベルの小さい側のSSBL受信器
のデータを採用する。このように、受波器アレイ周囲の
ノイズレベルを測定し、ノイズレベルの低い側のSSB
L受信器のデータを採用することにより、スクリュー、
スラスターの動作の影響を軽減することができる。When the hull noise influences the performance of the positioning device, and when the bubbles are not generated much, the signal level input to the receiver array does not change so much. Therefore, the arithmetic control unit 1 has N1 and N2. Judgment is made only by the noise level of. That is, the data of the SSBL receiver on the low noise level side is adopted. In this way, the noise level around the receiver array is measured, and the SSB on the low noise level side is measured.
By adopting the data of L receiver,
The influence of the operation of the thruster can be reduced.
【0026】図4は本発明の第3実施例を示す音響測位
装置のブロック図である。この実施例では、図4に示す
ように、第1実施例におけるSSBL受信器12,13
に代わって、LBL受信器51,52を用いるようにし
たものである。このLBL方式は、少なくとも3個のト
ランスポンダ61,62,63を海底に設置して、船上
の受波器とおのおののトランスポンダの間の直距離(ス
ラントレンジ)を測定することにより、トランスポンダ
でつくられる座標系からみた受波器の位置を求める。そ
の他の点は、第1乃至第2実施例と同様である。FIG. 4 is a block diagram of an acoustic positioning system showing a third embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 4, the SSBL receivers 12 and 13 in the first embodiment are used.
Instead of the above, LBL receivers 51 and 52 are used. This LBL system is made by transponders by installing at least three transponders 61, 62, 63 on the seabed and measuring the direct distance (slant range) between the onboard receiver and each transponder. Find the position of the receiver as seen from the coordinate system. The other points are similar to those of the first and second embodiments.
【0027】なお、本発明は更に以下のような利用形態
を有することができる。第1、第2、第3実施例とし
て、音源としてトランスポンダを用いて説明したが、音
響測位装置の音源として使用するレスポンダ、ピンガで
あっても効果には変わりがない。また、雑音源としてス
クリューとスラスターについて説明したが、本来、船体
放射ノイズはエンジン、給水用ポンプ等の発生源もあ
り、単に船体放射ノイズとしても、本発明で説明した効
果には変わりない。The present invention can have the following usage forms. Although the transponder is used as the sound source in the first, second, and third embodiments, the effect is the same even if the responder or the pinger is used as the sound source of the acoustic positioning device. Although the screw and the thruster have been described as the noise sources, the hull radiation noise is originally generated from the engine, the water supply pump, and the like, and the hull radiation noise does not change the effect described in the present invention.
【0028】更に、受波器アレイは2個切り替える方法
を説明したが、複数個あっても動作及び効果は変わりが
ない。なお、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であ
り、これらを本発明の範囲から排除するものではない。Further, the method of switching two receiver arrays has been described, but the operation and effect are the same even if there are a plurality of receiver arrays. The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various modifications can be made based on the spirit of the present invention, and these modifications are not excluded from the scope of the present invention.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、以下のような効果を奏することができる。船体
の異なる場所に受波器アレイを取り付けるようにしたの
で、取付け位置の異なる受波器アレイでそれぞれ受信
し、信号レベル、周囲雑音レベル、S/N比を比較し、
条件の良い状態で受信した受信器のデータを採用するこ
とにより、船体の雑音の発生の状況に応じて、最良の条
件で受信することができ、船体雑音や気泡の発生の影響
を軽減することができる。As described in detail above, according to the present invention, the following effects can be achieved. Since the receiver array is attached to different locations on the hull, the receiver arrays with different attachment positions are used for reception, and the signal level, ambient noise level, and S / N ratio are compared.
By adopting the receiver data received under good conditions, it is possible to receive under the best conditions according to the situation of hull noise generation, and reduce the effects of hull noise and air bubble generation. You can
【0030】また、一方の受波器アレイでノイズレベル
が大きくなり測定不能となった場合、もう一方の受波器
アレイに切り替えて測定を続けることができる。Further, when the noise level becomes high in one of the wave receiver arrays and measurement becomes impossible, the measurement can be continued by switching to the other wave receiver array.
【図1】本発明の第1実施例を示す音響測位装置のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of an acoustic positioning device showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1実施例を示す音響測位装置の装備
図である。FIG. 2 is an equipment diagram of an acoustic positioning device showing a first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2実施例を示す音響測位装置のブロ
ック図である。FIG. 3 is a block diagram of an acoustic positioning device showing a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3実施例を示す音響測位装置のブロ
ック図である。FIG. 4 is a block diagram of an acoustic positioning device showing a third embodiment of the present invention.
【図5】従来の音響測位装置のブロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a conventional acoustic positioning device.
1 演算制御部 2 発振回路 3,10,11 増幅器 4,35 送波器 5,39 水中 6,38,61,62,63 トランスポンダ 7,40 海底 8,36 第1の受波器アレイ 9,37 第2の受波器アレイ 12,13 SSBL受信器 14,15,16,17 フィルター 18,19,20,21 検波器 22 表示器 31 船体 32 スクリュー 33 第1のスラスター 34 第2のスラスター 51,52 LBL受信器 1 Arithmetic control unit 2 oscillator circuits 3,10,11 amplifier 4,35 transmitter 5,39 underwater 6,38,61,62,63 Transponder 7,40 seabed 8,36 First receiver array 9,37 Second wave receiver array 12,13 SSBL receiver 14,15,16,17 filter 18,19,20,21 Detector 22 Display 31 hull 32 screws 33 First Thruster 34 Second Thruster 51,52 LBL receiver
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−160134(JP,A) 特開 平5−19051(JP,A) 特開 平8−50174(JP,A) 特開 平7−294638(JP,A) 特開 平5−45460(JP,A) 特開 平4−250389(JP,A) 特開 昭57−211077(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01S 1/72 - 1/82 G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96 JICSTファイル(JOIS)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-8-160134 (JP, A) JP-A-5-19051 (JP, A) JP-A-8-50174 (JP, A) JP-A-7- 294638 (JP, A) JP 5-45460 (JP, A) JP 4-250389 (JP, A) JP 57-211077 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01S 1/72-1/82 G01S 3/80-3/86 G01S 5/18-5/30 G01S 7/52-7/64 G01S 15/00-15/96 JISST file (JOIS)
Claims (5)
個の受波器アレイと、(b)該受波器アレイのぞれぞれ
に接続されるSSBL受信器とを備え、(c)同時に前
記受波器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイ
ズレベルを測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望
のレベルのデータを出力している受波器アレイのデータ
を採用する測位データ判定手段とを具備することを特徴
とする音響測位装置。1. An apparatus comprising: (a) a plurality of wave receiver arrays installed at a distance from a hull; and (b) an SSBL receiver connected to each of the wave receiver arrays. (C) Simultaneously measuring the signal level and ambient noise level input from the receiver array, and collecting the data of the receiver array that outputs the desired level data from the plurality of receiver arrays. An acoustic positioning device, comprising: an adopted positioning data determination means.
個の受波器アレイと、(b)該受波器アレイのぞれぞれ
に接続されるLBL受信器とを備え、(c)同時に前記
受波器アレイから入力される信号レベル及び周囲ノイズ
レベルを測定し、前記複数個の受波器アレイの内所望の
レベルのデータを出力している受波器アレイのデータを
採用する測位データ判定手段を具備することを特徴とす
る音響測位装置。2. A plurality of receiver arrays that are installed at a distance from the hull, and (b) an LBL receiver connected to each of the receiver arrays. (C) Simultaneously measuring the signal level and ambient noise level input from the receiver array, and collecting the data of the receiver array that outputs the desired level data from the plurality of receiver arrays. An acoustic positioning device comprising a positioning data determination means to be adopted.
いて、前記測位データ判定手段は、前記受波器アレイか
ら入力される信号レベル及び周囲ノイズレベルを測定
し、前記信号レベルの大きい側のデータか、前記ノイズ
レベルの小さい側のデータかを測位データとして採用す
ることを特徴とする音響測位装置。3. The acoustic positioning device according to claim 1, wherein the positioning data determination means measures a signal level and an ambient noise level input from the receiver array, and measures the signal level on the side where the signal level is high. An acoustic positioning device, characterized in that data or data on the side with a lower noise level is adopted as positioning data.
いて、前記測位データ判定手段は、前記受波器アレイか
ら入力される信号レベル及び周囲ノイズレベルを測定
し、該信号レベル/周囲ノイズレベルを計算し、該信号
レベル/周囲ノイズレベルの比の大きい側のデータを測
位データとして採用することを特徴とする音響測位装
置。4. The acoustic positioning device according to claim 1, wherein the positioning data determination unit measures a signal level and an ambient noise level input from the receiver array, and the signal level / ambient noise level. Is calculated, and the data on the side having a large signal level / ambient noise level ratio is adopted as positioning data.
装置において、応答信号を通過させるフィルターにより
信号レベルを測定し、一方、応答周波数付近の周波数で
応答周波数を通過させないフィルターにより周囲ノイズ
レベルを測定する回路を有することを特徴とする音響測
位装置。5. The acoustic positioning device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the signal level is measured by a filter that allows a response signal to pass therethrough, while the ambient level is measured by a filter that does not pass a response frequency at a frequency near the response frequency. An acoustic positioning device having a circuit for measuring a noise level.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09358297A JP3388688B2 (en) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | Acoustic positioning device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09358297A JP3388688B2 (en) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | Acoustic positioning device |
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JPH10282234A JPH10282234A (en) | 1998-10-23 |
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Families Citing this family (2)
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EP1265785B1 (en) | 2000-03-20 | 2004-11-03 | Francois Bernard | Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus |
JP6149250B2 (en) * | 2012-05-28 | 2017-06-21 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Ultrasonic flow meter |
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1997
- 1997-04-11 JP JP09358297A patent/JP3388688B2/en not_active Expired - Fee Related
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