JPH0812245B2 - ソナーの上下浮動補償方法及び装置 - Google Patents

ソナーの上下浮動補償方法及び装置

Info

Publication number
JPH0812245B2
JPH0812245B2 JP61316055A JP31605586A JPH0812245B2 JP H0812245 B2 JPH0812245 B2 JP H0812245B2 JP 61316055 A JP61316055 A JP 61316055A JP 31605586 A JP31605586 A JP 31605586A JP H0812245 B2 JPH0812245 B2 JP H0812245B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
measuring
time
floating
memory
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61316055A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62159077A (ja
Inventor
アール・アール・リンド
ロナルド・エイ・フランクリン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
Publication of JPS62159077A publication Critical patent/JPS62159077A/ja
Publication of JPH0812245B2 publication Critical patent/JPH0812245B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C13/00Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
    • G01C13/008Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal measuring depth of open water
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08Systems for measuring distance only
    • G01S15/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52004Means for monitoring or calibrating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/56Display arrangements
    • G01S7/60Display arrangements for providing a permanent recording
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30Assessment of water resources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ソナーシステムの上下浮動補償方法及び装
置に関する。
〔従来の技術〕
音響エネルギを送受信するためのソナーシステムに
は、反射面、例えば海底の深さの連続した可視記録を得
るための周知の深さ記録チヤートのような記録装置が便
利に使用される。移動中の船舶から行なうソナーシステ
ムによる深さの測定において周知の如く、深さの測定
は、波又はうねりによる船舶の上下浮動(上下揺れ)の
影響を受ける。これによる連続した深さの測定に対する
深さの測定の変化は、実際には平坦な海底の測定深さに
正弦波状のじよう乱を生ずることによつて、海底の平坦
さのわずかな変化を不明瞭なものとする。また、正弦波
状のじよう乱は、実際には存在する海底の変化をわから
なくしてしまう。海底の比較的浅い部分の間のパイプ又
はケーブルの支持されない領域によつて、応力が発生
し、パイプ又はケーブルが破断することがあるため、パ
イプ又はケーブルを海底に敷設することを含む多くの場
合に、海底の性質についての正確な知識が必要とされ
る。
従来は、ソナーシステムを搭載した船舶に配備された
上下浮動センサーを使用して、送信時の船舶の上下浮動
を検出していた。上下浮動を2回観測、測定することに
対する修正(往復修正)は、例えば海が浅い場合のよう
に送出時点と反射信号の受信時点との間において船舶が
大きな垂直方向に移動しない場合に、上下浮動じよう乱
を容認可能な限度に除去するのに有効である。しかし、
海の深さが大きく、送信時と受信時との間の船舶の垂直
移動が大きくなる場合には、従来の深さ測定方式では、
海底の深さが明らかに相当変化していることを受信信号
がパルスごとに示し、この変化によつて海底の状態が不
明瞭になるという問題が存在した。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、従来のソナーシステムの深さ測定装置の前
述した問題を解消することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、反射体例えば海底に向
つて放射エネルギ信号を送出する手段と、反射エコーを
受信する手段と、ソナーシステムにおいて慣用されるグ
ラフ式の深さ記録器のようなレコーダ、又はデジタル式
の深さ読出しによつて、時間又は距離の関数として、こ
れらのエコーを表示する手段とを有し、信号の送信及び
受信の時点においての船舶の上下浮動に起因する時間又
は深さのじよう乱(摂動)が実質的に除かれるように、
深さを表わす音響エコーが修正されるソナーシステムに
よつて達成される。送出時及び受信時においての船舶の
上下浮動を測定する測定回路が用いられ、この上下浮動
は、前の受信信号の真の往復時間(真の深さ)を使用す
ることによつて、あるいは海底からの受信音響エコーを
実時間(リアルタイム)で検出することによつて近似さ
れる。ピンポンメモリ方式を使用し、一方のメモリは修
正されていない深さ受信信号から順次のアドレスに粗デ
ータを記憶し、それと同時に、他のメモリの粗データ内
容は、送受信時の上下浮動を修正するために、メモリ中
の異なつたアドレス位置にバルク転送される。チヤート
記録器のスタイラス(針)の移動によつて、修正された
深さデータをもつたメモリの読出しがトリガーされ、こ
の修正された深さデータは、チヤート記録器上に記録と
して供給される。修正された深さはデジタル読出信号と
しても供給される。
〔実施例〕
第1A図には、海13の運動による上下浮動を受けている
船舶1が図式的に表わされている。船舶1、従つてトラ
ンスデューサ15は、波と、水のうねりとによつて、静か
な海面19(平均位置)に対する垂直変位又は上下浮動
(時間の関数として、曲線18によつて示す)を受ける。
船舶は、ソナー測深器10を搭載しており、このソナー測
深器は、海13の深さ120が深い場合には、ソナーパルス
の発信時(発信時の上下浮動)の位置と海底12から反射
されたソナーエネルギの受信時の位置(受信時の上下浮
動)との間で、大きな垂直運動を受ける。本発明の目的
は、送出時及び受信時の上下浮動を測定し、その測定さ
れた深さは適切な修正を施こすことによつて、許容可能
な誤差の範囲内において真の深さを得るようにして、海
の表面の平均位置(海面19)から測定した真の深さに測
定深さを修正することである。第1A図は、1回の送信/
受信サイクルについて、送信時の上下浮動(変位)がH
T1、受信時の上下浮動がHR1であることを示している。
次の送信/受信サイクルにおいて、送信時の上下浮動
は、HT2受信時の上下浮動はHR2である。明らかなよう
に、上下浮動の大きさ及び符号は、サイクルごとに変化
しうる。
第1B図には、海13の海底12までの深さ120をチヤート
記録器11上に図式的に記録するためのソナー測深器10
が、概略図によつて図示されている。送受信機14は、ソ
ナー技術において慣用される普通の設計のもので、慣用
される送受信(T−R)スイツチ21を経てトランスデュ
ーサ15に伝送される音響エネルギのパルスを発生させる
送信機20と、送受信スイツチ21を経てトランスデューサ
15からの受信されるエコーを増幅するための受信機22と
を備えている。トランスデューサ15は、ソナー技術にお
いて普通に使用される周知の形式のものであり、音響エ
ネルギを海水中に送出するために海13中に浸漬されるよ
うに船舶1に配設されている。送信パルス発生器26の出
力は送信機20に供給される。受信機22は、チヤート記録
器11又は深さ指示器25からのデジタル読出しに供与され
る前に上下浮動によるじよう乱を除くために、粗データ
と呼ばれる信号を、上下浮動補償装置24による処理のた
め信号線23に送出する。フリーランニング(自走)パル
ス発生器8からのキー1パルスによつてトリガーされる
送信パルス発生器26は、後続送信パルスからの残響反射
による受信信号との干渉を防止するために、パルス周期
Tを有し、このパルス周期は、最小でも、先行パルスの
ソナーパルス往復時間よりも大きい。第2図の装置につ
いての動作の説明においては、本発明がよりよく理解さ
れ、また説明が簡単になるように、パルス周期Tは、こ
の往復時間よりも著しく長く(約3倍の長さ)に設定さ
れている。
チヤート記録器11は、スタイラス駆動手段を含む標準
的なものであり、スタイラス駆動手段は、スタイラス・
モータ27と、スタイラス29を固着したベルト28とを備え
ている。ベルト28は、記録紙30の表面に沿つて、スタイ
ラス29を移動させ、記録紙30の端部301からのマーク31
の間隔によつて、海底12の測定された深さを表わしてい
る。記録紙30は、記録紙送り駆動モータ34によつて駆動
されるローラ32,33によつて、スタイラス29の経路に対
して横切る方向に、徐々に移動する。磁気的に駆動可能
なリードスイツチ35は、スタイラス29の経路に近接し
て、フレーム36上に取付けられている。スイツチ35は、
スタイラス29の各々の行程の開始電の近傍において、ス
タイラス29上の磁石によつて動作し、それにより補償装
置24にキー2パルス信号を供給する。スタイラス29によ
つて供給されるキー2パルスの周期は、タイミング制御
部37によつて送信パルス発生器26に供給されるキー1パ
ルスの周期よりも短いため、受信機22のデータ23を失う
ことなく、送信パルスに対するスタイラス29の非同期的
な作動が可能となる。
本発明による上下浮動補償装置の動作について説明す
る。第1図について、送信時の上下浮動HTは、トランス
デューサ15の平均位置(静かな海面19)に対して正の値
になつているものとする。上下浮動補償装置24は、パル
ス発生器41を含み、パルス発生器41は、第3図に示すよ
うに、周期Tのキー1パルスを発生する。上下浮動セン
サ42は、キー1パルスによつて動作し、キー1パルスの
発生時に送信機の上下浮動を検出する。キー1パルス
は、上下浮動センサ42に、スイツチ43を介して供給さ
れ、スイツチ43は、キー1パルスに応答して、そのアー
ム44を一時的に、キー1パルスの存在に応答して、図示
の位置とする。アーム44は、それ以外の場合には、接点
45と接触している。上下浮動センサ42の出力は、大きさ
と符号とをもつたデジタル数とみてよく、トランスデュ
ーサがその位置の検出時に海面19よりも上方にあれば符
号は正となる。この符号は、スイツチ48のアーム50の位
置をその出力部によつて制御する符号検出器46において
検出される。アーム50は、符号検出器46によつてスイツ
チ48に供給される符号が正ならば、図示の位置にある。
符号検出器46の出力信号47はスイツチ48,49に制御信号
として供給される。スイツチ48,49のアーム50,51は、信
号線47の符号が正である時に図示の位置となる。この符
号が正であるとき、キー1パルスは、スイツチ48(リレ
ー)を経て、送信パルス発生器26に供給されるので、音
響パルスの伝送は、第3図のタイミング図においてキー
1パルスが図示のように供給される時点において行なわ
れる。送信時の上下浮動の大きさは、クロツク53のクロ
ツク・レートでカウントダウンされるダウンカウンタ52
のカウント値として与えられる。カウントHTに到達する
と、ダウンカウンタ52によつて出力パルスが送出され、
スイツチ49を経て、増分アドレス発生器54への入力とし
て供給される。クロツク53は、増分アドレス発生器54へ
の増分ソースとして供給され、このアドレス発生器は例
えばアドレス0からアドレス4000を供給する。ダウンカ
ウンタ52の出力線55のパルスは、書込みラツチ56への書
込み指令としても供給され、書込みラツチ56の出力57
は、アドレス0からアドレス4000までの受信機22の内容
を書込む指令を、読出し/書込みメモリ58に送出する。
アドレス4000に到達すると、書込みラツチ56はリセツト
されるため、出力線55に次の出力が供給されるまでは、
受信機22からの情報がメモリ58に読出されることはな
い。明らかなように、送信機の上下浮動に対応する時ま
で、受信機22によつて受信される信号は、この時点まで
の回路の作用により、無視されており、この時に、メモ
リ58は、受信機22のデータの記憶を開始するように指令
される。
書込みラツチ56は、キー1パルスの時に測定された上
下浮動の極性に依存してキー1又はダウンカウンタ52に
よつて供給されるスイツチ49からのパルスによつてセツ
トされる。書込みラツチ56は、カウント4000を検出する
検出器によつてリセツトされ、この検出器がリセツトパ
ルスを書込みラツチ56に送出することにより、出力57上
の書込み指令を終了させる。メモリ58への情報の読出し
が行なわれている間に、補償装置は、別の操作を行なつ
ている。この操作は、実際の海底到達信号が発生する時
点を非常によく近似する時点においての船舶の上下浮動
を決定する操作である。これを行なうために、先行する
送受信サイクルにおいて定められた、上下浮動について
修正された深さの読みは、深さレジスタ59に記憶され、
キー1パルスの時点において測定されて上下浮動センサ
42になおも記憶されている深さ値に加えられる。先行す
る真の深さレジスタ59及び上下浮動センサ42の値は、加
算器60において加算され、キー1パルスの供給に応答し
て、ダウンカウンタ61に記憶される。カウンタ61へのク
ロツクパルスに応答して、ダウンカウンタ61が零カウン
トに到達すると、1個のパルスが接点45に供給され、ア
ーム44を経て、上下浮動センサ42の値をサンプリングす
る。アーム44は、スイツチ43にキー1パルスが供給され
た時を除いて通常接点45と接触しており、この場合にア
ーム44が他の接点の方に移動することによつて、キー1
パルスを、スイツチ43を経て上下浮動センサ42に転送す
ることが想起される。上下浮動センサ42の出力は、ダウ
ンカウンタ61からスイツチ43を通るパルスに応答して、
スイツチ62に、スイツチ62の出力の1つにおいてのHR
号として、アーム63を経て供給される。キー1パルスの
時点においての上下浮動は、キー1パルスがスイツチ62
に供給されてアーム63が接点64と接触することに応答し
て、上下浮動センサ42によつてアーム63を経てスイツチ
62の接点64に供給される。スイツチ62の出力HRは、海底
到達信号の近似された時点においての上下浮動の振幅及
び符号を含んだものとなつている。アドレス0からアド
レス4000に記憶された読出し/書込みメモリ58の粗デー
タ内容は、上下浮動センサ42の出力HRの符号及び振幅に
従つて、メモリ58中においてシフトさせねばならない。
メモリ中のデータのロケーシヨンをシフトさせる操作
は、メモリに記憶されたデータのバルクシフトとして、
デジタル情報処理技術においては周知の操作である。バ
ルクシフトユニツト66は、入力信号HRを受け、この信号
に応答して、信号HRの符号を検出し、この符号から、メ
モリ58の内容を信号HRの大きさに対応した量だけ高いア
ドレス又は低いアドレスにシフトさせるべきか否かを決
定する。信号HRの符号が負であると、メモリ58の内容
は、より高いアドレスにシフトされ、この場合に、バル
クシフトユニツト66は、アドレス4000零読出し指令を、
信号線67からメモリ58に送出する。メモリ58は、信号線
67の指令がアドレス0+HRにおいての書込み指令である
場合に、アドレス4000の内容を信号線68からバルクシフ
トユニツト66に供給する。このプロセスは、最後のアド
レス零の内容が読出されてアドレスHRに転送される最後
のアドレス零まで、メモリ58全体に亘つて行われる。な
お、このバルクシフトにおいて、アドレス4000〜アドレ
ス(4000−HR)にかけてのメモリ58の本来の内容は、メ
モリ58の先端からドロツプされ、メモリ58の読出しは、
最高のアドレスにおいて開始される。
信号HRの符号が正であつたとしたら、バルクシフトユ
ニツト66は、最低のアドレスからスタートし、アドレス
零のアドレス内容をメモリ58に書込む前にアドレスを信
号HRの大きさだけ減少させていたであろう。従つて、メ
モリ58の全部のロケーシヨンは零から4000まで読出さ
れ、信号HRの大きさだけより低いアドレスに移されてい
たはずである。なお、この場合に、メモリロケーシヨン
0〜HRに最初に記憶された内容は、メモリ58の実在しな
いアドレスに再書込みされ、従つてシフトプロセスの間
に失われている。
バルクシフトユニツト66によるバルクシフトプロセス
の後には、海底到達信号が記憶されているメモリロケー
シヨンに対応したメモリロケーシヨンにおいての、読出
し/書込みメモリ58の内容は、あたかも海底到達信号を
受信した時点で送信時の上下浮動を受信時の上下浮動も
なかつたかのように、同一である。以上に説明した上下
浮動補償装置の作用は、キー1パルスの時に正の上下浮
動があつた場合、即ち、送信機が、キー1パルスと同時
に作動したが、受信信号は、上下浮動の値に対応した時
間が経過するまで記録されなかつた場合に対応してい
る。
キー1パルスの時の上下浮動信号が符号検出器46によ
つて負の上下浮動として検出された場合の、回路の構成
は、キー1パルスの時点において測定された上下浮動の
大きさに対応した時間の間送信機20の付勢パルスを遅延
させるようになされている。この場合にも、受信機22か
らの粗データは、メモリ58に直ちに読出される。この手
順を逐行するために、送信時の上下浮動HTの検出時に符
号検出器46の出力信号線47に生じた負の符号は、スイツ
チ48に供給される。スイツチ48のアームは、スイツチ48
への信号線47の負信号については接点69と接触する。接
点69は、ダウンカウンタ52の出力に応答する。ダウンカ
ウンタ52は、キー1パルスに応答してHTの大きさを記憶
しており、クロツクパルス53によつてカウントダウンさ
れ続けている。スイツチ49のアーム51は、符号検出器46
からの信号線47上の負の出力符号によつて、スイツチ49
の接点70と接触し、この場合に、増分アドレス発生器54
は、付勢され、クロツクパルスに応答し、書込みラツチ
56を付勢するので、アドレス発生器54からの書込み指令
及び増分アドレスは、読出し/書込みメモリ58に供給さ
れ、読出し/書込みメモリ58は、受信機22により供給さ
れたデータを、キー1パルスの発生後に全く遅延なしに
記憶する。データがメモリ58に読出されると、上下浮動
補償装置40は、信号HRの正値について前述したように、
信号HRの符号及び大きさを決定するプロセスを逐行す
る。
前述のように、海底到達信号の送信時の上下浮動及び
受信時の上下浮動について補償がなされた後、メモリ58
の内容は、スタイラスが記録器30上の開始点を通過した
時に、チヤート記録器11のパルス入力センサ35のスタイ
ラスによつて発生されたキー2パルスに応答して読出さ
れる。キー2パルスは、アドレス発生器54に供給される
と、メモリ58に供給されるアドレスを零から4000まで増
分させ始める。これらの信号は、キー2パルスによつて
セツトされる読出しラツチ71に応答して読出される。読
出しラツチ71は、最後のアドレス4000がメモリ58から読
出された時に、アドレス4000検出器72の出力によつてリ
セツトされる。信号線73に送出されたメモリ58の出力
は、記録器30上に記録されるように、チヤート記録器の
増幅器9に供給されると共に、ゲート74にも供給され
る。
ゲート74は、アドレス比較器75からのパルスによつて
作動し、深さレジスタ59に記録された前回の深さ値を中
心とする或る所定の範囲の深さのみについて、読出し/
書込みメモリ58からの出力信号を、デジタル検出器及び
パルス発生器76に送出する。アドレス比較器75は、ゲー
ト77を経て、読出しアドレスの供給を受ける。ゲート77
の入力は、アドレス発生器54からの読出しアドレスと、
キー2パルスによつてラツチされた読出しラツチ71の出
力とである。ゲート77からのアドレスが、深さレジスタ
59によつて供与される数に対して或る所定の数以内にあ
ると、アドレス比較器75は、ゲーテイングパルスを、信
号線78によつてゲート74に送出するので、メモリ58から
の読出し信号は、ゲート74を通過し、デジタル検出器及
びパルス発生器76に移行することができる。デジタル検
出器及びパルス発生器76は、メモリ58から読出される一
連のデジタル値の振幅についての所定の規準が満たされ
た時に、信号線79にパルス出力を送出することによつて
海底からの戻り信号の存在を指示する。デジタル検出器
及びパルス発生器76は、海底を検出した時点で、信号線
79に1個のパルスを送出し、このパルスはゲート77から
のアドレスを他の入力とするゲート80に、ゲートパルス
として供給される。ゲート80によつて供給されるゲーテ
ツドアドレスは、上下浮動検出装置42の次の深さ測定サ
イクルにおいて使用されるべき新しい値として、深さレ
ジスタ59に供給される。
海底エコー信号の予想受信時間においての上下浮動を
決定するために、先行サイクルにおいて測定した実際の
深さ(トランスデューサの平均位置から測定した深さ)
と送信時の上下浮動との代数和からカウントダウンして
ゆくことについて、以上に本発明を説明したが、当業者
には明らかなように、深海の場合、海底からの距離(最
小でも数100フイート)が最大の上下浮動(数10フイー
ト)に比べて大きいため、海底到達信号の受信時の上下
浮動の判定において送信時の上下浮動を無視することの
影響は最小となる。従つて、第2図の回路は、加算器60
を除くことによつて簡単になる。ダウンカウンタ61の入
力は、深さレジスタ59の出力中の、先行する送/受信サ
イクルの真の深さのみとなる。
当業者には明らかなように、図示したシステムは送信
時の上下浮動の極正と係りなく送信パルスの直後にメモ
リ中に粗受信データを記録することによつて、エモリの
記憶容量の効率的な利用を犠牲にすれば変更することが
できる。送信パルスはまた、送信時の上下浮動の極性と
係りなく、キー1パルスと同時に転送される。送信時の
上下浮動と受信海底到達信号の予想検出時の上下浮動と
の代数和は、メモリ58中の粗受信データをバルクシフト
するために用いられる。メモリ58中のシフトされたデー
タは、図示した好ましい例について以上に説明したよう
に、記録器11からのキー2パルスに応答して読出され
る。
以上に説明した補償装置の作動速度を高くするには、
当業者には明らかなように、メモリ58を複式化して、ピ
ンポンメモリ方式で使用し、1つのメモリに粗データが
実時間で書込まれている間に、他のメモリではそのデー
タがそれよりも著しく高速のデータレートでバルクシフ
トされた後に、チヤート記録器11に記録されるように異
なつた速度で読出されるようにする。次の送信/受信サ
イクルでは、2つのメモリの機能を逆にする。このよう
にすると補償装置を1メモリの場合の2倍のサイクル速
度で作動させることができる。
やはり当業者にとつて自明な本発明の別の実施例は、
ソナーシステムによつて実時間で受信されたデータを、
メモリ58にデータが記憶されるのと同時に検出する方
式、即ち、準実時間方式である。先行する真の深さ値
は、デジタル検出器及びパルス発生器76の前方のゲート
例えばゲート74にゲート信号を供給するために使用され
る。上下浮動センサは、受信信号閾値を超過した時にサ
ンプリングされ、又は、検出信号が存在しない場合に
は、先行した真の深さ値がその代りに用いられる。受信
時の上下浮動の値と送信時の上下浮動の値とは、加算さ
れて、正味の上下浮動を形成し、この正味の上下浮動
は、メモリ58(RAM)のデータをシフトさせるために用
いられる。別の方法として、記録器11が上下浮動補償済
みデータの読出し/書込みメモリ58をキー2パルスによ
つてトリガーすることができるように、アドレス発生器
54のアドレスに正味の上下浮動を代数的に加算してもよ
い。
デジタル値の真の深さは、正味の上下浮動について補
正された受信信号を実時間で検出する際に、メモリ58の
デジタルアドレスから、当業者には周知の回路によつて
得ることができる。
以上、本発明をその特定の実施例に従つて説明した
が、本発明は、前述した実施例以外にも本発明の範囲内
において種々変更することが可能であることは当業者に
は明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1A図は、深海環境においてソナーシステムを塔載した
船舶を示す概略図、第1B図は、本発明の上下浮動補償装
置を含むソナーシステム全体を一部斜視図によつて示し
たブロツク図、第2図は、本発明による上下浮動補償装
置を示すブロツク図、第3図は送信時の正の上下浮動状
態において第2図の上下浮動補償装置の作用を示すタイ
ミング図、第4図は、送信時の負の上下浮動状態におい
て第2図の上下浮動補償装置の作用を示すタイミング図
である。 1……船舶 12……海底(エネルギ反射面) 20……送信器(送出手段) 22……受信器(応答手段)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】船舶に搭載されるソナーの上下浮動補償装
    置であって、 エネルギ反射面に向かって音響パルス・エネルギを送出
    する送出手段と、 前記エネルギ反射面から反射された音響パルスを受信す
    る受信手段と、 前記送出手段から前記エネルギ反射面までの距離と前記
    エネルギ反射面から前記受信手段までの距離との和を測
    定する距離測定手段と、 前記音響パルスの送出時において船舶の平均位置からの
    送出手段の上下浮動を測定するとともに、前記反射パル
    スの受信時において前記受信手段の上下浮動を測定する
    上下浮動測定手段と、 前記測定された距離の和を前記測定された送出手段及び
    受信手段の上下浮動に従って変更することにより、船舶
    の平均位置から前記エネルギ反射面までの真の距離を得
    る変更手段と、 を有するソナーの上下浮動補償装置。
  2. 【請求項2】海底までの真の深さを測定するために船舶
    上に取付られたソナーシステムの測深装置から、上下浮
    動誤差を除去する上下浮動補償方法であって、 音響パルスの送出時点において、船舶の上下浮動を測定
    し、 海底から反射された音響パルスの受信時点において、船
    舶の上下浮動を測定し、 送出と受信との間で経過した時間を測定することによっ
    て、海底の深さを決定し、 決定された深さに前記2つの上下浮動の測定値を代数的
    に加算する、 ステップから構成されるソナーの上下浮動補償方法。
JP61316055A 1986-01-03 1986-12-27 ソナーの上下浮動補償方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0812245B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/816,036 US4697253A (en) 1986-01-03 1986-01-03 Sonar heave compensation system
US816036 2001-03-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62159077A JPS62159077A (ja) 1987-07-15
JPH0812245B2 true JPH0812245B2 (ja) 1996-02-07

Family

ID=25219530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61316055A Expired - Lifetime JPH0812245B2 (ja) 1986-01-03 1986-12-27 ソナーの上下浮動補償方法及び装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4697253A (ja)
JP (1) JPH0812245B2 (ja)
DE (1) DE3700060C2 (ja)
NO (1) NO170508C (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201763B1 (en) 1999-09-20 2001-03-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Depthimeter
US6836707B2 (en) * 2002-05-30 2004-12-28 Honeywell International Inc. Methods and systems for determining heave and heave rate of vessels
WO2008022125A1 (en) 2006-08-15 2008-02-21 Hydralift Amclyde, Inc. Direct acting single sheave active/passiv heave compensator
US9164172B2 (en) * 2010-04-20 2015-10-20 Brett L. Bornsen Compensation for depth finders
US8179741B2 (en) * 2010-04-20 2012-05-15 Bornsen Brett L Compensation for depth finders
KR20140116386A (ko) 2011-12-30 2014-10-02 내셔널 오일웰 바르코 엘.피. 심층수 너클 붐 크레인
BR112015013690B1 (pt) 2012-12-13 2021-11-16 National Oilwell Varco, L.P. Sistema de compensação de balouço remoto e guindaste tendo um sistema de compensação de balouço
CN106813602A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 江苏中海达海洋信息技术有限公司 一种基于跳频信号的全自动超声波测深仪信号处理方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3017606A (en) * 1958-09-10 1962-01-16 Kietz Hans Echo sounding system
GB1307310A (en) * 1970-08-28 1973-02-21 Smiths Industries Ltd Sonar apparatus
US4104608A (en) * 1977-03-30 1978-08-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Heave meter
GB2068548B (en) * 1980-02-01 1983-11-02 Techn Survey Services Ltd Seismic survey apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE3700060C2 (de) 1997-01-09
NO170508C (no) 1992-10-21
US4697253A (en) 1987-09-29
DE3700060A1 (de) 1987-09-03
JPS62159077A (ja) 1987-07-15
NO170508B (no) 1992-07-13
NO865341L (no) 1987-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0624253B1 (en) Feature location and display apparatus
CA1195762A (en) Submerged marine streamer locator
JPS5855477B2 (ja) ソナ−装置
JPH0235954B2 (ja)
JPH0812245B2 (ja) ソナーの上下浮動補償方法及び装置
US4558437A (en) Seafloor velocity and amplitude measurement apparatus and method therefor
JP2553480B2 (ja) 魚群探知機の単体魚判別回路
US3017606A (en) Echo sounding system
US4044606A (en) Sensing thickness of a thin body disposed between two diverse surfaces
US4612633A (en) Sonar apparatus with means to transmit and print on alternate cycles
JP3287938B2 (ja) 水深測定方法及びその装置
US3353149A (en) Acoustic ranging system
JPH0727023B2 (ja) 水中探知装置
JP2855548B2 (ja) 超音波波高計
JPH03195988A (ja) 音響測深機
JPH0514221Y2 (ja)
JPS6222090A (ja) 超音波探知表示装置
JP3049516B2 (ja) 魚群探知機
JP2599009B2 (ja) 超音波送受信方式
JPH05223934A (ja) 魚群探知機
JPS60202371A (ja) 水中探知装置
JP2989066B2 (ja) 魚群探知機
JP2502942Y2 (ja) 埋設物探知装置
JP2801997B2 (ja) 潮流測定方法
JPH0374777B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term