JPH08136653A - 音波測位装置 - Google Patents
音波測位装置Info
- Publication number
- JPH08136653A JPH08136653A JP29882394A JP29882394A JPH08136653A JP H08136653 A JPH08136653 A JP H08136653A JP 29882394 A JP29882394 A JP 29882394A JP 29882394 A JP29882394 A JP 29882394A JP H08136653 A JPH08136653 A JP H08136653A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- ship
- measuring
- sound wave
- received
- 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
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 視界不良の海域において音波パルスの送受に
より船舶の位置を確認し、航行の安全をはかる。 【構成】 計測局は、質問パルス発生手段10から質問パ
ルスを送波した時点から被計測船舶の応答パルスを受波
した時点までの時間から距離計測手段5aで被計測船舶ま
での距離を計測すると共に、応答パルス受波時に方位計
測手段6aで被計測船舶の方位を計測し、被計測船舶は、
計測局からの質問パルスを受波した時点から、計測局の
確認パルス発生手段11の発する自船および他の被計測船
舶への確認パルスを受波するまでの時間、他の被計測船
舶の応答信号発生器４の発する応答パルスを受波するま
での時間の各時間から距離計測手段５で計測局までの距
離、計測局と他船との距離、他船と自船との距離を計測
すると共に、確認パルス受波時と他船の応答パルス受波
時に方位計測手段６で計測局および他船の方位を計測す
る。
より船舶の位置を確認し、航行の安全をはかる。 【構成】 計測局は、質問パルス発生手段10から質問パ
ルスを送波した時点から被計測船舶の応答パルスを受波
した時点までの時間から距離計測手段5aで被計測船舶ま
での距離を計測すると共に、応答パルス受波時に方位計
測手段6aで被計測船舶の方位を計測し、被計測船舶は、
計測局からの質問パルスを受波した時点から、計測局の
確認パルス発生手段11の発する自船および他の被計測船
舶への確認パルスを受波するまでの時間、他の被計測船
舶の応答信号発生器４の発する応答パルスを受波するま
での時間の各時間から距離計測手段５で計測局までの距
離、計測局と他船との距離、他船と自船との距離を計測
すると共に、確認パルス受波時と他船の応答パルス受波
時に方位計測手段６で計測局および他船の方位を計測す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶と計測局間で音波
パルスを送受波することにより相互の位置関係を把握
し、以て視界不良の海域に於ける航行安全を確保するた
めの装置に関する。
パルスを送受波することにより相互の位置関係を把握
し、以て視界不良の海域に於ける航行安全を確保するた
めの装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】視界不良海域での他船との相対位置・安
全確認には一般に９，０００ＭＨｚ帯のレーダが用いら
れている。レーダは、暗夜や悪天候での視界不良時の航
行安全に大きく寄与している。
全確認には一般に９，０００ＭＨｚ帯のレーダが用いら
れている。レーダは、暗夜や悪天候での視界不良時の航
行安全に大きく寄与している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種のレー
ダは通常数浬から数十浬の距離にある大型の金属製物体
（船舶等）や島嶼の探索には好適であるが、衝突の危険
のある至近距離での正確な識別は、電波伝搬速度が速す
ぎることや当該レーダ自身の送信電波の余韻の影響もあ
って甚だ困難である。また、受信映像信号の中から自動
的に目標信号を検出することは、電波の海上反射等の影
響が大きく、高度の技術が必要とされ、簡単なシステム
では実現が困難で、規模・コストともに大きくなり、小
型船舶の装備としては適さない。そもそも対象船舶が非
金属製で小型の場合にはレーダ波による検出は原理的に
きわめて困難である。
ダは通常数浬から数十浬の距離にある大型の金属製物体
（船舶等）や島嶼の探索には好適であるが、衝突の危険
のある至近距離での正確な識別は、電波伝搬速度が速す
ぎることや当該レーダ自身の送信電波の余韻の影響もあ
って甚だ困難である。また、受信映像信号の中から自動
的に目標信号を検出することは、電波の海上反射等の影
響が大きく、高度の技術が必要とされ、簡単なシステム
では実現が困難で、規模・コストともに大きくなり、小
型船舶の装備としては適さない。そもそも対象船舶が非
金属製で小型の場合にはレーダ波による検出は原理的に
きわめて困難である。
【０００４】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
問題点に鑑みて、視界不良時における近接船舶の識別が
容易で、小型船舶にも採用可能な音波測位装置を提供す
ることにある。
問題点に鑑みて、視界不良時における近接船舶の識別が
容易で、小型船舶にも採用可能な音波測位装置を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次の手段構成を有する。第１の発明の構
成は、被計測船舶搭載用として、所定の間隔を置いて設
けられ、受波音波を電気信号に変換する少なくとも２個
の受波器１と； 受波音波の周波数を識別する周波数識
別器２と； 音波電気信号で励振されると音波を送波す
る送波器３と； 計測局から送波されて来る所定の質問
パルスを受波すると、これに応答して、予め被計測船舶
毎に割り当てられている音波周波数の応答パルス電気信
号を前記送波器３へ送る応答信号発生器４と； 前記質
問パルスを受波した時点から、計測局が前記応答パルス
を受けその受けたことを被計測船舶に知らせるために再
び被計測船舶向けに送波して来る確認パルスを受波した
時点までの時間を計測して、被計測船舶たる自船から計
測局までの距離を算出し、同じく前記質問パルス受波時
点から、計測局が他の被計測船舶からの応答パルスを受
けて送波する確認パルスを受波する時点までの時間を計
測して、計測局から前記他の被計測船舶までの距離を算
出し、前記質問パルス受波時点から、前記他の被計測船
舶の送波する応答パルスを受波した時点までの時間を計
測し、その時間と前記算出された２つの距離とから、自
船と前記他の被計測船舶との距離を算出する距離計測手
段５と； 前記２個の受波器１で受波された同一音波に
よる２つの受波信号間の位相差または時間差から当該音
波の到来方位を算出する方位計測手段６と； 前記距離
計測手段５および前記方位計測手段６により得られた距
離情報および方位情報を表示する表示手段９と； を具
備し、計測局装備用として、音波電気信号で励振される
と音波を送波する送波器３ａと； 所定の間隔を置いて
設けられ、受波音波を電気信号に変換する少なくとも２
個の受波器１ａと； 予め定められている音波周波数の
質問パルス電気信号を発生し、送波器３ａへ送る質問パ
ルス発生手段10と； 被計測船舶から送波されて来た応
答パルスが受波されると、その受波を被計測船舶に知ら
せるために応答パルスと同じ音波周波数の確認パルス電
気信号を発生し、前記送波器３ａへ送る確認パルス発生
手段11と；質問パルスの送波時点から、応答パルス受波
時点までの時間間隔を計測し、計測局から被計測船舶ま
での距離を算出する距離計測手段５ａと； 前記２個の
受波器１ａで受波された応答パルスによる２つの受波信
号間の位相差または時間差から当該音波の到来方位を算
出する方位計測手段６ａと； 前記距離計測手段５ａお
よび方位計測手段６ａにより得られた距離情報および方
位情報を表示する表示手段12と； を具備する。
達成するために次の手段構成を有する。第１の発明の構
成は、被計測船舶搭載用として、所定の間隔を置いて設
けられ、受波音波を電気信号に変換する少なくとも２個
の受波器１と； 受波音波の周波数を識別する周波数識
別器２と； 音波電気信号で励振されると音波を送波す
る送波器３と； 計測局から送波されて来る所定の質問
パルスを受波すると、これに応答して、予め被計測船舶
毎に割り当てられている音波周波数の応答パルス電気信
号を前記送波器３へ送る応答信号発生器４と； 前記質
問パルスを受波した時点から、計測局が前記応答パルス
を受けその受けたことを被計測船舶に知らせるために再
び被計測船舶向けに送波して来る確認パルスを受波した
時点までの時間を計測して、被計測船舶たる自船から計
測局までの距離を算出し、同じく前記質問パルス受波時
点から、計測局が他の被計測船舶からの応答パルスを受
けて送波する確認パルスを受波する時点までの時間を計
測して、計測局から前記他の被計測船舶までの距離を算
出し、前記質問パルス受波時点から、前記他の被計測船
舶の送波する応答パルスを受波した時点までの時間を計
測し、その時間と前記算出された２つの距離とから、自
船と前記他の被計測船舶との距離を算出する距離計測手
段５と； 前記２個の受波器１で受波された同一音波に
よる２つの受波信号間の位相差または時間差から当該音
波の到来方位を算出する方位計測手段６と； 前記距離
計測手段５および前記方位計測手段６により得られた距
離情報および方位情報を表示する表示手段９と； を具
備し、計測局装備用として、音波電気信号で励振される
と音波を送波する送波器３ａと； 所定の間隔を置いて
設けられ、受波音波を電気信号に変換する少なくとも２
個の受波器１ａと； 予め定められている音波周波数の
質問パルス電気信号を発生し、送波器３ａへ送る質問パ
ルス発生手段10と； 被計測船舶から送波されて来た応
答パルスが受波されると、その受波を被計測船舶に知ら
せるために応答パルスと同じ音波周波数の確認パルス電
気信号を発生し、前記送波器３ａへ送る確認パルス発生
手段11と；質問パルスの送波時点から、応答パルス受波
時点までの時間間隔を計測し、計測局から被計測船舶ま
での距離を算出する距離計測手段５ａと； 前記２個の
受波器１ａで受波された応答パルスによる２つの受波信
号間の位相差または時間差から当該音波の到来方位を算
出する方位計測手段６ａと； 前記距離計測手段５ａお
よび方位計測手段６ａにより得られた距離情報および方
位情報を表示する表示手段12と； を具備する。
【０００６】第２の発明の構成は、小型船舶に適する簡
易な構成であって、被計測船舶搭載用として、空間の音
波を受波する受波器21と； 受波器21の出力に基づき送
信信号を生成する応答信号発生器23と； 前記応答信号
発生器23からの電気信号を空間へ応答パルスとして送波
する送波器22と； を具備し、計測局装備用としては、
前記第１の発明と同じ構成を具備する。
易な構成であって、被計測船舶搭載用として、空間の音
波を受波する受波器21と； 受波器21の出力に基づき送
信信号を生成する応答信号発生器23と； 前記応答信号
発生器23からの電気信号を空間へ応答パルスとして送波
する送波器22と； を具備し、計測局装備用としては、
前記第１の発明と同じ構成を具備する。
【０００７】
【作用】本発明の作用について、図面を用いて説明す
る。図３の（ａ）は、複数の船舶が航行中の海域に於い
て、計測局と２隻の被計測船舶の相対位置を示し、図３
の（ｂ）は、各音波信号のタイミングを示す図である。
Ａ点にある計測局から所定の一斉質問パルスを周囲に向
けて送波すると、これを受けたＢおよびＣ点にいる被計
測船は、これに応じて自船に割り当てられている音波周
波数にて応答パルスを返送する。計測局は、これらの応
答パルスを受波すると、これに対する確認パルスをそれ
ぞれの被計測船舶の応答パルスと同じ音波周波数で返送
する。
る。図３の（ａ）は、複数の船舶が航行中の海域に於い
て、計測局と２隻の被計測船舶の相対位置を示し、図３
の（ｂ）は、各音波信号のタイミングを示す図である。
Ａ点にある計測局から所定の一斉質問パルスを周囲に向
けて送波すると、これを受けたＢおよびＣ点にいる被計
測船は、これに応じて自船に割り当てられている音波周
波数にて応答パルスを返送する。計測局は、これらの応
答パルスを受波すると、これに対する確認パルスをそれ
ぞれの被計測船舶の応答パルスと同じ音波周波数で返送
する。
【０００８】これらの過程でＢ点の被計測船舶は、距離
計測手段５を用いてＡ点にある計測局からの質問パルス
と自船への確認パルスの到来時間差からＡ点までの距離
Ｒ1を計測するとともに、方位計測手段６により同一音
波パルスについて複数の受波器間の音波到来時間差また
は位相差からＡ点（計測局）の方位θa を測定する。さ
らにＢ点の被計測船舶では、他の被計測船舶（Ｃ点）と
計測局（Ａ点）との音波信号交信を傍受し、両者からの
音波パルスの受波時間差から距離計測手段５でＡ，Ｃ点
間の距離Ｒ2 を計測すると同時に、Ｃ点からの音波到来
方位θc を方位計測手段６を用いて計測する。
計測手段５を用いてＡ点にある計測局からの質問パルス
と自船への確認パルスの到来時間差からＡ点までの距離
Ｒ1を計測するとともに、方位計測手段６により同一音
波パルスについて複数の受波器間の音波到来時間差また
は位相差からＡ点（計測局）の方位θa を測定する。さ
らにＢ点の被計測船舶では、他の被計測船舶（Ｃ点）と
計測局（Ａ点）との音波信号交信を傍受し、両者からの
音波パルスの受波時間差から距離計測手段５でＡ，Ｃ点
間の距離Ｒ2 を計測すると同時に、Ｃ点からの音波到来
方位θc を方位計測手段６を用いて計測する。
【０００９】すなわち、図３に例示するとおり、Ａ点か
らタイミング０時に発せられた一斉質問パルスは、Ｂ点
ではタイミング２で受波され、同時刻に応答パルスを送
波する。これから自局（Ｂ点）への確認パルスが到着す
るタイミング７までの所要時間をＴP とすれば、数式１
が成立するから、これにより数式２のようにＡ点（計測
局）とＢ点（自船）との間の距離Ｒ1 が求められる。但
し、Ｓは音速である。
らタイミング０時に発せられた一斉質問パルスは、Ｂ点
ではタイミング２で受波され、同時刻に応答パルスを送
波する。これから自局（Ｂ点）への確認パルスが到着す
るタイミング７までの所要時間をＴP とすれば、数式１
が成立するから、これにより数式２のようにＡ点（計測
局）とＢ点（自船）との間の距離Ｒ1 が求められる。但
し、Ｓは音速である。
【００１０】
【数１】Ｔp ・Ｓ＝２Ｒ1
【００１１】
【数２】Ｒ1 ＝Ｔp ・Ｓ／２
【００１２】また、同じくタイミング２からタイミング
６（ＡからＣへの確認パルスをＢが受波するタイミン
グ）までの所要時間Ｔq は、計測局（Ａ点）が一斉質問
パルスを送波するタイミング０からＣ点にいる他の被計
測船舶からの応答パルスを受波するタイミング３までの
時間に等しいから、数式３が成立し、これより数式４の
ようにＡ点（計測局）とＣ点（他船）との距離Ｒ2 が求
められる。
６（ＡからＣへの確認パルスをＢが受波するタイミン
グ）までの所要時間Ｔq は、計測局（Ａ点）が一斉質問
パルスを送波するタイミング０からＣ点にいる他の被計
測船舶からの応答パルスを受波するタイミング３までの
時間に等しいから、数式３が成立し、これより数式４の
ようにＡ点（計測局）とＣ点（他船）との距離Ｒ2 が求
められる。
【００１３】
【数３】Ｔq ・Ｓ＝２Ｒ2
【００１４】
【数４】Ｒ2 ＝Ｔq ・Ｓ／２
【００１５】さらに、タイミング２からタイミング５
（Ｃの応答パルスをＢが直接受波するタイミング）まで
の所要時間をＴr とすれば、数式５が成立するから、こ
れより数式６のように、Ｂ点（自船）とＣ点（他船）と
の間の距離Ｒ3 が求められ、この算出を距離計測手段５
に行わせることにより自船とは直接音波交信しない他の
船舶までの距離も特定できる。
（Ｃの応答パルスをＢが直接受波するタイミング）まで
の所要時間をＴr とすれば、数式５が成立するから、こ
れより数式６のように、Ｂ点（自船）とＣ点（他船）と
の間の距離Ｒ3 が求められ、この算出を距離計測手段５
に行わせることにより自船とは直接音波交信しない他の
船舶までの距離も特定できる。
【００１６】
【数５】Ｔr ・Ｓ＝Ｒ2 ＋Ｒ3 −Ｒ1
【００１７】
【数６】Ｒ3 ＝Ｔr ・Ｓ＋Ｒ1 −Ｒ2
【００１８】一方、間隔ｄで設置された２個の受波器間
での到来波の相対位相差φが検出されれば、図４の
（ａ）より、音源方位角θは、θ＝cos-1 （φ／ωｄ）
として求められる。同じく、音波到来時間差がΔｔであ
ったとすると、図４の（ｂ）より、音源方位角θは、θ
＝cos-1 （ＳΔｔ／ｄ）として算出される。従って、質
問パルスまたは確認パルスを送波した計測船および応答
パルスを送波した他の被計測船舶の方位を知ることがで
きる。
での到来波の相対位相差φが検出されれば、図４の
（ａ）より、音源方位角θは、θ＝cos-1 （φ／ωｄ）
として求められる。同じく、音波到来時間差がΔｔであ
ったとすると、図４の（ｂ）より、音源方位角θは、θ
＝cos-1 （ＳΔｔ／ｄ）として算出される。従って、質
問パルスまたは確認パルスを送波した計測船および応答
パルスを送波した他の被計測船舶の方位を知ることがで
きる。
【００１９】こうして得られた距離情報および方位情報
は、表示手段９に表示される。計測局では、質問パルス
を送波したタイミング０から、各被計測船舶からの応答
パルスが受波されるタイミング３やタイミング４までの
時間を知ることにより距離計測手段５ａで各被計測船舶
までの距離を算出するとともに、各応答パルスが到来し
たときに方位計測手段６ａにより到来方位を計測する。
こうして計測局からの各被計測船舶までの距離および方
位が知れることになり表示手段12で表示される。
は、表示手段９に表示される。計測局では、質問パルス
を送波したタイミング０から、各被計測船舶からの応答
パルスが受波されるタイミング３やタイミング４までの
時間を知ることにより距離計測手段５ａで各被計測船舶
までの距離を算出するとともに、各応答パルスが到来し
たときに方位計測手段６ａにより到来方位を計測する。
こうして計測局からの各被計測船舶までの距離および方
位が知れることになり表示手段12で表示される。
【００２０】これにより、本発明の装置を装備する各船
舶は、同一海域にさしかかった場合に、視界の良否にか
かわらず、お互いの相対位置を刻々確認することがで
き、計測局も各被計測船舶の位置を把握することができ
る。なお、濃霧のたちこめた海域では、波長の短いレー
ダ用電磁波では減衰が大きくなるが、音波ではむしろ伝
搬効率が向上する。約３３０ｍ／Ｓという手頃な伝搬速
度の音波を用いる本発明にあっては、数十メートルの至
近距離でも識別可能につき、極端な視界不良時において
も航行安全に大きく貢献する。
舶は、同一海域にさしかかった場合に、視界の良否にか
かわらず、お互いの相対位置を刻々確認することがで
き、計測局も各被計測船舶の位置を把握することができ
る。なお、濃霧のたちこめた海域では、波長の短いレー
ダ用電磁波では減衰が大きくなるが、音波ではむしろ伝
搬効率が向上する。約３３０ｍ／Ｓという手頃な伝搬速
度の音波を用いる本発明にあっては、数十メートルの至
近距離でも識別可能につき、極端な視界不良時において
も航行安全に大きく貢献する。
【００２１】
【実施例】以下、図面に基づき、本発明の実施例につい
て述べる。図１は第１の本発明の実施例の構成を示すブ
ロック図である。当該海域を航行する一般の船舶（ここ
では被計測船舶という）に装備される音波測位装置で
は、送波器３および複数の受波器１を船上の音波の送波
および受波に障害を生じさせない位置に取り付ける。
て述べる。図１は第１の本発明の実施例の構成を示すブ
ロック図である。当該海域を航行する一般の船舶（ここ
では被計測船舶という）に装備される音波測位装置で
は、送波器３および複数の受波器１を船上の音波の送波
および受波に障害を生じさせない位置に取り付ける。
【００２２】受波器１は、図５に例示するように、使用
音波の波長域に応じた一定の間隔（例えば、ｄを中心周
波数に於ける波長の１／４）で水平面円周上に複数個設
置し、あらゆる方位に対応できるようになっている。即
ち、中央および円周上の各受波器でとらえた音波信号
は、それぞれ方位計測手段６の対応ポートに導かれ、こ
こで中央に配置された受波器での受波信号を基準とした
位相差または時間差が検出され、実際の音波到来方位を
計測する。
音波の波長域に応じた一定の間隔（例えば、ｄを中心周
波数に於ける波長の１／４）で水平面円周上に複数個設
置し、あらゆる方位に対応できるようになっている。即
ち、中央および円周上の各受波器でとらえた音波信号
は、それぞれ方位計測手段６の対応ポートに導かれ、こ
こで中央に配置された受波器での受波信号を基準とした
位相差または時間差が検出され、実際の音波到来方位を
計測する。
【００２３】また、図１に示す如く、受波音波の一部
は、周波数識別器２および距離計測手段５に導かれ、前
記周波数識別器２で受波音波の発信源をその音波周波数
によって識別しつつ、前記距離計測手段５によって、図
３に示す位置およびタイミング関係から各対象音源間の
距離を算出する。
は、周波数識別器２および距離計測手段５に導かれ、前
記周波数識別器２で受波音波の発信源をその音波周波数
によって識別しつつ、前記距離計測手段５によって、図
３に示す位置およびタイミング関係から各対象音源間の
距離を算出する。
【００２４】一方、当該海域における航行中の船舶の位
置測定の基準点となる計測局に設置するための装置とし
て、前記同様に、送波器３ａおよび複数の受波器１ａを
計測局の音波の送波および受波に障害を生じない位置に
設置し、被計測船舶との音波交信の用に供する。図１お
よび図３に示すとおり、質問パルス発生手段10から一定
周期毎または臨時に発せられる質問パルス電気信号は、
送波器３ａに入り、一斉質問パルスとして空間に伝搬さ
れる。当該海域内で前記一斉質問パルスを受けた被計測
船舶は、自船に割り当てられた音波周波数で応答パルス
を発する。
置測定の基準点となる計測局に設置するための装置とし
て、前記同様に、送波器３ａおよび複数の受波器１ａを
計測局の音波の送波および受波に障害を生じない位置に
設置し、被計測船舶との音波交信の用に供する。図１お
よび図３に示すとおり、質問パルス発生手段10から一定
周期毎または臨時に発せられる質問パルス電気信号は、
送波器３ａに入り、一斉質問パルスとして空間に伝搬さ
れる。当該海域内で前記一斉質問パルスを受けた被計測
船舶は、自船に割り当てられた音波周波数で応答パルス
を発する。
【００２５】この応答パルスは計測局へ到来し、被計測
船舶用と同様の構造・機能を有する受波器１ａでこの応
答パルスを受波し、それぞれの被計測船舶と同じ音波周
波数による確認パルス電気信号を確認パルス発生手段11
で生起させる。この信号は、送波器３ａから確認パルス
として空間に送波される。また、前記同様の計測手順で
方位計測手段６ａおよび距離計測手段５ａを用いて当該
被計測船舶の方位および距離を計測する。計測された各
船舶の位置情報は、表示手段12上に表され、監視員の管
制情報等に供される。
船舶用と同様の構造・機能を有する受波器１ａでこの応
答パルスを受波し、それぞれの被計測船舶と同じ音波周
波数による確認パルス電気信号を確認パルス発生手段11
で生起させる。この信号は、送波器３ａから確認パルス
として空間に送波される。また、前記同様の計測手順で
方位計測手段６ａおよび距離計測手段５ａを用いて当該
被計測船舶の方位および距離を計測する。計測された各
船舶の位置情報は、表示手段12上に表され、監視員の管
制情報等に供される。
【００２６】なお、被計測船舶において質問パルスを受
波してから、応答パルスを送波するまでのタイミングお
よび、計測局において応答パルスを受波してから、確認
パルスを送波するまでのタイミングは、輻輳する音波パ
ルスが同一時刻に重なることを避けるためにそれぞれ固
有の遅延時間を設けることもできる。この場合には、距
離計測時にそれぞれの遅延時間相当の補正を施すことは
勿論である。
波してから、応答パルスを送波するまでのタイミングお
よび、計測局において応答パルスを受波してから、確認
パルスを送波するまでのタイミングは、輻輳する音波パ
ルスが同一時刻に重なることを避けるためにそれぞれ固
有の遅延時間を設けることもできる。この場合には、距
離計測時にそれぞれの遅延時間相当の補正を施すことは
勿論である。
【００２７】次に図２は、第２の発明の実施例の構成を
示すブロック図である。この構成は、小型船舶に適する
簡易な構成のものである。図２に示すとおり、受波器21
で質問パルスを受波すると、応答信号発生器23により自
船に割り当てられた音波周波数による応答信号を生成
し、送波器22を経て空間に応答パルスとして送波される
簡易レスポンダとなっている。
示すブロック図である。この構成は、小型船舶に適する
簡易な構成のものである。図２に示すとおり、受波器21
で質問パルスを受波すると、応答信号発生器23により自
船に割り当てられた音波周波数による応答信号を生成
し、送波器22を経て空間に応答パルスとして送波される
簡易レスポンダとなっている。
【００２８】特にこの簡易レスポンダは、計測局や他船
舶の位置を計測する機能は省略して被計測機能だけに限
定したことにより、小型軽量・安価で消費電力も僅少に
つき、小型のレジャーボート等にも簡単に装備可能であ
る。なお、これに質問その他のサービスをする計測局
は、前記第１の発明と同じ構成・機能を有する。
舶の位置を計測する機能は省略して被計測機能だけに限
定したことにより、小型軽量・安価で消費電力も僅少に
つき、小型のレジャーボート等にも簡単に装備可能であ
る。なお、これに質問その他のサービスをする計測局
は、前記第１の発明と同じ構成・機能を有する。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の音波測位
装置は、音波を用いた２次方式を採用しているので、レ
ーダでは確認の困難な至近距離の場合や非金属製小型船
舶に対しても、相互の位置関係の確認が容易且つ確実に
遂行できる。さらに音波の伝搬特性から、この装置を最
も必要とする濃霧の立ちこめた海域では、むしろその到
達距離が伸びるので、より効率的な運用が可能である。
なお、本発明装置内の方位計測機能を用いれば、本発明
装置を装備していない船舶が混在していても、濃霧中で
その船舶が発する霧笛をとらえて、その方位を計測する
ことが可能である。
装置は、音波を用いた２次方式を採用しているので、レ
ーダでは確認の困難な至近距離の場合や非金属製小型船
舶に対しても、相互の位置関係の確認が容易且つ確実に
遂行できる。さらに音波の伝搬特性から、この装置を最
も必要とする濃霧の立ちこめた海域では、むしろその到
達距離が伸びるので、より効率的な運用が可能である。
なお、本発明装置内の方位計測機能を用いれば、本発明
装置を装備していない船舶が混在していても、濃霧中で
その船舶が発する霧笛をとらえて、その方位を計測する
ことが可能である。
【００３０】また、本発明の簡易レスポンダは、その構
造が簡単で安価・軽量につき、小型の船舶への装備も容
易である。このレスポンダを備えていれば、小型非金属
製船舶であっても、本発明音波測位装置を備えている船
舶からの被測位性が格段に向上する。これらの利点が相
俟って、航行便数の多い海域における航行安全に大きく
貢献できる。
造が簡単で安価・軽量につき、小型の船舶への装備も容
易である。このレスポンダを備えていれば、小型非金属
製船舶であっても、本発明音波測位装置を備えている船
舶からの被測位性が格段に向上する。これらの利点が相
俟って、航行便数の多い海域における航行安全に大きく
貢献できる。
【図１】本発明の音波測位装置のそれぞれの部位を装備
した計測局と被計測船舶との対向状態と主要構成を示す
図である。
した計測局と被計測船舶との対向状態と主要構成を示す
図である。
【図２】本発明の簡易レスポンダと計測局との対向状態
および主要構成を示す図である。
および主要構成を示す図である。
【図３】複数の船舶の相対関係および本発明装置での信
号授受のタイミングを示す図である。
号授受のタイミングを示す図である。
【図４】受波器間の位相差および時間差から音波到来方
位を求める原理図である。
位を求める原理図である。
【図５】受波器の配列の一例を示す斜視図である。
１，１ａ 受波器 ２ 周波数識別器 ３，３ａ 送波器 ４ 応答信号発生器 ５，５ａ 距離計測手段 ６，６ａ 方位計測手段 ９ 表示手段 10 質問パルス発生手段 11 確認パルス発生手段 12 表示手段 21 受波器 22 送波器 23 応答信号発生器
Claims (5)
- 【請求項１】 船舶の位置を計測する基準点となる計測
局と被計測船舶との間で音波パルスを送受することによ
り当該海域での各船舶の相対位置を計測する音波測位装
置であって、被計測船舶搭載用としては、所定の間隔を
置いて設けられ、受波音波を電気信号に変換する少なく
とも２個の受波器（１）と； 受波音波の周波数を識別
する周波数識別器（２）と； 音波電気信号で励振され
ると音波を送波する送波器（３）と； 計測局から送波
されて来る所定の質問パルスを受波すると、これに応答
して、予め被計測船舶毎に割り当てられている音波周波
数の応答パルス電気信号を前記送波器（３）へ送る応答
信号発生器（４）と；前記質問パルスを受波した時点か
ら、計測局が前記応答パルスを受け再び被計測船舶向け
に送波して来る確認パルスを受波した時点までの時間を
計測して、被計測船舶たる自船から計測局までの距離を
算出し、同じく前記質問パルス受波時点から、計測局が
他の被計測船舶からの応答パルスを受けて送波する確認
パルスを受波する時点までの時間を計測して、計測局か
ら前記他の被計測船舶までの距離を算出し、前記質問パ
ルス受波時点から、前記他の被計測船舶の送波する応答
パルスを受波した時点までの時間を計測し、その時間と
前記算出された２つの距離とから、自船と前記他の被計
測船舶との距離を算出する距離計測手段（５）と；前記
２個の受波器（１）で受波された同一音波による２つの
受波信号間の位相差または時間差から当該音波の到来方
位を算出する方位計測手段（６）と； 前記距離計測手
段（５）および前記方位計測手段（６）により得られた
距離情報および方位情報を表示する表示手段（９）と；
を具備し、計測局装備用として、音波電気信号で励振
されると音波を送波する送波器（３ａ）と； 所定の間
隔を置いて設けられ、受波音波を電気信号に変換する少
なくとも２個の受波器（１ａ）と； 予め定められてい
る音波周波数の質問パルス電気信号を発生し、送波器
（３ａ）へ送る質問パルス発生手段（10）と； 被計測
船舶から送波されて来た応答パルスが受波されると、そ
の受波を被計測船舶に知らせるために応答パルスと同じ
音波周波数の確認パルス電気信号を発生し、前記送波器
（３ａ）へ送る確認パルス発生手段（11）と； 質問パ
ルスの送波時点から、応答パルス受波時点までの時間間
隔を計測し、計測局から被計測船舶までの距離を算出す
る距離計測手段（５ａ）と； 前記２個の受波器（１
ａ）で受波された応答パルスによる２つの受波信号間の
位相差または時間差から当該音波の到来方位を算出する
方位計測手段（６ａ）と； 前記距離計測手段（５ａ）
および方位計測手段（６ａ）により得られた距離情報お
よび方位情報を表示する表示手段（12）と； を具備す
ることを特徴とする音波測位装置。 - 【請求項２】 被計測船舶搭載用として、空間の音波を
受波する受波器（21）と； 受波器（21）の出力に基づ
き送信信号を生成する応答信号発生器（23）と； 前記
応答信号発生器（23）からの電気信号を空間へ応答パル
スとして送波する送波器（22）と； をもってなる簡易
レスポンダならびに、計測局装備用として、請求項１と
同じ構成を有することを特徴とする音波測位装置。 - 【請求項３】 計測局を当該海域を巡回監視する船舶に
装備した、請求項１または請求項２に記載の音波測位装
置。 - 【請求項４】 計測局を当該海域に係留した海上敷設物
上に設置した、請求項１または請求項２に記載の音波測
位装置。 - 【請求項５】 計測局を当該海域に接する陸上に設置し
た、請求項１または請求項２に記載の音波測位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29882394A JPH08136653A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 音波測位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29882394A JPH08136653A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 音波測位装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136653A true JPH08136653A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17864684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29882394A Pending JPH08136653A (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | 音波測位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08136653A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007127663A (ja) * | 2005-01-12 | 2007-05-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 動線計測システム |
| JP2008051655A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 位置検出システム |
| CN103308915A (zh) * | 2013-05-29 | 2013-09-18 | 天津孚感科技有限公司 | 一种声波测距装置与方法 |
-
1994
- 1994-11-08 JP JP29882394A patent/JPH08136653A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007127663A (ja) * | 2005-01-12 | 2007-05-24 | Matsushita Electric Works Ltd | 動線計測システム |
| JP2008051655A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 位置検出システム |
| CN103308915A (zh) * | 2013-05-29 | 2013-09-18 | 天津孚感科技有限公司 | 一种声波测距装置与方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0154603B1 (ko) | 공항면 지상주행 관제시스템 | |
| US7362653B2 (en) | Underwater geopositioning methods and apparatus | |
| US4027307A (en) | Collision avoidance/proximity warning system using secondary radar | |
| KR102090087B1 (ko) | 해양 환경 모니터링 시스템 | |
| US4516226A (en) | Acoustic positioning system | |
| US5615175A (en) | Passive direction finding device | |
| RU2456634C1 (ru) | Способ навигации подводного объекта посредством гидроакустической навигационной системы | |
| KR20030041128A (ko) | 항공기의 밀집된 환경용 디지털 수신 시스템 | |
| US7362655B1 (en) | Time-synchronous acoustic signal ranging system and method | |
| KR101131944B1 (ko) | Ａｉｓ 기반 레이더 타깃 정보 제공 방법 | |
| AU2019293166B2 (en) | Over The Horizon Radar (OTH) system and method | |
| US5239310A (en) | Passive self-determined position fixing system | |
| JPH08136653A (ja) | 音波測位装置 | |
| Fabrizio | Geolocation of HF skywave radar signals using multipath in an unknown ionosphere | |
| JP2004264070A (ja) | バイスタティック方位検出システム及び検出方法 | |
| JPS6064273A (ja) | 物標位置検出方式 | |
| JP2755863B2 (ja) | 水中航走体の位置検出装置及びその位置検出方法 | |
| JP2861803B2 (ja) | 信号検出方式 | |
| JPH01153988A (ja) | 位置検出装置 | |
| JPH0727570A (ja) | 船舶交通サービスシステム | |
| JP3751574B2 (ja) | 目標位置探知方法および目標位置探知システム | |
| KR102424784B1 (ko) | ｅＬＯＲＡＮ 시스템에서 수신 시간 지연을 최소화하는 ｅＬＯＲＡＮ 수신기 시스템 | |
| KR102406316B1 (ko) | 수중표적 탐지 방법 및 수중표적 탐지 시스템 | |
| CN117607859A (zh) | 一种基于多波束测深系统数据传输系统及方法 | |
| JPH02163685A (ja) | 航空路監視装置 |