JPS59208480A - 水中探知表示装置における海底傾斜表示装置 - Google Patents

水中探知表示装置における海底傾斜表示装置

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JPS59208480A
JPS59208480A JP8394783A JP8394783A JPS59208480A JP S59208480 A JPS59208480 A JP S59208480A JP 8394783 A JP8394783 A JP 8394783A JP 8394783 A JP8394783 A JP 8394783A JP S59208480 A JPS59208480 A JP S59208480A
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Shozo Shibuya
渋谷 正三
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水中探知情報を最新のものから順に古いもの
へと経時的表示を行う(lI’LT等の表示装置を備え
た水中探知表示装置において、表示面上に現わされた海
底線の傾斜を計測し、表示する機能を備えた装置に関す
る。
把握の容易性から探知情報を経時表示する水中探知表示
装置が近年多く利用されているが、これは古い情報をも
同時に観察することができるからである。すなわち、古
い情報は学術的、海中資源探査やトロール漁業時におい
て、魚群、海底形状の再確認の上で極めて有用であり、
この手助けとして表示面内には海底信号等の表示と共に
通常経時情報としての分時マークが表示される。
しかしながら、船速は海流等の諸性部状況により又は人
為的により一定ではなく変化するものであるから、上記
分時マークを参考にしても経時方向の実際長を知ること
は出来ず、従って表示上からは海底線の傾斜を把握する
ことは出来ない。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、探知用パルス
の送波周期毎の自船の移動量を検出して水平方向の距離
と深度変化分より海底線の実際の傾斜を算出表示する装
置を提供するものである。
以下、図面を用いて本発明を説明する。
第1図は表示画像の一例を示すもので、図中Bは海底線
、Fは魚群を示す。又、L+、IavLsは例えば5°
毎の傾斜線を示すカーソルで、後述する如くして、表示
上特定位置に描かれる。Sは傾斜線を示す。尚、説明の
便宜上、深度方向をX軸方向と呼び、経時方向をY軸方
向と呼ぶ。
第2図は本発明の一実施例を示す回路図で、図中1は超
音波パルスを水中に送受波する送受波器である。上記送
波は後述するX軸カウンタ2よシ送出される復帰パルス
が送信トリガとして機能することにより行われる。そし
て、受波信号は増幅検波回路3で増幅検波された後、A
−、D変換回路4及び後述するゲート42を経てメモリ
5に記憶される。上記メモ+70゜σIJ) X me
 (行)の記憶番地を有する。従って、このメモリ5の
書込番地を形成するX軸カウンタ2は計数容量がm。、
Y軸カウンタ6は計数容量がn。に設定しである。探知
レンジ切換回路7は観察を希望する探知レンジに切換え
るもので、この切換えにより分周回路8は所定の分周比
でクロックパルス発生回路9からの比較的高速周波のク
ロックパルス列を分周する。例えば、探知レンジがRG
′r、>に切換えられた場合、水中音速度を1500 
mとすると750m、/ R(Hz)の分周パルスが送
出されるように探知レンジ毎の分周比が予め周パルスを
O乃至mQ−1まで加算計数し、計数値がm。−1から
Oに復帰する毎に復帰パルスを送出する。Y軸カウンタ
6はX軸カウンタ2からの上記復帰パルスをno−1乃
至Oまで減算計数し、計数値がOになると次の復帰パル
スでn。−1に変化する如くなされている。この上記両
計数値が切換回路10を介してメモリ5に送入される結
果、A−ID変換された受信信号は両計数値が指定する
番地に書込まれる。従って、X軸カウンタ2の計数値が
O乃至m61iで変化する間にメモリ5にはR(ハ)に
相当する深度方向−列分の受信信号が書込まれる。更に
、Y軸カウンタ6の計数値がn。−1乃至0まで変化す
ることによりメモリ5の全ての番地に受信信号が書込ま
れることとなる。
上記記憶信号の表示器11への読出表示は縦方向掃引に
より実行される。尚、表示器11はメモリ5に対応する
表示画素を有するものとする。そして、第1図を参照し
て説明すれば、先ずO列目のX軸方向0乃至m(1−1
行までの掃引が行われ、次に1列目のX軸方向O乃至m
。−1行までという如く行われ、左端n0−1列目が終
了するとO列目に復帰する。12は上記深度方向の表示
読出のための番地指定を行うX軸カウンタで、前記クロ
ックパルス発生回路9からのパルス列を0乃至m。−1
まで加算計数することによシ上記読出番地が形成される
。そして、計数値がm。−1からOに復帰する毎に復帰
パルスが送出され、この復帰パルスがX軸偏向回路13
に送入されて表示器11上で深度方向の掃引を実行させ
ると共にY軸カウンタ14に送入されている。Y軸カウ
ンタ14は上記復帰パルスを0乃至n。−1まで加算計
数し、その出力計数値は後述する如くメモリ5の経時方
向の読出番地を指定する基本計数値として働く。又、上
記計数値がn。−1から0に変化する毎にY軸偏向回路
15にパルスを送出して表示器11上で経時方向の掃引
を実行させる。さて、読出番地の指定において、X軸カ
ウンタ12の出力計数値は切換回路10を経て直接読出
番地として作用するが、Y軸カウンタ14の出力計数値
は加算回路16を経て形成される数値が読出番地として
作用することになる。従って、最新の受信信号が記憶さ
れている列から順に古い列方向に指定が行われる。尚、
切換回路10の切換えはクロックパルス発生回路9から
の、例えば波形率IAのパルスによシ行われ、該切換と
同期してメモリ5の書込、読出状態も切換制御される。
以上、読出された記憶信号はROM17送入される。R
OM17は入力信号に対して予め定めた色信号が送出さ
れるようになされており、更に三原色のD−A変換回路
18乃至20で各々アナログ信号に変換されて表示器1
1の赤、緑、青色の輝度端子へ導かれる。
次に、カーソルL+、Lx、L8の表示器11上への表
示について説明する。
本実施例においてはカーソルLX (後述する如く傾斜
角5°に相当)をX軸方向d画累月に、カーソルLx 
(同様に傾斜角O0に相当)をd+e画素目に及びカー
ソルL8 (同様に傾斜角−5°に相当)をd十2e画
素目に描かれるものとする。
上記カーソルは数値発生回路21乃至23、比較回路2
4乃至26及びOR回路27によシ描かれる。数値発生
回路21は値dを、数値発生回路22は値d+eをそし
て数値発生回路23は値d+2eの如く一定の階差eを
有する値をそれぞれ送出し、各々比較回路24.25.
26に導かれている。比較回路24.25.26には信
号読出のためのX軸カウンタ12からの計数値が送入さ
れており、従って比較回路24は当該計数値がdに一致
したとき一致パルスを送出し、同様にして比較回路25
.26はX軸カウンタ12の計数値がd+e、d+2e
に一致したときそれぞれ一致パルスを送出する。このよ
うにして得られた3個の一致パルスはROMI 7に導
かれ、所定の処理、例えばY軸カウンタ14の出力値が
偶数時のみ出力して点線状に及び特別の色彩を付されて
表示器11上に表示される。この結果、表示器11上の
X軸方向d、d+e、d+2e画素目にカーソルL1、
L*1Lsが描かれる。尚、カーソル表示の別の方法と
して、例えばメモリ5と等しい列番地を有するRAMの
例えば0行、0行、2e行目にカーソルのだめの信号を
予め書込んでおき、これをメモリ5の読出と同期(但し
、行方向にはd行分ずらす必要がある)して読出しても
良く、又ROMを用いてカーソルを書込んでおき、これ
をメモリ5の読出と同期させて読出す方法でも良い。
さて、28は、例えば魚群信号等と海底信号とのレベル
差に着目して一定レベル以上の信号をスライス検出し、
パルス整形して出力するようになされた海底判別回路で
ある。該海底判別回路28で検出された海底パルスはそ
の瞬間におけるX軸カウンタ2の出力計数値としてラッ
チ回路29でラッチされる。すなわち、ラッチ値は海底
深度に対応する行番地を示す。
上記行番地情報とY軸カウンタ6の列番地情報は一組と
して入力バッファ30に検出毎に一旦取込まれる。そし
て、取込まれたデータはR,A M36に導かれて順次
記憶される。
人力バッファ30は上記−組のデータ以外、傾斜線Sを
求めるために最小限要求されるデータが取込まれる。す
なわち、31はレンジ切換回路7からのレンジ情報よシ
行方向一番地分に相当する深度R/moを換算するRO
Mで、上記IR/ m6が入力バッファ30に導かれる
。又、32は、例えば超音波のドツプラー効果を利用し
た速度計を備える航程量で、ある基準位置からの航程量
が送波毎に若しくは送波間隔毎の航程量が順次ラッチ回
路33にラッチされ入力バッファ30に導かれる。
以上のようにして、入力バッファ30にはY軸カウンタ
6からの列番地、当該列番地における海底深度に対応す
るラッチ回路29からの行番地、ROM31からの行方
向1番地分に相当する深度、ROM33からの航程量の
各データが導かれており、係る各種データに基づいて0
PU34、ROM35によシ予め定められた演算が施こ
される。
上記0PU35は、例えば送波毎(X軸カウンタ2から
の復帰パルスの送入時)に演算プログラムを開始制御す
るようになされており、演算式はROM35に予めプロ
グラムされている。尚、36はROM35.0PU34
による演算途中の結果等を一旦蓄えるため及び前述の入
力バッファ30からの各種データを蓄えるために用いら
れるRAMである。
さて、海底線の傾斜は種々の方法により求めることがで
きる。例えば、隣接する数点の各種データに基づいて勾
配を決定する方法もその一例であり、更に精度的には最
小二乗法による勾配近似も考えられる。以下に示す方法
は傾斜の急激な変化に対して比較的正確に傾斜を求める
ことのできる方法で最小二乗法を2次曲線に適用したも
のである。これを第1図を参照して簡単に説明する。
勾配を求める位置は常に表示器上のO列側累月(最新の
探知情報が表示される画素列)である。
上記O列目を基準にして、先ずその直前の列の計3列分
における各種データに基づいて二乗誤差の最小値(これ
を特徴とする請求め、同様にして順次列数を増やして各
々の場合の二乗誤差の最小値Q、 (直前4列分による
)、QI!(直前5列分による)・・・・・・を求め、
最終的には直前に列分の場合の二乗誤差ψを求める。こ
のようにして得られた各二乗誤差について、更にQ8/
3、Q4/4 、Q515・・・Qk/にの内の最小と
なるQを決定し、当該Qを求めた時の最近似2次曲線、
例えばこれを一般的にy=ax2+ bx + cと表
わせば、上式を微分した2ax + b、すなわちb(
なぜならζずO列目を座標の基準としているため、x=
0であるから)が求められるO列目の傾斜となる。求め
られた0列目の傾斜角θは出力バッファ37から送出さ
れて乗算回路38で数値発生回路39から送出される値
e15と乗算され、更に減算回路40で数値発生回路2
2からの値d+eより減算されて一次変換式d+(1−
θ15)Xeを得る。そして、この変換値が比較回路4
1で書込のためのX軸カウンタ2の出力計数値と比較さ
れ、両数値が一致した時一致パルスが送出される如くな
されている。該一致パルスはゲート42を介してメモリ
5内の最新の探知信号が書込まれる番地に書込まれる。
このため、例えばθ=5°のときは傾斜線Sはd行目(
カーソルL1)に表示され、θ=06でd +e行目(
カーソルL、)、θ=−5゜でd+2e行目(カーソル
bs)に表示されることとなる。
以上説明した如く、本発明によれば海底線Bの各位置の
実際の傾斜が海底と対応して表示されているから、単に
海底信号を見て傾斜を誤って予測、認識するという不都
合を解消することができる。
尚、との実施例では傾斜線Sを一旦メモリ5に記載させ
ているが、メモリ5以外で前述したカーソル表示のだめ
のRAMと同一構成を有するRAMに、例えば(1−θ
15)eに該当する番地へ書込み、メモリ5と同期的に
読出しても良い。
又、一度表示された傾斜線Sを別の演算処理方法で求め
て表示したい場合においては、前述の如くメモIJR,
AMへの書込方式では不可能となる。
このため、減算回路出力を直接ROM17に導く方法が
考えられる。すなわち、出力バッファ37を加算回路1
6の出力値を同期して該当列毎の傾斜線信号を送出する
ように制御する構成とすれば更に、傾斜線表示のために
はiミー座標的役割を果たすもの(本実施例ではカーソ
ルL1、Lg、Lll)が要求されるため、減算回路4
0の出力値に応じて一定の順序で色彩を異ならすように
するROM等に導き、この出力値に応じた色彩を表示器
上の所定行番地に線状に示すことも考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施した際の表示例を示す図で、第2
図は本発明の一実施例を示す回路図である。 特許出願人  古野電気株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水中に超音波パルスを繰り返し送波し、帰来反射
    波を行及び列番地指定用書込手段に基づいて一旦記憶し
    、更に行及び列番地指定用読出手段に基づいて読出し表
    示器上に新しい探知信号から古い探知信号の順に列方向
    に経時的に表示する水中探知表示装置において、   
      − 帰来反射波中より海底信号を検出する検出回路と、 自船の航程量を検出する航程量と、 上記検出回路出力時における行番地指定用書込手段の指
    定行番地をその時の列番地と共に一組として及び探知レ
    ンジ情報、送波毎の航程量の各種情報を順次送波周期で
    取込む取込手段と、過去複数送波分における上記各種情
    報に基づいて水平方向の距離と深度変化分より最新の探
    知海底位置の実際の傾斜角を演算する演算手段と、該演
    算手段出力に対応した行番地値を与える変換手段と、 該変換手段出力と前記行番地指定用書込手段出力との一
    致出力を前記反射波のための記憶手段若しくは該記憶手
    段と対応する別の記憶手段に記憶する記憶手段と、 この記憶信号を前記性、列番地指定用書込手段により読
    出して表示器へ導く手段とを具備して成る水中探知表示
    装置における海底傾斜表示装置。 +――−一1− −一−= 丑    −−°e、  脅←
JP8394783A 1983-05-12 1983-05-12 水中探知表示装置における海底傾斜表示装置 Granted JPS59208480A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0348114A (ja) * 1990-01-29 1991-03-01 Seiko Epson Corp 潜水用小型携帯装置
EP0584482A2 (de) * 1992-08-28 1994-03-02 STN ATLAS Elektronik GmbH Verfahren zum Ermitteln und Anzeigen der Präzision von Tiefenmesswerten

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0348114A (ja) * 1990-01-29 1991-03-01 Seiko Epson Corp 潜水用小型携帯装置
EP0584482A2 (de) * 1992-08-28 1994-03-02 STN ATLAS Elektronik GmbH Verfahren zum Ermitteln und Anzeigen der Präzision von Tiefenmesswerten
EP0584482A3 (de) * 1992-08-28 1994-11-02 Atlas Elektronik Gmbh Verfahren zum Ermitteln und Anzeigen der Präzision von Tiefenmesswerten.

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JPH023473B2 (ja) 1990-01-23

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