JPS5843706B2 - サイドルツキングソナ− ニ オケル リトクセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、サイドルツキングソナーに用いて好適な自
動利得制御装置を提供する。

サイドルツキングソナーは、第１図に示すように、船体
１の直下の海底から角度θ方向に指向性を有する超音波
パルスを送波して、指向角θ内の海底（距離Ｌ）からの
反射波を受波する。

そして直下の海底Ｐｏ点からの反射波を基準にしてその
後に受波される海底パルスを順に記録すると、記録図か
ら海底の起伏状態を観察することができる。

このような装置においては、船体１からの直線距離が長
くなるに従ってその間を往復する超音波パルスの減衰も
大きくなる。

又、海底の地形によっても反射波の強度が異なり、起伏
の著しい海底からの反射波の方が平坦な海底からの反射
波より大きい。

従って、船体１から海底までの直線距離、海底の起伏等
に影響されることなく鮮明な記録を得るためには、超音
波パルスの距離による補正を行うだけでなく、海底から
の反射波のレベルによっても補正しなければならない。

この発明は、上記のように、超音波パルスの距離による
減衰の補正を行うと同時に、海底からの反射波のレベル
によっても補正を行う装置を提供するものである。

以下図面の実施例において説明する。

第２図において、千−イングパルス生成回路１は一定周
期毎にパルス波を生成して、そのパルス波に基ずいて送
信器２を、駆動させる。

送信器２の出力は送受波器２１へ送出され、送受波器２
１は海底Ｆに向けて直下の地点からθ方向に指向性を有
する超音波パルスを送波する。

海底Ｆからの反射波は受信増巾器３へ送出され、受信増
巾器３は受波信号を増巾、検波した後選別回路４へ送出
する。

選別回路４は受信増巾器３の出力中から直下の海底Ｐｏ
からの反射波を選別する。

この選別動作は、例えば、送受波器２１から超音波を送
波後、最初に帰来する反射波を選別することにより行わ
れる。

選別回路４の選出パルスは記録器５へ送出される。

記録器５は掃引型の記録器で選出パルスに基ずいて掃引
動作を開始し、受信増巾器３から送出される受波信号を
順に記録していく。

他方、キーイングパルス生成回路１から送出されるキー
イングパルスは制御電圧生成回路６における充放電用コ
ンデンサーＣｏへ送出され、コンデンサーＣｏを第２図
Ｖｇに示すように電圧Ｅｃに充電する。

そして、コンデンサーＣｏの充電電荷はスイッチングト
ランジスターＴｒｌｌ、Ｔｒ１２゜Ｔｒ１３のいずれか
を介して放電される。

スイッチングトランジスターＴｒｌｌ乃至Ｔｒ１３は切
換波生成回路７から送出される切換波（第２図ＧＬＧ２
、 Ｇ３ ）に基ずいてスイッチング動作を行う。

切換波生成回路７は、選別回路４から送出される選出パ
ルスに基すいて切換波Ｇｌ 、Ｇ２ 、Ｇ３（７）各々
を生成する。

切換波Ｇｌ、Ｇ２．Ｇ３は送受波器２１から送波される
超音波パルスの指向角θ内に含まれる海底距離ＬＲを３
分割するごとく生成されている。

すなわち、切換波Ｇ１は直下の海底Ｐｏから距離Ｌ１の
海底Ｐ１に相当する持続時間を有し、又、切換波Ｇ２は
海底Ｐ１から距離Ｌ２の海底Ｐ２に相当する持続時間を
有し、さらに、切換波Ｇ３は海底Ｐ２から距離Ｌ３の海
底Ｐ３に相当する持続時に設定されている。

従って、スイッチングトランジスタＴｒ１．１は切換波
Ｇ１が送出されている間導通してコンデンサーＣｏの電
荷が抵抗Ｒ１を介して放電される。

このとき放電電荷の時定数はコンデンサーＣｏと抵抗Ｒ
１によって決定され、その時定数は、海底Ｐｏと２１間
の各海底からの反射波が距離差により減衰する割合に基
ずいて決定される。

又、コンデンサーＣ０の電荷はトランジスターＴｒ１１
を介して放電され〜ると同時に、制御用トランジスタＴ
ｒ２１を介して放電される。

制御用トランジスタＴｒ ２１はＰＮＰ型のトランジス
タが用いられそのベース回路にはコンデンサーＣ１が接
続されている。

コンデンサーＣ１には、電界効果トランジスタ（以下Ｆ
ＥＴと記す）ＦＥＴＩが切換波Ｇ１によって導通してい
る間、平均化回路６１の出力電圧が充電されている。

従って、制御用トランジスタＴｒ２□は、エミッター電
圧がベース電圧、すなわちコンデンサーＣ１の充電電圧
Ｖｃ１によって規制され、ベース電圧Ｖｃ１より高くな
ることはできない。

従って、この場合のコンデンサーＣ６の放電回路は等何
曲に第３図のごとく表わされ、コンデンサーＣｏの放電
電圧Ｅｃは第４図イに示すように電圧Ｖｃ１に向って時
定数Ｃ８Ｒ１で放電する。

すなわちこれは、コンデンサーＣｏの端子電圧Ｅｃをコ
ンデンサーＣ１の充電電圧Ｖｃ１だけ減少させるごとく
制御して時定数Ｃ８Ｒ１で放電させることと等価である
。

そして、コンデンサーＣｏの端子電圧によって受信増巾
器３の利得が制御され、コンデンサーＣｏの端子電圧が
放電して低下するに従って利得が増大するようになされ
ている。

従って、コンデンサーＣｏの放電特性（時定数ＣｏＲ１
）が海底距離Ｌ１内における超音波パルスの減衰特性を
補償するように設定されていると、海底距離Ｌ１内にお
ける反射パルスは距離差によってレベル差が生じること
なく増巾される。

又、コンデンサーＣ。の放電電圧は、上記のように、平
均化回路６１の出力電圧によっても変化するようになさ
れている。

すなわち、平均化回路６１の出力電圧が変化するに従っ
て、コンデンサーＣｏの放電特性曲線全体が点線で示す
ごとく変化する。

この平均化回路６１は受信増巾器３の出力電圧、すなわ
ち、受波信号を平均化するようになされている。

従って、海底距離Ｌ１内における反射波のレベル平均が
比較的高いとき放電曲線Ｖｇの傾斜が緩やかになり、反
射波のレベル平均が低くなるに従って急傾斜になって受
信増巾器の利得が大きくなる。

以上の結果、海底距離Ｌ１内において、距離差による反
射パルスの減衰が補正されると同時に、海底の起伏、平
坦によって反射パルスにレベル差が生じることなく常に
一定レベルの反射パルスを得ることができる。

次に、切換波生成回路７から切換波Ｇ２が送出されると
スイッチングトランジスタＴｒ１２が導通して、コンデ
ンサーＣｏの電荷は抵抗Ｒ１、Ｒ２、トランジスターＴ
ｒ１２を介して放電される。

従って、このときの放電特性はコンデンサーＣｏ１ 抵
抗Ｒ１，Ｒ２の時定数によって決定されるから、この時
定数を海底距離Ｌ２内において距離差による反射波の減
衰特性が補償されるように設定する。

又、トランジスターＴｒ１２を流れる放電電流は制御用
トランジスタ、Ｔ、ｒ、２２をも流れ、そのベースには
コンデンサーＣ２が接続されている。

コンデンサ−Ｃ２は、上記コンデンサーＣ１と同様に、
切換波Ｇ２の持続期間中ＦＥＴ２が導通して平均化回路
６１の出力電圧が充電される。

従って、切換波Ｇ２の持続期間内においては、その期間
内の受波信号の平均値とコンデンサーＣｏ、抵抗Ｒ１、
Ｆｔ２の時定数とによって放電特性が決定される。

その結果、上記切換波Ｇ１の場合と同様にして、海底距
離Ｌ２内の反射波の距離差の減衰が補償されると同時に
、海底の起伏、平坦による反射パルスのレベル差も補償
される。

さらに、切換波Ｇ３が送出されたとき、このときはスイ
ッチングトランジスターＴｒ１３が導通して、抵抗Ｒ１
、Ｒ２，Ｒ３を介してコンデンサーＣｏの電荷が放電さ
れる。

そして、このときの時定数が海底距離Ｌ３内の距離差に
よる反射パルスの減衰を補償するように設定される。

２つに、トランジスターＴｒ１３を流れる放電電流は制
御用トランジスターＴｒ２３をも流れ、制御用トランジ
スターＴｒ２３のベースにはコンデンサーＣ３が接続さ
れている。

コンデンサーＣ３は、前記コンデンサーＣ１，Ｃ２と同
様に、切換波Ｃ３の持続期間中は平均化回路６１の出力
電圧が、ＦＥＴ３を介して充電されている。

従って、切換波Ｇ３の持続期間内においても、その期間
内の受波信号の平均値と放電回路の時定数とに基ずいて
利得制御が行われる。

以上説明のように本発明においては、超音波パルスの距
離差による減衰の補償が行われると同時に、海底の起伏
、平坦による反射パルスのレベル差をも補償されるよう
になされている。

従って、前記のようなサイドルツキングソナーに用いて
好適な利得制御装置を得ることができる。

なお、上記説明においては、超音波パルスの探知範囲Ｌ
Ｒを３分割して説明したが、３分割に限らず４分割ある
いはそれ以上に分割してもよい。

又、受信増巾器３はコンデンサーＣｏが放電動作を行う
ときの放電特性を利用して利得制御が行われるごとくな
されているが、コンデンサーｃ。

の充電特性を利用してもよい。

すなわち、コンデンサーＣｏの放電と充電は電流方向が
逆になるように構成すればよいのであるから、第２図の
制御電圧生成回路６を充電動作を行って制御電圧を生成
するよう構成することは容易に可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はサイドルツキングソナーの原理図、第２図はこ
の発明の実施例を示し、第３図はその制御電圧生成回路
の等何回路、第４図はその動作を説明するための図を示
す。 １・・ｊ・・・キーイング〉マルス生成回路、２・・・
・・・送信器、３・・・・・・受信増巾器、４・・・・
・・選別回路、５・・・・・・記録器、６・・・・・・
制御電圧生成回路、１・・・・・・切換波生戒回、路、
２１・・・・・・送受波器、６１・・・・・・平均化回
路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直下の海底からθ方向に指向性を有する超音波パル
   スを送波して最初に帰来する海底反射波を基準にして各
   海底反射波を記録するサイドルツキングソナーにおいて
   、 記録期間を複数区間に分割する切換波を生成する切換波
   生成回路と、 上記超音波パルスの送波後得られる受波信号を増巾する
   増巾器と、 該増巾器から送出される受波信号を平均化する平均化回
   路と、 上記受波信号のうち最初に帰来する海底反射波を基準に
   してあらかじめ充電（放電）されているコンデンサーの
   放電（充電）を行ない該コンデンサーの端子電圧が上記
   増巾器の利得制御電圧として用いられる充放電回路と、 上記最初に帰来する海底反射波を基準にして上記コンデ
   ンサーが行う放電（充電）時定数を上記切換波に基づい
   て上記分割区間毎に切換える時定数切換え回路と、 上記最初に帰来する海底反射波を基準にして上記コンデ
   ンサーが行う放電（充電）電圧を上記平均化回路から送
   出される平均化電圧を用いて上記分割区間毎に制御する
   制御回路とを具備してなるサイドルツキングソナーにお
   ける利得制御装置。