JP5203829B2 - Synthetic aperture sonar - Google Patents
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Description
本発明は、1台の送波器と移動方向に配列した複数台の受波器とを含む合成開口ソーナーに係り、特に航走体の動揺を補正する合成開口ソーナーに関する。 The present invention relates to a synthetic aperture sonar including a single transmitter and a plurality of receivers arranged in a moving direction, and more particularly to a synthetic aperture sonar that corrects fluctuation of a traveling body.
合成開口ソーナーは、合成開口レーダで開発された技術を応用したソーナーである。レーダの分解能を向上させるためには受波器の開口長を大きくする必要がある。すなわち、合成開口レーダは、航空機や人工衛星等に搭載し、軌道上を移動しながら、送信したレーダ波を受波器で連続的に受信することにより、小さい開口長の受波器の受信信号を合成する。この結果、等価的に開口長を大きくして分解能を向上させている。合成開口ソーナーは、同様の原理により、水上または水中の航走体に搭載し、ソーナーの分解能を向上させる。 Synthetic aperture sonar is a sonar that applies the technology developed in synthetic aperture radar. In order to improve the resolution of the radar, it is necessary to increase the aperture length of the receiver. In other words, a synthetic aperture radar is mounted on an aircraft, an artificial satellite, or the like, and continuously receives received radar waves while moving in orbit. Is synthesized. As a result, the resolution is improved by increasing the aperture length equivalently. The synthetic aperture sonar is mounted on a water or underwater vehicle based on the same principle to improve the resolution of the sonar.
合成開口処理は、非特許文献1および非特許文献2に示すように高速フーリエ変換と複素乗算を用いたCS(Chirp Scaling)アルゴリズム等が知られている。特に非特許文献2は、時間軸信号に動揺補正関数を乗算することにより動揺補正を行う方法を示している。
As shown in Non-Patent Document 1 and
合成開口ソーナーにおいては、レーダ波の空中伝播速度の300,000km/sと比較して音響波の水中伝搬速度の1,500m/sが非常に遅いため、送信開始からエコー波が返ってきて次の送信を開始するまでのパルス繰返し周期を長く取る必要がある。一方で、これでは航走体のサンプル間の移動距離が極端に短くなり、合成開口長が取れない。さらに、航走体速度が遅すぎるため一定速度に保てない不都合を生じる。 In the synthetic aperture sonar, the acoustic wave underwater propagation speed of 1,500 m / s is very slow compared to the radar wave air propagation speed of 300,000 km / s. It is necessary to take a long pulse repetition period until the start of transmission. On the other hand, in this case, the moving distance between the samples of the traveling body becomes extremely short, and the synthetic aperture length cannot be obtained. Furthermore, since the speed of the traveling body is too slow, there arises a disadvantage that the speed cannot be kept constant.
すなわち、このパルス繰返し周期の逆数がパルス繰返し周波数PRFで、航走体速度νと受波開口幅Dとの間で次の(式1)を満たす必要がある。 That is, the reciprocal of this pulse repetition period is the pulse repetition frequency PRF, and it is necessary to satisfy the following (Equation 1) between the vehicle speed ν and the receiving aperture width D.
DPCAとは、送波器から目標までと目標から受波器までの伝搬距離の和が、送波器と受波器の中間に位置する仮想的な送受波器から目標までの往復伝搬距離にほぼ等しいとの原理に基づく。この仮想的な送受波器をDPCAと呼び、DPCAから信号が送受波されるとみなして、合成開口処理を行う方式である。 DPCA is the sum of the propagation distance from the transmitter to the target and from the target to the receiver is the round-trip propagation distance from the virtual transmitter to the target located between the transmitter and receiver. Based on the principle of being almost equal. This virtual transducer is called DPCA, and is a method of performing synthetic aperture processing on the assumption that a signal is transmitted / received from DPCA.
単一受波器で受信する場合、移動方向のアジマスサンプリング周波数(以降アジマスサンプリング周波数fasと称す)はパルス繰り返し周波数PRFとなる。DPCA方式の場合は、複数受波器の間隔をアジマスサンプリング間隔に合わせて配列することにより、アジマスサンプリング周波数fasをパルス繰り返し周波数PRFよりも高くできる。このとき、受波器数Eとの間で(式2)の関係がある。 When receiving with a single receiver, the azimuth sampling frequency in the moving direction (hereinafter referred to as azimuth sampling frequency fas) is the pulse repetition frequency PRF. In the case of the DPCA method, the azimuth sampling frequency fas can be made higher than the pulse repetition frequency PRF by arranging the intervals of the plurality of receivers in accordance with the azimuth sampling interval. At this time, there is a relationship of (Equation 2) with the number E of receivers.
図1を参照して、従来の動揺補正処理を説明する。ここで、図1は合成開口ソーナーのブロック図である。図1において、合成開口ソーナー600は、送受信処理部100、動揺補正処理部200、合成開口処理部300、表示制御処理部400、動揺検出処理部500で構成される。送受信部100は、受波器110、送波器120、受信器130、送信器140、PRF制御器150で構成される。
With reference to FIG. 1, a conventional shake correction process will be described. Here, FIG. 1 is a block diagram of a synthetic aperture sonar. In FIG. 1, the
送信器140は、外部設定に基づき送信信号を生成し、PRF制御器150からの送信トリガー信号を周期として送信信号を出力し、送波器120に送り出す。送波器120は、送信信号を電気音響変換し、水中に送波する。PRF制御器150は、速度信号10を元に実速度νに基づき制御する(式3)のPRF値、
The
動揺補正処理部200は、動揺補正器210、補正量計算器220で構成される。補正量計算器220は、動揺検出部500からくる動揺情報を元に補正量τに基づく位相補正量Δφを(式4)により計算し、動揺補正器210に補正信号として出力する。
The shake correction processing unit 200 includes a
表示制御処理部400は、処理結果の表示のためのフォーマッティング、レベル調整、マンマシンインターフェイスである。表示制御処理部400は、当業者が知るところである。動揺検出処理部500は、例えば高精度の慣性誘導装置で、仏国IXSEA社から市販されている。また、受信信号から音響的に動揺を検出する方式が例えば非特許文献5に示されており、ともに公知である。
The display
上述した背景技術は、以下の問題点がある。第1の問題は、動揺補正が1台の送波器と複数台の受波器からなるDPCA配列に適合していないことである。第2の問題は、受波器の移動距離は航走体の速度の外に伝搬時間により変化する。しかし、この伝搬時間による誤差を補正できないことである。第3の問題は、合成開口処理が1台の送波器と1台の受波器からなる単一配列を前提としているため、特許文献2にみられるようなDPCA配列での誤差を補正できないことである。
本発明の目的は、動揺補正と共に上述の誤差を同時に補正する合成開口ソーナーを提供するにある。
The background art described above has the following problems. The first problem is that the fluctuation correction is not compatible with the DPCA arrangement consisting of one transmitter and a plurality of receivers. The second problem is that the distance traveled by the receiver varies with the propagation time in addition to the speed of the vehicle. However, the error due to the propagation time cannot be corrected. The third problem is that the synthetic aperture processing is based on a single array consisting of one transmitter and one receiver, so that the error in the DPCA array as seen in
It is an object of the present invention to provide a synthetic aperture sonar that simultaneously corrects the above-mentioned errors together with fluctuation correction.
合成開口ソーナーは、航走体に搭載され、航走中に3軸方向の回転および移動による動揺を受ける。動揺は、伝搬距離を微妙に変化させるため位相回転を生じ、合成開口処理に重大な影響を及ぼす。本発明が解決すべき課題は、外部センサが検出した動揺データにより、合成開口ソーナーの動揺補正を行うことである。 The synthetic aperture sonar is mounted on the traveling body and is subjected to fluctuations due to rotation and movement in three axial directions during traveling. The fluctuation causes a phase rotation because it slightly changes the propagation distance, and has a significant effect on the synthetic aperture processing. The problem to be solved by the present invention is to perform the shake correction of the synthetic aperture sonar based on the shake data detected by the external sensor.
DPCA方式の送受波器配列であるDPCA配列の他に、動揺補正の基準として、動揺を受けない1組の送受波器からなる理想単一配列と、当該DPCA配列と同一の送受波器配列を持つDPCA配列を組み合わせ、DPCA配列に外部センサが検出した動揺データに基づく動揺を模擬的に加えて、理想単一配列とDPCA配列の基準点からの伝搬距離の差を動揺補正量として受信信号を補正する。 In addition to the DPCA array, which is a DPCA transducer array, as a reference for oscillation correction, an ideal single array consisting of a set of transducers that are not subject to oscillation and a transducer array identical to the DPCA array By combining the DPCA array with the DPCA array and simulating the fluctuation based on the fluctuation data detected by the external sensor to the DPCA array, the difference between the propagation distance from the reference point of the ideal single array and the DPCA array is used as the fluctuation correction amount. to correct.
すなわち、
動揺補正後のDPCA配列と任意目標点との伝搬距離
=動揺補正前のDPCA配列と任意目標点との伝搬距離
−(動揺を加えた仮想DPCA配列と基準点との伝搬距離 …(補正式)
−動揺を加えない理想単一配列と基準点との伝搬距離)
として( )内の動揺補正量により補正する。
That is,
Propagation distance between DPCA array after shake correction and arbitrary target point = Propagation distance between DPCA array before shake correction and arbitrary target point-(Propagation distance between virtual DPCA array with shake and reference point) (correction formula)
-Propagation distance between ideal single array and reference point without shaking)
As shown in (), it is corrected by the fluctuation correction amount in parentheses.
上述した課題は、1台の送波器と移動方向に配列した複数台の受波器からなる送受信処理部と、動揺検出処理部と、この動揺検出処理部の出力を用いて送受信処理部からの受信信号に動揺補正を加える動揺補正処理部と、合成開口処理部と、表示制御処理部とからなり、動揺補正処理部は、基準位置情報に基づいて、1台の送波器と1台の受波器からなる理想単一配列と基準位置との間の理想伝搬距離を計算する第1の伝搬距離計算器と、基準位置情報に基づいて、1台の仮想送波器と移動方向に配列した複数台の仮想受波器からなる配列と基準位置との間の仮想伝搬距離を計算する第2の伝搬距離計算器と、仮想伝搬距離と理想伝搬距離との伝搬距離差から補正量を計算する補正量計算器と、この補正量に基づき受信信号に補正を施す動揺補正器とからなる合成開口ソーナーにより、達成できる。 The above-described problem is that a transmission / reception processing unit including a single transmitter and a plurality of receivers arranged in the moving direction, a shake detection processing unit, and a transmission / reception processing unit using the output of the shake detection processing unit. The shake correction processing unit for adding the shake correction to the received signal, the synthetic aperture processing unit, and the display control processing unit. The shake correction processing unit includes one transmitter and one unit based on the reference position information. A first propagation distance calculator for calculating an ideal propagation distance between an ideal single array of receivers and a reference position, and one virtual transmitter and a moving direction based on the reference position information. A second propagation distance calculator for calculating a virtual propagation distance between an array of a plurality of arrayed virtual receivers and a reference position, and a correction amount based on a propagation distance difference between the virtual propagation distance and the ideal propagation distance. A correction amount calculator to calculate, and a shake that corrects the received signal based on this correction amount A synthetic aperture sonar comprising a righteous be achieved.
合成開口ソーナーの動揺補正に、動揺を受けるDPCA配列と動揺を受けない理想単一配列の伝搬距離差に基づいて受信信号を補正しているため、サイドローブを増やすことなく精度の高い動揺補正ができる。 Since the received signal is corrected based on the propagation distance difference between the DPCA array that receives the fluctuation and the ideal single array that does not receive the fluctuation, the fluctuation correction of the synthetic aperture sonar can be performed with high accuracy without increasing the side lobe. it can.
以下本発明の実施の形態について、実施例を用い図面および数式を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and mathematical formulas using examples. The same reference numerals are assigned to substantially the same parts, and the description will not be repeated.
まず、図2を参照して、合成開口ソーナーの構成を説明する。ここで、図2は合成開口ソーナーのブロック図である。図2において、合成開口ソーナー700は、送受信処理部100、動揺補正処理部200A、合成開口処理部300、表示制御処理部400、動揺検出処理部500で構成される。また、送受信処理部100は、受波器110、送波器120、受信器130、送信器140、PRF制御器150で構成される。さらに、動揺補正処理部200Aは、動揺補正器210、補正量計算器220A、理想単一配列伝搬距離計算器230、仮想DPCA配列伝搬距離計算器240で構成される。
First, the configuration of the synthetic aperture sonar will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a block diagram of the synthetic aperture sonar. In FIG. 2, the
送信器140は、外部設定に基づき送信信号を生成し、PRF制御器150からの送信トリガー信号を周期として送信信号を出力し、送波器120に送り出す。送波器120は、送信信号を電気音響変換し、水中に送波する。PRF制御器150は、速度信号10を元に実速度νに基づき制御する(式3)のPRF値を計算し、送信器140に送信トリガー信号として出力する。受波器110は、受波エコーを音響電気変換する。受信器130は、受波器110からの受信信号を、増幅、濾波、アナログ/ディジタル変換の後、ベースバンドに周波数変換する。
The
基準位置情報20は、合成開口処理の基準位置情報で、通常は合成開口処理の中心に基準位置があると仮定して、基準位置情報を与える。
理想単一配列伝搬距離計算器230は、基準位置情報20から理想単一配列の伝搬距離を計算する。ここで理想単一配列とは、1台の送波器と1台の受波器からなる配列とする。仮想DPCA配列伝搬距離計算器240は、基準位置情報20からDPCA配列の伝搬距離を計算する。ここでDPCA配列とは、図3または図4に示す送波器と受波器の配列である。理想単一配列距離とDPCA配列伝搬距離とは、アジマスサンプリング時間のみの関数である。
The
The ideal single array
補正量計算部220Aは、理想単一配列伝搬距離計算器230と仮想DPCA配列伝搬距離計算器240との出力である伝播距離差をとり、これを補正量として位相差に変換し、動揺補正器210に送る。動揺補正器210は、受信器130からくる受信信号に補正量を複素乗算し、位相回転により動揺補正を行う。合成開口処理部300は、合成開口処理を行う部分である。合成開口処理部300は、レンジ方向とアジマス方向の2次元時間信号を入力し、レンジ方向とアジマス方向の2次元座標信号を表示制御処理部400に出力する。表示制御処理部400は、処理結果の表示のためのフォーマッティング、レベル調整、マンマシンインターフェイスである。動揺検出処理部500は、高精度の慣性誘導装置である。動揺検出処理部500の出力は、3軸の回転角であるローリング角、ピッチング角、ヨーイング角と3軸の変位量であるサージング量、スウェイング量、ヒービング量であり、実時間で時間関数として出力される。航走体の航走方向をx軸、垂直方向をz軸、y軸を右手系で定義としたとき、ローリング角はx軸回りの回転量、ピッチング角はy軸回りの回転量、ヨーイング角はz軸回りの回転量である。同様に、サージング量はx軸方向の移動量、スウェイング量はy軸方向の移動量、ヒービング量はz軸方向の移動量である。
The correction
図3および図4を参照して、送波器、受波器とDPCAの配列を説明する。ここで、図3は受波器数が奇数の送波器、受波器とDPCAの配列を説明するブロック図である。図4は受波器数が偶数の送波器、受波器とDPCAの配列を説明するブロック図である。図3および図4において、送波器120の位置を○、受波器110の位置を●、DPCAの位置を◎で示す。また、送波器120と受波器110を囲む箱は、送受波器アレイ160である。図3および図4において、横軸(x軸)は航走体の航走方向、縦軸(t軸)下方向は時間である。
The arrangement of the transmitter, receiver and DPCA will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 3 is a block diagram for explaining an arrangement of a transmitter, a receiver and a DPCA having an odd number of receivers. FIG. 4 is a block diagram for explaining the arrangement of transmitters, receivers and DPCAs having an even number of receivers. 3 and 4, the position of the
図3において、送受波器アレイ160が送波器120が1台、受波器110が7台(E=7)の場合を考える。図3上部の送波器120のx軸の座標を0とする。受波器間隔をdとすると受波器120の位置は、−3d、−2d、−d、0、d、2d、3dとなる。また、DPCAの位置は、−1.5d、−d、−0.5d、0、0.5d、d、1.5dとなる。また、DPCAを連続させるために送波器120の送波タイミングは、E・d/2(3.5d)移動ごとである。
In FIG. 3, consider a case where the
図4において、送受波器アレイ160が送波器120が1台、受波器110が6台(E=6)の場合を考える。図4上部の送波器120のx軸の座標を0とする。受波器間隔をdとすると受波器120の位置は、−2.5d、−1.5d、−0.5d、0.5d、1.5d、2.5dとなる。また、DPCAの位置は、−1.25d、−0.75d、−0.25d、0.25d、0.75d、1.25dとなる。また、DPCAを連続させるために送波器120の送波タイミングは、E・d/2(3d)移動ごとである。
In FIG. 4, consider a case where the
動揺補正は、3軸の動揺パラメータの中で合成開口ソーナーの特性に大きな影響を与えるスウェイングとヨーイングを説明する。他の動揺パラメータも、同様の原理で修正できる。すなわち動揺パラメータは、次の4つとする。
(1)スウェイング最大振幅Esway
(2)スウェイング周期Tsway
(3)ヨーイング最大角fyau
(4)ヨーイング周期Tyau
航走体の移動方向であるアジマス方向をx軸、移動方向と直交する方向であるレンジ方向をy軸、高度方向をz軸とする。まず、動揺する航走体の時刻taにおける座標は、航走体の対地速度をv、海底からの高度をhとして、(式6)(式7)(式8)で与えられる。
Oscillation correction describes swaying and yawing that have a large effect on the characteristics of the synthetic aperture sonar among the triaxial oscillation parameters. Other shaking parameters can be corrected by the same principle. That is, the following four shaking parameters are set.
(1) Swaying maximum amplitude Esway
(2) Swaging cycle Tsway
(3) Yawing maximum angle fyau
(4) Yawing cycle Tyau
The azimuth direction, which is the moving direction of the traveling body, is the x-axis, the range direction that is orthogonal to the moving direction is the y-axis, and the altitude direction is the z-axis. First, the coordinates of the swaying vehicle at time ta are given by (Equation 6), (Equation 7), and (Equation 8), where v is the ground speed of the vehicle and h is the altitude from the seabed.
次に、DPCA合成開口ソーナーのDPCA配列を図3および図4を参照して説明する。ここで、図3は、送波器は複数受波器の中心に位置し、受波器の位置は受波器数が奇数と偶数で異なる。 Next, the DPCA arrangement of the DPCA synthetic aperture sonar will be described with reference to FIGS. Here, in FIG. 3, the transmitter is located at the center of a plurality of receivers, and the positions of the receivers are different depending on whether the number of receivers is odd or even.
DPCA配列では、図3および図4に示すとおり受波器間隔が実受波器間隔の1/2になり、アジマスサンプリング周波数fasに基づくアジマスサンプリング間隔が、受波器間隔dの1/2に一致する必要がある。 In the DPCA array, as shown in FIGS. 3 and 4, the receiver interval is ½ of the actual receiver interval, and the azimuth sampling interval based on the azimuth sampling frequency fas is ½ of the receiver interval d. Must match.
受波器数Eが奇数の場合と偶数の場合を考慮して、一般に、送波器位置は、(式29)のとおりである。また、受波器位置は、(式30)である。 In consideration of the case where the number of receivers E is an odd number and an even number, the transmitter position is generally as shown in (Equation 29). The receiver position is (Expression 30).
図5を参照して、本実施例による動揺補正前後のビームパターンを説明する。ここで、図5はアジマス距離に対する受信レベルを説明する図である。図5において、横軸はアジマス距離(m)、縦軸は受信レベル(dB)である。また、図5(a)は航走体に動揺が無い場合、図5(b)は1/8λに相当するヨーイングとスウェイングの動揺を受けた場合、図5(c)は1/8λに相当するヨーイングとスウェイングの動揺を受け、かつ動揺補正後である。図5(b)と図5(c)との対比から、動揺補正の効果は明らかである。 With reference to FIG. 5, the beam patterns before and after the shake correction according to this embodiment will be described. Here, FIG. 5 is a diagram for explaining the reception level with respect to the azimuth distance. In FIG. 5, the horizontal axis represents the azimuth distance (m), and the vertical axis represents the reception level (dB). 5 (a) shows a case in which there is no swaying in the traveling body, FIG. 5 (b) shows a case in which yawing and swaying sway are equivalent to 1 / 8λ, and FIG. 5 (c) corresponds to 1 / 8λ. After yawing and swaying motion, and after motion compensation. From the comparison between FIG. 5B and FIG. 5C, the effect of the shake correction is clear.
上述した実施例に拠れば、合成開口ソーナーの動揺補正に、動揺を受けるDPCA配列と動揺を受けない理想単一配列の伝搬距離差に基づいて受信信号を補正しているため、合成開口処理の限界と言われている1/8λの動揺量よりも大きい動揺に対しても、サイドローブを増やすことなく精度の高い動揺補正できる。 According to the above-described embodiment, since the received signal is corrected based on the propagation distance difference between the DPCA array that receives the fluctuation and the ideal single array that does not receive the fluctuation, the fluctuation of the synthetic aperture sonar is corrected. Even for a swing larger than the 1 / 8λ swing amount, which is said to be the limit, a highly accurate swing correction can be performed without increasing the side lobe.
また、伝搬距離により、受波器位置が航走体速度できまる移動距離よりも僅かにずれる誤差は、DPCA配列位置にはこの伝搬距離を含め、理想単一配列位置にはこの伝搬距離含めないことにより補正され、動揺のない場合においても、さらに精度の高い合成開口処理ができる。 In addition, an error in which the receiver position slightly deviates from the moving distance that can be achieved by the speed of the traveling body due to the propagation distance includes this propagation distance in the DPCA array position and does not include this propagation distance in the ideal single array position. Even when there is no fluctuation, the synthetic aperture processing with higher accuracy can be performed.
さらに、DPCA配列が単一配列になるように補正するため、単一配列を前提とする合成開口処理においても、理想的な合成開口処理の状態になり、DPCA固有の誤差が補正され、動揺のない場合においても、さらに精度の高い合成開口処理ができる。 Further, since the DPCA array is corrected so as to become a single array, even in the synthetic aperture processing based on the single array, an ideal synthetic aperture processing state is obtained, the DPCA-specific error is corrected, and Even in the absence, a synthetic aperture process with higher accuracy can be performed.
図6および図7を参照して、送波器、受波器とDPCAの配列を説明する。ここで、図6は受波器が奇数の送受波アレイとDPCAの配列を説明するブロック図である。図7は受波器が偶数の送受波アレイとDPCAの配列を説明するブロック図である。図6および図7において、送波器120の位置を○、受波器110の位置を●、DPCAの位置を◎で示す。また、送波器120と受波器110を囲む箱は、送受波器アレイ160である。図6および図7において、横軸(x軸)は航走体の航走方向、縦軸(t軸)下方向は時間である。
The arrangement of the transmitter, receiver and DPCA will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 6 is a block diagram for explaining the arrangement of an odd-numbered transmission / reception array and DPCA. FIG. 7 is a block diagram for explaining an arrangement of an even-numbered transmission / reception array and DPCA. 6 and 7, the position of the
図6において、送受波器アレイ160が送波器120が1台、受波器110が7台(E=7)、DPCAのオーバラップ数(L)が3の場合を考える。図6上部の送波器120のx軸の座標を0とする。受波器間隔をdとすると受波器120の位置は、図3と同様、−3d、−2d、−d、0、d、2d、3dとなる。また、DPCAの位置も、図3と同様、−1.5d、−d、−0.5d、0、0.5d、d、1.5dとなる。一方、DPCAをオーバラップさせるために送波器120の送波タイミングは、(E−L)・d/2(2d)移動ごとである。
In FIG. 6, a case is considered where the
図7において、送受波器アレイ160が送波器120が1台、受波器110が6台(E=6))、DPCAのオーバラップ数(L)が3の場合を考える。図7上部の送波器120のx軸の座標を0とする。受波器間隔をdとすると受波器120の位置は、図4と同様、−2.5d、−1.5d、−0.5d、0.5d、1.5d、2.5dとなる。また、DPCAの位置も、図4と同様に、−1.25d、−0.75d、−0.25d、0.25d、0.75d、1.25dとなる。一方、DPCAをオーバラップさせるために送波器120の送波タイミングは、(E−L)・d/2(1.5d)移動ごとである。
In FIG. 7, a case is considered where the
DPCAを用いた動揺補正は、DPCAをオーバラップさせ、同じ受波位置での情報を重畳統計処理して位置を補正する方法が特許文献2および非特許文献4に示されている。オーバラップは送波器間隔を0.5d×オーバラップ数Lだけ縮めることにより可能であり、送波器位置は(式29)(式31)の受波器数Eを、(式33)に置き換えることによりで計算できる。
As for fluctuation correction using DPCA,
10…速度信号、20…基準位置情報、100…送受信処理部、110…受波器、120…送波器、130…受信器、140…送信器、150…PRF制御器、160…送受波器アレイ、200…動揺補正処理部、210…動揺補正器、220…補正量計算器、230…理想単一配列伝搬距離計算器、240…仮想DPCA配列伝搬距離計算器、300…合成開口処理部、400…表示制御処理部、500…動揺検出処理部、600…合成開口ソーナー、700…合成開口ソーナー。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記動揺補正処理部は、基準位置情報に基づいて、1台の送波器と1台の受波器からなる理想単一配列と基準位置との間の理想伝搬距離を計算する第1の伝搬距離計算器と、
前記基準位置情報に基づいて、1台の仮想送波器と移動方向に配列した複数台の仮想受波器からなる配列に前記動揺検出処理部が検出した動揺データに基づく動揺を加えて前記基準位置との間の仮想伝搬距離を計算する第2の伝搬距離計算器と、
前記仮想伝搬距離と前記理想伝搬距離との伝搬距離差から補正量を計算する補正量計算器と、
この補正量に基づき受信信号に補正を施す動揺補正器とからなることを特徴とする合成開口ソーナー。 A reception processing unit comprising a plurality of receivers which are arranged in the movement direction with one wave transmitter, and upset detection processing unit, and the upset correction processing unit adding upset correction to the received signal from the pre-Symbol transceiver unit In the synthetic aperture sonar composed of the synthetic aperture processing unit and the display control processing unit,
The fluctuation correction processing unit calculates the ideal propagation distance between an ideal single array composed of one transmitter and one receiver and a reference position based on the reference position information. A distance calculator;
Based on the reference position information, the reference is obtained by adding a shake based on the shake data detected by the shake detection processing unit to an array composed of one virtual transmitter and a plurality of virtual receivers arranged in the moving direction. A second propagation distance calculator for calculating a virtual propagation distance to and from the position;
A correction amount calculator that calculates a correction amount from a propagation distance difference between the virtual propagation distance and the ideal propagation distance;
A synthetic aperture sonar comprising a motion compensator for correcting a received signal based on the correction amount.
前記第1の伝搬距離計算器は、前記理想伝搬距離について、前記理想受波器の伝搬中の移動距離を含めず計算し、
前記第2の伝搬距離計算器は、前記仮想伝搬距離について、前記仮想受波器の伝搬中の移動距離を含めて計算することを特徴とする合成開口ソーナー。 The synthetic aperture sonar of claim 1,
The first propagation distance calculator calculates the ideal propagation distance without including the travel distance during propagation of the ideal receiver,
The synthetic propagation sonar wherein the second propagation distance calculator calculates the virtual propagation distance including a moving distance during propagation of the virtual receiver.
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