JPH0434704B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0434704B2 JPH0434704B2 JP59125706A JP12570684A JPH0434704B2 JP H0434704 B2 JPH0434704 B2 JP H0434704B2 JP 59125706 A JP59125706 A JP 59125706A JP 12570684 A JP12570684 A JP 12570684A JP H0434704 B2 JPH0434704 B2 JP H0434704B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- memory
- ship
- circuit
- counter
- course
- 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 - Lifetime
Links
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 75
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 41
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 6
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 101100385969 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) CYC8 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/96—Sonar systems specially adapted for specific applications for locating fish
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(a) 技術分野
この発明は広範囲方向を探知するスキヤンニン
グソナー等を使用して帰来する探知信号の時間的
経過を立体的に表示することのできる水中探知装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Technical Field The present invention relates to an underwater detection device that can three-dimensionally display the time course of returning detection signals using a scanning sonar or the like that detects a wide range of directions.
(b) 従来技術とその欠点
一般的な水中探知装置では、スキヤニングソナ
ーで探知した超音波反射信号を瞬時毎に表示する
に過ぎないために、探知物体の時間的経過を表示
画面上で直接把握することができない。そこでこ
の問題を解決するために、本出願人は特開昭58−
198775号公報および特開昭58−198776号公報にお
いて、スキヤニングソナーで得られる探知信号の
時間的経過を立体的に表示する装置について提案
した。しかし、これらの装置で表示される探知信
号は船の速度、進行方向に全く無関係であるため
に表示画面から真の水中状態を正確に把握するこ
とができない欠点があつた。(b) Conventional technology and its disadvantages Since general underwater detection devices only display the ultrasonic reflection signals detected by scanning sonar moment by moment, the time course of the detected object can be directly displayed on the display screen. I can't figure it out. Therefore, in order to solve this problem, the present applicant has
In 198775 and 198776, we proposed a device that three-dimensionally displays the time course of detection signals obtained by scanning sonar. However, since the detection signals displayed by these devices are completely unrelated to the speed and direction of the ship, they have the disadvantage that the true underwater state cannot be accurately grasped from the display screen.
(c) 発明の目的
この発明の目的は船の速度、進行方向を考慮し
て真の水中状態を立体的に表示し、魚群や海底等
の状態を迅速に正確に把握して漁業、航行、海底
測量等に役立つ水中探知装置を提供することにあ
る。(c) Purpose of the Invention The purpose of the present invention is to display the true underwater conditions three-dimensionally, taking into account the speed and direction of the ship, and to quickly and accurately grasp the conditions of fish schools, seabed, etc., and to improve fishing, navigation, The purpose of the present invention is to provide an underwater detection device useful for seafloor surveying, etc.
(d) 発明の概要
広範囲方向に超音波を発射し、その反射信号を
受信するソナーとしてスキヤニングソナーを使用
する。ここではそのソナーの仕様を次のように設
定する。(d) Summary of the invention A scanning sonar is used as a sonar that emits ultrasonic waves in a wide range of directions and receives the reflected signals. Here, the specifications of the sonar are set as follows.
(1) ビーム形状は扇形とする。(1) The beam shape shall be fan-shaped.
(2) ビーム方向は船の真下方向で船首方向に垂直
とする。また船のローリングおよびピツチング
によるビームのふらつきを防止するために水
平、垂直ジヤイロとサーボ系を使用するものと
する。(2) The beam direction shall be directly below the ship and perpendicular to the bow direction. In addition, horizontal and vertical gyroscopes and servo systems shall be used to prevent the beam from wandering due to rolling and pitching of the ship.
第2図は上記のビームを示す図である。図にお
いて1は船、2は振動子群である。ビームは船の
真下方向に扇形形状になつていて進行方向に
Δθv、進行方向に垂直な方向にΔθHのビーム幅を
有するk+1個の小ビームによつて構成されてい
る。ここで扇形のビームの幅を2θHとすると、
2θH=(k+1)×ΔθH
である。したがつて、一回の送信によつて船の下
方で進行方向に垂直な±θHの範囲の、進行方向の
狭い範囲の水中状況を探知することができる。探
知された信号は、第3図のように表示される。こ
の図においては海底付近が拡大して表示されてお
り、過去8回の送信に基づく探知信号が航跡(●
印で示す)とともにCRT上に表示される。 FIG. 2 is a diagram showing the above beam. In the figure, 1 is a ship, and 2 is a group of oscillators. The beam is formed into a fan shape directly below the ship, and is composed of k+1 small beams having a beam width of Δθ v in the direction of travel and Δθ H in the direction perpendicular to the direction of travel. Here, if the width of the fan-shaped beam is 2θ H , then 2θ H = (k+1)×Δθ H. Therefore, by one transmission, it is possible to detect the underwater situation in a narrow range in the direction of travel within the range of ±θ H perpendicular to the direction of travel below the ship. The detected signal is displayed as shown in FIG. In this figure, the area near the ocean floor is enlarged, and the detection signals based on the past eight transmissions are shown in the wake (●
(indicated by a symbol) on the CRT.
次に第3図の表示方法について説明する。 Next, a method of displaying FIG. 3 will be explained.
今、第4図に示すように水中の位置を表現する
ために、X−Y−Z座標を用いる。現在の送受波
器位置を原点とし、鉛直方向をX、進行方向を
Z、Zに垂直な方向をYとする。目をX−Z平面
(Y=0,X≧0,Z≧0)のある位置において、
つまり船の上から船の前後方向を眺めたときの水
中状況を表示したのが第3図である。第3図の8
つの海底線のうち、一番下が最新の送信に基づく
海底線である。この表示の航跡マークから船は現
在、左側に旋回しつつあることが分かる。 Now, as shown in FIG. 4, X-Y-Z coordinates are used to express the underwater position. The current transducer position is the origin, the vertical direction is X, the traveling direction is Z, and the direction perpendicular to Z is Y. Place your eyes at a certain position on the X-Z plane (Y=0, X≧0, Z≧0),
In other words, Figure 3 shows the underwater situation when looking from the top of the ship in the front and rear directions of the ship. 8 in Figure 3
Of the three submarine lines, the bottom line is the one based on the latest transmissions. From the track mark on this display, it can be seen that the ship is currently turning to the left.
第3図の示す表示画面では、画面の縦方向を
x、横方向をyとしたとき、Y方向をy方向に、
XおよびZ方向をx方向に表示し、最新の送信に
基づく船の真下の海底位置をx=M0,y=N/
2に表示するようにしたものである。即ち、海底
付近に注目した表示内容となつている。この表示
画面に表示される水中の範囲はX方向にΔX、Y
方向にΔY、Z方向にΔZである。 In the display screen shown in Fig. 3, when the vertical direction of the screen is x and the horizontal direction is y, the Y direction is the y direction.
The X and Z directions are shown in the x direction, and the seabed position directly below the ship based on the latest transmission is x=M 0 , y=N/
This is what is displayed in 2. In other words, the display content focuses on the vicinity of the ocean floor. The underwater range displayed on this display screen is ΔX, Y in the X direction.
ΔY in the direction and ΔZ in the Z direction.
表示画面の画素数はx方向にM+1、y方向に
N+1の(M+1)×(N+1)である。このとき
x,yとX,Y,Zの関係は、
a1=M/ΔX ……(1)
a2=M/ΔZ ……(2)
a3=N/ΔY ……(3)
とすると、次の(4),(5)式で示される。 The number of pixels on the display screen is (M+1)×(N+1), with M+1 in the x direction and N+1 in the y direction. At this time, the relationship between x, y and X, Y, Z is as follows: a 1 = M/ΔX ……(1) a 2 = M/ΔZ ……(2) a 3 = N/ΔY ……(3) , is shown by the following equations (4) and (5).
x=a1(X−XB0)+a2・Z+M0 ……(4)
y=a3・Y+N/2 ……(5)
ここでXB0は最新(今回)の送信による船の真
下の海底深度を示す。 x=a 1 (X-X B0 )+a 2・Z+M 0 ……(4) y=a 3・Y+N/2 ……(5) Here, X B0 is the seabed directly below the ship according to the latest (current) transmission. Indicates depth.
第4図では最新の送信による探知範囲を扇形0
で、i回前の送信による探知範囲を扇形iで示し
ている。i回前の探知範囲である扇形iの頂点位
置を(0,Yi,Zi)で表す。またそのときの船の
進行方向のZ軸に対する角度をφiとする。 In Figure 4, the detection range based on the latest transmission is shown in a fan shape of 0.
In this case, the detection range due to the i-th previous transmission is indicated by a sector i. The apex position of sector i, which is the detection range i times before, is expressed as (0, Y i , Z i ). Further, the angle of the ship's traveling direction with respect to the Z-axis at that time is defined as φ i .
扇形上の位置を示すために、極座漂(r,θ)
を用いる。このとき扇形状の位置(r,θ)と表
示画面上の表示位置(x,y)の関係は下記の
(9),(10)式で表される。尚、θは真下方向から右舷
側をプラスとする。 To indicate the position on the fan, polar drift (r, θ)
Use. At this time, the relationship between the fan-shaped position (r, θ) and the display position (x, y) on the display screen is as follows.
It is expressed by equations (9) and (10). Note that θ is positive on the starboard side from directly below.
X=rcosθ ……(6)
Y=rsinθ・cosφi+Yi ……(7)
Z=rsinθ・sinφi+Zi ……(8)
(4),(5)式に(6),(7),(8)式を代入して
x=a1・r・cosθ−a1・XB0+a2・r・sinθ
・sinφi+a2・Zi+M0 ……(9)
y=a3・r・sinθ・cosφi+a3・Yi+N/2
……(10)
次に上記(9),(10)式のYi,Zi,φiを求める方法に
ついて述べる。 X=rcosθ...(6) Y=rsinθ・cosφ i +Y i ...(7) Z=rsinθ・sinφ i +Z i ...(8) (4), (5) equations (6), (7) , Substituting equation (8), x=a 1・r・cosθ−a 1・X B0 +a 2・r・sinθ・sinφ i +a 2・Z i +M 0 ...(9) y=a 3・r・sinθ・cosφ i +a 3・Y i +N/2
...(10) Next, we will discuss how to obtain Y i , Z i , and φ i in equations (9) and (10) above.
これらの値Yi,Zi,φiは船の移動に伴う、基準
位置(例えば今回位置または前回位置)に対する
過去の位置の相対位置変化量である。各種を求め
るためには船の位置を測定するための船位測定器
および針路を求めるためのコンパスが必要であ
る。船位測定器としてはNNSS、ロラン、オメ
ガ、対地速度計(コンパスとともに用いる)等が
あり、コンパスとしてはジヤイロコンパスや磁気
コンパスがある。ここでは対地速度計であるドプ
ラソナーとジヤイロコンパスを使用する。今、第
5図に示すように船位を表すために(s,u)座
標を用いる。北方向をu、東方向をsとする。船
速をv、進行方向をωとし、第5図のo′点をs−
u座標の原点とし、o′点を船が通過した時刻を基
準としてT時間後の船位(s,u)は下記の(11),
(12)式で示される。 These values Y i , Z i , and φ i are the relative positional changes of the past position with respect to the reference position (for example, the current position or the previous position) as the ship moves. In order to determine each type of ship, a positioning device to measure the ship's position and a compass to determine the course are required. Ship position measuring instruments include NNSS, Loran, Omega, and ground speed meters (used in conjunction with compasses), and compasses include gyrocompasses and magnetic compasses. Here we use Doppler sonar, which is a ground speed indicator, and a gyro compass. Now, as shown in FIG. 5, (s, u) coordinates are used to represent the ship's position. Let the north direction be u and the east direction be s. The ship speed is v, the direction of travel is ω, and the point o' in Figure 5 is s-
With the origin of the u coordinate as the origin, and the time when the ship passes point o' as the reference, the ship position (s, u) after T time is as follows (11),
It is shown by equation (12).
s=β1・∫T Ov(t)・cosω(t)dt ……(11)
u=β2・∫T Ov(t)・sinω(t)dt ……(12)
尚、ωは北に対する角度であり、ジヤイロコン
パスにより求められる。β1,β2は定数である。 s=β 1・∫ T O v(t)・cosω(t)dt ……(11) u=β 2・∫ T O v(t)・sinω(t)dt ……(12) In addition, ω is It is the angle with respect to north and is determined by a gyroscope. β 1 and β 2 are constants.
扇形iの送信時のs,u,ωをsi,ui,ωiとし、
扇形0の送信時のそれをs0,u0,ω0とする。第6
図にs−u座標とY−Z座標の関係と扇形iおよ
び0の位置を示す。▲印が扇形iの、●印が扇形
0の位置を示す。 Let s, u, ω at the time of transmission of sector i be s i , u i , ω i ,
Let s 0 , u 0 , and ω 0 be the values when sector 0 is transmitted. 6th
The figure shows the relationship between su coordinates and Y-Z coordinates and the positions of sectors i and 0. The ▲ mark indicates the position of sector i, and the ● mark indicates the position of sector 0.
s−u座標を●印まで平行移動した座標をs′−
u′座標としたとき●,▲印のs′−u′座標上の位置
は、
●印(0,0)
▲印(si−s0,ui−u0)
となる。このs′−u′座標をω0回転させた座標がY
−Z座標であるから、
Y=s′cosω0+u′sinω0 ……(13)
Z=−s′sinω0+u′cosω0 ……(14)
(13),(14)式にs′=si−s0,u′=ui−u0を代入して
Yi=(si−s0)・cosω0+(ui−u0)・sinω0……(1
5)
Zi=−(si−s0)・sinω0+(ui−u0)・cosω0
……(16)
これによりsi,uiとYi,Ziの関係が求められた。
一方、φiはω0とωiの差であるから
φi=ωi−ω0 ……(17)
となる。 The coordinate obtained by translating the s-u coordinate to the ● mark is s'-
When the u′ coordinate is used, the positions of the ● and ▲ marks on the s′−u′ coordinate are ●mark (0, 0) ▲mark (s i −s 0 , u i −u 0 ). The coordinate obtained by rotating this s′−u′ coordinate by ω 0 is Y
Since it is a −Z coordinate, Y=s′cosω 0 +u′sinω 0 …(13) Z=−s′sinω 0 +u′cosω 0 …(14) In equations (13) and (14), s′= Substituting s i −s 0 , u′=u i −u 0 , Y i =(s i −s 0 )・cosω 0 +(u i −u 0 )・sinω 0 ……(1
5) Z i =−(s i −s 0 )・sinω 0 +(u i −u 0 )・cosω 0
...(16) From this, the relationship between s i , u i and Y i , Z i was determined.
On the other hand, since φ i is the difference between ω 0 and ω i , φ i = ω i −ω 0 (17).
以上によつて式(15)〜(17)から今回位置(基準位置
を今回位置とする)に対する過去の各位置のそれ
ぞれの相対位置変化量Yi,Zi,φiを求め、これら
の値を式(9),(10)に代入して表示画面の座標x,y
を求めれば、船の移動に伴う水中状態を表示画面
上に立体的に表示することができる。この発明に
係る「座標変換手段」は、前記座標x,yを求め
る手段に相当する。尚、上記においてはXB0を真
下の海底深度として表示画面上にプロツトしてい
るため、このプロツト位置の変化から航跡を知る
ことができる。このプロツト位置は必ずしも船の
真下の海底深度でなくてもよく、任意の深度XP
でもよい。 From the above, calculate the relative position changes Y i , Z i , φ i of each past position with respect to the current position (the reference position is the current position) from equations (15) to (17), and calculate these values. Substitute into equations (9) and (10) to obtain the coordinates x, y of the display screen
By determining this, it is possible to display the underwater conditions as the ship moves three-dimensionally on the display screen. The "coordinate transformation means" according to the present invention corresponds to means for determining the coordinates x and y. In the above example, X B0 is plotted on the display screen as the seabed depth directly below, so the track can be determined from changes in the plot position. This plot position does not necessarily have to be at the seabed depth directly below the ship, but can be at any depth
But that's fine.
(e) 発明の構成 第1図はこの発明の構成図である。(e) Structure of the invention FIG. 1 is a block diagram of the present invention.
船底に取り付けられる振動子群2は送信器3か
らの送信パルスを受けて海底に第2図に示す扇形
ビームの超音波パルスを発射するとともに、その
反射信号を受信してA/D変換器4に導く、A/
D変換されたデータは切換器5を介してメモリ6
に導かれる。メモリ6は船の移動に伴う今回位置
および前回を含む過去の位置での超音波反射信号
のA/D変換値を記憶する。即ち、第一回目の超
音波パルスに対する受信データをメモリ6aで記
憶し、第二回目の超音波パルスに対する受信デー
タをメモリ6bに記憶し、されに第三回目の超音
波パルスに対する受信データをメモリ6cに記憶
する。このようにしてn回の超音波パルスに対す
るそれぞれの受信データを各メモリに記憶してい
く。 A transducer group 2 attached to the bottom of the ship receives a transmission pulse from a transmitter 3 and emits a fan-shaped ultrasonic pulse shown in FIG. lead to, A/
The D-converted data is sent to the memory 6 via the switch 5.
guided by. The memory 6 stores A/D converted values of ultrasonic reflection signals at the current position and past positions including the previous position as the ship moves. That is, the received data for the first ultrasonic pulse is stored in the memory 6a, the received data for the second ultrasonic pulse is stored in the memory 6b, and the received data for the third ultrasonic pulse is stored in the memory 6b. 6c. In this way, each received data for n ultrasonic pulses is stored in each memory.
それぞれのメモリは一回の送信分の全探知デー
タを記憶することができる容量を有し、さらに探
知信号強度を複数段階に分割して記憶することが
できる。メモリ6の記憶データは色変換ROM7
を介してCRT8に表示される。色変換ROM7は
各メモリに記憶されている受信データを探知信号
の強度に応じて所定の色データに変換する。 Each memory has a capacity that can store all the detection data for one transmission, and can further divide the detection signal strength into multiple stages and store them. The data stored in memory 6 is stored in color conversion ROM 7.
Displayed on CRT8 via . The color conversion ROM 7 converts the received data stored in each memory into predetermined color data according to the strength of the detection signal.
CP(クロツクパルス)回路9は分周回路10に
クロツクパルスを供給する。分周回路10は送信
器3に対して送信同期パルスを供給し、さらにn
進カウンタ11に対して送信同期パルスを供給す
る。n進カウンタ11のnはメモリ回路6のメモ
リの数に一致し、カウントアツプの毎に書込みメ
モリを切り換えていく。またカウンタ11の出力
でR/W信号(リードライト信号)が形成されメ
モリ回路6に供給される。このR/W信号によつ
て複数のメモリのうち一つだけが書込みモードに
設定され、且つ他のメモリが読み出しモードに設
定される。メモリ回路6にはさらに分周回路10
からr信号およびθ′信号が供給される。各メモリ
は第7図に示すようにr(距離)方向にR+1、
θ′(角度)方向にk+1の(R+1)×(k+1)×
I(ビツト)の容量を備えている。したがつて、
分周回路10から供給されるr信号およびθ′信号
によつてメモリが走査されていくことになる。
尚、θとθ′の関係は次のようになる(第4図参
照)。 A CP (clock pulse) circuit 9 supplies a clock pulse to a frequency divider circuit 10. The frequency dividing circuit 10 supplies a transmission synchronization pulse to the transmitter 3, and also supplies n
A transmission synchronization pulse is supplied to the advance counter 11. The value n of the n-ary counter 11 matches the number of memories in the memory circuit 6, and the write memory is switched every time the count increases. Further, an R/W signal (read/write signal) is formed from the output of the counter 11 and is supplied to the memory circuit 6. By this R/W signal, only one of the plurality of memories is set to write mode, and the other memories are set to read mode. The memory circuit 6 further includes a frequency dividing circuit 10.
The r signal and the θ' signal are supplied from . As shown in FIG. 7, each memory is R+1 in the r (distance) direction,
(R+1)×(k+1)×k+1 in the θ′ (angle) direction
It has a capacity of I (bit). Therefore,
The memory is scanned by the r signal and the θ' signal supplied from the frequency dividing circuit 10.
Incidentally, the relationship between θ and θ' is as follows (see FIG. 4).
θ=θ′−k/2
ドツプラソナー12およびジヤイロ13の出力
は位置、針路判別回路14に導かれ、ここで
(s,u)座漂の位置および針路が判別される。
その位置、針路データは相対位置変化量算出回路
15に導かれる。相対位置変化量算出回路15で
は、このデータとともにカウンタ11の出力、r
信号および海底判別器16からの信号Bを入力デ
ータとして取り込む。この相対位置変化量算出回
路15はn個のラツチ回路を備え、各ラツチ回路
において今回および前回を含む過去の位置、針路
データと各回での船の真下の海底深度データをラ
ツチする。これらのデータから基準位置に対する
過去の各位置での相対位置変化量を求め、座標変
換回路17に出力する。座標変換回路17では相
対位置変化量回路15から得られた相対位置変化
量と、CRT8の表示画面の表示位置を示すx,
yデータと、定数ΔX,ΔY,ΔZ(式(1)〜(3)式を
参照)から表示画面座標(x,y)をメモリの座
標(r,θ′)に変換し、メモリ回路6に対して読
み出しアドレス信号としてro,θoの信号を出力す
る。尚、相対位置変化量算出回路15では相対位
置変化量を求めるための基準位置を前回位置とし
ている。即ち、前回の超音波パルス発射位置を基
準位置とし、この位置に対する過去の各位置の相
対位置変化量を求めるようにしている。 θ=θ'-k/2 The outputs of the Doppler sonar 12 and the gyro 13 are led to the position and course determining circuit 14, where the position and course of (s, u) stranding are determined.
The position and course data are led to a relative position change calculation circuit 15. In the relative position change calculation circuit 15, the output of the counter 11, r
The signal and signal B from the seabed discriminator 16 are taken in as input data. This relative position change calculation circuit 15 includes n latch circuits, and each latch circuit latches past position and course data including the current and previous times, and seabed depth data directly below the ship at each time. From these data, the amount of relative position change at each past position with respect to the reference position is determined and output to the coordinate conversion circuit 17. The coordinate conversion circuit 17 converts the relative position change amount obtained from the relative position change amount circuit 15 and x, which indicates the display position on the display screen of the CRT 8.
y data and constants ΔX, ΔY, ΔZ (see formulas (1) to (3)), display screen coordinates (x, y) are converted to memory coordinates (r, θ'), and then stored in the memory circuit 6. In contrast, r o and θ o signals are output as read address signals. Note that the relative position change calculation circuit 15 uses the previous position as the reference position for calculating the relative position change. That is, the previous ultrasonic pulse emission position is used as a reference position, and the amount of relative position change of each past position with respect to this position is determined.
次に上記の構成からなる水中探知装置の動作を
説明する。 Next, the operation of the underwater detection device having the above configuration will be explained.
まず第一回目の超音波パルスが振動子群2から
発射されると切換器5がθ′信号を受けて振動子を
切り換えていく。また第一回目の送信パルスであ
るため、カウンタ11は1を計数しメモリ回路6
のメモリ6aを書込みモードに設定する。これに
よつてk個の振動子からなる振動子群2からの受
信信号はA/D変換後、メモリ6aに順に記憶さ
れていく。記憶の仕方は、第7図においてθ′方向
の走査をr方向に進ませることで行う。前述のよ
うに各メモリは一回の送信分の全探知信号を記憶
できる容量を有するとともに、各受信データの強
度Iを記憶できる枚数を備えている。一回の超音
波受信信号中に、k/2の振動子が、即ち振動子
群の中央位置の振動子が海底からの反射信号を受
信すると海底判別器16が海底を判別し、そのと
きの海底判別パルスBを相対位置変化量算出回路
15に供給する。また図示しない回路によつて、
この海底判別パルスBが出力されたときメモリ6
aに記憶される船舶直下の受信データ(海底深度
データ)を一定の強度に設定する。 First, when the first ultrasonic pulse is emitted from the transducer group 2, the switching device 5 receives the θ' signal and switches the transducers. Also, since this is the first transmission pulse, the counter 11 counts 1 and the memory circuit 6
The memory 6a is set to write mode. As a result, the received signals from the transducer group 2 consisting of k transducers are sequentially stored in the memory 6a after A/D conversion. The data is stored by scanning in the θ' direction in the r direction in FIG. As described above, each memory has a capacity capable of storing all the detection signals for one transmission, and also has a number of memories capable of storing the intensity I of each received data. During one ultrasonic reception signal, when k/2 transducers, that is, the transducer at the center of the transducer group, receives a reflected signal from the ocean floor, the ocean floor discriminator 16 identifies the ocean floor and The seabed discrimination pulse B is supplied to the relative position change calculation circuit 15. Also, by a circuit not shown,
When this seabed discrimination pulse B is output, the memory 6
The received data directly below the ship (seafloor depth data) stored in a is set to a constant strength.
メモリ6aに対する書込みをすべて終了すると
送信器3に対して二回目の送信同期パルスが供給
され、振動子群2から二回目の超音波パルスが発
射される。またカウンタ11がカウントアツプさ
れ、メモリ回路6ではメモリ6bが書込みモード
に設定される。また前回書き込んだメモリ6aは
読み出しモードに設定される。 When all writing to the memory 6a is completed, a second transmission synchronization pulse is supplied to the transmitter 3, and the transducer group 2 emits a second ultrasonic pulse. Further, the counter 11 is counted up, and the memory 6b in the memory circuit 6 is set to the write mode. Furthermore, the memory 6a to which data was previously written is set to read mode.
同じようにしてメモリ6bにも二回目の受信デ
ータが記憶されていく。また二回目の位置の船舶
直下の海底深度データも一定の強度に設定され
る。一方、相対位置変化量算出回路15では前回
位置、即ち第一回目の超音波パルスが発射された
位置での位置s1,u1および針路ω1と船舶直下の海
底深度XB1を第一回目の海底判別パルスB1でラツ
チしている。即ち、メモリ6bが書込みモードに
設定された場合、相対位置変化量算出回路15で
は前回位置での船舶直下の海底深度データXB1と
その位置s1,u1とその前回位置での針路ω1をラツ
チしている。 In the same way, the second received data is stored in the memory 6b. Furthermore, the seabed depth data immediately below the ship at the second location is also set to a constant strength. On the other hand, the relative position change calculation circuit 15 calculates the previous position, that is, the position s 1 , u 1 and course ω 1 at the position where the first ultrasonic pulse was emitted, and the seabed depth X B1 directly under the ship from the first time. The seabed discrimination pulse B is latched at 1 . That is, when the memory 6b is set to the write mode, the relative position change amount calculation circuit 15 calculates the seabed depth data XB1 immediately below the ship at the previous position, its position s1 , u1 , and the course ω1 at the previous position. is latched.
メモリ6bに対する書込みが終了し、送信器3
に対して三回目の送信同期パルスが与えられると
カウンタ11がカウントアツプし、今度はメモリ
6cが書込みモードに設定され、メモリ6a,6
bが読み出しモードに設定される。また相対位置
変化量算出回路15では、既にラツチされている
データが前々回のデータとなり新たに前回位置で
の船舶直下海底深度データMB0、その位置s0,u0
およびその位置での針路ω0がラツチされる。即
ち、メモリ6cに受信データが記憶されていると
きには相対位置変化量算出回路15には前回位置
に対応する各データと前々回位置に対する各デー
タがラツチされていることになる。 Writing to the memory 6b is completed, and the transmitter 3
When the third transmission synchronization pulse is applied to
b is set to read mode. In addition, in the relative position change amount calculation circuit 15, the already latched data becomes the data from the previous time, and new seabed depth data directly below the ship M B0 at the previous position, and its position s 0 , u 0
And the course ω 0 at that position is latched. That is, when the received data is stored in the memory 6c, each data corresponding to the previous position and each data corresponding to the position before the previous time are latched in the relative position change amount calculation circuit 15.
前記相対位置変化量算出回路15において、上
記の動作によつて少なくとも前回位置に対する各
データと、前々回位置に対する各データとがラツ
チされると、前回位置を基情位置としてその基準
位置に対する過去の位置の相対位置変化量が算出
される。ラツチされるデータが三種類ある場合に
は、前回位置を基準位置として前々回位置および
さらにその前回位置の相対位置変化量が算出され
る。相対位置変化量は式(15)〜(17)によつて求められ
る。そして、この相対位置変化量を座標変換回路
17が受けると、その変化量に基づいて表示画面
座標(x,y)をメモリ座標(r,θ′)に変換す
る。座標変換によつて得られるアドレス信号ro,
θoはメモリ回路6に供給されるから、この信号が
読み出しモードに設定されているメモリに供給さ
れ、その記憶データが読み出されて色変換ROM
7に出力されることになる。例えば、メモリ6c
が書込みモードに設定され、メモリ6a,6bが
読み出しモードに設定されている場合を考える
と、座標変換回路17からのアドレス信号ra,θa
はメモリ6aに供給され、アドレス信号rb,θbは
メモリ6bに供給される。アドレス信号ra,θaは
入力する相対位置変化量が基準位置に対する前々
回の変化量である場合に出力される。またアドレ
ス信号rb,θbは入力する相対位置変化量が基準位
置に対する前回位置の相対位置変化量である場合
に出力される。このため、CRT8の表示画面に
はメモリ6aの記憶データとメモリ6bの記憶デ
ータとがずれて表示されることになる。 In the relative position change amount calculation circuit 15, when at least each data for the previous position and each data for the position before the previous time are latched by the above operation, the previous position is set as the base position and the past position with respect to the reference position is determined. The amount of relative position change is calculated. When there are three types of data to be latched, the previous position is used as a reference position, and the position before the previous time and the amount of relative position change between the previous position and the previous position are calculated. The amount of relative position change is determined by equations (15) to (17). When the coordinate conversion circuit 17 receives this amount of change in relative position, it converts the display screen coordinates (x, y) into memory coordinates (r, θ') based on the amount of change. Address signal r o obtained by coordinate transformation,
Since θ o is supplied to the memory circuit 6, this signal is supplied to the memory set to read mode, and the stored data is read out and sent to the color conversion ROM.
7 will be output. For example, memory 6c
is set to the write mode and the memories 6a and 6b are set to the read mode, the address signals r a , θ a from the coordinate conversion circuit 17
is supplied to the memory 6a, and address signals r b and θ b are supplied to the memory 6b. Address signals r a and θ a are output when the input relative position change amount is the change amount from the previous time with respect to the reference position. Further, the address signals r b and θ b are output when the input relative position change amount is the relative position change amount of the previous position with respect to the reference position. Therefore, the data stored in the memory 6a and the data stored in the memory 6b are displayed on the display screen of the CRT 8 with a difference between them.
以上の動作により表示画面には、第3図に示す
ような海底の変化と船舶直下の海底深度が立体的
に表示されていく。 Through the above operations, changes in the seabed and the depth of the seabed directly beneath the ship are displayed three-dimensionally on the display screen as shown in FIG.
(f) 発明の効果
以上のようにこの発明によれば、船速および進
行方向を考慮した探知信号の時間的経過が立体的
に表示されるため、魚群や海底等の状態を素早
く、且つ正確に把握することができる。(f) Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the time course of the detection signal is displayed three-dimensionally, taking into consideration the ship speed and direction of travel, so the state of the fish school, the seabed, etc. can be quickly and accurately determined. can be grasped.
(g) 実施例
第8図は上記水中探知装置の具体例を示してい
る。本実施例は下記の条件下で構成される。(g) Embodiment FIG. 8 shows a specific example of the above underwater detection device. This example is constructed under the following conditions.
(1) 表示画面には過去二回の探知信号が表示され
るものとする。(1) The display screen shall display the past two detection signals.
(2) ΔθH=1゜とする。(2) Set Δθ H = 1°.
(3) メモリへの探知信号の取り込みは1m毎とす
る。(3) Detection signals are loaded into the memory every 1m.
(4) 各小ビーム(ΔθH×ΔθV)は一つの振動子で
形成される。(実際には複数の振動子によりデ
イレー回路等を用いて形成されるが、ここでは
一つの振動子で形成されるものとする。)
振動子群2のk+1個の振動子はそれぞれが予
め定められた方向に送信器3により同時に超音波
パルスを水中に発射する。発射された超音波パル
スは魚群や海底等の物体により反射され、探知信
号としてそれぞれが予め定められた指向方向を有
するk+1個の振動子で受信される。(4) Each small beam (Δθ H ×Δθ V ) is formed by one oscillator. (Actually, it is formed using a delay circuit etc. using a plurality of vibrators, but here it is assumed that it is formed by one vibrator.) The k+1 vibrators of the vibrator group 2 are each predetermined. The transmitter 3 simultaneously emits ultrasonic pulses into the water in the direction indicated by the transmitter. The emitted ultrasonic pulses are reflected by objects such as schools of fish or the seabed, and are received as detection signals by k+1 transducers, each of which has a predetermined pointing direction.
各振動子で受信された探知信号はk+1個のプ
リアンプ群20で増幅された後、切換器5でθ′カ
ウンタ22の計数値により順次A/D変換器4に
送り込まれる。 The detection signal received by each vibrator is amplified by k+1 preamplifier groups 20, and then sequentially sent to the A/D converter 4 by the switch 5 according to the count value of the θ' counter 22.
前記θ′カウンタ22は分周器23の出力パルス
を計数するk+1進アツプカウンタである。分周
器23はCP100のクロツクを計数し、その出
力パルス周波数はC/2×(k+1)〔Hz〕である
(Cは音速〔m/sec〕)。またθ′カウンタ22の出
力パルスはrカウンタ21に供給される。rカウ
ンタ21はR+1進アツプカウンタである。尚、
θ′カウンタ22およびrカウンタ21は第7図に
示すようにメモリの書込みアドレスを指定する。
またθ(第4図参照)とθ′との関係はθ=θ′−
k/2である。 The θ' counter 22 is a k+1 up counter that counts the output pulses of the frequency divider 23. The frequency divider 23 counts the clocks of the CP 100, and its output pulse frequency is C/2×(k+1) [Hz] (C is the speed of sound [m/sec]). Further, the output pulse of the θ' counter 22 is supplied to the r counter 21. The r counter 21 is an R+1 up counter. still,
The θ' counter 22 and the r counter 21 designate a memory write address as shown in FIG.
Also, the relationship between θ (see Figure 4) and θ' is θ=θ'-
It is k/2.
A/D変換器4によりデジタル化された探知信
号はメモリ6a,6b,6cに送り込まれる。メ
モリ6a〜6cはそれぞれ第7図に示すようにr
(距離)方向にR+1、θ′(角度)方向にk+1の
(R+1)×(k+1)×I(ビツト)の容量を有し、
それぞれ一回の送信分の全探知信号を記憶するこ
とができる。尚、Iは探知信号強度を2I段階に分
割して記憶することを示す。 The detection signals digitized by the A/D converter 4 are sent to memories 6a, 6b, and 6c. The memories 6a to 6c each have r
It has a capacity of (R+1) x (k+1) x I (bit) of R+1 in the (distance) direction and k+1 in the θ' (angle) direction,
All detection signals for one transmission can be stored. Note that I indicates that the detection signal strength is divided into 2 I stages and stored.
3進カウンタ11はrカウンタ21から出力さ
れる送信同期パルスを計数し、その計数出力を切
換器40に出力している。切換器40は3進カウ
ンタ11の計数値に応じて書込みモードに設定さ
れるメモリを切り換えていく。例えば、計数値が
0の場合はメモリ6aが書込みモードに設定さ
れ、1の場合はメモリ6bが書込みモードに設定
される。書込みモードに設定されたメモリ以外の
メモリは読み出しモードに設定されることにな
る。ここでメモリ回路を三個のメモリで構成して
いるのは、表示画面に表示する探知信号を過去二
回分としているためで、読み出しモードに設定さ
れているメモリの記憶内容が過去二回分の探知信
号として表示される。メモリが三個であるからカ
ウンタ11も3進のものが使用される。図では3
進カウンタ11の計数値が2の場合を示してい
る。即ち、メモリ6a,6bが読み出しモードに
設定され、メモリ6cが書込みモードに設定され
ている。この場合、メモリ6cには探知信号が記
憶されつつあり、メモリ6a,6bに記憶されて
いる探知信号はCRT110に表示される。 The ternary counter 11 counts the transmission synchronization pulses output from the r counter 21 and outputs the count output to the switch 40. The switch 40 switches the memory set to write mode according to the count value of the ternary counter 11. For example, when the count value is 0, the memory 6a is set to the write mode, and when the count value is 1, the memory 6b is set to the write mode. Memories other than those set to write mode will be set to read mode. The reason why the memory circuit is made up of three memories is because the detection signals displayed on the display screen are from the past two detections, and the memory content of the memory set to read mode is the detection signal from the past two detections. Displayed as a signal. Since there are three memories, a ternary counter 11 is also used. In the diagram, 3
The case where the count value of the decimal counter 11 is 2 is shown. That is, the memories 6a and 6b are set to read mode, and the memory 6c is set to write mode. In this case, the detection signals are being stored in the memory 6c, and the detection signals stored in the memories 6a and 6b are displayed on the CRT 110.
海底判別器16の出力パルスでセツトされるフ
リツプフロツプ24および切換器25は海底上に
航跡を書き込むための回路である。フリツプフロ
ツプ24は海底判別パルスでセツトされ、このセ
ツトされている間切換器25はk/2振動子の探
知信号の代わりにVaを切換器5のk/2端子に
接続する。これにより、θ′カウンタ22の計数値
がk/2になつたときVaの電圧がA/D変換器
4を通してメモリに記憶される。Vaの電圧値は
探知信号の電圧の最高値より大きく設定されてい
るため、色変換ROM7を通してCRT110上で
探知信号と異なる色で航跡が表示される。尚、比
較器26はθ′カウンタ22の計数値がk/2+1
となつたとき、フリツプフロツプ24をリセツト
するためのものである。 A flip-flop 24 and a switch 25, which are set by the output pulses of the seabed discriminator 16, are circuits for writing a wake on the seabed. The flip-flop 24 is set with a seabed discrimination pulse, and while this is set, the switch 25 connects V a to the k/2 terminal of the switch 5 instead of the detection signal of the k/2 oscillator. As a result, when the count value of the θ' counter 22 reaches k/2, the voltage of V a is stored in the memory through the A/D converter 4. Since the voltage value of V a is set larger than the highest voltage value of the detection signal, the track is displayed on the CRT 110 through the color conversion ROM 7 in a color different from that of the detection signal. Note that the comparator 26 detects that the count value of the θ' counter 22 is k/2+1.
This is for resetting the flip-flop 24 when this occurs.
符号41〜82で示す各要素は第1図の相対位
置変化量算出回路15を構成する。また符号33
〜38で示す各要素は第1図の位置、針路判別回
路14を構成する。位置、針路判別回路14は積
算回路35,36、乗算器37,38、ROM3
3,34で構成される。このうち積算回路35,
36はそれぞれ二つのラツチ回路と一つの加算器
と一つの分周器で構成され、CP100の出力す
るパルスを分周し、分周器の出力するパルス周期
毎に加算を繰り返す。またROM33はジヤイロ
13の出力であるωからcosωを求め、ROM34
はsinωを求める。ドツプラーソナー12は船速
vを乗算器37,38に出力する。以上の構成に
よつて積算回路35は式(11)に示す位置データsを
出力し、積算回路36は式(12)に示す位置データu
を出力する。 Each element indicated by reference numerals 41 to 82 constitutes the relative position change calculation circuit 15 shown in FIG. Also code 33
The elements indicated by 38 constitute the position and course determining circuit 14 shown in FIG. The position and course determination circuit 14 includes integration circuits 35 and 36, multipliers 37 and 38, and ROM 3.
It consists of 3,34. Of these, the integration circuit 35,
Each of 36 is composed of two latch circuits, one adder, and one frequency divider, and divides the frequency of the pulse output from CP 100, and repeats the addition for each pulse period output from the frequency divider. Also, the ROM33 calculates cosω from ω, which is the output of the gyro 13, and the ROM33
finds sinω. The Doppler sonar 12 outputs the ship speed v to multipliers 37 and 38. With the above configuration, the integration circuit 35 outputs the position data s shown in equation (11), and the integration circuit 36 outputs the position data u shown in equation (12).
Output.
相対位置変化量算出回路15は切換器41〜4
5とラツチ50〜61と減算器70〜78と
ROM80〜82とで構成される。切換器41は
ラツチ50〜61のラツチパルスを形成する。ラ
ツチパルスは海底判別パルスを利用している。3
進カウンタ11が0の場合は上段のラツチ群、即
ち50,53,56,59にラツチパルスが送ら
れる。カウンタ11の計数値が1の場合は中段の
ラツチ群、即ちラツチ51,54,57,60に
ラツチパルスが送られる。またカウンタ11の計
数値が2の場合は下段のラツチ群、即ちラツチ5
2,55,58,61にラツチパルスが送られ
る。尚、ラツチパルスは前述のように海底判別パ
ルスとしているために船舶直下の海底が探知され
たとき各データがラツチされることになる。 The relative position change calculation circuit 15 is connected to the switches 41 to 4.
5, latches 50-61, subtractors 70-78,
It is composed of ROMs 80 to 82. Switch 41 forms the latch pulses for latches 50-61. The latch pulse uses a seabed discrimination pulse. 3
When the advance counter 11 is 0, latch pulses are sent to the upper latch group, ie, 50, 53, 56, and 59. When the count value of the counter 11 is 1, a latch pulse is sent to the middle group of latches, that is, latches 51, 54, 57, and 60. Also, when the count value of the counter 11 is 2, the lower latch group, that is, the latch 5
Latch pulses are sent to 2, 55, 58, and 61. Incidentally, since the latch pulse is a seabed discrimination pulse as described above, each data will be latched when the seabed directly under the ship is detected.
上記ラツチ群の中でラツチ50〜52には海底
深度が供給される。本例ではメモリへの探知信号
の取り込みを1m毎としているため、海底深度は
海底判別パルスが出力さたときのrカウンタ計数
値で与えられる。したがつて、ラツチ50〜52
にはrカウンタの計数値を接続している。 Of the latches described above, latches 50-52 are supplied with the seabed depth. In this example, since the detection signal is loaded into the memory every 1 m, the seabed depth is given by the r counter count value when the seabed discrimination pulse is output. Therefore, Latch 50-52
The count value of the r counter is connected to.
ラツチ53〜55には積算回路35の出力値で
あるsが導かれる。ラツチ56〜58には積算回
路36の出力値であるuが導かれる。またラツチ
59〜61にはジヤイロ13の出力値であるωが
導かれる。以上の構成によつて上段、中段、下段
のそれぞれのラツチ群の何れかに海底判別パルス
が出力されたときXB,s,u,ωの各値が記憶
されることになる。例えば図示するように3進カ
ウンタ11の計数値が2のときは、ラツチ52に
XBが、55にsが、58にuが、61にωが記
憶される。 The output value s of the integration circuit 35 is led to the latches 53-55. The output value u of the integration circuit 36 is led to the latches 56-58. Further, ω, which is the output value of the gyro 13, is introduced to the latches 59-61. With the above configuration, each value of X B , s, u, and ω is stored when a seabed discrimination pulse is output to any of the upper, middle, and lower latch groups. For example, as shown in the figure, when the count value of the ternary counter 11 is 2, the latch 52 is
X B is stored in 55, s is stored in 58, u is stored in 58, and ω is stored in 61.
前記切換器43〜45および減算器70〜78
は式(15),(16),(17)に必要なsi−s0,ui−u0,ωi−
ω0
を求めるための回路である。今、図示するように
3進カウンタ11の計数値が2のときを考える。
この場合、ラツチ50,53,56,59にはそ
れぞれ前々回の位置のデータであるXB1,s1,u1,
ω1が記憶される。またラツチ51,54,57,
60にはそれぞれ前回の位置のデータである
XB0,s0,u0,ω0が記憶されている。このとき、
切換器42〜45は加算器46によつて3進カウ
ンタ11の計数値が1引かれているために2−1
=1となつて1を指している。したがつて、減算
器70,73,76の出力にはそれぞれs1−s0,
u1−u0,ω1−ω0が出力される。また減算器71,
74,77の出力はそれぞれ0となる。 The switching devices 43 to 45 and the subtractors 70 to 78
are s i −s 0 , u i −u 0 , ω i − necessary for equations (15), (16), and (17).
ω 0
This is a circuit for finding. Now, consider a case where the count value of the ternary counter 11 is 2 as shown in the figure.
In this case, the latches 50, 53, 56, and 59 each contain data of the position before the previous time, X B1 , s 1 , u 1 ,
ω 1 is memorized. Also, latches 51, 54, 57,
60 is the data of the previous position.
X B0 , s 0 , u 0 , and ω 0 are stored. At this time,
Since the count value of the ternary counter 11 is subtracted by 1 by the adder 46, the switchers 42 to 45 are set to 2-1.
= 1, indicating 1. Therefore, the outputs of the subtracters 70, 73, and 76 have s 1 −s 0 and
u 1 −u 0 , ω 1 −ω 0 are output. Also, the subtractor 71,
The outputs of 74 and 77 are respectively 0.
ROM80〜82は式(15),(16)よりYi,Ziを出力
するための回路である。3進カウンタ11の計数
値が2の場合、ROM80の出力はY1,Z1とな
る。また、ROM81の出力はY0,Z0となるが、
これらの値は0である。 ROMs 80 to 82 are circuits for outputting Y i and Z i from equations (15) and (16). When the count value of the ternary counter 11 is 2, the outputs of the ROM 80 are Y 1 and Z 1 . Also, the output of ROM81 will be Y 0 and Z 0 , but
These values are 0.
尚、以上の相対位置変化量算出回路において、
3進カウンタ11の計数値が2の場合、ROM8
1の出力が基準位置に対応する。 In addition, in the above relative position change calculation circuit,
If the count value of the ternary counter 11 is 2, the ROM8
The output of 1 corresponds to the reference position.
前記座標変換回路17は三個の座標変換器90
〜92で構成される。各座標変換器は表示画面上
の位置x,yに対する扇形上の位置r,θを求め
るための回路である。式(9),(10)はr,θに対する
x,yの関係を示しているが、これらの式から逆
にx,yに対するr,θを求めると、式(20),(21)
となる。 The coordinate conversion circuit 17 includes three coordinate converters 90.
It consists of ~92. Each coordinate converter is a circuit for determining positions r and θ on the sector with respect to positions x and y on the display screen. Equations (9) and (10) show the relationships of x and y with respect to r and θ, but if we calculate r and θ with respect to x and y from these equations, we get Equations (20) and (21).
becomes.
θ=tan-1{a1−y′/a5・x′−a4y′} ……(20)
r=y′/[a5・sin{tan-1
(a1・y′/a5・x′−a4・y′)}] ……(21)
但し、
x′=x+a1・XB0−a2・Zi−M0
y′=y−a3・Yi−N/2
a4=a2sinφi
a5=a3cosφ
とする。 θ=tan -1 {a 1 −y′/a 5・x′−a 4 y′} ……(20) r=y′/[a 5・sin{tan -1
(a 1・y′/a 5・x′−a 4・y′)}] …(21) However, x′=x+a 1・X B0 −a 2・Z i −M 0 y′=y− a 3・Y i −N/2 a 4 = a 2 sinφ i a 5 = a 3 cosφ.
第9図は上記式(20),(21)からr,θを求めるた
めの座標変換器の構成図である。 FIG. 9 is a block diagram of a coordinate converter for determining r and θ from the above equations (20) and (21).
図示するように、この座標変換器はROM12
0と複数の乗算および加算器121〜127で構
成されている。この座標変換器は一つのROMで
構成することも勿論できる。以上の構成の座標変
換器を使用することにより、ROM80〜82か
ら出力される相対位置変化量Yi,Zi,φiに基づい
て、本実施例ではさらに基準位置の海底深度XB0
にも基づいてメモリの座標(r,θ)を表示画面
座標(x,y)に変換することができる。座標変
換されたro(ra,rb,rc)およびθo(θa,θb,θc)
は
それぞれメモリ6a,6b,6cの読み出しアド
レス端子に供給される。読み出しアドレス端子に
接続されている加算器62〜64はθとθ′との関
係(θ−k/2)を調整するためのものである。 As shown in the figure, this coordinate converter is ROM12
0 and a plurality of multipliers and adders 121 to 127. Of course, this coordinate converter can also be constructed from one ROM. By using the coordinate converter with the above configuration, based on the relative position changes Y i , Z i , φ i output from the ROMs 80 to 82, in this example, the seabed depth at the reference position
It is also possible to convert memory coordinates (r, θ) to display screen coordinates (x, y) based on Coordinate transformed r o ( ra , r b , r c ) and θ o (θ a , θ b , θ c )
are supplied to the read address terminals of the memories 6a, 6b, and 6c, respectively. Adders 62 to 64 connected to the read address terminals are for adjusting the relationship between θ and θ' (θ-k/2).
前記メモリ6a〜6cの読み出しデータは
ROM7に出力される。ROM7は各メモリから
の出力信号をCRT上で色に表示するために信号
強度や色変換を行う回路である。またそれととも
にROM7はメモリ6a〜6cの信号の表示優先
順位をも決定し、3進カウンタ11の計数値が2
のときにはメモリ6bからの信号をメモリ6aか
らの信号に優先して表示し、メモリ6cからの信
号は全く表示しないようにしている。また、10
5,106はCRT110のy偏向コイルx偏向
コイルであり、103,104はそれぞれの偏向
アンプ、102,101はyカウンタ、xカウン
タである。このyカウンタ102、xカウンタ1
01で表示画面上の座標(x,y)を規定する。 The read data of the memories 6a to 6c is
Output to ROM7. The ROM 7 is a circuit that performs signal strength and color conversion to display the output signals from each memory in color on the CRT. At the same time, the ROM 7 also determines the display priority of the signals in the memories 6a to 6c, so that the count value of the ternary counter 11 is 2.
At this time, the signal from the memory 6b is displayed with priority over the signal from the memory 6a, and the signal from the memory 6c is not displayed at all. Also, 10
5 and 106 are a y deflection coil and an x deflection coil of the CRT 110, 103 and 104 are respective deflection amplifiers, and 102 and 101 are a y counter and an x counter. This y counter 102, x counter 1
01 defines the coordinates (x, y) on the display screen.
以上の実施例では海底を基準とし、さらに海底
上に航跡を表示するようにしているが、海底を基
準としないで任意の深度Xpを基準とし、さらに
XPのところに航跡を表示するようにしてもよい。
この場合には、第8図の海底判別器16の代わり
に、第10図に示すように表示深度設定器200
と比較器201を使用すればよい。 In the above embodiment, the seabed is used as a reference and the wake is displayed on the seabed, but instead of using the seafloor as a reference, an arbitrary depth X p is used as a reference, and
The track may be displayed at XP .
In this case, instead of the seabed discriminator 16 in FIG. 8, a display depth setting device 200 as shown in FIG.
The comparator 201 may be used.
さらに第9図のROM120の代わりに、
RAMとCPUを使用してもよい。第9図に示すよ
うにROM120には入力が非常に多いために、
この回路構成では記憶容量が非常に大きくなる。
そこでRAMとCPUを使用し、入力は時々刻々変
化するx′,y′,φiのみとし、ΔX,ΔY,ΔZが変
化したときにΔX,ΔY,ΔZを用いてCPUで計算
し、RAMに入力する。これによつてΔX,ΔY,
ΔZの入力がなくなるので、RAMの容量を小さく
することができる。勿論これによりΔX,ΔY,
ΔZを変化したときに計算のため時間を必要とす
る。さらに上記相対位置変化量算出回路15を
CPUおよびRAM,ROMで構成すれば回路構成
を非常に簡単にすることもできる。 Furthermore, instead of ROM120 in Figure 9,
RAM and CPU may be used. As shown in Figure 9, since the ROM 120 has a large number of inputs,
This circuit configuration has a very large storage capacity.
Therefore, using RAM and CPU, the inputs are only x′, y′, and φ i that change moment by moment, and when ΔX, ΔY, and ΔZ change, the CPU calculates using ΔX, ΔY, and ΔZ, and the input. By this, ΔX, ΔY,
Since the input of ΔZ is eliminated, the RAM capacity can be reduced. Of course, this results in ΔX, ΔY,
When changing ΔZ, time is required for calculation. Furthermore, the relative position change calculation circuit 15 is
The circuit configuration can be made very simple by configuring it with a CPU, RAM, and ROM.
第1図は本発明に係る水中探知装置の構成図で
ある。第2図〜第6図は本発明の原理を説明する
ための図であり、第2図は振動子群2から発射さ
れるビームを示す図、第3図は表示画面の一例を
示す図、第4図は今回位置と過去の任意の位置で
のビームの移動状態を示す図、第5図は座標
(s,u)での船の位置を示す図、第6図はX−
Y−Z座標とs−u座標との関係を示す図であ
る。第7図はメモリの構成図である。第8図A,
Bは上記水中探知装置の具体例を示す図、第9図
は座標変換器の具体的な回路図、第10図は海底
判別パルスに変えて任意の深度パルスを形成する
場合の回路例を示す図である。
FIG. 1 is a block diagram of an underwater detection device according to the present invention. 2 to 6 are diagrams for explaining the principle of the present invention, in which FIG. 2 is a diagram showing a beam emitted from the transducer group 2, FIG. 3 is a diagram showing an example of a display screen, Figure 4 is a diagram showing the movement state of the beam at the current position and any previous position, Figure 5 is a diagram showing the position of the ship at coordinates (s, u), and Figure 6 is X-
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between YZ coordinates and su coordinates. FIG. 7 is a block diagram of the memory. Figure 8A,
B shows a specific example of the above-mentioned underwater detection device, FIG. 9 shows a specific circuit diagram of a coordinate converter, and FIG. 10 shows an example of a circuit for forming an arbitrary depth pulse instead of a seabed discrimination pulse. It is a diagram.
Claims (1)
表示する水中探知装置において、船を中心とし
て、船の両舷方向に広がりを有し、距離方向と角
度方向に分布する扇状範囲の水中探知情報を、複
数探知回数分記憶するメモリと、 船の移動に伴う基準位置に対する位置変化およ
び基準針路に対する針路変化を検出する変位検出
手段と、 前記メモリに記憶されている極座標形式の各探
知情報を、表示画面の直角座標形式に変換すると
ともに、前記変位検出手段により検出された基準
位置に対する船の位置変化量に比例して前記メモ
リの記憶データの直角座標における表示位置を平
行移動させ、前記変位検出手段により検出された
基準針路に対する針路変化量だけ前記メモリの記
憶データの直角座標における表示位置を回転させ
る座標変換手段と、 変換された座標によつて前記各メモリの記憶デ
ータを重ねて表示する手段とを備えたことを特徴
とする水中探知装置。[Scope of Claims] 1. An underwater detection device that receives and displays ultrasonic reflected signals from a wide range of directions, with the ship as the center, extending to both sides of the ship, and distributed in the distance direction and angular direction. a memory for storing underwater detection information in a fan-shaped area for a plurality of times of detection; a displacement detection means for detecting a change in position with respect to a reference position and a change in course with respect to a reference course due to movement of the ship; and a polar coordinate format stored in the memory. The detected information is converted into a rectangular coordinate format on the display screen, and the displayed position in the rectangular coordinates of the data stored in the memory is parallelized in proportion to the amount of change in the position of the ship with respect to the reference position detected by the displacement detecting means. coordinate converting means for rotating the display position in rectangular coordinates of the data stored in the memory by the amount of change in course with respect to the reference course detected by the displacement detecting means; An underwater detection device characterized by comprising: means for displaying the images in an overlapping manner.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59125706A JPS613080A (en) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Underwater detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59125706A JPS613080A (en) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Underwater detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS613080A JPS613080A (en) | 1986-01-09 |
JPH0434704B2 true JPH0434704B2 (en) | 1992-06-08 |
Family
ID=14916710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59125706A Granted JPS613080A (en) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | Underwater detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS613080A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4751645A (en) * | 1986-08-12 | 1988-06-14 | Abrams William R | Method for sonic analysis of an anomaly in a seafloor topographic representation |
JPH04285881A (en) * | 1991-03-14 | 1992-10-09 | Kaijo Corp | Scanning sonar forming mean detection image |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5872076A (en) * | 1981-10-26 | 1983-04-28 | Japan Radio Co Ltd | Stereoscopical display system for submarine image |
JPS5879178A (en) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | Japan Radio Co Ltd | Indication system for submarine map |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP59125706A patent/JPS613080A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5872076A (en) * | 1981-10-26 | 1983-04-28 | Japan Radio Co Ltd | Stereoscopical display system for submarine image |
JPS5879178A (en) * | 1981-11-05 | 1983-05-12 | Japan Radio Co Ltd | Indication system for submarine map |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS613080A (en) | 1986-01-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Renard et al. | Sea Beam, Multi-Beam Echo-Sounding in" Jean Charcot"-Description, Evaluation and First Results | |
US4815045A (en) | Seabed surveying apparatus for superimposed mapping of topographic and contour-line data | |
JPH11344566A (en) | Fish finder | |
US5179385A (en) | Visual navigation aid with point of interest feature | |
RU2340916C1 (en) | Method of surveying bottom contour of water bodies and device to that end | |
JPS6355643B2 (en) | ||
EP0624253A1 (en) | Feature location and display apparatus | |
JPH0434704B2 (en) | ||
JPH0665997B2 (en) | Underwater detection display device | |
JP2004170632A (en) | Three-dimensional seabed topographic data preparation apparatus | |
CN113218372B (en) | Calibration system and method for position of seabed datum point | |
RU2260191C1 (en) | Navigation complex for high-speed ships | |
US3065463A (en) | Doppler navigation systems | |
JP2009098126A (en) | Automatic tracking scanning sonar | |
JPH08201515A (en) | Information processor for navigation | |
JP2931881B2 (en) | Display device | |
JP3192448B2 (en) | Tide meter | |
JPS6140580A (en) | Ship's position display | |
JPH0339744Y2 (en) | ||
JPH0113042B2 (en) | ||
Talukdar et al. | Sidescan survey results from a multibeam sonar system—SEA BEAM 2000 | |
JPH1090411A (en) | Underwater detecting and displaying device | |
JP3049516B2 (en) | Fish finder | |
JPS62187275A (en) | Measuring instrument for doppler underwater velocity | |
JP2001264437A (en) | System device, and method for measuring distribution of tidal current, and underwater detection system |