JP5496338B2 - 海底輪郭を測定するための方法と装置 - Google Patents
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- 船舶(2)に取り付けられている、水中領域(8)に音波信号を方向付けて送出するための送信装置(20)と、前記船舶(2)に取り付けられている、前記水中領域(8)内の海底輪郭(6)から反射された音波を受信する少なくとも二つの変換器を備えている受信装置(28)とを用いて、海底輪郭(6)を測定する方法であって、
前記変換器は受信した音波から、所定のサンプリング時点にサンプリング、ディジタル化及び記憶される受信信号(40;42)をそれぞれ形成し、
前記送信装置(20)によって、相互に異なる複数のN個の所定の周波数を用いて音波信号が前記水中領域(8)に送出され、前記海底輪郭(6)から反射された、前記音波信号の成分が前記受信装置(28)によって受信され、
前記N個の異なる周波数が前記受信信号(40;42)からフィルタリングされ、
前記受信信号(481,482,483,...,48N;501,502,503,...,50N)のN個の周波数及び複数のサンプリング時点に関して、該受信信号の位相差(Δφ)も伝播時間(τ)も求められる、海底輪郭(6)を測定する方法において、
前記受信装置(28)の電気音響的及び/又は光学音響的な複数の変換器は、前記受信信号(40;42)の半波長(λ)よりも長い間隔(30)を置いて配置されており、
前記位相差(Δφ)を介して、該位相差(Δφ)より生じる、受信した音波の前記受信装置(28)の二つの変換器間の行路差並びに所属の受信角度(66)を求め、
前記サンプリング時点及び前記N個の周波数に関して、前記伝播時間(τ)及び前記受信角度(66)を用いて入射座標(x,y,z)を求め、
前記入射座標(x,y,z)に関して、該入射座標(x,y,z)を含む所定の表面要素における、該表面要素内の事前に求められた前記入射座標(x,y,z)の個数に関する尺度であるデータ密度を求め、
前記データ密度が最大になる表面要素を選択し、該表面要素に属する入射座標(x,y,z)を、前記海底輪郭(6)の真の入射座標(x,y,z)として求めることを特徴とする、海底輪郭(6)を測定する方法。 - それぞれの行路差から入射角度を算出し、前記複数のサンプリング時点及び前記N個の周波数に関して、反射された音波の前記入射角度の前記海底輪郭(6)におけるデータ密度を所定の領域(84)内でそれぞれ求める、請求項1に記載の方法。
- 前記受信装置(28)は電気音響的及び/又は光学音響的な複数の変換器から構成されており、これにより前記音波を方向選択的に受信する、請求項1又は2に記載の方法。
- 船舶(2)に取り付けられている、水中領域(8)に音波信号を方向付けて送出するための送信装置(20)と、前記船舶(2)に取り付けられている、前記水中領域(8)内の海底輪郭(6)から反射された音波を受信する少なくとも二つの変換器を備えている受信装置(28)とを用いて、海底輪郭(6)を測定する装置であって、
前記変換器は受信した音波から、所定のサンプリング時点にサンプリング、ディジタル化及び記憶される受信信号(40;42)をそれぞれ形成し、
前記送信装置(20)によって、相互に異なる複数のN個の所定の周波数を用いて音波信号が前記水中領域(8)に送出され、前記海底輪郭(6)から反射された、前記音波信号の成分が前記受信装置(28)によって受信され、
前記N個の異なる周波数が前記受信信号(40;42)からフィルタリングされ、
前記受信信号(481,482,483,...,48N;501,502,503,...,50N)のN個の周波数及び複数のサンプリング時点に関して、該受信信号の位相差(Δφ)も伝播時間(τ)も求められる、海底輪郭(6)を測定する方法において、
前記受信信号(40;42)の半波長(λ)よりも長い間隔(30)を置いて配置されている、前記受信装置(28)の電気音響的及び/又は光学音響的な複数の変換器の配置構成と、
前記位相差(Δφ)より生じる、受信した音波の前記受信装置(28)の二つの変換器間の行路差を求める別の計算ユニット(54)と、
前記行路差に属する受信角度(66)を求める別の計算ユニット(58)と、
前記サンプリング時点及び前記N個の周波数に関して、前記伝播時間(τ)及び前記受信角度(66)を用いて入射座標(x,y,z)を求める別の計算ユニット(60)と、
前記入射座標(x,y,z)を含む所定の表面要素における、該表面要素内の事前に求められた前記入射座標(x,y,z)の個数に関する尺度であるデータ密度をそれぞれ求める別の計算ユニット(56)と、
前記データ密度が最大になる表面要素を選択し、該表面要素に属する、前記海底輪郭(6)の入射座標(x,y,z)を求める最大値検出器とを含んでいることを特徴とする、海底輪郭(6)を測定する装置。 - それぞれの行路差から入射角度を算出し、前記サンプリング時点及び前記N個の周波数に関して、反射された音波の前記入射角度の前記海底輪郭(6)におけるデータ密度を所定の領域(84)内でそれぞれ求める別の計算ユニット(56)を含んでいる、請求項4に記載の装置。
- 前記受信装置(28)は複数の電気音響的及び/又は光学音響的な変換器から構成されており、これにより前記音波が方向選択的に受信される、請求項4又は5に記載の装置。
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