JPS63149516A - 船台測量システム - 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 本発明は海上で動揺、移動する作業船台の位置？決める
海上測量システムに関するものである。

従来の技術 従来の作業船台の位置決め測量Ｆｉ陸上側からトランジ
ット又は光波距離計を用いて船台側のコーナープリズム
全規準し測量結果はトランシーバ−等により船台側に伝
達していたが測量技術者は少くとも陸上側及び船台側に
夫々２名、合計４名以上を必要とし莫大な経費がかかる
ばかりか、測量に時間がかかり、動揺する船台の目標全
人間の眼で規準するため測量の精度が上らない欠点があ
った。

発明が解決しようとする問題点 従来、海上等で動揺、移動する船台の測量は必ず規準望
遠鏡により人間が目標を目視して角度、又は距離を求め
てこれ等の測量結果を手計算又は計算いにより計算して
座標値を求め、これをテレメーター又は！・ランシーバ
ーにより船側に伝達し、操船者はそのデーターをみて操
船し船台全所定の位置に移動していた。

これ等の測量法の欠点は、イ）動揺体の目標規準が困難
で方向規準精度が得られない。口）観測点及び目標点に
必ず数名の沖１鼠技術者を配置するため莫大な人件費が
かかる。ハ）測量に時間がかかり、ｔＪ１］量時点と測
量結果を船台側が受信した時点では船台が移動してしま
い位置精度が得られない。

二）測量及び施工に長時間を要し作業コストが高くつく
。ホ）データーの伝送はテレメーターを使用する場合は
電波管理法の規正があり認可の取得が困難なばかりか多
大な設置費用がかかり、トランシーバーに用いる場合は
外来雑音が多く確実なデーターの伝送が困難である等の
多くの問題点がある。

本発明は高度な光電子技術を駆使し動揺体上での目標規
準を特殊な光電望遠鏡を用いて自動規準し、規準精度全
飛躍的に向上させると共に規準の完全自動化をはかり光
波距離計によるデーターは自動規準用の光波に重畳して
光伝送しテレメーターやトランシーバ−の伝送手段を除
去し船台位置側ｆｆ１ｔ−無人のロホツト化しようとす
るものである。

問題点全解決するための手段 本発明は陸上側と船台側に夫々空間１云送する光信号を
用いて自動的に相手目標を方向追尾する双方向自動規準
装置により無人で基準点から目標を自動追尾すると共に
陸上側の自動規準装置には光波距離計を、船台側の自動
規準装置には反射コーナープリズムを搭載し空間伝送光
波信号に重畳して船台側から測定指命ｋ、陸上側から測
距データーを船台側に伝送して陸上側及び船台側共に無
人化すると共に船台側で受信した測距データーはオンラ
インでコンピューターにより座標計算し船台位置をグラ
フィックテスブレーするかデジタルデスプレーし操船者
は測量とリアルタイムで高精度に船台位置を知るように
したものである。

測量精度を高く求めたい場合は陸上に基線長が既知の基
線の両端に２台の陸上局を設は船台上には船上基点の垂
直線車番こ２台の船上局に設は前記標を求め精度の低い
測量については陸上基点に１台の光波距離計付自動追尾
送受信装置に水平角エンコーダーを実装し船台上の自動
追尾送受信装置には反射コーナープリズムを取付は同様
の光データー伝送を行い極座標測量により無人で測量が
できるようにしたものである。

作　　　　　　　　用 図面について本発明の作用及び構造を説明すると次の通
りである。

第１図に於いて陸上局をＡ、船台側ＩＢとしてＡと８は
互に対向して自動追尾する。陸上局と船台部の構造は略
同−である。

送信部は集光レンズ１とその焦点位置近傍に置かれた発
光素子２から成り、受信部は集光レンズ３とその焦点位
置近傍に置かれた受光素子４から成り送信部及び受信部
の光軸は平行になるようにして一体の筐体１９に収納さ
れ送受信部は垂直面と水平向で自在に回動できるように
水平軸５と垂直軸６で支架されている。

船台部の送受信装置も同様な構造をしていて船台部の送
信部Ｐから発射された変調光数１４を陸上部の受信部（
集光レンズ３）は受信し２方向（Ｘ　、　Ｙ）受光素子
（ＰＳＤ又はＱＤ）により中心位置から上下又は左右の
受信光像の偏差を検出し差動増巾器１３を経て水平軸端
に取付けられた歯車１に結合したサーボモーター８及び
垂直軸６に取付けられた歯車９に結合したサーボモータ
ー１０に供給され陸上局の送受信装置は常に船台側の送
受信装置を方向追尾する。

同様に陸上側の発信装置（集光レンズ１）から発射され
る変調光波は船台側の受光装置Ｑにより受信され陸上側
と同様な動作で陸上側の送受信装置の方向を追尾する。

このとき追尾可能な距離りは約２ｋｆｆｌで追尾精度は
±１′であることが実証されている。

前記する陸上側の送受信装置の上部に光波距離計１１ｔ
＝その光軸が平行になるように取付け、船台側の送受光
装置の上部に反射コーナープリズム１２を取付ければ船
台の運行又は動揺に無関係に双方の送受信装置は互に対
向し陸上部と船台の距＠全連続的に自動計測することが
できる。又船台側から発射される変調発信光波に時分割
又は周波数変調で光波距離計の測定指命信号１５を伝送
すれば陸上局はこれを受信して光波距離計の計測全スタ
ートさせることができる。

光波用１１′Ｊ計のδＨｇＨｇ−ター１１は陸上局の発
信光波に時分割又は周波数変調で船台側に伝送し船台側
の受信装置Ｑはこれを受信してコンピューターに入力さ
せ座標計算してこれをデジタル表示させたりＣＲＴ上に
グラフィック表示させることができる。

尚双方の送信光波Ｇこ音声信号１６を重畳させて伝送す
れば相互に音声通話ができ装置の据付等に便利である。

前述の構成から成る陸上局は第２図に−示すようＣ＋　
、Ｃｘ　ｔ−据えＡ　ＦｉＣ，をＢはＣ２を相互に規準
追尾して測距値１！ｘｌｔｔ求めれば基線長ｋｌｌｏと
すると０点の座標値は ＣＸ＝ｌ、−ｃｏｓα Ｃｙ＝ｌ、　−５ｉｎα として求まる。

船台の測定基点の座標が求まれば船台の作業端りの座標
は基点Ｃと作業端りの関係座標値１ｓ、ｌ＜と船台に搭
載したジャイロコンパス２０の方位信号ｒを用いて作業
端の座標値が得られる。

尚船台作業端の座標は真北方向から座標変換されるため
陸上の基線方向も太陽観測又は極星ｆＪＪ測により真北
方向からの方位角β求め真北方向を座標軸として座標変
換しておけばよい。

精度を余り必要としない海上測量、例えば杭打。

ケーソン埋設、サンドドレーン、液膜工事（測定精度１
０〜２０ｍ）では第１図に示すように陸上側の原点Ａに
１台の光波距陥計付自動規準受信装置に水平角エンコー
ダー１８を実装した装置を据え船台上には１台の反射コ
ーナープリズム付自動規準送受信装置を据え陸上側の自
動視孕送受信装置は陸上の方向基準点Ｂ′を視学してエ
ンコーターを零リセツトシ船台の送受信装置を自動規準
し光波距離計による測距値１１とエンコーダーによる測
角値αにより ＣＸ＝／、・ｃｏｓα Ｃｙ＝ｌ、　・ｓｉｎα として０点の座標が求まる。

これ等の計算や真北方位からの座標変換や作業端の座標
計算は前述の三辺三角測量と同様に船台上のコンピュー
ターで計算処理しデジタル又はグラフィックデスプレー
することができる。

発明の効果 従来の船台位置の測量は熟線した測量技術者を多数必要
とし測量に膨大な経費がかかり且つ測量結果が得られる
までには測量や計算に長時間を要し、操船時には船台が
移動して位置決め精度が悪く、高精度の施工ができない
欠点があったが本発明によるときは観測者は完全に不要
となり船台位置は測量とリアルタイムでデジタル又はグ
ラフィック表示されるため操船がしやすく施工の精度と
速成が著しく向上コストが大「１」に低減できる効果が
ある。

又、双方向自動追尾方式であるため送信光束を狭くしぼ
ることができ、第３図に示すように装置を一回据えれば
測定距離りは数−で水平角θはＩＳＯ以上の海域の観測
が可能であり仰伏角θ′も水平面から±３０°以上の追
尾ができテレメーターやトランシーバーを用いることな
く双方向追尾用光波を用いて無雑音の光通信により各種
のデーター又は音声通信を相互に行える特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の動作を示すシステム図、第２図は
船台の座標を求めるための幾何学的解析図、第３図は本
発明装置が計測できる水平面範囲及び垂直追尾範囲を示
す略図である。 図面の符号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送信集光レンズの焦点位置に発光素子を設けた送信装置
   と受信集光レンズの焦点位置に４分割受光素子（ＱＤ）
   又はＰＳＤを設けた受信装置を夫々の光軸が平行になる
   ようにして構成して成る送受信装置を陸上側と海上の船
   台側がその光軸が対向するようにして設置し、各々の送
   受信装置は垂直及び水平面内で回転できる回転軸で支持
   し、夫々の送受信装置の受信装置より出力される水平及
   び、垂直方向の差動光電信号により対向送受信装置をサ
   ーボ追尾し、陸上及び船台側の各種計測データー、音声
   を相互に空間伝送できる機能を有し、陸上側送受信装置
   上には、夫々の光軸が平行になるようにして光波距離計
   を搭載し、船台側の送受信装置上には反射コーナープリ
   ズムを搭載して測距機能をもたせ、陸上側は一定基線の
   両端に前記光波距離計付自動追尾送受信装置を２台据え
   、船台側には垂直線上に２台の反射コーナープリズム付
   自動追尾送受信装置を据え、三辺三角測量により船台座
   標位置を連続自動計測するようにするか、陸上の基点に
   １台の前記光波距離計付自動追尾送受信装置に水平角エ
   ンコーダーを実装し船台側には１台の反射コーナープリ
   ズム付自動追尾送受信装置を設置して極座標測量により
   船台座標を自動連続測定するようにし、陸上側の座標は
   天測により真北を基準とする座標系に変換し、船台側の
   座標はジャイロコンパスにより真北を基準とする座標系
   に変換して船台座標を求めることを特長とする船台測量
   システム。