JPH11325896A - Wave measuring apparatus and method, water flow measuring apparatus and method, and water depth measuring apparatus and method - Google Patents

Wave measuring apparatus and method, water flow measuring apparatus and method, and water depth measuring apparatus and method

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JPH11325896A
JPH11325896A JP10132292A JP13229298A JPH11325896A JP H11325896 A JPH11325896 A JP H11325896A JP 10132292 A JP10132292 A JP 10132292A JP 13229298 A JP13229298 A JP 13229298A JP H11325896 A JPH11325896 A JP H11325896A
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a wave measuring apparatus capable of quantitatively, cheaply and easily measuring the period and height of waves in an arbitrary water area. SOLUTION: A float 1 floating with an attitude always parallel to the waved water surface, motion measuring means 3 which radiates a light or ultrasonic wave at a single wavelength in water perpendicularly to the water surface and samples the return times of echo signals reflected from the sea bed, signal processing means 4 for obtaining the period and height of the wave from the period and amplitude of the time-varying return times of the echo signals obtd. from the sampling, based on previously obtd. relations of the period of the time-varying return times of the echo signals to the period of the waves and relations of the amplitude of the time-varying return times of the echo signals to the height of the waves, and antenna 5 for radiating the obtd. period and height of the waves as a radio wave, are provided.

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】この発明は、水面上に浮遊さ
せた物体の運動から、それの置かれた波浪、あるいはそ
の水域の海流、水深の状態を推定する波浪測定装置、水
流測定装置、水深測定装置、波浪測定方法、水流測定方
法、水深測定方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wave measuring device, a water flow measuring device, a water depth measuring device for estimating a wave placed on the surface of a floating object from the movement of the object on the surface of the water, or the state of the ocean current and the depth of the water area. The present invention relates to a measuring device, a wave measuring method, a water flow measuring method, and a water depth measuring method.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に海洋等の波浪の状態を測定するに
は、目視による方法の他、レーダによる波高値測定装置
が用いられていた。
2. Description of the Related Art Generally, in order to measure the state of waves in the ocean or the like, a peak value measuring device using a radar has been used in addition to a visual method.

【0003】目視による方法は海上の艦船又は陸上から
目視により特定地域の波浪の状態を観測するものである
が、夜間に測定できない、また波浪の状態を定量的に評
価しづらいという問題点があった。
[0003] The visual method is to visually observe the state of waves in a specific area from a ship on the sea or from the land, but cannot be measured at night, and it is difficult to quantitatively evaluate the state of waves. Was.

【0004】一方、レーダによる測定では、例えば特開
昭59−48666号公報によるもののように波浪状態
を定量的かつ正確に測定できるものの、1)観測する領
域がレーダの覆域に限られ、任意の海面の波浪を観測す
ることが難しい2)高価なレーダ装置を設置する必要が
ある等の問題点があった。
On the other hand, in radar measurement, for example, the wave state can be measured quantitatively and accurately as disclosed in JP-A-59-48666, but 1) the observation area is limited to the radar coverage area, 2) It is difficult to observe the sea surface waves. 2) There is a problem that an expensive radar device needs to be installed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の装置で
は上記のように、任意の水域の波浪を定量的かつ安価、
簡易に測定できないという問題点があった。
As described above, this type of conventional apparatus can quantitatively and inexpensively reduce waves in any water area as described above.
There was a problem that measurement was not easy.

【0006】この発明は、このような問題点を解消する
ためになされたもので、水面に浮遊させた装置の運動よ
り簡易に波浪状態等を推定することができる波浪測定装
置、水流測定装置、水深測定装置、波浪測定方法、水流
測定方法、水深測定方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and a wave measuring device, a water flow measuring device, and a wave measuring device capable of easily estimating a wave state or the like from the motion of a device floating on the water surface. It is an object to obtain a water depth measuring device, a wave measuring method, a water flow measuring method, and a water depth measuring method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、水面の波浪を測定する波浪測定装置であって、
波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら浮くためのフロート手段と、水中の上記水面に対し
て垂直な方向に単一波長の光または超音波を発射し、海
底で反射したエコー信号の到達時間をサンプリングする
運動測定手段と、予め得られている該装置におけるエコ
ー信号の到達時間の経時変化の周期と波浪の周期との関
係、およびエコー信号の到達時間の経時変化の振幅と波
浪の波高との関係のデータに基づいて、上記サンプリン
グから得られたエコー信号の到達時間の経時変化の周期
および振幅から波浪の周期および波高を求める信号処理
手段と、を備えたことを特徴とする波浪測定装置にあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned object, the present invention relates to a wave measuring device for measuring a wave on a water surface,
Float means for floating while taking a posture that is always parallel to the wavy surface of waves, and echoes that emit single-wavelength light or ultrasonic waves in a direction perpendicular to the underwater surface and reflect off the sea floor Motion measuring means for sampling the arrival time of the signal, the relationship between the cycle of the time change of the arrival time of the echo signal and the cycle of the waves in the device obtained in advance, and the amplitude of the time change of the arrival time of the echo signal. Signal processing means for obtaining the cycle and height of the wave from the cycle and amplitude of the temporal change of the arrival time of the echo signal obtained from the sampling based on the data of the relationship with the wave height of the wave. Wave measuring equipment.

【0008】またこの発明は、水面の波浪を測定する波
浪測定装置であって、波浪の波打つ水面と常に平行にな
るような姿勢をとりながら浮くためのフロート手段と、
水平面に対する装置の傾きをサンプリングする運動測定
手段と、予め得られている該装置における傾きの経時変
化の周期と波浪の周期との関係、および傾きの経時変化
の振幅と波浪の波高との関係のデータに基づいて、上記
サンプリングから得られた傾きの経時変化の周期および
振幅から波浪の周期および波高を求める信号処理手段
と、を備えたことを特徴とする波浪測定装置にある。
The present invention also relates to a wave measuring apparatus for measuring a wave on a water surface, comprising: float means for floating while taking a posture which is always parallel to the wave surface of the wave.
Motion measuring means for sampling the inclination of the device with respect to the horizontal plane, and the relationship between the cycle of the change with time of the inclination and the cycle of the wave in the device obtained in advance, and the relationship between the amplitude of the change with time of the inclination and the wave height of the wave. And a signal processing means for obtaining a wave period and a wave height from the period and amplitude of the temporal change of the slope obtained from the sampling based on the data.

【0009】またこの発明は、水面の波浪の周期および
波高を得るために波浪の波打つ水面に浮いて所定のパラ
メータを測定するための波浪測定装置であって、波浪の
波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりながら浮
くためのフロート手段と、水中の上記水面に対して垂直
な方向に単一波長の光または超音波を発射し、海底で反
射したエコー信号の到達時間をサンプリングする運動測
定手段と、を備えたことを特徴とする波浪測定装置にあ
る。
According to another aspect of the present invention, there is provided a wave measuring apparatus for measuring a predetermined parameter by floating on a wave surface of a wave in order to obtain a period and a wave height of the wave on the surface of the water, wherein the device is always parallel to the wave surface of the wave. Float means for floating while taking such a posture, and motion measurement that emits light or ultrasonic waves of a single wavelength in a direction perpendicular to the underwater surface and samples the arrival time of echo signals reflected from the sea floor And a means for measuring waves.

【0010】またこの発明は、水面の波浪の周期および
波高を得るために波浪の波打つ水面に浮いて所定のパラ
メータを測定するための波浪測定装置であって、波浪の
波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりながら浮
くためのフロート手段と、水平面に対する装置の傾きを
サンプリングする運動測定手段と、を備えたことを特徴
とする波浪測定装置にある。
The present invention is also a wave measuring apparatus for measuring a predetermined parameter by floating on a wave surface of a wave in order to obtain a period and a wave height of the wave on the surface of the water, and is always parallel to the wave surface of the wave. A wave measuring device comprising: a float means for floating while taking such a posture; and a motion measuring means for sampling an inclination of the apparatus with respect to a horizontal plane.

【0011】またこの発明は、測定位置を測定する自己
位置測定手段をさらに備えたことを特徴とする波浪測定
装置にある。
Further, the present invention resides in a wave measuring apparatus further comprising self-position measuring means for measuring a measuring position.

【0012】またこの発明は、求められたデータまたは
これらと共に測定位置を電波により送信する送信手段を
さらに備えたことを特徴とする波浪測定装置にある。
Further, the present invention resides in a wave measuring apparatus further comprising transmitting means for transmitting the obtained data or the measurement position together with the obtained data by radio waves.

【0013】またこの発明は、求められたデータまたは
これらと共に測定位置を蓄積しておく大容量の蓄積手段
をさらに備え、上記送信手段が外部からの所定の信号に
応答して上記蓄積手段に蓄積されたデータ、測定位置を
送信することを特徴とする波浪測定装置にある。
Further, the present invention further comprises a large-capacity storage means for storing the obtained data or the measurement position together with the obtained data, wherein the transmission means stores the data in the storage means in response to a predetermined signal from the outside. The wave measurement device transmits the measured data and the measurement position.

【0014】またこの発明は、継ぎ手により互いに一定
の距離をおいて、波浪の波打つ水面にそれぞれ浮く第1
および第2の波浪測定部からなる、水面の波浪を測定す
る波浪測定装置であって、上記第1および第2の波浪測
定部がそれぞれ、波浪の波打つ水面と常に平行になるよ
うな姿勢をとりながら浮くためのフロート手段と、水中
の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光または超
音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時間を
サンプリングする運動測定手段と、測定位置を測定する
自己位置測定手段と、を備え、上記第1および第2の波
浪測定部の少なくとも一方が、上記第1および第2の波
浪測定部の測定位置および基準位置並びに上記第1およ
び第2の波浪測定部のエコー信号の到達時間の経時変化
の位相の進み遅れから波浪の波向を求める信号処理手段
と、求められたデータまたはこれらと共に測定位置を電
波により送信する送信手段と、を備えたことを特徴とす
る波浪測定装置にある。
According to the present invention, there is provided a method in which first joints are separated from each other at a certain distance by a joint and float on the wavy surface of waves.
And a second wave measuring unit for measuring a wave on the water surface, wherein the first and second wave measuring units each take a posture such that they are always parallel to the wavy surface of the wave. Floating means for floating while, motion measuring means for emitting light or ultrasonic waves of a single wavelength in a direction perpendicular to the surface of the water in the water, and sampling the arrival time of the echo signal reflected on the sea floor, measurement position And a self-position measuring means for measuring the position of the first and second wave measuring units, wherein at least one of the first and second wave measuring units is a measuring position and a reference position of the first and second wave measuring units and the first and second wave measuring units. A signal processing means for obtaining the wave direction of the wave from the phase lag of the change over time of the arrival time of the echo signal of the wave measuring unit, and the obtained data or the measurement position together with the obtained data are transmitted by radio waves In wave measuring apparatus is characterized in that a signal means.

【0015】またこの発明は、上記第1および第2の波
浪測定部の少なくとも一方が、予め得られている該装置
におけるエコー信号の到達時間の経時変化の周期と波浪
の周期との関係、およびエコー信号の到達時間の経時変
化の振幅と波浪の波高との関係のデータに基づいて、上
記サンプリングから得られたエコー信号の到達時間の経
時変化の周期および振幅から波浪の周期および波高を求
める第2の信号処理手段をさらに備え、上記送信手段が
上記波浪の周期および波高も送信することを特徴とする
波浪測定装置にある。
[0015] Further, the present invention is characterized in that at least one of the first and second wave measuring units is configured to obtain a relation between a period of time-dependent change of the arrival time of an echo signal in the device and a period of the wave, which is obtained in advance. Based on data on the relationship between the amplitude of the change over time of the arrival time of the echo signal and the wave height of the wave, the cycle and the height of the wave are determined from the cycle and the amplitude of the change over time of the arrival time of the echo signal obtained from the sampling. The wave measuring apparatus further comprises two signal processing means, wherein the transmitting means also transmits the wave period and wave height.

【0016】またこの発明は、継ぎ手により互いに一定
の距離をおいて、波浪の波打つ水面にそれぞれ浮く第1
および第2の波浪測定部からなる、水面の波浪を測定す
る波浪測定装置であって、上記第1および第2の波浪測
定部がそれぞれ、波浪の波打つ水面と常に平行になるよ
うな姿勢をとりながら浮くためのフロート手段と、水平
面に対する装置の傾きをサンプリングする運動測定手段
と、測定位置を測定する自己位置測定手段と、を備え、
上記第1および第2の波浪測定部の少なくとも一方が、
上記第1および第2の波浪測定部の測定位置および基準
位置並びに上記第1および第2の波浪測定部の傾きの経
時変化の位相の進み遅れから波浪の波向を求める信号処
理手段と、求められたデータまたはこれらと共に測定位
置を電波により送信する送信手段と、を備えたことを特
徴とする波浪測定装置にある。
According to the present invention, there is provided a method in which first joints are separated from each other by a fixed distance and float on the wavy surface of waves.
And a second wave measuring unit for measuring a wave on the water surface, wherein the first and second wave measuring units each take a posture such that they are always parallel to the wavy surface of the wave. Floating means for floating while, movement measuring means for sampling the inclination of the device with respect to the horizontal plane, and self-position measuring means for measuring the measurement position,
At least one of the first and second wave measurement units is
Signal processing means for obtaining the wave direction of the wave from the measurement position and the reference position of the first and second wave measurement units and the lead / lag of the phase of the change over time in the inclination of the first and second wave measurement units; Transmission means for transmitting the measured data or the measurement position together with the data by radio waves.

【0017】またこの発明は、上記第1および第2の波
浪測定部の少なくとも一方が、予め得られている該装置
における傾きの経時変化の周期と波浪の周期との関係、
および傾きの経時変化の振幅と波浪の波高との関係のデ
ータに基づいて、上記サンプリングから得られた傾きの
経時変化の周期および振幅から波浪の周期および波高を
求める第2の信号処理手段をさらに備え、上記送信手段
が上記波浪の周期および波高も送信することを特徴とす
る波浪測定装置にある。
Also, the present invention is characterized in that at least one of the first and second wave measuring units has a relation between a previously obtained cycle of a time-dependent change in inclination of the apparatus and a cycle of a wave,
And a second signal processing means for obtaining a period and a wave height of the wave from the period and the amplitude of the time change of the slope obtained from the sampling based on data on the relationship between the amplitude of the time change of the slope and the wave height of the wave. The wave transmitting device also transmits the wave period and wave height of the wave.

【0018】またこの発明は、上記波浪測定装置を複数
設けると共に、上記各波浪測定装置の送信手段からの送
信された測定結果を収集してその水域の水流情報を得る
ための測定値収集装置と、これらを表示する表示装置と
を備えた水流測定装置にある。
The present invention also provides a plurality of the wave measuring devices, and a measurement value collecting device for collecting measurement results transmitted from the transmitting means of each of the wave measuring devices to obtain water flow information of the water area. And a display device for displaying them.

【0019】またこの発明は、水深を測定する水深測定
装置であって、波浪の波打つ水面と常に平行になるよう
な姿勢をとりながら浮くためのフロート手段と、水中の
上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光または超音
波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時間をサ
ンプリングする運動測定手段と、測定されたエコー信号
の到達時間の最小値から水深を求める信号処理手段と、
を備えたことを特徴とする水深測定装置にある。
The present invention also relates to a water depth measuring device for measuring water depth, comprising: a float means for floating while taking a posture which is always parallel to a wavy water surface of waves; A motion measuring unit that emits a single wavelength light or ultrasonic wave in the direction and samples the arrival time of the echo signal reflected from the sea floor, and a signal processing unit that obtains the water depth from the minimum value of the measured arrival time of the echo signal. ,
A water depth measuring device comprising:

【0020】またこの発明は、水面の波浪を測定する波
浪測定方法であって、波浪の波打つ水面と常に平行にな
るような姿勢をとりながら波浪測定装置を浮かせた状態
で、水中の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光
または超音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到
達時間の経時変化を求める運動測定工程と、予め得られ
ている該装置におけるエコー信号の到達時間の経時変化
の周期と波浪の周期との関係、およびエコー信号の到達
時間の経時変化の振幅と波浪の波高との関係のデータに
基づいて、上記求められたエコー信号の到達時間の経時
変化の周期および振幅から波浪の周期および波高を求め
る処理工程と、を備えたことを特徴とする波浪測定方法
にある。
The present invention also relates to a wave measuring method for measuring a wave on a water surface, wherein the wave measuring device is floated while the posture is always parallel to the wave surface of the wave, and the wave measuring device is floated on the water surface. A motion measurement step of emitting light or ultrasonic waves of a single wavelength in a direction perpendicular to the sea, and determining a time-dependent change in the arrival time of an echo signal reflected from the sea floor, and a previously obtained arrival time of the echo signal in the device. The relationship between the period of the time-dependent change of the wave and the period of the wave, and the data of the relationship between the amplitude of the time-dependent change of the arrival time of the echo signal and the wave height of the wave, the time-dependent change of the arrival time of the echo signal determined above. A processing step of obtaining a period and a wave height of the wave from the period and the amplitude.

【0021】またこの発明は、水面の波浪を測定する波
浪測定方法であって、波浪の波打つ水面と常に平行にな
るような姿勢をとりながら波浪測定装置を浮かせた状態
で、水平面に対する装置の傾きの経時変化を求める運動
測定工程と、予め得られている該装置における傾きの経
時変化の周期と波浪の周期との関係、および傾きの経時
変化の振幅と波浪の波高との関係のデータに基づいて、
上記求められた傾きの経時変化の周期および振幅から波
浪の周期および波高を求める処理工程と、を備えたこと
を特徴とする波浪測定方法にある。
The present invention also relates to a wave measuring method for measuring a wave on a water surface, wherein the inclination of the device with respect to a horizontal plane is set in a state where the wave measuring device is floated while the posture is always parallel to the wave surface of the wave. Motion measurement step for determining the change with time, and the relationship between the cycle of the change with time of the slope and the cycle of the wave in the apparatus, and the data of the relationship between the amplitude of the change with time of the slope and the wave height of the wave obtained in advance. hand,
And a processing step of obtaining a period and a wave height of the wave from the period and the amplitude of the time-dependent change of the slope obtained above.

【0022】またこの発明は、広範囲の水域における水
流を測定する水流測定方法であって、水面上の2点にお
ける波浪の位相の進み遅れを測定する工程と、上記2点
の位置および上記波浪の位相の進み遅れから波浪の波向
を求める工程と、上記各工程を異なる複数の流域で同時
に行ってそれぞれの得られた位置および波浪の波向から
水流を得る工程と、を備えたことを特徴とする水流測定
方法にある。
The present invention also relates to a water flow measuring method for measuring a water flow in a wide area of water, comprising the steps of measuring the phase lead / lag of a wave at two points on a water surface; A step of obtaining the wave direction of the wave from the phase advance / delay, and a step of simultaneously performing the above steps in a plurality of different basins to obtain a water flow from the obtained position and the wave direction of the wave. Water flow measurement method.

【0023】またこの発明は、水深を測定する水深測定
方法であって、波浪の波打つ水面と常に平行になるよう
な姿勢をとりながら波浪測定装置を浮かせた状態で、水
中の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光または
超音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時間
をサンプリングする運動測定工程と、サンプリングされ
たエコー信号の到達時間の最小値から水深を求める処理
工程と、を備えたことを特徴とする水深測定方法にあ
る。
The present invention also relates to a water depth measuring method for measuring the water depth, wherein the wave measuring device is floated while the posture of the wave measuring device is floated while always taking a posture parallel to the wavy surface of the wave. A motion measurement step that emits light or ultrasonic waves of a single wavelength in the vertical direction and samples the arrival time of the echo signal reflected from the sea floor, and a processing step that determines the water depth from the minimum value of the arrival time of the sampled echo signal. And a method for measuring water depth.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明に
よる波浪測定装置の概略的な構成図である。図1におい
て、1はこの発明による波浪測定装置を海面上(湖等で
あれば水面)に浮遊させるためのフロート、2はフロー
ト1を固定して海面上に浮遊させる防滴構造の本体、3
は本体2の運動を測定するための運動測定手段、4は測
定した運動を波浪状態に変換する信号処理部、5は波浪
状態等を外部に放射するアンテナ、11は自己位置測定
手段であるである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wave measuring device according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a float for floating the wave measuring device according to the present invention on the sea surface (water surface in the case of a lake or the like), 2 denotes a body of a drip-proof structure for fixing the float 1 and floating on the sea surface, 3
Is a motion measuring means for measuring the motion of the main body 2, 4 is a signal processing unit for converting the measured motion into a wave state, 5 is an antenna for radiating the wave state and the like to the outside, and 11 is a self-position measuring means. is there.

【0025】図2はこの発明の実施の形態1による波浪
測定装置の信号系統を示すブロック図である。図中、6
は超音波送信機であり水中に超音波を送出する。7は超
音波受信機であり、6超音波送信機で送信された超音波
のエコーを入力する。8はA/D変換器であり、エコー
到達時間τを信号処理手段4に与える。9は測定データ
メモリであり、A/D変換されたエコー到達時間を蓄積
する。10は信号処理器であり、エコー到達時間の周期
Tτおよび振幅Aτから最終的に波浪の周期Twおよび
波高Twを求める。40は予め求めたこの装置固有のエ
コー到達時間の周期Tτと波浪の周期Twの相関関係、
およびエコー到達時間の振幅Aτと波浪の周期Twおよ
び波高Hwの相関関係を格納した相関データメモリであ
る。また、11はGPS等の自己位置測定手段である。
FIG. 2 is a block diagram showing a signal system of the wave measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 6
Is an ultrasonic transmitter for transmitting ultrasonic waves into water. Reference numeral 7 denotes an ultrasonic receiver, which inputs an ultrasonic echo transmitted by the ultrasonic transmitter 6. Reference numeral 8 denotes an A / D converter, which gives an echo arrival time τ to the signal processing means 4. Reference numeral 9 denotes a measurement data memory for storing the echo arrival time after the A / D conversion. Reference numeral 10 denotes a signal processor which finally obtains the wave period Tw and the wave height Tw from the echo arrival time period Tτ and the amplitude Aτ. 40 is a correlation between the cycle Tτ of the echo arrival time inherent to the apparatus and the cycle Tw of the waves obtained in advance,
And a correlation data memory storing a correlation between an amplitude Aτ of an echo arrival time, a wave period Tw and a wave height Hw. Reference numeral 11 denotes a self-position measuring unit such as a GPS.

【0026】次にこの実施の形態1の波浪測定装置の動
作を図を参照しながら説明する。図3はこの装置の運用
概念図であり、Sは水面、Bは海底あるいは湖底を示
す。図4は波浪の一例の時間変化を説明するタイムチャ
ートであり、(a)は波浪の時間変化、(b)は後述するこ
の波浪による装置の傾きθ(図3参照)の時間変化、(c)
はこの時に装置から送出された超音波のエコー到達時間
τの時間変化を示す。また図5はエコー到達時間τの周
期Tτと波浪の周期Twの関係の測定例、図6はエコー
到達時間τの振幅Aτと波浪の周期Twおよび波高Hw
の関係の測定例を示し、このような相関関係が各装置毎
に予め測定され、相関データメモリ40に格納されてい
る。
Next, the operation of the wave measuring apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a conceptual diagram of the operation of this device, where S indicates the water surface, and B indicates the sea floor or the lake bottom. 4A and 4B are time charts for explaining a time change of an example of a wave, wherein FIG. 4A shows a time change of the wave, FIG. 4B shows a time change of an inclination θ (see FIG. 3) of the device due to the wave described later, and FIG. )
Represents the time change of the echo arrival time τ of the ultrasonic wave transmitted from the apparatus at this time. FIG. 5 shows a measurement example of the relationship between the period Tτ of the echo arrival time τ and the wave period Tw. FIG. 6 shows the amplitude Aτ of the echo arrival time τ, the wave period Tw and the wave height Hw.
An example of measurement of the relationship is shown. Such a correlation is measured in advance for each device and stored in the correlation data memory 40.

【0027】この装置の運動をあらわすパラメータとし
て図3に示すθをとる。図3はθが一番大きくなる方向
より見ているものとする。
As a parameter representing the motion of this apparatus, θ shown in FIG. 3 is taken. FIG. 3 is viewed from the direction in which θ becomes largest.

【0028】まず、この装置の動作原理を以下に示す。
まず、水面の波浪状態が図4の(a)の如くであると仮定
する。この場合、フロート1によりこの装置は水面と平
行に保たれるため、図4の(a)に連動して揺動し、図4
の(b)の装置の傾きθの時間変化を得る。一方、図3よ
り、超音波送信時刻を基準としたエコーパルスの到達時
間τは、水深d、超音波の水中での伝播速度vt、θを
用いて
First, the principle of operation of this device will be described below.
First, it is assumed that the wave state on the water surface is as shown in FIG. In this case, since the apparatus is kept parallel to the water surface by the float 1, the apparatus swings in conjunction with FIG.
(B), the time change of the inclination θ of the device is obtained. On the other hand, from FIG. 3, the arrival time τ of the echo pulse based on the ultrasonic transmission time is calculated using the water depth d and the propagation velocity vt, θ of the ultrasonic wave in water.

【0029】 τ=d/(2・vt・cosθ) ・・・(1)Τ = d / (2 · vt · cos θ) (1)

【0030】なる関係を満たす。この関係式より、τの
時間変化は図4の(c)のようになる。すなわち、エコー
パルスの到達時間τの時間変化を知ることにより間接的
に装置の傾きθを求めることができる。θと波浪状態の
関係を予め知っておけば、結局波浪状態を求めることが
できる。
The following relationship is satisfied. From this relational expression, the time change of τ is as shown in FIG. That is, by knowing the time change of the arrival time τ of the echo pulse, the inclination θ of the device can be obtained indirectly. If the relationship between θ and the wave state is known in advance, the wave state can be finally obtained.

【0031】実際の動作は以下のようになる。超音波送
信機6により超音波を発信し、超音波受信機7でエコー
を観測すると共にエコーパルスの到達時間τを求める。
エコーパルスの到達時間τはA/D変換器8で一定時間
毎にサンプリングされ、測定データメモリ9に入力され
る。処理信号器10では測定データメモリ9のデータか
ら到達時間τの変化の周期Tτを求める。到達時間τの
変化の周期Tτと波浪の周期Twは装置の形状その他に
もよるが、一般に周期Tτが大きい場合はTτ=Twで
あり、Tτが小さくなるにつれTτ>Twとなる。この
関係を一例を図5に示すが、予め実験的に図5の特性を
測定し相関データメモリ40に格納しておくことにより
適当な補正を行い、到達時間τの変化の周期Tτから波
浪の周期Twを得ることができる。
The actual operation is as follows. An ultrasonic wave is transmitted by the ultrasonic transmitter 6, an echo is observed by the ultrasonic receiver 7, and the arrival time τ of the echo pulse is obtained.
The arrival time τ of the echo pulse is sampled at regular intervals by the A / D converter 8 and input to the measurement data memory 9. The processing signal device 10 obtains the change period Tτ of the arrival time τ from the data in the measurement data memory 9. The cycle Tτ of the change of the arrival time τ and the cycle Tw of the waves depend on the shape of the apparatus and the like, but generally, when the cycle Tτ is large, Tτ = Tw, and as the Tτ becomes smaller, Tτ> Tw. FIG. 5 shows an example of this relationship. The characteristics shown in FIG. 5 are measured experimentally in advance and stored in the correlation data memory 40 to make appropriate corrections. The period Tw can be obtained.

【0032】さらに、周期Tτの間のτの振幅Aτ=最
大値−最小値を測定データメモリ9より求める。一般に
到達時間τの変化の振幅Aτは波浪の周期Twおよび装
置の形状、寸法および波高Hwにより決まる。到達時間
τの変化の振幅Aτと波浪の周期Tw、波高Hwの関係
の一例を図6に示すが、これについても予め図6の特性
を測定して相関データメモリ40に格納しておくことに
より、適当な補正を行い、波高Hwを得ることができ
る。
Further, the amplitude Aτ of τ during the period Tτ = maximum value−minimum value is obtained from the measurement data memory 9. In general, the amplitude Aτ of the change in the arrival time τ is determined by the wave period Tw and the shape, size and wave height Hw of the device. FIG. 6 shows an example of the relationship between the amplitude Aτ of the change of the arrival time τ, the wave period Tw, and the wave height Hw. The characteristics shown in FIG. 6 are measured in advance and stored in the correlation data memory 40. , And the wave height Hw can be obtained.

【0033】求めた波浪の周期Tw、波高Hwは自己位
置測定手段11より得られる自己位置の情報(X,Y)と
併せ、適当な変調を施しVHFやUHF帯の電波として
アンテナ5より送出される。
The obtained wave period Tw and wave height Hw are transmitted from the antenna 5 as radio waves in the VHF or UHF band after being subjected to appropriate modulation together with the self-position information (X, Y) obtained from the self-position measuring means 11. You.

【0034】実施の形態2.実施の形態2は、実施の形
態1と同等の全体構成を持ち超音波送受信機の代わりに
発光器と受光器を持つ波浪測定装置である。
Embodiment 2 The second embodiment is a wave measuring apparatus having the same overall configuration as the first embodiment and having a light emitter and a light receiver instead of the ultrasonic transceiver.

【0035】図7はこの発明の実施の形態2による波浪
測定装置の信号系統を示すブロック図である。図中、1
2は発光器であり水中に単一波長の光を送出する。13
は受光器であり、発光器12で送信された光のエコーを
入力する。その他の構成および信号処理方法は実施の形
態1と同様であり、同様な結果が得られる。
FIG. 7 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, 1
Reference numeral 2 denotes a light emitter which emits light of a single wavelength into water. 13
Denotes a light receiver, to which an echo of the light transmitted by the light emitter 12 is input. Other configurations and signal processing methods are the same as those in the first embodiment, and similar results are obtained.

【0036】実施の形態3.実施の形態3は、実施の形
態1と同等の全体構成を持ち、自身の水平面よりの傾き
を直接測定する手段を持つ波浪測定装置である。
Embodiment 3 The third embodiment is a wave measuring apparatus having the same overall configuration as the first embodiment and having means for directly measuring its own inclination from the horizontal plane.

【0037】図8はこの発明の実施の形態3による波浪
測定装置の信号系統を示すブロック図である。図中、1
4はシンクロ送信機であり、装置の例えば鉛直下向きに
懸架された重りとフロート1の角度、すなわち装置の傾
きθを電気信号に変換する。15はS/D変換器であ
り、シンクロ信号をデジタル信号に変換する。16は信
号処理器であり、デジタル変換された装置の傾きθより
波浪の波高Hw、周期Twを演算する。
FIG. 8 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, 1
Reference numeral 4 denotes a synchro transmitter, which converts an angle between the weight of the apparatus, for example, a vertically suspended weight and the float 1, that is, an inclination θ of the apparatus into an electric signal. Reference numeral 15 denotes an S / D converter, which converts a sync signal into a digital signal. Reference numeral 16 denotes a signal processor which calculates a wave height Hw and a cycle Tw of the wave based on the digitally converted inclination θ of the apparatus.

【0038】また相関データメモリ40には、個々の装
置固有の装置の、傾きθの変化の周期Tθと波浪の周期
Twの相関関係、および装置の傾きθの周期Tθにおけ
る振幅Aθと波浪の周期Tw、波高Hwの相関関係(共
に図示しないが図5、図6と同等のもの)が予め測定さ
れ格納されている。その他の部分は基本的に上記実施の
形態と同様である。
In the correlation data memory 40, the correlation between the period Tθ of the change of the inclination θ and the period Tw of the wave, the amplitude Aθ and the period of the wave in the period Tθ of the inclination θ of the device are stored in the correlation data memory 40. The correlation between Tw and the wave height Hw (both not shown but equivalent to FIGS. 5 and 6) is measured and stored in advance. Other parts are basically the same as those in the above-described embodiment.

【0039】動作は、シンクロ送信機14で測定された
装置の傾きθはS/D変換器15で一定時間毎にサンプ
リングされ測定データメモリ9に入力される。処理信号
器16では測定データメモリ9のデータから傾きθの変
化の周期Tθを求め、さらに相関データメモリ40に格
納された上記相関関係によって適当な補正を行い、装置
の傾きθの変化の周期Tθから波浪の周期Twを得る。
In operation, the inclination θ of the device measured by the synchro transmitter 14 is sampled by the S / D converter 15 at regular intervals, and is input to the measurement data memory 9. The processing signal device 16 determines the period Tθ of the change in the inclination θ from the data in the measurement data memory 9, further performs appropriate correction based on the correlation stored in the correlation data memory 40, and changes the period Tθ of the change in the inclination θ of the device. From the wave cycle Tw.

【0040】さらに、周期Tθの間の傾きθの振幅Aθ
=最大値−最小値を測定データメモリ9より求め、同様
に、相関データメモリ40に格納された上記相関関係に
よって適当な補正を行い、装置の傾きθの変化の振幅A
θから波浪の波高Hwを得る。
Further, the amplitude Aθ of the gradient θ during the period Tθ
= Maximum value−minimum value is obtained from the measurement data memory 9, and similarly, an appropriate correction is performed based on the correlation stored in the correlation data memory 40, and the amplitude A of the change in the inclination θ of the device
The wave height Hw of the wave is obtained from θ.

【0041】実施の形態4.実施の形態4は、実施の形
態3と同等の全体構成を持ち、測定結果として装置の傾
きθをそのまま出力する波浪測定装置である。
Embodiment 4 FIG. The fourth embodiment is a wave measuring apparatus having the same overall configuration as the third embodiment and outputting the inclination θ of the apparatus as it is as a measurement result.

【0042】図9はこの発明の実施の形態4による波浪
測定装置の信号系統を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.

【0043】実施の形態4によれば、測定データメモリ
9、相関データメモリ40および信号処理器16を省略
し、波浪測定装置を簡素化することができる。また、陸
上、航空機あるいは船舶等の外部にこれらの省略した装
置を設けることにより波浪パラメータを詳細に解析する
ことができる。
According to the fourth embodiment, the measurement data memory 9, the correlation data memory 40, and the signal processor 16 are omitted, and the wave measuring device can be simplified. Further, by providing these omitted devices outside the land, the aircraft, the ship, or the like, the wave parameters can be analyzed in detail.

【0044】なお、図2および図7に示す実施の形態
1、2のものにおいても、測定データメモリ9、相関デ
ータメモリ40および信号処理器10を省略し、エコー
パルスの到達時間τをそのまま出力する波浪測定装置と
し、装置を簡素化することができる。
In the first and second embodiments shown in FIGS. 2 and 7, the measurement data memory 9, the correlation data memory 40 and the signal processor 10 are omitted, and the arrival time τ of the echo pulse is output as it is. And a simplified wave measuring device.

【0045】実施の形態5.実施の形態5は、実施の形
態3と同等の全体構成を持ち、大容量データメモリによ
り測定結果必要に応じて取り出せるようにした波浪測定
装置である。
Embodiment 5 FIG. The fifth embodiment is a wave measuring apparatus having the same overall configuration as that of the third embodiment, and having a large-capacity data memory for taking out measurement results as needed.

【0046】図10はこの発明の実施の形態5による波
浪測定装置の信号系統を示すブロック図である。図10
において、17は波浪の周期Tw、波高Hw等の波浪パ
ラメータおよび測定位置を格納する大容量データメモリ
であり、18は送受信アンテナであり、外部からのデー
タ送信要求に応じてデータメモリ17に蓄積した波浪パ
ラメータおよび測定位置を出力するように構成してあ
る。
FIG. 10 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. FIG.
In the figure, 17 is a large-capacity data memory for storing wave parameters such as wave period Tw and wave height Hw and a measurement position, and 18 is a transmission / reception antenna, which is stored in the data memory 17 in response to a data transmission request from the outside. It is configured to output wave parameters and measurement positions.

【0047】実施の形態5によれば、この装置を海面上
に設置しておき、必要に応じて航空機、船舶によりデー
タの収集を行うことができる。
According to the fifth embodiment, this device can be installed on the sea surface, and data can be collected by aircraft or ship as needed.

【0048】なお、他の実施の形態においても大容量デ
ータメモリ17および送受信アンテナ18を設けること
により、同様な装置が得られる。
In the other embodiments, a similar device can be obtained by providing the large-capacity data memory 17 and the transmitting / receiving antenna 18.

【0049】実施の形態6.これまでの実施の形態では
波浪の周期Twおよび波高Hwを求めることができる
が、波向を求めることはできない。実施の形態6は波向
をも同時に求めるためのものである。
Embodiment 6 FIG. In the above embodiments, the wave period Tw and the wave height Hw can be obtained, but the wave direction cannot be obtained. Embodiment 6 is for simultaneously obtaining the wave direction.

【0050】図11はこの発明の実施の形態6による波
浪測定装置の全体構成図である。図11において、19
は例えば実施の形態3による装置の機能を有する波浪測
定部、20は、アンテナ5および相関データメモリ40
を欠くことおよび信号処理器が位相検波の手段を有して
いることを除き、例えば実施の形態3による装置の機能
と同一である波浪測定部である。また、21は波浪測定
部19と20を一定の間隔だけ隔てて浮遊させる継ぎ手
であり、これにより波浪測定部19と20は機械的に相
互に連接される。
FIG. 11 is an overall configuration diagram of a wave measuring apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. In FIG.
Is a wave measuring unit having the function of the device according to the third embodiment, for example.
For example, the wave measurement unit has the same function as that of the apparatus according to the third embodiment except that the signal processor has no means for phase detection. Reference numeral 21 denotes a joint for floating the wave measuring units 19 and 20 at a predetermined interval, whereby the wave measuring units 19 and 20 are mechanically connected to each other.

【0051】図12はこの発明の実施の形態6による波
浪測定装置の信号系統を示すブロック図である。図中、
波浪測定部19の信号処理器23は波浪測定部19によ
る傾きθ1の測定値と、波浪測定部20による傾きθ2
測定値の位相検波、すなわち位相の進み遅れを検出す
る。その結果、波浪測定部19による測定値が波浪測定
部20による測定値に比較しδだけ位相が進んでいたと
すれば、波向Dwは波浪測定部19から20の方向であ
ることが分かる。
FIG. 12 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure,
The signal processor 23 of the wave measuring section 19 detects the phase of the measured value of the inclination θ 1 by the wave measuring section 19 and the measured value of the inclination θ 2 by the wave measuring section 20, that is, detects the phase lead / lag. As a result, if the value measured by the wave measuring unit 19 is advanced in phase by δ compared to the value measured by the wave measuring unit 20, it can be understood that the wave direction Dw is the direction from the wave measuring units 19 to 20.

【0052】さらに、波浪測定部19および20のそれ
ぞれの自己位置測定手段11で測定された位置(X1,
1)(X2,Y2)より図11における基準方位からの角度
αを演算する。このとき、波向DwはDw=α−β
(β:測定領域(海域)での方位の補正値)として演算され
る。
Further, the positions (X 1 , X 1) measured by the self-position measuring means 11 of each of the wave measuring units 19 and 20.
The angle α from the reference direction in FIG. 11 is calculated from Y 1 ) (X 2 , Y 2 ). At this time, the wave direction Dw is Dw = α−β
(β: azimuth correction value in the measurement area (sea area)).

【0053】このようにして求めた波浪の波向Dwを波
高Hw、周期Twと共にアンテナ5を介して出力する。
なお、波高Hw、周期Twの求め方を含め、その他の動
作に関しては実施の形態3と基本的に同様である。
The wave direction Dw of the wave thus obtained is output via the antenna 5 together with the wave height Hw and the period Tw.
The other operations including the method of obtaining the wave height Hw and the period Tw are basically the same as those of the third embodiment.

【0054】なお、実施の形態1、2のエコー到達時間
τから波浪の波高Hw、周期Twを求めるものにおいて
も、上記と同様な構成にすることにより、波浪の波向D
wを波高Hw、周期Twと共に得ることができる。さら
に、波浪の波高Hw、周期Twを求める機能を省略し、
波浪の波向Dwだけを求めるものとしてもよい。
In the first and second embodiments for obtaining the wave height Hw and the period Tw from the echo arrival time τ, the wave direction D of the wave is obtained by adopting the same configuration as described above.
w can be obtained together with the wave height Hw and the period Tw. Furthermore, the function of obtaining the wave height Hw and the cycle Tw of the waves is omitted,
Only the wave direction Dw of the wave may be obtained.

【0055】実施の形態7.実施の形態7は、実施の形
態6に示す装置を複数設置し、各装置よりの測定結果を
同時に収集することにより特定の水域(海域)での水流
(海流)を測定する水流測定装置である。
Embodiment 7 FIG. In the seventh embodiment, a plurality of devices shown in the sixth embodiment are installed, and the measurement results from each device are collected at the same time, so that the water flow in a specific water area (sea area) is obtained.
This is a water flow measurement device that measures (ocean current).

【0056】図13はこの発明の実施の形態7による水
流測定装置の全体構成図である。図13において、24
は実施の形態6による継ぎ手21により連接された波浪
測定部19、20からなる波浪測定装置であり、25は
各波浪測定装置24の測定結果の測定値収集装置であ
り、26は水流(海流)表示装置である。測定値収集装置
25および水流表示装置26は波浪測定装置24とは別
に陸上に設けられるか、航空機あるいは船舶等に搭載さ
れる。
FIG. 13 is an overall configuration diagram of a water flow measuring device according to Embodiment 7 of the present invention. In FIG. 13, 24
Is a wave measuring device composed of wave measuring units 19 and 20 connected by a joint 21 according to the sixth embodiment, 25 is a measurement value collecting device of measurement results of each wave measuring device 24, and 26 is a water flow (ocean current). A display device. The measurement value collection device 25 and the water flow display device 26 are provided on land separately from the wave measurement device 24, or are mounted on an aircraft or a ship.

【0057】この構成によれば、例えば図14のように
複数の波浪測定装置24による測定結果より水流(海流)
に関する水流情報を得て、これを測定位置も考慮して表
示することができる。表示は波浪の波向Dw、周期T
w、波高Hw等、必要なパラメータを表示すればよい。
また各波浪測定装置24を波向Dwのみを測定するもの
とし、水流情報として波向Dwのみを表示するようにし
てもよい。
According to this configuration, for example, as shown in FIG.
Water flow information can be obtained and displayed in consideration of the measurement position. The indication is the wave direction Dw of the wave and the period T
What is necessary is just to display necessary parameters, such as w and wave height Hw.
Further, each wave measuring device 24 may measure only the wave direction Dw, and may display only the wave direction Dw as the water flow information.

【0058】実施の形態8.実施の形態8は、実施の形
態1等と同等の全体構成を持ち、水深をも測定するよう
に信号処理器を構成した水深測定装置である。
Embodiment 8 FIG. The eighth embodiment is a water depth measuring device having the same overall configuration as the first embodiment and the like, and having a signal processor configured to measure the water depth.

【0059】図15はこの発明の実施の形態8による水
深測定装置の信号系統を示すブロック図である。図中、
27は信号処理器であり、測定データメモリ9の最小値
も検出する。測定データメモリ9内のエコーパルスの到
達時間τの最小値に対応する水深Dは
FIG. 15 is a block diagram showing a signal system of a water depth measuring apparatus according to Embodiment 8 of the present invention. In the figure,
Reference numeral 27 denotes a signal processor which also detects the minimum value of the measurement data memory 9. The water depth D corresponding to the minimum value of the arrival time τ of the echo pulse in the measurement data memory 9 is

【0060】 D=2・vt/τ ・・・(2)D = 2 · vt / τ (2)

【0061】により一意に求められる。但し水中の障害
物による異常に短いτは信号処理器27により異常値処
理される。これにより、測定位置における水深Dも測定
できる。
Is uniquely obtained by However, an abnormally short τ due to an underwater obstacle is subjected to an abnormal value process by the signal processor 27. Thereby, the water depth D at the measurement position can also be measured.

【0062】なお、超音波送信機6および超音波受信機
7は実施の形態2の発光器12と受光器13に代えても
よい。さらに、水深測定装置は例えば、波浪の周期Tw
や波高Hwを測定する機能を省略し、水流情報として水
深Dのみを測定するものとしてもよい。
The ultrasonic transmitter 6 and the ultrasonic receiver 7 may be replaced with the light emitter 12 and the light receiver 13 of the second embodiment. Further, the water depth measuring device is, for example, a wave cycle Tw.
The function of measuring the wave height Hw may be omitted, and only the water depth D may be measured as the water flow information.

【0063】またこの発明は、上記各実施の形態に限定
されるものではなく、上記各実施の形態の可能な組み合
わせを全て含むことは言うまでもない。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes all possible combinations of the above-described embodiments.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上のようにこの発明では、水面の波浪
を測定する波浪測定装置であって、波浪の波打つ水面と
常に平行になるような姿勢をとりながら浮くためのフロ
ート手段と、水中の上記水面に対して垂直な方向に単一
波長の光または超音波を発射し、海底で反射したエコー
信号の到達時間をサンプリングする運動測定手段と、予
め得られている該装置におけるエコー信号の到達時間の
経時変化の周期と波浪の周期との関係、およびエコー信
号の到達時間の経時変化の振幅と波浪の波高との関係の
データに基づいて、上記サンプリングから得られたエコ
ー信号の到達時間の経時変化の周期および振幅から波浪
の周期および波高を求める信号処理手段と、を備えた波
浪測定装置としたので、波浪によって揺れる装置での海
底で反射したエコー信号の到達時間を利用して任意の水
域の波浪の周期および波高を定量的かつ安価、簡易に測
定できる。
As described above, according to the present invention, there is provided a wave measuring apparatus for measuring a wave on a water surface, wherein the float means for floating while taking a posture which is always parallel to the wavy surface of the wave; Motion measuring means for emitting light or ultrasonic waves of a single wavelength in a direction perpendicular to the surface of the water and sampling the arrival time of the echo signal reflected from the seabed; Based on the data of the relationship between the period of the temporal change of time and the period of the wave, and the relationship between the amplitude of the temporal change of the arrival time of the echo signal and the wave height of the wave, the arrival time of the echo signal obtained from the above sampling is calculated. The signal processing means for obtaining the wave period and wave height from the period and amplitude of the change over time is a wave measuring device. Quantitative and inexpensive of wave period and height of any water by utilizing the signal arrival times can be measured easily.

【0065】またこの発明では、水面の波浪を測定する
波浪測定装置であって、波浪の波打つ水面と常に平行に
なるような姿勢をとりながら浮くためのフロート手段
と、水平面に対する装置の傾きをサンプリングする運動
測定手段と、予め得られている該装置における傾きの経
時変化の周期と波浪の周期との関係、および傾きの経時
変化の振幅と波浪の波高との関係のデータに基づいて、
上記サンプリングから得られた傾きの経時変化の周期お
よび振幅から波浪の周期および波高を求める信号処理手
段と、を備えた波浪測定装置としたので、波浪によって
揺れる装置の傾きを利用して任意の水域の波浪の周期お
よび波高を定量的かつ安価、簡易に測定できる。
According to the present invention, there is provided a wave measuring apparatus for measuring a wave on a water surface, wherein the float means for floating while taking a posture always parallel to the wave surface on which the wave is waving, and the inclination of the device with respect to the horizontal surface is sampled. Based on the data of the relationship between the cycle of the time-dependent change in the slope and the cycle of the wave in the apparatus, and the relationship between the amplitude of the time-dependent change in the slope and the wave height of the wave, obtained in advance,
A signal processing means for obtaining the period and wave height of the wave from the period and amplitude of the change of the slope with time obtained from the sampling, and a wave measuring device provided with the wave measuring device. Can be measured quantitatively, inexpensively, and simply.

【0066】またこの発明では、水面の波浪の周期およ
び波高を得るために波浪の波打つ水面に浮いて所定のパ
ラメータを測定するための波浪測定装置であって、波浪
の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりながら
浮くためのフロート手段と、水中の上記水面に対して垂
直な方向に単一波長の光または超音波を発射し、海底で
反射したエコー信号の到達時間をサンプリングする運動
測定手段と、を備えた波浪測定装置としたので、波浪の
周期および波高を求めるための海底で反射したエコー信
号の到達時間だけをサンプリングするようにすることに
より、装置の簡素化が図れる。
According to the present invention, there is provided a wave measuring apparatus for measuring a predetermined parameter floating on a wave surface of a wave in order to obtain a period and a wave height of the wave on the water surface, wherein the device is always parallel to the wave surface of the wave. Float means for floating while taking such a posture, and motion measurement that emits light or ultrasonic waves of a single wavelength in a direction perpendicular to the underwater surface and samples the arrival time of echo signals reflected from the sea floor Means, the apparatus can be simplified by sampling only the arrival time of the echo signal reflected from the sea floor for determining the wave period and wave height.

【0067】またこの発明では、水面の波浪の周期およ
び波高を得るために波浪の波打つ水面に浮いて所定のパ
ラメータを測定するための波浪測定装置であって、波浪
の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりながら
浮くためのフロート手段と、水平面に対する装置の傾き
をサンプリングする運動測定手段と、を備えた波浪測定
装置としたので、波浪の周期および波高を求めるための
水平面に対する装置の傾きだけをサンプリングするよう
にすることにより、装置の簡素化が図れる。
According to the present invention, there is provided a wave measuring apparatus for measuring a predetermined parameter by floating on a wave surface of a wave in order to obtain a period and a wave height of the wave on the surface of the water, wherein the device is always parallel to the wave surface of the wave. Since the wave measuring apparatus is provided with a float means for floating while taking such a posture and a motion measuring means for sampling the inclination of the apparatus with respect to the horizontal plane, the inclination of the apparatus with respect to the horizontal plane for determining the period and wave height of the waves By sampling only the data, the apparatus can be simplified.

【0068】またこの発明では、測定位置を測定する自
己位置測定手段をさらに備えたので、測定位置が正確に
分かる。
In the present invention, the self-position measuring means for measuring the measuring position is further provided, so that the measuring position can be accurately determined.

【0069】またこの発明では、求められたデータまた
はこれらと共に測定位置を電波により送信する送信手段
をさらに備えたので、測定結果を電波で送信できるの
で、さらに遠くまた広い水域での測定が行える。
Further, according to the present invention, since the transmitting means for transmitting the obtained data or the measurement position along with the obtained data by radio waves is further provided, the measurement result can be transmitted by radio waves, so that the measurement can be performed in a farther and wider water area.

【0070】またこの発明では、求められたデータまた
はこれらと共に測定位置を蓄積しておく大容量の蓄積手
段をさらに備え、上記送信手段が外部からの所定の信号
に応答して上記蓄積手段に蓄積されたデータ、測定位置
を送信するようにしたので、測定結果を蓄積しておき、
必要に応じて航空機や船舶等で測定結果を収集すればよ
く、電波の届かないさらに遠くまた広い水域での測定が
行える。
Further, according to the present invention, there is further provided a large-capacity storage means for storing the obtained data or the measurement positions together with the data, wherein the transmission means stores the data in the storage means in response to a predetermined signal from the outside. The measured data and the measurement position are transmitted, so the measurement results are stored,
The measurement results may be collected by an aircraft, a ship, or the like as necessary, and the measurement can be performed in a farther and wider water area where radio waves cannot reach.

【0071】またこの発明では、継ぎ手により互いに一
定の距離をおいて、波浪の波打つ水面にそれぞれ浮く第
1および第2の波浪測定部からなる、水面の波浪を測定
する波浪測定装置であって、上記第1および第2の波浪
測定部がそれぞれ、波浪の波打つ水面と常に平行になる
ような姿勢をとりながら浮くためのフロート手段と、水
中の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光または
超音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時間
をサンプリングする運動測定手段と、測定位置を測定す
る自己位置測定手段と、を備え、上記第1および第2の
波浪測定部の少なくとも一方が、上記第1および第2の
波浪測定部の測定位置および基準位置並びに上記第1お
よび第2の波浪測定部のエコー信号の到達時間の経時変
化の位相の進み遅れから波浪の波向を求める信号処理手
段と、求められたデータまたはこれらと共に測定位置を
電波により送信する送信手段と、を備えた波浪測定装置
としたので、波浪によって揺れる装置での海底で反射し
たエコー信号の到達時間を利用して任意の水域の波浪の
波向を定量的かつ安価、簡易に測定できる。
According to the present invention, there is provided a wave measuring apparatus for measuring a wave on a water surface, comprising a first and a second wave measuring portion floating on a wave surface of a wave at a fixed distance from each other by a joint, The first and second wave measuring units each have a float means for floating while taking an attitude to be always parallel to the wavy surface of the wave, and a single wavelength in a direction perpendicular to the water surface in water. A motion measuring unit that emits light or an ultrasonic wave and samples arrival time of an echo signal reflected from the sea floor; and a self-position measuring unit that measures a measurement position. At least one of the measurement position and the reference position of the first and second wave measurement units, and the advance and delay of the phase with time of the arrival time of the echo signal of the first and second wave measurement units From a signal processing means for obtaining the wave direction of a wave from the sea, and a transmitting means for transmitting the obtained data or a measurement position along with the obtained data, so that the wave reflected by the sea floor at the device which was shaken by the wave The wave direction of waves in an arbitrary water area can be quantitatively, inexpensively, and simply measured using the arrival time of the echo signal.

【0072】またこの発明では、上記第1および第2の
波浪測定部の少なくとも一方が、予め得られている該装
置におけるエコー信号の到達時間の経時変化の周期と波
浪の周期との関係、およびエコー信号の到達時間の経時
変化の振幅と波浪の波高との関係のデータに基づいて、
上記サンプリングから得られたエコー信号の到達時間の
経時変化の周期および振幅から波浪の周期および波高を
求める第2の信号処理手段をさらに備え、上記送信手段
が上記波浪の周期および波高も送信するようにしたの
で、波浪によって揺れる装置での海底で反射したエコー
信号の到達時間を利用して任意の水域の波浪の周期、波
高および波向を定量的かつ安価、簡易に測定できる。
Further, in the present invention, at least one of the first and second wave measuring units is configured to determine a relationship between a cycle of a time-dependent change of the arrival time of the echo signal in the apparatus and a cycle of the wave, which is obtained in advance. Based on the data of the relationship between the amplitude of the change over time of the arrival time of the echo signal and the wave height of the waves,
A second signal processing unit that obtains a wave period and a wave height from a period and an amplitude of a change over time of the arrival time of the echo signal obtained from the sampling, wherein the transmitting unit also transmits the wave period and the wave height. Therefore, it is possible to quantitatively, inexpensively, and easily measure the period, wave height, and wave direction of a wave in an arbitrary water area by using the arrival time of an echo signal reflected from the sea floor at a device that shakes due to the wave.

【0073】またこの発明では、継ぎ手により互いに一
定の距離をおいて、波浪の波打つ水面にそれぞれ浮く第
1および第2の波浪測定部からなる、水面の波浪を測定
する波浪測定装置であって、上記第1および第2の波浪
測定部がそれぞれ、波浪の波打つ水面と常に平行になる
ような姿勢をとりながら浮くためのフロート手段と、水
平面に対する装置の傾きをサンプリングする運動測定手
段と、測定位置を測定する自己位置測定手段と、を備
え、上記第1および第2の波浪測定部の少なくとも一方
が、上記第1および第2の波浪測定部の測定位置および
基準位置並びに上記第1および第2の波浪測定部の傾き
の経時変化の位相の進み遅れから波浪の波向を求める信
号処理手段と、求められたデータまたはこれらと共に測
定位置を電波により送信する送信手段と、を備えた波浪
測定装置としたので、波浪によって揺れる装置の傾きを
利用して任意の水域の波浪の波向を定量的かつ安価、簡
易に測定できる。
According to the present invention, there is further provided a wave measuring apparatus for measuring a wave on a water surface, comprising a first and a second wave measuring unit floating on a wave surface of a wave at a certain distance from each other by a joint, Floating means for the first and second wave measuring units to float while taking a posture that is always parallel to the wavy surface of the wave, motion measuring means for sampling the inclination of the device with respect to the horizontal plane, and measuring position And a self-position measuring means for measuring the position of the first and second wave measuring units, wherein at least one of the first and second wave measuring units is a measuring position and a reference position of the first and second wave measuring units and the first and second wave measuring units. Signal processing means for obtaining the wave direction of the wave from the phase lead / lag of the phase of the change of the inclination of the wave measurement unit with time, and the obtained data or the measurement position together with the obtained data by radio waves Transmission means for signal for, since the wave measuring apparatus equipped with a quantitative, inexpensive of wave of wave direction of any water utilizing the inclination of the shaking device by wave can be measured easily.

【0074】上記第1および第2の波浪測定部の少なく
とも一方が、予め得られている該装置における傾きの経
時変化の周期と波浪の周期との関係、および傾きの経時
変化の振幅と波浪の波高との関係のデータに基づいて、
上記サンプリングから得られた傾きの経時変化の周期お
よび振幅から波浪の周期および波高を求める第2の信号
処理手段をさらに備え、上記送信手段が上記波浪の周期
および波高も送信するようにしたので、波浪によって揺
れる装置の傾きを利用して任意の水域の波浪の周期、波
高および波向を定量的かつ安価、簡易に測定できる。
At least one of the first and second wave measuring units determines the relationship between the cycle of the time-dependent change of the slope and the cycle of the wave in the apparatus, and the amplitude of the time-dependent change of the slope and the wave of the wave. Based on the data related to the wave height,
The apparatus further includes a second signal processing unit that obtains the period and the wave height of the wave from the period and the amplitude of the temporal change of the slope obtained from the sampling, and the transmitting unit also transmits the period and the wave height of the wave, The cycle, wave height and wave direction of a wave in an arbitrary water area can be quantitatively, inexpensively, and simply measured by using the inclination of the device which is shaken by the wave.

【0075】またこの発明では、上記記載の波浪測定装
置を複数設けると共に、上記各波浪測定装置の送信手段
からの送信された測定結果を収集してその水域の水流情
報を得るための測定値収集装置と、これらを表示する表
示装置とを備えた水流測定装置としたので、特に海流等
の広範囲の水域の水流情報を得ることができる。
According to the present invention, a plurality of the above-mentioned wave measuring devices are provided, and a measurement value collection for obtaining the water flow information of the water area by collecting the measurement results transmitted from the transmitting means of each of the above wave measuring devices. Since the water flow measuring device is provided with the device and a display device for displaying the same, it is possible to obtain water flow information of a wide range of water area such as an ocean current.

【0076】またこの発明では、水深を測定する水深測
定装置であって、波浪の波打つ水面と常に平行になるよ
うな姿勢をとりながら浮くためのフロート手段と、水中
の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光または超
音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時間を
サンプリングする運動測定手段と、測定されたエコー信
号の到達時間の最小値から水深を求める信号処理手段
と、を備えた水深測定装置としたので、波浪によって揺
れる装置での海底で反射したエコー信号の到達時間を利
用して任意の水域の水深を定量的かつ安価、簡易に測定
できる。
According to the present invention, there is provided a water depth measuring device for measuring water depth, comprising: a float means for floating while taking a posture which is always parallel to a wavy water surface of waves; A motion measuring unit that emits a single wavelength light or ultrasonic wave in the direction and samples the arrival time of the echo signal reflected from the sea floor, and a signal processing unit that obtains the water depth from the minimum value of the measured arrival time of the echo signal. , The depth of an arbitrary water area can be quantitatively, inexpensively, and simply measured by using the arrival time of an echo signal reflected from the sea floor at a device that shakes due to waves.

【0077】またこの発明では、水面の波浪を測定する
波浪測定方法であって、波浪の波打つ水面と常に平行に
なるような姿勢をとりながら波浪測定装置を浮かせた状
態で、水中の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の
光または超音波を発射し、海底で反射したエコー信号の
到達時間の経時変化を求める運動測定工程と、予め得ら
れている該装置におけるエコー信号の到達時間の経時変
化の周期と波浪の周期との関係、およびエコー信号の到
達時間の経時変化の振幅と波浪の波高との関係のデータ
に基づいて、上記求められたエコー信号の到達時間の経
時変化の周期および振幅から波浪の周期および波高を求
める処理工程と、を備えた波浪測定方法としたので、波
浪によって揺れる装置での海底で反射したエコー信号の
到達時間を利用して任意の水域の波浪の周期および波高
を定量的かつ安価、簡易に測定できる。
According to the present invention, there is provided a wave measuring method for measuring a wave on the water surface, wherein the wave measuring device is floated on the water surface in a state where the wave measuring device is floated while the posture is always parallel to the wave surface on which the wave is waving. A motion measurement step of emitting light or ultrasonic waves of a single wavelength in a direction perpendicular to the sea, and determining a time-dependent change in the arrival time of an echo signal reflected from the sea floor, and a previously obtained arrival time of the echo signal in the device. The relationship between the period of the time-dependent change of the wave and the period of the wave, and the data of the relationship between the amplitude of the time-dependent change of the arrival time of the echo signal and the wave height of the wave, the time-dependent change of the arrival time of the echo signal determined above. And a processing step of obtaining the wave period and wave height from the period and the amplitude, so that the arrival time of the echo signal reflected on the sea floor at the device that shakes due to the wave is used. Quantitative and inexpensive of wave period and height of any body of water, it can be measured easily.

【0078】またこの発明では、水面の波浪を測定する
波浪測定方法であって、波浪の波打つ水面と常に平行に
なるような姿勢をとりながら波浪測定装置を浮かせた状
態で、水平面に対する装置の傾きの経時変化を求める運
動測定工程と、予め得られている該装置における傾きの
経時変化の周期と波浪の周期との関係、および傾きの経
時変化の振幅と波浪の波高との関係のデータに基づい
て、上記求められた傾きの経時変化の周期および振幅か
ら波浪の周期および波高を求める処理工程と、を備えた
波浪測定方法としたので、波浪によって揺れる装置の傾
きを利用して任意の水域の波浪の周期および波高を定量
的かつ安価、簡易に測定できる。
The present invention also relates to a wave measuring method for measuring waves on a water surface, wherein the inclination of the device with respect to a horizontal surface is set in a state where the wave measuring device is floated while taking an attitude such that the wave measuring device is always parallel to the surface of the waves waving. Motion measurement step for determining the change with time, and the relationship between the cycle of the change with time of the slope and the cycle of the wave in the apparatus, and the data of the relationship between the amplitude of the change with time of the slope and the wave height of the wave obtained in advance. A process for obtaining the period and the wave height of the wave from the period and the amplitude of the time-dependent change of the slope obtained above, so that the method for measuring the wave comprises: Wave period and wave height can be measured quantitatively, inexpensively and easily.

【0079】またこの発明では、広範囲の水域における
水流を測定する水流測定方法であって、水面上の2点に
おける波浪の位相の進み遅れを測定する工程と、上記2
点の位置および上記波浪の位相の進み遅れから波浪の波
向を求める工程と、上記各工程を異なる複数の流域で同
時に行ってそれぞれの得られた位置および波浪の波向か
ら水流を得る工程と、を備えた水流測定方法としたの
で、任意の広範囲の水域の水流を定量的かつ安価、簡易
に測定できる。
The present invention also relates to a water flow measuring method for measuring a water flow in a wide area of water, comprising the steps of measuring the phase lead / lag of a wave at two points on a water surface.
A step of obtaining the wave direction of the wave from the advance and delay of the position of the point and the phase of the wave, and a step of obtaining the water flow from the obtained position and the wave direction of the wave by simultaneously performing the above steps in a plurality of different basins. , The water flow in any of a wide range of water areas can be quantitatively, inexpensively, and simply measured.

【0080】またこの発明では、水深を測定する水深測
定方法であって、波浪の波打つ水面と常に平行になるよ
うな姿勢をとりながら波浪測定装置を浮かせた状態で、
水中の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光また
は超音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時
間をサンプリングする運動測定工程と、サンプリングさ
れたエコー信号の到達時間の最小値から水深を求める処
理工程と、を備えた水深測定方法としたので、波浪等に
よって揺れる装置での海底で反射したエコー信号の到達
時間を利用して任意の位置での水深を定量的かつ安価、
簡易に測定できる。
Further, according to the present invention, there is provided a water depth measuring method for measuring the water depth, wherein the wave measuring device is floated while taking a posture which is always parallel to the wave surface of the wave.
A motion measuring step of emitting light or ultrasonic waves of a single wavelength in a direction perpendicular to the surface of the water underwater and sampling the arrival time of the echo signal reflected from the sea floor, and the minimum of the arrival time of the sampled echo signal And a processing step for obtaining the water depth from the value, so that the water depth at any position can be quantitatively and inexpensively determined by using the arrival time of the echo signal reflected from the sea floor on a device that shakes due to waves, etc. ,
It can be easily measured.

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

【図1】 この発明による波浪測定装置の概略的な構成
図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a wave measuring device according to the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1による波浪測定装置
の信号系統を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a signal system of the wave measuring device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明による装置の運用概念図である。FIG. 3 is an operation conceptual diagram of the device according to the present invention.

【図4】 波浪の一例に対する装置の傾きθおよびエコ
ー到達時間τの変化を示すタイムチャート図である。
FIG. 4 is a time chart showing changes in the inclination θ and the echo arrival time τ of the apparatus with respect to an example of a wave.

【図5】 エコー到達時間τの周期Tτと波浪の周期T
wとの関係の一例を示す図である。
FIG. 5 shows a period Tτ of an echo arrival time τ and a period T of a wave.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a relationship with w.

【図6】 エコー到達時間τの振幅Aτと波浪の周期T
wおよび波高Hwとの関係の一例を示す図である。
FIG. 6 shows amplitude Aτ of echo arrival time τ and wave period T
It is a figure showing an example of the relation between w and wave height Hw.

【図7】 この発明の実施の形態2による波浪測定装置
の信号系統を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態3による波浪測定装置
の信号系統を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring device according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態4による波浪測定装置
の信号系統を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態5による波浪測定装
置の信号系統を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態6による波浪測定装
置の全体構成図である。
FIG. 11 is an overall configuration diagram of a wave measuring apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態6による波浪測定装
置の信号系統を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a signal system of a wave measuring apparatus according to Embodiment 6 of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態7による水流測定装
置の全体構成図である。
FIG. 13 is an overall configuration diagram of a water flow measuring device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図14】 この発明の実施の形態7の装置の表示装置
の表示例を示す図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a display example of a display device of the device according to the seventh embodiment of the present invention.

【図15】 この発明の実施の形態8による水深測定装
置の信号系統を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a signal system of a water depth measuring apparatus according to Embodiment 8 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 フロート、2 本体、3 運動測定手段、4 信号
処理手段、5 アンテナ、6 超音波送信機、7 超音
波受信機、8 A/D変換器、9 測定データメモリ、
10,16,23 信号処理器、11 自己位置測定手
段、12 発光器、13 受光器、14 シンクロ送信
機、15 S/D変換器、17 大容量データメモリ、
18 送受信アンテナ、19,20 波浪測定部、21
継ぎ手、24 波浪測定装置、25 測定値収集装
置、26 水流表示装置、40 相関データメモリ。
1 float, 2 main body, 3 motion measuring means, 4 signal processing means, 5 antenna, 6 ultrasonic transmitter, 7 ultrasonic receiver, 8 A / D converter, 9 measurement data memory,
10, 16, 23 signal processor, 11 self-position measuring means, 12 light emitter, 13 light receiver, 14 synchro transmitter, 15 S / D converter, 17 large capacity data memory,
18 transmitting / receiving antennas, 19, 20 wave measuring unit, 21
Fittings, 24 wave measuring devices, 25 measured value collecting devices, 26 water flow display devices, 40 correlation data memory.

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水面の波浪を測定する波浪測定装置であ
って、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら浮くためのフロート手段と、 水中の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光また
は超音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時
間をサンプリングする運動測定手段と、 予め得られている該装置におけるエコー信号の到達時間
の経時変化の周期と波浪の周期との関係、およびエコー
信号の到達時間の経時変化の振幅と波浪の波高との関係
のデータに基づいて、上記サンプリングから得られたエ
コー信号の到達時間の経時変化の周期および振幅から波
浪の周期および波高を求める信号処理手段と、 を備えたことを特徴とする波浪測定装置。
1. A wave measuring apparatus for measuring a wave on a water surface, comprising: float means for floating while taking an attitude so as to be always parallel to the wave surface of the wave, and a direction perpendicular to the water surface in the water. Motion measuring means for emitting a single-wavelength light or ultrasonic wave and sampling the arrival time of an echo signal reflected from the sea floor; and Based on the data of the relationship between the period of the echo signal and the amplitude of the change over time of the arrival time of the echo signal and the wave height of the wave, the wave from the period and the amplitude of the change over time of the arrival time of the echo signal obtained from the above-described sampling. And a signal processing means for obtaining a period and a wave height of the wave measurement device.
【請求項2】 水面の波浪を測定する波浪測定装置であ
って、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら浮くためのフロート手段と、 水平面に対する装置の傾きをサンプリングする運動測定
手段と、 予め得られている該装置における傾きの経時変化の周期
と波浪の周期との関係、および傾きの経時変化の振幅と
波浪の波高との関係のデータに基づいて、上記サンプリ
ングから得られた傾きの経時変化の周期および振幅から
波浪の周期および波高を求める信号処理手段と、 を備えたことを特徴とする波浪測定装置。
2. A wave measuring device for measuring a wave on a water surface, comprising: float means for floating while taking an attitude always parallel to a wave surface on which the wave is waving; and motion measurement for sampling a tilt of the device with respect to the horizontal surface. Means, and the relationship between the cycle of the change over time of the slope and the cycle of the wave in the apparatus, and the relationship between the amplitude of the change over time of the slope and the wave height of the wave, which are obtained in advance, are obtained from the sampling. And a signal processing means for obtaining a wave period and a wave height from the period and amplitude of the change of the slope with time.
【請求項3】 水面の波浪の周期および波高を得るため
に波浪の波打つ水面に浮いて所定のパラメータを測定す
るための波浪測定装置であって、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら浮くためのフロート手段と、 水中の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光また
は超音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時
間をサンプリングする運動測定手段と、 を備えたことを特徴とする波浪測定装置。
3. A wave measuring apparatus for measuring a predetermined parameter by floating on a wave surface of a wave to obtain a period and a wave height of the wave on the water surface, wherein the posture is always parallel to the wave surface of the wave. Floating means for floating while taking, a motion measuring means for emitting light or ultrasonic waves of a single wavelength in a direction perpendicular to the surface of the water in the water, and sampling the arrival time of the echo signal reflected on the sea floor, A wave measuring device comprising:
【請求項4】 水面の波浪の周期および波高を得るため
に波浪の波打つ水面に浮いて所定のパラメータを測定す
るための波浪測定装置であって、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら浮くためのフロート手段と、 水平面に対する装置の傾きをサンプリングする運動測定
手段と、 を備えたことを特徴とする波浪測定装置。
4. A wave measuring apparatus for measuring a predetermined parameter by floating on a wave surface of a wave to obtain a period and a wave height of the wave on the water surface, wherein the posture is always parallel to the water surface of the wave. A wave measuring device, comprising: a float means for floating while taking a measure; and a motion measuring means for sampling an inclination of the apparatus with respect to a horizontal plane.
【請求項5】 測定位置を測定する自己位置測定手段を
さらに備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいず
れかに記載の波浪測定装置。
5. The wave measuring apparatus according to claim 1, further comprising a self-position measuring means for measuring a measuring position.
【請求項6】 求められたデータまたはこれらと共に測
定位置を電波により送信する送信手段をさらに備えたこ
とを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の波
浪測定装置。
6. The wave measuring apparatus according to claim 1, further comprising transmitting means for transmitting the obtained data or a measurement position together with the obtained data by radio waves.
【請求項7】 求められたデータまたはこれらと共に測
定位置を蓄積しておく大容量の蓄積手段をさらに備え、
上記送信手段が外部からの所定の信号に応答して上記蓄
積手段に蓄積されたデータ、測定位置を送信することを
特徴とする請求項6に記載の波浪測定装置。
7. A large-capacity storage means for storing the obtained data or the measurement position together with the obtained data,
7. The wave measuring apparatus according to claim 6, wherein the transmitting means transmits the data and the measurement position stored in the storing means in response to a predetermined signal from the outside.
【請求項8】 継ぎ手により互いに一定の距離をおい
て、波浪の波打つ水面にそれぞれ浮く第1および第2の
波浪測定部からなる、水面の波浪を測定する波浪測定装
置であって、 上記第1および第2の波浪測定部がそれぞれ、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら浮くためのフロート手段と、 水中の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光また
は超音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時
間をサンプリングする運動測定手段と、 測定位置を測定する自己位置測定手段と、 を備え、上記第1および第2の波浪測定部の少なくとも
一方が、 上記第1および第2の波浪測定部の測定位置および基準
位置並びに上記第1および第2の波浪測定部のエコー信
号の到達時間の経時変化の位相の進み遅れから波浪の波
向を求める信号処理手段と、 求められたデータまたはこれらと共に測定位置を電波に
より送信する送信手段と、 を備えたことを特徴とする波浪測定装置。
8. A wave measuring apparatus for measuring waves on a water surface, comprising: a first and a second wave measuring portion floating on a wave surface of a wave at a fixed distance from each other by a joint, A float means for floating while the second wave measuring part is always in parallel with the wave surface of the wave, and a single wavelength light or super light in a direction perpendicular to the water surface in the water. A motion measuring unit that emits a sound wave and samples an arrival time of an echo signal reflected from the sea floor; and a self-position measuring unit that measures a measurement position. At least one of the first and second wave measuring units is provided. The measurement position and the reference position of the first and second wave measurement units and the wave of the wave from the lead and lag of the phase of the temporal change of the arrival time of the echo signal of the first and second wave measurement units A wave measuring apparatus comprising: signal processing means for obtaining a direction; and transmitting means for transmitting the obtained data or a measurement position together with the data by radio waves.
【請求項9】 上記第1および第2の波浪測定部の少な
くとも一方が、予め得られている該装置におけるエコー
信号の到達時間の経時変化の周期と波浪の周期との関
係、およびエコー信号の到達時間の経時変化の振幅と波
浪の波高との関係のデータに基づいて、上記サンプリン
グから得られたエコー信号の到達時間の経時変化の周期
および振幅から波浪の周期および波高を求める第2の信
号処理手段をさらに備え、上記送信手段が上記波浪の周
期および波高も送信することを特徴とする請求項8に記
載の波浪測定装置。
9. The method according to claim 1, wherein at least one of said first and second wave measuring units is configured to determine a relationship between a period of time-dependent change of arrival time of an echo signal in said device and a period of the wave, A second signal for obtaining the period and wave height of the wave from the period and amplitude of the change over time of the arrival time of the echo signal obtained from the sampling based on the data on the relationship between the amplitude of the change over time of the arrival time and the wave height of the wave 9. The wave measuring apparatus according to claim 8, further comprising a processing unit, wherein the transmitting unit also transmits a period and a wave height of the wave.
【請求項10】 継ぎ手により互いに一定の距離をおい
て、波浪の波打つ水面にそれぞれ浮く第1および第2の
波浪測定部からなる、水面の波浪を測定する波浪測定装
置であって、 上記第1および第2の波浪測定部がそれぞれ、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら浮くためのフロート手段と、 水平面に対する装置の傾きをサンプリングする運動測定
手段と、 測定位置を測定する自己位置測定手段と、 を備え、上記第1および第2の波浪測定部の少なくとも
一方が、 上記第1および第2の波浪測定部の測定位置および基準
位置並びに上記第1および第2の波浪測定部の傾きの経
時変化の位相の進み遅れから波浪の波向を求める信号処
理手段と、 求められたデータまたはこれらと共に測定位置を電波に
より送信する送信手段と、 を備えたことを特徴とする波浪測定装置。
10. A wave measuring apparatus for measuring a wave on a water surface, comprising a first and a second wave measuring unit floating on a wave surface of the wave at a certain distance from each other by a joint, And a second wave measuring unit for floating while taking an attitude to be always parallel to the wavy surface of the wave, a motion measuring unit for sampling the inclination of the device with respect to the horizontal surface, and measuring a measurement position. Self-position measuring means, wherein at least one of the first and second wave measuring units is a measuring position and a reference position of the first and second wave measuring units, and the first and second wave measuring units. Signal processing means for obtaining the wave direction of the wave from the leading and lagging of the phase of the change of the inclination of the part over time; Wave measuring apparatus comprising: the means.
【請求項11】 上記第1および第2の波浪測定部の少
なくとも一方が、予め得られている該装置における傾き
の経時変化の周期と波浪の周期との関係、および傾きの
経時変化の振幅と波浪の波高との関係のデータに基づい
て、上記サンプリングから得られた傾きの経時変化の周
期および振幅から波浪の周期および波高を求める第2の
信号処理手段をさらに備え、上記送信手段が上記波浪の
周期および波高も送信することを特徴とする請求項10
に記載の波浪測定装置。
11. The apparatus according to claim 1, wherein at least one of said first and second wave measuring units is configured to determine a relationship between a previously obtained cycle of a change in inclination of the apparatus with time and a cycle of a wave, and an amplitude of the change of inclination with time in the apparatus. A second signal processing means for obtaining a period and a wave height of the wave from a period and an amplitude of the change with time of the slope obtained from the sampling based on data on a relationship with the wave height of the wave; 11. A period and a wave height of the signal are also transmitted.
The wave measuring device according to item 1.
【請求項12】 上記請求項8ないし11のいずれかに
記載の波浪測定装置を複数設けると共に、上記各波浪測
定装置の送信手段からの送信された測定結果を収集して
その水域の水流情報を得るための測定値収集装置と、こ
れらを表示する表示装置とを備えたことを特徴とする水
流測定装置。
12. A plurality of wave measuring devices according to any one of claims 8 to 11, wherein a plurality of wave measuring devices are provided, and measurement results transmitted from transmitting means of each of the wave measuring devices are collected to obtain water flow information of the water area. A water flow measurement device comprising: a measurement value collection device for obtaining the information; and a display device for displaying the measurement value collection device.
【請求項13】 水深を測定する水深測定装置であっ
て、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら浮くためのフロート手段と、 水中の上記水面に対して垂直な方向に単一波長の光また
は超音波を発射し、海底で反射したエコー信号の到達時
間をサンプリングする運動測定手段と、 測定されたエコー信号の到達時間の最小値から水深を求
める信号処理手段と、 を備えたことを特徴とする水深測定装置。
13. A water depth measuring device for measuring water depth, comprising: float means for floating while taking a posture which is always parallel to the wavy surface of waves; and a single unit in a direction perpendicular to the water surface in the water. Motion measurement means for emitting light or ultrasonic waves of one wavelength and sampling the arrival time of the echo signal reflected from the sea floor, and signal processing means for obtaining the water depth from the minimum value of the arrival time of the measured echo signal. A water depth measuring device, characterized in that:
【請求項14】 水面の波浪を測定する波浪測定方法で
あって、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら波浪測定装置を浮かせた状態で、水中の上記水面に
対して垂直な方向に単一波長の光または超音波を発射
し、海底で反射したエコー信号の到達時間の経時変化を
求める運動測定工程と、 予め得られている該装置におけるエコー信号の到達時間
の経時変化の周期と波浪の周期との関係、およびエコー
信号の到達時間の経時変化の振幅と波浪の波高との関係
のデータに基づいて、上記求められたエコー信号の到達
時間の経時変化の周期および振幅から波浪の周期および
波高を求める処理工程と、 を備えたことを特徴とする波浪測定方法。
14. A wave measuring method for measuring a wave on a water surface, wherein the wave measuring device is floated while the posture is always parallel to the wave surface of the wave and is perpendicular to the water surface in the water. A motion measurement step of emitting light or ultrasonic waves of a single wavelength in various directions to determine the time-dependent change of the arrival time of the echo signal reflected from the sea floor, and the time-dependent change of the arrival time of the echo signal in the device obtained in advance , And the period and amplitude of the time-dependent change in the arrival time of the echo signal obtained above based on data on the relationship between the period of the wave and the period of the wave, and the relationship between the amplitude of the change over time of the arrival time of the echo signal and the wave height of the wave. And a processing step of obtaining a wave period and a wave height from the wave.
【請求項15】 水面の波浪を測定する波浪測定方法で
あって、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら波浪測定装置を浮かせた状態で、水平面に対する装
置の傾きの経時変化を求める運動測定工程と、 予め得られている該装置における傾きの経時変化の周期
と波浪の周期との関係、および傾きの経時変化の振幅と
波浪の波高との関係のデータに基づいて、上記求められ
た傾きの経時変化の周期および振幅から波浪の周期およ
び波高を求める処理工程と、 を備えたことを特徴とする波浪測定方法。
15. A wave measuring method for measuring a wave on a water surface, wherein the inclination of the device with respect to the horizontal plane is changed with time in a state where the wave measuring device is floated while the posture is always parallel to the wave surface of the wave. And a motion measurement step of obtaining the relationship between the cycle of the time-dependent change of the slope and the cycle of the wave in the device, and the relationship between the amplitude of the time-dependent change of the slope and the wave height of the wave, which are obtained in advance. A processing step of obtaining a period and a wave height of the wave from the obtained period and amplitude of the change with time of the slope.
【請求項16】 広範囲の水域における水流を測定する
水流測定方法であって、 水面上の2点における波浪の位相の進み遅れを測定する
工程と、 上記2点の位置および上記波浪の位相の進み遅れから波
浪の波向を求める工程と、 上記各工程を異なる複数の流域で同時に行ってそれぞれ
の得られた位置および波浪の波向から水流を得る工程
と、 を備えたことを特徴とする水流測定方法。
16. A water flow measuring method for measuring a water flow in a wide area of water, comprising: measuring a lead / lag of a phase of a wave at two points on a water surface; and a position of the two points and a lead of the phase of the wave. A step of obtaining a wave direction of a wave from a delay, and a step of simultaneously performing the above steps in a plurality of different basins to obtain a water flow from the obtained position and the wave direction of the wave. Measuring method.
【請求項17】 水深を測定する水深測定方法であっ
て、 波浪の波打つ水面と常に平行になるような姿勢をとりな
がら波浪測定装置を浮かせた状態で、水中の上記水面に
対して垂直な方向に単一波長の光または超音波を発射
し、海底で反射したエコー信号の到達時間をサンプリン
グする運動測定工程と、 サンプリングされたエコー信号の到達時間の最小値から
水深を求める処理工程と、 を備えたことを特徴とする水深測定方法。
17. A water depth measuring method for measuring the water depth, wherein the wave measuring device is floated while taking an attitude such that it is always parallel to the wave surface of the waves, and a direction perpendicular to the water surface in the water. A motion measurement step of emitting a single-wavelength light or ultrasonic wave and sampling the arrival time of the echo signal reflected from the sea floor, and a processing step of obtaining the water depth from the minimum value of the arrival time of the sampled echo signal. A method for measuring water depth, comprising:
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