JPH0115830B2 - - Google Patents

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JPH0115830B2
JPH0115830B2 JP18509683A JP18509683A JPH0115830B2 JP H0115830 B2 JPH0115830 B2 JP H0115830B2 JP 18509683 A JP18509683 A JP 18509683A JP 18509683 A JP18509683 A JP 18509683A JP H0115830 B2 JPH0115830 B2 JP H0115830B2
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JP
Japan
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fish
depth
signal
school
display
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JP18509683A
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JPS6078372A (en
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Fukutaro Takahashi
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Kaijo Denki Co Ltd
Original Assignee
Kaijo Denki Co Ltd
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Publication of JPH0115830B2 publication Critical patent/JPH0115830B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/96Sonar systems specially adapted for specific applications for locating fish

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、スキヤニングソナーにおいて、水中
の被探知目的物の存否を、表示ブラウン管上に、
一定の深度毎に平面像(PPI表示)として表示す
る探知表示方式に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In a scanning sonar, the presence or absence of an object to be detected underwater is displayed on a display cathode ray tube.
This relates to a detection and display method that displays a planar image (PPI display) at a certain depth.

漁船が、ソナーを用いて魚群を発見し、この魚
群を捕獲するため投網する際に、最も知りたい情
報は、自船から魚群までの水平距離と魚群の深度
であり、更には、時間の経過につれて魚群のひろ
がりおよび動きがどのように変化しつつあるかと
いう遊泳状態の実際の姿である。
When a fishing boat discovers a school of fish using sonar and casts a net to capture this school of fish, the most important information it wants to know is the horizontal distance from its boat to the school of fish and the depth of the school of fish, as well as the elapsed time. This is an actual picture of the swimming state, showing how the spread and movement of the fish school changes over time.

この要望を或程度に満たす方法としては、既に
以下のような技術が提案されている(特開昭58−
22980)。
The following technology has already been proposed as a method to meet this demand to a certain extent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1999).
22980).

すなわち、魚群からの受信エコーをブラウン管
上に表示するに当つて、魚群の方向と水平距離と
を平面的に示すいわゆるPPI表示にすると共に、
もう一つ、海面をX軸、深度をZ軸にとり、それ
ぞれに魚群までの水平距離と、魚群の深度を直視
する目盛をつくり、前記のPPI表示面の上又は下
など適宜に定めた別の面上に併せて表示し、かつ
時間の経過に伴う魚群行動の軌跡を、一般の魚群
探知機に若干似せた垂直断面図として表示し、全
体では3次元の情報を提供するようにしたもので
ある。
In other words, when displaying received echoes from a school of fish on a cathode ray tube, we use a so-called PPI display that shows the direction and horizontal distance of the school of fish in a two-dimensional manner.
Another idea is to take the sea surface as the X-axis and the depth as the Z-axis, and create a scale for each to show the horizontal distance to the school of fish and the depth of the school of fish, and set another scale as appropriate, such as above or below the PPI display surface. It also displays the trajectory of fish school behavior over time as a vertical cross-sectional view somewhat similar to a general fish finder, providing three-dimensional information as a whole. be.

第1図にその表示部分の一例を示す。図中1で
示す円形部分がPPI表示部であり、2で示す部分
が垂直断面を表示する部分である。PPI表示部1
の上の0は船首方向を示し、3は或る俯角でスキ
ヤンしたときにPPI表示上に映つた魚影を示す。
θは船首方向を基準とした魚影の水平方位角を示
し、PPI表示の中心から魚影3迄の距離は自船か
ら魚群までの水平距離を表わしている。
FIG. 1 shows an example of the display portion. In the figure, the circular part indicated by 1 is the PPI display part, and the part indicated by 2 is the part that displays the vertical cross section. PPI display section 1
The 0 above indicates the bow direction, and the 3 indicates the fish shadow that appears on the PPI display when scanning at a certain depression angle.
θ indicates the horizontal azimuth of the fish shadow with respect to the bow direction, and the distance from the center of the PPI display to fish shadow 3 represents the horizontal distance from the own boat to the school of fish.

断面表示部2においては、点Sは海面上の自船
の位置を示し、は海面に相当する。これを今
X軸とする。は自船からの鉛直軸を示す。こ
れを今Z軸とする。断面表示部2のブラウン管ビ
ームの走査の仕方は、点Sを中心として角度φを
表わす線のように放射状に走査されている。そし
て、その走査速度は一定であるので、走査した長
さは時間に比例することになる。また走査する角
度は送受波のチルト角と一致するようになつてい
る。従つて今、俯角φでスキヤンしたときにθの
方向に魚群が探知されるとPPI表示部1上には魚
影3が映り、断面表示部2には魚影3′が映り、
図中S点と魚影3′を結ぶ斜めの直線の長さが自
船から魚群までの実距離を示すことになる。そし
てそのX軸への投影が水平距離を示し、Z軸への
投影が深度を示すことになる。
In the cross-section display section 2, a point S indicates the position of the own ship on the sea surface, and corresponds to the sea surface. This is now the X-axis. indicates the vertical axis from own ship. This is now the Z axis. The cathode ray tube beam of the cross section display section 2 is scanned radially like a line representing an angle φ with the point S as the center. Since the scanning speed is constant, the scanned length is proportional to time. Furthermore, the scanning angle is made to match the tilt angle of the transmitted and received waves. Therefore, if a school of fish is detected in the direction of θ when scanning at an angle of depression φ, a fish shadow 3 will appear on the PPI display section 1, a fish shadow 3' will appear on the cross-section display section 2, and so on.
In the figure, the length of the diagonal straight line connecting point S and fish shadow 3' indicates the actual distance from the own boat to the school of fish. The projection onto the X-axis indicates the horizontal distance, and the projection onto the Z-axis indicates the depth.

このようにして魚群が探知されると、次はこの
魚群がどのような動きをしているかという遊泳状
態を知ることが重要となつてくる。このため送受
波器からの送波の周期毎に俯角をわずかずつ変化
させてみて魚影3及び同3′の動きを観察するこ
とにより遊泳状態を把握している。またこのよう
にすることによつて一群の魚群が深度方向にどの
ような形の群を形造つているかも知ることができ
る。
Once a school of fish has been detected in this way, it is important to know how the school of fish is moving and its swimming condition. For this reason, the swimming state is grasped by changing the angle of depression little by little every cycle of the waves transmitted from the transducer and observing the movements of the fish 3 and 3'. Also, by doing this, you can find out what kind of school a school of fish forms in the depth direction.

そして、以上のように方位がθ方向の魚群の遊
泳状態を知るためには、断面表示部2における表
示は、送受波のスキヤンビームが方位θを中心と
する一定範囲の角度内に来た時に表示されるよう
になつている。
As described above, in order to know the swimming state of a school of fish whose bearing is in the θ direction, the display on the cross-section display section 2 is such that when the scanning beam of transmitted and received waves comes within a certain range of angles centered on the bearing θ, It is starting to be displayed.

このようにすることによつて間違いなく魚影3
で示される魚群の断面表示における魚影が3′で
あると言えることになる。
By doing this, you will definitely get 3 fish shadows.
It can be said that the fish shadow in the cross-sectional representation of the school of fish shown by is 3'.

以上は、探知した魚群が一つの場合について述
べたのであるが、実際には4,5,6で示される
ように同時に幾つかの魚群を探知しこれを捕獲し
ようとする場合がある。このような場合上に述べ
た方法では、同時に遊泳状態を把握しようとする
魚群の数だけ断面表示部が必要となり、更にその
断面表示部の一つ一つについて送受波の俯角を変
化させた場合の影像を追跡する必要がある。
The above description has been made regarding the case where only one school of fish has been detected, but in reality, as shown in 4, 5, and 6, several schools of fish may be detected and captured at the same time. In such a case, the method described above requires as many cross-section display sections as the number of schools of fish whose swimming status is to be ascertained at the same time, and furthermore, if the angle of depression of the transmitted and received waves is changed for each of the cross-section display sections, It is necessary to track the image of

しかしながら、このように幾つもの魚群につい
て俯角を変化させて魚影を追跡することは魚群の
遊泳の速さからみて事実上困難である。
However, it is practically difficult to track the shadows of several schools of fish by changing the angle of depression in this way, considering the swimming speed of the schools of fish.

このように、従来の方法では探知する魚群が複
数になつた場合、断面表示部の数を増やさなけれ
ばならずその各々について魚群遊泳の追跡操作を
行うことが非常に困難であるという欠点があつ
た。
As described above, the conventional method has the disadvantage that when there are multiple schools of fish to be detected, the number of cross-section display sections must be increased, making it extremely difficult to perform operations to track the swimming of each school of fish. Ta.

また、水面下の中層において、コーン状ビーム
の断面ビーム層よりも広い拡がりを以つて平面状
に(例えば円形)分布する魚群を、俯角をかけて
探知した場合PPI表示部1に映し出される魚群映
像は魚影3,4,5,6に示される如く円弧状と
なつて現われる。これは第1図bの平面図および
cの断面図において32で示される魚影を俯角φ
を有するコーン状の送波ビーム33を有する音波
で照射した場合、魚群32のうち実際に照射され
るのは図bおよびcの斜線で示された部分だけで
ある。従つて図bから分かるように、これをPPI
表示で表わした場合の魚影は、およそ、魚群の深
度の平面をビーム33で照射した場合のドーナツ
状の円34の一部として表われるからである。こ
のためPPI表示に映し出される魚影は実際の魚群
のひろがりとは異なつて見えるという欠点があ
る。
In addition, when a school of fish distributed in a planar shape (for example, circularly) with a wider spread than the cross-sectional beam layer of the cone-shaped beam is detected in the middle layer under the water surface by applying an angle of depression, the image of the school of fish displayed on the PPI display unit 1 is detected. appears in an arc shape as shown in fish shadows 3, 4, 5, and 6. This means that the fish shadow indicated by 32 in the plan view of Fig. 1b and the cross-sectional view of Fig. 1c is
When irradiating with a sound wave having a cone-shaped transmission beam 33 having a cone-shaped transmission beam 33, only the hatched areas in FIGS. b and c are actually irradiated in the fish school 32. Therefore, as can be seen from Figure b, this can be called PPI
This is because the fish shadow when represented on the screen appears as a part of a donut-shaped circle 34 when the beam 33 is irradiated onto a plane at the depth of the school of fish. This has the disadvantage that the fish shadows shown on the PPI display look different from the actual spread of the school of fish.

本発明は、このような操作の困難を伴うことな
く複数の魚群についてそのひろがりや遊泳状況を
刻々と把握しうるスキヤニングソナーの探知表示
方式を提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a scanning sonar detection and display method that allows the spread and swimming status of a plurality of schools of fish to be grasped moment by moment without such operational difficulties.

本発明は上記の目的を達成するため次のような
構成を有している。すなわち、送受波器からの送
波は全受信チルト角φ1〜φoのビーム幅の総てを
含む広いビーム幅で行ない、受信は各受信チルト
角φ1〜φo毎に行い、各受信チルト角φ1〜φo毎に
受信系を経由させ、方位θ、俯角φn、距離rの
極座標情報で得られた受信信号の位置情報から x=rcpsθ・cosφn y=rsioθ・cosφn z=rsioφn を算出して、x及びyを水平面におけるX軸、Y
軸直角座標上の位置データとし、zを深度を表わ
す垂直Z軸上の位置データとして三次元の直角座
標上の位置データに変換して、三次元の記憶回路
に記憶させる。
The present invention has the following configuration to achieve the above object. In other words, transmission from the transducer is performed with a wide beam width that includes all of the beam widths of all reception tilt angles φ 1 to φ o , and reception is performed for each reception tilt angle φ 1 to φ o . From the position information of the received signal passed through the reception system for each tilt angle φ 1 to φ o and obtained from the polar coordinate information of the azimuth θ, depression angle φ n , and distance r, x=r cps θ・cosφ n y=r sio θ・Calculate cosφ n z=r sio φ n , and set x and y to the X axis and Y axis in the horizontal plane.
The data is converted into position data on three-dimensional orthogonal coordinates, with z being position data on the vertical Z-axis representing depth, and stored in a three-dimensional storage circuit.

以上のようにして記憶されたデータを読み出す
時は、深度をパラメータとして各深度における平
面上の受信信号をブラウン管上にPPI画像として
映し出すのである。そして各深度毎の映像を並列
的に複数個同時に映し出すかあるいは一定時間毎
に深度を示す表示と共に切替えて表示するか、そ
の表示方法は種々考えられるが、以上のような方
法を適用することにより深度をパラメータとした
各深度における平面映像を観測することができる
ので、探索範囲内に魚群が複数存在していても各
魚群についてのひろがりや遊泳状態を容易に把握
することができるのである。
When reading the data stored in the above manner, the depth is used as a parameter, and the received signal on the plane at each depth is projected as a PPI image on the cathode ray tube. There are various possible display methods, such as displaying a plurality of images for each depth simultaneously in parallel, or switching the display along with the depth display at regular intervals, but by applying the method described above, Since it is possible to observe flat images at each depth using depth as a parameter, even if there are multiple schools of fish within the search range, it is possible to easily understand the spread and swimming state of each school of fish.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。第2図bは本発明を適用した場合の送受波器
における送波及び受信のビームの状況を示す図で
あり、今一例として受信ビームの俯角(チルト角
ともいう)が4方向である場合を示している。す
なわち、7,8,9,10はチルト角がそれぞれ
φ1,φ2,φ3,φ4の受信ビームを示しており、1
1は、送波ビームであつて、受信ビーム7,8,
9,10の総てを包含するような広いビーム幅で
送波されている。
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. FIG. 2b is a diagram showing the state of transmitting and receiving beams in the transducer when the present invention is applied. As an example, the case where the receiving beam has four directions of depression angle (also referred to as tilt angle) is shown. It shows. That is, 7, 8, 9, and 10 indicate receiving beams with tilt angles of φ 1 , φ 2 , φ 3 , and φ 4 , respectively, and 1
1 is a transmitting beam, and receiving beams 7, 8,
The waves are transmitted with a wide beam width that encompasses all of 9 and 10.

例えば今受信ビーム幅が約10度であるとすれば
送波ビーム幅はその約4倍の40度位ということに
なる。
For example, if the current receive beam width is about 10 degrees, the transmit beam width will be about 40 degrees, which is about four times that.

このように、送波は広いビーム角で行われ、受
波は各チルト角に向けて分割された狭い複数のビ
ームで各チルト方向からのエコーを受波するので
ある。
In this way, waves are transmitted with a wide beam angle, and waves are received with a plurality of narrow beams divided toward each tilt angle to receive echoes from each tilt direction.

第2図aは、各チルト角毎に送受波を行いなが
ら方位スキヤンを行う従来技術におけるPPI表示
を参考までに示したものであり12′および1
3′は魚群12および同13が水平面に投影され
た形の映像を示している。
Figure 2a shows, for reference, the PPI display in the conventional technology in which azimuth scanning is performed while transmitting and receiving waves at each tilt angle.
3' shows an image of fish schools 12 and 13 projected onto a horizontal plane.

第3図は本発明の実施例の構成を示すブロツク
図である。先ず、タイムベース発生器14におい
てスキヤニングソナーの周期動作の基本となるタ
イミング信号を発生する。該タイミング信号に基
づいて走査信号発生器15が方位信号θを発生す
る。この方位信号の繰り返し数に基づいて距離信
号発生器16は距離信号Rを発生する。そして距
離信号発生器16は当該ソナーに設定された最大
探知距離に達するごとに一定の信号を発生し、送
信器17へ送る。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. First, the time base generator 14 generates a timing signal that is the basis of the periodic operation of the scanning sonar. A scanning signal generator 15 generates an orientation signal θ based on the timing signal. The distance signal generator 16 generates a distance signal R based on the number of repetitions of this direction signal. Then, the distance signal generator 16 generates a certain signal every time the maximum detection distance set for the sonar is reached, and sends it to the transmitter 17.

一方送信チルト信号発生器24もチルト信号発
生器23からの信号に基づいて、送波ビームのチ
ルト角を定める送信チルト信号を送信機17へ供
給する。送信器17はこの二つの信号に基づいて
一定のパルス幅で送信し、該送信信号は送受切換
回路18を経由して送受波器19に加えられ、定
められたビーム幅(第2図bの11で示されるよ
うに広いもの)及び定められたチルト角で水中へ
音波として送波される。
On the other hand, the transmission tilt signal generator 24 also supplies a transmission tilt signal to the transmitter 17, which determines the tilt angle of the transmission beam, based on the signal from the tilt signal generator 23. The transmitter 17 transmits with a constant pulse width based on these two signals, and the transmitted signal is applied to the transducer 19 via the transmitter/receiver switching circuit 18 and has a determined beam width (see FIG. 2b). 11) and a determined tilt angle, the waves are transmitted into the water as sound waves.

以上述べた送波が終了するとその瞬間から受波
が開始される。すなわち送波ビーム幅の範囲内の
目的物からの反射波は送受波器19で受波され
る。送受波器19で電気信号に変換された受信信
号は送受切換器18を経由して受信系統へ導かれ
る。この受信系統は、例えば第2図b7,8,
9,10で示される受信ビーム毎の受信系を有し
ており、各ビーム内の目的物からの反射信号はそ
のビームに対応するそれぞれの受信系で処理され
る。
As soon as the above-mentioned wave transmission ends, wave reception begins. That is, the reflected wave from the object within the range of the transmitted beam width is received by the transducer 19. The received signal converted into an electric signal by the transducer 19 is guided to the receiving system via the transmitter/receiver switch 18. This receiving system is, for example, b7, 8 in Fig. 2,
It has a receiving system for each receiving beam indicated by 9 and 10, and the reflected signal from the object within each beam is processed by the receiving system corresponding to that beam.

すなわち、送受波器19を構成する全振動子
(例えば方位全周36個のものを12段重ねてある場
合には432個)から受信信号は送受切替器18を
経由した後、受信ビームの数と同数設けられてい
る移相受信器20,20,20,20に総て送ら
れる。一方各移相受信器20へは、受信チルト信
号発生器25から受信チルト信号が加えられる。
この受信チルト信号はチルト信号発生器23から
の信号が基本となつている。そして各移相受信器
20の出力には前記受信チルト信号によつて指定
されたチルト角方向からの受信信号のみが位相合
成され、増幅されて現われる。例えば、第3図で
は受信系列の上から順にチルト角がφ1,φ2,φ3
φ4の方向からの反射信号を受信することになる。
こうして得られた信号は各系列の走査回路21に
加えられ、ここでは走査信号発生器15からの信
号により受信方位の走査が行われる。各チルト角
毎の走査回路21の出力信号はアナログデジタル
変換器22でデジタル信号に変換された後、記憶
回路27へ送られる。
In other words, the received signals from all the transducers (for example, 432 transducers in the case of 36 transducers all around the azimuth stacked in 12 stages) that make up the transducer 19 pass through the transducer switch 18, and then the number of receiving beams is changed. All signals are sent to phase shift receivers 20, 20, 20, 20, which are provided in the same number as . On the other hand, a reception tilt signal is applied to each phase shift receiver 20 from a reception tilt signal generator 25 .
This received tilt signal is based on the signal from the tilt signal generator 23. Then, only the received signals from the tilt angle direction designated by the received tilt signal are phase-combined and amplified and appear at the output of each phase shift receiver 20. For example, in Fig. 3, the tilt angles of the received series are φ 1 , φ 2 , φ 3 , φ 3 ,
A reflected signal from the direction of φ4 will be received.
The signals thus obtained are applied to each series of scanning circuits 21, where the reception direction is scanned by the signal from the scanning signal generator 15. The output signal of the scanning circuit 21 for each tilt angle is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter 22, and then sent to a storage circuit 27.

一方書込アドレス回路26には、走査信号発生
器15からは刻々と変化する方位走査信号θが送
られ、距離信号発生器16からは刻々と変化する
距離情報信号rが送られ、また受信チルト信号発
生器25からは各受信ビーム毎のチルト角情報
φ1,φ2,φ3,φ4が加えられる。ここで、これら
三つの情報によつて現わされている水中の位置情
報を、水平面を表わすX軸、Y軸直角座標と深度
を表わすZ軸とからなる三次元直角座標上の位置
情報x、y、zに変換する。
On the other hand, to the write address circuit 26, the scanning signal generator 15 sends an ever-changing azimuth scanning signal θ, the distance signal generator 16 sends a constantly changing distance information signal r, and the reception tilt The signal generator 25 adds tilt angle information φ 1 , φ 2 , φ 3 , φ 4 for each receiving beam. Here, the underwater position information represented by these three pieces of information is expressed as position information x on a three-dimensional rectangular coordinate consisting of the X axis representing the horizontal plane, the Y axis perpendicular coordinate, and the Z axis representing depth, Convert to y and z.

こうして得られた直角座標上の位置情報(アド
レスデータ)は前記記憶回路27に供給され記憶
させるアドレスを指示する。
The position information (address data) on the rectangular coordinates thus obtained is supplied to the storage circuit 27 and indicates the address to be stored.

このようにすることにより、アナログデジタル
変換器22からの受信信号は、その受信時に指定
された直角座標上の位置(アドレス)に記憶され
ることになる。
By doing so, the received signal from the analog-to-digital converter 22 is stored at the position (address) on the rectangular coordinates designated at the time of reception.

こうして記憶された受信信号は次のようにして
読み出される。まず、タイムベース発生器14か
ら読出アドレス回路28とラスター走査回路30
とへタイミングの基本となる信号を送る。読出ア
ドレス回路28は記憶動作のタイミングに合わ
せ、且つ、ラスター走査回路30の二次元のアド
レスに合わせて記憶回路27の中から読み出すべ
きデータのアドレスを指示する。この読み出し
は、深度即ちzをパラメータとして深度一定の所
の平面のデータを読み出す。こうして読み出され
たデータはデジタルアナログ変換器29によつて
アナログデータに変換されてブラウン管の輝度変
調信号としてブラウン管表示器31に加えられ
る。一方ブラウン管表示器にはラスター走査回路
30から読み出しのタイミングと同期したラスタ
ー走査信号が加えられているので、ブラウン管表
示器31にはある深度に於ける平面での状況が映
し出されるのである。
The received signal thus stored is read out as follows. First, from the time base generator 14, the read address circuit 28 and the raster scan circuit 30
Tohe sends a signal that is the basis of timing. The read address circuit 28 instructs the address of data to be read from the storage circuit 27 in accordance with the timing of the storage operation and in accordance with the two-dimensional address of the raster scanning circuit 30. In this readout, data of a plane at a constant depth is read out using the depth, that is, z, as a parameter. The data thus read out is converted into analog data by the digital-to-analog converter 29 and applied to the cathode ray tube display 31 as a brightness modulation signal of the cathode ray tube. On the other hand, since a raster scanning signal synchronized with the readout timing is applied to the cathode ray tube display from the raster scanning circuit 30, the situation on a plane at a certain depth is displayed on the cathode ray tube display 31.

以上、本発明の1実施例について説明したが次
のような種々の例も考えられる。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the following various examples are also conceivable.

第1に送信方式についてであるが、第3図の説
明においては全受信域(φ1〜φ4の全部を含む角)
に同時に送信する例を挙げたが、チルト方向のビ
ーム幅の狭いビームでチルト角を変えながら各チ
ルト角毎に送信し、全域をカバーするという方法
をとつてもよい。この方法によれば同時に全域に
送波する場合に較べて、分割した分だけ刻々の送
波出力を小さくすることができ、キヤビテーシヨ
ンを回避できるという利点がある。この場合、各
チルト角毎の送波に若干の時間のズレが生ずる
が、距離精度に与える影響は無視しうる程度のも
のであつて問題とはならない。
First, regarding the transmission method, in the explanation of Fig. 3, the entire reception area (the corner that includes all of φ 1 to φ 4 )
Although an example was given in which the signals are transmitted simultaneously, it is also possible to use a beam with a narrow beam width in the tilt direction and transmit at each tilt angle while changing the tilt angle to cover the entire area. This method has the advantage that, compared to the case where waves are transmitted to the entire area at the same time, the momentary transmission output can be made smaller by the amount of division, and cavitation can be avoided. In this case, a slight time lag occurs in the transmission of waves for each tilt angle, but the effect on distance accuracy is negligible and does not pose a problem.

第2に受信方式については、第3図の説明にお
いては受信チルト角毎に受信系を設けた場合を示
したが、受信系および受信ビームを1チヤンネル
として送信毎にφ1〜φ4の間を順次探索し、各チ
ルト角の受信信号を上述の三次元の記憶回路に逐
次書き込んだ後、深度別の表示をしてもよい。ま
たチルト角φ1〜φoを連続的に並べずに第4図の
如く、適宜分割させて夫々送受信させる方法をと
つてもよい。
Second, regarding the reception method, in the explanation of Fig. 3, a case where a reception system is provided for each reception tilt angle is shown, but the reception system and reception beam are set as one channel, and the reception system is set between φ 1 and φ 4 for each transmission. may be sequentially searched and the received signals at each tilt angle may be sequentially written into the three-dimensional storage circuit described above, and then displayed by depth. Alternatively, instead of arranging the tilt angles φ 1 to φ o continuously, a method may be adopted in which they are divided as appropriate and transmitted and received, respectively, as shown in FIG.

第3に表示方法については、まず深度毎の映像
を時間の経過に従つて順次切替えて観測する方
法、次に各深度毎示の映像を第5図のように並列
的に表示する方法(d1〜d4は深度を示す)、更に、
第6図に示すように一定時間毎に表示映像の中心
から一般のスキヤニングソナーのように次の深度
の層の映像を順次書き替えて行く方法、また第7
図に示すように、一定時間毎に横軸の線で下から
上へと次の深度の層の平面像を順次書き替えて行
く、いわゆるスクロール式の表示方法等が考えら
れる。
Thirdly, regarding the display method, first, the images for each depth are sequentially switched and observed over time, and the second is the method for displaying the images for each depth in parallel as shown in Figure 5 (d 1 to d4 indicate depth), and further,
As shown in Fig. 6, there is a method in which the image of the next depth layer is sequentially rewritten from the center of the displayed image at regular intervals like a general scanning sonar;
As shown in the figure, a so-called scrolling display method may be used in which the planar image of the next depth layer is sequentially rewritten from bottom to top along the horizontal axis at regular intervals.

以上説明したように、スキヤニングソナーにお
いて本発明を適用すれば、海面下の各深度毎にお
ける平面内の状況を同時に或いは一定の時間の経
過に伴つて順次観測することができるので、異つ
た方位や異つた深度に魚群が同時に存在していて
も各々の魚群のひろがりや遊泳状況を容易に把握
することができ、また、各受信ビームチルト角に
おける受信信号を一旦記憶回路に記憶させた後
に、深度をパラメータとした平面の映像として取
り出すので、魚影は第1図aに示すような円弧状
とはならず、実際の魚群のひろがりの形をありの
ままに表示することができるため、従来より飛躍
的に合理的な投網、操業時間の短縮を図ることが
できるという利点がある。
As explained above, if the present invention is applied to scanning sonar, it is possible to observe the in-plane situation at each depth below the sea surface simultaneously or sequentially over a certain period of time. Even if there are schools of fish at different depths at the same time, it is possible to easily understand the spread and swimming status of each school of fish. Since it is extracted as a flat image with depth as a parameter, the fish shadows do not have an arc shape as shown in Figure 1a, and the shape of the actual spread of the school of fish can be displayed as it is, which is a leap forward from the conventional method. This method has the advantage of being able to cast nets in a more rational manner and shorten operating time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図aは、従来の3次元表示方式の1例を示
す図、第1図bおよびcは魚影が円弧状に現われ
ることを示す図、第2図は、本件発明における送
波ビーム及び受信ビームの様相を示す図、第3図
は本件発明の1実施例の構成を示すブロツク図、
第4図はチルト角を適宜分割させて送受信を行わ
せた場合の図、第5図は、各深度毎の映像の並列
表示を示す図、第6図は表示映像の中心から次の
深度の映像を書き替えていく表示方法を示す図、
第7図は深度毎のスクロール表示方式を示す図。 1……PPI表示部、2……垂直断面表示部、
3,3′,4,5,6……魚影、7,8,9,1
0……受信ビーム、11……送波ビーム、12,
13……魚群、12′,13′……魚影、14……
タイムベース発生器、15……走査信号発生器、
16……距離信号発生器、17……送信器、18
……送受切換回路、19……送受波器、20……
移相受信器、21……走査回路、22……アナロ
グデジタル変換器、23……チルト信号発生器、
24……送信チルト発号発生器、25……受信チ
ルト信号発生器、26……書込アドレス回路、2
7……記憶回路、28……読出アドレス回路、2
9……デジタルアナログ変換器、30……ラスタ
ー走査回路、31……ブラウン管表示器、32…
…魚群、33……コーン状の送波ビーム、34…
…一定深度の平面のコーン状送波ビームの照射
面。
FIG. 1a is a diagram showing an example of a conventional three-dimensional display system, FIGS. 1b and c are diagrams showing that a fish shadow appears in an arc shape, and FIG. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention.
Figure 4 shows the case where transmission and reception are performed by dividing the tilt angle appropriately, Figure 5 shows the parallel display of images for each depth, and Figure 6 shows the distance from the center of the displayed image to the next depth. A diagram showing the display method of rewriting the video,
FIG. 7 is a diagram showing a scroll display method for each depth. 1...PPI display section, 2...Vertical section display section,
3, 3', 4, 5, 6...fish shadow, 7, 8, 9, 1
0... Reception beam, 11... Transmission beam, 12,
13...School of fish, 12', 13'...Shadow of fish, 14...
time base generator, 15...scanning signal generator,
16... Distance signal generator, 17... Transmitter, 18
... Transmission/reception switching circuit, 19... Transducer/receiver, 20...
Phase shift receiver, 21...Scanning circuit, 22...Analog-to-digital converter, 23...Tilt signal generator,
24... Transmission tilt signal generator, 25... Reception tilt signal generator, 26... Write address circuit, 2
7... Memory circuit, 28... Read address circuit, 2
9...Digital analog converter, 30...Raster scanning circuit, 31...Cathode ray tube display, 32...
...School of fish, 33...Cone-shaped transmission beam, 34...
...The irradiation surface of a cone-shaped transmission beam of a flat plane with a constant depth.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 スキヤニングソナーにおいて、探索範囲を俯
角方向に複数に区分し、前記各区分された俯角毎
の反射信号を受信し、一方、書込アドレス回路
で、方位角情報、俯角情報および直距離情報によ
つて表わされる水中の位置情報を深度に対応する
鉛直軸を含む3次元直角座標上の位置情報に変換
し、該位置情報に基づいて、前記受信された受信
信号を前記3次元直角座標で表わされる位置から
の反射信号として記憶回路に記憶させ、読出アド
レス回路によつて前記記憶回路から深度を一定と
した水中平面内の信号を読み出し、ブラウン管表
示器上に深度をパラメータとした平面像を表示さ
せることを特徴とするスキヤニングソナーの探知
表示方式。
1 In scanning sonar, the search range is divided into multiple sections in the direction of depression angle, and the reflected signals for each of the divisions are received, while the write address circuit writes azimuth information, depression angle information, and direct distance information. Converting the underwater position information thus expressed into position information on three-dimensional rectangular coordinates including a vertical axis corresponding to depth, and expressing the received signal in the three-dimensional rectangular coordinates based on the position information. A readout address circuit reads a signal in an underwater plane with a constant depth from the memory circuit, and displays a planar image with depth as a parameter on a cathode ray tube display. A scanning sonar detection and display method that is characterized by:
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