JPH09101366A - 水中アクティブ音響探知装置 - Google Patents
水中アクティブ音響探知装置Info
- Publication number
- JPH09101366A JPH09101366A JP25866695A JP25866695A JPH09101366A JP H09101366 A JPH09101366 A JP H09101366A JP 25866695 A JP25866695 A JP 25866695A JP 25866695 A JP25866695 A JP 25866695A JP H09101366 A JPH09101366 A JP H09101366A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- frequency
- circuit
- difference
- output
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動する目標物体との相対速度によるドップ
ラー変移や他の航走体等による音響信号が目標物体の音
響探知性能に影響しないようにする。また複数の航走体
に搭載し同一海域での音響ホーミングの運用を可能にす
る。 【解決手段】 ２つの周波数の信号を送波する超音波送
信手段（図１の１〜４）と、受信信号の周波数を分析
し、受信信号中にある２つの周波数を検出する手段（図
１の８）と、受信信号中の２つの周波数の差の周波数を
算出する周波数差算出手段（図１の９）と、前記送信信
号の２つの周波数の差の周波数と、前記受信信号の２つ
の周波数の差の周波数とを比較する周波数差の比較手段
（図１の１０）を有する。
ラー変移や他の航走体等による音響信号が目標物体の音
響探知性能に影響しないようにする。また複数の航走体
に搭載し同一海域での音響ホーミングの運用を可能にす
る。 【解決手段】 ２つの周波数の信号を送波する超音波送
信手段（図１の１〜４）と、受信信号の周波数を分析
し、受信信号中にある２つの周波数を検出する手段（図
１の８）と、受信信号中の２つの周波数の差の周波数を
算出する周波数差算出手段（図１の９）と、前記送信信
号の２つの周波数の差の周波数と、前記受信信号の２つ
の周波数の差の周波数とを比較する周波数差の比較手段
（図１の１０）を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中に音波信号を
送出し、目標物体から反射してくる音波信号を受信して
水中の物体を探知する水中アクティブ音響探知装置に関
し、特に、アクティブ音響探知装置を水中航走体に搭載
し同一海域で複数個運用するとき、おのおのの送信音が
他の水中航走体の受信に影響しないような手段を施し
た、水中航走体による音響ホーミングに好適な水中アク
ティブ音響探知装置に関する。
送出し、目標物体から反射してくる音波信号を受信して
水中の物体を探知する水中アクティブ音響探知装置に関
し、特に、アクティブ音響探知装置を水中航走体に搭載
し同一海域で複数個運用するとき、おのおのの送信音が
他の水中航走体の受信に影響しないような手段を施し
た、水中航走体による音響ホーミングに好適な水中アク
ティブ音響探知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、水中に超音波信号を送出し、目標
物体から反射してくる超音波信号を受信して、目標物体
までの距離および方位を計測しつつ目標物体の方向に水
中航走体を誘導する情報を出力するためにアクティブ方
式の音響探知装置がホーミング装置として水中航走体に
搭載されている。
物体から反射してくる超音波信号を受信して、目標物体
までの距離および方位を計測しつつ目標物体の方向に水
中航走体を誘導する情報を出力するためにアクティブ方
式の音響探知装置がホーミング装置として水中航走体に
搭載されている。
【０００３】アクティブ方式の音響ホーミング装置を備
えた複数個の航走体を同一海域で運用するとき、自ら送
出した超音波信号により目標から反射して戻ってくる音
波の他に、直接に他の水中航走体の発射した送信波を受
信し、そのレベルが目標からの反射波に比べて大きい場
合があるため、その影響を受けてこれを目標信号と過っ
て判定し、他の水中航走体に誤ホーミングするという重
大な誤りが生ずることがある。これを避けるためには、
相互に干渉しない程度に使用周波数帯域を離して運用す
ることが考えられるが、基本的性能が異なるホーミング
装置となり、運用が複雑で、費用的に高価になるという
問題点がある。これを解決するために、水中航走体ごと
に異なったコードのＦＭ送信手段を有し、受信の信号処
理により、他の水中航走体の発射した送信波には感知し
ないようにする方法が提案されている。（特開昭６２−
２７６８７号公報）
えた複数個の航走体を同一海域で運用するとき、自ら送
出した超音波信号により目標から反射して戻ってくる音
波の他に、直接に他の水中航走体の発射した送信波を受
信し、そのレベルが目標からの反射波に比べて大きい場
合があるため、その影響を受けてこれを目標信号と過っ
て判定し、他の水中航走体に誤ホーミングするという重
大な誤りが生ずることがある。これを避けるためには、
相互に干渉しない程度に使用周波数帯域を離して運用す
ることが考えられるが、基本的性能が異なるホーミング
装置となり、運用が複雑で、費用的に高価になるという
問題点がある。これを解決するために、水中航走体ごと
に異なったコードのＦＭ送信手段を有し、受信の信号処
理により、他の水中航走体の発射した送信波には感知し
ないようにする方法が提案されている。（特開昭６２−
２７６８７号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術においては、送信信号としてＦＭ送信信号を用いる
ため、目標物体との相対速度の影響等により目標物体か
らの反射波信号の確実な検出及び精度の高い探知が困難
な場合があった。
技術においては、送信信号としてＦＭ送信信号を用いる
ため、目標物体との相対速度の影響等により目標物体か
らの反射波信号の確実な検出及び精度の高い探知が困難
な場合があった。
【０００５】その理由は、ＦＭ送信信号は目標物体の速
度や、他の水中航走体の速度によるドップラ効果により
受信周波数が変化すると検波処理等の信号処理利得が低
下すること、並びに高い残響の中では目標物体からの反
射音が検出し難い等、目標物体の検出に用いる送信信号
としては不適切な場合があるからである。
度や、他の水中航走体の速度によるドップラ効果により
受信周波数が変化すると検波処理等の信号処理利得が低
下すること、並びに高い残響の中では目標物体からの反
射音が検出し難い等、目標物体の検出に用いる送信信号
としては不適切な場合があるからである。
【０００６】本発明の目的は、移動する目標物体との相
対速度によるドップラー変移の影響や他の航走体等によ
る影響を最小限にすることができ、自ら送出した音波信
号による目標反射波信号を確実に識別することを可能と
し、複数の航走体による音響ホーミングの運用において
も目標物体の距離、方位等の計測探知精度を充分に確保
しうるようにした水中アクティブ音響探知装置を提供す
るにある。
対速度によるドップラー変移の影響や他の航走体等によ
る影響を最小限にすることができ、自ら送出した音波信
号による目標反射波信号を確実に識別することを可能と
し、複数の航走体による音響ホーミングの運用において
も目標物体の距離、方位等の計測探知精度を充分に確保
しうるようにした水中アクティブ音響探知装置を提供す
るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の水中アクティブ
音響探知装置は、音波を送信する送信部と反射波を受信
する受信部とを有し送信信号と受信信号とを比較して目
標を検知する音響アクティブ探知装置において、前記送
信部は複数の異なる周波数の送信信号を送信し、前記受
信部は受信信号に含まれる複数の周波数の信号のうち２
つの異なる周波数の差信号を算出し、送信部の送信信号
の対応する差信号と比較することにより送信信号による
目標反射波の到来時点を検知することを特徴とする。
音響探知装置は、音波を送信する送信部と反射波を受信
する受信部とを有し送信信号と受信信号とを比較して目
標を検知する音響アクティブ探知装置において、前記送
信部は複数の異なる周波数の送信信号を送信し、前記受
信部は受信信号に含まれる複数の周波数の信号のうち２
つの異なる周波数の差信号を算出し、送信部の送信信号
の対応する差信号と比較することにより送信信号による
目標反射波の到来時点を検知することを特徴とする。
【０００８】ここで、前記送信部は複数の周波数信号を
同時に送信するようにするか、又は複数の周波数信号を
順次送信するようにすることができる。
同時に送信するようにするか、又は複数の周波数信号を
順次送信するようにすることができる。
【０００９】また、前記受信部は目標反射波の到来時点
の検知結果により受信信号を抽出して目標反射波を出力
するように構成すると、目標反射波のレベル等の詳細な
情報を取得するのに好適である。
の検知結果により受信信号を抽出して目標反射波を出力
するように構成すると、目標反射波のレベル等の詳細な
情報を取得するのに好適である。
【００１０】更に、本発明の水中アクティブ音響探知装
置は水中航走体に搭載し音響ホーミング装置として使用
するのが好適である。
置は水中航走体に搭載し音響ホーミング装置として使用
するのが好適である。
【００１１】より具体的には、２つの周波数の信号を送
波する超音波送信手段（図１の１〜４、図４の１，３）
と、受信信号の周波数を分析し、受信信号中にある２つ
の周波数を検出する手段（図１の８、図４の８）と、受
信信号中の２つの周波数の差の周波数を算出する周波数
差算出手段（図１の９、図４の９）と、前記送信信号の
２つの周波数の差の周波数と前記受信信号の２つの周波
数の差の周波数とを比較する周波数差の比較手段（図１
の１０、図４の１０）を有する。
波する超音波送信手段（図１の１〜４、図４の１，３）
と、受信信号の周波数を分析し、受信信号中にある２つ
の周波数を検出する手段（図１の８、図４の８）と、受
信信号中の２つの周波数の差の周波数を算出する周波数
差算出手段（図１の９、図４の９）と、前記送信信号の
２つの周波数の差の周波数と前記受信信号の２つの周波
数の差の周波数とを比較する周波数差の比較手段（図１
の１０、図４の１０）を有する。
【００１２】自ら水中に送波した超音波信号による目標
物体からの反射波であることを、受信信号中の２つの周
波数の差の周波数と送信信号中の対応する２つの周波数
の差の周波数との比較により判定している。このため目
標物体との相対速度に基づくドップラー変移は常に相殺
されその影響は無視できるようになる。また他のアクテ
ィブ音響探知機の送信信号等に対しては前記周波数差に
より識別できることから干渉を排除でき自己の反射波の
タイミング又は反射波自体を確実に検出することが可能
になる。
物体からの反射波であることを、受信信号中の２つの周
波数の差の周波数と送信信号中の対応する２つの周波数
の差の周波数との比較により判定している。このため目
標物体との相対速度に基づくドップラー変移は常に相殺
されその影響は無視できるようになる。また他のアクテ
ィブ音響探知機の送信信号等に対しては前記周波数差に
より識別できることから干渉を排除でき自己の反射波の
タイミング又は反射波自体を確実に検出することが可能
になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】図１を参照すると、本発明の第１の実施の
形態は、２つの発信器１，２と、前記２つの発信器１，
２の発信周波数を制御すると同時に送信周波数差の信号
を出力する周波数制御回路３と、前記２つの発信器１，
２の出力信号を加算する加算回路４と、前記加算回路４
の出力信号を水中に送波する送波器５と、水中の超音波
を受信する受波器６と、受波器６からの出力信号を周波
数分析する周波数分析回路７と、周波数分析の結果から
信号中に含まれる２つの信号周波数を検出する周波数検
出回路８と、検出された２つの周波数の差の周波数を算
出する受信周波数差算出回路９と、前記送信周波数差の
信号と前記受信周波数差算出回路の出力信号を比較し双
方の周波数差が等しいときはＯＮ信号、等しくないとき
はＯＦＦ信号を出力する周波数差比較回路１０と、前記
受波器６からの出力信号を信号処理し、目標検出信号を
出力する信号処理回路１１と、前記信号処理回路１１の
出力に接続され前記周波数差比較回路１０のＯＮ信号に
より前記信号処理回路１１の出力信号を通過させるゲー
ト回路１２とからなっている。
形態は、２つの発信器１，２と、前記２つの発信器１，
２の発信周波数を制御すると同時に送信周波数差の信号
を出力する周波数制御回路３と、前記２つの発信器１，
２の出力信号を加算する加算回路４と、前記加算回路４
の出力信号を水中に送波する送波器５と、水中の超音波
を受信する受波器６と、受波器６からの出力信号を周波
数分析する周波数分析回路７と、周波数分析の結果から
信号中に含まれる２つの信号周波数を検出する周波数検
出回路８と、検出された２つの周波数の差の周波数を算
出する受信周波数差算出回路９と、前記送信周波数差の
信号と前記受信周波数差算出回路の出力信号を比較し双
方の周波数差が等しいときはＯＮ信号、等しくないとき
はＯＦＦ信号を出力する周波数差比較回路１０と、前記
受波器６からの出力信号を信号処理し、目標検出信号を
出力する信号処理回路１１と、前記信号処理回路１１の
出力に接続され前記周波数差比較回路１０のＯＮ信号に
より前記信号処理回路１１の出力信号を通過させるゲー
ト回路１２とからなっている。
【００１５】次に、本発明の第１の実施の形態の動作に
ついて、図２および図３を参照して詳細に説明する。
ついて、図２および図３を参照して詳細に説明する。
【００１６】図２は自己の水中航走体２１と目標物体２
２および他の水中航走体２３の配置図の一例を示す。図
２で、水中航走体の速度をＶm 、目標物体の速度を
Ｖt 、水中航走体の目標物体との見込み角をθm 、目標
物体の水中航走体との見込み角をθt とする。受信周波
数は水中航走体の速度、目標物体の速度、互いの相対角
により（１）式の通り送信周波数に対してドップラー変
移される。
２および他の水中航走体２３の配置図の一例を示す。図
２で、水中航走体の速度をＶm 、目標物体の速度を
Ｖt 、水中航走体の目標物体との見込み角をθm 、目標
物体の水中航走体との見込み角をθt とする。受信周波
数は水中航走体の速度、目標物体の速度、互いの相対角
により（１）式の通り送信周波数に対してドップラー変
移される。
【００１７】
【数１】 ここで Ｃ ：水中の音速 Ｖm ：水中航走体の速度 Ｖt ：目標物体の速度 θm ：水中航走体の目標物体との見込み角 θt ：目標物体の水中航走体との見込み角 ｆR ：受信周波数 ｆT ：送信周波数 ２つの周波数の超音波を送信し、送信する２つの周波数
をｆT1、ｆT2とすると２つの周波数の差ΔｆT は ΔｆT ＝ｆT1−ｆT2 （２） で示される。
をｆT1、ｆT2とすると２つの周波数の差ΔｆT は ΔｆT ＝ｆT1−ｆT2 （２） で示される。
【００１８】（１）式および（２）式から、自己が送信
した超音波が目標物体から反射した受信信号の２つの周
波数の差ΔｆR は
した超音波が目標物体から反射した受信信号の２つの周
波数の差ΔｆR は
【００１９】
【数２】 で示される。
【００２０】水中の音速Ｃは約１５００ｍ／秒である。
水中航走体の速度Ｖm 、目標物体の速度Ｖt は実用上最
大でも３０ｍ／秒程度であるから、水中航走体の速度Ｖ
m 、目標物体の速度Ｖt は水中の音速Ｃに対して遅いこ
とを考慮すると、（３）式は近似的に
水中航走体の速度Ｖm 、目標物体の速度Ｖt は実用上最
大でも３０ｍ／秒程度であるから、水中航走体の速度Ｖ
m 、目標物体の速度Ｖt は水中の音速Ｃに対して遅いこ
とを考慮すると、（３）式は近似的に
【００２１】
【数３】 となる。
【００２２】見込み角θm 、θt は０〜±１８０°の範
囲であるからΔｆR は
囲であるからΔｆR は
【００２３】
【数４】 で計算される範囲となる。
【００２４】参考のため、水中の音速Ｃ＝１５００ｍ／
秒、水中航走体の速度Ｖm 、目標物体の速度Ｖt ＝３０
ｍ／秒、送信周波数の差ΔｆT ＝２５００Ｈｚとして
（５）式を計算すると、ΔｆR は、 ２３００ ≦ ΔｆR ≦２７００ （Ｈｚ） の範囲内となる。
秒、水中航走体の速度Ｖm 、目標物体の速度Ｖt ＝３０
ｍ／秒、送信周波数の差ΔｆT ＝２５００Ｈｚとして
（５）式を計算すると、ΔｆR は、 ２３００ ≦ ΔｆR ≦２７００ （Ｈｚ） の範囲内となる。
【００２５】（５）式は受信周波数の差ΔｆR の範囲
は、送信周波数の差ΔｆT と水中航走体の速度Ｖm 、目
標物体の速度Ｖt から計算できることを示している。
は、送信周波数の差ΔｆT と水中航走体の速度Ｖm 、目
標物体の速度Ｖt から計算できることを示している。
【００２６】アクティブ方式の音響ホーミング装置を備
えた複数個の航走体を同一海域で運用するとき、水中航
走体の送信周波数の差を、複数個の航走体ごとに（５）
式で示される範囲より大きくなるように設定することに
より、各航走体が受ける受信周波数の差ΔｆR が、
（５）式の範囲内であれば自己の送信した超音波による
目標物体からの反射波であると判定し、（５）式の範囲
外であれば自己以外の航走体が送信した超音波であると
判定することができる。
えた複数個の航走体を同一海域で運用するとき、水中航
走体の送信周波数の差を、複数個の航走体ごとに（５）
式で示される範囲より大きくなるように設定することに
より、各航走体が受ける受信周波数の差ΔｆR が、
（５）式の範囲内であれば自己の送信した超音波による
目標物体からの反射波であると判定し、（５）式の範囲
外であれば自己以外の航走体が送信した超音波であると
判定することができる。
【００２７】図３は、本発明の第１の実施の形態の動作
を説明するための信号例である。図３（ａ）は送信信号
の周波数スペクトラムを示し、２つの周波数の差はΔｆ
T である。図３（ｂ）は受信信号の一例であり、３１は
自己の送信した超音波による目標物体からの反射波であ
り、３２は自己以外の航走体が送信した超音波である。
図３（ｃ）は図３（ｂ）の受信信号３１の、図３（ｄ）
は図３（ｂ）の受信信号３２のそれぞれ受信周波数差算
出回路９からの周波数スペクトラム出力を示している。
図３（ｅ）は周波数差比較回路１０の出力信号であり、
図３（ｂ）の受信信号３１の周波数の差ΔｆR は（５）
式の範囲内でありＯＮ信号を、受信信号３２の周波数の
差ΔｆR は（５）式の範囲外でありＯＦＦ信号を出力す
る。図３（ｆ）は信号処理回路１１の出力例、図３
（ｇ）はゲート回路１２から出力される目標検出信号を
示しており、前記周波数差比較回路１０の出力信号がＯ
Ｎ信号の場合のみ目標検出信号が出力される。
を説明するための信号例である。図３（ａ）は送信信号
の周波数スペクトラムを示し、２つの周波数の差はΔｆ
T である。図３（ｂ）は受信信号の一例であり、３１は
自己の送信した超音波による目標物体からの反射波であ
り、３２は自己以外の航走体が送信した超音波である。
図３（ｃ）は図３（ｂ）の受信信号３１の、図３（ｄ）
は図３（ｂ）の受信信号３２のそれぞれ受信周波数差算
出回路９からの周波数スペクトラム出力を示している。
図３（ｅ）は周波数差比較回路１０の出力信号であり、
図３（ｂ）の受信信号３１の周波数の差ΔｆR は（５）
式の範囲内でありＯＮ信号を、受信信号３２の周波数の
差ΔｆR は（５）式の範囲外でありＯＦＦ信号を出力す
る。図３（ｆ）は信号処理回路１１の出力例、図３
（ｇ）はゲート回路１２から出力される目標検出信号を
示しており、前記周波数差比較回路１０の出力信号がＯ
Ｎ信号の場合のみ目標検出信号が出力される。
【００２８】更に第１の実施の形態の変形例としては、
２つの発信器をＮ個に拡張し、周波数差を複数用意する
こともできる。この場合、周波数制御回路３は複数の発
信器の周波数を制御すると同時に複数の周波数相互の送
信周波数差の信号を出力し周波数差比較回路１０に送出
し、周波数差比較回路１０は前記送信周波数差の信号を
周波数差算出回路９で算出した信号と比較して前記ＯＮ
信号又はＯＦＦ信号を出力するように構成される。
２つの発信器をＮ個に拡張し、周波数差を複数用意する
こともできる。この場合、周波数制御回路３は複数の発
信器の周波数を制御すると同時に複数の周波数相互の送
信周波数差の信号を出力し周波数差比較回路１０に送出
し、周波数差比較回路１０は前記送信周波数差の信号を
周波数差算出回路９で算出した信号と比較して前記ＯＮ
信号又はＯＦＦ信号を出力するように構成される。
【００２９】更に第１の実施の形態では、信号処理回路
１１の出力にゲート回路１２を接続し、周波数差比較回
路１０の出力信号でゲート回路１２をＯＮ／ＯＦＦして
いるが、変形例としては、周波数差比較回路１０の出力
信号で信号処理回路１１自体を制御して処理を中止する
こととしてもよい。
１１の出力にゲート回路１２を接続し、周波数差比較回
路１０の出力信号でゲート回路１２をＯＮ／ＯＦＦして
いるが、変形例としては、周波数差比較回路１０の出力
信号で信号処理回路１１自体を制御して処理を中止する
こととしてもよい。
【００３０】次に本発明の第２の実施の形態について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００３１】図４を参照すると、本発明の第２の実施の
形態は、発信器１と、前記発信器１から２つの信号を順
次発信するように、発信周波数並びに発信タイミングを
制御すると同時に送信周波数差並びに発信タイミングの
信号を出力する周波数制御回路３と、前記発信器１の出
力信号を水中に送波する送波器５と、水中の超音波を受
信する受波器６と、受波器６からの出力信号を遅延する
遅延回路１３と、前記受波器６からの出力信号と前記遅
延回路１３の出力信号を加算する加算回路１４と、前記
加算回路１４の出力信号を周波数分析する周波数分析回
路７と、周波数分析の結果から信号中に含まれる２つの
信号周波数を検出する周波数検出回路８と、検出された
２つの周波数の差の周波数を算出する受信周波数差算出
回路９と、前記送信周波数差の信号と前記受信周波数差
算出回路９の出力信号を比較し双方の周波数差が等しい
ときはＯＮ信号、等しくないときはＯＦＦ信号を出力す
る周波数差比較回路１０と、前記受波器６からの出力信
号を信号処理し、目標検出信号を出力する信号処理回路
１１と、前記信号処理回路１１の出力に接続され前記周
波数差比較回路１０のＯＮ信号により前記信号処理回路
１１の出力信号を通過させるゲート回路１２とからなっ
ている。
形態は、発信器１と、前記発信器１から２つの信号を順
次発信するように、発信周波数並びに発信タイミングを
制御すると同時に送信周波数差並びに発信タイミングの
信号を出力する周波数制御回路３と、前記発信器１の出
力信号を水中に送波する送波器５と、水中の超音波を受
信する受波器６と、受波器６からの出力信号を遅延する
遅延回路１３と、前記受波器６からの出力信号と前記遅
延回路１３の出力信号を加算する加算回路１４と、前記
加算回路１４の出力信号を周波数分析する周波数分析回
路７と、周波数分析の結果から信号中に含まれる２つの
信号周波数を検出する周波数検出回路８と、検出された
２つの周波数の差の周波数を算出する受信周波数差算出
回路９と、前記送信周波数差の信号と前記受信周波数差
算出回路９の出力信号を比較し双方の周波数差が等しい
ときはＯＮ信号、等しくないときはＯＦＦ信号を出力す
る周波数差比較回路１０と、前記受波器６からの出力信
号を信号処理し、目標検出信号を出力する信号処理回路
１１と、前記信号処理回路１１の出力に接続され前記周
波数差比較回路１０のＯＮ信号により前記信号処理回路
１１の出力信号を通過させるゲート回路１２とからなっ
ている。
【００３２】次に、本発明の実施の形態の動作につい
て、図５を参照して詳細に説明する。
て、図５を参照して詳細に説明する。
【００３３】図５（ａ）は送信信号の一例を示し、５１
は１つ目の送信信号、５２は２つ目の送信信号である。
送信信号５１と５２の周波数の差はΔｆT であり、送信
時間差はＴである。図５（ｂ）は受信信号の一例であ
る。５３は自己の送信信号による１つ目の受信信号であ
り周波数はｆR1である。５４は自己の送信信号による２
つ目の受信信号であり周波数はｆR2である。受信信号５
３と５４の周波数の差はΔｆR であり、受信時間差はＴ
である。５５は他の航走体の送信信号による１つ目の受
信信号であり周波数はｆR1’である。５６は他の航走体
の送信信号による２つ目の受信信号であり周波数は
ｆR2’である。受信信号５５と５６の周波数の差はΔｆ
R ’であり、受信時間差はＴである。図５（ｃ）は遅延
回路１３の出力信号である。５７は自己の送信信号によ
る１つ目の受信信号、５８は自己の送信信号による２つ
目の受信信号である。５９は他の航走体の送信信号によ
る１つ目の受信信号、６０は他の航走体の送信信号によ
る２つ目の受信信号である。図５（ｄ）は加算回路１４
の出力信号である。６１の周波数はｆR1であり、６２の
周波数はｆR1とｆR2である。６３の周波数はｆR2であ
る。同様に６４の周波数はｆR1' であり、６５の周波数
はｆR1’とｆR2’である。６６の周波数はｆR2’であ
る。図５（ｄ）の信号を周波数検出回路８で周波数分析
し、受信信号５８に含まれる２つの周波数の差の周波数
を受信周波数差算出回路９で算出し、周波数差比較回路
１０に出力する。周波数差比較回路１０は、前記受信周
波数差算出回路９の出力信号ΔｆR が前記送信周波数差
ΔｆT と水中航走体の速度Ｖm 、対象の目標物体の速度
Ｖt から計算できる範囲内であるときはＯＮ信号、範囲
外のときはＯＦＦ信号を出力する。図５（ｄ）の受信信
号のうち、２つの周波数の信号が含まれ、且つ、２つの
周波数の差が規定の範囲内にあるのは受信信号６２であ
る。図５（ｅ）は周波数差比較回路１０の出力信号、図
５（ｆ）は信号処理回路１１の出力例、図５（ｇ）はゲ
ート出力信号を示しており、前記周波数差比較回路１０
の出力信号がＯＮの場合のみゲート出力信号が出力され
る。
は１つ目の送信信号、５２は２つ目の送信信号である。
送信信号５１と５２の周波数の差はΔｆT であり、送信
時間差はＴである。図５（ｂ）は受信信号の一例であ
る。５３は自己の送信信号による１つ目の受信信号であ
り周波数はｆR1である。５４は自己の送信信号による２
つ目の受信信号であり周波数はｆR2である。受信信号５
３と５４の周波数の差はΔｆR であり、受信時間差はＴ
である。５５は他の航走体の送信信号による１つ目の受
信信号であり周波数はｆR1’である。５６は他の航走体
の送信信号による２つ目の受信信号であり周波数は
ｆR2’である。受信信号５５と５６の周波数の差はΔｆ
R ’であり、受信時間差はＴである。図５（ｃ）は遅延
回路１３の出力信号である。５７は自己の送信信号によ
る１つ目の受信信号、５８は自己の送信信号による２つ
目の受信信号である。５９は他の航走体の送信信号によ
る１つ目の受信信号、６０は他の航走体の送信信号によ
る２つ目の受信信号である。図５（ｄ）は加算回路１４
の出力信号である。６１の周波数はｆR1であり、６２の
周波数はｆR1とｆR2である。６３の周波数はｆR2であ
る。同様に６４の周波数はｆR1' であり、６５の周波数
はｆR1’とｆR2’である。６６の周波数はｆR2’であ
る。図５（ｄ）の信号を周波数検出回路８で周波数分析
し、受信信号５８に含まれる２つの周波数の差の周波数
を受信周波数差算出回路９で算出し、周波数差比較回路
１０に出力する。周波数差比較回路１０は、前記受信周
波数差算出回路９の出力信号ΔｆR が前記送信周波数差
ΔｆT と水中航走体の速度Ｖm 、対象の目標物体の速度
Ｖt から計算できる範囲内であるときはＯＮ信号、範囲
外のときはＯＦＦ信号を出力する。図５（ｄ）の受信信
号のうち、２つの周波数の信号が含まれ、且つ、２つの
周波数の差が規定の範囲内にあるのは受信信号６２であ
る。図５（ｅ）は周波数差比較回路１０の出力信号、図
５（ｆ）は信号処理回路１１の出力例、図５（ｇ）はゲ
ート出力信号を示しており、前記周波数差比較回路１０
の出力信号がＯＮの場合のみゲート出力信号が出力され
る。
【００３４】更に第２の実施の形態の変形例としては、
発信器１から送信する２つの送信信号をＮ個に拡張し、
遅延回路を複数個用意することもできる。この場合、周
波数制御回路３は複数の発信器の周波数を制御するとと
もに複数送信周波数の相互の周波数差並びに発信タイミ
ングの信号を出力し、周波数差比較回路１０はこの信号
と周波数差算出回路９の出力信号との比較を行い、例え
ば全て又は大多数の一致又は不一致に応じてＯＮ信号又
はＯＦＦ信号を出力するように構成される。
発信器１から送信する２つの送信信号をＮ個に拡張し、
遅延回路を複数個用意することもできる。この場合、周
波数制御回路３は複数の発信器の周波数を制御するとと
もに複数送信周波数の相互の周波数差並びに発信タイミ
ングの信号を出力し、周波数差比較回路１０はこの信号
と周波数差算出回路９の出力信号との比較を行い、例え
ば全て又は大多数の一致又は不一致に応じてＯＮ信号又
はＯＦＦ信号を出力するように構成される。
【００３５】更に第２の実施の形態では、信号処理回路
１１の出力にゲート回路１２を接続し、周波数差比較回
路１０の出力信号でＯＮ／ＯＦＦしているが、変形例と
しては、周波数差比較回路１０の出力信号で信号処理回
路１１を制御して処理を中止することとしてもよい。
１１の出力にゲート回路１２を接続し、周波数差比較回
路１０の出力信号でＯＮ／ＯＦＦしているが、変形例と
しては、周波数差比較回路１０の出力信号で信号処理回
路１１を制御して処理を中止することとしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、同一海域においてアク
ティブ音響探知装置を搭載した複数の航走体による音響
ホーミングの運用をするような、送信信号の錯綜や残響
の発生しやすい環境においても、自ら送出した超音波信
号による目標反射波信号の到来時点や反射波信号自体を
確実に識別することができる。このため、他の航走体の
送出する音波信号による干渉等を受けず目標物体の距
離、方位等の計測探知の誤動作を防止でき計測探知の精
度を高めることができる。
ティブ音響探知装置を搭載した複数の航走体による音響
ホーミングの運用をするような、送信信号の錯綜や残響
の発生しやすい環境においても、自ら送出した超音波信
号による目標反射波信号の到来時点や反射波信号自体を
確実に識別することができる。このため、他の航走体の
送出する音波信号による干渉等を受けず目標物体の距
離、方位等の計測探知の誤動作を防止でき計測探知の精
度を高めることができる。
【００３７】これは、送信部から複数の周波数の送信信
号を送信し、受信部からの受信信号の周波数を分析する
ことにより、受信信号中の２つの周波数の差周波数を算
出し、送信信号の対応する複数の周波数の差周波数とを
比較することにより、自己の送信信号の反射波信号か他
の送信信号等かを判定するようにしているためであり、
目標物体の移動等によるドップラー変移の影響を最小限
にすることができ、他のアクティブ音響探知装置の送信
信号に対して前記周波数差の識別により干渉を受けずに
自己の反射波信号を検出できるからである。
号を送信し、受信部からの受信信号の周波数を分析する
ことにより、受信信号中の２つの周波数の差周波数を算
出し、送信信号の対応する複数の周波数の差周波数とを
比較することにより、自己の送信信号の反射波信号か他
の送信信号等かを判定するようにしているためであり、
目標物体の移動等によるドップラー変移の影響を最小限
にすることができ、他のアクティブ音響探知装置の送信
信号に対して前記周波数差の識別により干渉を受けずに
自己の反射波信号を検出できるからである。
【図１】本発明の水中アクティブ音響探知装置の一実施
の形態を示す系統図である。
の形態を示す系統図である。
【図２】自己の水中航走体と目標物体および他の水中航
走体の位置関係の一例を示す配置図である。
走体の位置関係の一例を示す配置図である。
【図３】図１の動作を説明するための信号例である。
（ａ）は、本発明の一実施の形態の送信信号周波数、
（ｂ）は、受信信号例、（ｃ）は、自ら送出した超音波
信号により目標から反射してきた受信信号周波数、
（ｄ）は、他の航走体の送信信号による受信信号周波
数、（ｅ）は、周波数差比較回路出力例、（ｆ）は、信
号処理回路出力例、（ｇ）は、ゲート回路出力例であ
る。
（ａ）は、本発明の一実施の形態の送信信号周波数、
（ｂ）は、受信信号例、（ｃ）は、自ら送出した超音波
信号により目標から反射してきた受信信号周波数、
（ｄ）は、他の航走体の送信信号による受信信号周波
数、（ｅ）は、周波数差比較回路出力例、（ｆ）は、信
号処理回路出力例、（ｇ）は、ゲート回路出力例であ
る。
【図４】本発明の水中アクティブ音響探知装置の他の実
施の形態を示す系統図である。
施の形態を示す系統図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の動作を説明するため
の信号例である。（ａ）は、本発明の他の実施の形態の
送信信号例、（ｂ）は、受信信号例、（ｃ）は、遅延回
路出力例、（ｄ）は、加算回路出力例、（ｅ）は、周波
数差比較回路出力例、（ｆ）は、信号処理回路出力例、
（ｇ）は、ゲート回路出力例である。
の信号例である。（ａ）は、本発明の他の実施の形態の
送信信号例、（ｂ）は、受信信号例、（ｃ）は、遅延回
路出力例、（ｄ）は、加算回路出力例、（ｅ）は、周波
数差比較回路出力例、（ｆ）は、信号処理回路出力例、
（ｇ）は、ゲート回路出力例である。
１ 発信器 ２ 発信器 ３ 周波数制御回路 ４ 加算回路 ５ 送波器 ６ 受波器 ７ 周波数分析回路 ８ 周波数検出回路 ９ 受信周波数差算出回路 １０ 周波数差比較回路 １１ 信号処理回路 １２ ゲート回路 １３ 遅延回路 １４ 加算回路 ２１ 自己の水中航走体 ２２ 目標物体 ２３ 他の水中航走体 ３１ 自己の送信した超音波による目標物体からの反
射波の受信波形 ３２ 自己以外の航走体が送信した超音波の受信波形 ５１ １番目の送信信号 ５２ ２番目の送信信号 ５３ 自己の送信信号による１番目の受信信号 ５４ 自己の送信信号による２番目の受信信号 ５５ 他の航走体の送信信号による１番目の受信信号 ５６ 他の航走体の送信信号による２番目の受信信号 ５７〜６０ 受信信号 ６１〜６６ 加算回路出力信号
射波の受信波形 ３２ 自己以外の航走体が送信した超音波の受信波形 ５１ １番目の送信信号 ５２ ２番目の送信信号 ５３ 自己の送信信号による１番目の受信信号 ５４ 自己の送信信号による２番目の受信信号 ５５ 他の航走体の送信信号による１番目の受信信号 ５６ 他の航走体の送信信号による２番目の受信信号 ５７〜６０ 受信信号 ６１〜６６ 加算回路出力信号
Claims (5)
- 【請求項１】 音波を送信する送信部と反射波を受信す
る受信部とを有し送信信号と受信信号とを比較して目標
を検知する音響アクティブ探知装置において、 前記送信部は複数の異なる周波数の送信信号を送信し、
前記受信部は受信信号に含まれる複数の周波数の信号の
うち２つの異なる周波数の差信号を算出し、送信部の送
信信号の対応する周波数の差信号と比較することにより
送信信号による目標反射波の到来時点を検知することを
特徴とする水中アクティブ音響探知装置。 - 【請求項２】 前記送信部は複数の周波数信号を同時に
送信することを特徴とする請求項１記載の水中アクティ
ブ音響探知機。 - 【請求項３】 前記送信部は複数の周波数信号を順次送
信することを特徴とする請求項１記載の水中アクティブ
音響探知機。 - 【請求項４】 前記受信部は目標反射波の到来時点の検
知結果により受信信号を抽出して目標反射波を出力する
ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の水中アクテ
ィブ音響探知装置。 - 【請求項５】 水中航走体の音響ホーミングに使用する
ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の水
中アクティブ音響探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258666A JP2944481B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 水中アクティブ音響探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7258666A JP2944481B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 水中アクティブ音響探知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101366A true JPH09101366A (ja) | 1997-04-15 |
| JP2944481B2 JP2944481B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=17323420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7258666A Expired - Lifetime JP2944481B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | 水中アクティブ音響探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2944481B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103809183A (zh) * | 2012-11-15 | 2014-05-21 | 李慧 | 一种多制式水下双向超声制导系统及方法 |
| KR102197087B1 (ko) * | 2019-07-25 | 2020-12-30 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 라디오미터 센서를 구비한 호밍 시스템 및 작동 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293174A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-19 | Fuji Electric Co Ltd | 超音波測定装置 |
-
1995
- 1995-10-05 JP JP7258666A patent/JP2944481B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62293174A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-19 | Fuji Electric Co Ltd | 超音波測定装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103809183A (zh) * | 2012-11-15 | 2014-05-21 | 李慧 | 一种多制式水下双向超声制导系统及方法 |
| KR102197087B1 (ko) * | 2019-07-25 | 2020-12-30 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 라디오미터 센서를 구비한 호밍 시스템 및 작동 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2944481B2 (ja) | 1999-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111656217B (zh) | 用于虚拟孔径雷达跟踪的系统和方法 | |
| JP5091651B2 (ja) | レーダ装置及びターゲットの方位角計測方法 | |
| JP6892600B2 (ja) | 物体検出方法及び物体検出装置 | |
| JP5059717B2 (ja) | モノパルスレーダ装置 | |
| US7088641B2 (en) | Bistatic azimuth detection system and detection method | |
| JP2944481B2 (ja) | 水中アクティブ音響探知装置 | |
| JP4103597B2 (ja) | 誘導装置 | |
| JP3069663B1 (ja) | 音源方向測定方法及び装置 | |
| JP2002350536A (ja) | 障害物検知装置 | |
| JP3783843B2 (ja) | レーダ装置 | |
| JP2861803B2 (ja) | 信号検出方式 | |
| JP2002131420A (ja) | レーダの信号処理回路 | |
| JP3747838B2 (ja) | 誘導装置 | |
| JP3998363B2 (ja) | 航行物体までの距離検出装置および距離検出方法 | |
| JP2747360B2 (ja) | 追尾レーダ装置 | |
| JP2616209B2 (ja) | 曳航具装置 | |
| JPH0915330A (ja) | レーダ装置 | |
| JP3162873B2 (ja) | 船舶用速度測定装置 | |
| JP3506605B2 (ja) | 航行物体の速度検出装置および速度検出方法 | |
| JP3740386B2 (ja) | 電波源追尾飛翔体、飛翔体制御システム及び飛翔体制御方法 | |
| JP2003130951A (ja) | 海域探査レーダ | |
| JPH0266481A (ja) | 目標位置検出装置 | |
| JP3792596B2 (ja) | 方位探知システム | |
| JPH10160832A (ja) | レーダ装置 | |
| JPH0560073B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980324 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080625 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090625 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100625 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110625 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110625 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120625 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120625 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |