JPS58213271A - 搬送体に対する水中対象物の相対的位置を音波によりテレメ−タ測定する方法及び装置 - Google Patents
搬送体に対する水中対象物の相対的位置を音波によりテレメ−タ測定する方法及び装置Info
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- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、船の如き搬送体に関して水中対象物の相対的
位置を音波でテレメータ測定する方法と装置に関する。
位置を音波でテレメータ測定する方法と装置に関する。
更に８’ｒ：♀ＩＩＩには、本発明は現用船に対する成
用される水中対象物の相対的位置を音波てテレメータ測
定する方法と装置に関する。この水中対象物は、例えば
、船にケーブルで接続され、海洋調査装置類を内臓する
成形体、すなわち゛フィッシュ”である。このフィッシ
ュは、海底から−・定の距離で表面体を形成し、例えば
、音響測深機、水底に対するその軌跡を測定したり、水
底又は下層のエコーグラムを発生ずる１７ゾラーソナー
又は側方向ソナーを内臓している。このようなソイノシ
ュは例えばフランス特５′１第２ＡＩ２Ｊ！５３号明綱
訝に記載されている。
用される水中対象物の相対的位置を音波てテレメータ測
定する方法と装置に関する。この水中対象物は、例えば
、船にケーブルで接続され、海洋調査装置類を内臓する
成形体、すなわち゛フィッシュ”である。このフィッシ
ュは、海底から−・定の距離で表面体を形成し、例えば
、音響測深機、水底に対するその軌跡を測定したり、水
底又は下層のエコーグラムを発生ずる１７ゾラーソナー
又は側方向ソナーを内臓している。このようなソイノシ
ュは例えばフランス特５′１第２ＡＩ２Ｊ！５３号明綱
訝に記載されている。
船が深海を航行するとき、ソイソシｊ、を接続ずにケー
ブルは極めて長くなる（数キＩＩメー１−ル）。成用ケ
ーブルの抗力及び成用速度の変化、潮流の影響によって
ソイソシュの位置は大きく変わることがあり、その（！
７置を正確に知るのが困ｆｉｔとなる。
ブルは極めて長くなる（数キＩＩメー１−ル）。成用ケ
ーブルの抗力及び成用速度の変化、潮流の影響によって
ソイソシュの位置は大きく変わることがあり、その（！
７置を正確に知るのが困ｆｉｔとなる。
第１の公知の方法は、水底の既知の位置にビーコンアセ
ンブリを配置し、このアセンブリに対する船及びフィノ
シプ、の４＋）置を測定することからなる。この方法で
は、船が広範囲の海域を航行する際には多数のビーＪン
ヲ設置し、［つ移動せねばならず、その実施が困ｊ！Ｌ
！：なる。
ンブリを配置し、このアセンブリに対する船及びフィノ
シプ、の４＋）置を測定することからなる。この方法で
は、船が広範囲の海域を航行する際には多数のビーＪン
ヲ設置し、［つ移動せねばならず、その実施が困ｊ！Ｌ
！：なる。
第２の公知方法は、航行海１成が広くとも実施できるも
のであって、船に対するフィツシュの相対的位置を音波
装置で測定し、船自体の位置を無線測定装置の如き他の
公知のシステムで測定することからなる。
のであって、船に対するフィツシュの相対的位置を音波
装置で測定し、船自体の位置を無線測定装置の如き他の
公知のシステムで測定することからなる。
この第２の公知方法を実施する装置は、住いに近距離で
船底に取付ＬＪた海中音波センジーと、フィノシ１、に
配置した音波パルス発信器とからなる。音波テし・メー
タシステムにより発信器とセン力量の伝播時間を測定す
る。時間間隔を測定するのに用いる初期時刻は発信命令
を船とフィッシュを接続するケーブルを介して発信して
パルス発信器をイ（１勢した時刻である。
船底に取付ＬＪた海中音波センジーと、フィノシ１、に
配置した音波パルス発信器とからなる。音波テし・メー
タシステムにより発信器とセン力量の伝播時間を測定す
る。時間間隔を測定するのに用いる初期時刻は発信命令
を船とフィッシュを接続するケーブルを介して発信して
パルス発信器をイ（１勢した時刻である。
同様の方法を利用する他の公知装置は、互いに近接（ｉ
７置で船底に取ｆ：Ｊりた音波セン９°と、フィッシュ
に堅固に取（（Ｊりた音波パルス発信器と、発信器とセ
ンν′との間の音波パルスの伝播時間間隔を測定」゛る
テレメータシステムとからなる。この装置は、船から水
中を伝播する音波信号によっ“ζソイソシ、フ、内の発
信器に発信指令を伝送する点て」、述の装置と相違する
。
７置で船底に取ｆ：Ｊりた音波セン９°と、フィッシュ
に堅固に取（（Ｊりた音波パルス発信器と、発信器とセ
ンν′との間の音波パルスの伝播時間間隔を測定」゛る
テレメータシステムとからなる。この装置は、船から水
中を伝播する音波信号によっ“ζソイソシ、フ、内の発
信器に発信指令を伝送する点て」、述の装置と相違する
。
ソイソシュから音波信号を発信し、船て受信するこの公
知方法では次のような欠点がある。ずなわら、水中対象
物からの伝播中に信号が可成し弱（なり、更に高ノイス
区域（機械Φノイズ、風、波、海」−を航ｔｊするノイ
ズ）で受信し、ＳＮ比が低くなり、テレメータ測定の精
度に信頼性がない。
知方法では次のような欠点がある。ずなわら、水中対象
物からの伝播中に信号が可成し弱（なり、更に高ノイス
区域（機械Φノイズ、風、波、海」−を航ｔｊするノイ
ズ）で受信し、ＳＮ比が低くなり、テレメータ測定の精
度に信頼性がない。
更に、音波センサは互いに船殻」二の近接位置に設置さ
れているので、測定精度が悪くなる。
れているので、測定精度が悪くなる。
本発明は上述の従来技術の欠点を克服することを目的と
する。
する。
本発明に従うと、水中対象物をケーブルの端部で現用す
る船に関して該対象物の相対的位置を酸鉛のｎ個の相違
する発信位置と該対象物上の受信位置との間の音波パル
スの伝播時間を測定することによって測定する方法であ
って、 一核間の相違する個所からｎｌ［ｌｉｌの音波パルスを
一定のシーケンスで発信すること、ただし、最初のシー
ケンスはその期間中の船の移動が無視できるような短い
ものであり、 一該水中対象物の受信位置で該発信されたパルスを順次
受信すること、 一該発信されたパルスの伝播時間を該水中対象物上で測
定すること、 一該測定値をディジタル化すること、 −該ディジタル化されたデ゛−夕を該ケーブルで伝送す
ること、 一該パルス発信位置間の距離及び該パルスシーケンスの
パルス間の時間間隔を利用し且つ該伝送された測定値を
組合せて核間に対する該水中対象物の座標を決定するこ
と、 からなることを特徴とする上記測定方法が提供される。
る船に関して該対象物の相対的位置を酸鉛のｎ個の相違
する発信位置と該対象物上の受信位置との間の音波パル
スの伝播時間を測定することによって測定する方法であ
って、 一核間の相違する個所からｎｌ［ｌｉｌの音波パルスを
一定のシーケンスで発信すること、ただし、最初のシー
ケンスはその期間中の船の移動が無視できるような短い
ものであり、 一該水中対象物の受信位置で該発信されたパルスを順次
受信すること、 一該発信されたパルスの伝播時間を該水中対象物上で測
定すること、 一該測定値をディジタル化すること、 −該ディジタル化されたデ゛−夕を該ケーブルで伝送す
ること、 一該パルス発信位置間の距離及び該パルスシーケンスの
パルス間の時間間隔を利用し且つ該伝送された測定値を
組合せて核間に対する該水中対象物の座標を決定するこ
と、 からなることを特徴とする上記測定方法が提供される。
本発明の第１の態様に従うと、互いに相違する位置から
発信される音波パルスは同一の周波数であり、順次発信
される。本発明の第２の態様に従うと、互いに相違する
位置から発信される音波パルスは互いに別個の周波数で
同時に発信される。
発信される音波パルスは同一の周波数であり、順次発信
される。本発明の第２の態様に従うと、互いに相違する
位置から発信される音波パルスは互いに別個の周波数で
同時に発信される。
従来技術と比較しての本発明の方法の利点は、音波パル
スが海上から離間した水中の静水域で受信されることで
ある。水中対象物は好適な形状であり、その静水圧によ
るノイズは海上航行によるノイズよりもずっと低い。従
って、本発明の方法でのＳＮ比ははるかに高（なる。測
定誤差は公知の如りＳＮ比の平方根に反比例するので、
本発明の方法による測定精度は極めて改善される。
スが海上から離間した水中の静水域で受信されることで
ある。水中対象物は好適な形状であり、その静水圧によ
るノイズは海上航行によるノイズよりもずっと低い。従
って、本発明の方法でのＳＮ比ははるかに高（なる。測
定誤差は公知の如りＳＮ比の平方根に反比例するので、
本発明の方法による測定精度は極めて改善される。
本発明の方法の利点は、更に、伝播時間を水中対象物上
で測定し、その測定値をケーブルで船に伝送する前にデ
ィジタル化することにある。ディジタル値を示すコード
化され、ケーブルで伝送された信号は、その長い伝播中
に変形し、或いは伝送ケーブルの非均質によってランダ
ムな位相変化を受けても、容易に再構成することができ
る。従って、水中対象物上での測定精度を維持すること
ができる。
で測定し、その測定値をケーブルで船に伝送する前にデ
ィジタル化することにある。ディジタル値を示すコード
化され、ケーブルで伝送された信号は、その長い伝播中
に変形し、或いは伝送ケーブルの非均質によってランダ
ムな位相変化を受けても、容易に再構成することができ
る。従って、水中対象物上での測定精度を維持すること
ができる。
本発明に従うと、更に、水中対象物をケーブルの端部で
現用する船に関して該対象物の相対的位置を測定する装
置であり、核間の相違する個所より音波を発信する手段
と、同一の持続時間及び周波数で且つ相互に時間差をお
いてパルスを発生せしめ該音波発信手段に該パルス、を
送る該船上の手段と、該水中対象物上の該パルスを受信
する手段と、核間に対す、る該水中対象物の座標を計算
する手段とからなり、更に、該水中対象物上に設けられ
、時間尺度を決定する信号を発生して該パルス発生手段
を制御するクロックと、タイミング手段と、該水中対象
物に関連し、該クロック信号の周期に関連して各パルス
発信シーケンスのそれぞれのパルスの伝播時間を測定す
るフェーズシフト測定アセンブリと、該水中対象物に関
連し、該水中対象物の水深度を測定する手段とを含み、
該水深測定手段並びに該タイミング手段、該フェーズシ
フト測定アセンブリはディジタル化手段を含み、該クロ
ックによって発生ずる信号を利用して測定値をディジタ
ル化するように構成され、更に、測定値を該水中対象物
から核間」−の該計算手段に伝送するシステムを含むこ
とを特徴とする上記測定装置が提供される。
現用する船に関して該対象物の相対的位置を測定する装
置であり、核間の相違する個所より音波を発信する手段
と、同一の持続時間及び周波数で且つ相互に時間差をお
いてパルスを発生せしめ該音波発信手段に該パルス、を
送る該船上の手段と、該水中対象物上の該パルスを受信
する手段と、核間に対す、る該水中対象物の座標を計算
する手段とからなり、更に、該水中対象物上に設けられ
、時間尺度を決定する信号を発生して該パルス発生手段
を制御するクロックと、タイミング手段と、該水中対象
物に関連し、該クロック信号の周期に関連して各パルス
発信シーケンスのそれぞれのパルスの伝播時間を測定す
るフェーズシフト測定アセンブリと、該水中対象物に関
連し、該水中対象物の水深度を測定する手段とを含み、
該水深測定手段並びに該タイミング手段、該フェーズシ
フト測定アセンブリはディジタル化手段を含み、該クロ
ックによって発生ずる信号を利用して測定値をディジタ
ル化するように構成され、更に、測定値を該水中対象物
から核間」−の該計算手段に伝送するシステムを含むこ
とを特徴とする上記測定装置が提供される。
本発明の他の特徴及び効果は添付の図面を参照して行う
以下の実施例の記載により明らかとなろう。
以下の実施例の記載により明らかとなろう。
本発明のシステムは、例えば、多機能ケーブル３を介し
て船２の如き搬送体に接続される形成体即ち“フィッシ
ュ”１の船２に対する位置を測定するのに用いられる。
て船２の如き搬送体に接続される形成体即ち“フィッシ
ュ”１の船２に対する位置を測定するのに用いられる。
多機能ケーブル３は成用ケーブルと導電体とからなり、
フィッシュ内の任意のタイプの海洋調査用電子装置と現
用船２内のデータ処理装置との間のデータの伝送が可能
となる。公知の形式のデフレ゛クタ２３はケーブル３の
下端部に取付けられてフィッシュ１を深海に保持する。
フィッシュ内の任意のタイプの海洋調査用電子装置と現
用船２内のデータ処理装置との間のデータの伝送が可能
となる。公知の形式のデフレ゛クタ２３はケーブル３の
下端部に取付けられてフィッシュ１を深海に保持する。
音波発信用のトランスデユーサ４．５．６は互いに可能
な限り離間した位置で船２の殻体に取付りられる。これ
らのトランスデユーサは成形体内に組込まれて、波の乱
れを減少せしめるのが好ましい。これらの成形体（図示
せず）は船殻に取（＝Ｊけられ、それらの内部に配置さ
れたトランスデユーサは船殻を貫通する接続用導電体に
よって制御される。
な限り離間した位置で船２の殻体に取付りられる。これ
らのトランスデユーサは成形体内に組込まれて、波の乱
れを減少せしめるのが好ましい。これらの成形体（図示
せず）は船殻に取（＝Ｊけられ、それらの内部に配置さ
れたトランスデユーサは船殻を貫通する接続用導電体に
よって制御される。
２つの１−ランスデューサ４．５は船の長手方向軸に直
交して該軸に関して対称な位置Ａ、Ｂに配置される。第
３のトランスデユーサ６は長手方向軸上の点Ｃ上に配置
される。２つのトランスデユーサ４と５との間の側方向
間隔、及び点Ｃと、ＡとＢを結ぶ横断方向軸との間の距
離は船体の大きさの制限向で可能な限り大きく選択され
る。Ｍはトランスデユーサ受信器７を取付けたフィッシ
ュ１の位置を示し、Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏ２はそれぞれ船の長
手方向軸、点Ａ、Ｂを通る横断方向軸及び垂直線の方向
の方位を示す。これらの軸の原点は線分ＡＢの中点であ
り、Ｘ、Ｙ−Ｚはこの座Ｊ票系の点Ｍの座標を示し、Ｒ
は距ＭｔｌＯＭを示す。、叶の平面ｘＯｙ上の射影聞”
と軸Ｙとの間の角度はθで示し、上記射影叶゛とＯＭ
との角度はｒで示している。
交して該軸に関して対称な位置Ａ、Ｂに配置される。第
３のトランスデユーサ６は長手方向軸上の点Ｃ上に配置
される。２つのトランスデユーサ４と５との間の側方向
間隔、及び点Ｃと、ＡとＢを結ぶ横断方向軸との間の距
離は船体の大きさの制限向で可能な限り大きく選択され
る。Ｍはトランスデユーサ受信器７を取付けたフィッシ
ュ１の位置を示し、Ｏｘ、Ｏｙ、Ｏ２はそれぞれ船の長
手方向軸、点Ａ、Ｂを通る横断方向軸及び垂直線の方向
の方位を示す。これらの軸の原点は線分ＡＢの中点であ
り、Ｘ、Ｙ−Ｚはこの座Ｊ票系の点Ｍの座標を示し、Ｒ
は距ＭｔｌＯＭを示す。、叶の平面ｘＯｙ上の射影聞”
と軸Ｙとの間の角度はθで示し、上記射影叶゛とＯＭ
との角度はｒで示している。
第３図に示す如く、線分ＡＢの方向ＯＭ’上の射影はｒ
ｘで示され、線分ＯＣの同方向ＯＭ’上の射影はｒｙで
示す。ｄ及びｄ”は各々距離ＡＢ及びＯＣを示ず。
ｘで示され、線分ＯＣの同方向ＯＭ’上の射影はｒｙで
示す。ｄ及びｄ”は各々距離ＡＢ及びＯＣを示ず。
船に関係づけた座標系０、ｘ、ｙ、ｚに関する点Ｍの座
標Ｘ、ＩＳ次の式で得られることは明らかである。
標Ｘ、ＩＳ次の式で得られることは明らかである。
Ｙ ＝−ｒｙ ｃｏｓ ｙ
フィッシュｌの水中深さ２を決定するために、圧力測定
装置（図示せず）をフィッシュ内に組み込む。
装置（図示せず）をフィッシュ内に組み込む。
圧力測定装置で測定される値２および船体構造によって
決定される値ｄ、ｄ’と共に値Ｒ，ｒｘ、 ｒｙから船
に関してのフィッシュの座標位置が計算できる。
決定される値ｄ、ｄ’と共に値Ｒ，ｒｘ、 ｒｙから船
に関してのフィッシュの座標位置が計算できる。
値Ｒ＋ ｒｘ、 ｒｙはテレメーク測定によって得られ
る。
る。
本発明の方法は第１の態様（第４図）に従うと、各音波
の送受信サイクルは、点Ａに於ける特定周波数（ｓｐｅ
ｃｉＮｃ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ） ｒで持続時間
△ｔのパルスＥの時刻ｔ、での発信と、ｔ、の後の点Ｃ
に於ける時刻ｔ２での第２の同一のパルスＥ２の発信と
、【、の後の点Ｂにおける時刻ｔでの第３の同一のパル
スＥＪの発信とを含む。これら３つのパルスはフィッシ
ュの方に伝播し、点Ｍ上に位置するトランスデユーサ受
信器７によって信号の伝播時間に応して時刻ｔ、Ｉ 、
ｊ３’ 、Ｌ：ｌ”に受信される。一般に、間隔型−を
選択することによって、りはｔ、ｌ の後になる。・伝
播中に送信パルスが変形するので、発信音波信号Ｒ７、
Ｒ２、Ｒ３は増幅、再生して各受信時刻ｔ／’ 、ｔ、
’ 、 ｔ３＋ を正確に決定可能にしなければならな
い。この再生は、例えば、所定のしきい値と信号の強度
を比較して行う。
の送受信サイクルは、点Ａに於ける特定周波数（ｓｐｅ
ｃｉＮｃ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ） ｒで持続時間
△ｔのパルスＥの時刻ｔ、での発信と、ｔ、の後の点Ｃ
に於ける時刻ｔ２での第２の同一のパルスＥ２の発信と
、【、の後の点Ｂにおける時刻ｔでの第３の同一のパル
スＥＪの発信とを含む。これら３つのパルスはフィッシ
ュの方に伝播し、点Ｍ上に位置するトランスデユーサ受
信器７によって信号の伝播時間に応して時刻ｔ、Ｉ 、
ｊ３’ 、Ｌ：ｌ”に受信される。一般に、間隔型−を
選択することによって、りはｔ、ｌ の後になる。・伝
播中に送信パルスが変形するので、発信音波信号Ｒ７、
Ｒ２、Ｒ３は増幅、再生して各受信時刻ｔ／’ 、ｔ、
’ 、 ｔ３＋ を正確に決定可能にしなければならな
い。この再生は、例えば、所定のしきい値と信号の強度
を比較して行う。
ＴＥはパルスＥ、及びＥ３の先端部ＦＥ、とＦＥ、との
時間間隔（１，，１，）を示し、ＴはパルスＥ２の先端
部ＦＥ。
時間間隔（１，，１，）を示し、ＴはパルスＥ２の先端
部ＦＥ。
との受信パルスＲ７の強度がしきい値を通過した時刻と
の時間間隔（１，、Ｅ、゛）を示し、Ｔｘは受信パルス
Ｒ，Ｒ，の強度がそれぞれしきい値を通過した時刻の時
間間隔（ｔ、’ 、ｔ３＋ ）を示し、ＴＶは受信パル
スＲ２、Ｒ２の強度がそれぞれ所要のしきい値に達した
時間の時間間隔（ｔ’ 、Ｌ’、）を示す。
の時間間隔（１，、Ｅ、゛）を示し、Ｔｘは受信パルス
Ｒ，Ｒ，の強度がそれぞれしきい値を通過した時刻の時
間間隔（ｔ、’ 、ｔ３＋ ）を示し、ＴＶは受信パル
スＲ２、Ｒ２の強度がそれぞれ所要のしきい値に達した
時間の時間間隔（ｔ’ 、Ｌ’、）を示す。
時間間隔Ｔ 、 Ｔｘ、 Ｔｙ及び深さＺ、及び所定値
ＴＥを用いるとパラメータＲ、ｒｘ、 ｒ、ｙ及びｃｏ
ｓ ｐは次のように決定できる。
ＴＥを用いるとパラメータＲ、ｒｘ、 ｒ、ｙ及びｃｏ
ｓ ｐは次のように決定できる。
Ｒ＝ｃ （Ｔ ＋ ｋＴｘ）
ｒｘ＝ｃ （Ｔｘ −ＴＥ） （２）ｒｙ＝ｃ
（Ｔｙ −ｋＴｘ ） ここで、Ｃは音波の水中速度を、ｋば時間間隔（１２−
１ρ Ｄ、−ｔ／）との比を示す。値Ｒ，ｒｘ、ｒｙ、
ｃｏｓ Ｐが決定されると、点Ｍの座標Ｘ、Ｙは（１１
式を用いて計算できる。
（Ｔｙ −ｋＴｘ ） ここで、Ｃは音波の水中速度を、ｋば時間間隔（１２−
１ρ Ｄ、−ｔ／）との比を示す。値Ｒ，ｒｘ、ｒｙ、
ｃｏｓ Ｐが決定されると、点Ｍの座標Ｘ、Ｙは（１１
式を用いて計算できる。
時間間隔（ｈ−ｔ、）、（１Ｊ−１，）は、所定の操作
条件のもとて点Ｍの位置とは独立して、パルスＲ７、Ｒ
Ｊ、Ｒユは次々と受信されて、船の背後のフィッシュの
位置とは無関係に、受信パルスを各々の対応する発信パ
ルスと明確に関係づけられるように選択される。
条件のもとて点Ｍの位置とは独立して、パルスＲ７、Ｒ
Ｊ、Ｒユは次々と受信されて、船の背後のフィッシュの
位置とは無関係に、受信パルスを各々の対応する発信パ
ルスと明確に関係づけられるように選択される。
本発明の方法の第２の態様（第５図）に従うと、それぞ
れ相違する周波数ｆ、、ｆユ、ｆ３のパルスＥ２、Ｅ。
れ相違する周波数ｆ、、ｆユ、ｆ３のパルスＥ２、Ｅ。
Ｅ、を同時に発信して、点Ｍでの受信時刻ｔ、 ＋ 、
ｔ Ｊｌ、ｔ２′を次々に明確に同定できるようにする
。Ｒ，ｒに、ｒｙ及びｃｏｓ ％を決定する式は（２）
と同一であるが、この場合時間間隔ＴＥ及び１．−１．
はゼロに等しい。
ｔ Ｊｌ、ｔ２′を次々に明確に同定できるようにする
。Ｒ，ｒに、ｒｙ及びｃｏｓ ％を決定する式は（２）
と同一であるが、この場合時間間隔ＴＥ及び１．−１．
はゼロに等しい。
本発明のいずれの態様によるかに無関係に、式（１１、
（２）より、船殻上の発信点Ａ、Ｂ、Ｃを互いに最も離
間せしめ、値ｄ、ｄ’及び所定値ＴＥとの伝播時間Ｔｘ
、Ｔｙの差を増大せしめると、ｒｘ、 ｒｙ及び座標Ｘ
、Ｙの測定゛誤差は小さくなる。
（２）より、船殻上の発信点Ａ、Ｂ、Ｃを互いに最も離
間せしめ、値ｄ、ｄ’及び所定値ＴＥとの伝播時間Ｔｘ
、Ｔｙの差を増大せしめると、ｒｘ、 ｒｙ及び座標Ｘ
、Ｙの測定゛誤差は小さくなる。
第６図を参照すると、本発明の装置は、フィッシュ内の
アセンブリＮ７と船上のアセンブリＮ２とからなる。こ
れら２つのアセンブリは接続用ケーブル３内の導電体８
によっ′ζ連結されている。
アセンブリＮ７と船上のアセンブリＮ２とからなる。こ
れら２つのアセンブリは接続用ケーブル３内の導電体８
によっ′ζ連結されている。
アセンブリＮ７はトランスデユーサ７（第２図参照）か
ら受信した音波パルスを増幅し、再生して、これらパル
スの強度が例えば所定のしきい値に達する連徊 続した時刻ｔ７° ｔ、ｌ 、 ｔ、ｌ （第４ず及
び第５図参照）を決定するように構成されている。アセ
ンブリＮ、ばタイミングニレメン目０と、公知のタイプ
のフェーズシフトアセンブリー１と、フィッシュの水中
深度を示すディジタル信号を与える気圧針カプセルから
なる測定装置１４と、時間尺度を与える周期信号を発信
するクロック１２と、マルチプレクサ１３とからなる。
ら受信した音波パルスを増幅し、再生して、これらパル
スの強度が例えば所定のしきい値に達する連徊 続した時刻ｔ７° ｔ、ｌ 、 ｔ、ｌ （第４ず及
び第５図参照）を決定するように構成されている。アセ
ンブリＮ、ばタイミングニレメン目０と、公知のタイプ
のフェーズシフトアセンブリー１と、フィッシュの水中
深度を示すディジタル信号を与える気圧針カプセルから
なる測定装置１４と、時間尺度を与える周期信号を発信
するクロック１２と、マルチプレクサ１３とからなる。
受信アセンブリ９の出力はタイミングニレメン目０とフ
ェーズシフト測定アセンブリー１の入力に接続している
。エレメント１０、アセンブリー１、圧力測定装置１４
の出力は各々マルチプレクサ１３の入力に接続している
。クロック１２の出力はタイミングエレメントｌＯ、フ
ェーズシフト測定アセンブリー１及び圧力測定装置１４
の入力に接続している。マルチプレクサ１３の出力は導
電体８に接続している。
ェーズシフト測定アセンブリー１の入力に接続している
。エレメント１０、アセンブリー１、圧力測定装置１４
の出力は各々マルチプレクサ１３の入力に接続している
。クロック１２の出力はタイミングエレメントｌＯ、フ
ェーズシフト測定アセンブリー１及び圧力測定装置１４
の入力に接続している。マルチプレクサ１３の出力は導
電体８に接続している。
アセンブリＮは、入力が導電体８の他端邪に接続λ
されたデマルチプレクサ１５を含む。デマルチプレクサ
１５の出力はコンブユータ１６の入力に接続している。
１５の出力はコンブユータ１６の入力に接続している。
コンブユータ１６の第２の入力は波の縦ゆれ及び横ゆれ
の影響を考慮して補正信号を発する垂直方向中心ステー
ション１７の出力に接続している。コンブユータ１６の
第３の入力は船の方向の変動を考慮して補正信号を発す
るジャイロコンパス１８に接続している。
の影響を考慮して補正信号を発する垂直方向中心ステー
ション１７の出力に接続している。コンブユータ１６の
第３の入力は船の方向の変動を考慮して補正信号を発す
るジャイロコンパス１８に接続している。
デマルチプレクサ１５の第２の出力は、時刻【７、ｔ２
、ｔ、に於いて周波数ｆ及び接続時間△ｔのコントロー
ルパルスを発生するよう構成された（第４図参照）同期
化されたエレメント１９の入力に接続している。
、ｔ、に於いて周波数ｆ及び接続時間△ｔのコントロー
ルパルスを発生するよう構成された（第４図参照）同期
化されたエレメント１９の入力に接続している。
周波数μ？例えば、クロック１２によって発生される信
号の周波数の約数と等しいように選択する。各々のコン
トロールパルスをアンプ２０．２２．２１に送す、それ
らのアンプの出力は発信トランスデユーサ４．６．５に
各々接続している。トランスデユーサ４．６．５の各々
は増幅器と共に発信アセンブリを構成する。
号の周波数の約数と等しいように選択する。各々のコン
トロールパルスをアンプ２０．２２．２１に送す、それ
らのアンプの出力は発信トランスデユーサ４．６．５に
各々接続している。トランスデユーサ４．６．５の各々
は増幅器と共に発信アセンブリを構成する。
アセンブリＮ７で行われる時間及び／又はフェーズシフ
トの測定値はディジタル値でアセンブリＮに伝送される
。従って、船とフィッシュとを接続するケーブルの長さ
と関係なく情報の劣化を防止できる。
トの測定値はディジタル値でアセンブリＮに伝送される
。従って、船とフィッシュとを接続するケーブルの長さ
と関係なく情報の劣化を防止できる。
ディジタル語を構成するビットはクロ・ツク１２によっ
て決定される速度で導電体に送られる。クロック１２に
よって発生する信号は装置全体を同期化するのに用いら
れる。
て決定される速度で導電体に送られる。クロック１２に
よって発生する信号は装置全体を同期化するのに用いら
れる。
本発明の装置の動作は次のとおりである。
例えば、クロック１２の発信信号の先端で形成される参
照パルスを時刻りでアセンブリＮに導電体８上／
λ に発信し、同時にこの参照パルスをタイミングエレメン
ト１０の付勢に用いる。タイミングエレメント１０はク
ロックパルスのカウントを開始する。参照パルスを受信
した同期化エレメント１９は周波数ｆで持続時間△ｔの
第１のパルス信号Ｅを発信し、このパルス信号はアンプ
２０に送られる。次いで、第２信号Ｅ、ス 第３信号Ｅを時刻Ｅ及びｔでアンプ２２及び２１に発信
３ ス ３する。第１
と第３の信号の時間間隔ＴＥはクロック信号の周期の複
数倍である。増幅されたパルス信号は次々とトランスデ
ユー＋４．５．６に入力され、水中に発信される。
照パルスを時刻りでアセンブリＮに導電体８上／
λ に発信し、同時にこの参照パルスをタイミングエレメン
ト１０の付勢に用いる。タイミングエレメント１０はク
ロックパルスのカウントを開始する。参照パルスを受信
した同期化エレメント１９は周波数ｆで持続時間△ｔの
第１のパルス信号Ｅを発信し、このパルス信号はアンプ
２０に送られる。次いで、第２信号Ｅ、ス 第３信号Ｅを時刻Ｅ及びｔでアンプ２２及び２１に発信
３ ス ３する。第１
と第３の信号の時間間隔ＴＥはクロック信号の周期の複
数倍である。増幅されたパルス信号は次々とトランスデ
ユー＋４．５．６に入力され、水中に発信される。
トランスデユーサ７は船からフィッシュに伝播するパル
スを次々と受信し、受信アセンブリ９は受信パルスを増
幅、再生する。一連の時刻ｔ、ｌ 、ｔＪｌ、ｔ ２＋
を決定する再生パルスＲ２、Ｒｊ、Ｒ２の先端部はタ
イミングエレメント１０に送られ、ここでせいぜいクロ
ック信号の１周期に等しい誤差で最初の時刻りと他の時
刻との間のクロック信号の数を測定し、これらのクロッ
ク信号数をディジクル値に変換する。
スを次々と受信し、受信アセンブリ９は受信パルスを増
幅、再生する。一連の時刻ｔ、ｌ 、ｔＪｌ、ｔ ２＋
を決定する再生パルスＲ２、Ｒｊ、Ｒ２の先端部はタ
イミングエレメント１０に送られ、ここでせいぜいクロ
ック信号の１周期に等しい誤差で最初の時刻りと他の時
刻との間のクロック信号の数を測定し、これらのクロッ
ク信号数をディジクル値に変換する。
測定精度を高めるには、受信アセンブリによって次々に
受信される信号Ｒ１、Ｒ，、Ｒ，をフェーズシフト測定
アセンブリー１にも印加する。このアセンブリー１は、
受信信号とクロック１２の信号との間１時間ユニットよ
りも小さい位相差を測定して、これをディジタル化する
。
受信される信号Ｒ１、Ｒ，、Ｒ，をフェーズシフト測定
アセンブリー１にも印加する。このアセンブリー１は、
受信信号とクロック１２の信号との間１時間ユニットよ
りも小さい位相差を測定して、これをディジタル化する
。
マルチプレクサ１３は、タイミングエレメント１０、フ
ェーズシフト測定アセンブリー１及び圧力測定装置１４
をケーブルの導電体８に順次接続する。
ェーズシフト測定アセンブリー１及び圧力測定装置１４
をケーブルの導電体８に順次接続する。
アセンブリＮによって順次受信されたデータはエレメン
ト１５によってデマルチプレクスされ、コンブユータ１
６に送られる。コンブユータ１６は時間間隔Ｔ、Ｔ×、
Ｔｙ （第４図参照）を計算し、次いで式（２）に従っ
てパラメータＲ，ｒｘ、ｒｙ、 ｃｏｓｙ を計算し、
更に、式＋１１に従って座標Ｘ、Ｙを計算する。コンブ
ユータ１６は、垂直方向中心ステージジン１７及びジャ
イロコンパス１８によって与えられるデータも計算する
。
ト１５によってデマルチプレクスされ、コンブユータ１
６に送られる。コンブユータ１６は時間間隔Ｔ、Ｔ×、
Ｔｙ （第４図参照）を計算し、次いで式（２）に従っ
てパラメータＲ，ｒｘ、ｒｙ、 ｃｏｓｙ を計算し、
更に、式＋１１に従って座標Ｘ、Ｙを計算する。コンブ
ユータ１６は、垂直方向中心ステージジン１７及びジャ
イロコンパス１８によって与えられるデータも計算する
。
マルチプレクサ１３は、フィッシュに内臓した海洋調査
装置の数及び情報を船に送る測深アセンブリＮ。
装置の数及び情報を船に送る測深アセンブリＮ。
のエレメントの数に合致してそのクイズを決定する。
導電体８の代わりに他の任意のデータ搬送手段を用いて
も本発明の技術的範囲であることは云うまでもない。
も本発明の技術的範囲であることは云うまでもない。
第１図はケーブルにより船に接続された水中対象物を示
す。 第２図は、船底の発信手段の位置と、船に対する水中対
象物の位置を決定するための座標・系を示す。 第３図、発信位置と水中対象物の位置の面Ｏｘｙ上の射
影を示す。 第４図は本発明の第１の態様に従って発信、受信された
音波パルスのクロノグラムを示す。 第５図は本発明の第２の態様に従って発信、受信された
音波パルスのクロノグラムを示す。 第６図は本発明の第１の態様を実施するだめの装置の概
略図である。 （主な参照番号） １：フィッシュ、２：船、３：ケーブル、４．５．６：
トランスデユーサ、７．９：パルス受信器、１０：タイ
ミング手段、１１：フェーズシフト測定アセンブリ、１
２：クロック、１３：マルチプレクサ、１４：水深測定
手段、１５：デマルチプレクサ、１６：コンプユータ、
１７：垂直方向中心ステーション、１８：ジャイロコン
パス、Ｉ９：パルス発生手段 出願人 アンスチチュ フランセ ドユ ベトロール 代理人 弁理士 新居正彦
す。 第２図は、船底の発信手段の位置と、船に対する水中対
象物の位置を決定するための座標・系を示す。 第３図、発信位置と水中対象物の位置の面Ｏｘｙ上の射
影を示す。 第４図は本発明の第１の態様に従って発信、受信された
音波パルスのクロノグラムを示す。 第５図は本発明の第２の態様に従って発信、受信された
音波パルスのクロノグラムを示す。 第６図は本発明の第１の態様を実施するだめの装置の概
略図である。 （主な参照番号） １：フィッシュ、２：船、３：ケーブル、４．５．６：
トランスデユーサ、７．９：パルス受信器、１０：タイ
ミング手段、１１：フェーズシフト測定アセンブリ、１
２：クロック、１３：マルチプレクサ、１４：水深測定
手段、１５：デマルチプレクサ、１６：コンプユータ、
１７：垂直方向中心ステーション、１８：ジャイロコン
パス、Ｉ９：パルス発生手段 出願人 アンスチチュ フランセ ドユ ベトロール 代理人 弁理士 新居正彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１水中対象物をゲーブルの端部て現用する船に関し
て該対象物の相対的位置を、咳船のｎ個の相違する発信
イ１装置と該対象物」二の受信位置との間の音波パルス
の伝播時間を測定することによって測定する方法であっ
て、 一該船の相違する個所からｎ （ＩＭのＭ波パルスを−
・定のシーケンスで発信すること、ただし、最初のシー
ケンスはそめ期間中の船の移動が無視てきるような短い
ものであり、 一該水中対象物の受信位置で該発信されたパルスを順次
受信ｊ−ること、 一該発信されたパルスの伝播時間を該水中対象物」−ど
測定すること、 一該測定値をディジタル化すること、 −該ディジタル化されたデータを該う一−ゾル“（伝送
するごと、 一該パルス発信位置間の距Ｉｌｌ及び該パルスシーゲン
スのパルス間の時間間隔を利用し口、・つ該伝送された
測定値を組合−Ｖ−ζ誇船に対する該水中対象物の庁標
を決定するごと、 からなることを特徴とする」、記測定方仏。 （２）上記した相違する１１７ｉｌ所から発信される音
波パルスは同一の周波数であり、順次発ｆδされること
を特徴とする特ａす・請求の範囲第１項に記載の測定方
法。 （３）上記した相違する個所から発信される音波パルス
は相違する周波数であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の測定方法。 （４）該水中対象物の水深度の測定値をディジタル化し
、該船に伝送することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の測定方法。 （５）水中対象物をケーブルの端部で成用−Ｊ°る船に
関して該対象物の相対的位置を測定゛Ｊ゛る装置であり
、該ｊｌｌｌの相違する明所より音波を発信する１段と
、同一・の持続時間及び周波数で目、つ相ｒｉに時間差
をおいてパルスを発生−ロしめ該音波発信１段に該パル
スを送る核間−にの手段（１９）と、該水中対象物−１
，の該パルスを受信する手段（７，９）と、該ｆ１１１
にり１する該水中対象物の座標を計算する手段（１６）
とからなり、更に、該水中対象物１−に設ｂ）られ、時
間尺度を決定する借覧を発生して該パルス発１１手段（
１９）を制御するりＵ ’７り （１２）と、タイミン
グ１段（１０）と、該水中対象物に関連し、該り１＋ツ
ク信呼の周期に関連して各パルス発信ンーケンスのそれ
ぞれのパルスの伝播時間を測定するフェースシフ１測定
アセンブリ （１１）と、該水中対象物に関連し、該水
中対象物の水深度を測定する手段（＋４） 、！：を含
め、該水深測定手段並びに、該タイミング手段、該フェ
ーズシフ１−測定アセンブリはディジタル化手段を含め
、該りしＩツクによって発生ずる信号を利用して測定値
をディジタル化するように構成され、更に、測定値を該
水中対象物から核間−１の該計算手段に伝送するシステ
ムを含むことを特徴とする上記測定装置。 （６）１−記伝送システムと、シーケンスにＩＮｌゲこ
該ケーブルを該タイミング手段（１０） 、該フ、１４
−スシソ１測定アセンブリ （１１）及び該水深測定手
段（１４）に接続するよう構成されノこマルチプレクＪ
ｌ−（］３）と、該ケーブルを一方ごは該計算手段（１
６）に、（ｌｈ方では該パルス発η：千１（！Ｊ（＋９
）に接続するデマルチプレクサ（１５）とからなること
を特徴とする特許請求の範囲第５１−６に記載の測定装
置。 （７）該計算手段（ｌ ｆｉ ）は垂直方向中心ステー
ジ１ン（１７）及びシャイし１コンパス（１８）に接続
していることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載
の測定装置。 （８１Ｊｔ上記信アセンブリは、該水中対象物の位置を
決定する座標系を核間に関連して構成するように３つの
一垂直線−１−にないトランスデユーサ（４，５，６）
からなることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載
の測定装置。 （９）該トランスデユーサは互いに隙間した位置で該船
上に配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
８項に記載の測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8200042A FR2519424B1 (fr) | 1982-01-05 | 1982-01-05 | Methode de telemesure acoustique pour la determination de la position relative d'un objet immerge par rapport a un vehicule et dispositif pour sa mise en oeuvre |
| FR8200042 | 1982-01-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213271A true JPS58213271A (ja) | 1983-12-12 |
Family
ID=9269709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58000389A Pending JPS58213271A (ja) | 1982-01-05 | 1983-01-05 | 搬送体に対する水中対象物の相対的位置を音波によりテレメ−タ測定する方法及び装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4559621A (ja) |
| JP (1) | JPS58213271A (ja) |
| CA (1) | CA1191243A (ja) |
| DE (1) | DE3300230A1 (ja) |
| FR (1) | FR2519424B1 (ja) |
| GB (1) | GB2113391B (ja) |
| NL (1) | NL8300002A (ja) |
| NO (1) | NO160032C (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019007764A (ja) * | 2017-06-21 | 2019-01-17 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 水中測位システム、水上艇、水中航走体、及び水中測位方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2543766B1 (fr) * | 1983-03-28 | 1985-07-19 | Inst Francais Du Petrole | Procede de transmission de signal sans liaison electrique au travers d'une paroi conductrice, la coque d'un navire par exemple, et dispositif pour sa mise en oeuvre |
| NO161090C (no) * | 1983-04-29 | 1989-06-28 | Norske Stats Oljeselskap | Fremgangsmaate til posisjonsbestemmelse av marin seismisk mottagerkabel. |
| USH549H (en) * | 1985-04-22 | 1988-12-06 | Shell Oil Company | Apparatus and method for locating towed seismic apparatus |
| GB8531952D0 (en) * | 1985-12-31 | 1986-02-05 | Sar Plc | Stereo balance adjuster |
| GB8603289D0 (en) * | 1986-02-11 | 1986-03-19 | Zeevi E I | Distance measuring apparatus |
| FR2600173B1 (fr) * | 1986-06-13 | 1988-08-26 | Inst Francais Du Petrole | Procede pour determiner la geometrie d'un dispositif d'emission d'ondes sismiques multi-sources |
| FR2606158B1 (fr) * | 1986-10-31 | 1989-04-07 | Inst Francais Du Petrole | Procede et dispositif pour determiner la position d'objets immerges par rapport au navire qui les remorque |
| FR2669118B1 (fr) * | 1990-11-13 | 1993-04-02 | Geophysique Cie Gle | Dispositif d'enregistrement et de traitement de donnees de magnetisme marin. |
| FR2714734B1 (fr) * | 1993-12-30 | 1996-04-05 | Thomson Csf | Procédé de localisation acoustique d'un véhicule remorqué par un bateau. |
| FR2722883B1 (fr) * | 1994-07-19 | 1996-08-23 | Thomson Csf | Systeme de positionnement acoustique pour vehicule sous-marin |
| FR2785993A1 (fr) * | 1998-11-16 | 2000-05-19 | Hubert Thomas | Procede et dispositif de localisation d'objets sous-marins dotes d'une liaison filaire avec la surface |
| AU2001240470A1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-12 | Mikael Bliksted Larsen | Methods and systems for navigating under water |
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| US6819984B1 (en) * | 2001-05-11 | 2004-11-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | LOST 2—a positioning system for under water vessels |
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| FR2864249B1 (fr) * | 2003-12-19 | 2006-02-03 | Thales Sa | Systeme d'evitement d'obstacles pour navires multi-coques rapides |
| FR2930649B1 (fr) | 2008-04-24 | 2016-01-22 | Ixsea | Systeme de positionnement acoustique sous-marin |
| FR2979710B1 (fr) * | 2011-09-06 | 2014-08-29 | Ixblue | Dispositif et procede acoustique de positionnement |
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| US9286879B2 (en) | 2012-09-17 | 2016-03-15 | Blackberry Limited | Localization of a wireless user equipment (UE) device based on out-of-hearing band audio signatures for ranging |
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Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
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| CA972062A (en) * | 1972-05-05 | 1975-07-29 | Chevron Research And Technology Company | Method of initiating and collecting seismic data related to strata underlying bodies of water using a continuously moving seismic exploration system located on a single boat |
| FR2218571B1 (ja) * | 1973-02-21 | 1976-05-14 | Erap | |
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