JPH03154886A - 水中探知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は円筒状に複数の振動子が配列された全周用送受
波器を具備した水中探知装置に関する。 〔従来の技術〕 全周を探知するスキャニングソナー等の水中探知装置に
おいては、第２２図のように円筒状にｍ列ｎ段に配置さ
れる振動子から形成される送受波器を使用して、第２３
図のように送受波器Ｏを中心に俯角θｉを有するコーン
状の送信ビームＣＢを形成し、この送信ビームＣＢで全
周に送信する。また送受波器から適宜選択する個数の隣
接する振動子の各出力間の位相を適宜整えて、第２３図
のように俯角θアを有する尖鋭な受信ビームＲＢを形成
するとともに、振動子の組合せを順次周方向に切換えて
受信ビームＲＢを周方向に旋回走査し、全周からの反射
信号を順次受信する。受信出力は受信ビームの旋回に同
期してスパイラル掃引され、ＣＲＴに入力されてＰＰＩ
表示の全周方向表示画面（以下ＨＧ画面と呼称）として
表示される。 さらに周方向と垂直方向を探知して表示する装置として
、第２４図のように表示面がＨＧ画面（例：２７０°幅
）と垂直断面画面（以下ＶＧ画面と呼称、例：９０°幅
）に分割され、受信ビームＲＢの走査が、ＨＧ画面の２
７０″′幅の走査時間帯においては上記と同様に俯角θ
Ｔが一定の状態で周方向に２７０°幅の旋回走査が行わ
れる。続いてＶＧ画面の９０°幅の走査時間帯において
は適宜設定される方位（例：魚群Ｆの方位ψ１）に指向
方向が固定されるとともに、俯角方向に走査されて垂直
断面探知が行われてＶＧ画面が表示され、周方向と俯角
方向の探知およびそれぞれのＨＧ画面とＶＧ画面が同時
に表示される装置がある。 また第２３図のように受信ビームＲＢが常時旋回して探
知されて得られる極座標による探知位置が直角座標に換
算され、ＴＶ＃ＩＣＲＴ面上にラスター表示されるとと
もに、垂直断面を探知し表示する装置がある。その装置
は第２５図のようにＨＧ画面上でカーソルＣで指定する
方位φ宜を受信ビームＲＢが横切る都度受信信号が取出
され、ＶＧ画面上の俯角０丁を向く掃引線上に表示され
る。ついで送信ごとに俯角θ７が順次逓増あるいは逓減
されて水中の断面が表示される装置がある。 また全周探知と垂直断面探知を同時に行うため、全周ス
キャニングソナーと半周スキャニングソナーを同時に運
転し、半周スキャニングソナーの半円形の送受探知面を
真下に傾けるとともに送受探知面を垂直断面探知面に合
せて垂直断面探知を行い、得られるＶＧ画面と、全周ス
キャニングソナーによるＨＧ画面を対比して広範囲を探
知する。 〔発明が解決しようとする課題〕 従来の水中探知装置にあって第２４図のようにＨＧ画面
の一部にＶＧ画面を表示する装置にあっては、ＶＧ画面
の方位幅（例：１８０°〜２７０°の方向）内で接近し
たり、或はＶＧ画面で蔽われる領域を通過する魚群等は
探知出来ない欠点があり、またＶＧ画面を使用しながら
全周探知を行う場合にはＶＧ画面で蔽われる方向の周探
知を行う都度、ＶＧ画面を他の位置に移動させねばなら
ず、全周探知に時間が掛かる欠点がある。 また、第２５図の表示により探知を行う装置にあって第
２６図のように投網中の鋼船ＮＳから周方向ならび深度
方向に広範囲に拡がる網Ｎおよび魚群Ｆ＋’Ｆ＊の探知
を行う場合、送信−回に付き一俯角方向しか探知出来な
いから、広い俯角幅（例：θ冨０〜θＷ）の探知には多
数回数の送信が必要となり探知に時間が掛かる欠点があ
る。同様に活発に上下動・或は集中・拡散する魚群の追
尾に当って、魚群に接近するζ探知すべき俯角幅が拡が
るため更に探知に時間が掛かる欠点がある。 また第２７図のように探知・表示する装置にあって、Ｈ
Ｇ画面の走査線回数にＨ受信ビームの旋回走査回数が等
しくなるような近距離探知において、ＨＧ画面上の距離
Ｒ＋〜Ｒ２間の映像Ｆの距離方向の分布を詳細に見るた
め、ＶＧ画面の距離掃引を拡大すると、第２７図のよう
に画像Ｆが疎らになるのみで、ＶＧ画面を拡大すること
は不具合であった。 全周スキャニングソナーに半周スキャニングソナーを並
用する場合は、半周スキャニングソナーによる探知方位
の変更が機械的操作によるため方位の変更に時間が掛か
る欠点があり、また半周スキャニングソナー用の昇降装
置の設置スペースが必要になること、ならび半周スキャ
ニングソナーのドームにより流体抵抗が増大すること、
全周スキャニングソナーおよび半周スキャニングソナー
の両ドームが互に水平方向の探知を音響的に遮蔽するこ
と、およびコスト高を伴う欠点がある。 本発明は上記の欠点に鑑み、１個の全周用送受波器を用
いて全周探知と、垂直断面探知とを低コストおよび高品
質で同時に行ない、全体の探知状態を一部で理解できる
ように表示できる水中探知装置を提供することを目的と
する。 〔課題を解決するための手段Ｊ 本発明の水中探知装置は、 円筒状に配列された複数の振動子の受信信号のうち所定
のものを選択して、位相を合わせ所定方向の全周探知用
受信ビームを形成するとともに、選択する受信信号を切
替えて全周探知用受信ビームを旋回し、全周探知する第
１の探知手段と、第１の探知手段が探知する全周のうち
所定半径方向を垂直断面探知方向として指定する方向指
定手段と、 方向指定手段により垂直断面探知方向が指定されると、
第１の探知手段の受信ビームの旋回に同期して、前記複
数の振動子の受信信号のうち所定のものを選択して、位
相を調節し前記垂直断面探知方向で所定俯角をもつ垂直
探知用受信ビームを形成するとともに、前記位相を調節
する度合を変えて前記所定俯角を変化させ所定俯角範囲
内を探知する第２の探知手段と、 第１．第２の探知手段がそれぞれ探知した周方向探知画
面と垂直断面探知画面とをディスプレイ上にそれぞれ表
示する並画手段とを有する。

【作用］ 第１の探知手段が円筒状に配列された複数の振動子が受
信する受信信号から所定のものを順次選択して全周探知
し、第２の探知手段が方向指定手段で指定された垂直断
面探知方向の垂直断面内を垂直探知受信ビームで探知し
、第１．第２の探知手段が探知した画面を並画手段がデ
ィスプレイ上に並画する。 【実施例】 第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
、第２図は送信ビームＣＢと、全周探知受信ビームＨＢ
（以降、Ｈ受信ビームＨＢと記す）と、垂直断面探知受
信ビームＶＢ（以降、■受信ビームＶＢと記す）の配置
と走査例を示す説明図である。第１図において１は発信
器で装置全体のタイムベースとなる距離信号ｒと方位信
号φ、■受信ビームＶＢの方位を選択する信号φ工、■
受信ビームＶＢの俯角走査制御用の信号θＶを、それぞ
れ作成し出力する。２は送受波器で第２２図のように従
来と同様に構成されている。３は送信器で距離信号ｒが
一定値カウントされる都度、送受波器２を介して第２図
の送信ビームＣＢのように垂直ビーム幅θＷで全周に送
信する。４はＨ受信器で従来と同様の全周探知用の受信
器、５はＶ受信器で垂直断面探知用の受信器であって、
両受信器には送受波器２の各振動子の受信信号が、図に
は略したＴＲ回路およびプリアンプを介して、それぞれ
入力される。Ｈ受信器４は従来のスキャニングソナーと
同様に送受波器２と組合わされて第２図のように垂直ビ
ーム幅θＷのＨ受信ビームＨＢを形成し、方位信号φに
同期してψ方向に旋回走査し全周からの反射信号を順次
受信し出力する。■受信器５は５１のビーム選択器、５
２のＶ走査器から構成され、送受波器２と組合わされて
第２図のようにＨ受信ビームＨＢと並列に方位φＨを指
向し俯角方向に狭いビーム幅を有する■受信ビームＶＢ
を形成し、第２図に示す上記のＨ受信ビームが方位φ＝
０から俯角幅θＷに等しい角度の方位角φＷまで旋回走
査される時間帯ごとに、Ｈ受信ビームＨＢの旋回走査に
同期してＶ受信ビームＶＢを俯角θ；０からＶ受信ビー
ム選択器の向く俯角θＷまでの俯角幅θ、の俯角走査を
して、方位φ、方向の垂直断面探知を行う、このＶ受信
器５の構成および動作の詳細は次の通りである。ビーム
選択器５１は第３図のように５１．〜５１、のビーム選
択回路と５１□〜５１゜および５１−ｔ〜５１□のＶＨ
Ｂ回路から構成されている。ビーム選択回路５１＋〜５
１．はゲート回路で、方位選択信号φ□　（例：狭ビー
ム用φ、・φ２・・・、広ビーム用φ。・φ□・・・）
を受けて、送受波器２の各段振動子２１〜２７ごとに、
ビーム幅が縦方向には広いが、方位方向には第４図（ａ
）のように狭いビームＶＨＢ（例：φＨ＝φ、・φ２・
・・に対しそれぞれＶＨＢ＋・Ｖ）ｌｅｔ・・・）、或
は第４図（ｂ）のように広いビームＶＨＢｗ　（例：φ
、＝φＷ２・φｗｓ・・・に対してそれぞれＶＨＢｗｚ
・ＶＨＢ□・・・）を形成するよう各段ごとに適宜数の
振動子（例：φＨ＝φ１に対しては２１ａ〜２□、・・
・、２　ｎｍ〜２ｎａ、或はφ、＝φｗ雪に対しては２
１１Ｉ〜２１４、＋＊”　％　２　ｎ　”〜２ｎ４）の
受信出力を選択して取出し、狭いビームＶｌ（Ｂ用の出
力はＶＨＢ回路５１□〜５１．ｆｌに、或は広いビーム
ＶＨＢｗ用の出力はＶＨＢ回路５１−＋〜５１．、、に
それぞれ出力する。 ＶＨＢ回路５１□〜５１□および５１ＷＩ〜５１□はそ
れぞれ狭いビームＶＨＢおよび広いビームＶＨＢｗを形
成する回路で、それぞれ入力される各振動子からの受信
出力を適宜移相して同相にしたのち合成して、それぞれ
のビームＶ）ＩＢおよびビームＶＨＢｗを形成する。第
３図の例においては、ＶＨＢ回路５１−＋〜５１、、、
が方位選択信号φ、＝φｗ２によるビーム選択回路５１
＋〜５１．からの受信信号を受けて広いビームＶＨＢｗ
＊を形成し、得られる信号Ｅ１ｗ！””Ｅｎｗ！を送受
波器２の各膜振動子２．〜２、の広いビームＶＨＢ−ｖ
による受信信号として出力する。■走査器５２は第５図
のように５２．の移相回路と５２．の合成回路から構成
され、移相回路５２．は俯角制御信号θＶに応じて俯角
θ方向から波面ＷＦで入来する反射波による送受波器２
の各膜振動子２．〜２ｎの各受信出力の位相が同相にな
るよう移相し、次いで合成回路５２．は同相の受信入力
を合成して俯角θを指向する第２図のＶ受信ビームＶＢ
による受信信号Ｓｖを出力する。ここで移相回路５２１
が１段振動子２□の受信出力の位相に合わせるために移
相する２〜ｎ段振動子２２〜２１の各受信出力に与える
移相角ψ２〜ψ。は、ｊ＝２〜ｎ、振動子の股間距離を
ｄ、波長なλとして、ψ、　＝に、　ｓｉｎθ　　　　
　　　・・・・（１）但し　ｋ、＝２π（ｊ−１）ｄ／
＾　・・・・（２）また俯角θ１における移相角をψＪ
ｗとしてψ７ｗ＝に７　！Ｉｌｎθ１　　　　　　・・
・・（３）と設定され、移相回路５２．は俯角信号θｖ
＝Ｏ〜θＷの変化に応じて各受信信号をψ４＝Ｏ〜ψ、
Ｗと移相する。この移相回路５２．は第６図（ａ）のよ
うに５１．１の発信器、５２□〜５２□。の変調器から
構成され、発信器５２．１は５２．目の発信器、５２−
Ｉｎの変換器、５２１１Ｉｓのパルサー、および５２１
２〜５２Ｉ、ｌのパルサーから構成される１発信器５２
−＋＋は受信周波数を中間周波数に変換する局部発振器
で、第７図（ｄ）のように一定周期の出力８１を出力す
る。 パルサー５２１ｓは発信器５２．■の出力８１から第７
図（ｂ）に示す一定周期の鋸歯状波ｅＡを作成し出力す
る。変換器５２−ｒ＊は第１図の発信器ｌがＨ受信ビー
ムＨＢの旋回走査角φ＝０〜φＷに同期して出力する俯
角制御信号θｖ”Ｏ〜θＷを受けて式（１）の移相差ψ
ｊ（：ψ鵞〜ψ１）を演算しく或は別途図には省略した
が、別途予め演算結果を記憶させたメモリーから読出し
）、位相差ψ４に対応する振幅を最大値とする第７図（
ａ）の出力ｅ　ＢＪ　（８ＢＪ＝ｅ　１２−ｅ　ａｓｌ
””＋　ｅ　ａｌｌ）を作成しパルサー５２゜〜５２．
ｌ、にそれぞれ出力する。パルサー”ＩＪ　（：　５１
＋□〜５１１−）は第６図（ｂ）のように５２１ＪＩの
コンパレータと５２＋ａｌのマルチバイブレータ−１５
２，、、の検出器、５２１Ｊ４のゲート、５２１４８の
定電源、５２１Ｊｓの差回路から構成される。検出器５
２．Ｊ、は第７図（ｂ）のように変調器５２１ｔからの
出力ｅ　ａＪ　（：　ｅ　ａｔ〜ｅｓｎ）がパルサー５
２ａ１３の鋸歯状波ｅＡの最大値ＥＡ（：　Ｅａの値は
式（１）の移相角ψ・３６０°に相当）を越える際に超
過を検出してゲート５２１Ｊ４を開放し、定電源５２１
Ｊｌｌの電圧ＥＡを差回路５２＋４ｇに出力する。 差回路５２１Ｊｌｌは入力ｅ、ＪからＥＡを差引いた第
７図（ｂ）の実線で示す鋸歯状波ｅ；Ｊを出力する。コ
ンパレータ５２１ＪＩは第７図（Ｃ）のように入力ｅＩ
；Ｊの振幅に、パルサ５２１３の出力ｅ＾が等しくなる
都度パルスｅ：ｊを出力し、マルチバイブレータ５２１
Ｊ＊はパルスｅ；Ｊを入力する都度反転して第７図（ｄ
）の出力８Ｊ（：　ｅａ　〜ｅ、）をパルサ５４＋ａ　
（：　５１＋ａ〜５１＋ｆｌ）の出力として並列に出力
する。ここで第７図（ｄ）の出力ｅＪの出力ｅ、に対す
る位相差ψＪ１．ψＪ３．”・は俯角制御信号θＶの瞬
時値θ１．θ２．・・・にそれぞれ対応する移相角であ
るよう設定されている。なお変換器５２□２の出力ｅａ
Ｊの中で、最大値が２ＥＡ、３ＥＡ、・・・を越す出力
（例えばｅ　ｍ＠”’　ｅ　Ｉｎ、’、’ｍ＜ｊ＜ｎと
して）を処理するパルサ５２１．〜５２、にあっては、
第７図（ｂ）のように、差回路５２１Ｊ１１の出力ｅａ
Ｊの最大値が常にＥＡで反覆し上記と同様に作動するよ
う、検知器５２１Ｊｊの検知レベルおよび定電源５２１
Ｊ８の出力電圧の値が、それぞれ２Ｅ＾あるいは３Ｅ＾
等に選定される適宜数の回路が設けられ、かつ出力ｅ０
の変化に対応して作動するように構成されている。また
変換器５２１の出力ｅｌ１２〜ｅｌｌｒ＋の中で最大値
がＥＡより小さい出力（例えばｅ１１２〜ｅｌ１１１°
、’　２　＜　ｊ　＜４として）を処理すルハルサ５２
１□〜５２．１にあっては、検出器５２１Ｊ３　％ゲー
ト５２１Ｊ４　、定電源５２１Ｊ８　、差回路５２１Ｊ
１１が省略され、かつ変換器５２．２の出力ｅ、〜ｅ１
がコンパレータ５２１Ｊｌに直接ｅみ２〜ｅ二、に代っ
て入力される。変調器５２□〜５２２．ｌは発信器５２
□、からの出力ｅ、およびバルサ５２．２〜５２、の出
力０２〜ｅｎ（：ｅＪ）をそれぞれ入力して、１−ｎ膜
振動子２１〜２ｎの各受信出力Ｅ＋ｗ＊〜Ｅ工、の周波
数を中間周波数に変換するとともに、２〜ｎ段振動子２
□〜２７の各受信出力Ｅ、□〜Ｅ、□の位相を１段振動
子２１の受信出力Ｅ＋ｗｉに対してそれぞれψ２〜ψ、
（：ψ、）づつ移相し、移相回路５２゜の出力として出
力する０合成回路５２ｂは移相回路５２、が俯角制御信
号θｖ”Ｏ〜θＷの刻々の値に対応して１〜ｎ段振動子
２１〜２ｆｉの各受信出力を同時に連動して適宜移相し
て同相に揃えた俯角θ＝０〜θＷ方向からの刻々の受信
信号を合成して、方位φ８（：φ２ｗ）を指向する第２
図のＶ受信ビームＶＢの形成ならびＯ〜θＷの俯角走査
を行い、得られる垂直断面探知による受信出力Ｓｖを出
力する０表示器６は第８図のように、変換器６１と表示
部６２とにより構成され、変換器６１は６１．のアドレ
ス回路、６１にのＨ書込回路、６１ｃのＶ書込回路、６
１ａおよび６１．のＡ／Ｄ回路、６１ｒのメモリー、６
１．の読出回路、６１ｈのＤ／Ａ回路から構成され、表
示器６２は６２．の発信部、６２１のＣＲＴから構成さ
れている。アドレス回路６１．は距離信号ｒ、方位信号
φおよび俯角制御信号θＶを受けて第２図のＨ受信ビー
ムＨＢおよびＶ受信ビームＶＢがそれぞれ受信する刻々
の探知点の極座標による位置ｒ・φおよびｒ・θをメモ
リー（ビデオメモリー）　６１ｒ上に第９図のように直
角座標で書込むためのアドレスｘ１　・ｙｌおよびｘ２
　・ｙ。 をφ＝θとして ｘ、＝Ｋｒ　　ｃｏｓφ　＋Ｃｘ＋　　ｓ　　ｙ＋＝Ｋ
ｒ　　ｓｉｎφ　＋　ＣＹＩ　　　　（４）ｘ２＝にｒ
　ｃｏｓφ＋Ｃｘｔ　、ｙａ＝Ｋｒ　ｓｉｎφ＋ＣＹｔ
　　（Ｓ）を演算し出力する。なおＫは水中とＣＲＴ面
上の距離の縮尺の係数、各ＣはＣＲＴ面上の表示位置を
定める定数で、表示画面の向きにより適宜の正負符号が
選択される。なおＸａ、ｙ＊の値は信号θ、の値により
φ＝０〜φＷに限定される。Ｈ書込回路６１．およびＶ
書込回路６１ｃはＡ／Ｄ回路６１ｄ・６１．によりそれ
ぞれデジタル化されたＨ受信器４および■受信器５から
の出力ＳＮおよびＳｖを、発信部６２．がＣＲＴ６２．
のラスター走査に同期して出力する書込時刻信号の前半
と後半の時間帯に第９図の配置のメモリー６１．上のア
ドレスＸ＋、ｙ＋およびＸｉ　＋　ｙ２にそれ°ぞれ書
込む、読出回路６１．は発信部６２．からの読出時刻信
号に応じてメモリー６１ｆから受信信号を読出し、Ｄ／
Ａ回路６１ｈは読出された信号をアナログ信号に変換し
てＣＲ７６２ｍに出力する。ＣＲＴ６２には第１Ｏ図の
ように入力される信号ＳｏをＨＧ画面にＰＰＩ画像で、
また信号ＳｖをＶＧ画面に垂直断面画像で、ともにリア
ルタイムで表示する。なおこれらの表示は従来と同様に
してＨＧ−ＶＧ両画面ともカラー表示され、またスクロ
ール表示されることが出来る。 第１１図はＨ受信ビームＨＢが１回（３６０°）旋回走
査する時間帯に、８方位のＶ受信ビームを順次俯角走査
する場合の、Ｈ受信ビームの旋回角度φと＃１〜＃８の
各Ｖ受信ビームの俯角走査順を示す図で、Ｈ受信ビーム
の旋回角がＯ〜４５°、４５゜〜９０＠、・・・３１５
’〜３６０°となる時間帯Ｔ１Ｔ暑・・・Ｔ８ごとに第
１図の発信器１から方位選択信号φＨがφ１．φ２．・
・・、φ８、および俯角制御信号θ９がθ９２．θＶ□
、・・・、θｖａ（但しθ９．＝０〜θ１．θｖ２＝θ
Ｗ〜０．・・・θｖａ＝θＷ〜０゜又θ１＝４５°）と
それぞれ同期して順次出力され、■受信器５は信号φ９
およびφ、を受けて方位φ、＝φ、〜φ６をそれぞれ指
向する＃１〜＃８のＶ受信ビームを順次形成しかつ俯角
走査し、各方位φ、〜φ、からのＶ探知による受信信号
を順次出力する０表示器６の変換器６１のアドレス回路
６１ａ　　（第８図）は俯角信号θ９３．θＶ３．θＶ
ｌｌｌθｖ７を入力する場合のみ書込みアドレスｘｎ。 ｙ！、（但しｍ＝２・３・６・７）を と演算して、＃１〜＃８のＶ受信ビームによる受信信号
を上記と同様に順次メモリーに書込み・読出して第１２
図のようにＨＧ画面と、ＨＧ画面にカーソルで表示する
８区間別のＶＧ画面ＶＧＩ　。 ＶＯ２、・・・、　ＶＯ８とを並置する。 第１３図はＨ受信ビームの１旋回時間帯を任意の時間帯
に分割し、適宜選択する複数のＶ受信ビームを順次俯角
走査する場合の、旋回走査角φと俯角制御信号θ９の関
係例を示す図である。第１３図（ａ）のように＃１〜＃
ｎｖ受信ビームの走査俯角幅θＷを、近距離探知用の１
１．＃２．・・・＃　（ｎ−３）のＶ受信ビームに対し
ては広い俯角幅ｅＩＦＡを、遠距離探知用の＃　（ｎ−
３）・・・＃ｎに対しては狭いθＩＩＩＢをそれぞれ設
定し、＃１〜＃ｎの各Ｖ受信ビームの各俯角走査の時間
帯ごとに上記と同様に発信器１からの方位選択信号φＨ
”φ、。 φ２．・・・、φ。および俯角制御信号θ９＝０〜θｗ
Ａ、　Ｏ〜θＷＡ、・・・、０〜θ。、Ｏ〜θ。をそれ
ぞれ同期して順次出力し、＃ｌ〜＃ｎの各受信ビームの
俯角走査を行う、ここに表示器６の変換器６１．（第８
図）のアドレス回路６１．は、第１４図のように６１−
＋のＨアドレス回路と、６１．２の■アドレス回路に分
割して構成され、Ｈアドレス回路６１１はＨ受信ビーム
による受信信号を上記と同様に式（４）により演算し、
■アドレス回路６１．２は距離信号ｒと俯角制御信号θ
ｖ（：ｏ〜θ□、０〜θ１．）に応じて＃１〜＃ｎのＶ
受信ビームによる受信信号のアドレスｘｉＬ、ｙｓｚ（
但し１＝１〜ｎ）をと演算し、以下上記と同様にして書
込み等を行い、＃１〜＃ｎのＶＧ画面を作成し表示する
。 第１３図（ｂ）はＨ探知に対してＳ／Ｎを改善したＶ探
知を行う例を説明する図である。方位φ１とφ２をそれ
ぞれ俯角幅θｗ、とθ。でＶ探知する＃１と＃２の■受
信ビームを、Ｈ受信ビームの旋回走査ごとに交互にＮ回
づつ俯角走査し、それぞれ得られるＮ回づつの受信信号
をそれぞれ信号相関処理してＳ／Ｎを改善したのち上記
と同様にしてＨＧ画面と同一の走査線密度でそれぞれの
ＶＧ画面を作成し表示する。また第１３［（ｂ）の＃１
・＃２のＶ受信ビームによるＮ回づつの探知結果を、Ｎ
＝Ｎ＋　ＸＮ、とし、Ｎ１回ごとに受信信号の相関によ
るＳ／Ｎ改善とを行い、かつ改善した信号をＶＧ画面の
距離方向にＮ８回づつ順次並べて表示することにより、
部分拡大表示され、かつＳ／Ｎ改善されたＶＧ画面を表
示することが出来る。 なおＨ受信ビームの旋回ごとにＶ探知を繰返久し得る探
知回数Ｎｏは俯角幅をθ育　（例：３０°）として Ｎｏ　＝　　３６０°　／θＷ　　　　　　　−・−（
８）（例：Ｎｏ＝１２回）とすることが出来る。また俯
角制御信号θ９＝０〜θ、のステップを１／Ｎｓ（例：
　１／２）に設定出来る場合には、第１３図（ｃ）のよ
うにＨ受信ビームの旋回ごとのＶ探知回数はＮ８・Ｎ　
Ｏ（例：２４）回と大きく設定することが出来る。また
Ｈ受信ビームの旋回密度がＣＲＴ、の走査線密度のＮＯ
（例：Ｎｏ＝２）倍以上で、Ｈ受信ビームのＮｏ回の旋
回走査時間を■探知の繰返し時間と設定することが出来
る場合には、■探知回数なＮｏ・ＮＯ（例：　２　Ｘ　
１２＝２４）回と大きく設定することが出来る。 上記したようにこの発明によれば種々の方位・方位幅の
垂直断面探知およびＳ／Ｎの改善されたＶ探知、ならび
表示レンジを拡大したＶＧ画面を適宜組合せて使用する
ことが出来る。 第１５図は遠・近にある複数の魚群を同時にＶ探知し表
示する例で、遠方の方位φ１　・φ２にある魚群Ｆ１　
・Ｆ、は狭い俯角幅（例：θ１＝３０°）でＨ探知の２
倍の回数でＶ探知後相関処理してＳ／Ｎを高めたのちＶ
ＧＩ　−ＶＧ２画面にそれぞれ表示し、近距離で方位φ
、・φ４にある魚群Ｆ３Ｆ４は広い俯角幅（例：θｗ＝
５０°）でＨ探知の２倍の回数で逐次探知し魚群の深度
分布・形状の判断し易い２倍の部分拡大レンジでＶＯ３
・ＶＧＡ画面にリアルタイムでそれぞれ表示することが
出来る。 第１６図は魚群の方位方向の深度分布なＶ探知し表示す
る例であって、■探知ビームの方位方向のビーム幅が第
１６図のカーソルＣで表示されるように相接し、方位φ
１　・φ雪をそれぞれ指向する２つのＶ受信ビームによ
り魚群Ｆを■探知してＶＧＩ・ＶＧ２両画面にそれぞれ
カラー表示するとともに、ＶＧ３画面にφ１とφ２を指
向する両受信ビームの受信信号をそれぞれ異なったカラ
ー（例：青と黄）で、かつ重ねて表示し、魚群の方位方
向の深度および形状等を対比し易くリアルタイムで表示
することが出来る。 第１７図は複数方位の異なる距離にある複数の魚群を高
い走査密度でＶ探知し、高Ｓ／Ｎで拡大表示する例であ
り、第１図の発信器１から距離信号ｒがＯ〜Ｒ＋　、Ｒ
＋　〜Ｒｉ　、Ｒ２〜（Ｒ−−−）となる時間帯ごとに
方位選択信号φＨをφ寛、φ３゜φ２と切換えて出力し
て、ＨＧ画面に設定されるカーソルＣに沿う刻々のＶ探
知をＨ探知のＮ０倍（８式参照）の回数で行い、得られ
る魚群Ｆ。 Ｆ、・Ｆｌの信号を高Ｓ／Ｎで拡大表示するＶＧ画面と
してリアルタイムで表示することが出来る。 第１８図は自船の周囲に広範囲に拡がる旋網等を同時に
広くｖ探知し表示する例であり、鋼船が投網する網Ｎ内
で集魚灯により集魚中の灯船０からφ、〜φ８の８方位
に向って探知し網の各部の沈降・流れの状況等を判断し
易い８面のＶＧ画面にリアルタイムで並画することが出
来る。 第１９図は鋼船から広範囲に拡がる旋網等をＶ探知し表
示する例であり、鋼船Ｏから投網した網Ｎをカーソルで
示す方位幅φ８．〜φ、２およびφ、Ｉ〜φ２２をそれ
ぞれ有するＶ探知ビーム＃１と＃２、ならび魚群Ｆの方
向φ、を指向するＶ探知ビーム＃Ｓの各Ｖ探知結果を、
ＶＧＩには受信ビーム＃１による信号をモノクロームで
表示し、ＶＧ２には受信ビームによる信号をモノクロー
ムＣ１で表示するとともに、これに受信ビーム＃Ｓによ
る信号をＣＩ以外のカラーで重ねて表示し、また網Ｎに
装着されるトランスポンダー式の網深度計ＮＦからの信
号を特定のカラーを用いて重ねてＶＧ画面に表示するこ
とを含めて各ＶＧ画面をリアルタイムで並画することが
出来る。 第２０図は鋼船から広範囲に拡がる旋網等の多数の部分
をＶ探知表示する例で、網Ｎを方位φ１〜φＳを指向す
るＶ受信ビーム＃１〜＃５により取得する各信号の表示
位置のアドレスＸ　ａＪ、ｙｘ（但し、ｊ＝１〜５）を 第２１図は破網防止のため近傍の暗礁なＶ探知し表示す
る例で、第２１図（ａ）の関係にある船ＮＳからブイＢ
に亘る網Ｎを、第２１図（ｂ）のように、方位ψ＾を向
きビーム幅φＡ１〜φ。のＶ探知ビーム＃Ａによる信号
ＳｖＡと、暗礁Ｒの方位φ７を中心に方位φ１〜φ、を
向きＶ探知ビーム＃ｌ〜＃ｍによる信号ＳＶＩ〜ＳＶａ
の各表示位置のアドレスＸ　ｍｋ＋　３／　２　（但し
に＝Ａおよび１〜ｍ）を、と演算し、第２０図のように
ＨＧ画面上の方位φ１〜φ６のカーソルＣが網Ｎを横切
る網の断面位置をＶＧ画面にそれぞれ投影して表示させ
るとともに、ＶＧ画面の各方位φ、〜φ、の信号の表示
色をＨＧ画面のφ、〜φ、の方位を示すカーソルＣとそ
れぞれ同色のカラー（例　φｌ：青、φ２：緑、・・・
φ８：赤）に設定して、網の多数の部分の沈降・形状等
の関連を明示するＶＧ画面をＨＧ画面に関連づけてリア
ルタイムで並画することが出来る。 と演算し、■探知ビーム＃Ａ・＃１〜＃ｍの各表示色を
、ＨＧ画面の各方位マーカーの色と同一に設定して、各
信号を並置表示する。また、網Ｎと暗礁Ｒの区別を明確
にするため、第２１図（ｂ）のように適宜の距離Ｒａの
マーカーＣｍを設定し、■探知ビーム＃Ａの信号ＳｖＡ
は距離Ｒ４以内の信号を、またＶ探知ビーム＃ｌ〜＃ｍ
の信号ＳＶＩ〜ＳＶｓは距離Ｒ６以遠の信号のみ適宜選
択して表示させることが出来る。 なお上記した送受波器２は第２２図の構造に限定される
ものでなく、振動子素子の配列が千鳥状のもの、或は振
動子の円周配列の一部が欠けるものにあっても、Ｈ受信
ビームとＶ受信ビームが同時に形成され同時に走査され
るものにあっては同様の利点がある。 また浅海において広い俯角幅でＶ探知を行う場合、Ｈ受
信ビームに俯角θＷ方向以内の海底の反射波が入来して
ＨＧ画面に現れ、海底反射波と同時に入来する魚群等の
反射波がＨＧ画面上で海底反射波の画像によりマスクさ
れる場合は、Ｈ受信ビームＨＢの俯角方向のビーム幅を
第２図のθ。 より適宜小さく設定してＨＧ画面における海底反射波に
よる影響を抑えて使用されるが、ＶＧ探知およびＶＧ画
面の表示は上記と同様に行うことが出来る。 また上記はＨＧ画面と適宜数のＶＧ画面を１個のＣＲＴ
面上に並置するよう説明したが、上記のように多数（２
ＮＯ＝２４個）のＶＧ画面或は拡大表示等のために複数
のＣＲＴ面を並列に使用して目的を達することが出来、
また表示部にＣＲＴを使用するよう説明したが、上記と
同様にしてＸＹ定走査て表示する液晶等のデイスプレー
を使用することも出来る。 〔発明の効果Ｊ 以上説明したように本発明は、従来より使用される全周
用送受波器を使用して全周探知の効果を損なうことなく
、かつ垂直探知と同時に、選択する振動子数や選択速度
を変えて適宜の方位にあって適宜の方位幅の適宜数の垂
直断面空間を探知する垂直探知用受信ビームを適宜形成
することができ、全周受信ビームの旋回ごとに順次に適
宜切換え或は適宜重複して垂直断面探知し、全周探知画
面および垂直断面画面をそれぞれ並列に或は適宜重ね、
或は順次切換え・継足して表示することが出来るから、
種々の用途において広範囲の探知画面を一覧でき、詳細
に高いＳ／Ｎで短時間に表示出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水中探知装置の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図（ａ）、　　（ｂ）は第１図の実施例の動
作を示す説明図、第３図は第１図の送受波器２およびビ
ーム選択器５１を詳細に示すブロック図、第４図（ａ）
、（ｂ）はそれぞれビーム選択器５１の動作を示す図、
第５図は第１図のＶ走査器５２を詳細に示すブロック図
、第６図（ａ）は第５図の移相回路５２．を詳細に示す
ブロック図、第６図（ｂ）は第６図（ａ）のバルサ５２
＋＊、　５２＋ｓ、　〜、　５２＋−を詳細に示すブロ
ック図、第７図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　
（ｄ）は第６図（ａ）、（ｂ）の動作を示す波形図、第
８図は第１図の表示器６を詳細に示すブロック図、第９
図。 第１０図はそれぞれ表示器６のメモリおよび表示画面を
示す図、第１１図、第１２図はそれぞれ多方向探知に関
する動作説明図および表示画面、第１３図（ａ）　、　
（ｂ）　、　（ｃ）はそれぞれ多方向探知の動作を示す
説明図、第１４図は第１３図で示された動作をする変換
器６１のブロック図、第１５図、第１６図、第１７図は
それぞれ複合探知の説明図、第１８図、第１９図、第２
０図、および第２１図（ａ）、　　（ｂ）は旋網等の探
知を説明する図、第２２図（ａ）、（ｂ）は従来の全周
探知用送受波器を示す構成図、第２３図（ａ）、（ｂ）
　、第２４図。 第２５図は従来の全周探知を説明する図、第２６図は従
来の旋網の説明図、第２７図は従来の距離拡大を示す断
面図である。 １・・・発信器、　　２・・・送受波器、３・・・送信
器、　　４・・・Ｈ（全周探知用）受信器、５・・・Ｖ
（垂直断面探知用）受信器、６・・・表示器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円筒状に複数の振動子が配列された全周用送受波器
   を具備した水中探知装置において、 前記複数の振動子の受信信号のうち所定のものを選択し
   て、位相を合わせ所定方向の全周探知用受信ビームを形
   成するとともに、選択する受信信号を切替えて全周探知
   用受信ビームを旋回し、全周探知する第１の探知手段と
   、 第１の探知手段が探知する全周のうち所定半径方向を垂
   直断面探知方向として指定する方向指定手段と、 方向指定手段により垂直断面探知方向が指定されると、
   第１の探知手段の受信ビームの旋回に同期して、前記複
   数の振動子の受信信号のうち所定のものを選択して、位
   相を調節し前記垂直断面探知方向で所定俯角をもつ垂直
   探知用受信ビームを形成するとともに、前記位相を調節
   する度合を変えて前記所定俯角を変化させ所定俯角範囲
   内を探知する第２の探知手段と、 第１、第２の探知手段がそれぞれ探知した周方向探知画
   面と垂直断面探知画面とをディスプレイ上にそれぞれ表
   示する並画手段とを有することを特徴とする水中探知装
   置。