JPS61209385A - 側部ソナ−から供給される像の再現状態の改善法および該法を実施するための装置 - Google Patents
側部ソナ−から供給される像の再現状態の改善法および該法を実施するための装置Info
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- JPS61209385A JPS61209385A JP60299793A JP29979385A JPS61209385A JP S61209385 A JPS61209385 A JP S61209385A JP 60299793 A JP60299793 A JP 60299793A JP 29979385 A JP29979385 A JP 29979385A JP S61209385 A JPS61209385 A JP S61209385A
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-
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- 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
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8902—Side-looking sonar
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、側部照準ソナー(特に、数量化ラインを含む
側部ソナー)から供給される像の再現状態を改善する方
法に関する。
側部ソナー)から供給される像の再現状態を改善する方
法に関する。
側部照準ソナーは、よく知られているように。
船体または船によって水中に牽引される紡錘体に固定さ
れた音響受発信アンテナを備え友ソナーのであシ、その
主受発信軸線は、船の航路を垂直な横方向面内に傾斜し
ている。
れた音響受発信アンテナを備え友ソナーのであシ、その
主受発信軸線は、船の航路を垂直な横方向面内に傾斜し
ている。
アンテナは、一般に、複数の変換器を含み。
これらの変換器は、その指向性ダイアグラムが。
横方向垂直面の両側では小さい開き角を有し。
上記面内によシ大きい開き角を有するより、船または紡
錘体の縦軸線に平行に配列しである。
錘体の縦軸線に平行に配列しである。
変換放射器は、規則的に励起され、水底へ向って傾斜し
た方向へ音響パルスを送る。上記パルスは、進行方向に
対して垂直に延びる細い帯に沿って船または紡錘体の1
つの側または両側の底面を照射(” 1nsonifi
er“)シ9表面へ反射される。
た方向へ音響パルスを送る。上記パルスは、進行方向に
対して垂直に延びる細い帯に沿って船または紡錘体の1
つの側または両側の底面を照射(” 1nsonifi
er“)シ9表面へ反射される。
1つ′!!友は複数の受信アンテナは、その指向性ダイ
アグラムにもとづき、照射帯から来るエコーを優先的に
捕捉する。
アグラムにもとづき、照射帯から来るエコーを優先的に
捕捉する。
放射パルスのエコーとして変換器で受信した信号は、伝
播軌道の傾斜に帰因する振幅変化を修正するため、好ま
しくは9時間とともに増加する増幅度で増幅し9次いで
、受信信号のエンベロープを表わす低周波信号を得るた
め復調する。
播軌道の傾斜に帰因する振幅変化を修正するため、好ま
しくは9時間とともに増加する増幅度で増幅し9次いで
、受信信号のエンベロープを表わす低周波信号を得るた
め復調する。
復調せる信号を記録し、底面の線形表現のため、船の下
の水深を考慮し念傾斜修正を記録に対して行う。
の水深を考慮し念傾斜修正を記録に対して行う。
底面から得られる像は、一般に、音響軌道の僅かな傾斜
に対応するゾーンに関して満足できない。これは、以下
に詳細に説明する如く、特に、同一の時間インターバル
の間に受信されたエコーを反射した表面位置の横方向寸
法が、各受信段階の開始時、遥かに犬きく、即ち、垂直
線に近い方向および垂直線に対してよシ傾斜し次方向に
ついて、従って、近いゾーンについてソープの横方向解
像力が小さいことに帰因する。
に対応するゾーンに関して満足できない。これは、以下
に詳細に説明する如く、特に、同一の時間インターバル
の間に受信されたエコーを反射した表面位置の横方向寸
法が、各受信段階の開始時、遥かに犬きく、即ち、垂直
線に近い方向および垂直線に対してよシ傾斜し次方向に
ついて、従って、近いゾーンについてソープの横方向解
像力が小さいことに帰因する。
数量化ラインを含むソナーの場合、上記の時間インター
バルは2例えば、復調せる信号をサンプリングする周期
(またはピッチ)である。
バルは2例えば、復調せる信号をサンプリングする周期
(またはピッチ)である。
本発明に係る方法によれば、上述の欠点を避けることが
できる。
できる。
本方法は、進行するソナーの下方の表面へ傾斜した方向
および側方への音響パルスの放射と。
および側方への音響パルスの放射と。
表面で反射された音響信号の受信と、上記信号のサンプ
リングと、得られたサンプルの数量化とがら成る連続の
放射・受信サイクル中に得られる像の改善に適用する。
リングと、得られたサンプルの数量化とがら成る連続の
放射・受信サイクル中に得られる像の改善に適用する。
本方法は、音響信号からサンプルを選択し。
任意に選択せる2つの連続のサンプルの間の時間インタ
ーバルを受信段階中に増加することを特徴とする。
ーバルを受信段階中に増加することを特徴とする。
サンプリング周期は2選択せる信号サンプルに対応する
表面要素の空間分布が、像によって再現される全反射面
にわ九って均一であるよう。
表面要素の空間分布が、像によって再現される全反射面
にわ九って均一であるよう。
例えば、水深および伝播期間に依存して決定する。
実施例を示す添付の図面を参照して以下に本発明の詳細
な説明する。
な説明する。
船1(第1図)の航路の少くとも1つの側の底面の像は
、垂直面に対して傾斜した横方向平面内に軸線がある少
くとも1つの超音波送信・受信用指向性アンテナ3を側
面に備え之紡錘体2を浸漬することによって得られる。
、垂直面に対して傾斜した横方向平面内に軸線がある少
くとも1つの超音波送信・受信用指向性アンテナ3を側
面に備え之紡錘体2を浸漬することによって得られる。
上記アンテナの指向性ダイアグラムは、横方向平面の両
側に、上記平面内でほぼ開い友極めて細い主葉状体を含
む。
側に、上記平面内でほぼ開い友極めて細い主葉状体を含
む。
それぞれ縦方向平面および横方向面における放射主ビー
ムおよび受信主ビームの頂点の角度は4例えば、1〜5
°、30〜60°である。何故ならば、各音響パルスに
よって照射(1nsonifieビ′)される底面は、
細い横方向帝王であるからである。
ムおよび受信主ビームの頂点の角度は4例えば、1〜5
°、30〜60°である。何故ならば、各音響パルスに
よって照射(1nsonifieビ′)される底面は、
細い横方向帝王であるからである。
音響パルスは2周期的に放射される。音波は。
底面で反射され、アンテナ3で捕捉される。僅かに傾斜
し次方向から来たエコーが最初に到着する。次いで、傾
斜がより大きい方向から来るエコーが順次に到着する。
し次方向から来たエコーが最初に到着する。次いで、傾
斜がより大きい方向から来るエコーが順次に到着する。
本発明に係る方法を実施する装置に関する以下の説明か
ら明らかな如く、受信せるエコーを表わ丁信号は、適切
に増幅され、そのエンベロープの検知後、記録される。
ら明らかな如く、受信せるエコーを表わ丁信号は、適切
に増幅され、そのエンベロープの検知後、記録される。
記録は、公知の如く、検知せるエンベロープからサンプ
ルを採取し、数量化し、数量化機構において得られ几デ
ィジタル語を配列することによって行う。サンプルは、
一定のサンプリング周波数fHで行う。
ルを採取し、数量化し、数量化機構において得られ几デ
ィジタル語を配列することによって行う。サンプルは、
一定のサンプリング周波数fHで行う。
第1図から明らかな如く、同一の時間インターバルUの
間に受信され几エコーは9期間Tの受信アバーチPにお
ける上記インターバルの位置に応じて、異なる表面部分
から反射される。
間に受信され几エコーは9期間Tの受信アバーチPにお
ける上記インターバルの位置に応じて、異なる表面部分
から反射される。
傾斜の小さい方向に対応する表面部分S、の面積A1.
B4.C4,D、は9例えば、犬きく傾斜し友軌道に対
応する表面部分S2の面積A2. B2゜C2,B2よ
りも大きい。従って、任意の2つの連続のサンプルに対
応する表面の2つの線(Ll。
B4.C4,D、は9例えば、犬きく傾斜し友軌道に対
応する表面部分S2の面積A2. B2゜C2,B2よ
りも大きい。従って、任意の2つの連続のサンプルに対
応する表面の2つの線(Ll。
”、)−(L2.Ll2)の相互間隔は9反射面内の線
の位置に応じて異なる。
の位置に応じて異なる。
従って、ソナーの解像力は、大きな範囲に変化する。最
も近い反射面のゾーンについては。
も近い反射面のゾーンについては。
解像力は比較的小さい。
本発明に係る方法では、サンプリング周期τ(T =
1/fH)を変更することにより、受信アパーチPT内
のサンプリング時点および水深Hとは関係なく9選択せ
るサンプルに対応する地表線の間のインターバルを実質
的に等しく保持できる。
1/fH)を変更することにより、受信アパーチPT内
のサンプリング時点および水深Hとは関係なく9選択せ
るサンプルに対応する地表線の間のインターバルを実質
的に等しく保持できる。
垂直面に対する反射面の1点の横方向距離Yは、(1)
式にもとづき、水深H1音波の伝播期間および伝播速度
■と関係づけられる。
式にもとづき、水深H1音波の伝播期間および伝播速度
■と関係づけられる。
H2+ Y2= (H+ Vt )2(1)伝播期間は
、サンプリングインターバルの数kに等しく、横方向距
離yは、数値dの間隔の数kに等しいので、(1)式は
、更に、(2)式の形に書ける。
、サンプリングインターバルの数kに等しく、横方向距
離yは、数値dの間隔の数kに等しいので、(1)式は
、更に、(2)式の形に書ける。
H2+に2d2=v2に2t2(2)
一定の間隔dを得るには、(5)式にもとづき。
採取サンプルの番号kに依存してサンプリング周期を変
更しなければならないと云うことが。
更しなければならないと云うことが。
(3)式に正確に従うようサンプリングの時間インター
バルを時間に依存して変化させることにより本方法を実
施することができる。更に、(3)式にほぼ従うよう時
間インターバルを漸次的に調節することより本方法を実
施することもできる。この場合、調節ピッチは、像再現
の所要精度に依存する。
バルを時間に依存して変化させることにより本方法を実
施することができる。更に、(3)式にほぼ従うよう時
間インターバルを漸次的に調節することより本方法を実
施することもできる。この場合、調節ピッチは、像再現
の所要精度に依存する。
本方法を実施する装置は、増幅器4を含むソナー信号受
信ラインに接続しである(第3図)。
信ラインに接続しである(第3図)。
この場合、伝播期間に依存する音波の減衰を考慮してエ
コーの受信アパーチャを増加する。増幅器4は、受信信
号の主周波数に中心を有する低域フィルタ5の入力に接
続しである。
コーの受信アパーチャを増加する。増幅器4は、受信信
号の主周波数に中心を有する低域フィルタ5の入力に接
続しである。
フィルタ5の出力は、受信エコーのエンベロープを表わ
す信号を供給するための復調ユニット6に接続しである
。
す信号を供給するための復調ユニット6に接続しである
。
サンプリング素子7は、復調ユニット6の出力に接続し
である。次いで、形成せる信号サンプルをA/D変換器
8において数量化し、記憶素子9に送る。
である。次いで、形成せる信号サンプルをA/D変換器
8において数量化し、記憶素子9に送る。
サンプリング素子7は、同期ユニット10から供給され
るクロック信号によって作動される。
るクロック信号によって作動される。
第1実施例(第4図)の場合、クロック信号は2 コン
ピュータ12から供給される電圧によって制御されるV
CO発振器11によって作られる。補助のエコー測深機
(図示してない)は。
ピュータ12から供給される電圧によって制御されるV
CO発振器11によって作られる。補助のエコー測深機
(図示してない)は。
実質的罠一定の間隔dを得るために発振器11に印加す
る電圧を決定するコンピュータ12に水深Hの数値を供
給する。
る電圧を決定するコンピュータ12に水深Hの数値を供
給する。
第2実施例(第5図)にもとづき、同期ユニット10は
、平均サンプリング周波数fHの多数倍の周波数Fを有
する基準信号を発生するクロック15を含む。クロック
信号は9分周比可変の分局素子14に印加される。適切
な数値の選択は、伝播期間および水深Hに依存してコン
ピュータ15によって行われる。
、平均サンプリング周波数fHの多数倍の周波数Fを有
する基準信号を発生するクロック15を含む。クロック
信号は9分周比可変の分局素子14に印加される。適切
な数値の選択は、伝播期間および水深Hに依存してコン
ピュータ15によって行われる。
第3実施例(第3図)にもとづき、同期ユニットは、解
像力が十分な記録を得るために必要なサンプリング周波
数よりも遥かに大きい周波数Fを有する基準信号を発生
する発振器10を含む。クロック信号Fは、サンプル・
アンド・ホールドユニット16に直接に印加される。周
波数Fで採取せるサンプルは、 A、/D変換器17で
数量化して記録機構1日(例えば、メモリ(RAM )
)に記憶する。
像力が十分な記録を得るために必要なサンプリング周波
数よりも遥かに大きい周波数Fを有する基準信号を発生
する発振器10を含む。クロック信号Fは、サンプル・
アンド・ホールドユニット16に直接に印加される。周
波数Fで採取せるサンプルは、 A、/D変換器17で
数量化して記録機構1日(例えば、メモリ(RAM )
)に記憶する。
同期ユニットは、更に、メモリ18に結合され之プログ
ラミング可能なコンピュータ19を含む。記憶されたサ
ンプルから像再現に使用するサンプルを選択する操作は
、伝播期間および水深Hに依存してコンピュータ19に
よって行う。有効サンプルの間の時間インターバルは。
ラミング可能なコンピュータ19を含む。記憶されたサ
ンプルから像再現に使用するサンプルを選択する操作は
、伝播期間および水深Hに依存してコンピュータ19に
よって行う。有効サンプルの間の時間インターバルは。
基準信号の周期の倍数である。
別の実施例にもとづき、コンピュータ19は。
像再現に役立つサンプルユニットを選択し、 A/D変
換器17に対する上記ユニットの印加を制御する。
換器17に対する上記ユニットの印加を制御する。
第1図は、側部照準ソナー、その放射ビームおよび受信
ビームを示す略図、第2図は、連続のサンプリング時点
と採取サンプルに対応する底面要素との間の幾何学的関
係を示す図面、第5図は、側部照準ソナーの受信ライン
の方式構成図、第4図は9本発明に係る方法を実施する
装置の第1実施例の方式構成図、第5図は、第2実施例
の方式構成図、第3図は、第3実施例の方式構成図であ
る。 1・・・船、2・・・紡錘体、6・・・送受信アンテナ
。 4・・・増幅器、5・・・低域フィルタ、6・・・復調
ユニット、7・・・サンプリング素子、8・・・A/D
変換器。 9・・・記憶素子、10・・・同期ユニット。 特許出願代理人 弁理士 関 根 秀 太FIG、3 FIG、4
FIG、5FIG、6
ビームを示す略図、第2図は、連続のサンプリング時点
と採取サンプルに対応する底面要素との間の幾何学的関
係を示す図面、第5図は、側部照準ソナーの受信ライン
の方式構成図、第4図は9本発明に係る方法を実施する
装置の第1実施例の方式構成図、第5図は、第2実施例
の方式構成図、第3図は、第3実施例の方式構成図であ
る。 1・・・船、2・・・紡錘体、6・・・送受信アンテナ
。 4・・・増幅器、5・・・低域フィルタ、6・・・復調
ユニット、7・・・サンプリング素子、8・・・A/D
変換器。 9・・・記憶素子、10・・・同期ユニット。 特許出願代理人 弁理士 関 根 秀 太FIG、3 FIG、4
FIG、5FIG、6
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)側部照準ソナーから供給される像、即ち、進行する
ソナーの下方の表面へ傾斜した方向および側方への音響
パルスの放射と、上記表面から反射された音響信号の受
信と、上記信号のサンプリングと、得られたサンプルの
数量化とから成る連結の放射・受信サイクル中に得られ
る像の再現状態を改善する方法において、音響信号から
サンプルを選択し、任意に選択せる2つの隣接のサンプ
ルの間の時間インターバルを受信段階中に増加すること
を特徴とする方法。 2)選択せる信号サンプルに対応する表面要素の空間分
布が、音響信号を反射・像によって再現される全表面に
わたって均一であるよう、上記サンプリング周期を水深
および伝播期間に依存して決定することを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の方法。 3)側部照準ソナーによって作られる像の再現状態を改
善する装置であって、音響パルス放射手段と、通過する
ソナーの下方にある表面で反射された音響信号の受信手
段(4、5、6)と、サンプリング手段(7)と、得ら
れたサンプルの数量化手段(8)と、記録手段とを含む
形式のものにおいて、サンプリング手段を操作するため
のクロック信号を発生し、サンプリング手段によって採
取せるサンプルの少くとも一部を選択する同期ユニット
を含んでおり、この場合、選択されるサンプルの間の時
間インターバルを増加することを特徴とする装置。 4)上記同期ユニットが、周波数が経時的に減少するク
ロック信号(f_H)を発生する素子を含み、サンプリ
ング手段から得られたすべての信号サンプルが、数量化
され、記録されることを特徴とする特許請求の範囲第3
項記載の装置。 5)上記同期ユニットが、発振周波数が制御電圧に依存
する周波数可変発振器(11)と、時間およびソナーの
下の水深に依存して発振器 (11)の発振周波数を増加せしめる制御電圧を発生す
る手段(12)とを含むことを特徴とする特許請求の範
囲第5項記載の装置。 6)上記同期ユニットが、周波数一定の発振器(13)
と、上記発振器(13)の信号周波数の約数に等しい周
波数を有する複数の信号を発生する分周素子(14)と
、分周素子によって発生された信号のうち、受信段階中
に周波数が漸減する信号を選択する素子(15)とを含
むことを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の装置。 7)特許請求の範囲第3項記載の装置であって、同期ユ
ニットが、クロック信号によって定められた周波数を有
するサンプルを信号から採取するサンプル・アンド・ホ
ールドユニット(16)を含む形式のものにおいて、上
記同期ユニットが、周波数一定のクロック信号を発生す
る発振器(10)と、各受信段階中にサンプル・アンド
・ホールドユニット(16)から供給されるすべての信
号サンプルのうち、伝播時間およびソナーの下の水深に
依存して決まる漸増時間インターバルを有するサンプル
ユニットを採取する手段(19)とを含むことを特徴と
する装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR84/19963 | 1984-12-28 | ||
FR8419963A FR2575555B1 (fr) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | Procede pour ameliorer la restitution des images fournies par un sonar lateral et dispositif pour sa mise en oeuvre |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61209385A true JPS61209385A (ja) | 1986-09-17 |
Family
ID=9311060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60299793A Pending JPS61209385A (ja) | 1984-12-28 | 1985-12-28 | 側部ソナ−から供給される像の再現状態の改善法および該法を実施するための装置 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4675853A (ja) |
EP (1) | EP0188974B1 (ja) |
JP (1) | JPS61209385A (ja) |
AU (1) | AU585563B2 (ja) |
CA (1) | CA1260602A (ja) |
DE (1) | DE3571508D1 (ja) |
DK (1) | DK605285A (ja) |
FR (1) | FR2575555B1 (ja) |
NO (1) | NO166150C (ja) |
SE (1) | SE465293B (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2670531B1 (fr) * | 1990-12-12 | 1993-02-19 | Inst Francais Du Petrole | Methode et dispositif pour mesurer la vitesse d'avancement d'un equipement progressant dans un puits. |
US5610613A (en) * | 1995-09-15 | 1997-03-11 | Raytheon Company | Analog to digital conversion system |
DE102012212894A1 (de) * | 2012-07-24 | 2014-01-30 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Umfelderfassungssystems eines Fahrzeugs mit zumindest zwei Sende-/Empfangseinheiten und Umfelderfassungssystem |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB823304A (en) * | 1957-03-26 | 1959-11-11 | Marconi Sounding Device Co | Improvements in or relating to echo sounders |
GB1322452A (en) * | 1970-09-11 | 1973-07-04 | Electrical Protection Co Ltd | Circuit breakers |
US4232380A (en) * | 1978-04-14 | 1980-11-04 | Eg & G, Inc. | Underwater mapping apparatus and method |
-
1984
- 1984-12-28 FR FR8419963A patent/FR2575555B1/fr not_active Expired
-
1985
- 1985-12-23 NO NO855257A patent/NO166150C/no unknown
- 1985-12-23 DK DK605285A patent/DK605285A/da not_active Application Discontinuation
- 1985-12-24 AU AU51681/85A patent/AU585563B2/en not_active Ceased
- 1985-12-27 DE DE8585402642T patent/DE3571508D1/de not_active Expired
- 1985-12-27 SE SE8506145A patent/SE465293B/sv not_active IP Right Cessation
- 1985-12-27 CA CA000498667A patent/CA1260602A/fr not_active Expired
- 1985-12-27 EP EP85402642A patent/EP0188974B1/fr not_active Expired
- 1985-12-28 JP JP60299793A patent/JPS61209385A/ja active Pending
- 1985-12-30 US US06/814,753 patent/US4675853A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE465293B (sv) | 1991-08-19 |
AU5168185A (en) | 1986-07-03 |
DK605285A (da) | 1986-06-29 |
DE3571508D1 (en) | 1989-08-17 |
NO166150C (no) | 1991-06-05 |
NO855257L (no) | 1986-06-30 |
DK605285D0 (da) | 1985-12-23 |
SE8506145L (sv) | 1986-06-29 |
NO166150B (no) | 1991-02-25 |
FR2575555A1 (fr) | 1986-07-04 |
FR2575555B1 (fr) | 1987-03-20 |
EP0188974B1 (fr) | 1989-07-12 |
EP0188974A1 (fr) | 1986-07-30 |
CA1260602A (fr) | 1989-09-26 |
AU585563B2 (en) | 1989-06-22 |
SE8506145D0 (sv) | 1985-12-27 |
US4675853A (en) | 1987-06-23 |
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