JPH0840355A - 海域監視システム - Google Patents
海域監視システムInfo
- Publication number
- JPH0840355A JPH0840355A JP19765594A JP19765594A JPH0840355A JP H0840355 A JPH0840355 A JP H0840355A JP 19765594 A JP19765594 A JP 19765594A JP 19765594 A JP19765594 A JP 19765594A JP H0840355 A JPH0840355 A JP H0840355A
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- Japan
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- mooring
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- mooring buoy
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 地上設備及び遠隔操作設備を必要としない海
域監視システムを提供する。 【構成】 係留ブイ直下の海底に3個の受波器(Sx,
Sc,Sy)を直交配置し、船舶が発する音波を電気信
号に変換する。これら受波器からそれぞれ出力される受
波信号の位相差(φx,φy)に基づいて、係留ブイと
海上航行体との間の距離に従って変化する判定値(φx
2+φy2)を算出する。船舶が一定範囲の海域の境界線
上に位置する場合の判定データを基準値として予め判定
データメモリ(407)に格納しておき、深度(Hi)
に対応した判定データ(Cpi)を読み出して、比較器
(406)により判定値と判定データとを比較する。φ
x2+φy2≦Cpnならば船舶は警報領域内と判定し、
それ以外は領域外と判定する。
域監視システムを提供する。 【構成】 係留ブイ直下の海底に3個の受波器(Sx,
Sc,Sy)を直交配置し、船舶が発する音波を電気信
号に変換する。これら受波器からそれぞれ出力される受
波信号の位相差(φx,φy)に基づいて、係留ブイと
海上航行体との間の距離に従って変化する判定値(φx
2+φy2)を算出する。船舶が一定範囲の海域の境界線
上に位置する場合の判定データを基準値として予め判定
データメモリ(407)に格納しておき、深度(Hi)
に対応した判定データ(Cpi)を読み出して、比較器
(406)により判定値と判定データとを比較する。φ
x2+φy2≦Cpnならば船舶は警報領域内と判定し、
それ以外は領域外と判定する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は海域監視システムに係
り、特に係留ブイから一定範囲の海域を監視するシステ
ムに関する。
り、特に係留ブイから一定範囲の海域を監視するシステ
ムに関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の海域監視システムの一例を
示す模式的構成図である。係留ブイ101は海底の係留
器102によって係留され、その係留ブイ101から半
径Rの境界線103内に船舶104が進入したか否かを
陸上のレーダ201が監視している。レーダ201が船
舶104の進入を確認すると、発令器202は無線信号
を係留ブイ101上に設けられた船舶進入警報装置10
5へ送信し、サイレン及び発光信号等によって船舶10
4に対して警告を発する。
示す模式的構成図である。係留ブイ101は海底の係留
器102によって係留され、その係留ブイ101から半
径Rの境界線103内に船舶104が進入したか否かを
陸上のレーダ201が監視している。レーダ201が船
舶104の進入を確認すると、発令器202は無線信号
を係留ブイ101上に設けられた船舶進入警報装置10
5へ送信し、サイレン及び発光信号等によって船舶10
4に対して警告を発する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシステムでは、船舶の進入を監視するためのレーダ
201を地上に設置する必要があり、システムが大規模
になるという問題点を有していた。また、無線による遠
隔操作によって警報を発するために、システムの装置構
成も複雑化する。
来のシステムでは、船舶の進入を監視するためのレーダ
201を地上に設置する必要があり、システムが大規模
になるという問題点を有していた。また、無線による遠
隔操作によって警報を発するために、システムの装置構
成も複雑化する。
【0004】本発明の目的は、地上設備及び遠隔操作を
必要としない海域監視システムを提供することにある。
必要としない海域監視システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による海域監視シ
ステムは、係留ブイ直下の海底に直交配置され海上航行
体が発する音波を電気信号に変換する少なくとも3個の
受波器と、これら受波器からそれぞれ出力される受波信
号の位相差に基づいて係留ブイと海上航行体との間の距
離に従って変化する判定値を算出する判定値算出手段
と、海上航行体が一定範囲の海域の境界線上に位置する
場合に判定値が示す値を基準値として予め格納するメモ
リ手段と、判定値と基準値とを比較して海上航行体が一
定範囲の海域に進入したか否かを判定する比較手段と、
からなることを特徴とする。
ステムは、係留ブイ直下の海底に直交配置され海上航行
体が発する音波を電気信号に変換する少なくとも3個の
受波器と、これら受波器からそれぞれ出力される受波信
号の位相差に基づいて係留ブイと海上航行体との間の距
離に従って変化する判定値を算出する判定値算出手段
と、海上航行体が一定範囲の海域の境界線上に位置する
場合に判定値が示す値を基準値として予め格納するメモ
リ手段と、判定値と基準値とを比較して海上航行体が一
定範囲の海域に進入したか否かを判定する比較手段と、
からなることを特徴とする。
【0006】
【作用】係留ブイ直下の海底に設けられた受波器によっ
て海上航行体が発する音波を受波し、その受波信号の受
波器間の位相差に基づいて海上航行体の係留ブイからの
距離に従った判定値を算出し、予め算出された基準値と
比較することで海上航行体の所定海域への進入の有無を
監視する。
て海上航行体が発する音波を受波し、その受波信号の受
波器間の位相差に基づいて海上航行体の係留ブイからの
距離に従った判定値を算出し、予め算出された基準値と
比較することで海上航行体の所定海域への進入の有無を
監視する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0008】図1は、本発明による海域監視システムの
一実施例を示す模式的構成図である。係留ブイ1は係留
ケーブル2によって海底に固定された係留器3に接続さ
れている。係留ケーブル2には、信号を伝達するための
線路が内蔵されている。
一実施例を示す模式的構成図である。係留ブイ1は係留
ケーブル2によって海底に固定された係留器3に接続さ
れている。係留ケーブル2には、信号を伝達するための
線路が内蔵されている。
【0009】係留器3には海域判定装置4が内蔵されて
おり、海域判定装置4は後述するように船舶5の推進機
から発せられる放射音6を検出し、係留ブイ1から半径
Rの警報海域7内に船舶5が進入したか否かを判定す
る。
おり、海域判定装置4は後述するように船舶5の推進機
から発せられる放射音6を検出し、係留ブイ1から半径
Rの警報海域7内に船舶5が進入したか否かを判定す
る。
【0010】船舶5が警報海域7内に進入したと判定さ
れると、海域判定装置4は判定信号501を係留ケーブ
ル2の線路を通して警報装置8へ送信し、警報音及び発
光信号等の警報手段により船舶5に対して警告を発す
る。
れると、海域判定装置4は判定信号501を係留ケーブ
ル2の線路を通して警報装置8へ送信し、警報音及び発
光信号等の警報手段により船舶5に対して警告を発す
る。
【0011】図2は、本実施例における海域判定装置4
の回路構成を示すブロック図である。海域判定装置4は
3個の受波器Sx、Sy、及びScを有し、これら受波
器は、SxとScを結ぶ直線とSyとScを結ぶ直線と
が直交するように配置(直交配置)されている(図4参
照)。
の回路構成を示すブロック図である。海域判定装置4は
3個の受波器Sx、Sy、及びScを有し、これら受波
器は、SxとScを結ぶ直線とSyとScを結ぶ直線と
が直交するように配置(直交配置)されている(図4参
照)。
【0012】受波器Sx、Sy、及びScは船舶5から
発する放射音6をそれぞれの位置で受信し、受波器Sx
及びScの受信信号は位相差検出回路401へ、受波器
Sy及びScの受信信号は位相差検出回路402へ、そ
れぞれ出力される。位相差検出回路401及び402か
らそれぞれ出力される位相差信号φx及びφyは、乗算
器403及び404によってそれぞれ2乗され、それら
出力φx2及びφy2が加算機405で加算され、加算値
φx2+φy2が判定値として比較器406に入力する。
発する放射音6をそれぞれの位置で受信し、受波器Sx
及びScの受信信号は位相差検出回路401へ、受波器
Sy及びScの受信信号は位相差検出回路402へ、そ
れぞれ出力される。位相差検出回路401及び402か
らそれぞれ出力される位相差信号φx及びφyは、乗算
器403及び404によってそれぞれ2乗され、それら
出力φx2及びφy2が加算機405で加算され、加算値
φx2+φy2が判定値として比較器406に入力する。
【0013】比較器406は判定値φx2+φy2と判定
データ(基準値)Cpiとを比較して、船舶5が半径R
の警報海域7の内か外かを判定し、判定信号501をケ
ーブル2を通して警報装置8へ出力する。
データ(基準値)Cpiとを比較して、船舶5が半径R
の警報海域7の内か外かを判定し、判定信号501をケ
ーブル2を通して警報装置8へ出力する。
【0014】判定データCpiは判定データメモリ40
7に予め格納されており、深度器408により測定され
た深度Hiに従って判定データ出力回路409がメモリ
407から読み出して比較器406へ出力する。
7に予め格納されており、深度器408により測定され
た深度Hiに従って判定データ出力回路409がメモリ
407から読み出して比較器406へ出力する。
【0015】図3は、本実施例における判定データメモ
リ407の格納データの一例を示す模式図である。深度
Hiの各々に対応して判定データCpiが格納されてい
る。
リ407の格納データの一例を示す模式図である。深度
Hiの各々に対応して判定データCpiが格納されてい
る。
【0016】海域判定方法 図4は本実施例における海域判定装置4の受波器Sx、
Sy、及びScと船舶5の位置関係を示す座標図であ
り、図5は受波器の受信位相差を説明するための座標図
である。
Sy、及びScと船舶5の位置関係を示す座標図であ
り、図5は受波器の受信位相差を説明するための座標図
である。
【0017】先ず、図4において、方向余弦の公式から
次の式が成立する。
次の式が成立する。
【0018】 1=cos2θx+cos2θy+cos2θz ・・・(1) ただし、θxは受波器Scと船舶位置Pとを結ぶ直線と
X軸とのなす角、θyは受波器Scと船舶位置Pとを結
ぶ直線とY軸とのなす角、及びθzは受波器Scと船舶
位置Pとを結ぶ直線とZ軸とのなす角である。
X軸とのなす角、θyは受波器Scと船舶位置Pとを結
ぶ直線とY軸とのなす角、及びθzは受波器Scと船舶
位置Pとを結ぶ直線とZ軸とのなす角である。
【0019】また、図5に示すように、到来する放射音
6の音波面に対して受波器Sx及びScの間には距離差
d・cosθx が存在するために、それら受波器の
受信信号の間には距離差に応じた位相差φxが発生す
る。同様に、受波器Sy及びScの受信信号の間にも位
相差φyが発生する。ここで、dは受波器Sx及びSc
間、受波器Sy及びSc間の距離である。
6の音波面に対して受波器Sx及びScの間には距離差
d・cosθx が存在するために、それら受波器の
受信信号の間には距離差に応じた位相差φxが発生す
る。同様に、受波器Sy及びScの受信信号の間にも位
相差φyが発生する。ここで、dは受波器Sx及びSc
間、受波器Sy及びSc間の距離である。
【0020】位相差φx及びφyと方向余弦の角度θx
及びθyとの間には、それぞれ次式が成立する。
及びθyとの間には、それぞれ次式が成立する。
【0021】 cosθx=λφx/360d ・・・(2) cosθy=λφy/360d ・・・(3) ここで、λは放射音6の波長である。
【0022】式(2)及び(3)を式(1)に代入する
と、 φx2+φy2=360d(1−cos2θz)/λ2 ・・・(4) θz=arctan(D/H) ・・・(5) となる。ここで、Dは係留ブイ1の位置Poと船舶位置
Pとの距離、Hは受波器Scの海面からの距離(深度)
である。
と、 φx2+φy2=360d(1−cos2θz)/λ2 ・・・(4) θz=arctan(D/H) ・・・(5) となる。ここで、Dは係留ブイ1の位置Poと船舶位置
Pとの距離、Hは受波器Scの海面からの距離(深度)
である。
【0023】従って、判定データメモリ407に格納さ
れる判定データCpiは式(4)の右辺として与えら
れ、 Cpi=360d(1−cos2θz)/λ2 ・・・(6) ただし、θz=arctan(R/Hi) となる。即ち、深度Hiに対応した判定データCpiが
式(6)を用いて予め算出され、メモリ407に格納さ
れている。
れる判定データCpiは式(4)の右辺として与えら
れ、 Cpi=360d(1−cos2θz)/λ2 ・・・(6) ただし、θz=arctan(R/Hi) となる。即ち、深度Hiに対応した判定データCpiが
式(6)を用いて予め算出され、メモリ407に格納さ
れている。
【0024】判定データ出力回路409は深度器408
により検出された深度Hnを入力し、図3に示すよう
に、その深度に対応する判定データCpnをメモリ40
7から読み出して比較器406へ出力する。
により検出された深度Hnを入力し、図3に示すよう
に、その深度に対応する判定データCpnをメモリ40
7から読み出して比較器406へ出力する。
【0025】比較器406は、受波器Sx、Sc、及び
Syの受信信号から算出された位相差の2乗加算値φx
2+φy2と読み出された判定データCpnとを比較し、
φx2+φy2≦Cpn ならば 船舶位置Pは半径Rの
領域内と判定して判定信号501を‘1’とし、φx2
+φy2>Cpn ならば 船舶位置Pは半径Rの領域
外と判定して判定信号501を‘0’にする。
Syの受信信号から算出された位相差の2乗加算値φx
2+φy2と読み出された判定データCpnとを比較し、
φx2+φy2≦Cpn ならば 船舶位置Pは半径Rの
領域内と判定して判定信号501を‘1’とし、φx2
+φy2>Cpn ならば 船舶位置Pは半径Rの領域
外と判定して判定信号501を‘0’にする。
【0026】係留ブイ1の警報装置8は、判定信号50
1が‘1’の時のみ、サイレン又は発光信号等の手段で
警報を発し、船舶5に警報海域7に進入していることを
知らせる。
1が‘1’の時のみ、サイレン又は発光信号等の手段で
警報を発し、船舶5に警報海域7に進入していることを
知らせる。
【0027】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
る海域監視システムは、係留ブイ直下の海底に設けられ
た少なくとも3個の受波器によって海上航行体が発する
音波を受波し、その受波信号の受波器間の位相差に基づ
いて海上航行体の係留ブイからの距離に従った判定値を
算出し、予め算出された基準値と比較することで海上航
行体の所定海域への進入の有無を監視する。このため
に、係留ブイ直下の海底に受波器及び演算に必要な回路
を収容する係留器を設置するだけで海域監視を行うこと
ができ、従来のような地上設備や無線による遠隔操作が
不要となる。
る海域監視システムは、係留ブイ直下の海底に設けられ
た少なくとも3個の受波器によって海上航行体が発する
音波を受波し、その受波信号の受波器間の位相差に基づ
いて海上航行体の係留ブイからの距離に従った判定値を
算出し、予め算出された基準値と比較することで海上航
行体の所定海域への進入の有無を監視する。このため
に、係留ブイ直下の海底に受波器及び演算に必要な回路
を収容する係留器を設置するだけで海域監視を行うこと
ができ、従来のような地上設備や無線による遠隔操作が
不要となる。
【図1】本発明による海域監視システムの一実施例を示
す模式的構成図である。
す模式的構成図である。
【図2】本実施例における海域判定装置4の回路構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図3】本実施例における判定データメモリ407の格
納データの一例を示す模式図である。
納データの一例を示す模式図である。
【図4】本実施例における海域判定装置4の受波器S
x、Sy、及びScと船舶5の位置関係を示す座標図で
ある。
x、Sy、及びScと船舶5の位置関係を示す座標図で
ある。
【図5】本実施例における受波器の受信位相差を説明す
るための座標図である。
るための座標図である。
【図6】従来の海域監視システムの一例を示す模式的構
成図である。
成図である。
1 係留ブイ 2 ケーブル 3 係留器 4 海域判定装置 5 船舶 6 放射音 7 警報海域 8 警報装置 Sx、Sy、Sc 受波器 Cpi 判定データ(基準値)
Claims (4)
- 【請求項1】 係留ブイを中心とした一定範囲の海域を
監視するシステムにおいて、 前記係留ブイ直下の海底に直交配置され、海上航行体が
発する音波を電気信号に変換する少なくとも3個の受波
器と、 前記受波器からそれぞれ出力される受波信号の位相差に
基づいて、前記係留ブイと前記海上航行体との間の距離
に従って変化する判定値を算出する判定値算出手段と、 前記海上航行体が前記一定範囲の海域の境界線上に位置
する場合に前記判定値が示す値を基準値として予め格納
するメモリ手段と、 前記判定値と前記基準値とを比較して前記海上航行体が
前記一定範囲の海域に進入したか否かを判定する比較手
段と、 からなることを特徴とする海域監視システム。 - 【請求項2】 前記判定値算出手段は、 直交する2方向に並ぶ各々2つの受波器から出力される
受波信号の位相差をそれぞれ検出する位相差検出手段
と、 前記検出された位相差の平方をそれぞれ算出する乗算手
段と、 前記位相差の平方を加算する加算手段と、 からなることを特徴とする請求項1記載の海域監視シス
テム。 - 【請求項3】 海面と前記受波器との垂直距離を計測す
る深度計測手段を更に有し、前記メモリ手段は前記計測
された深度に対応する基準値をテーブル形式で格納する
ことを特徴とする請求項1記載の海域監視システム。 - 【請求項4】 海底に設置された係留器と、前記係留器
にケーブルによって係留された前記係留ブイとからな
り、 前記係留器は、前記少なくとも3個の受波器、前記判定
値算出手段、前記メモリ手段、及び前記比較手段を内蔵
し、 前記ケーブルは、前記比較手段の判定信号を伝達する線
路を内蔵し、 前記係留ブイは、前記ケーブルの線路から前記判定信号
を受信して警報を発する警報手段を有する、 ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の
海域監視システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6197655A JP2591490B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 海域監視システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6197655A JP2591490B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 海域監視システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0840355A true JPH0840355A (ja) | 1996-02-13 |
JP2591490B2 JP2591490B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=16378120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6197655A Expired - Fee Related JP2591490B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 海域監視システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2591490B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130052287A (ko) * | 2011-11-11 | 2013-05-22 | 한국전자통신연구원 | 초고속 선박 추적 방법 |
KR101379510B1 (ko) * | 2012-07-27 | 2014-03-27 | 삼성중공업 주식회사 | 수중 장비 감시 시스템 |
CN107651119A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-02-02 | 山东科技大学 | 具有水下噪声源被动定位功能的海上浮标及定位方法 |
JP2019156078A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 有限会社金鹿哲学承継塾 | 自律航行型海洋ブイとこれを用いた海洋情報システム |
CN112591010A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-02 | 山东交通学院 | 一种自适应海况的航标 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP6197655A patent/JP2591490B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130052287A (ko) * | 2011-11-11 | 2013-05-22 | 한국전자통신연구원 | 초고속 선박 추적 방법 |
KR101379510B1 (ko) * | 2012-07-27 | 2014-03-27 | 삼성중공업 주식회사 | 수중 장비 감시 시스템 |
CN107651119A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-02-02 | 山东科技大学 | 具有水下噪声源被动定位功能的海上浮标及定位方法 |
JP2019156078A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 有限会社金鹿哲学承継塾 | 自律航行型海洋ブイとこれを用いた海洋情報システム |
CN112591010A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-02 | 山东交通学院 | 一种自适应海况的航标 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2591490B2 (ja) | 1997-03-19 |
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