JPS59159078A - 水中音源探索方法および装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はそれぞれ水中マイクロホンと、附属のアンテナ
を有する無線送信機とを具える聴音装置を少くとも８個
設け、さらに１つの無線マスタステーションを設け、聴
音装置によって検出した音を表示する各信号をマスタス
テーションに伝送し、マスタステーションはこれら信号
の相関をとることによって音源の地理的位置を決定する
水中聴音によるある水域内の水中音源探索方法または同
方式に関するものである。

水中聴音により音源の位置を決定する方法、あるいは方
式については、例えば米国特許第８，７２８゜９６０＠
があり、これでは８個の水中マイクロホン変換器を用い
、これらを無線リンクによってマスターステーションに
接続しである。マスクステーションで受信した信号は共
通音源を識別するための相関処理を行う。次で音源より
生ずるある特定の音の到達時間を比較して音源の地理的
位置を決定する。この方式は、予め水中マイクロホン変
換器の位置的座標がある一定以上の精度をもって判明し
ている必要があるという欠点がある。これは音源の位置
はこれら水中マイクロホン変換器に対し相対的に求めら
れるからであり、音源の位置の精度もこれら変換器の位
置の精度によって定まるからである。

本発明の目的は、ある海域内における音源の存在を発見
し、その位置を決定する探索方法、および装置、あるい
は方式であって、任意の海域に使用でき、既知の方法に
比較して、簡単で、従って安価な聴音装置゛を使用し、
熟練者の仕事を遥に少くシ、長時間にわたって使用でき
るという意味でより「融通性」のあるよう改良したこの
押力法および装置を提供するをこある０ 本発明方法は、地理的位置が判明している少くとも２つ
のリレーステーションを設け、当該装置の識別（ＩＤ）
を表示する信号と、検出された音源よりの音を表示する
信号とを聴音装置より、交互に送信し、これらの信号を
マスタステーションとリレーステーションとで受信する
工程、リレーステーションにおいて、受信信号をマスタ
スｆ　−ジョンに対し中継する工程、マスクステーショ
ンにおいて、前記受信信号のうち聴音装置の品別を表わ
す部分を処理して当該聴音装置の地・理的位置を決定す
る工程、マスクステーションで、受信信号のうち検出さ
れた音源よりの音を表示する部分を処理することによっ
て、前工程で決定された聴音装置の地理的位置に苅する
音源の地理的位置を決定する工程、の各工程を具えてな
ることを特徴とする。

本発明を使用することにより、高価な固定用装置を使用
することなく、任意の海域で迅速な探索を行うことが可
能となる。ある海域で未確認対象物の表示があったとき
は１個以上の聴音装置を当該海域に布設する。次でいく
つかの選択した聴音装置、すなわち未確認対象物に近い
これら装置よりのｍ線通信で音源の位置決定を行う。聴
音装置をそれぞれの位置に配設し、所要の固定無線ステ
ーションを構成した後は、任意の１つの無線ステージ百
ンまたは特定の判定センタより全体の探索動作を行うこ
とができる。従って本発明の原理による探索は高度の柔
軟性（適合性）をもって行うことができる。極めて多数
の聴音装置を用いるときは、各聴音装置は限定された聴
音到遠範囲のもので良く、構造を簡単化し、安価なもの
とすることア゛）（できる。

１索海域に迅速に聴音装置を配設するには飛行機ま、Σ
はヘリコプタを使用する。この場合、聴音装置は予めそ
の位置が確定されていない任意の位置に配設でき、例え
ば海上に浮遊させる。このようなときでも、本発明によ
るときは、聴音装置よりすでに位置の判っている少くと
も３つの無線ステーションへの無線電波の移行時間差を
求めること４こよって各聴音装置の位置を決定すること
ができる。

本発明による水中音源探索装置は、それぞれ水中マイク
ロホンと、附属のアンテナを有する無線送信機とを具え
る少くとも８個の複数個の聴音装置を有し、さらに該聴
音装置より受信された信号間の相関をとることにより音
源の位置を決定する相関装置を有する無線マスタステー
ションを有し、ざらに聴音装置より受信した信号をマス
タステーションに中継する地理的に判明している位置゛
にある少くとも２個のリレーステーションを設け、聴音
装＠（こは当該無線送信機に対し、当該聴音装置の識別
（より）を表示する信号と、検出された音源よりの音を
表示する信号とを交互に供給するスイッチ装置を設け、
マスタステーションには受信信号のうぢ聴音装置の識別
を表わす部分に応答してこれら聴音装置の地理的位置を
決定する処理装置を設けてなることを特徴とする。

本発明のさらに他の目的は、聴音装置の送信機部分を動
作させ、また動作を停止させるよう制御を行い、これに
よって聴音装置はそれぞれ音情報の送信を開始したり、
その送信を中止したりできるようにするにある。またこ
の制御は送信に実阪゛に使用するチャネルの選択指定に
対しても行うようにすることができる。これによってそ
れぞれ選択された聴音゛−０−′″−゛立 ゛装Ｍ　ＩｒＺは、それぞれ独自のチャネルを卯］当て
ることができる。

聴音装置を位置が判明していない任意の個所Ｇこ配設す
るとき、例えばある海域に自由Ｇこ浮遊させる場合、本
発明では聴音、装置に無線受信機を設昏す、マスクステ
ーションには驚音装置へ制御情報を送信する送信装置を
設け、各聴音装置にはこの制御情報に応じて聴音装置を
選択動作させる動作制御（または特徴信号）を、音声変
調搬送波の短い遮断時間中に、一定時間間隔をもって間
歇的Ｇこ送出される特殊な信号とする。それぞれ異なる
聴音装置を同時に識別するため、この特殊信号には、各
聴音装置に対し独特のより情報とも称される識別情報を
含ませると好都合である。

以下図面により本発明を説明する。

第１図は本発明方法の概略の説明図であり、図中Ａ１．
　Ａ２−−−　Ａｎは、探索すべき海域で、音源の存し
ている可能性のある海域をカバーするよう地理的に分布
させて配置した複数個の聴音装置である。探索すべき音
源をＵで示しである。聴音装置間の距離はその海域の環
境状況に見合うようにし、例えば約５ｋｍ間隔の群島状
に配置する０聰音装置の本体は水中に浮遊しているブイ
より吊下げたものとなし得る。

各聴音装置は、水中マイクロホンと付属のアンテナとを
有する無線送受信機を具えるものとする。

各聴音装置は個別の識怖アドレス（ＩＤアドレス）で識
別するものとする。聴音装置の具体例を第２図に示す。

第１閃の糸はさらに少くとも３個の無線ステーションＭ
１．　Ｍ２．１ｔ１８を有し、この内Ｍ１はマスクステ
ーションであり’　”２１　’３はリレー（中継）ステ
ーションである。これらの無線ステーションは固定施設
であっても良く、また探索すべき海域のそれぞれ違った
個所に臨時に配置する移動装置であっても良い。各測定
中は、これらの無線ステーションは判明している位置に
移動せず存在するものとする。マスク５ステーシヨンＭ
□は、制御情報を聴音装置に送信し、これら装置並びに
リレーステーションよりの情報信号を受信する送・受信
機を有する。さらにこのマスクステーションにはリアル
タイムでいくつかの信号処理を行う信号処理装置を設け
である。無線リンクを介するか９、あるいは他の方法で
このマスクステーションは評価センタＥＣに対し通信可
能とし、ここで最終の信号処理と位置の決定とを行う。

リレーステーションＭ２．Ｍ、＆こも送受信装置が設け
てあり、これらは聴音装置より特定の信号を受信し、異
なる無線チャネルでこれをマスクステーションに再送出
する０ 位置決定は次の原理で行う。

音源Ｕの位置探索に最適の位置にある聴音装置Ａ□、　
Ａ２．　Ａ８のみが作動しているものとする。

これらの聴音装置は、検出した音をそれぞれの無線チャ
ネル内の無線搬送波でマスクステーションに苅し同時に
送信する。マスタステーションでは無線波を復調し、捕
捉した音のそれぞれ２つづつの相関をとる。各相駕処理
は時間差を生じ、この時間差は所定の双曲線を表わす。

この場合音源は求めた２つの双曲線の交点に位置する。

（理論的には２つの交点が得られるがそのうちの１つを
除外する。）この位置決定に際し、それぞれ異なる無線
波の移行時間の相互間の差は考慮に入れない。

これは水中の音波の伝播時間は無線波の移行時間より遥
に長いからである。

各聴音装置は規則正しい時間間隔毎に前記の無線波によ
る検出音の送出を中断し、これに代えて特定の無線チャ
ネルを通じそれぞれのＩＤアドレスを送出する。これら
のＩＤアドレスはリレーステーションＭ２及びＭ８によ
って新しい無線チャネルによってリレー（中継）される
。この場合、ある特定の瞬時においては、ただ１つの聴
音装置、例えば八〇のみがそのＩＤアドレスを送出する
ものとする。マスタステーションＭ０はこのとき、１つ
の無線チャネルを通じてこのＩＤアドレスを直接受信し
、また同じアドレスを他のチャネルでリレーステーショ
ンＭ２を通じて受信し、さらにこれと異なる第８のチャ
ネルでリレーステーションＭ８を通じてこれを受信する
。これらのステーションＭ□、　Ｍ２．　Ｍ８は位置が
判明しているので、トｆ２とＭ０間の移行時間（−７１
）と、Ｍ３とＭ□間の移行時間（−τ２）とも判明、し
ている。マスタステーションＡ□が直接得たＩＤ信号と
、リレーステーションＭ２を介して得たＩＤ信号間の相
関をとり、かつ既知の移行時間τ、の補正を加えること
により双曲線を表わす時間差が得られる。

またこれと同様にしてマスクステーションＡ１が直接得
たより信号と、リレーステーションＭ８を介して受信し
たより信号との間の相関をとり、耽知の移行時間τ、の
補正を加えると第２双曲線を表わす時間差が得られる。

これら２つの双曲線の交点に聴音装置へ〇が位置する。

Ａ２．　Ａ８のＩＤ信号送信時間間隔中に聴音装置Ａ２
１　Ａ８の位置も同様にして求められる。

音源Ｕの聴音装置Ａ□Ｐ　Ａ２　Ｐ　Ａ８に対する相対
位置および、これら聴音装置のおのおのの位置が決定さ
れると、音源Ｕの絶対位置に関する全ｍ報が得られたこ
ととなる。

この機能をより良く説明するため、この糸にお１いて生
ずる各種信号の内容を次に一覧表として示す。ここで示
しである帯域幅と変調型式は後述の実施例に対するもの
である。

信号　１（ｈ　１ 目的　　　：対象物の音を聴音装置のブイに伝送する 進行路　　：対象物より少くとも３つの聴音装置へ至る シル二本型式　：水中音波 スペクト／ｌ／　：　１０　Ｈｚまたは１０００　Ｈｚ
以下変調　　　：なし、（搬送波なし） イ、（号）１６２ 目的　　　：対象物と選択したブイとの相対位置の決定 進行路　　：ブイより陸上の無線受信機基本型式　：無
線波、変調搬送波（例えばＳＯＯＭＨｚ　） スペクトル：　１０　ｋＨｚの桁 変調　　　：主搬送波十の信号Ａ１で匿調した各ブイ毎
の副、１１４送波 信号　Ａ３ 目的　　　：ブイの位置決定 進行路　　−動作中のブイより少くとも８個の陸上無線
受信機 基本型式　：無線波、変調搬送波（例えばＳＯＯＭＨｚ
　） スペクトル：例えば１−１０　ＭＨｚ 変調：パルス変調キイ信号 註：地上ステーションの１つはマスダ）ステーションと
することができ、 他の２つの受信機の信号はこのマ スタステーションに再送出される。

信号　Ａ４ 目的：ブイ選択コマンド；チャネル選択動作 進行路　　：地上ステーションよりブイへ（同時に１つ
） 基本型式　：無線波、変調搬送波（３００ＭＨｚ　）ス
ペクトル：所要のコマンド速度により定まる。

通常のコマンド速度において例え１ ば１０　ＫＨ２ 変調　　　：パルス変調キイ信号 信号　Ａ５ 目的　　　：地域選択動作 進行路　　：３つの地上局より、信号によって示された
地域内のすべてのブイへ 基本型式　：無線波、変調搬送波（例えばＳＯＯＭＨｚ
　） スペクトル：地域選択において所望の精度によって定ま
る。（例えば１−　］、　Ｏ ＭＨｚ　） 変調　　　：パルス変調 上の一覧表より明らかなように信号Ａ８およびＡ５のみ
が広帯域のものである。他のすべての信号は小スペクト
ル（狭帯域）である。信号Ａ５はブイの地域選択動作で
あり、すなわちより完全には選択地域のすべてのブイの
動作を含むが、本明細書ではその説明を省略する。信号
Ａ５についてはスエーデン特咋出願８８０１０１９−９
に記載してあり、これにこの地域選択動作が記載されて
いる。

第２図は探索すべき海域に自由（こ浮遊させるブイの形
状とした聴音装置の１例を示す略回路図である。このブ
イはアンテナＩＯを有し、このアンテナＧま本体１１．
に接続している浮き１０ａによって水面より常に上に出
ている。本体１１の接続ケーブルの長さとその比重を調
整し、この本体は水面下適当の距離の深さに浮いてＱ・
るようにする。

ブイの底部には水中マイクロホン１２を設け、これによ
って水中の音波または圧力波を検出する。

本体１１＆こは聴音装置の電気回路を収容する。

すなわちアンテナＩＯに接続される送受信ユニット１８
を有する。この送受信ユニット１３は図面においては受
信機１４と２つの別個の送信＠１５および１６を有する
ものとして示しである。送信機１５は識別情報をマスク
ステーションに送信するものであり、スイッチ１８とス
キャナ１９とを通じメモリ１７に接続されている。メモ
リ１７はそれぞれの聴音装置に対し特定なＩＤ（識別）
番号を有しており、この情報はスキャナ１９により検出
され、直列形に変換される。送信機１６は検出音を送信
するものであり、スイッチ２０と信号変換器２１を通じ
、水中マイクロホン１２に接続されている。これらのス
イッチ１８と２０とは第１位置工と第２位置■との間に
同期しそスイッチ（切替え）され、第１位置工では、ス
イッチ２０は閉じ、スイッチ１８は開き、第２位置■で
はスイッチ１８は閉じ、スイッチ２０は開く。これらス
イッチの駆動は駆動段２３を通じクロック２２により行
われる。この時間的制御は次の如くして行う。すなわち
これらのスイッチは通常位ＭＩにあり、極めて短い一定
時間間隔の時間中のみにおいてスイッチ位置■にセット
される。例えば各１０秒毎に１０　ｍｓの間だけ位ｆｆ
ｆ　Ｉ［にセットされる。各クロックは異なるブイにお
いて異なるように駆動されており、幾つかの１１１８音
装置心はある一定の長い時間の間、より情報を送出しな
いようにする。

送信機１５．１６よりの情報送出はＨＦ搬送波の変調に
よって行う。送信機１６は数個の異なるチャネルで送信
を行い、一方送信機１５Ｇ′ｉ、送信機に固定のチャネ
ルで送信する。送信機１６カタ使用するチャネルは制御
人力２４＆こお番する制御イ言号で選択する。実際上は
２つの別個の送信機を用１．ｚる必要はなく、これらに
対して共通の送信機を使用することができ、この場合送
信機１６（ま送信機内の特定のチャネルを用いるものと
する。この場合各チャネルはそれぞれ独自の搬送波を使
用することもでき、また共通のＨＦ搬送波上にそれぞれ
個別の副搬送波を用いてチャネル分離を行うことができ
る。

同じくアンテナ１０に接続されている受信機１４は制御
情報を受信し、検出器２６を通じレジスタ２５に接続さ
れる出力を有している。この制御情報はディジタルメツ
セージを表わすＩ（Ｆ］ぐルスのパルス列の波形とし、
この場合レジスタ２５はこのメツセージを供給しそれを
蓄積するシフトレジスタとして構成する。第２図に示す
ようなメツセージを蓄積するレジスタ２５の１例は複数
個のセクションを有するものである。レジスタ２５の第
１セクシヨン２７は制御すべき聴音装置のＩＤ番号を表
わす数字の連続を蓄積するものである。シフトレジスタ
２５のこのセクション２７を比較器３１に接続し、その
比較器３１の第２人カニｆ；ｔＩＩｌ１％す１７よりの
情報を供給する。第２セクシヨン２８は動作コマンドを
表わす数字を蓄積し、第３セクシヨン２９は動作解除コ
マンドを表わす数字を蓄積する。最後に第４セクシヨン
３０は使用すべき実際に使用するチャネルを表わす数字
を蓄積する。比較器３１の出力をＡＮＤゲート３２の一
方の入力に接続し、その第２人力をシフトレジスタ２５
の々）２セクシヨン２８に接続する。比較器８１の出力
はさらにＡＮＤゲート３８の一方の入力に接続し、その
第２人力はシフトレジスタ２５の第３セクシヨン２９に
接続する。

このＡＮＤゲート８２の出力を可制御スイッチ３４のセ
ット制御入力に接続し、ＡＮＤゲート３８の出力を同じ
可制御スイッチ８４のリセット制御入力に接続する。Ａ
ＮＤゲート８２より信号が生ずると、スイッチ３４は閉
じて電流源８５をブロック３６に接続する。このブロッ
ク３６は送信部分において駆動電圧を必要とする部分を
表わすものである。これにより送イイ機は動作状態とな
る。ＡＮＤゲート８３よりの＠号が生じた場合はスイッ
チ８４は開き、送信部分の動作状態は遮断される。受信
部分内で駆動電圧を必要とする各素子は常に電流源に接
続されており、このため受信機は連続的に動作状態にあ
る。シフトレジスタの最終セクション３０はコンバータ
８７を経て送信１（゛機１６の制御入力に接続する。コ
ンパ〜り３７はシフトレジスタ２５内のチャネルディジ
ット数をこの送信機に対する適当な制御電圧に変換する
。

本装置は次の如く動作する。

聴音装置を動作させるときはマスクステーションＭ１は
パルス列を送出する。このパルス列の第１部分は実際の
聴音装置のより＠号を有するセクション２７に到達し、
またセクション２８に到達する第２部分は動作コマンド
を表わし、またセクション８０に到達するパルス列は選
択すべきチャネルを表わす。これによって送信機は動作
状態となり、水中マイク四７オン１２により検出される
音がある場合Ｇこはその音は選択されたチャネルにより
送出される。各１０秒毎に音情報の送出を遮断し、これ
に代えてメモリ１７よりＩＤ情報を特　・定のチャネル
で送出する。このＩＤｆｆ１報の送出中、この実際動作
している聴音装置の位置決定を行う。

これはマスタステーションＹ０がこの動作中の聴音装置
のより＠号をシフトレジスタ２５の第３セクシヨン２９
に到るエンドアップ信号と共に送出するまで続けられ、
このエンドアンプ信号により送信機の動作は解除される
。

第８図は３つの選択された聴音装置に対し相対的な音源
の位置を決定するためのマスクステーションＭｌの受信
機の信号処理部分を略図で示すものである。チャネルが
周波数チャネルである場合、すなわち各チャネルに対し
ての特殊の搬送波または副搬送波である場合には、この
受信機の部分は原理的にはそれぞれその周波数に同調し
ている複数個の帯域通過ｐ波器で構成され、また副搬送
波の場合は、主搬送波を抑制するため、ｐ波器および混
合段をその前に接続する。第３図は帯域ｐ波器Ｆｌ　、
Ｆ２　、Ｆ８と対応の検出器ＤＩ、Ｄ２゜Ｄ３を有する
３つの聴音装置に対する受信チャネルを示す。これらの
検出器Ｄｌ、Ｄ２．Ｄ８はそれぞれ出力０１．０２，０
８に接続し、これらの出力に各対応チャネルの低周波変
調信号が現われる。すなわち、これらの出力０１．０２
，０８には同じ音声情報が現れるが、対応の聴音装置に
対し水中を進行する音の進行時間が異なるため、それぞ
れ異なる時間で現れる。（この場合無線波の空中移行時
間は無視しである。）信号処理の原理は２つの音声信号
間の相関をとりこれを２つづつ行ってそれらの間の時間
差を決定することである０このため第３図において出力
０１と０２との信号をスイッチ回路網ＳＷを通じ第１相
関器に１に供給する。また、出力Ｏ１と０３との信号を
スイッチ回路網ＳＷを通じ第２相関器に供給する。相関
器に１は時間差ＴＩを供給し、相関器に２は時間差Ｔ２
を供給する。これらの時間差Ｔ１とＦ２はそ・れぞれ双
曲線を表わし、音源Ｕはこれらの双曲線間の交差点に位
置する。

第４図Ｃ′ｉ第１聴音装置ＡＩ（第１図）の位置を定め
るのに必要なマスクステーション（Ｍｌ）内の構成部品
を示し、それぞれの聴音装置の位置を決定する方法を説
明するものである。上述の如く聴音装置の位置決定は音
声情報伝送の短い遮断時間内であって特殊チャネルより
ＩＤｆ＃報が送出されるときである。ある特定瞬時にお
いて聴音装置ＡＩのみがより情報を送出しているものと
する。

このＩＤ情報は特定のチャネルにおけるパルス列として
伝送される。すなわち、特定のチャネル周波数により伝
送されるものであり、また選択されたリレーステーショ
ンＭ２とＭ３より２つの他のチャネルにより再送出され
る。これらの信号をそれぞれ分離するため、マスクステ
ーションＭ１は８つの帯域通過ｐ波器を有している。第
１の戸波器Ｆ４は聴音装置ＡＩ（並びに他の聴音装置）
によりＩＤ情報を送出するに使用されるチャネル周波数
に同調しており、他の２つのｐ波器Ｆ、５．Ｆ−６は上
述の周波数がリレーステーションＭ２．Ｍ３でそれぞれ
変換される周波数である２つのチャネル周波数にそれぞ
れ同調している。これらのｐ波器Ｆ４　、Ｆ５　、Ｆ６
はそれぞれ対応の検出器Ｄ４゜Ｄ５　、Ｄ６を通じ出力
０４，０５，０６＆こ接続する。すなわちこれらの出力
には１個で同じＩＤ情報が現れる。例えばこの例でけ聴
音装置Ａ　Ｉの１、　Ｄアドレスがそれぞれ現れるがそ
の時間位置は異なって現れる。聴音装置ＡＩの位置を決
定するための信号処理の原理は、これらの出力に生ずる
ＩＤ信号をそれぞれ２つづつ比較するもので、これには
それぞれＭ２よりＭ　１へ、また１１（３よりＭｌへの
わかっている移行時間を前もって修正し、これによりそ
れぞれ対応のステーションＭｌ。

Ｍ　２　、　Ｍ’８に到達した時間差を決定する。すな
わち第１出力０４の信号をＭ２よりＭｌへの予め判明し
ている移行時間τ１だけ信号を遅延させる遅延回路Ｂ１
を通じて比較器Ｊ１の第１人力に接続し、また出力０５
の信号をこの比較器Ｊ１の第２人力に接続する。これと
同様に出力０４の信号を第２比較器Ｊ２の第１人力に対
し信号をＭ３とＭ４の移行時間τ２に等しい遅延を与え
る遅延回路Ｂ２を経て比較器Ｊ２の第２人力に接続し、
出方０６の信号をこの比較器Ｊ２の第２人力に直接接続
する。比較器Ｊ１は時間差Ｔ３を表わす信号を生じ、ま
た比較器Ｊ２は時間差Ｔ４を表わす信号を送出する。こ
れらの時間差Ｔ３とＴ４はそれぞれ双曲線を表わし、聴
音装置ＡＩはこれらの双曲線の交差点に位置する。時間
差Ｔ８とＴ４または場合によりこれらにＪ二９計算され
た位置を聴音装置ｆ７　Ａ　１のＩＤ番号と共に蓄積す
る。

これより後の異なる瞬時において聴音装ｆｆ１Ａ２およ
びＡ３よりの対応の情報が到来し、これらを同じ回路で
同様の方法でローカル的に処理を行う。

各１ｔ１秒毎に装置Ａ１よりのＩＤ番号が再び到来し、
これによってこの装置の位置に関する蓄積情報は常時最
新のものに入れ替えられる。

全体のシステムの動作は次の如くである。

存在している可能性のある音源のある海域に聴音装置を
それぞれ位置を定めて配置し、また固定箇所にあるステ
ーションＭｌ　、Ｍ２　、Ｍ８を構成した後、まず最初
に一般情報収集フエースを行う。

これは探索海域内に音源の信頼ある表示が存するか否か
を決定し、また存する場合にはその概略の位置を決定す
る目的のものである。この一般情報収集フエースは聴音
装置を呼出し、これらを順番に−ｆ動作させることを含
んでいる。聴音装置が動作すると聴音装置は検出した音
とそのＩＤ番号を送出し、またその位置を決定すること
ができる。これによってより番号と検出音に関する粗（
コアース）情報を蓄積する。次いで複数個の隣接聴音装
置が一定レベルを超えており、かつ動作している聴音装
置と同じような特性で一定レベルを超えるものを検出し
たときは上述の如くして音源の位置測定を開始する。

所要の帯域幅に関し情報伝送を最適にするため、音声信
号をディジタル化し時間多重によってチャネル分離を行
う。第５図はこの原理で動作する聴音装置の簡単化した
ブロック図である。聴音装置（ブイ）は複数個の固定ス
テーションと協動するものとし、その内の１つすなわち
マスタステーション（Ｍｌ）は正確なりロックを有し、
また同期パルスまたはｍｌ整用パルスを全てのブイに対
し送出出し、また特定の選択した幾つかのブイに対し動
作制御指令を送出する。各ブイは受信機１００と送信機
１０１を有する。この受信機ｉｏｏをスイッチ１０２お
よび１０．３を通じアンテナ１０４に接続する。これら
のスイッチは通常は図示の位置を占める。送信機１０１
はこれらの同じスイッチを通じ短時間アンテナ１０４に
接続される。受信機１００の出力には３つの検出器を接
続する。これらはより検出器１０５と、チャネル検出器
１．０６と、同期検出器１０７とである。同期検出器１
０７はクロック１０８を制御し、その出力信号をチャネ
ル検出器１０６の出力信号とともにチャネル選択回路１
０９に供給し、これを制御する。メモリ１１０を水中マ
イクロホオン１１１によって検出した音声信号のサンプ
ルで常にロードラ与える。

このサンプルは増幅器１１２とＡ／Ｄ変換器１１８によ
り形成する。メモリ１１０内の情報を呼出装置１１４に
より送信機１０１の入力に供給する。

同期検出器１０７よりの信号によりこのメモリ１１０の
内容を零とし、また呼出装置１１４はチャネル選択回路
１０９よりの信号で動作する。この回路はスイッチ１０
３も制御し、一方スイッチ１０２はより検出器１０５よ
りの信号で制御される。

本回路は次の如くして動作する。

例えば　０゜１−１Ｏ秒程度の規則正しい時間間隔毎に
同期パルスまたは調節パルスが到来し、各ブイのクロッ
クを全て零とする。従ってこれらのクロックの精度は中
間程度のものでよく、その構造は安価なものとなし得る
。上述の如き時間間隔に対し同期パルスが各面なるブイ
に到達する時間は無視することができ、このため各クロ
ックは同期して時間を刻むものとみなすことができる。

またこれと同時にメモリ内容も零とする。このメモリは
２つの同期パルスの間の全時間間隔内の音声信号を表わ
す全てのサンプルを蓄積し得る容量のものとする。２つ
の同期パルス間のこの時間間隔を複数個の副時間間隔、
例えば１ｏの副時間間隔に分割し、そのそれぞれにより
あるチャネルを代表させる。このチャネルの時間長は０
．０１−１秒となる。各副時間間隔にチャネル番号１　
、２−−−１０を割当てる。マスクステーションが特定
のブイに対し検出した音の情報を送出させたい場合には
、当該ブイのＩＤ番号をまず送出し、これに続いて直ち
に動作指令を表わす信号を送出する。この指定されたブ
イの回路内のＩＤ検出器１０５はこれに応答して、スイ
ッチ１０２を図面に示しているのとは反応の位置にセッ
トする。このブイは今これで送信状態となる。これに続
いて直ちにマスタステーションはこのブイに割当てるチ
ャネル番号を表わすパルス列を送出する。このパルス列
はチャネル検出器１０６・で検出され、これはチャネル
選択回路ｊ０９を制御し、この回路１０９は同期パルス
の後の副時間間隔番号渕号を送出する。この数はチャネ
ル番号に等しい数である。この回路１０９よりの信号は
スイッチ１０８を反対側にセットし、かつ続出装［１１
４を動作させる。この読出装置１１４が制御信号を受信
すると、メモリ１１０を高速で走査し、ザンブルした音
声信号を無線搬送波上で実際のタイムチャネル内で変調
し、アンテナ１０４を通じ、圧縮形で送信する。次いで
これと同じ動作を他のブイＱこ対し異なるチャネ、Ｑ／
　”’Ｃ行５゜マスタステルジョンおよび他の固定ステ
ーションではチャネル／ＩＤ番号の関係を記憶蓄積する
。このため蓄積したパルス列は異なるブイによって検出
された音声信号がそれぞれ時間をシフトしてメモリされ
たものとなり、異なるチャネルの時間的位置および相関
が上述の如くして求められる。必要に応じそれぞれ異な
るブイで同期パルスの移行時間が異なることによる時間
誤差がある場合にはこれを修正することができる。

上述の例の如く個別の選択を行って動作させる代わりに
、聴音装置を一群で動作させることができる。例えば地
理的な位置による群を作り、これらを同時に動作させる
ことができる。これについてはスエーデン特許出願８３
０１０１９−９に記載されている。

探索すべき海域の近くに固定聴音装置がある場合には、
これらの固定聴音装置を無線送信機を設けた浮遊するブ
イの１個または数個と組合わせて使用をすることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は複数個の浮遊聴音装置と８個の固定無線局を用
いる本発明による水中音源探索方法の簡単化した説明図
、 第２図は第１ｉｄの方法に使用する聴音装置の１例のブ
ロック図、 第３図はマスタステーションの信号処理部分で音源の３
つの選択した聴音装置との相対位置を定める部分の簡単
化したブロック図、 第４図はマスタステーションの選択した聴音装置の位置
を決定する部分の信号処理部の簡単化したブロック図、 第５図は聴音装置の１例を示すブロック図である。 Ｕ・・・音源　　　　　　　　Ａ□、　Ａ２−Ａｎ・・
・聴音装置Ｍ０・・・マスタステーション Ｍ２．Ｍ３・・・リレーステーション。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　それぞれ水中マイクロホンと、附属のアンテナを有
   する無線送信機とを具える聴音装置を少くとも３個設け
   、さらに１つの無線マスタステーションを設け、聴音装
   置によって検出した音を表示する各信号をマスタステー
   ションに伝送し、マスタステーションはこれら信号の相
   関をとることによって音源の地理的位置を決定する水中
   聴音によるある水域内の水中音源探索方法において、 地理的位置が判明している少くとも２つのリレーステー
   ションを設け、 当該装置の識別（より）を表示する信号と、検出された
   音源よりの音を表示する信号とを聴音装置より交互に送
   信し、これら〜ρ倍信号マスクステーションとリレース
   テーションとで受信する工程、 リレーステーションにおいて、受信信号をマスクステー
   ションに対し中継する工程、マスタステーションにおい
   て、前記受信信号のうち聴音装置の識別を表わす部分を
   処理して当該聴音装置の地理的位置を決定する工程、 マスタステーションで、受信信号のうち検出された音源
   よりの音を表示する部分を処理することによって、前工
   程で決定された聴音装置の地理的位置に対する音源の地
   理的位置を決定する工程、 の各工程を具えてなることを特徴とする水中音源探索方
   法。 ２　各聴音装置は無線受信機を有し、無線マスクステー
   ションより聴音装置に対し制御情報を送出し、該制御情
   報は聴音装置によって受信されたとき、聴音装置の送信
   機を選択して駆動する表示とする特許請求の範囲第１項
   記載の方法。 ＆　それぞれ水中マイクロポンと、附属のアンテナを有
   する無線送信機とを具える少くとも３個の複数個の聴音
   装置を有し、さらに該聴音装置より受信された信号間の
   相関をとることにより音源の位置を決定する相関装置を
   有する無線マスクステーションを有してなる水中聴音に
   よる水中音源の探索装置において、聴音装置より受信し
   た信号をマスタステーションに中継する地理的に判明し
   ている位置ニする少くとも２個のリレーステーションを
   設け、 聴音装置には当該無線送信機に対し、当該聴音装置の識
   別（ＩＤ）を表示する信号と、検出された音源よりの音
   を表示する信号とを交互（こ供給するスイッチ装置を設
   け、マスクステーションは受信信号のうち聴音装置の識
   別を表わす部分に応答してこれら聴”゛音装置Ｒの地理
   的位置を決定する処理装置を設けてなることを特徴とす
   る水中音源探索装置。 表　各聴音装置は無線受信機を有し、マスタステーショ
   ンは聴音装置に対する制御情報を送出する送信機を有し
   、各聴音装置には該制御情報に応答して聴音装置の選択
   動作を制御する動作制御装置とを設けてなる特許請求の
   範囲第８項記載の装置。