JPH0682157B2 - 漂流物体位置表示装置 - Google Patents

漂流物体位置表示装置

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JPH0682157B2
JPH0682157B2 JP2026900A JP2690090A JPH0682157B2 JP H0682157 B2 JPH0682157 B2 JP H0682157B2 JP 2026900 A JP2026900 A JP 2026900A JP 2690090 A JP2690090 A JP 2690090A JP H0682157 B2 JPH0682157 B2 JP H0682157B2
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この発明は、水中を漂流する漂流物体の位置を推測して
画面上に表示する漂流物体位置表示装置に関する。
(b)従来の技術 従来より、例えば巻網漁船等に適する漁撈電子機器とし
て、水中に投じた網や縄の位置を推測して画面上に表示
する漂流物体位置表示装置(特願昭62-200710号)を本
願出願人が出願している。
上記漂流物体位置表示装置は、漂流物体の存在する水域
の潮流の流向と流速を測定し、測定した潮流の流向と流
速および経過時間に基づいて漂流物体(綱や縄)の位置
を推測し、これを画面表示するようにしたものである。
(c)発明が解決しようとする課題 一般に、巻網等の水中に投じられた漁具は潮流によって
流されるため、潮流の状態を把握することによって巻網
等の位置を推測することは可能であり、上記出願の漂流
物体位置表示装置によれば水中に投じた網等の形状を把
握する上で有効である。
しかしながら、目的によっては漂流物体の絶対的な位置
より、むしろ自船跡に対する漂流物体の相対的な位置ま
たは漂流物体が潮流によって張力を受けている状態を知
りたい場合がある。即ち、水中の各深度毎に潮流の流向
と流速は異なるため、例えば張り下げられた網は、各深
度毎に潮流に応じて流されようとし、網の各部に張力が
作用する。したがって漂流物体の絶対的な位置を表示す
るだけでは漂流物体(網等)にかかる張力を的確に把握
することは困難である。
この発明の目的は、水中に投じられた網や縄等の漂流物
体の相対位置および漂流物体が潮流によって受けている
張力の様子を的確に把握できるようにした漂流物体位置
表示装置を提供することにある。
(d)課題を解決するための手段 この発明の漂流物体位置表示装置は、自船から漂流物体
を投下したときの自船の位置を漂流物体の投下位置とし
て測定する位置測定手段と、 自船から水中に超音波を送波し、深度の異なる設定した
複数の各層からの反射波を受波して、それぞれの反射波
に含まれるドップラ周波数を測定することにより自船位
置近辺の各層における潮流の流向と流速を測定する潮流
計測手段と、 上記各層のうち一つの基準とする層の潮流に対する上記
各層における潮流の流向および流速の差を潮流差として
抽出する潮流差抽出手段と、 前述潮流差抽出手段の測定した前記漂流物体投下位置の
上記各層における潮流差に対し、前記漂流物体の投下時
から現在までの経過時間を乗じて、前記漂流物体の投下
時からの前記基準層の潮流に対する上記各層における相
対移動距離を求めるとともに、前記潮流差抽出手段の抽
出した上記各層における前記潮流差の流向方向に前記相
対移動距離だけ離れた位置を上記各層における漂流物体
の現在の相対位置として推測する漂流物体相対位置推測
手段と、 推測した漂流物体の上記各層における相対位置を表示装
置の表示画面上に表示する漂流物体相対位置表示手段
と、からなることを特徴とする。
(c)作用 この発明の漂流物体位置表示装置においては、位置測定
手段は自船から漂流物体を投下したときの自船の位置を
漂流物体の投下位置として測定し、潮流計測手段は、自
船から水中に超音波を送波し、深度の異なる設定した複
数の各層からの反射波を受波して、それぞれの反射波に
含まれるドップラ周波数を測定することにより自船位置
近辺の各層における潮流の流向と流速を測定する。潮流
差抽出手段は、上記各層のうち一つの基準とする層の潮
流に対する上記各層における潮流の流向および流速の差
を潮流差として抽出する。そして漂流物体相対位置推測
手段は、前記潮流差抽出手段の測定した前記漂流物体投
下位置の上記各層における潮流差に対し、前記漂流物体
の投下時から現在までの経過時間を乗じて、前記漂流物
体の投下時からの前記基準層の潮流に対する上記各層に
おける相対移動距離を求めるとともに、前記潮流差抽出
手段の抽出した上記各層における前記潮流差の流向方向
に前記相対移動距離だけ離れた位置を上記各層における
漂流物体の現在の相対位置として推測する。さらに漂流
物体相対位置表示手段は、推測した漂流物体の上記各層
における相対位置を表示装置の表示画面上に表示する。
このようにして、漂流物体の各位置における潮流差が計
測され、その後の経過時間に応じて推測された漂流物体
の相対位置関係が表示される。漂流物体の相対位置は時
間経過にともない移動し、その動きは例えば投じられた
網や縄が潮流によって潮力を受けている様子を表示する
ことになる。
(f)実施例 まず、この発明の実施例で用いる一般的な潮流計の構成
および測定方法をブロック図として第5図に示す。
第5図において、30は潮流計の制御回路部、その他のブ
ロックは通常ディジタル計算機の演算処理により行われ
る部分である。送信信号発生回路1は水中に送波すべき
超音波の信号を発生し、送信回路2,3および4はその送
信信号によって送受波器5,6および7を駆動する。これ
らの送受波器5,6および7は水平指向方向が互いに120度
づつ離れた方向で、一定の俯角で超音波の送受波を行
う。増幅回路8,9および10は超音波送受波器5,6および7
の受波信号を増幅し、周波数検出回路11,12および13は
受波信号のドップラーシフトを検出する。サンプルゲー
ト信号発生回路14は設定された深度からの反射波を抽出
するゲート信号および海底反射波を抽出するゲート信号
をそれぞれ発生する。また、同図においてブロック15,1
6および17はそれぞれ設定深度からの反射波の周波数FW
および海底反射波の周波数FGを記憶する。ブロック18で
は、3方向の受波信号の周波数から自船の船首を基準と
するX,Y座標系の対地速度(VXG,VYG)と設定深度に対す
る対水速度(VXW,VYW)をそれぞれ求める。また、ブロ
ック19では、自船の船首を基準とするX,Y座標系の速度
データとコンパス方位とに基づいて南北方向と東西方向
について、それぞれ対地速度(NSG,EWG)と対水速度(N
SW、EWW)を求める。更にブロック20では、対水速度と
対地速度との差から潮流の南北方向の速度NSCおよび東
西方向の速度EWCを求める。なお、潮流の流速は として求められ、流向はtan-1(EWC/NSC)として求めら
れる。
ところで、例えば巻網は、長さ約300〜1000m、高さ約50
〜100mと、かなり大きく、単に一個の漂流物体として取
り扱うことはできず、網に加わる力を考慮する必要があ
る。
投網された網に加わる力は大別して次の3つが考えられ
る。
(1)網自体の重量、網は下縁にある沈子、カンチまた
はワイヤなどによる網の沈下方向への張力、網自体の浮
力、網上縁の浮子の浮力、さらに網に付着する気泡の浮
力、波高など。
(2)投網中に船内に残っている網やワイヤによる船体
の航走方向に向き張力、投網開始点におけるレッコー船
などによる投網点を移動させないように支える力など。
(3)潮流が網目の形や大きさに与える影響など。
投網された網の動きは上記(1)〜(3)の要素が複雑
に関係しているが、網の或る部分の投網後の位置を計算
する際、前記各要素の重みとして与え、船によって多少
異なる重みを経験的に設定することにより、投網後の網
の動きを推測することができる。
次に、この発明の実施例である漂流物体位置表示装置の
ブロック図、処理手順および表示例をそれぞれ第1図、
第2図および第3図に示す。
第1図において、30は潮流計制御回路であり、第5図に
示した潮流計の制御回路部に対応する。CPU40のバスに
は制御プログラムが予め書き込まれたROM41、その制御
プログラムの実行に際して各地点の潮流データ、自船位
置および推測した潮流物体の位置等を記憶するRAM42、
表示データが書き込まれるVRAM43、VRAM43の読出制御を
行う表示制御回路46、潮流計制御回路部30とのインタフ
ェース回路47および後述する重み等の設定値を入力する
キー入力装置49とのインタフェース回路48が接続されて
いる。また、ビデオ出力回路44はVRAM43からの読出信号
から映像信号を発生してCRT45へ出力する。
第1図に示したCPU40は第5図において潮流計制御回路
部30以外のブロックに示した演算処理を行って、各層の
潮流を求めるが、この実施例では海底反射波を抽出せ
ず、深層潮流を基準として(深層潮流が静止しているも
のとして)、表層潮流との潮流差と中層潮流との潮流差
および自船の移動方向と移動速度を求める。
CPU40は具体的に第2図に示す手順に従って動作する。
まず、キー入力装置の操作によって、またはその他の魚
撈機器等の制御信号から投網開始が検出されたなら、タ
イマ(一定時間毎にRAMの所定領域をカウントすること
によって構成されるもの。)をスタートさせるととも
に、測定点カウンタiをクリアする(n1→n2)。測定す
べきタイミングとなれば、深層を基準層としてこの層に
対する自船の船速Viと自船の移動方向Diを求める(n3→
n4)。続いて自船の船速度、移動方向および前回からの
経過時間に基づいて自船の位置(推測位置)Piを算出す
る(n5)。ただしタイマスタート時点では自船位置は基
準位置にあるものとする。その後、自船位置に対応する
表示画面上の位置を算出し、VRAMに書き込む。その際、
前回(i−1)番目の自船位置との間を線で接続する
(n6→n7)。続いて表層潮流の流向Dsi′と流速Vsi′お
よび中層潮流の流向Dmi′と流速Vmi′をそれぞれ測定
し、この2層の潮流における流向および流速と自船の移
動方向Diおよび船速Viとの差を求めることによって深層
潮流に対する表層潮流の潮流差(Dsi,Vsi)および深層
潮流に対する中層潮流の潮流差(Dmi,Vmi)をそれぞれ
求める(n8→n9)。
その後、既に記憶した各層の潮流差データおよび測定を
行った時の自船位置と測定時からの経過時間に基づいて
測定時に投網された網の相対位置を求める。そのために
まず、既に記憶している各測定点における各種データを
順次読み出すための測定点カウンタjを初期化する(n1
1)。続いて、jで示される測定点の位置Psj,表層潮流
の流向Dsj,流速Vsj,その測定点における測定時から現在
までの経過時間Tおよび網の種類や大きさによって異な
る重み係数Wに基づいて、測定時に投網された網の表層
における相対位置Nsjを求める(n12)。ここで経過時間
Tはiからjを減じた値に測定タイミングのインターバ
ル時間を乗じた値である。このようにして表層における
網の相対位置を推測し、その画面上の表示位置を算出
し、VRAMに書き込む(n13→n14)。その際、j−1の測
定点の推測位置との間を結ぶ線分として書き込む。
その後、同様にして中層におけるj番目の測定点の相対
位置を推測し、表示画面上の位置算出およびVRAMに対す
る線分の書き込みを行う(n15〜n17)。
n12〜n17の処理をカウントjがiに等しくなるまでjの
値をインクリメントしつつ繰り返す(n18→n19→n1
2)。j=iとなった時、即ち過去の測定点における推
測位置の更新を完了した時、次回の測定のためにiをイ
ンクリメントして次の測定タイミングを待つ(n18→n20
→n3)。
以上のようにして、投網した網の位置と各点の各層にお
ける潮流の潮流差を一定時間毎に記憶しておき、時間の
経過にともない、投網された網の各点における相対位置
を順次求め、表示する。なお、n9がこの発明にかかる潮
流差抽出手段に相当し、n12およびn15がこの発明にかか
る漂流物体相対位置推測手段に相当する。
以上に示した処理によって第3図に示すような表示が行
われる。同図においてPは深層を基準とした船の航跡、
EsおよびEmはそれぞれ深層潮流を基準とした表層潮流お
よび中層潮流の潮流差を計測開始からの経過時間分積算
して推測した、各層における漂流物体の相対位置を表
し、互いに異なった色で表示される。このように漂流物
体が航跡と一致せず、しかも層に応じて漂流の仕方が異
なるのは、各層に応じて漂流の流向と流速が異なるため
である。図中航跡P線上の各マークは一定時間または一
定距離毎の自船位置を表し、また巻網の四角形や三角形
の各マークは各自船位置マークの位置で投網された網部
分等、漂流物体の各層における相対位置を表している。
このように自航跡とともに、巻網等の漂流物体の相対位
置を順次表示するようにしたため、各々の漂流物体のマ
ークによって漂流物体が各層の潮流に従って潮流してい
る状態を的確に読み取ることができる。しかも、自航跡
Pと各層の相対位置間の距離と方向から、巻網等の漂流
物体が各層の潮流によって受ける潮力の方向と量を把握
することができる。
なお、第3図に示した例では単に自航跡と漂流物体の相
対位置を表示するだけの例であったが、例えば第4図に
示すように、関連する他の情報とともに、表示してもよ
い。第4図において50は潮流と潮流差を表す表示領域で
あり、53は表層潮流、中層潮流または深層潮流のうち選
択された層の潮流ベクトル表示である。また、P,Esおよ
びEmはそれぞれ自航跡、表層における漂流物体の相対位
置および中層における漂流物体の相対位置の表示であ
る。自航跡Pにおける六角形のマークは投網開始点を表
している。また、同図において51で示す領域に表層潮
流、中層潮流および深層潮流の各流速と流向を表示し、
領域52には潮流差(潮流の流向および流速の差)を表示
している。なお、54で示す領域には船首方位と真方位と
の成す角度(偏角)と船の横方向の船速および航程積算
距離を表示している。
(g)発明の効果 この発明によれば、基準層の潮流に対する各層における
潮流の流向および流速の差が計測開始からの時間分積算
されて、各深度における漂流物体の相対位置が表示され
るため、その表示内容から網や縄等の漂流物体の自航跡
に対する相対位置関係および、漂流物体が潮流差によっ
て受けている張力の様子を的確に把握することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例である漂流物体位置表示装置
のブロック図、第2図は同装置の処理手段を表すフロー
チャート、第3図は画面上の表示例を表す図である。第
4図はその他の表示例を表す図である。第5図は一般的
な潮流計の構成および潮流検出方法を示すブロック図で
ある。 5,6,7……超音波送受波器、 30……潮流計制御回路部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】自船から漂流物体を投下したときの自船の
    位置を漂流物体の投下位置として測定する位置測定手段
    と、 自船から水中に超音波を送波し、深度の異なる設定した
    複数の各層からの反射波を受波して、それぞれの反射波
    に含まれるドップラ周波数を測定することにより自船位
    置近辺の各層における潮流の流向と流速を測定する潮流
    計測手段と、 上記各層のうち一つの基準とする層の潮流に対する上記
    各層における潮流の流向および流速の差を潮流差として
    抽出する潮流差抽出手段と、 前記潮流差抽出手段の測定した前記漂流物体投下位置の
    上記各層における潮流差に対し、前記漂流物体の投下時
    から現在までの経過時間を乗じて、前記漂流物体の投下
    時からの前記基準層の潮流に対する上記各層における相
    対移動距離を求めるとともに、前記潮流差抽出手段の抽
    出した上記各層における前記潮流差の流向方向に前記相
    対移動距離だけ離れた位置を上記各層における漂流物体
    の現在の相対位置として推測する漂流物体相対位置推測
    手段と、 推測した漂流物体の上記各層における相対位置を表示装
    置の表示画面上に表示する漂流物体相対位置表示手段
    と、からなる漂流物体位置表示装置。
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