JPS632474B2 - - Google Patents
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- JPS632474B2 JPS632474B2 JP56121795A JP12179581A JPS632474B2 JP S632474 B2 JPS632474 B2 JP S632474B2 JP 56121795 A JP56121795 A JP 56121795A JP 12179581 A JP12179581 A JP 12179581A JP S632474 B2 JPS632474 B2 JP S632474B2
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- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 31
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO 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
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
- G01S7/56—Display arrangements
- G01S7/62—Cathode-ray tube displays
- G01S7/6218—Cathode-ray tube displays providing two-dimensional coordinated display of distance and direction
- G01S7/6227—Plan-position indicators, i.e. P.P.I.
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は水中物体探知装置、とくにスキヤンニ
ングソーナーにおいて、探知結果を３次元表示す
る方法に関するものである。
ングソーナーにおいて、探知結果を３次元表示す
る方法に関するものである。
漁業界では多くの漁場でソーナーが利用されて
おり、漁場の調査、とくに魚群の発見と確認に著
しい成果をあげていることは周知の通りである。
おり、漁場の調査、とくに魚群の発見と確認に著
しい成果をあげていることは周知の通りである。
ところで、第１図にみるように、自船Ｓと魚群
Ｆまでの距離dfが変らなくとも、魚群がd2からd1
に浮上したり、またはd2からd3に沈下することが
あり、この場合にはソーナーのブラウン管表示器
に表われる魚群映像の位置は同じであるから、見
掛上は魚群の深度が変らないものと誤認してしま
う。
Ｆまでの距離dfが変らなくとも、魚群がd2からd1
に浮上したり、またはd2からd3に沈下することが
あり、この場合にはソーナーのブラウン管表示器
に表われる魚群映像の位置は同じであるから、見
掛上は魚群の深度が変らないものと誤認してしま
う。
そこで実際には、送受波器の指向方向すなわち
俯角を調整しながら探索を行い、強いエコーが帰
来する俯角の値によつて、魚群の深度変化を感じ
とり、第１図に示す状態を頭の中に描くわけであ
るが、定量的ではなく想像の域を出るものではな
い。
俯角を調整しながら探索を行い、強いエコーが帰
来する俯角の値によつて、魚群の深度変化を感じ
とり、第１図に示す状態を頭の中に描くわけであ
るが、定量的ではなく想像の域を出るものではな
い。
魚群が見付かり、この魚群を捕獲するため投網
する際、最も知りたい情報は、自船から魚群まで
の水中距離と急群の深度であり、更には時間の経
過につれて魚群の動きがどのように変りつゝある
かという遊泳状態の実際の姿である。
する際、最も知りたい情報は、自船から魚群まで
の水中距離と急群の深度であり、更には時間の経
過につれて魚群の動きがどのように変りつゝある
かという遊泳状態の実際の姿である。
本発明はかゝる点を勘案し、ブラウン管の表示
に当つて、魚群の方向と距離とを平面的に示すい
わゆるPPI表示をすると共に、海面をＸ軸、深度
をＺ軸にとり、それぞれに魚群までの水平距離
と、魚群の深度を直読する目盛をつくり、前記の
PPI表示面の上又は下など適宜に定めた別の面上
に併せて表示し、かつ時間の経過に伴う魚群行動
の軌跡を、一般の魚群探知機に若干似せた垂直断
面図として表示し、全体では３次元の情報を提供
するようにしたものである。
に当つて、魚群の方向と距離とを平面的に示すい
わゆるPPI表示をすると共に、海面をＸ軸、深度
をＺ軸にとり、それぞれに魚群までの水平距離
と、魚群の深度を直読する目盛をつくり、前記の
PPI表示面の上又は下など適宜に定めた別の面上
に併せて表示し、かつ時間の経過に伴う魚群行動
の軌跡を、一般の魚群探知機に若干似せた垂直断
面図として表示し、全体では３次元の情報を提供
するようにしたものである。
第２図は表示の例（詳しい説明は後述）で、上
段はφ方向に魚群ＦがPPI表示され、下段（VD
の領域）には魚群Ｆが垂直断面図で示された状態
である。次に実施例に基づき詳細に説明する。
段はφ方向に魚群ＦがPPI表示され、下段（VD
の領域）には魚群Ｆが垂直断面図で示された状態
である。次に実施例に基づき詳細に説明する。
第３図は実施例のブロツクダイヤグラムで、図
において１は表示器以外のすべてを含むソーナー
の送受信装置、２は第１の信号処理器、３は第２
の信号処理器、４はビデオメモリー、５はブラウ
ン管表示器である。
において１は表示器以外のすべてを含むソーナー
の送受信装置、２は第１の信号処理器、３は第２
の信号処理器、４はビデオメモリー、５はブラウ
ン管表示器である。
こゝで送受信装置１の作動は従来と同様で、探
査領域例えば自船の前後方向或は左右方向に、一
定周期で同時に超音波を送出し、受波に当り鋭い
受波指向性の受波器を形成して、その受波ビーム
を急速に旋回走査しながら受信する。
査領域例えば自船の前後方向或は左右方向に、一
定周期で同時に超音波を送出し、受波に当り鋭い
受波指向性の受波器を形成して、その受波ビーム
を急速に旋回走査しながら受信する。
さて本発明においては、前段に概説した通り、
ブラウン管表示器５にPPI表示と併せて、水面と
水探をＸ及びＺ軸にとつた垂直断面表示を行うも
のであり、始めにPPI表示の手順を述べる。
ブラウン管表示器５にPPI表示と併せて、水面と
水探をＸ及びＺ軸にとつた垂直断面表示を行うも
のであり、始めにPPI表示の手順を述べる。
送受信装置１から、送信と受波指向性の旋回走
査のタイミングパルスを告げる信号ETと、旋回
走査に伴つて各方向からのエコーESDとが第１の
信号処理器に送られる。この信号処理器２には距
離と方位の指標を得るため、探索空間を極座標で
単位空間毎に仮想的に分割し、それぞれのアドレ
スを距離ｒ及び方位θで与えてある。
査のタイミングパルスを告げる信号ETと、旋回
走査に伴つて各方向からのエコーESDとが第１の
信号処理器に送られる。この信号処理器２には距
離と方位の指標を得るため、探索空間を極座標で
単位空間毎に仮想的に分割し、それぞれのアドレ
スを距離ｒ及び方位θで与えてある。
そして探索経過すなわちエコー電圧ESDの帰来
時刻とアドレスの対応はタイミング信号ETによ
り設定する。
時刻とアドレスの対応はタイミング信号ETによ
り設定する。
またエコー電圧ESDはそれぞれ対応するアドレ
ス毎にＡ／Ｄ変換されてES1となる。
ス毎にＡ／Ｄ変換されてES1となる。
次に刻々発生するアドレスｒ，φは、ｘ＝ｒ
cosφ、ｙ＝ｒ sinφと変換され、之を纒めてEA1
とする。
cosφ、ｙ＝ｒ sinφと変換され、之を纒めてEA1
とする。
このアドレス電圧群EA1と、それぞれ対応する
エコー電圧ES1は次のビデオメモリー４に送られ
る。ビデオメモリー４に入来したｘ、ｙの直角座
標でアドレスを指定する電圧EA1と、それぞれの
アドレスに対応するエコー電圧ES1は、ビデオメ
モリー４のｘ、ｙアドレスにそれぞれ書込まれ
る。
エコー電圧ES1は次のビデオメモリー４に送られ
る。ビデオメモリー４に入来したｘ、ｙの直角座
標でアドレスを指定する電圧EA1と、それぞれの
アドレスに対応するエコー電圧ES1は、ビデオメ
モリー４のｘ、ｙアドレスにそれぞれ書込まれ
る。
すなわちビデオメモリー４の中のPPI表示すべ
きアドレスの処にｘ、ｙ座標でエコーの電圧ES1
が収納されることになる。この場合のｘ、ｙのア
ドレスの範囲をｘ＝ｏ〜Ｘ、ｙ＝ｏ〜Y1とする。
（但しＸとY1はPPI用アドレスの最大値） 次に垂直断面表示に関連して述べる。第４図に
例示するように、船Ｓから俯角θの方向に超音波
パルスを送出して魚群Ｆを検出すると、第５図の
ブラウン管のスポツトは、俯角θと同じ方向に、
スケールｄ（ｍ）に就てｔ＝2d／Ｃ（但しＣを音速 とする）の時間で掃引させてあるから、ブラウン
管の映像面には第５図の関係位置に魚群Ｆの映像
が示される。
きアドレスの処にｘ、ｙ座標でエコーの電圧ES1
が収納されることになる。この場合のｘ、ｙのア
ドレスの範囲をｘ＝ｏ〜Ｘ、ｙ＝ｏ〜Y1とする。
（但しＸとY1はPPI用アドレスの最大値） 次に垂直断面表示に関連して述べる。第４図に
例示するように、船Ｓから俯角θの方向に超音波
パルスを送出して魚群Ｆを検出すると、第５図の
ブラウン管のスポツトは、俯角θと同じ方向に、
スケールｄ（ｍ）に就てｔ＝2d／Ｃ（但しＣを音速 とする）の時間で掃引させてあるから、ブラウン
管の映像面には第５図の関係位置に魚群Ｆの映像
が示される。
こゝで船Ｓと魚群Ｆの直線距離をdFとすると、
水平距離dH（ｘ軸方向）及び深度dV（Ｚ軸方向）
は、それぞれdH＝dFcosθ、dV＝dFsinθとなるか
ら、ｘ軸及びＺ軸に之等の式から導いたdHとdVの
目盛（SL）を設けて置けばθの如何にかゝわら
ず魚群Ｆの位置は、目盛からdHとdVとが直読でき
る。
水平距離dH（ｘ軸方向）及び深度dV（Ｚ軸方向）
は、それぞれdH＝dFcosθ、dV＝dFsinθとなるか
ら、ｘ軸及びＺ軸に之等の式から導いたdHとdVの
目盛（SL）を設けて置けばθの如何にかゝわら
ず魚群Ｆの位置は、目盛からdHとdVとが直読でき
る。
すなわち船の前後方向或は左右方向に対して順
次に俯角θを変えて探知する場合を考察すると、
そのときどきの水平距離と深度は、θ目盛とは無
関係に表示できるからである。
次に俯角θを変えて探知する場合を考察すると、
そのときどきの水平距離と深度は、θ目盛とは無
関係に表示できるからである。
以上の通りであるから、俯角をθ1からθoに順次
に変えて探知すると、第６図のようにブラウン管
の映像面に魚群の深度方向が拡がり、或は上昇と
沈降などの模様が明瞭に示され、またエコーの強
度に対応する輝度によつて密集の中心位置も判る
ので、投網に役立つ。
に変えて探知すると、第６図のようにブラウン管
の映像面に魚群の深度方向が拡がり、或は上昇と
沈降などの模様が明瞭に示され、またエコーの強
度に対応する輝度によつて密集の中心位置も判る
ので、投網に役立つ。
ところで本発明においては、あとで実施例に就
て述べるように、俯角を変えながら探査するとき
の掃引毎の情報を総てメモリーに記憶しておき、
ブラウン管には俯角に対応した各エコーが水中断
面図として描かれるようにデスプレーするように
なつている。
て述べるように、俯角を変えながら探査するとき
の掃引毎の情報を総てメモリーに記憶しておき、
ブラウン管には俯角に対応した各エコーが水中断
面図として描かれるようにデスプレーするように
なつている。
更に送受波器を上に向けたり、或は下に向けた
りして、方向を随意に変えて魚群を追尾走行する
場合で、時間の経過に伴う魚群との態勢の移り変
りを一目でみたい時は、自船の航程に対応する時
間目盛（TS）を附したマイナスｘの方向（すな
わち左の方向）に順次に読出して映像を画くと、
第７図に例示する通り、過去から現在に至る間の
彼我の態勢の経緯が画かれ、輝線の傾きと魚群像
から、魚群の分布、沈下上昇の状態を明確に把握
できる。
りして、方向を随意に変えて魚群を追尾走行する
場合で、時間の経過に伴う魚群との態勢の移り変
りを一目でみたい時は、自船の航程に対応する時
間目盛（TS）を附したマイナスｘの方向（すな
わち左の方向）に順次に読出して映像を画くと、
第７図に例示する通り、過去から現在に至る間の
彼我の態勢の経緯が画かれ、輝線の傾きと魚群像
から、魚群の分布、沈下上昇の状態を明確に把握
できる。
なお、このように表示するとき、俯角を変えた
際の新しい情報が、前のエコー群と混在して像の
見分けが難かしくなつた場合には、旧情報を消去
しながら新情報だけを表示することができる。
際の新しい情報が、前のエコー群と混在して像の
見分けが難かしくなつた場合には、旧情報を消去
しながら新情報だけを表示することができる。
更に又、探索時の方位φ（これは送受波器の俯
角θと実質的に同じ）を行程計から取入れ、第８
図に示すようにφの値を連続して表示することが
でき、魚群の遊泳方向の行動を認識する上に便利
である。
角θと実質的に同じ）を行程計から取入れ、第８
図に示すようにφの値を連続して表示することが
でき、魚群の遊泳方向の行動を認識する上に便利
である。
さて上に述べた断面表示に就ての表示要領を念
頭におき、実施例にふれる。
頭におき、実施例にふれる。
送受信装置１から前述のET及びEEDと共に、俯
角情報電圧E〓が第２の信号処理器２に送られる
と、信号処理器２は図には示していない内部の回
路によつて、第９図イとロに示す如く、基点To，
To+1………からスタートして、周期T0でPPIの
スパイラル走査角が360゜まで変る毎、すなわち受
波ビームが１施回する都度、その方向例えば各基
点から方位φ（第２図のφ参照）に対応する時間
T〓におけるエコーを取り出すように、ゲート巾
ΔTのゲート電圧EGをつくる。
角情報電圧E〓が第２の信号処理器２に送られる
と、信号処理器２は図には示していない内部の回
路によつて、第９図イとロに示す如く、基点To，
To+1………からスタートして、周期T0でPPIの
スパイラル走査角が360゜まで変る毎、すなわち受
波ビームが１施回する都度、その方向例えば各基
点から方位φ（第２図のφ参照）に対応する時間
T〓におけるエコーを取り出すように、ゲート巾
ΔTのゲート電圧EGをつくる。
また第２の信号処理器２内では、第１０図イ，
ロ，ハに示すように例えばφ方向のエコーES0（エ
コーの間隔はT0）を垂直断面に表示するために、
ブラウン管のＸ及びＹ軸に印加する掃引電圧Ｅ
sinθ・ｔ又はＥ cosθ・ｔをつくる。
ロ，ハに示すように例えばφ方向のエコーES0（エ
コーの間隔はT0）を垂直断面に表示するために、
ブラウン管のＸ及びＹ軸に印加する掃引電圧Ｅ
sinθ・ｔ又はＥ cosθ・ｔをつくる。
更にまた第２の信号処理器２の内で、エコー電
圧ESDをデジタル変換してES2を得、またESDのア
ドレスとしてＥ＝Ｅ cosθ・ｔ及びＥ sinθ・ｔ
をそれぞれデジタル変換後、それぞれｘ、ｙのア
ドレスとして之を呼称してES2とEA2を組合せてビ
デオメモリー４に送る。
圧ESDをデジタル変換してES2を得、またESDのア
ドレスとしてＥ＝Ｅ cosθ・ｔ及びＥ sinθ・ｔ
をそれぞれデジタル変換後、それぞれｘ、ｙのア
ドレスとして之を呼称してES2とEA2を組合せてビ
デオメモリー４に送る。
ビデオメモリー４は、エコーES2をビデオメモ
リー内のアドレスｘ＝０〜Ｘ、ｙ＝Y1＋Y2に収
納する。（但しＸ及びY2−Y1は断面用のアドレス
の最大値） ビデオメモリー４に入力されたPPI画像（アド
レス０−Ｘ及び０−Y1）及び断面画像（アドレ
ス０−Ｘ及びY1−Y2）の信号ES1，ES2はビデオ
メモリー部に収納されており、次にブラウン管表
示器のラスター表示用掃引時刻及びビデオメモリ
ーの情報取出回路のそれぞれの動作時間帯を適宜
に配列して連動させ、ビデオメモリー内のPPI及
び断面像をブラウン管表示器５に表示する。
リー内のアドレスｘ＝０〜Ｘ、ｙ＝Y1＋Y2に収
納する。（但しＸ及びY2−Y1は断面用のアドレス
の最大値） ビデオメモリー４に入力されたPPI画像（アド
レス０−Ｘ及び０−Y1）及び断面画像（アドレ
ス０−Ｘ及びY1−Y2）の信号ES1，ES2はビデオ
メモリー部に収納されており、次にブラウン管表
示器のラスター表示用掃引時刻及びビデオメモリ
ーの情報取出回路のそれぞれの動作時間帯を適宜
に配列して連動させ、ビデオメモリー内のPPI及
び断面像をブラウン管表示器５に表示する。
なお之等のビデオメモリーへの書込み、読出し
及びラスター走査の関連制御回路については省略
する。
及びラスター走査の関連制御回路については省略
する。
次に行程計と関連して、航程を示す時間目盛を
入れる場合は、第２の信号処理器２に対して、行
程計の出力ELOGを印加し、前段と準じたプロセス
を施せばよい。
入れる場合は、第２の信号処理器２に対して、行
程計の出力ELOGを印加し、前段と準じたプロセス
を施せばよい。
以上説明の通り本発明は、ブラウン管表示装置
の映像面の一部にPPI表示すると共に、残りの部
分に垂直断面図形を併せて表示し、３次元の表示
がなされるので、魚群の実態が明瞭に観察でき実
用上の効果は極めて大きい。
の映像面の一部にPPI表示すると共に、残りの部
分に垂直断面図形を併せて表示し、３次元の表示
がなされるので、魚群の実態が明瞭に観察でき実
用上の効果は極めて大きい。
第１図は魚群の移動に関する説明図。第２図は
本発明による映像例。第３図は本発明の実施例ブ
ロツクダイヤグラム １……送受信装置、２……第１の信号処理器、
３……第２の信号処理器、４……ビデオメモリ
ー、５……ブラウン管表示器。 第４図と第５図……魚群の探度と水平距離説明
図、第６図・第７図・第８図……ブラウン管表示
例、第９図・第１０図……動作説明図。
本発明による映像例。第３図は本発明の実施例ブ
ロツクダイヤグラム １……送受信装置、２……第１の信号処理器、
３……第２の信号処理器、４……ビデオメモリ
ー、５……ブラウン管表示器。 第４図と第５図……魚群の探度と水平距離説明
図、第６図・第７図・第８図……ブラウン管表示
例、第９図・第１０図……動作説明図。
Claims (1)
- １ スキヤンニングのデスプレー装置のデスプレ
ー装置において、探索したエコーを、ブラウン管
映像面に設定した区画のｘ−ｙ平面上に、反射体
までの距離と反射体の方向とをPPI表示すると共
に、PPI表示と近接した区画に、別途選定する探
索方位の水中断面画像として、水面を水平軸にと
り、この水平軸に対する送受波器の俯角に対応す
る方向において、反射体までの直線距離に対応す
る速度でブラウン管の輝点を掃引し、かつエコー
で輝度変調してエコーを表示し、併せてこのエコ
ー情報を掃引毎に別途記憶しておき、記憶した情
報を俯角に対応する角度をつけた状態で、時間経
過或は船の行程に対応させて、エコーの掃引方向
と反対の方向に連続的に移動させて表示すること
を特徴とするスキヤンニングソーナーにおける３
次元表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121795A JPS5822980A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | スキヤンニングソ−ナ−における３次元表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56121795A JPS5822980A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | スキヤンニングソ−ナ−における３次元表示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5822980A JPS5822980A (ja) | 1983-02-10 |
| JPS632474B2 true JPS632474B2 (ja) | 1988-01-19 |
Family
ID=14820094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56121795A Granted JPS5822980A (ja) | 1981-08-05 | 1981-08-05 | スキヤンニングソ−ナ−における３次元表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5822980A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011185A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知装置 |
-
1981
- 1981-08-05 JP JP56121795A patent/JPS5822980A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5822980A (ja) | 1983-02-10 |
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