JPS61181985A - 水中音響静止標的 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アクテイブソーナーを搭載した水中航走体に
よるホーミング性能を実際のンーナー目標を運用するこ
となく、模擬的に試験するため、実際のンーナー目標に
よる反射エコーの如き音響信号を放射せしめる水中音響
静止標的に関する。

〔従来の技術〕

アクテイブソーナーを水中航走体に搭載し、海上、海底
を含む海中に存在するソーナー目標を追尾する装置はホ
ーミング航走体としてよく知られている。

このホーミング航走体は、搭載づるアクテイブソーナー
から送信する送信パルス音波がソーナー目標を捕捉し、
これが反射エコーとしてふたたびアクテイブソーナーに
よって受信されると、この受信信号の有する距離および
方位情報にもとすいて絶えずンーナー目標に正対するよ
うに操舵系を駆動し、これを追尾するホーミング機能を
有することもまたよく知られている。

このようなホーミング航走体位訓練９機能の確認その他
ａｔ柚の目的によシしはしはホーミング航走を実施する
が、このためには実際のソーナー目標、たとえは水上艦
船、潜水艦等を行動させ、これを対象としてホーミング
動作の訓練１機能の確認等を実施することが望ましいこ
とは明らかである。

しかしながら、かかる目的処理の都度ソーナー目標を実
際せしめることは所要人機、コストその他多くの関連理
白によって極めて強く制約を受は易く、従って、実際の
ソーナー目標を模擬するものとして、ホーミング航走体
の送信する送信パルス音波を受けてこれをできるたけ実
際のエコーに近い特性のものとして送夛返す水中音響標
的が多用されている。

このような水中音響標的には、自走式、えい航式および
固定式があってそれぞれンーナ、あるいはホーミング航
走体のν１１練９機能確認尋における運用目的に応じて
選択利用されている。水中音響静止標的は上述した固定
式の水中貴会標的であシ、主としてホーミング航走体の
標的として用いられ、ホーミング航走体のアクチプンー
ナーから発する送波パルス音波を受信してこれを所望の
擬似エコーパルスとして送出するための送、受波器およ
び電源を含む電子回路等をそれぞれ所定の位置に装備し
た水密摘造の円筒形状のもので、海底から保留もしくは
自由浮遊状態でいずれの場合も自己浮力を利用してほぼ
直立した姿勢で海上または海中に設置される。

このようにして設置される水中音響静止標的の位ｔｉｌ
ｒ：Ｕ、自由浮遊状態にあっても陸上からの方位絢定等
によシ常に所定のｉｆｉ［で確認される。

第４図は従来のこの柚の水中音響静止標的の一般的な樽
成を示すブロック図である。

ホーミング航走体の於射する送信パルス音波は、周波数
ｆ”＋音圧レベルＰｉの受信パルス音波１０１として受
波器１に人力しこれによって電気信号に変換され、これ
を受信信号１０２として増幅器２に送出される。垢幅器
２は人力増幅回路であシこれを所定の電圧レベルまで人
力増幅して増幅器出力２０１として周波数変換器“３に
送出する。

増幅器出力２Ｌ）１は周波数変換器３に送出されてホー
ミング航走体とソーナー目標との相対速度差に対応する
ドプラ周波数ｆＤを加算される周波数変換を受ける。こ
のドプラ周波数ｆｏは、通常予め設定された固定値の周
波数を利用している。

ホーミング航走体から放射した送信パルス音波の周波数
／ｉはソーナー目標ＶＣよって反射しこれか受信音波と
してふたたひホーミング航走体に戻るとき、ホーミング
航走体とソーナー目標との速度差に対応するドプラ周波
数ｆＤだけシフトされる。このドプラ周波数はホーミン
グ航走体とンーナー目標が近接する場合と離隔していく
場合とでは異シ、近接する場合には周波数／ｉが増加す
るようなドプラ周波数、すなわち＋ｆＤとなりて影響し
、離隔する場合には逆に／ｉが減少するー／Ｄとして影
響する。従ってソーナー目標とホーミング航走体の速度
を予め設定すれば受信音波１０１に与えるべきＦＩｒｌ
＠数、ｆｉ−１：ｆＤを設定することができる。

周波数変換回路３は、周波数シフト回路等を備え増幅器
出力２０１の周波数／ｉに対し、予め設定したソーナー
目樵速度Ｖ！とホ、、−ミング航走体速度Ｖ、との相対
速願差に対応するドプラ周波数±／Ｄを加えたものに変
換する。ただしこの場合、ソーナー目標速度ｖ１は通常
予め設定する最低速度域値■。以上であるとしてドプラ
周波数を設定するが、これはホーミング航走体によって
捕捉するンーナー目標は、その目的上静止物体を除外し
て考慮することが必要であるため、ソーナー目標の速度
にもある最低速度域値ｖ０を設定することによる。

このようにして周波数／ｉ：Ｉ：／Ｄに変換された受信
信号は周波数変換回路３から周波数変換器出力３０１と
して電力増幅器４に送出される。

電力増幅器４は、これを所定のレベルまで電力増幅し電
力増幅回路出力４０１として送波器５に送出、これＫよ
って周波数／１−１−／ｎ、音圧レベルＰｉ＋Ｔｓのレ
スポンス送信音波５０１を発生しこれを海中に放射する
。上述したＴｓはソーナー目標の栴造、材質等の条件に
よって異シ、ソーナーターゲットとして反射レベルの大
きさを決定する係数、いわゆるターゲットストレングス
を示すものである。

ターゲットストレングス（Ｔａｒｇｅｔ　８ｔｒｅｎｇ
ｔｈ）はよく知られるように、ある反射体に入射する音
圧レベルと反射するエコーレベルとの単位距離における
比に対応するもので音圧レベルＰｉと同様１Ｂ（デシベ
ル）単位で示される童であシ通常のソーナー目標では正
の値をもつ。ソーナー目標のＴｓは、音波の入射角によ
って異シ、また入射角が同じで目標の大きさ、従って入
射する音波によって照射される面積、およびその形状、
ならびに材質等によってもそれぞれ異る値を有するが、
ホーミング航走体の対象とするソーナー目標のＴｓにつ
いては、上述したＴｓ決定の基本的条件に加えてホーミ
ング航走体による実際のソーナー目標に対する既知のホ
ーミング動作から得られる情報等を利用してこれを設定
しておシ、またこの設定値は予め特定する範囲かつ特定
する切替ステップで任意に切替設定できるようにしであ
る。このことは実際ＫＶｉ設定すべきＴｓ値を有するよ
うに電力増幅器４の利得を所望のレベルに切替設定する
ことによって行われる。

このようにして受信パルス音波１０１を受信するごとに
これに対応したレスポンス送信パルス音波５０１を送出
して恰も実際のソーナー目標による反射エコーの如くレ
スポンスすることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来のこの種の水中音響静止標的にあって位、
次に述べるように、ホーミング航走体の発する送信パル
ス音波を受けて、これを増幅１周波数変換して、ふたた
び送シ返す送信音波の波形は、ソーナー標的のターゲッ
トストレングス、周波数およびドプラ周波数を加味して
いるものの、実際のンーナー標的の方向によるターゲッ
トストレングスは、一般的に第２図の如く変化し、さら
にドプラ周波数についてもソーナー標的の方向に対して
第３図の如く変化するが、これらを考慮していないため
、ホーミング航走体のホーミング能力を正しく評価する
ことができないという欠点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の標的は、アクテイブソーナーを搭載し、海中に
あるソーナー目標をホーミングする水中航走体から、放
射される送信音波を受け、これを前記ソーナー目標によ
る反射エコーを模擬する予め設定した特性の音波に没換
した模擬反射エコーとしてふたたひ海中に送出せしめる
ことによシ、実際のソーナー目標を使用することなく前
記水中航走体のホーミング性能を模擬的に試験しりる水
中音響静止標的において、前記水中航走体から、放射さ
れる送信音波の磁北または、あらかじめ設定した基準方
位に対する到来方向を計測する手段と、前記送信音波の
到来方向によって、模擬反射エコーのレベルおよび周波
数を制御する手段を有している。

〔実施例〕

次に本発明について図面を診照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
１図において、受波器１．増幅器２．電力増幅器４．お
よび送波器５は、第４図と鴎−内容であ夛、これに関す
る説明は省略する。

ホーミング航走体から受ける受信パルス音波１０１を受
波器１によシミ気信号に変換した受信信号１０２を増幅
器２によシ所定のレベルに増幅し増幅器出力２０１とし
てレベル制御器１ｏに送出する。

また、受信パルス音波１０１は同時に、指向性受波器６
で受信され、これと、次段の信号方位検出器７によシ、
受信パルス音波の水中音響静止標的の基準方位に対する
到来方位角を検出し、到来方位角信号７０１（φ１）を
方位角計算器８に送出する。ここで水中前会静止標的の
基準方位とは、標的の機械的目印となる、あらかじめ沃
めた方位であシ、到来方位角信号はＯ〜３６００のいず
れ方位であるかを特定できる信号である。

磁気コンパス９は、磁比に対する標的の基準方位の角度
を検出して、角度信号９０１（ψ２）を方位計算器８に
選出する。方位計算器では、予め設駕した仮定の標的進
行コース角（ψ３）と、前述の受信パルス音波の到来方
向角φｌと、磁比に対する標的の方位角ψ２から、次式
によりターゲットストレングスおよびドプラ周波数を決
定するための方位角φを計算する。

ψ＝ψ、＋ψ、−ψ、　・・・・・・・・・・・・・・
・　＋１）この計算結果に基すいて、標的のターゲット
ストレングスを制御するレベル制御信号８０１をレベル
制御御器ｌＯに送ると共に、ドプラ周波数制御信号８０
２を周波数制御器１１に送る。

レベル制御器１０には、前述のとおり、増幅された受信
信号２０１が加えられていて、この信号をレベル制御信
号８０１によシ、レベル制御して信号１００１を発生す
る。このレベル制御は、方位角ψに対してターゲットス
トレングスが第２図に示す如く変化する様に制御される
。又、レベル制御された信号１００１は、周波数制御器
１１に送られて、方位角φに対して、ドプラ周波数が第
３図に示す如く変化する様にドプラ周波数制御信号８０
２で制御され、信号１１０１を発生する。

このようＫしてレベル制御及び周波数制御された信号１
１０１は、電力増幅器４にて所定のレベルまで電力増幅
し、電力増幅器出力４０１として送波器５に送出し、こ
れによって周波数／ｉｆ／Ｄ音圧レベルＰｉ＋Ｔｓのレ
スポンス送信音波５０１を発生してこれを海中に放射す
る。

今、−例として、受信パルス音波の到来方位角ψ１＝３
０″、磁化に対する標的方位角ψ、＝３０’　。

仮の標的進行コース角ψ３＝θ°即ち磁比方向に標的が
進行すると仮定した場合、前記（１１式の方位角ψは、
６０’となシ第２図からターゲットストレングスＴｓ＝
約１５ｄＢ、となシ第３図からドプラ周波数相対値は＋
０５となる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く本発明によれは、ホーミング航走体の
ホーミング性能の評価、確認婢を行うため実際のソーナ
ー目標の代シに擬似反射エコーを発生することを目的と
する水中音響静止標的において、水中航走体から放射さ
れる送信音波の到来方向を計迎１して、この方向によっ
て模擬反射エコーのレベル及び周波数を制御することに
よって、模擬反射エコーを実際の反射エコーに近似させ
ることを図ることによシホーミング航走体のホーミング
性能の評価および確認に喪する時間も著しく減少できる
水中音響静止標的が実現できるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、目標方向とターゲットストレングスの特性の一例図
、第３図は、目標方向とドプラ周波数（相対値）の特性
図、第４図は、従来の水中音響静止標的の構成を示すブ
ロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アクテイブソーナーを搭載し、海中にあるソーナー目標
   をホーミングする水中航走体から、放射される送信音波
   を受け、これを前記ソーナー目標による反射エコーを模
   擬する予め設定した特性の音波に変換した模擬反射エコ
   ーとしてふたたび海中に送出せしめることにより、実際
   のソーナー目標を使用することなく前記水中航走体のホ
   ーミング性能を模擬的に試験しうる水中音響静止標的に
   おいて、前記水中航走体から、放射される送信音波の磁
   北または、あらかじめ設定した基準方位に対する到来方
   向を計測する手段と、前記送信音波の到来方向によって
   、模擬反射エコーのレベルおよび周波数を制御する手段
   を備えて、模擬反射エコーを送出することを特徴とする
   水中音響静止標的。