JP4003696B2 - Sea area violation warning method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、海中または海上を移動する航行体が警戒海域に侵入したことを検知して警告を送出する海域侵犯警告方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
海中または海上を移動する航行体の位置を正確に測定するための方法としては、例えば、特許文献1に開示されるように、航行体からピンガー信号を発信させて複数の計測ブイ局でピンガー信号を受信し、船舶上の計測装置に計測ブイ局からデータを送信して航行体の位置を特定する方法が公知である。
しかし、この方法は、位置の計測に必要とされるピンガー信号が航行体から発信されない限り機能せず、仕様に制限のない不特定多数の航行体の位置を特定できるものではない。
【0003】
海域の監視や航行体に対する海域侵犯の警告に適したシステムとしては、例えば、特許文献2に開示されるように、海底に複数のソナーを設置してソナーに対する航行体の相対位置を特定し、航行体がソナーに対して或る程度以上に接近したことを確認してブイに設置した警報器を作動させるようにしたシステムが公知である。
しかしながら、このシステムは飽くまでもソナーの設置位置を基準として航行体の位置を特定するものであるから、特定の海域への航行体の侵入を検知して警報器を作動させるためにはソナーの設置を正確に行なう必要があり、また、ソナーが海流等で流されてしまうと適切な警告が行なえなくなる可能性がある。
【0004】
ブイの流れによる誤差を除去して航行体の位置を正確に特定するための音響計測ブイとしては、例えば、特許文献3に開示されるように、ブイの内部に絶対位置検出手段を内蔵し、絶対位置検出手段によって検出されるブイの現在位置とソナーによる測定データとを航空機や船舶に設置された処理装置に転送し、この処理装置で演算処理を行なうことで航行体の位置を特定するものが公知である。
しかしながら、このものにはブイに装着された警報器を作動させるといった技術思想はなく、そもそも、航行体の位置は航空機や船舶に設置された処理装置が行なう演算処理によって初めて明らかになるものであって、ブイの内部装置には航行体の位置を検知する機能がないので、この音響計測ブイに特許文献2で開示されるような警報器を装着したとしても、警報器によって海域侵犯の警告を行なうことはできない。
【0005】
また、特許文献2で開示されるような従来の警報器は、単純なサイレンあるいはブザー等によって構成されるものに過ぎず、警報を出力したとしても、航行体の乗組員等に其の意味する内容を適切に警告することは困難であった。
【0006】
【特許文献1】
特開平8−61952号公報(段落番号0029)
【特許文献2】
特開平8−40355号公報(段落番号0013)
【特許文献3】
特開平8−15427号公報(段落番号0009)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の課題は、前記従来技術の欠点を解消し、ソナーの設置を必ずしも正確に行なう必要がなく、また、ソナーが海流等で流された場合であっても仕様に制限のない不特定多数の航行体の位置を適切に検知することが可能であって、航行体が警戒海域に侵入した場合には、航行体の乗組員等に対して警戒海域への侵入を適切に警告することのできる海域侵犯警告方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するため、航行体の機械音および相対位置を検出するソナーと,ソナーの現在位置を特定する絶対位置検出手段と,警告メッセージを出力するためのスピーカと,データを送受信するための送受信手段とを備えたブイを海上に撒布する一方、
空中を移動する基地局には、データを送受信するための送受信手段と,航行体の種別毎の機械音の特性と言語との対応関係ならびに各言語毎の警告メッセージの音声データおよび警戒海域を記憶する情報処理手段とを配備し、
前記ソナーにより検出された航行体の機械音および相対位置と前記絶対位置検出手段により特定されたソナーの現在位置とをブイの送受信手段を介して基地局の送受信手段に送信し、
基地局の情報処理手段により、前記ソナーに対する航行体の相対位置と前記ソナーの現在位置とに基いて前記航行体の現在位置を特定した後、情報処理手段に予め記憶された警戒海域と航行体の現在位置とを比較して前記航行体が警戒海域に侵入しているか否かを判定し、前記航行体が警戒海域に侵入している場合に限り、情報処理手段に予め記憶された航行体の種別毎の機械音の特性と前記航行体の機械音の特性とを比較して前記航行体の機械音の特性に類似した特性を有する航行体の種別に対応する言語を特定し、この言語に対応して記憶された警告メッセージの音声データを基地局の送受信手段を介して前記ブイの送受信手段に送信し、
前記ブイのスピーカによって、警告メッセージの音声データを再生することを特徴とした構成を有する。
【0009】
以上の構成において、海上に撒布されたブイの近傍を航行体が航行すると、ブイに配備されたソナーが該ソナーに対する航行体の相対位置を検出する。また、ブイに配備された絶対位置検出手段は、ソナーの現在位置を絶対位置として定常的に監視しており、この現在位置がソナーに対する航行体の相対位置および該航行体の機械音と共にブイの送受信手段を介して空中を移動する基地局の送受信手段に送信される。
基地局の情報処理手段は、基地局の送受信手段を介して入力された航行体の相対位置とソナーの現在位置とに基いて航行体の現在位置を特定し、更に、情報処理手段に予め記憶された警戒海域と航行体の現在位置とを比較して航行体が警戒海域に侵入しているか否かを判定する。
そして、航行体が警戒海域に侵入していると判定された場合には、情報処理手段が、該情報処理手段に予め記憶された航行体の種別毎の機械音の特性と基地局の送受信手段を介して入力された航行体の機械音の特性とを比較し、基地局の送受信手段を介して入力された航行体の機械音の特性に類似した特性を有する航行体の種別に対応する言語を特定して、この言語に対応して記憶された警告メッセージの音声データ基地局の送受信手段を介してブイの送受信手段に送信する
送信された警告メッセージの音声データは、ブイの送受信手段で受信されて該ブイに配備されたスピーカによって再生され、警戒海域への侵入を示す音声からなる警告メッセージ、即ち、言語を利用して意味をなした音声が、航行体の乗組員等に通知される。
航行体の現在位置は、絶対位置検出手段によって検出されるソナーの絶対位置と該ソナー位置を基準とする航行体の相対位置との合成によって求められるので、ソナーの撒布位置が不正確であった場合、あるいは、ソナーが海流等で流された場合であっても、航行体の絶対位置を適切に検知することができる。
また、ソナーを利用して航行体の相対位置を検出しているため、ピンガー信号等を送信する特定の航行体に限らず、仕様に制限のない不特定多数の航行体の位置を的確に特定して警戒海域への侵入の有無を判定することができる。
しかも、警戒海域への侵入に対する警告は、警戒海域への侵入を示す音声からなる警告メッセージ、つまり、言語を利用して意味をなした音声によって行なわれるので、警告手段としてサイレンあるいはブザー等を使用した場合とは違って、航行体の乗組員等に警告の意味する内容を適切に通知することができる。
特に、航行体の種別毎の機械音つまり艦種を特定する要素に対応させて、当該艦種を使用もしくは保有する国の言語で情報処理手段に警告メッセージの音声データを記憶させておくことができるので、警戒海域への侵入に対する警告を、航行体の乗組員等が容易に理解できる言語の警告メッセージによって行なうことができ、航行体の乗組員等に警告の意味する内容を確実に通知することが可能となる
【0016】
更に、地上の基地局に、データを送受信するための送受信手段と,航行体の種別毎の機械音の特性と言語との対応関係ならびに各言語毎の警告メッセージの音声データおよび警戒海域を記憶する情報処理手段とを配備し、
ブイのソナーにより検出された航行体の機械音および相対位置と,ブイの絶対位置検出手段により特定されたソナーの現在位置とをブイの送受信手段と通信衛星とを介して基地局の送受信手段に送信し、
基地局の情報処理手段により、ソナーに対する航行体の相対位置とソナーの現在位置とに基いて航行体の現在位置を特定した後、情報処理手段に予め記憶された警戒海域と航行体の現在位置とを比較して航行体が警戒海域に侵入しているか否かを判定し、航行体が警戒海域に侵入している場合に限り、情報処理手段に予め記憶された航行体の種別毎の機械音の特性と前記航行体の機械音の特性とを比較して、前記航行体の機械音の特性に類似した特性を有する航行体の種別に対応する言語を特定し、この言語に対応して記憶された警告メッセージの音声データを基地局の送受信手段と前記通信衛星とを介してブイの送受信手段に送信し、
ブイのスピーカによって、警告メッセージの音声データを再生する構成を提案する。
【0017】
このような構成を適用した場合、情報処理手段は地上の基地局に設置すればよく、既存の航空機に送受信手段や情報処理手段を配備する場合と比べても基地局の設営は容易であり、また、人工衛星に格別の情報処理手段を設置する必要はなく、単に、通信衛星をデータ伝送の中継地点として使用するのみであるから、コスト上の問題も発生しない。
【0022】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の海域侵犯警告方法の一実施形態について説明する。
【0023】
図1は、本発明の海域侵犯警告方法を適用する際に必要とされるシステムの一例について示した概念図である。
【0024】
本実施形態の海域侵犯警告システム1は、図1に示されるように、概略において、空中を移動する基地局として機能する航空機2と、この航空機2あるいは他の航空機によって海上に撒布されたブイ3とによって構成される。
【0025】
このうち、ブイ3は、ブイ本体4とケーブル5およびソナー6と、水中で機能するスピーカ7とを備える。
これらの構成要素は投下前の時点では一体化されており、ブイ3が着水した時点で自動的にケーブル5が引き出されて、その先端にソナー6とスピーカ7が懸吊されるようになっている。
【0026】
ブイ本体4の内部には、図2の機能ブロック図に示されるように、絶対位置検出手段として機能するGPS受信装置8と、送受信手段27の主要部として機能する送受信回路9が配備され、送受信手段27の一部である送受信アンテナ10はブイ本体4の上部から空中に突出している。
【0027】
また、ブイ本体4内のCPU11は、ブイ3に配備された各種装置および電気部品を駆動制御するためのもので、CPU11のバス12には、CPU11の駆動制御に必要とされる制御プログラム等を格納したROM13と、データの一時記憶等に利用されるRAM14が接続され、更に、入出力回路15が設けられている。
【0028】
入出力回路15には、GPS受信装置8と送受信手段27の送受信回路9が接続され、GPS受信装置8によって検出されるブイ本体4の現在位置、つまり、ソナー6の実質的な現在位置(絶対位置)が、入出力回路15を介してCPU11に読み込まれるようになっている。
【0029】
また、送受信アンテナ10および送受信回路9によって受信されたデータは、入出力回路15を介してCPU11に読み込まれ、CPU11側から送信する必要のあるデータは、入出力回路15,送受信回路9,送受信アンテナ10を介して外部に送信される。
【0030】
更に、入出力回路15には、ドライバ16,17が接続され、入出力回路15およびドライバ16,17を介して、ソナー6とスピーカ7とがCPU11によって駆動制御されるようになっている。
【0031】
ソナー6としてはパッシブソナーもしくはアクティブソナーの何れを用いても構わないが、潜水艦等の航行体の機械音を検出する聴音機能を備えたものを用いるものとする。
ソナー6で聴音された航行体の機械音はドライバ16および入出力回路15を介してCPU11に読み込まれる。
【0032】
図3は航空機2に配備された送受信手段18と情報処理手段19の構成の概略を示した機能ブロック図である。
【0033】
データを送受信するための送受信手段18は送受信アンテナ20と送受信回路21とによって構成され、情報処理手段19は、通常のコンピュータシステムによって構成されている。
【0034】
情報処理手段19は、少なくとも、演算処理用のCPU22と、CPU22の駆動制御に必要とされる制御プログラム等を格納したROM23と、データの一時記憶等に利用されるRAM24を備える。
【0035】
送受信アンテナ20および送受信回路21によって受信されたデータは入出力回路26を介してCPU22に読み込まれ、CPU22側から送信する必要のあるデータは、入出力回路26,送受信回路21,送受信アンテナ20を介して外部に送信される。
【0036】
不揮発性メモリ25はハードディスク等の大容量記憶媒体によって構成されるもので、この不揮発性メモリ25には、予め設定された警戒海域の座標データや、航行体の種別毎の機械音の特性と言語との対応関係、更には、各言語毎の警告メッセージの音声データ等が記憶されるようになっている。
【0037】
不揮発性メモリ25に記憶されるデータの一例について図4〜図6を参照して説明する。
【0038】
図4は、機械音の特性を記憶した周波数特性記憶ファイルを概念的に示したもので、この周波数特性記憶ファイルには、現存する各種の航行体すなわち艦船のうち、艦船から発生する機械音のサンプリングに成功したものについて、各艦種毎に其の機械音を周波数分析し、分析で得られた周波数分布特性を機械音の特性として記憶させている。従って、ここでいう機械音の特性とは、具体的には、機械音が含む各周波数のレベルの分布パターン(周波数分布特性)である。
図4におけるa1,a2,a3,・・・が機械音の特性、また、b1,b2,b3,・・・が艦種名であり、これらのデータは一対一に対応する。
図4におけるc1,c2,c3,・・・は、b1,b2,b3,・・・の艦種を保有する保有国の国名であるが、艦種名b1,b2,b3,・・・と国名c1,c2,c3,・・・が一対一に対応するとは限らない。単一の国が複数の艦種を保有する場合もあるからである。
【0039】
また、図5は、保有国の国名と言語との対応関係を記憶した使用言語記憶ファイルであり、この使用言語記憶ファイルには、国名と言語との対応関係が記憶されている。
図5におけるc1,c2,c3,・・・は国名、また、d1,d2,d3,・・・は言語であるが、両者は一対一には対応しない。
アメリカとイギリスのように、国が異なっても同一言語を使用する場合があるからである。
【0040】
更に、図6は、言語と警告メッセージの音声データとの対応関係を記憶した音声データ記憶ファイルを概念的に示したもので、この音声データ記憶ファイルには、日本語,英語,ドイツ語,・・・等の各言語毎に警戒海域への侵入を意味する警告メッセージの音声データが記憶されている。
【0041】
図4〜図6のデータファイルの構成は飽くまでも一例であり、艦種名や保有国等のデータを省略し、機械音の特性a1,a2,a3,・・・に対応させて直に警告メッセージの音声データe1,e2,e1,・・・を記憶させても構わないが、前述した通り、単一の国が複数の艦種を保有する場合等もあるので、結果として、同一の音声データが多数重複して記憶されることとなり、記憶容量に無駄が生じる。
【0042】
図7はブイ3に配備されたCPU11によって実施される「データ収集およびメッセージ再生処理」の概略を示したフローチャート、また、図8は情報処理手段19に配備されたCPU22によって実施される「データ分析およびメッセージ選択処理」の概略を示したフローチャートである。
【0043】
次に、これらのフローチャートを参照して本実施形態の海域侵犯警告システム1の全体的な処理動作について具体的に説明する。
【0044】
ブイ3のCPU11は、ブイ3が海面に投下された段階で図7の「データ収集およびメッセージ再生処理」を開始し、まず、ブイ3の送受信手段27によって航空機2に搭載された送受信手段18からの音声データが受信されているか否かを判定する(ステップA1)。
そして、音声データの受信が検出されなければ、CPU11は、更に、ブイ3に装備されたソナー6によって航行体である艦船の存在や其の機械音が検出されているか否かを判定するが(ステップA2)、艦船の存在や機械音が検出されなければ、前記と同様にしてステップA1,A2の判定処理のみを繰り返し実行して、ソナー6によって艦船の存在や機械音が検出されるか、あるいは、航空機2の送受信手段18からの音声データが受信されるのを待つ初期の待機状態に入る。
【0045】
ここで、例えば、図1に示されるようにして航行体すなわち艦船の一種である潜水艦28がソナー6の探知可能範囲内に侵入すると、ソナー6は少なくとも其の存在を検知する。
但し、潜水艦28が完全に動力を停止していると、潜水艦28の存在は探知できても機械音が検出されないといった可能性がある。
【0046】
ステップA1,A2の判定処理を繰り返し実行しているCPU11は、ステップA2の判定処理でソナー6が潜水艦28を探知したことを検出し、ソナー6を基準として検出されている潜水艦28の相対的な現在位置つまりソナー6に対する潜水艦28の方位と相対距離とを読み込むと共に(ステップA3)、GPS受信装置8が検出しているソナー6の絶対的な現在位置を読み込む(ステップA4)。
【0047】
次いで、CPU11は、ソナー6が備える聴音機能によって潜水艦28の機械音が検出されているか否かを判定し(ステップA5)、機械音が検出されていれば、潜水艦28の相対的な現在位置(方位,相対距離)とソナー6の絶対的な現在位置に加えて潜水艦28の機械音をブイ3の送受信手段27を介して航空機2の送受信手段18に送信する(ステップA6)。
【0048】
また、機械音が検出されていなければ、CPU11は、潜水艦28の相対的な現在位置(方位,相対距離)とソナー6の絶対的な現在位置のみをブイ3の送受信手段27を介して航空機2の送受信手段18に送信することになる(ステップA7)。
【0049】
そして、CPU11は、ステップA1,A2の判定処理を繰り返し実行して、航空機2の送受信手段18から音声データが送信されてくるのを待つ待機状態に入る。
【0050】
一方、航空機2の情報処理手段19に配備されたCPU22は、図8に示される「データ分析およびメッセージ選択処理」において、メッセージの送信中を記憶するRAM24内のメッセージ送信フラグFの値が初期値0に保持されているか否か(ステップB1)、および、航空機2の送受信手段18によってブイ3の送受信手段27からのデータが受信されているか否か(ステップB2)の判定処理を繰り返し実行しながら、ブイ3の送受信手段27からのデータ送信を待ち受けている。
【0051】
ここで、航空機2の送受信手段18がブイ3の送受信手段27からのデータ送信を受信すると、CPU22はステップB2の判定処理でこれを検知し、送受信手段18で受信されたデータを分析して、位置データと音響データを分離する(ステップB3)。
ここで言う位置データとは、送受信手段27から送られたデータのうち、ソナー6に対する潜水艦28の相対的な現在位置(方位,相対距離)とソナー6の絶対的な現在位置であり、また、音響データは、潜水艦28の機械音である。
但し、前述した理由により、ブイ3の送受信手段27から送られたデータに潜水艦28の機械音が含まれていない場合もある。
【0052】
次いで、CPU22は、ソナー6に対する潜水艦28の相対的な現在位置(方位,相対距離)とソナー6の絶対的な現在位置とに基いて潜水艦28の絶対的な現在位置を求めた後(ステップB4)、不揮発性メモリ25に予め記憶された警戒海域の座標データと潜水艦28の絶対的な現在位置とを比較して、潜水艦28が警戒海域内に侵入しているか否かを判定する(ステップB5)。
【0053】
ここで、潜水艦28が警戒海域内に侵入していないと判定された場合には、CPU22は、前記と同様、ステップB1およびB2の判定処理のみを繰り返す初期の待機状態に復帰し、改めてブイ3の送受信手段27からデータが送信されて来るのを待つ。
【0054】
一方、ステップB5の判定結果が真となって潜水艦28が警戒海域内に侵入していると判定された場合には、CPU22は、ブイ3の送受信手段27から送られたデータに音響データが含まれているか否かを判定し(ステップB6)、音響データが含まれていれば、この音響データつまり潜水艦28の機械音を周波数分析して、該潜水艦28の機械音の特性を表す周波数分布特性を求める(ステップB7)。
【0055】
次いで、CPU22は、図4に例示されるような周波数特性記憶ファイルを検索して、周波数特性記憶ファイルに記憶された周波数分布特性の各々と潜水艦28の機械音の周波数分布特性とを比較し(ステップB8)、潜水艦28の機械音の周波数分布特性に類似する周波数分布特性が記憶されているかを判定する(ステップB9)。
【0056】
そして、類似する周波数分布特性が記憶されていれば、CPU22は、この周波数分布特性に対応する艦種名と保有国を周波数特性記憶ファイルから求め(図4参照)、更に、求められた保有国に対応する使用言語を使用言語記憶ファイルから求めた後(図5参照)、最終的に、当該使用言語に対応する警告メッセージの音声データを音声データ記憶ファイルで特定し(図6参照)、不揮発性メモリ25から使用言語に対応する警告メッセージの音声データを読み出して、航空機2の送受信手段18を介してブイ3の送受信手段27に送信する処理を開始し(ステップB10)、メッセージ送信フラグFに、警告メッセージの送信中を示す値1をセットする(ステップB11)。
【0057】
このようにしてメッセージ送信フラグFに値1がセットされる結果、次に実行されるステップB1の判定結果は偽となり、これ以降、音声データの送信が完了してステップB13の判定結果が真となるまでの間、ステップB1,B13,B14の処理が繰り返し実行されて、音声データの読み出しと送信が継続して行なわれることになる。
【0058】
そして、音声データの送信が完了してステップB13の判定結果が真となった段階で、メッセージ送信フラグFの値は0にリセットされ(ステップB15)、CPU22は、ステップB1およびB2の判定処理のみを繰り返し実行する初期の待機状態に復帰する。
【0059】
一方、ステップB6もしくはステップB9の判定結果が偽となった場合、つまり、ブイ3の送受信手段27から送られたデータに音響データが含まれていないがために潜水艦28の艦種名の特定ができない場合、あるいは、ブイ3の送受信手段27から送られたデータに音響データが含まれているにも関わらず類似する周波数特性が周波数特性記憶ファイルに記憶されていない場合、つまり、潜水艦28の艦種名が未知のものである場合には、CPU22は、汎用性を考慮して決められた規定の言語、例えば、使用言語「英語」に対応して記憶された警告メッセージの音声データを不揮発性メモリ25から読み出してブイ3の送受信手段27に送信する処理を開始し(ステップB12)、前記と同様に、メッセージ送信フラグFに値1をセットする(ステップB11)。
【0060】
この場合も、前記と同様にステップB1,B13,B14の処理が繰り返し実行されて音声データの読み出しと送信が継続して行なわれ、最終的に、音声データの送信が完了してステップB13の判定結果が真となった段階で、メッセージ送信フラグFの値が0にリセットされ(ステップB15)、CPU22が、ステップB1およびB2の判定処理のみを繰り返し実行する初期の待機状態に復帰することになる。
【0061】
このようにして航空機2の送受信手段18からのメッセージデータの送信が開始されると、ブイ3の送受信手段27がメッセージデータを受信する。
【0062】
そして、図7に示される「データ収集およびメッセージ再生処理」においてステップA1,A2の判定処理を繰り返し実行しながら音声データの受信を待機しているCPU11がステップA1の判定処理でこれを検出し、送受信手段27で受信した音声データをドライバ17を介してスピーカ7に出力し、音声からなる警告メッセージとして海中に送出する(ステップA1,A8)。
【0063】
最終的に、一連のメッセージを構成する音声データの受信と再生が全て終了し、航空機2の送受信手段18からのメッセージデータの送信が検出されなくなると、CPU11は、再び、ステップA1,A2の判定処理のみを繰り返し実行してブイ3のソナー6によって航行体が検出されるのを待つ初期の待機状態へと復帰する。
【0064】
ここで、潜水艦28が警告メッセージに従わずに退避行動を取らなければ、再び、「データ収集およびメッセージ再生処理」と「データ分析およびメッセージ選択処理」が前記と同様にして繰り返し実行され、再度、同一の警告メッセージが出力されることになる。
【0065】
また、改めて別の潜水艦(機械音の特性が異なる潜水艦)が検知されれば、前記と同様の処理手順により、この潜水艦の保有国の言語に対応する言語で警告メッセージが出力される。
【0066】
以上に述べた通り、潜水艦28の機械音によって艦種が特定されて保有国が明らかとなった場合(ステップB9の判定結果が真となった場合)には、その潜水艦の保有国で使用されている言語によって警戒海域への侵入を警告するメッセージが再生されることになるので、潜水艦の乗員等は容易に警告の意味するところを知ることになる。
【0067】
また、潜水艦28の機械音が検出されない場合(ステップB6の判定結果が偽となった場合)、あるいは、艦種が不明である場合(ステップB9の判定結果が偽となった場合)には、規定の言語で警戒海域への侵入を警告するメッセージが再生されることになるが、汎用性のある英語等の言語を利用してメッセージを再生することで、或る程度の有効性を以って警告を行なうことができる。
【0068】
この実施形態では空中を移動する基地局として航空機2を採用しているが、送受信手段18と情報処理手段19を搭載した人工衛星によって空中を移動する基地局を構成することも技術的には可能である。静止衛星は対地速度が0であるが、其れ自体は地球の回りの軌道に沿って移動しているので、やはり、空中を移動する基地局の一種である。
【0069】
図9は、前記と同様の構成および機能を備えたブイ3と、通信衛星29ならびに地上の基地局30とによって海域侵犯警告システムを構成した別の実施形態について概要を示した図である。
【0070】
このような構成を適用する場合は、送受信手段18と情報処理手段19を地上の基地局30に設置し、基地局30の送受信手段18とブイ3の送受信手段27との間のデータ伝送を通信衛星29を介して行うようにする。
【0071】
通信衛星29は、単に、データ伝送の中継地点として使用されるものであるから、格別の追加装備は一切必要無く、既に軌道上に打ち上げられているものをそのまま利用することができる。
【0072】
また、複数のブイ3を同時に海上に撒布する場合には、各々のブイ3に識別コードを付し、各ブイ3毎に、検出した潜水艦の位置データと音響データと共に識別コードを送信するようにする。そして、基地局30の情報処理手段19が通信衛星29を経由して受信した位置データと音響データとに基いて送信すべき警告メッセージの音声データを識別コード毎に特定し、この識別コードを有するブイ3に対し、該識別コードに対応する警告メッセージの音声データを通信衛星29経由で送信するようにする。
【0073】
これにより、各ブイ3のソナー6によって検知された航行体毎に、其の艦種を保有する国の言語が何であるかに応じ、各ブイ3毎に適切な警告メッセージを送信することができる。
【0074】
【発明の効果】
本発明の海域侵犯警告方法は、絶対位置検出手段によって検出されるソナーの絶対位置と該ソナー位置を基準とする航行体の相対位置とに基いて航行体の現在位置を求めるようにしているので、ソナーの撒布位置が不正確であった場合、あるいは、ソナーが海流等で流された場合であっても、航行体の絶対位置を適切に検知することができる。
また、パッシブもしくはアクティブのソナーを利用して航行体の相対位置を検出しているため、ピンガー信号等を送信する特定の航行体に限らず、仕様に制限のない不特定多数の航行体の位置を的確に特定して警戒海域への侵入の有無を判定することができる。
しかも、警戒海域への侵入に対する警告は、警戒海域への侵入を示す音声からなる警告メッセージ、つまり、言語を利用して意味をなした音声によって行なわれるので、警告手段としてサイレンあるいはブザー等を使用した場合とは違って、航行体の乗組員等に警告の意味する内容を適切に通知することができる。
【0075】
更に、航行体の種別毎の機械音の特性と言語との対応関係ならびに各言語毎の警告メッセージの音声データを予め基地局の情報処理手段に記憶させておき、航行体の種別毎の機械音の特性と検出された航行体の機械音の特性とを比較して、検出された航行体の機械音の特性に類似した特性を有する航行体の種別に対応する言語を特定し、この言語に対応して記憶された警告メッセージの音声データを選択してブイに送信することでブイのスピーカによって再生するようにしたので、航行体の乗組員等が容易に理解できる言語の警告メッセージによって警戒海域への侵入に対する警告を行なうことが可能となり、航行体の乗組員等に警告の意味する内容を確実に通知することができる。
また、複雑な処理に必要とされる情報処理手段を基地局に置くことによりブイの小型化や低コスト化が可能となり、ブイが回収不能となった際のコスト的なダメージも軽減される。
【0077】
更に、地上の基地局に送受信手段と情報処理手段とを配備し、ブイと基地局との間のデータ伝送を通信衛星を介して行なうことで、基地局の設営が容易化されてコスト上の問題も解消される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の海域侵犯警告方法を適用する際に必要とされるシステムの一例について示した概念図である。
【図2】ブイに装備された装置の接続関係について示した機能ブロック図である。
【図3】航空機に配備された送受信手段と情報処理手段の構成の概略を示した機能ブロック図である。
【図4】機械音の特性を記憶した周波数特性記憶ファイルの一例を示した概念図である。
【図5】保有国の国名と言語との対応関係を記憶した使用言語記憶ファイルの一例を示した概念図である。
【図6】言語と警告メッセージの音声データとの対応関係を記憶した音声データ記憶ファイルの一例を示した概念図である。
【図7】ブイに配備されたCPUによって実施される「データ収集およびメッセージ再生処理」の概略を示したフローチャートである。
【図8】情報処理手段に配備されたCPUによって実施される「データ分析およびメッセージ選択処理」の概略を示したフローチャートである。
【図9】ブイと通信衛星および地上の基地局によって海域侵犯警告システムを構成した実施形態について簡単に示した概念図である。
【符号の説明】
1 海域侵犯警告システム
2 航空機
3 ブイ
4 ブイ本体
5 ケーブル
6 ソナー
7 スピーカ
8 GPS受信装置(絶対位置検出手段)
9 送受信回路(送受信手段の主要部)
10 送受信アンテナ
11 CPU
12 バス
13 ROM
14 RAM
15 入出力回路
16,17 ドライバ
18 送受信手段
19 情報処理手段(コンピュータシステム)
20 送受信アンテナ
21 送受信回路
22 CPU
23 ROM
24 RAM
25 不揮発性メモリ
26 入出力回路
27 送受信手段
28 潜水艦(航行体,艦船)
29 通信衛星
30 基地局
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a marine invasion warning method for detecting that a navigation object moving in the sea or on the sea has entered a warning sea area and sending a warning.
[0002]
[Prior art]
As a method for accurately measuring the position of a navigation object that moves in the sea or on the sea, for example, as disclosed in Patent Document 1, a pinger signal is transmitted from the navigation object, and a plurality of measurement buoy stations generate a pinger signal. Is known, and the position of the navigation body is specified by transmitting data from the measurement buoy station to the measurement device on the ship.
However, this method does not function unless a pinger signal required for position measurement is transmitted from the navigation body, and the position of an unspecified number of navigation bodies with no specification limitation cannot be specified.
[0003]
For example, as disclosed in Patent Document 2, a plurality of sonars are installed on the seabed to identify the relative position of the navigation object with respect to the sonar, as a system suitable for sea area monitoring and warning of the sea invasion to the navigation object. Systems are known in which an alarm installed in a buoy is activated after confirming that the navigation body has approached the sonar to some extent.
However, since this system is to identify the position of the navigation body based on the position of the sonar until it gets tired, it is necessary to install the sonar to detect the intrusion of the navigation body into a specific sea area and activate the alarm. It must be done accurately, and if the sonar is washed away by ocean currents, there is a possibility that an appropriate warning cannot be given.
[0004]
As an acoustic measurement buoy for removing the error due to the flow of the buoy and accurately specifying the position of the navigation body, for example, as disclosed in Patent Document 3, an absolute position detection means is built in the buoy, The current position of the buoy detected by the absolute position detection means and the measurement data by the sonar are transferred to a processing device installed in an aircraft or a ship, and the position of the navigation body is specified by performing arithmetic processing with this processing device. Is known.
However, this does not have the technical idea of activating an alarm attached to the buoy, and in the first place, the position of the navigation body is revealed only by the arithmetic processing performed by the processing device installed in the aircraft or ship. Because the buoy's internal device does not have a function to detect the position of the navigation body, even if an alarm device as disclosed in Patent Document 2 is attached to this acoustic measurement buoy, the alarm device warns the sea area. I can't do it.
[0005]
Further, the conventional alarm device disclosed in Patent Document 2 is merely constituted by a simple siren or a buzzer, and even if it outputs an alarm, it means that to the crew of the navigation body. It was difficult to warn the contents appropriately.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-8-61952 (paragraph number 0029)
[Patent Document 2]
JP-A-8-40355 (paragraph number 0013)
[Patent Document 3]
JP-A-8-15427 (paragraph 0009)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art, so that it is not always necessary to accurately install the sonar, and there is no limitation on the specifications even when the sonar is swept away by ocean currents or the like. It is possible to detect the position of a specific number of navigational objects appropriately, and when the navigational object has entered the alert sea area, it will appropriately warn the crew of the navigation object to enter the alert area. It is to provide a sea area invasion warning method.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention Mechanical sound and While distributing a buoy having a sonar for detecting a relative position, an absolute position detecting means for specifying the current position of the sonar, a speaker for outputting a warning message, and a transmitting / receiving means for transmitting / receiving data to the sea ,
The base station moving in the air includes transmission / reception means for transmitting / receiving data, Correspondence between mechanical sound characteristics and language for each type of navigation body, voice data of warning message for each language, and Deploy information processing means to memorize the alert sea area,
Of the navigation object detected by the sonar Mechanical sound and Transmitting the relative position and the current position of the sonar specified by the absolute position detecting means to the transmitting / receiving means of the base station via the transmitting / receiving means of the buoy;
After the information processing means of the base station identifies the current position of the navigation object based on the relative position of the navigation object with respect to the sonar and the current position of the sonar, the warning area and the navigation object stored in advance in the information processing means The current position is compared with the current position to determine whether or not the navigation object has entered the alert sea area, and stored only in advance in the information processing means only when the navigation object has entered the alert sea area. A language corresponding to the type of the navigation body having characteristics similar to the characteristics of the mechanical sound of the navigation body by comparing the characteristics of the mechanical sound of the navigation body and the mechanical sound characteristics of the navigation body, Remembered for this language Send the voice data of the warning message to the buoy transmission / reception means via the transmission / reception means of the base station,
The voice data of the warning message is reproduced by the buoy speaker.
[0009]
In the above configuration When the navigation body navigates in the vicinity of the buoy distributed on the sea, the sonar deployed in the buoy detects the relative position of the navigation body with respect to the sonar. In addition, the absolute position detection means provided on the buoy constantly monitors the current position of the sonar as an absolute position, and this current position is the relative position of the navigation object relative to the sonar. And mechanical sound of the navigation body At the same time, it is transmitted to the transmitting / receiving means of the base station moving in the air via the transmitting / receiving means of the buoy.
The information processing means of the base station specifies the current position of the navigation object based on the relative position of the navigation object and the current position of the sonar input via the transmission / reception means of the base station, and further stores in advance in the information processing means. It is determined whether or not the navigation object has entered the warning area by comparing the warning area and the current position of the navigation object.
When it is determined that the navigation body has entered the alert sea area, Compares the characteristic of the mechanical sound for each type of navigation object stored in advance in the information processing means with the characteristic of the mechanical sound of the navigation object input via the transmission / reception means of the base station, and transmits / receives the base station The language corresponding to the type of the navigation object having characteristics similar to the characteristics of the mechanical sound of the navigation object input via the is specified and stored corresponding to this language. Audio data for warning messages The Send to buoy transceiver via base station transceiver Do .
The voice data of the transmitted warning message is received by the buoy transmission / reception means and reproduced by a speaker arranged in the buoy, and means a warning message consisting of a voice indicating an intrusion into a warning sea area, that is, using a language. The voice made is notified to the crew of the navigation body.
Since the current position of the navigation object is obtained by combining the absolute position of the sonar detected by the absolute position detection means and the relative position of the navigation object based on the sonar position, the distribution position of the sonar is inaccurate. In this case, or even when the sonar is swept away by an ocean current or the like, the absolute position of the navigation body can be detected appropriately.
In addition, since the relative position of the navigational object is detected using sonar, the position of an unspecified number of navigational objects that are not limited in specifications is specified accurately, not limited to a specific navigational object that transmits a pinger signal, etc. It is possible to determine whether or not there is an intrusion into the alert sea area.
In addition, warnings for intrusion into the alert sea area are made with warning messages consisting of voices indicating the intrusion into the alert sea area, that is, voices that make sense using language, so sirens or buzzers are used as warning means. Unlike the case, the contents of the warning can be appropriately notified to the crew of the navigation body.
In particular, the voice data of the warning message may be stored in the information processing means in the language of the country that uses or owns the ship type, corresponding to the machine sound for each type of navigation body, that is, the element that specifies the ship type. Therefore, warnings for intrusion into the alert sea area can be made with warning messages in a language that can be easily understood by the crew of the navigation body, and the contents of the warning are reliably notified to the crew of the navigation body, etc. It becomes possible .
[0016]
More Information for storing transmission / reception means for transmitting / receiving data to / from the ground base station, correspondence between mechanical sound characteristics and languages for each type of navigation object, voice data of warning messages and warning areas for each language A processing means,
The mechanical sound and relative position of the navigation object detected by the buoy sonar and the current position of the sonar identified by the buoy absolute position detecting means are transmitted to the transmitting / receiving means of the base station via the buoy transmitting / receiving means and the communication satellite. Send
After the information processing means of the base station identifies the current position of the navigation object based on the relative position of the navigation object with respect to the sonar and the current position of the sonar, the warning sea area and the current position of the navigation object stored in advance in the information processing means To determine whether or not the navigation object has entered the alert area, and only when the navigation object has entered the alert area, the machine for each type of navigation object stored in advance in the information processing means Compare the sound characteristics with the mechanical sound characteristics of the navigation body, identify the language corresponding to the type of navigation body having characteristics similar to the mechanical sound characteristics of the navigation body, and The stored voice data of the warning message is transmitted to the buoy transmission / reception means via the transmission / reception means of the base station and the communication satellite,
A configuration is proposed in which sound data of a warning message is reproduced by a buoy speaker.
[0017]
When such a configuration is applied, the information processing means only needs to be installed at the ground base station, and the base station is easy to set up compared to the case where transmission / reception means and information processing means are installed in an existing aircraft. In addition, it is not necessary to install special information processing means on the artificial satellite, and the communication satellite is merely used as a data transmission relay point, so that there is no cost problem.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the sea area breach warning method of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a system required when applying the marine invasion warning method of the present invention.
[0024]
As shown in FIG. 1, the sea area invasion warning system 1 according to the present embodiment includes an aircraft 2 functioning as a base station moving in the air and a buoy 3 distributed on the sea by the aircraft 2 or other aircraft. It is comprised by.
[0025]
Among these, the buoy 3 includes a buoy main body 4, a cable 5 and a sonar 6, and a speaker 7 that functions in water.
These components are integrated before dropping, and the cable 5 is automatically pulled out when the buoy 3 lands, and the sonar 6 and the speaker 7 are suspended at the tip. ing.
[0026]
As shown in the functional block diagram of FIG. 2, a GPS receiver 8 that functions as an absolute position detection unit and a transmission / reception circuit 9 that functions as a main part of the transmission / reception unit 27 are arranged inside the buoy body 4. The transmitting / receiving antenna 10 which is a part of the means 27 protrudes from the top of the buoy body 4 into the air.
[0027]
The CPU 11 in the buoy main body 4 is for driving and controlling various devices and electrical components arranged in the buoy 3. The bus 12 of the CPU 11 is loaded with a control program necessary for driving control of the CPU 11. A stored ROM 13 is connected to a RAM 14 used for temporary storage of data, and an input / output circuit 15 is further provided.
[0028]
The input / output circuit 15 is connected to the GPS receiver 8 and the transmitter / receiver circuit 9 of the transmitter / receiver 27. The current position of the buoy body 4 detected by the GPS receiver 8, that is, the actual current position of the sonar 6 (absolute Position) is read into the CPU 11 via the input / output circuit 15.
[0029]
The data received by the transmission / reception antenna 10 and the transmission / reception circuit 9 is read into the CPU 11 via the input / output circuit 15, and the data that needs to be transmitted from the CPU 11 side is the input / output circuit 15, the transmission / reception circuit 9, and the transmission / reception antenna. 10 to be transmitted to the outside.
[0030]
Further, drivers 16 and 17 are connected to the input / output circuit 15, and the sonar 6 and the speaker 7 are driven and controlled by the CPU 11 via the input / output circuit 15 and the drivers 16 and 17.
[0031]
As the sonar 6, either a passive sonar or an active sonar may be used, but a sonar 6 having a listening function for detecting a mechanical sound of a navigation body such as a submarine is used.
The mechanical sound of the navigation body heard by the sonar 6 is read into the CPU 11 via the driver 16 and the input / output circuit 15.
[0032]
FIG. 3 is a functional block diagram showing an outline of the configuration of the transmission / reception means 18 and the information processing means 19 provided in the aircraft 2.
[0033]
The transmission / reception means 18 for transmitting / receiving data is constituted by a transmission / reception antenna 20 and a transmission / reception circuit 21, and the information processing means 19 is constituted by a normal computer system.
[0034]
The information processing means 19 includes at least a CPU 22 for arithmetic processing, a ROM 23 storing a control program and the like necessary for driving control of the CPU 22, and a RAM 24 used for temporary storage of data.
[0035]
Data received by the transmission / reception antenna 20 and the transmission / reception circuit 21 is read into the CPU 22 via the input / output circuit 26, and data that needs to be transmitted from the CPU 22 side is transmitted via the input / output circuit 26, the transmission / reception circuit 21, and the transmission / reception antenna 20. Sent to the outside.
[0036]
The non-volatile memory 25 is constituted by a large-capacity storage medium such as a hard disk. The non-volatile memory 25 includes preset coordinate data of a warning sea area and characteristics and language of mechanical sound for each type of navigation object. And further, voice data of a warning message for each language is stored.
[0037]
An example of data stored in the nonvolatile memory 25 will be described with reference to FIGS.
[0038]
FIG. 4 conceptually shows a frequency characteristic storage file storing mechanical sound characteristics. This frequency characteristic storage file contains mechanical sound generated from a ship among various types of existing navigation bodies, that is, ships. For those that have succeeded in sampling, the frequency of the mechanical sound is analyzed for each ship type, and the frequency distribution characteristics obtained by the analysis are stored as the mechanical sound characteristics. Therefore, the characteristic of the mechanical sound here is specifically a distribution pattern (frequency distribution characteristic) of the level of each frequency included in the mechanical sound.
4, a1, a2, a3,... Are mechanical sound characteristics, and b1, b2, b3,... Are ship type names, and these data correspond one to one.
In FIG. 4, c1, c2, c3,... Are the names of the countries that own the ship types b1, b2, b3,. The country names c1, c2, c3,... Do not always correspond one-to-one. This is because a single country may have multiple ship types.
[0039]
FIG. 5 is a use language storage file that stores the correspondence between the country name and language of the possessing country. The use language storage file stores the correspondence between the country name and the language.
5, c1, c2, c3,... Are country names, and d1, d2, d3,... Are languages, but they do not correspond one-on-one.
This is because the same language may be used even in different countries, such as the United States and the United Kingdom.
[0040]
FIG. 6 conceptually shows an audio data storage file that stores the correspondence between languages and audio data of warning messages. The audio data storage file includes Japanese, English, German,.・ Voice data of a warning message indicating an intrusion into the alert sea area is stored for each language such as.
[0041]
The structure of the data file in FIGS. 4 to 6 is just an example. The data of the ship type, the possession country, etc. are omitted, and the warning message is directly associated with the mechanical sound characteristics a1, a2, a3,. May be stored, but as described above, there may be cases where a single country has multiple ship types. As a result, the same voice data Are stored in duplicate, resulting in wasted storage capacity.
[0042]
FIG. 7 is a flowchart showing an outline of “data collection and message reproduction processing” performed by the CPU 11 provided in the buoy 3, and FIG. 8 is a “data analysis” executed by the CPU 22 provided in the information processing means 19. 5 is a flowchart showing an outline of “and message selection processing”.
[0043]
Next, the overall processing operation of the marine invasion warning system 1 of the present embodiment will be specifically described with reference to these flowcharts.
[0044]
The CPU 11 of the buoy 3 starts the “data collection and message reproduction process” of FIG. 7 when the buoy 3 is dropped on the sea surface. First, the transmission / reception means 18 mounted on the aircraft 2 by the transmission / reception means 27 of the buoy 3 It is determined whether or not the audio data is received (step A1).
If the reception of the voice data is not detected, the CPU 11 further determines whether or not the presence of the ship as a navigation body and its mechanical sound are detected by the sonar 6 equipped in the buoy 3 ( Step A2) If the presence or mechanical sound of the ship is not detected, only the determination process of Steps A1 and A2 is repeated in the same manner as described above, and the presence or mechanical sound of the ship is detected by the sonar 6. Alternatively, an initial standby state is entered in which voice data from the transmission / reception means 18 of the aircraft 2 is received.
[0045]
Here, for example, as shown in FIG. 1, when a submarine 28, which is a kind of ship, that is a kind of ship, enters the detectable range of the sonar 6, the sonar 6 detects at least its presence.
However, if the power of the submarine 28 is completely stopped, there is a possibility that the mechanical sound is not detected even if the submarine 28 can be detected.
[0046]
The CPU 11 that repeatedly executes the determination processing in steps A1 and A2 detects that the sonar 6 has detected the submarine 28 in the determination processing in step A2, and detects the relative submarine 28 detected with the sonar 6 as a reference. The current position, that is, the orientation and relative distance of the submarine 28 with respect to the sonar 6 is read (step A3), and the absolute current position of the sonar 6 detected by the GPS receiver 8 is read (step A4).
[0047]
Next, the CPU 11 determines whether or not the mechanical sound of the submarine 28 is detected by the sound function provided in the sonar 6 (step A5). If the mechanical sound is detected, the relative current position ( In addition to the azimuth and relative distance and the absolute current position of the sonar 6, the mechanical sound of the submarine 28 is transmitted to the transmission / reception means 18 of the aircraft 2 via the transmission / reception means 27 of the buoy 3 (step A6).
[0048]
If no mechanical sound is detected, the CPU 11 sends only the relative current position (azimuth and relative distance) of the submarine 28 and the absolute current position of the sonar 6 to the aircraft 2 via the transmission / reception means 27 of the buoy 3. To the transmission / reception means 18 (step A7).
[0049]
Then, the CPU 11 repeatedly executes the determination processing in steps A1 and A2 and enters a standby state in which it waits for voice data to be transmitted from the transmission / reception means 18 of the aircraft 2.
[0050]
On the other hand, in the “data analysis and message selection process” shown in FIG. 8, the CPU 22 provided in the information processing means 19 of the aircraft 2 sets the value of the message transmission flag F in the RAM 24 that stores the message being transmitted to the initial value. While repeatedly executing the determination process of whether or not the data is held at 0 (step B1) and whether or not the data from the transmission / reception means 27 of the buoy 3 is received by the transmission / reception means 18 of the aircraft 2 (step B2) , Waiting for data transmission from the transmitting / receiving means 27 of the buoy 3.
[0051]
Here, when the transmission / reception means 18 of the aircraft 2 receives the data transmission from the transmission / reception means 27 of the buoy 3, the CPU 22 detects this in the determination process of step B2, analyzes the data received by the transmission / reception means 18, and The position data and the acoustic data are separated (step B3).
The position data here refers to the relative current position (azimuth, relative distance) of the submarine 28 with respect to the sonar 6 and the absolute current position of the sonar 6 among the data sent from the transmission / reception means 27, The acoustic data is a mechanical sound of the submarine 28.
However, for the reasons described above, the mechanical sound of the submarine 28 may not be included in the data sent from the transmission / reception means 27 of the buoy 3.
[0052]
Next, the CPU 22 obtains the absolute current position of the submarine 28 based on the relative current position (azimuth and relative distance) of the submarine 28 with respect to the sonar 6 and the absolute current position of the sonar 6 (step B4). ) Compare the coordinate data of the warning sea area stored in advance in the nonvolatile memory 25 with the absolute current position of the submarine 28 to determine whether or not the submarine 28 has entered the warning sea area (step B5). ).
[0053]
Here, if it is determined that the submarine 28 has not entered the alert sea area, the CPU 22 returns to the initial standby state in which only the determination processing of steps B1 and B2 is repeated as described above. It waits for data to be transmitted from the transmitting / receiving means 27.
[0054]
On the other hand, if the determination result of step B5 is true and it is determined that the submarine 28 has entered the alert sea area, the CPU 22 includes acoustic data in the data sent from the transmission / reception means 27 of the buoy 3. (Step B6), and if acoustic data is included, frequency analysis is performed to analyze the frequency of the acoustic data, that is, the mechanical sound of the submarine 28, and express the characteristics of the mechanical sound of the submarine 28. Is obtained (step B7).
[0055]
Next, the CPU 22 searches the frequency characteristic storage file as exemplified in FIG. 4 and compares each frequency distribution characteristic stored in the frequency characteristic storage file with the frequency distribution characteristic of the mechanical sound of the submarine 28 ( Step B8), it is determined whether a frequency distribution characteristic similar to the frequency distribution characteristic of the mechanical sound of the submarine 28 is stored (Step B9).
[0056]
If similar frequency distribution characteristics are stored, the CPU 22 obtains the ship type name and possession country corresponding to the frequency distribution characteristics from the frequency characteristic storage file (see FIG. 4), and further obtains the obtained possession country. After obtaining the use language corresponding to the use language storage file (see FIG. 5), finally, the voice data of the warning message corresponding to the use language is specified in the voice data storage file (see FIG. 6), and the non-volatile The voice data of the warning message corresponding to the language used is read from the memory 25 and transmitted to the transmission / reception means 27 of the buoy 3 via the transmission / reception means 18 of the aircraft 2 (step B10), and the message transmission flag F is set. The value 1 indicating that the warning message is being transmitted is set (step B11).
[0057]
As a result of setting the value 1 to the message transmission flag F in this way, the determination result of the next step B1 to be executed is false, and thereafter, the transmission of the voice data is completed and the determination result of step B13 is true. In the meantime, the processes of steps B1, B13, and B14 are repeatedly executed, and the audio data is continuously read and transmitted.
[0058]
Then, when the transmission of the voice data is completed and the determination result in step B13 becomes true, the value of the message transmission flag F is reset to 0 (step B15), and the CPU 22 performs only the determination processing in steps B1 and B2. It returns to the initial standby state that executes repeatedly.
[0059]
On the other hand, if the determination result in step B6 or step B9 is false, that is, the acoustic data is not included in the data sent from the transmission / reception means 27 of the buoy 3, so the ship type name of the submarine 28 is specified. If it is not possible, or if the data sent from the transmission / reception means 27 of the buoy 3 contains acoustic data but no similar frequency characteristic is stored in the frequency characteristic storage file, that is, the ship of the submarine 28 In the case where the species name is unknown, the CPU 22 stores the voice data of the warning message stored in correspondence with a specified language determined in consideration of versatility, for example, the use language “English”, in a non-volatile manner. The process of reading from the memory 25 and transmitting to the transmission / reception means 27 of the buoy 3 is started (step B12), and the value 1 is set in the message transmission flag F as described above. (Step B11).
[0060]
In this case as well, the processes in steps B1, B13, and B14 are repeatedly executed in the same manner as described above, and the reading and transmission of the audio data are continuously performed. Finally, the transmission of the audio data is completed and the determination in step B13 is performed. When the result becomes true, the value of the message transmission flag F is reset to 0 (step B15), and the CPU 22 returns to the initial standby state in which only the determination process of steps B1 and B2 is repeatedly executed. .
[0061]
When transmission of message data from the transmission / reception means 18 of the aircraft 2 is started in this way, the transmission / reception means 27 of the buoy 3 receives the message data.
[0062]
Then, in the “data collection and message reproduction process” shown in FIG. 7, the CPU 11 waiting for reception of audio data while repeatedly executing the determination process of steps A1 and A2 detects this in the determination process of step A1, The voice data received by the transmission / reception means 27 is output to the speaker 7 via the driver 17 and sent to the sea as a warning message consisting of voice (steps A1 and A8).
[0063]
Finally, when the reception and reproduction of the voice data constituting the series of messages are all finished and the transmission of the message data from the transmission / reception means 18 of the aircraft 2 is not detected, the CPU 11 again determines in steps A1 and A2. Only the processing is repeatedly executed, and the state returns to the initial standby state where the sonar 6 of the buoy 3 waits for the navigation object to be detected.
[0064]
Here, if the submarine 28 does not take the evacuation action without following the warning message, the “data collection and message reproduction process” and the “data analysis and message selection process” are again executed in the same manner as described above. The same warning message will be output.
[0065]
If another submarine (a submarine with different mechanical sound characteristics) is detected again, a warning message is output in a language corresponding to the language of this submarine's own country by the same processing procedure as described above.
[0066]
As described above, when the ship type is identified by the mechanical sound of the submarine 28 and the possessing country becomes clear (when the judgment result of step B9 becomes true), it is used in the possessing country of the submarine. Since the message that warns of intrusion into the alert sea area will be reproduced depending on the language being used, submarine crews etc. will easily know what the warning means.
[0067]
When the mechanical sound of the submarine 28 is not detected (when the determination result at Step B6 is false), or when the ship type is unknown (when the determination result at Step B9 is false), Messages that warn of intrusion into the alert sea area will be played back in the specified language, but by playing back the message using a language such as English that has versatility, it will have a certain level of effectiveness. Warning.
[0068]
In this embodiment, the aircraft 2 is adopted as a base station that moves in the air. However, it is technically possible to configure a base station that moves in the air by an artificial satellite equipped with the transmission / reception means 18 and the information processing means 19. It is. A geostationary satellite has a ground speed of 0, but because it is moving along an orbit around the earth, it is still a type of base station moving in the air.
[0069]
FIG. 9 is a diagram showing an outline of another embodiment in which a marine invasion warning system is configured by the buoy 3 having the same configuration and function as described above, the communication satellite 29, and the ground base station 30.
[0070]
When such a configuration is applied, the transmission / reception means 18 and the information processing means 19 are installed in the ground base station 30 to communicate data transmission between the transmission / reception means 18 of the base station 30 and the transmission / reception means 27 of the buoy 3. This is done via the satellite 29.
[0071]
Since the communication satellite 29 is merely used as a relay point for data transmission, no special additional equipment is required, and an already launched satellite can be used as it is.
[0072]
When a plurality of buoys 3 are simultaneously distributed on the sea, an identification code is attached to each buoy 3, and the identification code is transmitted together with the detected submarine position data and acoustic data for each buoy 3. To do. Then, the voice data of the warning message to be transmitted is specified for each identification code based on the position data and acoustic data received by the information processing means 19 of the base station 30 via the communication satellite 29, and this identification code is included. The voice data of the warning message corresponding to the identification code is transmitted to the buoy 3 via the communication satellite 29.
[0073]
Thus, for each navigation body detected by the sonar 6 of each buoy 3, an appropriate warning message can be transmitted for each buoy 3 depending on what language of the country that owns the ship type is. .
[0074]
【The invention's effect】
In the sea area invasion warning method of the present invention, the current position of the navigation body is obtained based on the absolute position of the sonar detected by the absolute position detection means and the relative position of the navigation body based on the sonar position. Even if the sonar distribution position is inaccurate, or even when the sonar is washed away by the ocean current or the like, the absolute position of the navigation body can be appropriately detected.
In addition, since the relative position of the navigation object is detected using passive or active sonar, the position of an unspecified number of navigation objects that are not limited in specification, not limited to a specific navigation object that transmits a pinger signal, etc. It is possible to accurately determine whether or not there is an intrusion into the alert sea area.
In addition, warnings for intrusion into the alert sea area are made with warning messages consisting of voices indicating the intrusion into the alert sea area, that is, voices that make sense using language, so sirens or buzzers are used as warning means. Unlike the case, the contents of the warning can be appropriately notified to the crew of the navigation body.
[0075]
Furthermore, the relationship between the characteristics and language of the machine sound for each type of navigation body and the voice data of the warning message for each language are stored in advance in the information processing means of the base station, and the machine sound for each type of navigation body is stored. To determine the language corresponding to the type of navigation object that has characteristics similar to the characteristics of the detected mechanical sound of the navigation vehicle. Corresponding stored warning message audio data is selected and transmitted to the buoy so that it can be played back by the buoy speaker. It is possible to give a warning about the intrusion of the vehicle, and to reliably notify the contents of the warning to the crew of the navigation body.
In addition, by placing information processing means required for complicated processing in the base station, the buoy can be reduced in size and cost, and cost damage when the buoy becomes uncollectable can be reduced.
[0077]
Furthermore, by installing transmission / reception means and information processing means at the ground base station, and performing data transmission between the buoy and the base station via a communication satellite, the base station can be set up easily and cost is increased. The problem is solved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a system required when applying a marine invasion warning method of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram showing a connection relationship of devices installed in a buoy.
FIG. 3 is a functional block diagram showing an outline of a configuration of transmission / reception means and information processing means arranged in an aircraft.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a frequency characteristic storage file storing mechanical sound characteristics.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a working language storage file that stores a correspondence relationship between a country name and a language of a holding country.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of an audio data storage file storing a correspondence relationship between a language and audio data of a warning message.
FIG. 7 is a flowchart showing an outline of a “data collection and message reproduction process” performed by a CPU arranged in the buoy.
FIG. 8 is a flowchart showing an outline of a “data analysis and message selection process” performed by a CPU provided in the information processing means.
FIG. 9 is a conceptual diagram simply showing an embodiment in which a marine invasion warning system is configured by a buoy, a communication satellite, and a ground base station.
[Explanation of symbols]
1 Sea area warning system
2 Aircraft
3 Buoy
4 Buoy body
5 Cable
6 Sonar
7 Speaker
8 GPS receiver (absolute position detection means)
9 Transmission / reception circuit (main part of transmission / reception means)
10 Transmitting and receiving antenna
11 CPU
12 Bus
13 ROM
14 RAM
15 I / O circuit
16, 17 drivers
18 Transmission / reception means
19 Information processing means (computer system)
20 Transmitting and receiving antenna
21 Transceiver circuit
22 CPU
23 ROM
24 RAM
25 Nonvolatile memory
26 I / O circuit
27 Transmission / reception means
28 Submarine (Navigator, Ship)
29 Communication satellite
30 base station

Claims (2)

航行体の機械音および相対位置を検出するソナーと,前記ソナーの現在位置を特定する絶対位置検出手段と,警告メッセージを出力するためのスピーカと,データを送受信するための送受信手段とを備えたブイを海上に撒布する一方、
空中を移動する基地局には、データを送受信するための送受信手段と,航行体の種別毎の機械音の特性と言語との対応関係ならびに各言語毎の警告メッセージの音声データおよび警戒海域を記憶する情報処理手段とを配備し、
前記ソナーにより検出された航行体の機械音および相対位置と前記絶対位置検出手段により特定された前記ソナーの現在位置とを前記ブイの送受信手段を介して前記基地局の送受信手段に送信し、
前記基地局の情報処理手段により、前記ソナーに対する航行体の相対位置と前記ソナーの現在位置とに基いて前記航行体の現在位置を特定した後、前記情報処理手段に予め記憶された警戒海域と前記航行体の現在位置とを比較して前記航行体が前記警戒海域に侵入しているか否かを判定し、前記航行体が前記警戒海域に侵入している場合に限り、前記情報処理手段に予め記憶された航行体の種別毎の機械音の特性と前記航行体の機械音の特性とを比較して前記航行体の機械音の特性に類似した特性を有する航行体の種別に対応する言語を特定し、この言語に対応して記憶された警告メッセージの音声データを前記基地局の送受信手段を介して前記ブイの送受信手段に送信し、
前記ブイのスピーカによって、前記警告メッセージの音声データを再生することを特徴とした海域侵犯警告方法。
A sonar for detecting mechanical sound and relative position of the navigation body, an absolute position detecting means for specifying the current position of the sonar, a speaker for outputting a warning message, and a transmitting / receiving means for transmitting / receiving data While spreading buoys on the sea,
The base station moving in the air stores the transmission / reception means for transmitting and receiving data, the correspondence between the characteristics of the machine sound and the language for each type of navigation object, and the voice data and warning area of the warning message for each language. Information processing means to be deployed,
Transmitting the mechanical sound and relative position of the navigation body detected by the sonar and the current position of the sonar specified by the absolute position detecting means to the transmitting / receiving means of the base station via the transmitting / receiving means of the buoy;
After the information processing means of the base station identifies the current position of the navigation object based on the relative position of the navigation object with respect to the sonar and the current position of the sonar, a warning sea area stored in advance in the information processing means Compared with the current position of the navigation body to determine whether or not the navigation body has entered the alert sea area, and only when the navigation body has entered the alert sea area, the information processing means A language corresponding to the type of navigation body having characteristics similar to the characteristics of the mechanical sound of the navigation body by comparing the characteristics of the mechanical sound of the navigation body stored in advance with the characteristics of the mechanical sound of the navigation body And transmitting the voice data of the warning message stored corresponding to this language to the buoy transmission / reception means via the transmission / reception means of the base station,
A marine invasion warning method, wherein voice data of the warning message is reproduced by a speaker of the buoy.
航行体の機械音および相対位置を検出するソナーと,前記ソナーの現在位置を特定する絶対位置検出手段と,警告メッセージを出力するためのスピーカと,データを送受信するための送受信手段とを備えたブイを海上に撒布する一方、
地上の基地局には、データを送受信するための送受信手段と,航行体の種別毎の機械音の特性と言語との対応関係ならびに各言語毎の警告メッセージの音声データおよび警戒海域を記憶する情報処理手段とを配備し、
前記ソナーにより検出された航行体の機械音および相対位置と,前記絶対位置検出手段により特定された前記ソナーの現在位置とを前記ブイの送受信手段と通信衛星とを介して前記基地局の送受信手段に送信し、
前記基地局の情報処理手段により、前記ソナーに対する航行体の相対位置と前記ソナーの現在位置とに基いて前記航行体の現在位置を特定した後、前記情報処理手段に予め記憶された警戒海域と前記航行体の現在位置とを比較して前記航行体が前記警戒海域に侵入しているか否かを判定し、前記航行体が前記警戒海域に侵入している場合に限り、前記情報処理手段に予め記憶された航行体の種別毎の機械音の特性と前記航行体の機械音の特性とを比較して前記航行体の機械音の特性に類似した特性を有する航行体の種別に対応する言語を特定し、この言語に対応して記憶された警告メッセージの音声データを前記基地局の送受信手段と前記通信衛星とを介して前記ブイの送受信手段に送信し、
前記ブイのスピーカによって、前記警告メッセージの音声データを再生することを特徴とした海域侵犯警告方法。
A sonar for detecting mechanical sound and relative position of the navigation body, an absolute position detecting means for specifying the current position of the sonar, a speaker for outputting a warning message, and a transmitting / receiving means for transmitting / receiving data While spreading buoys on the sea,
In the ground base station, transmission / reception means for transmitting / receiving data, correspondence between mechanical sound characteristics and languages for each type of navigation object, information for storing voice data of warning messages and warning areas for each language A processing means,
The base station transmitting / receiving means transmits the mechanical sound and relative position of the navigation body detected by the sonar and the current position of the sonar specified by the absolute position detecting means via the buoy transmitting / receiving means and a communication satellite. To
After the information processing means of the base station identifies the current position of the navigation object based on the relative position of the navigation object with respect to the sonar and the current position of the sonar, a warning sea area stored in advance in the information processing means Compared with the current position of the navigation body to determine whether or not the navigation body has entered the alert sea area, and only when the navigation body has entered the alert sea area, the information processing means A language corresponding to the type of navigation body having characteristics similar to the characteristics of the mechanical sound of the navigation body by comparing the characteristics of the mechanical sound of the navigation body stored in advance with the characteristics of the mechanical sound of the navigation body The voice data of the warning message stored corresponding to this language is transmitted to the buoy transmission / reception means via the transmission / reception means of the base station and the communication satellite,
A marine invasion warning method, wherein voice data of the warning message is reproduced by a speaker of the buoy.
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