JPS60122379A - 水中目標探知システム - Google Patents
水中目標探知システムInfo
- Publication number
- JPS60122379A JPS60122379A JP22966983A JP22966983A JPS60122379A JP S60122379 A JPS60122379 A JP S60122379A JP 22966983 A JP22966983 A JP 22966983A JP 22966983 A JP22966983 A JP 22966983A JP S60122379 A JPS60122379 A JP S60122379A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- underwater
- sound
- target
- gun
- ball
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- 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
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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)
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、潜水艦等水中に存在する目標を探知し、そ
の位置を局限する水中目標探知システムに関する。
の位置を局限する水中目標探知システムに関する。
〔従来技術Ｊ
従来、艦船の水中目標探知システムは、ンーナーと呼ば
れるものがあった。第１図を参照してンーナーによる目
標探知の原理を示す。第１図において、送信装置ｆｌ）
は音響アレイＣ２１を介して全方位に亘ってパルス状の
音イを水中に送信する。水中目標（３）にあたって反射
してきた音口は音響アレイ（２）を介して受信装置（４
）で受信することにより目標の距離及び方向を検出する
。第２図は距離測定の原理を示すものでｔ＝’ｐ丁で送
信装置（１）がパルス状の音を送信し、ｔ＝Ｔａで水中
目標（３）からの反射音を受信装置（４）が受信したこ
とを示す。したがって距離Ｒは次式でめられる。
れるものがあった。第１図を参照してンーナーによる目
標探知の原理を示す。第１図において、送信装置ｆｌ）
は音響アレイＣ２１を介して全方位に亘ってパルス状の
音イを水中に送信する。水中目標（３）にあたって反射
してきた音口は音響アレイ（２）を介して受信装置（４
）で受信することにより目標の距離及び方向を検出する
。第２図は距離測定の原理を示すものでｔ＝’ｐ丁で送
信装置（１）がパルス状の音を送信し、ｔ＝Ｔａで水中
目標（３）からの反射音を受信装置（４）が受信したこ
とを示す。したがって距離Ｒは次式でめられる。
Δｔ”ＴＲ’ｒＴ ・・・・・・・・・・・・・・・
（１）Ｒ，＝ Ｘ Ｖ ・・・・・・・・・・・・・・
・ （２１ここでＶは水中での音の伝播速度である・方
位については音響アレイ（２）の中で水中目標（３）に
対向しているアレイ素子が最も強い反射信号を受信する
のでこのアレイ素子の向いている方向より水中目標（３
）の方向を知ることができる。
（１）Ｒ，＝ Ｘ Ｖ ・・・・・・・・・・・・・・
・ （２１ここでＶは水中での音の伝播速度である・方
位については音響アレイ（２）の中で水中目標（３）に
対向しているアレイ素子が最も強い反射信号を受信する
のでこのアレイ素子の向いている方向より水中目標（３
）の方向を知ることができる。
このようにノーナーでは受１ｇ装置のほかにパルス状の
音を発生させる送信装置と複雑な構造を有する音響アレ
イが必要不可欠であった。捷九目穐を検出するためには
常に音を送信している必要があるため相手の潜水艦に自
艦位置が容易に発見されてしまい逃避されるかまたは逆
に攻撃されるなどの弱点を有していた。
音を発生させる送信装置と複雑な構造を有する音響アレ
イが必要不可欠であった。捷九目穐を検出するためには
常に音を送信している必要があるため相手の潜水艦に自
艦位置が容易に発見されてしまい逃避されるかまたは逆
に攻撃されるなどの弱点を有していた。
また、爆発音を使用する水中目標の探知方法としては米
海軍でジュワーと呼ばれる音響爆弾とソノブイを組み合
せたものがある。これは第３図に示す如く航空機（５）
を用いて先づソノブイ（６）を投下し、このソノブイ（
６）のすぐそばに音響爆弾（７）を投下し海中で爆発さ
せて、爆発音の直接音と反射音とをソノブイ（６）で受
信し、この受信４号を電波で航空機に送りこれを機上の
受信装置（８）で受信後、ソノブイデータ処理装置（９
）により解析し第４図に示す如く直接音と反射音の時間
差Δｔより（２）式を用いてソノブイと水中目標の間の
距離をめるものであり、水中目標の位置を局限するため
には複数個のソノブイと音響爆弾を投下する必要がある
。第５図はそれぞれ２個のソノブイと音響爆弾により水
中目標の位置局限を行う場合を示す。第１のソノブイＨ
と第１の音響爆弾ａυによって計測された距離Ｒ１と第
２のソノブイａ邊と第２の音響爆弾θ漕によって計測さ
れた距［ｆ’Ｌｚとを用いて図の如く作図し。
海軍でジュワーと呼ばれる音響爆弾とソノブイを組み合
せたものがある。これは第３図に示す如く航空機（５）
を用いて先づソノブイ（６）を投下し、このソノブイ（
６）のすぐそばに音響爆弾（７）を投下し海中で爆発さ
せて、爆発音の直接音と反射音とをソノブイ（６）で受
信し、この受信４号を電波で航空機に送りこれを機上の
受信装置（８）で受信後、ソノブイデータ処理装置（９
）により解析し第４図に示す如く直接音と反射音の時間
差Δｔより（２）式を用いてソノブイと水中目標の間の
距離をめるものであり、水中目標の位置を局限するため
には複数個のソノブイと音響爆弾を投下する必要がある
。第５図はそれぞれ２個のソノブイと音響爆弾により水
中目標の位置局限を行う場合を示す。第１のソノブイＨ
と第１の音響爆弾ａυによって計測された距離Ｒ１と第
２のソノブイａ邊と第２の音響爆弾θ漕によって計測さ
れた距［ｆ’Ｌｚとを用いて図の如く作図し。
この円の交点から水中目標の位置を局限する。第５図で
はＰ点又はＱ点が水中目標局限位置である。本方式はこ
のようにソノブイ音響爆弾及びこれらを運搬し海上に投
下する航空機、さらにはソノブイから発信される音響受
信々号を機上で受信する受信装置及びこの受信４号を解
析しソノブイと水中目標との間の距離を計測するソノブ
イデータ処理装置を必要とする。また、この方法ではソ
ノブイの位置を正確に知るために常時航空機をソノブイ
投下区域に滞留せしめソノブイの位置を監視していなけ
ればならないため運用コストが非常に高いという欠点が
ある・ 〔発明の概要〕 この発明は以上に述べた従来システムの欠点を改善する
目的でなされたもので、艦艇に搭載されている砲を利用
し１発音源として砲より発射される砲弾を使用して簡便
ＶＣ水中目標を探知するシステムを提案するものである
〔発明の実施例〕 以下、第６図、第７図及び第８図を用いてこの発明を説
明する。
はＰ点又はＱ点が水中目標局限位置である。本方式はこ
のようにソノブイ音響爆弾及びこれらを運搬し海上に投
下する航空機、さらにはソノブイから発信される音響受
信々号を機上で受信する受信装置及びこの受信４号を解
析しソノブイと水中目標との間の距離を計測するソノブ
イデータ処理装置を必要とする。また、この方法ではソ
ノブイの位置を正確に知るために常時航空機をソノブイ
投下区域に滞留せしめソノブイの位置を監視していなけ
ればならないため運用コストが非常に高いという欠点が
ある・ 〔発明の概要〕 この発明は以上に述べた従来システムの欠点を改善する
目的でなされたもので、艦艇に搭載されている砲を利用
し１発音源として砲より発射される砲弾を使用して簡便
ＶＣ水中目標を探知するシステムを提案するものである
〔発明の実施例〕 以下、第６図、第７図及び第８図を用いてこの発明を説
明する。
第６図の砲制御装置０は第７図の砲弾爆発点Ｓ、の位置
（ａｌ、ｂｌ）を入力すると、砲弾の弾道計算を行い、
さらに艦の動揺に対する動揺修正をほどこした発砲諸元
Ｅｇｌ、Ｂｇｌを算定するほか、砲弾（Ｉ！９に対して
は弾道計算でまった砲弾飛行秒時に砲弾が着水し沈降し
てから爆発するような補正値を加味した信管秒時Ｔｇｌ
を算定する〇 これら算定値は砲ｔｉＧに送られる・砲ｔ＋ｎはこの発
砲諸元ｇｇｌ、 １３ｇｔに基づいて発砲角を設定し、
また砲弾０！９の信管秒時としてＴｇｌを設定した上で
発砲する。これらの設定はサーボ機構などを用いて自動
的に設定することもできるＯ 第７図のＳ、点に着水した砲弾（１つは沈降し。
（ａｌ、ｂｌ）を入力すると、砲弾の弾道計算を行い、
さらに艦の動揺に対する動揺修正をほどこした発砲諸元
Ｅｇｌ、Ｂｇｌを算定するほか、砲弾（Ｉ！９に対して
は弾道計算でまった砲弾飛行秒時に砲弾が着水し沈降し
てから爆発するような補正値を加味した信管秒時Ｔｇｌ
を算定する〇 これら算定値は砲ｔｉＧに送られる・砲ｔ＋ｎはこの発
砲諸元ｇｇｌ、 １３ｇｔに基づいて発砲角を設定し、
また砲弾０！９の信管秒時としてＴｇｌを設定した上で
発砲する。これらの設定はサーボ機構などを用いて自動
的に設定することもできるＯ 第７図のＳ、点に着水した砲弾（１つは沈降し。
あらかじめ設定した信管秒時１１＋ｇ、に達すると爆発
する。この時パルス状の爆発音が発生するＯ この爆発音は水中を伝播し、第７図の自艦の音響受信後
ｆｆ（ＩηはＳ、点からのｉ５接音（第８図の時間Ｔｄ
ｌに示す信号）と、水中目標Ｔにあたって反射されてく
る反射音（第８図の時間’ｌ”ｒｔ Ｋ示す信号）を受
信する。
する。この時パルス状の爆発音が発生するＯ この爆発音は水中を伝播し、第７図の自艦の音響受信後
ｆｆ（ＩηはＳ、点からのｉ５接音（第８図の時間Ｔｄ
ｌに示す信号）と、水中目標Ｔにあたって反射されてく
る反射音（第８図の時間’ｌ”ｒｔ Ｋ示す信号）を受
信する。
直接音と反射音とを受信した時間差ΔＴｌは次式でめら
れる。
れる。
ΔＴｌ ＝ ＴｒＩＴｄｔ ・・・・・・・・・・・・
・・・ （３）また第７図の水中目標Ｔの位Ｔｆを＜ｘ
、ｙ＞とすると次式が成立する。
・・・ （３）また第７図の水中目標Ｔの位Ｔｆを＜ｘ
、ｙ＞とすると次式が成立する。
ｘ”−１−）”＋ （ｘ−ａ＋）２＋（ｙ−ｂ、）”−
ａ；＋ｂ、”＝ｖＫΔＴ１ ＋４１ここでＶは水中での
音の伝播速度である。
ａ；＋ｂ、”＝ｖＫΔＴ１ ＋４１ここでＶは水中での
音の伝播速度である。
もし、第１弾と第２弾を異なる位置で爆発させれば次の
連立方程式が成立し水中目標Ｔの位置を算出することが
できる◇ 第６図の目標位置局限装置０軒り砲制御装置０４カラノ
砲弾爆発点の位ｉｔ、 （ａｌ、 ｂ＋）、（ａｚ＋ｂ
２）と音響受信装置（＋７）からの爆発音受信時間Ｔｄ
＋、Ｔｒ＋ 、Ｔｃｈ ＊ Ｔｒｚ とにより、（５）
式に基づいて水中目標の位置の局限計算を行う・ 第５式は４次方程式となるので一般的には４個の解が得
られるが、音響受信袋ｆｔＱηの受信感度を考慮して距
離制限を加えるとか、さらに射弾数を増すこと妃より水
中目標の存在する可能性のある位置をさらに局限するこ
とができる。
連立方程式が成立し水中目標Ｔの位置を算出することが
できる◇ 第６図の目標位置局限装置０軒り砲制御装置０４カラノ
砲弾爆発点の位ｉｔ、 （ａｌ、 ｂ＋）、（ａｚ＋ｂ
２）と音響受信装置（＋７）からの爆発音受信時間Ｔｄ
＋、Ｔｒ＋ 、Ｔｃｈ ＊ Ｔｒｚ とにより、（５）
式に基づいて水中目標の位置の局限計算を行う・ 第５式は４次方程式となるので一般的には４個の解が得
られるが、音響受信袋ｆｔＱηの受信感度を考慮して距
離制限を加えるとか、さらに射弾数を増すこと妃より水
中目標の存在する可能性のある位置をさらに局限するこ
とができる。
このように第６図の目標位置局限装置（＋８でめられた
水中目標位置諸元（ｘ、ｙ）は。
水中目標位置諸元（ｘ、ｙ）は。
例えばＰＰＩなどの表示装置αｌに表示することにより
、オベレ〜りに対して、今迄全くその位置が不明であっ
た水中目標の位置を知らしむるか又は水中目標の存在可
能性が極めて高い複数個の位置を知らしむることかでき
る〔発明の効果〕 以上説明したとおりこの発明は艦艇に通常搭載されてい
る砲を利用し１発音源としては砲より発射される砲弾を
使用するので、ソーナーでは必要不可欠となっていた送
信装置及び音響アレイが不要となる。またンーナーが水
中目標を探知するためには常時音を発していなければな
らないため相手の潜水艦に自艦の位置を知られてしまい
逃避するかまたは逆に攻撃を受ける恐れがあったが１本
考案では自艦より常時音を発する必要がないので相手の
潜水艦にとっては自艦の探知がより困難になるという利
点も有る。またンノプイと音響爆弾を組み合せた方法の
如く航空機を必要とすることもないので運用コストが非
常に安価である。
、オベレ〜りに対して、今迄全くその位置が不明であっ
た水中目標の位置を知らしむるか又は水中目標の存在可
能性が極めて高い複数個の位置を知らしむることかでき
る〔発明の効果〕 以上説明したとおりこの発明は艦艇に通常搭載されてい
る砲を利用し１発音源としては砲より発射される砲弾を
使用するので、ソーナーでは必要不可欠となっていた送
信装置及び音響アレイが不要となる。またンーナーが水
中目標を探知するためには常時音を発していなければな
らないため相手の潜水艦に自艦の位置を知られてしまい
逃避するかまたは逆に攻撃を受ける恐れがあったが１本
考案では自艦より常時音を発する必要がないので相手の
潜水艦にとっては自艦の探知がより困難になるという利
点も有る。またンノプイと音響爆弾を組み合せた方法の
如く航空機を必要とすることもないので運用コストが非
常に安価である。
第１図は従来から使用されているソーナーの動作図、第
２図はソーナーの距離測定の原理を示す図、第３図はン
ノプイと音響爆弾を組み合せた従来の水中目標探知方式
の動作図、第４図は第３図における装置の距離測定の原
理を示す図、第５図は第３図における装置の水中目標の
位置局限の原理を示す図、第６図はこの発明の一実施例
を示す構成図、第７図はこの発明の原理を示す図、第８
図はこの発明の音響受信装置が受信する信号の一例を示
す図である、。 図において、 （＋４は砲制御装置、ｕ！１は砲弾、σ
ｅは砲、ａηは音響受信装置、Ｏ榎は目標位置局限装置
、 （ＩＩは表示装置である。 代理人 大岩増雄
２図はソーナーの距離測定の原理を示す図、第３図はン
ノプイと音響爆弾を組み合せた従来の水中目標探知方式
の動作図、第４図は第３図における装置の距離測定の原
理を示す図、第５図は第３図における装置の水中目標の
位置局限の原理を示す図、第６図はこの発明の一実施例
を示す構成図、第７図はこの発明の原理を示す図、第８
図はこの発明の音響受信装置が受信する信号の一例を示
す図である、。 図において、 （＋４は砲制御装置、ｕ！１は砲弾、σ
ｅは砲、ａηは音響受信装置、Ｏ榎は目標位置局限装置
、 （ＩＩは表示装置である。 代理人 大岩増雄
Claims (1)
- 水中で爆発する砲弾と、この砲弾を発射する砲と、砲弾
爆発点の位置を入力し、その位置に対して弾道計算を行
い発砲諸元を算定し、−ＪＩ定した発砲諸元に砲を設定
する砲制御装置と、水中で爆発した爆発音を探知する音
響受信装置と、上記砲弾の弾着位置及び上記音響受信装
置の探知データにより水中目標位置を局限する目標位置
局限装置と、上記目標位置局限装置が算定した目標局限
位置を表示する表示装置とを艦船に搭載してなる水中目
標探知システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22966983A JPS60122379A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 水中目標探知システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22966983A JPS60122379A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 水中目標探知システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60122379A true JPS60122379A (ja) | 1985-06-29 |
Family
ID=16895817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22966983A Pending JPS60122379A (ja) | 1983-12-05 | 1983-12-05 | 水中目標探知システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60122379A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018171980A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 海底突起物判別装置および海底突起物判別方法 |
-
1983
- 1983-12-05 JP JP22966983A patent/JPS60122379A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018171980A (ja) * | 2017-03-31 | 2018-11-08 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 海底突起物判別装置および海底突起物判別方法 |
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