JPS622182A - 水中位置計測装置 - Google Patents
水中位置計測装置Info
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- JPS622182A JPS622182A JP14098485A JP14098485A JPS622182A JP S622182 A JPS622182 A JP S622182A JP 14098485 A JP14098485 A JP 14098485A JP 14098485 A JP14098485 A JP 14098485A JP S622182 A JPS622182 A JP S622182A
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- ship
- distance
- buoy
- towing
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は水中位置計測装置、特に船舶とこれによって曳
航される水中曳航体との３次元水中位置計測を行なう水
中位置計側装置に関する。
航される水中曳航体との３次元水中位置計測を行なう水
中位置計側装置に関する。
従来、曳航船舶と水中曳航体との位置計側装置としては
、公知のロングベースライン方式（ＬＢＬ）。
、公知のロングベースライン方式（ＬＢＬ）。
シ言−トベースライン方式（８ＢＬ）、スーパーショー
トベースライン方式（Ｓ８ＢＬ）による位置測定装置が
あシ、各株センサを搭載した水中曳航体や水中土木機械
としての水中曳航体など各種の水中曳航体と曳航船舶間
の相対位置を行なっているＯ 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしなから上述した従来の水中位置計測装置には次の
ような欠点かある。
トベースライン方式（Ｓ８ＢＬ）による位置測定装置が
あシ、各株センサを搭載した水中曳航体や水中土木機械
としての水中曳航体など各種の水中曳航体と曳航船舶間
の相対位置を行なっているＯ 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしなから上述した従来の水中位置計測装置には次の
ような欠点かある。
ＬＢＬ方式による位置測定装置は位置計測を他の方式に
比べて精度よく行えるが海底に座標基準となるトランス
ポンダを少なくとも、３台設置する必要があシ、また水
中音波の伝搬特性からその位置計測範囲は水平距離で数
Ｋｍに限られ、この計測範囲を拡けようとすると、トラ
ンスポンダの数を増やす必要かあるという欠点かある。
比べて精度よく行えるが海底に座標基準となるトランス
ポンダを少なくとも、３台設置する必要があシ、また水
中音波の伝搬特性からその位置計測範囲は水平距離で数
Ｋｍに限られ、この計測範囲を拡けようとすると、トラ
ンスポンダの数を増やす必要かあるという欠点かある。
また８ＢＬ、５ＳＢＬ方弐による位置計測装置は、海底
にトランスポンダ設置をする必要がないが、位置計側か
距離及び角度測定に基づくため船舶の動揺や雑音の杉会
等で精度よく角度が測定出来ガいと長距離の位置計測に
おいてＬＢＬ式に比べ精度が悪くなるという欠点かある
。
にトランスポンダ設置をする必要がないが、位置計側か
距離及び角度測定に基づくため船舶の動揺や雑音の杉会
等で精度よく角度が測定出来ガいと長距離の位置計測に
おいてＬＢＬ式に比べ精度が悪くなるという欠点かある
。
本発明の目的も上述した欠点を除去した水中位置計測装
置を提供することにある。
置を提供することにある。
本発明の装ｍｂ、曳航船舶とこの曳航船舶によって曳航
される水中曳航体との水中位置計測を行なう水中位置計
測装置において、水中音波によって２点間の距離を計測
したうえこれを船舶に伝送する手段を倫えたブイと深度
を計測したうえこの深度データを船舶拠伝送する手段を
備えた水中曳航体とを電波による２点間の相対位置計測
手段ならびに水中音波による２点間の距離計測手段を備
えた曳航船舶から曳航し曳航船舶と水中曳航体との３次
元相対位置を求める水中位置計側手段を備えて構成され
る。
される水中曳航体との水中位置計測を行なう水中位置計
測装置において、水中音波によって２点間の距離を計測
したうえこれを船舶に伝送する手段を倫えたブイと深度
を計測したうえこの深度データを船舶拠伝送する手段を
備えた水中曳航体とを電波による２点間の相対位置計測
手段ならびに水中音波による２点間の距離計測手段を備
えた曳航船舶から曳航し曳航船舶と水中曳航体との３次
元相対位置を求める水中位置計側手段を備えて構成され
る。
次に図面を参服して本発明の詳細な説明する。
第１図扛本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。
である。
第１図において、船舶１は電波測位装置１１゜位置演算
装置１１２及び水中距離測定装置、１３を有し、ブイ２
は曳航ケーブル５を介して船舶１よシ海面上を曳航され
内部に電波送受信装置２１．データ伝送装置２２及び水
中距離測定装置２３を有し、また船舶ｌによシ曳航ケー
ブル４を介して水中を曳航される水中曳航体３はデータ
伝送装置３１゜深度計３２及び水中音波送受信装置３３
を備えて構成される。
装置１１２及び水中距離測定装置、１３を有し、ブイ２
は曳航ケーブル５を介して船舶１よシ海面上を曳航され
内部に電波送受信装置２１．データ伝送装置２２及び水
中距離測定装置２３を有し、また船舶ｌによシ曳航ケー
ブル４を介して水中を曳航される水中曳航体３はデータ
伝送装置３１゜深度計３２及び水中音波送受信装置３３
を備えて構成される。
船舶１と水中曳航体３の位置計測を行うときは船舶１の
水中距離測定装置１３と水中曳航体３の水中音波送受信
装置３３を作動させて船舶１と水中曳航体３の距離ｌｔ
を測定し、同様にブイ２の水中距離測定装置２３と水中
曳航体３の水中音波送受信装置３３を作動させて、ブイ
２と水中曳航体３の距離ｉｓを測定する。一方船舶１の
電波測位装置１１とブイ２の電波送受信装置２１によシ
船舶１とブイ２の相対位置（距離及び方位）を計測し、
水中曳航体３の深度計３２のデータ及びブイ２と水中曳
航体３の距離データをそれぞれデータ伝送装置３１及び
２３で船舶に伝送する。
水中距離測定装置１３と水中曳航体３の水中音波送受信
装置３３を作動させて船舶１と水中曳航体３の距離ｌｔ
を測定し、同様にブイ２の水中距離測定装置２３と水中
曳航体３の水中音波送受信装置３３を作動させて、ブイ
２と水中曳航体３の距離ｉｓを測定する。一方船舶１の
電波測位装置１１とブイ２の電波送受信装置２１によシ
船舶１とブイ２の相対位置（距離及び方位）を計測し、
水中曳航体３の深度計３２のデータ及びブイ２と水中曳
航体３の距離データをそれぞれデータ伝送装置３１及び
２３で船舶に伝送する。
第３図社本発明による３次元相対位置計測における船舶
とブイ、ならひに水中曳航体の相対位置関係図である。
とブイ、ならひに水中曳航体の相対位置関係図である。
船舶１とブイ２とは曳航ケーブル５を介【７て接続され
かつこれらは海面を曳航する形式で利用される。
かつこれらは海面を曳航する形式で利用される。
一方、水中曳航体３は曳航ケーブル４を介して船舶１に
よって曳航され深度りの海中にある。
よって曳航され深度りの海中にある。
いま、船舶１を３次元空間座標の原点としこれを（０，
０，０）とし、またブイ２の座標ｘ２゜ｙｘ、０）、さ
らに水中曳航体の座標を（Ｘｓ、ｙ、。
０，０）とし、またブイ２の座標ｘ２゜ｙｘ、０）、さ
らに水中曳航体の座標を（Ｘｓ、ｙ、。
ｚｓ）とすると、船舶１と水中曳航体３の相対位置、即
ち水中曳航体３の（ｘ 、ｙ 、ｚ）座標は測定し
た距離Ｉｔ及びＩｍと水中曳航体３の深度りから次の（
１）〜（３）式によって求めることができる。この演算
は船舶ｌの距離演算装置１２にて行う。こうして角度測
定を伴なわず距離Ｉ１．ｌｘならびに深度りのみを利用
しての相対位置計測か実施できる。
ち水中曳航体３の（ｘ 、ｙ 、ｚ）座標は測定し
た距離Ｉｔ及びＩｍと水中曳航体３の深度りから次の（
１）〜（３）式によって求めることができる。この演算
は船舶ｌの距離演算装置１２にて行う。こうして角度測
定を伴なわず距離Ｉ１．ｌｘならびに深度りのみを利用
しての相対位置計測か実施できる。
２３＝Ｄ ・・・・・・（１
）Ｘｓ ＋ ｙｓ ＝ｌｔ −Ｄ −−
（２）（ＸＩ Ｘｓ）”＋（Ｙｔ ’Ｉｍ）”＝ｌ
ｘ”−Ｄ” ・−・・（３）（１）〜（３）式より求ま
るＸ１ｅｙ３の値は２組あ）、その値から決まる水中物
体３の位置は船舶１とブイ２を結ぶ直線に対称の位置関
係になる。最終的には２つの位置のうちのいずれかに水
中物体３の位置を特定する必要かある。その方法を以下
に述べる。
）Ｘｓ ＋ ｙｓ ＝ｌｔ −Ｄ −−
（２）（ＸＩ Ｘｓ）”＋（Ｙｔ ’Ｉｍ）”＝ｌ
ｘ”−Ｄ” ・−・・（３）（１）〜（３）式より求ま
るＸ１ｅｙ３の値は２組あ）、その値から決まる水中物
体３の位置は船舶１とブイ２を結ぶ直線に対称の位置関
係になる。最終的には２つの位置のうちのいずれかに水
中物体３の位置を特定する必要かある。その方法を以下
に述べる。
１つの方法は水中曳航体３の最初の水中への投入位置を
決めておけば水中曳航体３の位置は、位置計測によシ求
まる２つの位置の一方に特定することかできる。以後の
位置計測においては水中物体３の位置が急に変化するこ
とかないとして、求まる２つの位置のうち、前回の測定
値に近い方を水中曳航体３の位置とすることかできる。
決めておけば水中曳航体３の位置は、位置計測によシ求
まる２つの位置の一方に特定することかできる。以後の
位置計測においては水中物体３の位置が急に変化するこ
とかないとして、求まる２つの位置のうち、前回の測定
値に近い方を水中曳航体３の位置とすることかできる。
また別の方法として船舶１と水中曳航体３の距離測定に
おいて船舶１の距離ｍす定位置１３に方位測定の機能を
追加して、方位から水中曳航体３の２つの位置の１つを
選択する方法でもる。
おいて船舶１の距離ｍす定位置１３に方位測定の機能を
追加して、方位から水中曳航体３の２つの位置の１つを
選択する方法でもる。
第４図は、本発明における水中曳航体の位置特定のため
の方位計測の一例を示す水中曳航体位置特定説明図であ
る。船舶１の舷方向に沿って受波器４１と４２とを配置
し、水中曳航体３から発射する音波をそれぞれの受波器
で受け、両受波器出力の位相差φを測定し、φ＝ｄｓｉ
ｎθ／Ｃから音波の到来方向θを求める。ここで、ｄ：
受波器間隔（ｍＬｃ：音波伝搬速度（ｍ／Ｓ） この場合、角度測定によ多水中曳航体３の位置を算出す
るものでなく、上式（１）〜（３）で求めた２つの位置
のうち１つを特定するだけであるから、角度測定の精度
は％に高くなくとも差支えない。
の方位計測の一例を示す水中曳航体位置特定説明図であ
る。船舶１の舷方向に沿って受波器４１と４２とを配置
し、水中曳航体３から発射する音波をそれぞれの受波器
で受け、両受波器出力の位相差φを測定し、φ＝ｄｓｉ
ｎθ／Ｃから音波の到来方向θを求める。ここで、ｄ：
受波器間隔（ｍＬｃ：音波伝搬速度（ｍ／Ｓ） この場合、角度測定によ多水中曳航体３の位置を算出す
るものでなく、上式（１）〜（３）で求めた２つの位置
のうち１つを特定するだけであるから、角度測定の精度
は％に高くなくとも差支えない。
第２図は本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。
である。
船舶１は電波側位装置とデータ受信を兼ねた電波測位／
データ受信装＠１４と、演算装置１２と音波受信装［１
５を有し１、ブイ２ね電波送受信装置とデータ送信装置
を兼ねた電波送受信／データ送信装置２４と１波受信装
置２５ｆｊｒ有し、水中曳航体３Ｆｉ曳航ケーブル４を
介して船舶１によって曳航され、データ伝送装［３１と
、深度計３２と、音波送信装置３４を備えている。
データ受信装＠１４と、演算装置１２と音波受信装［１
５を有し１、ブイ２ね電波送受信装置とデータ送信装置
を兼ねた電波送受信／データ送信装置２４と１波受信装
置２５ｆｊｒ有し、水中曳航体３Ｆｉ曳航ケーブル４を
介して船舶１によって曳航され、データ伝送装［３１と
、深度計３２と、音波送信装置３４を備えている。
船舶１とブイ２の相対位置は船舶の電波測位／データ受
信装置１４と電波送受信／データ送信装＠２４で測定す
る。船舶１と水中曳航体３及びブイ２と水中曳航体３の
距離は船舶ｌの演算装置１２から曳航ケーブル４．デー
タ伝送装置３１を介し、て水中曳航体３の音波送信装置
°３４を動作させて水中音波を発生させ、この水中曳航
体３がらΩ音波を船舶１及びブイ２の音波受信装置１５
及び３４で受信し、音波の伝搬時間を測定しそれぞれの
距離を測定する。ブイ２で測定した距離データは電波送
受信／データ受信装置２４にて船舶１に伝送する。
信装置１４と電波送受信／データ送信装＠２４で測定す
る。船舶１と水中曳航体３及びブイ２と水中曳航体３の
距離は船舶ｌの演算装置１２から曳航ケーブル４．デー
タ伝送装置３１を介し、て水中曳航体３の音波送信装置
°３４を動作させて水中音波を発生させ、この水中曳航
体３がらΩ音波を船舶１及びブイ２の音波受信装置１５
及び３４で受信し、音波の伝搬時間を測定しそれぞれの
距離を測定する。ブイ２で測定した距離データは電波送
受信／データ受信装置２４にて船舶１に伝送する。
船舶１の演算装置１２は船舶１とブイ２の相対位置と、
船舶１と水中曳航体３の距離と、ブイ２と水中曳航体３
の距離と、水中曳航体３の深度から前記（１）〜（３）
式によシ船舶１と水中曳航体３の位置を求める。
船舶１と水中曳航体３の距離と、ブイ２と水中曳航体３
の距離と、水中曳航体３の深度から前記（１）〜（３）
式によシ船舶１と水中曳航体３の位置を求める。
こうして角度計側を前提とゼす、従って船舶の動揺や角
度計側誤差の影舎を基本的に排除して相対位置の計測を
実施することができる。
度計側誤差の影舎を基本的に排除して相対位置の計測を
実施することができる。
以上説明した如く本発明によれＦｉ、水中位置計棚装置
において、船舶ならひに船舶で海面を曳航するブイを利
用して水中曳航体までの距離を計測するという手段を備
えるととｋよって、船舶が広範囲に移動しても角度計側
によらないで水中曳航体の３次元相対位置か可能となシ
、従って船舶の動揺や角度計側誤差による水中位置計測
の精度の低下を大幅に改善しうる水中位置計側装置が実
現できるという効果がある。
において、船舶ならひに船舶で海面を曳航するブイを利
用して水中曳航体までの距離を計測するという手段を備
えるととｋよって、船舶が広範囲に移動しても角度計側
によらないで水中曳航体の３次元相対位置か可能となシ
、従って船舶の動揺や角度計側誤差による水中位置計測
の精度の低下を大幅に改善しうる水中位置計側装置が実
現できるという効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
、第２図は本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図、第３図は本発明による３次元位社計側における船舶
とブイ、ならひに水中曳航体の相対位置関係図、第４図
は不発ｆＪ）４１ｃおける水中曳航体の位を特定のため
の方位計測の一例を示す水中曳航体位置特定説明図であ
る。 ｌ・・・・・・船舶、２・・・・・・ブイ、３・旧・・
水中曳航体、４．５・・・・・・曳航ケーブル、１１・
・・・・・電波測位装置、１２・・・・・・位置演算装
餘、１３・・・・・・水中距離測定装置、１４・・・・
・・電波側位／データ受信装置、１５・・・・・・音波
受信装置、２１・・・・・・電源送受信装置、２２・・
・・・・データ伝送装置、２３・・・・・・水中距離画
定装置、２４・・・・・・電波送受信／データ送信装置
、２５・・・・・・音波受信装置、３１・・・・・・デ
ータ伝送装置、３２・・・・・・深度計、３３・・−・
・・水中音波送受信装置、３４・・・・・・音波送信装
＆。 代理人 弁理士 内 原 晋 磐ｌ 図 ／２ ＋ −−−イ立１１讃４ａ冨ｌ／４ −−−
−−− ＜！”Ａ：璧Ｉｌφ−タ嗜刊藺ダ３「’６
−−− −−−４Ｅ［ｅｍ’ｅ！。 ３１ −−− −−−ｆ′−９代■（暇ｌＪ２ −−−
−−−５だ環Ｓ＋ 、ｙ、−−−−−−一 舎浪遂烙兼受 第 ２ 製
、第２図は本発明の第２の実施例の構成を示すブロック
図、第３図は本発明による３次元位社計側における船舶
とブイ、ならひに水中曳航体の相対位置関係図、第４図
は不発ｆＪ）４１ｃおける水中曳航体の位を特定のため
の方位計測の一例を示す水中曳航体位置特定説明図であ
る。 ｌ・・・・・・船舶、２・・・・・・ブイ、３・旧・・
水中曳航体、４．５・・・・・・曳航ケーブル、１１・
・・・・・電波測位装置、１２・・・・・・位置演算装
餘、１３・・・・・・水中距離測定装置、１４・・・・
・・電波側位／データ受信装置、１５・・・・・・音波
受信装置、２１・・・・・・電源送受信装置、２２・・
・・・・データ伝送装置、２３・・・・・・水中距離画
定装置、２４・・・・・・電波送受信／データ送信装置
、２５・・・・・・音波受信装置、３１・・・・・・デ
ータ伝送装置、３２・・・・・・深度計、３３・・−・
・・水中音波送受信装置、３４・・・・・・音波送信装
＆。 代理人 弁理士 内 原 晋 磐ｌ 図 ／２ ＋ −−−イ立１１讃４ａ冨ｌ／４ −−−
−−− ＜！”Ａ：璧Ｉｌφ−タ嗜刊藺ダ３「’６
−−− −−−４Ｅ［ｅｍ’ｅ！。 ３１ −−− −−−ｆ′−９代■（暇ｌＪ２ −−−
−−−５だ環Ｓ＋ 、ｙ、−−−−−−一 舎浪遂烙兼受 第 ２ 製
Claims (1)
- 曳航船舶とこの曳航船舶によって曳航される水中曳航体
との水中位置計測を行なう水中位置計測装置において、
水中音波によって２点間の距離を計測したうえこれを船
舶に伝送する手段を備えたブイと深度を計測したうえこ
の深度データを船舶に伝送する手段を備えた水中曳航体
とを電波による２点間の相対位置計測手段ならびに水中
音波による２点間の距離計測手段を備えた曳航船舶から
曳航し曳航船舶と水中曳航体との３次元相対位置を求め
る水中位置計測手段を備えて成ることを特徴とする水中
位置計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14098485A JPS622182A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 水中位置計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14098485A JPS622182A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 水中位置計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS622182A true JPS622182A (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=15281424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14098485A Pending JPS622182A (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 水中位置計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS622182A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256950U (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-24 | ||
| JPH0842650A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-16 | Bando Chem Ind Ltd | テンショナ |
| JP2010281706A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 海底ケーブル探査方法 |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP14098485A patent/JPS622182A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0256950U (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-24 | ||
| JPH0642123Y2 (ja) * | 1988-10-18 | 1994-11-02 | エヌティエヌ株式会社 | オートテンショナ |
| JPH0842650A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-16 | Bando Chem Ind Ltd | テンショナ |
| JP2010281706A (ja) * | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 海底ケーブル探査方法 |
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