JPH0715484B2 - 潮流測定装置 - Google Patents
潮流測定装置Info
- Publication number
- JPH0715484B2 JPH0715484B2 JP61264835A JP26483586A JPH0715484B2 JP H0715484 B2 JPH0715484 B2 JP H0715484B2 JP 61264835 A JP61264835 A JP 61264835A JP 26483586 A JP26483586 A JP 26483586A JP H0715484 B2 JPH0715484 B2 JP H0715484B2
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- Japan
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- ship
- vertical
- tidal current
- speed
- velocity
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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、潮流の速度を測定する装置に関する。
（ｂ）発明の概要 この発明に係る潮流測定装置は、自船の垂直方向の移動
速度を測位用衛星から送信された信号を受信して求め、
またドップラーソナーを用いて自船に対する水中の気泡
やプランクトン等の水塊との垂直方向の相対速度を測定
し、この垂直方向の相対速度を自船の垂直方向の移動速
度分だけ補正することにより、潮流の垂直方向の速度を
正しく測定するようにしたものである。
速度を測位用衛星から送信された信号を受信して求め、
またドップラーソナーを用いて自船に対する水中の気泡
やプランクトン等の水塊との垂直方向の相対速度を測定
し、この垂直方向の相対速度を自船の垂直方向の移動速
度分だけ補正することにより、潮流の垂直方向の速度を
正しく測定するようにしたものである。
（ｃ）発明の背景 近年、旋網船等は超音波式潮流計を用いて水平方向の潮
流を判別し、投網のタイミングを検討するためなどに用
いられている。しかしながら魚群は潮目等のように潮流
が複雑に入り組む海域に集まる傾向があり、水平方向の
潮流測定だけでは潮流の状態を判断しづらい。特に、水
平方向に安定した潮流であっても、上昇流があれば投網
後の網の沈降速度に大いに影響し、結果的に予定通りの
漁獲をあげることができないという問題があった。
流を判別し、投網のタイミングを検討するためなどに用
いられている。しかしながら魚群は潮目等のように潮流
が複雑に入り組む海域に集まる傾向があり、水平方向の
潮流測定だけでは潮流の状態を判断しづらい。特に、水
平方向に安定した潮流であっても、上昇流があれば投網
後の網の沈降速度に大いに影響し、結果的に予定通りの
漁獲をあげることができないという問題があった。
（ｄ）発明が解決しようとする問題点 この発明は、上述の問題を解消して、潮流の垂直方向成
分の速度を正確に測定し、潮流を３次元的に掌握するこ
とを可能とした潮流測定装置を提供することを目的とし
ている。
分の速度を正確に測定し、潮流を３次元的に掌握するこ
とを可能とした潮流測定装置を提供することを目的とし
ている。
（ｅ）問題を解決するための手段 この発明の潮流測定装置は、測位用衛星から送信される
信号を受信して自船の垂直方向の移動速度を演算する自
船垂直移動速度演算手段と、 水中に超音波パルス信号を送波して水中の気泡やプラン
クトン等の水塊からの反射波を受波するとともに、受波
信号の送波信号に対する周波数偏移量を検出し、自船に
対する前記水塊の垂直方向の相対速度を測定するドップ
ラーソナーと、 前記ドップラーソナーの求めた垂直方向の相対速度を、
前記自船垂直移動速度演算手段の求めた垂直方向の移動
速度分だけ補正する補正演算手段とを備えて成る。
信号を受信して自船の垂直方向の移動速度を演算する自
船垂直移動速度演算手段と、 水中に超音波パルス信号を送波して水中の気泡やプラン
クトン等の水塊からの反射波を受波するとともに、受波
信号の送波信号に対する周波数偏移量を検出し、自船に
対する前記水塊の垂直方向の相対速度を測定するドップ
ラーソナーと、 前記ドップラーソナーの求めた垂直方向の相対速度を、
前記自船垂直移動速度演算手段の求めた垂直方向の移動
速度分だけ補正する補正演算手段とを備えて成る。
（ｆ）作用 以上の構成であれば、前記ドップラーソナーは水中に調
音波パルス信号を送波して水中の気泡やプランクトン等
の水塊からの反射波を受波するとともに、受波信号の送
波信号に対する周波数偏移量、いわゆるドップラー周波
数を検出し、自船に対する水塊の垂直方向の相対速度を
測定する。一方、自船垂直移動速度演算手段は測位用衛
星から送信される信号を受信して自船の垂直方向の移動
速度を演算により求める。補正演算手段は前記ドップラ
ーソナーの求めた垂直方向の相対速度を、前記自船垂直
移動速度演算手段の求めた自船の垂直方向の移動速度分
だけ補正することにより、潮流の真の垂直方向成分の速
度を求める。
音波パルス信号を送波して水中の気泡やプランクトン等
の水塊からの反射波を受波するとともに、受波信号の送
波信号に対する周波数偏移量、いわゆるドップラー周波
数を検出し、自船に対する水塊の垂直方向の相対速度を
測定する。一方、自船垂直移動速度演算手段は測位用衛
星から送信される信号を受信して自船の垂直方向の移動
速度を演算により求める。補正演算手段は前記ドップラ
ーソナーの求めた垂直方向の相対速度を、前記自船垂直
移動速度演算手段の求めた自船の垂直方向の移動速度分
だけ補正することにより、潮流の真の垂直方向成分の速
度を求める。
今、ドップラーソナーの測定値をVwzとすれば、この速
度は潮流の垂直方向の速度Vczと自船の垂直方向の速度V
szとの合成として次の式で表される。
度は潮流の垂直方向の速度Vczと自船の垂直方向の速度V
szとの合成として次の式で表される。
Vwz＝Vcz−Vsz 従って潮流の真の垂直方向の速度Vczは次の式で表され
る。
る。
Vcz＝Vwz＋Vsz このように前記補正演算手段はドップラーソナーの求め
た自船に体する水塊の垂直方向の相対速度に対し、前記
自船垂直移動速度演算手段の求めた自船の垂直方向の移
動速度分の補正を行う。
た自船に体する水塊の垂直方向の相対速度に対し、前記
自船垂直移動速度演算手段の求めた自船の垂直方向の移
動速度分の補正を行う。
（ｇ）実施例 第１図はこの発明の実施例である潮流測定装置のブロッ
ク図、第３図はその処理手順を表すフローチャートであ
る。第１図においてCPU1は後述する潮流の垂直方向の速
度を前記補正演算により求めるために用いられる。ROM2
はその制御プログラムが予め書き込まれ、RAM3は前記補
正演算のワーキングエリアとして用いられる。I/Oポー
ト４は自船の垂直移動速度データVszと後述するペアビ
ーム方式の各ビーム方向における移動速度データVa1,Vb
1の各データを入力する。GPS受信器５はGPSアンテナ６
を用いてGPS衛星から送信されるGPS信号を受信して、ア
ンテナ６の設置点の３次元方向の速度を測定し、船の垂
直方向の移動速度Vszを前記I/Oポート４へ出力する。
ク図、第３図はその処理手順を表すフローチャートであ
る。第１図においてCPU1は後述する潮流の垂直方向の速
度を前記補正演算により求めるために用いられる。ROM2
はその制御プログラムが予め書き込まれ、RAM3は前記補
正演算のワーキングエリアとして用いられる。I/Oポー
ト４は自船の垂直移動速度データVszと後述するペアビ
ーム方式の各ビーム方向における移動速度データVa1,Vb
1の各データを入力する。GPS受信器５はGPSアンテナ６
を用いてGPS衛星から送信されるGPS信号を受信して、ア
ンテナ６の設置点の３次元方向の速度を測定し、船の垂
直方向の移動速度Vszを前記I/Oポート４へ出力する。
超音波送受波器7,8は互いに船底の前後方向に30度の角
度で装備されている。パルス発生回路11は特定の周期で
パルスを発生し、送信回路10をトリガする。送信回路10
は送受切換回路９を作動させて２つの超音波送受波器7,
8からそれぞれの方向に超音波パルスを送波する。受信
回路12,16はそれぞれ送受波器7,8の受けた信号を受信
し、周波数トラッカ13,17によって同一周波数の連続信
号を得る。ドップラー周波数検出回路14,18は受信信号
の周波数と送信信号の周波数との差から各ビーム方向の
相対速度を検出する。特に、気泡やプランクトン等の層
からなる水塊の水深を設定し、その水深から反射して戻
ってくる音波を選択的に受信することによって、その水
深における水塊と船との相対速度を得る。速度データ変
換回路15,19は得られたドップラー周波数信号を相対速
度のデジタルデータに変換する回路であり、前記I/Oポ
ート４を介してそのデータを入力する。
度で装備されている。パルス発生回路11は特定の周期で
パルスを発生し、送信回路10をトリガする。送信回路10
は送受切換回路９を作動させて２つの超音波送受波器7,
8からそれぞれの方向に超音波パルスを送波する。受信
回路12,16はそれぞれ送受波器7,8の受けた信号を受信
し、周波数トラッカ13,17によって同一周波数の連続信
号を得る。ドップラー周波数検出回路14,18は受信信号
の周波数と送信信号の周波数との差から各ビーム方向の
相対速度を検出する。特に、気泡やプランクトン等の層
からなる水塊の水深を設定し、その水深から反射して戻
ってくる音波を選択的に受信することによって、その水
深における水塊と船との相対速度を得る。速度データ変
換回路15,19は得られたドップラー周波数信号を相対速
度のデジタルデータに変換する回路であり、前記I/Oポ
ート４を介してそのデータを入力する。
次に前記ペアビーム方式のドップラーソナーを用いて船
と水塊との垂直方向の相対速度の成分を求める方法につ
いて説明する。
と水塊との垂直方向の相対速度の成分を求める方法につ
いて説明する。
第２図においてＯは自船の船底に装備された超音波送受
波器の位置であり、Ａ、Ｂは水塊の超音波ビームの反射
する２点である。今、船がVhの方向にその長さで示す速
度で移動している場合を考えると、Ｏ点がＢ点から遠ざ
かる速度はVb0として表され、Ｏ点がＡ点に近づく速度
はVa0として表される。２つの超音波ビームの方向が前
後方向に30度であるため、両ビーム方向の速度成分と船
の速度は次の関係が成り立つ。
波器の位置であり、Ａ、Ｂは水塊の超音波ビームの反射
する２点である。今、船がVhの方向にその長さで示す速
度で移動している場合を考えると、Ｏ点がＢ点から遠ざ
かる速度はVb0として表され、Ｏ点がＡ点に近づく速度
はVa0として表される。２つの超音波ビームの方向が前
後方向に30度であるため、両ビーム方向の速度成分と船
の速度は次の関係が成り立つ。
Vh＝2Vao＝2Vbo ここで水塊と船との相対速度にVwzの垂直速度成分が含
まれているとすれば、Ｏ点がＢ点から遠ざかる速度はVb
1として表され、Ｏ点がＡ点に近づく速度はVa1として表
される。従って相対速度の垂直方向成分は次の式で表さ
れる。
まれているとすれば、Ｏ点がＢ点から遠ざかる速度はVb
1として表され、Ｏ点がＡ点に近づく速度はVa1として表
される。従って相対速度の垂直方向成分は次の式で表さ
れる。
Vwz ＝（Va1−Va0）/cos30° ＝（Vb0−Vb1）/cos30° ここで、Va1−Va0＝Vb0−Vb1 の関係が成り立つので、相対速度の垂直成分は次のよう
にして求められる。
にして求められる。
このようにして第１図に示したCPU1は速度データ変換回
路15,19から出力されたデータをI/Oポート４を介して読
み込み、船と水塊との相対速度との垂直成分を求める
（第３図に示したn1,n3参照）。さらにCPU1はGPS受信器
５から出力された船の垂直方向の移動速度を読み込み、
前記値と加算することにより潮流の垂直方向の真の速度
を求める（第３図に示したn2,n4参照）。
路15,19から出力されたデータをI/Oポート４を介して読
み込み、船と水塊との相対速度との垂直成分を求める
（第３図に示したn1,n3参照）。さらにCPU1はGPS受信器
５から出力された船の垂直方向の移動速度を読み込み、
前記値と加算することにより潮流の垂直方向の真の速度
を求める（第３図に示したn2,n4参照）。
なお、実施例はペアビーム方式のドップラーソナーを用
いた例であったが、３ビーム,4ビーム方式でも同様にし
て水塊と船との相対速度の垂直成分を求めて用いること
ができる。
いた例であったが、３ビーム,4ビーム方式でも同様にし
て水塊と船との相対速度の垂直成分を求めて用いること
ができる。
（ｈ）発明の効果 以上のようにこの発明によれば、ドップラーソナーによ
って測定される船と水塊との上下方向の相対速度を求
め、自船垂直移動速度演算手段が測位用衛星からの受信
信号をもとに自船の垂直方向の移動速度を演算して、そ
の演算結果を用いて前記ドップラーソナーの測定結果を
補正することにより、潮流の垂直方向の真の速度を得る
ことができる。
って測定される船と水塊との上下方向の相対速度を求
め、自船垂直移動速度演算手段が測位用衛星からの受信
信号をもとに自船の垂直方向の移動速度を演算して、そ
の演算結果を用いて前記ドップラーソナーの測定結果を
補正することにより、潮流の垂直方向の真の速度を得る
ことができる。
第１図はこの発明の実施例である潮流測定装置のブロッ
ク図、第２図は船と水塊との相対速度の垂直成分を求め
る方法について説明する図、第３図は第１図に示した潮
流測定装置の動作手順を示すフローチャートである。
ク図、第２図は船と水塊との相対速度の垂直成分を求め
る方法について説明する図、第３図は第１図に示した潮
流測定装置の動作手順を示すフローチャートである。
Claims (1)
- 【請求項１】測位用衛星から送信される信号を受信して
自船の垂直方向の移動速度を演算する自船垂直移動速度
演算手段と、 水中に超音波パルス信号を送波して水中の気泡やプラン
クトン等の水塊からの反射波を受波するとともに、受波
信号の送波信号に対する周波数偏移量を検出し、自船に
対する前記水塊の垂直方向の相対速度を測定するドップ
ラーソナーと、 前記ドップラーソナーの求めた垂直方向の相対速度を、
前記自船垂直移動速度演算手段の求めた垂直方向の移動
速度分だけ補正する補正演算手段とを備えて成る潮流測
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264835A JPH0715484B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 潮流測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61264835A JPH0715484B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 潮流測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63118666A JPS63118666A (ja) | 1988-05-23 |
| JPH0715484B2 true JPH0715484B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=17408868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61264835A Expired - Fee Related JPH0715484B2 (ja) | 1986-11-06 | 1986-11-06 | 潮流測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715484B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100195576B1 (ko) * | 1990-03-26 | 1999-06-15 | 구니또모 시게루 | 이동 물체 속도 측정 장치 |
| JP2005241441A (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Tottori Univ | 移動式水上風観測システム |
-
1986
- 1986-11-06 JP JP61264835A patent/JPH0715484B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63118666A (ja) | 1988-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |