JPH05153697A

JPH05153697A - 大深度送受波器感度測定装置

Info

Publication number: JPH05153697A
Application number: JP3309357A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Takekoshi; 哲郎竹越; Tetsuya Hori; 哲弥堀; Keiichi Uematsu; 圭一植松; Yozo Matsuda; 洋三松田; Akiyoshi Kawamori; 章好河守
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-11-25
Filing date: 1991-11-25
Publication date: 1993-06-18
Anticipated expiration: 2016-08-27
Also published as: JP3202047B2

Abstract

(57)【要約】【目的】音響センサである送受波器の感度測定を、大
深度まで通信ケーブルを降ろすことなく、自動的にかつ
比較感度校正法、相互校正法のいずれの感度測定を可能
にするものである。【構成】観測船１６には感度測定に必要な測定パラメ
ータを送出する手段と送られてくる測定結果を解析する
データ解析装置１２と水中に吊下され、ピンガー音を受
信する受波器１７をもつ水中音圧計１３を備え、この観
測船１６から吊下索１５により水中に吊下された本体１
８は送られてきた測定パラメータを解析し、感度測定に
必要なデータを記憶し、圧力検出信号を受けて必要な指
令を出力する手段と、測定開始、終了などを観測船１６
に知らせるためのピンガー音を出力するピンガー２０
と、所定の間隔で支持された送受波器４Ａ，４Ｂ，７
Ａ，７Ｂを備えるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は音響センサである送受波
器の感度測定装置に関し、特に、大深度における送受波
器の感度測定を自動的に行なうことができる大深度送受
波器感度測定装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の送受波器感度測定装置を示
すブロック図である。図において、１は発振器、２はこ
の発振器１の発振周波数を監視する周波数カウンタ、３
は電力増幅器、４Ａ（および４Ｂ）はこの電力増幅器３
の出力信号が入力し、規定の音圧を水中５に放射する標
準送波器（および供試送波器）、６は電力増幅器３の出
力を参照電圧として減衰する減衰器、７Ａ（および７
Ｂ）は標準送波器４Ａ（または供試送波器４Ｂ）より規
定の距離（通常は１ｍ）離して設置し、標準送波器４Ａ
（または供試送波器４Ｂ）から送波される音圧を受信す
る供試受波器（または標準受波器）、８は減衰器６の出
力、あるいは供試受波器７Ａ（または標準受波器７Ｂ）
の出力を切替えて出力する回線切替器、９は電圧増幅す
る増幅器、１０は送波周波数のみの受波信号を選択する
帯域フィルタ、１１は信号強度を測定するレベルメータ
である。

【０００３】次に、上記構成による送受波器の感度測定
装置を比較校正法により測定する場合について説明す
る。まず、供試受波器７Ａの受波感度を測定する場合、
発振器１の発振周波数を周波数カウンタ２により監視
し、規定の発振周波数にて電力増幅器３に出力する。こ
の電力増幅器３はこの規定の発振周波数の信号を電力増
幅して出力する。そこで、標準送波器４Ａはこの規定の
発振周波数の信号を受けて規定の音圧を水中５に放射す
る。

【０００４】一方、減衰器６はこの電力増幅器３から出
力する規定の発振周波数の信号を参照電圧として入力
し、減衰して切替器８に出力する。他方、供試受波器７
Ａは標準送波器４Ａから送波される音圧を受けて、受波
信号を切替器８に出力する。そして、この切替器８を通
った信号は増幅器９で電圧増幅したのち、帯域フィルタ
１０にて送波周波数のみの受波信号を選択してレベルメ
ータ１１に出力する。そして、このレベルメータ１１に
より信号強度を測定することができる。このとき、切替
器８をａ側またはｂ側に切替えて、レベルメータ１１の
値が同一になるように、減衰器６の減衰量を可変し、そ
のときの減衰量を読み取り、感度積データとする。そし
て、標準送波器４Ａのその時の周波数における送波感度
を前記の感度積データから減ずることにより、供試受波
器７Ａの受波感度を測定することができる。

【０００５】次に、供試送波器４Ｂの送波感度を測定す
る場合、標準送波器４Ａの代りに供試送波器４Ｂを接続
し、供試受波器７Ａの代りに標準受波器７Ｂを接続す
る。そして、上記したように、切替器８をａ側またはｂ
側に切替えて、レベルメータ１１の値が同一になるよう
に、減衰器６の減衰量を可変し、そのときの減衰量を読
み取り、感度積データとする。そして、標準受波器７Ｂ
のその時の周波数における受波感度を前記の感度積デー
タから減ずることにより、供試送波器４Ｂの送波感度を
測定することができる。

【０００６】なお、上述の説明は供試受波器７Ａの受波
感度および供試送波器４Ｂの送波感度の測定を比較校正
法により測定する場合を説明したが、相互校正法により
測定する場合には、昭和５９年３月１日海洋音響学会発
行の奥島基良著海洋音響基礎と応用に記載されており、
これにより測定できることはもちろんである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べたいずれの方法であっても、大深度下における測定で
は、対向させる送波器、受波器の取付器具を吊下させ測
定するには、その深度は約１００ｍ位が限度である。し
かも、１００ｍの深度においても、潮流による吊下物の
切断、吊下ロープと送受波器からの信号ケーブルのから
まりがある。また、測定品質も信号ケーブルを水上より
測定深度まで延長することによる影響、その補正など測
定品質を劣化させる要素が数々あるという問題点があっ
た。

【０００８】本発明は以上述べた大深度下での送受波器
感度校正が不可能であるという問題点を除去するため、
大深度感度測定を自動的に、しかも比較感度校正法、相
互校正法のいずれの感度測定が可能な優れた装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る大深度送受
波器感度測定装置は、その第１実施例では観測船に、感
度測定に必要な測定パラメータを送出する手段および送
られてくる測定結果を解析するデータ解析装置と、水中
に吊下され、ピンガー音を受信する受波器をもつ水中音
圧計を備え、この観測船から吊下索により水中に吊下さ
れた本体には、前記データ解析装置から測定に先だって
送られてきた測定パラメータを受信して解析し、感度測
定に必要なデータを記憶し、圧力検出器から出力する検
出信号を受けて必要な指令信号を出力する本体内制御器
と、測定開始、終了などを観測船に知らせるためのピン
ガー音を出力するピンガーと、所定の間隔で支持された
送波器および受波器とを備え、前記吊下索の巻上げ、繰
出しにより前記本体を設定した深度に吊下げて感度測定
を行なうものである。

【００１０】また、第２実施例では観測船に、感度測定
に必要な測定パラメータを送出する手段および送られて
くる測定結果を解析するデータ解析装置を備え、自力で
降下・上昇を行なう潜水・測定装置には前記データ解析
装置から測定に先だって送られてきた測定パラメータを
受信して解析し、感度測定に必要なデータを記憶し、圧
力検出器から出力する検出信号を受けて必要な指令信号
を出力する本体内部制御器と、深度管理手段と、自力で
降下・上昇を行なう水中位置保持機とを備え、この潜水
・測定装置を設定した深度に移動させて感度測定を行な
うものである。

【００１１】

【作用】本発明は設定した深度に自動的に移動し、自律
的に測定の開始、停止、測定深度管理、校正データなど
を処理することができる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明に係る大深度送受波器感度測定
装置の一実施例を示す構成図であり、一例として有索型
の大深度送受波器感度測定装置を示す。図において、１
２は測定に先だって、感度校正方式を使用する送受波器
番号、測定深度層数、測定周波数ポイントなどの測定パ
ラメータを出力し、また、下記の本体内制御器から送ら
れてきた測定結果を解析するデータ解析装置、１３は水
中音圧計、１４は吊下索１５の巻上げ、巻戻しを行なう
ウインチ、１６は上記データ解析装置１２、水中音圧計
１３およびウインチ１４を備えた観測船、１７は水中５
に吊下され、下記のピンガー音を受信する水中音圧計１
３の受波器、１８は吊下索１５の他端に固定し、図２に
示す本体内制御器１９を内蔵した耐水圧筐体からなる本
体、２０はこの本体１８に固定され、測定の開始、停止
等を観測船１６に知らせるためのピンガー音を出力する
ピンガー、２１は本体１８に固定され、標準送波器４Ａ
（または供試送波器４Ｂ）と供試受波器７Ａ（または標
準受波器７Ｂ）を所定の間隔で支持する支持具である。

【００１３】なお、図２に示す本体内制御器１９におい
て、２２は一端が通信用水中コネクタ２３に接続し、他
端がデータ解析装置１２に接続した信号ケーブル、２４
Ａ〜２４Ｄは接続用水中コネクタ、２５は上記データ解
析装置１２から、測定に先だって送られてきた測定パラ
メータを解読して、測定モード、測定深度層数、測定周
波数ポイントなどを記憶し、そして後述するアルゴリズ
ムにて感度測定のための指令信号を出力する制御器、２
６は下記の周波数特性分析器の分析結果をロガーするデ
ータロガー、２７はプロセス入出力器、２８は制御器２
５から読み出された測定周波数、データ平均回数、発振
器の出力レベルなどが、このプロセス入出力器２７を介
して入力するＦＦＴ方式の周波数特性分析器、２９は標
準送波器４Ａからの出力音圧特性を周波数に対してほぼ
フラットになる特性を有するイコライザ、３０は標準送
波器４Ａと供試受波器７Ａとの間の送受信で十分Ｓ／Ｎ
比がとれるように標準送波器４Ａを励振可能にするため
の電力増幅器、３１は送波モードまたは受波モードに選
択的に切替える切替器、３２は本体１８の深度計測を行
なう圧力検出器、３３および３４は本体内制御器１９の
各部に必要な電力を供給する電源部および電池である。

【００１４】次に、上記構成による大深度送受波器感度
測定装置の動作について説明する。まず、供試受波器７
Ａの受波感度を測定する場合、観測船１６上で、通信ケ
ーブル２２の一端をデータ解析装置１２に接続し、そし
て、通信ケーブル２２の他端を通信用水中コネクタ２３
に結合することにより、データ解析装置１２と本体内制
御器１９は通信ケーブル２２を介して接続する。そし
て、このデータ解析装置１２は測定に先だって、感度校
正方式を使用する送受波器番号、測定深度層数、測定周
波数ポイントなどの測定パラメータをこの通信ケーブル
２２を介して本体内制御器１９の制御器２５に送信す
る。このときの通信方式はＲＳ−２３２Ｃ，ＳＡＩＬ、
その他、いずれの通信方式を用いてもよいことはもちろ
んである。したがって、本体内制御器１９の制御器２５
はこの測定パラメータを受信して解読し、測定モード、
測定深度層数、測定周波数ポイントなどを記憶する。そ
して、観測船１６上で、本体内制御器１９の通信用水中
コネクタ２３より通信ケーブル２２を取り外す。そし
て、ウインチ１４により、吊下索１５を繰り出して本体
１８を水中深く吊下げてゆく。

【００１５】一方、本体内制御器１９の制御器２５はプ
ロセス入出力器２７を介して切替器３１に標準送波器４
Ａおよび供試受波器７Ａを接続する。そして、ウインチ
１４により吊下索１５を通して本体１８が徐々に深度を
増し、その吊下深度を圧力検出器３２が常に検出し、設
定深度に達すると、制御器２５はプロセス入出力器２７
を介して周波数特性分析器２８に前記設定パラメータに
則って、測定開始指令を出す。そして、この周波数特性
分析器２８はパラメータの設定内容に従った測定が終了
すると、その終了コマンドを制御器２５に発令する。こ
のため、制御器２５はその分析結果をデータロガー２６
に逐次記録する。そして、このデータロガー２６の記録
が終了すると、ピンガー２０に測定終了用ピンガー音発
射コマンドを発令する。このため、ピンガー２０はこの
コマンドの入力により、ピンガー音を発射する。このピ
ンガー音は受波器１７で受信されたのち水中音圧計１３
に送られる。このため、観測船１６にて、その音をモニ
タすることにより、その深度における測定が終了したこ
とを知ることができる。そこで、ウインチ１４を操作し
て、本体１８を次の測定深度に吊下する。そして、上記
したと同様のアルゴリズムにより、一連の測定が終了す
ると、ピンガー２０から全測定終了用ピンガー音発射コ
マンドを発令する。このため、ピンガー２０はこのコマ
ンドの入力によりピンガー音を発射する。このピンガー
音は受波器１７で受信されたのち、水中音圧計１３に送
られるため、観測船１６にて、そのピンガー音をモニタ
し、確認して本体１８を揚収する。そして、この本体１
８の揚収が終了すると、観測船１６上で、データ解析装
置１２と本体内制御器１９とを通信ケーブル２２で接続
する。そして、前記通信方式により、データロガー２６
内に記録されている測定データをデータ解析装置１２に
伝送する。したがって、データ解析装置１２は測定デー
タをデータ解析プログラムにより解析し、必要な感度校
正データを解析処理することができる。

【００１６】このとき、データ解析装置１２で測定デー
タを解析する際、比較校正法を用いててもよく、相互校
正法を用いてもよいことはもちろんである。

【００１７】また、供試送波器４Ｂの送波感度の測定
も、同様にできることはもちろんである。

【００１８】図３は本発明に係る大深度送受波器感度測
定装置の他の実施例を示す構成図であり、無索型の大深
度送受波器感度測定装置を示す。図において、３５は図
２に示す標準送波器４Ａ（または供試送波器４Ｂ）、供
試受波器７Ａ（または標準受波器７Ｂ）、本体内制御器
１９に深度管理機能を付加した本体１８から構成した測
定・制御器、３６はこの測定・制御器３５の深度管理機
能により制御され、水面より測定深度まで自力で降下・
上昇を行なう水中位置保持機、３７は海水または湖水に
対して中性浮力を保つための浮力材からなる容器に、測
定・制御器３５および水中位置保持機３６を収容した潜
水・測定装置である。

【００１９】次に、上記構成による大深度送受波器感度
測定装置の動作について、図２を参照して説明する。ま
ず、供試受波器７Ａの受波感度を測定する場合、観測船
１６上で、通信ケーブル２２の一端をデータ解析装置１
２に接続し、そして通信ケーブル２２の他端を通信用水
中コネクタ２３に結合することにより、データ解析装置
１２と測定・制御器３５は通信ケーブル２２を介して接
続する。そして、このデータ解析装置１２は測定に先だ
って感度校正方式を使用する送受波器番号、測定深度層
数、測定周波数ポイントなどの測定パラメータをこの通
信ケーブル２２を介して測定・制御器３５に送信する。
したがって、測定・制御器２５はこの測定パラメータを
受信して解読し、測定モード、測定深度層数、測定周波
数ポイントなどを記憶する。そして、観測船１６上で、
測定・制御器３５の本体内制御器１９の通信用水中コネ
クタ２３より通信ケーブル２２を取り外す。そして、潜
水・測定装置３７を水中５に入れる。

【００２０】一方、本体内制御器１９の制御器２５はプ
ロセス入出力器２７を介して切替器３１に標準送波器４
Ａおよび供試受波器７Ａを接続する。そして、測定・制
御器３５はその深度管理機能により水中位置保持機３６
に降下指令を出すと、この水中位置保持機３６が動作し
て潜水・測定装置３７は徐々に深度を増し、その深度を
圧力検出器３２で常に検出する。そして、この潜水・測
定装置３７が、設定した測定深度に達すると、測定・制
御器３５の深度管理機能から水中位置保持機３６に自己
保持指令が送られ、潜水・測定装置３７はその設定深度
を保持する。そこで、制御器２５はプロセス入出力器２
７を介して周波数特性分析器２８に前記設定パラメータ
に則って、測定開始指令を出す。そして、この周波数特
性分析器２８はパラメータの設定内容に従った測定が終
了すると、その終了コマンドを制御器２５に発令する。
このため、制御器２５はその分析結果をデータロガー２
６に逐次記録する。そして、このデータロガー２６の記
録が終了すると、測定・制御器３５の深度管理機能によ
り、水中位置保持機３６に降下指令が出され、潜水・測
定装置３７は次に設定された測定深度に移動する。そし
て、上記したと同様のアルゴリズムにより、一連の測定
動作を繰返す。そして、繰り返し、測定パラメータの設
定で与えられた測定深度層数の測定が終了すると、水中
位置保持機３６に浮上指令を出すと、潜水・測定装置３
７は水面まで上昇するので、観測船１６に収容すること
ができる。そして、この観測船１６上で、データ解析装
置１２と測定・制御器３５とを通信ケーブル２２で接続
し、前記の通信方式により、データロガー２６内に記録
されている測定データをデータ解析装置１２に伝送す
る。このため、データ解析装置１２は測定データをデー
タ解析プログラムにより解析し、必要な感度校正データ
を解析処理することができる。

【００２１】このとき、データ解析装置１２で測定デー
タを解析する際、公知の比較校正法を用いてもよく、相
互校正法を用いてもよいことはもちろんである。

【００２２】また、供試送波器４Ｂの送波感度も、同様
にできることはもちろんである。

【００２３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係る大深度送受波器感度測定装置によれば、（Ａ）有索
型では、観測船から本体までの通信ケーブルを必要とせ
ず、吊下索のみで、大深度における送受波器の感度校正
のための測定データを得ることができる。また、無索型
では、通信ケーブルが不必要になるほか、吊下索も不必
要になり、観測船から投げ込むだけで、大深度における
送受波器の感度校正のための測定データを得ることがで
きる。

【００２４】（Ｂ）送受波器の通信ケーブル長は本体と
の接続距離が短かいため、通信ケーブルによる感度への
影響を大幅に軽減できる。

【００２５】（Ｃ）一回の計測作業で、複数の深度層毎
に感度特性を測定することができる、などの効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る大深度送受波器感度測定装置の一
実施例を示す構成図である。

【図２】図１に示す本体に内蔵された本体内制御器の詳
細なブロック図である。

【図３】本発明に係る大深度送受波器感度測定装置の他
の実施例を示す構成図である。

【図４】従来の送受波器感度測定装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１２データ解析装置１３水中音圧計１５吊下索１８本体２０ピンガー２６データロガー３５測定・制御器３６水中位置保持機３７潜水・測定装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者植松圭一静岡県沼津市内浦三津字小島537番の５株式会社オキシーテツク内 (72)発明者松田洋三東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内 (72)発明者河守章好東京都港区虎ノ門１丁目７番12号沖電気工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】音響センサである供試送波器または供試
受波器の感度を測定する送受波器感度測定装置におい
て、観測船には、感度測定に必要な測定パラメータを送出す
る手段および送られてくる測定結果を解析するデータ解
析装置と、水中に吊下され、ピンガー音を受信する受波
器をもつ水中音圧計を備え、この観測船から吊下索により水中に吊下された本体に
は、前記データ解析装置から測定に先だって送られてき
た測定パラメータを受信して解析し、感度測定に必要な
データを記憶し、圧力検出器から出力する検出信号を受
けて必要な指令信号を出力する本体内制御器と、測定開
始、終了などを観測船に知らせるためのピンガー音を出
力するピンガーと、所定の間隔で支持された標準送波器
または供試送波器と供試受波器または標準受波器とを備
え、前記吊下索の巻上げ、繰出しにより、前記本体を設定し
た深度に吊下げて感度測定することを特徴とする大深度
送受波器感度測定装置。
【請求項２】音響センサである供試送波器または供試
受波器の感度を測定する送受波器感度測定装置におい
て、観測船には感度測定に必要な測定パラメータを送出する
手段および送られてくる測定結果を解析するデータ解析
装置を備え、自力で降下・上昇を行なう潜水・測定装置には前記デー
タ解析装置から測定に先だって送られてきた測定パラメ
ータを受信して解析し、感度測定に必要なデータを記憶
し、圧力検出器から出力する検出信号を受けて必要な指
令信号を出力する本体内制御器と、深度管理手段と、自
力で降下・上昇を行なう水中位置保持機を備え、この潜水・測定装置を設定した深度に移動させて感度測
定を行なうことを特徴とする大深度送受波器感度測定装
置。