JPS6044627B2 - スキャニングソ−ナ−の信号処理方法 - Google Patents
スキャニングソ−ナ−の信号処理方法Info
- Publication number
- JPS6044627B2 JPS6044627B2 JP15649078A JP15649078A JPS6044627B2 JP S6044627 B2 JPS6044627 B2 JP S6044627B2 JP 15649078 A JP15649078 A JP 15649078A JP 15649078 A JP15649078 A JP 15649078A JP S6044627 B2 JPS6044627 B2 JP S6044627B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- time
- scanning
- interference
- scanning sonar
- 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.)
- Expired
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水中物体探知装置とくにスキヤニングソーナ
ーの信号処理方法に関するものである。
ーの信号処理方法に関するものである。
漁場で魚群を探知するに当つて、最近ではスキヤニン
グソーナーを搭載した多くの漁船が同じ漁場で操業し、
同時にソーナーを使用するので、他−船から送出される
近似の周波数の送信波による干渉が起り、ブラウン管の
映像面には干渉による映像が現われ、それが邪魔になつ
て魚群像の識別を甚だしく阻害するので、干渉の影響を
除くことが重要な問題となり、その対策が試みられてい
るが、まだ充分とは言えず、より効果的な手段の実現を
要望すること切なるものがある。 第１図は干渉のあり
さまを例示したもので、Ａは自船１が、受信ビーム２を
旋回しながら魚群３音波または超音波を四方に送出して
いる状態であり、Ｂは受信ビームの指向性を示し、指向
性はターンビームＲＭとサブビームＲｓで形成され、Ｒ
ＭとＲｓのレベル差はほぼ３０デシベル（ｄＢ）程度で
ある。
グソーナーを搭載した多くの漁船が同じ漁場で操業し、
同時にソーナーを使用するので、他−船から送出される
近似の周波数の送信波による干渉が起り、ブラウン管の
映像面には干渉による映像が現われ、それが邪魔になつ
て魚群像の識別を甚だしく阻害するので、干渉の影響を
除くことが重要な問題となり、その対策が試みられてい
るが、まだ充分とは言えず、より効果的な手段の実現を
要望すること切なるものがある。 第１図は干渉のあり
さまを例示したもので、Ａは自船１が、受信ビーム２を
旋回しながら魚群３音波または超音波を四方に送出して
いる状態であり、Ｂは受信ビームの指向性を示し、指向
性はターンビームＲＭとサブビームＲｓで形成され、Ｒ
ＭとＲｓのレベル差はほぼ３０デシベル（ｄＢ）程度で
ある。
したがつて、他船の送信波（これは干渉波となる）の出
力が大きいと、指向性のサブビームの方向についても干
渉波をピックアップするから、受信ビームを旋回しなが
ら受信している自船のブラウン管にはＣに示す通りリン
グ状の映像６と魚群７の映像とが現われる。 もし小さ
な魚群が、このリング状の映像と近いときは、魚群像の
弁別が干渉波のフラッシュによる眩惑のため困難になり
、極めて不都合である。
力が大きいと、指向性のサブビームの方向についても干
渉波をピックアップするから、受信ビームを旋回しなが
ら受信している自船のブラウン管にはＣに示す通りリン
グ状の映像６と魚群７の映像とが現われる。 もし小さ
な魚群が、このリング状の映像と近いときは、魚群像の
弁別が干渉波のフラッシュによる眩惑のため困難になり
、極めて不都合である。
干渉波によるリング状の映像がなければそのフラッシュ
による眩惑が起らないから、残光性ブラウン管を用いた
場合に残響が強く広く残らないで、映像面が見易く正確
な判断ができることは明白である。 次に第２図Ａに示
すように自船のスキヤニングソーナーを使用して、送受
波器の向く方向を海面８から俯角φをつけて下方を探知
する場合、海底９が平坦であれば、海底からの反響は、
第２図Ｂの如くリング状の映像１０となるが、底魚など
の映像は海底に近く別に現われるから、その映像を見て
底魚であることを容易に判断できる。
による眩惑が起らないから、残光性ブラウン管を用いた
場合に残響が強く広く残らないで、映像面が見易く正確
な判断ができることは明白である。 次に第２図Ａに示
すように自船のスキヤニングソーナーを使用して、送受
波器の向く方向を海面８から俯角φをつけて下方を探知
する場合、海底９が平坦であれば、海底からの反響は、
第２図Ｂの如くリング状の映像１０となるが、底魚など
の映像は海底に近く別に現われるから、その映像を見て
底魚であることを容易に判断できる。
本発明は以上に例示した他船からの送信波によつて生
ずるリング状の映像は雑音として除去してしまい、一方
では海底反響によるリング状の映像は除去しないで、そ
のまゝ残し、これと魚群を明瞭に示そうとするものであ
り、以下に実施例について説明する。
ずるリング状の映像は雑音として除去してしまい、一方
では海底反響によるリング状の映像は除去しないで、そ
のまゝ残し、これと魚群を明瞭に示そうとするものであ
り、以下に実施例について説明する。
第３図Ａは実施例のブロックダイヤグラム、第３図Ｂは
ブロックダイヤグラムに含まれるパルサー１０２の構成
である。
ブロックダイヤグラムに含まれるパルサー１０２の構成
である。
第４図は作動説明図で第３図Ａの各部の信号と対応し、
第５図はパルサー１０２の作動説明図で第３図Ｂの各部
の記号と対応して示してある。第第３図Ａで１０１はビ
デオアンプ、１０２はパルサー、１０３は切換器、１０
４と１０５はメモリー回路、１０６は切換器、１０７と
１０８はゲート回路、１０９はブラウン管装置である。
図に示してないが発振器は、送信周期Ｔ２の間隔で送信
０ＳＣ１、０ＳＣ２、０ＳＣ３・・・・・・を周期的に
発信して探索する一方、時間幅Ｔ２の中においてＴ２）
Ｔ１の如く設定した時間幅Ｔ１毎に、０〜３６００の間
を旋回（第５図の旋回角θを示した図を参照）して走査
しながら受波作用を繰り返す。
第５図はパルサー１０２の作動説明図で第３図Ｂの各部
の記号と対応して示してある。第第３図Ａで１０１はビ
デオアンプ、１０２はパルサー、１０３は切換器、１０
４と１０５はメモリー回路、１０６は切換器、１０７と
１０８はゲート回路、１０９はブラウン管装置である。
図に示してないが発振器は、送信周期Ｔ２の間隔で送信
０ＳＣ１、０ＳＣ２、０ＳＣ３・・・・・・を周期的に
発信して探索する一方、時間幅Ｔ２の中においてＴ２）
Ｔ１の如く設定した時間幅Ｔ１毎に、０〜３６００の間
を旋回（第５図の旋回角θを示した図を参照）して走査
しながら受波作用を繰り返す。
各送信に得られる受信信号はビデオアンプ１０１に到来
するが、受信信号ｅ１の中には対象となる海底からの有
効な信号Ｓｌ。、Ｓ２。・・・・・と、他船からの妨害
雑音Ｎｌ。、Ｎ２。・・などが含まれている。ここで有
効な信号Ｓｌ。、Ｓ２。・ ・・などのお互い同志の時
間間隔ＴＳｌ、Ｔ＄．２・・・・・・および送信周期Ｔ
２の関係はＴＳｌ≠ＴＳ２半・・・・半Ｔ２である。と
ころが、雑音同志の時間間隔ＴＮｌ、ＴＮ２・・・・・
はＴＮｌ半ＴＮ２・・・・であるがＴ２は異つている。
異つている理由は、各漁船間の送信周期が同じであれば
相互に同期して、ブラウン管上の同じ位置に干渉波が連
続して現われるので、これを避けるため各船共、それぞ
れ送信周期を若干づつ変えて使用している。なお船間距
離の変化による干渉波の現われる位置の変化も含めて一
般に送信周期を都度変更している。信号ｅ１がパルサー
１０２に印加すると、このパルサー１０２は第３図Ｂの
如く構成されているから、第５図の動作説明図に示す通
り、先ず内部のパルサー１０２Ａは、予め設定した基準
電圧Ｅ。
するが、受信信号ｅ１の中には対象となる海底からの有
効な信号Ｓｌ。、Ｓ２。・・・・・と、他船からの妨害
雑音Ｎｌ。、Ｎ２。・・などが含まれている。ここで有
効な信号Ｓｌ。、Ｓ２。・ ・・などのお互い同志の時
間間隔ＴＳｌ、Ｔ＄．２・・・・・・および送信周期Ｔ
２の関係はＴＳｌ≠ＴＳ２半・・・・半Ｔ２である。と
ころが、雑音同志の時間間隔ＴＮｌ、ＴＮ２・・・・・
はＴＮｌ半ＴＮ２・・・・であるがＴ２は異つている。
異つている理由は、各漁船間の送信周期が同じであれば
相互に同期して、ブラウン管上の同じ位置に干渉波が連
続して現われるので、これを避けるため各船共、それぞ
れ送信周期を若干づつ変えて使用している。なお船間距
離の変化による干渉波の現われる位置の変化も含めて一
般に送信周期を都度変更している。信号ｅ１がパルサー
１０２に印加すると、このパルサー１０２は第３図Ｂの
如く構成されているから、第５図の動作説明図に示す通
り、先ず内部のパルサー１０２Ａは、予め設定した基準
電圧Ｅ。
と較べ、ｅ１〉ＥＯの時だけＥ。ｌを発生する。但しこ
こで基準電圧Ｅ。の値は、一般に、リング状に表示され
る様な振幅の大きい干渉波や海底反射波の最大値より小
さい値であり、かつ魚群エコーの振幅よりは大きい値に
設定される。またパルサー１０２Ｂは、Ｔ１毎に時間幅
Ｔ１内において、適宜設定した複数個（Ｎ個）例えば４
個のパルスＥ。２を発生する。
こで基準電圧Ｅ。の値は、一般に、リング状に表示され
る様な振幅の大きい干渉波や海底反射波の最大値より小
さい値であり、かつ魚群エコーの振幅よりは大きい値に
設定される。またパルサー１０２Ｂは、Ｔ１毎に時間幅
Ｔ１内において、適宜設定した複数個（Ｎ個）例えば４
個のパルスＥ。２を発生する。
前記のθ。１とＥ。
２とが、同時にゲート１０２Ｃに印加している時だけＥ
。
。
２はゲート１０２Ｃを通つて、出力はＥ。
３となる。
次にカウンター１０２Ｄはｅ（０のパルスの数が時間Ｔ
１内に適宜設定された複数個（Ｍ個）、例えは３個以上
あれば、パルサー１０２Ｅに信号を出力しパルサー１０
２Ｅは時間幅Ｔ１の第１のパルスＥ２をつくる。ここで
、平坦な海底の海域で、大きい俯角を付けて全周を探索
を行う場合の海底面からの反射波は、成周方向で等距離
にある海底面から帰来するため一般にリング状に現われ
、かつその反射波の強さは一般に魚群エコーより強い。
また干渉波は一般にリング状に現われ且つその振幅は大
きい。ここでこれらのエコーは略々全周方向から入来し
ているから、全周を複数個（Ｎ個）に分割して探索し、
それぞれの方向の中の複数個（Ｍ≦Ｎ）以上の方向から
略々同時にエコーの受信するものは海底反射波か干渉波
として扱う。従つてＮ個の数はそれぞれの探索ビームの
幅や向きをもとに適宜設定され、またＭ個の数は、干渉
波の経路のゆらぎ、ならびに海底反射波の海底面の干渉
等による振幅の低い場合を考慮して適宜設定される。続
いて再び第３図Ａと第４図にもどり、各部の動作を説明
する。前記の第１のパルスＥ２は切換器１０３に印加さ
れるが、この切換器は、時間Ｔ２毎にメモリーを回路１
０４と１０５を交互に切換え、前者には受信出力ｅ１の
中に含まれる雑音Ｎｌ。および信号Ｓｌ。にそれぞれ対
応する第１のパルスＥ２の雑音Ｎ１および信号Ｓ１の情
報を、ついで後者に・は同様に雑音Ｎ２。および信号Ｓ
２。にそれぞれ対応する第１のパルスのＮ２およびＳ２
の各情報の書込み作業を行う。次に書込んだ内容を、切
換器１０６で読み出すが、この読み出し作業は、メモリ
ー回路１０４に書き込んでいるときには、メモリ．一回
路１０５が前回記憶した内容を読み出し、その直後に今
度は、メモリー回路１０４の記憶内容を読み出し、読み
出している間にメモリー回路１０５に新しく書き込むよ
うにする。すなわち２チャンネルのメモリー回路１０４
と１０５の書き込ノみおよび読み出しをそれぞれＴ２毎
に交互に行つて出力として第２パルスＥ４を得てゲート
回路１０７に印加する。なおこれらの書込みおよび読出
しは、旋回走査時刻にそれぞれ関連し、同期して行う。
旋回走査を初めてから有効信号が到来するまでに要する
時間は前回と次の回とではほぼ等しいと考えて差支えな
く、一方、他船からの影響による障害雑音はランダムで
あるから、前回と次の回の到来に要する時間が異なるの
は普通であり、前記の第１のパルスＥ２と第２のパルス
Ｅ４が印加するゲート回路１０７の作動は、第２のパル
スＥ４がないときだけゲートを開くので、その出力には
第１のパルスＥ２があり、かつ第２のパルスＥ４がない
場合のみ雑音だけを含む制御信号Ｅ５が現われる。
１内に適宜設定された複数個（Ｍ個）、例えは３個以上
あれば、パルサー１０２Ｅに信号を出力しパルサー１０
２Ｅは時間幅Ｔ１の第１のパルスＥ２をつくる。ここで
、平坦な海底の海域で、大きい俯角を付けて全周を探索
を行う場合の海底面からの反射波は、成周方向で等距離
にある海底面から帰来するため一般にリング状に現われ
、かつその反射波の強さは一般に魚群エコーより強い。
また干渉波は一般にリング状に現われ且つその振幅は大
きい。ここでこれらのエコーは略々全周方向から入来し
ているから、全周を複数個（Ｎ個）に分割して探索し、
それぞれの方向の中の複数個（Ｍ≦Ｎ）以上の方向から
略々同時にエコーの受信するものは海底反射波か干渉波
として扱う。従つてＮ個の数はそれぞれの探索ビームの
幅や向きをもとに適宜設定され、またＭ個の数は、干渉
波の経路のゆらぎ、ならびに海底反射波の海底面の干渉
等による振幅の低い場合を考慮して適宜設定される。続
いて再び第３図Ａと第４図にもどり、各部の動作を説明
する。前記の第１のパルスＥ２は切換器１０３に印加さ
れるが、この切換器は、時間Ｔ２毎にメモリーを回路１
０４と１０５を交互に切換え、前者には受信出力ｅ１の
中に含まれる雑音Ｎｌ。および信号Ｓｌ。にそれぞれ対
応する第１のパルスＥ２の雑音Ｎ１および信号Ｓ１の情
報を、ついで後者に・は同様に雑音Ｎ２。および信号Ｓ
２。にそれぞれ対応する第１のパルスのＮ２およびＳ２
の各情報の書込み作業を行う。次に書込んだ内容を、切
換器１０６で読み出すが、この読み出し作業は、メモリ
ー回路１０４に書き込んでいるときには、メモリ．一回
路１０５が前回記憶した内容を読み出し、その直後に今
度は、メモリー回路１０４の記憶内容を読み出し、読み
出している間にメモリー回路１０５に新しく書き込むよ
うにする。すなわち２チャンネルのメモリー回路１０４
と１０５の書き込ノみおよび読み出しをそれぞれＴ２毎
に交互に行つて出力として第２パルスＥ４を得てゲート
回路１０７に印加する。なおこれらの書込みおよび読出
しは、旋回走査時刻にそれぞれ関連し、同期して行う。
旋回走査を初めてから有効信号が到来するまでに要する
時間は前回と次の回とではほぼ等しいと考えて差支えな
く、一方、他船からの影響による障害雑音はランダムで
あるから、前回と次の回の到来に要する時間が異なるの
は普通であり、前記の第１のパルスＥ２と第２のパルス
Ｅ４が印加するゲート回路１０７の作動は、第２のパル
スＥ４がないときだけゲートを開くので、その出力には
第１のパルスＥ２があり、かつ第２のパルスＥ４がない
場合のみ雑音だけを含む制御信号Ｅ５が現われる。
この制御信号Ｅ５がゲート回路１０８に印加されると、
ゲートは制御信号Ｅ５がないときだけ作動し、したがつ
てブラウン管装置１０９には、ビデオアンプ１０２の出
力のうち、雑音を除いた有効な信号だけが送られ、映像
面から雑音がなくなる。以上の通りの作動をするから、
現況てみる干渉波のようなリング状に示される不要な映
像がなくなり、ブラウン管には魚群の映像が明瞭に示さ
れる。
ゲートは制御信号Ｅ５がないときだけ作動し、したがつ
てブラウン管装置１０９には、ビデオアンプ１０２の出
力のうち、雑音を除いた有効な信号だけが送られ、映像
面から雑音がなくなる。以上の通りの作動をするから、
現況てみる干渉波のようなリング状に示される不要な映
像がなくなり、ブラウン管には魚群の映像が明瞭に示さ
れる。
実施例の説明では、雑音を消却するため２ケのチャンネ
ルを用いた場合について例示したが、チャンネルは２つ
に限るものではなく任意の複数の例えば３チャンネルを
用い書込みは１チャンネルづつ順次行い、読出しは書込
みをしてない他の２チャンネルを順次並列にして使用し
てもよいことは勿論である。
ルを用いた場合について例示したが、チャンネルは２つ
に限るものではなく任意の複数の例えば３チャンネルを
用い書込みは１チャンネルづつ順次行い、読出しは書込
みをしてない他の２チャンネルを順次並列にして使用し
てもよいことは勿論である。
第１図Ａは干渉に関する説明図、第１図Ｂは受信ビーム
の指向性説明図、第１図Ｃはブラウン管映像図、第２図
はスキヤニングソーナーで下方を探知する場合の説明図
、第３図Ａは実施例のブロックダイヤグラム、第３図Ｂ
は第３図Ａにおけるパルサー１０２の詳細図、第４図は
第３図Ａの動作説明図、第５図は第３図Ｂの動作説明図
である。
の指向性説明図、第１図Ｃはブラウン管映像図、第２図
はスキヤニングソーナーで下方を探知する場合の説明図
、第３図Ａは実施例のブロックダイヤグラム、第３図Ｂ
は第３図Ａにおけるパルサー１０２の詳細図、第４図は
第３図Ａの動作説明図、第５図は第３図Ｂの動作説明図
である。
Claims (1)
- １ スキヤニングソーナーの受信系において、適宜設定
した複数Ｎ個の方向から受信し、かつ旋回走査毎に適宜
設定した値より大きい振幅で受信検出した方位の数が別
途設定した複数Ｍ≦Ｎ個を越える場合に、第１のパルス
を出力する手段と、第１のパルスの時系列を送信毎に探
索時記憶し、かつその情報を次の探索時に旋回走査時間
ごとに同期して読出し第２のパルスとして出力する手段
と、各走査時間毎に第２のパルスが無く、かつ第１のパ
ルスのみ得られる条件で入来した受信信号のみを選択し
てブラウン管表示器に出力しないよう制御する手段とよ
り成ることを特徴としたスキヤニングソーナーの信号処
理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15649078A JPS6044627B2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | スキャニングソ−ナ−の信号処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15649078A JPS6044627B2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | スキャニングソ−ナ−の信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5583862A JPS5583862A (en) | 1980-06-24 |
| JPS6044627B2 true JPS6044627B2 (ja) | 1985-10-04 |
Family
ID=15628888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15649078A Expired JPS6044627B2 (ja) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | スキャニングソ−ナ−の信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044627B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148222U (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | ||
| JPS6419362U (ja) * | 1987-07-27 | 1989-01-31 | ||
| JPH0664520U (ja) * | 1993-02-23 | 1994-09-13 | 森下株式会社 | レジャー用シート |
-
1978
- 1978-12-20 JP JP15649078A patent/JPS6044627B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148222U (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | ||
| JPS6419362U (ja) * | 1987-07-27 | 1989-01-31 | ||
| JPH0664520U (ja) * | 1993-02-23 | 1994-09-13 | 森下株式会社 | レジャー用シート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5583862A (en) | 1980-06-24 |
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