JPH0375832B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0375832B2
JPH0375832B2 JP19019786A JP19019786A JPH0375832B2 JP H0375832 B2 JPH0375832 B2 JP H0375832B2 JP 19019786 A JP19019786 A JP 19019786A JP 19019786 A JP19019786 A JP 19019786A JP H0375832 B2 JPH0375832 B2 JP H0375832B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic beam
beam irradiation
reference pulse
depth
irradiation angle
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
Application number
JP19019786A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6345580A (en
Inventor
Ritsu Okude
Hisao Kato
Yasushi Takasaki
Toyoo Hashimoto
Tsutomu Funaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
Priority to JP19019786A priority Critical patent/JPS6345580A/en
Publication of JPS6345580A publication Critical patent/JPS6345580A/en
Publication of JPH0375832B2 publication Critical patent/JPH0375832B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、海面に対する垂直断面に沿つて超音
波振動子を往復走査して、ナロービーム超音波を
海底に照射し、その反射波を検出することによつ
て海底断面形状データを得る海底地形探知ソナー
の走査制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention involves reciprocating scanning of an ultrasonic transducer along a cross section perpendicular to the sea surface, emitting narrow beam ultrasonic waves to the seabed, and detecting the reflected waves. This invention relates to a scanning control device for a seafloor topography detection sonar that obtains seafloor cross-sectional shape data.

<従来の技術> 従来、この種の装置は超音波振動子を一定の角
速度で駆動し、一定周期ごとに超音波を海底に向
けて照射し、その反射波を深さ方向に沿つて適宜
にサンプリングすることによつて、海底断面形状
の探知を行つている。即ち、第9図に示すよう
に、超音波振動子Pが一定の角度(同図に示す
θ)で駆動されるごとに超音波ビームが海底に向
けて照射され、その反射波を一定周期でサンプリ
ングすることによつて、深さ方向の探知データを
順次に得ている。このようなデータ採取り繰り返
し行うことによつて、超音波ビームが照射された
地点(同図に示す1〜8の地点)の海底断面形状
が順次に観測されるわけである。
<Conventional technology> Conventionally, this type of device drives an ultrasonic transducer at a constant angular velocity, irradiates ultrasonic waves toward the seabed at regular intervals, and sends the reflected waves as appropriate along the depth direction. The cross-sectional shape of the ocean floor is detected by sampling. That is, as shown in Fig. 9, each time the ultrasonic transducer P is driven at a certain angle (θ shown in the figure), an ultrasonic beam is irradiated toward the seabed, and the reflected waves are emitted at a certain period. By sampling, detection data in the depth direction is obtained sequentially. By repeatedly collecting such data, the cross-sectional shape of the seafloor at the points irradiated with the ultrasonic beam (points 1 to 8 in the figure) can be sequentially observed.

<発明が解決しようとする問題点> しかしながら、このように超音波振動子Pを一
定角度駆動するごとに超音波ビームを照射する
と、海底のビーム照射地点間の距離(第9図に示
したL12〜L78)は、超音波振動子Pの直下から遠
方に行くほど拡がるので、超音波振動子Pの直下
付近では海底地形を精度よく把握できるが、遠方
に行くに従つて極端に海底地形の把握が困難にな
る。
<Problems to be Solved by the Invention> However, if the ultrasonic beam is irradiated every time the ultrasonic transducer P is driven at a fixed angle in this way, the distance between the beam irradiation points on the seabed (L shown in Fig. 9) 12 to L 78 ) spreads farther away from directly below the ultrasonic transducer P, so the seafloor topography can be accurately grasped near the area directly below the ultrasonic transducer P, but the seafloor topography becomes more difficult as you go further away. It becomes difficult to understand.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
のであつて、超音波振動子の直下から離れた地点
の海底地形をも精度よく把握することができる海
底地形探知ソナーの走査制御装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a scanning control device for a seafloor topography detection sonar that can accurately grasp the seafloor topography even at a point far away from directly beneath an ultrasonic transducer. The purpose is to

<問題点を解決するための手段> 本発明は、このような目的を達成するために、
第1図に示すような構成を採る。
<Means for solving the problems> In order to achieve such an object, the present invention has the following features:
The configuration shown in FIG. 1 is adopted.

即ち、同図に鎖線で囲んで示した本発明に係る
海底地形探知ソナーの走査制御装置10は、海底
の深度に関連したデータを与える深度データ出力
手段11と、前記深度データ出力手段11から与
えられた深度データに基づいて定められる周期
で、基準パルスを発生する基準パルス発生手段1
2と、前記基準パルス発生手段12から与えられ
た基準パルスを計数する基準パルス計数手段13
と、水平な海底に対して超音波ビーム照射点が等
間隔となる超音波ビーム照射角度データが書き込
まれた超音波ビーム照射角度記憶手段14とを具
備している。
That is, the scanning control device 10 of the submarine topography detection sonar according to the present invention, which is shown surrounded by a chain line in the figure, includes a depth data output means 11 that provides data related to the depth of the seabed, and a depth data output means 11 that provides data related to the depth of the seabed. Reference pulse generating means 1 for generating reference pulses at a period determined based on depth data
2, and a reference pulse counting means 13 for counting the reference pulses given from the reference pulse generating means 12.
and an ultrasonic beam irradiation angle storage means 14 in which is written ultrasonic beam irradiation angle data such that ultrasonic beam irradiation points are equidistant with respect to a horizontal seabed.

そうして、前記超音波ビーム照射角度記憶手段
14は、前記基準パルス計数手段13の計数出力
を与えられることに基づき、当該計数出力に対応
したアドレスに書き込まれている超音波ビーム照
射角度データを、超音波ビーム照射手段20に与
える。その結果、超音波ビーム照射手段20は、
超音波ビーム照射点が等間隔となるような照射角
度で超音波ビームを走査する。
Then, based on being given the count output of the reference pulse counting means 13, the ultrasonic beam irradiation angle storage means 14 stores the ultrasonic beam irradiation angle data written in the address corresponding to the count output. , to the ultrasonic beam irradiation means 20. As a result, the ultrasonic beam irradiation means 20
The ultrasound beam is scanned at an irradiation angle such that the ultrasound beam irradiation points are equally spaced.

<実施例> 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。
<Example> Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

第2図は本発明の一実施例に係る制御装置を使
用した海底地形探知ソナーの構成の概略を示した
ブロツク図である。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a submarine topography detection sonar using a control device according to an embodiment of the present invention.

同図において、符号30は第1図に示した超音
波ビーム照射手段20に対応する超音波ビーム照
射部、符号40は第1図に示し走査制御装置10
に対応する走査制御部である。
In the figure, reference numeral 30 indicates an ultrasonic beam irradiation unit corresponding to the ultrasonic beam irradiation means 20 shown in FIG.
This is a scan control section corresponding to the .

超音波ビーム照射部30において、31は海底
に向けて所定周波数の超音波を発射するととも
に、その反射波を検知する超音波振動子である。
超音波振動子31は、モータ32によつて海面に
対する垂直断面上を揺動するように駆動される。
超音波ビームの照射角度、即ち、超音波振動子3
1の揺動角度はポテンシヨメータ33によつて検
出され、その検出信号は差動増幅器34の一方入
力として与えられる。また、差動増幅器34に
は、走査制御部40から超音波ビームの照射角度
を指令する角度指令電圧が他方入力として与えら
れる。差動増幅器34の差動出力は、モータ32
の駆動回路35に与えられる。したがつて、上述
した超音波振動子31、モータ32、ポテンシヨ
メータ33、差動増幅器34および振動回路35
は、超音波ビームの照射角度を制御するサーボ系
を構成している。
In the ultrasonic beam irradiation unit 30, 31 is an ultrasonic transducer that emits ultrasonic waves of a predetermined frequency towards the seabed and detects the reflected waves.
The ultrasonic transducer 31 is driven by a motor 32 so as to swing on a cross section perpendicular to the sea surface.
The irradiation angle of the ultrasonic beam, that is, the ultrasonic transducer 3
The swing angle of 1 is detected by the potentiometer 33, and its detection signal is given as one input of the differential amplifier 34. Further, the differential amplifier 34 is supplied with an angle command voltage for commanding the irradiation angle of the ultrasonic beam from the scan control section 40 as the other input. The differential output of the differential amplifier 34 is connected to the motor 32
is applied to the drive circuit 35 of. Therefore, the above-mentioned ultrasonic vibrator 31, motor 32, potentiometer 33, differential amplifier 34 and vibration circuit 35
constitutes a servo system that controls the irradiation angle of the ultrasonic beam.

差動増幅器34の出力の一部はH→L検出回路
36に与えられる。H→L検出回路36は、差動
増幅器34の出力変化(H→L)を検出する。H
→L検出回路36の検出出力は送信トリガ発生回
路37に与えられる。送信トリガ発生回路37
は、前記検出出力を与えられることにより、超音
波振動子31に超音波ビームを照射させるための
送信トリガを出力する。
A part of the output of the differential amplifier 34 is given to an H→L detection circuit 36. The H→L detection circuit 36 detects a change in the output of the differential amplifier 34 (H→L). H
→The detection output of the L detection circuit 36 is given to the transmission trigger generation circuit 37. Transmission trigger generation circuit 37
receives the detection output, and outputs a transmission trigger for causing the ultrasonic transducer 31 to irradiate an ultrasonic beam.

一方、走査制御部40において、レンジ設定器
41は、第1図に示した深度データ出力手段11
に対応するもので、探知しようとしている海底の
深度に応じて深度レンジが適宜に設定される。本
実施例では、例えば、12.5m、25m、50mの各深
度レンジを備えている。レンジ設定器41の出力
は、基準パルス発生回路42に与えられる。基準
パルス発生回路42は、第1図に示した基準パル
ス発生手段12に対応するものであつて、レンジ
設定器41に設定された深さレンジに応じた周期
の基準パルスを発生する。この基準パルスの周期
は、超音波振動子31から最遠点の海底に向けて
照射された超音波ビームが海底で反射されて戻つ
てくるまでの時間に対応して定められるもので、
本実施例では、深度レンジが12,5mの場合に18
msec、25mレンジで37msec、50mレンジで55m
secにそれぞれ設定されている。基準パルス発生
回路42の出力は、第1図に示した基準パルス計
数手段13としてのカウンタ43に与えられる。
カウンタ43の計数出力はテーブルROM44に
アドレスデータとして与えられる。
On the other hand, in the scan control section 40, the range setting device 41 is connected to the depth data output means 11 shown in FIG.
The depth range is set appropriately depending on the depth of the seabed to be detected. In this embodiment, for example, depth ranges of 12.5 m, 25 m, and 50 m are provided. The output of the range setter 41 is given to a reference pulse generation circuit 42. The reference pulse generation circuit 42 corresponds to the reference pulse generation means 12 shown in FIG. The period of this reference pulse is determined in accordance with the time it takes for the ultrasonic beam irradiated from the ultrasonic transducer 31 toward the ocean floor at the farthest point to be reflected on the ocean floor and return.
In this example, when the depth range is 12.5 m, 18
msec, 37msec on 25m range, 55m on 50m range
sec respectively. The output of the reference pulse generation circuit 42 is applied to a counter 43 as the reference pulse counting means 13 shown in FIG.
The count output of the counter 43 is given to the table ROM 44 as address data.

テーブルROM44は、第1図に示した調音波
ビーム照射角度記憶手段14に対応するもので、
水平な海底に対して超音波ビーム照射点が等間隔
となる超音波ビーム照射角度データが書き込まれ
ている。以下に、テーブル中の角度データの配置
を具体的に説明する。第3図に示すように、水平
な海底の深度をD、この海底に対する超音波ビー
ム照射点(同図に示した0〜10)の間隔をdと
する。そうすると、任意の超音波ビーム照射点n
(n=1〜10)を照射するときの超音波ビームの
照射角度θnはθn=tan-1(nd/D)で表される。
したがつて、超音波ビーム照射点nをアドレスに
対応させ、前述した角度算出式で求められた値が
角度データとして前記各アドレスに書き込まれて
いる。このようにして書き込まれたデータの配置
図を第4図に示す。なお、第3図から明らかなよ
うに、超音波ビーム照射角度θが増加するに従つ
て、超音波ビームのステツプ角度が小さくなる。
即ち、超音波振動子31が水平方向に近づくに従
つて、その回転速度が無限に遅くなるので、上述
した超音波ビームの角度算出を0゜〜90゜の範囲で
行うのは実用的ではない。そこで、本実施例で
は、超音波ビーム照射点が等間隔となるような超
音波ビームの走査制御範囲を0゜〜±60゜の範囲と
し、これを超える角度範囲については、超音波振
動子31が一定の回転速度で駆動されるように角
度データが書き込まれている。
The table ROM 44 corresponds to the harmonic beam irradiation angle storage means 14 shown in FIG.
The ultrasonic beam irradiation angle data is written so that the ultrasonic beam irradiation points are equidistant with respect to the horizontal seabed. The arrangement of angle data in the table will be specifically explained below. As shown in FIG. 3, the depth of the horizontal seabed is D, and the interval between ultrasonic beam irradiation points (0 to 10 shown in the figure) on this seabed is d. Then, any ultrasound beam irradiation point n
The irradiation angle θn of the ultrasonic beam when irradiating the ultrasonic beam (n=1 to 10) is expressed as θn=tan −1 (nd/D).
Therefore, the ultrasonic beam irradiation point n is made to correspond to an address, and the value calculated using the angle calculation formula described above is written to each address as angle data. FIG. 4 shows a layout diagram of the data written in this manner. As is clear from FIG. 3, as the ultrasonic beam irradiation angle θ increases, the step angle of the ultrasonic beam becomes smaller.
That is, as the ultrasonic transducer 31 approaches the horizontal direction, its rotation speed becomes infinitely slow, so it is not practical to calculate the angle of the ultrasonic beam in the range of 0° to 90°. . Therefore, in this embodiment, the scanning control range of the ultrasonic beam so that the ultrasonic beam irradiation points are equally spaced is in the range of 0° to ±60°, and for the angle range exceeding this, the ultrasonic transducer 31 Angular data is written so that the motor is driven at a constant rotational speed.

このようにして超音波ビームの照射角度データ
が書き込まれているテーブルROM44から読み
出された角度指令データは、D/A変換器45に
よつて角度指令電圧に変換された後、前述した差
動増幅器34に与えられる。
The angle command data read from the table ROM 44 in which the ultrasonic beam irradiation angle data is written in this way is converted into an angle command voltage by the D/A converter 45, and then Amplifier 34 is provided.

ところで、超音波振動子31によつて検出され
た反射検出信号は、増幅器51を介してRAM5
2に与えられる。RAM52は1発の超音波ビー
ムを発射することによつて得られる深さ方向のデ
ータを所定個数だけ記憶できる容量を備えてお
り、前記深さ方向に対応してアドレス設定されて
いる。前記反射波検出信号は、書き込みアドレス
設定回路53よつて指定されたアドレスに順に書
き込まれる。書き込みアドレス設定回路53は、
図示しないクロツクパルス発生回路、クロツクパ
ルス計数回路、分周回路などから構成されてお
り、送信トリガ発生回路37から出力される送信
トリガを与えられることにより、クロツクパルス
の計数を開始する。したがつて、その計数値は深
さに対応するもので、この計数値(以下、距離ク
ロツクという)が書き込みアドレスデータとして
RAM52に与えられる。
By the way, the reflection detection signal detected by the ultrasonic transducer 31 is transmitted to the RAM 5 via the amplifier 51.
given to 2. The RAM 52 has a capacity to store a predetermined number of depth data obtained by emitting one ultrasonic beam, and addresses are set corresponding to the depth direction. The reflected wave detection signals are sequentially written to addresses specified by the write address setting circuit 53. The write address setting circuit 53 is
It is composed of a clock pulse generation circuit, a clock pulse counting circuit, a frequency dividing circuit, etc. (not shown), and starts counting clock pulses when it receives a transmission trigger output from the transmission trigger generation circuit 37. Therefore, the counted value corresponds to the depth, and this counted value (hereinafter referred to as the distance clock) is used as the write address data.
It is given to RAM52.

なお、RAM52の記憶容量の関係上、反射波
検出信号のサンプル個数を一定にする必要があ
る。そこで、海底深度が大きくなつた場合、クロ
ツクパルスを分周することによつて反射検出信号
のサンプル個数が一定になるようにして、RAM
52のオーバーフローを防止している。そのため
に、海底深度に応じて前記分周比を可変するため
に、レンジ設定器41の出力が書き込みアドレス
設定回路53に与えられている。
Note that, due to the storage capacity of the RAM 52, it is necessary to keep the number of samples of the reflected wave detection signal constant. Therefore, when the depth of the ocean floor increases, the number of samples of the reflection detection signal becomes constant by dividing the clock pulse.
52 overflow is prevented. For this purpose, the output of the range setter 41 is provided to a write address setting circuit 53 in order to vary the frequency division ratio according to the seabed depth.

一方、RAM52に書き込まれた探知データ
は、読み出しアドレス設定回路54によつて指定
されたアドレスから順に高速で繰り返し読み出さ
れることによつて、PPI(plan position
indication)55の画面上のチラツキ防止と、探
知方向の各サンプリングデータの補間が行われ
る。なお、ポテンシヨメータ33の出力は偏向回
路56にも与えられて、この偏向回路56から
PPI55に超音波ビーム照射角度に応じた偏向電
圧が与えられるように構成されている。
On the other hand, the detection data written in the RAM 52 is repeatedly read out at high speed sequentially from the address specified by the read address setting circuit 54, so that the detection data written in the RAM 52 is read out repeatedly at high speed starting from the address specified by the read address setting circuit 54.
Indication) 55 is used to prevent flickering on the screen and to interpolate each sampled data in the detection direction. Note that the output of the potentiometer 33 is also given to the deflection circuit 56, and the output from the deflection circuit 56 is
It is configured such that a deflection voltage is applied to the PPI 55 according to the ultrasonic beam irradiation angle.

次に、上述した構成を備えた実施例の作用につ
いて説明する。
Next, the operation of the embodiment having the above-described configuration will be explained.

レンジ設定器41によつて深度レンジが指定さ
れると、これに応じた周期の基準パルスが基準パ
ルス発生回路42から出力される。カウンタ43
は、前記基準パルスを計数して、テーブルROM
44のアドレス指定を行う。その結果、基準パル
スが出力されるごとに、テーブルROM44から
超音波ビーム照射角度指令データが読み出されて
D/A変換器45に与えられる。D/A変換器4
5において、前記角度指令データは角度指令電圧
に変換されて差動増幅器34に与えられる。そう
して、超音波振動子31、差動増幅器34、駆動
回路35、モータ32、ポテンシヨメータ33か
ら構成されるサーボ系が動作して、超音波振動子
31が前記指令電圧に対応した照射角度に設定さ
れる。超音波振動子31が所定の照射角度に設定
されたことが、H→L検出回路36によつて検出
されることにより、送信トリガ発生回路37は超
音波振動子31に送信トリガを出力する。これに
より、前記角度設定される方向に向けて、超音波
振動子31から超音波ビームが照射される。
When a depth range is designated by the range setter 41, a reference pulse having a cycle corresponding to the depth range is outputted from the reference pulse generation circuit 42. counter 43
counts the reference pulses and stores them in the table ROM
44 addresses are specified. As a result, each time the reference pulse is output, the ultrasonic beam irradiation angle command data is read from the table ROM 44 and provided to the D/A converter 45. D/A converter 4
At 5, the angle command data is converted into an angle command voltage and applied to the differential amplifier 34. Then, the servo system consisting of the ultrasonic vibrator 31, differential amplifier 34, drive circuit 35, motor 32, and potentiometer 33 operates, and the ultrasonic vibrator 31 emits radiation corresponding to the command voltage. set at an angle. When the H→L detection circuit 36 detects that the ultrasonic transducer 31 is set at a predetermined irradiation angle, the transmission trigger generation circuit 37 outputs a transmission trigger to the ultrasonic transducer 31. Thereby, the ultrasonic beam is irradiated from the ultrasonic transducer 31 in the direction in which the angle is set.

このようにして照射された超音波ビームの反射
波は超音波振動子31によつて検出される。そし
て、書き込みアドレス設定回路53からアドレス
指定されたRAM52に、超音波振動子31の反
射波検出信号が深さ方向にサンプリングされて順
次に書き込まれていく。このようにして書き込ま
れた探知データが、読み出しアドレス設定回路5
4にアドレス指定されて順次に読み出されること
によつて、PPI55に探知方向の1走査線像が映
し出される。
The reflected waves of the ultrasonic beam thus irradiated are detected by the ultrasonic transducer 31. Then, the reflected wave detection signal of the ultrasonic transducer 31 is sampled in the depth direction and sequentially written into the RAM 52 addressed by the write address setting circuit 53. The detection data written in this way is stored in the read address setting circuit 5.
4 and are sequentially read out, one scanning line image in the detection direction is displayed on the PPI 55.

そうして、超音波ビーム照射角度が0゜〜±60゜
の範囲内において、基準パルス発生回路42から
基準パルスが出力されるごとに、前述したと同様
の動作が行われて、超音波ビーム照射点が等間隔
となるように超音波ビームの照射角度が制御され
て、各方向の探知が行われる。一方、超音波ビー
ム照射角度が前記角度範囲を超える範囲について
は、超音波振動子31が定速駆動されて探知され
る。このようにして定められた角度範囲の走査が
完了すると、カウンタ43の計数値がクリヤーさ
れる。そして、次の走査の開始とともに、カウン
タ43が基準パルスを新たに計数して、超音波振
動子31の角度設定が順次に行われる。
Then, whenever the reference pulse is output from the reference pulse generation circuit 42 within the range of the ultrasonic beam irradiation angle from 0° to ±60°, the same operation as described above is performed, and the ultrasonic beam The irradiation angle of the ultrasonic beam is controlled so that the irradiation points are equally spaced, and detection in each direction is performed. On the other hand, a range in which the ultrasonic beam irradiation angle exceeds the above angle range is detected by driving the ultrasonic transducer 31 at a constant speed. When the scanning of the angle range determined in this manner is completed, the count value of the counter 43 is cleared. Then, at the start of the next scan, the counter 43 newly counts the reference pulse, and the angle setting of the ultrasonic transducer 31 is sequentially performed.

次に本発明のその他の実施例について説明す
る。上述の実施例において、基準パルスの発射周
期は、深度データ出力手段としてのレンジ設定器
41によつて設定された深度レンジによつて一義
的に定められている。即ち、海底で反射された戻
つてきた反射波を検出した後に次の超音波ビーム
を照射する必要性から、基準パルスの周期は探知
範囲内において超音波振動子31から最遠点まで
の距離によつて決定されている。例えば、第5図
に示すように、超音波ビーム照射角度を60゜の範
囲内で探知する場合、R=D/cos60゜=2Dとな
る。したがつて、最遠点距離2Dで定まる周期で
基準パルスを照射した場合、第6図に破線で示し
た距離、即ち、最遠点距離R(=2D)と各超音波
ビーム照射点までの距離差に相当する時間だけ、
不必要な待ち時間を伴つて探知していることにな
る。
Next, other embodiments of the present invention will be described. In the above embodiment, the emission period of the reference pulse is uniquely determined by the depth range set by the range setter 41 as depth data output means. That is, because it is necessary to irradiate the next ultrasonic beam after detecting the reflected waves that have returned from the seabed, the period of the reference pulse is set to the distance from the ultrasonic transducer 31 to the farthest point within the detection range. It has been decided accordingly. For example, as shown in FIG. 5, when detecting the ultrasonic beam irradiation angle within a range of 60 degrees, R=D/cos 60 degrees=2D. Therefore, when the reference pulse is irradiated at a period determined by the farthest point distance 2D, the distance shown by the broken line in Fig. 6, that is, the distance between the farthest point distance R (=2D) and each ultrasonic beam irradiation point. Only the time corresponding to the distance difference,
This results in detection with unnecessary waiting time.

この実施例は、超音波ビーム照射点を等間隔に
するとともに、前述したような不必要な待ち時間
を少なくして、必要最小限度の待ち時間で超音波
ビームを照射して効率よく海底地形を探知しよう
とするものである。そこで、本実施例では、第7
図に示したような深度データ出力手段によつて基
準パルスの周期を決定している。なお、第7図に
示した構成部分以外の構成は第2図に示した実施
例と同様であるから、第7図においては省略して
いる。
In this embodiment, the ultrasonic beam irradiation points are equally spaced, the unnecessary waiting time as mentioned above is reduced, and the ultrasonic beam is irradiated with the minimum necessary waiting time to efficiently examine the submarine topography. It is what you are trying to detect. Therefore, in this embodiment, the seventh
The period of the reference pulse is determined by the depth data output means as shown in the figure. Note that the configuration other than the components shown in FIG. 7 is the same as the embodiment shown in FIG. 2, and therefore is omitted in FIG. 7.

同図において、探知深度算出器46は、テーブ
ルROM44から超音波ビーム照射角度指令デー
タを、書き込みアドレス設定回路53から距離ク
ロツクをそれぞれ与えられて、ro・sinθの演算を
行つて、探知点(サンプリング点)の深度を算出
する。即ち、第8図に示したように、前記超音波
ビーム照射角度指令データから上式のθが定ま
る。また、距離クロツクは同図に示した1〜nの
探知点までの距離r1〜roを与えるから、上式より
各探知点の深度d1〜doを知ることができる。そし
て、探知深度算出器46により探知点の深度が算
出されると、その算出結果はコンパレータ47の
一方入力として与えられる。コンパレータ47
は、前記算出結果と、レンジ設定器41によつて
適宜に予測設定された深度レンジ設定値Dとを比
較して、両者が一致した場合に基準パルス発生回
路48に一致出力を与える。これにより、基準パ
ルス発生回路48は基準パルスをカウンタ43に
出力する。このようにして探知点の深度が深度レ
ンジ設定値に一致したときに、基準パルスを出力
するように構成すると、超音波振動子31から超
音波ビーム照射点までの距離が短い場合には、そ
れに応じて基準パルスの周期も短くなつて不必要
な待ち時間がなくなる。したがつて、本実施例
は、上述した実施例の効果に加えて、海底探知を
効率よく行うことができるという固有の効果をも
奏する。
In the same figure, the detection depth calculator 46 receives the ultrasonic beam irradiation angle command data from the table ROM 44 and the distance clock from the write address setting circuit 53, calculates r o · sin θ, and calculates the detection point ( (sampling point). That is, as shown in FIG. 8, θ in the above equation is determined from the ultrasonic beam irradiation angle command data. Furthermore, since the distance clock gives the distances r 1 to r o to the detection points 1 to n shown in the figure, the depths d 1 to d o of each detection point can be determined from the above equation. When the depth of the detection point is calculated by the detection depth calculator 46, the calculation result is given as one input to the comparator 47. Comparator 47
compares the calculation result with the depth range set value D appropriately predicted and set by the range setter 41, and provides a match output to the reference pulse generation circuit 48 when the two match. Thereby, the reference pulse generation circuit 48 outputs the reference pulse to the counter 43. If the configuration is configured so that the reference pulse is output when the depth of the detection point matches the depth range setting value in this way, if the distance from the ultrasound transducer 31 to the ultrasound beam irradiation point is short, Correspondingly, the period of the reference pulse is also shortened, eliminating unnecessary waiting time. Therefore, in addition to the effects of the embodiments described above, this embodiment also has the unique effect of being able to efficiently perform seabed detection.

<発明の効果> 以上の説明より明らかなように、本発明に係る
海底地形探知ソナーの走査制御装置によれば、水
平な海底に対して超音波ビーム照射点が等間隔と
なるように超音波ビーム走査をすることができる
から、超音波振動子の直下のみならず、超音波振
動子の直下から遠距離の海底地形をも精度よく把
握することができる。
<Effects of the Invention> As is clear from the above description, according to the scanning control device for a submarine topography detection sonar according to the present invention, ultrasonic waves are emitted so that the ultrasonic beam irradiation points are equally spaced on the horizontal seabed. Since beam scanning can be performed, it is possible to accurately grasp not only the area directly below the ultrasonic transducer, but also the long-distance seabed topography directly below the ultrasonic transducer.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の構成の概略を示したブロツク
図、第2図は本発明の一実施例を使用した海底地
形探知ソナーの構成の概略を示したブロツク図、
第3図は実施例における超音波ビーム照射角度算
出の説明図、第4図はテーブルROM44のデー
タ配置図、第5図および第6図は第2実施例の固
有の目的を説明するための図、第7図は第2実施
例の構成部分の概略を示したブロツク図、第8図
は第2実施例の動作説明図、第9図は従来装置に
よる超音波ビーム走査の説明図である。 10……走査制御装置、11……深度データ出
力手段、12……基準パルス発生回路、13……
基準パルス計数手段、14……超音波ビーム照射
角度記憶手段、20……超音波ビーム照射手段。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram schematically showing the configuration of a submarine topography detection sonar using an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of ultrasonic beam irradiation angle calculation in the embodiment, FIG. 4 is a data arrangement diagram of the table ROM 44, and FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining the unique purpose of the second embodiment. , FIG. 7 is a block diagram schematically showing the constituent parts of the second embodiment, FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the second embodiment, and FIG. 9 is an explanatory diagram of ultrasonic beam scanning by a conventional apparatus. 10...Scanning control device, 11...Depth data output means, 12...Reference pulse generation circuit, 13...
Reference pulse counting means, 14... Ultrasonic beam irradiation angle storage means, 20... Ultrasonic beam irradiation means.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 超音波ビーム照射手段に超音波ビーム照射角
度指令データを順次に与えることに基づいて、超
音波ビームを海底に向けて扇状に走査させる海底
地形探知ソナーの走査制御装置であつて、 海底の深度に関連した深度データを与える深度
データ出力手段と、 前記深度データ出力手段から与えられた深度デ
ータに基づいて定められる周期で、基準パルスを
発生する基準パルス発生手段と、 前記基準パルス発生手段から与えられた基準パ
ルスを計数する基準パルス計数手段と、 水平な海底に対して超音波ビーム照射点が等間
隔となる超音波ビーム照射角度データが書き込ま
れた超音波ビーム照射角度記憶手段とを具備し、 前記超音波ビーム照射角度記憶手段は、前記基
準パルス計数手段の計数出力を与えられることに
基づき、当該計数出力に対応したアドレスに書き
込まれている超音波ビーム照射角度データを、超
音波ビーム照射手段に与えることを特徴とする海
底地形探知ソナーの走査制御装置。
[Scope of Claims] 1. A scanning control device for a submarine topography detection sonar that scans an ultrasonic beam in a fan shape toward the ocean floor based on sequentially giving ultrasonic beam irradiation angle command data to an ultrasonic beam irradiation means. Depth data output means for providing depth data related to the depth of the seabed; Reference pulse generation means for generating reference pulses at a period determined based on the depth data provided from the depth data output means; A reference pulse counting means for counting the reference pulses given from the reference pulse generating means, and an ultrasonic beam irradiation angle in which ultrasonic beam irradiation angle data is written so that the ultrasonic beam irradiation points are equidistant with respect to the horizontal seabed. and storage means, the ultrasonic beam irradiation angle storage means receives the counting output of the reference pulse counting means and stores the ultrasonic beam irradiation angle data written in the address corresponding to the counting output. What is claimed is: 1. A scanning control device for a submarine topography detection sonar, characterized in that the scanning control device applies the following to an ultrasonic beam irradiation means.
JP19019786A 1986-08-13 1986-08-13 Scan controller for submarine topography detection sonar Granted JPS6345580A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19019786A JPS6345580A (en) 1986-08-13 1986-08-13 Scan controller for submarine topography detection sonar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19019786A JPS6345580A (en) 1986-08-13 1986-08-13 Scan controller for submarine topography detection sonar

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6345580A JPS6345580A (en) 1988-02-26
JPH0375832B2 true JPH0375832B2 (en) 1991-12-03

Family

ID=16254063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19019786A Granted JPS6345580A (en) 1986-08-13 1986-08-13 Scan controller for submarine topography detection sonar

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6345580A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5838400B2 (en) * 2011-06-24 2016-01-06 本多電子株式会社 Sector scan sonar

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6345580A (en) 1988-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3996792A (en) Supersonic wave flaw detecting apparatus
US4274421A (en) Echo sound apparatus including an oscillating mirror for use in medical diagnosis
US4271706A (en) Ultrasonic scanner
EP0018771A1 (en) Ultrasonic imaging device
SE7613431L (en) ELECTRONIC SCANNING FOR ULTRASOUND IMAGE
JPS5855477B2 (en) sonar device
NL7915007A (en) ULTRASONIC NON-DESTRUCTIVE EXAMINATION DEVICE.
CN1296723C (en) Method and device for processing signals representative of waves reflected, transmitted or refracted by volume structure with view to exploring and analyzing this structure
US4554834A (en) Acoustic sensor and method of using same for determining the position of a tool relative to a workpiece
JPH03500454A (en) Ultrasonic reflection transmission imaging method and device excluding artificial structures
JPS59208457A (en) Method and apparatus for transmitting and receiving ultrasonic wave
JPH02193065A (en) Ultrasonic apparatus
SE8306753D0 (en) BATTER ULTRASOUND DEVICES
JPH0375832B2 (en)
US4252024A (en) Flaw detection, characterization and study
JP2679192B2 (en) Undersea terrain display
JPH01156661A (en) Joint part survey instrument
CA1125064A (en) Digital type ultrasonic holographic apparatus
SU983531A1 (en) Ultrasonic tomography method
US2919423A (en) Submarine bottom scanner
US3913387A (en) Ultrasonic flaw detector
RU2660307C1 (en) Method of investigation of geometric parameters of cavern of underground gas storage
JP2008161381A (en) Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus
SU1322144A2 (en) Method of ultrasonic quality control of welds
JP2650737B2 (en) Stress measurement method

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term