JPH11295423A - Apparatus for detecting underwater obstacle - Google Patents
Apparatus for detecting underwater obstacleInfo
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- JPH11295423A JPH11295423A JP10099148A JP9914898A JPH11295423A JP H11295423 A JPH11295423 A JP H11295423A JP 10099148 A JP10099148 A JP 10099148A JP 9914898 A JP9914898 A JP 9914898A JP H11295423 A JPH11295423 A JP H11295423A
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- blue green
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- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水中の障害物を検
知する水面下障害物探知装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underwater obstacle detecting device for detecting an underwater obstacle.
【0002】[0002]
【従来の技術】水面下の物体を探知するために、音波を
用いた装置が用いられている。図3は、従来の水面下障
害物探知装置の概略構成を示す図である。船舶31の水
面下の部位に設置されたソナー32から水中に音波を伝
搬させて、障害物33からの反響音を受信して物体を探
知する。2. Description of the Related Art In order to detect an underwater object, an apparatus using sound waves is used. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional underwater obstacle detection device. A sound wave is propagated into the water from a sonar 32 installed at a position below the water surface of the ship 31, and a reverberation sound from the obstacle 33 is received to detect an object.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述した水面下障害物
探知装置は、水中における目標の探知に広く用いられて
いるが、運用する領域の水深が数mといった浅い海域の
場合、潮汐や波浪による雑音、又は船舶自身の航行雑音
等によって、運用が困難であるという問題があった。本
発明の目的は、浅い水深領域であっても水面下の物体を
探知可能な水面下障害物探知装置を提供することにあ
る。The above-described underwater obstacle detection device is widely used for detecting a target in water. However, when the operation area is a shallow sea area with a water depth of several meters, it may be subject to tides and waves. There has been a problem that operation is difficult due to noise or the traveling noise of the ship itself. An object of the present invention is to provide an underwater obstacle detection device capable of detecting an underwater object even in a shallow water depth region.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下のように構成されている。本発明(請
求項1)は、水面に対して斜め方向から光を照射する光
源と、前記光源から照射された入射光が水中の障害物に
当たって反射され、該入射光の経路とほぼ同じ経路をた
どる反射光を検出する反射光検出部と、前記光源から照
射された光が水面に入射した位置を算出する位置算出部
と、前記反射光検出部の検出信号と、前記位置算出部で
算出された位置情報とに基づいて、水面下の障害物の有
無を判定する障害物判定部とを具備してなることを特徴
とする。Means for Solving the Problems The present invention is configured as follows to achieve the above object. The present invention (claim 1) provides a light source that irradiates light obliquely to a water surface, and an incident light emitted from the light source is reflected by hitting an underwater obstacle, and follows a path substantially the same as the path of the incident light. A reflected light detecting unit that detects reflected light that follows, a position calculating unit that calculates a position at which light emitted from the light source is incident on the water surface, a detection signal of the reflected light detecting unit, and a position calculated by the position calculating unit. And an obstacle determining unit that determines the presence or absence of an underwater obstacle based on the position information.
【0005】本発明の好ましい実施態様を以下に示す。
前記光源は、波長5μm付近の青緑色のレーザ光を発振
するレーザ発信器である。[0005] A preferred embodiment of the present invention is shown below.
The light source is a laser oscillator that emits blue-green laser light having a wavelength of about 5 μm.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。図1は、本願発明の一実施形態に
係わる水面下障害物探知装置の概略構成を示す図であ
る。また、図2に図1の水面下障害物探知装置を実際に
船舶に設置した外観を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an underwater obstacle detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an appearance in which the underwater obstacle detection device of FIG. 1 is actually installed on a ship.
【0007】青緑レーザ光を発振する青緑レーザ送信器
11と、障害物からの反射光を受信する青緑レーザ受信
器12とが、首振り運動によってレーザ光を走査するジ
ンバル機構13に設置されている。A blue-green laser transmitter 11 that oscillates blue-green laser light and a blue-green laser receiver 12 that receives reflected light from an obstacle are installed on a gimbal mechanism 13 that scans the laser light by oscillating motion. Have been.
【0008】青緑レーザ送信器11,青緑レーザ受信器
12及びジンバル機構13に、ケーブル14を介してコ
ントローラ15が接続されている。コントローラ15
は、電源の供給、ジンバル機構13の向きの制御並びに
青緑レーザ受信器12の受信信号の処理・処理結果の表
示を行う。A controller 15 is connected to the blue-green laser transmitter 11, the blue-green laser receiver 12, and the gimbal mechanism 13 via a cable 14. Controller 15
Performs power supply, controls the orientation of the gimbal mechanism 13, processes the received signal of the blue-green laser receiver 12, and displays the processing result.
【0009】なお、青緑レーザ送信器11,青緑レーザ
受信器12及びジンバル機構13は、図2に示すよう
に、水面を見渡すことが可能な船舶21の高い部位に設
置することが望ましい。又、コントローラ15は船舶2
1内に設置することが望ましい。The blue-green laser transmitter 11, the blue-green laser receiver 12, and the gimbal mechanism 13 are desirably installed at a high position on a boat 21 overlooking the water surface, as shown in FIG. Further, the controller 15
1 is desirably installed.
【0010】次に、本装置の動作について説明する。船
舶21前方の水面に向けて、青緑レーザ発信器11から
青緑レーザ光を送信する。送信された青緑レーザ光は、
大気中を伝搬して水面に入射する。水面に入射した青緑
レーザ光の一部は、屈折して水中に入射する。Next, the operation of the present apparatus will be described. The blue-green laser transmitter 11 transmits blue-green laser light toward the water surface in front of the ship 21. The transmitted blue-green laser light is
It propagates in the atmosphere and enters the water surface. Part of the blue-green laser light that has entered the water surface is refracted and enters the water.
【0011】青緑レーザ光の光路に障害物22が存在す
ると、青緑レーザ光は障害物で反射される。そして、反
射光は、入射光とほぼ同じ経路をたどって、青緑レーザ
受信器12で受信される。When the obstacle 22 exists in the optical path of the blue-green laser light, the blue-green laser light is reflected by the obstacle. Then, the reflected light follows the substantially same path as the incident light and is received by the blue-green laser receiver 12.
【0012】受信された信号は、ケーブル14を介して
コントローラ15に伝達され、水中に障害物22が存在
することを検知する。そして、コントローラ15は、青
緑レーザ送信器11の水面からの高さと青緑レーザ送信
器11の照射角度とから水面への入射位置を算出する。
そして、船舶21から入射位置までの距離を算出する。
そして、コントローラ15は、障害物22の方向及びレ
ーザ光の入射位置までの距離を表示する。The received signal is transmitted to the controller 15 via the cable 14, and detects that an obstacle 22 exists in the water. Then, the controller 15 calculates the incident position on the water surface from the height of the blue-green laser transmitter 11 from the water surface and the irradiation angle of the blue-green laser transmitter 11.
Then, the distance from the ship 21 to the incident position is calculated.
Then, the controller 15 displays the direction of the obstacle 22 and the distance to the incident position of the laser beam.
【0013】また、以上の動作を、コントローラ15か
らの制御信号により、ジンバル機構13を動かしながら
実施することにより、水面下の障害物の大きさを表示す
ることもできる。Further, by performing the above operation while moving the gimbal mechanism 13 according to a control signal from the controller 15, it is possible to display the size of the obstacle below the water surface.
【0014】例えば、波長5μm,出力100mJの青
緑レーザ光を用いて、船舶前方300m水深5mの位置
にある障害物を探知する場合。青緑レーザ受信器の受信
する反射光の出力Pr は、 Pr = 100mJ(発振出力) × exp[-0.19 ×0.3 ×2 ] (300mの大気減衰:往復分) × exp[-0.1×7.5 ×2 ] (300mの大気減衰:往復分) ×0.412 (水面透過率) ×0.0001 (障害物の反射率) = 0.00033mJ となる。この値は、十分受信可能なレベルであり、前方
300m水深5mにある物体を十分探知することができ
る。For example, when an obstacle located 300 m in front of a ship and 5 m deep is detected using blue-green laser light having a wavelength of 5 μm and an output of 100 mJ. The output P r of the received reflected light of blue-green laser receiver, P r = 100 mJ (oscillation output) × exp [-0.19 × 0.3 × 2] (300m of atmospheric attenuation: round trip) × exp [-0.1 × 7.5 × 2] (atmospheric attenuation of 300 m: round trip) × 0.41 2 (water surface transmittance) × 0.0001 (obstacle reflectance) = 0.00033 mJ. This value is a sufficiently receivable level, and it is possible to sufficiently detect an object 300 m ahead and 5 m deep.
【0015】本実施形態によれば、水に対して減衰が少
ない青緑レーザ光を水中に対して照射し、障害物からの
反射光を検出することで、周囲のノイズの影響を受ける
ことがないので、浅水深領域であっても水面下の障害物
を探知することができる。According to this embodiment, by irradiating blue-green laser light with little attenuation to water to the water and detecting the reflected light from the obstacle, the influence of the surrounding noise can be obtained. Since there is no obstacle, an obstacle below the water surface can be detected even in a shallow water depth area.
【0016】又、光を使用することによって、従来の水
上捜索レーダでは、見つけることが困難であったFRP
製のプレジャーボートについても探知することができ
る。なお、本発明は、上記実施形態に限定されるもので
はない。例えば、光源から発せられる光は、青緑色に限
らず、水に対して減衰が少ない波長の光を用いることが
できる。その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することが可能である。Also, by using light, FRP which is difficult to find with conventional surface search radars
Pleasure boats can also be detected. Note that the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the light emitted from the light source is not limited to blue-green, and light having a wavelength that is less attenuated by water can be used. In addition, the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist thereof.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
を用いて水中の障害物の検出を行うことによって、周囲
からのノイズの影響を受けることがないので、浅水深領
域であっても水面下の障害物を探知することができる。
また、青緑色レーザは、水に対して減衰が少ないので、
より深い領域にある障害物を探知することができる。As described above, according to the present invention, by detecting underwater obstacles by using light, there is no influence of noise from the surroundings, and therefore, the present invention is applicable to a shallow water depth region. Even underwater obstacles can be detected.
Also, the blue-green laser has little attenuation with respect to water,
Obstacles in deeper areas can be detected.
【図1】本発明の一実施形態に係わる水面下障害物探知
装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an underwater obstacle detection device according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の水面下障害物探知装置の運用例を説明す
るための図。FIG. 2 is a diagram for explaining an operation example of the underwater obstacle detection device in FIG. 1;
【図3】従来の水面下障害物探知装置の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional underwater obstacle detection device.
11 青緑レーザ送信器 12 青緑レーザ受信器 13 ジンバル機構 14 ケーブル 15 コントローラ 21 船舶 22 障害物 11 Blue-green laser transmitter 12 Blue-green laser receiver 13 Gimbal mechanism 14 Cable 15 Controller 21 Ship 22 Obstacle
Claims (2)
源と、 前記光源から照射された入射光が水中の障害物に当たっ
て反射され、該入射光の経路とほぼ同じ経路をたどる反
射光を検出する反射光検出部と、 前記光源から照射された光が水面に入射した位置を算出
する位置算出部と、 前記反射光検出部の検出信号と、前記位置算出部で算出
された位置情報とに基づいて、水面下の障害物の有無を
判定する障害物判定部とを具備してなることを特徴とす
る水面下障害物探知装置。1. A light source for irradiating light obliquely to a surface of water, and incident light emitted from the light source is reflected by an obstacle in the water, and reflected light that follows a path substantially the same as the path of the incident light. A reflected light detection unit for detecting, a position calculation unit for calculating a position at which the light emitted from the light source is incident on a water surface, a detection signal of the reflected light detection unit, and position information calculated by the position calculation unit. An underwater obstacle detection device, comprising: an obstacle determination unit that determines the presence or absence of an underwater obstacle based on the information.
を発振するレーザ発振器であることを特徴とする請求項
1に記載の水面下障害物探知装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the light source is a laser oscillator that emits blue-green light having a wavelength of about 5 μm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10099148A JPH11295423A (en) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Apparatus for detecting underwater obstacle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10099148A JPH11295423A (en) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Apparatus for detecting underwater obstacle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11295423A true JPH11295423A (en) | 1999-10-29 |
Family
ID=14239618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10099148A Withdrawn JPH11295423A (en) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | Apparatus for detecting underwater obstacle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11295423A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019219414A (en) * | 2013-10-23 | 2019-12-26 | レーダー リミテッドLadar Limited | Laser detection and ranging device for detecting object under water surface |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP10099148A patent/JPH11295423A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019219414A (en) * | 2013-10-23 | 2019-12-26 | レーダー リミテッドLadar Limited | Laser detection and ranging device for detecting object under water surface |
US11467269B2 (en) | 2013-10-23 | 2022-10-11 | Ladar Limited | Laser detection and ranging device for detecting an object under a water surface |
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