JPH03195988A - 音響測深機 - 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） 本発明は深度によって異なる音速による記録誤差を電気
的に自動補正できるようにした音響測深機に関するもの
である。

（従来技術と解決すべき問題点） 音響測深機、即ち水底への超音波の発射から水底などか
らの反射波の帰来までの時間を利用して、水深などを測
定する音響測深機においては、水中における音波の伝播
速度が水温、塩分、水圧等によって変わるため、一般に
水中における音波を１５０Ｏｎ＋／ｓとして設計されて
いる記録装置による記録では、測定水深に誤差を生ずる
のを避は得ない。

従って海図製作などに必要とする精密な測深には適用で
きにくい。

そこで従来においては所謂バーチェックと呼ばれる手段
により、測深誤差を補正することが一般に行われている
。この方法は測深開始前予め測深海域の数箇所を選定し
て、第１図のように船（１）から水中にパーと呼ばれる
円盤状の音波反射体（２）を、吊下ロープ（３）の繰り
出し長さにより実水深を測定しながら所定深度宛降下さ
せ、その各深度毎に反射体（２）からの反射波を受波し
処理して、例えば第２図のように記録紙（５）上に（６
）（７）　（８）（９）として記録する。そして発振線
（１０）から反射体の記録像（６）〜（９）までの長さ
１１，２□＋　４！　３＋　ｊＩ！　４からそれぞれの
深度を読取り、これとローブ（３）の繰り出し長さによ
り測定された反射体（２）の各降下位置における実深度
データとから、例えば記録読取り用のスケールを作製し
て補正する方法である。なお第２図において（１１）は
海底像である。

例えば記録から深度を読み取る場合、音速１５００ｍ／
ｓに相当する標準スケールの外に±０．５％〜±４％の
伸縮を与えた読み取りスケール（パーセントスケール）
を用意して、バーチェック時の各深度毎の反射体（２）
の記録と、反射体の実深度から最も近い読み取りスケー
ルを選択し、これをその深度における読み取りスケール
として使用して誤差を補正する方法がとられる。また例
えば記録から水底の深度を読み取ろうとする場合には、
深度毎に最も海底に近い深度におけるバーチェック時の
記録から選択した読み取りスケールを用いて記録を読み
取ることにより、補正して正確な深度を求める。

しかしこのような補正方法では読み取り作業に極めて多
くの時間を要するばかりでなく、読み取り作業がすべて
人手によって行われるため正確さにも問題がある。

（発明の目的） 本発明はバーチェックデータにもとづき自動的に音速補
正が行われた記録が記録紙上に得られるようにして、前
記した記録読取り上の各種の問題点の解決を図ったもの
である。

（問題点を解決するための本発明の手段）本発明はバー
チェック時における反射体の各降下深度毎の実水深と、
水深計測回路により得られる計測水深値を同時にメモリ
に保持し、このバーチェックによるデータを用いて通常
測深時水深計測回路により得られた前回のデータを測定
周期毎に補正された書込クロックでメモリに書込み、こ
れを所要の一定の周期の読出クロ・ンクにより読出して
記録紙上に描かせることにより、音速補正のかかった記
録を得ようとするものである。次に本発明を実施例によ
り詳細に説明する。

（実施例） 第３図は本発明の一実施例を示すプロ・ンク回路図、第
４図は動作説明用の波形図である。第３図においてｌは
通常測深回路で次の各部から形成される。（１２）は同
期回路、（１３）は送受信器、（４）は送受波器、（１
４）はアナログ・デジタル変換器であって、第４図（ａ
）のように同期回路（１２）から一定時間間隔Ｔで送出
される同期信号ａにより送受信器（１３）の送信部を動
作させ、これからの信号により送受波器（４）を励振し
て、水中に向けて第４図（ロ）のように超音波を発射す
る。そして送受波器（４）により受波され、電気信号に
変換された水底からの反射波を、送受信器（１３）の受
信部により増幅した、第４図（Ｃ）の信号すをアナログ
・デジタル変換器（１４）に加えてデジタル信号Ｃに変
換する。

次に（１５）は通常測深データ用メモリ、（１６ａ）　
（１６ｂ）（１６ｃ）　（１６ｄ）は通常測深とバーチ
ェック測深との切替スイッチ、（１７）は書込アドレス
信号発生回路であって、切替スイッチ（１６ａ）　（１
６ｃ）をオンすることにより、メモリ（１５）に前記ア
ナログ・デジタル変換器（１４）の出力Ｃを入力する。

そして後記する音速補正回路■の書込クロックパルス発
生回路（３０）の出力ｍが入力され、同期回路（１２）
からの周期信号ａにより起動されて書込アドレス信号を
送出する書込アドレス発生回路（１７）の出力ｅにより
第４図（ｄ）のように送波と同時にアナログ・デジタル
変換器からの水深信号Ｃの記憶保持動作が行われる。

（１８）はデジタル・アナログ変換器、（１９）は増幅
器、（２０）は記録装置、（２１）は図示しない駆動源
により一定回転数で回転されるベルト、（２２）はベル
トに固定された記録ペン、（２３）は記録ペンへの信号
供給用金属板、（５）は図示しない駆動源により一定速
度で繰り出される記録紙、（２４）は読出同期信号送出
接点で、これはベルト（２１）に設けた、舌片（２５）
により動作し、記録紙（５）の０点に記録ペン（２２）
が位置したとき閉成されて第４図（ｅ）のように記録開
始信号ｄを送出する。　（２６）は読出クロックパルス
発生回路、（２７）は読出アドレス信号発生回路であっ
て、読出クロックパルス発生回路（２６）は、メモリ（
１５）への測深信号の記憶が終了したとき送出される前
記読出同期信号送出接点（２５）からの読出開始信号ｄ
により制御されて、記録ペンの回転ベルト（２１）が１
回転する開側深深度に対応するように周波数が調整され
たクロックパルスｅを送出する。すると読出アドレス信
号発生回路（２７）はクロックパルスｅから読出アドレ
ス信号ｆを作って通常測深データ用メモリ（１５）に加
えて、これによりその記憶保持された通常測深データｇ
を読出す。

そしてデジタル・アナログ変換器（１８）はこれをアナ
ログ信号りに変換し、更に増幅器（１９）により記録紙
（２４）上に記録するに充分な電圧レベルまで増幅して
、記録信号ｌとして記録ペン（２２）に加えて、第４図
（ｆ）のように記録動作を行うもので、以上の構成およ
び動作は従来装置と同様である。

次に■は音速補正回路であって、次の各部から構成され
る。（２８）は反射体実深度信号発生回路、（２９）は
反射体深度設定回路、（３０）は書込クロックパルス発
生回路、（３１）は水深計測回路、（３２）は音速補正
用メモリ、（３３）は音速補正値演算回路である。そし
て切替スイッチ（１６ａ）　（１６ｃ）をオフ、（１６
ｂ）をオンとしてバーチェックの状態としたとき、反射
体実深度信号発生回路（２８）は反射体（２）が所定バ
ーチェック深度に達する毎に、吊下ロープ（３）により
測定された実深度に対応するレベルの電圧値ｊを出力し
、これを受けた反射体深度設定回路（２９）は各バーチ
ェック時間中連続的に認識信号にと実深度信号ｌを送出
する（第２図で前記したようにバーチェックが４箇の水
深で行われた場合にはそれぞれ４箇宛の信号にとｌが送
出される）。そして認識信号ｋを水深計測回路（３１）
と書込クロックパルス発生回路（３０）に入力し、実深
度信号ｌを音速補正用メモリ（３２）に入力する。一方
書込クロックパルス発生回路（３０）に認識信号ｋが入
力されると、この回路は音速１５００ｍ／ｓに相当する
クロックパルス信号ｍを送出して水深計測回路（３１）
に加える。このため水深計測回路（３１）は反射体深度
設定回路（２９）から認識信号ｋが出力される都度計測
動作を開始して、アナログ・デジタル変換器（１４）か
ら入る送信波の発射から反射体からの受信波の到達まで
の間前記書込クロックパルス発生回路（３０）からのク
ロックパルスｍをカウントして、音速を１５００ｍ＋／
ｓとしたときの反射体（２）の水深を計測し、これを測
深データとして音速補正用メモリ（３２）に入力する。

従ってこの音速補正用メモリ（３２）には反射体（２）
の各降下深度毎の測深深度ｎと、前記反射体深度設定回
路（２９）からの反射体（２）の実深度データｌとが音
速補正用のバーチェックデータとして記憶保持される。

一方切替スイッチ（１６ａ）　（１６ｂ）　（１６ｃ）
をオン（１６ｄ）をオフとすることにより通常測深状態
として、アナログ・デジタル変換器（１４）の出力信号
Ｃを通常測深データ用メモリ（１５）と水深計測回路（
３１）に入力し、書込クロックパルス発生回路（３０）
の出力信号ｍを書込アドレス信号発生回路（１７）に入
力する。

この状態ではメモリ（１５）には前記したように同期回
路（１２）からの同期信号（ａ）と、音速１５００ｍ／
ｓ　ニ対応する周波数の書込クロックパルス発生回路（
３０）からのクロックパルスｍにより、通常測深データ
Ｃが記憶保持される。また水深計測回路（３１）は、ア
ナログ・デジタル変換器（１４）から第４図（６）のよ
うに送信波が入ると、音速１５００ｍ＋／ｓに対応する
周波数の書込クロックパルス信号ｍのカウントを開始し
、水底からの受信波によってカウントを停止して、水底
までの水深を計測し、これを測深データｎ”　として出
力して演算回路（３３）に加える。

すると演算回路（３３）は音速補正用メモリ（３２）に
バーチニック時保持させたバーチェックデータ０を読出
す。そして上記水深計測回路（３Ｉ）からの測深データ
ｎ′とバーチニックデータＯ中の水深計測回路（３１）
による測深データｎを比較して、測深データｎ′に最も
近い測深データｎを選択し、これと実深度データ！とか
ら音速１５００ｍ／ｓに対する偏差、即ち音速補正値ｐ
を算出して書込クロックパルス発生回路（３０）に人力
する。書込クロックパルス発生回路（３０）は偏差デー
タｐにもとづき、音速補正が施された書込クロックパル
スｍ°を次回測深用として出力する。例えば音速１５０
０ｓ＋／ｓのときの書込クロックパルス周波数ｍを７５
ｋｌｌｚとした場合通常測深時における測深データｎ′
が１０．５ｍ、これに最も近いバーチェック時の測深デ
ータｎが９．５ｍ、バーチェック時の実深度ｌが１０ｍ
であったとすると、音速補正後のクロックパルス周波数
Ｆは Ｆ　＝−Ｘ　ｍ となる。

従って次の同期回路（１２）の同期信号ａによる次の測
深時にはアナログ・デジタル変換器（１４）からの測深
データＣは、音速補正が施された書込クロックパルスｍ
による書込アドレス信号発生回路（１７）からのアドレ
ス信号ｅにより通常測深データ川メモリ（１５）に書込
まれる。このため、音速が水圧・水温その他によって変
化してもアドレスが実深度に対応するので、通常測深深
度を常に実水深としてメモリ（１５）に記憶保持され、
これを記録紙（２４）上での深度に対応するように周波
数調整された読出クロックパルス信号ｄを用いて読出さ
れ記録された結果は実水深を示すものとなる。

従って切替スイッチ（１６ａ）　（１６ｃ）オフ、（１
６ｂ）　（１６ｄ）をオンとして、通常測深開始前に測
深水域の数箇所を選定してそれぞれパーチエｙりを行い
、その得られた水深計測回路（３１）による測深データ
ｎと反射体深度設定回路（２９）による実深度データｌ
とを音速補正用メモリ（３２）に記憶保持させておき、
そののち切替スイッチ（１６ａ）　（１６ｂ）　（１６
ｃ）をオン（１６ｄ）をオフして通常測深に移ることに
よって実水深記録を得ることができる。なお測深精度は
バーチェック時における反射体の降下水深数が多い程音
速補正の精度が向上するので向上する。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば実水深記録が得られるので
、この記録から測深図を作るに当たっては１本の標準読
取りスケールがあればよい。従って作図のための作業時
間を大幅に短縮でき、しがも読取りに伴う誤差も著しく
少なくなって精度は大きく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はバーチェック法の説明図、第３図
は本発明の一実施例ブロック回路図、第４図は動作説明
用の波形図である。 （１）・・・船、　（２）・・・反射体、　（３）・・
・吊下ロープ、（４）・・・送受波器、　＜５）−・・
記録紙、　（６）（７）（８）（９）・・・記録像、　
（１０）・・・発振線、　（１１）・・・海底像、（１
２）・・・同期回路、　（１３）・・・送受信器、　（
１４）・・・アナログ・デジタル変換器、　（１５）・
・・通常測深データ用メモリ、　（１６）　（１６ｂ）
　（１６ｃ）　（１６ｄ）　・・・通常測深とバーチェ
ック測深の切替スイッチ、（１７）・・・書込アドレス
信号発生回路、　（１８）・・・デジタル・アナログ変
換器、　（１９）・・・増幅器、（２０）・・・記録装
置、　（２１）・・・ベルト、（２２）・・・記録ペン
、　（２３）・・・信号供給金属板、（２４）・・・読
出同期信号送出接点、　（２５）・・・舌片、（２６）
・・・読出クロックパルス発生回路、（２７）・・・読
出アドレス信号発生回路、　（２８）・・・反射体深度
設定回路、　（２９）・・・反射体実深度信号発生回路
、　（３０）・・・書込クロックパルス発生回路、　（
３１）・・・水深計測回路、　（３２）・・・音速補正
用メモリ、　（３３）・・・音速補正値演算回路。 代 理 人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　同期信号により制御されて超音波パルスを海底に向け
   て発射し、受信増幅して得られた水底からの反射信号を
   デジタル変換して、これを上記同期信号と書込クロック
   パルス発生回路出力により制御される書込アドレス信号
   発生回路出力を用いて通常測深データ用メモリに記憶保
   持させたのち、その記憶内容を記録ペンの走行と同期し
   て読出アドレス信号を用いて読出しこれをアナログ信号
   に変換したのち記録装置に加えて、記録紙上に記録する
   音響測深機において、バーチェック時における反射体の
   各降下深度毎の実深度が入力されて、各降下位置毎の認
   識信号と実深度データを出力する反射体深度設定回路と
   、バーチェック時と通常測深時の測深信号が切替え接続
   され、バーチェック時には上記反射体深度設定回路から
   の認識信号により制御されて前記書込クロックパルスを
   計数して、各反射体降下位置毎の測深データを得、また
   通常測深時には送信波によりカウントを開始し反射信号
   によりカウントを停止して通常測深データを送出する水
   深計測回路と、バーチェック時における前記水深計測回
   路により測深データおよび反射体深度設定回路からの反
   射体の実深度データを記憶保持する音速補正用メモリと
   、通常測深時に上記書込補正用メモリの記憶内容を読出
   し、これと前記水深計測回路からの測深データを比較し
   て音速補正データを算出し、これにより前記通常測深デ
   ータ用メモリの書込クロックパルス発生回路を制御して
   、音速補正を施した前記通常測深データ用メモリの書込
   クロックパルスを出力させる音速補正用演算回路とを設
   けて、水温、水圧などによる音速の変化を自動補正する
   ようにしたことを特徴とする音響測深機。