JP2013210191A - Acoustic target, transmission signal generation method, and program - Google Patents

Acoustic target, transmission signal generation method, and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow an acoustic target to output a response corresponding to a three-dimensional sonar using a cross fan beam.SOLUTION: An acoustic target 100 includes: a linear wave reception line array 1 having a plurality of wave reception channels R-Rfor receiving a target transmission sound; a linear wave transmission line array 2 having a plurality of wave transmission channels T-Tfor transmitting a target transmission sound; and a transceiver 4 which is connected to each of the wave reception channels and the wave transmission channels, and generating transmission signals to the wave transmission channels T-Ton the basis of reception signals from wave reception channels R-R. The wave reception line array 1 and the wave transmission line array 2 are disposed in a state that they are orthogonal to each other, and either one of the line arrays is arranged in a vertical direction.

Description

本発明は、音響標的、送信信号生成方法およびプログラムに関する。   The present invention relates to an acoustic target, a transmission signal generation method, and a program.

アクティブソーナーに対してソーナー目標におけるエコーを模擬する音響標的について幾つかの技術が提案されている。
例えば、特許文献１に示されるような、複数の受波器と送波器が直線状に配置されたえい航アレイを用いる音響標的が知られている。この音響標的では、受波アレイにおいて受信した信号を複数の送波器より目標検出角度に応じた遅延をつけながら送信する。
これにより、えい航アレイと目標が存在する平面内における目標での音波の反射を模擬し、水平面方向と奥行き方向の情報を得ることが出来る２次元ソーナーに対する音響標的として機能する。 Several techniques have been proposed for acoustic targets that simulate echoes in a sonar target relative to an active sonar.
For example, an acoustic target using a towing array in which a plurality of receivers and transmitters are linearly arranged as shown in Patent Document 1 is known. In this acoustic target, signals received in the receiving array are transmitted from a plurality of transmitters with a delay corresponding to the target detection angle.
This functions as an acoustic target for a two-dimensional sonar that simulates the reflection of sound waves at the target in the plane where the towing array and the target exist and can obtain information in the horizontal and depth directions.

特開平５−７１８９８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-71898

しかしながら、特許文献１に示されるような、複数の受波器と送波器が直線状に配置されたえい航アレイを用いる音響標的では、クロスファンビームを用いた３次元ソーナーに対応することは出来ない。ここで、クロスファンビームを用いた３次元ソーナーは、目標の水平面方向の情報と奥行き方向の情報に加えて鉛直方向の情報を取得する。ところが、上記の複数の受波器と送波器が直線状に配置されたえい航アレイを用いる音響標的では、目標での反射を鉛直方向について模擬することは出来ない。従って、この音響標的では、３次元ソーナーに対して実際のエコーに類似した信号を送信することが出来ない。   However, in an acoustic target using a towing array in which a plurality of receivers and transmitters are arranged in a straight line as shown in Patent Document 1, a three-dimensional sonar using a cross fan beam cannot be used. Absent. Here, the three-dimensional sonar using the cross fan beam acquires the information in the vertical direction in addition to the information in the target horizontal plane direction and the information in the depth direction. However, in an acoustic target using a towing array in which the plurality of receivers and transmitters are arranged in a straight line, the reflection at the target cannot be simulated in the vertical direction. Therefore, with this acoustic target, a signal similar to an actual echo cannot be transmitted to the three-dimensional sonar.

本発明は、上述の課題を解決することのできる音響標的、送信信号生成方法およびプログラムを提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide an acoustic target, a transmission signal generation method, and a program that can solve the above-described problems.

この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による音響標的は、目標の送信音を受信する複数の受波チャンネルを備える直線状の受波ラインアレイと、目標へ応答音を送信する複数の送波チャンネルを備える直線状の送波ラインアレイと、各受波チャンネル及び送波チャンネルと接続され、受波チャンネルからの受信信号に基づいて送波チャンネルへの送信信号の生成を行う送受信器と、を具備し、前記受波ラインアレイと送波ラインアレイとは直交して設けられ、いずれか片方のラインアレイは鉛直方向に展開されることを特徴とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an acoustic target according to an aspect of the present invention includes a linear reception line array including a plurality of reception channels that receive a target transmission sound, and a target. A linear transmission line array having a plurality of transmission channels for transmitting response sounds to the transmission channels, connected to each reception channel and transmission channel, and transmitted to the transmission channel based on a reception signal from the reception channel A transmitter / receiver for generating a signal, wherein the receiving line array and the transmitting line array are provided orthogonally, and one of the line arrays is developed in a vertical direction.

また、本発明の一態様による送信信号生成方法は、目標の送信音を受信する複数の受波チャンネルを備える直線状の受波ラインアレイと、目標へ応答音を送信する複数の送波チャンネルを備える直線状の送波ラインアレイと、を具備し、前記受波ラインアレイと送波ラインアレイとは直交して設けられ、いずれか片方のラインアレイは鉛直方向に展開される音響標的の送信信号生成方法であって、受波チャンネルからの受信信号に基づいて送波チャンネルへの送信信号の生成を行うことを特徴とする。   In addition, a transmission signal generation method according to an aspect of the present invention includes a linear reception line array including a plurality of reception channels that receive a target transmission sound, and a plurality of transmission channels that transmit a response sound to the target. A linear transmission line array provided, wherein the reception line array and the transmission line array are provided orthogonal to each other, and one of the line arrays is a transmission signal of an acoustic target developed in a vertical direction. A generation method is characterized in that a transmission signal to a transmission channel is generated based on a reception signal from the reception channel.

また、本発明の一態様によるプログラムは、目標の送信音を受信する複数の受波チャンネルを備える直線状の受波ラインアレイと、目標へ応答音を送信する複数の送波チャンネルを備える直線状の送波ラインアレイと、を具備し、前記受波ラインアレイと送波ラインアレイとは直交して設けられ、いずれか片方のラインアレイは鉛直方向に展開される音響標的を制御するコンピュータに、受波チャンネルからの受信信号に基づいて送波チャンネルへの送信信号の生成を行わせるためのプログラムである。   A program according to an aspect of the present invention includes a linear reception line array including a plurality of reception channels that receive a target transmission sound, and a linear configuration including a plurality of transmission channels that transmit a response sound to the target. A transmission line array, wherein the reception line array and the transmission line array are provided orthogonal to each other, and one of the line arrays is a computer that controls an acoustic target that is deployed in a vertical direction, This is a program for generating a transmission signal to a transmission channel based on a reception signal from the reception channel.

本発明によれば、クロスファンビームを用いた３次元のソーナーに対応した応答を出力することができる。   According to the present invention, a response corresponding to a three-dimensional sonar using a cross fan beam can be output.

本発明の一実施形態における音響標的の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the acoustic target in one Embodiment of this invention. 同実施形態における音響標的の回路構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the circuit structure of the acoustic target in the embodiment. 同実施形態において、受波チャンネルの各々が受波を検出して受信信号を出力するタイミングと、送波チャンネルの各々が送信回路からの送信信号に基づいて音波を送波するタイミングとを示すタイミングチャートである。In the embodiment, the timing indicating the timing at which each reception channel detects reception and outputs a reception signal, and the timing at which each transmission channel transmits a sound wave based on the transmission signal from the transmission circuit. It is a chart. 同実施形態における送信信号生成のフローを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the flow of the transmission signal generation in the embodiment. 同実施形態おいて、セレクタが行う受信信号の選択の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of selection of the received signal which a selector performs in the same embodiment. 同実施形態の変形例における音響標的の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the acoustic target in the modification of the embodiment. 音響標的における本発明の最小構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the minimum structure of this invention in an acoustic target.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態における音響標的の構成を示す概略構成図である。同図において、音響標的１００は、受波ラインアレイ１と、送波ラインアレイ２と、水中航走体３と、送受信器４とを具備する。本実施形態の音響標的１００は、水中自走式の音響標的として構成されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an acoustic target in one embodiment of the present invention. In the figure, an acoustic target 100 includes a receiving line array 1, a transmitting line array 2, an underwater vehicle 3, and a transceiver 4. The acoustic target 100 of the present embodiment is configured as an underwater self-propelled acoustic target.

受波ラインアレイ１は、鉛直方向（重力の方向）に展開され、Ｒ１〜Ｒｍ（ｍは正整数）のｍチャンネルの受波チャンネルを有する。送波ラインアレイ２は、水平方向に展開され、Ｔ１〜Ｔｎ（ｎは正整数）のｎチャンネルの送波チャンネルを有する。受波ラインアレイ１と送波ラインアレイ２とは９０度で交わるように配置されており、受波ラインアレイ１と送波ラインアレイ２とで、送受波アレイを構成している。 The receiving line array 1 is developed in the vertical direction (the direction of gravity), and has m receiving channels of R 1 to R m (m is a positive integer). The transmission line array 2 is developed in the horizontal direction, and has n transmission channels T 1 to T n (n is a positive integer). The receiving line array 1 and the transmitting line array 2 are arranged so as to intersect at 90 degrees, and the receiving line array 1 and the transmitting line array 2 constitute a transmitting / receiving array.

受波ラインアレイ１中の受波チャンネルＲａには受波素子が水平方向に複数配されており、各素子間の位相差を検出する事が可能である。
また、受波ラインアレイ１を鉛直にし、送波ラインアレイ２水平にした状態で牽引する水中航走体３の内部に送受信器４が配置されている。 The reception channel R a received wave lines in the array 1 wave receiving element are disposed more in the horizontal direction, it is possible to detect a phase difference between the respective elements.
In addition, a transmitter / receiver 4 is disposed inside an underwater vehicle 3 that is towed in a state where the receiving line array 1 is vertical and the transmitting line array 2 is horizontal.

図２は、音響標的１００の回路構成を示す概略ブロック図である。
同図では、図１に示した各部のうち受波ラインアレイ１と、送波ラインアレイ２と、送受信器４とが示されている。受波ラインアレイ１は、受波チャンネルＲ１〜Ｒｍを具備し、送波ラインアレイ２は、送波チャンネルＴ１〜Ｔｎを具備する。送受信器４は、受波チャンネル毎に設けられた受信回路５およびアナログ／デジタルコンバータ（以下、「Ａ／Ｄコンバーター」または「ＡＤＣ」と表記する）６と、送波チャンネル毎に設けられた送信信号生成回路９および送信回路１０と、受波チャンネルの各々と送波チャンネルの各々とを接続して配置された記憶装置７および送受信制御回路８とを具備する。同図において、図１の各部と同一の部分には同一の符号（１、２、４、Ｒ１〜Ｒｍ、Ｔ１〜Ｔｎ）を付している。 FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a circuit configuration of the acoustic target 100.
In the figure, the receiving line array 1, the transmitting line array 2, and the transmitter / receiver 4 among the units shown in FIG. 1 are shown. The receiving line array 1 includes receiving channels R 1 to R m , and the transmitting line array 2 includes transmitting channels T 1 to T n . The transceiver 4 includes a reception circuit 5 and an analog / digital converter (hereinafter referred to as “A / D converter” or “ADC”) 6 provided for each reception channel, and a transmission provided for each transmission channel. A signal generation circuit 9 and a transmission circuit 10 are provided, and a storage device 7 and a transmission / reception control circuit 8 which are arranged by connecting each of the reception channels and each of the transmission channels. In the figure, the same reference numerals (1, 2, 4, R 1 to R m , T 1 to T n ) are assigned to the same parts as those in FIG.

受波チャンネルＲ１〜Ｒｍの各々は、音波を受波してアナログの電気信号に変換し、受信回路５に出力する。
受信回路５は、受波チャンネルＲ１〜Ｒｍの各々からの受信信号の増幅とフィルタ処理を行い、得られた電気信号をＡ／Ｄコンバーター６に出力する。
Ａ／Ｄコンバーター６は、受信回路５からのアナログの電気信号をデジタルデータ（デジタルの電気信号）に変換する。Ａ／Ｄコンバーター６は、デジタルデータに変換した各チャンネルの信号を、記憶装置７と送受信制御回路８とに出力する。 Each of the reception channels R 1 to R m receives a sound wave, converts it into an analog electric signal, and outputs it to the reception circuit 5.
The receiving circuit 5 amplifies and filters the received signals from each of the receiving channels R 1 to R m , and outputs the obtained electrical signal to the A / D converter 6.
The A / D converter 6 converts an analog electric signal from the receiving circuit 5 into digital data (digital electric signal). The A / D converter 6 outputs the signal of each channel converted into digital data to the storage device 7 and the transmission / reception control circuit 8.

送受信制御回路８は、受信信号に対する受信判定処理と、送信タイミングの制御処理を実施する。
送信信号生成回路９は、送受信制御回路８の制御に従って、記憶装置７の記憶している情報に基づいて送信信号を生成し、得られた送信信号を送信回路１０に出力する。
送信回路１０は、送信信号生成回路９からの送信信号に対して高出力増幅器及びインピーダンス整合を行い、得られた送信信号を送波器１１へ出力する。
送波チャンネルＴ１〜Ｔｎの各々は、送信回路１０からの送信信号（電気信号）を音波に変換して送波する。 The transmission / reception control circuit 8 performs a reception determination process on the received signal and a transmission timing control process.
The transmission signal generation circuit 9 generates a transmission signal based on the information stored in the storage device 7 under the control of the transmission / reception control circuit 8, and outputs the obtained transmission signal to the transmission circuit 10.
The transmission circuit 10 performs high-output amplifier and impedance matching on the transmission signal from the transmission signal generation circuit 9 and outputs the obtained transmission signal to the transmitter 11.
Each of the transmission channels T 1 to T n converts a transmission signal (electric signal) from the transmission circuit 10 into a sound wave and transmits the sound wave.

また、位相検出回路１２は、受波チャンネルＲ１〜Ｒｍのうち位相検出が可能な受波チャンネルＲａに接続されており、複数の受波素子で受信した信号の間の位相差を検出して、送受信制御回路８へ出力する。
送受信制御回路８は、位相検出回路１２が検出した位相差情報から受信信号の音源方位を算出する。 The phase detection circuit 12 is connected to a reception channel Ra that can detect the phase among the reception channels R 1 to R m and detects a phase difference between signals received by a plurality of reception elements. And output to the transmission / reception control circuit 8.
The transmission / reception control circuit 8 calculates the sound source direction of the received signal from the phase difference information detected by the phase detection circuit 12.

図３は、受波チャンネルＲ１〜Ｒｍの各々が受波を検出して受信信号を出力するタイミングと、送波チャンネルＴ１〜Ｔｎの各々が送信回路１０からの送信信号に基づいて音波を送波するタイミングとを示すタイミングチャートである。同図に示すタイミングの制御は、送受信制御回路８が行う。 FIG. 3 shows a timing at which each of the reception channels R 1 to R m detects reception and outputs a reception signal, and each of the transmission channels T 1 to T n is based on a transmission signal from the transmission circuit 10. It is a timing chart which shows the timing which transmits a sound wave. The transmission / reception control circuit 8 controls the timing shown in FIG.

各受波チャンネルＲ１〜Ｒｍが受信信号ＳｉｇＲ１〜ＳｉｇＲｍを受信すると、位相検出回路１２が受波チャンネルＲａの複数の受波素子で受信した信号の間の位相差を検出して、送受信制御回路８へ出力する。そして、送受信制御回路８は、位相検出回路１２が検出した位相差に基づいて受信信号の音源方位を算出し、算出した音源方位に基づいて、送信信号ＳｉｇＴ１〜ＳｉｇＴｎの各々に対する遅延量を決定する。そして、送受信制御回路８は、受波チャンネルＲ１〜Ｒｍの受波タイミングと、決定した遅延量とに基づいて、送信信号生成回路９が送信信号を生成するタイミングを制御する。 As each reception channel R 1 to R m receives a reception signal SigR 1 ~SigR m, detects a phase difference between the signal phase detecting circuit 12 is received by a plurality of wave receiving element of the reception channel R a To the transmission / reception control circuit 8. Then, the transmission / reception control circuit 8 calculates the sound source azimuth of the received signal based on the phase difference detected by the phase detection circuit 12, and calculates the delay amount for each of the transmission signals SigT 1 to SigT n based on the calculated sound source azimuth. decide. The transmission / reception control circuit 8 controls the timing at which the transmission signal generation circuit 9 generates the transmission signal based on the reception timing of the reception channels R 1 to R m and the determined delay amount.

図４は、送信信号生成のフローを示す説明図である。同図に示す送信信号生成は、送信信号生成回路９が行う。
同図に示す受信信号ＳｉｇＲ１〜ＳｉｇＲｍは、記憶装置７が一時的に保存している受信信号である。記憶装置７は、受波チャンネルＲ１〜Ｒｍの各々が出力した受信信号を、受信回路５およびＡ／Ｄコンバーター６を介して取得して、受信信号毎に記憶する。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flow of transmission signal generation. The transmission signal generation circuit 9 performs transmission signal generation shown in FIG.
Reception signals SigR 1 to SigR m shown in the figure are reception signals temporarily stored in the storage device 7. The storage device 7 acquires the reception signal output from each of the reception channels R 1 to R m via the reception circuit 5 and the A / D converter 6 and stores it for each reception signal.

セレクタ１４は、記憶装置７が記憶している受信信号ＳｉｇＲ１〜ＳｉｇＲｍの各々を選択的に透過させ、透過させた受信信号を加算器１５へ出力する。
加算器１５は、セレクタ１４からの受信信号を加算して送信信号ＳｉｇＴＸ（Ｘは、１≦Ｘ≦ｎの正整数）を生成する。送信信号生成回路９は、送信信号ＳｉｇＴ１〜ＳｉｇＴｎの各々について（すなわち、送波チャンネルＴ１〜Ｔｎの各々について）、図４に示す送信信号生成処理を行う。 The selector 14 selectively transmits each of the reception signals SigR 1 to SigR m stored in the storage device 7 and outputs the transmitted reception signal to the adder 15.
The adder 15 adds the reception signals from the selector 14 to generate a transmission signal SigT X (X is a positive integer satisfying 1 ≦ X ≦ n). The transmission signal generation circuit 9 performs transmission signal generation processing shown in FIG. 4 for each of the transmission signals SigT 1 to SigT n (that is, for each of the transmission channels T 1 to T n ).

図５は、セレクタ１４（図４）が行う受信信号の選択の例を示す説明図である。
同図に示す格子状の領域の行が受信信号ＳｉｇＲ１〜ＳｉｇＲｍを示し、列がＳｉｇＴ１〜ＳｉｇＴｎを示している。
図中のハッチングされていない箇所は、セレクタ１４が透過させない信号（従って、加算器１５（図４）が加算処理を実施しない信号）を示す。一方、ハッチングされている箇所（領域Ａ１１に含まれる箇所）は、セレクタ１４が透過させる信号（従って、加算器１５が加算処理を実施する信号）を示す。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of reception signal selection performed by the selector 14 (FIG. 4).
The rows of the lattice-shaped region shown in the figure show the received signals SigR 1 to SigR m , and the columns show SigT 1 to SigT n .
The non-hatched portion in the figure indicates a signal that the selector 14 does not transmit (thus, a signal that the adder 15 (FIG. 4) does not perform addition processing). On the other hand, a hatched portion (a portion included in the region A11) indicates a signal transmitted by the selector 14 (accordingly, a signal for the adder 15 to perform addition processing).

送波チャンネルＴ１〜Ｔｎが送信する送信信号ごとに、加算器１５が加算する受信信号を変化させる事で、クロスファン方式の３次元ソーナーに対応する任意の形状のエコーを模擬ずることが可能となる。
模擬するエコーの形状は、図５を参照して説明したセレクタ１４の信号選択パターンとして、予め送受信器内４が記憶しておく。 By changing the reception signal added by the adder 15 for each transmission signal transmitted by the transmission channels T 1 to T n, it is possible to simulate an echo of an arbitrary shape corresponding to the cross-fan type three-dimensional sonar. It becomes possible.
The shape of the echo to be simulated is stored in advance in the transmitter / receiver 4 as the signal selection pattern of the selector 14 described with reference to FIG.

以上のように、受波ラインアレイ１と送波ラインアレイ２とが直交して設けられ、いずれか片方のラインアレイは鉛直方向に展開される。そして、送受信器４は、受波ラインアレイ１の各受波チャンネル、及び、送波ラインアレイ２の送波チャンネルと接続され、受波チャンネルからの受信信号に基づいて送波チャンネルへの送信信号の生成を行う。
これにより、水平方向および奥行き方向に限らず鉛直方向に応じた音波を送波することができる。 As described above, the receiving line array 1 and the transmitting line array 2 are provided orthogonally, and one of the line arrays is developed in the vertical direction. The transmitter / receiver 4 is connected to each reception channel of the reception line array 1 and the transmission channel of the transmission line array 2, and transmits a transmission signal to the transmission channel based on a reception signal from the reception channel. Is generated.
Thereby, the sound wave according to the vertical direction can be transmitted not only in the horizontal direction and the depth direction.

より具体的には、クロスファン方式の３次元ソーナーが発した音波の深度毎の周波数を受波チャンネルＲ１〜Ｒｍが受信し、送受信器４は、各周波数の信号を合成して送信信号を生成し、送波チャンネルＴ１〜Ｔｎに音波にて送波させる。従って、送波チャンネルＴ１〜Ｔｎは、ソーナーが発した音波に基づいて、模擬する目標の深度に応じた周波数の音波を送波できる。すなわち、音響標的１００は、平面方向と奥行き方向とに加えて鉛直方向を表現することができ、３次元ソーナーに対応した応答を出力することができる。 More specifically, the receiving channels R 1 to R m receive the frequencies of the sound waves generated by the cross-fan type three-dimensional sonar, and the transmitter / receiver 4 combines the signals of the respective frequencies to transmit signals. Are transmitted to the transmission channels T 1 to T n by sound waves. Therefore, the transmission channels T 1 to T n can transmit sound waves having a frequency corresponding to the target depth to be simulated based on the sound waves emitted by the sonar. That is, the acoustic target 100 can express the vertical direction in addition to the planar direction and the depth direction, and can output a response corresponding to the three-dimensional sonar.

また、位相検出回路１２は、前記受波チャンネルＲ１〜Ｒｍのうち少なくとも１チャンネルにおいてラインアレイに対して直交する平面内での受信信号の位相差を検出する。そして、送受信器４は、位相検出回路１２が検出した位相差に基づいて送信信号の遅延量を決定する。
これにより、音響標的１００は、ソーナーの位置に応じて、奥行き方向をより正確に表現し得る。 The phase detection circuit 12 detects a phase difference of received signals in a plane orthogonal to the line array in at least one of the reception channels R 1 to R m . The transceiver 4 determines the delay amount of the transmission signal based on the phase difference detected by the phase detection circuit 12.
Thereby, the acoustic target 100 can express the depth direction more accurately according to the position of the sonar.

また、記憶装置７が、受波チャンネルＲ１〜Ｒｍからの受信信号の各々を記憶し、送信信号生成回路９は、記憶装置７が記憶した受信信号を、模擬対象のエコーの形状に応じたパターンに従って合成して送信信号を生成する。
これにより、上述したように、送信信号生成回路９は、模擬対象のエコーの形状に応じたパターンに従って受信信号を選択し（選択的に透過させ）、選択した信号を加算する（重ね合わせる）という簡単な処理で送信信号を生成することができる。 The storage device 7 stores each of the reception signals from the reception channels R 1 to R m , and the transmission signal generation circuit 9 converts the reception signal stored in the storage device 7 according to the shape of the echo to be simulated. A transmission signal is generated by combining according to the pattern.
Thereby, as described above, the transmission signal generation circuit 9 selects (selectively transmits) the received signal according to the pattern corresponding to the shape of the echo to be simulated, and adds (superimposes) the selected signals. A transmission signal can be generated by simple processing.

なお、受波ラインアレイ１と送波ラインアレイ２とは、およそ９０度の角度で配置されていればよく、正確に９０度を為す必要はない。また、受波ラインアレイ１、送波ラインアレイ２の各々は、およそ直線状に設けられていればよく、厳密に直線形状を為す必要はない。   The receiving line array 1 and the transmitting line array 2 need only be arranged at an angle of approximately 90 degrees, and do not need to be exactly 90 degrees. Each of the receiving line array 1 and the transmitting line array 2 only needs to be approximately linear, and does not need to be strictly linear.

次に、本実施形態における音響標的１００の変形例である、音響標的２００について説明する。音響標的１００が水中自走式の音響標的であるのに対し、音響標的２００は静止式の音響標的である。   Next, an acoustic target 200 that is a modification of the acoustic target 100 in the present embodiment will be described. The acoustic target 100 is an underwater self-propelled acoustic target, whereas the acoustic target 200 is a stationary acoustic target.

図６は、本変形例における音響標的の構成を示す概略構成図である。同図において、音響標的２００は、受波ラインアレイ１７と、送波ラインアレイ１８と、送受信器１９と、浮標２０とを具備する。
受波ラインアレイ１７は、受波ラインアレイ１（図１）と同様、鉛直方向（重力の方向）に展開され、Ｒ１〜Ｒｍのｍチャンネルの受波チャンネルを有する。送波ラインアレイ１８は、送波ラインアレイ２（図１）と同様、水平方向に展開され、Ｔ１〜Ｔｎ（ｎは正整数）のｎチャンネルの送波チャンネルを有する。受波ラインアレイ１７と送波ラインアレイ１８とは９０度で交わるように配置されており、受波ラインアレイ１７と送波ラインアレイ１８とで、送受波アレイを構成している。 FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the acoustic target in the present modification. In the figure, an acoustic target 200 includes a receiving line array 17, a transmitting line array 18, a transceiver 19, and a buoy 20.
Similarly to the receiving line array 1 (FIG. 1), the receiving line array 17 is developed in the vertical direction (the direction of gravity) and has m receiving channels of R 1 to R m . Similarly to the transmission line array 2 (FIG. 1), the transmission line array 18 is developed in the horizontal direction and has n transmission channels T 1 to T n (n is a positive integer). The receiving line array 17 and the transmitting line array 18 are arranged so as to intersect at 90 degrees, and the receiving line array 17 and the transmitting line array 18 constitute a transmitting / receiving array.

受波ラインアレイ１７中のいずれか１チャンネルには、受波チャンネルＲａ（図１）と同様、受波素子が水平方向に複数配されており、各素子間の位相差を検出する事が可能である。
また、浮標２０が、受波ラインアレイ１７を鉛直にし、送波ラインアレイ１８水平にした状態で、受波ラインアレイ１７および送波ラインアレイ１８を吊り下げて保持しており、浮標２０は、さらに、送受信器１９も吊り下げて保持している。 As with the receiving channel R a (FIG. 1), a plurality of receiving elements are arranged in the horizontal direction in any one channel in the receiving line array 17 to detect a phase difference between the elements. Is possible.
Further, the buoy 20 holds the receiving line array 17 and the transmitting line array 18 in a suspended state in a state where the receiving line array 17 is vertical and the transmitting line array 18 is horizontal. Further, the transceiver 19 is also suspended and held.

かかる構成において、受波ラインアレイ１７、送波ラインアレイ１８、送受信器１９は、それぞれ、図１の受波ラインアレイ１、送波ラインアレイ２、送受信器４と同様の機能を有する。これにより、音響標的２００は、受波チャンネルＲ１〜Ｒｍが検出した音波に対して、音響標的１００の場合と同様に送信信号を生成し、送波チャンネルＴ１〜Ｔｎから音波を送波する。 In such a configuration, the receiving line array 17, the transmitting line array 18, and the transceiver 19 have the same functions as the receiving line array 1, the transmitting line array 2, and the transceiver 4 of FIG. Thereby, the acoustic target 200 generates a transmission signal in the same manner as the acoustic target 100 with respect to the sound waves detected by the reception channels R 1 to R m , and transmits the sound waves from the transmission channels T 1 to T n. To wave.

次に、図７を参照して、音響標的１００における本発明の最小構成について説明する。
図７は、音響標的１００における本発明の最小構成を示す構成図である。
同図を参照すると、図１に示す各部のうち、受波ラインアレイ１と、送波ラインアレイ２と、送受信器４とが示されている。かかる構成において、図１の場合と同様、受波ラインアレイ１と送波ラインアレイ２とが直交して設けられ、いずれか片方のラインアレイは鉛直方向に展開される。そして、送受信器４は、受波ラインアレイ１の各受波チャンネル、及び、送波ラインアレイ２の送波チャンネルと接続され、受波チャンネルからの受信信号に基づいて送波チャンネルへの送信信号の生成を行う。
これにより、水平方向および奥行き方向に限らず鉛直方向に応じた音波を送波することができる。 Next, with reference to FIG. 7, the minimum structure of this invention in the acoustic target 100 is demonstrated.
FIG. 7 is a configuration diagram showing the minimum configuration of the present invention in the acoustic target 100.
Referring to FIG. 1, among the units shown in FIG. 1, a receiving line array 1, a transmitting line array 2, and a transceiver 4 are shown. In this configuration, similarly to the case of FIG. 1, the receiving line array 1 and the transmitting line array 2 are provided orthogonally, and either one of the line arrays is developed in the vertical direction. The transmitter / receiver 4 is connected to each reception channel of the reception line array 1 and the transmission channel of the transmission line array 2, and transmits a transmission signal to the transmission channel based on a reception signal from the reception channel. Is generated.
Thereby, the sound wave according to the vertical direction can be transmitted not only in the horizontal direction and the depth direction.

なお、送受信器４および１９の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。 A program for realizing the functions of all or part of the transceivers 4 and 19 is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed. You may process each part by. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design changes and the like without departing from the gist of the present invention.

１、１７ 受波ラインアレイ
２、１８ 送波ラインアレイ
３ 水中航走体
４、１９ 送受信器
５ 受信回路
６ ＡＤコンバーター
７ 記憶装置
８ 送受信制御回路
９ 送信信号生成回路
１０ 送信回路
１２ 位相検出回路
１４ セレクタ
１５ 加算器
２０ 浮標
１００、２００ 音響標的 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 17 Reception line array 2, 18 Transmission line array 3 Underwater vehicle 4, 19 Transmitter / receiver 5 Reception circuit 6 AD converter 7 Memory | storage device 8 Transmission / reception control circuit 9 Transmission signal generation circuit 10 Transmission circuit 12 Phase detection circuit 14 Selector 15 Adder 20 Buoy 100, 200 Acoustic target

Claims (5)

目標の送信音を受信する複数の受波チャンネルを備える直線状の受波ラインアレイと、
目標へ応答音を送信する複数の送波チャンネルを備える直線状の送波ラインアレイと、
各受波チャンネル及び送波チャンネルと接続され、受波チャンネルからの受信信号に基づいて送波チャンネルへの送信信号の生成を行う送受信器と、
を具備し、
前記受波ラインアレイと送波ラインアレイとは直交して設けられ、いずれか片方のラインアレイは鉛直方向に展開されることを特徴とする音響標的。 A linear receiving line array having a plurality of receiving channels for receiving a target transmission sound;
A linear transmit line array comprising a plurality of transmit channels for transmitting a response sound to a target;
A transceiver that is connected to each reception channel and transmission channel and generates a transmission signal to the transmission channel based on a reception signal from the reception channel;
Comprising
The acoustic target, wherein the receiving line array and the transmitting line array are provided orthogonally, and one of the line arrays is developed in a vertical direction. 前記受波チャンネルのうち少なくとも１チャンネルにおいてラインアレイに対して直交する平面内での受信信号の位相差を検出する位相検出回路を具備し、
前記送受信器は、前記位相検出回路が検出した位相差に基づいて前記送信信号の遅延量を決定することを特徴とする請求項１に記載の音響標的。 A phase detection circuit for detecting a phase difference of received signals in a plane orthogonal to a line array in at least one of the reception channels;
The acoustic target according to claim 1, wherein the transceiver determines a delay amount of the transmission signal based on a phase difference detected by the phase detection circuit. 前記送受信器は、
前記受波チャンネルからの受信信号の各々を記憶する記憶装置と、
前記記憶装置が記憶した前記受信信号を、模擬対象のエコーの形状に応じたパターンに従って合成して前記送信信号を生成する送信信号生成回路と、
を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の音響標的。 The transceiver is
A storage device for storing each received signal from the receiving channel;
A transmission signal generation circuit that synthesizes the reception signal stored in the storage device according to a pattern according to the shape of an echo to be simulated and generates the transmission signal;
The acoustic target according to claim 1, further comprising: 目標の送信音を受信する複数の受波チャンネルを備える直線状の受波ラインアレイと、目標へ応答音を送信する複数の送波チャンネルを備える直線状の送波ラインアレイと、を具備し、前記受波ラインアレイと送波ラインアレイとは直交して設けられ、いずれか片方のラインアレイは鉛直方向に展開される音響標的の送信信号生成方法であって、
受波チャンネルからの受信信号に基づいて送波チャンネルへの送信信号の生成を行うことを特徴とする送信信号生成方法。 A linear reception line array having a plurality of reception channels for receiving a target transmission sound, and a linear transmission line array having a plurality of transmission channels for transmitting a response sound to the target, The receiving line array and the transmitting line array are provided orthogonal to each other, and either one of the line arrays is a method for generating a transmission signal of an acoustic target developed in a vertical direction,
A transmission signal generation method characterized by generating a transmission signal to a transmission channel based on a reception signal from a reception channel. 目標の送信音を受信する複数の受波チャンネルを備える直線状の受波ラインアレイと、目標へ応答音を送信する複数の送波チャンネルを備える直線状の送波ラインアレイと、を具備し、前記受波ラインアレイと送波ラインアレイとは直交して設けられ、いずれか片方のラインアレイは鉛直方向に展開される音響標的を制御するコンピュータに、
受波チャンネルからの受信信号に基づいて送波チャンネルへの送信信号の生成を行わせるためのプログラム。 A linear reception line array having a plurality of reception channels for receiving a target transmission sound, and a linear transmission line array having a plurality of transmission channels for transmitting a response sound to the target, The receiving line array and the transmitting line array are provided orthogonal to each other, and either one of the line arrays is a computer that controls the acoustic target deployed in the vertical direction.
A program for generating a transmission signal to a transmission channel based on a reception signal from the reception channel.
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