JPH09211126A - 海底の測深システム - Google Patents
海底の測深システムInfo
- Publication number
- JPH09211126A JPH09211126A JP8021396A JP2139696A JPH09211126A JP H09211126 A JPH09211126 A JP H09211126A JP 8021396 A JP8021396 A JP 8021396A JP 2139696 A JP2139696 A JP 2139696A JP H09211126 A JPH09211126 A JP H09211126A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sounding
- angle
- ship
- seabed
- calculated
- 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
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】
【解決手段】 船１１の所定部位に取り付けた音響測深
機Ｐより、所定の基準角度を以て海底に照射した音波の
反射波を検知して海底を測深する測深システムにおい
て、船１１の現在位置及びロール角，ピッチ角，ヨウ角
の情報をＧＰＳ１３等で検出して音響測深機Ｐの実際の
位置及び海底への音波の照射角度の、上記基準角度から
のずれを割り出し、この割り出した情報と反射波のデー
タとを基に測深位置の座標位置を特定してモニタ２４に
表示する。
機Ｐより、所定の基準角度を以て海底に照射した音波の
反射波を検知して海底を測深する測深システムにおい
て、船１１の現在位置及びロール角，ピッチ角，ヨウ角
の情報をＧＰＳ１３等で検出して音響測深機Ｐの実際の
位置及び海底への音波の照射角度の、上記基準角度から
のずれを割り出し、この割り出した情報と反射波のデー
タとを基に測深位置の座標位置を特定してモニタ２４に
表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、船の所定部位に取
り付けた音響測深機より、所定の基準角度を以て海底に
照射した音波の反射波を検知して海底を測深する測深シ
ステムに係わり、特に、船の傾きの情報から、測深のず
れを検出して測深位置の座標位置を正しく特定する海底
の測深システムに関する。
り付けた音響測深機より、所定の基準角度を以て海底に
照射した音波の反射波を検知して海底を測深する測深シ
ステムに係わり、特に、船の傾きの情報から、測深のず
れを検出して測深位置の座標位置を正しく特定する海底
の測深システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、測量船３は、図５に示すように
左，右の一方に海底に垂直、即ち所定の基準角度を以て
超音波を発射し、その反射波を受信して、海底の地形を
測量する音響測深機Ｐを有している。測量船３の位置誘
導は図６に示すように陸上（または海上に設置した櫓）
Ａ，Ｂに据え付けたトランシットＴ１，Ｔ２により誘導
者８，９が無線電話Ｍ１，Ｍ２で操舵者に指示する。こ
の指示は測量海域上を往復して航行する測量船３の航路
Ｅの間隔Ｄが均一となり、かつ航路Ｅが常に直線を保つ
ように、トランシットＴ１，Ｔ２を見ながら誘導者８，
９が無線電話Ｍ１，Ｍ２を用いて、測量船３の操舵者の
無線電話Ｍ３に指示を与える。また、他の技術として図
７に示すように、電波側位機Ｆ１，Ｆ２で、陸上Ａ，Ｂ
に設置された発振器としての電波側位機Ｆ１，Ｆ２よ
り、測量船３に搭載した受信器としての電波側位機Ｆ３
で電波を受信して、陸上Ａ，Ｂ上の電波側位機Ｆ１，Ｆ
２の２点の位置及び２点までの距離からＦ３の位置を算
出し、これで得た誘導量を測量船３上に搭載したモニタ
５の画面に表示し、操舵者はモニタ５の画面を確認しな
がら操舵する。
左，右の一方に海底に垂直、即ち所定の基準角度を以て
超音波を発射し、その反射波を受信して、海底の地形を
測量する音響測深機Ｐを有している。測量船３の位置誘
導は図６に示すように陸上（または海上に設置した櫓）
Ａ，Ｂに据え付けたトランシットＴ１，Ｔ２により誘導
者８，９が無線電話Ｍ１，Ｍ２で操舵者に指示する。こ
の指示は測量海域上を往復して航行する測量船３の航路
Ｅの間隔Ｄが均一となり、かつ航路Ｅが常に直線を保つ
ように、トランシットＴ１，Ｔ２を見ながら誘導者８，
９が無線電話Ｍ１，Ｍ２を用いて、測量船３の操舵者の
無線電話Ｍ３に指示を与える。また、他の技術として図
７に示すように、電波側位機Ｆ１，Ｆ２で、陸上Ａ，Ｂ
に設置された発振器としての電波側位機Ｆ１，Ｆ２よ
り、測量船３に搭載した受信器としての電波側位機Ｆ３
で電波を受信して、陸上Ａ，Ｂ上の電波側位機Ｆ１，Ｆ
２の２点の位置及び２点までの距離からＦ３の位置を算
出し、これで得た誘導量を測量船３上に搭載したモニタ
５の画面に表示し、操舵者はモニタ５の画面を確認しな
がら操舵する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来においては、上述
の構成であるから、陸上Ａ，Ｂに誘導者を常時必要とす
る課題があり、無だな人件費が嵩む。また、トランシッ
トＴ１，Ｔ２を用いる関係で測量に際して濃霧、夜間等
の天候に左右される課題がある。また、測量に際して、
視通の限界により陸上Ａ，Ｂから測量船３までの距離に
限界があり、作業性に劣る課題がある。また、測量に際
して、陸上Ａ，Ｂの誘導者と測量船３との間に構造物ま
たは航行船舶等の障害物が介入すると作業の中断を余儀
なくされる等の課題がある。さらに、位置データを記録
することができないため、正確な航跡を把握するのが困
難である課題がある。
の構成であるから、陸上Ａ，Ｂに誘導者を常時必要とす
る課題があり、無だな人件費が嵩む。また、トランシッ
トＴ１，Ｔ２を用いる関係で測量に際して濃霧、夜間等
の天候に左右される課題がある。また、測量に際して、
視通の限界により陸上Ａ，Ｂから測量船３までの距離に
限界があり、作業性に劣る課題がある。また、測量に際
して、陸上Ａ，Ｂの誘導者と測量船３との間に構造物ま
たは航行船舶等の障害物が介入すると作業の中断を余儀
なくされる等の課題がある。さらに、位置データを記録
することができないため、正確な航跡を把握するのが困
難である課題がある。
【０００４】しかも、従来においては、測量船３の動揺
を考慮しておらず、即ち測量船３は常に水平を保持する
ものではなく、波浪によって動揺（ロール角，ピッチ
角，ヨウ角）するので、図８に示すように、音波のスポ
ットＳが測量船３の垂直方向へ海底面Ｊに当たらず、傾
斜してずれた位置Ｋに当たって反射して、音響測深機Ｐ
から実側位置Ｋまでの距離ｌが上記海底面Ｊまでの距離
であると判定してしまうので、誤差を含む測深がなされ
てしまう欠点があった。
を考慮しておらず、即ち測量船３は常に水平を保持する
ものではなく、波浪によって動揺（ロール角，ピッチ
角，ヨウ角）するので、図８に示すように、音波のスポ
ットＳが測量船３の垂直方向へ海底面Ｊに当たらず、傾
斜してずれた位置Ｋに当たって反射して、音響測深機Ｐ
から実側位置Ｋまでの距離ｌが上記海底面Ｊまでの距離
であると判定してしまうので、誤差を含む測深がなされ
てしまう欠点があった。
【０００５】本発明は、人件費の低減を図り、障害物等
に測量を遮られることなく作業を継続し、しかも、測量
誤差の低減を図ることのできる海底の測深システムを提
供することを目的とする。
に測量を遮られることなく作業を継続し、しかも、測量
誤差の低減を図ることのできる海底の測深システムを提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、船の所定部位
に取り付けた音響測深機より、所定の基準角度を以て海
底に照射した音波の反射波を検知して海底を測深する測
深システムにおいて、船の現在位置及びロール角，ピッ
チ角，ヨウ角の情報をＧＰＳで検出して上記測深機の実
際の位置及び海底への音波の照射角度の、上記基準角度
からのずれを割り出し、この割り出した情報と反射波の
データとを基に海底の測深位置の座標位置を特定してモ
ニタに表示するようにしたことを特徴とする。
に取り付けた音響測深機より、所定の基準角度を以て海
底に照射した音波の反射波を検知して海底を測深する測
深システムにおいて、船の現在位置及びロール角，ピッ
チ角，ヨウ角の情報をＧＰＳで検出して上記測深機の実
際の位置及び海底への音波の照射角度の、上記基準角度
からのずれを割り出し、この割り出した情報と反射波の
データとを基に海底の測深位置の座標位置を特定してモ
ニタに表示するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づき説明
する。 実施の形態１．図１，２，３に本実施の形態１の構成を
示す。本発明の特徴点は、音響測深機を搭載した測量船
にＧＰＳを３台以上設置し、音波の反射する海底面の位
置を演算機により算出するものである。測量船上にＧＰ
Ｓを３台以上設置することにより、３点で決定する平面
から音響測深機の傾きが求められるため、測深海底面の
座標を算出することができる。従来では測量船の動揺を
無視していたから測量に誤差が生じていたが、本発明で
は測量船が動揺していても音波が海底面のどの位置を捕
らえているか把握することができるため、精度の良い測
量を可能にする。
する。 実施の形態１．図１，２，３に本実施の形態１の構成を
示す。本発明の特徴点は、音響測深機を搭載した測量船
にＧＰＳを３台以上設置し、音波の反射する海底面の位
置を演算機により算出するものである。測量船上にＧＰ
Ｓを３台以上設置することにより、３点で決定する平面
から音響測深機の傾きが求められるため、測深海底面の
座標を算出することができる。従来では測量船の動揺を
無視していたから測量に誤差が生じていたが、本発明で
は測量船が動揺していても音波が海底面のどの位置を捕
らえているか把握することができるため、精度の良い測
量を可能にする。
【０００８】図１，２に示すように、本発明のシステム
は、陸上Ａに１台のＧＰＳ固定局４０を設置し、測量船
１１に監視局１２を構成する姿勢制御用の４台のＧＰＳ
アンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、解析誘導
用コンピュータ１５を設置する。
は、陸上Ａに１台のＧＰＳ固定局４０を設置し、測量船
１１に監視局１２を構成する姿勢制御用の４台のＧＰＳ
アンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄと、解析誘導
用コンピュータ１５を設置する。
【０００９】図３において、１１は測量船であり、４０
はＧＰＳ固定局である。測量船１１には監視局１２を構
成するＧＰＳアンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
及び受信機１４を搭載してあり、この受信機１４で約２
２０００Ｋｍ上空の人工衛星（現在米国の２４個の衛星
が使用可能）の電波を受信し、コード情報をコンピュー
タ１５で解析することにより、ＧＰＳアンテナ１３ａ，
１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの各位置を三次元座標（ｘ0，
ｙ0，ｚ0）のデータとしてリアルタイムに検出する。
はＧＰＳ固定局である。測量船１１には監視局１２を構
成するＧＰＳアンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
及び受信機１４を搭載してあり、この受信機１４で約２
２０００Ｋｍ上空の人工衛星（現在米国の２４個の衛星
が使用可能）の電波を受信し、コード情報をコンピュー
タ１５で解析することにより、ＧＰＳアンテナ１３ａ，
１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの各位置を三次元座標（ｘ0，
ｙ0，ｚ0）のデータとしてリアルタイムに検出する。
【００１０】本実施の形態１では、測量船１１に搭載し
た受信機１４とは別個に、地上のＧＰＳ固定局４０とし
て他のＧＰＳアンテナ１６及び受信機１７を設置してあ
る。受信機１７で受信した人工衛星の電波信号は、無線
送信機１８により測量船１１にへ送られ、測量船１１に
搭載した無線受信機１９によって受信される。そして、
ＧＰＳの受信機１４，１７で受信したコード情報に基づ
き、コンピュータ１５によって測量船１１に搭載したＧ
ＰＳアンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの正確な
三次元座標を検出する。そして、姿勢制御用の移動局で
あるＧＰＳアンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄよ
り、測量船１１の六成分位置（ｘ0，ｙ0，ｚ0，ロール
角，ピッチ角，ヨウ角）情報、即ち音響測深機Ｐの実際
の位置及び垂直角度に対するずれの情報を得る。この
他、音響測深機Ｐより、センサ先端から海底面への距離
ｌを得て、さらに、測量船１１の六成分位置の情報及び
上記距離ｌより、音波の照射された測定海底面の位置
（ｘ，ｙ，ｚ）を算出してモニタ２４に表示する。測量
手順として、操舵者はモニタ２４の画面にリアルタイム
に表示された測量船位置及び測定海底面位置を確認しな
がら測定海域を航行する。測量後、コンピュータ１５に
収録された測定データを解析し、等高線図、断面図等の
各種解析結果を自動作成する。
た受信機１４とは別個に、地上のＧＰＳ固定局４０とし
て他のＧＰＳアンテナ１６及び受信機１７を設置してあ
る。受信機１７で受信した人工衛星の電波信号は、無線
送信機１８により測量船１１にへ送られ、測量船１１に
搭載した無線受信機１９によって受信される。そして、
ＧＰＳの受信機１４，１７で受信したコード情報に基づ
き、コンピュータ１５によって測量船１１に搭載したＧ
ＰＳアンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの正確な
三次元座標を検出する。そして、姿勢制御用の移動局で
あるＧＰＳアンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄよ
り、測量船１１の六成分位置（ｘ0，ｙ0，ｚ0，ロール
角，ピッチ角，ヨウ角）情報、即ち音響測深機Ｐの実際
の位置及び垂直角度に対するずれの情報を得る。この
他、音響測深機Ｐより、センサ先端から海底面への距離
ｌを得て、さらに、測量船１１の六成分位置の情報及び
上記距離ｌより、音波の照射された測定海底面の位置
（ｘ，ｙ，ｚ）を算出してモニタ２４に表示する。測量
手順として、操舵者はモニタ２４の画面にリアルタイム
に表示された測量船位置及び測定海底面位置を確認しな
がら測定海域を航行する。測量後、コンピュータ１５に
収録された測定データを解析し、等高線図、断面図等の
各種解析結果を自動作成する。
【００１１】以上によれば、図８の例において、ＧＰＳ
アンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの実際位置
（ｘ0，ｙ0，ｚ0）より測量船１１の現在位置、ひいて
は音響測深機Ｐが測量船１１の設定部位置に取り付けら
れていることからして、音響測深機Ｐの現在位置がわか
り、しかも測量船１１が波浪で傾斜しても、測量船１１
の上記六成分位置の情報より測量船１１の動揺状態がわ
かるので、測量船１１の規定の部位に取り付けられた音
響測深機Ｐの基準角度（垂直方向）に対する傾斜状態
（ずれ）が判別でき、しかも音響測深機Ｐより海底面へ
の距離ｌが反射波よりわかれば、これ等により海底面の
音波の照射位置（測深位置）Ｋの座標位置（ｘ，ｙ，
ｚ）を知ることができる。このように求めた座標位置
（ｘ，ｙ，ｚ）のデータで、モニタ２４には所定の表示
がなされる。
アンテナ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの実際位置
（ｘ0，ｙ0，ｚ0）より測量船１１の現在位置、ひいて
は音響測深機Ｐが測量船１１の設定部位置に取り付けら
れていることからして、音響測深機Ｐの現在位置がわか
り、しかも測量船１１が波浪で傾斜しても、測量船１１
の上記六成分位置の情報より測量船１１の動揺状態がわ
かるので、測量船１１の規定の部位に取り付けられた音
響測深機Ｐの基準角度（垂直方向）に対する傾斜状態
（ずれ）が判別でき、しかも音響測深機Ｐより海底面へ
の距離ｌが反射波よりわかれば、これ等により海底面の
音波の照射位置（測深位置）Ｋの座標位置（ｘ，ｙ，
ｚ）を知ることができる。このように求めた座標位置
（ｘ，ｙ，ｚ）のデータで、モニタ２４には所定の表示
がなされる。
【００１２】図４にモニタ２４の画面の表示例を示し、
図において、３０，３１は堤防等の下絵を示し、このよ
うな下絵の中の海域３２上には測量船１１が表示され
る。この測量船１１は、ＧＰＳアンテナ１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄにより検知されてコンピュータ１５
より出力される測量船１１自体の現在位置のデータを用
いて容易に表示できる。プロット点３３ａ，３３ｂ，３
３ｃ，…は音響測深機Ｐで測定した海底の位置、即ち測
深位置（音波の照射点の位置）Ｋを示し、画面３４では
平面位置、画面３４の直下の画面３５では深さ位置を示
し、これ等は、上記測深位置Ｋの座標位置（ｘ，ｙ，
ｚ）のデータを用いて容易に表示できる。そして、画面
３４，３５を対応させて見ることにより、どの海上位置
で、どの程度の深さとなっているかを知ることができ
る。各プロット点３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，…同士を結
ぶことにより、画面３４では航跡３６が、画面３５では
海底の地形が得られる。
図において、３０，３１は堤防等の下絵を示し、このよ
うな下絵の中の海域３２上には測量船１１が表示され
る。この測量船１１は、ＧＰＳアンテナ１３ａ，１３
ｂ，１３ｃ，１３ｄにより検知されてコンピュータ１５
より出力される測量船１１自体の現在位置のデータを用
いて容易に表示できる。プロット点３３ａ，３３ｂ，３
３ｃ，…は音響測深機Ｐで測定した海底の位置、即ち測
深位置（音波の照射点の位置）Ｋを示し、画面３４では
平面位置、画面３４の直下の画面３５では深さ位置を示
し、これ等は、上記測深位置Ｋの座標位置（ｘ，ｙ，
ｚ）のデータを用いて容易に表示できる。そして、画面
３４，３５を対応させて見ることにより、どの海上位置
で、どの程度の深さとなっているかを知ることができ
る。各プロット点３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，…同士を結
ぶことにより、画面３４では航跡３６が、画面３５では
海底の地形が得られる。
【００１３】本実施の形態１では、画面３４にプロット
点３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，…を保存表示することによ
り、測量海域のどのポイントが測量されたかを知ること
ができ測量漏れを防ぐことができる。尚、画面３４中に
は工事座標であるグリッド３２も表示する。この場合、
画面３４上のプロット点３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，…
と、画面３５上のプロット点３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，
…との対応関係を明確にするためには、画面３４，３５
間の互いに対応するもの同士の色を共通にするとか、共
通の符号を付すようにすれば良い。
点３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，…を保存表示することによ
り、測量海域のどのポイントが測量されたかを知ること
ができ測量漏れを防ぐことができる。尚、画面３４中に
は工事座標であるグリッド３２も表示する。この場合、
画面３４上のプロット点３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，…
と、画面３５上のプロット点３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，
…との対応関係を明確にするためには、画面３４，３５
間の互いに対応するもの同士の色を共通にするとか、共
通の符号を付すようにすれば良い。
【図１】 実施の形態１の構成を説明する説明図であ
る。
る。
【図２】 実施の形態１の構成を説明する概念図であ
る。
る。
【図３】 実施の形態１の構成を説明するブロック図で
ある。
ある。
【図４】 画面表示の具体例を説明する説明図である。
【図５】 従来の構成を説明する説明図である。
【図６】 従来の構成を説明する概念図である。
【図７】 他の従来の構成を説明する概念図である。
【図８】 課題を説明する説明図である。
Ａ 陸上 １１ 測量船 １３ ＧＰＳアンテナ １５ コンピュータ １４，１７ 受信機 １８，１９ 無線送信機 Ｐ 音響測深機 ２４ モニタ
Claims (1)
- 【請求項１】 船の所定部位に取り付けた音響測深機よ
り、所定の基準角度を以て海底に照射した音波の反射波
を検知して海底を測深する測深システムにおいて、 船の現在位置及びロール角，ピッチ角，ヨウ角の情報を
ＧＰＳで検出して上記測深機の実際の位置及び海底への
音波の照射角度の、上記基準角度からのずれを割り出
し、この割り出した情報と反射波のデータとを基に海底
の測深位置の座標位置を特定してモニタに表示するよう
にした、 ことを特徴とする海底の測深システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8021396A JPH09211126A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 海底の測深システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8021396A JPH09211126A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 海底の測深システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09211126A true JPH09211126A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12053905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8021396A Pending JPH09211126A (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 海底の測深システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09211126A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10332416A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-18 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 自動移動体、自動運航船およびダム堆砂自動測量船 |
| KR101700044B1 (ko) * | 2015-10-02 | 2017-01-25 | 창원대학교 산학협력단 | 복수의 gps 수신기 및 음향 측심기를 이용한 3차원 수중 지형정보 측량 시스템 및 방법 |
| JP2021196269A (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-27 | 株式会社AquaFusion | 音響測深装置及び音響測深方法 |
| CN117406172A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-16 | 中国船舶集团有限公司第七一五研究所 | 一种基于深海环境下拖船干扰特性的海深估计方法 |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP8021396A patent/JPH09211126A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10332416A (ja) * | 1997-06-02 | 1998-12-18 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 自動移動体、自動運航船およびダム堆砂自動測量船 |
| KR101700044B1 (ko) * | 2015-10-02 | 2017-01-25 | 창원대학교 산학협력단 | 복수의 gps 수신기 및 음향 측심기를 이용한 3차원 수중 지형정보 측량 시스템 및 방법 |
| JP2021196269A (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-27 | 株式会社AquaFusion | 音響測深装置及び音響測深方法 |
| CN117406172A (zh) * | 2023-10-11 | 2024-01-16 | 中国船舶集团有限公司第七一五研究所 | 一种基于深海环境下拖船干扰特性的海深估计方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010626 |