JPH10221433A - 測深機 - Google Patents

測深機

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Publication number
JPH10221433A
JPH10221433A JP9024092A JP2409297A JPH10221433A JP H10221433 A JPH10221433 A JP H10221433A JP 9024092 A JP9024092 A JP 9024092A JP 2409297 A JP2409297 A JP 2409297A JP H10221433 A JPH10221433 A JP H10221433A
Authority
JP
Japan
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signal
sounding
pinger
depth
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP9024092A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Fujii
勉 藤井
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NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10221433A publication Critical patent/JPH10221433A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30Assessment of water resources

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 測深機とピンガ装置の同期をとることができ
ない場合にも、測深機とピンガ装置が同時に運用できる
測深機を得る。 【解決手段】 送受波器3よりの受波信号は、プリアン
プ回路5でフィルタ、増幅され、振幅制限器6で振幅制
限を受けた信号は、受信レベルに関係なく一定レベルと
なる。この信号は、測深用信号用及びピンガ信号用の狭
帯域バンドパスフィルタ7及び8に同時に入力される。
狭帯域バンドパスフィルタ7及び8の出力は、それぞれ
検波・積分器9で別個に振幅検波・積分を受け、比較器
10により、それぞれ定められた閾値と比較され、所定
のレベル以上であれば測深信号あるいはピンガ信号とし
て検出される。検出された測深及びピンガ受波信号とそ
れぞれの送信信号との時間差から、船底から海底及びピ
ンガ装置までの深度が測深データとして算出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は測深機に関し、特に
音波パルスを海底に送波し、その反射波を受波する音響
測深機に関する。
【0002】
【従来の技術】測深機は、船底より海底に向けてバース
ト(パルス)状の音波パルスを送信し、海底からの反射
音を受信して、送信から受信までの時間差を基にして測
深値を算出している。
【0003】その際、海底の状況を詳細に知るために、
水中カメラ等のセンサを吊り下ろして撮影することがあ
る。このとき、水中カメラ等(センサ)にピンガ装置を
つけて吊り下ろし、吊り下ろし深度を測深機で計測する
必要があった。それは、センサが海底に衝突しないよう
に、海底までの深度とセンサの吊り下ろし深度を常にモ
ニタしている必要があるためである。
【0004】図4に示す従来の測深機においては、測深
用送信信号発生回路1からの単一周波数のある一定のパ
ルス周期と、パルス幅を持つ音響バースト信号を電力増
幅回路2で電力増幅して、所定のレベルにして送受切り
替え回路4を介して送受波器3に入力し、音響(バース
ト)信号(音波パルス)として海底へ送波する。
【0005】送波された音波(バースト)パルスは、海
底等に反射して受波信号となり、送受波器3に戻ってく
る。送受波器3により電気信号に変換された受波信号
は、送受切り替え回路4を介してプリアンプ回路5でフ
ィルタ、増幅、検波される。検波された信号はレベル検
出器11に入力され、レベル比較回路により定められた
閾値と比較され、所定のレベル以上であれば信号として
検出される。検出された受波信号と送信(バースト)信
号との時間差から、船底から海底までの深度が測深デー
タとして算出される。
【0006】水中カメラ等の吊り下げられた機器(セン
サ)にはピンガ装置が取り付けられるが、ピンガ装置は
図5に示すように、ピンガ用送信信号発生回路1−1か
らの単一周波数のある一定のパルス周期と、パルス幅を
持つ音響バースト信号を電力増幅回路2−1で電力増幅
して、所定のレベルにしてピンガ用送波器3−1に入力
し、音響(バースト)信号(音波パルス)として海中へ
送波する。
【0007】送波された音波(バースト)パルスは、測
深機(図4参照)の送受波器3で受波信号として受波さ
れる。送受波器3により電気信号に変換された受波信号
は、送受切り替え回路4を介してプリアンプ回路5でフ
ィルタ、増幅、検波される。検波された信号はレベル検
出器11に入力され、レベル比較回路により定められた
閾値と比較され、所定のレベル以上であれば信号として
検出される。検出された受波信号と送信(バースト)信
号との時間差から、船底からピンガ装置(水中カメラ等
の吊り下げられた機器に取り付けられた)までの深度
が、ピンガデータとして算出される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図4に示す従来の測深
機の場合、測深機から送信する(音響バースト)信号
(音波パルス)と、ピンガ装置(図5参照)から送信す
る(音響バースト)信号(音波パルス)とは、同期して
いない(非同期)ため、測深機から送信する(音響バー
スト)信号(音波パルス)と、ピンガ装置(図4参照)
から送信する(音響バースト)信号(音波パルス)と
を、受信側で識別できないので、従って測深機(海底ま
での測深運用)とピンガ装置を同時には運用することが
できず、やもうえずそれぞれを別個に(時分割で)運用
することとなり、きわめて不便であった。
【0009】特開平1−131476号公報には、タイ
ミングによって異種信号を分離する方法が提案されてい
るが、測深機とピンガ装置の例えばメーカが異なる等、
測深機とピンガ装置の同期をとることができない(非同
期)場合には適用できない。
【0010】本発明の目的は、測深機とピンガ装置の同
期をとることができない(非同期)場合にも、測深機と
ピンガ装置が同時に運用できる測深機を提供することで
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、水中カ
メラ等のセンサを曳航してこのセンサにて海中の状況を
モニタしつつ海底の測深をなすようにした測深機であっ
て、このモニタ用信号の周波数と測深用信号の周波数と
を異なる値に設定してなることを特徴とする測深機が得
られる。
【0012】本発明の作用は次の通りである。測深機か
ら送信する(音響バースト)信号と、ピンガ装置から送
信する(音響バースト)信号との周波数を異ならせ、受
信側で受信(受波)信号を振幅制限し、狭帯域フィルタ
を通すことにより、両信号を判別可能とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面を参照して説明する。
【0014】図1は本発明による測深機の実施例の構成
を示すブロック図であり、図3と同等部分は同一符号に
て示している。
【0015】図1において、本発明による測深機の送信
側は、船底(測深機を取り付けた船の)からの海底の深
度を測定するための測深用送信(音響バースト)信号を
発生する測深用送信信号発生回路1、測深用送信(音響
バースト)信号を所定のレベルまで電力増幅する電力増
幅回路2、送信時には測深用送信(音響バースト)信号
を送波(バースト)信号(音波パルス)に電気/音響変
換し、受信時には海底で反射してきた受波信号、あるい
はピンガ装置からのピンガ受波信号等を受波し、音響/
電気変換する送受波器3、送信時には電力増幅された測
深用送信(音響バースト)信号を送受波器3に出力し、
受信時には送受波器3からの受信(受波)信号をプリア
ンプ回路5に出力する送受切り替え回路4で構成され
る。
【0016】受信側は、送受波器3からの受信(受波)
信号を送受切り替え回路4を介して受け、フィルタ、増
幅するプリアンプ回路5、受信(受波)信号を振幅制限
する振幅制限器6、測深用信号の中心周波数を中心とす
る狭帯域バンドパスフィルタ7、ピンガ用信号の中心周
波数を中心とする狭帯域バンドパスフィルタ8、受信
(受波)信号を検波・積分する検波・積分器9、検波・
積分器9の出力を所定の閾値と比較する比較器10とで
構成される。
【0017】本発明の実施例の動作は、送信時は図4に
示す従来例同様、測深用送信信号発生回路1からの単一
周波数(例えば13kHz)の一定のパルス周期と、パ
ルス幅を持つ音響バースト信号を電力増幅回路2で電力
増幅して、所定のレベルにして送受切り替え回路4を介
して送受波器3に入力し、音響(バースト)信号(音波
パルス)として海底へ送波する。
【0018】送波された音波(バースト)パルスは、海
底等に反射して受波信号となり、送受波器3に戻ってく
る。送受波器3により電気信号に変換された受波信号
は、送受切り替え回路4を介してプリアンプ回路5でフ
ィルタ、増幅される。増幅された信号は振幅制限器6に
入力され、振幅制限を受ける。振幅制限を受けた信号
は、受信レベルに関係なく一定レベルとなる。振幅制限
された信号は、測深用信号の中心周波数(例えば13k
Hz)の狭帯域バンドパスフィルタ7と、ピンガ用信号
の中心周波数(例えば12kHz)の狭帯域バンドパス
フィルタ8とに同時に入力される。
【0019】狭帯域バンドパスフィルタ7及び8の出力
は、それぞれ検波・積分器9で別個に振幅検波・積分
(受波信号成分を除去する)を受け、比較器10によ
り、それぞれ定められた閾値と比較され、所定のレベル
以上であれば測深信号あるいはピンガ信号として検出さ
れる。検出された測深受波信号及びピンガ受波信号と、
それぞれの送信(バースト)信号との時間差から、船底
から海底までの深度及び船底からピンガ装置までの深度
が測深データとして算出される。
【0020】図2に狭帯域フィルタの特性例を示す。図
2において、測深用信号の中心周波数をF1 (例えば1
3kHz)とし、ピンガ用信号の中心周波数をF2 (例
えば12kHz)(F1 及びF2 はいずれが高くてもよ
い)とする。測深用信号用の狭帯域フィルタ7の特性
は、中心周波数F1 を中心とする山形(例えば12dB
/octの傾斜を持つ)で示され、ピンガ用信号用の狭
帯域フィルタ8の特性は、中心周波数F2 を中心とする
山形(例えば12dB/octの傾斜を持つ)で示され
ている。
【0021】今、狭帯域フィルタ7にピンガ信号が加わ
った場合は、ピンガ信号(測深用信号も同様)は振幅制
限器6により、入力レベルに無関係に一定レベルになっ
ているため、狭帯域フィルタ7の出力では、フィルタ特
性によってのみ決まり、ピンガ信号の出力レベルは図2
のB(例えば−6dBあるいは−10dB)となる。一
方、狭帯域フィルタ7に測深用信号が加わった場合は、
その出力レベルは図2のA(例えば0dB)となる。
【0022】同様に、狭帯域フィルタ8に測深用信号が
加わった場合は、測深用信号は振幅制限器6により、入
力レベルに無関係に一定レベルになっているため、狭帯
域フィルタ8の出力では、フィルタ特性によってのみ決
まり、測深用信号の出力レベルは図2のB(例えば−6
dBあるいは−10dB)となる。一方、狭帯域フィル
タ8にピンガ信号が加わった場合は、その出力レベルは
図2のA(例えば0dB)となる。その結果、常に出力
レベルに(A−B)のレベル差(例えば6あるいは10
dB)が生じ、容易に測深用信号とピンガ信号の判別が
可能となる。
【0023】なお、振幅制限器6は図3の回路図に示す
ように、入力信号から直流分を除く容量Cと回路の等価
抵抗Rを経て、一対のダイオードD1,D2により振幅
制限を与えて出力する。図3(a)の場合は、ダイオー
ドD1,D2の順方向ドロップ(例えば0.6V)の2
倍(ピーク−ピーク)(例えば1.2V)に振幅制限す
る。図3(b)の場合は、ダイオードD1,D2の順方
向ドロップ(例えば0.6V)の2倍(ピーク−ピー
ク)(例えば1.2V)、プラス平衡基準電源(接地電
位に対して平衡した電位を発生する電源)6−1の端子
間電圧に振幅制限する。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、受信され
た信号の振幅を制限し、一対の狭帯域バンドパスフィル
タを通すことにより、測深用信号とピンガ信号を判別し
て、測深機とピンガ装置を同時に運用できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のブロック図である。
【図2】狭帯域フィルタの帯域特性説明図である。
【図3】振幅制限器の一例を示す回路図である。
【図4】従来の測深機の一例を示すブロック図である。
【図5】ピンガ装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 測深用送信信号発生回路 2 電力増幅回路 3 送受波器 4 送受切り替え回路 5 プリアンプ回路 6 振幅制限器 7,8 狭帯域フィルタ 9 検波・積分器 10 比較器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中カメラ等のセンサを曳航してこのセ
    ンサにて海中の状況をモニタしつつ海底の測深をなすよ
    うにした測深機であって、このモニタ用信号の周波数と
    測深用信号の周波数とを異なる値に設定してなることを
    特徴とする測深機。
  2. 【請求項2】 前記測深用信号とモニタ用信号とを夫々
    送信する送信手段と、前記測深用信号及びモニタ用信号
    の反射信号を受信する受信手段と、この受信信号の周波
    数分離をなす周波数分離手段と、この周波数分離された
    出力信号のレベルに応じて前記測深用信号及び前記モニ
    タ用信号の受信信号の判別をなす信号判別手段とを含む
    ことを特徴とする測深機。
  3. 【請求項3】 前記周波数分離手段は、前記測深用信号
    及びモニタ用信号の各受信信号の周波数を夫々通過中心
    周波数とするフィルタであることを特徴とする請求項2
    記載の測深機。
  4. 【請求項4】 前記受信手段は、前記測深用信号及びモ
    ニタ用信号の反射信号の各受信信号の振幅制限をなす振
    幅制限器を有することを特徴とする請求項3記載の測深
    機。
  5. 【請求項5】 前記信号判別手段は、前記周波数分離さ
    れた出力信号のレベル差に応じて信号判別をなすように
    したことを特徴とする請求項2〜4いずれか記載の測深
    機。
JP9024092A 1997-02-06 1997-02-06 測深機 Pending JPH10221433A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016125987A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 ローム株式会社 超音波センサ及びバースト信号の制御方法
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030204