JPH1183989A - 指向性センサーの姿勢保持装置 - Google Patents
指向性センサーの姿勢保持装置Info
- Publication number
- JPH1183989A JPH1183989A JP28247897A JP28247897A JPH1183989A JP H1183989 A JPH1183989 A JP H1183989A JP 28247897 A JP28247897 A JP 28247897A JP 28247897 A JP28247897 A JP 28247897A JP H1183989 A JPH1183989 A JP H1183989A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- directivity
- float
- directivity sensor
- directional sensor
- Prior art date
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- Pending
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波を用いて精密深浅測量を行う時、測量
船の動揺に対応して常に指向性センサーの垂直方向姿勢
を保持させ、指向性センサーにより輻射された超音波の
海底に当たる位置の変化を防止し、深浅測量データ値の
安定度を向上させる。 【構成】 指向性センサー６の上部に浮子４を取付けた
浮子付き指向性センサー６を、設定角度範囲内で自由に
揺動できるジンバル機構を介して、底面が超音波透過板
９で構成され、内部に水を満たしたセンサー収納タンク
３内に沈めて設置し、センサー収納タンク３の設定傾斜
角度範囲内で、浮子の浮力により垂直方向輻射の姿勢を
保持させると同時に、指向性センサーを固定しないた
め、移動により発生する指向性センサー６への加速度の
影響を減少させるように構成したことを特徴としてい
る。
船の動揺に対応して常に指向性センサーの垂直方向姿勢
を保持させ、指向性センサーにより輻射された超音波の
海底に当たる位置の変化を防止し、深浅測量データ値の
安定度を向上させる。 【構成】 指向性センサー６の上部に浮子４を取付けた
浮子付き指向性センサー６を、設定角度範囲内で自由に
揺動できるジンバル機構を介して、底面が超音波透過板
９で構成され、内部に水を満たしたセンサー収納タンク
３内に沈めて設置し、センサー収納タンク３の設定傾斜
角度範囲内で、浮子の浮力により垂直方向輻射の姿勢を
保持させると同時に、指向性センサーを固定しないた
め、移動により発生する指向性センサー６への加速度の
影響を減少させるように構成したことを特徴としてい
る。
Description
【０００１】［産業上の利用分野］本発明は、超音波を
用いて精密深浅測量を行う時、測量船が動揺しても常に
指向性センサーの垂直方向姿勢を保持させ、指向性セン
サーにより輻射された超音波の海底に当たる位置の変化
を防止し、深浅測量データ値の安定度を向上させる指向
性センサーの姿勢安定保持装置である。
用いて精密深浅測量を行う時、測量船が動揺しても常に
指向性センサーの垂直方向姿勢を保持させ、指向性セン
サーにより輻射された超音波の海底に当たる位置の変化
を防止し、深浅測量データ値の安定度を向上させる指向
性センサーの姿勢安定保持装置である。
【０００２】［従来の技術］従来、超音波を利用した精
密音響測深機を用いて深浅測量を行う時、一般的に小型
船を使用するため、風による波浪、往来船舶の航跡波等
の影響を受けて測量船は揺れ易い。従って、測量船の動
揺を直接受ける指向性センサーも共に動揺するので、測
深データ値がばらつき、そのデータ値の読取りは熟練技
術者がデータ値に修正を加えて正確化しているので、非
常に困難な作業となっていた。
密音響測深機を用いて深浅測量を行う時、一般的に小型
船を使用するため、風による波浪、往来船舶の航跡波等
の影響を受けて測量船は揺れ易い。従って、測量船の動
揺を直接受ける指向性センサーも共に動揺するので、測
深データ値がばらつき、そのデータ値の読取りは熟練技
術者がデータ値に修正を加えて正確化しているので、非
常に困難な作業となっていた。
【０００３】現在、改善策として実施されている方法
は、指向性センサーに重錘とジンバル機構を組合わせて
油を充満した容器内に収納し、重錘の重量により垂直方
向を保持させるものや、加速度計と演算回路で移動量を
補正する方式があるが、指向性センサーを固定しないと
測量船の加減速時や方向転換時等に加速度の変化を受け
易く、安定動作するまで時間を要している。又、これら
の方法はいずれも高額で、測量船の船上における装備位
置の制約もあり、製品の普及には至っていない。
は、指向性センサーに重錘とジンバル機構を組合わせて
油を充満した容器内に収納し、重錘の重量により垂直方
向を保持させるものや、加速度計と演算回路で移動量を
補正する方式があるが、指向性センサーを固定しないと
測量船の加減速時や方向転換時等に加速度の変化を受け
易く、安定動作するまで時間を要している。又、これら
の方法はいずれも高額で、測量船の船上における装備位
置の制約もあり、製品の普及には至っていない。
【０００４】［発明が解決しようとする課題］精密音響
測深機を用いて深浅測量を行う時、装備金具で測量船の
舷側に固定された指向性センサーは、波浪を受けた測量
船のピッチング、ローリングによる動揺と共に姿勢が変
化し、垂直方向が偏角動揺して超音波の輻射方向が不安
定となるため、指向性センサーより輻射された超音波の
海底に当たる場所が変化し、深浅測量値は不安定とな
り、深浅データ値にばらつきが生じる。又、重錘を使用
したジンバル機構は指向性センサーを固定しないため、
測量船の加減速時、方向転換時に加速度が影響してい
る。
測深機を用いて深浅測量を行う時、装備金具で測量船の
舷側に固定された指向性センサーは、波浪を受けた測量
船のピッチング、ローリングによる動揺と共に姿勢が変
化し、垂直方向が偏角動揺して超音波の輻射方向が不安
定となるため、指向性センサーより輻射された超音波の
海底に当たる場所が変化し、深浅測量値は不安定とな
り、深浅データ値にばらつきが生じる。又、重錘を使用
したジンバル機構は指向性センサーを固定しないため、
測量船の加減速時、方向転換時に加速度が影響してい
る。
【０００５】［課題を解決するための手段］本発明は課
題を解決するものであり、従来の指向性センサーでは上
述の通り、測量船の動揺により指向性角度内の直距離を
海底の距離データとして記録するので、指向性センサー
の動揺による偏角は斜め方向距離を測量することになる
ため、指向性センサーは常に垂直方向輻射の姿勢を保
ち、垂直下距離を測量する構造のものが必要である。
題を解決するものであり、従来の指向性センサーでは上
述の通り、測量船の動揺により指向性角度内の直距離を
海底の距離データとして記録するので、指向性センサー
の動揺による偏角は斜め方向距離を測量することになる
ため、指向性センサーは常に垂直方向輻射の姿勢を保
ち、垂直下距離を測量する構造のものが必要である。
【０００６】本発明は、垂直方向を得る浮子と指向性セ
ンサーとの組み合わせ、浮子の浮力を利用して指向性セ
ンサーを常に垂直方向輻射姿勢に保持すると同時に、測
量船の移動速度変化時や方向転換時に加速度が与える指
向性センサーの動揺を軽減するものである。即ち、指向
性センサーの上部に浮子を取付けた浮子付き指向性セン
サーを、設定角度範囲内で自由に揺動できるジンバル機
構を介して、水を満たしたセンサー収納タンク内に沈め
て設置し、センサー収納タンクの設定傾斜角度範囲内
で、浮子の浮力により、垂直方向輻射の姿勢を保持させ
ると同時に、固定しないために発生し易い指向性センサ
ーへの加速度の影響を減少させるように構成したもので
ある。
ンサーとの組み合わせ、浮子の浮力を利用して指向性セ
ンサーを常に垂直方向輻射姿勢に保持すると同時に、測
量船の移動速度変化時や方向転換時に加速度が与える指
向性センサーの動揺を軽減するものである。即ち、指向
性センサーの上部に浮子を取付けた浮子付き指向性セン
サーを、設定角度範囲内で自由に揺動できるジンバル機
構を介して、水を満たしたセンサー収納タンク内に沈め
て設置し、センサー収納タンクの設定傾斜角度範囲内
で、浮子の浮力により、垂直方向輻射の姿勢を保持させ
ると同時に、固定しないために発生し易い指向性センサ
ーへの加速度の影響を減少させるように構成したもので
ある。
【０００７】［作用］図１及び図２により作用を説明す
る。浮子４付き指向性センサー６は、ジンバル枠８、ジ
ンバルＹ軸５、ジンバルＸ軸７で構成されるジンバル機
構を介して、底面が超音波透過板９で構成され、内部に
水を満たしたセンサー収納タンク３内に収納し、設定角
度範囲内で自由に揺動できるように装着する。従って、
指向性センサー６は、測量船が波浪を受けて動揺した場
合も、センサー収納タンク３の設定傾斜角度範囲の水中
１０において、上部に連着された浮子４の浮力によりジ
ンバル機構が作用し、センサー収納タンク３の設定角度
範囲内で常に垂直方向輻射の姿勢を保持して超音波を垂
直下方向に輻射し、安定した反射波を受信することがで
きる。同時に浮子４の浮力により、測量船の加減速時、
及び方向転換時に指向性センサー６に加わる加速度の影
響を減少させるので、安定した深浅測量データを得るこ
とができる。
る。浮子４付き指向性センサー６は、ジンバル枠８、ジ
ンバルＹ軸５、ジンバルＸ軸７で構成されるジンバル機
構を介して、底面が超音波透過板９で構成され、内部に
水を満たしたセンサー収納タンク３内に収納し、設定角
度範囲内で自由に揺動できるように装着する。従って、
指向性センサー６は、測量船が波浪を受けて動揺した場
合も、センサー収納タンク３の設定傾斜角度範囲の水中
１０において、上部に連着された浮子４の浮力によりジ
ンバル機構が作用し、センサー収納タンク３の設定角度
範囲内で常に垂直方向輻射の姿勢を保持して超音波を垂
直下方向に輻射し、安定した反射波を受信することがで
きる。同時に浮子４の浮力により、測量船の加減速時、
及び方向転換時に指向性センサー６に加わる加速度の影
響を減少させるので、安定した深浅測量データを得るこ
とができる。
【０００８】図３は、同一測量船により同一場所を同時
測量した本発明装置と従来装置との海底の深浅測量記録
の比較を示し、Ａは本発明に係る指向性センサー姿勢保
持装置による記録であり、Ｂは従来の指向性センサー保
持装置による記録である。図において、波浪、加減速、
方向転換等による測量船の動揺の場合、本発明の記録Ａ
は、指向性センサーの垂直方向輻射の姿勢が保持され、
Ａ１及びＡ２に例示する如く距離の相違は波高に相当す
る微少変動だけとなり、深浅測量データ値は安定する。
これに比べて従来装置の記録Ｂは、測量船の動揺が直接
影響して指向性センサーの輻射方向は動揺のたびに斜方
向に変動し、海底との直距離（斜方向）が大きく変化す
るため、Ｂ２及びＢ２に例示する如く距離の相違が大き
く、深浅測量データ値は不安定となり、かつ、その距離
変動幅も一定しない。
測量した本発明装置と従来装置との海底の深浅測量記録
の比較を示し、Ａは本発明に係る指向性センサー姿勢保
持装置による記録であり、Ｂは従来の指向性センサー保
持装置による記録である。図において、波浪、加減速、
方向転換等による測量船の動揺の場合、本発明の記録Ａ
は、指向性センサーの垂直方向輻射の姿勢が保持され、
Ａ１及びＡ２に例示する如く距離の相違は波高に相当す
る微少変動だけとなり、深浅測量データ値は安定する。
これに比べて従来装置の記録Ｂは、測量船の動揺が直接
影響して指向性センサーの輻射方向は動揺のたびに斜方
向に変動し、海底との直距離（斜方向）が大きく変化す
るため、Ｂ２及びＢ２に例示する如く距離の相違が大き
く、深浅測量データ値は不安定となり、かつ、その距離
変動幅も一定しない。
【０００９】［実施例］図１及び図２に示す１実施例に
おいて、指向性センサー６は浮子４の下端中心に埋め込
まれて固定され、浮子４と指向性センサー６を組合わせ
た浮子付き指向性センサー６はジンバル機構を介して、
センサー収納タンク３の設定角度範囲内で自由に揺動で
きるように、内部に水を満たしたセンサー収納タンク３
内に沈めて装着される。
おいて、指向性センサー６は浮子４の下端中心に埋め込
まれて固定され、浮子４と指向性センサー６を組合わせ
た浮子付き指向性センサー６はジンバル機構を介して、
センサー収納タンク３の設定角度範囲内で自由に揺動で
きるように、内部に水を満たしたセンサー収納タンク３
内に沈めて装着される。
【００１０】ジンバル機構は、指向性センサー６の垂直
方向の重心に設けたジンバルＸ軸７（Ｘ軸方向）をジン
バル枠８のＸ軸方向軸受けにし、更に９０度ずれたジン
バル枠８の位置に設けたシンバルＹ軸５（Ｙ軸方向）を
ジンバル枠８のＹ軸方向軸受けにして、浮子４付き指向
性センサー６がセンサー収納タンク３内で、Ｘ方向、Ｙ
方向の設定傾斜角度内で支障なく揺動できるような機構
に構成する。
方向の重心に設けたジンバルＸ軸７（Ｘ軸方向）をジン
バル枠８のＸ軸方向軸受けにし、更に９０度ずれたジン
バル枠８の位置に設けたシンバルＹ軸５（Ｙ軸方向）を
ジンバル枠８のＹ軸方向軸受けにして、浮子４付き指向
性センサー６がセンサー収納タンク３内で、Ｘ方向、Ｙ
方向の設定傾斜角度内で支障なく揺動できるような機構
に構成する。
【００１１】浮子４付き指向性センサー６を収納した満
水状のセンサー収納タンク３の底面は超音波透過板９に
より構成し、指向性センサー６より輻射される超音波を
効率よく透過する。指向性センサー６はセンサー収納タ
ンク３の設定傾斜角度範囲内で、水中１０における浮子
４の浮力によりジンバル機構を作用させて、常に垂直方
向輻射の所定姿勢を保持し、指向性センサー６を収納す
るセンサー収納タンク３は、精密音響測深機へ接続され
るセンサーケーブル２を挿通したセンサー固定用パイプ
１により、測量対象の水中に十分沈める位置で、測量船
の舷側に固定して使用する。
水状のセンサー収納タンク３の底面は超音波透過板９に
より構成し、指向性センサー６より輻射される超音波を
効率よく透過する。指向性センサー６はセンサー収納タ
ンク３の設定傾斜角度範囲内で、水中１０における浮子
４の浮力によりジンバル機構を作用させて、常に垂直方
向輻射の所定姿勢を保持し、指向性センサー６を収納す
るセンサー収納タンク３は、精密音響測深機へ接続され
るセンサーケーブル２を挿通したセンサー固定用パイプ
１により、測量対象の水中に十分沈める位置で、測量船
の舷側に固定して使用する。
【００１２】［発明の効果］本発明は、指向性センサー
を用いて浅深測量を行う時、浮子の水中における浮力に
より指向性センサーの垂直方向輻射の姿勢を常に保持さ
せて、垂直下の正確な距離を測量することができ、同時
に、浮子の浮力により測量船の加、減速時及び方向転換
時に、指向性センサーを固定しないために発生し易い指
向性センサーに加わる加速度の影響を減少させて、安定
した測量データを得ることができるので、あらゆる深浅
測量の際に極めて有効である。
を用いて浅深測量を行う時、浮子の水中における浮力に
より指向性センサーの垂直方向輻射の姿勢を常に保持さ
せて、垂直下の正確な距離を測量することができ、同時
に、浮子の浮力により測量船の加、減速時及び方向転換
時に、指向性センサーを固定しないために発生し易い指
向性センサーに加わる加速度の影響を減少させて、安定
した測量データを得ることができるので、あらゆる深浅
測量の際に極めて有効である。
【図１】本発明の１実施例の構成図である。
【図２】図１に示す実施例における、指向性センサー部
分の１部切開底面図である。
分の１部切開底面図である。
【図３】本発明装置と従来装置との比較を示す海底の深
浅測量記録である。
浅測量記録である。
１ センサー固定用パイプ ２ センサーケーブル ３ センサー収納タンク ４ 浮子 ５ ジンバルＹ軸 ６ 指向性センサー ７ ジンバルＸ軸 ８ ジンバル枠 ９ 超音波透過板 １０ 水中
Claims (1)
- 【請求項１】 指向性センサーに浮子を取付けた浮子付
き指向性センサーを、設定角度範囲内で自由に揺動でき
るジンバル機構を介して、底面が超音波透過板で構成さ
れ、内部に水を満たしたセンサー収納タンク内に沈めて
設置し、センサー収納タンクの設定傾斜角度範囲内で、
浮子の浮力により垂直方向輻射の姿勢を保持させると同
時に、移動により生じる指向性センサーへの加速度の影
響を減少させるように構成したことを特徴とする指向性
センサーの姿勢保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28247897A JPH1183989A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 指向性センサーの姿勢保持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28247897A JPH1183989A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 指向性センサーの姿勢保持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183989A true JPH1183989A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17652968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28247897A Pending JPH1183989A (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 指向性センサーの姿勢保持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183989A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101041169B1 (ko) | 2011-02-11 | 2011-06-15 | (주)대지이엔지 | 해저지형정보에 대한 지리정보데이터 수집시스템 |
| KR101059524B1 (ko) | 2011-02-11 | 2011-08-26 | (주)대지이엔지 | 해저지형변경 기준지표물의 지피에스 정보를 기반으로 한 해저면의 지형정보 관측시스템 |
| KR101059526B1 (ko) | 2011-02-11 | 2011-08-26 | (주)대지이엔지 | 해저지형 변화에 의한 해수로의 지리정보 변경 확인시스템 |
| CN108592993A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-28 | 中国海洋大学 | 深海海底边界层动态观测装置和方法 |
-
1997
- 1997-09-08 JP JP28247897A patent/JPH1183989A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101041169B1 (ko) | 2011-02-11 | 2011-06-15 | (주)대지이엔지 | 해저지형정보에 대한 지리정보데이터 수집시스템 |
| KR101059524B1 (ko) | 2011-02-11 | 2011-08-26 | (주)대지이엔지 | 해저지형변경 기준지표물의 지피에스 정보를 기반으로 한 해저면의 지형정보 관측시스템 |
| KR101059526B1 (ko) | 2011-02-11 | 2011-08-26 | (주)대지이엔지 | 해저지형 변화에 의한 해수로의 지리정보 변경 확인시스템 |
| CN108592993A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-09-28 | 中国海洋大学 | 深海海底边界层动态观测装置和方法 |
| CN108592993B (zh) * | 2018-03-30 | 2019-07-26 | 中国海洋大学 | 深海海底边界层动态观测装置和方法 |
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