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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