JP6478272B2 - Search device, search method and program - Google Patents
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Description
本発明は、水中航走体の探査装置、探査方法およびプログラムに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an underwater vehicle search system, a search method and a program.
海上を航行する船舶にとって、潜水艦等の水中航走体は時に大きな脅威となりうる。水中航走体が航走する際には音波を出すことから、その音波を検出して水中航走体の存在を検知することができる。 Underwater vessels such as submarines can sometimes be a major threat to ships navigating the sea. Since the sound wave is emitted when the underwater vehicle travels, the sound wave can be detected to detect the presence of the underwater vehicle.
しかし、近年、大陸棚等の浅い海の海底に水中航走体が鎮座して、船舶を待ち伏せする方法が想定されるようになった。水中航走体が海底に鎮座してスクリューの回転を止めていると、音波を出さなくなるため、その存在を検知することは極めて困難となる。ソナー等の音響センサを用いた場合でも、海底に鎮座した水中航走体と海底からの反響音に違いはなく区別は困難である。 However, in recent years, there has been assumed a method of ambushing ships since the underwater vehicle has settled on the bottom of a shallow sea such as the continental shelf. When the underwater vehicle is seated on the seabed and the rotation of the screw is stopped, it is extremely difficult to detect the presence of the sound wave because it does not emit an acoustic wave. Even when using an acoustic sensor such as a sonar, there is no difference between the underwater vehicle and the echo from the seabed, which are difficult to distinguish.
例えば、特許文献１には、音響センサから出力される探信音の指向性の範囲から海底が除外されるように探信音の指向性を制御することで、反響音に基づき検出される検出対象の検出精度を向上させる技術が開示されている。
For example, in
しかしながら、日本近海の大陸棚には、多数の金属製の沈没船が存在しており、特許文献１に記載の技術を用いた場合であっても、これらの沈没船と水中航走体とを判別することは困難である。
However, many metal sunken ships exist on the continental shelf near Japan, and even if the technology described in
そのため、不審な水中航走体を発見した場合であっても、当該水中航走体が沈没船のすぐ傍に着底し、沈没船に紛れてしまうと、捜索できなくなることも考えられる。さらに、海底に鎮座した水中航走体がクレーンまたは煙突等の構造物を偽装した場合、高分解能ソナーを用いて捜索しても、外形が沈没船にしか見えない場合も考えられる。 Therefore, even if a suspicious underwater vehicle is found, it may be impossible to search for it if the underwater vehicle lands on the side of the sunken ship and falls into the sunken ship. Furthermore, in the case where the underwater navigation body which has been seated on the seabed disguises a structure such as a crane or a chimney, it is conceivable that the outer shape can only be seen by a sunken ship even when searching using a high resolution sonar.
本発明の目的の一例は、上記問題を解消し、海底に存在する突起物を正確かつ効率的に判別し得る、水中航走体の探査装置、探査方法およびプログラムを提供することにある。 An example of the object of the present invention is to provide an underwater navigation body exploration device, an exploration method and a program that solve the above problems and can accurately and efficiently discriminate a protrusion present on the seabed.
上記目的を達成するため、本発明の一側面における探査装置は、水中航走体を探査する装置であって、
海底に投下された発音弾から発せられる爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出する信号検出部と、
前記検出された信号の周波数分析の結果から、前記反響音に、気体が充満した空間に起因して生じた共鳴音が含まれるかどうかを判定することにより、前記海底突起物が水中航走体であるか否かを判別する信号判別部と、
を備える、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a exploration device in one aspect of the present invention is a device for exploring a underwater vehicle,
A signal detection unit that detects echo sound obtained as an explosion sound emitted from a sound-emitting bullet dropped on the seabed is reflected on the seabed projection as a signal;
The seafloor projection is an underwater vehicle by determining whether the resonance includes resonance sound generated due to a space filled with gas from the result of frequency analysis of the detected signal. A signal determination unit that determines whether or not
Providing the
また、上記目的を達成するため、本発明の一側面における探査方法は、水中航走体を探査する方法であって、
（ａ）海底に投下された発音弾から発せられる爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出するステップと、
（ｂ）前記検出された信号の周波数分析の結果から、前記反響音に、気体が充満した空間に起因して生じた共鳴音が含まれるかどうかを判定することにより、前記海底突起物が水中航走体であるか否かを判別するステップと、
を有する、ことを特徴とする。
In addition, in order to achieve the above object, the exploration method according to one aspect of the present invention is a method for exploration of an underwater vehicle,
(A) detecting, as a signal, echo sound obtained by the explosion sound emitted from the sounding bomb dropped on the seabed being reflected on the seabed protrusion;
(B) From the result of the frequency analysis of the detected signal, it is possible to determine whether the seafloor protrusion is water by determining whether the echo includes resonance sound generated due to the space filled with gas. Determining whether it is a mid-course vehicle;
It is characterized by having.
さらに、上記目的を達成するため、本発明の一側面におけるプログラムは、コンピュータに、
（ａ）海底に投下された発音弾から発せられる爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出するステップと、
（ｂ）前記検出された信号の周波数分析の結果から、前記反響音に、気体が充満した空間に起因して生じた共鳴音が含まれるかどうかを判定することにより、前記海底突起物が水中航走体であるか否かを判別するステップと、
を実行させる、ことを特徴とする。
Furthermore, in order to achieve the above object, a program according to an aspect of the present invention is a computer,
(A) detecting, as a signal, echo sound obtained by the explosion sound emitted from the sounding bomb dropped on the seabed being reflected on the seabed protrusion;
(B) From the result of the frequency analysis of the detected signal, it is possible to determine whether the seafloor protrusion is water by determining whether the echo includes resonance sound generated due to the space filled with gas. Determining whether it is a mid-course vehicle;
To execute.
以上のように、本発明によれば、海底に存在する突起物を正確かつ効率的に判別することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately and efficiently determine the protrusions present on the seabed.
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態における、探査装置、探査方法およびプログラムについて、図１〜１４を参照しながら説明する。
Embodiment
Hereinafter, a search device, a search method, and a program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
［装置構成］
最初に、図１を用いて、本発明の実施の形態における探査装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態における探査装置の概略構成を示す図である。
[Device configuration]
First, the configuration of the search device in the embodiment of the present invention will be described using FIG. FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a search device in the embodiment of the present invention.
図１に示すように、本実施の形態における探査装置１００は、信号検出部１０および信号判別部２０を備えている。信号検出部１０は、海底に投下された発音弾から爆発音が発せられた際に、爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出する。
As shown in FIG. 1, the
信号検出部１０によって検出された信号は、信号判別部２０に出力される。信号判別部２０は、入力された信号の周波数分析を行う。ここで、海底突起物が沈没船である場合、その内部は海水で満たされているため、爆発音のエネルギーは沈没船内部の海水を透過する。したがって、音響的な共鳴等が生じることはない。
The signal detected by the
一方、海底突起物が水中航走体である場合、その内部には乗組員の居住空間等の気密室が存在するため、爆発音のエネルギーは空気と海水との間で透過せずに反響する割合が高くなる。よって、音響的な共鳴が発生する。 On the other hand, when the submarine projection is an underwater vehicle, since there is an airtight room such as a living space of the crew inside, the energy of the explosion sound is echoed without being transmitted between air and seawater. The proportion will be high. Thus, acoustic resonance occurs.
したがって、信号判別部２０は、入力された信号の周波数分析を行って、海底突起物からの反響音の中に共鳴音が含まれるかどうかの判定を行うことにより、海底突起物が水中航走体であるかどうかを判別することができる。
Therefore, the
例えば、気密室の大きさが１４ｍ×７ｍ程度である場合、空気中での音速が３４５ｍ／ｓであることから２２〜４５Ｈｚの共鳴が起きると考えられる。したがって、本実施の形態においては、信号判別部２０は、２２〜４５Ｈｚの周波数帯域における信号強度が、他の周波数帯域における信号強度よりも大きい場合に、海底突起物からの反響音の中に共鳴音が含まれていると判定し、海底突起物は水中航走体であると判断することができる。
For example, when the size of the airtight chamber is about 14 m × 7 m, it is considered that the resonance of 22 to 45 Hz occurs because the speed of sound in air is 345 m / s. Therefore, in the present embodiment, when the signal strength in the frequency band of 22 to 45 Hz is larger than the signal strength in the other frequency bands,
このように、本実施の形態では、海底に存在する突起物が沈没船であるのか、水中航走体であるのかを正確かつ効率的に判別することが可能となる。 As described above, in the present embodiment, it is possible to accurately and efficiently determine whether the protrusion present on the seabed is a sunken ship or a underwater vehicle.
本実施の形態における探査装置１００の動作の詳細な説明については後述するが、図２〜４を用いて、探査方法の概要を簡単に説明する。図２に示すように、探査装置１００を搭載した探査用水中航走体１は、海底面３に対して略平行な方向に進行する。探査装置１００は、進行方向に探信音Ａを送信し、また、略鉛直下向きの海底面３に対して海底探信音Ｂを送信する。そして、探査装置１００は、探信音Ａが海底突起物５に反響した反響音Ｃを受信し、信号検出部１０がその信号を検出した場合は、海底突起物５の存在を検知したことになる。また、探査用水中航走体１は、海底探信音Ｂが海底面３に反響した海底反響音Ｄを受信して、海底面３からの高さを一定に保つように構成されている。
Although the detailed description of the operation of the
図３および４に示すように、海底突起物５の存在が検知された場合、探査用水中航走体１は、海底突起物５の方向に進行しながら、所定のタイミングで発音弾２を海底に投下する。投下された発音弾２は、一定時間後に爆発し、水中に爆発音Ｅを放出する。爆発音Ｅは衝撃波として水中を伝わり海底突起物５に入射する。海底突起物５から反射される反響音Ｃを信号として検出する。探査装置１００が備える信号判別部２０は、反響音Ｃの中に共鳴音が含まれていなければ沈没船等であり、含まれていれば海底突起物５は水中航走体であると判断する。
As shown in FIGS. 3 and 4, when the presence of the
ここで、図５を用いて、本実施の形態における探査装置１００についてさらに具体的に説明する。図５は、本発明の実施の形態における探査装置１００の構成を具体的に示すブロック図である。なお、探査装置１００は、探査用水中航走体１に搭載されている。すなわち、水中航走体１は、探査装置１００と、Ｄ／Ａ変換器４２と、増幅器４４と、送信用圧電素子アレイ（音波出力部）４６と、右受信用圧電素子アレイ１２と、左受信用圧電素子アレイ１４と、Ａ／Ｄ変換器１６と、左右操縦装置５５と、上下操縦装置６５と、発音弾分離装置７５と、を備える。
Here, the searching
Ｄ／Ａ変換器４２は、後述する送信波形生成部４０から入力されたデジタルデータを、アナログ送信信号に変換して増幅器４４に出力する。そして、増幅器４４は、Ｄ／Ａ変換器４２から入力されたアナログ送信信号を増幅し、送信用圧電素子アレイ４６に出力する。
The D /
送信用圧電素子アレイ４６は、増幅器４４から入力されたアナログ送信信号を音波に変換して、海中に探信音Ａまたは海底探信音Ｂとして送信する。図６に示すように、送信用圧電素子アレイ４６は、複数の圧電素子を縦方向にアレイ状に配列したものである。送信用圧電素子アレイ４６は、例えば、図７に示すように、探査用水中航走体１の進行方向に対して、仰俯角３度の指向性を有する探信音Ａを送信する。
The transmission
右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４は、海中の音波を受信し、アナログ受信信号に変換してＡ／Ｄ変換器１６に出力する。そして、Ａ／Ｄ変換器１６は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４から入力されたアナログ受信信号をデジタルデータに変換して、信号検出部１０に出力する。図６に示すように、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４は、複数の圧電素子を縦方向にアレイ状に配列したものである。
The right reception
図５に示すように、本実施の形態における探査装置１００は、信号検出部１０および信号判別部２０に加えて、計算部３０、送信波形生成部４０、左右操縦制御部５０、上下操縦制御部６０および発音弾制御部７０を備えている。探査装置１００が備える各構成について、以下に詳しく説明する。
As shown in FIG. 5, in addition to the
図５を参照して、送信波形生成部４０は、計算部３０からの制御により、探査用水中航走体１の送信用圧電素子アレイ４６から送信する探信音Ａおよび海底探信音Ｂの波形を表す２種類のデジタルデータを生成して、Ｄ／Ａ変換器４２に出力する。
Referring to FIG. 5, under the control of
送信波形生成部４０は、送信用圧電素子アレイ４６が有する各圧電素子に対して、位相差を設けた音波を送信するように指示することによって、垂直指向性を有する探信音Ａを送信する。また、送信波形生成部４０は、送信用圧電素子アレイ４６が有する複数の圧電素子のうちの最下部の圧電素子に対して音波を送信するように指示することによって、海底探信音Ｂを送信する。
The transmission
送信波形生成部４０は、送信用圧電素子アレイ４６から先に探信音Ａを送信し、続いて海底探信音Ｂを送信する順番となるようにデジタルデータを出力する。また、探信音Ａおよび海底探信音Ｂのそれぞれの反響音を分離できるようにするため、探信音Ａと海底探信音Ｂとでは周波数が異なる音波を用いる。
The transmission
信号検出部１０は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４が有する各圧電素子が受信した音波のデジタルデータについて、整相処理を施すことによって、垂直指向性を有する音波のみを強調することができる。そして、信号検出部１０は、垂直指向性を有する音波のデジタルデータについて、探信音Ａと同じ周波数を通過帯域としたバンドパスフィルタ処理を行い、探信音Ａと同じ周波数成分のみを検出して経時変化を観測する。
The
探信音Ａの送信後に同じ周波数の音波の強度が増す場合は、探信音Ａが物体に反響して得られた反響音を受信したことを意味する。また、送信波形生成部４０は探信音Ａを発信する際に垂直指向性を制御し、さらに信号検出部１０は垂直指向性を有する音波を強調して検出していることから、海底面３および海面４からの反響音は低減される。したがって、探信音Ａの送信後に同じ周波数の音波の受信強度が増す場合は、探信音Ａが海底突起物に反響した反響音Ｃを受信していると考えられる。このような構成を採用することで、前方に存在する海底突起物５を高精度で検出することが可能となる。
If the intensity of the sound wave of the same frequency increases after the transmission of the sounding sound A, it means that the sounding of the sounding sound A has received the echo sound obtained by reflecting on the object. Further, the transmission
信号検出部１０は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４が有する複数の圧電素子のうちの最下部の圧電素子が受信した音波のデジタルデータについて、海底探信音Ｂと同じ周波数を通過帯域としたバンドパスフィルタ処理を行うことによって、海底探信音Ｂが海底に反響した海底反響音Ｄを信号として検出する。
The
信号検出部１０で検出された反響音Ｃおよび海底反響音Ｄのデジタルデータは、計算部３０に出力される。
The digital data of the echo C and the bottom echo D detected by the
計算部３０は、送信波形生成部４０に探信音Ａの送信波形のデジタルデータを出力する制御を行ったタイミングから、反響音Ｃを検出したタイミングまでの時間を計測することにより、海底突起物５までの距離を計算する。
The calculating
また、図６に示すように、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４では、水平方向の指向性の範囲が異なる。そのため、計算部３０は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４のそれぞれが受信した反響音Ｃのデジタルデータについて、強度を比較することによって、海底突起物５の方位を計算することが可能である。
Further, as shown in FIG. 6, the range of directivity in the horizontal direction is different between the right reception
さらに、計算部３０は、送信波形生成部４０に海底探信音Ｂの送信波形のデジタルデータを出力する制御を行ったタイミングから、海底反響音Ｄを検出したタイミングまでの時間を計測することにより、海底面３までの距離を計算する。
Furthermore,
左右操縦制御部５０は、計算部３０によって得られた海底突起物５の方位に関する情報に基づき、探査用水中航走体１の左右操縦装置５５に対して指示を送り、海底突起物５が存在する方向に向かうよう探査用水中航走体１の左右の進行方向を制御する。
The left-right
また、上下操縦制御部６０は、計算部３０によって得られた海底までの距離に関する情報に基づき、探査用水中航走体１の上下操縦装置６５に対して指示を送り、適切な深度を維持するよう探査用水中航走体１の上下の進行方向を制御する。
In addition, based on the information on the distance to the seabed obtained by the
発音弾制御部７０は、計算部３０によって得られた海底突起物５までの距離および方位ならびに海底面までの距離が所定の条件を満たした状態において、探査用水中航走体１の発音弾分離装置７５に対して、発音弾２を海底に投下するように指示する。
The sound producing
ここで、投下した発音弾２が探査用水中航走体１に接触しないためには、探査用水中航走体１から発音弾２を勢いよく分離する必要がある。そのため、発音弾分離装置７５は、圧縮空気または少量の火薬の爆発による燃料ガスの膨張によって、発音弾２を勢いよく水中に放出する。なお、発音弾分離装置７５は、発音弾２を投下する際に、一定時間後に爆発が生じるよう、発音弾２に内蔵された遅延信管を起動する。
Here, in order for the sounding
発音弾２は、例えば、投下されてから１０ｓ後に爆発するように設定された遅延信管を内蔵しており、１ポンド（約４５３ｇ）程度のＴＮＴ火薬を金属容器内で爆発させて、爆発音Ｅを発生させる。発音弾２は海水より比重がはるかに大きいため、爆発する前に海底面３に着底する。
The
爆発音は、火薬が爆発することによって生じる水中の衝撃波である。金属容器内に詰め込まれた約４５３ｇのＴＮＴ火薬の燃焼時間は約０．５ｍｓであり、０．５ｍｓで燃焼ガスの放出を終える。爆発音は、実際は金属容器の破裂の方向により予測不可能な指向性をわずかに有するものの、理論上は水平方向に対して無指向性の衝撃波と考えられる。なお、発音弾２は公知のものを用いればよいため、その構成については説明を省略する。
Explosive noise is a shock wave in the water produced by explosives exploding. The burning time of about 453 g of TNT explosive packed in a metal container is about 0.5 ms, and the discharge of the combustion gas is finished in 0.5 ms. The explosion sound is thought to be a shock wave that is theoretically nondirectional with respect to the horizontal direction although it has a slight amount of unpredictable directivity in fact due to the direction of the metal container's rupture. In addition, since the
海底突起物５で反射してから到達する反響音Ｃは、探査用水中航走体１の右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４によって受信された後、信号検出部１０によって信号として検出される。具体的には、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４は、反響音Ｃを含む海中の音波を受信し、アナログ受信信号に変換してＡ／Ｄ変換器１６に出力する。そして、Ａ／Ｄ変換器１６は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４から入力されたアナログ受信信号をデジタルデータに変換して、信号検出部１０に出力する。
The echo C which is reached after being reflected by the
信号検出部１０は、音波のデジタルデータから、海底突起物５からの反響音Ｃを含む信号を抽出し、信号判別部２０に出力する。
The
信号判別部２０は、反響音Ｃを含む信号について、周波数分析を行う。具体的には、反響音のデジタルデータに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）による周波数分析処理を行う。そして、その分析結果から、海底突起物５が水中航走体であるか沈没船等であるかを判別する。すでに説明したように、上記の分析結果に基づき、例えば、２２〜４５Ｈｚの周波数帯域における信号強度が、他の周波数帯域における信号強度より大きい場合には、反響音Ｃに共鳴音が含まれているため、海底突起物５の内部には気密室が存在し、すなわち、海底突起物５は水中航走体であると判断することができる。
The
［装置動作］
次に、本実施の形態における探査装置１００の動作について図８〜１１を用いて説明する。図８〜１１は、本発明の実施の形態における探査装置１００の動作を示すフロー図である。以下の説明においては、適宜図２を参酌する。また、本実施の形態では、探査装置１００を動作させることによって、探査方法が実施される。よって、本実施の形態における探査方法の説明は、以下の探査装置１００の動作説明に代える。
[Device operation]
Next, the operation of the
図８に示すように、探査装置１００は、まず海底突起物検出処理を行い（ステップＡ）、その後、海底突起物判別処理を行う（ステップＢ）。この間、図９に示すように、探査装置１００を搭載した探査用水中航走体１が海底面３との距離を一定に保つように、深度維持処理を、上記のステップＡまたはステップＢと並行して行う。
As shown in FIG. 8, the
まず、図９に示すフロー図を用いて、深度維持処理について詳しく説明する。送信波形生成部４０は、計算部３０の制御により、探査用水中航走体１の送信用圧電素子アレイ４６から送信する海底探信音Ｂの波形を表すデジタルデータを生成する（ステップＳ１）。この際、探信音Ａおよび海底探信音Ｂのそれぞれの反響音を分離できるようにするため、探信音Ａと海底探信音Ｂとでは、異なる周波数帯を選択する。
First, depth maintenance processing will be described in detail using the flowchart shown in FIG. The transmission
Ｄ／Ａ変換器４２は、送信波形生成部４０から入力された海底探信音Ｂのデジタルデータを、アナログ送信信号（アナログ信号）に変換する（ステップＳ２）。そして、増幅器４４は、Ｄ／Ａ変換器４２から入力されたアナログ送信信号を増幅する（ステップＳ３）。
The D /
送信用圧電素子アレイ４６は、増幅器４４から入力されたアナログ送信信号を音波に変換して、海中に海底探信音Ｂとして送信する（ステップＳ４）。なお、送信波形生成部４０は、送信用圧電素子アレイ４６が有する複数の圧電素子のうちの最下部の圧電素子に対して音波を送信するように指示することによって、海底探信音Ｂを送信する。
The transmission
続いて、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４は、海中の音波を受信し、アナログ受信信号（アナログ信号）に変換する（ステップＳ５）。そして、Ａ／Ｄ変換器１６は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４から入力されたアナログ受信信号をデジタルデータに変換する（ステップＳ６）。
Subsequently, the right reception
信号検出部１０は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４が有する複数の圧電素子のうちの最下部の圧電素子が受信した音波のデジタルデータについて、海底探信音Ｂと同じ周波数を通過帯域としたバンドパスフィルタ処理を行うことによって、海底探信音Ｂが海底に反響した海底反響音Ｄを信号として検出する（ステップＳ７）。
The
次に、計算部３０は海底反響音Ｄのデジタルデータに基づき、海底までの距離を計算する（ステップＳ８）。
Next, the
具体的には、送信波形生成部４０に海底探信音Ｂの送信波形のデジタルデータを出力する制御を行ったタイミングから、海底反響音Ｄを検出したタイミングまでの時間を計測することにより、海底面３までの距離を計算する。例えば、海底探信音Ｂの送信波形のデジタルデータを出力してから海底反響音Ｄを検出するまでの時間をＴ２（ｓ）とすると、水中音速は約１５００ｍ／ｓなので海底面３までの距離Ｌ２（ｍ）は、下記（ii）式で計算される。
Ｌ２＝１５００×Ｔ２／２ ・・・（ii）
Specifically, by measuring the time from the timing when control is performed to output the digital data of the transmission waveform of the submarine sounding sound B to the transmission
L2 = 1500 × T2 / 2 (ii)
計算部３０によって得られた海底までの距離に関する情報に基づき、上下操縦制御部６０は、探査用水中航走体１の上下操縦装置６５に対して指示を送り、探査用水中航走体１の上下の進行方向を制御する（ステップＳ９）。
Based on the information on the distance to the seabed obtained by the
例えば、海底面３までの距離が設定値よりも大きく、探査用水中航走体１の水深が浅すぎるという結果が得られた場合は、上下操縦制御部６０は上下操縦装置６５に対して降下を指示する。一方、海底面３までの距離が設定値よりも小さく、探査用水中航走体１の水深が深すぎるという結果が得られた場合は、上下操縦制御部６０は上下操縦装置６５に対して上昇を指示する。そして、海底面３までの距離が設定値と等しい場合は、上下操縦制御部６０は上下操縦装置６５に対して水平航走を指示する。
For example, in the case where the distance to the
前述のステップＡおよびステップＢが終了したら（ステップＳ１０でＹｅｓの場合）、深度維持処理は終了する（Ｅｎｄ）。一方、ステップＡおよびステップＢが終了していない場合（ステップＳ１０でＮｏの場合）、ステップＳ１の処理を再度行う。 When the above-mentioned step A and step B are completed (in the case of Yes in step S10), the depth maintenance process is ended (End). On the other hand, when step A and step B have not been completed (No in step S10), the process of step S1 is performed again.
次に、図１０に示すフロー図を用いて、海底突起物検出処理について詳しく説明する。図１０は、ステップＡにおける探査装置１００の動作をさらに詳細に説明するフロー図である。まず、送信波形生成部４０は、計算部３０の制御により、探査用水中航走体１の送信用圧電素子アレイ４６から送信する探信音Ａの波形を表すデジタルデータを生成する（ステップＡ１）。
Next, the seabed protrusion detection processing will be described in detail using the flow chart shown in FIG. FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of the
次に、Ｄ／Ａ変換器４２は、送信波形生成部４０から入力された探信音Ａのデジタルデータを、アナログ送信信号（アナログ信号）に変換する（ステップＡ２）。そして、増幅器４４は、Ｄ／Ａ変換器４２から入力されたアナログ送信信号を増幅する（ステップＡ３）。
Next, the D /
送信用圧電素子アレイ４６は、増幅器４４から入力されたアナログ送信信号を音波に変換して、海中に探信音Ａとして送信する（ステップＡ４）。なお、図６に示すように、送信用圧電素子アレイ４６は、複数の圧電素子を縦方向にアレイ状に配列したものである。送信波形生成部４０は、送信用圧電素子アレイ４６が有する各圧電素子に対して、位相差を設けた音波を送信するように指示することによって、垂直指向性を有する探信音Ａを送信する。
The transmission
続いて、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４は、海中の音波を受信し、アナログ受信信号（アナログ信号）に変換する（ステップＡ５）。そして、Ａ／Ｄ変換器１６は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４から入力されたアナログ受信信号をデジタルデータに変換する（ステップＡ６）。
Subsequently, the right reception
図６に示すように、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４は、複数の圧電素子を縦方向にアレイ状に配列したものである。信号検出部１０は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４が有する各圧電素子が受信した音波のデジタルデータについて、整相処理を施す（ステップＡ７）。これによって、垂直指向性を有する音波のみを強調することができる。
As shown in FIG. 6, the right reception
さらに、信号検出部１０は、垂直指向性を有する音波のデジタルデータについて、探信音Ａと同じ周波数を通過帯域としたバンドパスフィルタ処理を行い、探信音Ａと同じ周波数成分のみを検出して経時変化を観測する（ステップＡ８）。探信音Ａの送信後に同じ周波数の音波の強度が増す場合は、探信音Ａが物体に反響して得られた反響音を受信したことを意味する。また、送信波形生成部４０は探信音Ａを発信する際に垂直指向性を制御し、さらに信号検出部１０は垂直指向性を有する音波を強調して検出していることから、海底面３および海面４からの反響音は低減される。そのため、探信音Ａの送信後に同じ周波数の音波の受信強度が増す場合は、探信音Ａが海底突起物に反響した反響音Ｃを受信していると考えられる。したがって、信号検出部１０は、垂直指向性を有する反響音Ｃを受信した場合、海底突起物５を検出したと判定する（ステップＡ９）。
Furthermore, the
信号検出部１０が海底突起物５を検出した場合（ステップＡ９でＹｅｓの場合）、計算部３０は反響音Ｃのデジタルデータに基づき、海底突起物の方位および距離を計算する（ステップＡ１０）。一方、信号検出部１０が海底突起物５を検出しなかった場合（ステップＡ９でＮｏの場合）、ステップＡ１の処理を再度行う。
When the
具体的には、計算部３０は、送信波形生成部４０に探信音Ａの送信波形のデジタルデータを出力する制御を行ったタイミングから、反響音Ｃを検出したタイミングまでの時間を計測することにより、海底突起物５までの距離を計算する。例えば、探信音Ａの送信波形のデジタルデータを出力してから反響音Ｃを検出するまでの時間をＴ１（ｓ）とすると、水中音速は約１５００ｍ／ｓなので海底突起物５までの距離Ｌ１（ｍ）は、下記（ｉ）式で計算される。
Ｌ１＝１５００×Ｔ１／２ ・・・（ｉ）
Specifically,
L1 = 1500 × T1 / 2 (i)
また、図６に示すように、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４では、水平方向の指向性の範囲が異なる。計算部３０は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４のそれぞれが受信した反響音Ｃのデジタルデータについて、強度を比較することによって、海底突起物５の方位を計算する。
Further, as shown in FIG. 6, the range of directivity in the horizontal direction is different between the right reception
計算部３０によって得られた海底突起物５の方位に関する情報に基づき、左右操縦制御部５０は、探査用水中航走体１の左右操縦装置５５に対して指示を送り、探査用水中航走体１の左右の進行方向を制御する（ステップＡ１１）。
Based on the information on the orientation of the
例えば、計算部３０が右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４のそれぞれが受信した反響音Ｃのデジタルデータの強度を比較し、右受信用圧電素子アレイ１２の受信レベルが大きいという結果が得られた場合は、左右操縦制御部５０は左右操縦装置５５に対して右旋回を指示する。一方、左受信用圧電素子アレイ１２の受信レベルが大きいという結果が得られた場合は、左右操縦制御部５０は左右操縦装置５５に対して左旋回を指示する。そして、左右の受信レベルが等しいという結果が得られた場合は、左右操縦制御部５０は左右操縦装置５５に対して直進航走を指示する。
For example, the
計算部３０によって得られた海底突起物５までの距離および方位が所定の条件を満たしたら（ステップＡ１２でＹｅｓの場合）、ステップＡの海底突起物検出処理は終了する（Ｅｎｄ）。一方、計算部３０によって得られた海底突起物５までの距離および方位が所定の条件を満たしていない場合（ステップＡ１２でＮｏの場合）、ステップＡ１の処理を再度行う。
When the distance and the direction to the
ステップＡの海底突起物検出処理が終了したら、ステップＢの海底突起物判別処理を開始する。図１１は、ステップＢにおける探査装置１００の動作をさらに詳細に説明するフロー図である。図１１に示すように、発音弾制御部７０は、探査用水中航走体１の発音弾分離装置７５に対して、発音弾２を海底に投下するように指示する（ステップＢ１）。例えば、図１２（ａ）に示すように、海底突起物５が探査用水中航走体１の進行方向上に存在し、水平方向の距離が１００ｍとなったタイミングで発音弾２を海底に投下する。
When the submarine projection detection process of step A is completed, the submarine projection discrimination process of step B is started. FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the
図１２（ａ）に示すように、海底面３から海面４までの距離が１００ｍである海域において、探査用水中航走体１は海底から５ｍの高さの位置を５ｍ／ｓで海底突起物５が存在する方向に航走している。そして、探査用水中航走体１が海底突起物５から水平方向に１００ｍ離れた位置で１０ｓ後に爆発する設定の発音弾２を投下した場合、図１２（ｂ）に示すように、爆発が生じた瞬間における発音弾２と探査用水中航走体１との距離および探査用水中航走体１と海底突起物５との距離はそれぞれ５０ｍとなる。
As shown in FIG. 12 (a), in the sea area where the distance from the
次に、探査用水中航走体１の右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４は、発音弾２から発せられた爆発音を直接または反響音として受信し、アナログ受信信号（アナログ信号）に変換する（ステップＢ２）。そして、Ａ／Ｄ変換器１６は、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４から入力されたアナログ受信信号をデジタルデータに変換する（ステップＢ３）。その後、信号検出部１０は爆発音およびその反響音のデジタルデータから、海底突起物５からの反響音を含む信号を抽出する（ステップＢ４）。
Next, the
例えば、図１２（ｂ）に示すように、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４は、直接到達する爆発音Ｅ１、海底突起物５で反射してから到達する反響音Ｃ１、海面４で反射してから到達する爆発音Ｅ２、海面４で反射した後、海底突起物５でさらに反射してから到達する反響音Ｃ２等の音波を受信する。なお、右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４は、海面４と海底面３とを往復した後、到達する爆発音等も受信することが考えられる。しかしながら、これらの音波が右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４に到達するまでには長時間を要し、信号も弱くなるため説明は省略する。
For example, as shown in FIG. 12B, the piezoelectric element array for
水中での音速を１５００ｍ／ｓとすると、爆発音Ｅ１が直接到達するまでに要する時間は０．０３３ｓである。次に、反響音Ｃ１が到達するまでに要する時間は０．１００ｓである。さらに、爆発音Ｅ２が到達するまでに要する時間は０．１３４ｓである。そして、反響音Ｃ２が到達するまでに要する時間は０．１７９ｓである。 Assuming that the speed of sound in water is 1500 m / s, the time required for the explosion sound E1 to reach directly is 0.033 s. Next, the time required for the echo C1 to arrive is 0.100 s. Furthermore, the time required for the explosion sound E2 to arrive is 0.134 s. The time required for the echo C2 to arrive is 0.179 s.
図１３は、信号検出部１０によって検出された信号強度の時間変化を示した図である。右受信用圧電素子アレイ１２および左受信用圧電素子アレイ１４が上記の爆発音および反響音を受信していることが分かる。探査用水中航走体１、発音弾２および海底突起物５の位置関係から、海底突起物５からの反響音Ｃ１を受信する時間が予測できるため、それを含む信号を抽出することができる。
FIG. 13 is a diagram showing the time change of the signal strength detected by the
上述のように信号検出部１０が海底突起物５からの反響音Ｃ１を含む信号を抽出した後、信号判別部２０は、反響音Ｃ１を含む信号について、周波数分析を行う（ステップＢ５）。具体的には、反響音のデジタルデータに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）による周波数分析処理を行う。そして、信号判別部２０は、上記の分析結果に基づき、共鳴音が含まれるかどうかを判定する（ステップＢ６）。反響音に共鳴音が含まれるかどうかを判定した結果、例えば、２２〜４５Ｈｚの周波数帯域における信号強度が、他の周波数帯域における信号強度より大きく、すなわち反響音Ｃ１に共鳴音が含まれている場合（ステップＢ６でＹｅｓの場合）、海底突起物５の内部には気密室が存在し、すなわち、海底突起物５は水中航走体であると判断する（ステップＢ７）。一方、反響音Ｃ１に共鳴音が含まれていない場合（ステップＢ６でＮｏの場合）、海底突起物５は水中航走体ではないと判断する（ステップＢ８）。ステップＢ１〜Ｂ８が実行されると、海底突起物判別処理は終了する（Ｅｎｄ）。
After the
［プログラム］
ここで、本実施の形態におけるプログラムについて説明する。まず、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータに、図９に示すステップＳ１〜Ｓ１０、図１０に示されるステップＡ１〜Ａ１２および図１１に示されるステップＢ１〜Ｂ８を実行させるプログラムであればよい。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における探査装置１０を実現することができる。この場合、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、信号検出部１０、信号判別部２０、計算部３０、送信波形生成部４０、左右操縦制御部５０、上下操縦制御部６０および発音弾制御部７０として機能し、処理を行なう。本実施の形態におけるプログラムを実行可能なコンピュータとしては、例えば、探査用水中航走体に搭載されているコンピュータが挙げられる。
[program]
Here, the program in the present embodiment will be described. First, the program in the present embodiment may be a program that causes a computer to execute steps S1 to S10 shown in FIG. 9, steps A1 to A12 shown in FIG. 10, and steps B1 to B8 shown in FIG. By installing this program in a computer and executing it, the
ここで、実施の形態におけるプログラムを実行することによって、探査装置１００を実現するコンピュータ２００について図１４を用いて説明する。図１４は、本発明の実施の形態における探査装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。
Here, a
図１４に示すように、コンピュータ２００は、ＣＰＵ２１１と、メインメモリ２１２と、記憶装置２１３と、入力インターフェイス２１４と、表示コントローラ２１５と、データリーダ／ライタ２１６と、通信インターフェイス２１７とを備える。これらの各部は、バス２２１を介して、互いにデータ通信可能に接続される。
As shown in FIG. 14, the
ＣＰＵ２１１は、記憶装置２１３に格納された、本実施の形態におけるプログラム（コード）をメインメモリ２１２に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ２１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体２２０に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス２１７を介して接続されたインターネット上で流通するものであってもよい。
The
また、記憶装置２１３の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス２１４は、ＣＰＵ２１１と、キーボードおよびマウスといった入力機器２１８との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ２１５は、ディスプレイ装置２１９と接続され、ディスプレイ装置２１９での表示を制御する。
Further, as a specific example of the
データリーダ／ライタ２１６は、ＣＰＵ２１１と記録媒体２２０との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体１２０からのプログラムの読み出し、およびコンピュータ２００における処理結果の記録媒体２２０への書き込みを実行する。通信インターフェイス２１７は、ＣＰＵ２１１と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。
The data reader /
また、記録媒体２２０の具体例としては、ＣＦ（Compact Flash（登録商標））およびＳＤ（Secure Digital）等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）等の磁気記憶媒体、またはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記憶媒体が挙げられる。
In addition, specific examples of the
上述した実施の形態の一部または全部は、以下に記載する（付記１）〜（付記１３）によって表現することができるが、以下の記載に限定されるものではない。 A part or all of the embodiment described above can be expressed by (Appendix 1) to (Appendix 13) described below, but is not limited to the following description.
（付記１）水中航走体を探査する装置であって、
海底に投下された発音弾から発せられる爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出する信号検出部と、
前記検出された信号の周波数分析の結果から、前記反響音に、気体が充満した空間に起因して生じた共鳴音が含まれるかどうかを判定することにより、前記海底突起物が水中航走体であるか否かを判別する信号判別部と、
を備える、ことを特徴とする探査装置。
(Supplementary Note 1) A device for searching an underwater vehicle,
A signal detection unit that detects echo sound obtained as an explosion sound emitted from a sound-emitting bullet dropped on the seabed is reflected on the seabed projection as a signal;
The seafloor projection is an underwater vehicle by determining whether the resonance includes resonance sound generated due to a space filled with gas from the result of frequency analysis of the detected signal. A signal determination unit that determines whether or not
A search device comprising:
（付記２）前記信号判別部は、２２〜４５Ｈｚの周波数帯域における信号強度が、他の周波数帯域における信号強度よりも大きい場合に、前記反響音に前記共鳴音が含まれていると判定する、
付記１に記載の探査装置。
(Supplementary Note 2) If the signal strength in the 22 to 45 Hz frequency band is larger than the signal strength in another frequency band, the signal determination unit determines that the echo includes the resonant sound.
The search device according to
（付記３）前記発音弾を所定のタイミングで海底に投下するよう指示する発音弾制御部をさらに備える、
付記１または２に記載の探査装置。
(Supplementary Note 3) A sound production bullet control unit for instructing the sound production bullets to be dropped onto the sea bed at a predetermined timing is further provided.
The search device according to
（付記４）探信音を生成して、音波出力部に海中に向かって前記探信音を送信させる送信波形生成部と、
前記探信音、および、前記探信音が前記海底突起物に反響して得られる反響音に基づいて、前記海底突起物の方位および距離を計算する計算部と、をさらに備える、
付記１〜３のいずれかに記載の探査装置。
(Supplementary Note 4) A transmission waveform generation unit that generates a sounding sound and causes the sound wave output unit to transmit the sounding sound toward the sea.
A calculation unit for calculating an orientation and a distance of the submarine protrusion based on the sniffing sound and echo sound obtained by the sniffing sound reflecting the submarine protrusion;
The searching device according to any one of
（付記５）探査用水中航走体に搭載される、
付記１〜４のいずれかに記載の探査装置。
(Supplementary Note 5) To be mounted on a survey underwater vehicle
The searching device according to any one of
（付記６）水中航走体を探査する方法であって、
（ａ）海底に投下された発音弾から発せられる爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出するステップと、
（ｂ）前記検出された信号の周波数分析の結果から、前記反響音に、気体が充満した空間に起因して生じた共鳴音が含まれるかどうかを判定することにより、前記海底突起物が水中航走体であるか否かを判別するステップと、
を有する、ことを特徴とする探査方法。
(Supplementary Note 6) A method for searching an underwater vehicle,
(A) detecting, as a signal, echo sound obtained by the explosion sound emitted from the sounding bomb dropped on the seabed being reflected on the seabed protrusion;
(B) From the result of the frequency analysis of the detected signal, it is possible to determine whether the seafloor protrusion is water by determining whether the echo includes resonance sound generated due to the space filled with gas. Determining whether it is a mid-course vehicle;
The search method characterized by having.
（付記７）前記（ｂ）のステップにおいて、２２〜４５Ｈｚの周波数帯域における信号強度が、他の周波数帯域における信号強度よりも大きい場合に、前記反響音に前記共鳴音が含まれていると判定する、
付記６に記載の探査方法。
(Supplementary Note 7) In the step (b), when the signal strength in the frequency band of 22 to 45 Hz is larger than the signal strength in other frequency bands, it is determined that the resonance sound is included in the echo. Do,
The search method according to appendix 6.
（付記８）（ｃ）前記発音弾を所定のタイミングで海底に投下するよう指示するステップをさらに有する、
付記６または７に記載の探査方法。
(Supplementary Note 8) (c) The method further includes the step of instructing the sounding bullets to be dropped onto the seabed at a predetermined timing,
The search method according to
（付記９）（ｄ）探信音を生成して、音波出力部に海中に向かって前記探信音を送信させるステップと、
（ｅ）前記探信音、および、前記探信音が前記海底突起物に反響して得られる反響音に基づいて、前記海底突起物の方位および距離を計算するステップと、をさらに有する、
付記６〜８のいずれかに記載の探査方法。
(Supplementary note 9) (d) generating a probe sound and causing the sound wave output unit to transmit the probe sound into the sea;
(E) calculating the direction and distance of the submarine protrusion based on the sounding sound and echo sound obtained by the sounding sound reflecting on the submarine protrusion;
The exploration method according to any one of appendices 6-8.
（付記１０）コンピュータに、
（ａ）海底に投下された発音弾から発せられる爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出するステップと、
（ｂ）前記検出された信号の周波数分析の結果から、前記反響音に、気体が充満した空間に起因して生じた共鳴音が含まれるかどうかを判定することにより、前記海底突起物が水中航走体であるか否かを判別するステップと、
を実行させる、プログラム。
(Supplementary Note 10)
(A) detecting, as a signal, echo sound obtained by the explosion sound emitted from the sounding bomb dropped on the seabed being reflected on the seabed protrusion;
(B) From the result of the frequency analysis of the detected signal, it is possible to determine whether the seafloor protrusion is water by determining whether the echo includes resonance sound generated due to the space filled with gas. Determining whether it is a mid-course vehicle;
To run the program.
（付記１１）前記（ｂ）のステップにおいて、２２〜４５Ｈｚの周波数帯域における信号強度が、他の周波数帯域における信号強度よりも大きい場合に、前記反響音に前記共鳴音が含まれていると判定する、
付記１０に記載のプログラム。
(Supplementary note 11) In the step (b), when the signal strength in the frequency band of 22 to 45 Hz is larger than the signal strength in the other frequency bands, it is determined that the resonance sound is included in the echo. Do,
The program according to
（付記１２）（ｃ）前記発音弾を所定のタイミングで海底に投下するよう指示するステップをさらに有する、
付記１０または１１に記載のプログラム。
(Supplementary Note 12) (c) The method further includes the step of instructing the sounding bullets to be dropped onto the seabed at a predetermined timing,
The program according to
（付記１３）（ｄ）探信音を生成して、音波出力部に海中に向かって前記探信音を送信させるステップと、
（ｅ）前記探信音、および、前記探信音が前記海底突起物に反響して得られる反響音に基づいて、前記海底突起物の方位および距離を計算するステップと、をさらに有する、
付記１０〜１２のいずれかに記載のプログラム。
(Supplementary note 13) (d) generating a probe sound and causing the sound wave output unit to transmit the probe sound into the sea;
(E) calculating the direction and distance of the submarine protrusion based on the sounding sound and echo sound obtained by the sounding sound reflecting on the submarine protrusion;
The program according to any of appendices 10-12.
以上のように、本発明によれば、海底に存在する突起物を正確かつ効率的に判別することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to accurately and efficiently determine the protrusions present on the seabed.
１ 探査用水中航走体
２ 発音弾
３ 海底面
４ 海面
５ 海底突起物
１０ 信号検出部
１２ 右受信用圧電素子アレイ
１４ 左受信用圧電素子アレイ
１６ Ａ／Ｄ変換器
２０ 信号判別部
３０ 計算部
４０ 送信波形生成部
４２ Ｄ／Ａ変換器
４４ 増幅器
４６ 送信用圧電素子アレイ
５０ 左右操縦制御部
５５ 左右操縦装置
６０ 上下操縦制御部
６５ 上下操縦装置
７０ 発音弾制御部
７５ 発音弾分離装置
１００ 探査装置
２００ コンピュータ
２１１ ＣＰＵ
２１２ メインメモリ
２１３ 記憶装置
２１４ 入力インターフェイス
２１５ 表示コントローラ
２１６ データリーダ／ライタ
２１７ 通信インターフェイス
２１８ 入力機器
２１９ ディスプレイ装置
２２０ 記録媒体
２２１ バス
Ａ 探信音
Ｂ 海底探信音
Ｃ 反響音
Ｄ 海底反響音
Ｅ 爆発音
DESCRIPTION OF
212
Claims (7)
海底に投下された発音弾から発せられる爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出する信号検出部と、
前記検出された信号の周波数分析の結果から、前記反響音に、気体が充満した空間に起因して生じた共鳴音が含まれるかどうかを判定することにより、前記海底突起物が水中航走体であるか否かを判別する信号判別部と、
を備える、ことを特徴とする探査装置。 An apparatus for searching underwater vehicles,
A signal detection unit that detects echo sound obtained as an explosion sound emitted from a sound-emitting bullet dropped on the seabed is reflected on the seabed projection as a signal;
The seafloor projection is an underwater vehicle by determining whether the resonance includes resonance sound generated due to a space filled with gas from the result of frequency analysis of the detected signal. A signal determination unit that determines whether or not
A search device comprising:
請求項１に記載の探査装置。 The signal determination unit determines that the echo includes the resonant sound when the signal strength in the 22 to 45 Hz frequency band is larger than the signal strength in another frequency band.
The search apparatus according to claim 1.
請求項１または２に記載の探査装置。 A sound production bullet control unit for instructing the sound production bullets to be dropped onto the sea bed at a predetermined timing, further comprising
The search apparatus of Claim 1 or 2.
前記探信音、および、前記探信音が前記海底突起物に反響して得られる反響音に基づいて、前記海底突起物の方位および距離を計算する計算部と、をさらに備える、
請求項１〜３のいずれかに記載の探査装置。 A transmission waveform generation unit that generates a sounding sound and causes the sound wave output unit to transmit the sounding sound into the sea;
A calculation unit for calculating an orientation and a distance of the submarine protrusion based on the sniffing sound and echo sound obtained by the sniffing sound reflecting the submarine protrusion;
The search device according to any one of claims 1 to 3.
請求項１〜４のいずれかに記載の探査装置。 To be mounted on a surveying underwater vehicle,
The search device according to any one of claims 1 to 4.
（ａ）海底に投下された発音弾から発せられる爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出するステップと、
（ｂ）前記検出された信号の周波数分析の結果から、前記反響音に、気体が充満した空間に起因して生じた共鳴音が含まれるかどうかを判定することにより、前記海底突起物が水中航走体であるか否かを判別するステップと、
を有する、ことを特徴とする探査方法。 A method of probing an underwater vehicle, comprising:
(A) detecting, as a signal, echo sound obtained by the explosion sound emitted from the sounding bomb dropped on the seabed being reflected on the seabed protrusion;
(B) From the result of the frequency analysis of the detected signal, it is possible to determine whether the seafloor protrusion is water by determining whether the echo includes resonance sound generated due to the space filled with gas. Determining whether it is a mid-course vehicle;
The search method characterized by having.
（ａ）海底に投下された発音弾から発せられる爆発音が海底突起物に反響して得られる反響音を信号として検出するステップと、
（ｂ）前記検出された信号の周波数分析の結果から、前記反響音に、気体が充満した空間に起因して生じた共鳴音が含まれるかどうかを判定することにより、前記海底突起物が水中航走体であるか否かを判別するステップと、
を実行させる、プログラム。 On the computer
(A) detecting, as a signal, echo sound obtained by the explosion sound emitted from the sounding bomb dropped on the seabed being reflected on the seabed protrusion;
(B) From the result of the frequency analysis of the detected signal, it is possible to determine whether the seafloor protrusion is water by determining whether the echo includes resonance sound generated due to the space filled with gas. Determining whether it is a mid-course vehicle;
To run the program.
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Family Cites Families (13)
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|---|---|---|---|---|
| DE3908578A1 (en) * | 1989-03-16 | 1990-09-20 | Laukien Guenther | METHOD FOR INFLUENCING A SOUND SOURCE, IN PARTICULAR A SUBMERSIBLE SUBMARINE, AND SUBMARINE |
| JPH05119144A (en) * | 1991-10-29 | 1993-05-18 | Nec Eng Ltd | Wide band frequency characteristic signal processing method |
| JP2761487B2 (en) * | 1994-09-16 | 1998-06-04 | 防衛庁技術研究本部長 | Underwater target detector |
| US5699318A (en) * | 1996-07-25 | 1997-12-16 | Northrop Grumman Corporation | Topographic composition sonar map |
| JP3573090B2 (en) * | 2000-12-05 | 2004-10-06 | 日本電気株式会社 | Underwater target position detecting device and method |
| US6707760B1 (en) * | 2002-11-22 | 2004-03-16 | Bbnt Solutions Llc | Projectile sonar |
| WO2005100977A2 (en) * | 2004-02-03 | 2005-10-27 | University Of Denver | Method and apparatus for a acoustic sensing of structures |
| JP2009162498A (en) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Ihi Corp | Survey/classification method and device for object under water bottom |
| US8026857B2 (en) * | 2008-01-17 | 2011-09-27 | The Boeing Company | Wireless data communication and power transmission using aircraft structures having properties of an electromagnetic cavity |
| US8050138B2 (en) * | 2009-03-24 | 2011-11-01 | Lockheed Martin Corporation | Ballistic-acoustic transducer system |
| JP5448153B2 (en) * | 2009-08-05 | 2014-03-19 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | Artifact detection system, and artifact detection method used in the system |
| US8599061B2 (en) * | 2010-03-17 | 2013-12-03 | George Mason Intellectual Properties, Inc. | Cavity detection |
| JP6016255B2 (en) * | 2011-06-28 | 2016-10-26 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | Acoustic image generation system, acoustic image generation method, and acoustic image generation program |
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