JPS63120215A - 船台の位置決め方法及びその装置 - 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〕 本発明は船台の位置決め方法及びその装置に関し、特に
船台を予定の航路軌跡に沿って高い精度で移動させるこ
とが要求される海洋作業システムに用いて好適なもので
ある。

〔発明の概要〕

固定側に２つの測量基点を設けると共に、船台側にも２
つの測量基点を設けて、一辺を共存する二つの隣接三角
形を形成し、これらの三角形の未知の三辺の測距値と既
知の二辺の長さとにより、船台の位置及び方位角を決定
する船台の位置決め方法及び装置である。

〔従来の技術〕

作業船台を用いた海洋作業システムにおいては、作業船
台を正しい向きに向けながら予定の航路軌跡に沿って正
確に移動させるようにする船台の位置決めシステムが求
められている。このようにその向きを正しく保持しなが
ら作業船台を予定の航路軌跡に沿って正確に移動させる
ためには、作業船台の位置及びその方位角を正確に計測
する必要がある。

従来作業船台の位置決めシステムは光波距離計と反射器
より成る光波距離計装置を２組とジャイロコンパスを１
台使用して構成していた。即ち、固定側（陸上又は測量
台）か作業船台の何れか一方に光波距離計を２台設け、
他方に反射器を２台設ける。そしてその位置座標が既知
である固定側の測量基点から作業船台側の測量基点迄の
各々の距離を計測して作業船台の位置を計測していた。

そして作業船台の方位角（北方向に対する作業船台の向
きを示す角度）は作業船台上にジャイロコンパスを設け
て計測していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

作業船台の方位角を測定するためにジャイロコンパスを
使用しているので次のような問題点があった。即ち、海
洋作業システムにおいては作業船台を予定の航路軌跡上
に沿って正確に移動させることが要求される場合が多く
、移動時の許容誤差は例えば２０〜３０ｃ１１以内とさ
れている。このような高精度の移動を行うためには作業
船台の位置及びその方位角を高い精度で計測しなければ
ならない。作業船台の位置は光波距離計装置を用いるこ
とによって非常に高い精度で求めることができる。しか
し方位角の精度は使用するジャイロコンパスの価格によ
って大きく左右される。従って高い精度を得ようとすれ
ば装置全体が非常に高価になってしまい、また低い価格
で装置を構成すると精度を悪くなってしまう問題があっ
た。

本発明はこの問題にかんがみ、ジャイロコンパスを使用
することなく、光波距離計装置だけでもって船台の位置
及びその方位角を計測することができるようにすること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

固定側に位置座標又は距離が既知である２つの測量基点
Ａ、Ｂを設けると共に、移動船台Ｓ側に所定の間隔を置
いて２つの測量点Ｃ，Ｄを設ける。

これにより、ΔＡＢＣを形成すると共に、その一辺のＢ
Ｃを共有する隣接三角形ΔＢＣＤを形成する。これらΔ
ＡＢＣ及びΔＢＣＤを形成する辺τで、丁で、丁ｌの各
長さを計測し、これらの測距値と既知長さ１丁、て百と
により、船台の位置及びその方位角を求める。

各辺τで、ＢＣｌＢＤの長さを計測するために、光波距
離計及び反射器の対を三組使用する。点Ｂ及びＣにおい
ては、２台ずつの光波距離計及び反射器が夫々略同一位
置に重複配置される。Ｂ点の２台は０点及びＤ点に対向
し、０点の２台はＡ点及びＢ点に対向する。好ましくは
、固定側のＡ点及びＢ点に光波距離計を設置するのがよ
い。

また本発明の他の特徴によれば、２台の光波距離計を使
用する。測量基点Ａ、Ｂに光波距離計を置き、船台側の
二点に反射器を置く。ＡＣ間で測距値ＡＣを得る一方で
、Ｂ点の光波距離計を自動視準式とし、その首振りによ
ってＢ点から０点及びＤ点に交互に視準して丁で、丁Ｉ
の測距値を得る。

〔作用〕

測量すべき二つの三角形が一辺を共有するから、未知の
三辺の測量と既知の二辺とで位置決定ができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す海洋作業船台の位置決
め方法の原理を示す図である。第１図に示すように固定
側である陸上Ｒに、その距離や位置及びＸ（北）方向に
対する方位角が既知である測量基準線τ丁を設けると共
に、この測量基準綿１丁の両端に測量基点Ａ、Ｂを設け
る。

他方、海上Ｋに位置する作業船台Ｓ上にはその長さが既
知である測量基準綿で■を設け、この測量基準線で■の
両端に測量基点Ｃ，Ｄを設ける。

上記測量基準線で■は任意の長さに設けることができる
が、好ましくはできるだけ長く設けると共に作業船台Ｓ
の進行方向に沿って設けるようにする。

上記のようにして４つの測量基点ＡＳＢ、、Ｃ。

Ｄを設けたら、次に測量基点ＡとＣを結ぶ線τでと、測
量基点ＢとＣを結ぶ線丁で及び陸上側に設けた測量基準
線τ丁とを各辺とするΔＡＢＣを形成する。また測を基
点ＢとＣを結ぶ緑Ｉでと、測量基点ＢとＤを結ぶ線ＢＤ
及び作業船台Ｓ側に設けた測量基準線で■とを各辺とす
るΔＢＣＤを形成する。このようにして２つの三角形を
形成したら、次にこれらの２つの三角形の各辺の長さを
三角測量法によって計測する。上記ΔＡＢＣの各辺の長
さを計測する場合、辺τ丁は既知であるので、辺Ｘτと
辺丁での各長さを計測すればよい。またΔＢＣＤの各辺
の長さを計測する場合には、辺で■は既知であり、辺丁
ではΔＡＢＣを形成する辺百て）共通であるので、辺Ｂ
Ｄの長さだけ計測すればよい。このようにしてΔＡＢＣ
及びΔＢＣＤの各辺の長さを計測したら、次に三角測量
法による演算によってΔＡＢＣから測量基点Ｃの位置座
標を求めると共に、ΔＢＣＤから測量基点りの位置座標
を求める。

上記測量基点Ｃ，Ｄの位置座標をどのようにして求める
かを第２図に従って説明する。一般に地図」−の座標系
はＸ（北）及びＹ（東）を正とする直交座標系の第１象
現を用いて表現すると共に、三角点網を元にした公共座
標を基準原点とする相対座標として表現される。従って
陸上に設けた測量基点Ａ及びＢの位置座標（Ａｘ　＝　
ＡＶ　）及び（ＢＸ　、　ＢＹ　）は別途の手段によつ
て得ることができるので、測量基準線ＡＢの長さし　は
、Ｌｌ−＃萼＜　　＋ＡＹ「 の弐から得ることができる。但しΔＸ＝Ｂｘ　　Ａｘ、
ΔＹ”Ｂｙ　　Ａｖである。

また上記測量基準線ＡＢの方位角をθ、とすれば、 ΔＸ の式から求めることができる。そして辺τＣ（Ｌｔ）及
び辺■τ（Ｌ３）の各長さを計測して求めれば、三角測
量法によってΔＡＢＣの各交角θ１、θ３、θ、を算出
することができる。即ち、 ２・Ｌｌ　・Ｌ。

２・Ｌｌ　・Ｌ２ ２・Ｌ２　・Ｌ３ の各式から求めることができる。

ΔＡＢＣの各三辺の長さＬｌ　、Ｌｘ　、Ｌｓ及び各交
角θ１、θ８、θ、が求まれば測量基点Ｃの位置座標Ｃ
，ｌ、ＣＶを求めることができる。今、測量基点Ａの位
置座標Ａｘ　、Ａｖを元にして測量基点Ｃの位置座標を
求める場合には、 ＣＸ工ＡＸ　＋ΔＸ Ｃｖ　＝ＡＹ＋Δｙ の各式から求めることができる。ここでΔｘ　＝　ｌ、
　。

’　ｃｏｓθ２であり、ΔＶ＝Ｌｚ　　１　ｓｉｎθ２
であり且つθニー（θ、十〇Ａ）であるから上記の２つ
の式は、 ＣＫ＝Ａ＊　＋　Ｌ２　４　　ＣＯ５（θ、十〇、）Ｃ
ｙ　−Ａｙ　＋　Ｌ、ｚ　　’　　Ｓｉｎ　（θ、→−
θＡ）と変形することができる。従ってこれらの弐に距
離データや角度データを代入すれば、測量基点Ｃの位置
座標を求めることができる。同様に測量基準点Ｂの位置
座標を元にして計算することもできる。

上記のようにして測を基点Ｃの位置座標を求めたら、次
に辺ＢＤの長さＬ４を測定し、ΔＢＣＤのデータを得て
同様の方法で測量基点りの位置座標を求める。このよう
にして測量基点Ｃ及びＤの位置座標を求めることによっ
て、作業船台Ｓの位置を求めることができると共にその
方位角θＳを、Ｃ，−Ｄ。

の式から求めることができる。上記ΔＡＢＣ及びΔＢＣ
Ｄの各辺ＬＥ　、Ｌｔ　、Ｌ４の長さは例えば光波距離
計装置を用いて高精度に計測することができるので、上
記方位角θ、はジャイロコンパスを用いる場合よりも高
精度に求めることができる。

なお上記は作業船台Ｓの方位角θ、を絶対角度で求めた
が、測量基準線１丁に対する相対角度で求めることもで
きる。第３図は測量基準線Ｈに対する相対方位角度θＪ
を求める場合の説明図である。この場合ΔＡＢＣから角
度θ、を求め、ΔＢＣＤから角度θゆと角度θ、を求め
る。そして測量基点り、Ｃの延長線と測量基準線Ｘ丁と
の交点Ｅを求めてΔＢＤＥを形成する。このΔＢＤＥの
Ｅ点の頂角が作業船台Ｓの相対方位角度θ、となるので
この角度θ、は、 θ３＝１８０’　　　ｃθ。十〇、十０８）の式から求
めることができる。

上記のように測量基準線１丁に対する相対角度θ、及び
相対位置だけで海洋作業を行う場合には、測量基点Ｃ，
Ｄの絶対位置座標を求めなくてもよいので計算が容易で
位置決め作業が簡便となるゆなお測量基点Ａを座標原点
として、原点から一定距離の基点Ｂを直交座標軸上の点
とするような局所座標系を想定し、この座標系に関して
船台の位置及び方位角を決定してもよい。この場合、座
標原点Ａは公共座標系から決定することができる。

第４図〜第６図は上記の位置決め方法を実施する光波距
離計装置を示しており、第４図及び第５図は陸上局及び
船倉部の各測距装置の正面図、第６図は光測距システム
の要部ブロック図をそれぞれ示している。各局は基台１
上に設けられた自動視準装置２を備え、陸上局には光波
距離計３、船倉部には反射器４が夫々設けられている。

光波距離計３は送受光ダイオード４５．４６を備え、反
射器４はコーナキューブプリズム６を備えている。

視準装置２は、水平面内で回動自在の水平架腕７及び垂
直面内で回動自在の垂直架腕８を備え、夫々水平軸ギヤ
モータ９及び垂直軸ギヤモータ１０によって駆動される
。垂直架腕８上には、互いに平行光軸の送光レンズ１２
及び受光レンズ１３を備える送受光ユニット１１が取付
けられている。

なお陸上局と船倉部とでは、第６図に示すように各レン
ズ１２．１３の送−受が対向し、一対の送光光路１４と
受光光路１５（陸上を基準にして）を形成する。

第６図には、自動視準装置２の視準光学系２ａ（陸上局
）に連なる視準サーボ回路及び後述する光通信系の光通
信回路が示しであるが、船倉部の視準光学系２ｂにも全
く同一の回路が付属している。視準光学系２ａの送光レ
ンズ１２の焦点には送光用発光ダイオード２０が配置さ
れ、発振器２１の正弦波出力（５ｋ　Ｈｚ　）が供給さ
れる。これにより、ＡＭ変調された視準サーボ光が送光
レンズ１２を通って船台側の視準光学系２ｂの受光レン
ズ１３に入射され、その焦点に配置された位置センサ２
３に結像する。

一方、船台側の光学系２ｂにおける送光用発光ダイオー
ド２０からは、同じ＜ＡＭ変調された視準サーボ光が送
光レンズ１２を通して陸上局に向けて放射され、陸上局
の受光レンズ１３を介して位置センサ２３で受光される
。

なお陸」二局光学系２ａから船台間へ送出された視準サ
ーボ光が、船台間の反射器４で反射されて自局の受光系
に戻って来て、サーボ系の妨害信号となる。これを防ぐ
ために、船台間の視準サーボ光のＡＭ変調周波数を３　
ｋ　Ｈｙ、にして、陸上局のＡＭ変調周波数５ｋＨｚと
異ならせている。陸上局サーボ系は後述のように受（Ｓ
サーボ信号の周波数選択を行って、船台間からのサーボ
光（３ｋ　１−Ｉ２）のみに応答し、自局の戻り光（５
ｋＨｚ）による妨害を排除している。　位置センサ２３
は、例えば光スポットの原点からの位置を検出する二次
元（Ｘ−Ｙ平面）の半導体装置検出素子であってよい。

この素子は方形受光面を持つフォトダイオードの四辺に
４つの電極（Ｘ、Ｙ二対）を設けた構造を有し、光スポ
ットが当たった位置に生成された電荷が、光電流として
各電極までの距離に反比例して受光面の抵抗層によって
分割されて各電極から取出されるように成されている。

第６図において、位置センサ２３の各電極の出力は、シ
ステムコンｌ−ローラ２８内のマイクロプロセッサに取
込まれる。

マイクロプロセッサ内では、位Ｗ　＋ｔｉ、出デー少デ
ータ置センサ２３の受光面における受光スポットのＸ−
Ｙ座標位置が演算される。システムコントローラ２８は
この座標位置データに基づいて各軸のモータドライブ回
路３０Ｘ、３０Ｙに駆動パルスを導出し、これにより水
平軸、垂直軸のギヤモータ９．１０が夫々駆動される。

位置センサ２３からモータ９．１０に至るサーボループ
は、センサ２３の受光スポットが受光面のＸ−Ｙ座標の
原点に位置するように動作する。サーボが利いている状
態では、陸上局及び船台間の視準光学系２ａ、２ｂの光
軸が一致する。

なお船台間には同様の視準サーボ系が設けられているの
で、対向する置局でお互いに視準し合うことになる。

」−記光波距離計３は、上記送光光路１４と受光光路１
５を共有して陸上局側に設けられている。

従って、上記のように視準光学系２ａ、２ｂの光軸が一
敗した時は光波距離計３の光軸も船台間の反射器４に正
しく向くことになる。そして、この視準状態で光波距離
計３の回路部３４が作動すると、測距光用発光ダイオー
ド４５から約１５ＭＨｚ　　（ＡＭ）と７５ＫＨｚ（Ａ
Ｍ）の測距光１６が交互に発信される。この測距光用発
光ダイオード４５からの測距光１６は、送光光路１４の
送光レンズ１２の光軸に略４５″の角度で挿入されたカ
ットフィルタ４７により送光光路１４に乗せられ船台間
に送られる。

一方、船台間には反射器４が設けられており、陸上局か
ら発信された測距光は反射器４のコーナーキューブプリ
ズム６に入光する。このコーナーキューブプリズム６は
、三つの直角に交わる平面からなり、これに入射した光
は常に入射光線と平行に反射する。即ち、コーナーキュ
ーブプリズム６からの反射光線は常に発光源の方向に戻
ってくる特性を持っている。そのために、陸上局側の測
距光用発光ダイオード４５から発信された測距光は、海
上局に設けられたコーナーキューブプリズム６により反
射され４、受光光路１５に乗って陸上局に戻ってくる。

船台間から陸上局に戻ってきた測距光は、受光レンズ１
３の光軸に略４５″の角度で挿入されたカントフィルタ
４８により受光ダイオード４６に分岐される。受光ダイ
オード４６で受信された測距光は、光波距離系回路部３
４に送られ、この光波距離系回路部３４で発信光と受信
光の位相差が測定され、それに基づいて局間距離が算出
される。

本実施例においては約１５ＭＨｚ（ＡＭ）と７５ＫＨｚ
　　（ＡＭ）の２種類の測距光を使用していて、陸上局
と船台間の間の距離をｋＩ＋１〜鶴のオーダーで正確に
算出することができる。このようにして算出した距離デ
ータは、インターフェース３６を通じてシステムコント
ローラー２８に転送される。

本実施例の測距システムは、距離データなどを送るため
の光通信系を備えており、この光通信系は、」二記送光
光路１４及び受光光路１５を双方向光通信路として利用
している。

距離計による測距データは船台側で使用されるので、通
常は船台間に距離計が置かれ、陸地側に反射器を置く構
成が採用されている。一方、実施例のように反射器とし
てコーナーキューブプリズムを用いると、プリズムに３
０″程の光軸変動が生じても、距離計と反射器との間の
放射光路及び反射光路は全く変化しない性質がある。従
って船台側にコーナキューブプリズムを置き、陸上に距
離計を置く構成であれば、船のピッチングやローリング
に影響されない安定な測距ができる。ところがこの場合
には陸上側の測距デー・夕を船台側に伝送しなければな
らない。

更に測定データや気温、気圧等の気象状況補正データ等
を船台側から陸上へ又はその逆に伝送する必要もある。

また船台等の作業位置が無人の場合、位置測定値を基に
計算された位置制御や作業制御の指令データを無人装置
に伝送しなければならない。

このように高度な海洋作業システムではデータ伝送シス
テムが不可欠になっている。

第５図において、モデム３７の送信端子Ｓからの出力は
、ＦＭ変調器３９に導出され５．５ＭＨｚのキャリアが
送信データでもってＦＭ変調される。ＦＭ比出力ＬＥＤ
ドライブ回路４０を介して送信用発光ダイオード４１に
与えられる。このダイオード４１からの送信データ光は
測距系のカットフィルタ４７の後方に、送光レンズ１２
の光軸に略４５°の角度で挿入されたカフ　トフィルタ
４２により、送光光路１４に棄せられ、船倉部に送られ
る。

一方、船倉部は同様なモデム３７や送信用発光ダイオー
ド４１等を備えていて、送信データ光を陸上局の受光光
路１５に乗せて送信して来る。この際、既述の視準サー
ボ系と同じ理由により、船倉部からの送信光のＦＭキャ
リアを５　Ｍ　Ｈｚにして、第４図Ｃに示すように陸上
局からのキャリア周波数５．５ＭＨｚと異ならせている
。これにより船倉部にコーナキューブプリズム６が存在
することに起因する陸り局側の自己漏話を無くしている
。船倉部からの送信データは例えば気圧、温度等の測距
用の物理条件補正データである。

船倉部から受光光路１５に乗せて陸上局に送られて来た
データ光は測距系のカットフィルタ４８の後方に、受光
レンズ１３の光軸に略４５°の角度で挿入されたカット
フィルタ４３により受光ダイオード４４に分岐される。

ダイオード４４の受光出力はアンプ５０、バンドパスフ
ィルタ５１を通り、ＦＭ復調器５２で復調され、モデム
３７の受信端子Ｒに入力される。モデム３７でデコード
処理された受信データはシステムコントローラ２８に導
入され、マイクロプロセッサによる測距データの補正等
に利用される。

上記のように構成された陸上局及び船倉部を各各三組配
置して各辺Ｌｚ　、Ｌ３　、Ｌ４の長さを計測する。そ
の配置太陽は陸上Ｒ側に設けた測量基点Ａに陸上局ａを
１台配置すると共に、同じく陸上Ｒ側に設けた測量基点
Ｂに陸上点す及びＣを配置する。

他方、作業船台Ｓ上に設けた測量基点りには上記陸上局
Ｃに対応する船倉部Ｃ′を１台配置すると共に、測量基
点Ｃには上記陸上局ａ、ｂに対応する船倉部ｂ′、Ｃ′
を２台配置する。即ちＡ点とＢ点と０点、０点とＡ点を
結んで１つのΔＡ　１３Ｃを形成すると共に、Ｂ点と０
点、０点とＤ点、Ｄ点とＢ点を結んで他の１つのΔＢＣ
Ｄを形成する。これらのΔＡＢＣとΔＢＣＤは辺ＢＣを
共通にしている。この共通の辺ＢＣの両端に陸上局及び
船倉部をそれぞれ２台ずつ配置する。このように１つの
測量基点に２つの陸上点や船倉部を設置する時は各局が
実質上同一位置座標上に位置するように設置する。この
場合望ましくは設置基台を２段棚形式とし、各局を上下
に重ね合わせて設置する。

陸上局及び船倉部を上記のように設置したので、陸上局
ａと船倉部ａ′とで辺τての長さ、陸上局すと船倉部ｂ
゛とで辺丁ての長さ、陸上局Ｃと船倉部Ｃ′とで辺ＢＤ
の長さをそれぞれ計測することができる。

第７図は上記のようにして計測した距離データによって
作業船台Ｓの位置決めを行うようにしたシステムのブロ
ック図であり、陸上局ａ、ｂ、ｃ各局に設けられている
光波距離計で計測された距離データは既述の光通信によ
るデータ伝送システムによってそれぞれ対応する船台間
ａ′、ｂ′、Ｃ′に伝送される。海上では狭い区域内に
複数の作業船台が作業していて、それぞれの作業船台が
陸」二局との間でデータ伝送を行っている。従って電波
によるデータ伝送の場合は混信が生じて円滑なデータ伝
送を行うことができない場合があるが、このように光通
信によるデータ伝送ならば混信無く良好なデータ伝送を
行うことができる。

船台間ａ′、ｂ′、Ｃ′に送られてきた各測距データは
作業船台Ｓ上に設けられた位置決め用ＣＰＵ６０に供給
される。この位置決め用ＣＰＵ６０には三角測量法の演
算式が記憶されている記憶手段６１が接続されており、
位置決め用ＣＰＵ６０が陸上局から伝送されてきた距離
データを用いて三角測量法による演算を行って、作業船
台Ｓの位置及びその方位角を計算する。位置決め用ＣＰ
Ｕ　６０で求められた作業船台Ｓの位置及び方位角はＣ
ＲＴディスプレイ６２に導出されてリアルタイムで表示
されると共に、航路プロッタ６３に導出されて航路軌跡
が作成される。航路軌跡を作成する時に工事計画図上に
作図すれば作業管理図を自動的に作成することができる
。

上記位置決め用ＣＰＵ６０から出力される作業船台Ｓの
位置及び方位角データは海底開用ＣＰＵ６４と移動用Ｃ
ＰＵ６５にも導出される。海底開用ＣＰＵ６４は、作業
船台Ｓの前部及び後部にそれぞれ配設されている超音波
ソナー６６．６７の検出出力に基いて、管理図ブロック
６８に海底図を作図させるために設けられているもので
ある。

従って作業船台Ｓが例えばしゅんせつや埋立及び砂まき
等を行う場合に、海底開用ＣＰＵ６４が超音波ソナー６
６．６７の検出出力と作業船台Ｓの位置及び方位角デー
タを組み合わせて作業管理図上に作図すれば出来高管理
図を自動的に作成することができる。

上記移動用ＣＰ　Ｕ６５はウィンチ制御装置７０を制御
するために設けられている。即ち作業船台Ｓが一つの作
業区域７１を移動する場合には、第８図に示すように作
業船台Ｓの各４角から、その先端に錨７２が取り付けら
れている鎖７３を斜め前方及び斜め後方にそれぞれ投錨
する。そしてこれらの各鎖７３を作業船台Ｓの前部の左
右端部及び後部の左右端部にそれぞれ設けられているウ
ィンチ７４で巻き上げたり、或いは巻き戻したりするこ
とによって作業船台Ｓを矢印７５〜７７の方向に所定の
速度で動かして、第８図中二点鎖線で示したような予定
の航路軌跡７８に沿って移動させるようにしている。従
って作業船台Ｓを予定の航路軌跡７８に沿って所定速度
で移動させるために、各ウィンチ７４を正しい回転速度
及び回転方向で駆動させる必要があるが、この駆動制御
を上記移動用ＣＰＵ６５が予め入力された予定航路デー
タに従って行っている。従って上記移動用ＣＰＵ６５に
位置決め用ＣＰＵ６０から出力される作業船台Ｓの位置
及び方位角データを供給することによって、現在位置を
確認しながら移動することができるから、作業Ｊｌｆ）
台Ｓの移動を高精度に行うことができるようになる。

上記実施例においては陸上側に光波距離計３を設け、船
台側にコーナーキューブプリズム６を備えた反射器４を
設けたので、船台Ｓがピッチングやローリング等によっ
て揺動した場合においても安定した計測を行うことがで
きる。しかしこのような配置態様とは逆に、陸上側に反
射器を設け、船台側に光波距離計を設けるようにしても
よい。

この場合は測距データを船台側で直接得ることができる
から、陸上側から船台側へ測距データを送信する手間及
びその設備を省略することができる。

また陸上局と船台間とで互いに相手局を視準し合う双方
向視準としたので、作業船台Ｓの移動可能範囲を大幅を
拡大することができる。従って陸上（又は測量台）に設
置する固定局の設置場所の変更作業を大幅に減らすこと
ができて作業経費を大幅に削減することができる。更に
陸地から遠く離れた海域で作業をする場合には海上に固
定局を設置するための測量台を複数段けなければならず
、この測量台の設置に多額の経費（例えば１台につき１
千万円）がかかっていたが、この測量台の設二台数を大
幅に減らすことができる。

更に陸」二局と船台局間で双方向通信システムとしたの
で、船台局から陸上局をリモートコントロールすること
ができる。従って例えば陸上局の電源をオン・オフした
り、或いは視準合わせのために陸上局へ行く手間を省く
ことができると共に、荒天時に測量台や陸地に上がる危
険を無くすことができる。

上記実施例においては陸上Ｒ側に設けた測量基点Ｂに陸
上局、即ち光波距離計３を２台配置し、それぞれの光波
距離計３が上記測量基点Ｂから作業船台Ｓ側に設けた測
量基点Ｃ迄の距離及び測量基点り迄の距離をそれぞれ別
個に計測するようにした例を示した。しかし上記測量基
点Ｂに光波距離計３を１台だけ配置して測量基点Ｂから
測量基点Ｃ及び測量基点り迄の距離を交互に計測するよ
うにしてもよい。即ち、上記光波距離計３が測量基点Ｃ
を視準して辺ＢＣの長さを計測した後に、微小角変信を
振って測ｉｔ基点りを双方向自動視準させ辺ＢＤの長さ
を計測させるようにすれば、陸上局２台と船台局３台で
もって位置決めシステムを構成することができてコスト
ダウンを更に図ることができる。点Ｂから見て点Ｃと点
りとの角度差は微小であるから、首振りによって自動視
準させることは容易であるゆ 〔発明の効果〕 本発明の第１発明は上述の如く、固定側の既知二点及び
移動船台上の二定点でもって、一辺を共有する隣接三角
形を形成し、これらの三角形を構成する三辺のうちの未
知三辺の測距値と既知二辺の長さとに基いて船台の位置
及び方位角を決定するものであるから、船台と固定側と
の間の三辺の測距のみで容易に且つ高精度に船台の位置
決めができる。

また本発明の第２発明は、二つの三角形の三角測量に関
し、光波距離計と反射器との対を使用し、隣接三角形の
共通辺を含む固定側と船台との間の未知三辺の測距を行
うための三対のみで、船台の位置及び方位角の決定を可
能としたので、船台上に高価なジャイロコンパスを搭載
しなくても、測距装置のみで高精度に且つ低コストで船
台の位置決めを行うことができる。

本発明の第３発明は、光波距離計を自動視準式として、
固定側の一つの基点から船台上の二点を交互に視準しな
がら測距すべき未知三辺のうちの二辺を測距するように
したから、二台の光波距離計を固定側に設けるのみでよ
く、船台の位置決め装置をより低コストに構成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す海洋作業用位置検出方
法の説明図、第２図は三角測量法によって作業船台の絶
対位置及びその絶対方位角を求める方法の具体例を説明
する図、第３図は測量基準線に対する相対方位角を求め
る方法の具体例を説明する図、第４図及び第５図は陸上
局及び船台局の各測距装置の正面図、第６図は海洋作業
周光測距システムの要部ブロック図、第７図は海洋作業
用位置決めシステムの全体ブロック図、第８図は作業船
台の移動方法を説明する図である。 なお図面に用いた符号において、 ｉ　−−−−−−−−−−−−−−・−基台２・−一−
−−・−・−・−・・−自動視準装置２ａ、２ｂ・−一
−−−・−視準光学系３−・−・−・・−・−・−へ−
光波距離計４・−・−−−ｍ−−−−・・−・−反射器
５−・・−・・・・−・・−・−・・対物レンズ６・・
・−・・・・・−・−・−一一一−コーナキエーブプリ
ズム７−・・・−・−・・・・−・水平架腕８−・・・
・・−・−・−・−・垂直架腕９−・−−−一−−−−
−−・−水平軸ギヤモータｉｏ−・−・−・−・−・−
・・垂直軸ギヤモータ１１・・−・・−・−・−・−−
一−〜＝・送受光ユニット１２−・−・−・・・−・−
・・−・送光レンズ１３−−−一〜・−・−・・・−・
・・・・受光レンズ１４・・・−・−・−・−・−送光
光路１５・・・・・−・−・−・−・−受光光１１６−
・−一一−−−−・−・−・測距光２０−・−・−・−
・・・・送光用発光ダイオード２１−・−・・・−〜−
−−−・−・−発振器２３−・・−・・・・・・−−−
−−−−一位置センサ３７−−−−−−−・・・・・・
−・−・モデム３９−一−−−・−・−・・−・−・・
−・ＦＭ変調器４１・−・・・・・・・−・・・・−・
−送信用発光ダイオード４４・−・・・−・−・−・・
・・・−発光ダイオード４５−−−−−−−−・−・−
−−ｍ−測距光用発光ダイオード４６・−・−・・・−
・・−・−・受光ダイオードＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・−・−・
・測量基点 Ｒ−−−−−−−一・・−・・・・・・−陸上Ｋ・・−
・−・−・−・・−・−海上 Ｓ−・−−−−一・・・・・−・・・作業船台である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定側に位置座標又は距離が既知である測量基点Ａ
   、Ｂを設けると共に、移動船台上に所定間隔の測量点Ｃ
   、Ｄを設けて、一辺を共有する隣接三角形ΔＡＢＣ及び
   ΔＢＣＤを構成し、測距値＠Ａ＠＠Ｃ＠、＠ＢＣ＠、＠
   ＢＤ＠と既知の長さ＠ＡＢ＠、＠ＣＤ＠とにより、船台
   の位置及び方位角を決定することを特徴とする船台の位
   置決め方法。 ２、双方向自動視準式の光波距離計及び反射器を上記測
   距に使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ３、固定側に位置座標又は距離が既知である測量基点Ａ
   、Ｂを設けると共に、移動船台上に所定間隔の測量点Ｃ
   、Ｄを設けて、一辺を共有する隣接三角形ΔＡＢＣ及び
   ΔＢＣＤを構成し、 線分＠ＡＣ＠、＠ＢＣ＠、＠ＢＤ＠の各端に光波距離計
   と反射器とから成る三組の測距装置を設置すると共に、
   Ｂ点及びＣ点おいては各二台の光波距離計及び反射器の
   設置位置を略同一とし、 計算手段でもって、測距値＠ＡＣ＠、＠ＢＣ＠、＠ＢＤ
   ＠と既知の長さ＠ＡＢ＠、＠ＣＤ＠とにより、船台の位
   置及び方位角を決定することを特徴とする船台の位置決
   め装置。 ４、上記光波距離計及び反射器を夫々備える主局及び従
   局が、光通信によるデータ伝送手段を具備することを特
   徴とする特許請求の範囲第３項に記載の船台の位置決め
   装置。 ５、固定側に位置座標又は距離が既知である測量基点Ａ
   、Ｂを設けると共に、移動船台上に所定間隔の測量点Ｃ
   、Ｄを設けて、一辺を共有する隣接三角形ΔＡＢＣ及び
   ΔＢＣＤを構成し、 Ａ点及びＢ点に光波距離計を設置し、Ｃ点及びＤ点に反
   射器を設置すると共に、Ｂ点の光波距離計はＣ点及びＤ
   点に交互に視準させることができる自動視準式とし、 計算手段でもって、測距値＠ＡＣ＠、＠ＢＣ＠、＠ＢＤ
   ＠と既知の長さ＠ＡＢ＠、＠ＣＤ＠とにより、船台の位
   置及び方位角を決定することを特徴とする船台の位置決
   め装置。