JP6883700B2 - 水中音響欺瞞システムおよび水中音響欺瞞方法 - Google Patents
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Description
まず、図1A、図1Bおよび図2を参照して、各種ソナーを備える潜水艦や魚雷などの動作例について説明する。各種ソナーが、欺瞞したい対象であるセンサに該当する。
図5を参照して、図3Aとは別の構成による水中音響欺瞞システム1について説明する。図5は、第2実施形態による水中音響欺瞞システム1の一構成例を示すブロック回路図である。
第3実施形態では、第1実施形態で用いたパルスレーザ光51と、第2実施形態で用いた連続波レーザ光52とを併用することで、第1実施形態および第2実施形態の長所を両立する。ここで、パルスレーザ光51および連続波レーザ光52は、切り替え動作によって片方ずつ照射しても良いし、両方を同時に照射しても良い。図6〜図9を参照して、本実施形態の各構成例について説明する。
パルスレーザ光51および連続波レーザ光52を片方ずつ照射する場合、本実施形態による水中音響欺瞞システム1の第1構成例として、パルスレーザ光51および連続波レーザ光52は、異なる発振器からそれぞれ発振し、かつ、異なる照射光学系18からそれぞれ照射されても良い。図6は、第3実施形態による水中音響欺瞞システム1の第1構成例を示すブロック回路図である。図6の水中音響欺瞞システム1は、制御装置13と、パルスレーザ発振器14Aと、連続波レーザ発振器14Bと、パルスレーザ用の照射光学系18Aと、連続波レーザ用の照射光学系18Bとを備える。
パルスレーザ光51および連続波レーザ光52を片方ずつ照射する場合、本実施形態による水中音響欺瞞システム1の第2構成例として、パルスレーザ光51および連続波レーザ光52は、異なる発振器からそれぞれ発振し、かつ、補助的な光学系などによって同軸化されたのち、共通の照射光学系18から照射されても良い。図7は、第3実施形態による水中音響欺瞞システム1の第2構成例を示すブロック回路図である。図7の水中音響欺瞞システム1は、制御装置13と、パルスレーザ発振器14Aと、連続波レーザ発振器14Bと、補助光学系としての反射鏡15と、切替装置16と、照射光学系18Cとを備える。図7の水中音響欺瞞システム1は、図3Aに示した第1実施形態の場合と比較して、以下の相違点を有する。すなわち、連続波レーザ発振器14Bおよび切替装置16が追加されている。ここで、切替装置16は、2つの受光口と、1つの出射口と、反射鏡15とは別の反射鏡と、この反射鏡の位置または角度を調整するための駆動装置とを備えることが望ましい。
パルスレーザ光51および連続波レーザ光52を片方ずつ照射する場合、本実施形態による水中音響欺瞞システム1の第3構成例として、パルスレーザ光51および連続波レーザ光52は、同一の発振器から発信され、かつ、同一の照射光学系18から照射されても良い。図8は、第3実施形態による水中音響欺瞞システム1の第3構成例を示すブロック回路図である。図8の水中音響欺瞞システム1は、制御装置13と、パルス/連続波切替可能レーザ発振器14Cと、照射光学系18Cとを備える。
パルスレーザ光51および連続波レーザ光52を同時に照射する場合、本実施形態による水中音響欺瞞システム1の第4構成例として、パルスレーザ光51および連続波レーザ光52は、異なる発振器からそれぞれ発振し、かつ、異なる照射光学系18からそれぞれ照射されても良い。第3実施形態による水中音響欺瞞システム1の第4構成例を示すブロック回路図は、第3実施形態の第1構成例を示す図6と同一であるので、ここでは省略する。ただし、第1構成例の場合とは異なり、本構成例による水中音響欺瞞システム1は、パルスレーザ光51および連続波レーザ光52を、同時に照射することが可能である。このため、本構成例では、制御装置13が、発振制御信号131Aおよび発振制御信号131Bを、パルスレーザ発振器14Aおよび連続波レーザ発振器14Bに、それぞれ、同時に送信しても良い。
パルスレーザ光51および連続波レーザ光52を同時に照射する場合、本実施形態による水中音響欺瞞システム1の第5構成例として、パルスレーザ光51および連続波レーザ光52は、異なる発振器からそれぞれ発振し、かつ、同一の照射光学系18から照射されても良い。図9は、第3実施形態による水中音響欺瞞システム1の第5構成例を示すブロック回路図である。図9の水中音響欺瞞システム1は、図7に示した本実施形態の第2構成例と比較して、以下の相違点を有する。すなわち、切替装置16が、同軸化装置17に置き換えられている。ここで、同軸化装置17は、2つの受光口と、1つの出射口とを備えていることが望ましい。同軸化装置17は、2つの受光口でそれぞれ受光する2つのレーザ光を同軸化して出射口から出射する。
第4実施形態では、第1〜第3実施形態にフィードバック制御を追加する。すなわち、レーザ光50の照射によって気泡70が発生したことを示す音や、反対に不発に終わったことを示す無音状態を、ソナーなどの観測装置によって観測し、その結果をフィードバックして照射光学系18の調整を行う。図10Aおよび図10Bを参照して、本実施形態による水中音響欺瞞システム1および水中音響欺瞞方法について説明する。
図11Aおよび図11Bを参照して、気泡70を発生させる場所を効果的に選ぶことで、ソナーを無力化出来ることについて説明する。
図12を参照して、気泡70を発生させる場所を効果的に選ぶことで、保護対象としての船舶20を脅威としての潜水艦30などのソナーから隠すことができることについて説明する。図12は、第6実施形態による水中音響欺瞞システム1の構成例を示す図である。
図13を参照して、気泡70の音響効果を機雷の掃海に応用できることについて説明する。図13は、第7実施形態による水中音響欺瞞システム1の構成例を示す図である。
Claims (17)
- 水中の所望の位置に所望の規模の気泡を発生させるためにレーザ光を水中に集光する集光位置および前記レーザ光の照射パラメータを決定する制御装置と、
前記制御装置に制御されて、水中に集光して前記気泡を発生させるように構成された前記レーザ光を生成するレーザ発振器と、
前記制御装置に制御されて、生成された前記レーザ光を前記集光位置に向けて照射する照射光学系と
を具備し、
前記気泡が周囲に及ぼす音響効果により、水中に存在する任意のセンサを欺瞞する
水中音響欺瞞システム。 - 請求項1に記載の水中音響欺瞞システムにおいて、
前記制御装置は、前記センサから発信されるピンガーが保護対象に到達する前に、前記気泡が前記ピンガーを反射して前記センサを欺瞞するように、前記照射パラメータおよび前記集光位置を決定する
水中音響欺瞞システム。 - 請求項1または2に記載の水中音響欺瞞システムにおいて、
前記制御装置は、前記気泡の変形および破裂により発生する音波によって前記センサを欺瞞するように、前記照射パラメータおよび前記集光位置を決定する
水中音響欺瞞システム。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の水中音響欺瞞システムにおいて、
前記制御装置は、前記気泡が周囲の水圧を変動させることによって前記センサを欺瞞するように、前記照射パラメータおよび前記集光位置を決定する
水中音響欺瞞システム。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の水中音響欺瞞システムにおいて、
前記制御装置は、前記センサの位置に基づいて、前記センサを無効化するように、前記照射パラメータおよび前記集光位置を決定する
水中音響欺瞞システム。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の水中音響欺瞞システムにおいて、
前記レーザ発振器は、
パルスレーザ光を発振するパルスレーザ発振器
を具備する
水中音響欺瞞システム。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の水中音響欺瞞システムにおいて、
前記レーザ発振器は、
連続波レーザ光を発振する連続波レーザ発振器
を具備する
水中音響欺瞞システム。 - 所望の位置に所望の規模の気泡を発生させるためにレーザ光を水中に集光する集光位置および前記レーザ光の照射パラメータを決定する制御装置と、
前記制御装置に制御されて、水中に集光して前記気泡を発生させるように構成された前記レーザ光を生成するレーザ発振器と、
前記制御装置に制御されて、生成された前記レーザ光を前記集光位置に向けて照射する照射光学系と
を具備し、
前記レーザ発振器は、
パルスレーザ光を発振するパルスレーザ発振器と、
連続波レーザ光を発振する連続波レーザ発振器と
を具備し、
前記気泡が周囲に及ぼす音響効果により、水中に存在する任意のセンサを欺瞞する
水中音響欺瞞システム。 - 所望の位置に所望の規模の気泡を発生させるためにレーザ光を水中に集光する集光位置および前記レーザ光の照射パラメータを決定する制御装置と、
前記制御装置に制御されて、水中に集光して前記気泡を発生させるように構成された前記レーザ光を生成するレーザ発振器と、
前記制御装置に制御されて、生成された前記レーザ光を前記集光位置に向けて照射する照射光学系と、
照射した前記レーザ光に起因する前記気泡の発生の有無を探知するソナーと
を具備し、
前記制御装置は、前記発生の有無を探知した結果に応じて前記照射パラメータを調整するフィードバック制御を行い
前記気泡が周囲に及ぼす音響効果により、水中に存在する任意のセンサを欺瞞する
水中音響欺瞞システム。 - 請求項9に記載の水中音響欺瞞システムにおいて、
前記ソナーは、発生した前記気泡に起因する前記音響効果が及ぶ範囲の位置情報をさらに探知し、
前記制御装置は、探知した前記位置情報に基づいて前記集光位置を調整するフィードバック制御をさらに行う
水中音響欺瞞システム。 - 水中の所望の位置に所望の規模の気泡を発生させるためにレーザ光を水中に集光する集光位置および前記レーザ光の照射パラメータを決定することと、
水中に集光して前記気泡を発生させるように構成された前記レーザ光を生成することと、
生成された前記レーザ光を前記集光位置に照射することと、
前記気泡が周囲に及ぼす音響効果により、水中に存在する任意のセンサを欺瞞することと
を具備する
水中音響欺瞞方法。 - 請求項11に記載の水中音響欺瞞方法において、
前記決定することは、
前記センサから発信されるピンガーが保護対象に到達する前に、前記気泡が前記ピンガーを反射して前記センサを欺瞞するように、前記照射パラメータおよび前記集光位置の決定を行うこと
を具備する
水中音響欺瞞方法。 - 請求項11または12に記載の水中音響欺瞞方法において、
前記決定することは、
前記気泡の変形および破裂により発生する音波によって前記センサを欺瞞するように、前記照射パラメータおよび前記集光位置を決定の決定を行うこと
を具備する
水中音響欺瞞方法。 - 請求項11〜13のいずれか一項に記載の水中音響欺瞞方法において、
前記決定することは、
前記気泡が周囲の水圧を変動させることによって前記センサを欺瞞するように、前記照射パラメータおよび前記集光位置を決定の決定を行うこと
を具備する
水中音響欺瞞方法。 - 請求項11〜14のいずれか一項に記載の水中音響欺瞞方法において、
前記決定することは、
前記センサの位置に基づいて、前記センサを無効化するように、前記照射パラメータおよび前記集光位置の決定を行うこと
を具備する
水中音響欺瞞方法。 - 所望の位置に所望の規模の気泡を発生させるためにレーザ光を水中に集光する集光位置および前記レーザ光の照射パラメータを決定することと、
水中に集光して前記気泡を発生させるように構成された前記レーザ光を生成することと、
生成された前記レーザ光を前記集光位置に照射することと、
前記気泡が周囲に及ぼす音響効果により、水中に存在する任意のセンサを欺瞞することと、
照射した前記レーザ光に起因する前記気泡の発生の有無を探知することと、
前記発生の有無を探知した結果に応じて前記照射パラメータを調整するフィードバック制御を行うことと
を具備する
水中音響欺瞞方法。 - 請求項16に記載の水中音響欺瞞方法において、
発生した前記気泡に起因する前記音響効果が及ぶ範囲の位置情報をさらに探知することと、
前記探知の結果に基づいて前記集光位置を調整するフィードバック制御をさらに行うこと
をさらに具備する
水中音響欺瞞方法。
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