JPH03195994A - 物体の識別システム及びその方法 - 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、海洋の底床のような媒体中又は海洋の底床上
にある物体の探知に関し、より詳しくは、海洋底床部内
数ｍの深さに埋設された電話通信ケーブルのような、音
響エネルギーを放射しない受動体の探知に関する。

［従来技術］ 運用中の海底通信ケーブルの修復または交換は、海洋底
床中又は底床上のケーブルの探知にコストがかかること
もあって極めて高価である。底引き漁業地域等の海洋底
床内にケーブルが埋設されていると、その探知はいっそ
う困難になる。このような状況においては、ケーブル復
旧船には掘削、回収、及び修復の工程を開始する前に、
埋設ケーブルの特定位置を検出する装置を備える必要が
ある。

通常はケーブル位置の記録が存在し、それによって復旧
船は埋設ケーブルの近接位置までは行くことができる。

しかしながら、最終的にケーブルの正確な位置を検出す
るには、今までは、勘に頼ることの多い非常に時間と費
用の掛かる作業を必要としていた。従来技術による埋設
ケーブルの検出要領の一例では、海岸局から低周波信号
をケーブルに送って、ケーブルに発生する磁場を、その
上方における探知船の移動により検出する方法に頼って
いる。しかしこの方法では、信号の送受信に固ａの制約
があることからその適用が制限されるため、この方法で
の検出が不確実になり、ケーブルシステムによっては適
用不可能な場合もある。

［発明の目的］ 本発明の全般的な目的は、海洋底床内に埋設された物体
、海洋底床上に設置された物体、又は海洋の水中に配置
された物体を迅速に探知することにある。

本発明の他の目的は、対象とする物体の基本的形状又は
構造のモデル、又は原型の「識別表示（ｓｉｇｎａｔｕ
ｒｅ　）　Ｊ　Ｊ：基づくこの物体の特徴の独特な識別
印を利用した海洋環境用の物体探知システムを提Ｏ（す
ることにある。

本発明の特定の目的は、海洋底床内に埋設された物体の
正確な識別プロセスをより信頼のおけるものとし、それ
により復旧コストを低減させることにある。

［発明の概要］ 本発明は、海洋底床内又は底床上に位置する物体の形状
は、多くは、筒形、球形、又は直線的箱形のような幾何
学的基本構造を示すか、少なくともそれに近い形状を有
するという識別に、部分的に基づいている。これらの基
本物体は、適当なソナー信号を入射した場合に、独特な
特徴を有する「識別表示」的な反射散乱信号を発生する
ことが知られている。このようにソナー信号を入射した
場合にこれらの基本物体が発生する独特な、本質的特徴
を示す反射散乱信号を予め定め、これらの参照反射散乱
信号を未知の物体からの反射散乱信号と比較することに
より、探索対象物体の識別が十分な成功度をもって達成
される。同様に、探索対象ではない未知の物体と遭遇し
た場合も、その物体をよりよく識別できる。

本発明においては、独特なソナー信号を、海洋底床に向
けて遠隔操作潜航体（ＲＯＶ）から前方へ発信する。こ
の信号ビームのビーム幅、入射角、断面、及び信号特性
を予め定めておく。この信号は、個別の周波数を有し、
無信号期間によって互いに分離された連続する一連のバ
ーストから成る。

前記のＲＯＶは、探索信号を反復して発信しながら、探
索すべき領域を、予め定めた方向に潜航する。これら一
連のバーストの各々によって未知の物体と海洋底床媒体
との両方から反射散乱信号パターンが発生する。

信号ビームエネルギーが未知の物体と接触することによ
って発生する反射散乱信号は、種々の要素を含んでおり
、これらの要素は、本発明に従えば、入射ソナー信号の
周波数及び持続時間と、信号ビームのグレージング（ｇ
ｒａｚｉｎｇ　）角と、ケーブルの内部構造と、ケーブ
ルの直径、及びソナー信号の入射部分のケーブル長さと
の、広い意味での関数である。反射散乱信号は又、その
復路において入射信号との複合相互作用により変調され
る。

この反射散乱信号をソナー装置により受信して分析する
。反射散乱信号パターンを、同じ状況下での種々の特定
の基本物体からの反射散乱の特性として予め定められた
既知の信号パターンのデータライブラリと比較し、「合
致する（ｗｌｎｎｌｎｇ　）　Ｊパターンを決める相関
技術、すなわちライブラリ中の特定パターンに対する最
高度の相関を用いることにより、この反射散乱原物体の
幾何学的基本形状を推論することができる。

参照ライブラリには、特定のケーブル形状のような、特
定の探索対象物体の形状から得られる特性的「識別表示
」信号を代表するパターン情報を、傾斜（ｒａｋｅ）角
と埋設深さとの関数として含めることが有利である。例
えば、もし探索対象物体が既知の直径と内部構造とを有
するケーブルだとすると、ソナー信号入射により、この
ケーブルの円筒形状及び長さと、このケーブルから反射
しこのケーブルのまわりを回る内部波及び表面波によっ
て生じる共鳴とに起因する鏡面反射が生成される。

この反射散乱エネルギーは、ケーブルに、そのケーブル
に特異の明瞭な音響的「識別表示」を与える。

このように、本発明は、好ましい探索信号を既知のグレ
ージング角で既知の埋設物体に入射して反射散乱信号パ
ターンを発生させ、この反射散乱信号パターンから参照
信号を定め、この既知の所定の参照信号と対比して未知
の物体の信号パターンを分析することによって、未知の
物体からの反射波の顕著な特性を抽出することを広く意
図している。実際には、識別された反射散乱信号構成要
素は、既知の識別表示パターンとデジタル方式で相関さ
せてもよく、又、操作員がグラフィックデイスプレィで
視覚的に確認してもよく、その際、既知の識別表示パタ
ーンと視覚的に比較してもよい。反射散乱信号の識別表
示データが、特定の入射対象形状からの既知の反射散乱
信号の識別表示データとうまく対応したときは、その反
射散乱信号源である物体が、その既知の形状と同じ種類
の形状を有する確率が高い。

本発明とその上記以外の目的、特徴及び利点について、
更に以下の実施例により説明する。

［実施例］ 本発明を、第１図に概略を示すような、海洋堆積底床内
に埋設した光フアイバー電気通信回線ケーブルの探知の
実施例に関して説明する。自走の遠隔操作潜航体、すな
わちＲＯＶＩが制御及び通信用の接続ケーブル２で水上
母船に接続されている。ＲＯＶｌにはソナー送信機３と
ソナー受信機４を備えている。この例では、探知対象ケ
ーブル５は非通電状態にあり、いかなる形の通信信号又
は電磁信号も内部に誘導されないものと仮定する。

これは従来の埋設ケーブル探知法による処理では十分に
適応できない種類のケーブルである。

（ソナー探索信号の特性） 前にも述べたように、本発明は、特定の性質のエネルギ
ーを入射すると全ての物体は特徴を有する音響的識別表
示信号を発生することを主な前提としている。送信機３
から送信されたソナービーム６は、一般に６度以下の狭
幅ビームにすることが有利である。ソナー信号は、技術
上周知のピストンアンビル式送信機ヘッド（図示しない
）のアレイで形成してもよい。本発明実施に適する送信
機アレイとしては、例えば第１３図に略図で示すように
、１５個のヘッドを単一のマウントに配列したものを使
用してもよく、代わりにヘッド個数を２５個まで増やし
てもよい。

本発明の態様の一つに従えば、探索信号は、−連の互い
に分離された信号バーストから成る単位信号（フレーム
）を更に連続させた形として発生させられる。個々のフ
レームは、予め定めた周波数、例えば６．０００Ｈｚか
ら始まり、各直前のバーストに対しである固定量、例え
ば５または１０Ｈｚだけ周波数の異なる別個のバースト
の連続から成る。一般に、各バーストの送信持続時間は
５ｍｓ、各バースト間の時間分離帯幅は５０ｍｓである
。連続して発生させられたフレームは、探索対象ケーブ
ル５の近傍に向けて送信される。探索信号フレームは概
して５，０００Ｈｚから２０゜０００Ｈｚの範囲で形成
される。与えられた条件に対する正確な周波数境界値は
、対象ケーブルの媒介変数によって変化する。

本発明は前記のように、第１図に反射波又は反射散乱波
７として示す反射散乱エネルギーに含まれる未知物体の
識別情報の検知を依りどころとしている。ところが、反
射信号のビーム幅が過度に広いために、その発生するエ
ネルギーは、当初この対象物体に入射されるエネルギー
要素に関して位相の外れたものとなることから、反射散
乱エネルギーは弱められる恐れがある。故に、ビームエ
ネルギーは、第１フレネルゾーン（Ｆｒｅｓｎｅｌ　ｚ
ｏｎｅ）（全ての位相内エネルギーと第１次の位相外エ
ネルギーを含む）内にある対象物体と海洋底床とだけに
入射するように制限される必要がある。これは、ビーム
６のビーム幅を、バーストの周波数５ｋＨｚの場合には
ビーム球面角が約１４度を超えないように、又バースト
周波数２０ｋＨｚの場合にはビーム球面角が約７度を超
えないように維持することによって達成される。多くの
ソナー送信機で生成されるビーム幅は、今示したように
周波数の関数として変化する。送信機構造としては、こ
の周波数帯域幅の端部周波数においても又中間周波数に
おいても、生成されるビーム幅がここに示した値以下で
あるような構造を選ぶのが望ましい。

従来技術のソナー送信機構造で本発明に適するものは、
少なくとも２８類ある。一つはパラメトリックヘッド構
造で、例えば１．５度のような極めて狭いビームを発生
し、サイドローブはない。

この欠点は電気エネルギーと機械エネルギーとの変換効
率が極めて悪いことである。ピストンアンビル式ソナー
ヘッドは、疑似的復帰信号となり得るサイドローブを発
生するが、比較的効率がよいのでこの方が好ましい。

伝搬方向に垂直な面内でのビーム６の断面は、円形にも
できるが円を引き延ばした楕円型断面にすると有利であ
る。第１３図に示す楕円形断面例については、後で説明
する。

送信ビームエネルギーは、海洋底床に対する入射角また
は対頂角を、海洋底床から受信機に戻る反響エネルギー
が少し又は皆無となるような角度にして送信することが
望ましい。そして、もしソナー反射散乱波の受信機を、
通常数も便利なように、ＲＯＶ上に設置した場合には、
海洋底床表面から反響して来るビームエネルギーが、入
射信号と識別表示データを含む反射散乱信号との間で干
渉パターンが形成される領域に留まらないようにするた
めに、かなり大きな入射角を入射ビームに持たせること
が望ましい。

しかし、ソナー送信ビームの特定の入射角を決定する際
にはある制約がある。第２図に示すように、所定の種類
の海洋底床堆積物に対して例えば７３度という比較的高
角度の入射角にすると、海洋底床からの反響エネルギー
が受信機４に戻ることになる。入射角を３８度以下にす
ると、入射エネルギーは海洋底床に対して本質的に平行
な方向に逸らされて埋設ケーブル５に届くエネルギーも
掻く僅かになってしまう。これに対し、探索ビームが偏
りも逸れもしないような最適角度又は角度範囲が存在し
、第２図の例ではこの角度は約５５度である。

（参照信号） 本発明の御飯様として、参照識別表示パターンを、確実
な識別の基準として役立つように予め定めておく。参照
識別表示は、実際の現場条件又は信頼できるシミュレー
ションによる現場条件から引き出す。参照識別表示の内
容は、第５図から第７図までに示すような特定の進入角
又は照準角（Ｌａｒｇｅｔ　ｂｅａｒｉｎｇ）にお１す
る周波数対振幅の関係図とすることができる。これにつ
いては後で説明する。

（反射散乱信号の生成） ソナー目標からの反射及び散乱エネルギーが数多くの形
で現れることはよく知られている。これらには、沿面波
（ｅｒｅｅｐｌｎｇ　ｗａｖｅ　）　、周回波（ｃｌｒ
ｃｕｓｎａｖｆｇａｔｆｎｇ　ｗａｖｅ　）　、円周波
列（ｃｆｒｃｕ鐙ｆｅｒｅｎｔｌａｌ　ｗａｖｅ　ｔｒ
ａｉｎ）　％及び鏡面波列（ｓｐｅｃｕｌａｒ　ｗａｖ
ｅ　ｔｒａｌｎ　）を含む。しかし、本発明の実施にお
いて必要なのは、干渉パターンから作られる、第５図か
ら第７図までに示すような共鳴を検出することだけであ
る。したがって、与えられた事例において一次共鳴が周
回波に起因するものか、又は表面からの直接反射から生
ずるものかということを知る必要はない。（但し、ケー
ブル共鳴の場合には、一般にこれら二つの形態が圧倒的
に多い。）更に、一つの周波数又は一つのグレージング
角しか持たない探索信号波によって反射信号を発生させ
た場合に、データが不十分で、未知の遭遇物体を高い信
頼度で識別できないことがしばしばあることは、一般に
知られている。しかし、周波数とグレージング角とを変
化させながら、周波数、グレージング角、及び信号強度
についてのデータを発生させれば、対象物体を識別する
のに十分な情報が得られる。

（第１ｆ１） 特定のケーブル形状に関する特性識別表示を含む情報を
保有する反射散乱信号の例を第５図から第７図までに示
す。これらの例で使用している周波数は７．０００Ｈｚ
から１０．５００Ｈｚまでの範囲である。振幅の尺度は
単に相対的に示してある。ケーブルに対する照準角の範
囲は一４５度から＋４５度である。この角度を本明細書
においては「グレージング角」と呼ぶ。

第５図に目標Ａとして示す識別表示信号波形図は、ある
シンプルケーブル（図示していない）の音響信号である
。このケーブルの構造は、直径８゜３８２ｍｍ　（０，
３３インチ）の銅製内部導体と、外径２５，９０８ｍｍ
　（１，０２インチ）のポリエチレン製絶縁層と、厚さ
１．０１６ｍｍ　（０゜０４インチ）で外径２７．９４
ｍｍ　（１，１０インチ）の外部導体層と、外径３３．
０２ｍｍ　（１゜３０インチ）のポリプロピレン製外部
絶縁被覆と、外部絶縁被覆の周囲に配置され、外径８．
１２８ｍｍ　（０，３２インチ）のゴム製外披で各々覆
われた直径０．５０８ｍｍ　（０，０２インチ）の１５
本の外装鉄線とから成る。

音響識別表示信号の大きさは、周波数と照準角、すなわ
ち、ソナー受信機４の照準線と目標ケーブルとの間の照
準角との両方の関数である。目標Ａで照準角０度の場合
に正の周波数係数を有する。

すなわち、この特定の目標の反射散乱信号の周波数は、
入射信号周波数の範囲を僅かに超えて増加している。そ
の他の照準角の信号波形曲線は照準角０度の線に関して
かなり対称的で、特徴的Ｖノツチは照準角の絶対値が増
加するにつれて、より頻繁に発生するようになる。又、
０度以外の照準角の信号波形曲線はノツチ間の形状が丸
みを持っている。

第６図に目標Ｂとして示す識別表示波形図は、ケーブル
構造が、多数の信号搬送ワイヤから成る直径０．８６３
６ｍｍ　（０，０３４インチ）の銅製内部導体と、外径
２５．４ｍｍ　（１，０インチ）のポリエチレン製絶縁
層と、厚さ０．５０８ｍｍ（０，０２インチ）の外部導
体層と、外径３１゜７５ｍｍ　（１，２５インチ）のプ
ラスチック製外部絶縁被覆とから成るケーブルの識別表
示信号波形図である。上に述べたように、音響識別表示
信号の大きさは、周波数と照準角、すなわち、ソナー受
信機４の照準線と目標ケーブルの向きとの間の照準角と
の両方の関数である。ここでも又、照準角０度の場合に
正の周波数係数を有する。その他の照準角の信号波形曲
線は照準角０度の線に対して対称的で、Ｖノツチは照準
角の絶対値が増加するにつれて、より頻繁に発生するよ
うになる。

一方、０度以外の照準角の信号波形曲線はノツチ間の形
状が丸みを持ち、且つ特に５度の信号波形曲線において
上面がやや平らになっている。

第７図に目標Ｃとして示す識別表示信号波形図は、更に
複雑なケーブル構造、すなわち、直径１０．９２２ｍｍ
　（０，４３インチ）の銅製内部導体と、外側に銅より
線から成る外部導体を巻いた総外径２４．１３ｍｍ　（
０，９５インチ）のプラスチック製絶縁層と、直径各約
１．０１６ｍｍ（０，０４インチ）の外部導体より線層
と、各直径４．０６４ｍｍ　（０，１６インチ）の２０
本の外装鉄線から成る外径３３．０２ｍｍ　（１，３０
インチ）の外装鉄線層と、最外周に配置された繊維質の
外部被覆とから成る構造の、全外径３８゜１ｍｍ　（１
，５０インチ）のケーブルの識別表示信号波形図である
。０度以外の照準角の信号波形曲線はノツチ間の形状が
方形になっている。照準角５度の信号波形曲線はノツチ
間に反曲点を有する。この反曲点は、音響エネルギーが
ケーブルに伝搬する際に音響インピーダンスのミスマツ
チングによって生じる内部反射に実質上起因するもので
ある。

上記の例では、各信号波形曲線の全体は、既知の周波数
におけるバーストの反射散乱信号エネルギーからそれぞ
れ生成されるデータ点の集合（フレーム）である。従っ
て、各フレームは、特定の周波数と照準角、すなわちグ
レージング角とにおける多数の、例えば１２８個のデー
タ点から成り立っている。１２８個のサンプルデータ点
を収集したものが、第５図から第７図までの図中の信号
波形曲線又はフレームの一側方である。

（第２例） 第８図から第１０図までの図は、ＲＯＶが特定の形状の
ケーブルの上方を移動して、いくつかの異なったグレー
ジング角で入射した際に生じる反射散乱信号の識別表示
の内容を示す。前に説明したように、反射散乱信号は入
射信号が変調されて成る変調信号であり、ソナー送信機
３の海洋底床からの高さ、未知の対象物体の埋設深さ、
ＲＯＶに対する水の相対速度、グレージング角、及び未
知の対象物体すなわち探索対象物体の寸法、本質的形状
、及び内部構造が、全てこの変調の因子となっている。

すなわち、反射散乱信号は、複合波形であって、入射に
よって発生するレイリー（Ｒａｙｌｅｉｇｈ）型、ささ
やきの回廊型の、沿面波、円周波、及びストンリー・フ
ランツ（Ｓ　ｔ　。

ｎｅｌｅｙ−Ｆｒａｎｚ）波を因子として生成される。

これらの波は入射波と共に干渉パターンを形成する。こ
れらの各型の波による影響に加えて、更にケーブル寸法
と内部構造とが反射散乱信号に影響を与え、これにより
、反射散乱信号の振幅と周波数との両方が変化する。第
２例において、探索用ＲＯＶは７ｋＨｚから１０．５ｋ
Ｈｚまでの範囲のソナー探索信号周波数を用いて、海洋
底床の上方的６．０９６ｍ　（２０フイート）を潜航し
ている。グレージング角５度、１０度、及び１５度にお
ける識別表示信号波形図を第８図、第９図、及び第１０
図に示す。

ＲＯＶｌは、上記の高音域の探索信号を一連のフレーム
の形で送信して、反射散乱信号のデータを得る。第８図
のグレージング角５度の場合の識別表示信号波形図にお
いて、ａ及びｂの符号を付された反射波の信号波形曲線
は平らであるが、これは、ＲＯＶが目標の範囲外にある
ことを示す。

次のｃ、ｄ、及びｅの３本の信号波形曲線では、■と符
号を付された振幅の谷の形で識別表示が始まっているこ
とが分かる。ｆｓ　ｇｓ　ｈｓ　Ｌｓ　Ｊｓｋと符号を
付された信号波形曲線には、はっきりした振幅の谷Ｖが
含まれており、この谷は各フレームの形成中に特定の周
波数において生じる。これらの信号波形曲線は、上記条
件下で入射された特定のケーブル構造に関する特性的識
別表示信号波形曲線である。

第９図及び第１０図に示すように、１０度及び１５度の
二つの異なるグレージング角において同じ高音域のソナ
ー信号を同じケーブルに入射すると、振幅対周波数のケ
ーブル識別表示信号波形図が、グレージング角を変えた
分だけ追加して得られることに注目されたい。これら追
加の識別表示信号波形図においては、第８図のグレージ
ング角５度の場合と同様に、中央部のフレームｆ、ｇ。

ｈ−ｉｓ　ｊｓ及びｋには、それぞれＶと符号を付され
た顕著な谷が三箇所に見られる。これらの谷は異なる掃
引周波数１；おいて発生し、振幅対周波数曲線図におけ
る全体形状も異なる。

７ｊＳ８図乃至第１０図に関する前述の状況を含む既知
の状況下で入射された種々の形状のケーブルに関して、
所望の数の参照状況における反射散乱信号パターン識別
表示信号波形図を作成し、これらの識別表示信号波形図
から成る参照ライブラリを構成しておく。そして、この
ライブラリの中の識別表示信号波形図と、第８図から第
１０図までに示す実際の反射散乱信号の識別表示信号波
形図とを比較することにより、目標の識別作業を行う。

この比較識別作業は、訓練された操作員が、既知の参照
識別表示信号と信号入射中に得られた反射散乱信号とを
モニター画面上で比較して行う。代わりに、又はこれに
加えて、後に述べるように、デジタル信号処理技術によ
って比較識別を行うことができる。

上記の説明から、与えられたケーブル寸法及び内部構造
に対して、３又は４種類の異なるグレージング角で多数
のデータフレームを作り、参照信号パターンライブラリ
との比較用としてより多く反射散乱信号パターンを生成
することが望ましいことは明白である。既知のケーブル
寸法形状を用いてライブラリ参照パターンを作る場合に
は、各周波数のバーストに関して最適の周波数範囲、ス
テップサイズ、及び送信持続時間を選ぶよう注意が必要
である。一般に、目標物体が大きいほど送信持続時間も
長くすべきであることが認識されている。もちろん、各
特定周波数の送信は干渉パターンが十分形成されるまで
、持続させておかねばならない。目的は、十分な時間の
間一定の周波数を送信することにより、反射散乱信号と
入射信号との間に望ましい干渉パターンを発生させると
同時に、もし可能なら沿面波をケーブルの周囲に発生さ
せることである。しかし、送信持続時間と、結果として
得られる反射散乱信号の帯域幅との間で取捨選択の考慮
（トレードオフ）が必要である。

干渉信号パターンを集束させ、十分な強さを得るために
は、一般に、反射散乱信号の帯域幅を最小にする必要が
ある。又、特定のケーブル寸法及び構造に対するビーム
の放射領域の形状を最適楕円形にすることが望ましい。

１回の動作パス中に生成される信号バーストのステップ
サイズが大きいほど１個の識別表示信号フレームを完成
させるのにより長い時間が掛かり、結果として、ＲＯＶ
の潜航速度を遅くすることが必要になる。一方、１回の
動作バス当りのフレーム数が多いほど、そして各フレー
ムにおけるバーストのステップサイズが大きいほど、実
際の反射散乱信号のフレームと参照ライブラリのフレー
ムとの分析において、よりよい識別結果が得られる。

識別表示信号波形図中にある周波数ノツチは埋設物体の
識別に最も容易に利用できる指標である。

例えば、第８図から第１０図までのフレームの２個のＶ
ノツチは一般に、細長い埋設筒状物体からの発散信号の
識別表示信号波形図の特性である。

他方、岩、中継器、又は機雷は、特にいくつもの異なる
グレージング角において、明らかに異なる特性のノツチ
のついた識別表示信号波形図を示している。これらの参
照信号を埋設ケーブル探知用として編集された参照ライ
ブラリに入れておくと、種々の無関係の遭遇物体を対象
から除外するのに役に立つ。

（第３例） 第３図及び第４図は、探索ビームを目標領域に入射する
際の別のアプローチを図示するものであり、グレージン
グ角を増加させながら埋設された細長い物体に信号を入
射した場合の例として、物体のより長い部分にビームを
当てたときのプラスマイナス両方の結果が示されている
。

第２図は、ＲＯＶｌが最初に、埋設ケーブルの側方の静
止点に位置し、未知の物体目標を捕らえた状態を示す。

この時点における目的は、探索対象物体である埋設ケー
ブルが存在するかどうかを調べることである。この目的
のため、ＲＯｖを、垂直面内及び傾斜面内では静止のま
まとし、水平面内で回転させて、第４図に示すような、
ケーブルを横切る海洋底床の放射領域において、目標上
へ探索ビーム６を入射させ、前述したような周波数の異
なる多数のバーストからなる一連の信号フレームを生成
する。この操作を、ＲＯＶの前記回転によって、予め定
めたいくつかのグレージング角に角度を合わせながら、
これらのグレージング角ごとに行う。例えば、第３図に
示すような、右舷１５度、０度中心線、左舷５度、及び
左舷１０度の４種類のグレージング角においてビーム放
射を行うことにより、参照ライブラリと相関される有用
な情報が得られる。

１５度のグレージング角の場合、ビームに偏向が生じ、
第４図に示すように、ケーブルの比較的長い部分が入射
を受ける。しかし、グレージング角があまり大きくない
ので位相のずれたエネルギーが過度に発生することはな
い。このビームによって１５度のグレージング角に対す
る識別表示特性を持つ反射波が発生する。同様に、この
ケーブルの識別表示特性を持つ反射波が、残りの３ａ類
のグレージング角について各１ｗｉ類ずつ発生する。

グレージング角Ｏ度、すなわち中心線方向のビームの場
合にケーブルの入射長さが最も短いことを注記したい。

したがって、この場合は位相のずれたエネルギーが発生
する割合も比較的に少ない。

第３例の手順によって生成されるケーブル識別表示の情
報の内容は例えば第５図から第７図に示す識別表示信号
波形図に類似している。これらの情報は、第２例につい
て上に述べたのと実質上同じ方法で解析できる。

探索ビームの断面（放射領域）は楕円形が望ましいこと
をさきに述べた。その理由を以下に第８図、第９図、第
１０図、及び第１３図により説明する。第１３図におい
て、楕円形の放射領域を持つ探索ビームがゆっくりとケ
ーブルに近づき、楕円長軸上の、送信機から最遠端の部
分でケーブル埋設区域を横切ると、目標に対する放射が
始まる。

このプロセスでは、楕円形の放射領域は、初めは比較的
小さな入射エネルギーしか与えず、第１フレネルゾーン
のごく一部分に入射するだけである。

ビームの放射領域が、海洋底床に対して一定のビーム角
度で、更にケーブルを横切って行くにつれて、第１フレ
ネルゾーンの更に多くの部分が入射される。楕円の短軸
がケーブルに近づくと、入射エネルギーと結果として得
られる反射散乱エネルギーが増大する。第１３図におい
てケーブル周囲の濃く影を付けた領域は、ケーブル入射
長さが最も長くなる楕円形の最大放射領域を示す。ここ
で、発生した干渉パターンによる識別表示情報は、入射
が第１フレネルゾーンに限られた場合に最も明確である
。音響におけるフレネルゾーンについての情報は更に、
「音響海洋学の原理と応用」（＾ｅＯｕｓｔｌｃａｌ　
Ｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｙ　Ｐｒ１ｎｃｉｐｌｅｓ　ａ
ｎｄ　ＡｐｐＨｃａｔｔｏｎｓ）　　（シー・ニス・ク
レイ及びエイチ赤メトウィン（Ｃ，Ｓ、Ｃ１ａｙ　ａｎ
ｄ　Ｉｌ、Ｍｅｄｖｌｎ）著）から得られる。

その中の関連範囲を本明細書の参照文献とする。

（識別表示信号の視覚観察または処理）参照識別表示信
号情報は、同一モニター上に未知又は未確認物体からの
反射散乱信号の情報と並べて視覚的に表示できる。代わ
りに、未知信号とデータライブラリに収容されている多
数の既知の参照信号との、それぞれの媒介変数間で最も
合致するものをデジタル信号処理装置で計算することに
よって、未知の信号パターンの特性を解析することも可
能である。この相関の計算を可能にする信号処理とシス
テム構成については以下に順次説明する。

（信号処理） 第１１図は本発明実施に際して用いられる信号発生及び
処理についての一連の基本ステップを示す流れ図である
。これらのステップを、流れ図のブロック順に行うもの
として説明する。各ステップ実行に使用されるハードウ
ェアの概要については後に説明する。また、流れ図の各
ステップの説明はハードウェアの構成要素を適宜参照し
ながら行う。　以下各ステップの機能説明において、ス
テップＡからステップＦまではデータ点単体の処理を行
う。ステップＧからステップＯまでは、ステップＡから
ステップＦまでを繰り返し実行して一つの完全なデータ
フレームについてのデータが得られた後のデータフレー
ム処理を行う。データ点は各々多数のデータサンプル、
例えば５８４個のデータサンプルを含む。５８４個のサ
ンプルの各々に、フィルタステップＣの各係数、例えば
１２８を乗じてから合計して１個のデータ点を求める。

今後の説明において、バッファとは、デジタル信号処理
器２６のメモリ内又はデジタル信号処理器２６に付随し
たランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２７内の通常
の位置を示している。ステップＡからステップＦに関し
て以下に説明するデータ処理には全てこれらのメモリを
利用する。

データワードは、アルゴリズム（算法）で決まる適当な
時点において処理装置によってアクセスされるまで、バ
ッファ（ＲＡＭ）内に記憶される。

アクセスされたデータワードは、算術演算処理された後
、次のアルゴリズム段階で使うためにメモリに戻され、
記憶される。

ステップＡ：この機能部は、予め定めた数のステップ数
、たとえば１２８ステツプから成る一連の可聴音（ｔｏ
ｎｅ）バーストを発生させる。これらの可聴音バースト
には各々、直前のバーストに対して時間的に間隔を置く
とともに、直前のバーストとは異なる周波数を持たせる
。そして、ステップＦによる制御の下にこの一連のバー
スト発生を繰り返す。一方、第１２図に示すデジタル・
アナログ（Ｄ／Ａ）変換器２８用及びアナログ・デジタ
ル（Ａ／Ｄ）変換装置２３内のＡ／Ｄ変換器３２用のサ
ンプリング速度（周波数）設定の準備を行う。サンプリ
ング速度値は、解析信号及び発生信号用のナイキスト（
Ｎｙｑｕｌｓｔ　）　　レートより大きくしなければな
らない。一般に、サンプリング速度は解析対象周波数最
大値の５倍に設定する。ステップＡでは、送信機３駆動
用として、Ｄ／Ａ変換器２８のアナログ出力電圧のピー
ク振幅も設定する。更に、可聴音バーストのステップ周
波数及びステップ数についても設定する。

ステップＢ：この機能部は、送信機３の出カバルス長さ
、受信機人力バッファの長さ、及び受信機４の時間遅延
を制御する。この機能は、パルス送信中に受信機４が過
負荷になるのを防ぐと共に周囲雑音の受信を減らすため
に有用である。

出力パルスを発生させるために送信機をオンの状態にす
るときは常に、受信機人力はオフの状態に保持（ｇａｔ
ｅ）される。受信機４をオン状態に保持しておく時間長
さは制御可能である。操作員は目標からの反射散乱信号
波が受信機に戻る時間を正確には知らないので、最初は
比較的長時間受信機４をオン状態にしておく。目標に達
して戻るまでの往復時間が一度分かれば、操作員は受信
機が望ましい反射信号だけを取り入れて信号処理装置２
１が受ける雑音の量を減らすように受信機４を再調整で
きる。

ステップＣ：この機能部は、帯域外雑音を除去するため
の有限インパルス・レスポンス（ＦＩＲ）バンドパスフ
ィルタから成るデジタルフィルタ３０である。実質上線
形の位相応答が得られ、目標ケーブルからの反射散乱信
号を位相の歪なしに再構築できるので有利である。遷移
帯域幅を狭くし、サイドローブのレベルを通過帯域以下
の９０ｄＢより大きくするために、１２７個のフィルタ
区分を設けている。遷移帯域幅の全体は３０００Ｈｚ以
下とすべきである。パルスエネルギーを処理するシステ
ムに必要な要件である固有の安定状態を得るように、こ
のフィルタステップは、ゼロだけを用いて（ボールは用
いないで）実行される。

ステップＤ＝この機能部は、ステップＣからの出力デー
タを入力とし、希望する信号をバックグラウンド雑音か
ら更に完全に抽出する能力を操作員に提供する。この機
能部は又、操作員の定めたデータ部分をサンプル／ホー
ルド回路３１において人力バッファから出力バッファに
転送することも行う（いずれのバッファも図示しない）
。

入力データが時間領域において目標から受信したデータ
をフィルタにかけて得たサンプルを表すのに対し、この
機能部（ステップＤ）は時間領域ゲートを表す。

ステップＥ：この機能部は、ステップＤにおいて収集し
たデータの平均口乗根（ＲＭＳ）累乗（ｐｏｗｅｒ　）
値を計算する。ステップＥの出力は単一のデータ点であ
って、ステップＦに供給される。このデータ点は、送信
機が単一パルスを単一の設定周波数で発生させて中継器
に送信した結果としてのデータ点である。

ステップＦ：この機能部は、操作員の指定した数の入力
データ点を受信して、これらのデータ点をデジタル信号
処理器２６の出力データフレームにおける直前のデータ
点に付加する。更に、この機能部は、付加されたデータ
点の数が操作員が要求した数に等しいかどうかをチエツ
クすることも行う。もし等しくない場合は、ステップＦ
はステップＡを制御し、ステップＡを、その一連のバー
ストの内の次の周波数のバーストに進ませ、そのバース
トを出力させる。この、パルスの発生、並びに復帰信号
の受信、フィルタ、抽出、及びＲＭＳ値の計算のプロセ
スは、ステップＦが所要数のデータ点を出力データフレ
ームバッファに付加するまで繰り返して行う。出力バッ
ファへの所要数のデータの記憶が完了すると、データは
次の機能ステップに回され、次の一連のパルス発生開始
のためにアルゴリズムがリセットされる。

ステップＧ：この機能部は、システム全体の応答を補正
し、受信機４及び送信機３の端末感度媒介変数を周波数
の関数として調整する。与えられた入力ドライブレベル
に対して、送信機３は周波数と共にレベルの変化する出
力を発生させる。

受信機４の入力信号レベルも同様に周波数によって変化
する。ステップＧは、入力バッファ（図示していない）
のデータに、システムメモリ（ＲＡＭ）２７内に配置さ
れたデータファイルから読み取った一連のウィンドーデ
ータを乗じることにより、これらの変化を補正する。

ステップＨ：この機能部は、システムによって処理中の
データが与えられたデータ値範囲内に留まるように強制
して、アルゴリズム内での計算オーバーフローが生じな
いようにする。

ステップ！＝この機能部は、データフレームを平均化す
ることによりシステムの信号対雑音比を増加させる。

ステップＪ：この機能部は、操作員が指定した数のデー
タフレームを、その構成するデータ点ごとに平均化し、
この平均フレームを無期限に出力バッファに保持する。

この平均フレームはシステムのバックグラウンド雑音又
は周囲雑音と考えられ、後の入力信号から差し引かれる
。すなわち、目標に入射した場合、受信機は、周囲雑音
と情報を含む信号とを一緒に受信することになる。

記憶された雑音値を入力から差し引けば、所望信号だけ
を最終処理用として残すことができる。

ステップに：この機能部は、通常の、データ点ごとの減
算処理を実際のバッファについて行う。二次入力に与え
られた入力データを一次回線に接続された入力データか
ら差し引く。バッファは寸法、形式の両方とも整合した
ものでなければならない。整合していないとエラーメツ
セージが発生してしまうからである。この機能部は、ス
テップＩの信号と雑音との一体出力からステップＪの雑
音出力を差し引くために設けたもので、所望の信号だけ
を確実に最終処理用として供するのに役立つ。

ステップＬ：この機能部は、入力データを出力バッファ
に与える一方、下限値以上又は上限値以下の値を操作員
が指定しシステムメモリ（ＲＡＭ）２７に記憶されてい
る値に置き換える。

ステップＭ：この機能部は、目標の信号データを０から
１までの範囲に正規化する。このようにして、すべての
信号情報はデータｆＩｉ基準範囲内でアルゴリズム内の
次のステップ、すなわち通常のＰ整合機能部に与えられ
る。

ステップＮ：この機能部は、デジタル信号処理器２６の
入力データバッファを所定の数のライブラリデータパタ
ーンと相関し、結果として得た相関値を出力バッファ内
に記憶する。

ステップＯ：この機能部は、処理したデータを、デジタ
ル信号処理器２６から、光ファイバーへのモデム３９と
光ファイバー４０とを含むＲＯｖデータサブシステムを
経由して、水上母船のホストコンピュータ４２へ移送で
きるようにする。

このステップにおいて、データバッファは、このステッ
プが連結されている他の機能ステップ（ここではＰ整合
機能部）から来るデータワードの大きさに自動的に調整
される。

（信号処理システム構成） 第１２図は、本発明に従って探索信号を発生し、処理ス
テップを実行するハードウェアを上位レベルで示すブロ
ック図である。ＲＯＶＩに装備されるハードウェアは、
基本的にはコントローラ２０、信号処理装置２１、シン
セサイザ２２、及びＡ／Ｄ変換装置２３から構成される
。これらの構成要素は防水性密閉容器２４に収納される
。水上母船のホストコンピュータ４２への接続は光ファ
イバー４０によって行われる。

信号処理装置２１は、例えば米国ＡＴ＆Ｔ社製のＷＥＤ
ＳＰ３２形デジタル信号処理器２６と容ｆｆ１６４にの
通常の外部ＲＡＭ２７から成る。信号処理器２６は３２
ビット浮動小数点ＤＡＵと固定小数点ＣＡＵとから成る
構成を有し、毎秒６百万以上の命令を処理する。命令は
全て単一のクロックサイクルで実行される。信号処理器
２６は第１１図のステップＡの機能の一部、すなわち異
なる周波数の一連の可聴音バーストを時間間隔をおいて
発生させ、反射散乱復帰信号をリアルタイムで処理する
機能を実行する。信号処理器２６は又、シンセサイザ２
２によって駆動される送信機３に関連するＤ／Ａ変換器
２８用のサンプリング速度と、受信機４からソナー識別
表示信号入力を受けて予備処理するＡ／Ｄ変換装置２３
用のサンプリング速度とを設定する。信号処理器２６は
更に、可聴音バーストのステップ周波数とステップ数と
を設定し、又、送信機３の出力パルス長さ、シンセサイ
ザ２２に含まれる受信機人力バッファ（図示しない）の
長さ、及び受信機４の時間遅延を制御する。この信号処
理器２６は第１１図に示すアルゴリズムに沿ってそのス
テップを実現する。

Ａ／Ｄ変換装Ｆａ２Ｂには通常形の前置増幅器２９を含
む。この前置増幅器２９は、受信した反射散乱信号をＡ
／Ｄ変換器のフルレンジまで増幅して、最適精度で変換
できるようにする。Ａ／Ｄ変換装置２３には又、サンプ
リングプロセスに起因する受信信号のエイリアシング現
象発生（＾１１ａｓＩｎｇ）を防止するフィルタ３０を
含む。

サンプル／ホールド回路３１は、受信信号のレベルを検
出して、Ａ／Ｄ変換器が変換処理を完了するまでそのレ
ベルを保持する。Ａ／Ｄ変換器３２は、アナログ信号を
受信して、処理用として１６ビツトのデジタルワードに
変換する。インターフェース・ユニット３３は、動的サ
ポートプログラム（ＤＳＰ）インターフェース会ユニッ
トであり、Ａ／Ｄ変換装置２３を信号処理器２６に通常
的に結合する。コントローラ２０は、インテル社（Ｉｎ
ｔｅｌ）製８０８２６チツプ等の処理装置３４を含む。

処理装置３４には、クロック３５、消去書込み可能ＲＯ
Ｍ　（ＥＰＲＯＭ）３６、及びＲＡＭ２７ａによる１メ
ガバイトの外部記憶装置が組み合わされており、通常の
方法で処理を行うようになっている。３４から３８およ
び２７ａの要素で汎用コンピュータを構成している。

コントローラ２０の機能は、構成要素２１．２２、及び
２３が実行するリアルタイム・プログラムを記憶し、種
々のプロセスの開始及び完了を予定することである。処
理装置３４とホストコンピュータ４２との結合は、モデ
ム３９．４１、及びコントローラ２０のＲ８２３２接続
口３７によって行われる。キーボード接続口４９は、キ
ーボードをＲＯＶのサブシステムにつないで潜水前に手
動で作動点検するために設けである。ＣＧＡ接続口３８
は、汎用モニターにつないで潜水前に画像診断を行うた
めのものである。ホストコンピュータ４２は水上母船に
搭載し、光ファイバー４０を経てＲＯＶの動きを制御し
、本発明に係る探索ルーチンを水中の構成機器に連絡す
る。ホストコンピュータ４２にはデジタル信号処理装置
４３を含む。この処理装置４３はＲＯＶに搭載の処理装
置と同じものであり、アルゴリズムの展開に使用され、
海で作業中は予備機としても使用される。通常のグラフ
ィック・エンジン４４によって駆動されるシステムモニ
ター４５及びグラフィック・モニター４６は、操作員が
観察できる場所に設置する。

信号処理アルゴリズムと参照信号パターンとはディスク
４８に記憶しておき、次いでＲＯＶ中のコントローラ２
０及び処理装置２１のメモリにダウンロードする。さき
に第１１図で示したアルゴリズムも処理装置２１のメモ
リにダウンロードする。構成要素２１．２２、及び２３
は、コントローラ２０に制御されてアルゴリズムを実行
し、最終結果を光ファイバー４０を経て水上母船のコン
ピュータ４２にアップロードする。この最終結果は、ホ
ストコンピュータ４２に記憶されているグラフィックプ
ログラムによって処理され、モニター４５及び４６上の
画像として操作員に提供される。

本発明の実施例として、そのハードウェア及びプロセス
について上記の通り述べたが、これは単に説明的なもの
であり、これによって本発明が制約されるものではない
。各構成要素は当業者に既知の多くの供給源から人手可
能であり、ノ１−ドウエアの詳細についても当業者には
周知である。本発明の範囲はその特許請求の範囲に記載
の内容によって定まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、海洋で操業する場合の環境を示す略図である
。 第２図は、第１図中の探索ソナービームの側面を示す略
図である。 第３図は、第１図中の探索ソナービームの正面を示す略
図である。 第４図は、埋設ケーブルを横切るソナービーム軌跡を平
面で示す略図である。 第５図から第７図までは、異なるケーブル構造例につい
ての３種類のケーブルの識別表示信号波形図である。 第８図から第１０図までは、同じ目標ケーブルについて
、３ＰＪ類の異なるグレージング角で入射した場合の反
射散乱信号に対する識別表示信号波形を、連続するデー
タフレームの形で示す略図である。 第１１図は、ソナー信号の生成と、反射散乱信号からの
有用情報の抽出とのプロセスに関する流れ図である。 第１２図は、本発明実施のための／％−ドウエアのシス
テム構成を示すブロック略図である。 第１３図は、ビーム形成用ソナー送信機アレイの一配置
例及び付随する受信機を示す。 出　願　人：アメリカン　テレフォン　アンドＦＩＧ、
　３ ＦＩＧ、４ ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　２ （ポストコンピュータ） ＦＩＧ、１３ 受信機／送信機／人反身４ビーム 楕円形ｐ、ｑ　ｇ４区域

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体の識別システムであって、 選択された互いに異なる周波数を有する連続するバース
   トから成る第１の信号を目標に対して送信する手段と； 前記第１の信号の、連続する個々の周波数のバーストの
   各々によって発生した目標からの反射散乱信号を受信す
   る手段と； 各々の反射散乱信号の振幅値、及びこの信号に関連する
   バースト周波数を、使用周波数範囲にわたってデータ点
   として収集する手段と；データ点セットであって、その
   各々が、 特定の物体が前記第１の信号を入射された際に発生する
   反射散乱信号を代表表示するように予め定められたデー
   タ点のセットであるようなデータ点セットの参照ライブ
   ラリと； 前記の予め定めた参照データ点セット中、 どのデータ点が前記の収集したデータ点に最も厳密に整
   合するかを決定する手段と； を有することを特徴とする物体の識別システム。 （２）更に、前記第１の信号を連続して送信する手段を
   有することを特徴とする請求項１記載のシステム。 （３）更に、前記第１の信号の各々を構成する連続バー
   ストの各々を、同じバーストから得られる前記反射散乱
   信号を捕捉してこれに干渉を与えることができるような
   十分な長さの持続時間にわたって送信する手段を有する
   ことを特徴とする請求項２記載のシステム。（４）前記
   送信手段が、個々のバーストを無信号期間で分離する手
   段を有することを特徴とする請求項３記載のシステム。 （５）水中の底床上又は底床内に配置された物体の識別
   システムであって、 選択された互いに異なる周波数を有する連続するバース
   トから成る第１のソナー信号を目標に対して送信する手
   段と； 前記第１のソナー信号の、連続する個々の周波数のバー
   ストの各々によって発生した目標からの反射散乱信号を
   受信する手段と； 各々の反射散乱信号の振幅値、及びこの信号に関連する
   バースト周波数を、使用周波数範囲にわたってデータ点
   として収集する手段と；データ点セットであって、その
   各々が、 前記の底床上又は底床内の特定の物体が前記第１のソナ
   ー信号を入射された際に発生する反射散乱信号を代表表
   示するように予め定められたデータ点のセットであるよ
   うなデータ点セットの参照ライブラリと； 前記の予め定めた参照データ点セット中、 どのデータ点が前記の収集したデータ点に最も厳密に整
   合するかを決定する手段と； を有することを特徴とする物体の識別システム。 （６）更に、前記第１のソナー信号を連続して送信する
   手段を有することを特徴とする請求項５記載のシステム
   。 （７）更に、前記第１のソナー信号の各々を構成する連
   続バーストの各々を、同じバーストから得られる前記反
   射散乱信号を捕捉して干渉を与えることができるような
   十分な長さの持続時間にわたって送信する手段を有する
   ことを特徴とする請求項６記載のシステム。（８）前記
   送信手段が、個々のバーストを無信号期間で分離する手
   段を有することを特徴とする請求項７記載のシステム。 （９）水中の底床上又は底床内に配置されたケーブルの
   識別システムであって、 選択された互いに異なる周波数を有する連続するバース
   トから成る第１のソナー信号を前記ケーブルに対して送
   信する手段と； 前記第１のソナー信号の、連続する個々の周波数のバー
   ストの各々によって発生した、前記ケーブルからの反射
   散乱信号を受信する手段と；各々の反射散乱信号の振幅
   値、及びこの信号に関連するバースト周波数を、使用周
   波数範囲にわたってデータ点として収集する手段と；デ
   ータ点セットであって、その各々が、 前記の底床上又は底床内の特定の構造のケーブルが前記
   第１のソナー信号を入射された際に発生する反射散乱信
   号を代表表示するように予め定められたデータ点のセッ
   トであるようなデータ点セットの参照ライブラリと； 前記の予め定めた参照データ点セット中、 どのデータ点が前記の収集したデータ点に最も厳密に整
   合するかを決定する手段と； を有することを特徴とするケーブルの識別システム。 （１０）更に、前記第１のソナー信号を前記ケーブルに
   対して連続して送信する手段を有することを特徴とする
   請求項９記載のシステム。 （１１）更に、前記第１のソナー信号の各々を構成する
   連続バーストの各々を、同じバーストから得られる前記
   反射散乱信号を捕捉して干渉を与えることができるよう
   な十分な長さの持続時間にわたって送信する手段を有す
   ることを特徴とする請求項１０記載のシステム。 （１２）前記送信手段が、個々のバーストを無信号期間
   で分離する手段を有することを特徴とする請求項１１記
   載のシステム。 （１３）前記ライブラリが、前記の底床上又は底床内の
   特定の構造のケーブルが予め定められたグレージング角
   で前記第１のソナー信号を入射されれた際に発生する反
   射散乱信号を代表表示するようなデータ点セットを有す
   ることを特徴とする請求項１２記載のシステム。 （１４）前記送信手段が更に、前記第１のソナー信号の
   ビーム幅及びビーム断面を制御する手段を有することを
   特徴とする請求項１３記載のシステム。 （１５）前記送信手段が更に、前記第１のソナー信号の
   、前記の底床に対する入射角を制御する手段を有するこ
   とを特徴とする請求項１４記載のシステム。 （１６）前記ライブラリが更に、前記の底床上又は底床
   内の特定の構造のケーブルが、予め定めらた入射角で前
   記第１のソナー信号を入射された際に発生する反射散乱
   信号を代表表示するようなデータ点セットを有すること
   を特徴とする請求項１５記載のシステム。 （１７）前記の、連続する別個の信号バーストが、実質
   上５，０００Ｈｚから２０，０００Ｈｚの範囲に包含さ
   れることを特徴とする請求項１６記載のシステム。 （１８）前記第１の信号の各々における前記の連続する
   周波数バーストが、予め定められ、選択された正のステ
   ップ関数によって相互に分離されることを特徴とする請
   求項１７記載のシステム。 （１９）各バーストの持続時間が実質上５ｍｓとされ、
   且つバースト相互間の分離時間が実質上５０ｍｓとされ
   ることを特徴とする請求項１８記載のシステム。 （２０）前記第１のソナー信号のビーム断面が、前記ケ
   ーブルを横切る向きに長軸を向けた楕円であることを特
   徴とする請求項１９記載のシステム。 （２１）更に、前記収集データ点をモニター上に視覚的
   に提示する手段を有することを特徴とする請求項２０記
   載のシステム。 （２２）更に、前記収集データ点を前記参照データ点セ
   ットと比較するデジタル信号処理装置を含む手段を有す
   ることを特徴とする請求項２１記載のシステム。 （２３）水中の底床上又は底床内に配置されたケーブル
   を識別するための方法であって、選択された互いに異な
   る周波数を有する連続するバーストから成る第１のソナ
   ー信号を前記ケーブルに対して送信するステップと； 前記第１のソナー信号の連続する個々の周波数のバース
   トの各々によって発生した前記ケーブルからの反射散乱
   信号を受信するステップと；各々の反射散乱信号の振幅
   値及びこの信号に関連するバースト周波数を、使用周波
   数範囲にわたってデータ点として収集するステップと；
   データ点セットであって、その各々が、 前記の底床上又は底床内の特定の構造のケーブルが前記
   第１のソナー信号を入射された際に発生する反射散乱信
   号を代表表示するように予め定められたデータ点のセッ
   トであるようなデータ点セットの参照ライブラリを提供
   するステップと；前記の予め定めた参照データ点セット
   中、 どのデータ点が前記の収集したデータ点に最も厳密に整
   合するかを決定するステップと；を有することを特徴と
   する方法。 （２４）前記送信ステップが更に、各バーストがその直
   前のバーストよりもわずかに高い周波数を有し、且つ各
   バーストがその直前のバーストと時間的に分離されてい
   るような可聴音バーストを、予め定めたステップ数を有
   する一連の可聴音バーストとして発生させ、さらにこの
   一連の可聴音バーストを繰り返し発生させるステップを
   有することを特徴とする請求項２３記載の方法。 （２５）更に、送信される最高周波数に応じて予め定め
   られた値となるように、サンプリング速度を設定するス
   テップを有することを特徴とする請求項２４記載の方法
   。 （２６）更に、前記送信ステップの期間中に前記受信ス
   テップを実施不可能とするステップを有することを特徴
   とする請求項２５記載の方法。