JPH0566273A - リアルタイム収束帯位置推定装置 - Google Patents
リアルタイム収束帯位置推定装置Info
- Publication number
- JPH0566273A JPH0566273A JP22769291A JP22769291A JPH0566273A JP H0566273 A JPH0566273 A JP H0566273A JP 22769291 A JP22769291 A JP 22769291A JP 22769291 A JP22769291 A JP 22769291A JP H0566273 A JPH0566273 A JP H0566273A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dimensional
- distribution
- wave
- sea surface
- sea
- 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.)
- Pending
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】水面近傍に形成される発射音波の収束帯を，水
平方向に不均質な音波速度構造をもつ場合でもリアルタ
イムで求めることができる。 【構成】海洋観測衛星１で観測した水面からの赤外放射
を地上装置２に送信し，水面温度分布を求める。水面温
度分布は艦船搭載の収束帯位置推定装置３に供給され，
水中の３次元温度分布および３次元温度分布が求めら
れ，音線追跡の集束光としての収束帯の位置を２次元的
にリアルタイムで処理する。
平方向に不均質な音波速度構造をもつ場合でもリアルタ
イムで求めることができる。 【構成】海洋観測衛星１で観測した水面からの赤外放射
を地上装置２に送信し，水面温度分布を求める。水面温
度分布は艦船搭載の収束帯位置推定装置３に供給され，
水中の３次元温度分布および３次元温度分布が求めら
れ，音線追跡の集束光としての収束帯の位置を２次元的
にリアルタイムで処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はリアルタイム収束帯位置
推定装置に関し，特に水中音響伝搬における収束帯位置
をリアルタイムかつ２次元的に推定するリアルタイム収
束帯位置推定装置に関する。
推定装置に関し，特に水中音響伝搬における収束帯位置
をリアルタイムかつ２次元的に推定するリアルタイム収
束帯位置推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】海洋音響伝搬において，たとえば艦船に
搭載した送波器から，ある入射角で海中に送出された音
波は，海中の温度構造によって遠方海面近傍に収束され
る現象が生ずる。この収束される領域を収束帯と称し，
この収束帯の位置を推定して遠方の目標の捕捉を行なう
ことがしばしばある。
搭載した送波器から，ある入射角で海中に送出された音
波は，海中の温度構造によって遠方海面近傍に収束され
る現象が生ずる。この収束される領域を収束帯と称し，
この収束帯の位置を推定して遠方の目標の捕捉を行なう
ことがしばしばある。
【０００３】従来，この種の収束帯の位置推定は，海中
の垂直温度プロフィルを観測して１次元の速度構造を求
め，このような１次元モデルが水平方向に均質に存在す
るものとして音波伝搬経路を求め，収束帯の位置を推定
していた。
の垂直温度プロフィルを観測して１次元の速度構造を求
め，このような１次元モデルが水平方向に均質に存在す
るものとして音波伝搬経路を求め，収束帯の位置を推定
していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の収束帯
位置推定方法では，音波速度の深さ方向の一次元分布が
全海洋面に対して同じものであると仮定した処理を行な
っている。このため，水平方向の速度構造の不均質が著
しく大きい場合には，予測音波伝搬経路が実際の伝播経
路と大きく異なり，収束帯の位置の誤差が大きくなり，
ソーナーによる水中の目標位置の推定を大きく誤るとい
う欠点があった。
位置推定方法では，音波速度の深さ方向の一次元分布が
全海洋面に対して同じものであると仮定した処理を行な
っている。このため，水平方向の速度構造の不均質が著
しく大きい場合には，予測音波伝搬経路が実際の伝播経
路と大きく異なり，収束帯の位置の誤差が大きくなり，
ソーナーによる水中の目標位置の推定を大きく誤るとい
う欠点があった。
【０００５】本発明の目的は上述した欠点を除去し，水
平方向の不均質も考慮した音波伝搬経路を求め，収束帯
位置を正確に算出する機能を有するリアルタイム収束帯
位置推定装置を提供することにある。
平方向の不均質も考慮した音波伝搬経路を求め，収束帯
位置を正確に算出する機能を有するリアルタイム収束帯
位置推定装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のリアルタイム収
束帯位置推定装置は，人工衛星に搭載し海面から放射さ
れる赤外線を計測して得られるアナログ赤外線画像を電
波により地上に向けて送出する赤外線放射温度計と，前
記アナログ赤外線画像を受けて海面水温分布のデジタル
データを求める地上装置と，前記地上装置の出力する海
面水温分布を受けてこれに深度方向の外挿を施して音波
伝搬速度の３次元構造を求めたうえ，波線追跡法によっ
て伝搬音波の波線が集束する海面近傍の収束帯の位置を
予測する収束帯位置推定装置とを備えて構成される。
束帯位置推定装置は，人工衛星に搭載し海面から放射さ
れる赤外線を計測して得られるアナログ赤外線画像を電
波により地上に向けて送出する赤外線放射温度計と，前
記アナログ赤外線画像を受けて海面水温分布のデジタル
データを求める地上装置と，前記地上装置の出力する海
面水温分布を受けてこれに深度方向の外挿を施して音波
伝搬速度の３次元構造を求めたうえ，波線追跡法によっ
て伝搬音波の波線が集束する海面近傍の収束帯の位置を
予測する収束帯位置推定装置とを備えて構成される。
【０００７】また本発明のリアルタイム収束帯位置推定
装置は，前記収束帯を深度と距離で２次元的に推定する
構成を有する。
装置は，前記収束帯を深度と距離で２次元的に推定する
構成を有する。
【０００８】
【実施例】次に，本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１は，本発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【００１０】図１に示す実施例は，人工衛星としての海
洋観測衛星１に搭載し，海面の放射するアナログ赤外線
画像を取得する赤外線画像撮像器１０１と，地上に配備
され，赤外線画像撮像器１０１の出力するアナログ赤外
線画像を受けて海面水温分布データを出力する地上装置
２と，地上装置２の出力にもとづいて収束帯分布を出力
する収束帯位置推定装置３とを備えて成る。
洋観測衛星１に搭載し，海面の放射するアナログ赤外線
画像を取得する赤外線画像撮像器１０１と，地上に配備
され，赤外線画像撮像器１０１の出力するアナログ赤外
線画像を受けて海面水温分布データを出力する地上装置
２と，地上装置２の出力にもとづいて収束帯分布を出力
する収束帯位置推定装置３とを備えて成る。
【００１１】また，地上装置２は，アナログ赤外線画像
をデジタル化する画像デジタル化装置２０１と，海面水
温分布データをデジタル赤外線画像から処理，出力する
海面温度分布処理器２０２とを備えて成る。
をデジタル化する画像デジタル化装置２０１と，海面水
温分布データをデジタル赤外線画像から処理，出力する
海面温度分布処理器２０２とを備えて成る。
【００１２】さらに，収束帯位置推定装置３は，対象海
域の３次元の温度分布を算出する３次元海水温度分布算
出器３０１と，対象海域の３次元の音波速度分布を算出
する３次元音波速度分布算出器３０２と，３次元の音線
追跡処理を行なって収束帯の分布に関するデータを出力
する３次元音線追跡処理器３０３とを備えて成る。
域の３次元の温度分布を算出する３次元海水温度分布算
出器３０１と，対象海域の３次元の音波速度分布を算出
する３次元音波速度分布算出器３０２と，３次元の音線
追跡処理を行なって収束帯の分布に関するデータを出力
する３次元音線追跡処理器３０３とを備えて成る。
【００１３】次に，本実施例の動作について説明する。
【００１４】まず，海洋観測衛星１に搭載され，ＩＲＴ
（赤外放射温度計）をセンサーとして利用する赤外線画
像撮像器により赤外線画像を取得する。このアナログ赤
外線画像を地上装置２に電波で伝送し，画像処理を行な
う。
（赤外放射温度計）をセンサーとして利用する赤外線画
像撮像器により赤外線画像を取得する。このアナログ赤
外線画像を地上装置２に電波で伝送し，画像処理を行な
う。
【００１５】地上装置２の処理は，一般に知られている
リモートセンシングの処理手法に準じ，画像デジタル化
器２０１により海洋観測衛星１から送られてきたアナロ
グ赤外線画像をデジタル化する。
リモートセンシングの処理手法に準じ，画像デジタル化
器２０１により海洋観測衛星１から送られてきたアナロ
グ赤外線画像をデジタル化する。
【００１６】海面温度分布処理器２０２は画像デジタル
化器２０１からデジタル化データを読み出し，赤外線画
像から画像処理演算によって海面水温分布データを求め
てこれを出力し，基準位置として存在する艦船搭載の収
束帯位置推定装置３に電波で伝送する。
化器２０１からデジタル化データを読み出し，赤外線画
像から画像処理演算によって海面水温分布データを求め
てこれを出力し，基準位置として存在する艦船搭載の収
束帯位置推定装置３に電波で伝送する。
【００１７】収束帯位置推定装置３は，送られてきた海
面温度分布を入力し，３次元海水温度分布算出器３０
１，３次元音波速度分布算出器３０３および３次元音線
追跡処理器３０４を順次経て，表示用ディスプレイに収
束帯分布出力を２次元的に表示させる。
面温度分布を入力し，３次元海水温度分布算出器３０
１，３次元音波速度分布算出器３０３および３次元音線
追跡処理器３０４を順次経て，表示用ディスプレイに収
束帯分布出力を２次元的に表示させる。
【００１８】３次元海水温度分布算出器３０１は，海面
水温分布データの外挿処理によって対象海域の３次元海
水温度分布を求める。この外挿処理は，特定海域の特定
シーズンにおける表面温度分布と深度方向の温度分布と
の関係データを，過去の海洋資料，実測結果等にもとづ
く単位深度ごとの推定値として求めて外挿値とするもの
である。
水温分布データの外挿処理によって対象海域の３次元海
水温度分布を求める。この外挿処理は，特定海域の特定
シーズンにおける表面温度分布と深度方向の温度分布と
の関係データを，過去の海洋資料，実測結果等にもとづ
く単位深度ごとの推定値として求めて外挿値とするもの
である。
【００１９】３次元音波速度分布算出器３０２は，対象
海域の３次元海水温度分布の推定値が求まれば，海中に
おける音波の３次元速度分布も，音速が温度の関数であ
る点に着目して容易に求められる。
海域の３次元海水温度分布の推定値が求まれば，海中に
おける音波の３次元速度分布も，音速が温度の関数であ
る点に着目して容易に求められる。
【００２０】３次元音線追跡処理器３０３は，３次元で
求められた音波速度分布を利用し，基準位置からの音線
追跡を波線追跡法によって求める。この波線追跡法は，
対象海域における音波の３次元速度分布と，基準位置か
らの音波の入射角にもとづいて求めることができ，音波
放射においてある拡がりを有して送出される音波の各音
線の集束位置としての収束帯が求められる。なお，波線
追跡法については，「水中音響の原理，Ｐ１２１〜１２
３，Ｕｒｉｃｋ，共立出版社」等に詳述されている。
求められた音波速度分布を利用し，基準位置からの音線
追跡を波線追跡法によって求める。この波線追跡法は，
対象海域における音波の３次元速度分布と，基準位置か
らの音波の入射角にもとづいて求めることができ，音波
放射においてある拡がりを有して送出される音波の各音
線の集束位置としての収束帯が求められる。なお，波線
追跡法については，「水中音響の原理，Ｐ１２１〜１２
３，Ｕｒｉｃｋ，共立出版社」等に詳述されている。
【００２１】以上の処理を画像データが得られ次第くり
返し実行することにより，逐次最新の収束帯位置推定を
行なうことがきる。
返し実行することにより，逐次最新の収束帯位置推定を
行なうことがきる。
【００２２】なお上述した実施例で，地上装置２を，艦
船搭載の収束帯位置推定装置３に結合して一体化するこ
とも容易に実施しうることは明らかである。
船搭載の収束帯位置推定装置３に結合して一体化するこ
とも容易に実施しうることは明らかである。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明は，従来の音
波速度分布が深さにのみ依存するという仮定のみでは十
分に再現できなかった収束帯の位置を，リモートセンシ
ングの手法を用いて求められる海水面の温度分布から３
次元音波速度モデルを作成することにより，従来よりも
はるかに現実的な収束帯の位置を，リアルタイムで推定
できるという効果を有する。
波速度分布が深さにのみ依存するという仮定のみでは十
分に再現できなかった収束帯の位置を，リモートセンシ
ングの手法を用いて求められる海水面の温度分布から３
次元音波速度モデルを作成することにより，従来よりも
はるかに現実的な収束帯の位置を，リアルタイムで推定
できるという効果を有する。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
１ 海洋観測衛星 ２ 地上装置 ３ 収束帯位置推定装置 １０１ 赤外線画像撮像器 ２０１ 画像デジタル化器 ２０２ 海面温度分布処理器 ３０１ ３次元海水温度算出器 ３０３ ３次元音波速度分布算出器 ３０４ ３次元音線追跡処理器
Claims (2)
- 【請求項１】 人工衛星に搭載し海面から放射される赤
外線を計測して得られるアナログ赤外線画像を電波によ
り地上に向けて送出する赤外線放射温度計と，前記アナ
ログ赤外線画像を受けて海面水温分布のデジタルデータ
を求める地上装置と，前記地上装置の出力する海面水温
分布を受けてこれに深度方向の外挿を施して音波伝搬速
度の３次元構造を求めたうえ，波線追跡法によって伝搬
音波の波線が集束する海面近傍の収束帯の位置を予測す
る収束帯位置推定装置とを備えて成ることを特徴とする
リアルタイム収束帯位置推定装置。 - 【請求項２】 前記収束帯を深度と距離で２次元的に推
定することを特徴とする請求項１記載のリアルタイム収
束帯位置推定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22769291A JPH0566273A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | リアルタイム収束帯位置推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22769291A JPH0566273A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | リアルタイム収束帯位置推定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0566273A true JPH0566273A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16864854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22769291A Pending JPH0566273A (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | リアルタイム収束帯位置推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0566273A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113406645A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-09-17 | 山东科技大学 | 一种新的平均声速水下声呐定位方法 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP22769291A patent/JPH0566273A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113406645A (zh) * | 2021-05-10 | 2021-09-17 | 山东科技大学 | 一种新的平均声速水下声呐定位方法 |
| CN113406645B (zh) * | 2021-05-10 | 2022-08-05 | 山东科技大学 | 一种平均声速水下声呐定位方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990706 |