JP3136505B2 - 水中作業機等の位置出し方法 - Google Patents
水中作業機等の位置出し方法Info
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- Y02A90/00—Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
- Y02A90/30—Assessment of water resources
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- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
V)等の水中作業機の位置出し方法、特に人工衛星から
のGPS位置信号を利用した水中作業機等の位置出し方
法に関するものである。
の水中作業機の位置出し方法を示し、1は海底状態調査
用等のROV等の水中作業機、2はこの水中作業機1に
設けた超音波発信器、3は上記水中作業機1を支援する
ため海上4に浮かせた支援船、5a〜5cはこの支援船
3の船底に互いに離間して三角形状に配置した3個の超
音波受信器である。
水中作業機の座標位置を3個の超音波受信器5a〜5c
によって検知でき、これを基として支援船3から有線ま
たは超音波で水中作業機1を操縦できるようになる。
置出し方法を示し、この方法では海底に互いに離間して
三角形状に3個の固定超音波受信器5a〜5cを配置
し、この受信器5a〜5cによって水中作業機1の超音
波発信器2からの超音波を受け、水中作業機1の座標位
置を検知するようにしている。
L方式による位置出し方法では各超音波受信器5a〜5
cの間隔が短いので水中作業機1の位置決め精度が浅い
近距離の範囲でも0.5〜1mと悪い。
によれば深い遠距離の範囲でも0.5m〜1mの精度で
位置決めできるが上記固定超音波受信器5a〜5cを海
底の正確な位置に設置することが極めて困難である。
記の欠点を除くようにしたものである。
位置出し方法は、複数の水中作業機等を夫々支援するた
め海上に浮かべた複数の支援船とこれらを管理する主支
援船とが、各船夫々の座標位置を人工衛星からのGPS
位置信号によって演算する工程と、上記主支援船から上
記各支援船に指令信号を発信し、各支援船が各水中作業
機等に有線により制御信号を送って各水中作業機等から
超音波信号を夫々異なるタイミングで上記主支援船及び
上記各支援船に発信せしめる工程と、上記各水中作業機
等から発信された超音波信号を上記各支援船で受信した
時間とGPSにより得た各支援船の座標位置を示す信号
とを上記主支援船に送信し、上記主支援船で上記水中作
業機等の位置を演算し記憶する工程と、上記各水中作業
機等から同時に超音波信号を上記主支援船及び上記各支
援船に発信せしめる工程と、上記各水中作業機等から同
時に発信された超音波信号を上記各支援船で受信した時
間とGPSにより得た各支援船の座標位置を示す信号と
を上記主支援船に送信し、上記主支援船で上記水中作業
機等の位置を演算する工程と、上記主支援船で演算して
得た水中作業機等の位置を各支援船に発信する工程とよ
り成ることを特徴とする。
る。
の、例えば2個の水中作業機1a,1bと、この水中作
業機1a,1bを支援するため海上4に浮かせた複数
の、例えば2個の支援船3a,3bと、上記支援船と同
様の機能を有し、更に上記水中作業機の位置を演算する
機能を有する、上記支援船3a,3bを管理するため同
じく海上4に浮かせた主支援船6と、4個の人工衛星
(GPS)7a〜7dからのGPS位置信号と、このG
PS位置信号を補正するGPS補正信号を発信するため
陸上に設けた固定局8とを用い、上記支援船3a,3
b、主支援船6の夫々により4個の人工衛星7a〜7d
からのGPS位置信号及び固定局8からのGPS補正信
号を受信せしめ、夫々その座標位置を演算せしめる。
各支援船3a,3bに、例えば周波数Aの同期指令信号
を発信し、各支援船3a,3bはその受信の都度水中作
業機1a,1bに有線により超音波を発信させるための
制御信号を送り、水中作業機1からパルス状の超音波を
発信させ、これを上記主支援船6及び各支援船3a,3
bが直接受信できるようにする。
a,3bに上記同期指令信号を発信すると共に、上記水
中作業機1a,1bに有線により超音波を発信させるた
めの制御信号を送ることもできる。
船3a,3bより、例えば周波数Bの信号で支援船3
a,3bの座標位置及び各支援船3a,3bが上記水中
作業機1より発せられた超音波受信タイミングを受け取
り、これから主支援船6が主支援船6と、各水中作業機
1a,1bと、各支援船3a,3b相互間の距離を計測
し、正確に水中作業機1a,1bの座標位置を演算し、
この座標位置を各支援船3a,3bに発信せしめる。
波の水中の伝播速度が1500m/秒であるため例えば
計測可能距離を300mとした場合には0.2秒とす
る。
bに水中作業機1aまたは1bから超音波を発信せし
め、水中作業機1a,1bの位置を測定する場合の説明
図を示す。
波Ra1,Ra2,Ra3を発信し、水中作業機1bか
ら超音波Rb1,Rb2,Rb3を発信する。
した超音波信号を主支援船6及び支援船3a,3bが受
信するタイミングを示し、水中作業機1aの座標位置を
(Xa,Ya,Za)、主支援船6の座標位置を(X
m,Ym,Zm)、支援船3aの座標位置を(Xs1,
Ys1,Zs1)、支援船3bの座標位置を(Xs2,
Ys2,Zs2)とすれば、主支援船6及び支援船3
a,3bと水中作業機1a間の3辺の距離Ra1,Ra
2,Ra3がパルスの受信タイミング(ta1,ta
2,ta3)と海中の超音波の伝播速度により計測で
き、また、主支援船6及び支援船3a,3bの座標位置
が判明しているので数1〜数3
中作業機1aの座標位置(Xa,Ya,Za)を求める
ことができる。
音波を発信した場合のタイミングは図6に示すようにな
る。この場合、例えば主支援船6において、Ra1とR
b1の2つの信号があるためどちらの信号が水中作業機
1a又は1bであるかの区別をすることが必要となる。
ミングをずらして超音波を発し、各水中作業機の座標位
置を知り(初期値)、その値を主支援船6に記憶してお
き、それから上記2台の作業機から同時に超音波を発信
する。各支援船3a,3bは夫々水中作業機1a,1b
の2つの超音波を受信するが、各水中作業機の速度は非
常に遅いので極端な位置変動はしないことより、上記初
期値と照らし合わせて、2つの超音波のうちどちらの超
音波が水中作業機1aなのか1bなのか判別することが
できる。
生ずるが、支援船3aの場合の様に信号が重なって表れ
るため図4,図5のタイミング状態を読み取ることがで
きるようになる。
出し方法を説明するブロック図、図8は同じくその説明
用ブロック図を示す。
工衛星の軌道誤差や電離層による誤差等を補正するため
に必要なものである。
置出し方法によれば、水中作業機1の座標位置検出用の
超音波受信器5a〜5cを海底の正確な位置に設定する
必要がなく、海上4に浮かべた主支援船6と支援船3
a,3bによって極めて正確に水中作業機1a,1bを
位置的に制御できるようになる大きな利益がある。
である。
である。
である。
任意の1個の水中作業機からの音波発信タイミング図で
ある。
他の1個の水中作業機からの超波発信タイミング図であ
る。
複数の水中作業機からの超音波信タイミング図である。
ある。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 複数の水中作業機等を夫々支援するため
海上に浮かべた複数の支援船とこれらを管理する主支援
船とが、各船夫々の座標位置を人工衛星からのGPS位
置信号によって演算する工程と、 上記主支援船から上記各支援船に指令信号を発信し、各
支援船が各水中作業機等に有線により制御信号を送って
各水中作業機等から超音波信号を夫々異なるタイミング
で上記主支援船及び上記各支援船に発信せしめる工程
と、 上記各水中作業機等から発信された超音波信号を上記各
支援船で受信した時間とGPSにより得た各支援船の座
標位置を示す信号とを上記主支援船に送信し、上記主支
援船で上記水中作業機等の位置を演算し記憶する工程
と、上記各水中作業機等から同時に超音波信号を上記主支援
船及び上記各支援船に発信せしめる工程と、 上記各水中作業機等から同時に発信された超音波信号を
上記各支援船で受信した時間とGPSにより得た各支援
船の座標位置を示す信号とを上記主支援船に送信し、上
記主支援船で上記水中作業機等の位置を演算する工程
と、 上記主支援船で演算して得た水中作業機等の位置を各支
援船に発信する工程とより成ることを特徴とする水中作
業機等の位置出し方法。
Priority Applications (1)
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JP06082611A JP3136505B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 水中作業機等の位置出し方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP06082611A JP3136505B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 水中作業機等の位置出し方法 |
Publications (2)
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JPH07270519A JPH07270519A (ja) | 1995-10-20 |
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Family
ID=13779278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP06082611A Expired - Fee Related JP3136505B2 (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | 水中作業機等の位置出し方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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-
1994
- 1994-03-30 JP JP06082611A patent/JP3136505B2/ja not_active Expired - Fee Related
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