JPH0122593B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0122593B2 JPH0122593B2 JP22998882A JP22998882A JPH0122593B2 JP H0122593 B2 JPH0122593 B2 JP H0122593B2 JP 22998882 A JP22998882 A JP 22998882A JP 22998882 A JP22998882 A JP 22998882A JP H0122593 B2 JPH0122593 B2 JP H0122593B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- transmission
- reflected
- generator
- reception
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
- G01S15/06—Systems determining the position data of a target
- G01S15/08—Systems for measuring distance only
- G01S15/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
- G01S15/102—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves using transmission of pulses having some particular characteristics
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は海洋観測において海中に投入もしく
は海底に設置して使用する海洋観測用発音器に関
するものである。
は海底に設置して使用する海洋観測用発音器に関
するものである。
従来のこの種発音器は予め定められた時間間隔
で一定パルス幅の間、同一周波数の超音波を発生
するものであつた。このため停泊している船から
この発音器を海洋観測機器に取り付けて海中に降
下させた時、この発音器の位置を知るには、この
発音器が発生した超音波の直接音と海底反射波を
受信でき、かつこの発音器の送信繰返し周期と同
一の記録レンジを有する精密音響測深機が必要で
あつた。この場合の水深が深いときには海底反射
波の伝搬距離が長くなるので、海底反射波の音圧
レベルは小さくなり、雑音に埋れて記録が読み取
りにくくなり、又海中へ降ろした発音器が潮流等
の影響で流され船の直下にないと正確な発音器の
深度の読取りが困難であるという欠点があつた。
で一定パルス幅の間、同一周波数の超音波を発生
するものであつた。このため停泊している船から
この発音器を海洋観測機器に取り付けて海中に降
下させた時、この発音器の位置を知るには、この
発音器が発生した超音波の直接音と海底反射波を
受信でき、かつこの発音器の送信繰返し周期と同
一の記録レンジを有する精密音響測深機が必要で
あつた。この場合の水深が深いときには海底反射
波の伝搬距離が長くなるので、海底反射波の音圧
レベルは小さくなり、雑音に埋れて記録が読み取
りにくくなり、又海中へ降ろした発音器が潮流等
の影響で流され船の直下にないと正確な発音器の
深度の読取りが困難であるという欠点があつた。
また、この発音器が船とロープ等で結ばれてい
る場合は水平面上の位置は大体判つているが、発
音器が船とロープ等で結ばれていないような場合
は、その位置は全く不明となつてしまい、この位
置計測の為には３次元の測位装置が必要であつ
た。この場合も発音器の深度が不明であると、方
位と俯角のみしか求める事はできずその絶対位置
を求める事ができないという欠点があつた。
る場合は水平面上の位置は大体判つているが、発
音器が船とロープ等で結ばれていないような場合
は、その位置は全く不明となつてしまい、この位
置計測の為には３次元の測位装置が必要であつ
た。この場合も発音器の深度が不明であると、方
位と俯角のみしか求める事はできずその絶対位置
を求める事ができないという欠点があつた。
この発明の目的は、これらの欠点を除き、正確
な位置を求めることのできる海洋観測用発音器を
提供することにある。
な位置を求めることのできる海洋観測用発音器を
提供することにある。
この発明の海洋観測用発音器は、所定周波数の
パルス状送信信号を所定繰返し周期で、また駆動
信号の入力により発生する信号発生器と、この信
号発生器からの送信信号と受信信号とを切換える
信号切換器と、この信号切換器と接続され前記送
信信号を送出し前記受信信号を受ける送受波器
と、前記信号切換器からの受信信号を検出する受
信回路と、この受信回路が海底などからの反射信
号を受けたとき少くとも一回の反射信号に応答し
て前記信号発生器を駆動する前記駆動信号を出力
する送信駆動手段とを含み構成される。
パルス状送信信号を所定繰返し周期で、また駆動
信号の入力により発生する信号発生器と、この信
号発生器からの送信信号と受信信号とを切換える
信号切換器と、この信号切換器と接続され前記送
信信号を送出し前記受信信号を受ける送受波器
と、前記信号切換器からの受信信号を検出する受
信回路と、この受信回路が海底などからの反射信
号を受けたとき少くとも一回の反射信号に応答し
て前記信号発生器を駆動する前記駆動信号を出力
する送信駆動手段とを含み構成される。
この発明の海洋観測用発音器によれば、海底あ
るいは海面からの反射信号を受けてこれらに応答
する送信信号を送り出すので、所定の送信信号の
受信時から反射波の送信信号の受信時までの時間
を計測する事により、この発音器の海底からの高
度もしくは海面からの深度を容易に知る事ができ
る。
るいは海面からの反射信号を受けてこれらに応答
する送信信号を送り出すので、所定の送信信号の
受信時から反射波の送信信号の受信時までの時間
を計測する事により、この発音器の海底からの高
度もしくは海面からの深度を容易に知る事ができ
る。
次にこの発明について図面を参照し詳細に説明
する。
する。
第１図はこの発明の一実施例のブロツク図であ
る。図において、信号発生器１は予め定められた
周期で予め定められたパルス幅の第１の周波数信
号を発生する。この信号発生器１の出力信号は電
力増幅器２で電力増幅され、送受切換器３を経て
送受波器４で超音波に変換され、水中に放射され
る。
る。図において、信号発生器１は予め定められた
周期で予め定められたパルス幅の第１の周波数信
号を発生する。この信号発生器１の出力信号は電
力増幅器２で電力増幅され、送受切換器３を経て
送受波器４で超音波に変換され、水中に放射され
る。
第２図はこの実施例の海洋観測用発音器が海中
で使用される時の超音波の伝搬径路図を示す。
で使用される時の超音波の伝搬径路図を示す。
送受波器４から放射された超音波は、船１１に
装備されている送受波器１２に伝搬路２１を通つ
て受信される。又、送受波器４から放射された超
音波は、伝搬路２２を通つて海底１３で反射し送
受波器４に戻つてくる。この伝搬路２２を伝搬し
て送受波器４に受信された信号は、増幅器５で増
幅されて、信号読取器６で海底反射波である事が
読み取られる。この出力信号は信号発生器１へ送
られ、この信号発生器１において第２のパルス変
調波を発生する。この信号は電力増幅器２で電力
増幅され送受波器４から超音波として水中に放射
される。この超音波は伝搬路２１を経て船１１の
送受波器１２に受信される。
装備されている送受波器１２に伝搬路２１を通つ
て受信される。又、送受波器４から放射された超
音波は、伝搬路２２を通つて海底１３で反射し送
受波器４に戻つてくる。この伝搬路２２を伝搬し
て送受波器４に受信された信号は、増幅器５で増
幅されて、信号読取器６で海底反射波である事が
読み取られる。この出力信号は信号発生器１へ送
られ、この信号発生器１において第２のパルス変
調波を発生する。この信号は電力増幅器２で電力
増幅され送受波器４から超音波として水中に放射
される。この超音波は伝搬路２１を経て船１１の
送受波器１２に受信される。
さらに、送受波器４から放射された第１の超音
波信号は伝搬路２３を伝搬して海面１４で反射し
て再び送受波器４に受信される。この受信信号も
又送受切換器３を経て増幅器５で増幅されて、信
号読取器６で海面反射波である事が読み取られ、
この出力信号も又信号発生器１へ送られ、信号発
生器１は第３のパルス変調波を発生する。この信
号は電力増幅器２で電力増幅され、送受切換器３
を経て送受波器４から超音波として水中に放射さ
れる。この超音波も伝搬路２１を伝搬して船１１
の送受波器１２に受信される。
波信号は伝搬路２３を伝搬して海面１４で反射し
て再び送受波器４に受信される。この受信信号も
又送受切換器３を経て増幅器５で増幅されて、信
号読取器６で海面反射波である事が読み取られ、
この出力信号も又信号発生器１へ送られ、信号発
生器１は第３のパルス変調波を発生する。この信
号は電力増幅器２で電力増幅され、送受切換器３
を経て送受波器４から超音波として水中に放射さ
れる。この超音波も伝搬路２１を伝搬して船１１
の送受波器１２に受信される。
第３図ａ，ｂは第１図の海洋観測用発音器の送
信信号および受信信号のタイムチヤート図であ
る。この海洋観測用発音器は、第３図ａに示すよ
うに、第１のパルス変調波Ａを予め定められた時
間間隔T1でパルス幅T2の超音波を放射する。こ
の超音波は伝搬路２２を経て海底１３からの反射
波が第３図ａの送信信号Ａの後時間t1の経過後、
第３図ｂのＢの時点で受信される。この受信信号
は海洋観測用発音器内の信号読取器６で読み取ら
れ、受信してΔt1の時間経過後、第３図ａのＢを
送信する。ここでΔt1は受信信号Ｂの受信後これ
が反射信号であると読み取られるのに要する時間
である。
信信号および受信信号のタイムチヤート図であ
る。この海洋観測用発音器は、第３図ａに示すよ
うに、第１のパルス変調波Ａを予め定められた時
間間隔T1でパルス幅T2の超音波を放射する。こ
の超音波は伝搬路２２を経て海底１３からの反射
波が第３図ａの送信信号Ａの後時間t1の経過後、
第３図ｂのＢの時点で受信される。この受信信号
は海洋観測用発音器内の信号読取器６で読み取ら
れ、受信してΔt1の時間経過後、第３図ａのＢを
送信する。ここでΔt1は受信信号Ｂの受信後これ
が反射信号であると読み取られるのに要する時間
である。
一方、始めに送信された送信信号Ａは、伝搬路
２３を経て海面１４からの反射波が、送信信号Ａ
の送信後時間t2の経過後、第３図ｂの受信信号Ｃ
の時点で受信される。この信号も信号読取器６で
読み取られ、受信後Δt2の読取時間後送信信号Ｃ
を送信する。即ち、この実施例の海洋観測用発音
器は、第３図ａ，ｂに示すように、発音器の送受
波器４が信号Ａ，Ｂ，Ｃを順次送信し続けるもの
である。
２３を経て海面１４からの反射波が、送信信号Ａ
の送信後時間t2の経過後、第３図ｂの受信信号Ｃ
の時点で受信される。この信号も信号読取器６で
読み取られ、受信後Δt2の読取時間後送信信号Ｃ
を送信する。即ち、この実施例の海洋観測用発音
器は、第３図ａ，ｂに示すように、発音器の送受
波器４が信号Ａ，Ｂ，Ｃを順次送信し続けるもの
である。
この送信信号は、第２図の伝搬路２１を経て船
１１の送受波器１２に受信される。この発音器か
らの受信信号は、伝搬路２１を超音波が伝搬する
時間だけ第３図ａの送信信号の送信時より遅れる
が、送信信号ＡからＢまでの時間t1＋Δt1及びＡ
からＣまでの時間t2＋Δt2は保たれており変らな
い信号である。
１１の送受波器１２に受信される。この発音器か
らの受信信号は、伝搬路２１を超音波が伝搬する
時間だけ第３図ａの送信信号の送信時より遅れる
が、送信信号ＡからＢまでの時間t1＋Δt1及びＡ
からＣまでの時間t2＋Δt2は保たれており変らな
い信号である。
ここで海中を超音波が伝搬する速度をｖとする
と、海洋観測用発音器の海底までの距離la及び海
面までの距離lcは次のように求められる。
と、海洋観測用発音器の海底までの距離la及び海
面までの距離lcは次のように求められる。
la＝（t1＋Δt1）−Δt1／2v
lc＝（t2＋Δt2）−Δt2／2v
ここで計測された（t1＋Δt1）からΔt1を、又
（t2＋Δt2）からΔt2を減じなければならないが、
Δt1及びΔt2は海洋観測用発音器の送受波器４に
受信された時から、信号読取器６で読み取られる
までの時間であるから使用する回路により予め知
ることができるので、船上の装置で容易に減じる
事は可能である。したがつて、発音器４の送信信
号の間隔を測定することによりその発音器４の位
置を知ることができる。
（t2＋Δt2）からΔt2を減じなければならないが、
Δt1及びΔt2は海洋観測用発音器の送受波器４に
受信された時から、信号読取器６で読み取られる
までの時間であるから使用する回路により予め知
ることができるので、船上の装置で容易に減じる
事は可能である。したがつて、発音器４の送信信
号の間隔を測定することによりその発音器４の位
置を知ることができる。
以上述べたようにこの発明によれば、深海流計
測等各種海洋観測においてその観測機器の海底か
らの高度や海面からの深度を船上で容易に知る事
のできる発音器が実現でき、海洋観測分野に多大
な貢献となし得る。
測等各種海洋観測においてその観測機器の海底か
らの高度や海面からの深度を船上で容易に知る事
のできる発音器が実現でき、海洋観測分野に多大
な貢献となし得る。
この実施例は、海底および海面の反射波に応答
して送信を行う場合の説明をしたが、その使用目
的によつては海底面までの深さだけを測定するよ
うに一回だけ送信する場合もある。また、この実
施例は送信周波数について説明しなかつたが、直
接発振する送信周波数（例えば、12kHz）と反射
波に応答する送信周波数を、例えば1kHz程度異
ならせることも出来、その場合には反射波による
送信信号との識別が容易となる利点がある。
して送信を行う場合の説明をしたが、その使用目
的によつては海底面までの深さだけを測定するよ
うに一回だけ送信する場合もある。また、この実
施例は送信周波数について説明しなかつたが、直
接発振する送信周波数（例えば、12kHz）と反射
波に応答する送信周波数を、例えば1kHz程度異
ならせることも出来、その場合には反射波による
送信信号との識別が容易となる利点がある。
第１図はこの発明の一実施例のブロツク図、第
２図は第１図の実施例の動作を説明する超音波伝
搬径路図、第３図ａ，ｂは第１図の動作を示す波
形図である。図において １……信号発生器、２……電力増幅器、３……
信号切換器、４……送受波器、５……増幅器、６
……信号読取器、１１……船、１２……送受波
器、１３……海底、１４……海面、２１……直接
伝搬径路、２２……海底反射径路、２３……海面
反射径路、である。
２図は第１図の実施例の動作を説明する超音波伝
搬径路図、第３図ａ，ｂは第１図の動作を示す波
形図である。図において １……信号発生器、２……電力増幅器、３……
信号切換器、４……送受波器、５……増幅器、６
……信号読取器、１１……船、１２……送受波
器、１３……海底、１４……海面、２１……直接
伝搬径路、２２……海底反射径路、２３……海面
反射径路、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定周波数のパルス状送信信号を所定繰返し
周期で、また駆動信号の入力により発生する信号
発生器と、この信号発生器からの送信信号と受信
信号とを切換える信号切換器と、この信号切換器
と接続され前記送信信号を送出し前記受信信号を
受ける送受波器と、前記信号切換器からの受信信
号を検出する受信回路と、この受信回路が海底な
どからの反射信号を受けたとき少くとも一回の反
射信号に応答して前記信号発生器を駆動する前記
駆動信号を出力する送信駆動手段とを含む海洋観
測用発音器。 ２ 信号発生器が反射信号を受信したときに応答
する送信信号の周波数を最初の送信周波数と異ら
せた特許請求の範囲第１項記載の海洋観測用発音
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22998882A JPS59122983A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 海洋観測用発音器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22998882A JPS59122983A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 海洋観測用発音器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122983A JPS59122983A (ja) | 1984-07-16 |
| JPH0122593B2 true JPH0122593B2 (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=16900837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22998882A Granted JPS59122983A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 海洋観測用発音器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59122983A (ja) |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP22998882A patent/JPS59122983A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59122983A (ja) | 1984-07-16 |
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