JPH0840355A - 海域監視システム - Google Patents
海域監視システムInfo
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- 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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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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