JPH0315781A - 音響方位探知装置 - Google Patents

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］ この発明は例えば、海中の音源から発生される音響信号
の方位を探知する音響方位探知装置に関するものである
。

［従来の技術］ 第２図は従来の音響方位探知装置の構成を示すブロック
図であり、図において、１はトランスボンダ又はピンガ
等の水中音源で、本装置の探知対象である。またトラン
スポンダはアクティブ方式により発音するが、ピンガは
常時一定の繰り返し周期で、特定周波数（例えば１５Ｋ
Ｈｚとか３０ＫＨｚ等）の音波を一定時間だけ発音して
いる。従ってバッシプ方式で受波が可能である。２ａは
＃１受波器、２ｂは＃２受波器であり、この１対の受波
器２ａ及び２ｂは例えば水面に平行な水平面に適当な間
隔（例えば音源周波数の水中での数波長に相当する距離
）を置いて設置される。この１対の受波器間に適当な距
離を設けることにより、水中音源からそれぞれ受波する
受波信号間に時間差が発生することになる。３は受信回
路、４は水中曵航体で内部に＃１及び＃２受波器２ａ及
び２ｂ，並びに受信回路３が設置されている。５Ａは方
位探知処理部で内部に方位指示器６を含む。７は指令船
で船内に方位探知処理部５Ａが設置され、水中曵航体４
を曵航する。また受信回路３と方位探知処理部５Ａとは
伝送ケーブル８により接続されている。

＠３図は従来の音響方位探知装置の機能を示すブロック
図であり、２ａ，２ｂ，３、４、５Ａ，６及び８は第２
図と同一のものである。ｌｌａ　，１ｌｂはそれぞれ＃
Ｉ濾波器、＃２濾波器であり、共に音源の周波数のみを
通過させる狭帯域のバンドバスフィルタ（以下ＢＰＦと
いう）となっている。ｌ２は判定回路、ｌ３は時間差検
出回路、１４は時間差方位変換回路であり、６及びｌｌ
ａ〜１４の各機器は方位探知処理部５Ａに内蔵されてい
る。

第３図の動作を説明する。水中音源１より送波された特
定周波数で一定時間幅の音響信号は、例えば水平面に適
当な間隔を置いて設置された、＃１受波器２ａ及び＃２
受波器２ｂにより受波され、それぞれ電気信号に変換さ
れ受信回路３に供給される。受信回路３は２つの人力信
号をそれぞれ増幅し、伝送ケーブル８を介して、出力信
号をそれぞれ＃Ｉ濾波器１１ａ及び＃２濾波器１ｌｂに
供給する。＃１及び＃２２７！波器１１ａ及びｌｌｂは
、その狭帯域ＢＰＦ特性により入力信号に含まれる音源
の周波数成分のみを選択通過させ、その他の周波数成分
は減衰させた出力信号をそれぞれ判定回路１２へ供給す
る。判定回路１２は入力する２つのアナログ信号をパル
ス状デジタル信号に変換し、それぞれ時間差回路１３へ
供給する。時間差回路ｌ３は人力する２つのパルス状信
号の時間差を検出し、この時間差信号を時間差方位変換
回路１４へ供給する。

時間差方位変換回路ｌ４は入力する時間差信号に対応す
る水平面における方位を算出し、この方位信号を方位指
示器６へ供給する。方位指示器６は入力する方位信号に
よる方位を指示する。

［発明が解決しようとする課題コ 上記のような従来の音響方位探知装置では、特定の１つ
の音源周波数のみを選択する１対の枦波器の出力により
方位探知を行っているため、１種類の音源の方位のみし
か探知ができないこと、及びパルス性の雑音等によって
誤動作をするという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、それぞれ音響周波数の異なる複数の音源の方位を探
知可能で、且つ誤動作の少い音響方位探知装置を得るこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る音響方位探知装置は、水中曵航体に適当
な距離を隔てて設置された１対の受波器に受信される音
響信号の受信時間差により音源方位を探知する音響方位
探知装置において、前記１対の受波器による受信信号を
それぞれ入力し、発音周波数のそれぞれ異なる複数の音
源からの周波数を通過させる１対の広帯域濾波器と、該
１対の広帯域濾波器の出力から得られる１対の受信信号
の継続時間が、それぞれ設定値以上であることを判別し
たとき、前記１対の受信信号の時間差より音源方位を検
出する時間判別及び方位検出手段と、前記１対の広帯域
枦波器の出力からそれぞれ指定された音源周波数のみを
狭帯域濾波手段により選択出力する１対の周波数選択手
段と、該１対の周波数選択手段が前記指定された周波数
についての選択出力信号をいずれも発生したとき、前記
時間判別及び方位検出手段により検出された音源方位を
、指定された音源方位として指示する方位指示制御手段
とを備えたものである。

［作用］ この発明においては、水中曵航体に適当な距離を隔てて
設置された１対の受波器に受信される音響信号の受信時
間差により音源方位を探知する音響方位探知装置におい
て、１対の広帯域枦波器は前記１対の受波器による受信
信号をそれぞれ入力し、発音周波数のそれぞれ異なる複
数の音源からの周波数を通過させる。時間判別及び方位
検出手段は前記１対の広帯域濾波器の出力から得られる
１対の受信信号の継続時間が、それぞれ設定値以上であ
ることを判別したとき、前記１対の受信信号の時間差よ
り音源方位を検出する。１対の周波数選択手段は前記１
対の広帯域濾波器の出力からそれぞれ指定された音源周
波数のみを狭帯域濾波手段により選択出力する。方位指
示制御手段は前記１対の周波数選択手段が前記指定され
た周波数についての選択出力信号をいずれも発生したと
き、前記時間判別及び方位検出手段により検出された音
源方位を、指定された音源方位として指示する。

［実施例］ 第１図は本発明に係る音響方位探知装置の一実施例を示
すブロック図であり、１、２ａｑ２ｂｓ３、６、８、ｌ
３及びｌ４は上記従来装置と同一のものである。５は本
発明の方位探知処理部、２１ａは＃１広帯域濾波器、２
ｌｂは＃２広帯域濾波器、２２はパルス幅判定回路、２
３は記憶回路、２４ａは＃１バッファアンプ、２４ｂは
＃２バッファアンプ、２５は周波数選択スイッチ、２６
ａは＃１周波数選択回路、２６ｂは＃２周波数選択回路
、２７は信号判別回路である。また方位探知処理部５は
指令船に設置され、上記６、１３、ｌ４及び２１ａ〜２
７の各機器を内蔵する。

第１図の動作を説明する。水中音源１より送波された特
定周波数で一定時間幅の音響信号は、例えば水平面に適
当な間隔を置いて設置された、＃１受波器２ａ及び＃２
受波器２ｂにより受波され、それぞれ電気信号に変換さ
れ受信回路３に供給される。受信回路３は２つの入力信
号をそれぞれ増幅し、伝送ケーブル８を介して、出力信
号をそれぞれ＃１及び＃２広帯域濾波器２１ａ及び２ｌ
ｂに供給する。＃１及び＃２広帯域枦波器２１ａ及び２
ｌｂは、音源周波数の異なる複数の音源の周波数を通過
できるだけ広帯域のＢＰＦ特性を有するので、水中音源
１からの音響信号は＃１及び＃２広帯域濾波器２１ａ及
び２ｌｂを通過し、その出力信号はそれぞれパルス幅判
定回路２２並びに＃１及び＃２バッファアンプ２４ａ及
び２４ｂへ供給される。パルス幅判定回路２２は、２つ
の入力信号をそれぞれパルス状ディジタル信号に変換し
、そのパルス幅をあらかじめ設定された時間と比較しチ
ェックを行う。

即ち２つの入力信号のパルス幅が共に設定時間以上あれ
ば雑音ではなく信号であると判断し、出力信号を時間差
検出回路１３へ供給する。しかし入力信号のパルス幅が
一方でも設定時間以上無い場合は、パルス性雑音とみな
し、出力信号の供給を停止する。時間差検出回路ｌ３は
人力する２つのパルス信号の時間差を検出し、この時間
差信号を時間差方位変換回路ｌ４へ供給する。時間差方
位変換回路１４は人力する時間差に対応する水平面にお
ける方位を算出し、この算出方位値を記憶回路２３に記
憶しておく。

一方＃１及び＃２広帯域濾波器の出力信号は、それぞれ
＃１及び＃２バッファアンプ２４ａ及び２４ｂで増幅さ
れ、＃１及び＃２周波数選択回路２８ａ及び２８ｂへ供
給される。＃１及び＃２周波数選択回路２ｆｌａ及び２
８ｂは、それぞれ入力信号に含まれる周波数成分のうち
、周波数選択スイッチ２５により選択された周波数成分
のみを通過させる狭帯域ＢＰＦにより構成される。従っ
て周波数選択スイッチ２５を手動又は自動で順次切換え
探知対象の音源周波数を選択すると、＃１及び＃２周波
数選択回路２８ａ及び２６ｂは、入力信号がこの選択さ
れた周波数或分を含むときは、この周波数成分のみを抽
出し出力信号として信号判別回路２７へ供給する。信号
判別回路２７は＃１及び＃２周波数選択回路２６ａ及び
２６ｂからいずれの入力信号も共に供給される場合にの
み出力信号を発生し、これを方位変換有効信号として記
憶回路２３に供給する。この方位変換有効信号は、記憶
回路２３に既に記憶された方位値を読出し、方位指示器
６に供給する。

方位指示器６は入力する方位値による方位を指示する。

そして周波数選択スイッチ２５により別の音源周波数が
選択されると、その選択された音源の方位が方位指示器
６に指示されるので、複数の音源の方位を探知すること
ができる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、１対の受波器を介して
得られる水中音響信号のうち複数の音源周波数を通過さ
せる１対の広帯域濾波器と、該広帯域濾波器の出力信号
の時間幅を判別する手段と、選択された音源周波数のみ
を選択する１対の周波数選択手段と、該周波数選択手段
の出力信号により有効信号を判別する手段とを備えるこ
とにより、複数の音源の方位が探知可能となり且つ誤動
作が減少するので、装置の性能向上と信頼性改善の効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る音響方位探知装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は従来の音響方位探知装置の構成
を示すブロック図、第３図は従来の音響方位探知装置の
機能を示すブロック図である。 図において、１は水中音源、２ａ及び２ｂは＃１及び＃
２受波器、３は受信回路、４は水中曵航体、５、５Ａは
方位探知処理部、６は方位指示器、７は指令船、８は伝
送ケーブル、ｌｌａ及びｆｌｂは＃１及び＃２濾波器、
１２は判定回路、１３は時間差検出回路、１４は時間差
方位変換回路、２１ａ及び２ｌｂは＃１及び＃２広帯域
濾波器、２２はパルス幅判定回路、２３は記憶回路、２
４ａ及び２４ｂは＃１及び＃２バッファアンプ、２５は
周波数選択スイッチ、２８ａ及び２８ｂは＃１及び＃２
周波数選択回路、２７は信号判別回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水中曵航体に適当な距離を隔てて設置された１対の受波
   器に受信される音響信号の受信時間差により音源方位を
   探知する音響方位探知装置において、 前記１対の受波器による受信信号をそれぞれ入力し、発
   音周波数のそれぞれ異なる複数の音源からの周波数を通
   過させる１対の広帯域濾波器と、該１対の広帯域濾波器
   の出力から得られる１対の受信信号の継続時間が、それ
   ぞれ設定値以上であることを判別したとき、前記１対の
   受信信号の時間差より音源方位を検出する時間判別及び
   方位検出手段と、 前記１対の広帯域濾波器の出力からそれぞれ指定された
   音源周波数のみを狭帯域濾波手段により選択出力する１
   対の周波数選択手段と、 該１対の周波数選択手段が前記指定された周波数につい
   ての選択出力信号をいずれも発生したとき、前記時間判
   別及び方位検出手段により検出された音源方位を、指定
   された音源方位として指示する方位指示制御手段とを備
   えたことを特徴とする音響方位探知装置。