JP5443891B2 - 合成開口ソーナー - Google Patents
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Description
合成開口および動揺補正にDPCAを用いた合成開口方法は、特許文献1、特許文献2および非特許文献2に示されている。
exp(Δα)
を複素乗算して、位相回転により動揺補正を行なう。
動揺検出処理部500は、外部動揺センサーの出力である動揺データ20を入力とし、3軸の回転角である(1)ローリング角、(2)ピッチング角、(3)ヨーイング角と、3軸の変位量である(4)サージング量、(5)スウェイング量、(6)ヒービング量を実時間関数として出力する。外部動揺センサーには、仏国IXSEA社等から市販されている高精度の慣性誘導装置がある。
第1の問題は、動揺補正が1台の送波器と1台の受波器からなる単一配列を前提としているため、特許文献1や特許文献2にみられるような、1台の送波器と複数台の受波器からなる複数配列での誤差を補正できないことである。
第2の問題は、受波器の移動距離は航走体の速度以外に伝搬時間により変化するが、この伝搬時間による誤差を補正できないことである。
本発明の目的は、これらの問題を解決し、高精度の動揺補正を行なう合成開口ソーナーを提供することにある。
動揺補正後の複数配列と任意目標位置との伝搬距離
=動揺補正前の複数配列と任意目標位置との伝搬距離
+(動揺を加えない仮想の単一配列と基準位置との第1の伝搬距離
−動揺を加えた複数配列と基準位置との第2の伝搬距離)
として( )内の伝搬距離差により動揺量を計算し、動揺補正を行なう。
以上、動揺補正の第1段階の結果、複数配列の位置が仮想の単一配列の位置に補正される。
重畳DPCAにおいては、前述の送信タイミングを制御するため、受波器数Eと重畳DPCA数Lとの間で、(数3)を一部変更して、(数6)の関係が必要になる。
i+2回目とi+3回目、および以降の送波についても同様の処理を行なう。
第1伝搬距離計算器は、仮想の単一配列と基準位置との間の伝搬距離を、単一配列に動揺を加えず計算する。第2伝搬距離計算器は、複数配列と基準位置との間の伝搬距離を、複数配列に動揺検出処理部からの動揺量を擬似的に加えて計算する。補正量計算器は、第1伝搬距離計算器と当該第2伝搬距離計算器の出力から、伝搬距離差により第1の動揺量を計算する。動揺補正器は、第1の動揺量に基づき送受信処理部の出力に動揺補正を行なう。送受信処理部のPRF制御器は、i回目の送波とi+1回目の送波に対応する重畳DPCA配列の位置が一致するように送波タイミングを制御する。自己補正量計算器は、重畳DPCA受信信号の目標との間の伝搬距離差から第2の動揺量を検出する。自己動揺補正器は、第2の動揺量に基づき動揺補正器出力に動揺補正を行なう。
v/PRF=(E−L)d/2
=(7−3)d/2
=2d
の距離を移動する毎である必要がある。
v/PRF=(E−L)d/2
=(6−3)d/2
=1.5d
の距離を移動する毎である必要がある。
(2)スウェイング変位Esway(ta)
以後の説明のため、航走***置、複数配列の送波器位置とk番目の受波器位置、単一配列位置、基準位置を定義する。
ここで、伝播時間Δtaによる誤差も同時に補正するため、単一配列には伝播時間Δtaを含めない。
Claims (4)
- 複数配列の送受信処理部と、
動揺検出処理部と、
1台の送波器と1台の受波器が一体化した仮想の単一配列と基準位置との間の伝搬距離を、当該単一配列に動揺を加えず計算する第1伝搬距離計算器と、1台の送波器と移動方向に等間隔に配列した複数台の受波器からなる複数配列と前記基準位置との間の伝搬距離を、当該複数配列に動揺検出処理部からの動揺量を擬似的に加えて計算する第2伝搬距離計算器と、前記第1伝搬距離計算器の出力と前記第2伝搬距離計算器の出力の伝搬距離差から第1の動揺量を計算する補正量計算器と、前記第1の動揺量に基づいて受信信号に動揺補正を行なう動揺補正器と、任意のi回目の送波に対応する送波器と受波器の中間位置の一部と、i+1回目の送波に対応する送波器と受波器の中間位置の一部が、動揺を加えない状態で一致するように送信タイミングを制御するPRF制御器と、前記i回目の送波に対応する受信信号と前記i+1回目の送波に対応する受信信号の目標との間の伝搬距離差から第2の動揺量を検出する自己補正量計算器と、前記第2の動揺量に基づいて前記動揺補正器の受信信号の出力に動揺補正を行なう自己動揺補正器と、を含み、前記動揺検出処理部の出力を用いて前記送受信処理部の出力に動揺補正を行ない、動揺補正後の自らの受信信号を用いてさらなる動揺補正を行なう動揺補正処理部と、
合成開口処理部と、
表示制御処理部と、
を含むことを特徴とする合成開口ソーナー。 - 請求項1に記載の合成開口ソーナーであって、
前記第1伝搬距離計算器は、伝搬距離計算において、前記仮想の単一配列と前記基準位置との間の伝搬時間により生じる航走体の移動距離を含めず計算し、
前記第2伝搬距離計算器は、伝搬距離において、前記複数配列と前記基準位置との間の伝搬時間により生じる航走体の移動距離を含めて計算することを特徴とする合成開口ソーナー。 - 請求項1に記載の合成開口ソーナーであって、
前記自己補正量計算器は、前記i回目の送波に対応する受信信号と前記i+1回目の送波に対応する受信信号について、レンジ方向とアジマス方向の2次元相互スペクトラムをとり、レンジ方向は送信信号の中心周波数、アジマス方向はドップラーゼロ周波数に相当する位置の位相差を検出してこれを伝搬距離差に変換し、前記第2の動揺量とすることを特徴とする合成開口ソーナー。 - 請求項1に記載の合成開口ソーナーであって、
前記自己補正量計算器は、前記i回目の送波に対応する受信信号と前記i+1回目の送波に対応する受信信号について、レンジ方向とアジマス方向の2次元相互相関をとり、ピーク値の位置から伝搬時間差を検出してこれを伝搬距離差に変換し、前記第2の動揺量とすることを特徴とする合成開口ソーナー。
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JP2009186572A JP5443891B2 (ja) | 2009-08-11 | 2009-08-11 | 合成開口ソーナー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009186572A JP5443891B2 (ja) | 2009-08-11 | 2009-08-11 | 合成開口ソーナー |
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JP2011038899A5 JP2011038899A5 (ja) | 2012-03-01 |
JP5443891B2 true JP5443891B2 (ja) | 2014-03-19 |
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ID=43766830
Family Applications (1)
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