JPS6222111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はサイドルツキングソナーにおける駆動
装置の改良に関する。

船の航行中に海底の鳥瞰図や魚群の位置を見出
すために、船の真横下方に扇形に超音波を発射し
てその反射波をXYレコーダ等に表示するサイド
ルツキングソナーが用いられる。サイドルツキン
グソナーの発音体はヨーイングによる誤表示を防
止するため船に直接は取付けられず、通常船に曳
航されるデユプレツサーの側部に設けられてい
た。そのため取扱いは複雑になる欠点があつた。

本発明は発音体を船の側部に直接設け、同時に
船のヨーイングを補正することにより誤表示を防
止することのできるサイドルツキングソナーを提
供することを目的とする。

次に第１図を参照しつつ本発明の原理について
説明する。第１図において船速Vsの船がＰ１の
位置にある場合に船首が進行方向であるＹ方向に
正確に向いていたとすると、音波は進行方向の真
横のＸ方向に発信される。船が位置Ｐ２において
ヨーイングにより船首方向がＹ方向よりθだけ偏
向した場合、音波の発信方向も図示のようにＹ方
向側にθだけずれることになる。このとき船の速
度ベクトルV〓ｓは船首方向と音波の発信方向の
ベクトル成分に分割することができ、夫々の大き
さはVscosθ、Vs^sin〓となる。そねため図示のＰ
３の位置に物標があつた場合その反射波の周波数
はドツプラー効果によつてシフトし、そのシフト
量ｆ_Dは次式で表される。

ｆ_D＝２Ｖｓ ｓｉｎθ／ｃf₀ …(1) 但し上式においてf₀は送信周波数ｃは音波の水
中での速度（1500m／Ｓ）である。

船のヨーイング角はせいぜい±10゜程度である
ので、Vs sinθ≒Vsθが成立つ。これを(1)式に
代入すると ｆ_D＝２Ｖｓθ／ｃ・f₀ となり、この式は次のように変形できる。

θ＝ｃ／２Ｖｓｆ_０・ｆ_D …(2) この式において、音速ｃ、船速Vs及び音波の
送信周波数f₀は既知であるから、ドツプラーシフ
ト量ｆ_Dが求まればヨーイング角θを求めること
ができる。本願ではこのようにして求めたヨーイ
ング角θに基づいて、第１図に破線で示すように
船の進行方向から正しく90゜異なるＸ方向に補正
した方向の音波を用いるものである。

サイドルツキングソナーでは送受波体１として
第２図に示すように多数の振動子２―１，２―
２，…２―５を一列に配列したものが用いられ
る。周知のようにこれらの振動子の送信時間を微
小時間づつ順次ずらせることにより所定方向に音
波を送信でき、受信時間を同様にずらせば所定方
向の音波を受信することができる。本願では音波
の送信時には広い指向性を有する音波を送信し、
受信時にＸ方向からの音波を受信すべく補正して
いる。

次に本発明の構成を実施例につき図面を参照し
つつ説明する。第３図及び第４図は本発明の一実
施例における夫々送信部及び受信部を示す。第３
図において、発振器１０は水晶による例えば
100KHzの正確な基準発振器であり、その出力は
1/100分周器１１を介しててい倍器１２，１３，
１４及び１５に与えられる。てい倍器１２，１
３，１４，１５はPLL（フエーズロツクドルー
プ）回路を含むものであつて入力の1KHzの周波
数の信号を夫々55倍、135倍、65倍及び60倍にて
い倍する。1/100分周器の出力は更にサイドルツ
キングソナーの測定レンジを切換えるレンジ切換
器１６に与えられる。レンジ切換器１６は測定レ
ンジの切換に対応して送信周期を定めるもので、
水中での音速に対応させ例えば100mレンジのと
き134mS、500mレンジのとき666mSの周期の信
号を発生させる分周器である。パルス発生器１
７，１８はレンジ切換器１６の出力に基づいて所
定長のパルスを発生するものであつて例えば単安
定マルチバイブレータから成る。パルス発生器１
７は、レンジ切換器１６の出力に対応して例えば
50mS程度の十分長い幅のパルスを発生し、パル
ス発生器１８はこの長い幅のパルスの終了と同時
に例えば1mS程度の短いパルスを発生するもので
ある。パルス発生器１７とてい倍器１４の出力は
アンド回路１９―１に、パルス発生器１８とてい
倍器１５の出力はアンド回路１９―２に夫々与え
られ、夫々の論理積出力がオア回路２０に与えら
れる。パルス発生器１７の出力は抵抗Ｒ１を介し
て、パルス発生器１８の出力はそのまま加算器２
１に加えられる。オア回路２０の出力は被変調信
号、加算器２１の出力は変調信号として変調器２
２に与えられる。変調器２２の出力はパワーアン
プ２３に与えられる。パワーアンプ２３の出力は
送受切換器２４―６〜２４―１５を介して振動子
２５―６〜２５―１５に与えられる。ここで送信
時に振動子２５―１〜２５―２０のうち中間の振
動子２５―６〜２５―１５のみを用いるのは送信
される音波の指向性を受信時よりもブロードにす
るためである。

次に第４図を参照しつつ受信部について説明す
る。振動子２５―１〜２５―２０は船体に平行に
一列に設けられ送受波体を構成するものであつ
て、夫々送受切換器２４―１〜２４―２０を介し
てプリアンプ２６―１〜２６―２０に接続され
る。プリアンプ２６―１〜２６―２０の出力は
夫々等しい抵抗値を持つ固定抵抗Ｒ２を介してド
ツプラー検出部２７の増幅器２８に接続される。
ドツプラー検出部２７は反射波の中からドツプラ
ー効果に基づく周波数の変化を検出して船のヨー
イング角θを求める回路であつて、その構成を以
下に詳述する。増幅器２８の出力はてい倍器１２
の出力と共にミクサー２９に与えられる。ミクサ
ー２９は反射波の60KHz及び65KHzの信号と入
力端子２９ａより与えられるてい倍器１２の
55KHzの信号を混合するもので、その出力端子
には両者の和及び差の125KHz、5KHz及び
135KHz、10KHzの信号が得られる。ミクサー２
９の出力は10KHzを通過周波数とするバンドパ
スフイルタ３０を介して10KHzの信号だけが増
幅器３１に与えられる。増幅器３１はタイムバリ
アブルゲインコントローラ（以下VTGという。）
３２に基づいてその増幅度を変化させる増幅器で
ある。

TVGは遠方からの反射波信号レベルが低下す
るため走査時間の経過に従つて増幅度を上げるも
のである。増幅器３１の出力は整流回路３３及び
リミツタ３４に与えられる。整流回路３３は入力
信号を整流平滑するものでその出力はシユミツト
トリガ３５に与えられる。シユミツトトリガ３５
の方形波出力はPLL３６の制御信号となる。リミ
ツタ３４は入力信号レベルを一定にするものであ
つてその出力はPLL３６の入力端子に与えられ
る。PLL３６はリミツタ３４からの信号が与えら
れてロツクがかかつた時入力信号に等しい周波数
の信号を発生するものである。PLL３６は図示の
ように位相比較器３７と電圧制御発振器（以下
VCOという）３８の間のローパスフイルタ４０
を構成する抵抗Ｒ３とコンデンサＣとの間にアナ
ログスイツチ３９を設けており、このアナログス
イツチ３９はシユミツトトリガ３５の出力の有無
により開閉するものである。PLL３６の出力はカ
ウンタ４１及びＦ／Ｖ変換器４２に与えられる。
カウンタ４１の計数値は表示器４３により表示さ
れる。Ｆ／Ｖ変換器４２は入力信号をその周波数
に対応する電圧に変換するものであつて、その出
力は次段の演算部４４に送られる。演算部４４に
は更に端子４５より船速Vsに対応するデータが
入力されており、前述の式(2)に基づいてヨーイン
グ角θが演算により求められる。演算部４４のヨ
ーイング角θの出力は次段のチルトコントロール
部４６に与えられる。チルトコントロール部４６
は振動子数（本実施例では20）に等しい段数を持
つ位相制御器４７―１〜４７―２０を具備するも
のであつて、音波の受信方向をヨーイング角に応
じて変えるために必要な信号を発生する。初段の
位相制御器４７―１には端子４６ａを介して、て
い倍器１３により135KHzの信号が加えられる。

ここでチルトコントロール部４６について第５
図を参照しつつ説明する。チルトコントロール部
４６は本図に示すようにPLL回路を含む位相制御
器４７―１，４７―２〜４７―２０の各出力端子
を次段の入力端子に接続して縦続接続したもので
ある。各位相制御器は二つの入力が同相である場
合にロツクがかかる位相比較器１１１―１〜１１
１―２０、ローパスフイルタ（以下LPFと略す）
１１２―１〜１１２―２０、VCO１１３―１〜
１１３―２０によりPLL回路を構成しており、各
ローパスフイルタと電圧制御発振器の間に加算器
１１４―１〜１１４―２０を設けたものである。
加算器１１４―１〜１１４―２０は演算部４４よ
り与えられるヨーイング角に対応する電圧信号と
各LPF１１２―１〜１１２―２０の出力を加算し
て各VCO１１３―１〜１１３―２０に与える。
各VCO１１３―１〜１１３―２０の出力は次段
の位相制御器４７―２〜４７―２０に伝えられる
と共に、出力端子４６―１〜４６―２０から取り
出され第４図に示すミクサ４８―１〜４８―２０
に与えらる。ミクサ４８―１〜４８―２０は振動
子２５―１〜２５―２０より得られる反射波信号
とチルトコントロール部４６の各出力信号とを混
合するものであり、混合出力は記録表示部４９の
増幅器５０により全て加算されて増幅される。増
幅器５０の出力は反射波信号の短時間部分の周波
数（60KHz付近）とチルトコントロール部４６
の各出力（135KHz）の差の周波数である7KHz
を通過域周波数とするバンドパスフイルタ５１に
与えられる。バンドパスフイルタ５１の出力は
TVG５２によつて制御された増幅器２４に与え
られて増幅される。増幅器２４の出力は出力端子
２５を介して表示部の処理回路（図示せず）に映
像信号として伝えられる。更に整流回路２６にも
伝えられて整流され、ペンレコーダ用出力として
端子２７より出力される。

次に本実施例の動作につき図面を参照しつつ説
明する。第６図ａ〜ｈは上記実施例の各部の波形
を示すものである。第３図において発振器１０の
100KHzの出力は1/100分周器１１により分周さ
れ、続いて各てい倍器１２，１３，１４，１５に
よつて夫々てい倍されて55KHz、135KHz、
65KHz及び60KHzの周波数の信号を発生する。
1/100分周器１１の出力は更にレンジ切換器１６
により測定レンジに対応して分周されパルス発生
器１７に加えられる。今測定レンジを500mとす
ると前記のように666mSの周期の信号がレンジ切
換器１６よりパルス発生器１７に加わる。第６図
ａはパルス発生器１７の出力波形を示すものであ
つて測定レンジに対応する周期毎に所定幅のパル
スを得る。このパルスの立下りに同期して第６図
ｂに示すようにパルス発生器１８より微小幅パル
スを発生させる。これらの各パルスとてい倍器１
４，１５の夫々65KHz、60KHzの信号とはアン
ド回路１９―１，１９―２に与えられ、各論理積
出力がオア回路２０に加えられる。各パルス発生
器１７，１８の出力は又一定の重みづけを持つて
加算器２１により加算され、オア回路２０の出力
はこの加算器により変調される。第６図ｃは変調
器２２の出力を示すものであつて、65KHzの周
波数を持つ長い小振幅信号部ａにひき続いて
60KHzの周波数を持つ微小時間の大振幅信号部
ｂから成る信号が周期的に発生する。変調器２２
の信号はパワーアンプ２３によつて電力増幅さ
れ、送受切換器２４―６〜２４―１５を介して各
振動子２５―６〜２５―１５により送信される。
ここで65KHzの信号部ａはドツプラー効果によ
る周波数のシフトを有効に検出するためにある程
度の時間幅（例えば50mS）を必要とし従つてパ
ワーアンプ２３の負荷を軽減するため小振幅の信
号を用いている。又60KHzの信号部ｂは物標を
検出するための微小幅で且つ大振幅の信号を用い
ている。

送信が時刻t₁において終了すると、送受切換器
２４―１〜２４―２０は受信状態に切換えられ
る。以後の受信期間においては各振動子２５―１
〜２５―２０より反射波信号が受信される。反射
波信号は各プリアンプ２６―１〜２６―２０によ
つて増幅され、ドツプラー検出部２７の増幅器２
８により加算され増幅される。この加算された反
射波信号を第６図ｄに示す。反射波信号はミクサ
２９に加えられて、てい倍器１２の55KHzの信
号と混合される。次段のバンドパスフイルタ３０
は10KHzが通過帯域であるため、反射波中
65KHzの周波数を持つ信号部ａのみがバンドパ
スフイルタ３０を介して増幅器３１に加わり、増
幅される。増幅された信号は第６図ｅに示すよう
にリミツタ３４で一定レベルの信号に変換され
る。又整流回路３３により整流、平滑されてシユ
ミツトトリガ３５に加わる。第６図ｆはシユミツ
トトリガ３５の出力信号を示すものであつて信号
部ａに対応する反射波があつた場合にのみ信号を
出力する。この信号はアナログスイツチ３９の制
御信号として用いられ、信号がある場合アナログ
スイツチ３９を閉じ、信号がなくなればアナログ
スイツチ３９を開放する。従つてリミツタ３４の
出力が与えられているPLL回路３６において、ア
ナログスイツチ３９が閉じられた時点でPLL回路
３６がロツクされると、PLL回路３６よりリミツ
タ３４の出力と同じ周波数の信号が出力される。
リミツタ３４からの出力が停止した時点t₃では第
６図ｅ，ｆに示すようにアナログスイツチ３９も
同時に開放される。従つてその開放直前の電圧は
ローパスフイルタ４０を構成するコンデンサＣに
より保持され、VCO３８はそのまま同じ周波数
で発振し続ける。第６図ｇはこの状態を示すもの
であり、リミツタ３４より出力が得られる時刻t₂
以後リミツタ３４の出力に等しい周波数の連続信
号を出力する。この信号はカウンタ４１に加えら
れてその計数値は表示器４３により表示される。
同時にPLL回路３６の出力信号はF/V変換器４２
によりその周波数に対応する直流電圧信号に変換
される。しかるに第１図に示すように船首がヨー
イングにより進行方向Ｙよりヨーイング角θだけ
傾いている場合には、物標に対する向きの速度成
分により前述のようにドツプラー効果が生じる。
従つて反射波信号の周波数は第６図ｃに示す信号
部ａに対して65KHzよりわずかにドツプラーシ
フトされた周波数の信号となる。このドツプラー
シフト量はバンドパスフイルタ３０、リミツタ３
４を通じてPLL回路３６でもそのまま再現されて
いるため、F/V変換器４２の出力はドツプラーシ
フト量ｆ_Dに対応したものとなる。演算部４４は
このドツプラーシフト量ｆ_Dと、端子４５より与
えられる船速データVsとから、式(2)に基づいて
船のヨーイング角θを算出する。第６図ｈは演算
部４４の出力を示すものであり、ヨーイング角θ
に対応する直流信号がチルトコントロール部４６
に与えられる。チルトコントロール部４６の入力
端子４６ａにはてい倍器１３から135KHzの信号
が与えられており、位相制御器４７―１がロツク
するとこの周波数に等しい135KHzの信号が出力
端子４７―１より出力される。しかるに演算部４
４より正の信号が与えられる場合、加算器１１４
―１によりこの信号とLPF１１２―１の出力が加
算されてVCO１１３―１に与えられる。そのた
めVCO１１３―１の出力はてい倍器１３より与
えられる信号より位相がわずかに所定量βだけ進
むことになる。PLL回路４７―１〜４７―２０は
縦続接続されているため各PLL回路の出力の位相
は順次ｎβ（ｎ＝１、２…20）だけ進むことにな
つて、夫々ミクサ４８―１〜４８―２０に加わ
る。ミクサ４８―１〜４８―２０では反射波信号
（周波数約65KHz及び60KHz）とこの位相制御器
４７―１〜４７―２０の135KHzの信号とが混合
される。従つて両者の和と差の周波数の信号であ
る200KHz、195KHz、75KHz、70KHzの信号が
その出力端子に得られ、これが増幅器５０により
加算されて増幅される。次段のバンドパスフイル
タ５１は75KHzを通過帯域としているため、第
６図ｃに示す信号部ｂ（60KHz）が75KHzに変
換された信号のみが次段の増幅器５３に加わる。
しかるにチルトコントロール部４６よりミクサ４
８―１〜４８―２０に加えられる局部発振信号は
夫々位相が少しづつ異なつているため受信される
音波の位相も少しづつ異なることになる。従つて
演算部４４の出力電圧を適切に選択することによ
つて船のヨーイングを打消し、第１図に示すＸ方
向からの信号だけを選択的に受信することが可能
となる。増幅器５３はTVG５２により増幅率が
制御されその出力は端子５４又は整流回路５５を
介して端子５６より出力される。

以上詳細に説明したように本願発明によれば送
信信号を夫々周波数の異なる小振幅長時間の信号
と大振幅短時間の信号の組として構成しており、
このうちの小振幅長時間の信号によつてドツプラ
ーシフト量を検出し、それに応じて受信の指向方
向を自動的に切換え、常に進行方向から真横の反
射波のみを受信している。このためヨーイングに
よつて船の船首方向が偏向した場合であつても適
切なサイドルツキング信号が得られ、画像の乱れ
をなくすことができる。そのため本願発明によれ
ば従来のようにサイドルツキングソナーの送受波
部のみを塔載するデユプレツサーを曳航する必要
はなく、船体の側部に直接取り付けることが可能
で取扱いも容易となる。

尚本実施例においては送信時に全振動子の半分
だけを使用することによつて送信時の指向性を受
信時よりブロードにしているが、受信時と同じく
全振動子を用いて受信時の指向性に等しくしても
よい。その場合には受信の際と同じくドツプラー
シフトから得られるヨーイング角に応じて送信方
向を第１図のＸ軸方向になるよう制御することが
必要である。

又ドツプラーシフトを測定するため本実施例に
おいては反射波信号をPLLを用いて連続波に変換
しているが、別の方法として例えば反射波信号の
周期を測定する等の方法でドツプラーシフトを検
出するようにしてもよい。

更に本実施例においては船に近い物標も検知す
るために小振幅長時間の信号に引き続いて大振幅
短時間の信号を送出しているが、船に近い物標の
検知が必要でなければこの順序を逆にしてもよ
い。

次に本願の別の実施例につき図面を参照しつつ
説明する。第７図ａはこの実施例の送信部を示す
ものである。発振器１０、1/100分周器１１、及
び135倍てい倍器１３については第３図のものと
同様である。本実施例においてはレンジ切換器１
６の出力に基づいて変化する周期毎にのこぎり波
発生器６１より第８図ａに示すのこぎり波を発生
させる。のこぎり波発生器６１の出力は制御信号
としてスイープジエネレータ６２に与えられるの
で、スイープジエネレータ６２は例えば60〜
65KHz程の範囲で周波数が連続的に変化するFM
信号（リニヤFM信号）を出力する。この信号は
パワーアンプ２３によつて増幅されて送受切換器
２４―６〜２４―１５に与えられる。

この信号を振動子２５―６〜２５―１５より送
信し、反射波を振動子２５―１〜２５―２０より
受信する。本実施例においては周波数が連続的に
上昇するいわゆるリニヤFM信号を用いており、
この信号によつてドツプラー効果によりヨーイン
グ角θ及び反射波強度を検出することが必要にな
る。反射波強度を検出する場合には第４図に示し
た受信回路の記録表示部４９のバンドパスフイル
タ５１の代りに公知のパルス幅圧縮回路６３を用
いる。第７図ｂはこのパルス幅圧縮回路６３の一
例を示すものであつてバケツトブリゲード素子
（以下BBDという）を用いたものである。本図に
おいて、クロツク信号発生器６５の出力に基づい
て増幅器５０の出力はサンプリングされ、断続的
にBBD６６に与えられる。BBD６６は一送信波
に対応する一反射波信号を記憶することのできる
容量を持つ素子であつて、その並列出力はウエイ
ト抵抗群６７を介して加算用の増幅器６８，６９
により加算される。ここでウエイト抵抗群６７は
夫々送信々号の周波数偏移に対応した受信々号が
BBD６６の右端まで到達した時に各出力端子に
現われる出力信号を加算した場合に加算出力が最
大になるように定められている。より具体的に
は、増幅器６８はリニヤFM信号の正極部のみ
を、増幅器６９は負極部のみをそれぞれウエイト
付加算され、両極性の信号は増幅器７０で加算さ
れる。増幅器７０の出力は第４図の増幅器５３に
与えられる。

次にドツプラー検出部２７の構成については第
４図に示す実施例のものと同じでよいがバンドパ
スフイルタ３０にはリニヤFM信号の周波数帯域
（この実施例では60〜65KHz）を通過帯域とする
ものを用いる。このフイルタは外来の又は内部に
発生するノイズを除去するために用いられる。尚
本実施例においてリニヤFM信号を用いたのは、
設計の容易なパルス圧縮回路を用いてSN比を改
善することができ、分解能も向上するからであ
る。

次にこの実施例の動作を第８図を参照しつつ説
明する。送信部においては第８図ａに示すように
レンジ切換器１６の出力に基づきのこぎり波発生
器６１よりのこぎり波を発生する。こののこぎり
波に基づきスイープジエネレータ６２は第８図ｂ
に示すようにリニヤFM信号を発生し、振動子２
５―６〜２５―１５より超音波信号が送出され
る。第８図ｃは反射波信号を示すものであり、送
信波形に対応して直線的なFMの反射波が振動子
２５―１〜２５―２０に得られる。この反射波信
号にはヨーイングにより船首が進行方向よりずれ
ている場合、ドツプラー効果による周波数シフト
が含まれている。反射波信号はプリアンプ２６―
１〜２６―２０を介してドツプラー検出部２７に
伝えられ、バンドパスフイルタ３０によりノイズ
成分が除かれる。更に反射波信号は増幅器３１に
より増幅され、整流回路３３及びリミツタ３４に
加えられる。第８図ｄはリミツタ３４の出力を示
すものであり、整形された出力は、PLL回路３６
に加わる。PLL回路３６は前述の実施例と同じく
入力信号に等しい信号を発生するが、反射波信号
の終了時にはシユミツトトリガ３５により制御さ
れるアナログスイツチ３９の開放の所定時間前
（PLL回路の時定数により定まる）の周波数の信
号を連続的に発生する。第８図ｅはこのPLL回路
３６の出力を示すものである。このPLL回路３６
の出力信号はF/V変換器４２によりその周波数に
対応する電圧に変換される。前述のように反射波
信号はドツプラー効果による周波数シフトを含む
ため、F/V変換器４２の出力電圧はドツプラーシ
フト量に対応するものとなる。従つて前述の実施
例と同じく演算部４４によりヨーイング角θを求
め、チルトコントロール部４６により順次位相の
異なる信号を局発信号として発生させることによ
り、受信方位を変えることができる。

次に反射波信号は更にミクサ４８―１〜４８―
２０、加算用増幅器５０を介して第７図ｂに示す
パルス幅圧縮回路６３に与えられる。パルス幅圧
縮回路６３では反射波信号がBBD６６に与えら
れる。BBD６６に一つの反射波信号が入力され
た時にBBD６６の並列出力を加算増幅する増幅
器７０は第８図ｆに示すように圧縮された出力を
出し、その振幅は反射波信号の大きさに対応す
る。このように反射波信号の幅を圧縮し、これを
映像信号として用いれば鮮明な画線が得られる。

以上のように本実施例においては二つの異なつ
た周波数の信号を用いず、連続して周波数の変化
するリニヤFM信号を用いても同様にヨーイング
角θを検出することができ、それに応じて受信の
指向性が切換えられるため常に安定なサイドルツ
キング信号が得られる。

尚、本実施例においてパルス幅圧縮回路６３と
してBBDによるものを用いたが、同様の作用を
持つものとして知られる表面波フイルターを用い
てもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の原理を示す原理図、第２図
は送受波体の一例を示す構成図、第３図、第４
図、第５図は本願発明の一実施例を示すブロツク
図であつて、夫々送信部、受信部、及びチルトコ
ントロール部を示す。第６図ａ〜ｈは第３図、第
４図の各部の波形を示す波形図、第７図ａ，ｂは
他の実施例を示す回路図、第８図ａ〜ｆは他の実
施例の各部の波形図である。 １０…発振器、１２，１３，１４，１５…てい
倍器、１７，１８…パルス発生器、２２…変調
器、２３…パワーアンプ、２５―１〜２５―２０
…振動子、２７…ドツプラー検出部、２９…ミク
サ、３０，５１…バンドパスフイルタ、３２，５
２…TVG、３４…リミツタ、３６…PLL回路、
４２…F/V変換器、４４…演算部、４６…チルト
コントロール部、４７―１〜４７―２０…位相制
御器、４８―１〜４８―２０…ミクサ、４９…記
録表示部、６２…のこぎり波発生器、６３…パル
ス幅圧縮回路、６６…BBD。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の振動子を、航行体の適所に一列に配列
   し、各振動子より斜め下方向に送出された音波の
   反射波を表示しつつ航行体の進行に従つて水中を
   スキヤニングするサイドルツキングソナーにおい
   て、 上記振動子により受信される信号のドツプラー
   シフト量を検出する検出手段、 この検出量と船速信号とにより航行体の進行方
   向に対する船首方位のずれを算出する演算手段、
   及び この算出信号に基づいて多数の振動子の総合指
   向性を常に設定方向に向けるように上記振動子相
   互の位相を制御する位相制御手段 を具備することを特徴とするサイドルツキングソ
   ナー。 ２ 多数の振動子を航行体の適所に一列に配列
   し、各振動子より斜め下方向に送出された音波の
   反射波を表示しつつ航行体の進行に従つて水中を
   スキヤニングするサイドルツキングソナーにおい
   て、 第１の周波数からなる所定時間幅を持つた第１
   の信号と、これと組になつた第２の周波数からな
   る微小時間幅を持つた第２の信号とを送出する送
   信部、 前記第２の信号の反射波信号に基づき水中の物
   標を表示する表示部、 前記各振動子により受信される反射波信号を加
   算増幅する第１の増幅器及び該第１の増幅器の出
   力中の第１の信号からドツプラーシフト周波数を
   検出するドツプラーシフト検出手段、 上記第１の周波数の反射波信号のドツプラーシ
   フト量と船速信号とにより航行体の進行方向に対
   する船首方向のずれを算出する演算手段、及び 前記演算手段の出力信号に基づいて上記第２の
   信号に対する多数の振動子の総合指向性を常に設
   定方向に向けるように上記振動子相互の位相を制
   御する位相制御手段 を具備することを特徴とするサイドルツキングソ
   ナー。 ３ 前記送信部は小振幅の第１の信号に引続いて
   大振幅の第２の信号を送信することを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載のサイドルツキングソ
   ナー。 ４ 前記ドツプラーシフト検出手段は 第１の信号の反射波のみを通過させる第１のバ
   ンドパスフイルタ、 前記第１のバンドパスフイルタの出力信号の周
   波数を測定する周波数測定手段、及び 前記周波数測定手段の出力に応じてその周波数
   に対応する電圧を出力するＦ／Ｖ変換器 を具備することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載のサイドルツキングソナー。 ５ 前記周波数測定手段は 前記第１のバンドパスフイルタの出力を所定レ
   ベルの信号に変換するリミツタ、及び 前記リミツタの出力を入力とし、前記第１のバ
   ンドパスフイルタの出力信号の有無により開閉さ
   れるアナログスイツチをローパスフイルタの素子
   間に挿入することによつて入力信号に等しい周波
   数の連続出力を得るPLL回路 を具備することを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載のサイドルツキングソナー。 ６ 前記位相制御手段は、 前記演算手段の出力信号に基づいて、各振動子
   数に対して位相量が少しづつずらされた信号群を
   発生するチルトコントロール部、 前記チルトコントロール部の信号群を反射波信
   号と混合することによつて受信部の指向方向を所
   定の方向に変換するミクサ、 前記ミクサの出力信号群を加算増幅する第２の
   増幅器、及び、 前記第２の信号部に対応する周波数変換された
   信号のみを通過させる第２のバンドパスフイルタ を具備することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載のサイドルツキングソナー。 ７ 前記チルトコントロール部は 位相比較器、ローパスフイルタ及び電圧制御発
   振器を有し、位相比較器の２入力の同相で入力さ
   れるフエーズロツクドループ回路を有する多数の
   位相制御器の各出力端子を次段の入力端子に順次
   接続する縦続接続となし、該各ローパスフイルタ
   と電圧制御発振器との間にローパスフイルタと前
   記演算手段の出力を加算する加算器を設け該加算
   器出力を電圧制御発振器の入力としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第６項記載のサイドルツキ
   ングソナー。 ８ 多数の振動子を、航行体の適所に一列に配列
   し、各振動子より斜め下方向に送出された音波の
   反射波を表示しつつ航行体の進行に従つて水中を
   スキヤニングするサイドルツキングソナーにおい
   て、 周波数が所定値から所定値まで連続的に変化す
   るFM信号を発生する送信部、 前記反射波信号のパルス幅を圧縮するパルス圧
   縮手段、 該圧縮された信号により物標を表示する表示
   部、 前記各振動子により受信される反射波信号を加
   算増幅する第１の増幅器及び該第１の増幅器の出
   力中の第１の信号からドツプラーシフト周波数を
   検出するドツプラーシフト検出手段、 上記第１の周波数の反射波信号のドツプラーシ
   フト量と船速信号とにより航行体の進行方向に対
   する船首方向のずれを算出する演算手段、及び 前記演算手段の出力信号に基づいて多数の振動
   子の総合指向性を常に設定方向に向けるように上
   記振動子相互の位相を制御する位相制御手段 を具備することを特徴とするサイドルツキングソ
   ナー。 ９ 前記表示部のパルス圧縮手段は一送信波に対
   応する一つの反射波信号を記憶できる容量を持つ
   記憶素子、及び 送信周波数の変化に対応する重みづけをもつて
   前記記憶素子の並列出力を加算する手段を具備す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第８項記載の
   サイドルツキングソナー。