JP6942972B2 - Underwater search method and underwater search system - Google Patents
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Description
本発明は、水中航走体を用いて水中の目的物を捜索するために用いる水中捜索方法および水中捜索システムに関するものである。 The present invention relates to an underwater search method and an underwater search system used to search for an object in water using an underwater vehicle.
AUV(Autonomous Underwater Vehicle)あるいはUUV(Unmanned Underwater Vehicle)と呼ばれる自律航走型の無人の水中航走体は、水中の自然物や、水中に人為的に設置された物体などの捜索に用いることが考えられている。 An autonomous underwater vehicle called AUV (Autonomous Underwater Vehicle) or UUV (Unmanned Underwater Vehicle) may be used to search for natural objects in water or objects artificially installed in water. Has been done.
水中航走体を用いて水底に沈んでいる水中の目的物を捜索するためのものとしては、水中情報収集システムが従来提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 An underwater information gathering system has been conventionally proposed for searching for an underwater object submerged in the bottom of a water using an underwater vehicle (see, for example, Patent Document 1).
この水中情報収集システムでは、水中航走体は、水中の情報を収集する手段として、CCDカメラ、水中音響カメラ、サイドスキャンソーナを備えた構成とされている。また、水中航走体を用いて目的物である捜索対象を捜索する場合の手法は、水中航走体が水中を移動しながら水底を観測し、捜索対象が発見されたら、水中航走体は、その位置まで接近して捜索対象のより詳細な情報を収集し、その後、水中航走体は、元の移動経路へ復帰するものとされている。 In this underwater information collection system, the underwater vehicle is configured to include a CCD camera, an underwater acoustic camera, and a side scan sonar as means for collecting underwater information. In addition, when searching for a search target that is an object using an underwater vehicle, the underwater vehicle observes the bottom of the water while moving in the water, and when the search target is found, the underwater vehicle is used. , It is supposed that the underwater vehicle will return to its original movement route after approaching that position and collecting more detailed information on the search target.
ところが、特許文献1に示された手法では、移動経路を移動中に移動経路から外れた位置に捜索対象が発見された場合は、その都度、水中航走体は、捜索対象が発見された位置に接近するために前記移動経路から外れて航走する必要がある。
However, in the method shown in
また、水中航走体は、水中情報収集手段が水中の情報を収集した時点から、収集されたデータの解析により捜索対象が発見されるまでの処理に要する時間の間も、移動経路に沿う移動を継続しているため、水中航走体が捜索対象の発見位置に向かうときには、移動経路を戻る方向へ移動する必要が生じる。そのため、水中航走体が巡航型の場合は、旋回する必要が生じ、その旋回を行うためには航走速度を低下させるという速度制御も必要になることがある。 In addition, the underwater vehicle moves along the movement route from the time when the underwater information collecting means collects the underwater information to the time required for the processing from the time when the search target is found by the analysis of the collected data. Therefore, when the underwater vehicle heads for the location where the search target is found, it is necessary to move in the direction of returning from the movement route. Therefore, when the underwater vehicle is a cruising type, it is necessary to make a turn, and in order to make the turn, it may be necessary to control the speed by lowering the cruising speed.
更に、水中航走体が移動経路から外れるときには、水中航走体に備えた水中情報収集手段の検知範囲も移動経路を基準とする位置からずれるため、水中航走体が元の移動経路に戻るときには、移動経路に沿う水中情報収集手段の検知範囲に途切れが生じないように、水中航走体が移動経路に戻る位置と、戻るときの航走方向とを適切に制御する必要もある。 Furthermore, when the underwater vehicle deviates from the movement path, the detection range of the underwater information collecting means provided in the underwater vehicle also deviates from the position based on the movement path, so that the underwater vehicle returns to the original movement path. Occasionally, it is necessary to appropriately control the position at which the underwater vehicle returns to the movement path and the navigation direction when the underwater vehicle returns so that the detection range of the underwater information collecting means along the movement path is not interrupted.
したがって、特許文献1に示された手法で捜索対象の捜索を行う場合は、水中航走体の移動経路に沿う移動中に、捜索対象が発見されると進路変更や速度変更を割り込ませて実施する必要があり、更に、捜索対象の発見位置に応じて進路や速度の制御量をその場で求めて制御を行う必要があるため、水中航走体の移動の効率が低下する。よって、特許文献1に示された捜索手法は、捜索対象の捜索の効率が悪いというのが実状である。
Therefore, when searching for a search target by the method shown in
しかも、特許文献1には、水中情報収集手段として、CCDカメラ、水中音響カメラ、サイドスキャンソーナなど、複数種のものが示されているが、これらは、単に水中の情報を画像として収集するものとして示されているのみであって、捜索対象の捜索を効率よく行うために使い分ける考えは何ら示されていない。
Moreover,
そこで、本発明は、捜索範囲から目的物を効率よく発見することができる水中捜索方法および水中捜索システムを提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to provide an underwater search method and an underwater search system capable of efficiently finding a target object from a search range.
本発明は、前記課題を解決するために、水中航走体を、目的物の捜索範囲で移動経路に従い航走させる航走処理と、前記航走処理の際、前記水中航走体に備えた情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段と第2の情報収集手段のうち、前記第2の情報収集手段に比して情報収集範囲が大となる前記第1の情報収集手段を用いて水中の情報を収集する処理と、前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に、目的物に類似した物体を目的物候補として抽出する処理と、前記目的物候補の位置を中心とする再捜索領域を設定して、該再捜索領域に再捜索コースを設定する処理と、前記水中航走体を、前記再捜索コースに従い航走させると共に、前記第2の情報収集手段による情報収集を行う処理と、前記水中航走体が前記第2の情報収集手段で収集した情報を管制局の表示部に表示する処理と、を行う水中捜索方法とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a navigation process for causing an underwater vehicle to navigate in a search range of an object according to a movement route, and the underwater vehicle during the navigation process. Of the first information collecting means and the second information collecting means having different information collecting ranges, the first information collecting means having a larger information collecting range than the second information collecting means is used. The process of collecting information in water, the process of extracting an object similar to an object as an object candidate based on the information collected by the first information collecting means, and the position of the object candidate as the center. The process of setting the re-search area and setting the re-search course in the re-search area, causing the underwater vehicle to navigate according to the re-search course, and collecting information by the second information collecting means. It is an underwater search method that performs the processing to be performed and the processing to display the information collected by the underwater vehicle by the second information collecting means on the display unit of the control station.
前記再捜索コースは、前記再捜索領域の全面を前記第2の情報収集手段の情報収集範囲で走査可能に設定するようにしてある。 The re-search course is set so that the entire surface of the re-search area can be scanned within the information collection range of the second information collecting means.
前記水中航走体は、前記捜索範囲で移動経路に従い航走する航走処理の後、再捜索コースに従う航走の開始前に、水中航走体に備えた位置検出手段の較正処理を行うようにしてある。 The underwater vehicle is to be calibrated for the position detecting means provided on the underwater vehicle after the navigation process of navigating along the movement route in the search range and before the start of the navigation according to the re-search course. It is set to.
前記再捜索領域は、前記第1の情報収集手段で収集した情報を基にした目的物候補の位置の検出結果に含まれる誤差に関する標準偏差をσとして、該目的物候補の検出位置を中心として半径3σの領域に設定するようにしてある。 In the re-search area, the standard deviation regarding the error included in the detection result of the position of the target object candidate based on the information collected by the first information collecting means is σ, and the detection position of the target object candidate is the center. It is set in a region with a radius of 3σ.
前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に抽出された目的物候補を、前記管制局の表示部に表示する処理と、前記管制局にて詳細情報の収集対象とする目的物候補が指定されると、該指定された目的物候補の位置を中心とする再捜索領域を設定して、該再捜索領域に再捜索コースを設定する処理と、を行う方法としてある。 The process of displaying the target object candidate extracted based on the information collected by the first information collecting means on the display unit of the control station, and the target object candidate for which the control station collects detailed information Once designated, there is a method of setting a re-search area centered on the position of the designated target candidate and setting a re-search course in the re-search area.
前記第1の情報収集手段として音響画像センサを使用し、前記第2の情報収集手段として光学式の画像センサを使用する方法としてある。 There is a method of using an acoustic image sensor as the first information collecting means and using an optical image sensor as the second information collecting means.
また、水中航走体と管制局とを備え、前記水中航走体は、位置検出手段と、推進操舵手段と、制御装置と、情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段および第2の情報収集手段と、通信機とを備え、前記管制局は、前記水中航走体との通信を行う通信機と、前記目的物候補の情報を表示する表示部を備え、前記水中航走体または前記管制局の少なくとも一方に、前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に、目的物に類似した物体を目的物候補として抽出する処理を行う手段を備え、前記水中航走体または前記管制局の少なくとも一方に、前記抽出された目的物候補の位置を中心とする再捜索領域を設定して、該再捜索領域に再捜索コースを設定する再捜索設定部を備え、更に、前記水中航走体は、目的物の捜索範囲を移動経路に従い航走すると共に、前記第1の情報収集手段を用いて水中の情報を収集する機能と、前記再捜索コースに従い航走すると共に、前記第2の情報収集手段を用いて情報収集を行う機能と、前記第2の情報収集手段で収集した情報を前記管制局に送信する機能と、を備える水中捜索システムとする。 Further, the underwater vehicle includes an underwater vehicle and a control station, and the underwater vehicle includes a position detecting means, a propulsion steering means, a control device, a first information collecting means and a second information collecting means having different information collecting ranges. The control station includes an information collecting means and a communication device, and the control station includes a communication device that communicates with the underwater vehicle and a display unit that displays information on the target object candidate. At least one of the control stations is provided with means for performing a process of extracting an object similar to the target object as a target object candidate based on the information collected by the first information collecting means, and the underwater vehicle or the said. At least one of the control stations is provided with a re-search setting unit for setting a re-search area centered on the position of the extracted target object candidate and setting a re-search course in the re-search area, and further, the water. The medium navigating body travels in the search range of the target object according to the movement route, has a function of collecting underwater information by using the first information collecting means, and travels according to the re-search course, and also has the first information collecting means. The underwater search system includes a function of collecting information using the information collecting means of 2 and a function of transmitting the information collected by the second information collecting means to the control station.
本発明の水中捜索方法および水中捜索システムによれば、捜索範囲から目的物を効率よく発見することができる。 According to the underwater search method and the underwater search system of the present invention, the target object can be efficiently found from the search range.
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は水中捜索システムの第1実施形態を示す概要図である。図2は、図1の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。図3は、目的物の捜索範囲に設定される水中航走体の移動経路を示すもので、図3(a)は捜索範囲全体を示す概要図、図3(b)は、捜索範囲の一部を拡大して示す図である。図4は、水中航走体に備えたサイドスキャンソーナにより目的物候補の情報が収集される状態を示す概要図である。図5は、再捜索領域に設定される再捜索コースの一例を示す概要図である。図6は、再捜索領域に設定される再捜索コースの他の例を示す概要図である。図7は、水中捜索システムにおける管制局にて、表示部に目的物候補が表示された状態を示すもので、図7(a)は、表示部に捜索範囲全体の画像が示された状態の概要図、図7(b)は、表示部に捜索範囲の一部の画像が表示された状態の概要図である。図8は表示部に光学式カメラで収集した目的物候補の画像を表示した状態を示す概要図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of an underwater search system. FIG. 2 is a flow chart showing an underwater search method performed by using the underwater search system of FIG. FIG. 3 shows the movement route of the underwater vehicle set in the search range of the target object, FIG. 3 (a) is a schematic view showing the entire search range, and FIG. 3 (b) is one of the search ranges. It is a figure which shows the part enlarged. FIG. 4 is a schematic view showing a state in which information on a target target candidate is collected by a side scan sonar provided in the underwater vehicle. FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a re-search course set in the re-search area. FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the re-search course set in the re-search area. FIG. 7 shows a state in which the target object candidate is displayed on the display unit at the control station in the underwater search system, and FIG. 7A shows a state in which the image of the entire search range is displayed on the display unit. The schematic diagram, FIG. 7B, is a schematic diagram of a state in which a part of the image of the search range is displayed on the display unit. FIG. 8 is a schematic view showing a state in which an image of a target object candidate collected by an optical camera is displayed on a display unit.
本実施形態の水中捜索システムは、図1に示すもので、水中航走体1と、水中航走体1の航走の管制を遠隔で行う管制局2とを備えた構成とされている。
The underwater search system of the present embodiment is shown in FIG. 1, and has a configuration including an
水中航走体1は、位置検出手段3と、推進操舵手段4と、制御装置5と、情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段6および第2の情報収集手段7と、通信機としての音響通信機8とを備えた構成とされている。位置検出手段3、推進操舵手段4、各情報収集手段6,7および音響通信機8は、制御装置5に接続されている。
The
位置検出手段3は、水中航走体1の自機の位置を検出する機能を備えるものである。位置検出手段3が検出する水中航走体1の自機の位置は、たとえば、地球座標における緯度と経度および深度に関する3次元座標とすればよい。位置検出手段3は、図示しないが、たとえば、慣性航法装置を備えた構成、あるいは、慣性航法装置とドップラー流速計を備えた構成とされている。
The position detecting means 3 has a function of detecting the position of the own machine of the
更に、位置検出手段3は、水中航走体1の自機の向きと姿勢とを検出する機能を備えている。
Further, the position detecting means 3 has a function of detecting the direction and attitude of the
推進操舵手段4は、水中航走体1の推進と操舵とを行う機能を備えるものである。推進操舵手段4は、たとえば、水中航走体1の機体後端側に設けられた図示しないメインスラスタと舵とを備えた構成であってもよいし、その構成にサイドスラスタと垂直スラスタのいずれか一方または双方を加えた構成であってもよい。また、推進操舵手段4は、水中航走体1の推進と操舵とを行うことができれば、水中航走体1の機体に角度変更可能に装備されたスラスタや、推進力の発生量を個別に調整可能な複数のスラスタの組からなる構成など、従来、水中航走体1に実装あるいは提案されている様々な形式の推進操舵手段4を採用してもよいことは勿論である。
The propulsion steering means 4 has a function of propulsion and steering of the
第1の情報収集手段6と第2の情報収集手段7は、相対的に、第1の情報収集手段6の情報収集範囲の方が、第2の情報収集手段7の情報収集範囲に比して大となるという関係を有している。この場合の情報収集範囲の大小とは、有効な情報収集が可能なレンジの大小か、あるいは、単位時間あたりに情報収集が可能な面積の大小である。
In the first information collecting means 6 and the second
更に、第1の情報収集手段6と第2の情報収集手段7は、相対的に、第2の情報収集手段7の方が、第1の情報収集手段6に比して、物体のより詳細な情報を収集可能な特性を有するという関係を有している。
Further, in the first information collecting means 6 and the second
一般に、物体の特定を行う場合は、物体の形状や外観のような視覚的な情報に基づく判断が有効である。また、一般に、水中における光の減衰は、音の減衰に比して大きい。 Generally, when identifying an object, it is effective to make a judgment based on visual information such as the shape and appearance of the object. Also, in general, the attenuation of light in water is larger than the attenuation of sound.
これらの点を考慮して、本実施形態では、第1の情報収集手段6は、超音波を含む音波を用いて物体の情報を得る形式の情報収集手段とし、第2の情報収集手段7は、光を用いて物体の情報を得る形式の情報収集手段としてある。
In consideration of these points, in the present embodiment, the first information collecting means 6 is an information collecting means in a form of obtaining information on an object by using a sound wave including ultrasonic waves, and the second
具体的な例としては、第1の情報収集手段6は、たとえば、音響画像センサであるサイドスキャンソーナとする。第2の情報収集手段7は、たとえば、光学式の画像センサである光学式カメラとする。なお、以下においては、便宜上、サイドスキャンソーナには、第1の情報収集手段6と同じ符号6を付し、光学式カメラには、第2の情報収集手段7と同じ符号7を付して説明する。
As a specific example, the first information collecting means 6 is, for example, a side scan sonar which is an acoustic image sensor. The second
更に、光学式カメラ7には、光学式カメラ7の情報収集範囲である撮影領域7a(図5、図6参照)に向けて光を照射する水中ライトのような照明手段9が付設された構成とされている。
Further, the
制御装置5は、後述するように目的物の捜索範囲10に移動経路11が設定されると(図3(a)参照)、位置検出手段3から取得する水中航走体1の現在の自機の位置の情報、および、自機の向きと姿勢の情報を基に、自機が移動経路11に沿い航走するための指令(制御入力)を推進操舵手段4に与える機能を備えている。また、制御装置5は、自機が移動経路11に沿い航走するときには、サイドスキャンソーナ6をオンにする指令を発する機能を備えている。
When the
また、本実施形態における制御装置5は、再捜索設定部12を備えた構成とされている。
Further, the
再捜索設定部12は、制御装置5が管制局2から詳細な情報収集を望む目的物候補13(図4、図7(b)参照)の指示に関する指令を受けると、図5、図6に示すように、指示された目的物候補13の位置の座標を中心Oとする再捜索領域14を設定すると共に、再捜索領域14に再捜索コース15を設定する機能を備えている。
When the
このように再捜索設定部12で再捜索領域14および再捜索コース15を設定するのは、以下の理由による。
The reason why the
すなわち、水中航走体1の位置検出手段3に備えた慣性航法装置は、水中航走体1の水中での航走時間の経過に従い、誤差が蓄積するという性質を有している。
That is, the inertial navigation system provided in the position detecting means 3 of the
水中航走体1のサイドスキャンソーナ6で収集した情報は、後述するように、管制局2側に備える画像処理部19での画像処理により、水中の物体の位置の検出に使用される。この際、物体の位置を検出する処理では、サイドスキャンソーナ6による情報収集時に位置検出手段3で検出された水中航走体1の位置の情報も併せて使用される。
The information collected by the
ところで、目的物候補13は、画像処理部19で位置が求められる物体から、目的物に類似する物体として抽出されるものである。そのため、目的物候補13の位置についての検出結果は、サイドスキャンソーナ6による情報収集時に前記慣性航法装置に蓄積していた誤差に起因する誤差を含んだものになる。
By the way, the
更に、画像処理部19による目的物候補13の位置の検出結果の精度は、画像処理部19で画像処理を行う際に用いる画像の解像度などの影響も受ける。
Further, the accuracy of the detection result of the position of the
したがって、制御装置5が管制局2から詳細情報の収集対象となる目的物候補13の指示に関する指令を受ける時点で判明している目的物候補13の位置は、前記のような誤差を含んだ目的物候補13の検出位置となる。
Therefore, the position of the
この場合、目的物候補13の検出位置に含まれている誤差の大きさによっては、目的物候補13の検出位置を目標として水中航走体1を配置しても、水中航走体1の位置が目的物候補13の実際の位置からずれる可能性がある。
In this case, depending on the magnitude of the error included in the detection position of the
そこで、本実施形態では、再捜索設定部12が、目的物候補13の検出位置に誤差が含まれているとしても、その検出位置を中心Oとして目的物候補13の実際の位置が含まれると考えられる範囲を、再捜索領域14として設定し、更に、再捜索領域14を全面に亘り走査する再捜索コース15を設定する。これにより、再捜索コース15に沿い航走する水中航走体1が、目的物候補13の実際の位置に接近する確率の向上化を図っている。
Therefore, in the present embodiment, even if the
なお、水中航走体1の水中航走時間の経過に従い慣性航法装置に蓄積する誤差や、画像処理部19での画像処理による物体の位置の検出結果に含まれる誤差は、それぞれ使用する機器の性能から既知か、あるいは、試験結果などから推定することができる。
It should be noted that the error accumulated in the inertial navigation system according to the passage of the underwater navigation time of the
そこで、本実施形態では、再捜索設定部12は、目的物候補13の位置の検出結果に含まれる誤差に関する標準偏差をσとして、図5、図6に示すように、中心Oから半径3σの領域を、再捜索領域14に設定するものとしてある。この場合、再捜索領域14に目的物候補13の実際の位置が含まれる確率は約99.7%となるので、再捜索領域14に設定された再捜索コース15に沿い航走する水中航走体1は、目的物候補13の実際の位置に接近することがほぼ確実になる。
Therefore, in the present embodiment, the
更に、再捜索設定部12は、水中航走体1に第2の情報収集手段として装備されている光学式カメラ7の撮影領域7aによって再捜索領域14の全面の走査が可能となる水中航走体1の移動経路を求めて、その移動経路を再捜索コース15として設定する。
Further, the
再捜索コース15は、たとえば、図5に示すようなくし形の経路であってもよいし、図6に示すような螺旋状の経路であってもよい。
The
なお、図5、図6における符号15aは、再捜索コース15の始点を示し、符号15bは、再捜索コース15の終点を示している。
Reference numerals 15a in FIGS. 5 and 6 indicate the start point of the
図5、図6に示した再捜索コース15は、いずれも、水中航走体1が始点15aから再捜索コース15に沿う航走を開始すると、速やかに中心O、すなわち、目的物候補13の検出位置の近傍を通過するように設定してある。しかし、図5、図6に示した再捜索コース15の配置は例であり、水中航走体1の光学式カメラ7により再捜索領域14を全面に亘って走査することができれば、図示した以外の任意の配置で再捜索コース15を設定してもよいことは勿論である。
In each of the
更に、水中航走体1に光学式カメラ7が斜め下向きの姿勢で装備されていて、しかも、光学式カメラ7の撮影領域7aが、再捜索領域14の半径に沿う範囲を一度に撮影可能な場合は、再捜索コース15は、たとえば、水中航走体1が再捜索領域14の中心Oの上方位置でその場旋回をする設定としてもよい。
Further, the
制御装置5は、更に、前記のようにして再捜索設定部12で再捜索コース15が設定されると、位置検出手段3から取得する水中航走体1の現在の自機の位置の情報、および、自機の向きと姿勢の情報を基に、自機が再捜索コース15に沿い航走するための指令(制御入力)を推進操舵手段4に与える機能を備えている。また、制御装置5は、自機が再捜索コース15に沿い航走するときには、光学式カメラ7および照明手段9をオンにする指令を発する機能を備えている。
Further, when the
音響通信機8は、管制局2に備えられた通信機としての音響通信機16を通信対象として、ステータスSの送信とコマンドCの受信とを行う機能を備えている。
The
本実施形態では、音響通信機8が送信するステータスSには、サイドスキャンソーナ6で収集された情報、光学式カメラ7で収集された情報、制御装置5から出力される水中航走体1の位置の情報、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報が含まれる。
In the present embodiment, the status S transmitted by the
本実施形態では、管制局2は、船舶17に装備されている。管制局2は、音響通信機16と、音響通信機16に接続された制御装置18とを備えた構成とされている。なお、船舶17は、図示しないが、水中航走体1が航走するときには、音響通信機16により水中航走体1の音響通信機8との間での相互通信が可能な位置関係を保持するように移動する機能、たとえば、水中航走体1に追従して航走可能な機能を備えているものとする。
In this embodiment, the
音響通信機16は、水中航走体1の音響通信機8を通信対象として、ステータスSの受信と、コマンドCの送信とを行う機能を備えている。
The
音響通信機16が送信するコマンドCには、制御装置18から発せられる水中航走体1の航走に関する指令が含まれる。コマンドCの具体的な内容は後述する。
The command C transmitted by the
制御装置18は、画像処理部19と、表示部20と、入力部21とを備えた構成とされている。
The
表示部20は、図7(a)(b)、図8に示すようなディスプレイであり、図7(a)(b)に示すように、画像処理部19で処理された画像データに基づく画像P1を表示する機能と、図8に示すように、水中航走体1の光学式カメラ7で収集された情報に基づく画像P2を表示する機能とを備えている。なお、図7(a)(b)と図8は、表示部20にて、画面に画像P1と画像P2とを切り替えて表示する例を示しているが、たとえば、表示部20の画面を図示しない複数の区画に分割して、画面内の異なる分割区画に画像P1と画像P2とを分けて表示するようにしてもよい。あるいは、表示部20は、画面内に、サイズ変更や移動が自在な図示しない複数の表示領域を表示可能なものとして、画面内の異なる表示領域に画像P1と画像P2とを分けて表示するようにしてもよい。
The
なお、表示部20は、図7(a)(b)、図8では、矩形状のものとして示したが、この形状は一例であり、図示した以外の縦横比の矩形や、正方形や、円形や、その他任意の形状としてもよいことは勿論である。また、表示部20は、任意の表示方式のディスプレイを用いてよいことは勿論である。
The
入力部21は、制御装置18への入力を行うためのものであり、少なくとも、図7(a)(b)のように表示部20に表示された画像P1における目的物候補13のうち、水中航走体1の光学式カメラ7による詳細な情報収集を望む目的物候補13を指定する入力を行う機能を備えている。
The
また、入力部21は、後述するように画像処理部19で目的物と類似した物体を抽出する処理を行う際に使用される抽出条件を設定する機能も備えることが好ましい。この抽出条件は、たとえば、目的物の形状やサイズなど、目的物の特定に有効な情報や、目的物を他の物体と識別するのに有効な情報である。
Further, it is preferable that the
更に、入力部21は、表示部20に表示された画像P1や画像P2の拡大や縮小の操作、表示範囲のスクロールといった操作を行う機能を備えていてもよい。
Further, the
これらの機能を備える入力部21は、たとえば、キーボード、表示部20と一体式のタッチパネル、マウスやその他のポインティングデバイスなど、一般にコンピュータの入力機器として採用されている既存の入力機器を少なくとも1つ備えた構成とすればよい。
The
水中航走体1に備えたサイドスキャンソーナ6は、音響ビームを照射し、その反射音を検出するものであるため、検出された反射音に基づいて水中の物体の位置を示す画像(音響画像)を生成するには画像処理が必要とされる。
Since the
画像処理部19は、この画像処理を行うものであり、音響通信機16で受信されて制御装置18に入力されるステータスSに水中航走体1のサイドスキャンソーナ6で収集した情報が含まれていると、その情報に基づいた画像処理を実施する機能を備えている。
The
この際、画像処理部19は、ステータスSから、サイドスキャンソーナ6で収集した情報に対応する情報収集時の水中航走体1の位置、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報とを取得し、取得した各情報に基づいて、水底の形状と、水底に存在している物体の位置についての画像データを生成し、この画像データを表示部20へ出力する機能を備えている。この画像処理部19の機能に基づいて表示部20に表示される画像が、前記した画像P1となる。
At this time, the
更に、画像処理部19は、設定された前記抽出条件の情報を基に、表示部20に表示される画像P1中の目的物と類似した物体を抽出し、その物体を目的物候補13として画像P1中に明示する機能を備えている。
Further, the
画像P1中の目的物に類似した物体を抽出する手法は、たとえば、パターンマッチングや、画像相関法など、既存または従来提案されている任意のアルゴリズムを用いるようにすればよい。 As a method for extracting an object similar to the target object in the image P1, for example, an arbitrary existing or conventionally proposed algorithm such as a pattern matching method or an image correlation method may be used.
なお、サイドスキャンソーナ6により収集された情報をそのまま画像化して表示すると、水中航走体1の移動経路11の直下位置よりも右側の水底の形状が示される画像と、左側の水底の形状が示される画像との間には、水中航走体1の水底からの高度の2倍の寸法分の幅を備えた帯状の非計測領域が挿入される。そこで、画像処理部19では、この帯状の領域を除去する処理を行った画像を、表示部20に表示させるようにしてもよい。このようにすれば、表示部20では、水底について、水中航走体1の航走方向と直交する水平方向に連続する状態で画像P1を表示することができる。よって、この場合、表示部20に表示される画像P1は、緯度や経度の座標軸が途切れることがなくなるので、明示された目的物候補13の捜索範囲10内での位置を視覚的に把握しやすいものとすることができる。
When the information collected by the
表示部20にて目的物候補13を明示する手法としては、たとえば、目的物候補13を、丸や四角などの枠や、点滅する枠で囲んで表示するようにすればよい。なお、目的物候補13を他の物体と識別可能に表示することができれば、目的物候補13を明示する手法は、前記以外の手法を採用してもよいことは勿論である。
As a method of clearly indicating the
また、画像処理部19では、目的物候補13を抽出する処理に伴い、抽出された目的物候補13の位置の座標を得ることができる。よって、画像処理部19は、表示部20に表示させる画像P1中に、目的物候補13の位置の座標を表示する機能や、画面に表示されている領域やものの実際のサイズを示すためのスケール(図示せず)を表示する機能を備えるようにしてもよい。更に、画像処理部19は、表示部20に表示させる画像P1中に、目的物候補13を抽出する際に算出される目的物との類似度を、目的物候補13に対応させて表示する機能を備えるようにしてもよい。
In addition, the
表示部20では、画像処理部19で画像処理された画像データに基づく画像P1を表示するときに、図7(a)に示すように、画面に捜索範囲10全体の画像を表示して、捜索範囲10における目的物候補13の位置や分布を確認したり、図7(b)に示すように、画面に目的物候補13の付近を拡大表示して、目的物候補13の外形やサイズを確認したりすることができる。
When the
なお、画像処理部19は、目的物候補13を抽出するための条件を、予め記憶しておくようにしてもよいし、表示部20に画像P1を表示させた状態で、入力部21からの入力による抽出条件の変更を受け付けるようにしてもよい。画像処理部19が抽出条件の変更を受け付ける場合は、表示部20に表示した画像P1中に、抽出条件を変更しながらその抽出条件に対応した目的物候補13を表示させることができる。このため、画像処理部19では、抽出条件の変更や、複数の抽出条件がある場合の各抽出条件の優先度の変更などの操作により、画像P1中に表示される目的物候補13の数が過多や過少にならないように調整することができる。
The
制御装置18は、入力部21での入力により、表示部20に表示された画像P1における目的物候補13のうちから詳細な情報収集を望む目的物候補13が指定されると、水中航走体1に対し、指定された目的物候補13の位置の座標を指示する指令を発する機能を備えている。この指令は、音響通信機16から、コマンドCとして水中航走体1に向けて送信される。
When the
以上の構成としてある本実施形態の水中捜索システムを用いる水中捜索方法は、図2に示す手順で実施する。 The underwater search method using the underwater search system of the present embodiment having the above configuration is carried out by the procedure shown in FIG.
先ず、目的物の捜索計画に沿い捜索範囲10が設定されると、図示しない経路設定部が、サイドスキャンソーナ6を用いて捜索範囲10全体を捜索するための水中航走体1の移動経路11を設定する(ステップS1)。なお、前記経路設定部は、管制局2の制御装置18に備えられていてもよいし、コンピュータのような別の経路設定用の機器に備えられていてもよい。
First, when the
移動経路11は、たとえば、図3(a)に示すように、捜索範囲10に対し、平面内で交差する2つの方向のうち、水中航走体1が第1の方向に沿って往復する経路を、第2の方向に順次シフトさせて配置した、所謂くし形の移動経路11に設定される。本実施形態では、第1の方向と第2の方向は、直交する配置とされている。また、第2の方向へシフトさせる距離は、図3(b)に示すように、水中航走体1が第1の方向に沿う1つの経路を航走するときのサイドスキャンソーナ6による帯状の情報収集領域と、隣接する経路を航走するときのサイドスキャンソーナ6による帯状の情報収集領域とが、設定された寸法でオーバーラップするように設定される。
As shown in FIG. 3A, the
この移動経路11の設定は、たとえば、ウェイポイントファイルによるものであってもよいし、所定の経路に従う水中航走体1の自律航走を行わせるために従来採用あるいは提案されている他の経路設定手法によるものであってもよい。
The setting of the
設定された移動経路11は、水中航走体1の制御装置5へ指令として与えられる。また、水中航走体1の制御装置5に対しては、水中航走体1が移動経路11を移動するときにはサイドスキャンソーナ6をオンにするという指示も与える。
The
水中航走体1の制御装置5に対するこれらの指令は、たとえば、水中航走体1が船上や陸上にあるときに有線接続により行うか、あるいは、音響通信機8を介した通信によって行うようにすればよい。
These commands to the
次に、水中航走体1の航走を開始させる。これにより、水中航走体1は、捜索範囲10における移動経路11の開始地点に向かって航走した後、捜索範囲10では、図3(a)に示すように、移動経路11に沿う航走を行う。この際、水中航走体1では、移動経路11に沿う航走の開始に伴い、制御装置5の指令によりにサイドスキャンソーナ6がオンになる。これにより、水中航走体1は、図4(a)に示すように、移動経路11に沿い航走しながら、捜索範囲10における移動経路11の下方に位置する個所について、サイドスキャンソーナ6による情報収集を行う(ステップS2)。
Next, the
水中航走体1は、サイドスキャンソーナ6により収集した情報は、制御装置5から出力される水中航走体1の位置の情報、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報と共に、ステータスSとして、音響通信機8と音響通信機16とを介した通信により、管制局2の制御装置18へ順次送信する(ステップS3)。
The information collected by the
水中航走体1は、捜索範囲10における移動経路11に沿う航走を終了すると、後述するステップS7で管制局2からの指令を受信するまで、推進操舵手段4を停止してドリフトするか、このドリフトにより設定された距離移動すると当初の位置へ戻るという制御を行うか、その場または設定された位置で定点保持するか、あるいは、設定された領域で旋回航走を行って待機状態になる。また、制御装置5は、水中航走体1が捜索範囲10における移動経路11に沿う航走を終了すると、サイドスキャンソーナ6にオフにするための指令を与える。
When the
水中航走体1が捜索範囲10における移動経路11に沿う航走を終了すると、管制局2では、制御装置18が、サイドスキャンソーナ6によって収集された情報を画像処理部19で処理して、目的物と類似した目的物候補13を抽出し(ステップS4)、図7(a)(b)に示したように、表示部20に目的物候補13を含む画像P1を表示する(ステップS5)。
When the
次いで、管制局2では、目的物候補13について、水中航走体1の光学式カメラ7による詳細な情報収集を望む目的物候補13の指定を行う(ステップS6)。
Next, the
このステップS6の処理は、たとえば、図示しないオペレータが、表示部20に表示された画像P1で目的物候補13を確認し、目的物と思われる目的物候補13を選定して、それを、詳細情報の収集対象とする目的物候補13として入力部21で指定するようにすればよい。
In the process of step S6, for example, an operator (not shown) confirms the
なお、ステップS6で表示部20に表示された画像P1を基に詳細情報の収集対象とする目的物候補13を指定する処理をオペレータが行うようにするのは、以下の理由による。
The reason why the operator performs the process of designating the
すなわち、画像処理部19での画像処理によって目的物と類似した目的物候補13を抽出する処理では、設定された抽出条件に基づく判断しか行われない。しかし、サイドスキャンソーナ6で収集した情報には誤差が含まれているため、抽出条件をあまり厳密に設定すると、目的物が目的物候補13に含まれなくなる可能性が生じてしまう。また、抽出条件に対する類似度が高くて画像処理部19で目的物候補13として抽出されたものの中にも、設定された抽出条件以外の条件から考えると、明らかに目的物とは異なるものが含まれていることもある。
That is, in the process of extracting the
そのため、現状では、画像処理部19では目的物候補13の抽出条件をある程度広めに設定しておき、その抽出条件に基づいて抽出された目的物候補13のうちから、オペレータが真に目的物と考えられるものと、それ以外のものとを判断する処理が有効になる。
Therefore, at present, the
なお、今後、前記のようなオペレータが目的物候補13を指定する際に行う取捨選択の判断基準や判定を、コンピュータに学習させることや、数値化して自動的な処理が可能になれば、前記ステップS6の処理は、管制局2の制御装置18で自動的に行わせるようにしてもよいことは勿論である。
In the future, if it becomes possible to let the computer learn the judgment criteria and judgments of the selection performed when the operator specifies the
前記ステップS6にて、詳細情報の収集対象とする目的物候補13が指定されると、制御装置18は、指定された目的物候補13の位置の座標を、水中航走体1へ、光学式カメラ7による撮影の対象となる目的物候補13の位置(検出位置)として指示する指令を発する(ステップS7)。この指令は、コマンドCとして、音響通信機16と音響通信機8を介した通信により、水中航走体1の制御装置5へ送られる。
When the
水中航走体1では、制御装置5が前記コマンドCを受けると、制御装置5の再捜索設定部12が、指示された目的物候補13の位置を中心Oとして、図5、図6に示したような再捜索領域14および再捜索コース15を設定する(ステップS8)。
In the
このように再捜索領域14および再捜索コース15が設定されると、水中航走体1では、制御装置5が、自機が再捜索コース15の始点15aまで移動し、次いで、始点15aから再捜索コース15に沿い終点15bまで航走するための指令(制御入力)を推進操舵手段4に与える。更に、制御装置5は、水中航走体1の再捜索コース15における航走が開始されると、光学式カメラ7および照明手段9をオンにする。
When the
これにより、水中航走体1は、図5、図6に示したように、再捜索領域14を再捜索コース15に沿い航走すると共に、光学式カメラ7の撮影による詳細な情報の収集を行う(ステップS9)。水中航走体1は、再捜索コース15に沿い航走すると、水中航走体1が目的物候補13の実際の位置に接近することはほぼ確実である。このため、水中航走体1に備えた光学式カメラ7で収集する情報には、指示された目的物候補13が撮影された画像がほぼ確実に含まれる。
As a result, as shown in FIGS. 5 and 6, the
水中航走体1は、前記ステップS9で光学式カメラ7により収集した情報を、ステータスSとして、音響通信機8と音響通信機16とを介した通信により、管制局2の制御装置18へ送信する(ステップS10)。なお、水中航走体1は、光学式カメラ7により収集した情報を管制局2の制御装置18へ送信する処理を、再捜索コース15を航走しながら順次行うようにしてもよいし、再捜索コース15の航走を終了した後にまとめて行うようにしてもよい。
The
更に、水中航走体1は、目的物の形状やサイズなどの目的物を特定するための情報を制御装置5などに記憶しておき、再捜索コース15の航走中に、目的物と考えられる目的物候補13が光学式カメラ7の撮影領域7aに捉えられると、そこで、再捜索コース15に沿う航走を終了するようにしてもよい。この場合、水中航走体1は、更に、発見された目的物候補13の付近での定点保持や、周回航走を開始して、目的物候補13についての更なる情報を収集するようにしてもよい。
Further, the
なお、制御装置5は、水中航走体1が再捜索コース15に沿う航走を終了して、再捜索領域14から出ると、光学式カメラ7にオフにするための指令を与える。
The
これにより、管制局2では、制御装置18が、図8に示すように、光学式カメラ7によって収集された情報に基づく画像P2を表示部20に表示する(ステップS11)。したがって、表示部20には、前記ステップS6で指定された目的物候補13に関する画像P2を表示することができる。
As a result, in the
したがって、管制局2では、図示しないオペレータが、表示部20に表示された目的物候補13の画像を観察、検討し、その目的物候補13が真の目的物であるか、否かを判断することができる。
Therefore, in the
その後、管制局2で、水中航走体1の光学式カメラ7による詳細な情報収集を望む別の目的物候補13があるか否かが判断され(ステップS12)、詳細な情報収集を望む別の目的物候補13がある場合は、ステップS6に戻り、その別の目的物候補13を詳細情報の収集対象とするステップS6からステップS11までの処理を行ってから、ステップS12に進む処理を再び実施する。
After that, the
これにより、管制局2では、図示しないオペレータが、表示部20に表示された目的物候補13のうち、詳細情報の収集対象に指定したすべての目的物候補13について、光学式カメラ7で撮影した画像を観察、検討し、その目的物候補13が真の目的物であるか、否かを順次判断することができる。
As a result, in the
一方、前記ステップS12にて、管制局2で、詳細な情報収集を望む別の目的物候補13がないと判断された場合は、水中捜索方法を終了する。
On the other hand, if the
このように、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムによれば、目的物の捜索範囲10にて、水中航走体1を移動経路11に従って航走させながらサイドスキャンソーナ6による情報収集を行い、その結果を基に目的物候補13を抽出し、その後、指定された目的物候補13の実際の位置に接近するよう水中航走体1を航走させて、その目的物候補13の詳細な情報を光学式カメラ7により収集し、その結果得られた画像を基に、目的物候補13が真の目的物であるかを判断することができる。
As described above, according to the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment, the
したがって、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムでは、水中航走体1は、捜索範囲10を移動経路11に従い航走するときには、特許文献1に示された手法で必要とされたような捜索対象発見ごとの進路変更や速度変更を不要にできる。また、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムは、詳細情報の収集対象とする目的物候補13が指定された場合は、再捜索領域14と再捜索コース15を設定してから、再捜索コース15に従う水中航走体1の航走を行わせることができる。
Therefore, in the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment, the
このため、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムによれば、水中航走体1の移動の効率の向上化を図ることができて、捜索範囲10から目的物を効率よく発見することができる。
Therefore, according to the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment, it is possible to improve the efficiency of movement of the
また、水中航走体1に備えた第1の情報収集手段としてのサイドスキャンソーナ6と、第2の情報収集手段としての光学式カメラ7のうち、相対的に情報収集範囲が大となるサイドスキャンソーナ6は、捜索範囲10に設定された移動経路11に従って水中航走体1を航走させるときの情報収集手段として用いるようにしてある。一方、相対的に情報収集範囲が小となる光学式カメラ7は、水中航走体1を指定された目的物候補13の実際の位置に接近させる航走を行うときの情報収集手段として用いるようにしてある。このように、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムは、複数の情報収集手段を、それぞれの情報収集範囲の大きさに応じて使い分けているので、捜索範囲10から目的物を効率よく発見することができる。
Further, of the
更に、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムでは、水中航走体1に備えたサイドスキャンソーナ6が収集した情報は、管制局2の制御装置18で自動的に画像処理して、目的物候補13を表示部20で画像P1中に表示するようにしてあるため、捜索範囲10が広大な場合であっても、目的物である可能性が高い物体を発見する労力を軽減することができる。
Further, in the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment, the information collected by the
本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムは、水中航走体1の位置検出手段3の慣性航法装置に蓄積した誤差などに起因して、サイドスキャンソーナ6により収集した情報に基づく目的物候補13の検出位置に誤差が含まれているとしても、再捜索領域14で再捜索コース15に沿い水中航走体1を航走させることで、水中航走体1は、目的物候補13の実際の位置に接近させることができる。よって、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムによれば、目的物候補13については光学式カメラ7による詳細な情報をほぼ確実に収集することができる。
The underwater search method and the underwater search system of the present embodiment are target object candidates based on the information collected by the
[第1実施形態の応用例]
図9は水中捜索システムの第1実施形態の応用例を示す概要図である。図10は、図9の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。
[Application example of the first embodiment]
FIG. 9 is a schematic view showing an application example of the first embodiment of the underwater search system. FIG. 10 is a flow chart showing an underwater search method performed by using the underwater search system of FIG.
なお、図9、図10において、第1実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。 In FIGS. 9 and 10, the same reference numerals as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
前記第1実施形態に示した水中捜索方法では、水中航走体1に備えたサイドスキャンソーナ6により収集した情報や、光学式カメラ7により収集した目的物候補13についての詳細な情報は、いずれもステータスSとして管制局2の制御装置18へ送信するものとしてある。
In the underwater search method shown in the first embodiment, the information collected by the
ところで、水中で利用可能な通信手段である音響通信は、一般的に空中で使用可能な通信手段である無線通信と比較すると、通信速度が遅く、通信可能な範囲が限定されるという特性を有している。 By the way, acoustic communication, which is a communication means that can be used underwater, has a characteristic that the communication speed is slower and the communication range is limited as compared with wireless communication, which is a communication means that can be generally used in the air. doing.
そのため、水中航走体1から管制局2へ送信すべきステータスSのデータ量が大容量化する場合は、音響通信機8と音響通信機16との間の音響通信によるデータの送受信が処理の律速になることが考えられる。
Therefore, when the amount of status S data to be transmitted from the
そこで、本応用例の水中捜索システムは、図9に示すように、第1実施形態と同様の構成に加えて、水中航走体1が制御装置5に接続された無線通信機22を備え、管制局2が制御装置18に接続された無線通信機23を備える構成とされている。
Therefore, as shown in FIG. 9, the underwater search system of this application example includes a
水中航走体1に備えた無線通信機22と、管制局2に備えた無線通信機23は、音響通信機8と音響通信機16と同様のステータスSとコマンドCの送受信を相互に行う機能を備えている。
The
なお、無線通信機22と無線通信機23は、後述するように水中航走体1が水面に浮上した状態で通信を行うためのものである。したがって、無線通信機22と無線通信機23の通信規格は、水中航走体1が水面に浮上した状態のときに船舶17に備えた管制局2との通信に必要とされる距離に応じて、無線LANやその他、既存の任意の無線通信の通信規格を適宜選定して採用すればよい。
The
以上の構成としてある本応用例の水中捜索システムを用いる水中捜索方法は、たとえば、図10に示す手順で実施する。 The underwater search method using the underwater search system of the present application example having the above configuration is carried out, for example, by the procedure shown in FIG.
本応用例の水中捜索方法は、図10に示すように、図2に示したと同様の手順において、ステップS2で、水中航走体1が、捜索範囲10にて移動経路11(図3(a)(b)参照)に沿う航走を行いながらサイドスキャンソーナ6による情報収集を行う。その際、本実施形態では、サイドスキャンソーナ6で収集された情報と、制御装置5から出力される情報収集時の水中航走体1の位置の情報、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報は、図示しない記憶部に蓄積する。
In the underwater search method of this application example, as shown in FIG. 10, in the same procedure as shown in FIG. 2, the
前記ステップS2にて、水中航走体1が捜索範囲10における移動経路11に沿う航走を終了すると、本応用例では、ステップS13に進んで、水中航走体1は、水面まで浮上する。
When the
その後、図2に示したと同様のステップS3に進み、水中航走体1は、記憶部に蓄積しておいたサイドスキャンソーナ6により収集した情報と、情報収集時の水中航走体1の位置の情報、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報を、ステータスSとして、無線通信機22と無線通信機23とを介した通信により、管制局2の制御装置18へ順次送信する(ステップS3)。
After that, the process proceeds to step S3 similar to that shown in FIG. 2, and the
前記ステップS3の後、水中航走体1は、ステップS7で管制局2からの指令を受信するまで、水面で、推進操舵手段4を停止してドリフトするか、その場または設定された位置で定点保持するか、あるいは、設定された領域で旋回航走を行って待機状態になる。
After step S3, the
本応用例の水中捜索方法では、ステップS3の後は、ステップS4に進む。このステップS4以降の手順は、図2に示した第1実施形態の水中捜索方法と同様としてある。 In the underwater search method of this application example, after step S3, the process proceeds to step S4. The procedure after step S4 is the same as the underwater search method of the first embodiment shown in FIG.
したがって、本応用例の水中捜索方法および水中捜索システムによれば、水中航走体1が捜索範囲10にて移動経路11(図3(a)(b)参照)に沿う航走を行いながらサイドスキャンソーナ6による情報収集を行うことに伴って、サイドスキャンソーナ6で収集した情報を含むステータスSのデータ量が大容量化していても、無線通信機22と無線通信機23とを介した無線通信により、水中航走体1から管制局2の制御装置18へステータスSを速やかに送信することができる。
Therefore, according to the underwater search method and the underwater search system of this application example, the
よって、本応用例の水中捜索方法および水中捜索システムは、第1実施形態と同様の効果に加えて、サイドスキャンソーナ6では、第1実施形態よりも詳細な情報を収集することが可能になる。よって、本応用例の水中捜索方法および水中捜索システムは、捜索範囲10から、目的物である可能性が高い物体をより発見しやすくすることができる。
Therefore, the underwater search method and the underwater search system of this application example have the same effects as those of the first embodiment, and the
なお、本応用例の水中捜索方法では、図10に示したようにステップS2とステップS3の間で、水中航走体1が水面に浮上する処理を行う場合について例示した。これに対し、ステップS9とステップS10との間に、水中航走体1が水面に浮上する処理を行って、水中航走体1が再捜索コース15に沿い航走しながら光学式カメラ7で収集した情報を、ステータスSとして、無線通信機22と無線通信機23とを介した無線通信により、水中航走体1から管制局2の制御装置18へ送信するようにしてもよい。
In the underwater search method of this application example, as shown in FIG. 10, a case where the
このようにすれば、光学式カメラ7で収集した目的物候補13についての詳細な情報を含むステータスSのデータ量が大容量化していても、無線通信機22と無線通信機23とを介した無線通信により、水中航走体1から管制局2の制御装置18へステータスSを速やかに送信することができる。
In this way, even if the amount of status S data including detailed information about the
このステップS9とステップS10との間で水中航走体1が水面に浮上する処理を備える場合、前記したステップS2とステップS3の間で水中航走体1が水面に浮上する処理(ステップS13)は、共に行ってもよいし、省略してもよい。
When the process of ascending the
[第2実施形態]
図11は水中捜索システムの第2実施形態を示す概要図である。図12は、図11の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。
[Second Embodiment]
FIG. 11 is a schematic view showing a second embodiment of the underwater search system. FIG. 12 is a flow chart showing an underwater search method performed by using the underwater search system of FIG.
なお、図11、図12において、第1実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。 In FIGS. 11 and 12, the same reference numerals as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施形態の水中捜索システムは、図11に示すように、第1実施形態と同様の構成において、水中航走体1が、サイドスキャンソーナ6と制御装置5に接続された画像処理部24を備える構成としたものである。
In the underwater search system of the present embodiment, as shown in FIG. 11, in the same configuration as that of the first embodiment, the
画像処理部24は、第1実施形態における管制局2の制御装置18に備えた画像処理部19と同様に、サイドスキャンソーナ6で収集した情報と、情報収集時の水中航走体1の位置、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報に基づいて、水底の形状と、水底に存在している物体の位置についての画像データを生成する機能と、その画像データに基づく画像中で目的物と類似した物体を抽出して目的物候補13とする機能とを備えている。
The
なお、画像処理部24で目的物候補13を抽出するための抽出条件は、水中航走体1を捜索範囲10で移動経路11に沿って航走させるときに、予め記憶させておくようにすればよい。また、抽出条件は、管制局2からの指令により変更可能としてもよい。
The extraction conditions for extracting the
本実施形態における水中航走体1の音響通信機8は、画像処理部24で生成された目的物候補13の情報を含む画像データを、ステータスSとして、管制局2の音響通信機16へ送信する機能を備えている。
The
本実施形態では、水中航走体1が画像処理部24を備える構成とされているため、管制局2の制御装置18aは、第1実施形態における制御装置18と同様の構成から画像処理部を省略した構成とされている。
In the present embodiment, since the
制御装置18aは、音響通信機16からステータスSが入力されると、ステータスSに含まれる画像データと目的物候補13の情報に基づいて、表示部20に、図7(a)(b)に示したと同様に目的物候補13が明示された画像P1を表示する機能を備えている。
When the status S is input from the
また、制御装置18aは、入力部21での入力により、表示部20に表示された画像P1における目的物候補13のうちから詳細情報の収集対象となる目的物候補13が指定されると、水中航走体1に対し、指定された目的物候補13を、光学式カメラ7による撮影の対象として指示する指令を発する機能を備えている。この指令は、音響通信機16から、コマンドCとして水中航走体1に向けて送信される。
Further, when the
以上の構成としてある本実施形態の水中捜索システムを用いる水中捜索方法は、図12に示す手順で実施する。 The underwater search method using the underwater search system of the present embodiment having the above configuration is carried out by the procedure shown in FIG.
本実施形態の水中捜索方法は、図12に示すように、図2に示したと同様のステップS1、ステップS2の後、ステップS14に進む。 As shown in FIG. 12, the underwater search method of the present embodiment proceeds to step S14 after step S1 and step S2 similar to those shown in FIG.
ステップS14では、水中航走体1が捜索範囲10における移動経路11に沿う航走を終了すると、水中航走体1に備えた画像処理部24が、サイドスキャンソーナ6によって収集された情報を処理して、目的物と類似した目的物候補13を抽出する。
In step S14, when the
水中航走体1は、捜索範囲10における移動経路11に沿う航走を終了すると、後述するステップS18で管制局2からの指令を受信するまで待機状態となる点、および、制御装置5がサイドスキャンソーナ6にオフにする指令を与える点は、第1実施形態と同様である。
When the
更に、水中航走体1は、画像処理部24で得た目的物候補13の情報を含む画像データを、ステータスSとして、音響通信機8と音響通信機16とを介した通信により、管制局2の制御装置18aへ送信する(ステップS15)。
Further, the
管制局2では、制御装置18aが、ステータスSを受信すると、目的物候補13の情報を含む画像データに基づいて、表示部20に図7(a)(b)に示したと同様の目的物候補13を含む画像P1を表示する(ステップS16)。
In the
次いで、管制局2では、目的物候補13について、水中航走体1の光学式カメラ7による詳細な情報収集を望む目的物候補13の指定を行う(ステップS17)。この詳細情報の収集対象とする目的物候補13の指定は、図2のステップS6と同様に行えばよい。
Next, the
前記ステップS17にて、詳細情報の収集対象とする目的物候補13が指定されると、制御装置18aは、指定された目的物候補13を水中航走体1に対して指示する指令を発する(ステップS18)。この指令は、コマンドCとして、音響通信機16と音響通信機8を介した通信により、水中航走体1の制御装置5へ送られる。
When the
水中航走体1では、制御装置5が前記コマンドCを受けると、制御装置5の再捜索設定部12が、指定された目的物候補13の位置を中心Oとする再捜索領域14と、再捜索コース15とを設定する(ステップS18)。この再捜索領域14および再捜索コース15の設定は、図2のステップS8と同様に行えばよい。
In the
その後は、図2に示したと同様のステップS9からステップS12までの処理を行うようにする。本実施形態では、ステップS12にて詳細な情報収集を望む別の目的物候補13があると判断された場合は、ステップS17に戻るようにしてある。
After that, the same processes from step S9 to step S12 as shown in FIG. 2 are performed. In the present embodiment, when it is determined in step S12 that there is another
したがって、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムによっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment.
[第3実施形態]
図13は水中捜索システムの第3実施形態を示す概要図である。図14は、図13の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。
[Third Embodiment]
FIG. 13 is a schematic view showing a third embodiment of the underwater search system. FIG. 14 is a flow chart showing an underwater search method performed by using the underwater search system of FIG.
なお、図13、図14において、第1実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。 In FIGS. 13 and 14, the same reference numerals as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施形態の水中捜索システムは、図13に示すように、第1実施形態と同様の構成に加えて、水中航走体1が、位置検出手段3の較正手段として、GPSなどの全地球航法衛星システム(GNSS)の受信装置25を備えた構成とされている。
As shown in FIG. 13, in the underwater search system of the present embodiment, in addition to the same configuration as that of the first embodiment, the
受信装置25は、水中航走体1が水面に浮上した状態のときに、GNSSの複数の衛星からの信号を受信すると、受信装置25自体の地球座標における位置を検出する機能を備えている。更に、受信装置25は、前記のようにして受信装置25自体について検出した位置の情報を、位置検出手段3へ送る機能を備えている。
The receiving
本実施形態における位置検出手段3は、受信装置25からの位置の情報を受けると、その情報に基づいて、位置検出手段3で検出している水中航走体1の自機の位置を較正する機能を備えている。
When the position detecting means 3 in the present embodiment receives the position information from the receiving
これにより、水中航走体1は、水面に浮上すると、GNSSを利用して位置検出手段3の慣性航法装置(図示せず)に生じている位置の誤差を較正することができる。
As a result, when the
以上の構成としてある本実施形態の水中捜索システムを用いる水中捜索方法は、たとえば、図14に示す手順で実施する。 The underwater search method using the underwater search system of the present embodiment having the above configuration is carried out, for example, by the procedure shown in FIG.
本実施形態の水中捜索方法は、図14に示すように、図2に示したと同様の手順において、水中航走体1がステップS2による捜索範囲10における移動経路11に沿う航走を終了し、ステップS3によるサイドスキャンソーナ6により収集した情報の管制局2の制御装置18への送信を終了してから、ステップS9で水中航走体1が再捜索コース15での航走を開始するまでの間に、水中航走体1は、水面に一旦浮上し、GNSSを利用して受信装置25で検出される位置の情報に基づいて、位置検出手段3の構成を行う(ステップS20)。
In the underwater search method of the present embodiment, as shown in FIG. 14, in the same procedure as shown in FIG. 2, the
なお、図14では、一例として、ステップS20を、ステップS7とステップS8との間に示してある。しかし、前記したように、ステップS20は、ステップS3からステップS9までの間であれば、どの時点で行ってもよいことは勿論であり、ステップS4からステップS8のいずれかの処理と同時進行で行う構成としてもよい。 In FIG. 14, as an example, step S20 is shown between steps S7 and S8. However, as described above, it goes without saying that step S20 may be performed at any time between steps S3 and S9, and may be performed simultaneously with any of the processes from step S4 to step S8. It may be configured to be performed.
これにより、水中航走体1は、再捜索コース15を航走するときには、位置検出手段3の較正が行われた状態になる。
As a result, when the
なお、管制局2では、光学式カメラ7による詳細情報の収集対象として複数の目的物候補13が指定される場合がある。この場合、水中航走体1は、それぞれの目的物候補13について設定される再捜索コース15を順に航走するが、このときにも、位置検出手段3の慣性航法装置には誤差が蓄積される。
In the
よって、前記ステップS20による位置検出手段3の較正の処理は、ステップS7で水中航走体1に対し光学式カメラ7による撮影の対象となる目的物候補13に関する指示が与えられてから、ステップS9で水中航走体1が再捜索コース15での航走を開始するまでの間に行うことが好ましい。このようにすれば、水中航走体1は、目的物候補13について設定される再捜索コース15を、毎回位置検出手段3の較正が行われた状態で航走することができる。
Therefore, in the calibration process of the position detecting means 3 in step S20, after the
以上の構成としてある本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムは、第1実施形態と同様の効果に加えて、水中航走体1が位置検出手段3の較正が行われた状態で再捜索コース15を航走することに伴い、光学式カメラ7で詳細情報が収集される目的物候補13についてより正確な位置を検出することができる。
The underwater search method and the underwater search system of the present embodiment having the above configuration have the same effects as those of the first embodiment, and the
[第3実施形態の応用例]
図15は第3実施形態の応用例を示す概要図である。
[Application example of the third embodiment]
FIG. 15 is a schematic view showing an application example of the third embodiment.
なお、図15において、第3実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。 In FIG. 15, the same reference numerals as those in the third embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
前記第3実施形態の水中捜索システムでは、水中航走体1における位置検出手段3の較正手段として、GNSSの受信装置25を備える構成を例示した。
In the underwater search system of the third embodiment, a configuration including a
これに対し、位置検出手段3の較正手段としては、受信装置25に代えて、図15に示すように、水中に設置された位置が既知の音響ランドマーク27の測位を行う音響測位装置26を採用してもよい。
On the other hand, as the calibration means of the position detecting means 3, instead of the receiving
音響測位装置26は、音響ランドマーク27についての音響測位を行うことで、音響ランドマーク27の位置を基準として、水中航走体1の自機の位置を検出する機能を備えている。
The
更に、音響測位装置26は、前記のようにして水中航走体1の自機について検出した位置の情報を、位置検出手段3へ送る機能を備えている。
Further, the
本応用例における位置検出手段3は、音響測位装置26からの位置の情報を受けると、その情報に基づいて、位置検出手段3で検出している水中航走体1の自機の位置を較正する機能を備えている。
When the position detecting means 3 in this application example receives the position information from the
これにより、水中航走体1は、水中で音響測位装置26による音響ランドマーク27の測位が可能な領域に配置されている状態では、位置検出手段3の慣性航法装置(図示せず)に生じている位置の誤差を較正することができる。
As a result, the
以上の構成としてある本応用例の水中捜索システムを用いる水中捜索方法は、第3実施形態と同様にすればよい。これにより、本応用例によっても、第3実施形態と同様の効果を得ることができる。 The underwater search method using the underwater search system of the present application example having the above configuration may be the same as that of the third embodiment. As a result, the same effect as that of the third embodiment can be obtained by this application example.
[第4実施形態]
図16は水中捜索システムの第4実施形態を示す概要図である。図17は、図16の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 16 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the underwater search system. FIG. 17 is a flow chart showing an underwater search method performed by using the underwater search system of FIG.
なお、図16、図17において、第1実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。 In FIGS. 16 and 17, the same reference numerals as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
本実施形態の水中捜索システムは、図16に示すように、第1実施形態と同様の構成において、水中航走体1の制御装置5が再捜索設定部を備える構成に代えて、管制局2の制御装置18が再捜索設定部12aを備える構成としたものである。
As shown in FIG. 16, the underwater search system of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, instead of the configuration in which the
再捜索設定部12aは、目的物候補13が指定されると、第1実施形態における水中航走体1側の再捜索設定部12と同様に、図5、図6に示したような指定された目的物候補13の位置の座標を中心Oとする再捜索領域14と、再捜索コース15とを設定する機能を備えている。
When the
したがって、管制局2の制御装置18では、入力部21での入力により、表示部20に表示された画像P1における目的物候補13のうちから詳細な情報収集を望む目的物候補13が指定されると、再捜索設定部12aが、指定された目的物候補13に対応する再捜索領域14と、再捜索コース15とを設定する。
Therefore, in the
よって、制御装置18は、水中航走体1に対し、再捜索設定部12aで設定した再捜索コース15を航走すべき経路として指令する機能を備えている。この指令は、音響通信機16から、コマンドCとして水中航走体1に向けて送信される。
Therefore, the
水中航走体1の制御装置5は、前記のようにして管制局2から再捜索コース15についての指令を受けると、位置検出手段3から取得する水中航走体1の現在の自機の位置の情報、および、自機の向きと姿勢の情報を基に、自機が再捜索コース15に沿い航走するための指令(制御入力)を推進操舵手段4に与える機能を備えている。
When the
以上の構成としてある本実施形態の水中捜索システムを用いる水中捜索方法は、たとえば、図17に示す手順で実施する。 The underwater search method using the underwater search system of the present embodiment having the above configuration is carried out, for example, by the procedure shown in FIG.
本実施形態の水中捜索方法は、図17に示すように、図2に示したと同様の手順において、ステップS6で、管制局2の制御装置18で、水中航走体1の光学式カメラ7による詳細な情報収集を望む目的物候補13の指定が行われると、ステップS21に進む。
In the underwater search method of the present embodiment, as shown in FIG. 17, in the same procedure as shown in FIG. 2, in step S6, the
ステップS21では、制御装置18の再捜索設定部12aが、図5、図6に示したと同様の再捜索領域14と再捜索コース15を設定する。
In step S21, the re-search setting unit 12a of the
前記ステップS21にて、指定された目的物候補13に対応する再捜索コース15が設定されると、制御装置18は、設定された再捜索コース15を、水中航走体1へ指令する(ステップS22)。この指令は、コマンドCとして、音響通信機16と音響通信機8を介した通信により、水中航走体1の制御装置5へ送られる。
When the
水中航走体1では、制御装置5が前記コマンドCを受けると、制御装置5が、自機が再捜索コース15の始点15aまで移動し、次いで、始点15aから再捜索コース15に沿い終点15bまで航走するための指令(制御入力)を推進操舵手段4に与える。更に、制御装置5は、水中航走体1の再捜索コース15における航走が開始されると、光学式カメラ7および照明手段9をオンにする。
In the
これにより、水中航走体1は、再捜索領域14を再捜索コース15に沿い航走すると共に、光学式カメラ7の撮影による詳細な情報の収集を行う(ステップS23)。この点は、図2のステップS9と同様である。
As a result, the
本実施形態の水中捜索方法では、ステップS23の後は、ステップS10に進む。このステップS10以降の手順は、図2に示した第1実施形態の水中捜索方法と同様としてある。 In the underwater search method of the present embodiment, after step S23, the process proceeds to step S10. The procedure after step S10 is the same as the underwater search method of the first embodiment shown in FIG.
したがって、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムによっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment.
なお、本発明は前記各実施形態および応用例にのみ限定されるものではなく、たとえば、水中航走体1に備える第1の情報収集手段としては、サイドスキャンソーナ6を例示したが、マルチナロービーム音響測探機や、その他の音響式の画像センサを用いてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments and application examples. For example, as the first information collecting means provided in the
水中航走体1に備える第2の情報収集手段としては、光学式カメラ7を例示したが、レーザ光などを用いる光学式の3次元スキャナを用いてもよい。
As the second information collecting means provided in the
更に、第1の情報収集手段6と第2の情報収集手段7は、相対的に、第1の情報収集手段6の情報収集範囲の方が、第2の情報収集手段7の情報収集範囲に比して大となるという関係を有していれば、双方が共に音響式や光学式の情報収集手段であってもよいし、水中で物体の検出が可能な更に別の情報収集方式のものであってもよい。
Further, in the first information collecting means 6 and the second
水中航走体1に備える位置検出手段3は、慣性航法装置を備えるものとして説明したが、水中航走体1の水中での位置を検出することができるものであれば、既存の、あるいは、従来提案されている任意の位置検出手段を採用してもよい。その場合、位置検出手段3は、慣性航法装置を備えない形式であってもよい。
The position detecting means 3 provided in the
再捜索領域14は、目的物候補13の位置の検出結果に含まれる誤差に関する標準偏差をσとして、目的物候補13の検出位置を中心Oとして半径3σの領域に設定されることが好ましいが、再捜索領域14が目的物候補13の実際の位置を含むと考えることに妥当性が得られれば、他の手法で設定してもよい。
The
各実施形態と応用例では、水中航走体1と管制局2との相互通信を水中で行う通信機としては、音響通信機8,16を例示したが、光や電磁波などの通信方式の通信機を採用してもよい。また、第1実施形態の応用例では、水中航走体1と管制局2との相互通信を空中で行う通信機としては、無線通信機22,23を例示したが、光や音波(超音波を含む)などの通信方式の通信機を採用してもよい。
In each embodiment and application example,
管制局2は、船舶17に装備された例を示したが、管制局2が地上に設けられた構成であってもよい。この場合は、水面に配置された航走体に、水中航走体1との相互通信を行うための通信機と、管制局2との通信を行うための通信機とを装備した構成の中継機を用いて、水中航走体1と管制局2との間でのコマンドCとステータスSの通信を中継させるようにすればよい。
Although the
第1実施形態の応用例における水中航走体1と管制局2に相互通信を行う無線通信機22と無線通信機23を備える構成は、第2実施形態、第3実施形態とその応用例、第4実施形態に適用してもよい。この場合の水中捜索方法は、水中航走体1が水面に浮上して、水中航走体1から管制局2へ、無線通信機22と無線通信機23とを介した無線通信によりステータスSを送信する処理を行うようにすればよい。
In the application example of the first embodiment, the configuration including the
第2実施形態における水中航走体1に画像処理部24を備える構成は、第1実施形態の応用例、第3実施形態とその応用例、第4実施形態に適用してもよい。
The configuration in which the
第3実施形態とその応用例では、水中航走体1の位置検出手段3の較正手段として、GNSSの受信装置25と、音響ランドマーク27の測位を行う音響測位装置26を例示したが、水中航走体1の位置検出手段3や慣性航法装置について位置の較正を行うことができれば、既存の、あるいは、従来提案されている任意の較正手段を採用してもよい。
In the third embodiment and its application example, the
第3実施形態とその応用例における水中航走体1の位置検出手段3に較正手段を備える構成は、第1実施形態の応用例、第2実施形態、第4実施形態に適用してもよい。
The configuration in which the position detecting means 3 of the
第1実施形態では、水中航走体1の制御装置5に再捜索設定部12を備えた構成を示したが、第1実施形態の構成において、管制局2の制御装置18に、第4実施形態と同様の再捜索設定部12aを備えた構成としてもよい。この場合、管制局2側の再捜索設定部12aは、水中航走体1側の再捜索設定部12と同じ処理を行うことで、管制局2側で再捜索コース15を把握することが可能になる。
In the first embodiment, the
水中航走体1の図示した形状は一例であり、水中航走体1は図示した以外の形状を備えていてもよい。
The illustrated shape of the
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。 Of course, various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
1 水中航走体、2 管制局、3 位置検出手段、4 推進操舵手段、5 制御装置、6 サイドスキャンソーナ(第1の情報収集手段、音響画像センサ)、7 光学式カメラ(第2の情報収集手段、光学式の画像センサ)、7a 撮影領域(情報収集範囲)、8 音響通信機(通信機)、10 捜索範囲、11 移動経路、12,12a 再捜索設定部、13 目的物候補、14 再捜索領域、15 再捜索コース、16 音響通信機(通信機)、19 画像処理部(手段)、20 表示部、24 画像処理部(手段) 1 Underwater vehicle, 2 Control station, 3 Position detection means, 4 Propulsion steering means, 5 Control device, 6 Side scan sonar (1st information gathering means, acoustic image sensor), 7 Optical camera (2nd information) Collection means, optical image sensor), 7a shooting area (information collection range), 8 acoustic communication device (communication device), 10 search range, 11 movement route, 12, 12a re-search setting unit, 13 target candidate, 14 Re-search area, 15 Re-search course, 16 Acoustic communication device (communication device), 19 Image processing unit (means), 20 Display unit, 24 Image processing unit (means)
Claims (6)
前記航走処理の際、前記水中航走体に備えた情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段と第2の情報収集手段のうち、前記第2の情報収集手段に比して情報収集範囲が大となる前記第1の情報収集手段を用いて水中の情報を収集する処理と、
前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に、目的物に類似した物体を目的物候補として抽出する処理と、
前記目的物候補の位置を中心とする再捜索領域を設定して、該再捜索領域に再捜索コースを設定する処理と、
前記水中航走体を、前記再捜索コースに従い航走させると共に、前記第2の情報収集手段による情報収集を行う処理と、
前記水中航走体が前記第2の情報収集手段で収集した情報を管制局の表示部に表示する処理と、
前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に抽出された目的物候補を前記表示部に表示する処理と、
前記管制局にて詳細情報の収集対象とする目的物候補が指定されると、該指定された目的物候補の位置を中心とする再捜索領域を設定して前記再捜索コースを設定する処理と、を行うこと
を特徴とする水中捜索方法。 The navigation process that causes the underwater vehicle to navigate according to the movement route within the search range of the target object,
At the time of the navigation process, among the first information collecting means and the second information collecting means having different sizes of the information collecting range provided in the underwater vehicle, the information is collected as compared with the second information collecting means. The process of collecting information in water using the first information collecting means, which has a large range,
Based on the information collected by the first information collecting means, a process of extracting an object similar to the target object as a target object candidate, and
A process of setting a re-search area centered on the position of the target object candidate and setting a re-search course in the re-search area.
A process of causing the underwater vehicle to navigate according to the re-search course and collecting information by the second information collecting means.
A process of displaying the information collected by the underwater vehicle by the second information collecting means on the display unit of the control station, and
A process of displaying a target object candidate extracted based on the information collected by the first information collecting means on the display unit, and a process of displaying the target object candidate on the display unit.
When a target object candidate for which detailed information is to be collected is specified by the control station, a process of setting a re-search area centered on the position of the designated target object candidate and setting the re-search course. , underwater search method and performing.
請求項1記載の水中捜索方法。 The underwater search method according to claim 1, wherein the re-search course is set so that the entire surface of the re-search area can be scanned within the information collection range of the second information collecting means.
請求項1または2記載の水中捜索方法。 The underwater vehicle is claimed to perform a calibration process of the position detecting means provided on the underwater vehicle after the navigation process of navigating according to the movement route in the search range and before the start of the navigation according to the re-search course. Item 1. The underwater search method according to item 1 or 2.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の水中捜索方法。 In the re-search area, the standard deviation regarding the error included in the detection result of the position of the target object candidate based on the information collected by the first information collecting means is σ, and the detection position of the target object candidate is the center. The underwater search method according to any one of claims 1 to 3, which is set in a region having a radius of 3σ.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の水中捜索方法。 The underwater search method according to any one of claims 1 to 4 , wherein an acoustic image sensor is used as the first information collecting means, and an optical image sensor is used as the second information collecting means.
前記水中航走体は、位置検出手段と、推進操舵手段と、制御装置と、情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段および第2の情報収集手段と、通信機とを備え、The underwater vehicle includes a position detecting means, a propulsion steering means, a control device, a first information collecting means and a second information collecting means having different information collecting ranges, and a communication device.
前記管制局は、前記水中航走体との通信を行う通信機と、目的物候補の情報を表示する表示部を備え、The control station includes a communication device that communicates with the underwater vehicle and a display unit that displays information on target object candidates.
前記水中航走体または前記管制局の少なくとも一方に、前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に、目的物に類似した物体を目的物候補として抽出する処理を行う手段を備え、At least one of the underwater vehicle and the control station is provided with a means for performing a process of extracting an object similar to the target object as a target object candidate based on the information collected by the first information collecting means.
前記水中航走体または前記管制局の少なくとも一方に、前記抽出された目的物候補の位置を中心とする再捜索領域を設定して、該再捜索領域に再捜索コースを設定する再捜索設定部を備え、A re-search setting unit that sets a re-search area centered on the position of the extracted target candidate in at least one of the underwater vehicle or the control station, and sets a re-search course in the re-search area. With
更に、前記水中航走体は、Further, the underwater vehicle is
目的物の捜索範囲を移動経路に従い航走すると共に、前記第1の情報収集手段を用いて水中の情報を収集する機能と、A function of navigating the search range of the target object according to the movement route and collecting underwater information by using the first information collecting means.
前記再捜索コースに従い航走すると共に、前記第2の情報収集手段を用いて情報収集を行う機能と、A function of navigating according to the re-search course and collecting information using the second information collecting means, and
前記第2の情報収集手段で収集した情報を前記管制局に送信する機能と、を備え、It is provided with a function of transmitting the information collected by the second information collecting means to the control station.
前記管制局は、前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に抽出された目的物候補を前記表示部に表示する機能を備え、The control station has a function of displaying a target object candidate extracted based on the information collected by the first information collecting means on the display unit.
前記水中航走体または前記管制局の少なくとも一方は、前記管制局にて詳細情報の収集対象とする目的物候補が指定されると、該指定された目的物候補の位置を中心とする再捜索領域を設定して、該再捜索領域に再捜索コースを設定する機能を備えることWhen the underwater vehicle or at least one of the control stations is designated by the control station as a target target candidate for which detailed information is to be collected, a re-search centered on the position of the designated target candidate is performed. Provide a function to set an area and set a re-search course in the re-search area.
を特徴とする水中捜索システム。An underwater search system featuring.
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