JPH04315082A - Object locating method - Google Patents

Object locating method

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JPH04315082A
JPH04315082A JP3079655A JP7965591A JPH04315082A JP H04315082 A JPH04315082 A JP H04315082A JP 3079655 A JP3079655 A JP 3079655A JP 7965591 A JP7965591 A JP 7965591A JP H04315082 A JPH04315082 A JP H04315082A
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JP
Japan
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array
spectrum
wave
receiving
phase difference
Prior art date
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Application number
JP3079655A
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Japanese (ja)
Inventor
Osamu Sekiguchi
治 関口
Hajime Fujita
肇 藤田
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH04315082A publication Critical patent/JPH04315082A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain equivalent direction resolution by connecting each wave reception array and receiving wave with a hypothetical long array even when a ship carrying the array is rolling and is unable to move on a straight line. CONSTITUTION:To realize a higher resolution than one obtained with the length of an array 2, a system is constituted of an input/output device 5 to transfer the data from each wave accepter on the array 2 to a data signal processing device 4 a memory device to store the output data, a central processing unit(CPU) 6, a position detector 10 to detect the position of a ship and an indicator 9 to indicate the results of the calculation. Therefore, even in the case the ship carrying the array is rolling and is unable to move on a straight line, a direction resolution equivalent to connecting each reception array and receiving with a hypothetical long array can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、音波や電磁波等の到来
方向を求める方法に係り、特に、受波時に高い方位分解
能を得るのに好適な物体の位置探知方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining the direction of arrival of sound waves, electromagnetic waves, etc., and more particularly to a method for detecting the position of an object suitable for obtaining high azimuth resolution during wave reception.

【0002】0002

【従来の技術】従来の物体の位置探知装置は、高い方位
分解能を実現する合成開口レーダが実用化されている。 また、ソーナの分野では同様に合成開口法を用いたもの
が、ジェイ・エー・エス・エー54巻3号(1973年
)第799項から第802項(TheJounal o
f Acoustical Society of A
merica Vol.54  No3(1973)p
p799−802)で論じられている。これは、合成開
口レーダと同じ原理を用いたもので、物体の位置を探知
するにはセンサを配列した所定長さのアレイを正確に直
線上を移動させなければならない。
2. Description of the Related Art As a conventional object position detecting device, a synthetic aperture radar that achieves high azimuth resolution has been put into practical use. In addition, in the field of sonar, a method using the synthetic aperture method is described in J.A.S.A. Vol. 54, No. 3 (1973), Paragraphs 799 to 802 (The Journal o
f Acoustical Society of A
merica Vol. 54 No. 3 (1973) p.
p799-802). This uses the same principle as synthetic aperture radar; in order to detect the position of an object, an array of sensors of a predetermined length must be accurately moved in a straight line.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】従来の合成開口法は正
確に直線上を移動させる必要があるが、水中ソーナの場
合は、波などの影響により船舶が揺れるため、アレイを
正確に直線上を移動させることはできなかった。
[Problem to be solved by the invention] In the conventional synthetic aperture method, it is necessary to move the array accurately in a straight line, but in the case of underwater sonar, because the ship shakes due to the influence of waves, etc., it is necessary to move the array accurately in a straight line. I couldn't move it.

【0004】本発明の第一の目的は、センサが並んでい
るアレイが直線上から離れて移動した場合でも、アレイ
が移動した距離にほぼ相当する長さの仮想的なアレイ長
で受波した結果と同様な方位分解能を実現する物体の位
置探知方法を提供することにある。
The first object of the present invention is to receive waves with a virtual array length that is approximately equivalent to the distance traveled by the array, even if the array in which the sensors are lined up moves away from the straight line. The object of the present invention is to provide a method for detecting the position of an object that achieves a similar azimuth resolution.

【0005】本発明の第二の目的は、センサが並んでい
るアレイが直線上から離れて移動した場合でも、アレイ
が移動した距離にほぼ相当する長さの仮想的なアレイで
受波した結果と同様な方位分解能を実現する物体の位置
探知方法を提供することにある。
[0005] The second object of the present invention is that even if the array in which the sensors are lined up moves away from the straight line, the result of receiving waves in a virtual array whose length is approximately equivalent to the distance the array has moved is An object of the present invention is to provide a method for detecting the position of an object that achieves azimuth resolution similar to that of the present invention.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明の物体の位置探知方法は、送受波器を配列し
た所定長さのアレイを移動体に搭載して、アレイを移動
させて送波と受波を繰り返して行い、物体からの反射波
を受波して物体を探知する方法において、前回の受波ア
レイの一部分とオーバラップさせて受波アレイ移動させ
、その受波位置を移動体に搭載した位置検出装置から得
て対応するオーバラップ範囲を求め、各オーバラップ部
の受波信号からスペクトルを計算し、そのスペクトルか
らアレイ間の位相差を求めて、最後に受波した非オーバ
ラップ部で求めたスペクトルに対して位相差を乗算して
補正し、前回のアレイで受波して求めたスペクトルに、
この補正したスペクトルを加算することにより、高い分
解能で物体を映像化することを特徴とする物体の位置探
知方法を特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the object position detection method of the present invention includes mounting an array of a predetermined length in which transducers are arranged on a moving body, and moving the array. In the method of detecting an object by repeatedly transmitting and receiving waves, and receiving the reflected waves from the object, the receiving array is moved so as to overlap a part of the previous receiving array, and its receiving position is is obtained from a position detection device mounted on a mobile object, the corresponding overlap range is determined, the spectrum is calculated from the received signal of each overlap part, the phase difference between the arrays is determined from the spectrum, and finally the received signal is The spectrum obtained in the non-overlapping part is corrected by multiplying it by the phase difference, and the spectrum obtained by receiving the wave at the previous array is
The object position detection method is characterized in that the object is visualized with high resolution by adding the corrected spectra.

【0007】さらに、送受波器を配列した所定長さのア
レイを移動体に搭載して、アレイを移動させて送波と受
波を繰り返して行い、物体からの反射波を受波して物体
を探知する方法において、前回の受波アレイの一部分と
オーバラップさせて受波アレイを移動させ、その受波位
置を移動体に搭載した位置検出装置から得て対応するオ
ーバラップ範囲を求め、各オーバラップ部の受波信号か
らスペクトルを計算し、そのスペクトルからアレイ間の
位相差を求めて、前回受波したの非オーバラップ部で求
めたスペクトルに対して位相差を乗算して補正し、最後
に受波したアレイで受波し求めたスペクトルに、この補
正したスペクトルを加算することにより、高い分解能で
物体を映像化することを特徴とする物体の位置探知方法
を特徴とする。
Furthermore, an array of a predetermined length in which transducers are arranged is mounted on a moving object, and the array is moved to repeatedly send and receive waves, and receives the reflected waves from the object. In this method, the wave receiving array is moved so as to overlap a part of the previous wave receiving array, and the corresponding overlap range is determined by obtaining the wave receiving position from a position detection device mounted on the moving body. A spectrum is calculated from the received signal in the overlapped area, the phase difference between the arrays is determined from the spectrum, and the spectrum obtained in the non-overlapping area received last time is multiplied by the phase difference to correct it. The object position detection method is characterized in that the object is visualized with high resolution by adding this corrected spectrum to the spectrum obtained by receiving the wave at the last received array.

【0008】さらに、送受波器を配列した所定長さのア
レイを移動体に搭載して、静止しているとみなせる物体
からの発信波を受波して物体を探知する方法において、
前回の受波アレイの一部分とオーバラップさせて受波ア
レイ移動させ、その受波位置を移動体に搭載した位置検
出装置から得て対応するオーバラップ範囲を求め、各オ
ーバラップ部の受波信号からスペクトルを計算し、その
スペクトルからアレイ間の位相差を求めて、最後に受波
した非オーバラップ部で求めたスペクトルに対して位相
差を乗算して補正し、前回のアレイで受波し求めたスペ
クトルに、この補正したスペクトルを加算することによ
り、高い分解能で物体を映像化することを特徴とする物
体の位置探知方法を特徴とする。
[0008] Furthermore, in a method of detecting an object by mounting an array of transducers of a predetermined length on a moving body and receiving waves emitted from an object that can be considered to be stationary,
Move the receiving array so that it overlaps a part of the previous receiving array, obtain the receiving position from a position detection device mounted on the moving body, find the corresponding overlap range, and calculate the receiving signal of each overlapped area. Calculate the spectrum from , find the phase difference between the arrays from that spectrum, multiply the spectrum found in the last non-overlapping area received by the phase difference to correct it, and then calculate the phase difference between the arrays. The object position detection method is characterized in that the object is visualized with high resolution by adding the corrected spectrum to the obtained spectrum.

【0009】さらに、送受波器を配列した所定長さのア
レイを移動体に搭載して、静止しているとみなせる物体
からの発信波を受波して物体を探知する方法において、
前回の受波アレイの一部分とオーバラップさせて受波ア
レイを移動させ、その受波位置を移動体に搭載した位置
検出装置から得て対応するオーバラップ範囲を求め、各
オーバラップ部の受波信号からスペクトルを計算し、そ
のスペクトルからアレイ間の位相差を求めて、前回受波
した非オーバラップ部で求めたスペクトルに対して位相
差を乗算して補正し、最後に受波したアレイで受波して
求めたスペクトルに、この補正したスペクトルを加算す
ることにより、高い分解能で物体を映像化することを特
徴とする物体の位置探知方法を特徴とする。
[0009] Furthermore, in a method of detecting an object by mounting an array of transducers of a predetermined length on a moving body and receiving waves emitted from an object that can be considered to be stationary,
The wave receiving array is moved so that it overlaps a part of the previous wave receiving array, and the wave receiving position is obtained from a position detection device mounted on the moving object to determine the corresponding overlap range, and the wave receiving array of each overlapped area is determined. Calculate the spectrum from the signal, find the phase difference between the arrays from that spectrum, multiply the spectrum found in the non-overlapping area received last time by the phase difference to correct it, and then calculate the phase difference in the last received array. The object position detection method is characterized in that the object is visualized with high resolution by adding this corrected spectrum to the spectrum obtained by receiving the wave.

【0010】さらに、ある周波数のバースト正弦波の送
波を二回以上繰り返して行い、最初に反射波を受波した
アレイの受波信号と二回目以降の受波するアレイの一部
が前回のアレイとオーバラップさせて反射波を受波し、
方位及び距離を探知する物体の位置探知方法において、
前記受波した信号を取り込み該信号とアレイの位置を記
憶する記憶装置とその信号を処理する中央演算装置とを
備えた信号処理装置と、前記受波した信号と信号処理装
置との入出力を行う入出力装置と、信号処理の結果を表
示する表示装置とからなり、前記信号処理装置は、前記
アレイで受波した信号を記憶しておき、ついで前記アレ
イの一部をオーバラップさせて前記移動体を少なくとも
一回移動させた後に受波した信号と位置検出装置からの
位置情報を記憶しておき、これらの移動・送波・受波を
繰り返し分解能を向上させる手段を備えたことを特徴と
する。
Furthermore, when transmitting a burst sine wave of a certain frequency is repeated two or more times, the received signal of the array that received the reflected wave first and the part of the array that receives the reflected wave from the second time onwards are different from the previous one. Overlap with the array to receive reflected waves,
In an object position detection method for detecting direction and distance,
A signal processing device including a storage device that takes in the received signal and stores the signal and the position of the array, and a central processing unit that processes the signal, and input/output between the received signal and the signal processing device. The signal processing device stores the signals received by the array, and then overlaps a part of the array to display the signal. The device is characterized by having a means for storing signals received after moving the moving body at least once and position information from a position detection device, and repeating these movements, transmitting waves, and receiving waves to improve resolution. shall be.

【0011】さらに、ある周波数のバースト正弦波の送
波を二回以上繰り返して行い、方位及び距離を探知する
物体の位置探知方法において、前記受波した信号を取り
込み該信号とアレイの位置を記憶する記憶装置とその信
号を処理する中央演算装置とを備えた信号処理装置と、
前記受波した信号とその信号処理装置との入出力を行う
入出力装置と、信号処理の結果を表示する表示装置とか
らなり、前記信号処理装置は、前記アレイで受波した信
号を記憶しておき、ついで前記移動体を少なくとも一回
移動させた後に受波した信号と位置検出装置からの位置
情報を記憶しておき、これらの移動・送波・受波を繰り
返し分解能を向上させる手段を備えたことを特徴とする
Furthermore, in a method for detecting the position of an object in which the direction and distance are detected by repeatedly transmitting a burst sine wave of a certain frequency twice or more, the received signal is captured and the signal and the position of the array are memorized. a signal processing device comprising a storage device for processing the signal and a central processing unit for processing the signal;
It consists of an input/output device that inputs and outputs the received signal to and from the signal processing device, and a display device that displays the result of signal processing, and the signal processing device stores the signal received by the array. Then, after moving the movable body at least once, the received signal and the position information from the position detection device are stored, and these movements, wave transmissions, and wave receptions are repeated to improve the resolution. It is characterized by having

【0012】0012

【作用】本発明は、移動体に固定して搭載されたアレイ
が、移動体が移動中に音波を送波すると共に、その方は
方向にある物体からの反射波を受波する動作を繰り返し
て行うが、受波は前回のアレイの一部をオーバラップさ
せて行う。受波位置は、速度計やジャイロスコープなど
の装置から求める。このとき、オーバラップの空間スペ
クトルからアレイ間の位相差を求め、この位相差を非オ
ーバラップ部の空間スペクトルに乗算して補正し、前回
のアレイで得られた空間スペクトルに加算して高分解能
を得る。この他に、オーバラップ部で求めた位相差を前
回のアレイで求めた空間スペクトルに乗算して補正し、
最後のアレイで求めた空間スペクトルに加算しても良い
[Operation] In the present invention, an array fixedly mounted on a moving object repeatedly transmits sound waves while the moving object is moving, and receives reflected waves from objects in the direction. However, reception is performed by partially overlapping the previous array. The wave reception position is determined from devices such as a speedometer and a gyroscope. At this time, the phase difference between the arrays is determined from the spatial spectrum of the overlap, the spatial spectrum of the non-overlapping part is multiplied by this phase difference to correct it, and it is added to the spatial spectrum obtained from the previous array to obtain high resolution. get. In addition, the phase difference obtained in the overlap section is multiplied by the spatial spectrum obtained in the previous array to correct it.
It may be added to the spatial spectrum obtained in the last array.

【0013】[0013]

【実施例】本発明の一実施例を図1から図7を参照しな
がら説明する。本発明では、図1に示されるように、受
波器を配列した所定長さuのアレイを船舶のような移動
体に搭載し、ある周波数のバースト正弦波の送波を複数
回くり返して行い、その反射波を受波して物体を映像化
する方法において、各受波データの処理結果を出力装置
の表示画面上で重ね合わせができ、その結果、物体を高
い分解能で表示できるように構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. In the present invention, as shown in FIG. 1, an array of receivers having a predetermined length u is mounted on a moving body such as a ship, and a burst sine wave of a certain frequency is transmitted multiple times. In the method of visualizing an object by receiving the reflected waves, the processing results of each received wave data can be superimposed on the display screen of the output device, and as a result, the object can be displayed with high resolution. has been done.

【0014】そして、受波器を配列した所定長さuのア
レイを移動体に搭載し、受波した信号を取り込み、この
信号を記憶する記憶装置とその信号を処理する中央演算
装置(CPU)とを備えた信号処理装置と、受波した信
号と信号処理装置との入出力を行う入出力装置と信号処
理の結果を表示する表示装置などからなる。
[0014] Then, an array of a predetermined length u in which the receivers are arranged is mounted on a moving body, and a storage device that captures the received signal, stores this signal, and a central processing unit (CPU) that processes the signal. The signal processing device includes a signal processing device, an input/output device that inputs and outputs received signals to and from the signal processing device, and a display device that displays the results of signal processing.

【0015】図1は本発明の方式を実現するための装置
全体のブロック図である。本発明では、アレイ長で得ら
れる分解能より高い分解能を実現するため、アレイ上の
各受波器出力のデータを信号処理装置4へ転送する入出
力装置5と、その出力データを記憶する記憶装置,スペ
クトルなどの演算を行う中央演算装置(CPU)6,船
舶の位置を検出する位置検出装置10,演算結果を表示
する表示装置9などからなる。
FIG. 1 is a block diagram of the entire apparatus for implementing the method of the present invention. In the present invention, in order to achieve a resolution higher than that obtained by the array length, the input/output device 5 transfers the data of the output of each receiver on the array to the signal processing device 4, and the storage device stores the output data. , a central processing unit (CPU) 6 that performs calculations such as spectra, a position detection device 10 that detects the position of the ship, and a display device 9 that displays the calculation results.

【0016】本方式の原理について説明する。半波長ご
とにエレメントが配列された長さLのアレイが、図2に
示すような座標上で最初に位置P1,次に同じアレイが
移動して位置P2で受波を行ったとする。ここで、P1
で受波したものをアレイA,P2のものをアレイBとし
、オーバラップの部分をそれぞれOA,OBとする。 そして、アレイAを含んだ仮想的な長いアレイをCとす
る。また、P1及びP2で同じ音波を受波していると仮
定する。オーバラップ部のOAとOBは、位置検出装置
により範囲を決定することができる。このオーバラップ
部では同じ音波を受波するため、ここでの違いは二つの
アレイ間の距離mに相当する位相差がほとんどであると
考えられる。さらにこの位相差の関係はアレイA,Bの
関係にも適用できる。なぜならば、アレイAとアレイB
では同じ音波を受波しているからである。本方式の特徴
は、OAとOB間で求めた位相差を、アレイBの非オー
バラップ部で作成した画像情報(空間スペクトル)に対
して、この位相差だけ補正して、アレイAでも止めた画
像情報に加算する。このようにして、アレイAのデータ
とアレイBで得た画像情報を補正して長いアレイCで受
波したデータと同じ画像情報を作成する。
The principle of this method will be explained. Assume that an array of length L in which elements are arranged for every half wavelength first receives waves at a position P1 on the coordinates shown in FIG. 2, and then the same array moves to a position P2. Here, P1
The waves received at P2 are assumed to be array A, those received at P2 are assumed to be array B, and the overlapped portions are assumed to be OA and OB, respectively. Let C be a hypothetical long array that includes array A. Further, it is assumed that the same sound waves are received at P1 and P2. The range of OA and OB in the overlap portion can be determined by a position detection device. Since the same sound waves are received in this overlapped portion, it is considered that the difference here is mostly a phase difference corresponding to the distance m between the two arrays. Furthermore, this phase difference relationship can also be applied to the relationship between arrays A and B. Because array A and array B
This is because they receive the same sound waves. The feature of this method is that the phase difference obtained between OA and OB is corrected by this phase difference against the image information (spatial spectrum) created in the non-overlapping part of array B, and it is stopped at array A. Add to image information. In this way, the data of array A and the image information obtained by array B are corrected to create the same image information as the data received by long array C.

【0017】音波の方向をθとし、受波位置をx,その
関数をf(x),X=sinθ とすれば、f(x)か
ら作成される画像はフーリエ変換を行えば良いから、
If the direction of the sound wave is θ, the receiving position is x, and its function is f(x), X=sinθ, then the image created from f(x) can be Fourier transformed.


0018】
[
0018

【数1】[Math 1]

【0019】となる。ここで、OBの像面の情報は、[0019] Here, the information on the image plane of OB is


0020】
[
0020

【数2】[Math 2]

【0021】式(2)の右辺の積分はOAで得られる画
像情報そのものである。したがって、OA,OBの画像
からアレイBの補正量exp(−m/λ)を求めること
ができる。この補正量をアレイBの非オーバラップ部分
に乗算して、加算すればアレイCで得られる画像と同等
のものとなる。なぜならば、アレイCで得られる画像情
報は次のように書くことができるからである。
The integral on the right side of equation (2) is the image information itself obtained by OA. Therefore, the correction amount exp(-m/λ) of array B can be determined from the images of OA and OB. If the non-overlapping portion of array B is multiplied by this correction amount and added, an image equivalent to that obtained with array C will be obtained. This is because the image information obtained by array C can be written as follows.

【0022】[0022]

【数3】[Math 3]

【0023】式(3)の右辺第一項はアレイAで得られ
る情報であり、第二項はアレイBを補正したものである
The first term on the right side of equation (3) is information obtained from array A, and the second term is information obtained by correcting array B.

【0024】以上の操作を行った具体的な例を挙げる。A specific example of the above operation will be given below.

【0025】音波がある範囲の方向から一様に到来して
いると仮定する。この場合、アレイAで受波を行い、そ
の振幅と位相を観察すれば図3のようになる。図3に上
部に振幅を示し、下部に位相を示す。同様にアレイBで
の受波信号を図4に示す。アレイBはアレイAより前方
に位置しているため、その分だけ位相差が生じているこ
とがこの二つの図から分かる。アレイCで得られる受波
信号の振幅・位相の図を図5に示す。
Assume that sound waves are uniformly arriving from a certain range of directions. In this case, if the wave is received by array A and the amplitude and phase are observed, the result will be as shown in FIG. In FIG. 3, the upper part shows the amplitude, and the lower part shows the phase. Similarly, the received signal at array B is shown in FIG. Since array B is located in front of array A, it can be seen from these two figures that a phase difference occurs accordingly. A diagram of the amplitude and phase of the received signal obtained by array C is shown in FIG.

【0026】次に、オーバラップしている部分から、こ
の位相差を求める。OAの画像情報をFa(X),OB
の画像情報をFb(x)とすれば、式(4),式(5)
のように記述できる。これらを使えば、位相差ψは式(
6)で求めることができる。
Next, this phase difference is determined from the overlapping portion. OA image information Fa(X), OB
If the image information of is Fb(x), then Equation (4) and Equation (5)
It can be written as Using these, the phase difference ψ can be calculated using the formula (
6).

【0027】[0027]

【数4】[Math 4]

【0028】[0028]

【数5】[Math 5]

【0029】[0029]

【数6】[Math 6]

【0030】このようにして求めた位相差ψをアレイB
の非オーバラップ部に乗算すれば、図6のようになる。 図3と図6を加算すれば図7になる。このようにして得
られた図7と図5を比較すればほとんど差がなく正しい
ビームフォーミングを行っていることがわかる。
The phase difference ψ obtained in this way is
By multiplying the non-overlapping part of , the result is as shown in FIG. If FIG. 3 and FIG. 6 are added, FIG. 7 is obtained. Comparing FIG. 7 and FIG. 5 obtained in this way, it can be seen that there is almost no difference and correct beamforming is performed.

【0031】この操作において、位相差を検出するとき
にいくつかの方法がある。例えば、位相の定義を、−1
80度から+180度までとしたとする。このとき、位
相差ψを計算した結果、+180度付近になったとする
。このときに、位相データの周り込みが起こっている可
能性がある。すなわち、本来ならば+190度として計
算しなければならない値を−170度として計算してし
まうことである。このような現象を避けるために、+1
80度に近い値のときは、位相の定義を変えて、すなわ
ち、0度から360度の定義にして計算を再び行う。 このような手続きにすれば、位相データの周り込みを防
ぐことが可能となる。
In this operation, there are several methods for detecting the phase difference. For example, the definition of phase is -1
Assume that the angle is from 80 degrees to +180 degrees. At this time, it is assumed that the result of calculating the phase difference ψ is around +180 degrees. At this time, there is a possibility that phase data wrap-around occurs. In other words, a value that should normally be calculated as +190 degrees is instead calculated as -170 degrees. To avoid such a phenomenon, +1
When the value is close to 80 degrees, the phase definition is changed, that is, from 0 degrees to 360 degrees, and the calculation is performed again. By using such a procedure, it is possible to prevent the phase data from collapsing.

【0032】一方、受波位置を検出する方法としては、
以下のような方法がある。
On the other hand, as a method for detecting the receiving position,
There are the following methods.

【0033】(1)移動体に搭載した加速度計のみを用
いる方法 加速度計の情報を二回積分すれば、移動距離が求まる。 従って、送波を開始した位置を基準にして移動距離を求
めれば、送波と受波の位置が求まる。
(1) Method using only the accelerometer mounted on the moving body By integrating the information from the accelerometer twice, the distance traveled can be determined. Therefore, by calculating the moving distance based on the position where wave transmission is started, the wave transmission and wave reception positions can be determined.

【0034】(2)移動体に搭載した速度計のみを用い
る方法 速度計の情報を積分すれば、移動距離が求まる。従って
、送波を開始した位置を基準にして移動距離を求めれば
、送波と受波の位置が求まる。
(2) Method using only the speedometer mounted on the moving body By integrating the information from the speedometer, the distance traveled can be determined. Therefore, by calculating the moving distance based on the position where wave transmission is started, the wave transmission and wave reception positions can be determined.

【0035】(3)移動体に搭載した速度計とジャイロ
スコープを用いる方法 速度計の情報を積分すれば、移動距離が求まる。さらに
、ジャイロスコープを用いれば移動体の姿勢を求めるこ
とができる。従って、送波を開始した位置を基準にして
移動距離を求めれば、加速度計の情報とジャイロスコー
プの情報により、送波と受波の位置が求まる。
(3) Method using a speedometer and gyroscope mounted on a moving body By integrating the information from the speedometer, the distance traveled can be determined. Furthermore, by using a gyroscope, the attitude of a moving object can be determined. Therefore, if the moving distance is calculated based on the position where the wave transmission started, the wave transmission and wave reception positions can be determined from the accelerometer information and the gyroscope information.

【0036】(4)移動体に搭載した加速度計とジャイ
ロスコープを用いる方法 加速度計の情報を二回積分すれば、移動距離が求まる。 さらに、ジャイロスコープを用いれば移動体の姿勢を求
めることができる。従って、送波を開始した位置を基準
にして移動距離を求めれば、加速度計の情報とジャイロ
スコープの情報により、送波と受波の位置が求まる。
(4) Method using an accelerometer and gyroscope mounted on a moving body By integrating the information from the accelerometer twice, the distance traveled can be determined. Furthermore, by using a gyroscope, the attitude of a moving object can be determined. Therefore, if the moving distance is calculated based on the position where the wave transmission started, the wave transmission and wave reception positions can be determined from the accelerometer information and the gyroscope information.

【0037】(5)GPS(Global Posit
ioning System)のような衛星から移動体
を監視して移動体の位置を得る方法 (1)から(3)は慣性航法による位置検出の手法であ
るが、衛星航法で位置を求めることも考えられる。たと
えば、複数の衛星から移動体を絶えず監視して、移動体
の位置情報を移動体に与える方法である。
(5) GPS (Global Position)
Methods (1) to (3) of obtaining the position of a moving object by monitoring it from a satellite such as the ioning system are position detection methods using inertial navigation, but it is also possible to determine the position using satellite navigation. . For example, there is a method in which a mobile body is constantly monitored from a plurality of satellites and the position information of the mobile body is provided to the mobile body.

【0038】(1)〜(4)の方法で移動体の現在位置
を得るときに、絶対位置でも良いし、最初に送波を開始
した位置からの相対位置でもよい。
When obtaining the current position of a moving object using the methods (1) to (4), it may be an absolute position or a relative position from the position where wave transmission was first started.

【0039】以上、船舶に搭載したソーナの場合につい
て説明したが、飛翔体に搭載したレーダなどの場合につ
いても同様なことがいえる。
Although the case of a sonar mounted on a ship has been described above, the same can be said for the case of a radar mounted on a flying object.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、アレイを搭載した船舶
が正確な直線上を移動できず合成開口法が使用出来ない
場合でも、位置検出装置からの情報と等時収束法により
、高分解能の物体の映像を得ることができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, even when a ship equipped with an array cannot move in an accurate straight line and the synthetic aperture method cannot be used, high resolution can be achieved using information from the position detection device and the isochronous convergence method. images of objects can be obtained.

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

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】受波位置を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing wave receiving positions.

【図3】アレイAで受波しビームフォーミングを行った
波形図。
FIG. 3 is a waveform diagram when waves are received by array A and beamforming is performed.

【図4】アレイBで受波しビームフォーミングを行った
波形図。
FIG. 4 is a waveform diagram when waves are received by array B and beamforming is performed.

【図5】アレイCで受波しビームフォーミングを行った
波形図。
FIG. 5 is a waveform diagram when waves are received by array C and beamforming is performed.

【図6】アレイBの非オーバラップ部で受波しビームフ
ォーミングを行い位相差を補正した波形図。
FIG. 6 is a waveform diagram in which a phase difference is corrected by receiving waves in a non-overlapping portion of array B and performing beam forming.

【図7】本発明により得られた高分解能の波形図。FIG. 7 is a high-resolution waveform diagram obtained by the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…移動体、2…アレイ、3…受波器、4…信号処理装
置、5…入出力装置、6…中央演算装置、7…画像メモ
リ、8…ROM、9…RAM、10…表示装置、11…
位置検出装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Mobile body, 2... Array, 3... Receiver, 4... Signal processing device, 5... Input/output device, 6... Central processing unit, 7... Image memory, 8... ROM, 9... RAM, 10... Display device , 11...
Position detection device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】送受波器を配列した所定長さのアレイを移
動体に搭載して、前記アレイを移動させて送波と受波を
繰り返して行い、静止しているとみなせる物体からの反
射波を受波して物体を探知する方法において、前回の受
波アレイの一部分とオーバラップさせて前記受波アレイ
を移動させ、その受波位置を移動体に搭載した位置検出
装置から得て対応するオーバラップ範囲を求め、各オー
バラップ部の受波信号からスペクトルを計算し、前記ス
ペクトルから前記アレイ間の位相差を求めて、最後に受
波した非オーバラップ部で求めたスペクトルに対して位
相差を乗算して補正し、前回の前記アレイで受波し求め
たスペクトルに、この補正したスペクトルを加算するこ
とを特徴とする物体の位置探知方法。
Claim 1: An array of a predetermined length in which transducers are arranged is mounted on a moving body, and the array is moved to repeatedly transmit and receive waves, and to detect reflections from an object that can be considered stationary. In a method of detecting objects by receiving waves, the wave receiving array is moved so as to overlap a part of the previous wave receiving array, and the wave receiving position is obtained from a position detection device mounted on a moving body. calculate the spectrum from the received signal of each overlapped part, calculate the phase difference between the arrays from the spectrum, and calculate the spectrum for the spectrum obtained in the last received non-overlapping part. A method for detecting the position of an object, characterized in that the corrected spectrum is multiplied by a phase difference, and the corrected spectrum is added to the spectrum obtained by the previous wave received by the array.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004117129A (en) * 2002-09-26 2004-04-15 Nec Corp Synthetic aperture sonar, method of correcting oscillation used therefor, and program thereof
US8020447B2 (en) 2007-06-12 2011-09-20 Denso Corporation Ultrasonic sensor and self diagnostic method of the same

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