JP7195582B2 - 複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システム - Google Patents
複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7195582B2 JP7195582B2 JP2018188456A JP2018188456A JP7195582B2 JP 7195582 B2 JP7195582 B2 JP 7195582B2 JP 2018188456 A JP2018188456 A JP 2018188456A JP 2018188456 A JP2018188456 A JP 2018188456A JP 7195582 B2 JP7195582 B2 JP 7195582B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lifting
- underwater
- water
- recovering
- underwater vehicles
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
本発明は、水底探査等の調査作業を行う複数の水中航走体の揚収方法、及び揚収システムに関する。
海洋や湖沼等において、調査水域に水中航走体を投入して水底探査等の調査作業を行う場合、水上に位置する船舶や水中に配置された装置が水中航走体に対する制御を行っている。
例えば特許文献１には、母船とケーブル接続された水中ステーションを海中に配設し、音響トランスポンダを探査地点近くの海底に配置し、複数の無索式無人潜水艇を水中ステーション及び音響トランスポンダと超音波信号を用いて通信させすることで誘導し、必要に応じて無索式無人潜水艇を水中ステーションにドッキングさせて充電又は電池交換と探査データの吸い上げを行う技術が開示されている。
また、特許文献２には、第１トランスポンダ、第１受波器及び第２受波器を備えた水中ステーションを母船から海中に吊り下げ、海底に第２トランスポンダを設置し、探査用の自律型無人航走体に第３トランスポンダ及び第３受波器を設け、水中ステーションは第２トランスポンダの信号を第１受波器で受信することによって定点保持を図り、自律型無人航走体は、探査中は第２トランスポンダの信号を第３受波器で受信することによって自航し、動力が減少すると第１トランスポンダの信号を第３受波器で受信することによって水中ステーションに向かって航走し、水中ステーションは第３トランスポンダの信号を第２受波器で受信することによって自律型無人航走を収容するための姿勢制御を行う技術が開示されている。
また、特許文献３には、水上に位置する母船に送波器を設け、探査用の無人潜水機に受波器を設け、母船から無人潜水機に制御信号を送る水中音響通信において、画素信号のハフ変換を利用して伝送誤りを補正する技術が開示されている。
また、特許文献４には、母船と水中航走体との間における通信を中継する自走中継器を観察領域の水面近傍に配置し、自走中継器と母船との間の通信は電波通信で行い、自走中継器と水中航走体との間の通信は音響通信で行うことによって、水平方向の通信可能距離を向上させる技術が開示されている。
例えば特許文献１には、母船とケーブル接続された水中ステーションを海中に配設し、音響トランスポンダを探査地点近くの海底に配置し、複数の無索式無人潜水艇を水中ステーション及び音響トランスポンダと超音波信号を用いて通信させすることで誘導し、必要に応じて無索式無人潜水艇を水中ステーションにドッキングさせて充電又は電池交換と探査データの吸い上げを行う技術が開示されている。
また、特許文献２には、第１トランスポンダ、第１受波器及び第２受波器を備えた水中ステーションを母船から海中に吊り下げ、海底に第２トランスポンダを設置し、探査用の自律型無人航走体に第３トランスポンダ及び第３受波器を設け、水中ステーションは第２トランスポンダの信号を第１受波器で受信することによって定点保持を図り、自律型無人航走体は、探査中は第２トランスポンダの信号を第３受波器で受信することによって自航し、動力が減少すると第１トランスポンダの信号を第３受波器で受信することによって水中ステーションに向かって航走し、水中ステーションは第３トランスポンダの信号を第２受波器で受信することによって自律型無人航走を収容するための姿勢制御を行う技術が開示されている。
また、特許文献３には、水上に位置する母船に送波器を設け、探査用の無人潜水機に受波器を設け、母船から無人潜水機に制御信号を送る水中音響通信において、画素信号のハフ変換を利用して伝送誤りを補正する技術が開示されている。
また、特許文献４には、母船と水中航走体との間における通信を中継する自走中継器を観察領域の水面近傍に配置し、自走中継器と母船との間の通信は電波通信で行い、自走中継器と水中航走体との間の通信は音響通信で行うことによって、水平方向の通信可能距離を向上させる技術が開示されている。
ところで、水中航走体は速度が遅いため１台だけでは広い水域を調査するのに時間がかかるが、エネルギー消費の面などから水中航走体の速度を上げるのには限界がある。そこで、広い水域を効率よく調査するために複数の水中航走体を投入することが考えられる。しかし、複数の水中航走体を用いて調査を行う場合は、１台の水中航走体を用いて調査を行う場合に比べて揚収作業に時間がかかってしまう。
特許文献１は、水中ステーションや複数の無索式無人潜水艇の揚収作業を効率よく安全に行うことについて開示するものではない。また、母船と水中ステーションがケーブルで接続されているため、母船や水中ステーションの移動が制限される。
特許文献２は、水中ステーションや複数の自律型無人航走体の揚収作業を効率よく安全に行うことについて開示するものではない。また、水中ステーションが母船から吊り下げられているため、母船や水中ステーションの移動が制限される。
特許文献３は、水中音響通信が水面や海底の反射音の影響を受けやすいことを考慮し、伝送誤りを含んでいても正しい制御信号を推定することで無人潜水機が無制御状態に陥ることを防止しようとするものである。しかし、複数の無人潜水機の揚収作業を効率よく安全に行うことについて開示するものではない。
特許文献４には、自走中継器が自己の現在位置情報と水中航走体の現在位置情報とに基づいて水平移動の要否を判断し、水中航走体との通信状態を維持することが記載されている。また、水中航走体を複数投入することができる旨の記載がある。しかし、自走中継器や水中航走体の揚収作業を効率よく安全に行うことについて開示するものではない。
特許文献１は、水中ステーションや複数の無索式無人潜水艇の揚収作業を効率よく安全に行うことについて開示するものではない。また、母船と水中ステーションがケーブルで接続されているため、母船や水中ステーションの移動が制限される。
特許文献２は、水中ステーションや複数の自律型無人航走体の揚収作業を効率よく安全に行うことについて開示するものではない。また、水中ステーションが母船から吊り下げられているため、母船や水中ステーションの移動が制限される。
特許文献３は、水中音響通信が水面や海底の反射音の影響を受けやすいことを考慮し、伝送誤りを含んでいても正しい制御信号を推定することで無人潜水機が無制御状態に陥ることを防止しようとするものである。しかし、複数の無人潜水機の揚収作業を効率よく安全に行うことについて開示するものではない。
特許文献４には、自走中継器が自己の現在位置情報と水中航走体の現在位置情報とに基づいて水平移動の要否を判断し、水中航走体との通信状態を維持することが記載されている。また、水中航走体を複数投入することができる旨の記載がある。しかし、自走中継器や水中航走体の揚収作業を効率よく安全に行うことについて開示するものではない。
そこで本発明は、複数の水中航走体を展開・運用して水底探査等の調査作業を行うにあたって、水中航走体の揚収作業を安全かつ効率的に行うことができる複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システムを提供することを目的とする。
請求項１記載に対応した複数の水中航走体の揚収方法においては、揚収船に水底を探査するための複数の水中航走体を水中から揚収するに当たり、揚収船の作業時間に集約して設定された揚収能力と、揚収能力に基づいて作成された揚収タイムスケジュールに則り、複数の水中航走体の揚収時刻が重ならないように水中航走体ごとに異ならせて決定した浮上時刻に従って、複数の水中航走体を順次、水面に浮上させ揚収すること、及び水中航走体の不要な通信機能及び/又は観測機能を停止させ、必要な通信機能及び/又は観測機能を作動させることを特徴とする。
請求項１に記載の本発明によれば、安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。また、通信機能と観測機能を必要に応じて作動又は停止させることで、水中航走体の消費電力を削減することができる。なお、探査とは観測、捜索、採取、救援、運搬等およそ水底において水中航走体が行なう行為の全体を含む。また、揚収能力とは、最終的に作業時間に集約される水中航走体の揚収に当っての少なくとも揚収船の性能を含むものとする。
請求項１に記載の本発明によれば、安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。また、通信機能と観測機能を必要に応じて作動又は停止させることで、水中航走体の消費電力を削減することができる。なお、探査とは観測、捜索、採取、救援、運搬等およそ水底において水中航走体が行なう行為の全体を含む。また、揚収能力とは、最終的に作業時間に集約される水中航走体の揚収に当っての少なくとも揚収船の性能を含むものとする。
請求項２記載の本発明は、複数の水中航走体は、揚収船による揚収を待機する間、水中で待機することを特徴とする。
請求項２に記載の本発明によれば、水中は水上に比べて波浪の漂流力の影響を受けにくいため、待機中に水中航走体が漂流してしまうことを防止できる。
請求項２に記載の本発明によれば、水中は水上に比べて波浪の漂流力の影響を受けにくいため、待機中に水中航走体が漂流してしまうことを防止できる。
請求項３記載の本発明は、水中航走体は、水中を回遊して待機することを特徴とする。
請求項３に記載の本発明によれば、一箇所に留まるのが困難な水中航走体を所定の範囲内で待機させやすくなる。
請求項３に記載の本発明によれば、一箇所に留まるのが困難な水中航走体を所定の範囲内で待機させやすくなる。
請求項４記載の本発明は、複数の水中航走体を管制する水面の近傍を移動可能な水上管制体を、複数の水中航走体を全て揚収した後に揚収することを特徴とする。
請求項４に記載の本発明によれば、揚収する全ての水中航走体について、位置や通信状態を水上管制体で把握しながら揚収することができるため、揚収作業の効率及び安全性が向上する。
請求項４に記載の本発明によれば、揚収する全ての水中航走体について、位置や通信状態を水上管制体で把握しながら揚収することができるため、揚収作業の効率及び安全性が向上する。
請求項５記載の本発明は、複数の水中航走体は、揚収船の存在する位置を避けて待機することを特徴とする。
請求項５に記載の本発明によれば、待機中の水中航走体が揚収船に衝突することを防止できる。
請求項５に記載の本発明によれば、待機中の水中航走体が揚収船に衝突することを防止できる。
請求項６記載の本発明は、複数の水中航走体は、水上管制体の存在する位置を避けて待機することを特徴とする。
請求項６に記載の本発明によれば、待機中の水中航走体が水上管制体に衝突することを防止できる。
請求項６に記載の本発明によれば、待機中の水中航走体が水上管制体に衝突することを防止できる。
請求項７記載の本発明は、水面に浮上する水中航走体の航走機能を、水面への浮上前に停止させることを特徴とする。
請求項７に記載の本発明によれば、水面に存在する浮遊物や海草等が水中航走体のプロペラやスラスター等に絡まったり損傷すること等を防止できる。
請求項７に記載の本発明によれば、水面に存在する浮遊物や海草等が水中航走体のプロペラやスラスター等に絡まったり損傷すること等を防止できる。
請求項８記載の本発明は、複数の水中航走体を水中から水面に浮上させ揚収するに当り、気象海象を考慮した揚収能力及び/又は日照を考慮した揚収タイムスケジュールに従って揚収することを特徴とする。
請求項８に記載の本発明によれば、水中航走体をより安全かつ効率的に揚収することができる。
請求項８に記載の本発明によれば、水中航走体をより安全かつ効率的に揚収することができる。
請求項９記載に対応した複数の水中航走体の揚収システムは、揚収手段を有した揚収船と、水底を探査するための複数の水中航走体と、揚収船の作業時間に集約して設定された揚収能力と、揚収能力に基づいて作成された揚収タイムスケジュールに則り、複数の水中航走体の揚収時刻が重ならないように水中航走体ごとに異ならせて決定した浮上時刻に従って、水面に浮上させ揚収する水中航走体を設定する揚収設定手段と、揚収設定手段による設定に基づいて水中航走体の水面への浮上を制御するとともに、水中航走体の水面への浮上に当り、水中航走体の不要な通信機能及び/又は観測機能を停止させ、必要な通信機能及び/又は観測機能を作動させる浮上制御手段とを備えたことを特徴とする。
請求項９に記載の本発明によれば、安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。また、通信機能と観測機能を必要に応じて作動又は停止させることで、水中航走体の消費電力を削減することができる。
請求項９に記載の本発明によれば、安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。また、通信機能と観測機能を必要に応じて作動又は停止させることで、水中航走体の消費電力を削減することができる。
請求項１０記載の本発明は、複数の水中航走体は、揚収船による揚収を待機する間、水中で待機する待機モードを有することを特徴とする。
請求項１０に記載の本発明によれば、水中は水上に比べて波浪の漂流力の影響を受けにくいため、待機中に水中航走体が漂流してしまうことを防止できる。
請求項１０に記載の本発明によれば、水中は水上に比べて波浪の漂流力の影響を受けにくいため、待機中に水中航走体が漂流してしまうことを防止できる。
請求項１１記載の本発明は、複数の水中航走体を管制する水面の近傍の水中を移動可能な水上管制体をさらに備えたことを特徴とする。
請求項１１に記載の本発明によれば、水上管制体単独で、或いは揚収船と水上管制体の双方で水中航走体を管制することができるため、より安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。また、揚収を待つ水中航走体の待機位置を揚収船からより遠くに離すことができる。
請求項１１に記載の本発明によれば、水上管制体単独で、或いは揚収船と水上管制体の双方で水中航走体を管制することができるため、より安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。また、揚収を待つ水中航走体の待機位置を揚収船からより遠くに離すことができる。
請求項１２記載の本発明は、揚収設定手段が、複数の水中航走体を全て揚収した後、水上管制体を揚収船へ揚収する手順を設定する機能を有することを特徴とする。
請求項１２に記載の本発明によれば、揚収する全ての水中航走体について、位置や通信状態を水上管制体で把握しながら揚収することができるため、揚収作業の効率及び安全性が向上する。
請求項１２に記載の本発明によれば、揚収する全ての水中航走体について、位置や通信状態を水上管制体で把握しながら揚収することができるため、揚収作業の効率及び安全性が向上する。
請求項１３記載の本発明は、揚収設定手段が、複数の水中航走体が、揚収船の存在する位置を避けて待機することを設定する機能を有することを特徴とする。
請求項１３に記載の本発明によれば、待機中の水中航走体が揚収船に衝突することを防止できる。
請求項１３に記載の本発明によれば、待機中の水中航走体が揚収船に衝突することを防止できる。
請求項１４記載の本発明は、揚収設定手段が、複数の水中航走体が、水上管制体の存在する位置を避けて待機することを設定する機能を有することを特徴とする。
請求項１４に記載の本発明によれば、待機中の水中航走体が水上管制体に衝突することを防止できる。
請求項１４に記載の本発明によれば、待機中の水中航走体が水上管制体に衝突することを防止できる。
請求項１５記載の本発明は、浮上制御手段が、水面に浮上する水中航走体の航走機能を、水面への浮上前に停止させることを特徴とする。
請求項１５に記載の本発明によれば、水面に存在する浮遊物や海草等が水中航走体のプロペラやスラスター等に絡まったり損傷すること等を防止できる。
請求項１５に記載の本発明によれば、水面に存在する浮遊物や海草等が水中航走体のプロペラやスラスター等に絡まったり損傷すること等を防止できる。
請求項１６記載の本発明は、水中航走体を気象海象を考慮した揚収能力及び/又は日照を考慮した揚収タイムスケジュールに従って揚収するための気象海象取得手段及び/又は日照取得手段を備えたことを特徴とする。
請求項１６に記載の本発明によれば、より安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。
請求項１６に記載の本発明によれば、より安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。
本発明の複数の水中航走体の揚収方法によれば、安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。また、通信機能と観測機能を必要に応じて作動又は停止させることで、水中航走体の消費電力を削減することができる。
また、複数の水中航走体は、揚収船による揚収を待機する間、水中で待機する場合には、水中は水上に比べて波浪の漂流力の影響を受けにくいため、待機中に水中航走体が漂流してしまうことを防止できる。
また、水中航走体は、水中を回遊して待機する場合には、一箇所に留まるのが困難な水中航走体を所定の範囲内で待機させやすくなる。
また、複数の水中航走体を管制する水面の近傍を移動可能な水上管制体を、複数の水中航走体を全て揚収した後に揚収する場合には、揚収する全ての水中航走体について、位置や通信状態を水上管制体で把握しながら揚収することができるため、揚収作業の効率及び安全性が向上する。
また、複数の水中航走体は、揚収船の存在する位置を避けて待機する場合には、待機中の水中航走体が揚収船に衝突することを防止できる。
また、複数の水中航走体は、水上管制体の存在する位置を避けて待機する場合には、待機中の水中航走体が水上管制体に衝突することを防止できる。
また、水面に浮上する水中航走体の航走機能を、水面への浮上前に停止させる場合には、水面に存在する浮遊物や海草等が水中航走体のプロペラやスラスター等に絡まったり損傷すること等を防止できる。
また、複数の水中航走体を水中から水面に浮上させ揚収するに当り、気象海象を考慮した揚収能力及び/又は日照を考慮した揚収タイムスケジュールに従って揚収する場合には、水中航走体をより安全かつ効率的に揚収することができる。
また、本発明の複数の水中航走体の揚収システムによれば、安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。また、通信機能と観測機能を必要に応じて作動又は停止させることで、水中航走体の消費電力を削減することができる。
また、複数の水中航走体は、揚収船による揚収を待機する間、水中で待機する待機モードを有する場合には、水中は水上に比べて波浪の漂流力の影響を受けにくいため、待機中に水中航走体が漂流してしまうことを防止できる。
また、複数の水中航走体を管制する水面の近傍の水中を移動可能な水上管制体をさらに備えた場合には、水上管制体単独で、或いは揚収船と水上管制体の双方で水中航走体を管制することができるため、より安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。また、揚収を待つ水中航走体の待機位置を揚収船からより遠くに離すことができる。
また、揚収設定手段が、複数の水中航走体を全て揚収した後、水上管制体を揚収船へ揚収する手順を設定する機能を有する場合には、揚収する全ての水中航走体について、位置や通信状態を水上管制体で把握しながら揚収することができるため、揚収作業の効率及び安全性が向上する。
また、揚収設定手段が、複数の水中航走体が、揚収船の存在する位置を避けて待機することを設定する機能を有する場合には、待機中の水中航走体が揚収船に衝突することを防止できる。
また、揚収設定手段が、複数の水中航走体が、水上管制体の存在する位置を避けて待機することを設定する機能を有する場合には、待機中の水中航走体が水上管制体に衝突することを防止できる。
また、浮上制御手段が、水面に浮上する水中航走体の航走機能を、水面への浮上前に停止させる場合には、水面に存在する浮遊物や海草等が水中航走体のプロペラやスラスター等に絡まったり損傷すること等を防止できる。
また、水中航走体を気象海象を考慮した揚収能力及び/又は日照を考慮した揚収タイムスケジュールに従って揚収するための気象海象取得手段及び/又は日照取得手段を備えた場合には、より安全かつ効率的に水中航走体の揚収作業を行うことができる。
以下に、本発明の実施形態による複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システムについて説明する。
図１は複数の水中航走体の揚収システムの概略構成正面図、図２は複数の水中航走体の揚収システムの概略構成平面図である。
本実施形態による複数の水中航走体の揚収システムは、揚収船（母船）１０と、水底を探査するための複数の水中航走体２０と、水面の近傍の水中を移動可能であり水中航走体２０を管制する水上管制体３０と、揚収船１０の揚収能力に基づいて水面に浮上させ揚収する水中航走体２０を設定する揚収設定手段４０と、揚収設定手段４０による設定に基づいて水中航走体２０の水面への浮上を制御する浮上制御手段２０１と、気象海象を考慮して水中航走体２０を揚収するための気象海象取得手段５０と、日照を考慮して水中航走体２０を揚収するための日照取得手段６０を備える。
揚収設定手段４０、気象海象取得手段５０、及び日照取得手段６０は揚収船１０に設けられ、浮上制御手段２０１は水中航走体２０に設けられている。なお、揚収設定手段４０は、水上管制体３０に設けるなど、揚収船１０以外に設けることもできる。また、揚収船（母船）１０としては、揚収船と母船をそれぞれ別に構えて構成することもできる。
図１では、海洋や湖沼等において、調査（探査）作業を終えた複数の水中航走体２０（第１水中航走体２０Ａ、第２水中航走体２０Ｂ、第３水中航走体２０Ｃ）と１台の水上管制体３０を揚収船１０に揚収する状態を示している。水中航走体２０及び水上管制体３０は、揚収船１０に積載して調査水域まで運搬し、調査水域に投入されたものである。
水中航走体２０及び水上管制体３０は無人かつ無索で自律航走するロボットである。
水面の近傍に配置された水上管制体３０の下面には、音響測位手段３０４及び通信手段３０５が設けられている。水上管制体３０は、音響測位手段３０４を用いて水中航走体２０の位置を測定すると共に、通信手段３０５を用いて水中航走体２０と音響信号による双方向通信を行い、電波の届かない水中に在る複数の水中航走体２０に対して音響信号を利用した管制を行っている。なお、図１において水上管制体３０の下部から延びる点線は、水上管制体３０から水中に向けて発信される音響信号の拡がりを示している。
本実施形態による複数の水中航走体の揚収システムは、揚収船（母船）１０と、水底を探査するための複数の水中航走体２０と、水面の近傍の水中を移動可能であり水中航走体２０を管制する水上管制体３０と、揚収船１０の揚収能力に基づいて水面に浮上させ揚収する水中航走体２０を設定する揚収設定手段４０と、揚収設定手段４０による設定に基づいて水中航走体２０の水面への浮上を制御する浮上制御手段２０１と、気象海象を考慮して水中航走体２０を揚収するための気象海象取得手段５０と、日照を考慮して水中航走体２０を揚収するための日照取得手段６０を備える。
揚収設定手段４０、気象海象取得手段５０、及び日照取得手段６０は揚収船１０に設けられ、浮上制御手段２０１は水中航走体２０に設けられている。なお、揚収設定手段４０は、水上管制体３０に設けるなど、揚収船１０以外に設けることもできる。また、揚収船（母船）１０としては、揚収船と母船をそれぞれ別に構えて構成することもできる。
図１では、海洋や湖沼等において、調査（探査）作業を終えた複数の水中航走体２０（第１水中航走体２０Ａ、第２水中航走体２０Ｂ、第３水中航走体２０Ｃ）と１台の水上管制体３０を揚収船１０に揚収する状態を示している。水中航走体２０及び水上管制体３０は、揚収船１０に積載して調査水域まで運搬し、調査水域に投入されたものである。
水中航走体２０及び水上管制体３０は無人かつ無索で自律航走するロボットである。
水面の近傍に配置された水上管制体３０の下面には、音響測位手段３０４及び通信手段３０５が設けられている。水上管制体３０は、音響測位手段３０４を用いて水中航走体２０の位置を測定すると共に、通信手段３０５を用いて水中航走体２０と音響信号による双方向通信を行い、電波の届かない水中に在る複数の水中航走体２０に対して音響信号を利用した管制を行っている。なお、図１において水上管制体３０の下部から延びる点線は、水上管制体３０から水中に向けて発信される音響信号の拡がりを示している。
揚収船１０には、揚収手段（投入・揚収設備）７０が設けられている。揚収手段７０は一般船にも装備又は搭載可能なクレーンを含む設備であり、水中航走体２０及び水上管制体３０を投入及び揚収する機能を有している。これにより、水中航走体２０と水上管制体３０を同じ設備を用いて投入及び揚収することができる。
なお、揚収船１０は、揚収手段７０が常設された専用船であっても、揚収手段７０を一時的に設置した非専用船であってもよい。
また、揚収船１０の下面には、通信手段１０１が設けられている。揚収船１０は通信手段１０１を用いて水中航走体２０と音響信号による双方向通信を行うことができ、例えば、水上管制体３０が水中航走体２０と水中通信ができなくなった場合の予備的な役割や、水面近くまで浮上した水中航走体２０との水中通信等に利用する。なお、図１において揚収船１０の下部から延びる点線は、揚収船１０から水中に向けて発信される音響信号の拡がりを示している。
なお、揚収船１０は、揚収手段７０が常設された専用船であっても、揚収手段７０を一時的に設置した非専用船であってもよい。
また、揚収船１０の下面には、通信手段１０１が設けられている。揚収船１０は通信手段１０１を用いて水中航走体２０と音響信号による双方向通信を行うことができ、例えば、水上管制体３０が水中航走体２０と水中通信ができなくなった場合の予備的な役割や、水面近くまで浮上した水中航走体２０との水中通信等に利用する。なお、図１において揚収船１０の下部から延びる点線は、揚収船１０から水中に向けて発信される音響信号の拡がりを示している。
水中航走体２０には、揚収船１０に揚収されるために浮上を開始する浮上時刻が揚収設定手段４０を用いて水中への投入前に設定されている。各水中航走体２０に設けられている浮上制御手段２０１は、浮上時刻に到達すると自機の浮上を開始させる。
浮上時刻は、各水中航走体２０の揚収に要する時間を揚収船１０の揚収能力から勘案して作成した揚収タイムスケジュールに則り、水中航走体２０の揚収時間が重ならないように水中航走体２０ごとに異ならせて決定する。これにより、浮上時刻に到達した水中航走体２０から順に浮上させ、揚収船１０に揚収手段７０を用いて揚収することができる。
このように、水中航走体２０を水中から揚収するにあたり、揚収船１０の揚収能力に基づいて水中航走体２０を順次水面に浮上させ揚収することで、安全かつ効率的に水中航走体２０の揚収作業を行うことができる。
浮上時刻は、各水中航走体２０の揚収に要する時間を揚収船１０の揚収能力から勘案して作成した揚収タイムスケジュールに則り、水中航走体２０の揚収時間が重ならないように水中航走体２０ごとに異ならせて決定する。これにより、浮上時刻に到達した水中航走体２０から順に浮上させ、揚収船１０に揚収手段７０を用いて揚収することができる。
このように、水中航走体２０を水中から揚収するにあたり、揚収船１０の揚収能力に基づいて水中航走体２０を順次水面に浮上させ揚収することで、安全かつ効率的に水中航走体２０の揚収作業を行うことができる。
揚収船１０に設けられた気象海象取得手段５０は、水中航走体２０の揚収が予定されている時間帯の気象海象情報を取得する。これにより、例えば、取得した気象海象情報を用いて揚収時における有義波高等を予測し、通常よりも波が高いことが予想される場合には１台あたりの水中航走体２０の揚収予想時間を通常よりも長くした揚収タイムスケジュールとするなど、気象海象による影響を各水中航走体２０の浮上時刻の設定に反映して揚収を行うことができる。
また、揚収船１０に設けられた日照取得手段６０は、水中航走体２０の揚収が予定されている時間帯の日照情報を取得する。日照情報は天候等の影響も加味することが好ましいが、時間帯のみによって推定しても良い。また、気象海象取得手段５０で取得した気象予報や雨雲等のレーダ情報を用いて日照情報を修正してもよい。また、浮上指示を直接する場合等には、日照取得手段６０で日照を計測して日照情報としてもよい。これにより、例えば、取得した日照情報を用いて揚収時の外界の明るさを予測し、薄暗いなかでの作業が予想される場合には１台あたりの水中航走体２０の揚収予想時間を通常よりも長くした揚収スケジュールとするなど、日照による影響を各水中航走体２０の浮上時刻の設定に反映して揚収を行うことができる。
このように、複数の水中航走体を水中から水面に浮上させ揚収するにあたり、気象海象と日照の少なくとも一方を考慮して揚収することで、より安全かつ効率的に水中航走体２０の揚収作業を行うことができる。
なお、気象海象取得手段５０及び日照取得手段６０は、本実施形態では揚収船１０に設けているが、水上管制体３０に設けるなど、揚収船１０以外に設けることもできる。
また、揚収船１０に設けられた日照取得手段６０は、水中航走体２０の揚収が予定されている時間帯の日照情報を取得する。日照情報は天候等の影響も加味することが好ましいが、時間帯のみによって推定しても良い。また、気象海象取得手段５０で取得した気象予報や雨雲等のレーダ情報を用いて日照情報を修正してもよい。また、浮上指示を直接する場合等には、日照取得手段６０で日照を計測して日照情報としてもよい。これにより、例えば、取得した日照情報を用いて揚収時の外界の明るさを予測し、薄暗いなかでの作業が予想される場合には１台あたりの水中航走体２０の揚収予想時間を通常よりも長くした揚収スケジュールとするなど、日照による影響を各水中航走体２０の浮上時刻の設定に反映して揚収を行うことができる。
このように、複数の水中航走体を水中から水面に浮上させ揚収するにあたり、気象海象と日照の少なくとも一方を考慮して揚収することで、より安全かつ効率的に水中航走体２０の揚収作業を行うことができる。
なお、気象海象取得手段５０及び日照取得手段６０は、本実施形態では揚収船１０に設けているが、水上管制体３０に設けるなど、揚収船１０以外に設けることもできる。
水中航走体２０は、揚収船１０による揚収を待機する間、水中で待機する待機モードを有する。
水中は水上に比べて波浪の漂流力の影響を受けにくいため、水中航走体２０を水中で待機させることにより、待機中に水中航走体２０が漂流してしまうことを防止できる。なお、波浪の影響は深度が深くなるに従って、その影響度は低下して行く。
水中で待機する水中航走体２０は、基本的にはより波浪の漂流力の影響を受けにくい水底近傍が待機位置となるが、地形や水中航走体２０の性能等によっては水面近傍が待機位置となる場合もあり得る。
水中は水上に比べて波浪の漂流力の影響を受けにくいため、水中航走体２０を水中で待機させることにより、待機中に水中航走体２０が漂流してしまうことを防止できる。なお、波浪の影響は深度が深くなるに従って、その影響度は低下して行く。
水中で待機する水中航走体２０は、基本的にはより波浪の漂流力の影響を受けにくい水底近傍が待機位置となるが、地形や水中航走体２０の性能等によっては水面近傍が待機位置となる場合もあり得る。
また、水中航走体２０は、水中における所定の回遊域Ｘで回遊しながら待機させることができる。これにより、航走型の水中航走体２０など、一箇所に留まるのが困難な水中航走体２０を所定の範囲内で待機させやすくなる。なお、回遊には、旋回や連続的又は不連続的な移動も含む。
図１では、水底近くに設定された回遊域Ｘを回遊しながら待機する第２水中航走体２０Ｂ及び第３水中航走体２０Ｃと、浮上時刻が到来したため回遊域Ｘを離れ水面の揚収位置へ向けて浮上する第１水中航走体２０Ａを示している。
回遊域Ｘは基本的には水底近傍に設定されるが、地形や水中航走体２０の性能等に応じて任意に設定が可能である。また、水中航走体２０ごとに回遊域Ｘを異ならせて設定してもよい。
図１では、水底近くに設定された回遊域Ｘを回遊しながら待機する第２水中航走体２０Ｂ及び第３水中航走体２０Ｃと、浮上時刻が到来したため回遊域Ｘを離れ水面の揚収位置へ向けて浮上する第１水中航走体２０Ａを示している。
回遊域Ｘは基本的には水底近傍に設定されるが、地形や水中航走体２０の性能等に応じて任意に設定が可能である。また、水中航走体２０ごとに回遊域Ｘを異ならせて設定してもよい。
また、揚収設定手段４０は、水中航走体２０に対して、揚収船１０と水上管制体３０の少なくとも一方が存在する位置を避けて待機するように設定する機能を有している。
これにより、待機中の水中航走体２０が揚収船１０又は水上管制体３０に衝突することを防止できる。
これにより、待機中の水中航走体２０が揚収船１０又は水上管制体３０に衝突することを防止できる。
また、浮上制御手段２０１は、水面に浮上する水中航走体２０の航走機能を、水中航走体２０が水面に浮上する手前で停止させる。
水中航走体２０は、浮上の際は浮上速度を高めるために航走機能をオンにしてプロペラやスラスター等を駆動することが多いが、航走体２０が水面に浮上する手前で航走機能をオフにすることにより、水面に存在する浮遊物や海草等が水中航走体２０のプロペラやスラスター等に絡まったり、損傷すること等を防止できる。
水中航走体２０は、浮上の際は浮上速度を高めるために航走機能をオンにしてプロペラやスラスター等を駆動することが多いが、航走体２０が水面に浮上する手前で航走機能をオフにすることにより、水面に存在する浮遊物や海草等が水中航走体２０のプロペラやスラスター等に絡まったり、損傷すること等を防止できる。
また、浮上制御手段２０１は、水中航走体２０が水面へ浮上するにあたり、水中航走体１０の不要な通信機能や観測機能を停止させ、必要な通信機能や観測機能を作動させる。
水中航走体２０が揚収のために浮上するときには、観測ソナー等の水底探査のための観測機能は不要である。また、水面への浮上後は音響通信機能は機能できなくなるため不要である。そこで、不要になった時点で観測機能及び音響通信機能を停止させることで、水中航走体２０の消費電力を削減することができる。特に観測ソナー等は消費電力が大きいため、観測機能の停止による消費電力の削減は効果的である。
また、水面に浮上した水中航走体２０は、電波の送受信機能を有するアンテナを作動させ、通信機能を作動させることで、揚収船１０や水上管制体３０との電波通信が可能となる。なお、音響通信機能や電波通信機能は、常にオンの状態にしておいた場合でも水中航走体２０の浮上や潜航に伴って自然に作動したり停止したりするが、必要に応じて通信機能をオンオフすることで、より一層消費電力を削減することができる。
水中航走体２０が揚収のために浮上するときには、観測ソナー等の水底探査のための観測機能は不要である。また、水面への浮上後は音響通信機能は機能できなくなるため不要である。そこで、不要になった時点で観測機能及び音響通信機能を停止させることで、水中航走体２０の消費電力を削減することができる。特に観測ソナー等は消費電力が大きいため、観測機能の停止による消費電力の削減は効果的である。
また、水面に浮上した水中航走体２０は、電波の送受信機能を有するアンテナを作動させ、通信機能を作動させることで、揚収船１０や水上管制体３０との電波通信が可能となる。なお、音響通信機能や電波通信機能は、常にオンの状態にしておいた場合でも水中航走体２０の浮上や潜航に伴って自然に作動したり停止したりするが、必要に応じて通信機能をオンオフすることで、より一層消費電力を削減することができる。
図２に示すように、揚収船１０には、表示手段７０１が設けられている。表示手段７０１は、水中航走体２０の揚収順序を表示するものであり、例えば電光掲示板、パソコンのモニター、又は水中航走体２０に付された番号などである。なお、表示手段７０１が投入順序も表示するようにしてもよい。表示手段７０１を備えることにより、複数の水中航走体２０の揚収順序の間違いを防止して、作業の効率及び安全性を向上させることができる。
また、水上管制体３０は、複数の水中航走体２０を揚収している間は、揚収船１０から所定距離Ｈ離れた位置で待機する。所定距離Ｈは、浮上してくる水中航走体２０が衝突したり、水中航走体２０の揚収作業の邪魔となったりすることがなく、かつ、揚収されていない水中航走体２０の管制を行うことができる範囲内とする。これにより、揚収作業の効率及び安全性がさらに向上する。なお、所定距離Ｈは、水中航走体２０の揚収位置からの所定距離Ｈ１として設定してもよいし、船舶の側面からの所定距離Ｈ２として設定してもよい。
図３は揚収設定手段の構成例を示す図である。
水中航走体２０に対する揚収条件設定は、揚収設定手段４０のモニター画面８０に表示されたアイコンを選択すること等により行う。
図３には、設定対象とする水中航走体２０の選択等に用いる水中航走体選択アイコン８０１と、水上管制体３０の選択等に用いる水上管制体選択アイコン８０２と、揚収船１０の揚収能力の設定等に用いる揚収能力設定アイコン８０３と、水中航走体２０の揚収順位の設定に用いる揚収順位設定アイコン８０４と、水中航走体２０の探査領域の設定に用いる探査領域設定アイコン８０５と、水中航走体２０に対する直接的な浮上指示に用いる浮上指示アイコン８０６と、揚収設定手段４０の作動状況や警告等を表示する表示アイコン８０７と、設定の初期化等に用いるリセットアイコン８０８が表示された状態を示している。
水中航走体２０に対する揚収条件設定は、揚収設定手段４０のモニター画面８０に表示されたアイコンを選択すること等により行う。
図３には、設定対象とする水中航走体２０の選択等に用いる水中航走体選択アイコン８０１と、水上管制体３０の選択等に用いる水上管制体選択アイコン８０２と、揚収船１０の揚収能力の設定等に用いる揚収能力設定アイコン８０３と、水中航走体２０の揚収順位の設定に用いる揚収順位設定アイコン８０４と、水中航走体２０の探査領域の設定に用いる探査領域設定アイコン８０５と、水中航走体２０に対する直接的な浮上指示に用いる浮上指示アイコン８０６と、揚収設定手段４０の作動状況や警告等を表示する表示アイコン８０７と、設定の初期化等に用いるリセットアイコン８０８が表示された状態を示している。
揚収能力設定アイコン８０３にタッチすると別画面が開き、揚収能力の設定が可能となる。揚収能力とは、揚収船１０が水中航走体２０を揚収する能力であり、揚収手段７０の動作時間、水中航走体２０を捕捉するのに要する時間、揚収船１０の移動速度等の揚収船１０の性能、また、揚収に携わる人員数、気象海象状況等を基に作業時間に集約して設定する。または、動作時間や捕捉するのに要する時間以外の移動速度、人員数、気象海象状況等は、揚収設定手段４０に予め保有した時間変換機能を利用して作業時間に集約して設定する。
揚収能力の設定後、各水中航走体２０の浮上後の揚収に要する時間が揚収能力に基づいて導出され、各水中航走体２０の揚収順位と浮上時間が割り振られた揚収タイムスケジュールが作成される。この作成された揚収タイムスケジュールに従って、各水中航走体２０に対して揚収順位と浮上時刻が設定される。
なお、水中航走体２０の揚収順位は、揚収順位設定アイコン８０４を用いて任意に設定することも可能である。
揚収能力の設定後、各水中航走体２０の浮上後の揚収に要する時間が揚収能力に基づいて導出され、各水中航走体２０の揚収順位と浮上時間が割り振られた揚収タイムスケジュールが作成される。この作成された揚収タイムスケジュールに従って、各水中航走体２０に対して揚収順位と浮上時刻が設定される。
なお、水中航走体２０の揚収順位は、揚収順位設定アイコン８０４を用いて任意に設定することも可能である。
水中航走体選択アイコン８０１は、調査水域に投入する水中航走体２０の数と対応し、本実施形態では、第１水中航走体２０Ａを選択する第１水中航走体選択アイコン８０１Ａ、第２水中航走体２０Ｂを選択する第２水中航走体選択アイコン８０１Ｂ、及び第３水中航走体２０Ｃを選択する第３水中航走体選択アイコン８０１Ｃからなる。
いずれかの水中航走体選択アイコン８０１がタッチされると、探査領域設定アイコン８０５が機能可能となり、選択した水中航走体２０に対する探査領域の設定として、複数のウェイポイント（深度・位置）の設定（待機モード時に通過するウェイポイントの設定も含む）が可能となる。ウェイポイントの設定は、手動入力も、読込手段を介した一括した読み込みでの入力も可能である。
また、次に設定を行う別の水中航走体２０の探査領域は、先に探査領域が設定された水中航走体２０のウェイポイントと時刻が重ならないように、また近付いても所定の距離を保てるように、ウェイポイントと時刻に幅を持たせて設定される。仮にウェイポイントが手動入力で危うい設定がされた場合は、表示アイコン８０７に警告が表示される（待機モード時も同様）。
なお、水中航走体２０の探査領域は、後述の探査条件設定手段２０６を用いて設定することも可能である。また、所定の距離は水中航走体２０のそれぞれの航走速度や寸法等に基づいて決められる。
いずれかの水中航走体選択アイコン８０１がタッチされると、探査領域設定アイコン８０５が機能可能となり、選択した水中航走体２０に対する探査領域の設定として、複数のウェイポイント（深度・位置）の設定（待機モード時に通過するウェイポイントの設定も含む）が可能となる。ウェイポイントの設定は、手動入力も、読込手段を介した一括した読み込みでの入力も可能である。
また、次に設定を行う別の水中航走体２０の探査領域は、先に探査領域が設定された水中航走体２０のウェイポイントと時刻が重ならないように、また近付いても所定の距離を保てるように、ウェイポイントと時刻に幅を持たせて設定される。仮にウェイポイントが手動入力で危うい設定がされた場合は、表示アイコン８０７に警告が表示される（待機モード時も同様）。
なお、水中航走体２０の探査領域は、後述の探査条件設定手段２０６を用いて設定することも可能である。また、所定の距離は水中航走体２０のそれぞれの航走速度や寸法等に基づいて決められる。
水上管制体３０は、水中航走体２０を管制する役割を果たすため、投入順位は最初に、揚収順位は最後になるように自動設定される。
このように、揚収設定手段４０が、複数の水中航走体２０が全て揚収された後に水上管制体３０が揚収される手順を設定する機能を有することで、揚収する全ての水中航走体２０について、位置や通信状態を水上管制体３０で把握しながら揚収することができるため、揚収作業の効率及び安全性が向上する。
このように、揚収設定手段４０が、複数の水中航走体２０が全て揚収された後に水上管制体３０が揚収される手順を設定する機能を有することで、揚収する全ての水中航走体２０について、位置や通信状態を水上管制体３０で把握しながら揚収することができるため、揚収作業の効率及び安全性が向上する。
水中航走体２０に対しては、待機モード時も含めたウェイポイントの設定の後、浮上時刻の設定により自動的に順次浮上を指示することができるが、水中航走体選択アイコン８０１と浮上指示アイコン８０６を操作することにより、任意の水中航走体２０に対して浮上を直接指示することも可能である。
但し、任意の水中航走体２０に対して浮上を直接指示した場合も、次の水中航走体２０の浮上時刻は、自動的に順次浮上を指示する場合と同様に、揚収能力設定アイコン８０３を用いて設定した揚収能力に基づいて決定される。
但し、任意の水中航走体２０に対して浮上を直接指示した場合も、次の水中航走体２０の浮上時刻は、自動的に順次浮上を指示する場合と同様に、揚収能力設定アイコン８０３を用いて設定した揚収能力に基づいて決定される。
また、誤入力等により設定を部分的に間違えた場合は、リセットアイコン８０８を操作することにより、修正及び再入力が可能となる。また、リセットアイコン８０８を長押しすることで、全ての設定をリセットすることができる。
図４は揚収船に水上管制体及び複数の水中航走体を載置した状態を示す図、図５は水中航走体の揚収作業を示す図である。
揚収船１０は、水中航走体２０を載置する水中航走体用載置台７０２と、水上管制体３０を載置する水上管制体用載置台７０３を備える。水中航走体用載置台７０２の下部には入替手段７０４が設けられ、水上管制体用載置台７０３の下部には入替手段７０５が設けられている。
本実施形態では、入替手段７０４、７０５をキャスターとしている。水中航走体２０及び水上管制体３０の揚収順序に従って、入替手段７０４、７０５により、水中航走体用載置台７０２と水上管制体用載置台７０３との揚収手段７０に対する位置関係を入れ替えることができる。これにより、複数の水中航走体２０及び水上管制体３０を安定して載置及び入れ替えし、揚収作業をスムーズに行うことができる。図５では、第２水中航走体２０Ｂの揚収作業を行うにあたり、揚収船１０上の所定位置に水中航走体用載置台７０２が配置された状態を示している。
なお、入替手段７０４、７０５は、水中航走体用載置台７０２と水上管制体用載置台７０３を移動させて揚収手段７０に対する位置関係を入れ替えるロボットアームやコンベヤー等であってもよい。
揚収船１０は、水中航走体２０を載置する水中航走体用載置台７０２と、水上管制体３０を載置する水上管制体用載置台７０３を備える。水中航走体用載置台７０２の下部には入替手段７０４が設けられ、水上管制体用載置台７０３の下部には入替手段７０５が設けられている。
本実施形態では、入替手段７０４、７０５をキャスターとしている。水中航走体２０及び水上管制体３０の揚収順序に従って、入替手段７０４、７０５により、水中航走体用載置台７０２と水上管制体用載置台７０３との揚収手段７０に対する位置関係を入れ替えることができる。これにより、複数の水中航走体２０及び水上管制体３０を安定して載置及び入れ替えし、揚収作業をスムーズに行うことができる。図５では、第２水中航走体２０Ｂの揚収作業を行うにあたり、揚収船１０上の所定位置に水中航走体用載置台７０２が配置された状態を示している。
なお、入替手段７０４、７０５は、水中航走体用載置台７０２と水上管制体用載置台７０３を移動させて揚収手段７０に対する位置関係を入れ替えるロボットアームやコンベヤー等であってもよい。
図６は揚収システムを用いた運用システムの概略構成図、図７は水中航走体の一例を示す外観斜視図である。
図６では、海洋や湖沼等において、調査水域に１台の水上管制体３０を進水させ、複数の水中航走体２０を投入し、水底を探査することにより鉱物資源やエネルギー資源、熱水鉱床等の調査作業を行う状態を示している。
図６では、海洋や湖沼等において、調査水域に１台の水上管制体３０を進水させ、複数の水中航走体２０を投入し、水底を探査することにより鉱物資源やエネルギー資源、熱水鉱床等の調査作業を行う状態を示している。
水上管制体３０には、洋上中継器（ＡＳＶ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｖｅｈｉｃｌｅ）を用いている。水上管制体３０は、端部が半球面となった筒型の本体３０ａと、本体３０ａの上面に延設された垂直翼３０ｂとを備える。揚収船１０から調査水域に進水させた水上管制体３０は、本体３０ａが水中に没して垂直翼３０ｂの上部を水面上に突き出した状態で用いられる。垂直翼３０ｂの上部には、ＧＰＳ等の自己位置把握手段３０１と、衛星通信アンテナ及び無線ＬＡＮアンテナ等の海上通信手段３０２が搭載されている。水上管制体３０は、自己位置把握手段３０１を用いてＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）衛星１からのＧＮＳＳ信号を受信することにより、自己の位置を把握できる。また、海上通信手段３０２を用いて揚収船１０との通信を行うことができる。
また、本体３０ａの後部には舵及びプロペラを有する移動手段３０３が設けられており、水上管制体３０は移動手段３０３によって水面の近傍を移動することができる。
また、本体３０ａの下面には、音響測位手段３０４及び通信手段３０５が設けられている。通信手段３０５は、音波を送信する送波器と音波を受信する受波器とを有する。水上管制体３０は、音響測位手段３０４を用いて水中航走体２０の位置を測定すると共に、通信手段３０５を用いて水中航走体２０と音響信号による双方向通信を行い、水中航走体２０を管制している。水上管制体３０から水中に向けて発信される音響信号が到達し易いのは、水上管制体３０を頂点とした略円錐状の範囲であるため、この略円錐状の範囲を水上管制体３０が管制する管制領域Ｙとしている。
揚収船１０が水中航走体２０を管制することもできるが、水上管制体３０を用いることで、水上管制体３０単独で、或いは揚収船１０と水上管制体３０の双方で水中航走体２０を管制することができるため、より安全かつ効率的に水中航走体２０の揚収作業を行うことができる。また、揚収を待つ水中航走体２０の待機位置を揚収船１０からより遠くに離すことができる。
また、本体３０ａの後部には舵及びプロペラを有する移動手段３０３が設けられており、水上管制体３０は移動手段３０３によって水面の近傍を移動することができる。
また、本体３０ａの下面には、音響測位手段３０４及び通信手段３０５が設けられている。通信手段３０５は、音波を送信する送波器と音波を受信する受波器とを有する。水上管制体３０は、音響測位手段３０４を用いて水中航走体２０の位置を測定すると共に、通信手段３０５を用いて水中航走体２０と音響信号による双方向通信を行い、水中航走体２０を管制している。水上管制体３０から水中に向けて発信される音響信号が到達し易いのは、水上管制体３０を頂点とした略円錐状の範囲であるため、この略円錐状の範囲を水上管制体３０が管制する管制領域Ｙとしている。
揚収船１０が水中航走体２０を管制することもできるが、水上管制体３０を用いることで、水上管制体３０単独で、或いは揚収船１０と水上管制体３０の双方で水中航走体２０を管制することができるため、より安全かつ効率的に水中航走体２０の揚収作業を行うことができる。また、揚収を待つ水中航走体２０の待機位置を揚収船１０からより遠くに離すことができる。
水中航走体２０には、水上管制体３０との接続にケーブルを用いずに水中を自律的に航走する無索自律無人型の航走体（ＡＵＶ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ）を用いている。水上管制体３０は複数の水中航走体２０に対して音響信号を用いて管制するので、水上管制体３０にケーブル用の設備を設ける必要が無く、また、ケーブルが絡んだり、ケーブルによって水上管制体３０の移動が制限されたりすることがない。
水中航走体２０は、舵や推進器などの航走手段２０２とバラスト（重り）２０３を備えており、水中を航走及び潜航することができる。
水中航走体２０には、自機の位置の測定に用いる自機測位手段２０４と、揚収船１０又は水上管制体３０との音響信号又は電波信号による双方向通信を行う通信手段２０５と、水上管制体３０の音響測位手段３０４から発せられる信号に対して返答を行う音響トランスポンダ（図示無し）が設けられている。通信手段２０５は、音波の送受波器と、電波の送受波器（アンテナ）を有する。
水中航走体２０は、水上管制体３０による測位が所定回数失敗した場合や、水上管制体３０との通信に所定回数失敗した場合などは、緊急浮上させて揚収船１０に回収することができる。
第１水中航走体２０Ａはホバリング型であり、第２水中航走体２０Ｂ及び第３水中航走体２０Ｃよりも航走速度を遅くすることができる。また、第１水中航走体２０Ａは垂直スラスターや水平スラスターを有し、第２水中航走体２０Ｂ及び第３水中航走体２０Ｃよりも動きの自由度が高く、水流等がある場所においても位置を保持することができるため、主に水底近くでの精密な調査作業を担う。第１水中航走体２０Ａには、観測手段２１３として、水底の映像撮影を行うための撮像手段２１３Ａが設けられている。撮像手段２１３Ａは、例えば照明を備えたカメラである。
図７（ａ）は第２水中航走体２０Ｂの上方斜視図、図７（ｂ）は第２水中航走体２０Ｂの下方斜視図である。第２水中航走体２０Ｂは航走型であり、第１水中航走体２０Ａよりも機敏かつ高速に動くことができるため、主に水底から離れた位置でより広い範囲における調査作業を担う。
第２水中航走体２０Ｂには、観測手段２１３として、水底の地形の調査を行う地形調査手段２１３Ｂと水底下の地層の調査を行う地層調査手段２１３Ｃが設けられている。地形調査手段２１３Ｂ及び地層調査手段２１３Ｃは、例えばソナーである。
また、第２水中航走体２０Ｂは、舵や推進器などの航走手段２０２と、バラスト２０３を備えている。バラスト２０３は、第２水中航走体２０Ｂから切り離し可能に取り付けられている。
なお、第３水中航走体２０Ｃも基本的には第２水中航走体２０Ｂと同様の構成である。
水中航走体２０は、舵や推進器などの航走手段２０２とバラスト（重り）２０３を備えており、水中を航走及び潜航することができる。
水中航走体２０には、自機の位置の測定に用いる自機測位手段２０４と、揚収船１０又は水上管制体３０との音響信号又は電波信号による双方向通信を行う通信手段２０５と、水上管制体３０の音響測位手段３０４から発せられる信号に対して返答を行う音響トランスポンダ（図示無し）が設けられている。通信手段２０５は、音波の送受波器と、電波の送受波器（アンテナ）を有する。
水中航走体２０は、水上管制体３０による測位が所定回数失敗した場合や、水上管制体３０との通信に所定回数失敗した場合などは、緊急浮上させて揚収船１０に回収することができる。
第１水中航走体２０Ａはホバリング型であり、第２水中航走体２０Ｂ及び第３水中航走体２０Ｃよりも航走速度を遅くすることができる。また、第１水中航走体２０Ａは垂直スラスターや水平スラスターを有し、第２水中航走体２０Ｂ及び第３水中航走体２０Ｃよりも動きの自由度が高く、水流等がある場所においても位置を保持することができるため、主に水底近くでの精密な調査作業を担う。第１水中航走体２０Ａには、観測手段２１３として、水底の映像撮影を行うための撮像手段２１３Ａが設けられている。撮像手段２１３Ａは、例えば照明を備えたカメラである。
図７（ａ）は第２水中航走体２０Ｂの上方斜視図、図７（ｂ）は第２水中航走体２０Ｂの下方斜視図である。第２水中航走体２０Ｂは航走型であり、第１水中航走体２０Ａよりも機敏かつ高速に動くことができるため、主に水底から離れた位置でより広い範囲における調査作業を担う。
第２水中航走体２０Ｂには、観測手段２１３として、水底の地形の調査を行う地形調査手段２１３Ｂと水底下の地層の調査を行う地層調査手段２１３Ｃが設けられている。地形調査手段２１３Ｂ及び地層調査手段２１３Ｃは、例えばソナーである。
また、第２水中航走体２０Ｂは、舵や推進器などの航走手段２０２と、バラスト２０３を備えている。バラスト２０３は、第２水中航走体２０Ｂから切り離し可能に取り付けられている。
なお、第３水中航走体２０Ｃも基本的には第２水中航走体２０Ｂと同様の構成である。
次に、水中航走体２０の制御について、図８及び図９を用いて説明する。
図８は水中航走体の制御ブロック図、図９は水中航走体の制御フロー図である。
水中航走体２０は、浮上制御手段２０１、航走手段２０２、バラスト２０３、自機測位手段２０４、通信手段２０５、探査条件設定手段２０６、深度計２０７、探査ミッション遂行手段２０８、伝送手段２０９、記録手段２１０、航走速度設定部２１１、航走制御部２１２、観測手段２１３、揚収条件記憶部２１４、及び回遊域判断部２１５を備える。
通信手段２０５は、音響通信のための音波送受波器２０５Ａと、電波通信のための電波送受波器（アンテナ）２０５Ｂを有する。
探査ミッション遂行手段２０８は、深度制御部２０８Ａ、潜航制御部２０８Ｂ、位置推定部２０８Ｃ、時刻管理部２０８Ｄ、ミッション制御部２０８Ｅを有する。
航走制御部２１２は、管制領域判断部２１２Ａを有する。
図８は水中航走体の制御ブロック図、図９は水中航走体の制御フロー図である。
水中航走体２０は、浮上制御手段２０１、航走手段２０２、バラスト２０３、自機測位手段２０４、通信手段２０５、探査条件設定手段２０６、深度計２０７、探査ミッション遂行手段２０８、伝送手段２０９、記録手段２１０、航走速度設定部２１１、航走制御部２１２、観測手段２１３、揚収条件記憶部２１４、及び回遊域判断部２１５を備える。
通信手段２０５は、音響通信のための音波送受波器２０５Ａと、電波通信のための電波送受波器（アンテナ）２０５Ｂを有する。
探査ミッション遂行手段２０８は、深度制御部２０８Ａ、潜航制御部２０８Ｂ、位置推定部２０８Ｃ、時刻管理部２０８Ｄ、ミッション制御部２０８Ｅを有する。
航走制御部２１２は、管制領域判断部２１２Ａを有する。
揚収船１０に乗船しているオペレーターは、水中航走体２０を揚収船１０から探査水域に投入する前に、揚収設定手段４０を用いて、水中航走体２０に対して、浮上時刻及び揚収順位を入力することにより揚収条件の設定を行うと共に、探査ミッション、探査領域及び航走経路などといった探査に必要な情報を入力することにより探査条件設定を行い、また、航走速度設定部２１１を用いて、水中航走体２０に対して航走速度を設定する（ステップ１）。設定した揚収条件は、揚収条件記憶部２１４に記憶される。
なお、水中航走体２０に設けられている探査条件設定手段２０６を用いて、探査条件設定に必要な情報を入力することもできる。また、複数の水中航走体２０に対して揚収設定手段４０又は探査条件設定手段２０６を用いて設定される揚収条件等は、揚収船１０からの指示を水上管制体２０を介して、又は水上管制体２０にプログラムされたスケジュールに基づいて、自動的に更新することも可能である。
なお、水中航走体２０に設けられている探査条件設定手段２０６を用いて、探査条件設定に必要な情報を入力することもできる。また、複数の水中航走体２０に対して揚収設定手段４０又は探査条件設定手段２０６を用いて設定される揚収条件等は、揚収船１０からの指示を水上管制体２０を介して、又は水上管制体２０にプログラムされたスケジュールに基づいて、自動的に更新することも可能である。
ステップ１の後、揚収手段（投入・揚収設備）７０を用いて、複数の水中航走体２０を投入順序に従って水中に投入する（ステップ２）。
水中航走体２０の投入に先立って進水させていた水上管制体３０は、投入された水中航走体２０の管制を開始する。
水中航走体２０の投入に先立って進水させていた水上管制体３０は、投入された水中航走体２０の管制を開始する。
ステップ２の後、投入された水中航走体２０は、ステップ１で設定された探査領域の深度まで潜航する（ステップ３）。
潜航は航走手段２０２及びバラスト２０３を用いて行うが、航走手段２０２を停止してバラスト２０３の重さのみによって潜航した場合には、燃料を節約することができる。
潜航にあたって各水中航走体２０は、深度計２０７及び自機測位手段２０４を用いて自機の深度及び位置を測定し、深度制御部２０８Ａ、潜航制御部２０８Ｂ及び位置推定部２０８Ｃを有する探査ミッション遂行手段２０８が、設定された探査領域の深度等に従って航走制御部２１２を制御する。航走制御部２１２は、探査ミッション遂行手段２０８による制御と航走速度設定部２１１で設定された航走速度に従って航走手段２０２を制御する。
自機測位手段２０４による自機位置の測定は、例えば、速度センサ及びジャイロセンサを搭載し、自機の速度及び加速度を検出して算出することにより行う。
潜航は航走手段２０２及びバラスト２０３を用いて行うが、航走手段２０２を停止してバラスト２０３の重さのみによって潜航した場合には、燃料を節約することができる。
潜航にあたって各水中航走体２０は、深度計２０７及び自機測位手段２０４を用いて自機の深度及び位置を測定し、深度制御部２０８Ａ、潜航制御部２０８Ｂ及び位置推定部２０８Ｃを有する探査ミッション遂行手段２０８が、設定された探査領域の深度等に従って航走制御部２１２を制御する。航走制御部２１２は、探査ミッション遂行手段２０８による制御と航走速度設定部２１１で設定された航走速度に従って航走手段２０２を制御する。
自機測位手段２０４による自機位置の測定は、例えば、速度センサ及びジャイロセンサを搭載し、自機の速度及び加速度を検出して算出することにより行う。
ステップ３の後、設定された探査深度に達した水中航走体２０は航走を開始する（ステップ４）。
設定された探査深度で航走を開始した各水中航走体２０は、自機測位手段２０４を用いて自機の位置を測定し、探査ミッション遂行手段２０８に送信する。探査ミッション遂行手段２０８は、ステップ１で設定された探査領域を水中航走体２０が航走するように航走制御部２１２を制御する。航走制御部２１２は、探査ミッション遂行手段２０８による制御と航走速度設定部２１１で設定された航走速度に従って航走手段２０２を制御する。これにより、水中航走体２０は探査領域を航走する（ステップ５）。
時刻を管理する時刻管理部２０８Ｄを有する探査ミッション遂行手段２０８は、ステップ１で設定された航走経路に従って、他の水中航走体２０と航走軌跡が同時刻に重ならないように航走制御部２１２を制御する。
設定された探査深度で航走を開始した各水中航走体２０は、自機測位手段２０４を用いて自機の位置を測定し、探査ミッション遂行手段２０８に送信する。探査ミッション遂行手段２０８は、ステップ１で設定された探査領域を水中航走体２０が航走するように航走制御部２１２を制御する。航走制御部２１２は、探査ミッション遂行手段２０８による制御と航走速度設定部２１１で設定された航走速度に従って航走手段２０２を制御する。これにより、水中航走体２０は探査領域を航走する（ステップ５）。
時刻を管理する時刻管理部２０８Ｄを有する探査ミッション遂行手段２０８は、ステップ１で設定された航走経路に従って、他の水中航走体２０と航走軌跡が同時刻に重ならないように航走制御部２１２を制御する。
航走制御部２１２は、探査ミッション遂行手段２０８から受信した自機の推定位置、深度及び水上管制体３０との通信状態に基づいて、航走手段２０２を制御して水上管制体３０の管制領域Ｙ内で水中航走体２０を航走させる（ステップ６）。通信状態は、通信手段２０５を用いて水上管制体３０との通信状態を測定し、測定結果を探査ミッション遂行手段２０８に送信し、探査ミッション遂行手段２０８が例えばシグナル/ノイズ比（Ｓ/Ｎ比）で把握する。
また、航走制御部２１２は、管制領域判断部２１２Ａを有し、自機の推定位置及び水上管制体３０との通信状態に基づいて、自機が管制領域Ｙ内に位置するか否かを定期的に判断する（ステップ７）。
また、航走制御部２１２は、管制領域判断部２１２Ａを有し、自機の推定位置及び水上管制体３０との通信状態に基づいて、自機が管制領域Ｙ内に位置するか否かを定期的に判断する（ステップ７）。
ステップ７において、自機が管制領域Ｙ内にいると判断した場合には、探査ミッションを遂行する（ステップ８）。
ステップ８では、探査ミッション遂行手段２０８のミッション制御部２０８Ｅが、第１水中航走体２０Ａに設けられた撮像手段２１３Ａを制御することにより、水底の映像撮影を行うことができる。また、ミッション制御部２０８Ｅが、第２水中航走体２０Ｂに設けられた地形調査手段２１３Ｂ及び地層調査手段２１３Ｃを制御することにより、水底の地形及び水底下の地層の情報を得ることができる。
得られた撮影画像、水底の地形及び水底下の地層の情報といった探査ミッション遂行結果は、ハードディスクや磁気テープ等の記録手段２１０に記録される。また、伝送手段２０９で符号化等の処理が行われた後に通信手段２０５を用いて水上管制体３０へ送信される（ステップ９）。
ステップ８では、探査ミッション遂行手段２０８のミッション制御部２０８Ｅが、第１水中航走体２０Ａに設けられた撮像手段２１３Ａを制御することにより、水底の映像撮影を行うことができる。また、ミッション制御部２０８Ｅが、第２水中航走体２０Ｂに設けられた地形調査手段２１３Ｂ及び地層調査手段２１３Ｃを制御することにより、水底の地形及び水底下の地層の情報を得ることができる。
得られた撮影画像、水底の地形及び水底下の地層の情報といった探査ミッション遂行結果は、ハードディスクや磁気テープ等の記録手段２１０に記録される。また、伝送手段２０９で符号化等の処理が行われた後に通信手段２０５を用いて水上管制体３０へ送信される（ステップ９）。
ステップ９の後、探査ミッション遂行手段２０８は、設定された探査ミッションを完了したと判断した場合は、探査ミッションを終了する（ステップ１０）。
ステップ１０の後、浮上制御手段２０１は、設定された浮上時刻に到達したか否かを判断する（ステップ１１）。
ステップ１１において、浮上時刻に到達したと判断した場合には、浮上制御手段２０１は、自機を浮上させる（ステップ１２）。
浮上制御手段２０１は、水中航走体２０が水面へ浮上するにあたり、観測手段２１３の観測機能と音波送受波器２０５Ａの通信機能を停止させ、電波送受波器２０５Ｂの通信機能を作動させる。
浮上制御手段２０１は、水中航走体２０が水面へ浮上するにあたり、観測手段２１３の観測機能と音波送受波器２０５Ａの通信機能を停止させ、電波送受波器２０５Ｂの通信機能を作動させる。
ステップ１１において、浮上時刻に到達していないと判断した場合には、浮上制御手段２０１は自機を水中で待機させる待機モードに移行する（ステップ１３）。
ステップ１３の後、浮上制御手段２０１は、自機を予め設定されている回遊域Ｘへ移動させ、自機が回遊域Ｘ内に存在するか否かを判断する回遊域判断部２１７の判断に従って回遊域Ｘ内を回遊させる（ステップ１４）。なお、自機が予め設定されている回遊域Ｘに存在している場合は、回遊に移行する。
また、航走制御部２１２は、探査ミッション遂行手段２０８から受信した自機の推定位置、深度及び水上管制体３０との通信状態に基づいて航走手段２０２を制御し、回遊域Ｘ内を回遊する水中航走体２０を水上管制体３０の管制領域Ｙ内で航走させる（ステップ１５）
また、航走制御部２１２は、探査ミッション遂行手段２０８から受信した自機の推定位置、深度及び水上管制体３０との通信状態に基づいて航走手段２０２を制御し、回遊域Ｘ内を回遊する水中航走体２０を水上管制体３０の管制領域Ｙ内で航走させる（ステップ１５）
また、ステップ７において、自機が管制領域Ｙ内にいないと判断した場合には、探査ミッション遂行手段２０８は、所定の待ち時間が経過しても管制領域Ｙ内にいないことが継続した場合は、探査続行不可能と判断し、ステップ１２に移行して自機を浮上させる。
なお、浮上させる前に、自機測位手段２０４による測位結果等に基づいて、位置推定部２０８Ｃによる自機の位置推定を行い、管制領域Ｙに戻れるか否かを判断し、戻れないと判断した場合に浮上させるようにしてもよい。
また、ステップ１０の後、浮上時刻に到達していない場合であっても、揚収設定手段４０の浮上指示アイコン８０６を用いて浮上指示がなされた場合は、ステップ１２に移行して自機を浮上させる。
なお、浮上させる前に、自機測位手段２０４による測位結果等に基づいて、位置推定部２０８Ｃによる自機の位置推定を行い、管制領域Ｙに戻れるか否かを判断し、戻れないと判断した場合に浮上させるようにしてもよい。
また、ステップ１０の後、浮上時刻に到達していない場合であっても、揚収設定手段４０の浮上指示アイコン８０６を用いて浮上指示がなされた場合は、ステップ１２に移行して自機を浮上させる。
図１０は水上管制体の制御ブロック図である。
水上管制体３０は、自己位置把握手段３０１、海上通信手段３０２、移動手段３０３、音響測位手段３０４、通信手段３０５、管制設定部３０６及び移動制御手段３０７を備える。
移動制御手段３０７は、数管理部３０７Ａ、待機制御部３０７Ｂ、位置推定部３０７Ｃ、航走記録部３０７Ｄ及び管制判断部３０７Ｅを有する。
水上管制体３０は、自己位置把握手段３０１、海上通信手段３０２、移動手段３０３、音響測位手段３０４、通信手段３０５、管制設定部３０６及び移動制御手段３０７を備える。
移動制御手段３０７は、数管理部３０７Ａ、待機制御部３０７Ｂ、位置推定部３０７Ｃ、航走記録部３０７Ｄ及び管制判断部３０７Ｅを有する。
揚収船１０に乗船しているオペレーターは、水上管制体３０を揚収船１０から調査水域に進水させる前に、管制設定部３０６を用いて、水上管制体３０に対して、水上管制体３０の移動範囲、管制すべき水中航走体２０の数や性能、深度などといった管制に必要な情報を入力することにより管制設定を行う。
調査水域に進水した水上管制体３０は、後から投入された水中航走体２０に対する管制を開始する。まず、音響測位手段３０４を用いて複数の水中航走体２０のそれぞれの位置を測定し、測位結果を移動制御手段３０７に送信する。
また、通信手段３０５を用いて複数の水中航走体２０のそれぞれとの通信状態を測定し、測定結果を移動制御手段３０７に送信する。通信状態は、例えばシグナル/ノイズ比（Ｓ/Ｎ比）で把握する。
移動制御手段３０７は、受信した測位結果と通信状態の測定結果に基づいて、複数の水中航走体２０のそれぞれの航走経路を時刻とともに航走記録部３０７Ｄに記録する。
調査水域に進水した水上管制体３０は、後から投入された水中航走体２０に対する管制を開始する。まず、音響測位手段３０４を用いて複数の水中航走体２０のそれぞれの位置を測定し、測位結果を移動制御手段３０７に送信する。
また、通信手段３０５を用いて複数の水中航走体２０のそれぞれとの通信状態を測定し、測定結果を移動制御手段３０７に送信する。通信状態は、例えばシグナル/ノイズ比（Ｓ/Ｎ比）で把握する。
移動制御手段３０７は、受信した測位結果と通信状態の測定結果に基づいて、複数の水中航走体２０のそれぞれの航走経路を時刻とともに航走記録部３０７Ｄに記録する。
数管理部３０７Ａは、管制設定で入力された水中航走体２０の数と、航走経路が記録された水中航走体２０の数とを比較し、管制すべき水中航走体２０の全数が管制領域Ｙ内に位置するか否かを判断する。
管制すべき水中航走体２０の数と航走経路が記録された水中航走体２０の数が同じか多いと判断した場合、すなわち管制すべき水中航走体２０の全数が管制領域Ｙ内に位置すると判断した場合には、その結果を管制判断部３０７Ｅに送信する。
管制すべき水中航走体２０の数と航走経路が記録された水中航走体２０の数が同じか多いと判断した場合、すなわち管制すべき水中航走体２０の全数が管制領域Ｙ内に位置すると判断した場合には、その結果を管制判断部３０７Ｅに送信する。
一方で、数管理部３０７Ａが、管制すべき水中航走体２０の数よりも航走経路が記録された水中航走体２０の数が少ないと判断した場合、すなわち管制すべき水中航走体２０の一部又は全数が管制領域Ｙを外れたと判断した場合には、位置推定部３０７Ｃは、航走記録部３０７Ｄに記録された水中航走体２０の航走経路に基づいて、管制領域Ｙを外れた水中航走体２０が存在する方向を推定する。
また、待機制御部３０７Ｂは、水中航走体２０が管制領域Ｙを外れたことが最初に検出されたときから所定時間経過したか否かを判断する。
所定時間経過していないと判断した場合には、管制すべき水中航走体２０の全てが管制領域Ｙ内にいるか否かを再度判断する。
また、所定時間経過したと判断した場合には、待機制御部３０７Ｂは、判断結果を管制判断部３０７Ｅに送信すると共に、水上管制体３０の移動を開始するように指示する。これにより移動手段３０３が動作して水上管制体３０が移動する。
管制すべき水中航走体２０の一部又は全数が管制領域Ｙを外れたと判断した場合であっても、管制領域Ｙを外れた水中航走体２０が自ら管制領域Ｙ内に戻ってくる可能性や、実際には管制領域Ｙ内に位置しているものの一時的な測位・通信障害により管制領域Ｙを外れたと誤って検出された可能性等があるため、本実施形態のように、水上管制体３０を移動するに当り、水中航走体２０が管制領域Ｙを外れたことを検出してから所定時間待機し、その間に判断を所定回数繰り返すことで、水上管制体３０が無用に動くことを低減できる。これにより、水上管制体３０のエネルギーの浪費や、管制領域Ｙ内に位置する水中航走体２０が管制領域Ｙから外れてしまうことを防止できる。
また、位置推定部３０７Ｃが、航走記録部３０７Ｄに記録された水中航走体２０の航走経路に基づいて、管制領域Ｙを外れた水中航走体２０が存在する方向を推定し、移動制御手段３０７がこの推定結果に基づいて移動手段３０３を制御することで、水上管制体３０の管制精度や移動効率を向上させ、管制領域Ｙから外れた水中航走体２０を管制領域Ｙ内により早く戻すことができる。
また、待機制御部３０７Ｂは、水中航走体２０が管制領域Ｙを外れたことが最初に検出されたときから所定時間経過したか否かを判断する。
所定時間経過していないと判断した場合には、管制すべき水中航走体２０の全てが管制領域Ｙ内にいるか否かを再度判断する。
また、所定時間経過したと判断した場合には、待機制御部３０７Ｂは、判断結果を管制判断部３０７Ｅに送信すると共に、水上管制体３０の移動を開始するように指示する。これにより移動手段３０３が動作して水上管制体３０が移動する。
管制すべき水中航走体２０の一部又は全数が管制領域Ｙを外れたと判断した場合であっても、管制領域Ｙを外れた水中航走体２０が自ら管制領域Ｙ内に戻ってくる可能性や、実際には管制領域Ｙ内に位置しているものの一時的な測位・通信障害により管制領域Ｙを外れたと誤って検出された可能性等があるため、本実施形態のように、水上管制体３０を移動するに当り、水中航走体２０が管制領域Ｙを外れたことを検出してから所定時間待機し、その間に判断を所定回数繰り返すことで、水上管制体３０が無用に動くことを低減できる。これにより、水上管制体３０のエネルギーの浪費や、管制領域Ｙ内に位置する水中航走体２０が管制領域Ｙから外れてしまうことを防止できる。
また、位置推定部３０７Ｃが、航走記録部３０７Ｄに記録された水中航走体２０の航走経路に基づいて、管制領域Ｙを外れた水中航走体２０が存在する方向を推定し、移動制御手段３０７がこの推定結果に基づいて移動手段３０３を制御することで、水上管制体３０の管制精度や移動効率を向上させ、管制領域Ｙから外れた水中航走体２０を管制領域Ｙ内により早く戻すことができる。
管制判断部３０７Ｅは、数管理部３０７Ａ又は待機制御部３０７Ｂから送信された判断結果に基づいて、管制設定を変更するか否かを判断する。
この際、数管理部３０７Ａから判断結果を受信した場合であって、管制すべき水中航走体２０の数と航走経路が記録された水中航走体２０の数が同じ場合には、管制設定を変更しない。
また、数管理部３０７Ａから判断結果を受信した場合であって、管制すべき水中航走体２０の数よりも航走経路が記録された水中航走体２０の数が多い場合には、管制設定部３０６は、管制領域Ｙに戻った水中航走体２０を含めた管制設定に変更する。これにより、管制領域Ｙに戻った水中航走体２０を含めて管制を継続することができる。
また、待機制御部３０７Ｂから判断結果を受信した場合、すなわち管制領域Ｙを外れた水中航走体２０があるとの判断結果を受信した場合には、管制設定部３０６は、管制領域Ｙを外れた水中航走体２０を除いた管制設定に変更する。これにより、管制領域Ｙを外れた水中航走体２０を除いて管制を継続することができる。
この際、数管理部３０７Ａから判断結果を受信した場合であって、管制すべき水中航走体２０の数と航走経路が記録された水中航走体２０の数が同じ場合には、管制設定を変更しない。
また、数管理部３０７Ａから判断結果を受信した場合であって、管制すべき水中航走体２０の数よりも航走経路が記録された水中航走体２０の数が多い場合には、管制設定部３０６は、管制領域Ｙに戻った水中航走体２０を含めた管制設定に変更する。これにより、管制領域Ｙに戻った水中航走体２０を含めて管制を継続することができる。
また、待機制御部３０７Ｂから判断結果を受信した場合、すなわち管制領域Ｙを外れた水中航走体２０があるとの判断結果を受信した場合には、管制設定部３０６は、管制領域Ｙを外れた水中航走体２０を除いた管制設定に変更する。これにより、管制領域Ｙを外れた水中航走体２０を除いて管制を継続することができる。
本発明の複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システムは、複数の水中航走体を用いた水底探査において、水中航走体の揚収作業を安全かつ効率的に行うことができる。
１０ 揚収船
２０ 水中航走体
２０１ 浮上制御手段
３０ 水上管制体
４０ 揚収設定手段
５０ 気象海象取得手段
６０ 日照取得手段
７０ 揚収手段（投入・揚収設備）
２０ 水中航走体
２０１ 浮上制御手段
３０ 水上管制体
４０ 揚収設定手段
５０ 気象海象取得手段
６０ 日照取得手段
７０ 揚収手段（投入・揚収設備）
Claims (16)
- 揚収船に水底を探査するための複数の水中航走体を水中から揚収するに当たり、前記揚収船の作業時間に集約して設定された揚収能力と、前記揚収能力に基づいて作成された揚収タイムスケジュールに則り、複数の前記水中航走体の揚収時刻が重ならないように前記水中航走体ごとに異ならせて決定した浮上時刻に従って、複数の前記水中航走体を順次、水面に浮上させ揚収すること、及び前記水中航走体の不要な通信機能及び/又は観測機能を停止させ、必要な前記通信機能及び/又は前記観測機能を作動させることを特徴とする複数の水中航走体の揚収方法。
- 複数の前記水中航走体は、前記揚収船による揚収を待機する間、前記水中で待機することを特徴とする請求項１に記載の複数の水中航走体の揚収方法。
- 前記水中航走体は、前記水中を回遊して待機することを特徴とする請求項２に記載の複数の水中航走体の揚収方法。
- 複数の前記水中航走体を管制する前記水面の近傍を移動可能な水上管制体を、複数の前記水中航走体を全て揚収した後に揚収することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の複数の水中航走体の揚収方法。
- 複数の前記水中航走体は、前記揚収船の存在する位置を避けて待機することを特徴とする請求項２、請求項３、又は請求項２を引用する請求項４のいずれか１項に記載の複数の水中航走体の揚収方法。
- 複数の前記水中航走体は、前記水上管制体の存在する位置を避けて待機することを特徴とする請求項２を引用する請求項４に記載の複数の水中航走体の揚収方法。
- 前記水面に浮上する前記水中航走体の航走機能を、前記水面への浮上前に停止させることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の複数の水中航走体の揚収方法。
- 複数の水中航走体を前記水中から前記水面に浮上させ揚収するに当り、気象海象を考慮した前記揚収能力及び/又は日照を考慮した前記揚収タイムスケジュールに従って揚収することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の複数の水中航走体の揚収方法。
- 揚収手段を有した揚収船と、水底を探査するための複数の水中航走体と、前記揚収船の作業時間に集約して設定された揚収能力と、前記揚収能力に基づいて作成された揚収タイムスケジュールに則り、複数の前記水中航走体の揚収時刻が重ならないように前記水中航走体ごとに異ならせて決定した浮上時刻に従って、水面に浮上させ揚収する前記水中航走体を設定する揚収設定手段と、前記揚収設定手段による設定に基づいて前記水中航走体の水面への浮上を制御するとともに、前記水中航走体の前記水面への浮上に当り、前記水中航走体の不要な通信機能及び/又は観測機能を停止させ、必要な前記通信機能及び/又は前記観測機能を作動させる浮上制御手段とを備えたことを特徴とする複数の水中航走体の揚収システム。
- 複数の前記水中航走体は、前記揚収船による揚収を待機する間、水中で待機する待機モードを有することを特徴とする請求項９に記載の複数の水中航走体の揚収システム。
- 複数の前記水中航走体を管制する前記水面の近傍の水中を移動可能な水上管制体をさらに備えたことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の複数の水中航走体の揚収システム。
- 前記揚収設定手段が、複数の前記水中航走体を全て揚収した後、前記水上管制体を前記揚収船へ揚収する手順を設定する機能を有することを特徴とする請求項１１に記載の複数の水中航走体の揚収システム。
- 前記揚収設定手段が、複数の前記水中航走体が、前記揚収船の存在する位置を避けて待機することを設定する機能を有することを特徴とする請求項１０、請求項１１、又は請求項１０を引用する請求項１２のいずれか１項に記載の複数の水中航走体の揚収システム。
- 前記揚収設定手段が、複数の前記水中航走体が、前記水上管制体の存在する位置を避けて待機することを設定する機能を有することを特徴とする請求項１０を引用する請求項１１に記載の複数の水中航走体の揚収システム。
- 前記浮上制御手段が、前記水面に浮上する前記水中航走体の航走機能を、前記水面への浮上前に停止させることを特徴とする請求項９から請求項１４のいずれか１項に記載の複数の水中航走体の揚収システム。
- 前記水中航走体を気象海象を考慮した前記揚収能力及び/又は日照を考慮した前記揚収タイムスケジュールに従って揚収するための気象海象取得手段及び/又は日照取得手段を備えたことを特徴とする請求項９から請求項１５のいずれか１項に記載の複数の水中航走体の揚収システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018188456A JP7195582B2 (ja) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | 複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018188456A JP7195582B2 (ja) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | 複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020055476A JP2020055476A (ja) | 2020-04-09 |
| JP7195582B2 true JP7195582B2 (ja) | 2022-12-26 |
Family
ID=70106239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018188456A Active JP7195582B2 (ja) | 2018-10-03 | 2018-10-03 | 複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7195582B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102301679B1 (ko) * | 2020-12-10 | 2021-09-13 | 한화시스템 주식회사 | 무인 수상정의 무인 잠수정 진수/회수를 위한 진수/회수 제어 시스템 |
| KR102302209B1 (ko) * | 2020-12-11 | 2021-09-14 | 한화시스템 주식회사 | 무인 잠수정의 다중 탑재 구조를 구비하는 무인 수상정 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001308766A (ja) | 2000-04-18 | 2001-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水中航走体用の通信システム、および、そのための自走中継器 |
| JP2002145187A (ja) | 2000-11-16 | 2002-05-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 潜水機および分布測定方法 |
| JP2009208511A (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水中航走体の発射回収システムおよびこの発射回収システムを備える船舶 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007001565A (ja) * | 2005-05-25 | 2007-01-11 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 水中航走体の投入・揚収方法及び装置、並びに、水中航走体の投入・揚収用多胴船 |
-
2018
- 2018-10-03 JP JP2018188456A patent/JP7195582B2/ja active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001308766A (ja) | 2000-04-18 | 2001-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水中航走体用の通信システム、および、そのための自走中継器 |
| JP2002145187A (ja) | 2000-11-16 | 2002-05-22 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 潜水機および分布測定方法 |
| JP2009208511A (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 水中航走体の発射回収システムおよびこの発射回収システムを備える船舶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020055476A (ja) | 2020-04-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6883461B2 (ja) | 無人飛行体を用いた水中調査システム及び水中調査方法 | |
| KR102497993B1 (ko) | 수중 항주체의 관제 방법, 수중 항주체의 투입 방법, 수중 항주체의 양수 방법, 수중 항주체의 관제 시스템, 및 수중 항주체의 관제 시스템의 투입·양수 설비 | |
| CN110536830B (zh) | 多个水下航行器的运用方法以及多个水下航行器的运用*** | |
| JP5884978B2 (ja) | 水中航走体の揚収装置及び揚収方法 | |
| WO2016023080A1 (en) | Marine craft for performing surface operations | |
| AU2019259363B2 (en) | Working method using autonomous underwater vehicle | |
| JP7053774B2 (ja) | 無人飛行体を用いた水中調査システム及び水中調査方法 | |
| KR101277002B1 (ko) | 무인수상로봇 | |
| JP7195582B2 (ja) | 複数の水中航走体の揚収方法、及び複数の水中航走体の揚収システム | |
| CN114435550A (zh) | 无人船水下测量*** | |
| US10793241B2 (en) | Method and system for launching and recovering underwater vehicles with an autonomous base | |
| JP7006900B2 (ja) | 複数の水中航走体の投入・揚収システム | |
| JP2019177832A (ja) | 水中探査機の情報共有方法、及び水中探査機の情報共有システム | |
| JP2019177832A5 (ja) | ||
| Kojima et al. | Development of autonomous underwater vehicle'AQUA EXPLORER 2'for inspection of underwater cables | |
| JPH0332476Y2 (ja) | ||
| JP7248343B2 (ja) | 複数の水中航走体の投入方法、及び揚収方法 | |
| JP7195583B2 (ja) | 複数の水中航走体の運用方法及び複数の水中航走体の運用システム | |
| JP6991544B2 (ja) | 水中航走体の管制方法及び水中航走体の管制システム | |
| CN114789772A (zh) | 一种用于回收水下机器人的对接装置、无人船及回收方法 | |
| CN116495113A (zh) | 一种海上无人***自主布放回收方法 | |
| CN114771741A (zh) | 水下机器人布放回收装置、布放方法、回收方法、无人船 | |
| Collins | Untethered AUV'S Can Reduce Costs For Offshore Inspection Jobs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210915 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220526 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220531 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220727 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221122 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221207 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7195582 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |