JPS5876779A - 水中位置計測方式 - Google Patents
水中位置計測方式Info
- Publication number
- JPS5876779A JPS5876779A JP17445881A JP17445881A JPS5876779A JP S5876779 A JPS5876779 A JP S5876779A JP 17445881 A JP17445881 A JP 17445881A JP 17445881 A JP17445881 A JP 17445881A JP S5876779 A JPS5876779 A JP S5876779A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- receiver
- signal
- transponders
- acoustic
- underwater position
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/18—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic, or infrasonic waves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
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】
本発明は水中航走体などの位置を経済的に精度よく計測
する方法に関する。
する方法に関する。
第１図は従来の水中位置計測装置の第１の例であり、１
は航走体、２は音源装置＋ Ｊ Ｉ Ｈ３２＋３３は
海底設置型受波器ｓ４１＋ ２ｒ４５は水中ケーブル
、５は・ぐルス受信器、６はタイマ。
は航走体、２は音源装置＋ Ｊ Ｉ Ｈ３２＋３３は
海底設置型受波器ｓ４１＋ ２ｒ４５は水中ケーブル
、５は・ぐルス受信器、６はタイマ。
６、はタイマ出力端子、７は測位計算器、８は出力端子
である。まず、タイマ６は一定周期のタイミング信号を
発生し、出力端子６Ｉから出力する。
である。まず、タイマ６は一定周期のタイミング信号を
発生し、出力端子６Ｉから出力する。
この信号を用いて音源装置２を起動し、その出力音響パ
ルス信号のタイミングをタイマ６のタイミングに同期さ
せた後、航走体１を走らせる。音源装置２から送出され
た音響・ぐルス信号は、水中を伝搬し、受波器３１ 、
・・・、３３に到達し、電気信号に変換された後、ケー
ブル４．、・・・＋’ｓｋ通して・ぐルス受信器５に入
力される。ここで、これらの受信信号の受信時刻が検出
され、タイマ６のタイミング信号を基準として音源装置
２からパル／ｎ ） ス信号が送出されてから・ぐルス受信器５に到達するま
でにかかった時間が計測される。この結果は測位計算器
７に送られ、ケーブル伝送時間が引かれた後、水中での
音速が乗じられ、航走体１と受波器３．、・・・、３３
との間の直距離ｒ＋＋＋ｒ３が求められる。キャリブレ
ーション操作によりあらかじめ求められた受波器３１
、・・・、３３の座標とこのｒｌ＋ ）ｒ３から、航
走体１の座標が求められる。
ルス信号のタイミングをタイマ６のタイミングに同期さ
せた後、航走体１を走らせる。音源装置２から送出され
た音響・ぐルス信号は、水中を伝搬し、受波器３１ 、
・・・、３３に到達し、電気信号に変換された後、ケー
ブル４．、・・・＋’ｓｋ通して・ぐルス受信器５に入
力される。ここで、これらの受信信号の受信時刻が検出
され、タイマ６のタイミング信号を基準として音源装置
２からパル／ｎ ） ス信号が送出されてから・ぐルス受信器５に到達するま
でにかかった時間が計測される。この結果は測位計算器
７に送られ、ケーブル伝送時間が引かれた後、水中での
音速が乗じられ、航走体１と受波器３．、・・・、３３
との間の直距離ｒ＋＋＋ｒ３が求められる。キャリブレ
ーション操作によりあらかじめ求められた受波器３１
、・・・、３３の座標とこのｒｌ＋ ）ｒ３から、航
走体１の座標が求められる。
この方法では、位置計測の基準になる受波器の位置が固
定であり、かつそれらの間隔を十分広くとることができ
るため、計測精度は良いが、各受波器ごとにケーブルを
必要とするため高価になるのが欠点である。
定であり、かつそれらの間隔を十分広くとることができ
るため、計測精度は良いが、各受波器ごとにケーブルを
必要とするため高価になるのが欠点である。
本発明はこれらの欠点を除き、計ｆｆ１ｌｌ ８度の劣
化なしに経済的な水中位置計測システムを実現するもの
である。
化なしに経済的な水中位置計測システムを実現するもの
である。
第２図は本発明の実施例であ如、ノは航走体。
２は音源装置、３は受波器、４は水中ケーブル。
１０１ｒ１’２はトランスポンダＩ６はタイマｐ７は測
位計算器、８は出力端子、１３は・、０７レス受信器で
ある。ここで、音源装置２から音響・クルレス信号を送
出するまでの手順は従来の方式と同様である。トランス
ポンダ１θ１ 、ｌＯ□は、音源装置２から送出された
周波数ｆ。の音響・やルス信号に応答してそれぞれ周波
数ｆ０およびｆ２の音響・やルス信号を送出する。受波
器３はこれらの音響・やルス信号のすべてを受波し、ケ
ーブル４を通して伝送し、・やルス受信器１３に入力す
る。・９ルス受信器１３は、これらの音響信号を分離し
て受信し、それらの伝搬時間を計測する。トランスポン
ダ１０□ 、１０□および受波器３の位置は固定でアシ
、トランスポンダ１０．．１０２と受波器３の間の伝搬
時間はあらかじめキャリブレーションの操作によって求
められるから、これらを・やパルス受信器１３で求めた
伝搬時間から減じれば、音源装置２とトランスポンダ１
０Ｉ 、１０２および受波器３との間の直距離ｒ］＋ｒ
２＋ｒ３が求められ、従って従来の方式と同様にして航
走体１の座標が算出される。
位計算器、８は出力端子、１３は・、０７レス受信器で
ある。ここで、音源装置２から音響・クルレス信号を送
出するまでの手順は従来の方式と同様である。トランス
ポンダ１θ１ 、ｌＯ□は、音源装置２から送出された
周波数ｆ。の音響・やルス信号に応答してそれぞれ周波
数ｆ０およびｆ２の音響・やルス信号を送出する。受波
器３はこれらの音響・やルス信号のすべてを受波し、ケ
ーブル４を通して伝送し、・やルス受信器１３に入力す
る。・９ルス受信器１３は、これらの音響信号を分離し
て受信し、それらの伝搬時間を計測する。トランスポン
ダ１０□ 、１０□および受波器３の位置は固定でアシ
、トランスポンダ１０．．１０２と受波器３の間の伝搬
時間はあらかじめキャリブレーションの操作によって求
められるから、これらを・やパルス受信器１３で求めた
伝搬時間から減じれば、音源装置２とトランスポンダ１
０Ｉ 、１０２および受波器３との間の直距離ｒ］＋ｒ
２＋ｒ３が求められ、従って従来の方式と同様にして航
走体１の座標が算出される。
航走体の座標を一義的に定めるためには、−直線上にな
い３つの固定点からの直距離が分ればよいから、基本的
には固定点、つま、！ｌｌｌｌｌｌトスポンダまたは受
波器は３個あればよいが、位置泪測範囲を広げるため固
定点の数を増すこともできる。
い３つの固定点からの直距離が分ればよいから、基本的
には固定点、つま、！ｌｌｌｌｌｌトスポンダまたは受
波器は３個あればよいが、位置泪測範囲を広げるため固
定点の数を増すこともできる。
例えば、正六角形の頂点にトランスポンダを、その中心
に受波器を設置すれば、開側血）曲をほぼ４倍に拡大で
きる。この場合、各トランスポンダの受信周波数は等し
いが、送信周波数はすべて異なるように選ぶ。
に受波器を設置すれば、開側血）曲をほぼ４倍に拡大で
きる。この場合、各トランスポンダの受信周波数は等し
いが、送信周波数はすべて異なるように選ぶ。
この場合に従来の方式を用いるなら７条のケーブルを要
するのに対し、本方式では１条のケーブルのみでよく、
経済化の効果は大きい。
するのに対し、本方式では１条のケーブルのみでよく、
経済化の効果は大きい。
さらに広範囲において水中位置開側が必要な場合には、
このようなシステムを任意の数設置すればよい。
このようなシステムを任意の数設置すればよい。
第３図は第２の実施例であり、２０は中間ブイ。
２ノは海面ブイである。この場合、受波器３の出力信号
は水中ケーブル４を通って海面ブイ２ノに送られ、ここ
で電波に乗せられて目的ｊｌｈまで無線（５） 伝送される。中間ブイ２０は、海面ブイ２１が風や潮流
によって位置を変えても受波器３の位置の変動が小さく
なるよう十分な浮力を持つものとする。
は水中ケーブル４を通って海面ブイ２ノに送られ、ここ
で電波に乗せられて目的ｊｌｈまで無線（５） 伝送される。中間ブイ２０は、海面ブイ２１が風や潮流
によって位置を変えても受波器３の位置の変動が小さく
なるよう十分な浮力を持つものとする。
この実施例では、無線伝送を用いるため陸岸から離れた
沖合においても長大なケーブルを用いることなく水中物
体の位置計測ができる。従来方式に無線伝送を適用する
なら、ブイの数が増えて経済的でないばかりか、無線の
チャネル数が増え、電波の制癌てが困難になるなど問題
が多い。
沖合においても長大なケーブルを用いることなく水中物
体の位置計測ができる。従来方式に無線伝送を適用する
なら、ブイの数が増えて経済的でないばかりか、無線の
チャネル数が増え、電波の制癌てが困難になるなど問題
が多い。
本発明は１個の受波器と複数のトランスポンダを用い、
複数の基準点で受信した音響・ぐルス信号を１本の伝送
路でまとめて伝送することを可能にしたため、大幅な経
済化が実現できる。また、無線伝送を採用することが可
能になったため、可搬形の水中位置計測システムとして
も使用できる。
複数の基準点で受信した音響・ぐルス信号を１本の伝送
路でまとめて伝送することを可能にしたため、大幅な経
済化が実現できる。また、無線伝送を採用することが可
能になったため、可搬形の水中位置計測システムとして
も使用できる。
第１図は従来の水中位置計測システムの例を示す図、第
２図は本発明の第１の実施例を示す図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す図である。 （６） ｌ・・航走体、ｌＯ□ 、１０． ・・トランス、Ｉ
？ンダ、１３・・・やルス受信器。 （７） １１”） ｌ’− 分□でＰ−（ 第３図 手続補正書輸発） １ 事件の表示 昭和５６年特 許 願第 １７４４５８ 号３ 補正
をする者 事件との関係 特 許 出 願 人任 所
（〒１０５） 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名
称（０２９） シ申＠気工業ＩＸ式会社代表者
取締役社長三 宅 正 男４代理人
２図は本発明の第１の実施例を示す図、第３図は本発明
の第２の実施例を示す図である。 （６） ｌ・・航走体、ｌＯ□ 、１０． ・・トランス、Ｉ
？ンダ、１３・・・やルス受信器。 （７） １１”） ｌ’− 分□でＰ−（ 第３図 手続補正書輸発） １ 事件の表示 昭和５６年特 許 願第 １７４４５８ 号３ 補正
をする者 事件との関係 特 許 出 願 人任 所
（〒１０５） 東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名
称（０２９） シ申＠気工業ＩＸ式会社代表者
取締役社長三 宅 正 男４代理人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、 位置計測の基準点として１個の受波器と複ｉ個の
トランスポンダを用い、位置計測すべき物体から送出さ
れる音響・やルス信号をこれら受波器およびトランスポ
ンダが受信し、これらのトランスポンダはこの音響・ぐ
ルス信号の受信に応答してそれぞれ異なる周波数の音響
・やルス信号を送信し、このトランスポンダが送出した
信号を前記位置計測すべき物体から送出された信号と共
に前記受波器が受信し、その出力信号を１本の伝送路を
介して信号処理部に伝送し、この信号処理部において前
記受波器出力信号の中から周波数の異なる音響パルス信
号を分離して検出し、その検出した信号の受信時刻の情
報から前記物体の位置を算出することを特徴とする水中
位置計測方式。 ２、受波器出力信号の伝送路として電波を用いる無線伝
送路を含む特許請求の範囲第１項記載の（１） 水中位置計測方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17445881A JPS5876779A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 水中位置計測方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17445881A JPS5876779A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 水中位置計測方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5876779A true JPS5876779A (ja) | 1983-05-09 |
Family
ID=15978837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17445881A Pending JPS5876779A (ja) | 1981-11-02 | 1981-11-02 | 水中位置計測方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5876779A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103777177A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-05-07 | 中国船舶重工集团公司七五○试验场 | 一种基于宽带信号时延检测的超短基线水下目标定位方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136369A (en) * | 1978-04-14 | 1979-10-23 | Komatsu Mfg Co Ltd | Location detecting system of underwater moving body |
-
1981
- 1981-11-02 JP JP17445881A patent/JPS5876779A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54136369A (en) * | 1978-04-14 | 1979-10-23 | Komatsu Mfg Co Ltd | Location detecting system of underwater moving body |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103777177A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-05-07 | 中国船舶重工集团公司七五○试验场 | 一种基于宽带信号时延检测的超短基线水下目标定位方法 |
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