JP6946865B2 - Navigation control device and navigation control method - Google Patents

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Description

本発明は、水上航走体に係る航走制御装置及び航走制御方法に関する。 The present invention relates to a navigation control device and a navigation control method for a surface vehicle.

水中(例えば、海中、湖の中、川の中等)又は水底(例えば、海底、湖底、川底等)の調査等を目的として、自律航走する無人の水中航走体が用いられることがある。水中航走体は、所定の経路に沿って水中を航走(潜行)する。このような水中航走体は、水上を移動する水上航走体により管理される。水上航走体は、音響測位等を利用して、水中航走体の位置を把握する。また、水上航走体との間で通信を行うことで、水上航走体において水中航走体の位置等を把握することができる(例えば、特許文献1参照)。 An unmanned underwater vehicle that autonomously navigates may be used for the purpose of investigating underwater (for example, underwater, in a lake, in a river, etc.) or underwater (for example, undersea, lakebed, riverbed, etc.). The underwater vehicle sails (dive) underwater along a predetermined route. Such an underwater vehicle is managed by a water vehicle that moves on the water. The surface navigation body grasps the position of the underwater navigation body by using acoustic positioning or the like. Further, by communicating with the water vehicle, the position of the water vehicle can be grasped in the water vehicle (see, for example, Patent Document 1).

特開2009−227086号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-227086

しかしながら、水上航走体による音響測位が可能な範囲には限界がある。したがって、水中航走体が水上航走体の音響測位範囲から外れた場合には、音響測位により水中航走体を捕捉することができなくなる。水上航走体が再び水中航走体を捕捉するためには、音響測位が可能な範囲に水中航走体が含まれるようにすることが必要となる。また、1台の水上航走体が複数の水中航走体の管理を行う場合、複数の水中航走体の全てが水上航走体による音響測位が可能な範囲に入らないことが考えられる。この場合、一度音響測位が可能な範囲から外れた水中航走体について再度音響測位が可能な範囲に含まれるように水上航走体は移動する必要がある。 However, there is a limit to the range in which acoustic positioning by a surface vehicle is possible. Therefore, when the underwater vehicle is out of the acoustic positioning range of the water vehicle, the underwater vehicle cannot be captured by the acoustic positioning. In order for the surface vehicle to capture the underwater vehicle again, it is necessary to include the underwater vehicle in the range where acoustic positioning is possible. Further, when one water vehicle manages a plurality of underwater vehicles, it is conceivable that all of the plurality of water vehicles do not fall within the range in which acoustic positioning by the water vehicle is possible. In this case, it is necessary to move the underwater vehicle that is once out of the range where acoustic positioning is possible so that the underwater vehicle is included in the range where acoustic positioning is possible again.

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、水上航走体による音響測位での水中航走体の捕捉を速やかに行うことができる航走制御装置及び航走制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a navigation control device and a navigation control method capable of promptly capturing an underwater vehicle by acoustic positioning by a water vehicle. And.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る航走制御装置は、水中航走体の航走を管理する水上航走体に係る航走制御装置であって、前記水中航走体の航走経路に係る情報である航走予定情報を保持し、当該航走予定情報に基づいて前記水上航走体の進路を決定し、当該進路に沿って前記水上航走体の航走を制御する航走制御部と、音響測位により前記水中航走体の位置を計測する音響測位部と、を有し、前記航走予定情報は、前記水中航走体の前記航走経路上における目的地として設定された複数のポイントの位置を示す位置情報と、前記ポイント間での前記水中航走体の移動速度に係る速度情報と、前記複数のポイントそれぞれの到着予定時刻に係る時刻情報とが対応付けられた情報であり、前記航走制御部は、前記音響測位部による音響測位結果に基づいて、前記航走予定情報の前記時刻情報を更新する。 In order to achieve the above object, the navigation control device according to one embodiment of the present invention is a navigation control device related to a water navigation body that manages the navigation of the underwater navigation body, and is a navigation control device of the underwater navigation body. The navigation schedule information, which is information related to the navigation route, is retained, the course of the water navigation body is determined based on the navigation schedule information, and the navigation of the water navigation body is controlled along the course. It has a navigation control unit and an acoustic positioning unit that measures the position of the underwater vehicle by acoustic positioning, and the navigation schedule information is the destination of the underwater vehicle on the navigation path. The position information indicating the positions of the plurality of points set as, the speed information relating to the moving speed of the underwater vehicle between the points, and the time information relating to the estimated arrival time of each of the plurality of points correspond to each other. It is the attached information, and the cruising control unit updates the time information of the cruising schedule information based on the acoustic positioning result by the acoustic positioning unit.

また、本発明の一形態に係る航走制御方法は、水中航走体の航走を管理する水上航走体に係る航走制御装置による航走制御方法であって、前記水中航走体の航走経路に係る情報であって、前記水中航走体の前記航走経路上における目的地として設定された複数のポイントの位置を示す位置情報と、前記ポイント間での前記水中航走体の移動速度に係る速度情報と、前記複数のポイントそれぞれの到着予定時刻に係る時刻情報とが対応付けられた航走予定情報を保持し、当該航走予定情報に基づいて前記水上航走体の進路を決定し、当該進路に沿って前記水上航走体の航走を制御する航走制御ステップと、音響測位により前記水中航走体の位置を計測する音響測位ステップと、前記音響測位ステップにおける音響測位結果に基づいて、前記航走予定情報の前記時刻情報を更新する更新ステップと、を有する。 Further, the navigation control method according to one embodiment of the present invention is a navigation control method by a navigation control device for a water navigation body that manages the navigation of the underwater navigation body, and is a navigation control method of the underwater navigation body. Information related to the navigation route, that is, position information indicating the positions of a plurality of points set as destinations on the navigation route of the underwater vehicle, and information of the underwater vehicle between the points. The cruising schedule information in which the speed information related to the moving speed and the time information related to the scheduled arrival time of each of the plurality of points are associated with each other is held, and the course of the water vehicle is based on the cruising schedule information. A navigation control step that controls the navigation of the water vehicle along the course, an acoustic positioning step that measures the position of the underwater vehicle by acoustic positioning, and an acoustic in the acoustic positioning step. It has an update step for updating the time information of the cruising schedule information based on the positioning result.

上記の航走制御装置及び航走制御方法によれば、水中航走体に係る航走予定情報に基づいて、水上航走体の進路が決定される。したがって、水上航走体による音響測位での水中航走体の捕捉を好適に行うことができる。また、水中航走体に係る音響測位結果に基づいて航走予定情報のポイントそれぞれの到着予定時刻に係る時刻情報が更新される。したがって、水上航走体は、水中航走体の航走状況がより正確に反映された航走予定情報に基づいて進路を決定することができる。したがって、水中航走体の捕捉を速やかに行うことができる。 According to the above-mentioned navigation control device and navigation control method, the course of the surface navigation body is determined based on the navigation schedule information related to the underwater navigation body. Therefore, it is possible to suitably capture the underwater vehicle by acoustic positioning by the water vehicle. In addition, the time information related to the estimated arrival time of each point of the scheduled navigation information is updated based on the acoustic positioning result related to the underwater vehicle. Therefore, the water vehicle can determine the course based on the navigation schedule information that more accurately reflects the navigation status of the underwater vehicle. Therefore, the underwater vehicle can be quickly captured.

ここで、上記の航走制御装置において、前記航走制御部は、前記航走予定情報に基づいて前記水上航走体の速力を決定し、当該速力にも基づいて前記水上航走体の航走を制御する態様とすることができる。 Here, in the above-mentioned navigation control device, the navigation control unit determines the speed of the water-based navigation body based on the navigation schedule information, and the navigation of the water-based navigation body is also based on the speed. It can be an aspect of controlling running.

また、上記の航走制御方法において、前記航走制御ステップにおいて、前記航走予定情報に基づいて前記水上航走体の速力を決定し、当該速力にも基づいて前記水上航走体の航走を制御する態様とすることができる。 Further, in the above navigation control method, in the navigation control step, the speed of the water vehicle is determined based on the navigation schedule information, and the speed of the water vehicle is also based on the speed. Can be an aspect of controlling.

上記の航走制御装置及び航走制御方法のように、航走予定情報に基づいて、水上航走体の速力を決定し、当該速力に基づいて水上航走体の航走を制御することで、水上航走体が水中航走体を捕捉するための制御をより適切に行うことが可能となる。 Like the above-mentioned navigation control device and navigation control method, the speed of the surface navigation body is determined based on the navigation schedule information, and the navigation of the water navigation body is controlled based on the speed. , It becomes possible to more appropriately control the surface vehicle to capture the underwater vehicle.

ここで、前記水上航走体は、複数の前記水中航走体の航走を管理し、前記航走予定情報は、前記複数の水中航走体それぞれについて作成され、前記航走制御部は、前記複数の水中航走体の中から特定の水中航走体を選択し、当該水中航走体に対応する前記航走予定情報に基づいて、前記水上航走体の進路を決定し、当該進路に沿って前記水上航走体の航走を制御することを繰り返すと共に、前記音響測位部による前記特定の水中航走体に係る音響測位結果に基づいて、前記特定の水中航走体に係る前記航走予定情報の前記時刻情報を更新する態様とすることができる。 Here, the surface navigation body manages the navigation of the plurality of the underwater navigation bodies, the navigation schedule information is created for each of the plurality of underwater navigation bodies, and the navigation control unit is used. A specific underwater vehicle is selected from the plurality of underwater vehicles, the course of the water vehicle is determined based on the travel schedule information corresponding to the underwater vehicle, and the route is determined. It is repeated to control the navigation of the water vehicle along the line, and based on the acoustic positioning result of the specific underwater vehicle by the acoustic positioning unit, the said vehicle related to the specific underwater vehicle. The time information of the cruising schedule information can be updated.

上記のように、水上航走体が複数の水中航走体の航走を管理する場合に、各水中航走体に係る航走予定情報を保持すると共に当該航走予定情報に基づいて水上航走体の進路を決定することを繰り返すことで、複数の水中航走体それぞれについて速やかに捕捉することができる。また、特定の水中航走体に係る音響測位結果に基づいて、特定の水中航走体に係る航走予定情報のポイントそれぞれの到着予定時刻に係る時刻情報が更新されることで、複数の水中航走体の捕捉をさらに速やかに行うことができる。 As described above, when a water vehicle manages the navigation of a plurality of underwater vehicles, it retains the navigation schedule information related to each underwater vehicle and sails on the water based on the navigation schedule information. By repeating determining the course of the running body, it is possible to quickly capture each of the plurality of underwater running bodies. In addition, based on the acoustic positioning result related to the specific underwater vehicle, the time information related to the estimated time of arrival of each point of the scheduled information related to the specific underwater vehicle is updated, so that a plurality of waters can be used. The capture of the medium-sized vehicle can be performed more quickly.

また、前記航走制御部は、前記音響測位部による前記水中航走体に係る音響測位が不能である場合に、前記水中航走体に係る音響測位が可能となるまで、前記航走予定情報に示された前記航走経路に沿って前記水中航走体を捜索するように前記水上航走体の航走を制御する態様とすることができる。 Further, when the acoustic positioning unit cannot perform the acoustic positioning of the underwater vehicle, the navigation control unit may perform the navigation schedule information until the acoustic positioning of the underwater vehicle becomes possible. The mode may be such that the navigation of the water navigation body is controlled so as to search for the underwater vehicle along the navigation path shown in the above.

上記のように、水中航走体に係る音響測位が不能である場合には航走予定情報に示された航走経路に沿って水中航走体を捜索することで、何らかの事情で水中航走体が航走予定情報のポイントそれぞれの到着予定時刻に到着できない速度で移動している状態であっても、水中航走体を再度捕捉できる可能性が高められる。 As described above, when acoustic positioning related to the underwater vehicle is not possible, the underwater vehicle can be searched for some reason along the navigation route shown in the estimated time information. Even if the body is moving at a speed that does not allow it to arrive at each estimated time of arrival at each point of the scheduled navigation information, the possibility of re-capturing the underwater vehicle is increased.

本発明によれば、水上航走体による音響測位での水中航走体の捕捉を速やかに行うことができる航走制御装置及び航走制御方法が提供される。 According to the present invention, there is provided a navigation control device and a navigation control method capable of promptly capturing an underwater vehicle by acoustic positioning by the water vehicle.

本実施形態に係る水上航走体制御装置が搭載された水上航走体を含む水中航走体の航走管理システムに関する概要図である。It is a schematic diagram about the navigation management system of the underwater vehicle including the water vehicle equipped with the water vehicle control device according to this embodiment. 水上航走体と水中航走体との間の情報の送受信に係る機能ブロック図である。It is a functional block diagram relating to the transmission and reception of information between a surface vehicle and an underwater vehicle. 水上航走体に搭載された音響通信機による通信可能な範囲と、音響測位機16による測位可能な範囲と、を示す図である。It is a figure which shows the range which can communicate with the acoustic communication device mounted on the surface navigation body, and the range which can be positioned by the acoustic positioning machine 16. 4つの水中航走体20A〜20Dを同時に運用する場合の運用例を示している。An operation example when four underwater vehicles 20A to 20D are operated at the same time is shown. 水中航走体の1台である水中航走体に係る航走予定情報D1を示す図である。It is a figure which shows the navigation schedule information D1 which concerns on the underwater vehicle which is one of the underwater vehicle. 水中航走体の移動と航走予定情報との対応について説明する図である。It is a figure explaining the correspondence between the movement of an underwater vehicle and the navigation schedule information. 航走制御装置による航走の制御方法を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the control method of navigation by a navigation control device.

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図1は、本実施形態に係る航走制御装置が搭載された水上航走体を含む水中航走体の航走管理システム1に関する概要図である。また、図2は、水上航走体と水中航走体との間の情報の送受信に係る機能ブロック図である。 FIG. 1 is a schematic view of a navigation management system 1 of an underwater vehicle including a water vehicle equipped with a navigation control device according to the present embodiment. Further, FIG. 2 is a functional block diagram relating to transmission / reception of information between the surface navigation body and the underwater navigation body.

図1に示す航走管理システム1は、水上航走体10(Autonomous Surface Vehicle:ASV)と、少なくとも一つの水中航走体20(Autonomous Underwater Vehicle:AUV)と、を備える。本実施形態では、図1に示すように、1台の水上航走体10と、複数台の水中航走体20として、例えば、4機の水中航走体20A,20B,20C,20Dを管理する場合の例について説明する。 The navigation management system 1 shown in FIG. 1 includes a surface vehicle 10 (Autonomous Surface Vehicle: ASV) and at least one underwater vehicle 20 (Autonomous Underwater Vehicle: AUV). In the present embodiment, as shown in FIG. 1, as one surface navigation body 10 and a plurality of underwater navigation bodies 20, for example, four underwater navigation bodies 20A, 20B, 20C, 20D are managed. An example of the case will be described.

水上航走体10は、水上を自律航走する航走体であり、水中航走体20を管理する機能を有する。そのために、水上航走体10は、水中航走体20の位置を測位する機能と、水中航走体20からの情報の送受信を行う機能とを有する。水上航走体10は、機体11と、航走装置12と、航走制御装置13とを備える。また、航走制御装置13は、測位機14と、音響通信機15と、音響測位機16(音響測位部)と、コントローラ17(航走制御部)とを含む。 The surface navigation body 10 is a navigation body that autonomously navigates on the water, and has a function of managing the underwater navigation body 20. Therefore, the surface navigation body 10 has a function of positioning the position of the underwater navigation body 20 and a function of transmitting and receiving information from the underwater navigation body 20. The surface navigation body 10 includes an airframe 11, a navigation device 12, and a navigation control device 13. Further, the navigation control device 13 includes a positioning device 14, an acoustic communication device 15, an acoustic positioning device 16 (acoustic positioning unit), and a controller 17 (navigation control unit).

機体11は、航走装置12及び航走制御装置13を搭載する。航走装置12は、水上において機体11を航走(航行)させるように構成されている。航走装置12は、例えば、推進器及び舵の推進機構を含む。航走装置12は、航走制御装置13のコントローラ17からの指示に基づいて動作する。 The aircraft 11 is equipped with a navigation device 12 and a navigation control device 13. The navigation device 12 is configured to navigate (navigate) the aircraft 11 on the water. The navigation device 12 includes, for example, a propulsion device and a rudder propulsion mechanism. The navigation device 12 operates based on an instruction from the controller 17 of the navigation control device 13.

航走装置12は、推進装置及び操舵装置とそれらの制御器(図示せず)を含むアクチュエータ12A(図2参照)を含み、コントローラ17から目標位置に関する指令が与えられると、その指令に従って、指示された目標位置に水上航走体10を配置するように推進や操舵を行う機能を備えている。また、航走装置12は、自装置の姿勢等を検知するセンサ12B(図2参照)を含み、自機の姿勢等に係る情報をコントローラ17に対して提供する機能を有する。コントローラ17は、この自機の姿勢等に係る情報にも基づいて、アクチュエータ12Aに対して推進及び操舵に係る指令を与える。 The navigation device 12 includes an actuator 12A (see FIG. 2) including a propulsion device and a steering device and their controllers (not shown), and when a command regarding a target position is given from the controller 17, the navigation device 12 gives an instruction according to the command. It has a function of propulsion and steering so as to arrange the surface navigation body 10 at the set target position. Further, the navigation device 12 includes a sensor 12B (see FIG. 2) that detects the posture of the own device, and has a function of providing information related to the posture of the own device to the controller 17. The controller 17 gives commands related to propulsion and steering to the actuator 12A based on the information related to the attitude of the own machine and the like.

なお、航走装置12には、後述の測位機14で得た水上航走体10の自機の絶対位置に関する情報もリアルタイムで与えられるようにしてある。これにより、航走装置12では、コントローラ17から水上航走体10の現在位置を目標位置とする指令が与えられる場合は、測位機14で検出されている水上航走体10の位置を基準として、水上航走体10が風や波や潮流等による外乱を受けても基準とされた位置に留まるように、推進と操舵を制御する機能を備えている。 It should be noted that the navigation device 12 is also provided with information on the absolute position of its own machine of the surface navigation body 10 obtained by the positioning device 14 described later in real time. As a result, in the navigation device 12, when the controller 17 gives a command to set the current position of the surface navigation body 10 as the target position, the position of the surface navigation body 10 detected by the positioning device 14 is used as a reference. It has a function of controlling propulsion and steering so that the surface navigation body 10 stays at a reference position even if it receives a disturbance due to wind, waves, tidal currents, or the like.

また、航走装置12は、コントローラ17から水上航走体10の現在位置とは異なる位置を目標位置とする指令が与えられると、その目標位置に水上航走体10が移動するように、推進と操舵を制御する機能を備えている。 Further, when the controller 17 gives a command from the controller 17 to set a position different from the current position of the surface navigation body 10 as a target position, the navigation device 12 is propelled so that the surface navigation body 10 moves to the target position. It has a function to control steering.

航走制御装置13は、後述の音響測位を利用して水中航走体20の位置情報を取得すると共に、水中航走体20との通信を行うことで水中航走体20において取得された情報等を受信する機能を有する。 The navigation control device 13 acquires the position information of the underwater vehicle 20 by using acoustic positioning described later, and also communicates with the underwater vehicle 20 to acquire the information acquired by the underwater vehicle 20. Etc. have a function of receiving.

航走制御装置13の測位機14は、地球上における水上航走体10の絶対位置(緯度・経度・標高)を取得するように構成されている。測位機14は、例えば、GPS受信機である。測位機14は、GPS衛星から所定の信号を受信し、当該信号に基づいて絶対位置を取得してもよい。なお、測位機14は、水上航走体10の自機の位置を検出することができれば、GPS以外の航法衛星システムを用いたり、地上局からの信号を用いたりしてもよいことは勿論である。 The positioning device 14 of the navigation control device 13 is configured to acquire the absolute position (latitude, longitude, altitude) of the surface navigation body 10 on the earth. The positioning device 14 is, for example, a GPS receiver. The positioning device 14 may receive a predetermined signal from a GPS satellite and acquire an absolute position based on the signal. Of course, the positioning device 14 may use a navigation satellite system other than GPS or a signal from a ground station as long as it can detect the position of its own aircraft of the surface navigation body 10. be.

航走制御装置13の音響通信機15は、機体11の水没する部分である船底部に備えられていて、水中航走体20における後述の音響通信機23との間で音響通信による情報の送受信が可能に構成されている。音響通信機15は、例えば、水中に音波を送信する送信器と、音波(反射波)を受信する受信器とを含む送受信機(トランシーバ)であってもよい。音響通信機15による通信可能な範囲は、例えば、200m〜1000m程度とすることができる。音響通信機15は、コントローラ17からの指令に基づいて、水中航走体20に対して送受信する情報に係る指令(コマンド)を送信する。その結果水中航走体20から送信される情報(ステータス)を音響通信機15が受信すると、当該結果は、コントローラ17に対して送られる。 The acoustic communication device 15 of the navigation control device 13 is provided on the bottom of the ship, which is a submerged portion of the aircraft 11, and transmits / receives information by acoustic communication to and from the acoustic communication device 23 described later in the underwater navigation body 20. Is configured to be possible. The acoustic communication device 15 may be, for example, a transmitter / receiver (transceiver) including a transmitter for transmitting sound waves in water and a receiver for receiving sound waves (reflected waves). The communicable range of the acoustic communication device 15 can be, for example, about 200 m to 1000 m. The acoustic communication device 15 transmits a command (command) related to information to be transmitted / received to the underwater vehicle 20 based on a command from the controller 17. As a result, when the acoustic communication device 15 receives the information (status) transmitted from the underwater vehicle 20, the result is transmitted to the controller 17.

航走制御装置13の音響測位機16は、機体11の水没する部分である船底部に備えられていて、水中航走体20の位置を取得可能に構成されている。音響測位機16は、例えば、水上航走体10に対する水中航走体20の相対位置を取得可能に構成されていてもよい。音響測位機16は、例えば、SSBL(Super Short Base Line)測位システムとすることができる。SSBL測位システムは、水中に向けて定期的にパルス音を発信し、当該パルス音の返信エコーを少なくとも3つの音響センサで受信することで、水中航走体20の相対位置を計測することが可能である。音響測位機16による測位可能な範囲は、例えば、音響通信機15による通信可能な範囲の1.5倍〜20倍程度であってもよく、300m〜6000m程度であってもよい。なお、音響測位機16は、監視対象となる各水中航走体20の位置を検出することができれば、いかなる形式、測位方式の音響測位機16を用いてもよい。音響測位機16により検出された測位結果である水中航走体の位置(相対位置)に係る情報は、コントローラ17へ送られる。また、測位機14と音響測位機16が一体となり直接絶対位置が出力されるシステムもあるが、その場合は、各水中航走体20の絶対位置に係る情報がコントローラ17へ送られる。 The acoustic positioning device 16 of the navigation control device 13 is provided on the bottom of the ship, which is a submerged portion of the body 11, and is configured to be able to acquire the position of the underwater navigation body 20. The acoustic positioning device 16 may be configured to be able to acquire, for example, the relative position of the underwater vehicle 20 with respect to the water vehicle 10. The acoustic positioning machine 16 can be, for example, an SSBL (Super Short Base Line) positioning system. The SSBL positioning system can measure the relative position of the underwater vehicle 20 by periodically transmitting a pulse sound into the water and receiving the reply echo of the pulse sound with at least three acoustic sensors. Is. The range that can be positioned by the acoustic positioning device 16 may be, for example, about 1.5 to 20 times the range that can be communicated by the acoustic communication device 15, or about 300 m to 6000 m. The acoustic positioning machine 16 may use any type and positioning method of the acoustic positioning machine 16 as long as it can detect the position of each underwater vehicle 20 to be monitored. Information related to the position (relative position) of the underwater vehicle, which is the positioning result detected by the acoustic positioning device 16, is sent to the controller 17. Further, there is a system in which the positioning device 14 and the acoustic positioning device 16 are integrated and the absolute position is directly output. In that case, the information related to the absolute position of each underwater vehicle 20 is sent to the controller 17.

図3では、水上航走体10に搭載された音響通信機15による通信可能な範囲R1と、音響測位機16による測位可能な範囲R2と、を模式的に示している。図3に示すように、音響通信機15による通信可能な範囲R1は、音響測位機16による測位可能な範囲R2と比べて非常に小さい。したがって、水上航走体10が水中航走体20と音響通信を行うためには、対象の水中航走体20が範囲R1内に存在するように、水上航走体10が移動する必要がある。なお、本実施形態では、水中航走体20が、水上航走体10による音響測位が可能な範囲R2に存在している状態、すなわち、水上航走体10が水中航走体20を音響測位可能な状態を、水上航走体10が水中航走体20を捕捉している状態という。水上航走体10が水中航走体20を捕捉するとは、水中航走体20の音響測位が不可能な状態から可能な状態に変化することをいう。 FIG. 3 schematically shows a range R1 that can be communicated by the acoustic communication device 15 mounted on the surface navigation body 10 and a range R2 that can be positioned by the acoustic positioning device 16. As shown in FIG. 3, the communicable range R1 by the acoustic communication device 15 is very small as compared with the positioning range R2 by the acoustic positioning device 16. Therefore, in order for the water vehicle 10 to perform acoustic communication with the water vehicle 20, the water vehicle 10 needs to move so that the target water vehicle 20 is within the range R1. .. In the present embodiment, the underwater vehicle 20 is present in the range R2 where the water vehicle 10 can perform acoustic positioning, that is, the water vehicle 10 acoustically positions the underwater vehicle 20. The possible state is referred to as a state in which the surface navigation body 10 is capturing the underwater navigation body 20. When the surface navigation body 10 captures the underwater navigation body 20, it means that the acoustic positioning of the underwater navigation body 20 changes from an impossible state to a possible state.

航走制御装置13のコントローラ17は、水上航走体10を部分的に又は全体的に制御可能に構成されている。コントローラ17のハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。ハードウェアとしては、CPU(Central Processing Unit)、主記憶装置であるRAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)、他の機器との通信を行う通信モジュール、並びにハードディスク等の補助記憶装置等のハードウェアを備えるコンピュータとして構成される。そして、これらの構成要素が動作することにより、後述のコントローラ17としての機能が発揮される。 The controller 17 of the navigation control device 13 is configured to be able to partially or wholly control the surface navigation body 10. The hardware of the controller 17 is composed of, for example, one or a plurality of control computers. Hardware includes a CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory), which are main storage devices, a communication module that communicates with other devices, and an auxiliary storage device such as a hard disk. It is configured as a computer with the above hardware. Then, by operating these components, the function as the controller 17, which will be described later, is exhibited.

コントローラ17では、測位機14で得た水上航走体10の自機の絶対位置の情報と、音響測位機16で測位結果として得た水上航走体10の位置を基準とする各水中航走体20の相対位置の情報とを基に、各水中航走体20(20A,20B,20C,20D)の絶対位置を検出することができる。この各水中航走体20A〜20Dの絶対位置の検出は、音響測位機16により各水中航走体20A〜20Dの音響測位が行われるごとに実施される。また、コントローラ17は、各水中航走体20との音響通信を行うために各水中航走体20を追跡するように水上航走体10を制御する機能を有する。なお、コントローラ17は、各水中航走体20を追跡するために、水中航走体20それぞれに係る航走予定情報D1(図5参照)を保持している。さらに、コントローラ17は、水中航走体20に係る航走予定情報D1を、音響測位結果に基づいて更新する機能を有している。コントローラ17による航走予定情報D1を利用した水中航走体20の追跡等については後述する。 In the controller 17, each underwater navigation is based on the information on the absolute position of the water vehicle 10 obtained by the positioning device 14 and the position of the water vehicle 10 obtained as the positioning result by the acoustic positioning device 16. The absolute position of each underwater vehicle 20 (20A, 20B, 20C, 20D) can be detected based on the information on the relative position of the body 20. The detection of the absolute position of each of the underwater vehicles 20A to 20D is performed every time the acoustic positioning device 16 performs acoustic positioning of each of the underwater vehicles 20A to 20D. Further, the controller 17 has a function of controlling the surface navigation body 10 so as to track each underwater navigation body 20 in order to perform acoustic communication with each underwater navigation body 20. The controller 17 holds the navigation schedule information D1 (see FIG. 5) related to each of the underwater vehicles 20 in order to track each of the underwater vehicles 20. Further, the controller 17 has a function of updating the navigation schedule information D1 related to the underwater vehicle 20 based on the acoustic positioning result. The tracking of the underwater vehicle 20 using the navigation schedule information D1 by the controller 17 will be described later.

なお、水上航走体10で取得した情報等を水上航走体10とは異なる装置(例えば、母船等)で管理をする場合、又は、水上航走体10の制御等を外部装置で行う場合のように、外部装置との通信が必要な場合には、水上航走体10は、通信機を備える。水上航走体10に設けられる通信機は、外部装置との間で情報の送受信が可能とされている。通信機は、例えば、電磁波、音波等を送受信可能な無線通信機として実現することができる。 When the information or the like acquired by the surface navigation body 10 is managed by a device different from that of the surface navigation body 10 (for example, a mother ship or the like), or when the surface navigation body 10 is controlled by an external device or the like. When communication with an external device is required, the surface navigation body 10 includes a communication device. The communication device provided in the surface navigation body 10 is capable of transmitting and receiving information to and from an external device. The communication device can be realized as, for example, a wireless communication device capable of transmitting and receiving electromagnetic waves, sound waves, and the like.

次に、水中航走体20は、無人で水中を自律航走する航走体であり、予め定められた経路に沿って航走しながら水中又は水底において何らかの動作を行う機能を有する。したがって、水中航走体20は、図1及び図2に示されるように、船体21と、航走装置22と、音響通信機23と、応答機24と、コントローラ25とを含む。このほか、水中航走体20は、所定の作業を行うための装置を備えていてもよい。例えば、水中航走体20が水中又は水底等の情報収集を行う場合には、例えば、サイドスキャンソナー、磁気センサ、温度センサ、汚染物質検出装置等を備えた態様とすることができる。 Next, the underwater vehicle 20 is an unmanned vehicle that autonomously navigates underwater, and has a function of performing some operation underwater or at the bottom of the water while traveling along a predetermined route. Therefore, the underwater vehicle 20 includes a hull 21, a navigation device 22, an acoustic communication device 23, a response device 24, and a controller 25, as shown in FIGS. 1 and 2. In addition, the underwater vehicle 20 may be provided with a device for performing a predetermined work. For example, when the underwater vehicle 20 collects information on underwater or the bottom of the water, it may be provided with, for example, a side scan sonar, a magnetic sensor, a temperature sensor, a pollutant detection device, and the like.

船体21は、航走装置22、音響通信機23、応答機24及びコントローラ25を搭載する。 The hull 21 is equipped with a navigation device 22, an acoustic communication device 23, a response device 24, and a controller 25.

航走装置22は、水中において船体21を航走(潜行)させるように構成されている。航走装置22は、例えば、推進器及び舵を含む。航走装置22による航走経路、すなわち、水中航走体20の移動経路は予め定められている。したがって、水中航走体20は、船体21に搭載された慣性航法装置(図示せず)により慣性航法位置を取得しながら、航走装置22によって予め定められた移動経路に沿って移動する。 The navigation device 22 is configured to allow the hull 21 to navigate (dive) underwater. The navigation device 22 includes, for example, a propulsion device and a rudder. The navigation route by the navigation device 22, that is, the movement route of the underwater vehicle 20, is predetermined. Therefore, the underwater navigation body 20 moves along a movement path predetermined by the navigation device 22 while acquiring the inertial navigation position by the inertial navigation device (not shown) mounted on the hull 21.

航走装置22は、推進装置及び操舵装置とそれらの制御器(図示せず)を含むアクチュエータ22A(図2参照)を含み、コントローラ25から目標位置に関する指令が与えられると、その指令に従って、指示された目標位置に水中航走体20を配置するように推進や操舵を行う機能を備えている。また、航走装置22は、自装置の姿勢等を検知するセンサ22B(図2参照)を含み、自機の姿勢等に係る情報をコントローラ25に対して提供する機能を有する。コントローラ25は、この自機の姿勢等に係る情報にも基づいて、アクチュエータ22Aに対して推進及び操舵に係る指令を与える。 The navigation device 22 includes an actuator 22A (see FIG. 2) including a propulsion device and a steering device and their controllers (not shown), and when a command regarding a target position is given from the controller 25, the navigation device 22 gives an instruction according to the command. It has a function of propulsion and steering so as to arrange the underwater vehicle 20 at the set target position. Further, the navigation device 22 includes a sensor 22B (see FIG. 2) that detects the posture and the like of the own device, and has a function of providing information related to the posture and the like of the own device to the controller 25. The controller 25 gives a command related to propulsion and steering to the actuator 22A based on the information related to the attitude of the own machine and the like.

音響通信機23は、水上航走体10の音響通信機15との間で音響通信による情報の送受信が可能に構成されている。音響通信機23の構成は、音響通信機15と同様であってもよい。音響通信機23は、水上航走体10から送信される送受信する情報に係る指令(コマンド)を受信すると、コントローラ25に対して通知する。そして、音響通信機15は、コントローラ25からの指示に基づいて、指令に対応した情報(ステータス)を水上航走体10に対して送信する。 The acoustic communication device 23 is configured to be capable of transmitting and receiving information by acoustic communication with the acoustic communication device 15 of the surface navigation body 10. The configuration of the acoustic communication device 23 may be the same as that of the acoustic communication device 15. When the acoustic communication device 23 receives a command (command) related to the information to be transmitted / received transmitted from the surface navigation body 10, the acoustic communication device 23 notifies the controller 25. Then, the acoustic communication device 15 transmits information (status) corresponding to the command to the surface navigation body 10 based on the instruction from the controller 25.

応答機24は、水上航走体10の音響測位機16から送信されるパルス音を瞬時に返信可能に構成されている。応答機24は、例えば、トランスポンダである。なお、水上航走体10に設けられる音響測位機16の測位方式に応じて、各水中航走体20に設けられる応答機24の形式は変更される。また、応答機24が不要であれば省略してもよい。 The response device 24 is configured to be able to instantly reply to a pulse sound transmitted from the acoustic positioning device 16 of the surface navigation body 10. The responder 24 is, for example, a transponder. The type of the response device 24 provided in each underwater vehicle 20 is changed according to the positioning method of the acoustic positioning device 16 provided in the water vehicle 10. Further, if the responder 24 is unnecessary, it may be omitted.

コントローラ25は、水中航走体20を部分的に又は全体的に制御可能に構成されている。コントローラ25は、水中航走体20の各種装置(例えば、航走装置22、音響通信機23、応答機24)を制御してもよい。コントローラ25の構成は、水上航走体10のコントローラ17と同様であってもよい。なお、コントローラ25は、自機の航走に係る航走情報D2(図5参照)を保持している。航走情報D2は、自機の移動方向及び移動速度等に係る情報である。航走情報D2は、水上航走体10において保持される航走予定情報D1に対応するものである。各水中航走体20は、それぞれ自機に係る航走情報D2を保持していて、コントローラ25では、航走情報D2に基づいて航走装置22に対して航走に係る指令を行うことになる。 The controller 25 is configured to be able to control the underwater vehicle 20 partially or wholly. The controller 25 may control various devices (for example, the navigation device 22, the acoustic communication device 23, the response device 24) of the underwater vehicle 20. The configuration of the controller 25 may be the same as that of the controller 17 of the surface navigation body 10. The controller 25 holds the navigation information D2 (see FIG. 5) related to the navigation of the own aircraft. The cruising information D2 is information related to the moving direction, moving speed, and the like of the own aircraft. The cruising information D2 corresponds to the cruising schedule information D1 held in the surface navigation body 10. Each underwater vehicle 20 holds navigation information D2 related to its own aircraft, and the controller 25 decides to issue a command related to navigation to the navigation device 22 based on the navigation information D2. Become.

本実施形態では、航走管理システム1において4台の水中航走体20A〜20Dが運用されている場合に、水上航走体10の航走制御装置13が全ての水中航走体20A〜20Dの航走管理を行う方法を説明する。 In the present embodiment, when four underwater navigation bodies 20A to 20D are operated in the navigation management system 1, the navigation control device 13 of the water navigation body 10 is all the underwater navigation bodies 20A to 20D. The method of managing the navigation of the vehicle will be explained.

図4は、4つの水中航走体20A〜20Dを同時に運用する場合の運用例を示している。図4に示す例では、水中航走体20A〜20Dは、それぞれ予め定められた対象のエリアA1〜A4内を移動している。 FIG. 4 shows an operation example when four underwater vehicles 20A to 20D are operated at the same time. In the example shown in FIG. 4, the underwater vehicles 20A to 20D are moving within the predetermined target areas A1 to A4, respectively.

水上航走体10は、水中航走体20A〜20Dのそれぞれと音響通信を行うことで、水中航走体20A〜20Dのそれぞれで取得された情報を入手する。また、水上航走体10は、音響通信を行うことで、水中航走体20A〜20Dのそれぞれとの間での音響測位結果と、自機の測位機14による測位結果とに基づいて算出される水中航走体20A〜20Dの絶対位置に係る情報を水中航走体20A〜20Dのそれぞれに対して提供する。ただし、図3で示したように、音響通信ができる範囲R1は、音響測位ができる範囲R2よりも小さい。したがって、水上航走体10は、音響測位により通信対象の水中航走体20の位置を把握した上で、当該情報に基づいて水中航走体20が範囲R1に含まれる位置まで移動する必要がある。そのため、水上航走体10は、水中航走体20との間で音響測位が可能となる状態、すなわち、水中航走体20を捕捉している状態を継続することが好ましい。 The surface navigation body 10 obtains the information acquired by each of the underwater navigation bodies 20A to 20D by performing acoustic communication with each of the underwater navigation bodies 20A to 20D. Further, the water navigation body 10 is calculated based on the acoustic positioning result between each of the underwater navigation bodies 20A to 20D and the positioning result by the positioning machine 14 of the own machine by performing acoustic communication. Information on the absolute positions of the underwater vehicles 20A to 20D is provided for each of the underwater vehicles 20A to 20D. However, as shown in FIG. 3, the range R1 capable of acoustic communication is smaller than the range R2 capable of acoustic positioning. Therefore, it is necessary for the water vehicle 10 to grasp the position of the underwater vehicle 20 to be communicated by acoustic positioning and then move to a position where the water vehicle 20 is included in the range R1 based on the information. be. Therefore, it is preferable that the surface navigation body 10 continues in a state in which acoustic positioning is possible with the underwater navigation body 20, that is, a state in which the underwater navigation body 20 is captured.

しかしながら、本実施形態に示すように、水上航走体10が複数の水中航走体20A〜20Dを管理している場合、管理対象の複数の水中航走体20A〜20Dの全てが音響測位可能な範囲R2に含まれる状態を維持できないことがある。例えば、図4では水上航走体10がエリアA1〜A4の中央に滞在した状態を示しているが、水上航走体10が水中航走体20A〜20Dのうちの特定の水中航走体との通信が可能な領域に移動すると、水中航走体20A〜20Dのうちの一部の水中航走体は、音響測位が可能な範囲R2から外れてしまうことが考えられる。仮に、水上航走体10との間で音響測位が可能な範囲外に水中航走体20が移動してしまうと、水上航走体10が水中航走体20を再度捕捉することが困難となる可能性がある。また、水上航走体10が1台の水中航走体20を管理している場合でも、音響測位を行っていないタイミングなどに水中航走体20が障害物回避等により想定されていた航走とは異なる航走を行うと、次の音響測位のタイミングにおいて音響測位が可能な範囲R2から水中航走体20が外れてしまうことが考えられる。 However, as shown in the present embodiment, when the surface navigation body 10 manages a plurality of underwater navigation bodies 20A to 20D, all of the plurality of management target underwater navigation bodies 20A to 20D can be acoustically positioned. It may not be possible to maintain the state included in the range R2. For example, FIG. 4 shows a state in which the water navigation body 10 stays in the center of the areas A1 to A4, but the water navigation body 10 is a specific underwater navigation body among the underwater navigation bodies 20A to 20D. When moving to the area where the communication is possible, it is considered that some of the underwater vehicles 20A to 20D are out of the range R2 where acoustic positioning is possible. If the underwater vehicle 20 moves out of the range where acoustic positioning is possible with the water vehicle 10, it is difficult for the water vehicle 10 to capture the water vehicle 20 again. There is a possibility of becoming. Further, even when the water navigation body 10 manages one underwater navigation body 20, the underwater navigation body 20 is supposed to run due to obstacle avoidance or the like at a timing when acoustic positioning is not performed. It is conceivable that the underwater vehicle 20 will be out of the range R2 where acoustic positioning is possible at the timing of the next acoustic positioning if the navigation is different from the above.

そこで、本実施形態における航走管理システム1では、水上航走体10の航走制御装置13において、管理対象の水中航走体20(本実施形態では水中航走体20A〜20D)の航走予定情報D1を保持し、航走予定情報D1に基づいて、水中航走体20の追跡を行う。さらに、水中航走体20に係る音響測位の結果に基づいて、航走予定情報D1を更新し、最新の航走予定情報D1に基づいて水中航走体20の追跡を行う。以下、上記の構成について、具体的に説明する。 Therefore, in the navigation management system 1 of the present embodiment, the navigation of the underwater vehicle 20 (underwater vehicle 20A to 20D in the present embodiment) to be managed by the navigation control device 13 of the water vehicle 10. The schedule information D1 is retained, and the underwater vehicle 20 is tracked based on the cruising schedule information D1. Further, the navigation schedule information D1 is updated based on the result of the acoustic positioning related to the underwater vehicle 20, and the underwater vehicle 20 is tracked based on the latest navigation schedule information D1. Hereinafter, the above configuration will be specifically described.

図5は、複数の水中航走体20の1台である水中航走体20Aに係る航走予定情報D1を示す図である。図5に示すように、航走予定情報D1は、水中航走体20Aが移動する航走経路上での目的地となるポイント(ウェイポイント)を複数設定し、ポイント毎に、ポイントの位置を示す位置情報に対応するポイント座標(例えば、緯度・経度・深度等)に対して、前のポイントから当該ポイントまでの水中航走体20Aの移動時の速度(ポイント間の移動速度)を示す情報(速度情報)が対応付けられているものである。図5に示す例では、ポイント座標Pが水中航走体20Aの航走開始ポイントの位置を示す情報であり、ポイント座標P,P,P,・・・の順に、速度V,V,V,・・・・として水中航走体20が移動するという設定がなされている。 FIG. 5 is a diagram showing navigation schedule information D1 relating to the underwater navigation body 20A, which is one of the plurality of underwater navigation bodies 20. As shown in FIG. 5, the navigation schedule information D1 sets a plurality of destination points (waypoints) on the navigation route on which the underwater vehicle 20A moves, and sets the position of each point for each point. Information indicating the speed (movement speed between points) of the underwater vehicle 20A from the previous point to the point with respect to the point coordinates (for example, latitude, longitude, depth, etc.) corresponding to the indicated position information. (Speed information) is associated with it. In the example shown in FIG. 5, the point coordinate P 0 is information indicating the position of the navigation start point of the underwater vehicle 20A, and the speed V 1 is in the order of the point coordinates P 1 , P 2 , P 3, ... , V 2 , V 3 , ..., The underwater vehicle 20 is set to move.

また、各ポイント座標には経過時間に係る情報(航走予定情報D1における各ポイントへの到着予定時刻に係る時刻情報)が対応付けられている。経過時間は、ポイント座標と、ポイント間の移動速度とから導かれる、水中航走体20Aが各ポイントに到着する予定時間(航走開始ポイントからの経過時間)を示している。また、経過時間は、航走予定情報D1に含まれるポイント座標から割り出されるポイント間の距離と、航走予定情報D1に含まれるポイント間の移動速度から求めることができる。例えば、ポイント座標Pへの経過時間tは、ポイント座標P−P間の距離をポイントP−P間の移動時の速度Vにより除することで算出することができる。また、ポイント座標Pへの経過時間tは、ポイント座標P−P間の距離をポイントP−P間の移動時の速度Vにより除した結果をtに加えることで算出することができる。なお、航走予定情報D1における各ポイントへの到着予定時刻に係る時刻情報は、航走開始ポイントからの経過時間ではなく、時刻表示されていてもよい。 Further, information related to the elapsed time (time information related to the estimated time of arrival at each point in the scheduled cruising information D1) is associated with each point coordinate. The elapsed time indicates the scheduled time (elapsed time from the sailing start point) at which the underwater vehicle 20A arrives at each point, which is derived from the point coordinates and the moving speed between the points. Further, the elapsed time can be obtained from the distance between the points calculated from the point coordinates included in the cruising schedule information D1 and the moving speed between the points included in the cruising schedule information D1. For example, the elapsed time t 1 to the point coordinates P 1 can be calculated by dividing the velocity V 1 of the time of movement between points P 0 -P 1 the distance between the point coordinates P 0 -P 1. Further, the elapsed time t 2 to the point coordinates P 2, by adding the result obtained by dividing by the speed V 2 at the time of movement between points P 1 -P 2 the distance between the point coordinates P 1 -P 2 to t 1 Can be calculated. The time information related to the estimated time of arrival at each point in the cruising schedule information D1 may be displayed as the time instead of the elapsed time from the cruising start point.

水中航走体20Aで保持される航走情報D2は、図5に示す航走予定情報D1のうち、ポイント毎に、ポイントの位置を示すポイント座標(例えば、緯度・経度等)、及び、当該ポイントから次のポイントまでの水中航走体20Aの移動速度(ポイント間の移動速度)が設定された情報である。すなわち、水中航走体20Aでは、ポイント座標と、ポイント間の移動速度が指定された航走情報D2に基づいて、各ポイントへ向けて航走している。一方、水上航走体10は、経過時間を含めた航走予定情報D1を保持して、水中航走体20Aの現在位置を推定する機能を有する。そして、水上航走体10が水中航走体20Aを追跡する際には、この航走予定情報D1に基づいて水中航走体20Aの現在位置を予測して、追跡する。航走予定情報D1を把握していることで、水上航走体10が音響測位可能な範囲R2から水中航走体20Aが外れている状態であっても、航走予定情報D1に基づいて、水中航走体20Aの現在位置を予測することができ、且つ、水中航走体20Aと音響通信を行うために水上航走体10がどのような進路を取るべきかをコントローラ17側で算出することが可能となる。したがって、水上航走体10による水中航走体20Aの捕捉を好適に行うことができる。 The navigation information D2 held by the underwater vehicle 20A includes point coordinates (for example, latitude / longitude, etc.) indicating the position of each point in the navigation schedule information D1 shown in FIG. This is information in which the moving speed (moving speed between points) of the underwater vehicle 20A from one point to the next point is set. That is, the underwater vehicle 20A is navigating toward each point based on the point coordinates and the navigation information D2 in which the moving speed between the points is specified. On the other hand, the surface navigation body 10 has a function of holding the navigation schedule information D1 including the elapsed time and estimating the current position of the underwater navigation body 20A. Then, when the surface navigation body 10 tracks the underwater navigation body 20A, the current position of the underwater navigation body 20A is predicted and tracked based on the navigation schedule information D1. By grasping the cruising schedule information D1, even if the underwater cruising body 20A is out of the range R2 where the surface cruising body 10 can acoustically position, based on the cruising schedule information D1. The current position of the underwater vehicle 20A can be predicted, and the controller 17 calculates the course that the water vehicle 10 should take in order to perform acoustic communication with the underwater vehicle 20A. It becomes possible. Therefore, the underwater vehicle 20A can be suitably captured by the water vehicle 10.

図6は、航走予定情報D1に沿った水中航走体20Aの移動について説明する図である。水中航走体20Aは、航走開始ポイントであるポイント座標Pを経過時間0でスタートしたとする。この場合、水中航走体20Aは、ポイント座標P−P間を速度Vで移動することでポイント座標Pに経過時間tで到着し、ポイント座標P−P間を速度Vで移動することでポイント座標Pに経過時間tで到着し、というようにポイント座標で特定されるポイント間を移動していく。ポイント座標間の移動速度は一定であると設定されているので、ポイント座標間での経過時間に対応する水中航走体20Aの位置はコントローラ17において推定することができる。したがって、例えば、水上航走体10が最後に水中航走体20Aを音響測位した位置が図6の座標Pにより特定される場所であり、測位時刻が時刻tであるとすると、時刻tから所定時間経過した時刻tでの水中航走体20Aの推定位置は、航走予定情報D1から座標Pにより特定される場所であると推定される。すなわち、時刻tにおいて水上航走体10が水中航走体20Aを捕捉する場合には、水中航走体20Aは、座標Pと座標Pとの間を航走していると推定することができる。このように、水上航走体10は、座標Pと座標Pとの間が音響測位可能な範囲R2に入るように移動することで、水中航走体20Aを捕捉する可能性が高められる。なお、水上航走体10の水中航走体20Aが航走していると推定される位置までの移動に時間がかかる場合には、所要時間を考慮して水上航走体10の移動先を決める構成としてもよい。 FIG. 6 is a diagram illustrating the movement of the underwater vehicle 20A along the navigation schedule information D1. It is assumed that the underwater vehicle 20A starts the point coordinate P 0 , which is the navigation start point, with an elapsed time of 0. In this case, underwater vehicles 20A arrives at the elapsed time t 1 to the point coordinates P 1 by moving between points coordinates P 0 -P 1 at a speed V 1, the speed between points coordinates P 1 -P 2 By moving at V 2 , it arrives at the point coordinate P 2 at the elapsed time t 2 , and so on, and moves between the points specified by the point coordinates. Since the moving speed between the point coordinates is set to be constant, the position of the underwater vehicle 20A corresponding to the elapsed time between the point coordinates can be estimated by the controller 17. Therefore, for example, assuming that the position where the surface navigation body 10 last acoustically positioned the underwater navigation body 20A is the location specified by the coordinates P x in FIG. 6 and the positioning time is the time t x , the time t estimated position of the underwater vehicle 20A from x at predetermined time elapsed time t y is estimated to be a place determined with the coordinates P y from cruising schedule information D1. That is, when the water Kohashikarada 10 captures an underwater vehicle 20A at time t y, underwater vehicle 20A is estimated to cruising between coordinates P x and the coordinate P y be able to. In this way , the surface navigation body 10 moves so that the distance between the coordinates P x and the coordinates P y falls within the range R2 that can be acoustically positioned, so that the possibility of capturing the underwater navigation body 20A is increased. .. If it takes time to move the underwater navigation body 20A of the water navigation body 10 to the position where it is estimated that the water navigation body 20A is sailing, the destination of the water navigation body 10 is determined in consideration of the required time. It may be a structure to decide.

また、航走予定情報D1には、ポイント座標に対応付けて当該ポイント座標の経過時間が含まれているが、この経過時間に係る情報は、水上航走体10が水中航走体20Aに係る音響測位を行った際に航走制御装置13のコントローラ17において更新される。 Further, the cruising schedule information D1 includes the elapsed time of the point coordinates in association with the point coordinates, and the information related to this elapsed time is that the surface navigation body 10 relates to the underwater navigation body 20A. It is updated in the controller 17 of the navigation control device 13 when the acoustic positioning is performed.

航走予定情報D1の経過時間は、当初は、航走開始ポイントであるポイント座標Pからの水中航走体20A航走開始時刻を元に設定される。しかしながら、航走中に水中航走体20Aの進路が例えば水底の地形等によって曲がってしまったり、障害物の回避に時間がかかったりする場合がある。この場合、水中航走体20Aは、予定通りの速度で移動することができず、次のポイントへの到着時刻が遅くなる。そこで、水上航走体10のコントローラ17では、水中航走体20Aに係る音響測位結果に基づいて、航走予定情報D1を更新する。具体的には、例えば、ポイント座標P−P間で水上航走体10が水中航走体20Aの音響測位を行った結果及び測位時刻に基づいて、図5及び図6に示すように、ポイント座標P〜Pに対応する経過時間t〜tをt’〜t’に更新する。このような構成とすることで、更新後の航走予定情報D1は更新前よりも水中航走体20Aの実際の移動に沿ったものとなるため、水上航走体10による水中航走体20Aの捕捉をより速やかに行うことができると考えられる。 Age of sailing schedule information D1 is initially is set based on the underwater vehicle 20A cruising start time from the point coordinates P 0 is cruising starting point. However, during navigation, the course of the underwater vehicle 20A may be bent due to, for example, the topography of the bottom of the water, or it may take time to avoid obstacles. In this case, the underwater vehicle 20A cannot move at the scheduled speed, and the arrival time at the next point is delayed. Therefore, the controller 17 of the water navigation body 10 updates the navigation schedule information D1 based on the acoustic positioning result related to the underwater navigation body 20A. Specifically, for example, result water Kohashikarada 10 between points coordinates P 2 -P 3 makes a sound positioning of underwater vehicles 20A and based on the positioning time, as shown in FIGS. 5 and 6 , and it updates the elapsed time t 3 ~t 5 corresponding to the point coordinates P 3 to P 5 to t 3 '~t 5'. With such a configuration, the updated navigation schedule information D1 is more in line with the actual movement of the underwater vehicle 20A than before the update. Therefore, the underwater vehicle 20A by the water vehicle 10 It is considered that the capture of the water can be performed more quickly.

なお、水上航走体10は、水中航走体20Aに係る音響測位結果と航走予定情報D1とを比較して、航走予定情報D1における水中航走体20Aの経過時間と実際の水中航走体20Aの移動に係る所要時間とに差異がある場合は、航走予定情報D1を更新する構成としてもよい。 The water navigation body 10 compares the acoustic positioning result of the underwater navigation body 20A with the navigation schedule information D1 and compares the elapsed time of the underwater navigation body 20A in the navigation schedule information D1 with the actual underwater navigation. If there is a difference from the time required for the movement of the running body 20A, the cruising schedule information D1 may be updated.

航走管理システム1における水上航走体10の航走制御装置13による航走の制御方法について、図7を参照しながら説明する。まず、航走制御装置13は、複数の水中航走体20のうちの特定の水中航走体を捕捉対象として、当該水中航走体20の航走予定情報D1に基づいて追跡を行い、音響測位を行う(S01:航走制御ステップ、音響測位ステップ)。ここでは、特定の水中航走体20が水中航走体20Aである場合について説明する。具体的には、水中航走体20Aに係る航走予定情報D1に基づいて、航走制御装置13のコントローラ17が航走装置12に対して目的地への移動を指示する。航走制御装置13のコントローラ17が水上航走体10の進路を決定する際には、航走予定情報D1に示されたポイントを目的地としてもよいし、ポイント間の特定の地点(例えば、ポイント間の中点)等を目的地としてもよいし、特願2016−054324に記載の方法、またはこれを拡張して、水中航走体20が航走予定情報D1に基づいて移動するとして、予測円を時間に対して広げて交点を求め、この交点を目的地としてもよい。水上航走体10の目的地は、水上航走体10の航走能力(移動速度)等を考慮して決定される。また、水上航走体10が目的地に到着すると、コントローラ17からの指示に基づいて、音響測位機16による音響測位が行われる。 A method of controlling navigation by the navigation control device 13 of the surface navigation body 10 in the navigation management system 1 will be described with reference to FIG. 7. First, the navigation control device 13 targets a specific underwater vehicle among the plurality of underwater vehicles 20 and tracks the specific underwater vehicle 20 based on the travel schedule information D1 of the underwater vehicle 20, and acoustically. Positioning is performed (S01: navigation control step, acoustic positioning step). Here, a case where the specific underwater vehicle 20 is the underwater vehicle 20A will be described. Specifically, the controller 17 of the navigation control device 13 instructs the navigation device 12 to move to the destination based on the navigation schedule information D1 related to the underwater vehicle 20A. When the controller 17 of the navigation control device 13 determines the course of the surface navigation body 10, the point indicated in the navigation schedule information D1 may be set as the destination, or a specific point between the points (for example, for example). The destination may be a midpoint between points), or the method described in Japanese Patent Application No. 2016-054324, or an extension thereof, assuming that the underwater vehicle 20 moves based on the navigation schedule information D1. The predicted circle may be expanded with respect to time to find an intersection, and this intersection may be used as the destination. The destination of the surface navigation body 10 is determined in consideration of the navigation ability (movement speed) of the water navigation body 10 and the like. Further, when the surface navigation body 10 arrives at the destination, acoustic positioning is performed by the acoustic positioning machine 16 based on the instruction from the controller 17.

次に、音響測位の結果に基づいて、コントローラ17において、追跡対象の水中航走体20Aに係る音響測位結果が得られているかに基づいて、水中航走体20Aを捕捉できているか(水中航走体20Aの位置情報を把握できているか)を判断する(S02)。ここで、水中航走体20Aに係る音響測位結果が得られていない場合(S02−NO)には、水上航走体10は、航走制御装置13の指示により、航走予定情報D1を利用して水中航走体20Aの捜索を行う構成としてもよい(S03)。水中航走体20Aを捜索する場合、例えば、航走予定情報D1に示された水中航走体20Aの航走経路に沿って水上航走体10を移動させることで、水中航走体20Aを捜索することができる。基本的に水中航走体20Aは航走予定情報D1で規定された航走経路を移動するため、この航走予定情報D1に沿って水中航走体20Aを捜索することで、水中航走体20Aを速やかに捕捉することができる。なお、「航走経路に沿った移動による水中航走体20Aの捜索」とは、必ずしも、水上航走体10が水中航走体20Aの航走経路を正確に辿らなくてもよい。水上航走体10による音響測位が可能な範囲R2内に水中航走体20Aの航走経路(及び想定される誤差を考慮した領域)が含まれるのであれば、例えば、水上航走体10は航走経路のショートカット等を行ってもよい。 Next, based on the result of acoustic positioning, is the controller 17 able to capture the underwater vehicle 20A based on whether the acoustic positioning result related to the underwater vehicle 20A to be tracked is obtained (underwater navigation)? Whether the position information of the running body 20A can be grasped) is determined (S02). Here, when the acoustic positioning result relating to the underwater vehicle 20A is not obtained (S02-NO), the water vehicle 10 uses the navigation schedule information D1 according to the instruction of the navigation control device 13. Then, the underwater vehicle 20A may be searched for (S03). When searching for the underwater navigation body 20A, for example, by moving the water navigation body 10 along the navigation path of the underwater navigation body 20A shown in the navigation schedule information D1, the underwater navigation body 20A is searched for. You can search. Basically, the underwater vehicle 20A moves on the navigation route specified in the navigation schedule information D1, so by searching for the underwater vehicle 20A along the navigation schedule information D1, the underwater vehicle 20A is searched. 20A can be captured quickly. The "search for the underwater navigation body 20A by moving along the navigation path" does not necessarily mean that the water navigation body 10 does not necessarily follow the navigation path of the underwater navigation body 20A accurately. If the navigation path (and the region considering the assumed error) of the underwater navigation body 20A is included in the range R2 where the acoustic positioning by the water navigation body 10 is possible, for example, the water navigation body 10 Shortcuts of the navigation route may be performed.

航走予定情報D1で示された水中航走体20Aの航走経路に沿って水中航走体20Aを捜索しても水中航走体20Aを捕捉できない場合には、何らかの事情により音響測位が不能となっていることが考えられる。このような状態となる可能性としては、水中航走体20Aが想定された航走経路から大きく外れている可能性、水上航走体10の音響測位機16による音響測位に問題が発生している可能性、または、海水温度分布等により音響測位の精度が著しく低下している(測位が困難な状況となっている)可能性等が考えられる。このような場合、航走制御装置13のコントローラ17は、エラー等を発出することで、通常の処理を行うことができないことを水上航走体10の管理者等に通知する。 If the underwater vehicle 20A cannot be captured even if the underwater vehicle 20A is searched along the navigation route of the underwater vehicle 20A shown in the navigation schedule information D1, acoustic positioning cannot be performed for some reason. It is conceivable that As for the possibility of such a state, there is a possibility that the underwater vehicle 20A deviates significantly from the assumed navigation route, and a problem occurs in the acoustic positioning by the acoustic positioning machine 16 of the water vehicle 10. It is possible that the accuracy of acoustic positioning is significantly reduced (positioning is difficult) due to the seawater temperature distribution or the like. In such a case, the controller 17 of the navigation control device 13 issues an error or the like to notify the manager or the like of the surface navigation body 10 that the normal processing cannot be performed.

一方、水中航走体20Aに係る音響測位結果が得られている場合(S02−YES)には、コントローラ17は、音響測位結果に基づいて、水中航走体20Aに係る航走予定情報D1を更新する(S04:更新ステップ)。上述したように航走予定情報D1の更新は、音響測位機16による音響測位が行われる度に行ってもよいが、例えば、所定の回数毎としてもよい。また、航走予定情報D1から求められる水中航走体20Aの予定位置と、実際の水中航走体20Aの実際位置との差異が一定以上となった場合に、航走予定情報D1を更新する構成としてもよい。その後、次の捕捉対象となる水中航走体に対象を変更し(S05)、一連の処理を繰り返す。 On the other hand, when the acoustic positioning result relating to the underwater vehicle 20A is obtained (S02-YES), the controller 17 provides the navigation schedule information D1 relating to the underwater vehicle 20A based on the acoustic positioning result. Update (S04: update step). As described above, the cruising schedule information D1 may be updated every time the acoustic positioning device 16 performs acoustic positioning, but for example, it may be updated every predetermined number of times. Further, when the difference between the planned position of the underwater vehicle 20A obtained from the navigation schedule information D1 and the actual position of the actual underwater navigation body 20A becomes a certain value or more, the navigation schedule information D1 is updated. It may be configured. After that, the target is changed to the next underwater vehicle to be captured (S05), and a series of processes are repeated.

なお、実際には、水中航走体20Aに係る音響測位結果が得られている場合(S02−YES)には、水上航走体10は、音響通信を行うために必要に応じて移動して、水上航走体10と水中航走体20Aとの間で音響通信が行われる場合がある。音響通信を行う場合、音響通信に係る一連の処理と航走予定情報D1の更新(S04)に係る処理との順序は特に限定されない。音響通信を行うための水上航走体10の移動に係るコントローラ17による制御に関しては、公知の手法を利用することができる。 In fact, when the acoustic positioning result for the underwater vehicle 20A is obtained (S02-YES), the water vehicle 10 moves as necessary for acoustic communication. , The acoustic communication may be performed between the water navigation body 10 and the underwater navigation body 20A. When the acoustic communication is performed, the order of the series of processes related to the acoustic communication and the process related to the update of the cruising schedule information D1 (S04) is not particularly limited. A known method can be used for the control by the controller 17 related to the movement of the water vehicle 10 for performing acoustic communication.

以上のように、本実施形態に係る航走制御装置13及びこの航走制御装置13による航走制御方法によれば、水中航走体20に係る航走予定情報に基づいて、水上航走体10の進路が決定される。したがって、水上航走体10による音響測位での水中航走体20の捕捉を好適に行うことができる。また、水中航走体20に係る音響測位結果に基づいて航走予定情報のポイントそれぞれの到着予定時刻に係る時刻情報が更新される。したがって、水上航走体10の進路は、水中航走体20の航走状況がより正確に反映された航走予定情報に基づいて決定される。したがって、水中航走体20の捕捉を速やかに行うことができる。 As described above, according to the navigation control device 13 according to the present embodiment and the navigation control method by the navigation control device 13, the water navigation body is based on the navigation schedule information related to the underwater navigation body 20. Ten paths are determined. Therefore, it is possible to suitably capture the underwater vehicle 20 by acoustic positioning by the water vehicle 10. Further, based on the acoustic positioning result of the underwater vehicle 20, the time information related to the estimated arrival time of each point of the scheduled navigation information is updated. Therefore, the course of the surface navigation body 10 is determined based on the navigation schedule information that more accurately reflects the navigation status of the underwater navigation body 20. Therefore, the underwater vehicle 20 can be quickly captured.

従来から、水上航走体10が水中航走体20を管理する場合、水中航走体20が自機による音響測位が可能な範囲に存在するように、水上航走体10は水中航走体20を追跡している。しかしながら、何らかの事情により水上航走体10の音響測位が可能な範囲から水中航走体20が外れた場合に、再び水中航走体20を捕捉する方法についてはあまり検討されていなかった。水中航走体20の進路を予測して、水上航走体10の進路を決定することについては検討されていたが、図6に示すように、水中航走体20が航走する進路は一方向ではないことも多く、予測に誤りがあることも多いと考えられる。 Conventionally, when the water navigation body 10 manages the underwater navigation body 20, the water navigation body 10 is a water navigation body so that the underwater navigation body 20 exists in a range capable of acoustic positioning by its own machine. I'm tracking 20. However, when the underwater vehicle 20 is out of the range where the acoustic positioning of the water vehicle 10 is possible for some reason, the method of capturing the underwater vehicle 20 again has not been studied much. It has been considered to predict the course of the underwater vehicle 20 and determine the course of the water vehicle 10, but as shown in FIG. 6, the path of the underwater vehicle 20 is one. In many cases, it is not the direction, and it is thought that there are many cases where the prediction is incorrect.

これに対して、本実施形態に係る航走制御装置13及びこの航走制御装置13による航走制御方法によれば、水中航走体20に係る航走予定情報を利用して、水中航走体20の追跡を行うため、水上航走体10により水中航走体20を速やかに捕捉することができる。さらに、水上航走体10では、音響測位結果に基づいて航走予定情報を更新しながら、この航走予定情報を利用して追跡を行うため、水中航走体20の進路の予測精度が高められ、水中航走体20の捕捉をより速やかに行うことが可能となる。 On the other hand, according to the navigation control device 13 according to the present embodiment and the navigation control method by the navigation control device 13, the underwater navigation uses the navigation schedule information related to the underwater vehicle 20. Since the body 20 is tracked, the underwater vehicle 20 can be quickly captured by the water vehicle 10. Further, since the surface navigation body 10 updates the navigation schedule information based on the acoustic positioning result and tracks using the navigation schedule information, the prediction accuracy of the course of the underwater vehicle 20 is improved. Therefore, it becomes possible to capture the underwater vehicle 20 more quickly.

また、上記実施形態で説明したように、水上航走体10が複数の水中航走体20の航走を管理する場合に、各水中航走体20に係る航走予定情報が個別に作成されて、水上航走体10において保持される。そして、これらの航走予定情報に基づいて水上航走体10の進路を決定することを繰り返す。したがって、水上航走体10は、複数の水中航走体20それぞれについて好適に捕捉することができる。また、複数の水中航走体20それぞれに係る音響測位結果に基づいて、音響測位結果に対応する特定の水中航走体に係る航走予定情報のポイントそれぞれの到着予定時刻に係る時刻情報が更新されるため、更新された航走予定情報に基づいた水中航走体20の追跡が可能となり、水中航走体20の捕捉を速やかに行うことができる。 Further, as described in the above embodiment, when the surface navigation body 10 manages the navigation of the plurality of underwater navigation bodies 20, the navigation schedule information related to each underwater navigation body 20 is individually created. It is held in the surface navigation body 10. Then, the course of the surface cruising body 10 is repeatedly determined based on the cruising schedule information. Therefore, the surface navigation body 10 can suitably capture each of the plurality of underwater navigation bodies 20. Further, based on the acoustic positioning results of each of the plurality of underwater vehicles 20, the time information of the scheduled arrival times of each of the points of the navigation schedule information of the specific underwater vehicle corresponding to the acoustic positioning results is updated. Therefore, the underwater vehicle 20 can be tracked based on the updated navigation schedule information, and the underwater vehicle 20 can be quickly captured.

さらに、上記実施形態の航走制御装置13は、水中航走体20に係る音響測位が不能である場合に、水上航走体10が航走予定情報に示された航走経路に沿って水中航走体20を捜索するように制御する構成とされている。したがって、何らかの事情で水中航走体20が航走予定情報のポイントそれぞれの到着予定時刻に到着できない速度で移動している状態であっても、水上航走体10により水中航走体20を再度捕捉する可能性が高められる。 Further, in the navigation control device 13 of the above embodiment, when the acoustic positioning related to the underwater navigation body 20 is impossible, the water navigation body 10 waters along the navigation route indicated in the navigation schedule information. It is configured to control the search for the middle navigating body 20. Therefore, even if the underwater vehicle 20 is moving at a speed at which it cannot arrive at each estimated time of arrival at each point of the scheduled navigation information for some reason, the water vehicle 10 re-executes the underwater vehicle 20. Increased likelihood of capture.

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、水上航走体10が複数の水中航走体20を運用する場合について説明したが、対象となる水中航走体20が1台であっても、本実施形態に係る航走制御装置13を適用することができる。 Although the embodiment according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the case where the surface navigation body 10 operates a plurality of underwater navigation bodies 20 has been described, but even if the target underwater navigation body 20 is one, it relates to the present embodiment. The navigation control device 13 can be applied.

また、上記実施形態では、航走制御装置13に係る各機能が全て水上航走体10に搭載されている場合について説明したが、航走制御装置13に係る機能は水上航走体10及び他の装置に分散して配置されていてもよい。例えば、水中航走体20の位置情報に基づいた水上航走体10の進路決定に係る処理は水上航走体10上で行わずに、他の装置(例えば水上航走体10と通信可能な母船等)で行う構成としてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where all the functions related to the navigation control device 13 are mounted on the surface navigation body 10 has been described, but the functions related to the navigation control device 13 include the surface navigation body 10 and others. It may be distributed and arranged in the device of. For example, the process related to the course determination of the water vehicle 10 based on the position information of the water vehicle 20 can be communicated with another device (for example, the water vehicle 10) without performing the process on the water vehicle 10. It may be configured to be performed on a mother ship, etc.).

また、複数の水中航走体20の航走予定情報に基づいた水上航走体10の進路の決定に係る手法は、図6で説明したものに限定されない。例えば、特定の水中航走体20が捕捉できない(S02−NO)状況が一度のみの場合は、水中航走体20の捜索(S03)を省略して、次の捕捉対象に変更(S05)にしてもよい。また、例えば、特定の水中航走体20が捕捉できない(S02−NO)状況が連続した場合には、水中航走体20の捜索(S03)を行う構成としてもよい。また、複数の水中航走体20間の距離等を考慮して、複数の水中航走体20の捕捉順序を変更してもよい。このように、複数の水中航走体20を1台の水上航走体10により管理する場合、その具体的な手順は適宜変更することができる。 Further, the method for determining the course of the surface navigation body 10 based on the navigation schedule information of the plurality of underwater navigation bodies 20 is not limited to that described in FIG. For example, if the specific underwater vehicle 20 cannot be captured (S02-NO) only once, the search for the underwater vehicle 20 (S03) is omitted and the target is changed to the next capture target (S05). You may. Further, for example, when the situation in which the specific underwater vehicle 20 cannot be captured (S02-NO) continues, the search for the underwater vehicle 20 (S03) may be performed. Further, the acquisition order of the plurality of underwater vehicles 20 may be changed in consideration of the distance between the plurality of underwater vehicles 20 and the like. In this way, when a plurality of underwater vehicles 20 are managed by one water vehicle 10, the specific procedure thereof can be appropriately changed.

また、上記実施形態では、航走制御装置13が水上航走体10の進路のみを制御する場合について説明したが、航走予定情報に基づいて水上航走体10の速力も制御する構成としてもよい。すなわち、航走制御部として機能するコントローラ17において、航走予定情報に基づいて水上航走体10の速力を決定し、当該速力にも基づいて水上航走体10の航走を制御する構成としてもよい。水中航走体20の航路予定情報に基づいて、水上航走体10の進路だけでなく速力を制御しながら水中航走体20を捕捉する構成とした場合、水中航走体20の捕捉をより適切に行うことが可能となる。例えば、水上航走体10が水中航走体20を捕捉できている状態(特に、音響通信が可能となっている状態)では、水上航走体10の速力を0とする制御を行ってもよい。また、水中航走体20を捕捉できている状態では、水上航走体10の速力を水中航走体20の速力に合わせるか、水中航走体20よりも少し速くなるように制御してもよい。また、水中航走体20を捕捉できていない状態での水上航走体10の移動の際は、水中航走体20の目標速力を最大として、水中航走体20の捕捉までの移動を早くする制御を行ってもよい。このように、航走制御装置13が水上航走体10の進路だけでなく速力も制御する構成とすると、水中航走体20の捕捉をより好適に行うことができる。また、水上航走体10の制御の方法によっては、水上航走体10の航続距離を長くすることも可能となる。 Further, in the above embodiment, the case where the navigation control device 13 controls only the course of the surface navigation body 10 has been described, but the speed of the surface navigation body 10 may also be controlled based on the navigation schedule information. good. That is, in the controller 17 that functions as a navigation control unit, the speed of the surface navigation body 10 is determined based on the navigation schedule information, and the navigation of the water navigation body 10 is controlled based on the speed. May be good. When the underwater vehicle 20 is captured while controlling not only the course of the water vehicle 10 but also the speed based on the route schedule information of the underwater vehicle 20, the underwater vehicle 20 can be captured more. It will be possible to do it properly. For example, in a state where the water navigation body 10 can capture the underwater navigation body 20 (particularly, a state in which acoustic communication is possible), even if the speed of the water navigation body 10 is controlled to be 0. good. Further, in the state where the underwater vehicle 20 can be captured, the speed of the water vehicle 10 may be adjusted to match the speed of the underwater vehicle 20 or may be controlled to be slightly faster than the underwater vehicle 20. good. Further, when the surface navigation body 10 is moved in a state where the underwater navigation body 20 cannot be captured, the target speed of the underwater navigation body 20 is maximized, and the movement to capture the underwater navigation body 20 is accelerated. Control may be performed. As described above, if the navigation control device 13 is configured to control not only the course of the surface navigation body 10 but also the speed, it is possible to more preferably capture the underwater navigation body 20. Further, depending on the method of controlling the surface navigation body 10, the cruising range of the surface navigation body 10 can be lengthened.

1 航走管理システム
10 水上航走体
11 機体
12 航走装置
13 航走制御装置
14 測位機
15 音響通信機
16 音響測位機
17 コントローラ
20 水中航走体(各機体を個別にあらわす時は20A〜20Dであらわす)
21 船体
22 航走装置
23 音響通信機
24 応答機
25 コントローラ
A1 20Aの予め定められた探査エリア
A2 20Bの予め定められた探査エリア
A3 20Cの予め定められた探査エリア
A4 20Dの予め定められた探査エリア
D1 航走予定情報
D2 航走情報
R1 15 音響通信機の通信可能範囲
R2 16 音響測位機の測位可能範囲
1 Navigation management system 10 Water navigation 11 Aircraft 12 Navigation device 13 Navigation control device 14 Positioning machine 15 Acoustic communication device 16 Acoustic positioning device 17 Controller 20 Underwater navigation vehicle (20A ~ when each aircraft is represented individually (Represented by 20D)
21 Hull 22 Navigation device 23 Acoustic communication device 24 Responder 25 Controller A1 20A Predetermined exploration area A2 20B Predetermined exploration area A3 20C Predetermined exploration area A4 20D Predetermined exploration Area D1 Navigation schedule information D2 Navigation information R1 15 Communication range of the acoustic communication device R2 16 Positioning range of the acoustic positioning device

Claims (4)

水中航走体の航走を管理する水上航走体に係る航走制御装置であって、
前記水中航走体の航走経路に係る情報である航走予定情報を保持し、当該航走予定情報に基づいて前記水上航走体の進路を決定し、当該進路に沿って前記水上航走体の航走を制御すると共に、前記航走予定情報に基づいて前記水上航走体の速力を決定し、当該速力にも基づいて前記水上航走体の航走を制御する航走制御部と、
音響測位により前記水中航走体の位置を計測する音響測位部と、
を有し、
前記航走予定情報は、前記水中航走体の前記航走経路上における目的地として設定された複数のポイントの位置を示す位置情報と、前記ポイント間での前記水中航走体の移動速度に係る速度情報と、前記複数のポイントそれぞれの到着予定時刻に係る時刻情報とが対応付けられた情報であり、
前記航走制御部は、前記音響測位部による音響測位結果に基づいて、前記航走予定情報の前記時刻情報を更新する、航走制御装置。
It is a navigation control device related to a surface navigation body that manages the navigation of the underwater navigation body.
The navigation schedule information, which is information related to the navigation route of the underwater vehicle, is retained, the course of the water navigation body is determined based on the navigation schedule information, and the water navigation is performed along the route. With a navigation control unit that controls the navigation of the body, determines the speed of the water vehicle based on the navigation schedule information, and controls the navigation of the water vehicle based on the speed. ,
An acoustic positioning unit that measures the position of the underwater vehicle by acoustic positioning,
Have,
The estimated navigation information includes position information indicating the positions of a plurality of points set as destinations on the navigation path of the underwater vehicle and the moving speed of the underwater vehicle between the points. This is information in which the speed information is associated with the time information related to the estimated time of arrival of each of the plurality of points.
The navigation control unit is a navigation control device that updates the time information of the navigation schedule information based on the acoustic positioning result by the acoustic positioning unit.
前記水上航走体は、複数の前記水中航走体の航走を管理し、
前記航走予定情報は、前記複数の水中航走体それぞれについて作成され、
前記航走制御部は、前記複数の水中航走体の中から特定の水中航走体を選択し、当該水中航走体に対応する前記航走予定情報に基づいて、前記水上航走体の進路を決定し、当該進路に沿って前記水上航走体の航走を制御することを繰り返すと共に、前記音響測位部による前記特定の水中航走体に係る音響測位結果に基づいて、前記特定の水中航走体に係る前記航走予定情報の前記時刻情報を更新する、請求項1に記載の航走制御装置。
The water vehicle manages the navigation of a plurality of the underwater vehicles.
The navigation schedule information is created for each of the plurality of underwater vehicles.
The navigation control unit selects a specific underwater vehicle from the plurality of underwater vehicles, and based on the travel schedule information corresponding to the underwater vehicle, the water vehicle The route is determined, the navigation of the water vehicle is repeatedly controlled along the route, and the specific is based on the acoustic positioning result of the specific underwater vehicle by the acoustic positioning unit. The navigation control device according to claim 1, wherein the time information of the navigation schedule information relating to the underwater vehicle is updated.
前記航走制御部は、前記音響測位部による前記水中航走体に係る音響測位が不能である場合に、前記水中航走体に係る音響測位が可能となるまで、前記航走予定情報に示された前記航走経路に沿って前記水中航走体を捜索するように前記水上航走体の航走を制御する、請求項1または2に記載の航走制御装置。 When the acoustic positioning unit cannot perform the acoustic positioning of the underwater vehicle, the navigation control unit indicates in the navigation schedule information until the acoustic positioning of the underwater vehicle becomes possible. The navigation control device according to claim 1 or 2, which controls the navigation of the water navigation body so as to search for the underwater navigation body along the navigation path. 水中航走体の航走を管理する水上航走体に係る航走制御装置による航走制御方法であって、
前記水中航走体の航走経路に係る情報であって、前記水中航走体の前記航走経路上における目的地として設定された複数のポイントの位置を示す位置情報と、前記ポイント間での前記水中航走体の移動速度に係る速度情報と、前記複数のポイントそれぞれの到着予定時刻に係る時刻情報とが対応付けられた航走予定情報を保持し、当該航走予定情報に基づいて前記水上航走体の進路を決定し、当該進路に沿って前記水上航走体の航走を制御すると共に、前記航走予定情報に基づいて前記水上航走体の速力を決定し、当該速力にも基づいて前記水上航走体の航走を制御する航走制御ステップと、
音響測位により前記水中航走体の位置を計測する音響測位ステップと、
前記音響測位ステップにおける音響測位結果に基づいて、前記航走予定情報の前記時刻情報を更新する更新ステップと、
を有する、航走制御方法。
It is a navigation control method by a navigation control device related to a surface navigation body that manages the navigation of the underwater navigation body.
Information related to the navigation path of the underwater vehicle, which is position information indicating the positions of a plurality of points set as destinations on the navigation path of the underwater vehicle, and information between the points. The cruising schedule information in which the speed information related to the moving speed of the underwater vehicle and the time information related to the estimated arrival time of each of the plurality of points are associated with each other is held, and the cruising schedule information is based on the cruising schedule information. The course of the water vehicle is determined, the navigation of the water vehicle is controlled along the route, and the speed of the water vehicle is determined based on the travel schedule information to obtain the speed. A navigation control step that controls the navigation of the surface vehicle based on
An acoustic positioning step that measures the position of the underwater vehicle by acoustic positioning, and
An update step for updating the time information of the cruising schedule information based on the acoustic positioning result in the acoustic positioning step, and an update step.
A navigation control method having.
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