JPH041874B2 - - Google Patents
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- JPH041874B2 JPH041874B2 JP59078974A JP7897484A JPH041874B2 JP H041874 B2 JPH041874 B2 JP H041874B2 JP 59078974 A JP59078974 A JP 59078974A JP 7897484 A JP7897484 A JP 7897484A JP H041874 B2 JPH041874 B2 JP H041874B2
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- Japan
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- synchronous clock
- underwater vehicle
- vehicle
- distance
- underwater
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
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- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/66—Sonar tracking systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、アクテイブソーナーによりアクテイ
ブホーミングを行なう水中航走体を追尾し、その
水中航走体の方位及び距離を表示する水中航走体
追尾装置に関する。
ブホーミングを行なう水中航走体を追尾し、その
水中航走体の方位及び距離を表示する水中航走体
追尾装置に関する。
（従来技術）
アクテイブホーミングを行なう水中航走体（以
下航走体）は、アクテイブソーナーから超音波パ
ルスを送信し、ソーナー目標で反射されたエコー
がアクテイブソーナーで受信されると、ソーナー
目標に正対するよう操舵系を制御し、ソーナー目
標を追尾する。このようなアクテイブホーミング
航走体はよく知られている。この航走体の実用訓
練、機能確認試験などにおいて、ホーミング中の
航走体の位置・速度をリアルタイムに知るための
水中航走体追尾装置が使用されている。
下航走体）は、アクテイブソーナーから超音波パ
ルスを送信し、ソーナー目標で反射されたエコー
がアクテイブソーナーで受信されると、ソーナー
目標に正対するよう操舵系を制御し、ソーナー目
標を追尾する。このようなアクテイブホーミング
航走体はよく知られている。この航走体の実用訓
練、機能確認試験などにおいて、ホーミング中の
航走体の位置・速度をリアルタイムに知るための
水中航走体追尾装置が使用されている。
従来の水中航走体追尾装置は、航走体に取り付
けられる小型超音波送信機（以下ピンガ）と水中
計測部、航跡表示部から成り、一般的には水中計
測部と航跡表示部間にはケーブルが敷設されてお
り、跡路表示部は陸上固定施設に設置されてい
る。第１図は従来のこの種の水中航走体追尾装置
の一般的な構成図である。航走体１にはピンガ１
４と同期クロツク回路１３とが取り付けられる。
航跡表示部３の同期クロツク回路１０は取り付け
前に同期クロツク回路１３に同期させてあり、両
クロツク回路は同期したクロツクを生ずる。ピン
ガ１４は同期クロツク回路１３から同期クロツク
３０１を受け、超音波パルス４０１を送信する。
このパルス４０１の送信周波数と航走体のアクテ
イブソーナー１２の送信周波数とは相互に障害を
与えないように互いに異らせてある。水中計測部
２の受波器５，６，７は、互いに数百メートルの
距離を隔てて配置してある。これら受波器５，
６，７は、超音波パルス４０１を受信すると敷設
されたケーブルを通して受信音５０１〜７０１を
処理部８へ送る。処理部８は、受信音５０１，６
０１，７０１と同期クロツク３０１との時間差か
ら航走体１の位置を計算する。その位置は表示器
９に表示される。表示器９は航走体１の位置を連
続的に表示するから、表示器９には航走体１の航
跡が表示されることになる。
けられる小型超音波送信機（以下ピンガ）と水中
計測部、航跡表示部から成り、一般的には水中計
測部と航跡表示部間にはケーブルが敷設されてお
り、跡路表示部は陸上固定施設に設置されてい
る。第１図は従来のこの種の水中航走体追尾装置
の一般的な構成図である。航走体１にはピンガ１
４と同期クロツク回路１３とが取り付けられる。
航跡表示部３の同期クロツク回路１０は取り付け
前に同期クロツク回路１３に同期させてあり、両
クロツク回路は同期したクロツクを生ずる。ピン
ガ１４は同期クロツク回路１３から同期クロツク
３０１を受け、超音波パルス４０１を送信する。
このパルス４０１の送信周波数と航走体のアクテ
イブソーナー１２の送信周波数とは相互に障害を
与えないように互いに異らせてある。水中計測部
２の受波器５，６，７は、互いに数百メートルの
距離を隔てて配置してある。これら受波器５，
６，７は、超音波パルス４０１を受信すると敷設
されたケーブルを通して受信音５０１〜７０１を
処理部８へ送る。処理部８は、受信音５０１，６
０１，７０１と同期クロツク３０１との時間差か
ら航走体１の位置を計算する。その位置は表示器
９に表示される。表示器９は航走体１の位置を連
続的に表示するから、表示器９には航走体１の航
跡が表示されることになる。
しかし、このような従来の水中航走体追尾装置
は、水中航走体にアクテイブソーナーとは別に追
尾用ピンガを搭載する必要がある。従つて、水中
航走体の構成が複雑となり、コスト高になるとい
う欠点があつた。
は、水中航走体にアクテイブソーナーとは別に追
尾用ピンガを搭載する必要がある。従つて、水中
航走体の構成が複雑となり、コスト高になるとい
う欠点があつた。
（発明の目的）
本発明の目的は、水中航走体にアクテイブソー
ナーとは別に追尾用ピンガを搭載することなく水
中航走体を追尾できる水中航走体追尾装置を提供
することにある。
ナーとは別に追尾用ピンガを搭載することなく水
中航走体を追尾できる水中航走体追尾装置を提供
することにある。
（発明の構成）
本発明の水中航走体追尾装置は、予め定めたタ
イミングで音波を送出するアクテイブソーナーを
有して目標にホーミングする水中航走体の方位お
よび距離を検出する水中航走体追尾装置において
前記アクテイブソーナーが送出する音波に予め同
期させることにより前記予め定めたタイミングで
同期クロツク信号を発生する同期クロツク回路
と、前記アクテイブソーナーが送出する音波を受
信する受波部と、前記受波部の出力信号と前記同
期クロツク回路が発生した前記同期クロツク信号
との遅れ時間差を検出して前記水中航走体の距離
を計算する距離計算手段と、前記距離を表示する
表示手段とを備えた構成である。
イミングで音波を送出するアクテイブソーナーを
有して目標にホーミングする水中航走体の方位お
よび距離を検出する水中航走体追尾装置において
前記アクテイブソーナーが送出する音波に予め同
期させることにより前記予め定めたタイミングで
同期クロツク信号を発生する同期クロツク回路
と、前記アクテイブソーナーが送出する音波を受
信する受波部と、前記受波部の出力信号と前記同
期クロツク回路が発生した前記同期クロツク信号
との遅れ時間差を検出して前記水中航走体の距離
を計算する距離計算手段と、前記距離を表示する
表示手段とを備えた構成である。
（実施例）
次に実施例を挙げ本発明を詳細に説明する。
第２図は本発明の一実施例のブロツク図、第３
図はこの実施例に関連する信号のタイミング図で
ある。この実施例は、符号２１〜２８で示すブロ
ツクからなる水中計測部と符号３１〜３３で示す
ブロツクからなる航跡表示部とから構成される。
受波部２１は、指向性のある複数の受波器を円筒
状に配列してなり、浮標からケーブルで海中に吊
下されている。基準方位検出部２４も受波部２１
に固定されてケーブルに吊下されている。その他
の水中計測部は海上の浮標の内部に収納してあ
る。一方、航跡表示部は艦上、又は陸上に設置さ
れ、電波１２８で水中計測部からのデータを受
け、航跡の表示及び記録をする。
図はこの実施例に関連する信号のタイミング図で
ある。この実施例は、符号２１〜２８で示すブロ
ツクからなる水中計測部と符号３１〜３３で示す
ブロツクからなる航跡表示部とから構成される。
受波部２１は、指向性のある複数の受波器を円筒
状に配列してなり、浮標からケーブルで海中に吊
下されている。基準方位検出部２４も受波部２１
に固定されてケーブルに吊下されている。その他
の水中計測部は海上の浮標の内部に収納してあ
る。一方、航跡表示部は艦上、又は陸上に設置さ
れ、電波１２８で水中計測部からのデータを受
け、航跡の表示及び記録をする。
次に各部の機能について詳細に説明する。航走
体の航走前に、航走体に内臓の同期クロツク回路
とこの実施例の同期クロツク回路２６とに外部ト
リガを同時に加え、両クロツク回路を同期させ
る。そこで、航走体の同期クロツク回路から出力
されるクロツクを１００とし、同期クロツク回路
２６の出力であるクロツクを１２６とすると、両
クロツクは第３図に示すように一致したタイミン
グで発生する。これらクロツクの周期はTcであ
り、パルス幅はTpである。Tcは1.5〜２秒程度、
Tpは20ミリ秒程度である。両同期クロツク回路
は水晶発振器を基準発振器としており、相互が同
期されてから航走が終了するまでの数時間内には
両クロツクは完全に一致したままと見なして実用
上支障ない。航走体がアクテイブソーナーを使用
し、ホーミング航走を行うときにおけるソーナー
送信音は同期クロツク１００に一致している。ソ
ーナー送信音は海中を伝播し、受波部２１に到来
した音波１０２は電気信号に変換される。受波部
２１は、円筒面上に等間隔に配置された指向性を
もつ複数の受波器からなるが、これら受波器の出
力１２１は受波器チヤンネルごとに受信回路２２
へ入力される。受信回路２２は、フイルタ及び増
幅器によつて各チヤンネルの受波器出力１２１か
ら残響、雑音等を除去した受信信号１２２を生ず
る。この受信信号１２２は方位検出回路２３、時
間差検出回路２５へ入力される。
体の航走前に、航走体に内臓の同期クロツク回路
とこの実施例の同期クロツク回路２６とに外部ト
リガを同時に加え、両クロツク回路を同期させ
る。そこで、航走体の同期クロツク回路から出力
されるクロツクを１００とし、同期クロツク回路
２６の出力であるクロツクを１２６とすると、両
クロツクは第３図に示すように一致したタイミン
グで発生する。これらクロツクの周期はTcであ
り、パルス幅はTpである。Tcは1.5〜２秒程度、
Tpは20ミリ秒程度である。両同期クロツク回路
は水晶発振器を基準発振器としており、相互が同
期されてから航走が終了するまでの数時間内には
両クロツクは完全に一致したままと見なして実用
上支障ない。航走体がアクテイブソーナーを使用
し、ホーミング航走を行うときにおけるソーナー
送信音は同期クロツク１００に一致している。ソ
ーナー送信音は海中を伝播し、受波部２１に到来
した音波１０２は電気信号に変換される。受波部
２１は、円筒面上に等間隔に配置された指向性を
もつ複数の受波器からなるが、これら受波器の出
力１２１は受波器チヤンネルごとに受信回路２２
へ入力される。受信回路２２は、フイルタ及び増
幅器によつて各チヤンネルの受波器出力１２１か
ら残響、雑音等を除去した受信信号１２２を生ず
る。この受信信号１２２は方位検出回路２３、時
間差検出回路２５へ入力される。
方位検出回路２３は、各チヤンネルの受信信号
１２２から、受波部２１の基準線（受波部２１に
固定してある水平な軸）に対する到来音波１０２
の方位、即ち、航走体の相対的な方位を検出し、
次に受波部２１に固定してある基準線方位検出器
２４からの基準線の方位１２４に相対方位を加
え、絶対方位を得る。基準線方位検出器２４は、
ジヤイロ又は磁気コンパスからなり、受波部２１
の基準線の方位１２４を出力する。方位検出回路
２３は、さらに、受信信号１２２を受信音圧レベ
ルに換算し、前述の絶対方位データとともに、方
位・音圧データ１２３としてデータ送信部２８へ
出力する。
１２２から、受波部２１の基準線（受波部２１に
固定してある水平な軸）に対する到来音波１０２
の方位、即ち、航走体の相対的な方位を検出し、
次に受波部２１に固定してある基準線方位検出器
２４からの基準線の方位１２４に相対方位を加
え、絶対方位を得る。基準線方位検出器２４は、
ジヤイロ又は磁気コンパスからなり、受波部２１
の基準線の方位１２４を出力する。方位検出回路
２３は、さらに、受信信号１２２を受信音圧レベ
ルに換算し、前述の絶対方位データとともに、方
位・音圧データ１２３としてデータ送信部２８へ
出力する。
時間差検出回路２５は、同期クロツク回路２６
から同期クロツク１２６を常時受けており、また
受信回路２２から受信信号１２２を受ける。受信
信号１２２は、第３図に示すように、水中計測部
と航走体の相対距離(R)分の音波の伝搬時間分だけ
同期クロツク１２６から遅れている。時間差検出
回路２５は、受信信号１２２と同期クロツク１２
６との時間差t1，t2……を順次検出していく。
から同期クロツク１２６を常時受けており、また
受信回路２２から受信信号１２２を受ける。受信
信号１２２は、第３図に示すように、水中計測部
と航走体の相対距離(R)分の音波の伝搬時間分だけ
同期クロツク１２６から遅れている。時間差検出
回路２５は、受信信号１２２と同期クロツク１２
６との時間差t1，t2……を順次検出していく。
距離・速度算出回路１６は時間差t1，t2……を
受け、航走体との相対距離Ｒ、航走体速度Ｖを算
出する。時間差をｔ、音速をＣとすると、ＲとＶ
は Ｒ＝ｔ×Ｃ ……(1) Ｖ＝（t1−t2）Ｃ／Tc ……(2) なる式で計算する。算出された距離・速度データ
１２７はデータ送信部２８へ入力される。このよ
うにして得られた方位・音圧データ１２３と距
離・速度データ１２７とをデータ送信部２８は電
波１２８として航跡表示部の受信部３１へ送信す
る。
受け、航走体との相対距離Ｒ、航走体速度Ｖを算
出する。時間差をｔ、音速をＣとすると、ＲとＶ
は Ｒ＝ｔ×Ｃ ……(1) Ｖ＝（t1−t2）Ｃ／Tc ……(2) なる式で計算する。算出された距離・速度データ
１２７はデータ送信部２８へ入力される。このよ
うにして得られた方位・音圧データ１２３と距
離・速度データ１２７とをデータ送信部２８は電
波１２８として航跡表示部の受信部３１へ送信す
る。
水中計測部からの電波１２８は受信部３１で受
信され、方位・音圧・距離・速度データ１３１に
変換され、表示器３２及び記録器３３へ入力され
る。表示器３２は、円形デイスプレイを有し中心
を水中計測部に設定し、方位・距離データに従が
い、航走体の位置をデイスプレイ上の対応する位
置に表示し、音圧及び速度データも同時に文字又
は記号で表示を行なう。記録器３３は、データ１
３１をデイスク又は磁気テープに保存するととも
に、プリントアウト（印刷）も可能であり、表示
器１９のデイスプレイ内容をそのまま紙に印刷す
る機能を有している。
信され、方位・音圧・距離・速度データ１３１に
変換され、表示器３２及び記録器３３へ入力され
る。表示器３２は、円形デイスプレイを有し中心
を水中計測部に設定し、方位・距離データに従が
い、航走体の位置をデイスプレイ上の対応する位
置に表示し、音圧及び速度データも同時に文字又
は記号で表示を行なう。記録器３３は、データ１
３１をデイスク又は磁気テープに保存するととも
に、プリントアウト（印刷）も可能であり、表示
器１９のデイスプレイ内容をそのまま紙に印刷す
る機能を有している。
以上のように、本実施例は、可搬型であり、任
意の海域でリアルタイムの航走体の追尾を可能に
する。また、航走体にピンガを搭載する必要もな
いから、装置が簡単である。
意の海域でリアルタイムの航走体の追尾を可能に
する。また、航走体にピンガを搭載する必要もな
いから、装置が簡単である。
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、アクテイ
ブソーナーが送出する音波のタイミングと同期す
る同期クロツク信号を生じる同期クロツク回路を
設けることによつて、従来のように水中航走体に
アクテイブソーナーとは別に追尾用ピンガを搭載
する必要がなくなる。従つて、水中航走体の構成
を簡素化でき、コスト低減ができる。
ブソーナーが送出する音波のタイミングと同期す
る同期クロツク信号を生じる同期クロツク回路を
設けることによつて、従来のように水中航走体に
アクテイブソーナーとは別に追尾用ピンガを搭載
する必要がなくなる。従つて、水中航走体の構成
を簡素化でき、コスト低減ができる。
第１図は従来の水中航走体追尾装置の構成図、
第２図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第
３図はこの実施例に関連する信号のタイミング図
である。 １……水中航走体、２……水中計測部、３……
航跡表示部、５，６，７……海底に設置された受
波器、１２……アクテイブソーナー、１３……同
期クロツク回路、１４……ピンガ、１００……航
走体の同期クロツク回路が出力するクロツク、１
０２……到来音波、１２２……受信信号、１２６
……同期クロツク回路２６の出力であるクロツ
ク。
第２図は本発明の一実施例を示すブロツク図、第
３図はこの実施例に関連する信号のタイミング図
である。 １……水中航走体、２……水中計測部、３……
航跡表示部、５，６，７……海底に設置された受
波器、１２……アクテイブソーナー、１３……同
期クロツク回路、１４……ピンガ、１００……航
走体の同期クロツク回路が出力するクロツク、１
０２……到来音波、１２２……受信信号、１２６
……同期クロツク回路２６の出力であるクロツ
ク。
Claims (1)
- １ 予め定めたタイミングで音波を送出するアク
テイブソーナーを有して目標にホーミングする水
中航走体の方位および距離を検出する水中航走体
追尾装置において、前記アクテイブソーナーが送
出する音波に予め同期させることにより前記予め
定めたタイミングで同期クロツク信号を発生する
同期クロツク回路と、前記アクテイブソーナーが
送出する音波を受信する受波部と、前記受波部の
出力信号と前記同期クロツク回路が発生する前記
同期クロツク信号との遅れ時間差を検出して前記
水中航走体の距離を計算する距離計算手段と、前
記距離を表示する表示手段とを備えたことを特徴
とする水中航走体追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59078974A JPS60222784A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 水中航走体追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59078974A JPS60222784A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 水中航走体追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60222784A JPS60222784A (ja) | 1985-11-07 |
| JPH041874B2 true JPH041874B2 (ja) | 1992-01-14 |
Family
ID=13676870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59078974A Granted JPS60222784A (ja) | 1984-04-19 | 1984-04-19 | 水中航走体追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60222784A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5166862A (ja) * | 1974-12-06 | 1976-06-09 | Boeicho Gijutsu Kenkyu Honbuch | Hoisokuteihoshiki |
| JPS5345560A (en) * | 1976-10-06 | 1978-04-24 | Nec Corp | Distance error compensating system of soner apparatus |
| JPS5935169A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | 障害物検出装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5747744Y2 (ja) * | 1978-01-18 | 1982-10-20 |
-
1984
- 1984-04-19 JP JP59078974A patent/JPS60222784A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5166862A (ja) * | 1974-12-06 | 1976-06-09 | Boeicho Gijutsu Kenkyu Honbuch | Hoisokuteihoshiki |
| JPS5345560A (en) * | 1976-10-06 | 1978-04-24 | Nec Corp | Distance error compensating system of soner apparatus |
| JPS5935169A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | Mitsubishi Electric Corp | 障害物検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60222784A (ja) | 1985-11-07 |
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