JP3358723B2 - ソーナー表示方法及び装置 - Google Patents
ソーナー表示方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水中に発信した音
波による目標からの反響音を表示するソーナー表示（Ａ
ＳＩ；Amplitude Structure Indicator）に関し、特に
目標らしき反響音を詳細に解析し、真か偽かを判定する
ための目標類別用補助用ソーナー表示を行うことを可能
としたソーナー表示方法及び装置に関する。
波による目標からの反響音を表示するソーナー表示（Ａ
ＳＩ；Amplitude Structure Indicator）に関し、特に
目標らしき反響音を詳細に解析し、真か偽かを判定する
ための目標類別用補助用ソーナー表示を行うことを可能
としたソーナー表示方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のソーナー表示装置の一例が特開昭
５９−７２０７３号公報に記載されている。図７は、こ
の種の表示装置による表示例を示す図である。広域捜索
用として横軸を方位、縦軸を距離とするＢスコープと呼
ばれる表示と、目標類別用の補助表示として、広域捜索
表示の一部分を拡大して表示するＳＳＩ(Sector Scan I
ndicator)と呼ばれる表示とからなる、一般に使用され
ているソーナー表示方式である。
５９−７２０７３号公報に記載されている。図７は、こ
の種の表示装置による表示例を示す図である。広域捜索
用として横軸を方位、縦軸を距離とするＢスコープと呼
ばれる表示と、目標類別用の補助表示として、広域捜索
表示の一部分を拡大して表示するＳＳＩ(Sector Scan I
ndicator)と呼ばれる表示とからなる、一般に使用され
ているソーナー表示方式である。
【０００３】図８は、このソーナー表示装置の一例を示
すブロック図である。送受波器２０１、スプリットビー
ム形成回路２０２、相関演算回路２０３、位相差検出回
路２０４、出力検波回路２０５、区間誤差分散演算回路
２０６、ゲート回路２０７、閾値設定回路２０８、Ｂス
コープ表示生成回路２０９及びＳＳＩ表示生成回路２１
０から構成されている。このような構成を有する従来の
ソーナー表示装置は、ＳＳＩ用の表示データを以下の動
作により生成する。
すブロック図である。送受波器２０１、スプリットビー
ム形成回路２０２、相関演算回路２０３、位相差検出回
路２０４、出力検波回路２０５、区間誤差分散演算回路
２０６、ゲート回路２０７、閾値設定回路２０８、Ｂス
コープ表示生成回路２０９及びＳＳＩ表示生成回路２１
０から構成されている。このような構成を有する従来の
ソーナー表示装置は、ＳＳＩ用の表示データを以下の動
作により生成する。
【０００４】送受波器２０１は入力された音響信号を電
気信号に変換しスプリットビーム形成回路２０２に出力
する。スプリットビーム形成回路２０２は、任意の方位
に対して受波指向性の等しい２つの受信ビームを形成
し、前記電気信号のビーム出力を相関演算回路２０３に
送出する。相関演算回路２０３は前記ビーム出力を相関
演算し位相差検出回路２０４に出力する。位相差検出回
路２０４は前記相関演算出力からソーナー目標の位相差
を求める。出力検波回路２０５は、位相差検出回路２０
４からの位相差情報を入力しソーナー目標の方位、振幅
の情報を出力する。
気信号に変換しスプリットビーム形成回路２０２に出力
する。スプリットビーム形成回路２０２は、任意の方位
に対して受波指向性の等しい２つの受信ビームを形成
し、前記電気信号のビーム出力を相関演算回路２０３に
送出する。相関演算回路２０３は前記ビーム出力を相関
演算し位相差検出回路２０４に出力する。位相差検出回
路２０４は前記相関演算出力からソーナー目標の位相差
を求める。出力検波回路２０５は、位相差検出回路２０
４からの位相差情報を入力しソーナー目標の方位、振幅
の情報を出力する。
【０００５】一方、区間誤差分散演算回路２０６は、位
相差検出回路２０４で得られる位相差情報を、ソーナー
の運用条件などからあらかじめ任意に特定できる距離区
間で順次サンプリングしつつ演算し、前記位相差の距離
軸上の誤差分散（区間誤差分散）を出力する。閾値設定
回路２０８は、区間誤差分散をソーナー運用条件などか
らあらかじめ特定できる閾値と比較し、ゲート回路２０
７はそれ以下となる区間の出力検波回路２０５からの振
幅出力のみを出力し、Ｂスコープ表示生成回路２０９
は、出力検波回路２０５からの前記振幅出力から、方
位、距離の直交座標で振幅値に対応した輝度に変換し、
陰極線管表示（ＣＲＴ）の表示ドット数にあわせデータ
の間引きを行い、Ｂスコープ用の表示データを生成す
る。さらに、ＳＳＩ表示生成回路２１０は、Ｂスコープ
表示上のカーソル位置を中心にソーナー運用条件などか
らあらかじめ特定した方位・距離の範囲で、Ｂスコープ
表示生成回路２０９で生成した表示データを切り出し、
拡大してＳＳＩ用の表示データを生成する。
相差検出回路２０４で得られる位相差情報を、ソーナー
の運用条件などからあらかじめ任意に特定できる距離区
間で順次サンプリングしつつ演算し、前記位相差の距離
軸上の誤差分散（区間誤差分散）を出力する。閾値設定
回路２０８は、区間誤差分散をソーナー運用条件などか
らあらかじめ特定できる閾値と比較し、ゲート回路２０
７はそれ以下となる区間の出力検波回路２０５からの振
幅出力のみを出力し、Ｂスコープ表示生成回路２０９
は、出力検波回路２０５からの前記振幅出力から、方
位、距離の直交座標で振幅値に対応した輝度に変換し、
陰極線管表示（ＣＲＴ）の表示ドット数にあわせデータ
の間引きを行い、Ｂスコープ用の表示データを生成す
る。さらに、ＳＳＩ表示生成回路２１０は、Ｂスコープ
表示上のカーソル位置を中心にソーナー運用条件などか
らあらかじめ特定した方位・距離の範囲で、Ｂスコープ
表示生成回路２０９で生成した表示データを切り出し、
拡大してＳＳＩ用の表示データを生成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のソーナー表示装
置は、目標振幅を方位軸、距離軸の２軸平面上に輝度変
調で表示するものであるため、振幅の広がりを特徴とし
て捉えることは可能であるが、振幅の立体的な立ち上が
りや立ち下がりなど連続した変化を視覚的に捉えること
は困難であり、目標信号の特徴が振幅の構造にある場合
に、従来のＳＳＩ表示ではオペレータに対して目標の特
徴を直感的に訴えにくいという問題がある。
置は、目標振幅を方位軸、距離軸の２軸平面上に輝度変
調で表示するものであるため、振幅の広がりを特徴とし
て捉えることは可能であるが、振幅の立体的な立ち上が
りや立ち下がりなど連続した変化を視覚的に捉えること
は困難であり、目標信号の特徴が振幅の構造にある場合
に、従来のＳＳＩ表示ではオペレータに対して目標の特
徴を直感的に訴えにくいという問題がある。
【０００７】また、従来のＳＳＩ表示では、表示の方位
軸が角度(DEG)と距離軸が距離(yd)という異なった尺度
の軸を使用した座標系を用いるものであるため、目標の
大きさを定量的に解析できないという問題がある。
軸が角度(DEG)と距離軸が距離(yd)という異なった尺度
の軸を使用した座標系を用いるものであるため、目標の
大きさを定量的に解析できないという問題がある。
【０００８】（発明の目的）本発明の目的は、ソーナー
目標の振幅構造を直感的に理解することを可能とすると
ともに、目標の大きさや寸法を定量的に解析することが
できる類別補助用のソーナー表示装置を提供することに
ある。
目標の振幅構造を直感的に理解することを可能とすると
ともに、目標の大きさや寸法を定量的に解析することが
できる類別補助用のソーナー表示装置を提供することに
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のソーナー表示方
法は、水中に音波を発信し目標からの反響音を受波し、
任意の方位に対して形成したスプリットビームにより受
信して表示画面上に目標を表示するソーナー表示方法に
おいて、スプリットビームによる受信信号の相関演算出
力から目標信号の位相差を求めて目標の方位、距離情報
及び振幅情報を出力し、あらかじめ特定した距離区間の
おける前記位相差の区間誤差分散を演算し、前記区間誤
差分散の所定閾値以下の区間の前記方位、距離情報及び
振幅情報のみを取り出し、前記方位、距離情報及び振幅
情報を幅、長さ及び振幅でなる３次元表示データとして
表示装置に立体的表示を行うとともに、目標の大きさを
定量的に解析できるように前記振幅情報を幅−長さ２次
元に直交する２次元上に投影した表示情報を生成して目
標類別補助用表示を行うことを特徴とする。
法は、水中に音波を発信し目標からの反響音を受波し、
任意の方位に対して形成したスプリットビームにより受
信して表示画面上に目標を表示するソーナー表示方法に
おいて、スプリットビームによる受信信号の相関演算出
力から目標信号の位相差を求めて目標の方位、距離情報
及び振幅情報を出力し、あらかじめ特定した距離区間の
おける前記位相差の区間誤差分散を演算し、前記区間誤
差分散の所定閾値以下の区間の前記方位、距離情報及び
振幅情報のみを取り出し、前記方位、距離情報及び振幅
情報を幅、長さ及び振幅でなる３次元表示データとして
表示装置に立体的表示を行うとともに、目標の大きさを
定量的に解析できるように前記振幅情報を幅−長さ２次
元に直交する２次元上に投影した表示情報を生成して目
標類別補助用表示を行うことを特徴とする。
【００１０】また、前記目標類別補助用表示は、幅−振
幅２次元又は長さ−振幅２次元に対する前記振幅情報の
投影情報の表示とし、前記投影情報の表示は、投影した
振幅情報を曲線近似したフィッティングカーブの表示と
することを特徴とする。
幅２次元又は長さ−振幅２次元に対する前記振幅情報の
投影情報の表示とし、前記投影情報の表示は、投影した
振幅情報を曲線近似したフィッティングカーブの表示と
することを特徴とする。
【００１１】本発明のソーナー表示装置、水中に音波を
発信し目標からの反響音を受波し、任意の方位に対して
形成したスプリットビームにより受信して表示画面上に
目標を表示するソーナー表示装置において、前記スプリ
ットビームによる受信信号の相関演算出力から目標信号
の位相差を求め、目標の方位、距離情報及び振幅情報を
出力する方位振幅算出手段と、前記方位、距離情報から
特定の距離区間における距離軸上の位相差の誤差分散値
を区間誤差分散として求める区間誤差分散演算手段と、
前記区間誤差分散が所定の閾値以下となる区間の前記方
位、距離情報及び振幅情報を取り出す閾値手段と、前記
取り出した方位、距離情報及び振幅情報を一時的に記憶
する記憶手段と、前記記憶された方位、距離情報及び振
幅情報を特定の範囲の幅、長さ及び振幅でなる３次元表
示データとする３次元表示データ生成手段と、前記振幅
情報を幅−長さ２次元に直交する２次元上に投影した表
示情報である目標類別補助用表示データを生成する目標
類別表示手段と、前記３次元表示データと目標類別補助
用表示データとを表示するソーナー表示手段とを有する
ことを特徴とする。
発信し目標からの反響音を受波し、任意の方位に対して
形成したスプリットビームにより受信して表示画面上に
目標を表示するソーナー表示装置において、前記スプリ
ットビームによる受信信号の相関演算出力から目標信号
の位相差を求め、目標の方位、距離情報及び振幅情報を
出力する方位振幅算出手段と、前記方位、距離情報から
特定の距離区間における距離軸上の位相差の誤差分散値
を区間誤差分散として求める区間誤差分散演算手段と、
前記区間誤差分散が所定の閾値以下となる区間の前記方
位、距離情報及び振幅情報を取り出す閾値手段と、前記
取り出した方位、距離情報及び振幅情報を一時的に記憶
する記憶手段と、前記記憶された方位、距離情報及び振
幅情報を特定の範囲の幅、長さ及び振幅でなる３次元表
示データとする３次元表示データ生成手段と、前記振幅
情報を幅−長さ２次元に直交する２次元上に投影した表
示情報である目標類別補助用表示データを生成する目標
類別表示手段と、前記３次元表示データと目標類別補助
用表示データとを表示するソーナー表示手段とを有する
ことを特徴とする。
【００１２】前記前記３次元表示データ生成手段は、前
記記憶手段からある特定の距離範囲で方位、距離情報及
び振幅情報を切り出し、極座標／直交座標変換により、
幅軸、振幅軸データを幅軸、長さ軸、振幅軸の３次元座
標にマッピングした３次元表示データを生成する３次元
データ生成手段を有し、前記目標類別表示手段は、前記
３次元表示データの振幅を幅軸対振幅軸平面に投影した
幅−振幅２次元表示データを生成する幅−振幅２次元表
示データ生成手段と、前記３次元表示データの振幅情報
を長さ軸対振幅軸に投影した長さ−振幅２次元表示デー
タを生成する長さ−振幅２次元表示データ生成手段と、
前記３次元表示データ、前記幅−振幅２次元表示データ
及び前記長さ−振幅２次元表示データを合成する類別補
助表示手段とを有し、また、前記幅−振幅２次元表示デ
ータ生成手段は、幅−振幅２次元表示データの振幅の変
化を曲線近似した幅フィッティングカーブの表示データ
を生成する幅フィッティング手段でなり、前記長さ−振
幅２次元表示データ生成手段は長さ−振幅２次元表示デ
ータの振幅の変化を曲線近似した長さフィッティングカ
ーブの表示データを生成する長さフィッティング手段か
らなることを特徴とする。具体的には、本発明のソーナ
ー表示装置は、表示の方位軸を幅(yd)と距離軸を長さ(y
d)という同一尺度の軸を使用した座標系の表示データを
生成する手段（図２の１０２）と、目標類別補助用のソ
ーナー表示によりソーナー目標の振幅構造をオペレータ
が直感的に理解できる表示手段（図２の１０３、１０
４、１０５、１０６）とを有する。
記記憶手段からある特定の距離範囲で方位、距離情報及
び振幅情報を切り出し、極座標／直交座標変換により、
幅軸、振幅軸データを幅軸、長さ軸、振幅軸の３次元座
標にマッピングした３次元表示データを生成する３次元
データ生成手段を有し、前記目標類別表示手段は、前記
３次元表示データの振幅を幅軸対振幅軸平面に投影した
幅−振幅２次元表示データを生成する幅−振幅２次元表
示データ生成手段と、前記３次元表示データの振幅情報
を長さ軸対振幅軸に投影した長さ−振幅２次元表示デー
タを生成する長さ−振幅２次元表示データ生成手段と、
前記３次元表示データ、前記幅−振幅２次元表示データ
及び前記長さ−振幅２次元表示データを合成する類別補
助表示手段とを有し、また、前記幅−振幅２次元表示デ
ータ生成手段は、幅−振幅２次元表示データの振幅の変
化を曲線近似した幅フィッティングカーブの表示データ
を生成する幅フィッティング手段でなり、前記長さ−振
幅２次元表示データ生成手段は長さ−振幅２次元表示デ
ータの振幅の変化を曲線近似した長さフィッティングカ
ーブの表示データを生成する長さフィッティング手段か
らなることを特徴とする。具体的には、本発明のソーナ
ー表示装置は、表示の方位軸を幅(yd)と距離軸を長さ(y
d)という同一尺度の軸を使用した座標系の表示データを
生成する手段（図２の１０２）と、目標類別補助用のソ
ーナー表示によりソーナー目標の振幅構造をオペレータ
が直感的に理解できる表示手段（図２の１０３、１０
４、１０５、１０６）とを有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明のソーナー表示装置
の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明す
る。図１は、水中に音波を発信して目標からの反響音を
受信し、画像上に目標位置を表示する本発明のソーナー
表示装置の実施の形態の全体構成を示すブロック図であ
る。
の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明す
る。図１は、水中に音波を発信して目標からの反響音を
受信し、画像上に目標位置を表示する本発明のソーナー
表示装置の実施の形態の全体構成を示すブロック図であ
る。
【００１４】本実施の形態は、入力された音響信号を電
気信号に変換する送受波器１と、任意の方位に対して受
波指向性の等しい２つの受信ビームを形成するプリット
ビーム形成手段２と、プリットビーム形成手段２のビー
ム出力の相関演算を行う相関演算手段３と、その出力か
らソーナー目標の位相差を求める位相差検出手段４と、
ソーナー目標の方位、距離及び振幅を出力する出力検波
手段５と、位相差検出手段４で得られる位相差の距離軸
上の誤差分散から、ソーナーの運用条件などからあらか
じめ任意に特定できる距離区間で区間誤差分散を演算す
る区間誤差分散演算手段６と、ソーナー運用条件などか
らあらかじめ特定できる閾値と区間誤差分散とを比較す
る閾値設定手段８と、出力検波手段５からの振幅、方位
出力から前記閾値以下となる区間のもののみを出力する
閾値手段７と、方位、距離及び振幅を一時的に記憶する
記憶手段９と、記憶された方位、距離及び振幅を特定の
範囲で3次元表示データとして目標を立体的に表示する
とともに目標の大きさを定量的に解析できる表示形式を
生成する振幅構造表示生成手段１０とで構成される。
気信号に変換する送受波器１と、任意の方位に対して受
波指向性の等しい２つの受信ビームを形成するプリット
ビーム形成手段２と、プリットビーム形成手段２のビー
ム出力の相関演算を行う相関演算手段３と、その出力か
らソーナー目標の位相差を求める位相差検出手段４と、
ソーナー目標の方位、距離及び振幅を出力する出力検波
手段５と、位相差検出手段４で得られる位相差の距離軸
上の誤差分散から、ソーナーの運用条件などからあらか
じめ任意に特定できる距離区間で区間誤差分散を演算す
る区間誤差分散演算手段６と、ソーナー運用条件などか
らあらかじめ特定できる閾値と区間誤差分散とを比較す
る閾値設定手段８と、出力検波手段５からの振幅、方位
出力から前記閾値以下となる区間のもののみを出力する
閾値手段７と、方位、距離及び振幅を一時的に記憶する
記憶手段９と、記憶された方位、距離及び振幅を特定の
範囲で3次元表示データとして目標を立体的に表示する
とともに目標の大きさを定量的に解析できる表示形式を
生成する振幅構造表示生成手段１０とで構成される。
【００１５】図２は、本実施の形態における振幅構造表
示生成手段１０の詳細構成を示すブロック図である。振
幅構造表示生成手段１０は、３次元表示データ生成手段
１０−１と目標類別表示手段１０−２とから構成され、
３次元表示データ生成手段１０−１は、切り出し手段１
０１と、座標変換手段１０２と、３次元データ生成手段
１０３と構成され、目標類別表示手段１０−２は、幅フ
ィッティング手段１０４と、長さフィッティング手段１
０５と、類別補助表示手段１０６とから構成されてい
る。
示生成手段１０の詳細構成を示すブロック図である。振
幅構造表示生成手段１０は、３次元表示データ生成手段
１０−１と目標類別表示手段１０−２とから構成され、
３次元表示データ生成手段１０−１は、切り出し手段１
０１と、座標変換手段１０２と、３次元データ生成手段
１０３と構成され、目標類別表示手段１０−２は、幅フ
ィッティング手段１０４と、長さフィッティング手段１
０５と、類別補助表示手段１０６とから構成されてい
る。
【００１６】次に、図１、２のブロック図を参照して本
実施の形態の全体の動作について詳細に説明する。ま
ず、図１に示すブロック図において、スプリットビーム
形成手段２は、送受波器１の複数個の電気音響変換素子
の出力信号を整相し、任意の方向に対してそれぞれ等し
い受波指向性を有する左右２つの受信ビームであるスプ
リットビームを複数個形成する。相関演算手段３は、ス
プリットビーム形成手段２により得られた左右２つの受
信ビーム信号間で相関演算を行う。位相差検出手段４
は、相関演算手段３による相関演算結果を利用して左右
２つの受信ビーム信号間で位相差を算出するとともに、
この位相差を受信信号の方位（位相）に変換する。出力
検波手段５は、受信信号の振幅を絶対振幅（単に「振
幅」という。）に変換するとともに受信信号の距離の算
出し、受信信号の方位、距離及び振幅を閾値手段７へ出
力する。区間誤差分散手段６は、位相差検出手段４から
の受信信号方位に基づいて、ソーナーの運用条件などか
らあらかじめ任意に特定できる距離区間における位相の
ばらつき（「分散値」という。）を順次演算して出力す
る。閾値設定手段８は、区間誤差分散手段６から出力さ
れる分散値を、ソーナー運用条件などからあらかじめ特
定できる閾値と比較し、その大小判定を行う。この大小
判定は、分散値σｉ、閾値Ｃとして以下の式により行
い、閾値設定手段８は新たな分散値σｉ（“０”、
“１”）を出力する。
実施の形態の全体の動作について詳細に説明する。ま
ず、図１に示すブロック図において、スプリットビーム
形成手段２は、送受波器１の複数個の電気音響変換素子
の出力信号を整相し、任意の方向に対してそれぞれ等し
い受波指向性を有する左右２つの受信ビームであるスプ
リットビームを複数個形成する。相関演算手段３は、ス
プリットビーム形成手段２により得られた左右２つの受
信ビーム信号間で相関演算を行う。位相差検出手段４
は、相関演算手段３による相関演算結果を利用して左右
２つの受信ビーム信号間で位相差を算出するとともに、
この位相差を受信信号の方位（位相）に変換する。出力
検波手段５は、受信信号の振幅を絶対振幅（単に「振
幅」という。）に変換するとともに受信信号の距離の算
出し、受信信号の方位、距離及び振幅を閾値手段７へ出
力する。区間誤差分散手段６は、位相差検出手段４から
の受信信号方位に基づいて、ソーナーの運用条件などか
らあらかじめ任意に特定できる距離区間における位相の
ばらつき（「分散値」という。）を順次演算して出力す
る。閾値設定手段８は、区間誤差分散手段６から出力さ
れる分散値を、ソーナー運用条件などからあらかじめ特
定できる閾値と比較し、その大小判定を行う。この大小
判定は、分散値σｉ、閾値Ｃとして以下の式により行
い、閾値設定手段８は新たな分散値σｉ（“０”、
“１”）を出力する。
【００１７】σｉ＞Ｃ、ならば、σｉ＝０ σｉ≦Ｃ、ならば、σｉ＝１ 閾値手段７は、閾値設定手段８からの分散値出力との同
期をとるため、出力検波手段５から出力される受信信号
方位及び振幅を溜め込む。そして同期がとれた分散値σ
ｉ（“０”、“１”）と振幅Ｘｉを使用して、 Ｘｉ＝Ｘｉ×σｉ を算出し、受信信号方位及び新たに算出した振幅Ｘｉを
出力する。記憶手段９は、閾値手段７から出力される受
信信号方位及び振幅を逐次記憶する。
期をとるため、出力検波手段５から出力される受信信号
方位及び振幅を溜め込む。そして同期がとれた分散値σ
ｉ（“０”、“１”）と振幅Ｘｉを使用して、 Ｘｉ＝Ｘｉ×σｉ を算出し、受信信号方位及び新たに算出した振幅Ｘｉを
出力する。記憶手段９は、閾値手段７から出力される受
信信号方位及び振幅を逐次記憶する。
【００１８】次に、図２に示す振幅構造表示生成手段１
０のブロック図における動作を説明する。３次元表示デ
ータ生成手段１０−１の切り出し手段１０１は、記憶手
段９に記憶された受信信号方位及び振幅のうち、オペレ
ータが広域捜索表示上で操作するカーソル位置を中心と
する、ソーナー運用条件などからあらかじめ特定できる
距離の範囲を切り出す。
０のブロック図における動作を説明する。３次元表示デ
ータ生成手段１０−１の切り出し手段１０１は、記憶手
段９に記憶された受信信号方位及び振幅のうち、オペレ
ータが広域捜索表示上で操作するカーソル位置を中心と
する、ソーナー運用条件などからあらかじめ特定できる
距離の範囲を切り出す。
【００１９】座標変換手段１０２は、切り出し手段１０
１で切り出した極座標データの受信信号方位、距離を直
交座標データの幅及び長さに変換する。この座標変換に
は極座標データの方位θ、距離Ｒとして以下の式を使用
する。
１で切り出した極座標データの受信信号方位、距離を直
交座標データの幅及び長さに変換する。この座標変換に
は極座標データの方位θ、距離Ｒとして以下の式を使用
する。
【００２０】幅 ＝ Ｒ×ｓｉｎ（θ） 長さ ＝ Ｒ×ｃｏｓ（θ） そして、座標変換後カーソル位置を中心とするソーナー
運用条件などからあらかじめ特定できる幅及び長さの距
離範囲で振幅データを切り出す。
運用条件などからあらかじめ特定できる幅及び長さの距
離範囲で振幅データを切り出す。
【００２１】３次元データ生成手段１０３は、切り出さ
れた幅の範囲の振幅データから、振幅軸、幅軸、長さ軸
に振幅データをマッピングし３次元表示データを生成す
る。
れた幅の範囲の振幅データから、振幅軸、幅軸、長さ軸
に振幅データをマッピングし３次元表示データを生成す
る。
【００２２】図３は、このような３次元データ生成手段
で生成される３次元表示データの表示例を示す図であ
る。オペレータが指定するカーソル位置周辺における目
標対応データが振幅軸、幅軸、長さ軸の３次元上に線状
に表示される。
で生成される３次元表示データの表示例を示す図であ
る。オペレータが指定するカーソル位置周辺における目
標対応データが振幅軸、幅軸、長さ軸の３次元上に線状
に表示される。
【００２３】次に、目標類別表示手段１０−２の幅フィ
ッティング手段１０４は、座標変換手段１０３で直交座
標データに変換された振幅を、幅軸対振幅平面に投影
し、幅軸に対する振幅変化を曲線近似したフィッティン
グカーブとして幅−振幅の２次元表示データを生成す
る。幅フィッティングカーブ算出には最小二乗法、スプ
ライン法、直線補間式等が使用される。
ッティング手段１０４は、座標変換手段１０３で直交座
標データに変換された振幅を、幅軸対振幅平面に投影
し、幅軸に対する振幅変化を曲線近似したフィッティン
グカーブとして幅−振幅の２次元表示データを生成す
る。幅フィッティングカーブ算出には最小二乗法、スプ
ライン法、直線補間式等が使用される。
【００２４】図４は、幅フィッティング手段１０４で生
成される幅−振幅の２次元の表示データ例として、幅フ
ィッティングカーブの表示データ例を示す図である。
成される幅−振幅の２次元の表示データ例として、幅フ
ィッティングカーブの表示データ例を示す図である。
【００２５】長さフィッティング手段１０５において
は、座標変換１０２で直交座標に変換された振幅を、長
さ対振幅平面に投影し、長さ軸に対する振幅変化を曲線
近似したフィッティングカーブとして長さ−振幅の２次
元表示データを生成する。長さフィッティングカーブの
算出は、幅フィッティングカーブの算出と同様に最小二
乗法、スプライン法、直線補間式等を使用する。
は、座標変換１０２で直交座標に変換された振幅を、長
さ対振幅平面に投影し、長さ軸に対する振幅変化を曲線
近似したフィッティングカーブとして長さ−振幅の２次
元表示データを生成する。長さフィッティングカーブの
算出は、幅フィッティングカーブの算出と同様に最小二
乗法、スプライン法、直線補間式等を使用する。
【００２６】図５は、長さフィッティング手段１０５で
生成される長さ−振幅の２次元の表示データ例として、
長さフィッティングカーブの表示データ例を示す図であ
る。
生成される長さ−振幅の２次元の表示データ例として、
長さフィッティングカーブの表示データ例を示す図であ
る。
【００２７】類別補助表示手段１０６は、３次元データ
生成手段１０３から出力される振幅軸、幅軸、長さ軸の
３次元表示データと、幅フィッティング手段１０４及び
長さフィッティング手段１０５から出力される幅及び長
さのフィッティングカーブの表示データとを合成して表
示する表示データを生成し、陰極線管表示装置（ＣＲ
Ｔ）に出力する。
生成手段１０３から出力される振幅軸、幅軸、長さ軸の
３次元表示データと、幅フィッティング手段１０４及び
長さフィッティング手段１０５から出力される幅及び長
さのフィッティングカーブの表示データとを合成して表
示する表示データを生成し、陰極線管表示装置（ＣＲ
Ｔ）に出力する。
【００２８】図６は、類別補助表示手段１０６で生成さ
れる振幅−幅−長さの３次元の表示データ例を示す図で
ある。オペレータが指定するカーソル位置周辺における
目標対応データが振幅軸、幅軸、長さ軸の３次元上に線
状に表示される図３に示す３次元表示データに加え、図
４及び図５に示す幅−振幅２次元表示データ及び長さ−
振幅の２次元表示例データを表示する例を示している。
れる振幅−幅−長さの３次元の表示データ例を示す図で
ある。オペレータが指定するカーソル位置周辺における
目標対応データが振幅軸、幅軸、長さ軸の３次元上に線
状に表示される図３に示す３次元表示データに加え、図
４及び図５に示す幅−振幅２次元表示データ及び長さ−
振幅の２次元表示例データを表示する例を示している。
【００２９】本実施の形態では、長さ−振幅２次元表示
データ及び幅−振幅の２次元表示データは図３に示す振
幅軸、幅軸、長さ軸の３次元上の線状表示上に、図４及
び図５の長さ軸対振幅軸平面及び幅軸対振幅軸平面上に
合成表示した例として示したが、類別補助表示の表示位
置は任意の箇所に設定することが可能である。また、各
２次元表示データは振幅を曲線近似した幅及び長さのフ
ィッティングカーブの表示データに代えて幅及び長さの
振幅データをそのまま表示するようにしてもよいことは
云うまでもない。
データ及び幅−振幅の２次元表示データは図３に示す振
幅軸、幅軸、長さ軸の３次元上の線状表示上に、図４及
び図５の長さ軸対振幅軸平面及び幅軸対振幅軸平面上に
合成表示した例として示したが、類別補助表示の表示位
置は任意の箇所に設定することが可能である。また、各
２次元表示データは振幅を曲線近似した幅及び長さのフ
ィッティングカーブの表示データに代えて幅及び長さの
振幅データをそのまま表示するようにしてもよいことは
云うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、目標信号の振幅（値）
の振幅軸、幅軸、長さ軸の３次元表示に加えて、振幅を
２次元上に投影した表示を行うことにより、目標の構造
について人間の直感により容易に理解できるようにする
ことが可能である。
の振幅軸、幅軸、長さ軸の３次元表示に加えて、振幅を
２次元上に投影した表示を行うことにより、目標の構造
について人間の直感により容易に理解できるようにする
ことが可能である。
【００３１】また、２次元上の投影表示として、振幅の
幅−振幅２次元への投影表示及び振幅の長さ−振幅２次
元への投影表示とすること、更に、投影した振幅値の曲
線近似を行ったフィッティングカーブの表示とすること
により、目標の幅及び長さ方向の形状等が明瞭に把握す
ることが可能である。
幅−振幅２次元への投影表示及び振幅の長さ−振幅２次
元への投影表示とすること、更に、投影した振幅値の曲
線近似を行ったフィッティングカーブの表示とすること
により、目標の幅及び長さ方向の形状等が明瞭に把握す
ることが可能である。
【００３２】更に、目標信号の表示データを目標の大き
さを判別できる幅及び長さの尺度に変換して表示するよ
うにいているから、目標の大きさや寸法を定量的に解析
することが可能である。
さを判別できる幅及び長さの尺度に変換して表示するよ
うにいているから、目標の大きさや寸法を定量的に解析
することが可能である。
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示すブロック図
である。
である。
【図２】振幅構造表示生成手段の実施の形態の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図３】３次元データ生成手段で生成される表示データ
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】幅フィッティング手段で生成される表示データ
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】長さフィッティング手段で生成される表示デー
タ例を示す図である。
タ例を示す図である。
【図６】類別補助表示手段で生成される表示データ例を
示す図である。
示す図である。
【図７】従来の装置における表示例を示す図である。
【図８】従来のソーナー装置の一例の形態の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１ 送受波器 ２ スプリットビーム形成手段 ３ 相関演算手段 ４ 位相差算出手段 ５ 出力検波手段 ６ 区間誤差分散手段 ７ 閾値手段 ８ 閾値設定手段 ９ 記憶手段 １０ 振幅構造表示生成手段 １０１ 切り出し手段 １０２ 座標変換手段 １０３ ３次元データ生成手段 １０４ 幅フィッティング手段 １０５ 長さフィッティング手段 １０６ 類別補助表示手段 ２０１ 送受波器 ２０２ スプリットビーム形成回路 ２０３ 相関演算回路 ２０４ 位相差検出回路 ２０５ 出力検波回路 ２０６ 区間誤差分散演算回路 ２０７ ゲート回路 ２０８ 閾値設定回路 ２０９ Ｂスコープ表示生成回路 ２１０ ＳＳＩ表示生成回路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96
Claims (6)
- 【請求項１】 水中に音波を発信し目標からの反響音を
受波し、任意の方位に対して形成したスプリットビーム
により受信して表示画面上に目標を表示するソーナー表
示方法において、 スプリットビームによる受信信号の相関演算出力から目
標信号の位相差を求めて目標の方位、距離情報及び振幅
情報を出力し、あらかじめ特定した距離区間のおける前
記位相差の区間誤差分散を演算し、前記区間誤差分散の
所定閾値以下の区間の前記方位、距離情報及び振幅情報
のみを取り出し、前記方位、距離情報及び振幅情報を
幅、長さ及び振幅でなる３次元表示データとして表示装
置に立体的表示を行うとともに、目標の大きさを定量的
に解析できるように前記振幅情報を幅−長さ２次元に直
交する２次元上に投影した表示情報を生成して目標類別
補助用表示を行うことを特徴とするソーナー表示方法。 - 【請求項２】 前記目標類別補助用表示は、幅−振幅２
次元又は長さ−振幅２次元に対する前記振幅情報の投影
情報の表示とすることを特徴とする請求項１記載のソー
ナー表示方法。 - 【請求項３】 前記投影情報の表示は、投影した振幅情
報を曲線近似したフィッティングカーブの表示とするこ
とを特徴とする請求項２記載のソーナー表示方法。 - 【請求項４】 水中に音波を発信し目標からの反響音を
受波し、任意の方位に対して形成したスプリットビーム
により受信して表示画面上に目標を表示するソーナー表
示装置において、 前記スプリットビームによる受信信号の相関演算出力か
ら目標信号の位相差を求め、目標の方位、距離情報及び
振幅情報を出力する方位振幅算出手段と、前記方位、距
離情報から特定の距離区間における距離軸上の位相差の
誤差分散値を区間誤差分散として求める区間誤差分散演
算手段と、前記区間誤差分散が所定の閾値以下となる区
間の前記方位、距離情報及び振幅情報を取り出す閾値手
段と、前記取り出した方位、距離情報及び振幅情報を一
時的に記憶する記憶手段と、前記記憶された方位、距離
情報及び振幅情報を特定の範囲の幅、長さ及び振幅でな
る３次元表示データとする３次元表示データ生成手段
と、前記振幅情報を幅−長さ２次元に直交する２次元上
に投影した表示情報である目標類別補助用表示データを
生成する目標類別表示手段と、前記３次元表示データと
目標類別補助用表示データとを表示するソーナー表示手
段とを有することを特徴とするソーナー表示装置。 - 【請求項５】 前記３次元表示データ生成手段は、前記
記憶手段からある特定の距離範囲で方位、距離情報及び
振幅情報を切り出し、極座標／直交座標変換により、幅
軸、振幅軸データを幅軸、長さ軸、振幅軸の３次元座標
にマッピングした３次元表示データを生成する３次元デ
ータ生成手段を有し、前記目標類別表示手段は、前記３
次元表示データの振幅を幅軸対振幅軸平面に投影した幅
−振幅２次元表示データを生成する幅−振幅２次元表示
データ生成手段と、前記３次元表示データの振幅情報を
長さ軸対振幅軸に投影した長さ−振幅２次元表示データ
を生成する長さ−振幅２次元表示データ生成手段と、前
記３次元表示データ、前記幅−振幅２次元表示データ及
び前記長さ−振幅２次元表示データを合成する類別補助
表示手段とを有することを特徴とする請求項４記載のソ
ーナー表示装置。 - 【請求項６】 前記幅−振幅２次元表示データ生成手段
は、幅−振幅２次元表示データの振幅の変化を曲線近似
した幅フィッティングカーブの表示データを生成する幅
フィッティング手段でなり、前記長さ−振幅２次元表示
データ生成手段は長さ−振幅２次元表示データの振幅の
変化を曲線近似した長さフィッティングカーブの表示デ
ータを生成する長さフィッティング手段からなることを
特徴とする請求項５記載のソーナー表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23064599A JP3358723B2 (ja) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | ソーナー表示方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23064599A JP3358723B2 (ja) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | ソーナー表示方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001056369A JP2001056369A (ja) | 2001-02-27 |
| JP3358723B2 true JP3358723B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=16911046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23064599A Expired - Fee Related JP3358723B2 (ja) | 1999-08-17 | 1999-08-17 | ソーナー表示方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358723B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6311230B2 (ja) * | 2013-07-19 | 2018-04-18 | 日本電気株式会社 | 目標物検出装置、目標物検出方法、プログラム及び記録媒体 |
-
1999
- 1999-08-17 JP JP23064599A patent/JP3358723B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001056369A (ja) | 2001-02-27 |
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