JPH0555941A

JPH0555941A - 標的検出用雑音低減方法及び装置

Info

Publication number: JPH0555941A
Application number: JP1660292A
Authority: JP
Inventors: Patrick Gouhier-Beraud; パトリツク・グイエ−ベロー
Original assignee: Thales Avionics SAS
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1991-01-31
Filing date: 1992-01-31
Publication date: 1993-03-05
Also published as: FR2672395B1; DE69200929T2; CA2060383A1; US5218300A; EP0497665B1; DE69200929D1; FR2672395A1; EP0497665A1

Abstract

(57)【要約】【目的】監視領域内に配置され、それ等の各々の近傍
にある標的に感応する検出要素を有し、特にマグノメー
タを使用する潜水艦の検出に適用できる標的検出用雑音
低減方法を得る。【構成】第１の差（Ｓ１−Ｓ２，Ｓ３−Ｓ２，Ｓ４−
Ｓ２）が対を成す検出要素の出力から形成され、フィル
タ（２１３，２１３′）で濾波される前に、少なくとも
１つの別な第１の差（Ｓ３−Ｓ２，，Ｓ４−Ｓ２）が第
１の差（Ｓ１−Ｓ２）の各々から減算されて第２の差を
形成し、上記フィルタは標的がない場合に第２の差の値
を最小とするように制御され、この得られた第２の差
が、検出回路２１６で標的を検出するのに使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数の検出要素を有
し、それ等のそれぞれ近傍に、監視領域を横切って配置
されて標的の存在を検出する装置を用いた標的検出用雑
音低減方法及び装置に関するものである。

【０００２】この発明は特に中央装置に無線でリンクさ
れた複数のブイを使用して、監視される領域内の１以上
の水上艦艇又は潜水艦の存在に適用できる。各ブイは、
それが設けられている所の磁界に応答し、従って、特定
のブイの近くの潜水艦の存在に起因した地磁界の摂動に
感応する磁気共振型マグノメータ（magnometer）を有す
るマグノメータブイであってよい。監視領域が岸から余
り遠く離れていないとき、中央装置は飛行機の上又は地
上に設けられ、或いはまた、中央装置は、スレーブブイ
と称する他のブイからの信号を中央に集めて処理するマ
スタブイ上に設けてもよい。

【０００３】監視領域は、１つ又は幾つかの潜水艦が横
切るか又は横切らない間監視される或るラインでもよ
い。この場合、各ブイはこのラインに沿ってバリアを形
成するように配列される。また、監視領域は、或る面積
でもよく、その場合には、各ブイは監視領域の周辺に沿
って密接したバリアとして配列され、別なブイに対して
呼び出される場合はその領域の内側にある。

【０００４】

【従来の技術】マグノメータブイ及び潜水艦の場合に
は、潜水艦による摂動が激しければ激しい程地磁界は小
さくなり、そしてより似通った信号、すなわちこの摂動
は雑音によって圧倒されるらしいという雑音低減の問題
を生じる。

【０００５】適応フィルタで濾波後、近隣のブイの出力
信号をブイすなわち検出要素の各々の出力信号から減算
する雑音低減方法は既に周知である。適応フィルタは、
潜水艦が２つのブイの近くにないとき、ブイ出力信号と
近隣のブイからの濾波された出力信号の差はできるだけ
低くなるように制御される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は、不十分に雑音を低減させるだけであり、そのため
時折、潜水艦の検出が損なわれるという問題があった。

【０００７】この発明の目的は、このような従来の欠点
を除去できる標的検出用雑音低減方法及び装置を提供す
ることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、監視領域に
配置され、それ等の夫々の近傍の標的の存在に感応する
少なくとも３つの検出要素の装置により標的検出時の雑
音を低減する方法である。

【０００９】更に、この発明は、監視領域に配置され、
それ等の夫々の近傍の標的の存在に感応する少なくとも
３つの検出要素の装置により標的検出時の雑音低減方法
を実行する装置において、対を成す検出要素の出力から
第１の差を形成する手段と、フィルタで濾波される前に
少なくともその他の第１の差を各々の第１の差から減算
して第２の差を得る手段と、上記第２の差に関連して標
的を検出する手段とを備え、上記フィルタを制御して標
的のない場合に第２の差の値を最小とする。

【００１０】

【作用】この発明の方法では、従来法におけると同様雑
音低減が多少達成され、すなわち、別な検出要素の濾波
された出力信号が考慮中の検出要素の出力信号から減算
される。しかしながら、この発明では、出力自身の代わ
りに検出要素からの出力の差を使用することを想起し
た。事実、特に相互にかなり接近したとき、全ての検出
要素に印加された或る検出要素からの信号を妨害する大
量の雑音を監視した。従来では、濾波された出力を濾波
し、減算するほとんどの目的は、共通雑音を除去するこ
とである。それにもかかわらず、比較的大きなレベルの
雑音が残る。この発明の方法は、雑音処理に検出要素の
出力の差すなわちこう配を含み、共通部から自由の出力
の処理を行い、このため残留雑音は従来より非常に少な
く、そしてより信頼性のある検出及びより正確な標的位
置選定が達成される。

【００１１】都合のいいことに、フィルタは、その係数
が、上記フィルタにより形成された第２の差の値に関連
して制御される適応フィルタであり、これ等の係数の値
は、標的の存在がこの第２の差に応じて検出されるとき
に凍結される。

【００１２】この場合、標的の存在で種々の検出要素の
出力間に或る一貫性があってもよく、すなわち、適応フ
ィルタで濾波された第１の差を形成するのに使用される
検出要素からの出力に或る信号があってもよい余裕がで
きる。

【００１３】有効な方法では、複数の検出要素が３つ以
上の検出要素であるとき、隣接する３つの検出要素は一
組を形成し、各組に対して３つの第１の差が形成され、
そして、制御されたフィルタで濾波後対応する第２の差
の値を最小とするために、斯る３つの第１の差から別な
第１の差が減算される。

【００１４】この場合、この発明で実施する装置は、単
に複数の同一のデバイスを有し、その各々は一組の３つ
の検出要素の出力を処理するために設けられているの
で、検出要素の数の変化に容易に適合される。

【００１５】この発明の１つの特徴では、この出力の移
動平均を計算し、その後これから計算した移動平均を減
算することにより、各検出要素の出力中のゆっくりした
変動が除去される。

【００１６】この出力信号のゆっくりした変動すなわち
ドリフトの除去は、特に検出要素がマグノメータブイで
あるとき有効である。

【００１７】この発明の他の特徴では、各検出要素から
の出力は、周波数フィルタで、各々が上記出力信号のそ
れより周波数の低い基本周波数帯域を占める複数の基本
出力に分割され、各基本出力はサブサンプリングされ、
このサブサンプリングされた同じ基本周波数帯域を占め
る基本出力が個別に処理される。

【００１８】この場合、後述されるように、各基本周波
数帯域のサンプリング周波数に対する十分な妥協点に達
成するのに容易となる。

【００１９】この発明の更に他の特徴では、標的が第２
の差により検出され、対応する検出要素に関係する一組
の可能な標的軌道が選択され、受信信号がこれ等の軌道
の各々に関連する一組の基本関数に投入され、各軌道に
対する予測エネルギーが計算され、そしてこれ等の予測
エネルギーの各々が低閾値と比較される。

【００２０】この発明は、この発明の方法及び装置の幾
つかの実施例の以下の説明と関連し、添付図面を参照し
て説明される。

【００２１】

【実施例】図１は潜水艦用検出装置を示し、この検出装
置は、複数のマグノメータブイ１，２及び３と、これ等
ブイ１，２及び３でピックアップされ、この場合無線送
信される信号を受信する中央装置５０とを備えている。

【００２２】上述の如く、中央装置５０は、飛行機の
上、又は地上或いはマスタブイ（図示せず）上にあって
もよく、マスタブイ上にある場合、ブイ１，２及び３は
スレーブブイとなる。

【００２３】中央装置５０は、３つの受信・濾波回路１
１，１２及び１３を有する。これ等３つの受信・濾波回
路１１，１２及び１３は同一であり、各々３つのブイ
１，２及び３と関連している。受信・濾波回路１１は、
ブイ１と関連し、ブイ１が配置された所の磁界の大きさ
を表す出力Ｓ１を送出する。同時に、受信・濾波回路１
２及び１３は、ブイ２及び３が配置される所の磁界の大
きさを表す出力Ｓ２及びＳ３を送出する。

【００２４】中央装置５０は、更に、夫々出力Ｄ１，Ｄ
２及びＤ３を送出する３つの雑音低減回路２１，２２及
び２３を有する。各雑音低減回路２１，２２及び２３
は、夫々出力Ｓ１，Ｓ２及びＳ３を受ける３つの入力端
を有する。

【００２５】後述するように、出力Ｄ１はブイ１近くに
潜水艦が存在することを表し、出力Ｄ２及びＤ３は、夫
々ブイ２及び３の近くに潜水艦が存在することを表す。

【００２６】図２に示すように、雑音低減回路２１は、
その＋入力端に出力Ｓ１を受け、その−入力端に出力Ｓ
２を受ける第１の減算器２１１を有する。従って、減算
器２１１からの出力は差Ｓ１−Ｓ２を表す。また、雑音
低減回路２１は、その＋入力端に出力Ｓ２を受け、その
−入力端に出力Ｓ３を受ける第２の減算器２１２を有す
る。従って、第２の減算器２１２からの出力は差Ｓ２−
Ｓ３であり、これは係数が制御回路２１４により設定さ
れる適応フィルタ２１３の入力端に供給される。制御回
路２１４は、夫々第１及び第２の減算器２１１，２１２
からの出力を受け、また検出回路２１６の補助端子から
の出力Ｃ１を受ける。

【００２７】第３の減算器２１５は、第１の減算器２１
１の出力端に接続された＋入力端、適応フィルタ２１３
の出力端に接続された−入力端、及び検出回路２１６の
信号入力端に接続された出力端を有する。

【００２８】検出回路２１６は、信号Ｄ１用の主出力端
を有する。雑音低減回路２２及び２３の詳細は図示して
いないが、雑音低減回路２１と同一であり、但し、それ
らの入力Ｓ１，Ｓ２及びＳ３は、循環的に入れ替えられ
る。従って、入力Ｓ３，Ｓ２及びＳ１は、夫々雑音低減
回路２２内で雑音低減回路２１の入力Ｓ１，Ｓ２及びＳ
３に取って代わる。同時に、入力Ｓ３，Ｓ１及びＳ２
は、夫々雑音低減回路２３内で雑音低減回路２１の入力
Ｓ１，Ｓ２及びＳ３に取って代わる。

【００２９】図１及び図２と関連して上述した検出装置
は、次のように動作する。すなわち、検出回路２１６が
ブイ１の近くの標的である潜水艦の存在を検出しない限
り、信号Ｃ１の介在により適応フィルタ２１３の係数を
制御回路２１４で設定させ、第３の減算器２１５からの
出力を最小とする。

【００３０】検出回路２１６がブイ１の近くに潜水艦が
存在することを検出するとすぐに、信号Ｃ１及び制御回
路２１４を使用して適応フィルタ２１３の係数値を凍結
し、これにより、これ等の係数は、それ等が検出回路２
１６で行った検出前に丁度もっていた値を保持する。

【００３１】この発明では、上述の如く、第３の減算器
２１５がその＋入力端に入力Ｓ１自身よりむしろ差Ｓ１
−Ｓ２を受け、その−入力端に濾波された入力Ｓ２でな
く、濾波された差Ｓ２−Ｓ３を受けるので、第３の減算
器２１５の出力端における残留雑音は特に低いものとな
る。

【００３２】雑音低減回路２１は、第１の減算器２１１
が、差Ｓ１−Ｓ２の代わりに差Ｓ１−Ｓ３を表す出力を
送出するように変形してもよいことに留意されたい。

【００３３】図２の信号は、アナログでもよいが、大部
分の時間は、それ等はアナログ信号の適当に選択した期
間Ｔeを有するディジタルサンプル値であり、各サンプ
ル値の値はディジタル形式に変換される。この場合、及
び周知の方法では、Ｓ１は例えば一連のディジタルサン
プル値、・・・Ｓ１_n，Ｓ１_n+1，Ｓ１_n+2，・・・・・・（１）で表され、各々順番が…ｎ，ｎ＋１，ｎ＋２…，の夫々
の時間におけるアナログ信号Ｓ１(ｔ)のディジタル値を
表す。簡略化のため、このことは図から省略されてい
る。

【００３４】図３は、同じ感度のブイを使用した図１の
領域より広い領域を監視するための一群のブイ１，２，
３，４，５を示す。この場合、相互に隣接した３つのブ
イの組は、各々が図１の中央装置５０と同じ装置により
処理できるように形成され得る。この実施例における第
１の組１２３はブイ１，２及び３から成り、第２の組２
３４はブイ２及び３から成り、第３の組３４５はブイ
３，４，及び５から成る。しかしながら、この３つのブ
イの組に分割するのは、過度に複数の３つのブイを処理
するこの発明の方法だけではない。

【００３５】図４は図２の雑音低減回路２１の変形例で
ある雑音低減回路２１′を示し、これは４つの異なるブ
イからの４つの出力Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を処理する
ように変形されている。この図４は、その出力が差Ｓ１
−Ｓ２を表す第１の減算器２１１及びここではその出力
が差Ｓ３−Ｓ２を表す第２の減算器２１２を示す。この
差Ｓ３−Ｓ２は適応フィルタ２１３の入力端に供給さ
れ、その出力は第３の減算器２１５の−入力端に供給さ
れる。第３の減算器２１５の＋入力端は、第１の減算器
２１１の出力Ｓ１−Ｓ２を受ける。

【００３６】制御回路２１４は、夫々第１及び第２の減
算器２１１，２１２の出力信号に応答し、且つ検出回路
２１６の補助出力端からの信号Ｃ１に応答して適応フィ
ルタ２１３の係数を設定する。

【００３７】実質的に、雑音低減回路２１′は、更に第
４の減算器２１２′，適応フィルタ２１３′，制御回路
２１４及び第５の減算器２１５′を有する点で、雑音低
減回路２１と異なる。第４の減算器２１２′の目的は、
信号Ｓ２及びＳ４を受け、差Ｓ４−Ｓ２を表す出力を送
出する以外は、第１の減算器２１２の目的と同じであ
る。この差Ｓ４−Ｓ２は、適応フィルタ２１３′の入力
端に供給される。適応フィルタ２１３′からの出力は、
第５の減算器２１５′の−入力端に供給され、この第５
の減算器２１５′の＋入力端は第３の減算器２１５から
の出力を受け、その出力は検出回路２１６に供給され
る。

【００３８】適応フィルタ２１３′の係数は、夫々第１
及び第４の減算器２１１，２１２′からの出力及び信号
Ｃ１に応答する制御回路２１４′によって設定される。

【００３９】雑音低減回路２１′は、１つの代わりに、
２つの濾波された差が、検出回路２１６の入力端に供給
される前に信号Ｓ１−Ｓ２から減算される以外は、雑音
低減回路２１に同時に働く。明らかにその信号を減算す
るのに差Ｓ５−Ｓ２が決定され、続いて検出端に印加さ
れる信号から、適応２１３及び２１３′と同じ付加的適
応フィルタを介して通過させることから、第５の信号Ｓ
５が考えられる。この方法において、信号Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３…と同じ任意の数の信号を、提供された減算器２１
５及び２１５′と同じ縦続の減算のために考えることが
できる。

【００４０】概して、この発明の方法は、図４に示す差
Ｓ１−Ｓ２，Ｓ３−Ｓ２，Ｓ４−Ｓ２のような１対の方
法を考慮したブイ出力から第１の差を形成し、適応フィ
ルタ２１３のようなフィルタで濾波する前に、Ｓ１−Ｓ
２のような第１の差から夫々少なくとも１つの他の差を
減算することから成り、上記フィルタは標的のない場合
に第２の差の値を最小化するように制御される。

【００４１】次に受信・濾波回路１１を図５と関連して
説明する。フランス特許出願88 02218に記載されている
ような受信回路１１０をそれ自身の出力端に備えたアン
テナは、ブイ１からの出力をピックアップする。本質的
に周知の方法では、ブイは、特に波形マスキングによる
送信中断に対して設計された符号器及び送信信号処理器
を有する。受信回路１１０は、特に後の検出回路２１６
での受信信号の処理のために、デコードし、そして処理
する。この実施例では、受信回路１１０の出力端は減算
器１１２の＋入力端及び移動平均計算回路１１１の入力
端に接続される。減算器１２の−入力端は移動平均計算
回路１１１の出力端に接続され、減算器１２の出力端
は、低域通過バッタワース（Butterworth）すなわち楕
円フィルタ１１３に接続される。楕円フィルタ１１３の
出力端に信号Ｓ１を得る。

【００４２】この実施例では、移動平均計算回路１１１
及び減算器１１２は高域通過フィルタを形成し、各ブイ
出力中のゆっくりした変動、通称“ドリフト”を除去す
る。

【００４３】そのために、移動平均計算回路１１１は、
監視時間の両側でＮ−１サンプルを使用し、専門家には
ハンニングウインドウとして知られているウインドウを
使用するようにＮ−１サンプルを受け付けして移動平均
を計算する。

【００４４】従って、移動平均計算回路１１１は、低域
通過フィルタから成り、この移動平均計算回路１１１と
減算器１１２の組立体は高域フィルタの如く働く。

【００４５】一旦、移動平均計算回路１１１のカットオ
フ周波数ｆcが与えられると、ハンニング（Hanning）ウ
インドウの幅を決める数Ｎは、Ｎ＝０.６６／（Ｔeｆc）・・・（２）に等しくなければならない。ここで、Ｔeはサンプリン
グ期間である。

【００４６】カットオフ周波数ｆcは、図８で決められ
るような標的潜水艦の速度Ｖと距離Ｄの予測比Ｖ／Ｄに
関連している。この図は、仮定した直線通路に沿ってブ
イ１の近くを速度Ｖで移動する潜水艦８を示す。潜水艦
８の通路及びブイ１のマグノメータを含む感知部１５間
の最短経路は、距離Ｄとして決められる。この距離Ｄ
は、単に潜水艦８の通路上の感知部１５の幾何学的突出
部の長さである。

【００４７】下限がＶ／（２πＤ）で、上限が（３.５
Ｖ）／（２πＤ）である周波数帯域にある潜水艦のサイ
ン信号の有効なエネルギーの９５％内において、移動平
均計算回路１１１及び減算器１１２から成る高域通過フ
ィルタのカットオフ周波数は、Ｖ／（２πＤ）に関連し
て選択され、低域通過フィルタ１１３のカットオフ周波
数は、（３.５Ｖ）／（２πＤ）に関連して選択され
る。

【００４８】図６に示すように、出力Ｓ１，Ｓ２及びＳ
３は、図２で示したような雑音低減回路２１に直接供給
される代わりに、幾つかの周波数チャンネルに夫々分解
すなわち分割されるべく濾波してもよく、雑音低減回路
２１自身は、各々１つの周波数チャンネルを処理する多
くの回路として分割される。

【００４９】従って、出力Ｓ１は、３つの周波数フィル
タ３１a，３１b及び３１cにより３つの出力Ｓ１a，Ｓ１
b及びＳ１cに夫々分割され、各出力は、夫々基本周波数
帯域ａ，ｂ，ｃ内にある。

【００５０】同時に、出力Ｓ２は、３つの周波数フィル
タ３２a，３２b，３２cにより３つの出力Ｓ２a，Ｓ２
b，Ｓ２cに夫々分割され、各出力は夫々基本周波数帯域
ａ，ｂ，ｃ内にある。

【００５１】また、出力Ｓ３は、３つの周波数フィルタ
３３a，３３b，３３cにより３つの出力Ｓ３a，Ｓ３b，
Ｓ３cに夫々分割され、各出力は、夫々基本周波数帯域
ａ，ｂ，ｃ内にある。

【００５２】雑音低減回路２１と同じ雑音低減回路２１
aは３つの出力Ｓ１a，Ｓ２a，Ｓ３aを基本周波数帯域ａ
内で処理する。再度、雑音低減回路２１bは、３つの出
力Ｓ１b，Ｓ２b，Ｓ３bを基本周波数帯域ｂ内で処理
し、それに対して、雑音低減回路２１cは、３つの出力
Ｓ１c，Ｓ２c，Ｓ３cを基本周波数帯域ｃ内で処理す
る。

【００５３】雑音低減回路２１a，２１b，２１cは夫々
基本周波数帯域ａ，ｂ，ｃ内の標的潜水艦の検出に対応
して信号Ｄ１a，Ｄ１b，Ｄ１cを夫々送出する。

【００５４】図７は、出力Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が予測され
る周波数帯域Ｆ１−Ｆ２が、この例では、低いカットオ
フ周波数Ｆa′，Ｆb′，Ｆc′及び高いカットオフ周波
数Ｆa，Ｆb，Ｆcを夫々有する３つの周波数帯域ａ，
ｂ，ｃに如何にして分割されるかを示す。

【００５５】３つの基本周波数帯域ａ，ｂ，ｃは、１つ
の潜水艦が一方の帯域又は他方の帯域内にそのサインを
全く置いてゆくように十分にオーバラップしている。図
７において、ｍは潜水艦のサイン信号により満たすこと
ができる帯域を表す。明らかに、帯域ｍは帯域Ｆ１−Ｆ
２より小さく、それはサイン信号を発生する潜水艦の特
殊な特徴に応じて帯域Ｆ１−Ｆ２の内側にシフトしても
よい。

【００５６】明らかに、Ｆa′＝Ｆ１及びＦc＝Ｆ２であ
り、他方、図７に示すように、Ｆb′＜Ｆa ・・・（３）Ｆc′＜Ｆb ・・・（４）であり、ここでＦa−Ｆb′＞ｍ・・・（５）Ｆb−Ｆc′＞ｍ・・・（６）である。従って、基本周波数帯域ａ，ｂ，ｃのオーバラ
ップは常に十分である。

【００５７】更に、低いカットオフ周波数Ｆa′，Ｆ
b′，Ｆc′及び高いカットオフ周波数Ｆa，Ｆb，Ｆc
は、周波数ダイナミックが３つの基本周波数帯域ａ，
ｂ，ｃの各々と略々同じであるような方法で選択され
る。帯域の周波数ダイナミックは、帯域周波数の最大値
に最小値の比である。

【００５８】周波数帯域を分割する意味は、例えばｎ個
のうちの１サンプリングのみを考える代わりに、幾つか
のサンプリングを無視している間、各基本周波数帯域
ａ，ｂ，ｃ内でサブサンプリングを行わせることであ
る。この例では、サブサンプリングは各フィルタ３１
ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３３
ａ，３３ｂ，３３ｃで行われる。

【００５９】サブサンプリングは各基本周波数帯域ａ，
ｂ，ｃ内でシャノン（Shannon）理論を観察するのに用
いられ、この結果、これ等の各帯域内では、サブサンプ
リングで得られる最適のサンプリング周波数の値に関す
る最良の妥協点が達成される。

【００６０】一方、このサンプリング周波数は、都合の
よいことに、要求されれば、迅速なフーリエ変換又はス
ペクトルパワー密度を計算することにより、特に良好な
スペクトル分解能すなわち低分解能、連続処理に好まし
い状態を達成するのに十分低い。この点で、スペクトル
分解能がサンプリング周波数に比例するのは周知であ
る。

【００６１】他方、連続処理でスペクトルワーピング
（spectral warping）をさけるためにサンプリング周波
数が十分に高く、且つサインがより高い周波数帯域にあ
る近くの標的をより迅速に検出するために監視時間がよ
り短いことが所望される。

【００６２】周波数チャンネルに分割することで、各チ
ャンネルに対する低いサンプリング周波数及び高いサン
プリング周波数間の妥協点をよりよく監視できる。周波
数チャンネルの数が多ければ多い程、この妥協点の達成
が容易になる。

【００６３】潜水艦が存在することによる磁界の変動
は、ブイに関連した潜水艦の経路の形状寸法に関連して
重み付けした幾つかの基本関数の和で解決される。

【００６４】潜水艦の経路は前以てわかっておらず、或
る経路が任意に選択され、受信信号は、上記通路に関す
る一組の関数に投入され、そこで、投入されたエネルギ
ーが各投入の和として計算される。このように投入され
たエネルギーが所定の低閾値を越えるならば、これは実
際の潜水艦の経路が任意に選択した通路に一致したこと
を意味する。投入されたエネルギーが閾値より小さいま
まであるならば、一組の可能な経路に対して、投入され
たエネルギーが低閾値を越えるまで、他の通路等が選択
される、この場合に、潜水艦が検出される。

【００６５】経路の寸法形状は、図８に関連して既に決
められているＶ／Ｄ比、及び潜水艦８とこの潜水艦８の
経路上の感知部１５の幾何学的突出点間の水平距離Ｅの
形でのみ投入エネルギーの計算に入る。従って、他の通
路を試みるために、投入エネルギーが閾値を越えるま
で、或るグリッドを使用して対のＥ及びＶ／Ｄの値のそ
の他の組み合わせを試みることは十分である。

【００６６】明らかに、グリッドはあまり荒くなく、こ
の場合、例えばＶ／Ｄ比が２つの最も近いＶ／Ｄグリッ
ド点を結ぶセグメントの中点近くにある潜水艦はわから
ないかもしれないという危険がある。

【００６７】０.５の比で且つ０.０５からの始まりで加
速度的にＶ／Ｄに決めたグリッドは良好な結果を提供
し、この結果Ｖ／Ｄ値は次の如くなる。０.０５；０.０２５；０.０１２５；０.００６２５；
０.００３１２５

【００６８】一旦、Ｖ／Ｄ値が選択され、基本的関数に
受信信号を投入するための時間ウインドウの良好な選択
により、下限が−３Ｄ／Ｖで、上限が＋５Ｄ／Ｖの時間
ウインドウが得られる。これはドリフトを除去する高域
フィルタ１１１＋１１２で提起された歪みや遅延を考慮
させる。

【００６９】潜水艦の経路をその検出過程で正確に知る
ことは重要であり、すなわち、Ｖ／Ｄ及びＥの正確な認
識は重大でなく、所定のブイの近くの標的潜水艦の有無
を確認することが所望されることを留意されたい。

【００７０】上記説明において、潜水艦検出装置は少な
くとも３つのブイを有する。明らかに、この発明は、そ
れ等の各近傍で且つ監視領域に配置された標的の存在に
感応する複数の少なくとも３つの検出器から成る任意の
装置に適用できる。

【００７１】再度、簡略化のため、種々のシステム機能
をブロック形式で説明した。それにもかかわらず、それ
等の幾つか、特に計算器すなわちコンピュータで行われ
る計算に関しては、単一の回路で実施するのを減少でき
ることが明らかである。

【００７２】最後に、この発明の方法を、潜水艦を検出
することについて説明したけれども、任意のその他の標
的の水上艦艇又は潜水艦のいずれかを検出することにも
同時に適用できる。

【００７３】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、標的
検出時の残留雑音が従来より低減され、より信頼性のあ
る検出及びより正確な標的位置選定が達成され、しかも
各検出要素の出力中のゆっくりした変動すなわちドリフ
トが除去され、特に検出要素がマグノメータブイの場合
は有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】マグノメータブイを使用するこの発明の潜水艦
検出装置を示すブロック図である。

【図２】図１の雑音低減回路の１つを示す詳細なブロッ
ク図である。

【図３】図１の装置で使用できるブイバリアを示す図で
ある。

【図４】図２の雑音低減回路の変形例を示すブロック図
である。

【図５】図１の装置の受信・濾波回路の１つを示すブロ
ック図である。

【図６】周波数チャンネルへの分割を実施する図１の装
置の変形例を示すブロック図である。

【図７】図６の装置で使用される種々の周波数チャンネ
ルの周波数帯域を示す図である。

【図８】潜水艦の存在する所のマグノメータブイを示す
図である。

【符号の説明】

１，２，３マグノメータブイ１１，１２，１３受信・濾波回路２１，２２，２３雑音低減回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】監視領域に配置され、それ等のそれぞれ
の近傍に存在する標的に感応する少なくとも３つの検出
要素を有する装置を使用して標的検出時の雑音を低減す
る方法において、対を成す上記検出要素の各出力から第１の差を形成し、
フィルタで濾波される前に各々第１の差から少なくとも
その他の第１の差を減算して第２の差を形成し、上記フ
ィルタを制御して標的がない場合に上記第２の差の値を
最小とし、斯くして形成された第２の差を使用して上記
標的を検出することを特徴とする標的検出用雑音低減方
法。
【請求項２】フィルタは該フィルタで形成された第２
の差の値に応答して係数が制御される適応フィルタであ
り、上記係数の値を標的の存在が上記第２の差に関連し
て検出されるとすぐに凍結する請求項１記載の標的検出
用雑音低減方法。
【請求項３】相互に近い３つの検出要素の３つ以上の
検出器の組を有する複数の検出要素を形成し、各組に対
して３つの第１の差を形成するとき、この形成された３
つの第１の差からフィルタで濾波される前に上記３つの
第１の差のうちの別な１つを減算し、上記フィルタで起
きる濾波作用を上記３つの第１の差の対応する第２の差
の値が最小となるように制御する請求項１記載の標的検
出用雑音低減方法。
【請求項４】各検出要素からの出力中のゆっくりした
変動すなわちドリフトを除去するために、各出力の移動
平均を計算し、この計算した移動平均の値を上記出力か
ら減算する請求項１記載の標的検出用雑音低減方法。
【請求項５】各検出要素からの出力を、各々が上記出
力のそれより低い基本周波数帯域にある複数の基本出力
に周波数フィルタを用いて分割し、該基本出力の各々を
サブサンプリングし、このサブサンプリングされた同じ
基本周波数帯域の基本出力を個別に処理する請求項１記
載の標的検出用雑音低減方法。
【請求項６】各第２の差から標的を検出するために、
対応する検出要素に関連した標的の一組の可能な経路を
選択し、受信信号をこれ等の各経路に関連した一組の基
本関数に投入し、これ等の各経路に対する予測エネルギ
ーを計算し、これ等の各予測エネルギーを低閾値と比較
する請求項１記載の標的検出用雑音低減方法。
【請求項７】監視領域に配置され、それ等のそれぞれ
の近傍に存在する標的に感応する少なくとも３つの検出
要素を有する装置を使用して標的検出時の雑音を低減す
る標的検出用雑音低減装置において、対を成す上記検出要素の各出力から第１の差を形成する
手段と、フィルタで濾波する前に各々第１の差から少な
くともその他の第１の差を減算して第２の差を得る手段
と、この第２の差に応答して上記標的を検出する手段と
を備え、上記フィルタを制御して標的がない場合に上記
第２の差の値を最小とすることを特徴とする標的検出用
雑音低減装置。
【請求項８】フィルタが適応フィルタであり、該フィ
ルタ及び第２の差に応答して標的検出の際に係数の値を
凍結する手段によって得られた第２の差の値に応答する
上記フィルタの係数用の制御手段を設けた請求項７記載
の標的検出用雑音低減装置。
【請求項９】各検出要素の出力のゆっくりした変動す
なわちドリフトを除去するために、これ等の出力の移動
平均を計算する手段を設け、更に該計算した移動平均の
値を上記出力から減算する手段を設けた請求項７記載の
標的検出用雑音低減装置。
【請求項１０】各検出要素からの出力を、各々が上記
出力のそれより低い基本周波数帯域にある複数の基本出
力に分割する周波数フィルタを備え、更に上記基本出力
の各々をサブサンプリングする手段及び該サンプリング
された同じ基本周波数帯域の基本出力を個別に処理する
手段を備えた請求項７記載の標的検出用雑音低減装置。