JPH07294640A - 信号検出方式 - Google Patents
信号検出方式Info
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- JPH07294640A JPH07294640A JP6107703A JP10770394A JPH07294640A JP H07294640 A JPH07294640 A JP H07294640A JP 6107703 A JP6107703 A JP 6107703A JP 10770394 A JP10770394 A JP 10770394A JP H07294640 A JPH07294640 A JP H07294640A
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- sound
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 海面や海底からの反響音の検出を低減し、目
標からの反響音の検出確率の向上を図る。 【構成】 Ｎ個の指向性パッシブソノブイ21〜2Nを備え
る。信号位置算出回路４は２次元座標平面上において音
源ソノブイ１と各パッシブソノブイとの位置関係と伝搬
時間から各パッシブソノブイ毎に目標存在域を算出す
る。累加回路５は各目標存在域毎に受信反響音レベルを
累加する。閾値処理回路６は各反響音累加レベルから閾
値レベルを越えるものを検出する。
標からの反響音の検出確率の向上を図る。 【構成】 Ｎ個の指向性パッシブソノブイ21〜2Nを備え
る。信号位置算出回路４は２次元座標平面上において音
源ソノブイ１と各パッシブソノブイとの位置関係と伝搬
時間から各パッシブソノブイ毎に目標存在域を算出す
る。累加回路５は各目標存在域毎に受信反響音レベルを
累加する。閾値処理回路６は各反響音累加レベルから閾
値レベルを越えるものを検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、信号検出方式に係り、
特に水中音響信号の反響音から目標信号を検出する信号
検出方式に関する。
特に水中音響信号の反響音から目標信号を検出する信号
検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】水中音響信号の反響音から目標信号を検
出する信号検出方式としては、従来、例えば図８や図９
に示すものが知られている。図８において、音源ソノブ
イ１とパッシブソノブイ８は、共に航空機等から水中に
投下される。音源ソノブイ１は、設定されたタイミング
で水中に音波を放射すると同時に、その放射時刻を自己
の識別符号と共に無線送信する。また、パッシブソノブ
イ８は、水中の音波を受信し、その受信レベル（反響音
レベル）を自己の識別符号と共に無線送信する。当該音
源ソノブイ１とパッシブソノブイ８を投下した航空機等
では、それらの無線送信信号を受信し、各ソノブイの位
置を検出し、それを各ソノブイの送信内容と共に閾値処
理回路９に与える。閾値処理回路９では、パッシブソノ
ブイ８の受信反響音レベルと閾値とを比較し、閾値を越
える信号を目標信号として検出する。
出する信号検出方式としては、従来、例えば図８や図９
に示すものが知られている。図８において、音源ソノブ
イ１とパッシブソノブイ８は、共に航空機等から水中に
投下される。音源ソノブイ１は、設定されたタイミング
で水中に音波を放射すると同時に、その放射時刻を自己
の識別符号と共に無線送信する。また、パッシブソノブ
イ８は、水中の音波を受信し、その受信レベル（反響音
レベル）を自己の識別符号と共に無線送信する。当該音
源ソノブイ１とパッシブソノブイ８を投下した航空機等
では、それらの無線送信信号を受信し、各ソノブイの位
置を検出し、それを各ソノブイの送信内容と共に閾値処
理回路９に与える。閾値処理回路９では、パッシブソノ
ブイ８の受信反響音レベルと閾値とを比較し、閾値を越
える信号を目標信号として検出する。
【０００３】図９に示す方式では、アクティブソノブイ
１０は、図８における音源ソノブイ１とパッシブソノブ
イ８を１つにしたもので、音波を放射し、目標からの反
響音を受信し、無線で機上に通知し、閾値処理回路９が
目標信号を検出する。
１０は、図８における音源ソノブイ１とパッシブソノブ
イ８を１つにしたもので、音波を放射し、目標からの反
響音を受信し、無線で機上に通知し、閾値処理回路９が
目標信号を検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の信号検
出方式では、例えば図８に示す方式では図１０に示すよ
うに、音源ソノブイから放射された音波は、目標の反響
音としてパッシブソノブイに伝わる他、海底や海面で反
射する経路も通ってパッシブソノブイに伝わる。従っ
て、パッシブソノブイの受信反響音には両者が含まれる
ので、何れの音が目標からの反響音であるかの見極めが
困難であるという問題がある。これは、図９に示す方式
でも同様である。
出方式では、例えば図８に示す方式では図１０に示すよ
うに、音源ソノブイから放射された音波は、目標の反響
音としてパッシブソノブイに伝わる他、海底や海面で反
射する経路も通ってパッシブソノブイに伝わる。従っ
て、パッシブソノブイの受信反響音には両者が含まれる
ので、何れの音が目標からの反響音であるかの見極めが
困難であるという問題がある。これは、図９に示す方式
でも同様である。
【０００５】本発明の目的は、海面や海底での反響音の
検出を低減し、目標からの反響音の検出確率を向上でき
る信号検出方式を提供することにある。
検出を低減し、目標からの反響音の検出確率を向上でき
る信号検出方式を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の信号検出方式は次の如き構成を有する。即
ち本発明の信号検出方式は、音波を放射する音源ソノブ
イと； 水中の音波を受信する複数のパッシブソノブイ
と； 前記音源ソノブイ及び各パッシブソノブイからの
無線信号を受けて伝搬時間を検出するとともに、各パッ
シブソノブイの受信した反響音のレベル及び水面に平行
な２次元座標平面上での各ソノブイ位置を検出する第１
回路と； 前記第１回路の出力を受けて前記各パッシブ
ソノブイが受信した反響音の音源である目標の存在域を
２次元座標平面上において算出する第２回路と； 前記
算出した２次元座標平面上の各目標存在域毎に前記複数
のパッシブソノブイの内の対応するものの反響音レベル
を累加する第３回路と；各反響音累加レベルを受けて閾
値レベルを越える反響音累加レベルを与える目標信号を
検出する第４回路と； を備えることを特徴とするもの
である。
め、本発明の信号検出方式は次の如き構成を有する。即
ち本発明の信号検出方式は、音波を放射する音源ソノブ
イと； 水中の音波を受信する複数のパッシブソノブイ
と； 前記音源ソノブイ及び各パッシブソノブイからの
無線信号を受けて伝搬時間を検出するとともに、各パッ
シブソノブイの受信した反響音のレベル及び水面に平行
な２次元座標平面上での各ソノブイ位置を検出する第１
回路と； 前記第１回路の出力を受けて前記各パッシブ
ソノブイが受信した反響音の音源である目標の存在域を
２次元座標平面上において算出する第２回路と； 前記
算出した２次元座標平面上の各目標存在域毎に前記複数
のパッシブソノブイの内の対応するものの反響音レベル
を累加する第３回路と；各反響音累加レベルを受けて閾
値レベルを越える反響音累加レベルを与える目標信号を
検出する第４回路と； を備えることを特徴とするもの
である。
【０００７】具体的には、複数のパッシブソノブイが、
指向性パッシブソノブイからなるときは、第２回路は、
指向性パッシブソノブイの３つの指向特性を利用して算
出した目標の存在方位と２次元座標平面上で算出した音
源ソノブイの位置から指向性パッシブソノブイの位置に
至る反響経路を一定とする軌跡との交点を検出すること
により目標の存在域を求める。
指向性パッシブソノブイからなるときは、第２回路は、
指向性パッシブソノブイの３つの指向特性を利用して算
出した目標の存在方位と２次元座標平面上で算出した音
源ソノブイの位置から指向性パッシブソノブイの位置に
至る反響経路を一定とする軌跡との交点を検出すること
により目標の存在域を求める。
【０００８】また複数のパッシブソノブイが、無指向性
パッシブソノブイからなるときは、第２回路は、音源ソ
ノブイの位置を基準に各無指向性パッシブソノブイの位
置に至る反響経路を一定とする２次元座標平面上の各軌
跡の交点を検出し、所定範囲内に３個以上の交点を含む
区域を目標の存在域として検出する。なお、この場合の
第２回路は、複数のパッシブソノブイが、指向性パッシ
ブソノブイからなるときでも指向性パッシブソノブイの
３つの指向特性の中のＯＭＮＩ指向特性のみを利用して
同様の処理をすることができる。
パッシブソノブイからなるときは、第２回路は、音源ソ
ノブイの位置を基準に各無指向性パッシブソノブイの位
置に至る反響経路を一定とする２次元座標平面上の各軌
跡の交点を検出し、所定範囲内に３個以上の交点を含む
区域を目標の存在域として検出する。なお、この場合の
第２回路は、複数のパッシブソノブイが、指向性パッシ
ブソノブイからなるときでも指向性パッシブソノブイの
３つの指向特性の中のＯＭＮＩ指向特性のみを利用して
同様の処理をすることができる。
【０００９】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明の信号検出
方式の作用を説明する。図１に示すように、音源ソノブ
イから放射される音波は、２次元座標平面上の様々な位
置（海面、海底等）で反射するが、反射の方向は区々と
しているので、ある位置で反射した音波はその反射の方
向に位置するパッシブソノブイにしか受信されず、その
他の位置に位置するパッシブソノブイには受信されな
い。
方式の作用を説明する。図１に示すように、音源ソノブ
イから放射される音波は、２次元座標平面上の様々な位
置（海面、海底等）で反射するが、反射の方向は区々と
しているので、ある位置で反射した音波はその反射の方
向に位置するパッシブソノブイにしか受信されず、その
他の位置に位置するパッシブソノブイには受信されな
い。
【００１０】従って、複数のパッシブソノブイが同じ確
率で海底や海面での反射波を受信する（反響音レベル＝
１とする）としても、１つの位置での反射波を受信する
パッシブソノブイはその反射方向に位置するもののみで
あるから、複数のパッシブソノブイについてその受信反
響音レベルを累加しても、その反響音累加レベルは１の
ままである。
率で海底や海面での反射波を受信する（反響音レベル＝
１とする）としても、１つの位置での反射波を受信する
パッシブソノブイはその反射方向に位置するもののみで
あるから、複数のパッシブソノブイについてその受信反
響音レベルを累加しても、その反響音累加レベルは１の
ままである。
【００１１】一方、目標の位置は、２次元座標平面上に
おいて特定しており、かつ目標での反射波のうち水中を
伝搬するものは複数のパッシブソノブイに同じ確率で受
信される。従って、目標の反響音レベルを１とし、パッ
シブソノブイの個数をＮとすれば、Ｎ個のパッシブソノ
ブイの受信反響音の累加レベルはＮとなる。
おいて特定しており、かつ目標での反射波のうち水中を
伝搬するものは複数のパッシブソノブイに同じ確率で受
信される。従って、目標の反響音レベルを１とし、パッ
シブソノブイの個数をＮとすれば、Ｎ個のパッシブソノ
ブイの受信反響音の累加レベルはＮとなる。
【００１２】即ち、複数のパッシブソノブイを用い、あ
る１つの位置からの反射音波を受ける所定数のパッシブ
ソノブイの受信レベルを累加すれば、目標からの反響音
と海面や海底からの反響音にレベル差が生じ、区別でき
ることになる。
る１つの位置からの反射音波を受ける所定数のパッシブ
ソノブイの受信レベルを累加すれば、目標からの反響音
と海面や海底からの反響音にレベル差が生じ、区別でき
ることになる。
【００１３】そこで、本発明では、２次元座標平面上で
反射音波を発生するそれぞれの位置（目標存在域）を所
定の方法で算出し、各目標存在域毎に反響音レベルを累
加したものについて閾値処理を実施し、目標信号を検出
するようにしてある。
反射音波を発生するそれぞれの位置（目標存在域）を所
定の方法で算出し、各目標存在域毎に反響音レベルを累
加したものについて閾値処理を実施し、目標信号を検出
するようにしてある。
【００１４】従って、本発明によれば、海面や海底での
反響音の検出を低減し、目標での反響音の検出確率を向
上できる。
反響音の検出を低減し、目標での反響音の検出確率を向
上できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図２は、本発明の一実施例に係る信号検出方式を
示す。図２において、音源ソノブイ１と指向性パッシブ
ソノブイ２は、共に航空機等から水中に投下される。一
方、受信器３と信号位置算出回路４と累加回路５と閾値
処理回路６は機上に搭載される。
する。図２は、本発明の一実施例に係る信号検出方式を
示す。図２において、音源ソノブイ１と指向性パッシブ
ソノブイ２は、共に航空機等から水中に投下される。一
方、受信器３と信号位置算出回路４と累加回路５と閾値
処理回路６は機上に搭載される。
【００１６】音源ソノブイ１は、設定されたタイミング
で水中に音波をすると同時に、その放射時刻を自己の識
別符号と共に無線送信する。
で水中に音波をすると同時に、その放射時刻を自己の識
別符号と共に無線送信する。
【００１７】指向性パッシブソノブイ２は、２1 〜２N
のＮ本の指向性パッシブソノブイで構成され、それぞれ
水中の音波を受信し、その受信レベル（反響音レベル）
を自己の識別符号と共に無線送信する。これらは、音源
ソノブイ１を中心とした円周上に適宜間隔で配置しても
良いが、原理的に音源ソノブイ１の位置とは無関係に水
中の任意の位置に配置して良い。
のＮ本の指向性パッシブソノブイで構成され、それぞれ
水中の音波を受信し、その受信レベル（反響音レベル）
を自己の識別符号と共に無線送信する。これらは、音源
ソノブイ１を中心とした円周上に適宜間隔で配置しても
良いが、原理的に音源ソノブイ１の位置とは無関係に水
中の任意の位置に配置して良い。
【００１８】周知のように、指向性パッシブソノブイ２
1 〜同２N は、図３（ａ）に示す全方向に一様な指向性
（無指向性）を有するＯＭＮＩハイドロホンと、図３
（ｂ）に示す南北（ＮＳ）方向に８の字形指向性の最大
感度軸を有するＮＳハイドロホンと、図３（ｃ）に示す
東西（ＥＷ）方向に８の字形指向性の最大感度軸を有す
るＥＷハイドロホンとの３つの異なる指向性のハイドロ
ホンで構成される。
1 〜同２N は、図３（ａ）に示す全方向に一様な指向性
（無指向性）を有するＯＭＮＩハイドロホンと、図３
（ｂ）に示す南北（ＮＳ）方向に８の字形指向性の最大
感度軸を有するＮＳハイドロホンと、図３（ｃ）に示す
東西（ＥＷ）方向に８の字形指向性の最大感度軸を有す
るＥＷハイドロホンとの３つの異なる指向性のハイドロ
ホンで構成される。
【００１９】受信器３は、音源ソノブイ１と指向性パッ
シブソノブイ２の無線送信信号から音源ソノブイ１を基
準とした各指向性パッシブソノブイまでの伝搬時間を検
出するとともに、水面に平行な２次元座標平面上におけ
る各ソノブイの位置及び各指向性パッシブソノブイの受
信反響音レベルを検出し、それらを信号位置算出回路４
に与える。
シブソノブイ２の無線送信信号から音源ソノブイ１を基
準とした各指向性パッシブソノブイまでの伝搬時間を検
出するとともに、水面に平行な２次元座標平面上におけ
る各ソノブイの位置及び各指向性パッシブソノブイの受
信反響音レベルを検出し、それらを信号位置算出回路４
に与える。
【００２０】信号位置算出回路４は、図２では受信器３
が検出した全ての信号が入力するように示してあるが、
具体的には図４に示すように構成され、Ｎ本の指向性パ
ッシブソノブイのそれぞれについて個別に、受信した反
響音の音源である目標の存在域を２次元の座標平面上に
おいて算出することを行い、算出した目標存在域と対応
する反響音レベルとを累加回路５に与える。
が検出した全ての信号が入力するように示してあるが、
具体的には図４に示すように構成され、Ｎ本の指向性パ
ッシブソノブイのそれぞれについて個別に、受信した反
響音の音源である目標の存在域を２次元の座標平面上に
おいて算出することを行い、算出した目標存在域と対応
する反響音レベルとを累加回路５に与える。
【００２１】図４において、周波数分析回路４1 は、Ｏ
ＭＮＩ、ＮＳ、ＥＷの各反響音の周波数分析を行い、音
源ソノブイの放射音波の周波数近傍で最大振幅を示す周
波数成分の振幅と位相を算出し、ＯＭＮＩ成分の位相と
ＮＳ成分の位相とＥＷ成分の位相とを象限判定回路４2
に与え、ＮＳ成分の振幅とＥＷ成分の振幅とを方位計算
回路４3 に与える。
ＭＮＩ、ＮＳ、ＥＷの各反響音の周波数分析を行い、音
源ソノブイの放射音波の周波数近傍で最大振幅を示す周
波数成分の振幅と位相を算出し、ＯＭＮＩ成分の位相と
ＮＳ成分の位相とＥＷ成分の位相とを象限判定回路４2
に与え、ＮＳ成分の振幅とＥＷ成分の振幅とを方位計算
回路４3 に与える。
【００２２】象限判定回路４2 は、入力された各位相か
ら反響音の音源である目標の存在象限を判定し、象限信
号Ｑを方位計算回路４3 に与える。具体的には、ＮＳま
たはＥＷの位相がＯＭＮＩの位相と同相か逆相かの相関
を取り、（ア）ＮＳ、ＥＷ共にＯＭＮＩと同相の場合は
第１象限としてＱ＝０°を出力し、（イ）ＮＳはＯＭＮ
Ｉと逆相で、ＥＷはＯＭＮＩと同相の場合は第２象限と
してＱ＝９０°を出力し、（ウ）ＮＳ、ＥＷ共にＯＭＮ
Ｉと逆相の場合は第３象限としてＱ＝１８０°を出力
し、（エ）ＮＳはＯＭＮＩと同相で、ＥＷはＯＭＮＩと
逆相の場合は第４象限としてＱ＝２７０°を出力する。
ら反響音の音源である目標の存在象限を判定し、象限信
号Ｑを方位計算回路４3 に与える。具体的には、ＮＳま
たはＥＷの位相がＯＭＮＩの位相と同相か逆相かの相関
を取り、（ア）ＮＳ、ＥＷ共にＯＭＮＩと同相の場合は
第１象限としてＱ＝０°を出力し、（イ）ＮＳはＯＭＮ
Ｉと逆相で、ＥＷはＯＭＮＩと同相の場合は第２象限と
してＱ＝９０°を出力し、（ウ）ＮＳ、ＥＷ共にＯＭＮ
Ｉと逆相の場合は第３象限としてＱ＝１８０°を出力
し、（エ）ＮＳはＯＭＮＩと同相で、ＥＷはＯＭＮＩと
逆相の場合は第４象限としてＱ＝２７０°を出力する。
【００２３】方位計算回路４3 は、Ｎ極−Ｓ極を垂直軸
とする２次元座標平面上において、ＮＳとＥＷの各振幅
と象限信号Ｑを数式１に適用して目標の存在方位Ｂを算
出し、目標位置計算回路４4 に与える。
とする２次元座標平面上において、ＮＳとＥＷの各振幅
と象限信号Ｑを数式１に適用して目標の存在方位Ｂを算
出し、目標位置計算回路４4 に与える。
【００２４】
【数１】目標方位＝ｔａｎ［（ＥＷ成分の振幅）／（Ｎ
Ｓ成分の振幅）］
Ｓ成分の振幅）］
【００２５】目標位置計算回路４4 は、音源ソノブイ１
と指向性パッシブソノブイ（２1 〜２N のうちの１つ）
の２次元平面座標上における位置座標（ブイ位置）及び
伝搬時間に基づき図５に示す方式でその指向性パッシブ
ソノブイによる目標存在域を算出し、それとＯＭＮＩ成
分の反響音レベルとを累加回路５へ出力する。
と指向性パッシブソノブイ（２1 〜２N のうちの１つ）
の２次元平面座標上における位置座標（ブイ位置）及び
伝搬時間に基づき図５に示す方式でその指向性パッシブ
ソノブイによる目標存在域を算出し、それとＯＭＮＩ成
分の反響音レベルとを累加回路５へ出力する。
【００２６】図５は、指向性パッシブソノブイ２1 につ
いてのものである。算出動作は、端的に言えば次のよう
になる。音源ソノブイ１の位置から指向性パッシブソノ
ブイ２1 の位置に至る反響経路５０１を一定とする２次
元座標平面上の軌跡（楕円で示してある）と目標の存在
方位Ｂとの交点を含む所定範囲（Ｂ±Δ）を目標存在域
５０２として算出する。なお、Δは算出方位の精度であ
る。
いてのものである。算出動作は、端的に言えば次のよう
になる。音源ソノブイ１の位置から指向性パッシブソノ
ブイ２1 の位置に至る反響経路５０１を一定とする２次
元座標平面上の軌跡（楕円で示してある）と目標の存在
方位Ｂとの交点を含む所定範囲（Ｂ±Δ）を目標存在域
５０２として算出する。なお、Δは算出方位の精度であ
る。
【００２７】即ち、指向性パッシブソノブイ２1 が受信
する信号が目標Ａの反響音であるとすれば、音源ソノブ
イ１から目標Ａに音波が伝搬する時間Ｔ１と、目標Ａか
ら指向性パッシブソノブイ２1 に目標Ａの反響音が伝搬
する時間Ｔ２との和が一定となる点の軌跡が目標Ａの存
在する領域であるので、目標位置計算回路４4 では、２
次元座標平面上において（Ｔ１＋Ｔ２）が一定となる点
の軌跡を計算し、その軌跡と目標方位Ｂとの交点を中心
とした範囲（Ｂ±Δ）を目標の存在域５０２として算出
する。
する信号が目標Ａの反響音であるとすれば、音源ソノブ
イ１から目標Ａに音波が伝搬する時間Ｔ１と、目標Ａか
ら指向性パッシブソノブイ２1 に目標Ａの反響音が伝搬
する時間Ｔ２との和が一定となる点の軌跡が目標Ａの存
在する領域であるので、目標位置計算回路４4 では、２
次元座標平面上において（Ｔ１＋Ｔ２）が一定となる点
の軌跡を計算し、その軌跡と目標方位Ｂとの交点を中心
とした範囲（Ｂ±Δ）を目標の存在域５０２として算出
する。
【００２８】具体的な算出手順は、次のようになる。音
源ソノブイ１と指向性パッシブソノブイ２1 の２次元平
面上の位置座標を用いて両者間の距離Ｌ１を算出する。
次に、受信器３において検出した伝搬時間は前記（Ｔ１
＋Ｔ２）であるから、この伝搬時間に水中での音速Ｃを
掛けて反響経路５０１の距離を求める。そして、２定点
からの距離の和が一定となる点の軌跡は楕円となるが、
音源ソノブイ１の位置と指向性パッシブソノブイ２1 の
位置を結ぶ直線を長軸とする軌跡を算出する。これが目
標の存在し得る点の軌跡である。次いで、こうして算出
した点の軌跡と目標方位の範囲［（Ｂ＋Δ）度〜（Ｂ−
Δ）度］の交差する部分５０２を目標存在域として算出
する。
源ソノブイ１と指向性パッシブソノブイ２1 の２次元平
面上の位置座標を用いて両者間の距離Ｌ１を算出する。
次に、受信器３において検出した伝搬時間は前記（Ｔ１
＋Ｔ２）であるから、この伝搬時間に水中での音速Ｃを
掛けて反響経路５０１の距離を求める。そして、２定点
からの距離の和が一定となる点の軌跡は楕円となるが、
音源ソノブイ１の位置と指向性パッシブソノブイ２1 の
位置を結ぶ直線を長軸とする軌跡を算出する。これが目
標の存在し得る点の軌跡である。次いで、こうして算出
した点の軌跡と目標方位の範囲［（Ｂ＋Δ）度〜（Ｂ−
Δ）度］の交差する部分５０２を目標存在域として算出
する。
【００２９】このように、信号位置算出回路４では、Ｎ
本の指向性パッシブソノブイのそれぞれについて目標存
在域を算出する処理をし、それぞれの目標存在域と反響
音レベルとが累加回路５に与えられる。前述したよう
に、目標存在域は、海面や海底での反射位置も含めたも
のであるが、海面や海底での反射位置の方位は区々とし
一定しないが、真の目標位置は一定した方位に存する。
本の指向性パッシブソノブイのそれぞれについて目標存
在域を算出する処理をし、それぞれの目標存在域と反響
音レベルとが累加回路５に与えられる。前述したよう
に、目標存在域は、海面や海底での反射位置も含めたも
のであるが、海面や海底での反射位置の方位は区々とし
一定しないが、真の目標位置は一定した方位に存する。
【００３０】従って、累加回路５で、目標存在域毎に反
響音レベルを累加すれば、反響音累加レベルは目標存在
域に応じたレベルのものとなる。具体的には、累加回路
５では、２次元座標平面上において目標存在域が示す位
置座標に反響音累加レベルを設定する。
響音レベルを累加すれば、反響音累加レベルは目標存在
域に応じたレベルのものとなる。具体的には、累加回路
５では、２次元座標平面上において目標存在域が示す位
置座標に反響音累加レベルを設定する。
【００３１】閾値処理回路６では、累加回路５が設定し
た２次元座標平面をスキャンし、予め設定した閾値レベ
ルを越える反響音累加レベルの位置座標を抽出し、その
反響音累加レベルを真の目標の反響音レベルとした目標
信号を出力する。
た２次元座標平面をスキャンし、予め設定した閾値レベ
ルを越える反響音累加レベルの位置座標を抽出し、その
反響音累加レベルを真の目標の反響音レベルとした目標
信号を出力する。
【００３２】次に、図６は、本発明の他の実施例に係る
信号検出方式を示す。本第２実施例では、第１実施例に
おける指向性パッシブソノブイ２を無指向性パッシブソ
ノブイ７に、信号位置算出回路４を信号位置ＦＩＸ回路
８に、それぞれ変更したものである。
信号検出方式を示す。本第２実施例では、第１実施例に
おける指向性パッシブソノブイ２を無指向性パッシブソ
ノブイ７に、信号位置算出回路４を信号位置ＦＩＸ回路
８に、それぞれ変更したものである。
【００３３】無指向性パッシブソノブイ７は、７1 〜７
N のＮ本の無指向性パッシブソノブイで構成され、それ
ぞれ水中の音波を受信し、その受信レベルを自己の識別
符号と共に無線送信する。
N のＮ本の無指向性パッシブソノブイで構成され、それ
ぞれ水中の音波を受信し、その受信レベルを自己の識別
符号と共に無線送信する。
【００３４】信号位置ＦＩＸ回路８は、受信器３からの
各ソノブイの２次元座標平面上の位置座標（ブイ位
置）、伝搬時間、各無指向性パッシブソノブイの受信反
響音レベルを受けて、第１実施例とほぼ同様の考えに基
づく図７に示す方式で、目標の存在域を２次元座標平面
上で算出し、それを対応する反響音レベルと共に累加回
路５に与える。
各ソノブイの２次元座標平面上の位置座標（ブイ位
置）、伝搬時間、各無指向性パッシブソノブイの受信反
響音レベルを受けて、第１実施例とほぼ同様の考えに基
づく図７に示す方式で、目標の存在域を２次元座標平面
上で算出し、それを対応する反響音レベルと共に累加回
路５に与える。
【００３５】算出動作は、端的に言えば次の通りであ
る。図７において、音源ソノブイ１の位置を基準に７1
〜７N の無指向性パッシブソノブイそれぞれの位置に至
る反響経路を一定とする２次元座標平面上の各軌跡の交
点●を検出し、任意数の交点の重心を中心とする所定半
径の目標存在円のうち３個以上の交点を含む目標存在円
５０３を目標の存在域として検出する。
る。図７において、音源ソノブイ１の位置を基準に７1
〜７N の無指向性パッシブソノブイそれぞれの位置に至
る反響経路を一定とする２次元座標平面上の各軌跡の交
点●を検出し、任意数の交点の重心を中心とする所定半
径の目標存在円のうち３個以上の交点を含む目標存在円
５０３を目標の存在域として検出する。
【００３６】具体的には、音源ソノブイ１と７1 〜７N
の無指向性パッシブソノブイそれぞれとの間の距離（Ｌ
１〜ＬＮ）を算出し、それぞれの反響経路を前述した方
法で算出し、反響経路を一定とするＮ個の軌跡を算出す
る。前述したようにこの軌跡は目標が存在し得る点の軌
跡であり、音源ソノブイ１の位置と各無指向性パッシブ
ソノブイの位置を結ぶ直線を長軸とする楕円である。
の無指向性パッシブソノブイそれぞれとの間の距離（Ｌ
１〜ＬＮ）を算出し、それぞれの反響経路を前述した方
法で算出し、反響経路を一定とするＮ個の軌跡を算出す
る。前述したようにこの軌跡は目標が存在し得る点の軌
跡であり、音源ソノブイ１の位置と各無指向性パッシブ
ソノブイの位置を結ぶ直線を長軸とする楕円である。
【００３７】次に、２個の軌跡の交点（ＦＩＸ点）をＮ
個の軌跡それぞれについて算出し、任意数の交点を１組
としてその組の重心をそれぞれ計算し、その重心を中心
に予め設定した半径の目標存在円をそれぞれ計算し、こ
れらの目標存在円のうちで３個以上の交点を含む目標存
在円５０３を目標存在域として検出し、検出した各目標
存在域と対応する反響音レベルをそれぞれ累加回路５へ
出力する。図示例で言えば、目標存在域５０３と無指向
性パッシブソノブイ（７1 、７2 、７N ）の受信反響音
レベルとを関連付けて累加回路５に与える。
個の軌跡それぞれについて算出し、任意数の交点を１組
としてその組の重心をそれぞれ計算し、その重心を中心
に予め設定した半径の目標存在円をそれぞれ計算し、こ
れらの目標存在円のうちで３個以上の交点を含む目標存
在円５０３を目標存在域として検出し、検出した各目標
存在域と対応する反響音レベルをそれぞれ累加回路５へ
出力する。図示例で言えば、目標存在域５０３と無指向
性パッシブソノブイ（７1 、７2 、７N ）の受信反響音
レベルとを関連付けて累加回路５に与える。
【００３８】以後は第１実施例と同様に動作し、同様に
真の目標からの反響音レベルが得られる。なお、複数の
パッシブソノブイが、第１実施例と同様に指向性パッシ
ブソノブイからなるときでも指向性パッシブソノブイの
３つの指向特性の中のＯＭＮＩ指向特性のみを利用して
この第２実施例と同様の処理をしても良い。
真の目標からの反響音レベルが得られる。なお、複数の
パッシブソノブイが、第１実施例と同様に指向性パッシ
ブソノブイからなるときでも指向性パッシブソノブイの
３つの指向特性の中のＯＭＮＩ指向特性のみを利用して
この第２実施例と同様の処理をしても良い。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の信号検出
方式では、複数のパッシブソノブイを備え、各パッシブ
ソノブイが受信した反響音の音源（海面、海底を含む）
である目標の存在域を２次元座標平面上で算出し、各目
標存在域毎の反響音レベルを累加し、反響音累加レベル
と閾値レベルとの大小比較を行うようにしたので、受信
反響音が真の目標のものか海面や海底で反射したものか
を区別でき、海面や海底での反響音の検出を低減し、真
の目標の反響音の検出確率を向上させる効果がある。
方式では、複数のパッシブソノブイを備え、各パッシブ
ソノブイが受信した反響音の音源（海面、海底を含む）
である目標の存在域を２次元座標平面上で算出し、各目
標存在域毎の反響音レベルを累加し、反響音累加レベル
と閾値レベルとの大小比較を行うようにしたので、受信
反響音が真の目標のものか海面や海底で反射したものか
を区別でき、海面や海底での反響音の検出を低減し、真
の目標の反響音の検出確率を向上させる効果がある。
【図１】本発明の信号検出方式の原理を説明する音波伝
搬経路断面図である。
搬経路断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る信号検出方式の構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】指向性パッシブソノブイの３つのハイドロホン
の指向特性を示し、（ａ）はＯＭＮＩ指向性、（ｂ）は
ＮＳ指向性、（ｃ）はＥＷ指向性である。
の指向特性を示し、（ａ）はＯＭＮＩ指向性、（ｂ）は
ＮＳ指向性、（ｃ）はＥＷ指向性である。
【図４】図２中の信号位置算出回路４の構成ブロック図
である。
である。
【図５】目標存在域の算出動作の説明図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る信号検出方式の構成
ブロック図である。
ブロック図である。
【図７】目標存在域の算出動作の説明図である。
【図８】従来の信号検出方式の構成ブロック図である。
【図９】従来の信号検出方式の構成ブロック図である。
【図１０】従来の信号検出方式の原理を説明する音波伝
搬経路断面図である。
搬経路断面図である。
１ 音源ソノブイ ２ 指向性パッシブソノブイ ２1 〜２N 指向性パッシブソノブイ ３ 受信器 ４ 信号位置算出回路 ４1 周波数分析回路 ４2 象限判定回路 ４3 方位計算回路 ４4 目標位置計算回路 ５ 累加回路 ６ 閾値処理回路 ７ 無指向性パッシブソノブイ ７1 〜７N 無指向性パッシブソノブイ ８ 信号位置ＦＩＸ回路
Claims (4)
- 【請求項１】 音波を放射する音源ソノブイと； 水中
の音波を受信する複数のパッシブソノブイと； 前記音
源ソノブイ及び各パッシブソノブイからの無線信号を受
けて伝搬時間を検出するとともに、各パッシブソノブイ
の受信した反響音のレベル及び水面に平行な２次元座標
平面上での各ソノブイ位置を検出する第１回路と； 前
記第１回路の出力を受けて前記各パッシブソノブイが受
信した反響音の音源である目標の存在域を２次元座標平
面上において算出する第２回路と； 前記算出した２次
元座標平面上の各目標存在域毎に前記複数のパッシブソ
ノブイの内の対応するものの反響音レベルを累加する第
３回路と； 各反響音累加レベルを受けて閾値レベルを
越える反響音累加レベルを与える目標信号を検出する第
４回路と； を備えることを特徴とする信号検出方式。 - 【請求項２】 複数のパッシブソノブイは、指向性パッ
シブソノブイからなり； 第２回路は、指向性パッシブ
ソノブイの３つの指向特性を利用して算出した目標の存
在方位と２次元座標平面上で算出した音源ソノブイの位
置から指向性パッシブソノブイの位置に至る反響経路を
一定とする軌跡との交点を検出することにより目標の存
在域を求める； ことを特徴とする請求項１に記載の信
号検出方式。 - 【請求項３】 複数のパッシブソノブイは、無指向性パ
ッシブソノブイからなり； 第２回路は、音源ソノブイ
の位置を基準に各無指向性パッシブソノブイの位置に至
る反響経路を一定とする２次元座標平面上の各軌跡の交
点を検出し、所定範囲内に３個以上の交点を含む区域を
目標の存在域として検出する； ことを特徴とする請求
項１に記載の信号検出方式。 - 【請求項４】 複数のパッシブソノブイは、指向性パッ
シブソノブイからなり； 第２回路は、指向性パッシブ
ソノブイの３つの指向特性の中のＯＭＮＩ指向特性のみ
を利用して請求項３に記載の第２回路と同様の処理をす
る； ことを特徴とする請求項１に記載の信号検出方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6107703A JP2861803B2 (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 信号検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6107703A JP2861803B2 (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 信号検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294640A true JPH07294640A (ja) | 1995-11-10 |
| JP2861803B2 JP2861803B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=14465809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6107703A Expired - Fee Related JP2861803B2 (ja) | 1994-04-22 | 1994-04-22 | 信号検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2861803B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002168937A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-14 | Nec Corp | 水中目標物位置検出装置及び方法 |
| JP2011112370A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Nec Corp | 信号源探索方法及び信号源探索システム |
| JP2018146354A (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 日本電気株式会社 | ソーナー画像処理装置、ソーナー画像処理方法およびソーナー画像処理プログラム |
| CN116299381A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 中国海洋大学 | 叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及*** |
-
1994
- 1994-04-22 JP JP6107703A patent/JP2861803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002168937A (ja) * | 2000-12-05 | 2002-06-14 | Nec Corp | 水中目標物位置検出装置及び方法 |
| JP2011112370A (ja) * | 2009-11-24 | 2011-06-09 | Nec Corp | 信号源探索方法及び信号源探索システム |
| JP2018146354A (ja) * | 2017-03-03 | 2018-09-20 | 日本電気株式会社 | ソーナー画像処理装置、ソーナー画像処理方法およびソーナー画像処理プログラム |
| CN116299381A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 中国海洋大学 | 叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及*** |
| CN116299381B (zh) * | 2023-05-19 | 2023-08-15 | 中国海洋大学 | 叠加海底山杂波耦合效应的深海混响快速预报方法及*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2861803B2 (ja) | 1999-02-24 |
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