JPH08138200A - 潜水船等を用いた水中探査装置及び潜水船等の水中航法 - Google Patents
潜水船等を用いた水中探査装置及び潜水船等の水中航法Info
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- JPH08138200A JPH08138200A JP6278029A JP27802994A JPH08138200A JP H08138200 A JPH08138200 A JP H08138200A JP 6278029 A JP6278029 A JP 6278029A JP 27802994 A JP27802994 A JP 27802994A JP H08138200 A JPH08138200 A JP H08138200A
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- inertial navigation
- navigation
- points
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
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- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 潜水船等が途中で浮上することなく長距離の
潜航を行う場合にも、元のポイントに戻ることができる
水中探査装置及び潜水船等の水中航法を提供する。 【構成】 トランスポンダＴA ，ＴB ，ＴC を投下し、
キャリブレーションを行い、浮上した状態の潜水船の正
確な位置情報を計測し記録する。次に、この位置をポイ
ントＰ0 とし、慣性航法によって潜航及び航走を開始す
る。約１００ｋｍ航走毎のポイントＰ1 …Ｐ9 にトラン
スポンダＴ1 …Ｔ9 を潜水船１から投下する。最終到達
ポイントＰ10に到達した潜水船は１８０゜の方向転換を
行い、この方向を維持しながら慣性航法により航走を行
う。所定時間の航走により、潜水船１がポイントＰ9 に
敷設したトランスポンダＴ9 の音波を捉えることができ
る範囲に到達した時点で音響航法による航走に切り替え
る。このように慣性航法と音響航法とを繰り返すことに
より、潜水船１は出発ポイントＰ0 まで帰還する。
潜航を行う場合にも、元のポイントに戻ることができる
水中探査装置及び潜水船等の水中航法を提供する。 【構成】 トランスポンダＴA ，ＴB ，ＴC を投下し、
キャリブレーションを行い、浮上した状態の潜水船の正
確な位置情報を計測し記録する。次に、この位置をポイ
ントＰ0 とし、慣性航法によって潜航及び航走を開始す
る。約１００ｋｍ航走毎のポイントＰ1 …Ｐ9 にトラン
スポンダＴ1 …Ｔ9 を潜水船１から投下する。最終到達
ポイントＰ10に到達した潜水船は１８０゜の方向転換を
行い、この方向を維持しながら慣性航法により航走を行
う。所定時間の航走により、潜水船１がポイントＰ9 に
敷設したトランスポンダＴ9 の音波を捉えることができ
る範囲に到達した時点で音響航法による航走に切り替え
る。このように慣性航法と音響航法とを繰り返すことに
より、潜水船１は出発ポイントＰ0 まで帰還する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、北極海等に於いて、途
中で浮上することなく、最終到達ポイントまで航走して
水中探査を行った後、元のポイントまで帰還する水中探
査装置及び水中航法に関する。
中で浮上することなく、最終到達ポイントまで航走して
水中探査を行った後、元のポイントまで帰還する水中探
査装置及び水中航法に関する。
【０００２】
【従来の技術】北極海は資源開発等の観点からすれば人
類の手が及んでいない地域であり、その調査の必要性が
叫ばれている。しかしながら、北極海はその殆どの部分
が氷で覆われており、夏場で最小となった場合に於いて
も約２，０００ｋｍ×約３，０００ｋｍの略矩形の氷原
が存在している。この氷海下の全域を調査するために
は、潜水船を用いることが有用である。
類の手が及んでいない地域であり、その調査の必要性が
叫ばれている。しかしながら、北極海はその殆どの部分
が氷で覆われており、夏場で最小となった場合に於いて
も約２，０００ｋｍ×約３，０００ｋｍの略矩形の氷原
が存在している。この氷海下の全域を調査するために
は、潜水船を用いることが有用である。
【０００３】このような海域に於いて資源調査等の探査
を行うために、従来より公知の母船搭載型潜水船（海底
滞在約３時間）を使用することが考えられる。通常、母
船から着水後の母船搭載型潜水船の水中に於ける位置
は、音響通信を用いたＳＳＢＬ（Super Short Base Lin
e ）方式又はＬＢＬ（Long Base Line）方式で母船によ
り把握されている。そして、この潜水船の揚収は、潜水
船のほぼ真上に母船を待機させ、潜水船を浮上させるこ
とにより容易に行うことができる。
を行うために、従来より公知の母船搭載型潜水船（海底
滞在約３時間）を使用することが考えられる。通常、母
船から着水後の母船搭載型潜水船の水中に於ける位置
は、音響通信を用いたＳＳＢＬ（Super Short Base Lin
e ）方式又はＬＢＬ（Long Base Line）方式で母船によ
り把握されている。そして、この潜水船の揚収は、潜水
船のほぼ真上に母船を待機させ、潜水船を浮上させるこ
とにより容易に行うことができる。
【０００４】しかしながら、北極海には氷原が存在して
いるために母船が入ることができず、潜水船の真上でこ
れを回収することができない。また、砕氷船を母船とし
て使用することも考えられるが、速力６ｋｔｓ（１１．
１ｋｍ／ｈ）で航走する潜水船を砕氷しながら追跡する
ことは不可能であり、しかも砕氷音により潜水船との音
響通信ができなくなるという不都合が生じる。
いるために母船が入ることができず、潜水船の真上でこ
れを回収することができない。また、砕氷船を母船とし
て使用することも考えられるが、速力６ｋｔｓ（１１．
１ｋｍ／ｈ）で航走する潜水船を砕氷しながら追跡する
ことは不可能であり、しかも砕氷音により潜水船との音
響通信ができなくなるという不都合が生じる。
【０００５】上述の不都合を解消するために、以下のよ
うな方法も考えられる。即ち、氷のない海域で母船から
潜水船を着水させ、氷海下をジャイロを組み込んだ慣性
航法装置を使用した慣性航法によって潜航させ、探査を
終えた後に母船の近傍まで潜水船を帰還させ、音響通信
により潜水船を誘導し回収する方法である。
うな方法も考えられる。即ち、氷のない海域で母船から
潜水船を着水させ、氷海下をジャイロを組み込んだ慣性
航法装置を使用した慣性航法によって潜航させ、探査を
終えた後に母船の近傍まで潜水船を帰還させ、音響通信
により潜水船を誘導し回収する方法である。
【０００６】しかしながら、この方法では、潜水船の約
２，０００ｋｍにも及ぶ航走距離に比較して慣性航法の
精度が低く、また、音響通信による通信可能な距離が約
１０ｋｍと短いため、帰還した潜水船を母船が音響で探
知できず、母船に回収できない場合が生じる。即ち、例
えば潜水船の１回の探査に於ける往復の航走距離を２，
０００ｋｍとし、その速力を６ｋｔｓ（１１．１ｋｍ／
ｈ）とした場合、１回の探査に要する時間は約１８０時
間（７．５日）である。また、慣性航法装置の単位時間
当たりの誤差を０．０５゜／ｈとすると、１回の探査で
生じる誤差の総量は０．０５×１８０＝９゜となる。従
って、図５に示すように、１回の探査で生じるドリフト
量は、
２，０００ｋｍにも及ぶ航走距離に比較して慣性航法の
精度が低く、また、音響通信による通信可能な距離が約
１０ｋｍと短いため、帰還した潜水船を母船が音響で探
知できず、母船に回収できない場合が生じる。即ち、例
えば潜水船の１回の探査に於ける往復の航走距離を２，
０００ｋｍとし、その速力を６ｋｔｓ（１１．１ｋｍ／
ｈ）とした場合、１回の探査に要する時間は約１８０時
間（７．５日）である。また、慣性航法装置の単位時間
当たりの誤差を０．０５゜／ｈとすると、１回の探査で
生じる誤差の総量は０．０５×１８０＝９゜となる。従
って、図５に示すように、１回の探査で生じるドリフト
量は、
【０００７】
【数３】
【０００８】となる。この距離は音響通信可能な最長距
離ｒ≒１０ｋｍより大きいため、母船は潜水船を音響で
探知できず、見失うことになる。
離ｒ≒１０ｋｍより大きいため、母船は潜水船を音響で
探知できず、見失うことになる。
【０００９】一方、大型の潜水艦船では、海面に浮上し
てＧＰＳ（Global Positioning System ）により正確な
位置を計測し、その後潜航して慣性航法装置を用いた慣
性航法による航走が行われている。或いは、慣性航法装
置に精度を高めるための対地又は対水速度を計測するド
ップラーソナーを加えた装置により、潜航後の航走が行
われている。そして、慣性航法では上述のように誤差が
生じるため、誤差の積算によるドリフトが許容範囲を超
える前（例えば数時間後）に浮上し、再びＧＰＳによる
正確な位置の計測を行っている。このように浮上と潜航
とを繰り返すことにより、潜水艦船は正確に位置出しを
した潜航をすることができる。
てＧＰＳ（Global Positioning System ）により正確な
位置を計測し、その後潜航して慣性航法装置を用いた慣
性航法による航走が行われている。或いは、慣性航法装
置に精度を高めるための対地又は対水速度を計測するド
ップラーソナーを加えた装置により、潜航後の航走が行
われている。そして、慣性航法では上述のように誤差が
生じるため、誤差の積算によるドリフトが許容範囲を超
える前（例えば数時間後）に浮上し、再びＧＰＳによる
正確な位置の計測を行っている。このように浮上と潜航
とを繰り返すことにより、潜水艦船は正確に位置出しを
した潜航をすることができる。
【００１０】しかしながら、上述の探査は巨大な氷原下
で行われるために浮上することができず、ＧＰＳによる
正確な位置計測を行うことができない。従って、従来の
ＧＰＳと慣性航法との組合せによる航法によっても、北
極海の氷原下の探査を行うことができない。
で行われるために浮上することができず、ＧＰＳによる
正確な位置計測を行うことができない。従って、従来の
ＧＰＳと慣性航法との組合せによる航法によっても、北
極海の氷原下の探査を行うことができない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の問題点を解決するものであり、本発明の目的
は、潜水船が途中で浮上することなく長距離の潜航を行
う場合にも、元のポイントに戻ることができる水中探査
装置を提供することである。また、本発明の他の目的
は、途中で浮上することなく長距離の潜航を行った場合
にも、母船に帰還することができる潜水船の水中航法を
提供することである。
来技術の問題点を解決するものであり、本発明の目的
は、潜水船が途中で浮上することなく長距離の潜航を行
う場合にも、元のポイントに戻ることができる水中探査
装置を提供することである。また、本発明の他の目的
は、途中で浮上することなく長距離の潜航を行った場合
にも、母船に帰還することができる潜水船の水中航法を
提供することである。
【００１２】なお、本明細書に於いては、「潜水船」と
は、有人で航行を行う潜水船及び無人で航行を行う無人
機の何れをも含む概念をいい、「潜水船等」という場合
もある。
は、有人で航行を行う潜水船及び無人で航行を行う無人
機の何れをも含む概念をいい、「潜水船等」という場合
もある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の潜水船を用いた
水中探査装置は、（Ａ）出発ポイントＰ0 から最終到達
ポイントＰn までの間を途中で浮上することなく往復し
て水中探査を行う潜水船と、（Ｂ）前記出発ポイントＰ
0 に於ける前記潜水船の位置を計測記録する位置計測手
段と、（Ｃ）前記潜水船が慣性航法による航走を行うた
めの慣性航法装置と、（Ｄ）前記潜水船の往路に於ける
中間ポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐi …Ｐn-2，Ｐn-1 に前記
潜水船からトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔi …Ｔn-2 ，
Ｔn-1 を順次投下するトランスポンダ敷設手段と、
（Ｅ）前記トランスポンダＴ1 …Ｔn- 1 の方向を検知
し、前記潜水船が音響航法による航走を行うための音響
航法手段とを備え、前記潜水船の復路に於ける前記ポイ
ントＰi からＰi-1 （ｉ＝１〜ｎ）に向かう各区間に於
いて、前記音響航法手段が前記ポイントＰi-1 に敷設し
た前記トランスポンダＴi-1 の音波を検知するまでの間
は、前記慣性航法装置を用いた慣性航法によって航走
し、前記音響航法手段が前記トランスポンダＴi-1 の音
波を検知した後は、前記音響航法手段による音響航法に
よって前記ポイントＰi-1 まで航走することにより、前
記出発ポイントＰ0 まで帰還することを特徴とする。
水中探査装置は、（Ａ）出発ポイントＰ0 から最終到達
ポイントＰn までの間を途中で浮上することなく往復し
て水中探査を行う潜水船と、（Ｂ）前記出発ポイントＰ
0 に於ける前記潜水船の位置を計測記録する位置計測手
段と、（Ｃ）前記潜水船が慣性航法による航走を行うた
めの慣性航法装置と、（Ｄ）前記潜水船の往路に於ける
中間ポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐi …Ｐn-2，Ｐn-1 に前記
潜水船からトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔi …Ｔn-2 ，
Ｔn-1 を順次投下するトランスポンダ敷設手段と、
（Ｅ）前記トランスポンダＴ1 …Ｔn- 1 の方向を検知
し、前記潜水船が音響航法による航走を行うための音響
航法手段とを備え、前記潜水船の復路に於ける前記ポイ
ントＰi からＰi-1 （ｉ＝１〜ｎ）に向かう各区間に於
いて、前記音響航法手段が前記ポイントＰi-1 に敷設し
た前記トランスポンダＴi-1 の音波を検知するまでの間
は、前記慣性航法装置を用いた慣性航法によって航走
し、前記音響航法手段が前記トランスポンダＴi-1 の音
波を検知した後は、前記音響航法手段による音響航法に
よって前記ポイントＰi-1 まで航走することにより、前
記出発ポイントＰ0 まで帰還することを特徴とする。
【００１４】また、本発明の潜水船の水中航法は、出発
ポイントＰ0 から最終到達ポイントＰn までの間を途中
で浮上することなく往復して水中探査を行う潜水船の水
中航法であって、（Ａ）前記出発ポイントＰ0 に於ける
前記潜水船の位置を計測記録し、（Ｂ）少なくとも前記
潜水船の航走方向を計測記録しながら慣性航法によって
航走するとともに、前記潜水船の往路に於ける中間ポイ
ントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐi…Ｐn-2 ，Ｐn-1 に前記潜水船か
らトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔi …Ｔn-2 ，Ｔn-1 を
順次投下し、（Ｃ）前記潜水船の復路に於ける前記ポイ
ントＰi からＰi-1 （ｉ＝１〜ｎ）に向かう各区間に於
いて、前記ポイントＰi-1 に敷設した前記トランスポン
ダＴi-1 の音波を検知するまでの間は慣性航法によって
航走し、（Ｅ）前記トランスポンダＴ1 …Ｔn-1 の音波
を検知した後は音響航法によって前記ポイントＰi-1 ま
で航走することにより、前記出発ポイントＰ0 まで帰還
することを特徴とする。
ポイントＰ0 から最終到達ポイントＰn までの間を途中
で浮上することなく往復して水中探査を行う潜水船の水
中航法であって、（Ａ）前記出発ポイントＰ0 に於ける
前記潜水船の位置を計測記録し、（Ｂ）少なくとも前記
潜水船の航走方向を計測記録しながら慣性航法によって
航走するとともに、前記潜水船の往路に於ける中間ポイ
ントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐi…Ｐn-2 ，Ｐn-1 に前記潜水船か
らトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔi …Ｔn-2 ，Ｔn-1 を
順次投下し、（Ｃ）前記潜水船の復路に於ける前記ポイ
ントＰi からＰi-1 （ｉ＝１〜ｎ）に向かう各区間に於
いて、前記ポイントＰi-1 に敷設した前記トランスポン
ダＴi-1 の音波を検知するまでの間は慣性航法によって
航走し、（Ｅ）前記トランスポンダＴ1 …Ｔn-1 の音波
を検知した後は音響航法によって前記ポイントＰi-1 ま
で航走することにより、前記出発ポイントＰ0 まで帰還
することを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明は、往路に於いて潜水船からトランスポ
ンダを順次投下しながら航走し、復路に於いて慣性航法
と音響航法とにより敷設したトランスポンダを辿って出
発ポイントまで戻り得ることに着目して為されたもので
ある。
ンダを順次投下しながら航走し、復路に於いて慣性航法
と音響航法とにより敷設したトランスポンダを辿って出
発ポイントまで戻り得ることに着目して為されたもので
ある。
【００１６】即ち、本発明では、まず、出発ポイントＰ
0 に於ける潜水船の位置が位置計測手段によって計測記
録される。次に、潜水船は慣性航法装置を用いた慣性航
法により所定方向への航走を開始する。この往路に於い
ては、潜水船は中間ポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐi …
Ｐn-2 ，Ｐn-1 にトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔn-2 ，
Ｔn- 1 を順次投下する。潜水船は復路のポイントＰi か
らＰi-1 （ｉ＝１〜ｎ）に向かう各区間に於いて、ポイ
ントＰi-1 に敷設した前記トランスポンダＴi-1 の音波
を検知するまでの間、慣性航法によって航走する。この
慣性航法による航走の間、その誤差により潜水船は次第
に往路からドリフトする。しかし、そのドリフト量が音
響航法手段のトランスポンダＴi-1 を検知し得る最長距
離ｒより小さければ、所定時間の航走によりトランスポ
ンダＴi-1 の音波を検知し得る範囲まで潜水船は到達す
ることができる。そして、トランスポンダＴi-1 の音波
を検知した後は、音響航法によりポイントＰi-1 に辿り
着くことができる。このように慣性航法と音響航法とを
繰り返すことにより、潜水船は出発ポイントＰ0 まで帰
還することができる。
0 に於ける潜水船の位置が位置計測手段によって計測記
録される。次に、潜水船は慣性航法装置を用いた慣性航
法により所定方向への航走を開始する。この往路に於い
ては、潜水船は中間ポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐi …
Ｐn-2 ，Ｐn-1 にトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔn-2 ，
Ｔn- 1 を順次投下する。潜水船は復路のポイントＰi か
らＰi-1 （ｉ＝１〜ｎ）に向かう各区間に於いて、ポイ
ントＰi-1 に敷設した前記トランスポンダＴi-1 の音波
を検知するまでの間、慣性航法によって航走する。この
慣性航法による航走の間、その誤差により潜水船は次第
に往路からドリフトする。しかし、そのドリフト量が音
響航法手段のトランスポンダＴi-1 を検知し得る最長距
離ｒより小さければ、所定時間の航走によりトランスポ
ンダＴi-1 の音波を検知し得る範囲まで潜水船は到達す
ることができる。そして、トランスポンダＴi-1 の音波
を検知した後は、音響航法によりポイントＰi-1 に辿り
着くことができる。このように慣性航法と音響航法とを
繰り返すことにより、潜水船は出発ポイントＰ0 まで帰
還することができる。
【００１７】トランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔn-2 ，Ｔ
n-1 を投下する間隔、即ちポイントＰi からＰi-1 （ｉ
＝１〜ｎ）までの各距離Ｒは、慣性航法によってドリフ
トが生じても、音響航法手段がトランスポンダＴi-1 を
検知し得る最長距離ｒを半径とする範囲に潜水船が到達
し得るように定められる。即ち、ポイントＰi からＰi-
1 （ｉ＝１〜ｎ）の区間の航走時間ｔ（ｈ）、前記慣性
航法装置の単位時間当たりの誤差ε（ｒａｄ／ｈ）、前
記潜水船の速度ｖ（ｋｍ／ｈ）、前記音響航法手段の前
記各トランスポンダＴ1 …Ｔn-1 を検知し得る最長距離
ｒとした場合に、
n-1 を投下する間隔、即ちポイントＰi からＰi-1 （ｉ
＝１〜ｎ）までの各距離Ｒは、慣性航法によってドリフ
トが生じても、音響航法手段がトランスポンダＴi-1 を
検知し得る最長距離ｒを半径とする範囲に潜水船が到達
し得るように定められる。即ち、ポイントＰi からＰi-
1 （ｉ＝１〜ｎ）の区間の航走時間ｔ（ｈ）、前記慣性
航法装置の単位時間当たりの誤差ε（ｒａｄ／ｈ）、前
記潜水船の速度ｖ（ｋｍ／ｈ）、前記音響航法手段の前
記各トランスポンダＴ1 …Ｔn-1 を検知し得る最長距離
ｒとした場合に、
【００１８】
【数４】
【００１９】を満たす時間ｔを求め、この時間ｔと、
【００２０】
【数５】
【００２１】の関係を満たすように距離Ｒが決定され
る。
る。
【００２２】本発明の水中探査装置の一態様では、潜水
船は出発ポイントＰ0 から最終到達ポイントＰn までの
間を、慣性航法によって直進することにより往復する。
この場合には、潜水船は、往路に於けるポイントＰi か
らＰi-1 までの間の各区間を慣性航法装置を用いた慣性
航法によって一定方向に直進航走し、復路の各区間に於
いては上記と同様に慣性航法と音響航法とを繰り返して
出発ポイントＰ0 まで帰還する。この場合、復路の各区
間に於ける慣性航法による航走中は、前記往路の一定方
向から１８０゜を差し引いた逆方向に向けて直進する。
船は出発ポイントＰ0 から最終到達ポイントＰn までの
間を、慣性航法によって直進することにより往復する。
この場合には、潜水船は、往路に於けるポイントＰi か
らＰi-1 までの間の各区間を慣性航法装置を用いた慣性
航法によって一定方向に直進航走し、復路の各区間に於
いては上記と同様に慣性航法と音響航法とを繰り返して
出発ポイントＰ0 まで帰還する。この場合、復路の各区
間に於ける慣性航法による航走中は、前記往路の一定方
向から１８０゜を差し引いた逆方向に向けて直進する。
【００２３】また、本発明の水中探査装置の他の態様で
は、潜水船は、往路に於ける少なくとも一のポイントＰ
k （ｋ＝１〜ｎ−１）で所定角度だけ方向転換を行う。
慣性航法装置はこの方向転換角度θを記録する。潜水船
は最終到達ポイントＰn に到達すると、往路に於けるポ
イントＰi からＰi+1 （ｉ＝ｋ〜ｎ−１）までの各区間
に於ける航走方向から１８０゜を差し引いた折り返し方
向に方向転換する。復路に於いては、潜水船は上記と同
様に慣性航法と音響航法とを繰り返して航走する。そし
て、復路のポイントＰi+1 からＰi （ｉ＝ｋ〜ｎ−１）
までの各区間に於ける慣性航法による航走中は前記折り
返し方向に航走し、復路のポイントＰiからＰi-1 （ｉ
＝ｋ〜１）の区間に於ける慣性航法による航走中は、折
り返し方向から方向転換角度θを差し引いた方向に航走
する。このような航走により、潜水船は出発ポイントＰ
0 まで帰還することができる。
は、潜水船は、往路に於ける少なくとも一のポイントＰ
k （ｋ＝１〜ｎ−１）で所定角度だけ方向転換を行う。
慣性航法装置はこの方向転換角度θを記録する。潜水船
は最終到達ポイントＰn に到達すると、往路に於けるポ
イントＰi からＰi+1 （ｉ＝ｋ〜ｎ−１）までの各区間
に於ける航走方向から１８０゜を差し引いた折り返し方
向に方向転換する。復路に於いては、潜水船は上記と同
様に慣性航法と音響航法とを繰り返して航走する。そし
て、復路のポイントＰi+1 からＰi （ｉ＝ｋ〜ｎ−１）
までの各区間に於ける慣性航法による航走中は前記折り
返し方向に航走し、復路のポイントＰiからＰi-1 （ｉ
＝ｋ〜１）の区間に於ける慣性航法による航走中は、折
り返し方向から方向転換角度θを差し引いた方向に航走
する。このような航走により、潜水船は出発ポイントＰ
0 まで帰還することができる。
【００２４】
【実施例】本発明の実施例について、図面を参照しなが
ら説明する。図３は本発明の一実施例に係る潜水船を用
いた水中探査装置に於ける位置計測手段、慣性航法装置
及び音響航法システムを示すブロック図である。同図に
示す慣性航法装置１０は、加速度計１２とリングレーザ
ジャイロ１３とコンピュータ１４とを有する純慣性航法
装置１１を備え、更に、純慣性航法装置１１の精度を上
げるための対水速度を測定する電磁ログ１５と、対地速
度又は対氷速度を測定するためのドップラログ１６とを
備えている。リングレーザジャイロ１３と電磁ログ１５
とドップラログ１６からの出力はカルマンフィルタ１７
に入力されている。また、本実施例の水中探査装置は、
位置計測手段としてのＧＰＳ１８と、音響航法を行うた
めの音響航法システム１９とを備えている。更に、本実
施例の水中探査装置は、図３の構成に加えて水中探査を
行う潜水船１と、潜水船１から投下されるトランスポン
ダＴ1 …Ｔ10を備えている。音響航法システム１９は、
潜水船１から海底に投下されるトランスポンダに対して
呼び掛けを行い、その応答による音波を検知することに
より、トランスポンダの存在する方向を知ることができ
る。音響航法システム１９のトランスポンダを検知し得
る最長距離ｒ＝１０ｋｍである。
ら説明する。図３は本発明の一実施例に係る潜水船を用
いた水中探査装置に於ける位置計測手段、慣性航法装置
及び音響航法システムを示すブロック図である。同図に
示す慣性航法装置１０は、加速度計１２とリングレーザ
ジャイロ１３とコンピュータ１４とを有する純慣性航法
装置１１を備え、更に、純慣性航法装置１１の精度を上
げるための対水速度を測定する電磁ログ１５と、対地速
度又は対氷速度を測定するためのドップラログ１６とを
備えている。リングレーザジャイロ１３と電磁ログ１５
とドップラログ１６からの出力はカルマンフィルタ１７
に入力されている。また、本実施例の水中探査装置は、
位置計測手段としてのＧＰＳ１８と、音響航法を行うた
めの音響航法システム１９とを備えている。更に、本実
施例の水中探査装置は、図３の構成に加えて水中探査を
行う潜水船１と、潜水船１から投下されるトランスポン
ダＴ1 …Ｔ10を備えている。音響航法システム１９は、
潜水船１から海底に投下されるトランスポンダに対して
呼び掛けを行い、その応答による音波を検知することに
より、トランスポンダの存在する方向を知ることができ
る。音響航法システム１９のトランスポンダを検知し得
る最長距離ｒ＝１０ｋｍである。
【００２５】本実施例の水中探査装置による潜水船１の
水中航法について説明する。本実施例では氷海下約１，
０００ｋｍを直進で往復する場合について説明する。ま
ず、潜水船１を氷海下潜航させる前に、潜水船１の位置
及び潜航する方位を特定するため、支援船（母船）はト
ランスポンダＴA ，ＴB ，ＴC を投下し、キャリブレー
ションを行い、浮上した状態の潜水船の正確な位置情報
（緯度及び経度）を計測し記録する（図１）。本実施例
ではこれらの３つのトランスポンダＴA ，ＴB，ＴC に
よって位置計測手段が構成されている。次に、この潜水
船１の位置情報をポイントＰ0 として潜水船１に入力
し、潜水船１を無人運転として、慣性航法装置１０を用
いた慣性航法による潜航及び航走を開始させる。潜水船
１の速力ｖ＝６ｋｔｓ（１１．１ｋｍ／ｈ）、慣性航法
装置１０に於ける慣性航法の単位時間当たりの誤差は
０．０５゜／ｈである。なお、本実施例では３つのトラ
ンスポンダＴA ，ＴB ，ＴC により潜水船の初期の位置
情報を得たが、ＧＰＳによってもこれを得ることがで
き、更に、精度は落ちるものの、単独のトランスポンダ
ＴA により得ることもできる。
水中航法について説明する。本実施例では氷海下約１，
０００ｋｍを直進で往復する場合について説明する。ま
ず、潜水船１を氷海下潜航させる前に、潜水船１の位置
及び潜航する方位を特定するため、支援船（母船）はト
ランスポンダＴA ，ＴB ，ＴC を投下し、キャリブレー
ションを行い、浮上した状態の潜水船の正確な位置情報
（緯度及び経度）を計測し記録する（図１）。本実施例
ではこれらの３つのトランスポンダＴA ，ＴB，ＴC に
よって位置計測手段が構成されている。次に、この潜水
船１の位置情報をポイントＰ0 として潜水船１に入力
し、潜水船１を無人運転として、慣性航法装置１０を用
いた慣性航法による潜航及び航走を開始させる。潜水船
１の速力ｖ＝６ｋｔｓ（１１．１ｋｍ／ｈ）、慣性航法
装置１０に於ける慣性航法の単位時間当たりの誤差は
０．０５゜／ｈである。なお、本実施例では３つのトラ
ンスポンダＴA ，ＴB ，ＴC により潜水船の初期の位置
情報を得たが、ＧＰＳによってもこれを得ることがで
き、更に、精度は落ちるものの、単独のトランスポンダ
ＴA により得ることもできる。
【００２６】次に、約１００ｋｍ航走後、図１に示すよ
うに、潜水船１はポイントＰ1 にトランスポンダＴ1 を
投下し、このトランスポンダＴ1 との送受信によりその
位置情報を記憶する。その後、再び潜水船１は慣性航法
装置１０により航走を始め、約１００ｋｍ走行した次の
ポイントＰ2 にトランスポンダＴ2 を投下する。このよ
うにして約１００ｋｍごとのポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐ9
に次々とトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔ9 を投下しなが
ら最終到達ポイントＰ10まで到達する。なお、往路に於
ける各ポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐ9 ，Ｐ10間の航走方向
は、ポイントＰ0に於ける初期の航走方向と同じに設定
されている。
うに、潜水船１はポイントＰ1 にトランスポンダＴ1 を
投下し、このトランスポンダＴ1 との送受信によりその
位置情報を記憶する。その後、再び潜水船１は慣性航法
装置１０により航走を始め、約１００ｋｍ走行した次の
ポイントＰ2 にトランスポンダＴ2 を投下する。このよ
うにして約１００ｋｍごとのポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐ9
に次々とトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔ9 を投下しなが
ら最終到達ポイントＰ10まで到達する。なお、往路に於
ける各ポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐ9 ，Ｐ10間の航走方向
は、ポイントＰ0に於ける初期の航走方向と同じに設定
されている。
【００２７】本実施例では、トランスポンダを投下する
間隔、即ちポイントＰi からＰi-1（ｉ＝１〜ｎ）まで
の各距離Ｒは、以下のようにして求められる距離より小
さく設定されている。上述のように音響航法システム１
９のトランスポンダを検知し得る最長距離ｒ≒１０ｋ
ｍ、慣性航法装置１０の単位時間当たりの誤差は０．０
５゜／ｈ、潜水船１の速力ｖ＝１１．１ｋｍ／ｈなの
で、慣性航法装置１０の誤差による位置情報のずれ（距
離）が、音響航法システム１９のトランスポンダを検知
し得る最長距離ｒ≒１０ｋｍと等しくなる時間ｔは、以
下の式によって求められる。
間隔、即ちポイントＰi からＰi-1（ｉ＝１〜ｎ）まで
の各距離Ｒは、以下のようにして求められる距離より小
さく設定されている。上述のように音響航法システム１
９のトランスポンダを検知し得る最長距離ｒ≒１０ｋ
ｍ、慣性航法装置１０の単位時間当たりの誤差は０．０
５゜／ｈ、潜水船１の速力ｖ＝１１．１ｋｍ／ｈなの
で、慣性航法装置１０の誤差による位置情報のずれ（距
離）が、音響航法システム１９のトランスポンダを検知
し得る最長距離ｒ≒１０ｋｍと等しくなる時間ｔは、以
下の式によって求められる。
【００２８】
【数６】
【００２９】この式から求めたｔ＝３２．１時間の間に
潜水船１が航走する距離は、
潜水船１が航走する距離は、
【００３０】
【数７】
【００３１】である。従って、潜水船１が３５６．３ｋ
ｍを航走した時点で、慣性航法装置１０の誤差による位
置情報のずれ（距離）が、音響航法システム１９によっ
てトランスポンダを検知し得る最長距離ｒ≒１０ｋｍと
等しくなる。この数値３５６．３ｋｍに比較し、本実施
例のトランスポンダを投下する間隔約１００ｋｍは十分
に小さいので、後述する復路に於いて潜水船１が慣性航
法によって航走しても、音響航法システム１９のトラン
スポンダの音波を捉えることができる範囲から外れるこ
とはない。
ｍを航走した時点で、慣性航法装置１０の誤差による位
置情報のずれ（距離）が、音響航法システム１９によっ
てトランスポンダを検知し得る最長距離ｒ≒１０ｋｍと
等しくなる。この数値３５６．３ｋｍに比較し、本実施
例のトランスポンダを投下する間隔約１００ｋｍは十分
に小さいので、後述する復路に於いて潜水船１が慣性航
法によって航走しても、音響航法システム１９のトラン
スポンダの音波を捉えることができる範囲から外れるこ
とはない。
【００３２】次に、復路に於ける潜水船１の航走につい
て説明する。最終到達ポイントＰ10に到達した潜水船１
は、ここで１８０゜の方向転換を行う。即ち、潜水船１
は往路に於ける航走方向から１８０゜を差し引いた方向
に向けられる。そして、図２に示すように、潜水船１は
この方向を維持しながら慣性航法装置１０を用いた慣性
航法により航走を行う。その後、所定時間の航走により
潜水船１は点Ｑに到達し、この点ＱでポイントＰ9 に敷
設したトランスポンダＴ9 の音波を音響航法システム１
９により捉えることができるようになる。トランスポン
ダＴ9 の音波を捉えた後は、潜水船１は音響航法システ
ム１９を用いた音響航法により航走を行い、トランスポ
ンダＴ9 を敷設したポイントＰ9 上まで到達する。
て説明する。最終到達ポイントＰ10に到達した潜水船１
は、ここで１８０゜の方向転換を行う。即ち、潜水船１
は往路に於ける航走方向から１８０゜を差し引いた方向
に向けられる。そして、図２に示すように、潜水船１は
この方向を維持しながら慣性航法装置１０を用いた慣性
航法により航走を行う。その後、所定時間の航走により
潜水船１は点Ｑに到達し、この点ＱでポイントＰ9 に敷
設したトランスポンダＴ9 の音波を音響航法システム１
９により捉えることができるようになる。トランスポン
ダＴ9 の音波を捉えた後は、潜水船１は音響航法システ
ム１９を用いた音響航法により航走を行い、トランスポ
ンダＴ9 を敷設したポイントＰ9 上まで到達する。
【００３３】次に、潜水船は再びポイントＰ9 からポイ
ントＰ8 に向かって、慣性航法装置１０を用いた慣性航
法によって航走を開始する。その際の航走方向は、ポイ
ントＰ10からポイントＰ9 に向かう際の慣性航法による
航走方向と同じ、即ち、往路の航走方向から１８０゜を
差し引いた方向である。そして、上記と同様に音響航法
システム１９によりポイントＰ8 に敷設したトランスポ
ンダＴ8 の音波を捉えるまで航走し、その後は、音響航
法システム１９を用いた音響航法により航走を行い、ト
ランスポンダＴ8 を敷設したポイントＰ8 上まで到達す
る。このように慣性航法と音響航法とを繰り返すことに
より、潜水船１は出発ポイントＰ0 まで帰還することが
できる。
ントＰ8 に向かって、慣性航法装置１０を用いた慣性航
法によって航走を開始する。その際の航走方向は、ポイ
ントＰ10からポイントＰ9 に向かう際の慣性航法による
航走方向と同じ、即ち、往路の航走方向から１８０゜を
差し引いた方向である。そして、上記と同様に音響航法
システム１９によりポイントＰ8 に敷設したトランスポ
ンダＴ8 の音波を捉えるまで航走し、その後は、音響航
法システム１９を用いた音響航法により航走を行い、ト
ランスポンダＴ8 を敷設したポイントＰ8 上まで到達す
る。このように慣性航法と音響航法とを繰り返すことに
より、潜水船１は出発ポイントＰ0 まで帰還することが
できる。
【００３４】本発明の水中探査装置及び水中航法は、図
４に示すように、任意のポイントＰk で航走方向を変更
する場合にも適用することができる。この場合には、往
路に於いて上述の図１の実施例と同様にトランスポンダ
Ｔ1 …Ｔk を投下しながらポイントＰk まで航走し、こ
のポイントＰk で方向転換するとともに、その方向転換
の角度θを記録しておく。そして、方向転換後の角度を
維持し、トランスポンダＴk+1 …Ｔ9 を投下しながら慣
性航法による航走を行い、最終到達ポイントＰ10まで到
達する。
４に示すように、任意のポイントＰk で航走方向を変更
する場合にも適用することができる。この場合には、往
路に於いて上述の図１の実施例と同様にトランスポンダ
Ｔ1 …Ｔk を投下しながらポイントＰk まで航走し、こ
のポイントＰk で方向転換するとともに、その方向転換
の角度θを記録しておく。そして、方向転換後の角度を
維持し、トランスポンダＴk+1 …Ｔ9 を投下しながら慣
性航法による航走を行い、最終到達ポイントＰ10まで到
達する。
【００３５】復路に於いては、まず、最終到達ポイント
Ｐ10で１８０゜の方向転換を行う。
Ｐ10で１８０゜の方向転換を行う。
【００３６】即ち、潜水船１は往路に於けるポイントＰ
i からＰ10までの慣性航法による航走方向から１８０゜
を差し引いた方向（折り返し方向）に向けられる。そし
て、潜水船１はこの方向を慣性航法に於ける航走方向と
し、上述と同様に慣性航法と音響航法とによる航走を行
って、往路で方向転換を行ったポイントＰk まで到達す
る。このポイントＰk では前述の折り返し方向から方向
転換角度θを差し引いた方向に潜水船１の方向が定めら
れる。そして、潜水船１はこの方向をポイントＰk から
Ｐ0 までの各区間で慣性航法により航走する際の航走方
向とし、図２と同様に慣性航法と音響航法による航走を
行うことにより、出発ポイントＰ0 まで帰還する。
i からＰ10までの慣性航法による航走方向から１８０゜
を差し引いた方向（折り返し方向）に向けられる。そし
て、潜水船１はこの方向を慣性航法に於ける航走方向と
し、上述と同様に慣性航法と音響航法とによる航走を行
って、往路で方向転換を行ったポイントＰk まで到達す
る。このポイントＰk では前述の折り返し方向から方向
転換角度θを差し引いた方向に潜水船１の方向が定めら
れる。そして、潜水船１はこの方向をポイントＰk から
Ｐ0 までの各区間で慣性航法により航走する際の航走方
向とし、図２と同様に慣性航法と音響航法による航走を
行うことにより、出発ポイントＰ0 まで帰還する。
【００３７】なお、上記実施例では１つのポイントＰi
で航走方向を変更する場合について説明したが、本発明
は複数のポイントで航走方向を変更する場合についても
適用することができる。
で航走方向を変更する場合について説明したが、本発明
は複数のポイントで航走方向を変更する場合についても
適用することができる。
【００３８】また、再度同じ場所を調査するために、ポ
イントＰ10にトランスポンダＴ10を投下する構成として
もよい。更に、ポイントＰ10で潜水船１を回頭又はＵタ
ーンさせるに際し、潮流或いは潜水船１の機能上の理由
等で１８０゜の回転精度が十分でない場合には、ポイン
トＰ10にトランスポンダＴ10を設置し、更に直進して音
響探知可能な約１０ｋｍ以内のポイントＰ11にトランス
ポンダＴ11を投下した後、潜水船１を１８０゜回頭又は
Ｕターンさせて、トランスポンダＴ11及びＴ10の方向に
方位を修正して、１８０゜の回転精度を得る構成とする
こともできる。
イントＰ10にトランスポンダＴ10を投下する構成として
もよい。更に、ポイントＰ10で潜水船１を回頭又はＵタ
ーンさせるに際し、潮流或いは潜水船１の機能上の理由
等で１８０゜の回転精度が十分でない場合には、ポイン
トＰ10にトランスポンダＴ10を設置し、更に直進して音
響探知可能な約１０ｋｍ以内のポイントＰ11にトランス
ポンダＴ11を投下した後、潜水船１を１８０゜回頭又は
Ｕターンさせて、トランスポンダＴ11及びＴ10の方向に
方位を修正して、１８０゜の回転精度を得る構成とする
こともできる。
【００３９】
【発明の効果】本発明の潜水船等を用いた水中探査装置
及び潜水船等の水中航法によれば、潜水船等は途中で浮
上することなく、長距離の潜航を行った場合にも元のポ
イントに戻ることができる。従って、本発明の潜水船を
用いた水中探査装置及び潜水船の水中航法を使用するこ
とにより、従来では不可能であった北極海等の海域での
長時間の探査や、氷海下に設置された水中構造物の欠陥
個所の発見に役立てることができる。更には、潜水船等
に遠隔操作が可能な作業用アーム等を取り付けることに
より、モニターを見ながらのサンプル採取や水中構造物
の保守点検等を行うことが可能となる。
及び潜水船等の水中航法によれば、潜水船等は途中で浮
上することなく、長距離の潜航を行った場合にも元のポ
イントに戻ることができる。従って、本発明の潜水船を
用いた水中探査装置及び潜水船の水中航法を使用するこ
とにより、従来では不可能であった北極海等の海域での
長時間の探査や、氷海下に設置された水中構造物の欠陥
個所の発見に役立てることができる。更には、潜水船等
に遠隔操作が可能な作業用アーム等を取り付けることに
より、モニターを見ながらのサンプル採取や水中構造物
の保守点検等を行うことが可能となる。
【図１】本発明の一実施例に係る水中探査装置による潜
水船の水中航法の説明図である。
水船の水中航法の説明図である。
【図２】本発明の一実施例に於ける慣性航法と音響航法
の説明図である
の説明図である
【図３】本発明の一実施例に係る潜水船を用いた水中探
査装置に於ける位置計測手段、慣性航法装置及び音響航
法システムを示すブロック図である。
査装置に於ける位置計測手段、慣性航法装置及び音響航
法システムを示すブロック図である。
【図４】本発明の水中探査装置による潜水船の水中航法
の他の実施例の説明図である。
の他の実施例の説明図である。
【図５】長時間の潜航により生じるドリフト量を示すた
めの説明図である。
めの説明図である。
１…潜水船 １０…慣性航法装置 １１…純慣性航法装置 １２…加速度計 １３…リングレーザジャイロ １４…コンピュータ １５…電磁ログ １６…ドップラログ １７…カルマンフィルタ １８…ＧＰＳ １９…音響航法システム ＴA 〜ＴC …トランスポンダ Ｔ1 〜Ｔ9 …トランスポンダ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 15/74 8907−2Ｆ (72)発明者 田川 俊明 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 飯森 壮男 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内
Claims (8)
- 【請求項１】 （Ａ）出発ポイントＰ0 から最終到達ポ
イントＰn までの間を途中で浮上することなく往復して
水中探査を行う潜水船と、（Ｂ）前記出発ポイントＰ0
に於ける前記潜水船の位置を計測記録する位置計測手段
と、（Ｃ）前記潜水船が慣性航法による航走を行うため
の慣性航法装置と、（Ｄ）前記潜水船の往路に於ける中
間ポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐi …Ｐn-2 ，Ｐn-1 に前記潜
水船からトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔi …Ｔn-2 ，Ｔ
n-1 を順次投下するトランスポンダ敷設手段と、（Ｅ）
前記トランスポンダＴ1 …Ｔn-1 の方向を検知し、前記
潜水船が音響航法による航走を行うための音響航法手段
とを備え、 前記潜水船の復路に於ける前記ポイントＰi からＰi-1
（ｉ＝１〜ｎ）に向かう各区間に於いて、前記音響航法
手段が前記ポイントＰi-1 に敷設した前記トランスポン
ダＴi-1 の音波を検知するまでの間は、前記慣性航法装
置を用いた慣性航法によって航走し、前記音響航法手段
が前記トランスポンダＴi-1 の音波を検知した後は、前
記音響航法手段による音響航法によって前記ポイントＰ
i-1 まで航走することにより、前記出発ポイントＰ0 ま
で帰還することを特徴とする水中探査装置。 - 【請求項２】 前記ポイントＰi からＰi-1 （ｉ＝１〜
ｎ）までの各距離Ｒは、前記ポイントＰi からＰ
i-1 （ｉ＝１〜ｎ）の区間の航走時間ｔ（ｈ）、前記慣
性航法装置の単位時間当たりの誤差ε（ｒａｄ／ｈ）、
前記潜水船の速度ｖ（ｋｍ／ｈ）、前記音響航法手段の
前記各トランスポンダＴ1 …Ｔn-1 を検知し得る最長距
離ｒ（ｋｍ）とした場合に、以下の関係式 【数１】 を満たすことを特徴とする請求項１記載の水中探査装
置。 - 【請求項３】 前記潜水船は、前記往路に於ける前記ポ
イントＰi-1 からＰi （ｉ＝１〜ｎ）の間の各区間を前
記慣性航法装置を用いた慣性航法によって一定方向に直
進航走し、前記復路に於ける前記ポイントＰi からＰ
i-1 までの前記各区間に於ける慣性航法による航走中
は、前記一定方向から１８０゜を差し引いた逆方向に向
けて直進航走することにより、前記出発ポイントＰ0 ま
で帰還することを特徴とする請求項１又は２記載の水中
探査装置。 - 【請求項４】 前記潜水船は、前記往路に於ける前記各
ポイントＰi-1 からＰi （ｉ＝１〜ｎ）の間の各区間を
前記慣性航法装置を用いた慣性航法によって直進航走す
るとともに、少なくとも一のポイントＰk （ｋ＝１〜ｎ
−１）で所定角度だけ方向転換して該方向転換角度θを
記録し、前記最終到達ポイントＰn に於いて前記往路に
於ける前記ポイントＰi からＰi+1 （ｉ＝ｋ〜ｎ−１）
までの各区間に於ける航走方向から１８０゜を差し引い
た折り返し方向に方向転換し、前記復路の前記ポイント
Ｐi+1 からＰi （ｉ＝ｋ〜ｎ−１）までの各区間に於け
る慣性航法による航走中は前記折り返し方向に航走し、
前記復路の前記ポイントＰi からＰi-1 （ｉ＝ｋ〜１）
の区間に於ける慣性航法による航走中は、前記折り返し
方向から前記方向転換角度θを差し引いた方向に航走す
ることにより、前記出発ポイントＰ0 まで帰還すること
を特徴とする請求項１又は２記載の水中探査装置。 - 【請求項５】 出発ポイントＰ0 から最終到達ポイント
Ｐn までの間を途中で浮上することなく往復して水中探
査を行う潜水船の水中航法であって、（Ａ）前記出発ポ
イントＰ0 に於ける前記潜水船の位置を計測記録し、
（Ｂ）少なくとも前記潜水船の航走方向を計測記録しな
がら慣性航法によって航走するとともに、前記潜水船の
往路に於ける中間ポイントＰ1 ，Ｐ2 …Ｐi …Ｐn-2 ，
Ｐn-1 に前記潜水船からトランスポンダＴ1 ，Ｔ2 …Ｔ
i …Ｔn-2 ，Ｔn-1 を順次投下し、（Ｃ）前記潜水船の
復路に於ける前記ポイントＰi からＰi-1 （ｉ＝１〜
ｎ）に向かう各区間に於いて、前記ポイントＰi-1 に敷
設した前記トランスポンダＴi-1 の音波を検知するまで
の間は慣性航法によって航走し、（Ｅ）前記トランスポ
ンダＴ1 …Ｔn-1 の音波を検知した後は音響航法によっ
て前記ポイントＰi-1まで航走することにより、前記出
発ポイントＰ0 まで帰還することを特徴とする潜水船の
水中航法。 - 【請求項６】 前記ポイントＰi からＰi-1 （ｉ＝１〜
ｎ）までの各距離Ｒは、前記ポイントＰi からＰ
i-1 （ｉ＝１〜ｎ）の区間の航走時間ｔ（ｈ）、前記慣
性航法装置の単位時間当たりの誤差ε（ｒａｄ／ｈ）、
前記潜水船の速度ｖ（ｋｍ／ｈ）、前記音響航法手段の
前記各トランスポンダＴ1 …Ｔn-1 を検知し得る最長距
離ｒ（ｋｍ）とした場合に、以下の関係式 【数２】 を満たすことを特徴とする請求項５記載の潜水船の水中
航法。 - 【請求項７】 前記潜水船は、前記往路に於ける前記ポ
イントＰi-1 からＰi （ｉ＝１〜ｎ）の間の各区間を前
記慣性航法装置を用いた慣性航法によって一定方向に直
進航走し、前記復路に於ける前記ポイントＰi からＰ
i-1 までの前記各区間に於ける慣性航法による航走中
は、前記一定方向から１８０゜を差し引いた逆方向に向
けて直進航走することにより、前記出発ポイントＰ0 ま
で帰還することを特徴とする請求項５又は６記載の潜水
船の水中航法。 - 【請求項８】 前記潜水船は、前記往路に於ける前記各
ポイントＰi-1 からＰi （ｉ＝１〜ｎ）の間の各区間を
前記慣性航法装置を用いた慣性航法によって直進航走す
るとともに、少なくとも一のポイントＰk （ｋ＝１〜ｎ
−１）で所定角度だけ方向転換して該方向転換角度θを
記録し、前記最終到達ポイントＰn に於いて前記往路に
於ける前記ポイントＰi からＰi+1 （ｉ＝ｋ〜ｎ−１）
までの各区間に於ける航走方向から１８０゜を差し引い
た折り返し方向に方向転換し、前記復路の前記ポイント
Ｐi+1 からＰi （ｉ＝ｋ〜ｎ−１）までの各区間に於け
る慣性航法による航走中は前記折り返し方向に航走し、
前記復路の前記ポイントＰi からＰi-1 （ｉ＝ｋ〜１）
の区間に於ける慣性航法による航走中は、前記折り返し
方向から前記方向転換角度θを差し引いた方向に航走す
ることにより、前記出発ポイントＰ0 まで帰還すること
を特徴とする請求項５又は６記載の潜水船の水中航法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6278029A JPH08138200A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 潜水船等を用いた水中探査装置及び潜水船等の水中航法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6278029A JPH08138200A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 潜水船等を用いた水中探査装置及び潜水船等の水中航法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08138200A true JPH08138200A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17591663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6278029A Pending JPH08138200A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 潜水船等を用いた水中探査装置及び潜水船等の水中航法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08138200A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001065274A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-07 | Mikael Bliksted Larsen | Methods and systems for navigating under water |
| WO2003036233A1 (de) * | 2001-10-22 | 2003-05-01 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren zum bestimmen des kurses eines fahrzeugs |
| GB2416082A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-11 | Draeger Safety Ag & Co Kgaa | Means for guiding a person along a route that has already been covered |
| JP2008513730A (ja) * | 2003-09-23 | 2008-05-01 | ハイドロ−ケベック | 水中の物体の位置をリアルタイムで決定するための方法および装置 |
| GB2469632A (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-27 | J & M Inertial Navigation Ltd | Portable rescue apparatus for guiding a person back to a reached waypoint position |
| JP2011170575A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Ihi Corp | 水中航走体の航走制御方法及び装置 |
| JP2019098865A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 国立大学法人東京海洋大学 | 被放出物の保持放出装置及びそれを備えた水中航走体 |
| US20210362816A1 (en) * | 2018-04-26 | 2021-11-25 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Working method using autonomous underwater vehicle |
-
1994
- 1994-11-11 JP JP6278029A patent/JPH08138200A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001065274A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-07 | Mikael Bliksted Larsen | Methods and systems for navigating under water |
| EP1275012A1 (en) | 2000-03-03 | 2003-01-15 | Mikael Bliksted Larsen | Methods and systems for navigating under water |
| WO2003036233A1 (de) * | 2001-10-22 | 2003-05-01 | Stn Atlas Elektronik Gmbh | Verfahren zum bestimmen des kurses eines fahrzeugs |
| JP2008513730A (ja) * | 2003-09-23 | 2008-05-01 | ハイドロ−ケベック | 水中の物体の位置をリアルタイムで決定するための方法および装置 |
| GB2416082A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-11 | Draeger Safety Ag & Co Kgaa | Means for guiding a person along a route that has already been covered |
| GB2416082B (en) * | 2004-07-07 | 2006-08-23 | Draeger Safety Ag & Co Kgaa | Device and method for guiding a person along a route that has been covered |
| GB2469632A (en) * | 2009-04-20 | 2010-10-27 | J & M Inertial Navigation Ltd | Portable rescue apparatus for guiding a person back to a reached waypoint position |
| US8718936B2 (en) | 2009-04-20 | 2014-05-06 | J & M Inertial Navigation Limited | Navigation device |
| JP2011170575A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Ihi Corp | 水中航走体の航走制御方法及び装置 |
| JP2019098865A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | 国立大学法人東京海洋大学 | 被放出物の保持放出装置及びそれを備えた水中航走体 |
| US20210362816A1 (en) * | 2018-04-26 | 2021-11-25 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Working method using autonomous underwater vehicle |
| US11952089B2 (en) * | 2018-04-26 | 2024-04-09 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Working method using autonomous underwater vehicle |
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