JPH02102413A - 水底形状検出装置 - Google Patents
水底形状検出装置Info
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- JPH02102413A JPH02102413A JP63254558A JP25455888A JPH02102413A JP H02102413 A JPH02102413 A JP H02102413A JP 63254558 A JP63254558 A JP 63254558A JP 25455888 A JP25455888 A JP 25455888A JP H02102413 A JPH02102413 A JP H02102413A
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Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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］
この発明は、海底等における地形の形状を検出する水底
形状検出装置に関する。
形状検出装置に関する。
［従来の技術］
海底の地形を測定する調査船等では、マルチビーム方式
の振動子を備えており、航行時に進行方向に直交する方
向に超音波ビームを走査することにより、測定する領域
に対する水底の深度情報を得ている。
の振動子を備えており、航行時に進行方向に直交する方
向に超音波ビームを走査することにより、測定する領域
に対する水底の深度情報を得ている。
ところで、海底や河川の浚渫作業を行う際、効率よく的
確に行うには掘削座の水底の状況を把握する必要があり
、又、作業後には、掘り残しがないかを調べる必要があ
り、そのため水底の状況を知る必要がある。しかるに、
浚渫作業を行う作業船自体は航行できないため、上述の
調査船で用いたような装置を搭載しても一方向における
深度情報しか得られず、従って従来は、作業後、別の調
査船で測るという事後報告となる。その際、掘り残しが
見付かった場合は、その現場に作業船を移動させ、再度
、浚渫作業を行わねばならず、作業能率が低い。
確に行うには掘削座の水底の状況を把握する必要があり
、又、作業後には、掘り残しがないかを調べる必要があ
り、そのため水底の状況を知る必要がある。しかるに、
浚渫作業を行う作業船自体は航行できないため、上述の
調査船で用いたような装置を搭載しても一方向における
深度情報しか得られず、従って従来は、作業後、別の調
査船で測るという事後報告となる。その際、掘り残しが
見付かった場合は、その現場に作業船を移動させ、再度
、浚渫作業を行わねばならず、作業能率が低い。
［発明が解決しようとする課題］
一つの定点を中心として所定の領域を探索する装置とし
て、例えば実開昭５１−７３０５９号公報の水底地形測
量装置があり、第２１図に示す。
て、例えば実開昭５１−７３０５９号公報の水底地形測
量装置があり、第２１図に示す。
水底Ｗに没したタワー２４の頂部を中心として、水平方
向に旋回するアーム２５の先端に送受波器２６が設けら
れており、この送受波器２６でもって水底に向は扇状に
走査しつつ、前記アーム２５を１回転させることにより
、第２２図に示したように一定半径の円領域に対し水底
Ｗまでの深度が測定できる。
向に旋回するアーム２５の先端に送受波器２６が設けら
れており、この送受波器２６でもって水底に向は扇状に
走査しつつ、前記アーム２５を１回転させることにより
、第２２図に示したように一定半径の円領域に対し水底
Ｗまでの深度が測定できる。
しかし、この装置の測定結果より、実際の水底の状況を
知ろうとすれば、各測定点での深度を表にしたり、チャ
ートに書き込み分布図を作成したりする方法しかなく、
いずれの場合も、水底の状況を的確に表現し得ず、又、
手間のかかる作業であった。
知ろうとすれば、各測定点での深度を表にしたり、チャ
ートに書き込み分布図を作成したりする方法しかなく、
いずれの場合も、水底の状況を的確に表現し得ず、又、
手間のかかる作業であった。
この発明は、上述した問題点をなくすためになされたも
のであり、所定領域における水底の状況を的確に捕らえ
ることのできる水底形状検出装置を提供することを目的
とする。
のであり、所定領域における水底の状況を的確に捕らえ
ることのできる水底形状検出装置を提供することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］
第１の発明になる水底形状検出装置は、水中に設けた送
受波器より超音波探知信号を発射し、該超音波探知信号
に起因する水底よりの反射信号を順次異なる方向に形成
される受波ビームにより捕捉することにより、水底表面
の形状を検出する水底形状検出装置において、 上記受波ビームの俯仰角、及び該受波ビームによって受
信された反射信号を基に、送受波器から水底の各測定点
までの水平距離及び深度を演算する演算手段と、 各測定点に対する俯仰角及び演算手段で演算された水平
距離及び深度を記憶する記憶手段と、上記一定領域をマ
ス目状に区分けするメツシュ区分は手段と、 記憶手段から読み出した各測定点のデータに基づき、各
マス目内に存在する測定点に対する深度の平均値を演算
する深度平均手段と、 深度平均手段で得られたマス目毎の平均深度を縦軸にし
て三次元表示するための三次元処理部と、を備える。
受波器より超音波探知信号を発射し、該超音波探知信号
に起因する水底よりの反射信号を順次異なる方向に形成
される受波ビームにより捕捉することにより、水底表面
の形状を検出する水底形状検出装置において、 上記受波ビームの俯仰角、及び該受波ビームによって受
信された反射信号を基に、送受波器から水底の各測定点
までの水平距離及び深度を演算する演算手段と、 各測定点に対する俯仰角及び演算手段で演算された水平
距離及び深度を記憶する記憶手段と、上記一定領域をマ
ス目状に区分けするメツシュ区分は手段と、 記憶手段から読み出した各測定点のデータに基づき、各
マス目内に存在する測定点に対する深度の平均値を演算
する深度平均手段と、 深度平均手段で得られたマス目毎の平均深度を縦軸にし
て三次元表示するための三次元処理部と、を備える。
第２の発明になる水底形状検出装置は、水中に設けた送
受波器より超音波探知信号を発射し、該超音波探知信号
に起因する水底よりの反射信号を順次異なる方向に形成
される受波ビームにより捕捉することにより、水底表面
の形状を検出する水底形状検出装置において、 上記受波ビームの俯仰角、及び該受波ビームによって受
信された反射信号を基に、送受波器から水底の各測定点
までの水平距離及び深度を演算する演算手段と、 各測定点に対する俯仰角及び演算手段で演算された水平
距離及び深度を記憶する記憶手段と、上記一定領域をマ
ス目状に区分けするメツシュ区分は手段と、 記憶手段から読み出した各測定点のデータに基づき、各
マス目内に存在する測定点に対する深度の平均値を演算
する深度平均手段と、 任意に設定した基準深度から各マス目における平均深度
を減算して得た厚さに該マス目毎の面積を乗じて得た量
゛を加算して全土砂量を演算する土砂量演算部と、 を備える。
受波器より超音波探知信号を発射し、該超音波探知信号
に起因する水底よりの反射信号を順次異なる方向に形成
される受波ビームにより捕捉することにより、水底表面
の形状を検出する水底形状検出装置において、 上記受波ビームの俯仰角、及び該受波ビームによって受
信された反射信号を基に、送受波器から水底の各測定点
までの水平距離及び深度を演算する演算手段と、 各測定点に対する俯仰角及び演算手段で演算された水平
距離及び深度を記憶する記憶手段と、上記一定領域をマ
ス目状に区分けするメツシュ区分は手段と、 記憶手段から読み出した各測定点のデータに基づき、各
マス目内に存在する測定点に対する深度の平均値を演算
する深度平均手段と、 任意に設定した基準深度から各マス目における平均深度
を減算して得た厚さに該マス目毎の面積を乗じて得た量
゛を加算して全土砂量を演算する土砂量演算部と、 を備える。
第３の発明になる水底形状検出装置は、水中に設けた送
受波器より超音波探知信号を発射し、該超音波探知信号
に起因する水底よりの反射信号を順次異なる方向に形成
される受波ビームにより捕捉することにより、水底表面
の形状を検出する水底形状検出装置において、 上記受波ビームの俯仰角、及び該受波ビームによって受
信された反射信号を基に、送受波器から水底の各測定点
までの水平距離及び深度を演算する演算手段と、 各測定点に対する俯仰角及び演算手段で演算された水平
距離及び深度を記憶する記憶手段と、上記一定領域をマ
ス目状に区分けするメツシュ区分は手段と、 記憶手段から読み出した各測定点のデータに基づき、各
マス目内に存在する測定点に対する深度の平均値を演算
する深度平均手段と、 等しい平均深度を有するマス目相互を結び等深線表示す
るための等探線処理部と、 を備える。
受波器より超音波探知信号を発射し、該超音波探知信号
に起因する水底よりの反射信号を順次異なる方向に形成
される受波ビームにより捕捉することにより、水底表面
の形状を検出する水底形状検出装置において、 上記受波ビームの俯仰角、及び該受波ビームによって受
信された反射信号を基に、送受波器から水底の各測定点
までの水平距離及び深度を演算する演算手段と、 各測定点に対する俯仰角及び演算手段で演算された水平
距離及び深度を記憶する記憶手段と、上記一定領域をマ
ス目状に区分けするメツシュ区分は手段と、 記憶手段から読み出した各測定点のデータに基づき、各
マス目内に存在する測定点に対する深度の平均値を演算
する深度平均手段と、 等しい平均深度を有するマス目相互を結び等深線表示す
るための等探線処理部と、 を備える。
［作用］
上記構成によれば、演算手段により、受信信号から各測
定点までの距離がわかり、この距離と、このときの超音
波ビームの俯仰角とから、送受波器から各測定点までの
水平距離及び深度が演算され、これらのデータは記憶手
段に記憶される。
定点までの距離がわかり、この距離と、このときの超音
波ビームの俯仰角とから、送受波器から各測定点までの
水平距離及び深度が演算され、これらのデータは記憶手
段に記憶される。
一方、送受波器による一定の測定領域がメツシュ区分は
手段によってマス目に区分けされる。そして、深度平均
手段によって、前記メモリに記憶されたデータから各測
定点がいずれのマス目に存在するかが判定され、一つの
マス目内に複数の測定点が含まれる場合には、これらの
測定点における深度の平均値が演算される。
手段によってマス目に区分けされる。そして、深度平均
手段によって、前記メモリに記憶されたデータから各測
定点がいずれのマス目に存在するかが判定され、一つの
マス目内に複数の測定点が含まれる場合には、これらの
測定点における深度の平均値が演算される。
そして、第１の発明のごとく、三次元処理部を備えれば
、水底表面における起伏状態を表せるように、その表面
がマス目毎に、深度を縦軸として三次元的に表示される
。一方、第２の発明のごと（、土砂量演算部を備えれば
、任意に設定した基準深度から各マス目における平均深
度を減算して得られた土砂の厚さに、マス目の面積を乗
算して求めたマス目毎の土砂の体積すべてを加算して全
土砂量が求められる。又、第３の発明のごとく、等探線
処理部を備えれば、等しい深度を有するマス目相互が等
探線にて結ばれ、等深線表示される。
、水底表面における起伏状態を表せるように、その表面
がマス目毎に、深度を縦軸として三次元的に表示される
。一方、第２の発明のごと（、土砂量演算部を備えれば
、任意に設定した基準深度から各マス目における平均深
度を減算して得られた土砂の厚さに、マス目の面積を乗
算して求めたマス目毎の土砂の体積すべてを加算して全
土砂量が求められる。又、第３の発明のごとく、等探線
処理部を備えれば、等しい深度を有するマス目相互が等
探線にて結ばれ、等深線表示される。
［実施例コ
第１図は、この発明の水底形状検出装置の一実施例を示
している。
している。
ｌは、水中下にて超音波ビームの送受信を行う送受波器
であり、内部にモータを備え、このモータの動力により
、送受波部２は、旋回及び１２０゜の俯仰動作が可能と
なっている。この送受波器Ｉは、例えば第２０図に示す
ように、水面に浮上しているバックホウ型浚渫船Ｑの所
定部に、超音波ビームの送受波方向が水底Ｗに向かうよ
うに設けられる。３は、送信時に送受波器１に超音波ソ
ナー信号を送出するとともに、送受波器から放射された
超音波ビームによる界面からのエコーの受信信号を増幅
する送受信回路である。４は、俯仰・旋回制御回路であ
り、演算処理回路５からの回転情報に基づき、送信時、
送受波器ｌに俯仰及び旋回動作の信号を与える。
であり、内部にモータを備え、このモータの動力により
、送受波部２は、旋回及び１２０゜の俯仰動作が可能と
なっている。この送受波器Ｉは、例えば第２０図に示す
ように、水面に浮上しているバックホウ型浚渫船Ｑの所
定部に、超音波ビームの送受波方向が水底Ｗに向かうよ
うに設けられる。３は、送信時に送受波器１に超音波ソ
ナー信号を送出するとともに、送受波器から放射された
超音波ビームによる界面からのエコーの受信信号を増幅
する送受信回路である。４は、俯仰・旋回制御回路であ
り、演算処理回路５からの回転情報に基づき、送信時、
送受波器ｌに俯仰及び旋回動作の信号を与える。
第５図は、上述した俯仰動作を示しており、走査により
１２０°の扇形角に対して超音波ビームを送信すること
により、１つの垂直面における水底Ｗよりの反射エコー
が検出される。演算処理回路５においては、各俯仰角θ
を方向に対する各測定点までの距離ｄが求められるとと
もに、このときの俯仰角θｔより、第６図に示す、測定
点に対する水平距離Ｘ及び深度２がリアルタイムに演算
される。このような俯仰走査をｌ単位として、第７図に
示すように送受波器ｌが一定角度づつ旋回する毎に、第
８図のごとく、俯仰走査が行なわれ、！８０°の旋回で
一定半径の円内におけるｘ、ｚ断面形状のデータが得ら
れる。
１２０°の扇形角に対して超音波ビームを送信すること
により、１つの垂直面における水底Ｗよりの反射エコー
が検出される。演算処理回路５においては、各俯仰角θ
を方向に対する各測定点までの距離ｄが求められるとと
もに、このときの俯仰角θｔより、第６図に示す、測定
点に対する水平距離Ｘ及び深度２がリアルタイムに演算
される。このような俯仰走査をｌ単位として、第７図に
示すように送受波器ｌが一定角度づつ旋回する毎に、第
８図のごとく、俯仰走査が行なわれ、！８０°の旋回で
一定半径の円内におけるｘ、ｚ断面形状のデータが得ら
れる。
６は、演算処理回路５よりのデータをグラフィック処理
するグラフィック処理回路である。６１は、計測スイッ
チＳ１がオンにされたとき、ｌ旋回により一定半径の円
領域に対して得られた、演算処理回路５よりのＸ、Ｚ断
面形状データを記憶するメモリである。６２は、グラフ
ィック処理開始スイッチであり、このスイッチ６２をオ
ンにすると、メモリ６２に格納された検出データが読み
出される。
するグラフィック処理回路である。６１は、計測スイッ
チＳ１がオンにされたとき、ｌ旋回により一定半径の円
領域に対して得られた、演算処理回路５よりのＸ、Ｚ断
面形状データを記憶するメモリである。６２は、グラフ
ィック処理開始スイッチであり、このスイッチ６２をオ
ンにすると、メモリ６２に格納された検出データが読み
出される。
ここで得られたデータは、第８図に示すように、送受波
器ｌを中心として放射状に分布するデータであり、この
ようなデータは以後のデータ処理が困難なため、次のメ
ツシュ変換処理部６３において、直交系の座標データと
して扱うために、前記円状の計測領域が第９図のように
、メツシュ状に区分けされ、各々のマスに含まれる前記
データの平均値（各マス中央の点にて表す）が演算され
、次に第１０図に示すように、深度情報を有する前記各
点がメツシュにおける交点のデータ（メツシュデータ）
として扱われる。尚、一つのマス内にデータが含まれな
いときは、周辺のデータにより補間が行なわれる。この
メツシュ変換処理部６３は、上述したメツシュ区分は手
段及び深度平均手段に相当する。
器ｌを中心として放射状に分布するデータであり、この
ようなデータは以後のデータ処理が困難なため、次のメ
ツシュ変換処理部６３において、直交系の座標データと
して扱うために、前記円状の計測領域が第９図のように
、メツシュ状に区分けされ、各々のマスに含まれる前記
データの平均値（各マス中央の点にて表す）が演算され
、次に第１０図に示すように、深度情報を有する前記各
点がメツシュにおける交点のデータ（メツシュデータ）
として扱われる。尚、一つのマス内にデータが含まれな
いときは、周辺のデータにより補間が行なわれる。この
メツシュ変換処理部６３は、上述したメツシュ区分は手
段及び深度平均手段に相当する。
６４は、等深線化処理部であり、第１Ｏ図のメツシュデ
ータから第１１図のように、等しい深度を結ぶ等深緑処
理が行なわれる。６５は、三次元処理部であり、水底Ｗ
の起伏状態を三次元的に表せるように、任意に設定した
基準深度２゜をＯレベルとして、前記メツシュデータに
おける各深度Ｚが三次元座標における縦軸として第１２
図のごとく表示される。この基準深度Ｚ。とじては例え
ば浚渫すべきラインとして水面よりの深度が入力される
。
ータから第１１図のように、等しい深度を結ぶ等深緑処
理が行なわれる。６５は、三次元処理部であり、水底Ｗ
の起伏状態を三次元的に表せるように、任意に設定した
基準深度２゜をＯレベルとして、前記メツシュデータに
おける各深度Ｚが三次元座標における縦軸として第１２
図のごとく表示される。この基準深度Ｚ。とじては例え
ば浚渫すべきラインとして水面よりの深度が入力される
。
６６は、土砂量演算部である。第１３図は、第１２図に
おける一つのマス目を取り出した土砂９０を示している
。メッンユ交点である頂点９１〜９４における、基準深
度２゜上りの堆積厚さ９１ｈ〜９４ｈが分かるので、そ
の平均値９０ｈを求め、平均値９０ｈに一つのマス目の
面積を乗算することにより、土砂９０の量が求まる。こ
のようにして全てのマス目について求めた土砂の量を合
計することにより、測定領域での浚渫すべき土砂量が求
まる。尚、各頂点９１〜９４におけろ深度が基準深度Ｚ
。より以下の場合は、その土砂量は負の数値となる。
おける一つのマス目を取り出した土砂９０を示している
。メッンユ交点である頂点９１〜９４における、基準深
度２゜上りの堆積厚さ９１ｈ〜９４ｈが分かるので、そ
の平均値９０ｈを求め、平均値９０ｈに一つのマス目の
面積を乗算することにより、土砂９０の量が求まる。こ
のようにして全てのマス目について求めた土砂の量を合
計することにより、測定領域での浚渫すべき土砂量が求
まる。尚、各頂点９１〜９４におけろ深度が基準深度Ｚ
。より以下の場合は、その土砂量は負の数値となる。
Ｓ、は、表示器７にグラフィック処理回路６で処理され
たデータを表示させるための切換スイッチであり、８は
、グラフィックデータをプリントするためのブロックプ
リンタである。
たデータを表示させるための切換スイッチであり、８は
、グラフィックデータをプリントするためのブロックプ
リンタである。
次に上記構成になる装置を用い、水底Ｗの表面を検出す
る場合について説明する。
る場合について説明する。
第２図は、一つの旋回角における水底Ｗにおける垂直断
面形状をモニターするモニターモードを示す７０−ヂヤ
ートであり、電源投入時にはこのモードが設定される。
面形状をモニターするモニターモードを示す７０−ヂヤ
ートであり、電源投入時にはこのモードが設定される。
まず、ステップＳｌで、送受波器１の初期位置として旋
回角が０°に設定され、ステップＳ２にて前記旋回角に
て送受波器ｌの俯仰走査が行なわれ、その測定結果とし
て、ステップＳ３で前記旋回角における水底Ｗの垂直断
面の像がＣＲＴ表示器７にモニター表示される。ステッ
プＳ４では、計測スイッチＳ、により、−足手径内の領
域に対して計測する計測モードが設定されたか否が判定
され、計測モードが設定されたときは、このモニターモ
ードは終了して第３図に示す計測モードに進むが、計測
モードへの切り換えがないときは、ステップＳ２に戻る
ことにより、モニターモードが継続される。このモニタ
ーモードにおいては、手動旋回スイッチ（不図示）によ
り任意の旋回角を設定できるようになっている。
回角が０°に設定され、ステップＳ２にて前記旋回角に
て送受波器ｌの俯仰走査が行なわれ、その測定結果とし
て、ステップＳ３で前記旋回角における水底Ｗの垂直断
面の像がＣＲＴ表示器７にモニター表示される。ステッ
プＳ４では、計測スイッチＳ、により、−足手径内の領
域に対して計測する計測モードが設定されたか否が判定
され、計測モードが設定されたときは、このモニターモ
ードは終了して第３図に示す計測モードに進むが、計測
モードへの切り換えがないときは、ステップＳ２に戻る
ことにより、モニターモードが継続される。このモニタ
ーモードにおいては、手動旋回スイッチ（不図示）によ
り任意の旋回角を設定できるようになっている。
第１４図は、このモニターモードにおけるＣＲＴ表示器
７の表示例を示している。表示器７の上部の表示部１４
ｔ−ｔには、送受波器【の旋回角（表示例ではＢＥＡ
ＲＩＮＧ３０°と記す）が図示され、中央の表示部１４
Ｍには、前記旋回角３０°における俯仰走査で得られた
水底Ｗの垂直断面像を示している。又、下部の表示部１
４Ｌには、測定レンジや中央表示部１４Ｍにおける表示
に描かれたマーカー（“＋”にて表記）の水平距離Ｈ１
垂直距離り及びマーカーまでの距離Ｓがデータとして表
示される。
７の表示例を示している。表示器７の上部の表示部１４
ｔ−ｔには、送受波器【の旋回角（表示例ではＢＥＡ
ＲＩＮＧ３０°と記す）が図示され、中央の表示部１４
Ｍには、前記旋回角３０°における俯仰走査で得られた
水底Ｗの垂直断面像を示している。又、下部の表示部１
４Ｌには、測定レンジや中央表示部１４Ｍにおける表示
に描かれたマーカー（“＋”にて表記）の水平距離Ｈ１
垂直距離り及びマーカーまでの距離Ｓがデータとして表
示される。
次に第３図のフローチャートにより計測モードを説明す
る。
る。
計測開始スイッチ（不図示）をオンにすると、ステップ
Ｓ１１からステップＳ１２へと進み、送受波器Ｉの旋回
角が０°に設定され、ステップＳ１３で俯仰走査が行な
われる。この俯仰走査によって得られたデータでもって
、第１５図のごとく、ステップＳ１４にてＣＲＴ表示器
７に水底Ｗの垂直断面像がリアルタイムに表示されると
ともに、そのデータは、ステップＳ１５にてメモリ６２
に記憶される。次のステップＳ１６で送受波器Ｉが所定
角度旋回され、次のステップＳ＋７では１８０°旋回し
たか否かが判定される。旋回がｔ ｓ ｏ”未満の場合
は、ステップＳ＋３に戻り、上述した俯仰動作が繰り返
される。
Ｓ１１からステップＳ１２へと進み、送受波器Ｉの旋回
角が０°に設定され、ステップＳ１３で俯仰走査が行な
われる。この俯仰走査によって得られたデータでもって
、第１５図のごとく、ステップＳ１４にてＣＲＴ表示器
７に水底Ｗの垂直断面像がリアルタイムに表示されると
ともに、そのデータは、ステップＳ１５にてメモリ６２
に記憶される。次のステップＳ１６で送受波器Ｉが所定
角度旋回され、次のステップＳ＋７では１８０°旋回し
たか否かが判定される。旋回がｔ ｓ ｏ”未満の場合
は、ステップＳ＋３に戻り、上述した俯仰動作が繰り返
される。
さて、旋回が１８０°になれば、−領域に対する計測が
終了したことになるので、ステップＳｔ８に進み、グラ
フィック表示モードが選゛択されたか否か判定され、グ
ラフィック表示開始スイッチ６２をオンにしたときは、
この計測モードは終了し、グラフィック処理モードに移
行するが、前記スイッチ６２かオンされないときは、ス
テップＳ１２に戻り、改めて別の領域に対して計測が実
行される。
終了したことになるので、ステップＳｔ８に進み、グラ
フィック表示モードが選゛択されたか否か判定され、グ
ラフィック表示開始スイッチ６２をオンにしたときは、
この計測モードは終了し、グラフィック処理モードに移
行するが、前記スイッチ６２かオンされないときは、ス
テップＳ１２に戻り、改めて別の領域に対して計測が実
行される。
第４図は、グラフィック処理モードを示している。
まず、ステップＳ３１でグラフィック処理に際し必要と
なる、メツシュ処理パラメータ等の各種処理用データを
テンキー（不図示）より入力すると、ステップＳ３２で
メモリ６１から測定データか読み出され、メツシュ変換
処理部６３において、上述したメツシュ処理が行なわれ
る。メツシュ処理されたデータは、その後は、ステップ
Ｓ３３．Ｓ３４にて、それぞれ三次元処理部６５９等深
線処理部６４により、三次元処理１等深線処理が行なわ
れ、これらの処理されたデータは、切換スイッチＳ、を
介してステップＳ３５にてＣＲＴ表示器７に表示される
。
なる、メツシュ処理パラメータ等の各種処理用データを
テンキー（不図示）より入力すると、ステップＳ３２で
メモリ６１から測定データか読み出され、メツシュ変換
処理部６３において、上述したメツシュ処理が行なわれ
る。メツシュ処理されたデータは、その後は、ステップ
Ｓ３３．Ｓ３４にて、それぞれ三次元処理部６５９等深
線処理部６４により、三次元処理１等深線処理が行なわ
れ、これらの処理されたデータは、切換スイッチＳ、を
介してステップＳ３５にてＣＲＴ表示器７に表示される
。
又、プロッタプリンタ８がオンになっているときは、ス
テップ９３Ｂにて、ブロックプリンタ８により、等深線
図及び２方向における水底Ｗの垂直断面が作図される。
テップ９３Ｂにて、ブロックプリンタ８により、等深線
図及び２方向における水底Ｗの垂直断面が作図される。
次のステップＳ３７では、このグラフィック処理モード
の終了判定が行なわれる。
の終了判定が行なわれる。
第１６図は、ＣＲＴ表示器７における等深線図の一例を
示しており、線種によりの等探線の大きさが表示される
。
示しており、線種によりの等探線の大きさが表示される
。
第１７図は、三次元表示の一例を示しており、ここでは
深度１７．５ｍを基準深度Ｚ。とじて、水底Ｗの表面が
、上述したマス目毎に深度を縦軸として三次元表示され
る。
深度１７．５ｍを基準深度Ｚ。とじて、水底Ｗの表面が
、上述したマス目毎に深度を縦軸として三次元表示され
る。
第１８図は、プロッタプリンタ８によるプリントアウト
の一例を示しており、第１９図では、第１８図における
Ｘ、Ｙ２方向における水底Ｗの垂直断面が作図される。
の一例を示しており、第１９図では、第１８図における
Ｘ、Ｙ２方向における水底Ｗの垂直断面が作図される。
尚、上記実施例に用いた送受波器ｌは、機械的な俯仰動
作により送信ビームの向きを変えるようにしたが、例え
ば実公昭６０−１４３３号公報で開示された送受波器の
ように、複数の振動子を半円状に配し、これらの振動子
で捕捉される反射信号を位相制御することにより、受信
ビームの方向を電気的に振らせるようにしてもよい。
作により送信ビームの向きを変えるようにしたが、例え
ば実公昭６０−１４３３号公報で開示された送受波器の
ように、複数の振動子を半円状に配し、これらの振動子
で捕捉される反射信号を位相制御することにより、受信
ビームの方向を電気的に振らせるようにしてもよい。
上記実施例では、浚渫作業における水底の検出について
述べたが、その他に沈でん油槽等における沈でん物の検
出にも適用でき、その場合、上記基準深度２゜とじて沈
でん油層の深さを設定すれば、沈でん物の全堆積量が求
まる。
述べたが、その他に沈でん油槽等における沈でん物の検
出にも適用でき、その場合、上記基準深度２゜とじて沈
でん油層の深さを設定すれば、沈でん物の全堆積量が求
まる。
［発明の効果］
以上説明したように、この発明は、一箇所に止どまる測
定点を中心として放射状に点在する各測定点をメツシュ
化処理により直交系の座標として捕らえるようにしたの
で、以後のデータ処理が容易となり、例えば、土砂の堆
積量の算出や、水底等の等探線表示や起伏状態を示す三
次元表示が容易に行える。又、測定点は固定しているた
め、自刃で航行できない浚渫作業船等にこの発明の水底
形状検出装置を適用できる。
定点を中心として放射状に点在する各測定点をメツシュ
化処理により直交系の座標として捕らえるようにしたの
で、以後のデータ処理が容易となり、例えば、土砂の堆
積量の算出や、水底等の等探線表示や起伏状態を示す三
次元表示が容易に行える。又、測定点は固定しているた
め、自刃で航行できない浚渫作業船等にこの発明の水底
形状検出装置を適用できる。
第１図はこの発明の水底検出装置の一実施例を示す制御
ブロック図、第２図 ないし第４図は、第１図の装置の
制御動作を示すフローチャート、第５図は、送受波器の
俯仰動作を示す図、第６図は、距離ｄ及び俯仰角θｔと
、水平圧Ｍｘ及び深度２との関係を示す図、第７図は、
送受波器の旋回動作を示す図、第８図は、俯仰及び旋回
動作を示す図、第９図は、メツシュ処理を示す図、第１
０図。 は、第９図より得られたメッンユデータを示す図、第２
図は、この発明により得られた等深線図の一例を示す図
、第１２図は、この発明により得られた水底の三次元像
の一例を示す図、第１３図は、第１２図における一つマ
ス目を取り出して描いた斜視図、第１４図は、モニター
モードにおけるＣＲＴ表示器の表示例を示す図、第１５
図は、計測モードでＣＲＴ表示された水底の垂直断面像
の一例を示す図、第１６図及び第１７図は、グラフィッ
ク処理モードでＣＲＴ表示された、等深線図及び三次元
図の一例を示す図、第１８図及び君１９図は、グラフィ
ック処理モードでブロックプリンタでプリントアウトさ
れた、等深線図及び２方向における垂直断面の一例を示
す図、第２０図は、第１図における送受波器の取り付は
例を示す図、第２１図は、従来の水底探索装置を示す概
略図、第２２図は、第２１図の水底探索装置における動
作を説明するための図である。 ■・・・送受波器、２・・・油面レベルスイッチ、３・
・・送受信回路、４・・・俯仰・旋回制御回路、５・・
・演算処理回路、６・・・グラフィック処理回路、７・
・・ＣＲＴ表示器、８・・・プロッタプリンタ、ｓｌ・
・・計測スイッチ、Ｓ、・・・切換スイッチ、６３・・
・メツシュ変換処理部、６４・・・等探線処理部、６５
・・・三次元処理部。
ブロック図、第２図 ないし第４図は、第１図の装置の
制御動作を示すフローチャート、第５図は、送受波器の
俯仰動作を示す図、第６図は、距離ｄ及び俯仰角θｔと
、水平圧Ｍｘ及び深度２との関係を示す図、第７図は、
送受波器の旋回動作を示す図、第８図は、俯仰及び旋回
動作を示す図、第９図は、メツシュ処理を示す図、第１
０図。 は、第９図より得られたメッンユデータを示す図、第２
図は、この発明により得られた等深線図の一例を示す図
、第１２図は、この発明により得られた水底の三次元像
の一例を示す図、第１３図は、第１２図における一つマ
ス目を取り出して描いた斜視図、第１４図は、モニター
モードにおけるＣＲＴ表示器の表示例を示す図、第１５
図は、計測モードでＣＲＴ表示された水底の垂直断面像
の一例を示す図、第１６図及び第１７図は、グラフィッ
ク処理モードでＣＲＴ表示された、等深線図及び三次元
図の一例を示す図、第１８図及び君１９図は、グラフィ
ック処理モードでブロックプリンタでプリントアウトさ
れた、等深線図及び２方向における垂直断面の一例を示
す図、第２０図は、第１図における送受波器の取り付は
例を示す図、第２１図は、従来の水底探索装置を示す概
略図、第２２図は、第２１図の水底探索装置における動
作を説明するための図である。 ■・・・送受波器、２・・・油面レベルスイッチ、３・
・・送受信回路、４・・・俯仰・旋回制御回路、５・・
・演算処理回路、６・・・グラフィック処理回路、７・
・・ＣＲＴ表示器、８・・・プロッタプリンタ、ｓｌ・
・・計測スイッチ、Ｓ、・・・切換スイッチ、６３・・
・メツシュ変換処理部、６４・・・等探線処理部、６５
・・・三次元処理部。
Claims (4)
- （１）水中に設けた送受波器より超音波探知信号を発射
し、該超音波探知信号に起因する水底よりの反射信号を
順次異なる方向に形成される受波ビームにより捕捉する
ことにより、水底表面の形状を検出する水底形状検出装
置において、 上記受波ビームの俯仰角、及び該受波ビームによって受
信された反射信号を基に、送受波器から水底の各測定点
までの水平距離及び深度を演算する演算手段と、 各測定点に対する俯仰角及び演算手段で演算された水平
距離及び深度を記憶する記憶手段と、上記一定領域をマ
ス目状に区分けするメッシュ区分け手段と、 記憶手段から読み出した各測定点のデータに基づき、各
マス目内に存在する測定点に対する深度の平均値を演算
する深度平均手段と、 深度平均手段で得られたマス目毎の平均深度を縦軸にし
て三次元表示するための三次元処理部と、を備えたこと
を特徴とする水底形状検出装置。 - （２）水中に設けた送受波器より超音波探知信号を発射
し、該超音波探知信号に起因する水底よりの反射信号を
順次異なる方向に形成される受波ビームにより捕捉する
ことにより、水底表面の形状を検出する水底形状検出装
置において、 上記受波ビームの俯仰角、及び該受波ビームによって受
信された反射信号を基に、送受波器から水底の各測定点
までの水平距離及び深度を演算する演算手段と、 各測定点に対する俯仰角及び演算手段で演算された水平
距離及び深度を記憶する記憶手段と、上記一定領域をマ
ス目状に区分けするメッシュ区分け手段と、 記憶手段から読み出した各測定点のデータに基づき、各
マス目内に存在する測定点に対する深度の平均値を演算
する深度平均手段と、 任意に設定した基準深度から各マス目における平均深度
を減算して得た厚さに該マス目毎の面積を乗じて得た量
を加算して全土砂量を演算する土砂量演算部と、 を備えたことを特徴とする水底形状検出装置。 - （３）水中に設けた送受波器より超音波探知信号を発射
し、該超音波探知信号に起因する水底よりの反射信号を
順次異なる方向に形成される受波ビームにより捕捉する
ことにより、水底表面の形状を検出する水底形状検出装
置において、 上記受波ビームの俯仰角、及び該受波ビームによって受
信された反射信号を基に、送受波器から水底の各測定点
までの水平距離及び深度を演算する演算手段と、 各測定点に対する俯仰角及び演算手段で演算された水平
距離及び深度を記憶する記憶手段と、上記一定領域をマ
ス目状に区分けするメッシュ区分け手段と、 記憶手段から読み出した各測定点のデータに基づき、各
マス目内に存在する測定点に対する深度の平均値を演算
する深度平均手段と、 等しい平均深度を有するマス目相互を結び等深線表示す
るための等深線処理部と、 を備えたことを特徴とする水底形状検出装置。 - （４）走査により送受波器から超音波探知信号が扇形状
に放射される放射面を順次旋回させることにより、所定
半径内の領域に対して表面検出を行う請求項（１）ない
し（３）のいずれかに記載の水底形状検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254558A JP2552715B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 水底形状検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254558A JP2552715B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 水底形状検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102413A true JPH02102413A (ja) | 1990-04-16 |
| JP2552715B2 JP2552715B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=17266715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63254558A Expired - Fee Related JP2552715B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | 水底形状検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552715B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013228261A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Arc Geo Support Co Ltd | 水底の底質の推定方法 |
| CN110274558A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-09-24 | 中交上海航道局有限公司 | 一种水下砂堆形态的检测系统及方法 |
| CN111443329A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-24 | 北京东方振动和噪声技术研究所 | 声源定位方法及装置、计算机存储介质和电子设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4947862A (ja) * | 1972-05-12 | 1974-05-09 | ||
| JPS5872029A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ばね定数測定装置 |
| JPS6195266A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-14 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知装置 |
-
1988
- 1988-10-07 JP JP63254558A patent/JP2552715B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4947862A (ja) * | 1972-05-12 | 1974-05-09 | ||
| JPS5872029A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ばね定数測定装置 |
| JPS6195266A (ja) * | 1984-10-16 | 1986-05-14 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013228261A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Arc Geo Support Co Ltd | 水底の底質の推定方法 |
| CN110274558A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-09-24 | 中交上海航道局有限公司 | 一种水下砂堆形态的检测系统及方法 |
| CN110274558B (zh) * | 2019-07-24 | 2024-02-20 | 中交上海航道局有限公司 | 一种水下砂堆形态的检测系统及方法 |
| CN111443329A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-24 | 北京东方振动和噪声技术研究所 | 声源定位方法及装置、计算机存储介质和电子设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2552715B2 (ja) | 1996-11-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |