JPH10186029A - Underwater position detecting device - Google Patents

Underwater position detecting device

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Publication number
JPH10186029A
JPH10186029A JP34138296A JP34138296A JPH10186029A JP H10186029 A JPH10186029 A JP H10186029A JP 34138296 A JP34138296 A JP 34138296A JP 34138296 A JP34138296 A JP 34138296A JP H10186029 A JPH10186029 A JP H10186029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase difference
target
array
array pair
measured
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
Application number
JP34138296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kotaro Senoo
浩太郎 妹尾
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.)
Kaijo Corp
Original Assignee
Kaijo Corp
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 Kaijo Corp filed Critical Kaijo Corp
Priority to JP34138296A priority Critical patent/JPH10186029A/en
Publication of JPH10186029A publication Critical patent/JPH10186029A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect a position with good accuracy over a wide range by measuring the coarse azimuth of a target with an inside array pair, then making high- accuracy measurement with an outside array pair. SOLUTION: A transceiver 20 transmits acoustic waves and receives the reflected waves from a target, and a phase difference measuring instrument 40 measures the phase difference of the acoustic waves. A detector 10 controls the operation of the transceiver 20 and calculates the position of the target from the phase difference. A third and fourth array pair having the center distance larger than that of a first and second array pair and making the straight lines connecting their centers nonparallel are provided on the transceiver 20 provided with the first and second array pair making the straight lines connecting their centers nonparallel. The coarse azimuth θof the target is measured by the inside first and second array pair, then the position of the target is measured with high accuracy by the outside third and fourth may pair.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スプリットビーム
法によるターゲットの水中位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for detecting a target underwater position by a split beam method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、従来の水中位置検出装置の一構
成例を示す構成ブロック図であり、図4は、図3に示し
た水中位置検出装置から送出される音波の送出方向に対
して垂直方向の音波の断面図である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of a conventional underwater position detecting device. FIG. 4 is a block diagram showing a sound wave transmitted from the underwater position detecting device shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view of a sound wave in a vertical direction.

【0003】本従来例は図3及び図4に示すように、前
後、左右2組のアレイ対で構成され、ターゲットに対し
て音波を送出し、ターゲットからの反射波を受ける送受
波器120と、送受波器120において受けた音波の位
相差を測定する位相差測定器140と、送受波器120
の動作を制御するとともに位相差測定器140において
測定された位相差からターゲットの位置を算出する探知
器110と、位相差測定器140において測定された位
相差を表示するCRT130と、位相差測定器140に
おいて測定された位相差を記録する記録器150とから
構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, this conventional example is composed of two pairs of arrays, front and rear, left and right, and transmits and receives a sound wave to a target and receives a reflected wave from the target. , A phase difference measuring device 140 for measuring a phase difference of a sound wave received by the transducer 120,
Detector 110 that controls the operation of the device and calculates the position of the target from the phase difference measured by phase difference measuring device 140, CRT 130 that displays the phase difference measured by phase difference measuring device 140, and phase difference measuring device And a recorder 150 for recording the phase difference measured at 140.

【0004】上記のように構成された水中位置検出装置
においては、前後、左右2組のアレイによって送出及び
受信された音波の位相差が測定され、その位相差からタ
ーゲットの位置が算出される。
In the underwater position detecting device configured as described above, the phase difference between the transmitted and received sound waves is measured by two sets of front, rear, left and right arrays, and the target position is calculated from the phase difference.

【0005】アレイの中心間距離をd、ターゲットの方
向をθとすると、各アレイとターゲットとの距離の差
は、d・sinθとなる。また、位相差は、波長をλと
すれば、(d・sinθ/λ)・2πとなる。
If the distance between the centers of the arrays is d and the direction of the target is θ, the difference between the distance between each array and the target is d · sin θ. The phase difference is (d · sin θ / λ) · 2π, where λ is the wavelength.

【0006】ここで、−π<d・sinθ/λ<πの条
件が満たされれば、ターゲットの位置の測定が可能であ
る。
Here, if the condition of -π <d · sin θ / λ <π is satisfied, the position of the target can be measured.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のものにおいては、dの値を大きくすれ
ば、応答性が良くなるが、上記の条件を満たすためにθ
の範囲が狭くなってしまう。
However, in the prior art as described above, the response is improved by increasing the value of d. However, in order to satisfy the above condition, θ
Range becomes narrow.

【0008】また、dの値を小さくすれば、θの範囲は
広がるが、位相差の応答性が悪くなり、測定誤差が大き
くなってしまう。
If the value of d is reduced, the range of θ is widened, but the response of the phase difference is deteriorated, and the measurement error is increased.

【0009】そのため、測定の際に、ターゲットの検知
範囲と位置検出の精度のいずれかを犠牲にしなければな
らないという問題点がある。
Therefore, there is a problem that one of the target detection range and the position detection accuracy must be sacrificed in the measurement.

【0010】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、ターゲット
の検知範囲を狭めることなく、精度の良い位置検出を行
うことができる水中位置検出装置を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has an underwater position detection method capable of performing accurate position detection without narrowing a target detection range. It is intended to provide a device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、それぞれの中心どうしを結ぶ直線が互いに
平行でない第1及び第2のアレイ対を具備し、水中に存
在するターゲットに対して音波を送出し、前記ターゲッ
トからの反射波を受ける送受波器と、該送受波器におい
て受けた音波の位相差を測定する位相差測定器と、前記
送受波器を制御するとともに前記位相差測定器において
測定された位相差から前記ターゲットの位置を算出する
探知器と、前記位相差測定器において測定された位相差
を表示する表示器と、前記位相差測定器において測定さ
れた位相差を記録する記録器とを有してなる水中位置検
出装置において、前記送受波器は、前記第1及び第2の
アレイ対よりも大きな中心間距離を具備し、それぞれの
中心どうしを結ぶ直線が互いに平行でない第3及び第4
のアレイ対を有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention comprises a first and a second array pair in which straight lines connecting their centers are not parallel to each other. A transducer for transmitting a sound wave and receiving a reflected wave from the target, a phase difference measuring instrument for measuring a phase difference of the sound wave received by the transducer, and controlling the transducer to control the phase difference. A detector that calculates the position of the target from the phase difference measured by the measuring device, a display that displays the phase difference measured by the phase difference measuring device, and a phase difference measured by the phase difference measuring device And a recorder for recording, wherein the transducer has a larger center-to-center distance than the first and second array pairs and connects the centers of the two. The third and fourth lines are not parallel to each other
Characterized by having an array pair of

【0012】(作用)上記のように構成された本発明に
おいては、それぞれの中心どうしを結ぶ直線が互いに平
行でない第1及び第2のアレイ対が設けられた送受波器
に、第1及び第2のアレイ対よりも大きな中心間距離を
具備し、それぞれの中心どうしを結ぶ直線が互いに平行
でない第3及び第4のアレイ対が設けられており、内側
のアレイ対である第1及び第2のアレイ対でターゲット
の大まかな方向θが測定され、その後、外側のアレイ対
である第3及び第4のアレイ対でターゲットの位置につ
いて精度の高い測定が行われる。
(Operation) In the present invention configured as described above, the first and second transducers provided with the first and second array pairs in which the straight lines connecting the centers thereof are not parallel to each other are provided. Third and fourth array pairs having a larger center-to-center distance than the two array pairs and straight lines connecting the centers thereof are not parallel to each other are provided, and the first and second inner array pairs are provided. The rough direction θ of the target is measured by the array pair of (1), and then the third and fourth array pairs (outer array pairs) measure the position of the target with high accuracy.

【0013】このようにして、ターゲットの検知範囲を
狭めることなく、精度の良い位置検出が行われる。
In this manner, accurate position detection is performed without narrowing the target detection range.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明の水中位置検出装置の実施
の一形態を示す構成ブロック図であり、図2は、図1に
示した水中位置検出装置から送出される音波の送出方向
に対して垂直方向の音波の断面図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an underwater position detecting device according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a sound wave transmitted from the underwater position detecting device shown in FIG. FIG. 4 is a sectional view of a sound wave in a vertical direction.

【0016】本形態は図1及び図2に示すように、前
後、左右それぞれ中心間距離の異なる2組ずつのアレイ
対で構成され、ターゲットに対して音波を送出し、ター
ゲットからの反射波を受ける送受波器20と、送受波器
20において受けた音波の位相差を測定する位相差測定
器40と、送受波器20の動作を制御するとともに位相
差測定器40において測定された位相差からターゲット
の位置を算出する探知器10と、位相差測定器40にお
いて測定された位相差を表示する表示器であるCRT3
0と、位相差測定器40において測定された位相差を記
録する記録器50とから構成されている。ここで、送受
波器20のアレイにおいては、左右方向に並ぶように中
心間距離が異なる第1及び第3のアレイ対である2組の
アレイ対が配置され、同様に、前後に並ぶように中心間
距離が異なる第2及び第4のアレイ対である2組のアレ
イ対が配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the present embodiment is composed of two pairs of arrays having different center-to-center distances in the front, rear, left and right directions, transmits a sound wave to a target, and generates a reflected wave from the target. The receiving transducer 20, the phase difference measuring device 40 for measuring the phase difference of the sound wave received by the transducer 20, and controlling the operation of the transducer 20 and from the phase difference measured by the phase difference measuring device 40 A detector 10 for calculating the position of the target; and a CRT 3 as a display for displaying the phase difference measured by the phase difference measuring device 40
0 and a recorder 50 for recording the phase difference measured by the phase difference measuring device 40. Here, in the array of the transducers 20, two array pairs, that is, a first array pair and a third array pair having different center-to-center distances are arranged so as to be arranged in the left-right direction. Two sets of array pairs, the second and fourth array pairs having different center-to-center distances, are arranged.

【0017】上記のように構成された水中位置検出装置
においては、前後、左右それぞれ2組ずつのアレイ対の
うち、まず、内側のアレイ対である第1及び第2のアレ
イ対で大まかなθが測定され、その後、外側のアレイ対
である第3及び第4のアレイ対で精度の高い測定が行わ
れる。
In the underwater position detecting device constructed as described above, of the two array pairs of the front, rear, left and right, first, the first and second array pairs, which are the inner array pairs, are roughly θ. Is measured, and then a highly accurate measurement is performed on the outer and third array pairs.

【0018】この場合、外側のアレイ間の位相差は、±
π間に限定されることはなく、内側のアレイ間の位相差
のみ±π間に限定される。
In this case, the phase difference between the outer arrays is ±
The phase difference between the inner arrays is not limited to ± π but is limited to ± π.

【0019】したがって、広範囲にわたり高精度の位置
検出が可能となる。
Therefore, highly accurate position detection can be performed over a wide range.

【0020】なお、本形態においては、第3のアレイ対
が第1のアレイ対と、また、第4のアレイ対が第2のア
レイ対とそれぞれ並ぶように配置されているが、本発明
はこれに限られず、第3のアレイ対及び第4のアレイ対
のそれぞれの中心どうしを結ぶ直線が互いに平行でなけ
ればよい。
In the present embodiment, the third array pair is arranged so as to be aligned with the first array pair, and the fourth array pair is arranged so as to be aligned with the second array pair. The present invention is not limited to this, and the straight lines connecting the centers of the third array pair and the fourth array pair may not be parallel to each other.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
それぞれの中心どうしを結ぶ直線が互いに平行でない第
1及び第2のアレイ対が設けられた送受波器に、第1及
び第2のアレイ対よりも大きな中心間距離を具備し、そ
れぞれの中心どうしを結ぶ直線が互いに平行でない第3
及び第4のアレイ対が設けられており、内側のアレイ対
である第1及び第2のアレイ対でターゲットの大まかな
方向θが測定され、その後、外側のアレイ対である第3
及び第4のアレイ対でターゲットの位置について精度の
高い測定が行われるため、広い範囲にわたって精度の良
い位置検出を行うことができる。
As described above, in the present invention,
A transducer provided with first and second array pairs in which straight lines connecting the respective centers are not parallel to each other is provided with a larger center-to-center distance than the first and second array pairs. The straight lines connecting are not parallel to each other
And the fourth array pair is provided, and the rough direction θ of the target is measured in the first and second array pairs which are the inner array pairs, and thereafter, the third array which is the outer array pair.
In addition, since highly accurate measurement of the position of the target is performed by the fourth array pair, highly accurate position detection can be performed over a wide range.

【0022】また、連続した複数のピングを測定するこ
とにより、ターゲットの遊泳方向、速度を精度良く算出
することができる。
Further, by measuring a plurality of continuous pings, the swimming direction and speed of the target can be accurately calculated.

【0023】さらに、位置検出の精度が向上することに
より、TS(ターゲットストレングス)の推定精度も向
上する。これらは、魚種判別の大きなパラメータとなり
得る。
Further, the accuracy of position detection is improved, so that the accuracy of TS (target strength) estimation is also improved. These can be large parameters for fish species discrimination.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の水中位置検出装置の実施の一形態を示
す構成ブロック図である。
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of an underwater position detection device according to the present invention.

【図2】図1に示した水中位置検出装置から送出される
音波の送出方向に対して垂直方向の音波の断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a sound wave in a direction perpendicular to a sending direction of the sound wave sent from the underwater position detecting device shown in FIG.

【図3】従来の水中位置検出装置の一構成例を示す構成
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a conventional underwater position detection device.

【図4】図3に示した水中位置検出装置から送出される
音波の送出方向に対して垂直方向の音波の断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a sound wave in a direction perpendicular to a sending direction of the sound wave sent from the underwater position detecting device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 探知器 20 送受波器 30 CRT 40 位相差測定器 50 記録器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Detector 20 Transceiver 30 CRT 40 Phase difference measuring device 50 Recorder

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 それぞれの中心どうしを結ぶ直線が互い
に平行でない第1及び第2のアレイ対を具備し、水中に
存在するターゲットに対して音波を送出し、前記ターゲ
ットからの反射波を受ける送受波器と、 該送受波器において受けた音波の位相差を測定する位相
差測定器と、 前記送受波器を制御するとともに前記位相差測定器にお
いて測定された位相差から前記ターゲットの位置を算出
する探知器と、 前記位相差測定器において測定された位相差を表示する
表示器と、 前記位相差測定器において測定された位相差を記録する
記録器とを有してなる水中位置検出装置において、 前記送受波器は、前記第1及び第2のアレイ対よりも大
きな中心間距離を具備し、それぞれの中心どうしを結ぶ
直線が互いに平行でない第3及び第4のアレイ対を有す
ることを特徴とする水中位置検出装置。
1. A transmission / reception system comprising: a first and a second array pair in which straight lines connecting centers thereof are not parallel to each other, for transmitting a sound wave to a target existing in water and receiving a reflected wave from the target. A wave detector, a phase difference measuring device for measuring a phase difference between sound waves received by the transducer, and a position of the target calculated from the phase difference measured by the phase difference measuring device while controlling the transducer. An underwater position detection device comprising: a detector that detects the phase difference; a display that displays the phase difference measured by the phase difference measuring device; and a recorder that records the phase difference measured by the phase difference measuring device. The transducer has a larger center-to-center distance than the first and second array pairs, and a third and fourth array pair in which straight lines connecting the respective centers are not parallel to each other. Underwater position detecting device characterized by.
JP34138296A 1996-12-20 1996-12-20 Underwater position detecting device Pending JPH10186029A (en)

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JP34138296A JPH10186029A (en) 1996-12-20 1996-12-20 Underwater position detecting device

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JPH10186029A true JPH10186029A (en) 1998-07-14

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JP (1) JPH10186029A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105301580A (en) * 2015-10-30 2016-02-03 哈尔滨工程大学 Passive detection method based on split array cross-spectrum phase difference variance weighing
JP2020165705A (en) * 2019-03-28 2020-10-08 アイシン精機株式会社 Object position detection sensor
JP2021120647A (en) * 2020-01-30 2021-08-19 日本電気株式会社 Sonar device, target azimuth calculation method, and program

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