JPH0665997B2 - Underwater detection display device - Google Patents
Underwater detection display deviceInfo
- Publication number
- JPH0665997B2 JPH0665997B2 JP59239064A JP23906484A JPH0665997B2 JP H0665997 B2 JPH0665997 B2 JP H0665997B2 JP 59239064 A JP59239064 A JP 59239064A JP 23906484 A JP23906484 A JP 23906484A JP H0665997 B2 JPH0665997 B2 JP H0665997B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hull
- contour
- straight line
- output
- seabed
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、サイドルッキングソナーを用いて水面から斜
め下方の水中を広範囲に探索する水中探知表示装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an underwater detection and display device that uses a side-looking sonar to search a wide range of water obliquely below the water surface.
（従来の技術） 従来のこの種の装置は、サイドルッキングソナーによっ
て探索した映像をCRTディスプレー装置などにより表示
させ、海岸線とか、岩礁や沈没船といった危険物などを
映し出すように構成されていた。(Prior Art) A conventional device of this type is configured to display an image searched by a side-looking sonar by a CRT display device or the like and project a coastline, a dangerous material such as a reef or a sunken ship, and the like.
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような構成を有する従来例の場合で
は、海岸線や危険物の存在そのものは知ることができる
ものの、それらが船体に対してどのような水平距離にあ
るかわからず、また、岩礁などの場合には存在箇所の深
さもわからず、それらの位置関係を知るために、例え
ば、海上保安庁などで作成した海底地形図と前述の海岸
線や危険物の存在箇所とを照らし合わせて位置関係を把
握しなければならず、面倒で手間がかかるとともに、正
確さに欠ける欠点があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the case of the conventional example having such a configuration, although it is possible to know the existence of the coastline and the dangerous substances themselves, what horizontal distance they are with respect to the hull In the case of a reef, etc., we do not know the depth of existing places, and in order to know the positional relationship between them, for example, the seabed topographic map created by the Japan Coast Guard and the above-mentioned coastline and dangerous materials It is necessary to check the positional relationship by comparing it with the existing location, which is troublesome, troublesome, and lacks accuracy.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、船体と海岸線や危険物との位置関係を一目瞭然にし
て容易かつ正確に知ることができるようにすることを目
的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to make it possible to easily and accurately know the positional relationship between a hull and a coastline or a dangerous material at a glance.
（問題点を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明は、次のよう
な構成をとる。(Means for Solving Problems) In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
本発明の第１の水中探知表示装置は、移動体の移動方向
に対してほぼ直角方向の水中を探査する送受波器で構成
されるサイドルッキングソナーと、サイドルッキングソ
ナーで探査した海底映像を示す画像信号を出力する出力
手段と、記録媒体に予め記憶されている海底地形図から
移動体付近の等深線を読み出して、送受波器位置から各
等深線までの水平距離と等深線の深さとに基づいて、こ
れらの水平距離と深さにより決まる各地形点と送受波器
位置とを結ぶ直線距離を求める直線距離算出手段と、前
記送受波器位置から各等深線までの水平距離を前記直線
距離算出手段で求めた直線距離に置換して得られる新た
な海底地形図を記憶する地形メモリと、前記出力手段と
地形メモリとから各々出力される画像信号を、表示器の
同一画面上に重ね合わせ状態で表示する表示手段とを有
する構成とした。A first underwater detection display device of the present invention shows a side-looking sonar configured by a transducer for exploring underwater in a direction substantially perpendicular to a moving direction of a moving body, and a seabed image probed by the side-looking sonar. Output means for outputting an image signal, and read the contour line near the moving body from the seabed topographic map stored in advance on the recording medium, based on the horizontal distance from the transducer position to each contour line and the depth of the contour line, A straight line distance calculating means for obtaining a straight line distance connecting each topographic point determined by these horizontal distances and depths to the transducer position, and a horizontal distance from the transducer position to each contour line by the straight line distance calculating means. The topographic memory for storing a new seabed topographic map obtained by substituting the straight line distance and the image signals respectively output from the output means and the topographic memory are superimposed on the same screen of the display. And configured to have a display means for displaying at Align state.
また、本発明の第２の水中探知表示装置は、船体の左舷
方向および右舷方向の水中を探知する送受波器で構成さ
れるサイドルッキングソナーと、サイドルッキングソナ
ーで探査した海底映像を示す画像信号を出力する出力手
段と、記録媒体に予め記憶されている海底地形図から船
体付近の等深線を読み出して、船***置から各等深線ま
での水平距離と等深線の深さとに基づいて、これらの水
平距離と深さにより決まる各地形点と船***置とを結ぶ
直線距離を求める直線距離算出手段と、前記船***置か
ら各等深線までの水平距離を前記直線距離算出手段で求
めた直線距離に置換して得られる新たな海底地形図を記
憶する地形メモリと、前記出力手段と地形メモリとから
各々出力される画像信号を、表示器の同一画面上に重ね
合わせ状態で表示する表示手段と、前記表示器の画面上
において、船***置を中心とした左右両舷の任意の位置
に、この任意の位置から前記船***置までの水平距離を
示すマーカを表示するマーカ発生手段とを有する構成と
した。In addition, a second underwater detection display device of the present invention is a side-looking sonar composed of a transducer for detecting underwater in the port and starboard directions of a hull, and an image signal showing a seabed image searched by the side-looking sonar. The output means for outputting and the contour lines near the hull are read from the seabed topographic map stored in advance in the recording medium, and based on the horizontal distance from the hull position to each contour depth and the depth of the contour depth, A straight line distance calculating means for obtaining a straight line distance connecting each topographical point determined by the depth and the hull position, and a horizontal distance from the hull position to each contour line are replaced by the straight line distance obtained by the straight line distance calculating means. A terrain memory that stores a new topographic map of the sea floor, and image signals output from the output means and the terrain memory are displayed in a superimposed state on the same screen of the display. Display means, and a marker generation means for displaying a marker indicating a horizontal distance from the arbitrary position to the hull position at an arbitrary position on the left and right sides centering on the hull position on the screen of the display. It has a structure having.
（作用） つまり、サイドルッキングソナーによって得られる海岸
線や危険物の存在箇所の深さを、海岸線や危険物が表示
された位置に最も近い位置で表示されている海底地形図
上の等深線に付された深さを読み取ることによって知
り、そして、船体からの水平距離を、上述同様に海岸線
や危険物の表示位置に最も近い位置のマーカの目盛りを
読み取ることによって知り、船体からの位置関係を把握
するのである。(Effect) In other words, the depth of the coastline and the location of the dangerous substance obtained by the side-looking sonar are attached to the contour lines on the seafloor topographic map displayed at the position closest to the position where the coastline and the dangerous substance are displayed. And the horizontal distance from the hull by reading the scale of the marker closest to the display position of the coastline and dangerous materials as above, and grasping the positional relationship from the hull. Of.
（実施例） 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.
第１図はサイドルッキングソナー（SLS）の取付構成を
示す平面図であり、船体Ｆの底部の左右両側に左舷用超
音波送受波器１と右舷用超音波送受波器２とが設けら
れ、両超音波送受波器1,2夫々が、各Ｉ個の振動子1a,
…,2a,…を船首方向Ｂに並設して構成され、第２図に示
すように、船首方向Ｂにφ（Ｌ）、左右両側夫々におい
て船首方向Ｂに直角な方向にθ（Ｌ）の送受波ビームを
形成し、船体Ｆの左右両側夫々の下方の広い範囲の水中
の映像を探索できるように構成されている。FIG. 1 is a plan view showing a mounting configuration of a side-looking sonar (SLS), in which a port side ultrasonic wave transceiver 1 and a starboard side ultrasonic wave transceiver 2 are provided on both left and right sides of a bottom portion of a ship F, Each of the ultrasonic wave transmitters / receivers 1 and 2 has I transducers 1a,
, 2a, ... are arranged side by side in the bow direction B. As shown in FIG. 2, φ (L) is in the bow direction B, and θ (L) is in the direction perpendicular to the bow direction B on each of the left and right sides. The transmitting and receiving beams are formed to search for a wide range of underwater images below the left and right sides of the hull F, respectively.
第３図は、表示手段としてのラスタースキャン（直交座
標）型の表示器25による表示画面の一例を示し、この表
示画面としては、縦方向（時間方向）をｙ方向、横方向
（距離方向）をｘ方向に設定されている。そして、ｘ方
向およびｙ方向いずれにもＮ個の画素数を、即ち、全体
としてN2個の画素数を有し、ｘ方向の０〜（Ｎ／２−
１）に右舷側の映像が表示されるとともに、ｙ方向のＮ
／２〜（Ｎ−１）に左舷側の映像が表示されるようにな
っている。FIG. 3 shows an example of a display screen of a raster scan (orthogonal coordinate) type display device 25 as a display means. The display screen has a vertical direction (time direction) in the y direction and a horizontal direction (distance direction). Is set in the x direction. Then, it has N pixel numbers in both the x direction and the y direction, that is, N 2 pixel numbers as a whole, and has 0 to (N / 2−2 in the x direction.
1) The starboard side image is displayed and N in the y direction is displayed.
The image on the port side is displayed from / 2 to (N-1).
前記表示画面においては、その左右中央を船体Ｆが航行
するものと設定されるとともにその表示範囲Dp（ｍ）
（船体からの直線距離）が300mに設定され、中央から左
右両側夫々に「０」，「150」，「300」（単位ｍ）の固
定用のマーカM1,…が付され、かつ、表示距離を変更可
能な可変用のマーカM2,M2が付されている。ここでは、
可変用のマーカM2,M2が、船首方向Ｂに直交する方向の
水平距離が100mの位置を表示している。On the display screen, the hull F is set to navigate in the center of the left and right, and the display range Dp (m)
(Linear distance from the hull) is set to 300m, and the fixed markers M 1 , ... of "0", "150", "300" (unit m) are attached and displayed on the left and right sides from the center. Variable markers M 2 and M 2 that can change the distance are attached. here,
The variable markers M 2 and M 2 indicate the position where the horizontal distance in the direction orthogonal to the bow direction B is 100 m.
第４図は、前記サイドルッキングソナー（SLS）による
映像を示す画像信号を出力する出力手段Ｔ、海底地形図
を示す画像信号が記憶される地形メモリ12、ならびに、
出力手段Ｔおよび地形メモリ12による画像信号に基づく
映像を表示器25の同一画面上に重ね合わせ表示する表示
手段を示すブロック回路図である。FIG. 4 shows an output means T for outputting an image signal showing an image by the side-looking sonar (SLS), a terrain memory 12 in which an image signal showing a seabed topographic map is stored, and
6 is a block circuit diagram showing a display means for superimposing and displaying an image based on an image signal by the output means T and the terrain memory 12 on the same screen of the display 25. FIG.
前記出力手段Ｔは、左右両側の送受波器1,2夫々に送信
のための増幅出力を出す送信アンプ3,4、および、受信
した画像信号を増幅出力する受信アンプ5,6から構成さ
れ、送信アンプ3,4は、γカウンタ36の出力するトリガ
パルスにより予め定められたパワー、パルス幅および周
波数の超音波パルス信号を送受波器1,2を通して水中に
発射させるようになっている。水中の物体から反射され
た探知信号は送受波器1,2で受信され、受信アンプ5,6で
増幅検波される。受信アンプ5,6に入力されているトリ
ガパルスは探知信号の距離による減衰を補正するための
TVG用に使用される。The output means T is composed of transmission amplifiers 3 and 4 for outputting amplified outputs for transmission to the transducers 1 and 2 on both left and right sides, and reception amplifiers 5 and 6 for amplifying and outputting the received image signal, The transmission amplifiers 3 and 4 are adapted to emit ultrasonic pulse signals having a predetermined power, pulse width and frequency by trigger pulses output from the γ counter 36 into the water through the transducers 1 and 2. The detection signal reflected from the underwater object is received by the transmitters / receivers 1 and 2 and amplified and detected by the reception amplifiers 5 and 6. The trigger pulse input to the receiving amplifiers 5 and 6 is used to correct the attenuation of the detection signal due to the distance.
Used for TVG.
前記出力手段Ｔからの探知信号は切り換え器７とＡ／Ｄ
変換器８を介して信号メモリ９に入力され、この信号メ
モリ９において一画面表示分即ちＮ回送信分のサイドル
ッキングソナー（SLS）探知信号を記憶する。したがっ
て、信号メモリ９の記憶容量はＡ／Ｄ変換器８の出力ビ
ット数をα１とすると、α１×Ｎ×Ｎとなる。信号メモ
リ９としてはRAMが使用される。信号メモリ９のｙ方向
番地およびｘ方向番地は、いずれも０〜（Ｎ−１）であ
る。一回の送信毎にカラー魚探と同様にｘ方向に一行分
の信号が書き込まれ、０〜（Ｎ／２−１）に送受波器２
で受信した右舷の画像信号が書き込まれ、Ｎ／２〜（Ｎ
−１）に送受波器１で受信した左舷の画像信号が書き込
まれる。The detection signal from the output means T is sent to the switch 7 and the A / D.
It is input to the signal memory 9 via the converter 8, and the side memory sonar (SLS) detection signal for one screen display, that is, N times transmitted, is stored in this signal memory 9. Therefore, the storage capacity of the signal memory 9 when the alpha 1 the number of output bits of the A / D converter 8, and α 1 × N × N. A RAM is used as the signal memory 9. The y-direction address and the x-direction address of the signal memory 9 are 0 to (N-1). A signal for one line is written in the x direction for each transmission, as in the case of the color fish finder, and the transducer 2 is set to 0 to (N / 2-1).
The starboard image signal received at is written in N / 2 to (N
The port-side image signal received by the transceiver 1 is written in -1).
両送受波器1,2の探知信号は２進カウンタ37の指令入力
により前記切り換え器７で切り換えられ、その切り換え
に伴なうｘ方向番地の切り換えは同じく２進カウンタ37
の指令入力を受けて切り換え器34で行なわれる。信号メ
モリ９にはγカウンタ36の計数値が１変化する間に左右
舷の信号を各１回書き込めばよいので２進カウンタ37の
計数値が０の時２進カウンタ37の出力は“L"となって右
舷の信号が書き込まれ、また、計数値が１の時には出力
が“H"となって左舷の信号が書き込まれる。The detection signals of both the transmitters / receivers 1 and 2 are switched by the switch 7 by the command input of the binary counter 37, and the switching of the x-direction address accompanying the switching is also the binary counter 37.
Is received by the switch 34. It is sufficient to write the port and starboard signals to the signal memory 9 once each while the count value of the γ counter 36 changes by 1. Therefore, when the count value of the binary counter 37 is 0, the output of the binary counter 37 is "L". And the starboard signal is written, and when the count value is 1, the output becomes "H" and the port signal is written.
なお、γカウンタ36はＮ／２進アップカウンタであり、
比較器38はDp／Ｎ（ｍ）を超音波が往復するのと等しい
時間間隔の一致パルスを出力する。35は、Ｎ進ダウンカ
ウンタで構成されるｙカウンタであり、γカウンタ36の
出力するトリガパルスを計数し、切り換え器10,13を介
して信号メモリ９および前記地形メモリ12のｙ方向書き
込み位置を出力するようになっている。The γ counter 36 is an N / binary up counter,
Comparator 38 outputs coincident pulses at the same time intervals as the ultrasonic waves make a round trip to Dp / N (m). Reference numeral 35 denotes a y-counter composed of an N-adic down counter, which counts trigger pulses output from the γ counter 36, and determines the y-direction writing position of the signal memory 9 and the terrain memory 12 via the switches 10 and 13. It is designed to output.
前記地形メモリ12のｙ方向番地およびｘ方向番地はいず
れも０〜（Ｎ／２−１）であり、信号メモリ９と同様に
一回の送信毎にｘ方向一行分の等深線が書き込まれ、０
〜（Ｎ／２−１）に右舷の等深線が、そして、Ｎ／２〜
（Ｎ−１）に左舷の等深線が夫々書き込まれるようにな
っている。地形メモリ12には、等深線用の海底深度Ｄ
（ｍ）とマーカM2用に水平距離（船体Ｆから船首方向に
直交する水平方向の距離）Ｈ（ｍ）が書き込まれる。な
お、固定用マーカM1の表示手段についての説明は省略し
た。したがって、地形メモリ12の記憶容量は、海底深度
と水平距離との合計ビット数をα２とすると、α２×Ｎ
×Ｎとなる。この地形メモリ12にはRAMが使用される。The y-direction address and the x-direction address of the terrain memory 12 are both 0 to (N / 2-1), and like the signal memory 9, an isobath line for one line in the x direction is written for each transmission, and 0
~ (N / 2-1) has starboard contours, and N / 2 ~
Portwise contour lines are written in (N-1). The terrain memory 12 has a seabed depth D for contour lines.
(M) and the horizontal distance (horizontal distance from the ship F to the bow direction) H (m) are written for the marker M 2 . The description of the display means of the fixing marker M 1 is omitted. Therefore, the storage capacity of the terrain memory 12, when the total number of bits of the seabed depth and horizontal distance and α 2, α 2 × N
XN. RAM is used as the terrain memory 12.
次に、前記地形メモリ12に海底地形図を書き込む手法に
ついて説明する。Next, a method of writing the seabed topographic map in the topographic memory 12 will be described.
先ず、海底地形図の等深線上にディジタイザの位置検出
部をセットし、海底地形図の原点からの距離（東西方向
および南北方向、単位mm）を読み取り、そのディジタイ
ザに接続されたコンピュータにより上記原点からの距
離、地形図の縮尺および地形図の原点位置（Ns,Es）を
使用し、海底地形図より等深線の位置（緯度Ｎ、経度
Ｅ）を求める。First, set the position detector of the digitizer on the contour map of the seabed topography, read the distance (east-west direction and north-south direction, unit mm) from the origin of the seabed topography, and from the origin by the computer connected to the digitizer. Using the distance, the scale of the topographic map and the origin position (Ns, Es) of the topographic map, the position of the contour line (latitude N, longitude E) is obtained from the seabed topographic map.
地形図上の等深線には等深線番号ｊが付けられており、
１の等深線から順々に等深線上の位置が求められる。１
つの等深線の端から等深線に沿って予め定められた間隔
で等深線上の位置（Njk,Ejk）が求められる。ここでｋ
は１からKjまでの数である。Kjは等深線番号ｊの等深線
における位置サンプル数（位置読み取り数）である。求
められた等深線上の位置（Njk,Ejk）は、例えば、第６
図に示すようなテーブルを用いて、Kj、等深線の深度D
j、等深線数Ｌとともに磁気テープ、RAM、磁気ディス
ク、磁気バルブなどの各種記録媒体に記憶される。The contour lines on the topographic map are numbered j,
The positions on the contour line are sequentially obtained from the contour line 1. 1
The positions (Njk, Ejk) on the contour line are obtained at predetermined intervals along the contour line from the ends of the contour lines. Where k
Is a number from 1 to Kj. Kj is the number of position samples (the number of position readings) on the contour line of contour line number j. The calculated position (Njk, Ejk) on the contour line is, for example, the sixth position.
Using the table shown in the figure, Kj, the depth D of the contour line
j and the number of contour lines L are stored in various recording media such as a magnetic tape, a RAM, a magnetic disk, and a magnetic valve.
コンピュータは、第５図に示すように、CPU101、RAM10
2、ROM103、入力装置104、出力装置105から構成され
る。出力装置105は４個のラッチ106,107,108,109とデコ
ーダ111から構成され、記録媒体に記憶された等深線を
地形メモリ12に書き込むようになっている。このコンピ
ュータが、請求項に記載の直線距離算出手段に相当す
る。The computer has a CPU 101, a RAM 10 as shown in FIG.
2, ROM 103, input device 104, output device 105. The output device 105 is composed of four latches 106, 107, 108, 109 and a decoder 111, and writes the contour lines stored in the recording medium in the terrain memory 12. This computer corresponds to the linear distance calculating means described in the claims.
CPU101はROM103に内蔵されているプログラムにより演
算、判定、データの転送などを行なうようになってい
る。The CPU 101 is adapted to perform calculations, judgments, data transfers, etc. by means of programs built in the ROM 103.
RAM102は、入力装置104から入力された測定信号の記
憶、CPU101の演算結果および判定結果などを記憶するよ
うになっている。The RAM 102 stores the measurement signal input from the input device 104, the calculation result of the CPU 101, the determination result, and the like.
また、記録媒体から船体Ｆ付近の等深線を読み出して記
憶するようになっている。Further, the contour lines near the hull F are read from the recording medium and stored.
ROM103はプログラムおよび定数値を記憶するようになっ
ている。The ROM 103 stores the program and constant values.
入力装置104には、方位測定装置112、測定装置113、記
録媒体としての磁気テープ114および表示範囲設定器41
夫々の出力が接続されている。The input device 104 includes an azimuth measuring device 112, a measuring device 113, a magnetic tape 114 as a recording medium, and a display range setting device 41.
Each output is connected.
次に、等深線図作成の動作につき、第７図のフローチャ
ートを用いて説明する。Next, the operation of creating a contour map will be described with reference to the flowchart of FIG.
CPU101にγカウンタ36の出力するトリガパルスが入力さ
れたかどうかを判断し（ステップN1）、入力されたと判
断すれば、今から等深線を書き込むｙカウンタ35の計数
値の示す地形メモリ12のｙ方向番地のｘ＝０から（Ｎ−
１）までの記憶内容を消去する（ステップN2）。次い
で、第８図および第９図に示すように、入力装置104か
ら船体Ｆ自身の位置（N0,E0）と、北方向に体する船首
方向Ｂの角度θおよび表示範囲Dp（ｍ）とを読み取り、
船体Ｆから船首方向Ｂに直交する方向の水平距離Dp
（ｍ）の点a,bの位置、点P1（Na,Ea），点P2（Nb,Eb）
を求める（ステップN3）。点a,bはRAM102から点a,bを通
る等深線をさがし出すために使用される。Dpは本来直線
距離であるが、水平距離でDpの範囲の等深線をさがして
おけば、直線距離Dpの範囲内を十分カバーできる。It is determined whether or not the trigger pulse output from the γ counter 36 has been input to the CPU 101 (step N1). If it is determined that the trigger pulse has been input, the y-direction address of the terrain memory 12 indicated by the count value of the y-counter 35 from which the contour line will be written from now on. From x = 0 of (N-
The stored contents up to 1) are erased (step N2). Next, as shown in FIGS. 8 and 9, the position (N 0 , E 0 ) of the hull F itself from the input device 104, the angle θ in the bow direction B toward the north, and the display range Dp (m) Read and
Horizontal distance Dp in the direction orthogonal to the bow direction B from the hull F
Positions of points a and b in (m), point P 1 (Na, Ea), point P 2 (Nb, Eb)
(Step N3). The points a and b are used to find the contour lines from the RAM 102 that pass through the points a and b. Although Dp is originally a straight line distance, if the contour line in the range of Dp is searched in the horizontal distance, the range of the straight line distance Dp can be sufficiently covered.
次に、ｊ＝１とする（ステップN4）。Next, j = 1 is set (step N4).
そして、ｋ＝１、Vj0＝０とした（ステップN5）後、等
深線サンプル位置（Njk,Ejk）のＵ−Ｖ座標上の位置（U
jk,Vjk）を求める（ステップN6）。この（Ujk,Vjk）
は、下記式により求める。Then, after setting k = 1 and Vj 0 = 0 (step N5), the position of the contour depth sample position (Njk, Ejk) on the UV coordinate (U
jk, Vjk) (step N6). This (Ujk, Vjk)
Is calculated by the following formula.
即ち、Ｕ−Ｖ座標とＮ−Ｅ座標との関係は、０点を船体
Ｆの位置とした場合、０点のＵ−Ｖ座標およびＮ−Ｅ座
標の値は夫々（0,0）、（N0,E0）となる。したがって、 Ｕ＝（Ｅ−E0）×cosθ×cosN0×β−（Ｎ−N0） ×sinθ×β Ｖ＝（Ｅ−E0）×sinθ×cosN0×β−（Ｎ−N0） ×cosθ×β Ｎ＝［（Ｖ×cosθ−Ｕ×sinθ）／β］×N0 Ｅ＝［（Ｖ×sinθ＋Ｕ×cosθ）／（β×cosN0）］ ＋E0 ただし、β＝60×1852（１分が１マイル） となり、上記U,Vより（Ujk,Vjk）を求めれば良い。That is, the relationship between the U-V coordinates and the N-E coordinates is such that, when 0 is the position of the hull F, the values of the U-V coordinates and the N-E coordinates of the 0 points are (0,0), ( N 0 , E 0 ). Therefore, U = (E−E 0 ) × cos θ × cos N 0 × β− (N−N 0 ) × sin θ × β V = (E−E 0 ) × sin θ × cos N 0 × β− (N−N 0 ). × cos θ × β N = [(V × cos θ−U × sin θ) / β] × N 0 E = [(V × sin θ + U × cos θ) / (β × cos N 0 )] + E 0 However, β = 60 × 1852 ( One minute is one mile), and you can obtain (Ujk, Vjk) from U and V above.
また、前述のａ点の位置（Na,Ea）およびｂ点の位置（N
b,Eb）夫々は、上記式に基づき、下記のようにして求め
られる。In addition, the position of point a (Na, Ea) and the position of point b (N
b and Eb) are calculated as follows based on the above equation.
Na＝N0−Dp×sinθ／β Ea＝E0＋Dp×cosθ／（β×cosN0） Nb＝N0＋Dp×sinθ／β Eb＝E0−Dp×cosθ／（β×cosN0） 次に、Ｕ軸上を通過する等深線があるかどうかを判断し
（ステップN7）、あると判断すれば、そのＵ軸上の値を
地形メモリ12のｘ方向上の値に変換して書き込む（ステ
ップN8）。Na = N 0 −Dp × sin θ / β Ea = E 0 + Dp × cos θ / (β × cosN 0 ) Nb = N 0 + Dp × sin θ / β Eb = E 0 −Dp × cos θ / (β × cosN 0 ) , It is determined whether or not there is a contour line passing on the U-axis (step N7), and if it is determined, the value on the U-axis is converted into a value on the x direction of the terrain memory 12 and written (step N8). ).
前記ステップN7において、Vjk＝０でないと判断した場
合には、連続する等深線サンプル位置のVjkの正負の符
号が今回と前回とで同じかどうかを判断し（ステップN
9）、同じで無いと判断した時、即ち、等深線がＵ軸を
横切った時には、前述の場合と同様にして、そのＵ軸上
の値を地形メモリ12のｘ方向上の値に変換して書き込む
（ステップN10）。When it is determined in step N7 that Vjk is not 0, it is determined whether the positive and negative signs of Vjk at consecutive contour contour sample positions are the same as this time (step N).
9) When it is determined that they are not the same, that is, when the contour line crosses the U axis, the value on the U axis is converted to the value on the x direction of the terrain memory 12 in the same manner as described above. Write (step N10).
前記ステップN8およびステップN10に供する、表示メモ
リ上の位置XmjkとUjkおよびVjkとの関係を示す関係式に
ついて、次に説明しておく。The relational expression showing the relation between the position Xmjk on the display memory and Ujk and Vjk, which is used in the steps N8 and N10, will be described below.
（ｉ）Vjk＝０の時 Hjk＝Ujk xmjk＝±Ｒ×１／Dp×Ｎ／２＋Ｎ／２ ただし、R2＝D2j＋H2jkであり、そして、Hjkが正の時は
−で、負の時は＋である。(I) When Vjk = 0, Hjk = Ujk xmjk = ± R × 1 / Dp × N / 2 + N / 2 where R 2 = D 2 j + H 2 jk, and when Hjk is positive, it is negative and negative. Is + when.
（ii）Vik≠０の時 Hjk＝−〔Ujk−Uj（ｋ−１）〕×|Vjk|／〔|Vjk|＋|Vj
（ｋ−１）｜〕＋Ujk Xmjk＝±Ｒ×１／Dp×Ｎ／２＋Ｎ／２ 上記（ｉ）（ii）において、０≦Xmjk≦（Ｎ−１）であ
る。(Ii) When Vik ≠ 0, Hjk =-[Ujk-Uj (k-1)] × | Vjk | / [| Vjk | + | Vj
(K-1) |] + Ujk Xmjk = ± R × 1 / Dp × N / 2 + N / 2 In the above (i) and (ii), 0 ≦ Xmjk ≦ (N−1).
信号メモリ９および地形メモリ12夫々への書き込みは、
クロックパルス発生器cp50の出力パルスが“H"の時に行
なわれ、そして、“L"の時には読み出しが行なわれる。
地形メモリ12への書き込みは、CPU101によりｘ方向書き
込み位置xmjkがラッチ108に、Djがラッチ106に、|Hjk|
がラッチ107に夫々セットされた後、CPU101によりフリ
ップフロップＦ／F15がセットされ、更にフリップフロ
ップＦ／F15がセットされたその後の最初のMS（単安定
マルチバイブレータ）44の出力パルスにより行なわれ
る。なお、この時、第10図のタイミングチャートに示す
ように、ｙ方向番地はｙカウンタ35により出力される。
ステップN2における記憶内容の消去時には|Hjk|とDjが
ともに０となる。Writing to the signal memory 9 and the terrain memory 12 respectively,
When the output pulse of the clock pulse generator cp50 is "H", read is performed when it is "L".
To write to the terrain memory 12, the CPU 101 writes the x-direction write position xmjk to the latch 108, Dj to the latch 106, and | Hjk |
Are set in the latch 107, the CPU 101 sets the flip-flop F / F15, and the flip-flop F / F15 is set by the output pulse of the first MS (monostable multivibrator) 44 thereafter. At this time, as shown in the timing chart of FIG. 10, the address in the y direction is output by the y counter 35.
Both | Hjk | and Dj become 0 when the stored contents are erased in step N2.
前記ステップN8およびステップN10を経た後、ならび
に、ステップN9で正負の符号が同じと判断された時に
は、ｋ＝ｋ＋１としてから（ステップN11）、ｋ＝Kjか
どうかを判断し（ステップN12）、ｋ＝Kjで無いと判断
すればステップN6に戻し、逆にｋ＝Kjと判断すれば、Ｊ
＝Ｊ＋１とした（ステップN13）後、ｊ＝Ｌかどうかを
判断する（ステップN14）。ここで、ｊ＝Ｌで無いと判
断すれば、ステップN5に戻し、そして、ｊ＝Ｌと判断す
ればステップN1に戻す。After passing through the steps N8 and N10 and when it is determined in step N9 that the positive and negative signs are the same, k = k + 1 is set (step N11), and it is determined whether k = Kj (step N12), k If it is judged that K = Kj is not satisfied, the process returns to step N6. Conversely, if it is judged that k = Kj, J is judged.
After setting = J + 1 (step N13), it is determined whether j = L (step N14). If it is determined that j = L is not satisfied, the process returns to step N5, and if it is determined that j = L, the process returns to step N1.
以上のようにして、等深線図の作成を終了する。As described above, the creation of the contour map is completed.
前記クロックパルス発生器cp50の出力パルス周期は表示
器上で一画素を表示する時間と等しく、またパルスのデ
ューティは50％である。The output pulse period of the clock pulse generator cp50 is equal to the time for displaying one pixel on the display, and the pulse duty is 50%.
信号メモリ９および地形メモリ12に記憶されている信号
はクロックパルス発生器cp50のパルスが“L"になる毎
に、信号の書き込み中あるいは等深線図書き込みにかか
わらず１つずつ読み出され、表示器25に表示される。そ
してその読み出し番地はｘカウンタ49およびｙカウンタ
48の計数値により決定される。The signals stored in the signal memory 9 and the terrain memory 12 are read one by one every time the pulse of the clock pulse generator cp50 becomes “L”, regardless of whether the signal is being written or whether the contour map is being written, Displayed on 25. And the read address is x counter 49 and y counter
Determined by 48 counts.
ｘカウンタ49およびｙカウンタ48の計数値は表示器25の
各画素と対応しているので、ｘカウンタ49はＮ進アップ
カウンタであり、またｙカウンタ48もＮ進アップカウン
タである。11は加算器であり、ｙカウンタ35の計数値が
示す信号メモリ９および地形メモリ12のｙ方向最新探知
信号番地の信号を画面の上端に表示するようになってい
る。Since the count values of the x counter 49 and the y counter 48 correspond to each pixel of the display 25, the x counter 49 is an N-ary up counter, and the y counter 48 is also an N-ary up counter. Reference numeral 11 denotes an adder, which displays the signal at the y-direction latest detection signal address of the signal memory 9 and the terrain memory 12 indicated by the count value of the y counter 35 at the upper end of the screen.
16はROMであり、ここに地形メモリ12の出力Ｄが入力さ
れ、その入力値にしたがって、例えば、第11図の設定値
テーブルT1に示すようにあらかじめ定められた値を出力
する。この設定値テーブルT1によれば、5m毎の等深線が
異なる10色で表示されるようになっている。Reference numeral 16 denotes a ROM, to which the output D of the terrain memory 12 is input, and outputs a predetermined value according to the input value, as shown in the set value table T 1 of FIG. According to this set value table T 1 , contour lines every 5 m are displayed in 10 different colors.
43は請求項に記載のマーカ発生手段としての可変マーカ
設定器であり、水平距離Phv値（単位ｍ）を出力するよ
うになっている。比較器17には上記水平距離Phv値と地
形メモリ12の出力Ｈとが入力されており、この２つの値
が一致した時、可変マーカが可変マーカ値表示器42によ
り表示される。可変マーカ値表示器42はLED、液晶など
によって数値を表示するようになっている。Reference numeral 43 denotes a variable marker setting device as a marker generating means described in the claims, which outputs a horizontal distance Phv value (unit: m). The horizontal distance Phv value and the output H of the terrain memory 12 are input to the comparator 17, and when these two values match, the variable marker is displayed by the variable marker value display 42. The variable marker value display unit 42 is adapted to display a numerical value by means of an LED, a liquid crystal or the like.
14はAND回路、15はフリップフロップ、32,33は加算器、
39はカウンタ、40はROMである。14 is an AND circuit, 15 is a flip-flop, 32 and 33 are adders,
39 is a counter and 40 is a ROM.
21は色変換ROMであり、地形メモリ12からの出力ROM16お
よびラッチ18を介して入力するとともに、信号メモリ９
からの出力をラッチ19を介して入力し、かつ、可変マー
カ設定器43からの出力を比較器17およびラッチ20を介し
て入力し、それらの入力に基づき、Ｄ／Ａ変換器22,23,
24夫々を介して表示器25に所定の表示を行なわせるよう
に構成されている。Reference numeral 21 is a color conversion ROM, which is input via the output ROM 16 and the latch 18 from the terrain memory 12 and also the signal memory 9
Output from the variable marker setting device 43 is input via the comparator 17 and the latch 20, and based on those inputs, the D / A converters 22, 23,
The display 25 is configured to display a predetermined display via each of the 24.
26はｙ偏向コイル、27はｘ偏向コイル、28はｙ偏向アン
プ、29はｘ偏向アンプである。26 is a y-deflection coil, 27 is an x-deflection coil, 28 is a y-deflection amplifier, and 29 is an x-deflection amplifier.
なお、第４図において、符号16〜29、48〜50が請求項に
記載の表示手段に相当する。In FIG. 4, reference numerals 16 to 29 and 48 to 50 correspond to the display means described in the claims.
なお、第４図および第５図で示す回路の夫々の入力端子
に付した記号について説明しておく。The symbols attached to the respective input terminals of the circuits shown in FIGS. 4 and 5 will be described.
（ｉ）RAM、ROM A:アドレス入力または出力 D:データ入出力 Di:データ入力 Do:データ出力 Ｒ／W:読み書き制御入力（“H"の時に書き込み状態とな
る） （ii）カウンタ CK:クロック入力（入力パルスの立ち上がりで動作） C:桁上げ出力 CLR:リセット入力 Do:計数出力 （iii）ラッチ Di:データ入力 Do:データ出力 CK:クロック入力（入力パルスの立ち上がりで動作） （iv）フリップフロップ（Ｆ／Ｆ） S:セット入力（入力パルスの立ち上がりで動作） R:リセット入力（入力パルスの立ち上がりで動作） Q:Q出力（セットされると“H"になる） （ｖ）単安定マルチバイブレータ（MS） CK:クロック入力（入力パルスの立ち上がりで動作） Q:Q出力 （vi）切換器 C:コントロール入力（“H"の時“ON"になる） なお、上記実施例では、サイドルッキングソナーが船体
の左右両舷方向の探査を行うものとして説明している
が、いずれか一方向の探査を行うものとしても実施する
ことができる。(I) RAM, ROM A: Address input or output D: Data input / output Di: Data input Do: Data output R / W: Read / write control input (write state when "H") (ii) Counter CK: Clock Input (Operates at rising edge of input pulse) C: Carry output CLR: Reset input Do: Count output (iii) Latch Di: Data input Do: Data output CK: Clock input (Operates at rising edge of input pulse) (iv) Flip block (F / F) S: Set input (operating at rising edge of input pulse) R: Reset input (operating at rising edge of input pulse) Q: Q output (set to "H" when set) (v) Monostable Multivibrator (MS) CK: Clock input (operating at the rising edge of the input pulse) Q: Q output (vi) Switching device C: Control input (ON when "H") In the above example, the side Looking sonar is on the left and right of the hull Although described as performing the exploration outboard direction, it can also be implemented as to perform one direction exploration.
前記両超音波送受波器1,2としては、船体Ｆに直接装備
するものに限らず、船体Ｆに曳航される曳航体に装備す
るものでも良い。なお、この場合、船体Ｆと曳航体との
位置ずれの修正は、船体Ｆに対する曳航体の方向と両者
間の水平距離とにより補正を加え、船体Ｆからの水平距
離を示すようにすれば良い。The ultrasonic wave transmitters / receivers 1 and 2 are not limited to those directly mounted on the hull F, but may be mounted on a towed body towed by the hull F. In this case, the correction of the positional deviation between the hull F and the towed body may be corrected by the direction of the towed body with respect to the hull F and the horizontal distance between the two to indicate the horizontal distance from the hull F. .
（効果） 以上のように、本発明の水中探知表示装置によれば、サ
イドルッキングソナーによって映し出される海底映像と
海底地形図とを同一画面上に重ね合わせて表示するとと
もに、水平距離を示すマーカをも前記画面に表示するか
ら、ひとつの画面を見ることによって、海岸線や危険物
の船体からの水平距離、および、それらの深さといった
船体からの位置関係を一目瞭然にして知ることができ、
サイドルッキングソナーによる海底映像と海底地形図と
を交互に見比べて値関係を知るような手間をかけずに済
み、かつ、海岸線や危険物の映像そのものから目を離さ
ずに深さや水平距離を読み取ることができ、海岸線や危
険物と船体との位置関係を容易にかつ正確に把握できる
ようになった。その結果、従来に比べてより一層航行を
安全にかつ楽に行なえるようになった。(Effect) As described above, according to the underwater detection display device of the present invention, the seabed image projected by the side-looking sonar and the seabed topographic map are displayed in an overlapping manner on the same screen, and a marker indicating the horizontal distance is displayed. Since it is also displayed on the screen, by looking at one screen, you can see at a glance the horizontal distance from the hull of the coastline and dangerous materials, and the positional relationship from the hull such as their depth,
The depth and horizontal distance can be read without taking your eyes off the coastline or the image of the dangerous object itself, without the trouble of knowing the value relationship by alternately comparing the seabed image by the side-looking sonar and the seabed topographic map. It is now possible to easily and accurately grasp the positional relationship between the coastline and dangerous materials and the hull. As a result, it became safer and easier to navigate than ever before.
図面は本発明の実施例を示し、第１図は、サイドルッキ
ングソナーの取付構成を示す平面図、第２図はサイドル
ッキングソナーの探知範囲を示す斜視図、第３図は表示
画面の例示図、第４図および第５図はブロック回路図、
第６図は等深線上の位置を示すテーブルの例示図、７図
はフローチャート、第８図および第９図は、夫々Ｎ−Ｅ
座標とＵ−Ｖ座標との相関を示す図、第10図はタイミン
グチャート、第11図は設定値テーブルを示す図である。 図中、符号12は地形メモリ、Ｆは船体、SLSはサイドル
ッキングソナー、Ｔは出力手段、M1,M2はマーカであ
る。The drawings show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a plan view showing a mounting structure of a side-looking sonar, FIG. 2 is a perspective view showing a detection range of the side-looking sonar, and FIG. 3 is an exemplary view of a display screen. 4 and 5 are block circuit diagrams,
FIG. 6 is an exemplary diagram of a table showing the positions on the contour lines, FIG. 7 is a flowchart, and FIGS. 8 and 9 are NE respectively.
FIG. 10 is a diagram showing the correlation between the coordinates and the UV coordinates, FIG. 10 is a timing chart, and FIG. 11 is a diagram showing a set value table. In the figure, reference numeral 12 is a terrain memory, F is a hull, SLS is a side-looking sonar, T is an output means, and M 1 and M 2 are markers.
Claims (2)
水中を探査する送受波器で構成されるサイドルッキング
ソナーと、 サイドルッキングソナーで探査した海底映像を示す画像
信号を出力する出力手段と、 記録媒体に予め記憶されている海底地形図から移動体付
近の等深線を読み出して、送受波器位置から各等深線ま
での水平距離と等深線の深さとに基づいて、これらの水
平距離と深さにより決まる各地形点と送受波器位置とを
結ぶ直線距離を求める直線距離算出手段と、 前記送受波器位置から各等深線までの水平距離を前記直
線距離算出手段で求めた直線距離に置換して得られる新
たな海底地形図を記憶する地形メモリと、 前記出力手段と地形メモリとから各々出力される画像信
号を、表示器の同一画面上に重ね合わせ状態で表示する
表示手段と、 を有する水中探知表示装置。1. A side-looking sonar composed of a transducer for exploring underwater in a direction substantially perpendicular to a moving direction of a moving body, and an output means for outputting an image signal showing an image of a seabed explored by the side-looking sonar. And the contour lines near the moving body are read from the seabed topographic map stored in advance on the recording medium, and based on the horizontal distance from the transducer position to each contour line and the depth of the contour line, these contour distances and depths. The straight line distance calculating means for obtaining the straight line distance connecting each topographic point and the transducer position, and the horizontal distance from the transducer position to each contour line are replaced by the straight line distance obtained by the straight line distance calculating means. A terrain memory that stores a new topographic map of the sea floor obtained, and image signals that are respectively output from the output means and the terrain memory are displayed in a superimposed state on the same screen of the display. An underwater detection display device having a display means.
知する送受波器で構成されるサイドルッキングソナー
と、 サイドルッキングソナーで探査した海底映像を示す画像
信号を出力する出力手段と、 記録媒体に予め記憶されている海底地形図から船体付近
の等深線を読み出して、船***置から各等深線までの水
平距離と等深線の深さとに基づいて、これらの水平距離
と深さにより決まる各地形点と船***置とを結ぶ直線距
離を求める直線距離算出手段と、 前記船***置から各等深線までの水平距離を前記直線距
離算出手段で求めた直線距離に置換して得られる新たな
海底地形図を記憶する地形メモリと、 前記出力手段と地形メモリとから各々出力される画像信
号を、表示器の同一画面上に重ね合わせ状態で表示する
表示手段と、 前記表示器の画面上において、船***置を中心とした左
右両舷の任意の位置に、この任意の位置から前記船***
置までの水平距離を示すマーカを表示するマーカ発生手
段と、 を有する水中探知表示装置。2. A side-looking sonar composed of a transducer for detecting underwater in port and starboard directions of the hull, output means for outputting an image signal showing a seabed image detected by the side-looking sonar, and a recording medium. Based on the horizontal distance from the hull position to each contour line and the depth of the contour line, each contour point and hull determined by these horizontal distance and depth are read from the seabed topographic map stored in advance in A straight line distance calculating means for obtaining a straight line distance connecting the position and a terrain for storing a new seabed topographic map obtained by replacing the horizontal distance from the hull position to each contour line with the straight line distance obtained by the straight line distance calculating means A display unit for displaying image signals respectively output from the output unit and the terrain memory in a superimposed state on the same screen of the display unit; In the screen, at any position of the left and right side of the ship around the hull position, underwater detection display device having the marker generating means, the displaying a marker indicating the horizontal distance to the hull position from the arbitrary position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59239064A JPH0665997B2 (en) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | Underwater detection display device |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP59239064A JPH0665997B2 (en) | 1984-11-12 | 1984-11-12 | Underwater detection display device |
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| JPS61116678A JPS61116678A (en) | 1986-06-04 |
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Family
ID=17039322
Family Applications (1)
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Also Published As
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