JPH01113609A

JPH01113609A - 掃海測量用音響測深機の記録方法

Info

Publication number: JPH01113609A
Application number: JP26947387A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Sugie; 杉江　俊彦
Original assignee: Marine Instr Co Ltd
Current assignee: Marine Instr Co Ltd
Priority date: 1987-10-27
Filing date: 1987-10-27
Publication date: 1989-05-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は水深などのデジタル計測などに好適する掃海測
量用音響測深機の記録方法に関するものである。

（従来技術とその問題点）海図作成の場合、音響測深機の送受波器（ａ）を例えば
第１図（ａ）のように船底に設置し、これがら海底に向
けて音波を発射しながら船建）を第１図（ｂ）のように
ジグザグ状に操船して、ロランその他による位置情報と
測深機による測深情報とから作成することが行われる。

ところでこの場合ジグザグ状操船の間隔ｌを極力少な（
して、その間における測深情報の漏れを少なくすること
が精密な海図の作成に当って必要である。しかしこのよ
うな要求は操船上の問題などから成る距離以内にするこ
とは難かしい。そこで従来においては次のような方法、
所謂掃海測量法を採用して要求を満足させることが行わ
れている。

この方法は例えば第２図（ａ）のように船（ｂ）の左右
の舷側から突出したアーム（Ｃ）に、等間隔で左右同数
例えば４個の送受波器ＳＲ＋　、　ＳＲｚ　、　ＳＲＩ
　、　ＳＲ４を海底方向に音波を発射しうるように固定
する。

一方第２図ら）に示すように記録ペン（１）の掃引用ベ
ルト（２）に設けられた遮光板（３）と光源（４）及び
フォトセンサ（５）とにより記録ペン（１）と同期して
駆動信号を発生する。そしてこれによりオア回路（６ｌ
）　（６□）（６３）　（６４）を介して送受信器（７
、）　（７□）　（７，）　（７，）を掃引用ベルト（
２）の１回転に１回宛同時にトリガして送受波器ＳＲ＋
　、　ＳＲｚ　、　ＳＲｓ　、　ＳＲ４を励振し、これ
により海底に向けて第３図（ａ）のように掃引用ベルト
（２）の１回転毎に同時に音波Ｓｔ　、　　Ｓｚ　、　
Ｓ３　。

Ｓ４を発射する。一方フオドセンサ（５）からのトリガ
信号を吃水量調整器（８）と全体移動量調整器（９）及
び個別移動量調整器（１０１）　（Ｌｏｇ）　（１０＊
）　（１０＜）を介して送受信器（７，）（７□）　（
７３）　（７，）に加えて、同時送信波Ｓ＋　、Ｓｔ　
、Ｓ！　、Ｓｓから時間ＬＩ＋　　ｔ２＋Ｌ３．ｔ、４
だけ遅れて音波Ｓｔ、　、　Ｓ１２．Ｓｌ、　、　ｓ＋
４を発射する。そして第３図（ｂ）のように発射音波Ｓ
ｌ〜Ｓ４及びＳｌ、〜Ｓ１４と、これらによる海底から
の反射波Ｒ，，Ｒ，，Ｒ，，Ｒ，及びＲ’ｌ　ｒ　Ｒ’
Ｚ＋Ｒ１，、Ｒ１４を、第２図（ｂ）の送受波器ＳＲＩ
　、　ＳＲ２゜、　ＳＲ３，ＳＲ４を介して送受信器（
Ｌ）（７□）　（７３）　（７，）と共通増幅器（１１
）により受信増幅検波したのち、記録ペン（１）に加え
、これにより第３図（Ｃ）のように４個の同時送信波Ｓ
＋、Ｓｚ、Ｓ３，３４の合成波Ｓｐとその反射受信波Ｒ
’ｌ　＋　Ｒ’Ｚ　ＨＲ’３　ｙ　Ｒ’４の合成−波Ｒ
ｐ及び４個の個別送信波Ｓ’ｌ　、　Ｓ’ｔ　Ｉ　Ｓ’
２　＋５１４とその反射受信波Ｒ’＋　、　Ｒ’ｚ　、
　Ｒ’ｚ　、　Ｒ”４をそれぞれが重ならないように記
録紙θり上に記録する。そして合成送信波Ｓｐと合成受
信波Ｒｐの時間間隔Ｔρ及び各個別送信波と受信波との
各時間間隔Ｔｌ１Ｔ、、Ｔ、、Ｔ４とから測深すること
が行われている。

この方法によれば左右の突出アーム（Ｃ）の長さの選定
によりジグザグ状ライン間に間隔があっても、この間の
海底情報をほぼ見逃すことがなくなる。

しかし近時におけ名デジタル計測技術の発達はこの方法
に新たな問題をもたらしている。即ち従来においては前
記のように記録紙上における送信波と受信波の時間間隔
から手作業により水深を求め、これと別途得られたロラ
ンなどによる位置情報とから手作業により海図などの作
成を行っている。しかし最近においては例えば送信波と
受信波をゲートオン信号及びゲートオフ信号としてゲー
ト回路を制御し、この間に通過したクロックパルスを計
数して時々刻々の測深結果をデジタル表示したり、これ
によって得られた測深情報信号と位置情報信号をデジタ
ル処理して自動的に海図を作製する装置を音響測深機に
付加して測深などを容易化し、記録紙上の記録を主とし
て監視用とする要求が非常に強まりつつある。

しかし以上のように複数個の送受波器からの同時送信に
続いて個別送信が行われる方法では、第３図（ｂ）のよ
うに各同時送信波Ｓｌ＋　Ｓｔ　＋　　Ｓｓ　ｒ３４と
その反射受信波Ｒ＋　、Ｒｚ　、Ｒ３、Ｒｓとの間に個
別送信波ＳＺ　ｇ　Ｓ’Ｚ　Ｉ　Ｓ’３　ｇ　Ｓ’４が
入るのを防ぐことができず、従ってまた第３図（Ｃ）に
示す記録図中の合成送信波Ｓｐとその合成反射受信波Ｒ
ｐとの間にも個別送信波Ｓ’ｌ　＋　Ｓ’Ｚ　＊　Ｓ″
３＋Ｓ”４が入る。従って記録紙上ではレベル差などか
ら送信波と受信波を区別し得ても、ゲート回路は同時送
信波Ｓ、−Ｓ、に続いて現れる第１個別送信波Ｓ７．を
受信波と誤認してゲートをオフしクロックパルスの計数
を停止してしまう。

このため例えば合成送信波Ｓｐと合成受信波Ｒｐとから
自動的に測深結果を得ようとする場合、受信波Ｒｐが同
時送信波と第１個別送信波間に生ずる第３図（ハ）の水
深範囲Ｔｐ”内、即ち記録ペン掃引用ベルトの回転数よ
り設定された測深範囲Ｔのうちの僅かな範囲しか測深で
きなくなり、音響測深機としての実用性を失うことにな
る。

これを防ぐためには１回の記録ペンの掃引毎に同時送信
と個別送信を行うのではな（、記録ペン１回の掃引毎に
同時送信と個別送信を交互に行い、同時送信による受信
波が現れたのち、個別送信波とその受信波が現れるよう
にすればよい。しかしこれでは従来のように同時送信に
よる結果と個別送信による結果とを記録紙上に併記でき
ず別記録になるため、監視上極めて不便となる欠点を持
つ。

（発明の目的）本発明は従来と同様な記録を記録紙上に得ながら、自動
測深や自動海図作成装置などの併用を可能とする音響測
深機の記録方法を提供し、掃海測量の容易化を図ったも
のである。

（問題点を解決するための本発明の手段）従来の同時送
信と個別送信による方法は、同時送信と個別送信の送信
時間間隔が小さくこの間における船の移動が殆どないこ
とから、同時送信による測深結果と個別送信による測深
結果とを同一であると見放しても差つかえない。すなわ
ちこのことは同時送信のみを行い、これによって得られ
た同時送信波と受信反射波とを例えばそれぞれアドレス
を変えて一旦記憶し、これを第２図（ｂ）で示した従来
装置の全体移動量調整器（９）と個別移動量調整器（１
０１）（１０□’）　（１０３）　（１０４）などに相
当する時間宛順次遅延させて記録ペンと同期して読出す
ことにより、従来の個別送信波によると同様な測深情報
が得られることを示している。

本発明は以上の観点に基づいてなされたものであって、
第４図のように送受波器ＳＲＩ〜ＳＲ４、送受信器（７
１）〜（７４）による第５図（ａ）の検波同時送信波Ｓ
　Ｉ””　Ｓ　４と検波受信反射波Ｒ，−Ｒ４及び信号
合成回路Ｏ９による同時送信波５１〜Ｓ４の合成波Ｓｐ
と受信反射波Ｒ８〜Ｒ４の合成波Ｒｐとを、それぞれア
ナログ・デジタル変換回路θ毛を介して記憶回路０５）
に加える。その際アドレス発生回路θωからの書込みア
ドレス信号により例えば各送受波系の個別移動量など第
３図（ａ）に示すｔＩ＋　　ｔ２．ｔ２＋ｔ４に対応す
るようなそれぞれ異なるアドレスに記憶させる。そのの
ちこれらをアドレス信号発生回路θ０からの続出アドレ
ス信号により第５図（ｂ）のように読出したのち、デジ
タル・アナログ変換回路０７）を介して記録ペンに加え
て第５図（Ｃ）のように記録紙に記録させるようにした
ものである。

以上のようにすれば個別送信波が同時送信波に続いて入
ることがない。従って例えば送受信器の出力を水深デジ
タル表示器や自動海図作成器などに加えれば、個別送信
波により測深範囲が狭められることなく、記録ペンの掃
引速度によって定まる全測深範囲に亘る時々刻々の水深
をデジタル表示したり、海図の自動作成を行いながら、
従来装置と同様な記録図形を得ることができるので、従
来装置の欠点は一掃される。次に本発明の実施例につい
て説明する。

（実施例）第６図は本発明の一実施例のブロック回路図であって、
図において（１）は記録ペン、（２）はその掃引用ベル
ト、（３）は遮光板、（４）は光源、（５）はフォトセ
ンサであって、従来装置と同様遮光板（３）がフォトセ
ンサ（５）を通過する毎に掃引用ベルト（２）の一定回
転数によって定まる一定時間間隔でトリガパルスｐ１を
発生する。０８）は中央処理装置であって、トリガパル
スｐ、が入ると以下に述べる送受信器（７Ｉ）〜（７４
）のトリガ信号ｐｂその他の信号を発生する。（７，）
　Ｃａｔ）　＜１３＞　（７，）は送受信器、ＳＲＩ　
、　ＳＲ１。

ＳＲ，、ＳＲ，は送受信器、０■は信号合成回路、（１
９１）（１９□）　（１９３）　（１９，）　（１９％
）はアナログスイ・７チ、ＱΦはアナログ・デジタル変
換回路、（２１υ（２１□）（２１，）（２１４）　（
２１ｓ）はそれぞれラッチ回路である。送受信器（７υ
〜（７４）は中央処理装置０８）からのトリガパルスＰ
ｂによりそれぞれ同時にトリガされて送受波器ＳＲＩ〜
ＳＲ４を同時に励振し、海底に向けて同時に音波を発射
する。そして送受信器（７０〜（７４）は同時送信波Ｓ
、〜Ｓ４とその受信反射波Ｒｌ””　Ｒａを第５図（ａ
）のように増幅検波して信号合成回路０■に送りこみ、
ここで合成波ＳｐとＲｐを得る。そしてこれらはそれぞ
れアナログスイッチ（１９，）〜（１９ｓ）を介して混
在した形でアナログ・デジタル変換回路Ｃ！Φに送りこ
まれ、更にその変換信号はラッチ回路（２１１）〜（２
１５）にそれぞれ送りこまれる。

（２２）はＤＭＡリクエストタイマ、（至）はＤＭＡの
コントローラ、（６チヤンネルに相当）、０Ｓは記憶回
路である。ＤＭＡリクエストタイマ（２）は中央処理装
置０８）からの信号ｐｃにより制御されて、送受信器（
７，）〜（７４）の出力信号であるＳ、ごＳｓ、Ｒ＋〜
Ｒ４及びＳｐとＲｐの増幅検波信号を記憶回路０ωに取
込むためのリクエスト信号ｐａ、例えばメモリアドレス
において１番地を深度１　ｃｍとし深度にして４５ｍ分
（測深範囲）取込む場合４５Ｘ１００　＝４５００回リ
クエストできるリクエスト信号ｐ、を送出する。またＤ
ＭＡコントローラ（２）には記録用の個別送信波と、そ
の各受信反射波とを作るための各偏移動量に従った各送
受波系別のメモリ開始番地がプログラムされており、Ｄ
ＭＡリクエストタイマ（２）から上記リクエスト信号ｐ
４が入る書込みアドレス信号ｐ、を送出して、それぞれ
の開始番地例えば第１送受波系ＳＲ，の個別移動量を記
録紙上の５１とした場合、水深Ｏｍの位置に相当する番
地を１０００番地とし、ま゛た１番地光りの深度をｌ　
ｒＨＢとした場合、第１送受波系の開始番地を１５００
番地とする。また他の送受波系にっていは１５００番地
にそれぞれの個別移動量分だけ加算した開始番地から順
次上記の４５ｍ分宛記憶回路０５）へ記憶させうるよう
に形成される。

ＤＭＡコントローラ（２）はＤＭＡ転送時上記アドレス
信号ｐ、のほかに６チヤンネルのうちのどの送受波系の
ＤＭＡコントローラが動作しているかを示すアクノリッ
ジ信号ｐｒ　ｌ　　Ｒ９＋　　ｐｈ　ｌ　　ｐ＝・Ｐｊ
を送出する。そしてアナログスイッチ（１９，）〜（ｔ
９ｓ）を制御して送受信器（７１）〜（７，）の出力信
号及び合成信号を時分割でスイッチングしてアナログ・
デジタル変換回路Ｉ２Ｉに送りこむ。またアクノリッジ
信号ｐ、〜Ｐｊはラッチ回路（２１０〜（２１ｓ）を制
御して、アナログ・デジタル変換された送受信器（７，
）〜（７４）の出力信号と信号合成回路側による合成信
号の混在信号を分離したのち、ビットに分けてデータバ
スに乗せて記憶回路０ωに送りこみ、アクノリッジ信号
ｐ、〜Ｐｊのそれぞれの送出期間中ＤＭＡコントローラ
（至）から送出される前記書込みアドレス信号ｐ、に従
って記憶が行われる。そして記憶回路０５）に記憶され
た各信号は中央処理装置０８）により編集処理されて読
出し用のメモリエリアに記憶される。

（社）は読出し用のＤＭＡリクエストタイマ、（２ｓ）
はチッチ回路、（至）はデジタル・アナログ変換回路、
（イ）は増幅器である。ＤＭＡリクエストタイマ（社）
は記憶回路０９への書込み動作終了後、中央処理装置側
から送出される信号により制御されて、記憶回路０５）
の読出し用メモリエリアに記憶されている各データ信号
をＤＭＡコントローラ（２）で読出すためのリクエスト
信号ｐｋ、例えば前記のように記録範囲を４５ｍとし１
番地光りの深度を１　ｃｍとした場合、４５ｍ　Ｘ　１
００／　１　ｃｍ　＝４５００回ＤＭＡ：ｌントローラ
（２）に送出し、ＤＭＡコントローラ凶はこれにもとづ
き読出しアドレス信号ｐｚとラッチ回路図の制御信号Ｐ
Ｍを送出する。そして記録ペン（１）の移動に同期して
記憶回路ｑつの記憶内容を読出してデジタルアナログ変
換回路（至）に加えてアナログ量に変換したのち、記録
ペン（１）に加えて記録を行わせることにより前記第５
図（Ｃ）に示す記録を得る。

（発明の効果）以上から明らかなように本発明によれば従来と同一の記
録同形を得ながら水深自動計測や自動海図作製装置の併
用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は音響測深機による測深方法の説明図、第２図（
ａ）（ｂ）は掃海測量方式をとる音響測深機における送
受波器の配置図及び音響測深機の回路図、第３図（ａ）
ら）（Ｃ）は第２図の回路における音波の発射状況図、
受信状況図及び記録例図、第４図は本発明の原理説明回
路図、第５図（ａ）［有］）（Ｃ）は第４図の回路にお
ける音波の発射状況図、受信状況図及び記録例図、第６
図は本発明の一実施例ブロック回路図である。（ａ）、　ＳＲＩ　、　ＳＲ１、ＳＲｓ　、　ＳＲａ　
・・・送受波器、（ｂ）・・・船、（Ｃ）・・・アーム
、（１）・・・記録ペン、（２）・・・掃引用ベルト、
（３）・・・遮光板、（４）・・・光源、（５）・・・
ホトトランジスタ、（６＋）　（６ｇ）　（６＋）　（
６４）・・・オア回路、（７，）（７□）（７ツ）（７
，）・・・受信器、（８）・・・吃水量調整器、（９）
・・・全体移動量調整器、（１０，）（１０□）（１０
３）　（１０４）・・・個別移動量調整器、ＯＤ・・・
増幅器、０２１・・・記録紙、面・・・信号合成回路、
圓・・・アナログ・デジタル変換回路、０５）・・・記
憶回路、Ｏｅ・・・アドレス信号発生回路、０′７）・
・・デジタル・アナログ変換回路、θＦ・・・中央処理
装置、（１９１）（１９ｇ）　（１９３）　（１９４）
　（１９８）・・・アナログスイッチ、Ｑト・・アナロ
グ・デジタル変換回路、（２Ｌ）　（２ｂ）　（２１＋
）　（２１４）　（２１ｓ）・・・ラッ子回路、（２２
１・・・ＤＭＡリクエストタイマ、（２）・・・ＤＭＡ
コントローラ、（社）・・・読出し用のＤＭＡリクエス
トタイマ、凶・・・ラッチ回路、（至）・・・デジタル
・アナログ変換回路、（社）・・・増幅器。

Claims

【特許請求の範囲】

水平方向に間隔をおいて設けた複数個の送受波器から海
底方向に向けて同時に音波を送信して、その各送受波系
の送信波と受信反射波及びそれぞれの合成波をアナログ
・デジタル変換し、各送受波系の送受信波とこれらの合
成波がそれぞれ記録紙上において重ならないようにアド
レスをずらせて記憶回路に書込んだのち、記録ペンの走
行と同期して読出して記録ペンに加えることにより、前
記同時送信に続く個別送信を必要とすることなく各送受
波系の送受信波の合成波と各送受波系毎の送受信波とを
同一記録紙上に併記できるようにすることを特徴とする
掃海測量用音響測深機の記録方法。