JPH0755911A - 海洋観測システム - Google Patents

海洋観測システム

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JPH0755911A
JPH0755911A JP20641093A JP20641093A JPH0755911A JP H0755911 A JPH0755911 A JP H0755911A JP 20641093 A JP20641093 A JP 20641093A JP 20641093 A JP20641093 A JP 20641093A JP H0755911 A JPH0755911 A JP H0755911A
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JP
Japan
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observation
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data obtained
gps
telemeter
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JP20641093A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiko Matsuda
光彦 松田
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】海洋の環境等を常時観測する。 【構成】GPS受信機3と、観測用センサ5と、テレメ
ータ装置2と、無線送受信機4と、電源装置6とを有す
る浮遊式ブイ1を海上に放流し、観測用センサ5より得
られる観測データと、GPS受信機3より得られる浮遊
式ブイの位置データとをテレメータ装置2に入力し、無
線送受信機4を介して基地局7に伝送することにより広
海域の海洋上の環境等のデータを収集する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、海洋環境観測システム
に関し、特に浮遊式ブイを用いた海洋環境観測システム
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の海洋環境観測システム
は、海深の浅い海岸沿いでは海洋上に観測用センサを有
する固定ブイを設置して海洋環境を観測していた(例え
ば、実開昭61−195488)。また、海深の深い海
域においては船舶により海洋上の観測地点の海水を採取
して測定するサンプリング観測が行われていた。
【0003】また、実験的に浮遊式ブイを用いた海上環
境観測を行った例(東京大学海洋研究所が1988年7
月〜9月に行ったもの)もあるが、浮遊式ブイの位置算
出は、浮遊式ブイより発信される電波を高速で移動する
人工衛星が受信したときに起こるドップラー効果による
受信電波の周波数変化を基地局のコンピュータで計算し
て求めていた。
【0004】また、アメリカ合衆国の気象衛星NOAA
をを利用した移動体からのDCS(Data Coll
ection System)でも、同様のドップラー
効果による位置計算を基地局のAGROS Syste
mにおいて行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の固定
ブイを用いた海洋環境観測では海深の深い海域を観測で
きないために全海域を観測することができず、また、船
舶によるサンプリング観測ではリアルタイムな観測が行
えず、広い海域を観測するためには多くの船舶が必要で
あった。
【0006】また、浮遊式ブイを用いた海洋環境観測で
は低高度衛星によりドップラー効果を利用して浮遊式ブ
イの位置検出を行うのであるが、この場合には衛星が地
軸と直行する軸を回転する場合でも、1日周期でしか衛
星と通信できないために浮遊式ブイの位置情報は複数の
衛星を使用しない限り1日に2回程度しか取得できな
い。つまり、観測データに関しては例えば1時間毎に測
定してテレメータ装置に記憶しておき、衛星が浮遊式ブ
イの上空を通過したときにブイより送出できるが、位置
データに関しては観測データの測定と対応できずに長時
間間隔でしか得ることができなかった。
【0007】また、浮遊式ブイを用いた海洋環境観測に
おいて、静止衛星を利用した場合にはリアルタイムに観
測データを得ることができるが、ドップラー効果が起こ
らないために浮遊式ブイの位置データを取得することが
できなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の海洋観測システムでは、GPS受信機
と、観測用センサと、テレメータ装置と、無線送受信機
と、電源装置とを有する浮遊式ブイを海上に放流し、観
測用センサより得られる観測データと、GPS受信機よ
り得られる浮遊式ブイの位置データとをテレメータ装置
に入力し、無線送受信機を介して基地局に伝送すること
により広海域の海洋上の環境等のデータを収集すること
を特徴とする。
【0009】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0010】図1は本発明の一実施例である海洋環境観
測システムの構成図である。浮遊式ブイ1には、テレメ
ータ装置2(図2に示す)と、全地球上を覆域とする衛
星利用の測位システムであるNAVSTAR GPS
(Navigation Satellite Tim
e And Ranging Global Posi
tioning System)のGPS受信機3と、
海洋環境(例えば、放射線量や、海水温、水質など)を
観測する観測用センサ5と、GPS受信機で得られた位
置データ及び観測用センサで得られた観測データを衛星
通信回線を介して基地局にデータ送信し、かつ、基地局
からのテレメータ装置呼出信号を受信する無線送受信機
4と、電源装置6とが搭載されている。また、基地局7
には、浮遊式ブイ1に搭載されたテレメータ装置2を呼
び出す信号を送信するテレメータ親局装置9と、テレメ
ータ装置2から伝送された位置データ、観測データ及び
時刻データを収集し出力するデータ処理装置10が設置
されており、浮遊式ブイ1に搭載されているテレメータ
装置2と、基地局7に設置されているテレメータ親局装
置9とは、浮遊式ブイ1に搭載されている無線送受信機
4と、通信衛星12と、衛星通信地上局設備8を介して
衛星通信回線接続されている。
【0011】次に図1及びテレメータ装置2の一実施例
を示す図2を参照して本発明の動作について説明する。
【0012】図2に示すテレメータ装置2は、観測時刻
及びデータ送信時刻になると電源制御回路14に制御信
号を出力するタイマ回路13と、タイマ回路13からの
制御信号受信すると各構成要素(GPS受信機3、無線
送受信機4、観測用センサ5、テレメータ主回路15)
に通電するよう制御する電源制御回路14と、観測用セ
ンサ5より得られた観測データ、GPS受信機3より得
られた位置データ及びタイマ回路13より得られた時刻
データを記憶する内部メモリ16と、各データを内部メ
モリに記憶するように制御し、かつ、それらのデータを
無線送受信機4を介して基地局7に伝送するテレメータ
主回路15とを有している。ここで図2における二重線
は電力供給系統を示し、実線矢印は各データ及び制御信
号の系統を示している。
【0013】浮遊式ブイ1に搭載されたGPS受信機3
は複数のGPS衛星11からの信号を常時受信して浮遊
式ブイ1の位置を±25mの精度で算出している。
【0014】常時動作しているタイマ回路13は、予め
定められた観測時刻に近づくと電源制御回路14を起動
してGPS受信機3、観測用センサ5及びテレメータ主
回路15に通電する。この場合、各部位への通電は通電
後の正常安定動作までに必要な時間を考慮して別々に制
御する方法が望ましい。
【0015】テレメータ主回路15は、観測用センサ5
より得られた海洋環境の観測データと、GPS受信機3
より得られた浮遊式ブイ1の位置データと、タイマ回路
13より得られた時刻データとをそれぞれ読み込んで内
部メモリ16に記憶する。このとき、内部メモリ16に
は常時通電しておき記憶内容が消滅しないようにする。
【0016】記憶が完了したタイミングでタイマ回路1
3は、電源制御回路14に制御信号を出力して、GPS
受信機3、観測用センサ5、テレメータ主回路15への
通電を中止する。
【0017】タイマ回路13は基地局7のテレメータ親
局装置9より衛星通信回線を介して当該テレメータ装置
2が呼び出される時刻に近づくと電源制御回路14に制
御信号を出力して、テレメータ主回路15及び無線送受
信機4に通電して基地局7からの呼出を待機する。
【0018】無線送受信機4が基地局7からの呼出信号
を受信するとテレメータ主回路15は内部メモリ16に
記憶されている海洋環境の観測データ、浮遊式ブイの位
置データ及び観測時刻データを無線送受信機4を含む衛
星通信回線を介して基地局7に送信する。
【0019】この場合、海洋環境の観測インターバル
と、各データを基地局に送信するインターバルとは一致
していても一致していなくてもかまわない。つまり、1
回の送信で複数のデータ群(複数時刻に取得された観測
データ及び位置データ)を送信してもかまわない。
【0020】また、衛星通信回線について、静止衛星で
はなく、低高度極軌道衛星を利用する場合には、衛星通
信回線が当該浮遊式ブイ1との間で交信可能な時間に制
限があるので、予め、基地局7からテレメータ装置2を
呼び出したときに、近い将来のテレメータ装置2を呼び
出す時刻スケジュール(例えば、1日分や、1週間分
等)を基地局7からテレメータ装置2に送信し、タイマ
回路13に記憶させることもできる。
【0021】浮遊式ブイ1に搭載される観測用センサと
しては、海洋上の放射線を観測するセンサや、水温、水
質を観測するセンサ等、その目的に応じてなんでもかま
わない。これにより、海洋上の環境汚染(例えば、放射
能汚染や原油流出による汚染等)を容易に常時観測する
ことができ、また、海流の温度、速度、流れる軌跡等が
正確に観測できる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の海洋環境
観測システムは浮遊式ブイにGPS受信機と、テレメー
タ装置と、無線送受信機と、観測用センサを搭載するこ
とにより、広い海域の海洋環境を常時観測することがで
き、核廃棄物の海洋投棄による放射能汚染の監視や、海
流及び海水温の変化のオンラインモニタ等が容易に行え
る。
【0023】また、浮遊式ブイの位置を正確に知ること
ができるので、電池寿命の近づいたブイや、狭い海域に
密集してしまったブイや、海岸に漂着してしまったブイ
の回収が容易に行えるという経済的な効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の海洋観測システム及び観測用浮遊式ブ
イの一実施例を示す構成図。
【図2】本発明のテレメータ装置の一実施例を示す構成
図。
【符号の説明】
1 浮遊式ブイ 2 テレメータ装置 3 GPS受信機 4 無線送受信機 5 観測用センサ 6 電源装置 7 基地局 8 衛星通信地上局設備 9 テレメータ親局装置 10 データ処理装置 11 GPS衛星 12 通信衛星 13 タイマ回路 14 電源制御回路 15 テレメータ主回路 16 内部メモリ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測位システムであるGPS(Globa
    l Positioning System)のGPS
    受信機と、海洋環境を観測する観測用センサと、前記G
    PS受信機より得られる位置データと前記観測用センサ
    より得られる観測データを送信する無線送受信機と、前
    記GPS受信機より得られる位置データと前記観測用セ
    ンサより得られる観測データを記憶し前記無線送受信機
    を介して基地局に各データを送信するテレメータ装置
    と、電源装置とを有する浮遊式ブイと、 前記位置データ及び観測データを伝送する衛星通信回線
    と、 前記位置データ及び観測データを受信し、データ処理を
    行う基地局と、を有することを特徴とする海洋観測シス
    テム。
  2. 【請求項2】 測位システムであるGPSのGPS受信
    機と、海洋環境を観測する観測用センサと、前記GPS
    受信機より得られる位置データと前記観測用センサより
    得られる観測データを送信する無線送受信機と、前記G
    PS受信機より得られる位置データと前記観測用センサ
    より得られる観測データを記憶し前記無線送受信機を介
    して基地局に各データを送信するテレメータ装置と、電
    源装置とを有することを特徴とする浮遊式ブイ。
  3. 【請求項3】 前記請求項2に記載の海洋観測用浮遊式
    ブイに搭載され、測位システムであるGPSのGPS受
    信機より得られる位置データと海洋環境を観測する観測
    用センサより得られる観測データを記憶する内部メモリ
    と、無線送受信機を介して前記内部メモリの各データを
    送信するテレメータ主回路とを有することを特徴とする
    テレメータ装置。
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