JP3535271B2 - ソナー - Google Patents
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- JP3535271B2 JP3535271B2 JP18218995A JP18218995A JP3535271B2 JP 3535271 B2 JP3535271 B2 JP 3535271B2 JP 18218995 A JP18218995 A JP 18218995A JP 18218995 A JP18218995 A JP 18218995A JP 3535271 B2 JP3535271 B2 JP 3535271B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はソナー、特に海底の浅い
浅海域を広範囲に探知する場合に用いるソナーに関す
る。
浅海域を広範囲に探知する場合に用いるソナーに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図１１は、従来のソナーの構成の一例を
示す図であり、図において、６１〜６５は受波素子、７
１〜７５は位相制御回路、８１〜８５は重み付け制御回
路、９は加算回路である。なおソナーの構成には、図１
１に示す受信系回路の他に、超音波パルスを水中へ送信
する送信系の回路が必要になるが、本発明とは直接関係
がないのでここでは送信系の回路の構成は省略する。
示す図であり、図において、６１〜６５は受波素子、７
１〜７５は位相制御回路、８１〜８５は重み付け制御回
路、９は加算回路である。なおソナーの構成には、図１
１に示す受信系回路の他に、超音波パルスを水中へ送信
する送信系の回路が必要になるが、本発明とは直接関係
がないのでここでは送信系の回路の構成は省略する。
【０００３】俯角Θの決定は、各受波素子６１〜６５で
受信した反射エコーの位相が規則正しく遅延するように
位相制御回路７１〜７５で位相を制御することにより行
われ、受信ビームの広がり角ΘB の決定は、重み付け制
御回路８１〜８５で行う重み付けの比率で決定され、加
算回路９で加算した合成受信ビームからなる受信信号で
探知が行われる。図１２は、図１１に示す従来のソナー
で浅海域を広範囲（遠距離）に探知する場合の探知範囲
を説明するための図であり、所望する探知範囲は図１３
に示すような範囲であるにも関わらず、海面および海底
からの反射エコーを拾わない範囲で広範囲な探知を行お
うとすると、その探知範囲は図１２に示すような扇状に
なってしまう。この理由は、探知距離（反射エコーの到
達距離）Ｌを長くし、近距離の探知範囲での探知漏れを
できるだけ少なくし、且つ海面および海底からの反射エ
コーが入らないように俯角Θおよび受信ビームの広がり
角ΘB を設定して探知が行われるからである。
受信した反射エコーの位相が規則正しく遅延するように
位相制御回路７１〜７５で位相を制御することにより行
われ、受信ビームの広がり角ΘB の決定は、重み付け制
御回路８１〜８５で行う重み付けの比率で決定され、加
算回路９で加算した合成受信ビームからなる受信信号で
探知が行われる。図１２は、図１１に示す従来のソナー
で浅海域を広範囲（遠距離）に探知する場合の探知範囲
を説明するための図であり、所望する探知範囲は図１３
に示すような範囲であるにも関わらず、海面および海底
からの反射エコーを拾わない範囲で広範囲な探知を行お
うとすると、その探知範囲は図１２に示すような扇状に
なってしまう。この理由は、探知距離（反射エコーの到
達距離）Ｌを長くし、近距離の探知範囲での探知漏れを
できるだけ少なくし、且つ海面および海底からの反射エ
コーが入らないように俯角Θおよび受信ビームの広がり
角ΘB を設定して探知が行われるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のソナーは以上の
ように構成され、俯角Θおよび受信ビームの広がり角Θ
B を一義的に決定しているため、水深に対応したビーム
フォーミングが行えず、図１３に示すような浅海域を垂
直下から遠距離まで広範囲に探知することが難しいとい
う問題点があった。
ように構成され、俯角Θおよび受信ビームの広がり角Θ
B を一義的に決定しているため、水深に対応したビーム
フォーミングが行えず、図１３に示すような浅海域を垂
直下から遠距離まで広範囲に探知することが難しいとい
う問題点があった。
【０００５】本発明はかかる問題点を解決するためにな
されたものであり、浅海域でも垂直下から遠距離まで効
率良く探知できるソナーを得ることを目的としている。
されたものであり、浅海域でも垂直下から遠距離まで効
率良く探知できるソナーを得ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるソナー
は、俯角Θを変動させても受信ビームの上限が常に水平
面と略平行となり従って受信ビームの半減半角ΘH が常
に俯角Θと一致するように受信ビームの広がり角ΘB を
制御する手段、受信した反射エコーの時間的差異により
探知距離Ｌ（反射エコーの到達距離）を推定する手段、
上記受波素子の位置から水底までの距離をＨとした場
合、Θ＝１／２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝ の比率で探
知距離Ｌが長くなるに従って俯角Θを減少させて行き、
探知距離Ｌが長くなっても水面および水底からの反射エ
コーが入らない範囲で受信ビームの広がり角ΘB が常に
略最大角となるように俯角Θを制御する手段を備えたこ
とを特徴とする。
は、俯角Θを変動させても受信ビームの上限が常に水平
面と略平行となり従って受信ビームの半減半角ΘH が常
に俯角Θと一致するように受信ビームの広がり角ΘB を
制御する手段、受信した反射エコーの時間的差異により
探知距離Ｌ（反射エコーの到達距離）を推定する手段、
上記受波素子の位置から水底までの距離をＨとした場
合、Θ＝１／２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝ の比率で探
知距離Ｌが長くなるに従って俯角Θを減少させて行き、
探知距離Ｌが長くなっても水面および水底からの反射エ
コーが入らない範囲で受信ビームの広がり角ΘB が常に
略最大角となるように俯角Θを制御する手段を備えたこ
とを特徴とする。
【０００７】また、俯角Θを変動させても受信ビームの
上限が常に水平面と略平行となり従って受信ビームの半
減半角ΘH が常に俯角Θと一致するように受信ビームの
広がり角ΘB を制御する手段、受信した反射エコーの時
間的差異により探知距離Ｌを推定する手段、上記受波素
子の位置から水底までの距離をＨとした場合、受信した
反射エコーの探知距離ＬがＨ≧Ｌの間は上記俯角Θ＝４
５度とし、探知距離ＬがＨを超えてからは、 Θ＝１／
２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝ の比率で探知距離Ｌが長
くなるに従って俯角Θを減少させて行き、探知距離Ｌが
長くなっても水面および水底からの反射エコーが入らな
い範囲で受信ビームの広がり角ΘB が常に略最大角とな
るように俯角Θを制御する手段を備え、上記受波素子の
位置から最大探知距離Ｌまでの水面下から水底までの水
中断面を探知範囲とすることを特徴とする。
上限が常に水平面と略平行となり従って受信ビームの半
減半角ΘH が常に俯角Θと一致するように受信ビームの
広がり角ΘB を制御する手段、受信した反射エコーの時
間的差異により探知距離Ｌを推定する手段、上記受波素
子の位置から水底までの距離をＨとした場合、受信した
反射エコーの探知距離ＬがＨ≧Ｌの間は上記俯角Θ＝４
５度とし、探知距離ＬがＨを超えてからは、 Θ＝１／
２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝ の比率で探知距離Ｌが長
くなるに従って俯角Θを減少させて行き、探知距離Ｌが
長くなっても水面および水底からの反射エコーが入らな
い範囲で受信ビームの広がり角ΘB が常に略最大角とな
るように俯角Θを制御する手段を備え、上記受波素子の
位置から最大探知距離Ｌまでの水面下から水底までの水
中断面を探知範囲とすることを特徴とする。
【０００８】また、上記探知距離Ｌを推定する手段は、
水中へ超音波パルスを送信するための送信トリガを検知
してクロックを動作させ、カウンタでクロックを計数す
ることにより行うことを特徴とする。また、上記受信ビ
ームの広がり角ΘB を制御する手段は、上記クロックを
計数することにより決定したアドレスで重み付け制御用
ＲＯＭから読み出される数値で行うことを特徴とする。
さらに、上記俯角Θを制御する手段は、上記クロックを
計数することにより決定したアドレスで位相制御用ＲＯ
Ｍから読み出される数値で行うことを特徴とする。
水中へ超音波パルスを送信するための送信トリガを検知
してクロックを動作させ、カウンタでクロックを計数す
ることにより行うことを特徴とする。また、上記受信ビ
ームの広がり角ΘB を制御する手段は、上記クロックを
計数することにより決定したアドレスで重み付け制御用
ＲＯＭから読み出される数値で行うことを特徴とする。
さらに、上記俯角Θを制御する手段は、上記クロックを
計数することにより決定したアドレスで位相制御用ＲＯ
Ｍから読み出される数値で行うことを特徴とする。
【０００９】
【実施例】図１は本発明のソナーの構成の一実施例を示
すブロック図であり、従来の装置の図１１に対応する図
面である。図において、１はタイミング制御部、２は重
み付け制御用ＲＯＭ、３は位相制御用ＲＯＭ、４は重み
付け制御用カウンタ、５は位相制御用カウンタ、９は加
算回路、６１〜６５は受波素子、７１〜７５は位相制御
回路、８１〜８５は重み付け制御回路である。
すブロック図であり、従来の装置の図１１に対応する図
面である。図において、１はタイミング制御部、２は重
み付け制御用ＲＯＭ、３は位相制御用ＲＯＭ、４は重み
付け制御用カウンタ、５は位相制御用カウンタ、９は加
算回路、６１〜６５は受波素子、７１〜７５は位相制御
回路、８１〜８５は重み付け制御回路である。
【００１０】次に動作について説明する。送信系の回路
（図示せず）から発信された超音波ビームは、水中のタ
ーゲットで反射してその反射エコーが各受波素子６１〜
６５で受信され、それぞれの受信信号が位相制御回路７
１〜７５に入力され、俯角Θを決定するための位相制御
が行われる。図２は一般的な、俯角を決定する場合の各
受波素子６１〜６５の位相制御を説明するための図であ
り、素子間隔がｄの場合、各素子６１〜６５のそれぞれ
の位相を、τ１＝０、τ２＝ｄ・ｓｉｎΘ、τ３＝２ｄ
・ｓｉｎΘ、τ４＝３ｄ・ｓｉｎΘ、τ５＝４ｄ・ｓｉ
ｎΘとすることで、俯角をΘとできる。本実施例では後
述するように、時間の経過とともに海底水深Ｈに対応さ
せた所定の比率で俯角Θを減少させ、探知距離Ｌが長く
なっても海底からの反射エコーが入らないように制御す
る（一般的に浅海域の探知においては、受信ビームの上
限を水面下と平行になるように設定するため、俯角Θ
と、受信ビームの広がり角ΘB とその半減半角ΘH と
は、ΘB ＝２Θ＝２ΘH の関係になる）。
（図示せず）から発信された超音波ビームは、水中のタ
ーゲットで反射してその反射エコーが各受波素子６１〜
６５で受信され、それぞれの受信信号が位相制御回路７
１〜７５に入力され、俯角Θを決定するための位相制御
が行われる。図２は一般的な、俯角を決定する場合の各
受波素子６１〜６５の位相制御を説明するための図であ
り、素子間隔がｄの場合、各素子６１〜６５のそれぞれ
の位相を、τ１＝０、τ２＝ｄ・ｓｉｎΘ、τ３＝２ｄ
・ｓｉｎΘ、τ４＝３ｄ・ｓｉｎΘ、τ５＝４ｄ・ｓｉ
ｎΘとすることで、俯角をΘとできる。本実施例では後
述するように、時間の経過とともに海底水深Ｈに対応さ
せた所定の比率で俯角Θを減少させ、探知距離Ｌが長く
なっても海底からの反射エコーが入らないように制御す
る（一般的に浅海域の探知においては、受信ビームの上
限を水面下と平行になるように設定するため、俯角Θ
と、受信ビームの広がり角ΘB とその半減半角ΘH と
は、ΘB ＝２Θ＝２ΘH の関係になる）。
【００１１】位相制御回路７１〜７５で位相制御された
受信信号は、それぞれ次の重み付け制御回路８１〜８５
に入力され、受信ビームの広がり角ΘB （ΘB ＝２Θ）
を決定するために各受信信号の重み付けが行われる。図
３は、受信ビームの広がり角ΘB を決定するための重み
付け制御回路８１〜８５で行う一般的な重み付けの方法
を説明するための図であり、図３に示すように重み付け
を行う場合、中心の受波素子６３からの受信信号の利得
Ｗ３を最大とし、その両側の受波素子６２と６４の利得
Ｗ２，Ｗ４（但し、Ｗ２＝Ｗ４）をこれより下げ、その
両側の受波素子６１と６５の利得Ｗ１，Ｗ５（但し、Ｗ
１＝Ｗ５）をさらに低くする。Ｗ３：Ｗ２およびＷ３：
Ｗ１の比率が大きいほど、受信ビームの広がり角ΘBは
大きくなり、また全く重み付けを行わない場合には受信
ビームの広がり角ΘBは最小になる。本実施例では、時
間の経過にともなう俯角Θの減少に連動させて受信ビー
ムの広がり角ΘB を減少させるが、常にΘB ＝２Θ＝２
ΘH の関係が保持されるように制御する。重み付け制御
回路８１〜８５で重み付けが行われた各受信信号は、加
算回路９で加算されて合成され、所定の俯角，ビーム角
で受信した合成受信ビームの受信信号が出力されること
になる。
受信信号は、それぞれ次の重み付け制御回路８１〜８５
に入力され、受信ビームの広がり角ΘB （ΘB ＝２Θ）
を決定するために各受信信号の重み付けが行われる。図
３は、受信ビームの広がり角ΘB を決定するための重み
付け制御回路８１〜８５で行う一般的な重み付けの方法
を説明するための図であり、図３に示すように重み付け
を行う場合、中心の受波素子６３からの受信信号の利得
Ｗ３を最大とし、その両側の受波素子６２と６４の利得
Ｗ２，Ｗ４（但し、Ｗ２＝Ｗ４）をこれより下げ、その
両側の受波素子６１と６５の利得Ｗ１，Ｗ５（但し、Ｗ
１＝Ｗ５）をさらに低くする。Ｗ３：Ｗ２およびＷ３：
Ｗ１の比率が大きいほど、受信ビームの広がり角ΘBは
大きくなり、また全く重み付けを行わない場合には受信
ビームの広がり角ΘBは最小になる。本実施例では、時
間の経過にともなう俯角Θの減少に連動させて受信ビー
ムの広がり角ΘB を減少させるが、常にΘB ＝２Θ＝２
ΘH の関係が保持されるように制御する。重み付け制御
回路８１〜８５で重み付けが行われた各受信信号は、加
算回路９で加算されて合成され、所定の俯角，ビーム角
で受信した合成受信ビームの受信信号が出力されること
になる。
【００１２】反射エコーを受信する場合、送信トリガを
出力してから近距離の探知範囲からの反射エコーが始め
に受信され、時間の経過と共にしだいに遠距離の探知範
囲からの反射エコーが受信されるようになる。そして図
４に示すように、その近距離が海底水深Ｈまでの距離Ｌ
1 （Ｌ1 ≦Ｈ）であれば、受信ビームの上限ｍを水面と
平行に設定しているので、海底からの反射エコーが入る
時間の直前に受信信号を切り換えれば、どの角度方向か
らも水面および海底からの反射エコーが入ることはな
い。従って、Ｌ1 ≦Ｈ の間は、ΘB ＝９０度、 Θ＝
ΘH ＝４５度とできる。
出力してから近距離の探知範囲からの反射エコーが始め
に受信され、時間の経過と共にしだいに遠距離の探知範
囲からの反射エコーが受信されるようになる。そして図
４に示すように、その近距離が海底水深Ｈまでの距離Ｌ
1 （Ｌ1 ≦Ｈ）であれば、受信ビームの上限ｍを水面と
平行に設定しているので、海底からの反射エコーが入る
時間の直前に受信信号を切り換えれば、どの角度方向か
らも水面および海底からの反射エコーが入ることはな
い。従って、Ｌ1 ≦Ｈ の間は、ΘB ＝９０度、 Θ＝
ΘH ＝４５度とできる。
【００１３】そして時間の経過と共に遠距離の探知範囲
からの反射エコーが受信されてくるが、図５に示すよう
にその距離Ｌ2 が距離Ｈより長くなる場合には、受信ビ
ームの広がり角ΘB と、俯角Θ（半減半角ΘH ）とを減
少させて海底からの反射エコーが入らないように制御す
る必要がある。そしてこの制御は、図５から明らかなよ
うに、ΘB ＝２Θ＝２ΘH の関係が保持されるのであれ
ば、 Θ＝１／２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝ の比率で俯角Θを減少させて行けば良い。すなわち、ｓ
ｉｎΘB ＝Ｈ／Ｌの関係を維持させれば良い。この関係
は例えば、Ｌ＝２Ｈの場合、Θ＝ΘH ＝１５度、ΘB ＝
３０度であり、探知距離Ｌが２Ｈの場合、受信ビームの
広がり角３０度が海底からの反射エコーを拾わない最大
角となる。ここで、Ｌ：探知距離であるが、これは送信
トリガが水中へ発射されてからの経過時間に置き換える
ことができる。
からの反射エコーが受信されてくるが、図５に示すよう
にその距離Ｌ2 が距離Ｈより長くなる場合には、受信ビ
ームの広がり角ΘB と、俯角Θ（半減半角ΘH ）とを減
少させて海底からの反射エコーが入らないように制御す
る必要がある。そしてこの制御は、図５から明らかなよ
うに、ΘB ＝２Θ＝２ΘH の関係が保持されるのであれ
ば、 Θ＝１／２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝ の比率で俯角Θを減少させて行けば良い。すなわち、ｓ
ｉｎΘB ＝Ｈ／Ｌの関係を維持させれば良い。この関係
は例えば、Ｌ＝２Ｈの場合、Θ＝ΘH ＝１５度、ΘB ＝
３０度であり、探知距離Ｌが２Ｈの場合、受信ビームの
広がり角３０度が海底からの反射エコーを拾わない最大
角となる。ここで、Ｌ：探知距離であるが、これは送信
トリガが水中へ発射されてからの経過時間に置き換える
ことができる。
【００１４】この制御は、図１のタイミング制御部１に
送信系の回路から送信トリガａを入力し、また垂直下に
超音波を送信した場合の水底からの反射エコーの受信パ
ルスである水深パルスｂを入力し、タイミング制御部１
から送信トリガａと水深パルスｂとのタイミングによ
り、図６に示すタイミングでクリア信号ｃとカウンタク
ロックｄとを出力し、それぞれ接続される重み付け用Ｒ
ＯＭテーブル２および位相制御用ＲＯＭテーブル３の読
み出しアドレスを決定するための重み付け用カウンタ４
および位相制御用カウンタ５へ入力して行う。
送信系の回路から送信トリガａを入力し、また垂直下に
超音波を送信した場合の水底からの反射エコーの受信パ
ルスである水深パルスｂを入力し、タイミング制御部１
から送信トリガａと水深パルスｂとのタイミングによ
り、図６に示すタイミングでクリア信号ｃとカウンタク
ロックｄとを出力し、それぞれ接続される重み付け用Ｒ
ＯＭテーブル２および位相制御用ＲＯＭテーブル３の読
み出しアドレスを決定するための重み付け用カウンタ４
および位相制御用カウンタ５へ入力して行う。
【００１５】すなわち図５に示すように、タイミング制
御部１は送信トリガａを入力した時点でカウンタクロッ
クｄを出力するが、水深パルスｂが入力されるまではク
リア信号ｃがアクテイブとなっているためカウンタ４，
５ではそのクロック値はカウントされず０となり、この
間はＲＯＭ２，３からアドレス０番地が読み出され、Θ
B ＝９０度、Θ＝ΘH ＝４５度の状態が保持される。そ
して、水深パルスｂの入力以降は、クリア信号ｃがネガ
ティブになり、各カウンタ４，５はクロック値のカウン
トを開始する。以降、時間の経過と共にアドレスの数値
が増加し、増加したアドレス値の内容が読み出されるこ
とになる。
御部１は送信トリガａを入力した時点でカウンタクロッ
クｄを出力するが、水深パルスｂが入力されるまではク
リア信号ｃがアクテイブとなっているためカウンタ４，
５ではそのクロック値はカウントされず０となり、この
間はＲＯＭ２，３からアドレス０番地が読み出され、Θ
B ＝９０度、Θ＝ΘH ＝４５度の状態が保持される。そ
して、水深パルスｂの入力以降は、クリア信号ｃがネガ
ティブになり、各カウンタ４，５はクロック値のカウン
トを開始する。以降、時間の経過と共にアドレスの数値
が増加し、増加したアドレス値の内容が読み出されるこ
とになる。
【００１６】図７および図８は、時間の経過と共に変化
する探知距離Ｌおよびこの探知距離Ｌの変化に伴って海
底からの反射エコーが入らないように制御するビームの
広がり角ΘB およびこのΘB の半角となる俯角Θとの関
係を示す図である。そして図９は、図８に示すような俯
角Θ（半減半角ΘH ）の制御を実現するための位相制御
量を示す図、図１０は図８に示すようなビームの広がり
角ΘB の制御を実現するための重み付け制御量を示す図
である。
する探知距離Ｌおよびこの探知距離Ｌの変化に伴って海
底からの反射エコーが入らないように制御するビームの
広がり角ΘB およびこのΘB の半角となる俯角Θとの関
係を示す図である。そして図９は、図８に示すような俯
角Θ（半減半角ΘH ）の制御を実現するための位相制御
量を示す図、図１０は図８に示すようなビームの広がり
角ΘB の制御を実現するための重み付け制御量を示す図
である。
【００１７】
【発明の効果】本発明のソナーは以上説明したように、
受信ビームの上限を常時水面下と平行に位置させ受信ビ
ームの半減半角ΘH が俯角Θと一致するように制御し、
且つ送信からの経過時間に伴う探知距離Ｌの伸びに対応
させて、ビームの広がり角ΘB＝２×俯角Θの関係を維
持させながら、Θ＝１／２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝の
式により俯角Θを制御することとしたので、近距離から
遠距離までの反射エコーを海面および海底からの反射の
影響を受けることなく受信でき、従って浅海域でも垂直
下から遠距離までの広範囲な探知が可能なソナーが得ら
れるという効果がある。
受信ビームの上限を常時水面下と平行に位置させ受信ビ
ームの半減半角ΘH が俯角Θと一致するように制御し、
且つ送信からの経過時間に伴う探知距離Ｌの伸びに対応
させて、ビームの広がり角ΘB＝２×俯角Θの関係を維
持させながら、Θ＝１／２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝の
式により俯角Θを制御することとしたので、近距離から
遠距離までの反射エコーを海面および海底からの反射の
影響を受けることなく受信でき、従って浅海域でも垂直
下から遠距離までの広範囲な探知が可能なソナーが得ら
れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置構成の一実施例を示す図である。
【図２】俯角を決定する場合の位相制御を説明するため
の図である。
の図である。
【図３】受信ビームの広がり角を決定する場合の重み付
け制御を説明するための図である。
け制御を説明するための図である。
【図４】本発明の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の動作を説明するためのタイムチャート
である。
である。
【図７】本実施例における制御量を示す図である。
【図８】本実施例における制御量を示す図である。
【図９】本実施例における制御量を示す図である。
【図１０】本実施例における制御量を示す図である。
【図１１】従来の装置の構成の一例を示す図である。
【図１２】従来の装置の欠点を説明するための図であ
る。
る。
【図１３】所望の探知範囲を説明するための図である。
１ タイミング制御部
２ 重み付け制御用ＲＯＭ
３ 位相制御用ＲＯＭ
４ 重み付け制御用カウンタ
５ 位相制御用カウンタ
９ 加算回路
６１〜６５ 受波素子
７１〜７５ 位相制御回路
８１〜８５ 重み付け制御回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01S 7/52 - 7/64
G01S 15/00 - 15/96
Claims (5)
- 【請求項１】 超音波パルスを水中へ送信し、複数の受
波素子からの受信信号の位相制御を行って受信ビームの
俯角Θを決定し、上記複数の受波素子からの受信信号の
重み付け制御を行って受信ビームの広がり角ΘB を決定
して反射エコーを受信して水中探査を行うソナーにおい
て、 俯角Θを変動させても受信ビームの上限が常に水平面と
略平行となり従って受信ビームの半減半角ΘH が常に俯
角Θと一致するように受信ビームの広がり角ΘB を制御
する手段、 受信した反射エコーの時間的差異により探知距離Ｌ（反
射エコーの到達距離）を推定する手段、 上記受波素子の位置から水底までの距離をＨとした場
合、 Θ＝１／２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝ の比率で探知距
離Ｌが長くなるに従って俯角Θを減少させて行き、探知
距離Ｌが長くなっても水面および水底からの反射エコー
が入らない範囲で受信ビームの広がり角ΘB が常に略最
大角となるように俯角Θを制御する手段を備えたことを
特徴とするソナー。 - 【請求項２】 超音波パルスを水中へ送信し、複数の受
波素子からの受信信号の位相制御を行って受信ビームの
俯角Θを決定し、上記複数の受波素子からの受信信号の
重み付け制御を行って受信ビームの広がり角ΘB を決定
して反射エコーを受信して水中探査を行うソナーにおい
て、 俯角Θを変動させても受信ビームの上限が常に水平面と
略平行となり従って受信ビームの半減半角ΘH が常に俯
角Θと一致するように受信ビームの広がり角ΘB を制御
する手段、 受信した反射エコーの時間的差異により探知距離Ｌを推
定する手段、 上記受波素子の位置から水底までの距離をＨとした場
合、受信した反射エコーの探知距離ＬがＨ≧Ｌの間は上
記俯角Θ＝４５度とし、探知距離ＬがＨを超えてから
は、 Θ＝１／２・｛ｓｉｎ-1（Ｈ／Ｌ）｝ の比率で
探知距離Ｌが長くなるに従って俯角Θを減少させて行
き、探知距離Ｌが長くなっても水面および水底からの反
射エコーが入らない範囲で受信ビームの広がり角ΘB が
常に略最大角となるように俯角Θを制御する手段を備
え、 上記受波素子の位置から最大探知距離Ｌまでの水面下か
ら水底までの水中断面を探知範囲とすることを特徴とす
るソナー。 - 【請求項３】 上記探知距離Ｌを推定する手段は、水中
へ超音波パルスを送信するための送信トリガを検知して
クロックを動作させ、カウンタでクロックを計数するこ
とにより行うことを特徴とする請求項第１項，第２項記
載のソナー。 - 【請求項４】 上記受信ビームの広がり角ΘB を制御す
る手段は、上記クロックを計数することにより決定した
アドレスで重み付け制御用ＲＯＭから読み出される数値
で行うことを特徴とする請求項第２項記載のソナー。 - 【請求項５】 上記俯角Θを制御する手段は、上記クロ
ックを計数することにより決定したアドレスで位相制御
用ＲＯＭから読み出される数値で行うことを特徴とする
請求項第２項または第４項記載の記載のソナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18218995A JP3535271B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | ソナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18218995A JP3535271B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | ソナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0915325A JPH0915325A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3535271B2 true JP3535271B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=16113899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18218995A Expired - Fee Related JP3535271B2 (ja) | 1995-06-27 | 1995-06-27 | ソナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3535271B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4936655B2 (ja) * | 2004-10-07 | 2012-05-23 | 古野電気株式会社 | スキャニングソナー |
| RU2541733C1 (ru) * | 2013-10-22 | 2015-02-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Морские Инновации" ООО "Морские Инновации" | Параметрический профилограф |
| EP4369038A1 (en) | 2021-07-07 | 2024-05-15 | Aisin Corporation | Object detection system and object detection device |
-
1995
- 1995-06-27 JP JP18218995A patent/JP3535271B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0915325A (ja) | 1997-01-17 |
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