JP2842366B2 - 誤差補正方位角検出装置 - Google Patents

誤差補正方位角検出装置

Info

Publication number
JP2842366B2
JP2842366B2 JP8072880A JP7288096A JP2842366B2 JP 2842366 B2 JP2842366 B2 JP 2842366B2 JP 8072880 A JP8072880 A JP 8072880A JP 7288096 A JP7288096 A JP 7288096A JP 2842366 B2 JP2842366 B2 JP 2842366B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
azimuth
difference
azimuth angle
angle
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP8072880A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09264947A (ja
Inventor
崇 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP8072880A priority Critical patent/JP2842366B2/ja
Publication of JPH09264947A publication Critical patent/JPH09264947A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2842366B2 publication Critical patent/JP2842366B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブソーナ
ーに関し、特に、受信信号の方位角を検出する誤差補正
方位角検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アクティブソーナーにおける信号
到来方位角検出は、例えば、特開昭6−347538号
公報に示されるように、2本の平行な待ち受けビーム
(スプリットビーム)による受信信号を使用し、スプリ
ットビーム相関後の複素信号から位相差を求め、この位
相差と周波数、音速及びビーム間距離によって行ってい
る。
【0003】このようにして信号到来方位を検出する従
来の方位角検出装置を図6に示す。図6において、複素
共役部21は、入力される複素信号に対し虚数部分の符
号反転を行う。乗算部22は2つの複素信号の乗算を行
う。複素共役部21と乗算部22とでスプリットビーム
相関部25が構成されている。位相差検出部23は複素
信号の実数部と虚数部より位相差を求める。方位角検出
部24は位相差を方位角に変換する。
【0004】このような方位角検出装置においては、ス
プリットビームによって得られた受信信号に対して、ス
プリットビーム相関部25にて各ビーム受信信号の相関
処理を行う。次に、相関後の複素信号より、位相差検出
部23で受信信号の位相差:φ(電気位相角)を求め得
る。この位相差と信号周波数:f、音速:c、ビーム間
距離:dFIXより受信信号の到来方位角:θを求めて
いる。
【0005】そして、検出される方位角に含まれる誤差
を補正するため、方位角検出計算に使用するパラメータ
である信号周波数と音速に付いては、ドップラーによる
周波数変移及び環境変化による音速変化等が考慮されて
いるが、ビーム間距離に付いては固定値(dFIX)を
使用し考慮されていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方位角検出装置では、方位角検出時の計算パラメータで
あるビーム間距離が固定値となっているので、方位角検
出時の誤差補正を完全に行うことができなかった。
【0007】本発明は上記問題点にかんがみてなされた
ものであり、アクティブソーナーの信号到来方位検出に
おいて、検出方位角に含まれる誤差を完全に補正するこ
とができる誤差補正方位角検出装置の提供を目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1記載の誤差補正方位角検出装置は、
アクティブソーナーにおける信号到来方位角検出時のパ
ラメータであるビーム間距離を異なる値にて計算する2
つの第1方位角検出部と、第1方位角検出部の出力であ
る各方位角値の差を検出する方位角差検出部と、方位角
差と最適ビーム距離とが登録されている方位角差テーブ
ルと、方位角差検出部の出力である方位角差を方位角差
テーブルと照合し、最適なビーム間距離を選択するビー
ム間距離選択部と、ビーム間距離選択部の出力である最
適なビーム間距離を使用して方位角検出を行う第2方位
角検出部とを有する構成としてある。
【0009】 また、請求項2 記載の誤差補正方位角検出
装置は、アクティブソーナーにおける信号到来方位角検
出時のパラメータであるビーム間距離を異なる値にて計
算する複数の方位角検出部と、方位角検出部の中の2つ
の出力である各方位角値の差を検出する方位角差検出部
と、方位角差と仮定信号到来方位とが登録されている方
位角差テーブルと、方位角差検出部の出力である方位角
差を方位角差テーブルと照合し、方位角検出部の出力で
ある方位角の内最も近い方位角を選択する検出方位角選
択部とを有する構成としてある。
【0010】上記構成からなる本発明の誤差補正方位角
検出装置によれば、2つのビーム間距離を使用し検出し
た方位角同士の差は、受信信号の到来方位(絶対値)に
よって理論的に決まり、また、信号到来方位(絶対値)
が決まればビーム間距離も決まる。
【0011】したがって、方位角差検出部で検出した方
位角差に基づき方位角差テーブルにおいて選択されたビ
ーム間距離を使用して方位角検出を行えば、方位角に含
まれる誤差を補正でき、また、方位角差に基づき方位角
差テーブルにおいて選択された仮定信号到来方位に最も
近い方位角を選択すれば、方位角に含まれる誤差を補正
できる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の誤差補正方位角検出装置
の第1実施例を図面を参照して説明する。図1は誤差補
正方位角検出装置のブロック図、図2は誤差補正方位角
検出装置の動作を示すフローチャート、図3はビーム間
距離における信号到来方位と検出方位角に含まれる誤差
との関係を示す図である。
【0013】図1において、スプリットビーム受信信号
の片方のビーム信号に対し複素供役を行う複素共役部1
と、左右ビームの相関をとる乗算部2とが設けられ、こ
れら複素共役部1と乗算部2とでスプリットビーム相関
部14が構成されている。
【0014】また、スプリットビーム相関後の複素信号
(実数部と虚数部)から位相差を求める位相差検出部3
と、信号到来方位がθ1 のときに検出方位角に含まれる
誤差が0となるようなビーム間距離dθ1 を使用する第
1方位角検出部4及び信号到来方位がθ2 のときに検出
方位角に含まれる誤差が0となるようなビーム間距離d
θ2 を使用する第1方位角検出部5と、第1方位角検出
部4及び5の検出方位角の差を求める方位角差検出部6
とが設けられている。
【0015】さらに、事前にビーム間距離dθ1 、dθ
2 を使用し、任意の到来方位信号に対しての方位角計算
を行い、そのときの方位角差と信号到来方位に対応した
最適ビーム間距離とが一対となった複数の登録値が登録
された方位角差テーブル8と、前記方位角差検出部6で
検出された方位角差を方位角差テーブル8の登録値と照
合し、最も近い登録値(方位角差)から最適なビーム間
距離を選択するビーム間距離選択部7と、このビーム間
距離選択部7が選択した最適ビーム間距離によって再度
方位角検出を行う第2方位角検出部9とが設けられてい
る。
【0016】次に、図2を参照して動作を説明する。ま
ず、スプリットビームによる受信信号を入力し(ST1
01)、そのうち片方のビーム信号に対して複素共役部
1にて複素共役を行い(ST102)、その後、乗算部
2にて左右ビームの複素乗算を行う(ST103)。こ
れらの処理によって未知の到来方向からの信号を受信し
た左右ビーム出力の相関をとっている。
【0017】次に、位相差検出部3において、このスプ
リットビーム相関後の複素信号から左右ビームの位相差
を検出する(ST104)。この位相差により受信信号
の到来方位を検出するのであるが、本来の信号到来方位
(未知)と検出される方位角との関係について説明す
る。図3に示すように、ビーム間距離の設定によって、
検出方位角に含まれる誤差は異なるが、本来の信号到来
方位が未知であるので、直接的には誤差を確認できな
い。しかし、2つのビーム間距離を使用して方位角検出
を行うと、2つの検出方位角の差が本来の信号到来方位
(絶対値)によって決まってくる。これに着目し、本発
明では、2つの方位角検出部4、5にて、ビーム間距離
dθ1 、dθ2 をそれぞれ使用して方位角検出を行う
(ST105)。この検出した2つの方位角に対し、方
位角差検出部6にて差を求める(ST106)。
【0018】方位角差テーブル8は、第1方位角検出部
4、5にて使用するビーム間距離dθ1 、dθ2 を使用
し、事前に任意の到来方位信号に対しての方位角計算を
行い、そのときの方位角差(Δθ1 −Δθ2 )と、それ
に対応する信号到来方位時の最適ビーム間距離をテーブ
ルとして保存したものである。したがって、ビーム間距
離選択部7は、方位角差検出部6にて検出された方位角
差を方位角差テーブル8に登録された登録値と一致する
か照合を繰り返し、最も近い登録値(方位角差)から最
適なビーム間距離を選択する(ST107、108、1
09)。
【0019】そして、第2方位角検出部9にて、最適ビ
ーム間距離を使用し、再度方位角検出を行い(ST11
0)、最終的な方位角データとして出力する。これによ
り、従来は固定値であったビーム間距離に起因する方位
角誤差の補正が可能となる。
【0020】次に、本発明の誤差補正方位角検出装置の
第2実施例について図4及び図5を参照して説明する。
図4は誤差補正方位検出装置のブロック図、図5は動作
を示すフローチャートである。図4において、複素共役
部1、乗算部2及び位相差検出部3は、前記第1実施例
と同様である。位相差検出部3に、複数の方位角検出部
10(d=dθ1 )、10(d=dθ2 )・・・10
(d=dθn-1 )、10(d=dθn )が接続され、全
ての方位角検出部10が検出方位角選択部11に接続さ
れるとともに、2つの方位角検出部10が方位角差検出
部12に接続され、検出方位角選択部11には方位角差
テーブル13が接続されている。
【0021】この方位角差テーブル13は、事前に任意
の到来方位信号に対しての方位角計算を行い、そのとき
の方位角差と、それに対応する仮定信号到来方位とをテ
ーブルとして保存したものである。検出方位角選択部1
1は、方位角差検出部12が検出した方位角差を方位角
差テーブル13と照合し、方位角差テーブル13から選
択された仮定信号到来方位と最も近い方位角検出部10
の出力を選択し、方位角データとして出力するものであ
る。
【0022】次に、図5を参照して動作について説明す
る。まず、スプリットビームによる受信信号を入力し
(ST201)、そのうち片方のビーム信号に対して複
素共役部1にて複素共役を行い(ST201)、その
後、乗算部2にて左右ビームの複素乗算を行う(ST2
03)。これらの処理によって未知の到来方向からの信
号を受信した左右ビーム出力の相関をとっている。そし
て、位相差検出部3において、このスプリットビーム相
関後の複素信号から左右ビームの位相差を検出する(S
T204)。全ての方位角検出部10において、信号到
来方位がθN のときに方位角誤差が0となるビーム間距
d θN で順次方位角検出を行う(ST205、20
6、207)。
【0023】次に、方位角差検出部12において、ビー
ム間距離dθ1 及びdθn で算出した方位角同士の差Δ
θを求める(ST210)。そして、検出方位角選択部
11において、上記方位角同士の差Δθを方位角テーブ
ル13に照合し、仮定信号到来方位を選択し(ST21
1)、ST205〜207で求めた方位角の内、仮定信
号到来方位に最も近い値を選択し(ST212)、方位
角データとして出力する。
【0024】この第2実施例は、並列処理可能なハード
ウェアで実現した場合、第1実施例に比較し、方位角検
出が1回で済むので処理時間の短縮が可能になる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明の誤差補正方
位角検出装置は、アクティブソーナーの信号到来方位検
出において、検出方位角に含まれる誤差を補正すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誤差補正方位角検出装置の第1実施例
のブロック図を示す。
【図2】本発明の誤差補正方位角検出装置の第1実施例
の動作を示すフローチャートを示す。
【図3】本発明の後差補正方位角検出装置において、ビ
ーム間距離における信号到来方位と検出方位角に含まれ
る誤差の関係を示す図である。
【図4】本発明の誤差補正方位角検出装置の第2実施例
のブロック図を示す。
【図5】本発明の誤差補正方位角検出装置の第2実施例
の動作を示すフローチャートを示す。
【図6】従来の方位角検出装置のブロック図をしめす。
【符号の説明】
1 複素共役部 2 乗算部 3 位相差検出部 4,5 第1方位角検出部 9 第2方位角検出部 6 方位角差検出部 7 ビーム間距離選択部 8,13 方位角差テーブル 10 方位角検出部 11 検出方位角選択部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 3/80 - 3/86 G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アクティブソーナーにおける信号到来方
    位角検出時のパラメータであるビーム間距離を異なる値
    にて計算する2つの第1方位角検出部と、第1方位角検
    出部の出力である各方位角値の差を検出する方位角差検
    出部と、方位角差と最適ビーム距離とが登録されている
    方位角差テーブルと、方位角差検出部の出力である方位
    角差を方位角差テーブルと照合し、最適なビーム間距離
    を選択するビーム間距離選択部と、ビーム間距離選択部
    の出力である最適なビーム間距離を使用して方位角検出
    を行う第2方位角検出部とを有することを特徴とする方
    位角検出装置。
  2. 【請求項2】 アクティブソーナーにおける信号到来方
    位角検出時のパラメータであるビーム間距離を異なる値
    にて計算する複数の方位角検出部と、方位角検出部の中
    の2つの出力である各方位角値の差を検出する方位角差
    検出部と、方位角差と仮定信号到来方位とが登録されて
    いる方位角差テーブルと、方位角差検出部の出力である
    方位角差を方位角差テーブルと照合し、方位角検出部の
    出力である方位角の内最も近い方位角を選択する検出方
    位角選択部とを有することを特徴とする方位角検出装
    置。
JP8072880A 1996-03-27 1996-03-27 誤差補正方位角検出装置 Expired - Lifetime JP2842366B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8072880A JP2842366B2 (ja) 1996-03-27 1996-03-27 誤差補正方位角検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8072880A JP2842366B2 (ja) 1996-03-27 1996-03-27 誤差補正方位角検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09264947A JPH09264947A (ja) 1997-10-07
JP2842366B2 true JP2842366B2 (ja) 1999-01-06

Family

ID=13502100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8072880A Expired - Lifetime JP2842366B2 (ja) 1996-03-27 1996-03-27 誤差補正方位角検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2842366B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008008643A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Hitachi Ltd 方位角検出装置
DE102014104273A1 (de) * 2014-03-26 2015-10-01 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Verfahren in einem Radarsystem, Radarsystem bzw. Vorrichtung eines Radarsystems

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09264947A (ja) 1997-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6525993B2 (en) Speaker direction detection circuit and speaker direction detection method used in this circuit
JP2842366B2 (ja) 誤差補正方位角検出装置
US5287330A (en) Sonar apparatus
JPH08201498A (ja) 測角装置
JP2815505B2 (ja) 方探装置
JP2012137447A (ja) 到来方向推定方式
JP2790092B2 (ja) 電波探知装置
JP2619144B2 (ja) 方向探知装置
JP2003232849A (ja) 適応整相方法
JP2845220B2 (ja) 音源方位検出装置
JP2852196B2 (ja) 水中音響信号方位計算装置
JP3928551B2 (ja) 到来波推定装置及び到来波推定方法、並びに波源位置推定装置
JP3119354B2 (ja) アクティブソーナー表示装置
JPH11118898A (ja) 電波方位計測システム
JP2734397B2 (ja) アクティブソーナ装置
JP3189826B2 (ja) 方向探知装置
JPH1164090A (ja) 音源検出装置
JP2880787B2 (ja) 方向性聴音装置
CN116774141A (zh) 一种针对水声定位的改进doa方法及***
JPH04168388A (ja) 方位探知装置
JP2710578B2 (ja) 指向性合成処理方式
JP2573473B2 (ja) パッシブレンジング装置
JPH04143682A (ja) 曳航式ソーナ装置
JP2000121714A (ja) 無線方向探知機
JP2770651B2 (ja) 航走雑音低減方式