JPS6154486A - 近距離用音響測位装置 - Google Patents
近距離用音響測位装置Info
- Publication number
- JPS6154486A JPS6154486A JP17642584A JP17642584A JPS6154486A JP S6154486 A JPS6154486 A JP S6154486A JP 17642584 A JP17642584 A JP 17642584A JP 17642584 A JP17642584 A JP 17642584A JP S6154486 A JPS6154486 A JP S6154486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elements
- receiving element
- symmetrically
- coordinate origin
- hydrophone
- Prior art date
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- Granted
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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
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/74—Systems using reradiation of acoustic waves, e.g. IFF, i.e. identification of friend or foe
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】
（産業上の利用分野）
本発明は、海中構造物を海底の特定の場所に据付ける等
の海中土木作業の位置決めに用いる近距離用音響測位装
置に関するものである。
の海中土木作業の位置決めに用いる近距離用音響測位装
置に関するものである。
（従来の技術）
海中構造物を海底の特定の場所に据付けるとか、海中構
造物１例えばパイプライン同志の接続などの海中土木作
業の位置決めに、水中音波を利用した音響式位置測定装
置（以下、音響測位装置という。）が使用されている。
造物１例えばパイプライン同志の接続などの海中土木作
業の位置決めに、水中音波を利用した音響式位置測定装
置（以下、音響測位装置という。）が使用されている。
この音響測位装置は、測定原理によって数種類の方式が
実用されている。例えば１つの方法として、一方の位置
にトランスボンダを設置し、他方に位相比較法によって
該トランスボンダ応答信号の到来方位を決定するＳＳＢ
Ｌ方式によるハイドロ７オン（送波器と受波器アレーと
から構成されている）を装備し、該・・イドロアオンか
らトランスボンダの位置を計測しながら、互いのパイプ
ラインの接続を完了する方法がある。
実用されている。例えば１つの方法として、一方の位置
にトランスボンダを設置し、他方に位相比較法によって
該トランスボンダ応答信号の到来方位を決定するＳＳＢ
Ｌ方式によるハイドロ７オン（送波器と受波器アレーと
から構成されている）を装備し、該・・イドロアオンか
らトランスボンダの位置を計測しながら、互いのパイプ
ラインの接続を完了する方法がある。
（発明が解決しようとする問題点）
前述の方法を用いてパイプラインなどの接続を行なおう
とするとき、当然のことながら、ハイドロ７オンとトラ
ンスボンダはごく近距離で使用されることになる。この
ような場合、従来のＳＳＢＬ方式では、トランスボンダ
応答信号が。
とするとき、当然のことながら、ハイドロ７オンとトラ
ンスボンダはごく近距離で使用されることになる。この
ような場合、従来のＳＳＢＬ方式では、トランスボンダ
応答信号が。
平面波と見なせなくなる。即ち近距離のため球面波に近
づくことから測位誤差が生じてしまう欠点があった。従
来のＳＳＢＬ方式に使用されているハイドロ７オンの受
波素子は、第３図に示すようにＸＹ軸に対し配置されて
いて、受波素子≠１はＸ軸方向とＹ軸方向で共用し、受
波素子す２は受波素子すｌと間隔ｄ？置いてＸ！励に。
づくことから測位誤差が生じてしまう欠点があった。従
来のＳＳＢＬ方式に使用されているハイドロ７オンの受
波素子は、第３図に示すようにＸＹ軸に対し配置されて
いて、受波素子≠１はＸ軸方向とＹ軸方向で共用し、受
波素子す２は受波素子すｌと間隔ｄ？置いてＸ！励に。
また受波素子４＝３はＹ軸にそれぞれ配置されている。
なお、受波素子≠１の両側には点線丸印で示す補助受波
素子が設けられている。この補助素子は、ｄ〉λ／２
のとき２位相差と音波到来方位との間に１対１の対応を
実現させるためのものである。
素子が設けられている。この補助素子は、ｄ〉λ／２
のとき２位相差と音波到来方位との間に１対１の対応を
実現させるためのものである。
このように受波素子すｌ、す２．す３を配置すると。
ハイドロフォンとトランスボンダＴが接近したとき、ト
ランスボンダ応答信号が平面波から球面波に移るため測
位誤差を生じる。第３図において受波素子≠１と≠２と
の間隔ｄ−２λ（１２ｃｍ）。
ランスボンダ応答信号が平面波から球面波に移るため測
位誤差を生じる。第３図において受波素子≠１と≠２と
の間隔ｄ−２λ（１２ｃｍ）。
水平方向セパレーションＨ−３３，３λ（２００ａｍ）
、垂直方向セパレーションＶ−３３，３λ（２００ａ
ｍ）として。
、垂直方向セパレーションＶ−３３，３λ（２００ａ
ｍ）として。
トランスボンダの位置を、ハイドロ７オンの回シに回転
させたときの回転角Φと測位誤差の関係を第１１図に示
す。
させたときの回転角Φと測位誤差の関係を第１１図に示
す。
図において、横軸に回転角Φ、縦軸に測位誤差を表し、
使用周波数２５ｋｔｌｚ、音速１５００ｍ／Ｓ とし
、またトランスボンダとハイドロフォンの直距離（スラ
ントレンジ）の測定誤差はないものとしたときの測位誤
差寸法？示す。即ち大きい方向で約３ｃｍ（Ｖとの比に
換算して１．５（１）の誤差を生じてしまう問題点があ
った。
使用周波数２５ｋｔｌｚ、音速１５００ｍ／Ｓ とし
、またトランスボンダとハイドロフォンの直距離（スラ
ントレンジ）の測定誤差はないものとしたときの測位誤
差寸法？示す。即ち大きい方向で約３ｃｍ（Ｖとの比に
換算して１．５（１）の誤差を生じてしまう問題点があ
った。
（問題点を解決するだめの手段）
本発明は、上述した測位誤差の欠点を除くため、ハイド
ロフォンの受波素子の構造と改良し。
ロフォンの受波素子の構造と改良し。
座標原点に対して対称となるように第４０受波素子≠４
を追加し１球面波の影響による測位誤差の軽減をはかっ
たものである。
を追加し１球面波の影響による測位誤差の軽減をはかっ
たものである。
以下に１図面により詳細に説明する。
第１図は本発明の受波素子の配置と座標系？示し、第３
図と同一記号は同一素子を示す。図かられかるように座
標原点りに対して対称となるように、受波素子す４分追
加し配置した構造である。
図と同一記号は同一素子を示す。図かられかるように座
標原点りに対して対称となるように、受波素子す４分追
加し配置した構造である。
（作用）
このような座標系に対して、受波素子す１〜≠４を配置
したときの音波到来方向の計算式はっぎのとおりである
。
したときの音波到来方向の計算式はっぎのとおりである
。
Ｘ軸方向位相差グＸ を
＜１ｒｘ＝ （Ｖｒ１２＋′Ｌ！ｒ３４） ／２
− （１−１）但し ＶｒＩ ２ ：受波素子ナエと≠
２の位相差Ｆ３４二受波素子＋３と≠４の位相差 Ｙ軸方向位相差ＶｒＹ を ’ｙ＝ （Ｖｒｌ ３＋’３４） ／２ − （１
−２）但し グ、３：受波素子４−１と≠３の位相差グ
２４：受波素子す２と＋４の位相差 上記、（１−１）及び（１−２）式から音波到来方向（
方向余弦） ＣＸ＋ｃＹ＋ＣＺを２次式にしたがって決
定する。
− （１−１）但し ＶｒＩ ２ ：受波素子ナエと≠
２の位相差Ｆ３４二受波素子＋３と≠４の位相差 Ｙ軸方向位相差ＶｒＹ を ’ｙ＝ （Ｖｒｌ ３＋’３４） ／２ − （１
−２）但し グ、３：受波素子４−１と≠３の位相差グ
２４：受波素子す２と＋４の位相差 上記、（１−１）及び（１−２）式から音波到来方向（
方向余弦） ＣＸ＋ｃＹ＋ＣＺを２次式にしたがって決
定する。
この算出式を用いて算出した。前述の第４図と同一の設
定条件としたときの測位誤差の計算例を第２図に示す。
定条件としたときの測位誤差の計算例を第２図に示す。
第２図から明らかなように。
近距離の計測においても、受波素子を対称配列したこと
によって、殆んど測位誤差がみられず。
によって、殆んど測位誤差がみられず。
飛躍的な軽減が図られることがわかる。
なお第１図と同様受波素子≠１〜＋４ は対称に配置す
るが、座標軸をたとえば素子≠１と素子≠４上にＸ軸を
、素子＋２と素子≠３上にＹ軸を取る座標軸に対して十
字型に受波素子を配置する方法も考えられる。
るが、座標軸をたとえば素子≠１と素子≠４上にＸ軸を
、素子＋２と素子≠３上にＹ軸を取る座標軸に対して十
字型に受波素子を配置する方法も考えられる。
（発明の効果）
以上説明したように２本発明はハイドロ７オンの受波素
子の構造を座標原点に対し、対称となるように配置構成
することによって１球面波の影響による測位誤差を著し
く軽減でき、実用上、正確な作業が、かつ能率的に行え
るものである。
子の構造を座標原点に対し、対称となるように配置構成
することによって１球面波の影響による測位誤差を著し
く軽減でき、実用上、正確な作業が、かつ能率的に行え
るものである。
第１図は本発明の受波素子の配置と座標系。
第２図は第１図によるトランスボンダ位置を表わす回転
角と測位誤差の関係、第３図は従来の受波素子の配置と
座標系、第４図は第３図によるトランスボンダ位置と表
わす回転角と測位誤差の関係を示す図である。 ≠１．＋２．＋３．＋４・・・受波素子Ｔ・・トランス
ボンダ Φ・・・回４云角
角と測位誤差の関係、第３図は従来の受波素子の配置と
座標系、第４図は第３図によるトランスボンダ位置と表
わす回転角と測位誤差の関係を示す図である。 ≠１．＋２．＋３．＋４・・・受波素子Ｔ・・トランス
ボンダ Φ・・・回４云角
Claims (1)
- 一方の位置にトランスボンダを設置し、他方にＳＳＢＬ
方式のハイドロフォンを装備し、該ハイドロフォンから
前記トランスボンダの位置を計測する方式において、ハ
イドロフォンの受波素子の構造を、座標原点に対して対
象となるように設置し、球面波の影響による測位誤差を
軽減するようにしたことを特徴とする近距離用音響測位
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17642584A JPS6154486A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 近距離用音響測位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17642584A JPS6154486A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 近距離用音響測位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154486A true JPS6154486A (ja) | 1986-03-18 |
| JPH0313553B2 JPH0313553B2 (ja) | 1991-02-22 |
Family
ID=16013473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17642584A Granted JPS6154486A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | 近距離用音響測位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154486A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01254304A (ja) * | 1988-02-22 | 1989-10-11 | Sms Schloeman Siemag Ag | 形鋼圧延設備の圧延機列 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP17642584A patent/JPS6154486A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01254304A (ja) * | 1988-02-22 | 1989-10-11 | Sms Schloeman Siemag Ag | 形鋼圧延設備の圧延機列 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0313553B2 (ja) | 1991-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |