JPS62159077A - ソナ−の上下浮動補償装置 - Google Patents

ソナ−の上下浮動補償装置

Info

Publication number
JPS62159077A
JPS62159077A JP61316055A JP31605586A JPS62159077A JP S62159077 A JPS62159077 A JP S62159077A JP 61316055 A JP61316055 A JP 61316055A JP 31605586 A JP31605586 A JP 31605586A JP S62159077 A JPS62159077 A JP S62159077A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
energy
depth
time
vertical
float
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.)
Granted
Application number
JP61316055A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0812245B2 (ja
Inventor
アール・アール・リンド
ロナルド・エイ・フランクリン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raytheon Co
Original Assignee
Raytheon Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raytheon Co filed Critical Raytheon Co
Publication of JPS62159077A publication Critical patent/JPS62159077A/ja
Publication of JPH0812245B2 publication Critical patent/JPH0812245B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C13/00Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
    • G01C13/008Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal measuring depth of open water
    • 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
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08Systems for measuring distance only
    • G01S15/10Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse-modulated waves
    • 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
    • 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52004Means for monitoring or calibrating
    • 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/56Display arrangements
    • G01S7/60Display arrangements for providing a permanent recording
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30Assessment of water resources

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ソナーシステムの上下浮動補償方法及び装置
に関する。
〔従来の技術〕
音響エネルギを送受信するためのソナーシステムには、
反射面、例えば海底の深さの連続した可視記録を得るた
めの周知の深さ記録チャートのような記録装置が便利に
使用される。移動中の船舶から行なうソナーシステムに
よる深さの測定において周知の如く、深さの測定は、波
又はうねりによる船舶の上下浮動(上下揺れ)の影響を
受ける。
これによる連続した深さの測定に対する深さの測定の変
化は、実際には平坦な海底の測定深さに正弦波状のじよ
5乱を生ずることによって、海底の平坦さのわずかな変
化を不明瞭なものとする。また、正弦波状のじよう乱は
、実際には存在する海底の変化をわからなくしてしまう
。海底の比較的浅い部分の間のパイプ又はケーブルの支
持されない領域によって、応力が発生し、パイプ又はケ
ーブルが破断することがあるため、パイプ又はケーブル
を海底に敷設することを含む多くの場合に、海底の性質
についての正確な知識が必要とされる。
従来は、ソナーシステムを塔載した船舶に配備された上
下浮動センサーを使用して、送信時の船舶の上下浮動を
検出していた。上下浮動を2回観測、測定することに対
する修正(往復修正)は、例えば海が浅い場合のように
送出時点と反射信号の受信時点との間において船舶が大
きな垂直方向に移動しない場合に、上下浮動じよう乱を
容認可能な限度に除去するのに有効である。しかし、海
の深さが大きく、送信時と受信時との間の船舶の垂直移
動が大きくなる場合には、従来の深さ測定方式では、海
底の深さが明らかに相当変化していることを受信信号が
パルスごとに示し、この変化によって海底の状態が不明
瞭になるという問題が存在した。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、従来のソナーシステムの深さ測定装置の前述
した問題を解消することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、反射体例えば海底に向っ
て放射エネルギ信号を送出する手段と、反射エコーを受
信する手段と、ソナーシステムにおいて慣用されるグラ
フ式の深さ記録器のようなVコーグ、又はデジタル式の
深さ読出しによって、時間又は距離の関数として、これ
らのエコーを表示する手段とを有し、信号の送信及び受
信の時点においての船舶の上下浮動に起因する時間又は
深さのじよう乱(摂動)が実質的に除かれるように、深
さを表わす音響エコーが修正されるソナーシステムによ
って達成される。送出時及び受信時においての船舶の上
下浮動を測定する測定回路が用いられ、この上下浮動は
、前の受信信号の真の往復時間(真の深さ)を使用する
こと忙よって、あるいは海底からの受信音響エコーを実
時間(リアルタイム)で検出することによって近似され
る。ピンポンメモリ方式を使用し、一方のメモリは修正
されていない深さ受信信号から順次のアビレスに粗デー
タを記憶し、それと同時に、他のメモリの粗データ内容
は、送受信時の上下浮動を修正するために、メモリ中の
異なったアドレス位置にバルク転送される。チャート記
録器のスタイラス(針)の移動によって、修正された深
さデータをもったメモリの読出しがトリガーされ、この
修正された深さデータは、チャート記録器上に記憶とし
て供給される。修正された深さはデジタル読出信号とし
ても供給される。
〔実施例〕
第1A図には、海13の運動による上下浮動を受けてい
る船舶1が図式的に表わされている。船舶1、従ってト
ランスデユーサ15は、波と、水のうねりとによって、
静かな海面19(平均位置)に対する垂直変位又は上下
浮動(時間の関数として、曲線18によって示す)を受
ける。船舶は、ソナー測深器10を塔載しており、この
ソナー測深器は、海13の深さ120が深い場合には、
ソナーパルスの発信時(発信時の上下浮動)の位置と海
底12から反射されたソナーエネルギの受信時の位置(
受信時の上下浮動)との間で、大きな垂直運動を受ける
。本発明の目的は、送出時及び受信時の上下浮動を測定
し、その測定された深さは適切な修正を施こすことによ
って、許容可能な誤差の範囲内において真の深さを得る
ようにして、海の表面の平均位置(海面19)から測定
した真の深さに測定深さを修正することである。第1A
図は、1回の送信/受信サイクルについて、送信時の上
下浮動(変位)がHT□、受信時の上下浮動がHRlで
あることを示している。次の送信/受信サイクルにおい
て、送信時の上下浮動は、HT□受信時の上下浮動はH
R2である。明らかなように、上下浮動の大きさ及び符
号は、サイクルごとに変化しうる。
第1B図には、海13の海底12までの深さ120をチ
ャート記録器11上に図式的に記録するためのソナー測
深器10が、概略図によって図示されている。送受信機
14は、ソナー技術において慣用される普通の設計のも
ので、慣用される送受信(T−R)スイッチ21を経て
トランスデユーサ15に伝送される音響エネルギのパル
スを発生させる送信機20と、送受信スイッチ21を経
てトランスデューサエ5から受信されるエコーを増幅す
るための受信機22とを備えている。トランスデユーサ
15は、ソナー技術において普通に使用される周卸の形
式のものであり、音響エネルギを海水中に送出するため
に海13中に浸漬されるように船舶1に配設されている
。送信パルス発生器26の出力は送信機20に供給され
る。受信機22は、チャート記録器11又は深さ指示器
25からのデジタル読出しに供与される前に上下浮動に
よるじよう乱を除くために、粗データと呼ばれる信号を
、上下浮動補償装置24による処理のため信号線23に
送出する。フリーランニング(自走)パルス発生器8か
らのキー1パルスによってトリガーされる送信パルス発
生器26は、後続送信パルスからの残響反射による受信
信号との干渉を防止するために、パルス周期Tを有し、
このパルス周期は、最小でも、先行パルスのソナーパル
ス往復時間よりも大きい。第2図の装置についての動作
の説明においては、本発明がよりよく理解され、また説
明が簡単になるように、パルス周期では、この往復時間
よりも著しく長く(約3倍の長さ)に設定されている。
チャート記録器11は、スタイラス駆動手段を含む標準
的なものであり、スタイラス駆動手段は、スタイラス・
モータ27と、スタイラス29を固着したベルト28と
を備えている。ベルト28は、記録紙30の表面に沿っ
て、スタイラス29を駆動させ、記録紙30の端部30
1からのマーク31の間隔によって、海底12の測定さ
れた深さを表わしている。記録紙30は、記録紙送り駆
動モータ34によって駆動されるローラ32,33によ
って、スタイラス29の経路に対して横切る方向に、徐
々に移動する。磁気的に駆動可能なIJ−ドスイッチ3
5は、スタイラス29の経路に近接して、フレーム36
上に取付けられている。スイッチ35は、スタイラス2
9の各々の行程の開始点の近傍において、スタイラス2
9上の磁石によって動作し、それにより補償装置24に
キー2パルス信号を供給する。スタイラス29によって
供給されるキー2パルスの周期は、タイミング制御部3
7によって送信パルス発生器26に供給されるキー1パ
ルスの周期よりも短いため、受信機22のデータ23を
失うことなく、送信パルスに対するスタイラス29の非
同期的な作動が可能となる。
本発明による上下浮動補償装置の動作について説明する
。第1図において、送信時の上下浮動HTは、トランス
デユーサ15の平均位置(静かな海面19)に対して正
の値になっているものとする。
上下浮動補償装置24は、パルス発生器41を含み、7
gルス発生器41は、第3図に示すように、周期Tのキ
ー1パルスを発生する。上下浮動センサ42は、キー1
パルスによって動作し、キー1パルスの発生時に送信機
の上下浮動を検出する。
キー1パルスは、上下浮動センサ42に、スイッチ43
を介して供給され、スイッチ43は、キー1パルスに応
答して、そのアーム44を一時的に、キー1パルスの存
在に応答して、図示の位置とする。アーム44は、それ
以外の場合には、接点45と接触している。上下浮動セ
ンサ42の出力は、大きさと符号とをもったデジタル数
とみてよく、トランスデユーサがその位置の検出時に海
面19よりも上方にあれば符号は正となる。この符号は
、スイッチ48のアーム50の位置をその出力部によっ
て制御する符号検出446において検出される。アーム
50は、符号検出器46によってスイッチ48に供給さ
れる符号が正7!:らば、図示の位置にある。符号検出
器46の出力信号47はスイッチ48.49に制御信号
として供給される。スイッチ48.49のアーム50.
51は、信号線47の符2号が正である時に図示の位置
となる。この符号が正であるとき、キー1パルスは、ス
イッチ48(リレー)を経て、送信パルス発生器26に
供給されるので、音響パルスの伝送は、第3図のタイミ
ング図においてキー1パルスが図示のように供給される
時点において行なわれる。
送信時の上下浮動の大きさは、クロック53のクロック
・v−1−でカウントダウンされるダウンカウンタ52
のカウント値として与えられる。カウントHT  に到
達すると、ダウンカウンタ52によって出力パルスが送
出され、スイッチ49を経て、増分アドレス発生器54
への入力として供給される。クロック53は、増分アト
9レス発生器54への増分ソースとして供給され、この
アトVス発生器は例えばアト9レス0からアドレス40
00を供給する。ダウンカウンタ52の出力線55のパ
ルスは、書込みラッチ56への書込み指令としても供給
され、書込みラッチ56の出力57は、アドレス0から
アドレス4000までの受信機22の内容を書込む指令
を、読出し/書込みメモリ58に送出する。アドレス4
000に到達すると、書込みランチ56はリセットされ
るため、出力線55に次の出力が供給されるまでは、受
信機22からの情報がメモリ58に読出されることはな
い。
明らかなように、送信機の上下浮動に対応する時まで、
受信機22によって受信される信号は、この時点までの
回路の作用により、無視されており、この時に、メモリ
58は、受信機22のデータの記憶を開始するようIc
指令される。
書込みラッチ36は、キー1パルスの時K Ill 定
された上下浮動の極性に依存してキー1又はグランカラ
/り52によって供給されるスイッチ49からのパルス
によってセットされる。書込みラッチ56は、カランl
−4000を検出する検出器によってリセットされ、こ
の検出器がリセットパルスを書込みラッチ56に送出す
ることにより、出力57上の書込み指令な終了させる。
メモリ58への情報の読出しが行なわれている間に、補
償装置は、別の操作を行なっている。この操作は、実際
の海底到達信号が発生する時点を非常によく近似する時
点においての船舶の上下浮動を決定する操作である。こ
れを行なうために、先行する送受信サイクルにおいて定
められた、上下浮動について修正された深さの読みは、
深さVジメタ59に記憶され、キー17ξルスの時点に
おいて測定されて上下浮動センサ42になおも記憶され
ている深さ値に加えられる。先行する真の深さレジスタ
59及び上下浮動センサ42の値は、加算器60におい
て加算され、キー1パルスの供給に応答して、ダウンカ
ラ/り61に記憶される。カウンタ61へのクロックパ
ルスに応答して、ダウンカウンタ61が零カウントに到
達すると、1個のパルスが接点45に供給され、アーム
44を経て、上下浮動センサ42の値をサンプリングす
る。アーム44は、スイッチ43にキー12ルスが供給
された時を除いて通常接点45と接触しており、この場
合にアーム44が他の接点の方に移動することによって
、キー1パルスを、スイッチ43を経て上下浮動センサ
42に転送することが想起される。上下浮動セ/す42
の出力は、ダウ/カウンタ61かもスイッチ43を通る
パルスに応答して、スイッチ62に、スイッチ62の出
力の1つにおいてのHR倍信号して、アーム63を経て
供給される。キードぐルスの時点においての上下浮動は
、キー1パルスがスイッチ62に供給されてアーム63
が接点64と接触することに応答して、上下浮動センサ
42によってアーム63を経てスイッチ62の接点64
に供給される。スイッチ62の出力HRは、海底到達信
号の近似された時点においての上下浮動の振幅及び符号
を含んだものとなっている。アドレスOからアドレス4
000に記憶された読出し/書込みメモリ58の粗デー
タ内容は、上下浮動センサ42の出力HRの符号及び振
幅に従って、メモリ58中においてシフトさせねばなら
ない。メモリ中のデータのロケ−7ヨノをシフトさせる
操作は、メモリに記憶されたデータのバルクシフトとし
て、デジタル情報処理技術においては周知の操作である
。バルクシフトユニット66は、入力信号HRを受け、
この信号に応答して、信号HRの符号を検出し、この符
号から、メモリ58の内容を信号HRの大きさに対応し
た量だけ高いアト9レス又は低いアドレスにシフトさせ
るべぎか否かを決定する。信号HRの符号が負であると
、メモリ58の内容は、より高いアドレスにシフトされ
、この場合に、バルクシフトユニット66は、アドレス
4000零読出し指令を、信号線67からメモリ58に
送出する。メモリ58は、信号線67の指令がアト9レ
スQ+HHにおいての書込み指令である場合に、アドレ
ス4000の内容を信号線68からバルクシフトユニッ
ト66に供給する。このプロセスは、最後のアドレス零
の内容が読出されてアドレスHRに転送される最後のア
ドレス内容 て行われる。なお、このノ々ルクシフトにおいて、アド
レス4000〜アビンスC4000−HR)  にかけ
てのメモリ58の本来の内容は、メモリ58の先端から
ドロップされ、メモリ58の読出しは、最高のアドレス
において開始される。
信号HRの符号が正であったとしたら、バルクシフトユ
ニット66は、最低のアドレスからスタートし、アドレ
ス零のアドレス内容をメモリ58に書込む前にアドレス
を信号HRの大きさだけ減少させていたであろう。従っ
て、メモリ58の全部のロケーションは零から4000
まで読出され、信号HRの大きさだけより低いアト9レ
スに移されていたはずである。なお、この場合に、メモ
リロケーション0−HRに最初に記憶された内容は、メ
モリ58の実在しないアドレスに再書込みされ、従って
77トゾロセスの間に失われている。
バルクシフトユニット66によるバルクシフトプロセス
の後には、海底到達信号が記憶されているメモリロケー
ションに対応したメモリロケーションにおいての、読出
し7/書込みメモリ58の内容は、あたかも海底到達信
号を受信した時点で送信時の上下浮動を受信時の上下浮
動もなかったかのように、同一である。以上に説明した
上下浮動補償装置の作用は、キー1パルスの時に正の上
下浮動があった場合、即ち、送信機が、キー1パルスと
同時に作動したが、受信信号は、上下浮動の値に対応し
た時間が経過するまで記録されなかった場合に対応して
いる。
キー1パルスの時の上下浮動信号が符号検出器46によ
って負の上下浮動として検出された場合の、回路の構成
は、キー1パルスの時点ニおいて測定された上下浮動の
大きさに対応した時間の間送信機20の付勢パルスを遅
延させるようになされている。この場合にも、受信機2
2からの粗データは、メモリ58に直ちに読出される。
この手;咽を逐行するために、送信時の上下浮動HTの
検出時に符号検出器46の出力信号線47に生じた負の
符号は、スイッチ48に供給される。スイッチ48のア
ームは、スイッチ48への信号線47の負信号について
は接点69と接触する。接点69は、ダウンカウンタ5
2の出力に応答する。
ダウンカウンタ52は、キー1パルスに応答してHTの
大きさを記憶しており、クロックパルス53によってカ
ウントダウンされ続けている。スイッチ49のアーム5
1は、符号検出器46からの信号線47上の負の出力符
号によって、スイッチ49の接点70と接触し、この場
合に、増分アドレス発生器54は、付勢され、クロック
パルスに応答し、書込みラッチ56を付勢するので、ア
ドレス発生器54からの書込み指令及び増分アーンスは
、読出し/書込みメモリ58に供給され、読出し/書込
みメモリ58は、受信機22により供給されたデータを
、キー1パルスの発生後に全く遅延なしに記憶する。デ
ータがメモリ58に読出されると、上下浮動補償装置4
0は、信号HRの正値について前述したように、信号H
Rの符号及び大きさを決定するプロセスを逐行する。
前述のように、海底到達信号の送信時の上下浮動及び受
信時の上下浮動について補償がなされた後、メモリ58
の内容は、スタイラスが記録器30上の開始点を通過し
た時に、チャート記録器11のパルス入力センサ35の
スタイラスによって発生されたキー2パルスに応答して
読出される。
キー2パルスは、アドレス発生器54に供給されると、
メモリ58に供給されるアドレスを零から4000まで
増分させ始める。これらの信号は、キー2パルスによっ
てセットされる読出しラッチ71に応答して読出される
。読出しラッチ71は、最後のアト9レス4000がメ
モリ58から読出された時に、アト9レス4000検出
器72の出力によってリセットされる。信号線73に送
出されたメモリ58の出力は、記録器30上に記録され
るように、チャート記録器の増IH?s9に供給される
と共に、ゲート74にも供給される。
ゲート74は、アドレス比較器75からのパルスによっ
て作動し、深さレジスタ59に記録された前回の深さ値
を中心とする成る所定の範囲の深さのみについて、読出
し/書込みメモリ58からの出力信号を、デジタル検出
器及びパルス発生器76に送出する。アドレス比較器7
5は、ゲート77を経て、読出しアドレスの供給を受け
る。ゲート77の入力は、アドレス発生器54からの読
出しアト9レスと、キー2パルスによってラッチされた
読出しラッチ71の出力とである。ゲート77からのア
ドレスが、深さレジスタ59によって供与される数に対
して成る所定の数取内にあると、アドレス比較器75は
、ゲーティングパルスを、信号線78によってゲート7
4に送出するので、メモリ58からの読出し信号は、ゲ
ート74を通過し、デジタル検出器及びパルス発生器7
6に移行することができる。デジタル検出器及びパルス
発生器76は、メモリ58から読出される一連のデジタ
ル値の振幅についての所定の規準が満たされた時に、信
号線79にパルス出力を送出することによって海底から
の戻OM号の存在を指示する。デジタル検出器及びパル
ス発生器76は、海底を検出した時点で、信号線79に
1個のパルスを送出し、このパルスはゲート77からの
アドレスを他の入力とするゲート80に、ゲートパルス
として供給される。ゲート80によって供給されるゲー
テッドアドレスは、上下浮動検出装置420次の深さ測
定サイクルにおいて使用されるべき新しい値として、深
さレジスタ59に供給される。
海底エコー信号の予想受信時間においての上下浮動を決
定するために、先行サイクルにおいて測定した実際の深
さくトランスデユーサの平均位置から測定した深さ)と
送信時の上下浮動との代数和からカウントダウンしてゆ
くことについて、以上に本発明を説明したが、当業者に
は明らかなように、深海の場合、海底からの距離(最小
でも数100フイート)が最大の上下浮動(数10フィ
ート)に比べて太きいため、海底到達信号の受信時の上
下浮動の判定において送信時の上下浮動な無視すること
の影響は最小となる。従って、第2図の回路は、加算器
60を除くことによって簡単になる。ダウンカウンタ6
1の入力は、深さレジスタ59の出力中の、先行する送
/受信サイクルの真の深さのみとなる。
当業者には明らかなように、図示したシステムは送信時
の上下浮動の極性と係りなく送信ノミルスの直後にメモ
リ中に粗受信データを記録することによって、メモリの
記憶容量の効率的な利用を犠牲にすれば変更することが
できる。送信パルスはまた、送信時の上下浮動の極性と
係りなく、キー1パルスと同時に転送される。送信時の
上下浮動と受信海底到達信号の予想検出時の上下浮動と
の代数和は、メモリ58中の粗受信データをバルクシフ
トするために用いられる。メモリ58中のシフトされた
データは、図示した好ましい例について以上に説明した
ように、記録器11からのキー2パルスに応答して読出
される。
以上に説明した補償装置の作動速度を高くするには、当
業者には明らかなように、メモリ58を複式化して、ピ
ンポンメモリ方式で使用し、1つのメモリに粗データが
実時間で書込まれている間に、他のメモリではそのデー
タがそれよりも著しく高速のデータレートでバルクシフ
トされた後に、チャート記録器11に記録されるように
異なった速度で読出されるようにする。次の送信/受信
サイクルでは、2つのメモリの機能を逆にする。このよ
うにすると補償装置を1メモリの場合の2倍のサイクル
速度で作動させることができる。
やはり当業者にとって自明な本発明の別の実施例は、ソ
ナーシステムによって実時間で受信されたデータを、メ
モリ58にデータが記憶されるのと同時に検出する方式
、即ち、準実時間方式である。先行する真の深さ値は、
デジタル検出器及びパルス発生器76の前方のゲート例
えばゲート74にゲート信号を供給するために使用され
る。
上下浮動センナは、受信信号閾値を超過した時にサンプ
リングされ、又は、検出信号が存在しない場合には、先
行した真の深さ値がその代りに用いられる。受信時の上
下浮動の値と送信時の上下浮動の値とは、加算されて、
正味の上下浮動を形成し、この正味の上下浮動は、メモ
!J 58 (RAM)のデータをシフトさせるために
用いられる。別の方法として、記録器11が上下浮動補
償済みデータの読出し/書込みメモリ58をキー2ノξ
ルスによってトリガーすることができるように、アビレ
ス発生器54のアト9レスに正味の上下浮動を代数的に
加算してもよい。
デジタル値の真の深さは、正味の上下浮動について補正
された受信信号を実時間で検出する際に、メモリ58の
デジタルアドレスから、当業者には周知の回路によって
得ることができる。
以上、本発明をその特定の実施例に従って説明したが、
本発明ば、前述した実施例以外にも本発明の範囲内にお
いて種々変更することが可能であることは当業者には明
らかである。
【図面の簡単な説明】
i1A図は、深海環境においてソナーシステムを塔載し
た船舶を示す概略図、第1B図は、本発明の上下浮動補
償装置を含むソナーシステム全体を一部斜視図によって
示したブロック図、第2図は、本発明による上下浮動補
償装置を示すブロック図、第3図は送信時の正の上下浮
動状態において第2図の上下浮動補償装置の作用を示す
タイミング図、第4図は、送信時の負の上下浮動状態に
おいて第2図の上下浮動補償装置の作用を示すタイミン
グ図である。 1・・・船舶 12・・・海底(エネルギ反射面) 20・・・送信器(送出手段) 22・・・受信器(応答手段)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)エネルギ反射面に向つて音響エネルギを送出する送
    出手段と、 該送出手段と前記エネルギ反射面との間の往復距離及び
    応答手段と前記エネルギ反射面との間の往復距離を測定
    するためにエネルギ反射面からの反射エネルギに応答す
    る応答手段と、を有し、前記送出手段と前記応答手段と
    は、前記エネルギ反射面、送出手段及び応答手段との間
    の方向に沿つて、エネルギ反射面までの平均距離につい
    て平行移動を受け、更に、 送出時において平均位置からの送出手段の平行移動を測
    定すると共に、反射されたエネルギの受信時において応
    答手段の平行移動を測定するための、測定手段と、 測定された往復距離を前記の平行移動に 従つて変更することにより、送出手段と応答手段との平
    均位置からエネルギ反射面までの真の距離を得るための
    変更手段と、 を有するソナーの上下浮動補償装置。 2)エネルギ反射面に向つて音響エネルギを送出する送
    出手段と、 該送出手段から前記エネルギ反射面までの距離とエネル
    ギ反射面から応答手段までの距離との和を測定するため
    の、エネルギ反射面から反射されたエネルギに応答する
    応答手段と、を有し、前記送出手段と応答手段とは、音
    響エネルギが伝搬される間反射面と送出手段及び応答手
    段との間の方向に沿つて平行移動を受け、更に、 送出時においての平均位置からの送出手段の平行移動を
    測定すると共に、反射されたエネルギの受信時における
    応答手段の平行移動を測定するための、測定手段と、 これらの平行移動を測定された距離に代数 的に加算して平均位置からの送出手段及び応答手段の距
    離を得るための、代数的加算手段と、を有するソナーの
    上下浮動補償装置。 3)エネルギ反射面に向つて音響エネルギを送出する送
    出手段と、 該送出手段と前記エネルギ反射面との間の距離及び応答
    手段とエネルギ反射面との間の距離の和を測定するため
    に、エネルギ反射面からのエネルギ信号に応答する応答
    手段と、を有し、 前記送出手段と応答手段とは、エネルギ反射面と送出面
    及び応答手段との間の距離に沿つて、エネルギ反射面ま
    での平均距離に対する平行移動を受け、更に、 キーパルスを反復的に発生させるためのキーパルス発生
    手段と、 該キーパルスの発生時点において平均位置からの送出手
    段の上下浮動を測定すると共に、反射されたエネルギの
    期待受信時においての応答手段の上下浮動を測定するた
    めの測定手段と、を有し、前記期待受信時は、送信/受
    信サイクルにおける真の深さの測定によつて与えられ、
    更に、反射されたエネルギの信号を記憶する記憶手段と
    、 上下浮動の値が−の極性の場合に送出手段の上下浮動に
    よつて送出手段を前記キーパルスに対して相対的に遅延
    させると共に、上下浮動の値が逆の極性の場合に送出手
    段の上下浮動によつて記憶手段の付勢を遅延させるため
    の、遅延手段と、反射されたエネルギの信号を応答手段
    の上下浮動によつて記憶手段においてシフトさせるシフ
    ト手段と、を有し、このシフトは、極性によつて定まる
    方向に、応答手段の大きさによつて定まる量で行なわれ
    、更に、 記憶手段からシフトされ反射されたエネルギの信号を読
    出して平均位置から測定された送出手段及び応答手段の
    真の深さを求めるための読出し手段、 を有するソナーの上下浮動補償装置。 4)キーパルスの供給手段と、 伝送媒体を経てエネルギ反射面に向つて音響エネルギを
    送出する送出手段と、 キーパルスの供給時において送出手段の平均位置に対す
    る上下浮動の大きさ及び極性を測定するための、上下浮
    動測定手段と、を有し、 送出手段は、上下浮動が−の極性の時にキーパルスに遅
    延なく応答し、更に、 エネルギ反射面から反射されたエネルギを受信する受信
    手段と、 上下浮動測定手段によつて供給された符号の−の極性に
    応答して、伝送媒体を通る音速及び送出時の上下浮動の
    大きさに対応する時間の後に、受信されたエネルギを記
    憶する記憶手段と、 キーパルスの供給時において、上下浮動の逆の極性に応
    答して、上下浮動の大きさに対応した送出手段による音
    響エネルギの送出を遅延させるための応答手段と、 上下浮動の第2の極性に応答して、キーパルスの受信時
    において受信された信号の記憶手段による記憶を開始さ
    せるための応答手段と、 先行する送信/受信サイクルにおいて測定された上下浮
    動が補正された深さを記憶するための記憶手段と、 上下浮動が補正された深さと送出時の上下浮動との代数
    和による深さを供給する供給手段と、前記代数和による
    深さに対応する時点においてゲート信号を送出する送出
    手段と、 ゲート信号に応答して、受信手段の上下浮動の大きさ及
    び符号を測定する測定手段と、 前記時点においての前記上下浮動の符号によつて決定さ
    れる方向に、前記時点においての上下浮動の大きさによ
    つて、前記メモリの内容をシフトさせる手段と、 記録すべき各々の線の開始時に1つのパルスを送出する
    ための、チャート記録手段と、 前記パルスに応答してメモリの内容を読出し、該内容を
    チャート記憶手段に供給するための読出し手段と、 メモリの前記内容から反射された信号を検出して、上下
    浮動について修正された深さの新しい値を形成するため
    の検出手段と を有するソナーシステムの上下浮動補償装置。 5)キーパルスの供給手段と、 伝送媒体を経てエネルギ反射面に向つて音響エネルギを
    送出する送出手段と、 キーパルスの供給時において送出手段の平均位置に対す
    る上下浮動の大きさ及び極性を測定するための、上下浮
    動測定手段と、 エネルギ反射面から反射されたエネルギを受信する受信
    手段と、 上下浮動測定手段によつて供給された符号の−の極性に
    応答して、伝送媒体を通る音速及び送出時の上下浮動の
    大きさに対応する時間の後に、受信されたエネルギを記
    憶する記憶手段と、 キーパルスの供給時において、上下浮動の逆の極性に応
    答して、上下浮動の大きさに対応した送出手段による音
    響エネルギの送出を遅延させるための応答手段と、を有
    し、 該応答手段は、上下浮動の第2の極性に応答して、キー
    パルスの受信時において受信された信号の記憶手段によ
    る記憶を開始させ、更に 先行する送信/受信サイクルにおいて測定された上下浮
    動について補正された深さを記憶するための記憶手段と
    、 上下浮動が補正された深さに対応する時にゲート信号を
    供給する供給手段と、 ゲート信号に応答して該受信手段の上下浮動の大きさ及
    び符号を測定するための、測定手段と、受信手段の上下
    浮動の符号によつて決定される方向に、受信手段の上下
    浮動の大きさによつてメモリの内容をシフトさせるため
    のシフト手段と、記録すべき各々の線の開始時に1つの
    パルスを供給するチャート記録手段と、 前記パルスに応答してメモリのシフトされた内容を読出
    し、シフトされた内容をチャート記録手段に供給するた
    めの、読出し手段と、 前記メモリのシフトされた内容から、反射された信号を
    検出し、上下浮動が修正された深さの新しい値を供給す
    るための、検出手段と を有するソナーシステムの上下浮動補償装置。 6)海底までの真の深さを測定するために船舶上に取付
    けられたソナーシステムの測深装置から、上下浮動誤差
    を除去する方法であつて、 音響パルスの送出時点において、船舶の上下浮動を測定
    し、 海底から反射された音響パルスの受信時点において、船
    舶の上下浮動を測定し、 送出と受信との間で経過した時間を測定することによつ
    て、海底の深さを決定し、 決定された深さに前記2つの上下浮動の測定値を代数的
    に加算する、 ステップから成る上下浮動誤差の除去方法。 7)海底までの真の深さを測定するために船舶上に取付
    けられたソナーシステムの測深装置から、上下浮動誤差
    を除去する方法であつて、 音響パルスの送出時点において船舶の上下浮動を測定し
    、 海底から反射された音響パルスの受信時点において、船
    舶の上下浮動を測定し、 これら2つの測定値を代数的に加算して、正味の上下浮
    動を求め、 送出時点と受信時点との間の経過した時間を測定するこ
    とによつて、測定深さを決定し、 正味の上下浮動を該測定深さに代数的に加算して真の深
    さを得る、 ステップから成る上下浮動誤差の除去方法。 8)キーパルスを供給し、 該キーパルスの送出時において送出手段の平均位置に対
    する上下浮動の大きさ及び極性を測定し、キーパルスに
    応答して、伝送媒体を経てエネルギ反射面に向つて、−
    の極性についての大きさに依存した遅延と共に音響エネ
    ルギを送出し、エネルギ反射面から反射されたエネルギ
    を受信し、 上下浮動測定手段によつて供給された符号の前記−の極
    性に応答して、伝送媒体を通る音速及び送出時の上下浮
    動に対応する時間の後に、受信されたエネルギを記憶し
    、 キーパルスの供給時においての上下浮動の逆の極性に応
    答して、上下浮動の大きさに対応する送出手段による音
    響エネルギの送出遅れを与え、上下浮動の前記逆の極性
    に応答して、該キーパルスの時点において受信された信
    号の記憶手段による記憶を開始させ、 先行する送信/受信サイクルにおいて測定された上下浮
    動が修正された深さを記憶し、 上下浮動が修正された深さに対応する時において、ゲー
    ト信号を供給する手段を用意し、 ゲート信号に応答して、受信手段の上下浮動の大きさ及
    び符号を測定し、 ゲート信号において上下浮動の符号によつて決定される
    方向に、ゲート信号の供給時に受信手段の上下浮動の大
    きさによつて、メモリの内容をシフトさせ、 チャート記録器上に記録されるべき各々の線の開始時に
    、1個のパルスを送出し、 該パルスに応答してメモリの内容を読出し、該内容をチ
    ャート記録器に供給し、 メモリの内容から反射された信号を検出して、上下浮動
    が修正された深さの新しい値を得る、ステップから成る
    上下浮動誤差の除去方法。 9)海の深さを測定するために船舶に塔載されたソナー
    システムの上下浮動の補償方法であつて、船舶から海を
    経て、音響エネルギを送出し、海底から反射された音響
    エネルギ信号を受信し、海底から反射された音響エネル
    ギをメモリ中に時間の関数として記憶し、 エネルギ送出時点において船舶の上下浮動を測定し、 エネルギ送出後の時点に、船舶の上下浮動を測定し、エ
    ネルギ送出後の時点は、先行する上下浮動が修正された
    深さの測定に対応し、 送出の時から海底到達信号の受信の時までの経過時間を
    測定して、海底の測定深さを決定し、前記の上下浮動の
    測定値を測定深さに代 数的に加算して、上下浮動が修正された真の深さを得る
    、 ステップから成る上下浮動補償方法。 10)記憶された反射エネルギ信号をメモリ中において
    上下浮動測定値の代数和によつてシフトさせ、 チャート記録器によつて供給されるライン開始パルスに
    応答して、記憶されシフトされた反射エネルギ信号を読
    出す、 ステップを含む特許請求の範囲第9項記載の上下浮動補
    償方法。
JP61316055A 1986-01-03 1986-12-27 ソナーの上下浮動補償方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0812245B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/816,036 US4697253A (en) 1986-01-03 1986-01-03 Sonar heave compensation system
US816036 1986-01-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62159077A true JPS62159077A (ja) 1987-07-15
JPH0812245B2 JPH0812245B2 (ja) 1996-02-07

Family

ID=25219530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61316055A Expired - Lifetime JPH0812245B2 (ja) 1986-01-03 1986-12-27 ソナーの上下浮動補償方法及び装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4697253A (ja)
JP (1) JPH0812245B2 (ja)
DE (1) DE3700060C2 (ja)
NO (1) NO170508C (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6201763B1 (en) 1999-09-20 2001-03-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Depthimeter
US6836707B2 (en) * 2002-05-30 2004-12-28 Honeywell International Inc. Methods and systems for determining heave and heave rate of vessels
US7798471B2 (en) 2006-08-15 2010-09-21 Hydralift Amclyde, Inc. Direct acting single sheave active/passive heave compensator
US8179741B2 (en) * 2010-04-20 2012-05-15 Bornsen Brett L Compensation for depth finders
US9164172B2 (en) * 2010-04-20 2015-10-20 Brett L. Bornsen Compensation for depth finders
EP3034451A1 (en) 2011-12-30 2016-06-22 National Oilwell Varco, L.P. Deep water knuckle boom crane
SG11201504502UA (en) 2012-12-13 2015-07-30 Nat Oilwell Varco Lp Remote heave compensation system
CN106813602A (zh) * 2015-11-30 2017-06-09 江苏中海达海洋信息技术有限公司 一种基于跳频信号的全自动超声波测深仪信号处理方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3017606A (en) * 1958-09-10 1962-01-16 Kietz Hans Echo sounding system
GB1307310A (en) * 1970-08-28 1973-02-21 Smiths Industries Ltd Sonar apparatus
US4104608A (en) * 1977-03-30 1978-08-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Heave meter
GB2068548B (en) * 1980-02-01 1983-11-02 Techn Survey Services Ltd Seismic survey apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE3700060A1 (de) 1987-09-03
DE3700060C2 (de) 1997-01-09
JPH0812245B2 (ja) 1996-02-07
NO170508B (no) 1992-07-13
US4697253A (en) 1987-09-29
NO170508C (no) 1992-10-21
NO865341L (no) 1987-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1195762A (en) Submerged marine streamer locator
EP0624253B1 (en) Feature location and display apparatus
JPS5855477B2 (ja) ソナ−装置
US3961683A (en) Method for determining the shape of an underground cavity and the position of the surface separating two media contained therein and device for carrying out said method
JPS62159077A (ja) ソナ−の上下浮動補償装置
US4558437A (en) Seafloor velocity and amplitude measurement apparatus and method therefor
US3017606A (en) Echo sounding system
US4302824A (en) Seismic survey apparatus
NO801537L (no) Anordning for maaling av havstroemmer paa store dyp
US2958846A (en) Recording ocean depth
US4044606A (en) Sensing thickness of a thin body disposed between two diverse surfaces
JPS58186067A (ja) 距離測定方式
JPH0727023B2 (ja) 水中探知装置
JPH03195988A (ja) 音響測深機
JPS6222090A (ja) 超音波探知表示装置
JP3287938B2 (ja) 水深測定方法及びその装置
GB2083219A (en) Sonar system
JP2599009B2 (ja) 超音波送受信方式
JPH0672924B2 (ja) 魚群探知機における魚群探知警報発生装置
JP3051242B2 (ja) 海底表示を行う水中状況探知装置
SU771474A1 (ru) Устройство дл измерени вертикального распределени скорости звука в жидких средах
JPH0514221Y2 (ja)
JP2989066B2 (ja) 魚群探知機
JPS644638B2 (ja)
RU2045081C1 (ru) Эхолокатор для распознавания морских грунтов

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term