JP5288467B2

JP5288467B2 - 無人潜航体

Info

Publication number: JP5288467B2
Application number: JP2008318062A
Authority: JP
Inventors: 彰遠藤
Original assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2028-12-15
Also published as: JP2010137800A

Description

本発明は、潜航中の敵潜水艦を、自艦の存在と位置を示すリスクなしに探知するための無人潜航体に関する。

無人潜航艇（ＵＵＶ：ＵｎｍａｎｎｅｄＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＶｅｈｉｃｌｅ）は、遠隔操縦の有索ＵＵＶと、高性能コンピューターによってあらかじめプログラミングされた海域及びコースを自律航行する無索ＵＵＶとに大別される。
かかる無人潜航艇（ＵＵＶ）は、例えば、非特許文献１に開示されている。

また、無人潜航艇に関連する自律型無人潜水機に関して、特許文献１〜３が既に開示されている。

特許文献１は、母船からの支援を要することなく水中でエネルギー補給やデータ交換等が行えるような水中ドッキング装置を目的とする。
そのため、この装置は、図３に示すように、自律型無人潜水機５０と水中ステーション５１との間に、水中を航走する潜水機５０を捕捉する捕捉手段を設け、この捕捉手段を、先端にフックを有する捕捉アーム５２と、この捕捉アーム５２のフックを引っ掛けて結合位置に案内する捕捉位置決め装置５３とで構成し、この潜水機５０と水中ステーション５１との間に、捕捉位置決め装置５３で位置決めした潜水機５０を水中ステーション５１とドッキングさせる固定装置５４とコネクタ５５とを設けることにより、潜水機５０が自律して水中ステーション５１とドッキングするとともにエネルギー補給やデータ交換等を行うものである。
なおこの図において、５６は超音波発信器、５７は捕捉部材、５８は測位ソナー、５９は自律制御装置である。

特許文献２は、ＡＵＶ（自律型水中航走体）の音響ソナーによる撮像画像の精度を向上させることを目的とする。
そのため、この装置は、図４に示すように、ＡＵＶ６０の前方および後方であって且つ上下左右方向にそれぞれ舵６１〜６４を設け、この舵６１〜６４を制御するにあたり、ＡＵＶ６０の方位制御および針路制御を同時に行うようにしたものである。
前後に舵６１〜６４を設けることにより、潮流の影響を船体前後で等しく受けることになるから、方位が傾き難い。またこのようにすれば、ＡＵＶ６０の方位を保持しつつ針路を変えるか或いは維持するようにできるので、ＡＵＶ６０の音響ソナー６７のビーム方向を常に所望の方向に向けることができ、撮像画像の精度を向上できる。

特許文献３は、長航続距離、大潜航深度で航走できる親子式自律型無人潜水機を目的とする。
そのため、このシステムは、図５に示すように、親結合部７３を有し、水中を自律航行する親潜水機７１と、子結合部７４を有し、親潜水機７１から分離して水中を自律航行する子潜水機７２とを具備するものである。
親潜水機７１は、子潜水機７２から送信される接続準備信号に応答して、所定の速度、方位、深度で航行する。子潜水機７２は、接続準備信号を親潜水機７１に送信し、所定の速度、方位、深度で航行する親潜水機７１の親結合部７３に対し、子結合部７４を押し付けて、子結合部７４と親結合部７３とを着脱可能に接続する。

近未来最先端軍事テクノロジー、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｆ５．ｄｉｏｎ．ｎｅ．ｊｐ／〜ｍｉｒａｇｅ／ｈｙｐａｍｓ０４／ｕａｖ．ｈｔｍｌ＞

特開２０００−２７２５８３号公報、「自律型無人潜水機の水中ドッキング装置とドッキング方法」特開２００５−２３９０２７号公報、「水中航走体およびその制御方法」特開２００６−２９８２８８号公報、「親子式自律型潜水機システム及び自律型潜水機の接続方法」

敵潜水艦の位置を探知するために、従来から主にソナーが用いられている。ソナーとは、音波によって対象物を探知する装置であり、対象物の発する音波から探知するパッシブソナーと、海中に向けて超音波を発射しその反射波を捉えることで対象物を探知するアクティブソナーに大別することができる。

近年、潜水艦の静粛化が進んでおり、パッシブソナーにより敵潜水艦を探知することは困難になっている。また、アクティブソナーでは、超音波を発射するため、自艦の存在と位置を敵潜水艦に示すリスクが伴う。そのため、従来から、潜航中の敵潜水艦を、自艦の存在と位置を示すリスクなしに探知することは、非常に困難であった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、潜航中の敵潜水艦を、自艦の存在と位置を示すリスクなしに探知することができる無人潜航体を提供することにある。

本発明によれば、敵潜水艦の水面下部分に密着し密着状態を維持する密着装置と、
所定の水深において所定周波数の音波又は電磁波を自動発信する自励発信器と、を備えたことを特徴とする無人潜航体が提供される。

本発明の好ましい実施形態によれば、潜水して航行し浮上中の敵潜水艦に接近する自動操舵装置と、所定の信号を受信し自爆する自爆装置と、を備える。

また、前記自動操舵装置は、水深を検出する水深計と、浮上中の敵潜水艦を検出するソナーと、敵潜水艦に向かって本体を前後進させる推進スラスタと、敵潜水艦に向かって本体を昇降させる昇降スラスタと、を備え、潜水して航行し、前記敵潜水艦の船底または船底近傍の側面に密着する。

前記密着装置は、電磁石による吸着装置、吸引による吸引装置、又は船底または船底近傍の側面に機械的に係止する係止装置である。

前記自励発信器は、前記所定の水深で作動する圧力検出器を備える。

上記本発明の構成によれば、密着装置により敵潜水艦の水面下部分に密着して密着状態を維持し、自励発信器により所定の水深において所定周波数の音波又は電磁波を自動発信するので、この発信後に敵潜水艦が自励発信器の存在を知っても、自励発信器を除去するためには、一旦、浮上、点検する必要があり、交戦中の除去は不可能なため、所定周波数の音波又は電磁波を無人潜航体から発信しつづけることになる。従って、この段階で、パッシブソナーにより潜航中の敵潜水艦を、自艦の存在と位置を示すリスクなしに探知することができる。

また、自動発信する音波又は電磁波の発信周波数を変えることで、敵潜水艦の識別も可能である。

また、自艦の存在と位置を示すリスクなしに自動発信する音波又は電磁波の強さを十分大きく設定できるので、十分な受信レベルを確保でき、敵潜水艦の正確な位置を容易に特定できる。

また本発明の好ましい実施形態によれば、自動操舵装置により潜水して航行し、浮上中の敵潜水艦（例えば港湾等に停泊中の潜水艦）に接近し、密着装置により敵潜水艦の水面下部分に密着し密着状態を維持することができる。この段階で、敵潜水艦により本発明の無人潜航体が発見される可能性は低い。

さらに、自爆装置により所定の信号で自爆させ、敵潜水艦に損傷を与えることもできる。

以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図１は、本発明による無人潜航体の模式的構成図である。この図において、本発明の無人潜航体１０は、自動操舵装置１２、密着装置１４、自励発信器１６、および自爆装置１８を備える。

自動操舵装置１２は、水深を検出する水深計１２ａと、浮上中の敵潜水艦を検出するソナー１２ｂと、敵潜水艦に向かって本体１１を前後進させる推進スラスタ１２ｃと、敵潜水艦に向かって本体１１を昇降させる昇降スラスタ１２ｄとを備え、潜水して航行し、敵潜水艦の船底または船底近傍の側面に密着する。

密着装置１４は、電磁石による吸着装置、吸引による吸引装置、又は船底または船底近傍の側面に機械的に係止する係止装置であり、浮上中の敵潜水艦の水面２より下の部分に密着し密着状態を維持する。

自励発信器１６は、所定の水深（例えば１００ｍ）で作動する圧力検出器（例えば圧力スイッチ）１６ａと、所定周波数の音波又は電磁波を発信する発信器１６ｂとを備え、所定の水深において所定周波数の音波又は電磁波を自動発信する。
「所定周波数の音波」は、パッシブソナーにより探知しやすい発信周波数であり、かつ十分な受信レベルを確保できる音波の強さであるのがよい。なお、音波の代わりに、或いは併用して、レーザー光、赤外線、等の電磁波を用いてもよい。また、自動発信する音波又は電磁波の発信周波数を発信器１６ｂ毎に変え、敵潜水艦１を識別できるようにしてもよい。

なお、上述した水深計１２ａで水深を計測し、ある水深になったら発信器１６ｂが作動するようにしてもよい。この場合、圧力検出器（圧力スイッチ）１６ａを省略することができる。

自爆装置１８は、所定の信号を受信する受信器１８ａと、爆薬１８ｂとを備え、所定の信号を受信し自爆する。
「所定の信号」は、上述した発信器１６ｂの周波数や、自艦（潜水艦又は艦艇）のアクティブソナーの発信音と識別可能であり、かつ特定した自爆装置１８のみが作動するように、暗号化された信号であるのが好ましい。

図２は、本発明の無人潜航体の作動説明図である。この図において、（Ａ）は敵潜水艦の浮上中、（Ｂ）は敵潜水艦の潜水中を示している。

図２（Ａ）に示すように、本発明の無人潜航体１０は、自動操舵装置１２により潜水して航行し、浮上中の敵潜水艦１（例えば港湾等に停泊中の潜水艦）に接近し、密着装置１４により敵潜水艦１の水面２より下の部分（好ましくは船底または船底近傍の側面）に密着し密着状態を維持することができる。

敵潜水艦１の停泊位置は、予め偵察機や偵察衛星等により特定し、その停泊位置を自動操舵装置１２の記憶装置にセットし、自動操舵装置１２はＧＰＳ等により無人潜航体１０の位置を確認しながら、敵潜水艦１に向かって航行する。また、目的の敵潜水艦１に近づいたらソナー１２ｂにより浮上中の敵潜水艦１を検出し、水深計１２ａで敵潜水艦１の船底近傍の水深で潜水して航行し、所定の水深を維持しながら推進スラスタ１２ｃと昇降スラスタ１２ｄにより敵潜水艦１の船底または船底近傍の側面に密着する。
従ってこの段階で、敵潜水艦により本発明の無人潜航体が発見される可能性は低い。

図２（Ｂ）に示すように、本発明の無人潜航体１０は、敵潜水艦１の潜水中において、自励発信器１６により所定の水深（例えば１００ｍ）において、圧力スイッチ１６ａにより所定の水深を検出し、発信器１６ｂにより所定周波数の音波又は電磁波３を自動発信する。
この場合、発信器１６ｂの発信後に敵潜水艦１が自励発信器１６の存在を知っても、自励発信器１６を除去するためには、一旦、浮上、点検する必要があり、交戦中の除去は不可能なため、所定周波数の音波又は電磁波を無人潜航体１０から発信しつづけることになる。
従って、この段階で、パッシブソナーにより潜航中の敵潜水艦１を、自艦の存在と位置を示すリスクなしに探知することができる。

また、自動発信する音波又は電磁波３の発信周波数を変えることで、敵潜水艦の識別も可能である。

また、自艦の存在と位置を示すリスクなしに自動発信する音波又は電磁波３の強さを十分大きく設定できるので、十分な受信レベルを確保でき、敵潜水艦１の正確な位置を容易に特定できる。

さらに、自爆装置により所定の信号で自爆させ、敵潜水艦１に損傷を与えることもできる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。

本発明による無人潜航体の模式的構成図である。本発明の無人潜航体の作動説明図である。特許文献１の水中ドッキング装置の模式図である。特許文献２の水中航走体の模式図である。特許文献３のシステムの模式図である。

符号の説明

１敵潜水艦、２水面、３音波又は電磁波、
１０無人潜航体、１１本体、１２自動操舵装置、
１２ａ水深計、１２ｂソナー、
１２ｃ推進スラスタ、１２ｄ昇降スラスタ、
１４密着装置、１６自励発信器、
１６ａ圧力スイッチ、１６ｂ発信器、
１８自爆装置、１８ａ受信器、１８ｂ爆薬

Claims

敵潜水艦の水面下部分に密着し密着状態を維持する密着装置と、
所定の水深において所定周波数の音波又は電磁波を自動発信する自励発信器と、を備えたことを特徴とする無人潜航体。
潜水して航行し浮上中の敵潜水艦に接近する自動操舵装置と、
所定の信号を受信し自爆する自爆装置と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無人潜航体。
前記自動操舵装置は、水深を検出する水深計と、浮上中の敵潜水艦を検出するソナーと、敵潜水艦に向かって本体を前後進させる推進スラスタと、敵潜水艦に向かって本体を昇降させる昇降スラスタと、を備え、
潜水して航行し、前記敵潜水艦の船底または船底近傍の側面に密着する、ことを特徴とする請求項２に記載の無人潜航体。
前記密着装置は、電磁石による吸着装置、吸引による吸引装置、又は船底または船底近傍の側面に機械的に係止する係止装置である、ことを特徴とする請求項１に記載の無人潜航体。
前記自励発信器は、前記所定の水深で作動する圧力検出器を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の無人潜航体。