JP2810768B2 - 音響測位装置 - Google Patents
音響測位装置Info
- Publication number
- JP2810768B2 JP2810768B2 JP14619490A JP14619490A JP2810768B2 JP 2810768 B2 JP2810768 B2 JP 2810768B2 JP 14619490 A JP14619490 A JP 14619490A JP 14619490 A JP14619490 A JP 14619490A JP 2810768 B2 JP2810768 B2 JP 2810768B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transponders
- positioning
- acoustic
- transponder
- ship
- 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004943 liquid phase epitaxy Methods 0.000 description 1
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］ 本発明は水中に配設された複数のトランスポンダを利
用し広範囲の測位を行なう音響測位装置に関するもので
ある。
用し広範囲の測位を行なう音響測位装置に関するもので
ある。
［従来の技術］ 従来水中超音波を用いて水上の船または水中の移動物
体の位置を測定する音響測位装置の公知文献としては、
例えば“海洋音響（基礎と応用）"P209〜214、（海洋音
響研究会編集兼発行,1984年３月）がある。
体の位置を測定する音響測位装置の公知文献としては、
例えば“海洋音響（基礎と応用）"P209〜214、（海洋音
響研究会編集兼発行,1984年３月）がある。
第２図は従来の音響測位装置の機能ブロック図であ
る。図において、1Aは演算制御部、２は送信制御器、３
は電力増幅器、４は送受信切換器、５は船上の本装置と
ケーブルで接続され海中に設けられた超音波の送受波
器、６−１〜６−３はそれぞれ海底に設置された＃１〜
＃３トランスポンダ、７は前置増幅器、８−１〜８−３
は＃１〜＃３ミクサ（周波数混合器ともいう）、９−１
〜９−３は＃１〜＃３局部発振器、、10−１〜10−３は
＃１〜＃３帯域通過型フィルタ（バンドバスフィルタで
以下BPFという）、11−１〜11−３は＃１〜＃３増幅
器、12−１〜12−３は＃１〜＃３検波器、13−１〜13−
３は＃１〜＃３カウンタ、14は表示器である。
る。図において、1Aは演算制御部、２は送信制御器、３
は電力増幅器、４は送受信切換器、５は船上の本装置と
ケーブルで接続され海中に設けられた超音波の送受波
器、６−１〜６−３はそれぞれ海底に設置された＃１〜
＃３トランスポンダ、７は前置増幅器、８−１〜８−３
は＃１〜＃３ミクサ（周波数混合器ともいう）、９−１
〜９−３は＃１〜＃３局部発振器、、10−１〜10−３は
＃１〜＃３帯域通過型フィルタ（バンドバスフィルタで
以下BPFという）、11−１〜11−３は＃１〜＃３増幅
器、12−１〜12−３は＃１〜＃３検波器、13−１〜13−
３は＃１〜＃３カウンタ、14は表示器である。
従来の音響測位装置は上記のように構成され、まず演
算制御部1Aは計測開始のタイミング信号を送信制御部２
へ送出する。送信制御部２は送信周波数を決定して送信
パルスを発生し、これを電力増幅器３に出力すると共
に、＃１〜＃３カウンタ13−１〜13−３の計数動作を開
始させる。電力増幅器３は送信パルスを電力増幅し、こ
れを送受信切換器４を介し海中に配設された送受波器５
に印加する。送受波器５は海中に超音波パルスを送信す
る。海底に配置された＃１〜＃３トランスポンダ６−１
〜６−３は、前記送受波器５から送信された質問信号で
ある超音波パルスを受信すると、それぞれあらかじめ指
定された周波数f1,f2,f3（例えばf1＝15kHz,f2＝16kHz,
f3＝17kHz）の応答信号を送出する。これらの応答信号
は再び海中を伝播し、送受波器５で受波された電気信号
に変換される。この送受波器５からの電気信号は、送受
信切換器４を介して前置増幅器７で信号増幅され、それ
ぞれ＃１〜＃３ミクサ８−１〜８−３へ供給される。＃
１〜＃３局部発振器９−１〜９−３は、それぞれ前記ト
ランスポンダの応答周波数f1,f2,f3より本装置で使用す
る中間周波数fIFだけ高いか又は低い周波数f1±fIF、f2
±fIF、f3±fIFの＋側か−側のいずれかの周波数を発振
し、これを対応する＃１〜＃３ミクサ８−１〜８−３に
供給する。従って＃１ミクサ８−１は周波数f1の入力信
号に対しては周波数変換後の中間周波数fIFの信号を出
力するが、周波数f2及びf3の入力信号に対しては中間周
波数fIFの信号は出力しない。同様に＃２ミクサ８−２
は周波数f2の入力信号に対し、＃３ミクサ８−３は周波
数f3の入力信号に対して、それぞれ周波数変換後の中間
周波数fIFの信号を出力する。＃１〜＃3BPF10−１〜10
−３は、それぞれこの中間周波数fIFを中心周波数して
所要帯域を通過させるバンドパスフィルタである。従っ
てこれら３つのBPFでそれぞれ異なる周波数f1,f2,f3に
よる応答信号の選択がなされる。＃１〜＃３増幅器11−
１〜11−３はそれぞれ＃１〜＃3BPF10−１〜10−３から
の出力信号を一定レベルまで信号増幅する。そしてこれ
らの増幅された受信信号は、それぞれ＃１〜＃３検波器
12−１〜12−３により、あらかじめ設定された基準レベ
ルと比較され、受信信号がこの基準レベルを越えた場合
に受信パルスを出力する。＃１〜＃３カウンタ13−１〜
13−３は、それぞれ送信時点で計数を開始し、前記＃１
〜＃３検波器12−１〜12−３からの受信パルスが入力さ
れた時点で計数を停止する。これにより＃１〜＃３カウ
ンタ13−１〜13−３は、送受波器５からそれぞれ＃１〜
＃３トランスポンダ６−１〜６−３までの直距離（一般
にスラントレンジと呼ばれ、正確には超音波パルスが往
復する伝播時間であるが、超音波の水中音速から直距離
が算出される）を計測したことになる。いま＃１カウン
タ13−１により計測された＃１トランスポンダ６−１ま
での直距離をr1、＃２カウンタ13−２により計測された
＃２トランスポンダ６−２までの直距離をr2、＃３カウ
ンタ13−３により計測された＃３トランスポンダ６−３
までの直距離をr3とする。これらの直距離データr1,r2,
r3は演算制御部1Aに供給される。いま＃１〜＃３トラン
スポンダ６−１〜６−３が三角形を形成するような位置
に設置され、キャリブレーションと呼ばれる作業によ
り、トランスポンダ同士の相対的位置関係が決定されて
いるとする。また送受波器５が前記三角形の面積内にあ
るとすると、前記直距離データr1,r2,r3から演算制御部
1Aは送受波器５の位置を演算により算出することができ
る。従って本装置を搭載した船舶の位置を測定すること
ができる。この測定された船の位置は表示器14により表
示される。
算制御部1Aは計測開始のタイミング信号を送信制御部２
へ送出する。送信制御部２は送信周波数を決定して送信
パルスを発生し、これを電力増幅器３に出力すると共
に、＃１〜＃３カウンタ13−１〜13−３の計数動作を開
始させる。電力増幅器３は送信パルスを電力増幅し、こ
れを送受信切換器４を介し海中に配設された送受波器５
に印加する。送受波器５は海中に超音波パルスを送信す
る。海底に配置された＃１〜＃３トランスポンダ６−１
〜６−３は、前記送受波器５から送信された質問信号で
ある超音波パルスを受信すると、それぞれあらかじめ指
定された周波数f1,f2,f3（例えばf1＝15kHz,f2＝16kHz,
f3＝17kHz）の応答信号を送出する。これらの応答信号
は再び海中を伝播し、送受波器５で受波された電気信号
に変換される。この送受波器５からの電気信号は、送受
信切換器４を介して前置増幅器７で信号増幅され、それ
ぞれ＃１〜＃３ミクサ８−１〜８−３へ供給される。＃
１〜＃３局部発振器９−１〜９−３は、それぞれ前記ト
ランスポンダの応答周波数f1,f2,f3より本装置で使用す
る中間周波数fIFだけ高いか又は低い周波数f1±fIF、f2
±fIF、f3±fIFの＋側か−側のいずれかの周波数を発振
し、これを対応する＃１〜＃３ミクサ８−１〜８−３に
供給する。従って＃１ミクサ８−１は周波数f1の入力信
号に対しては周波数変換後の中間周波数fIFの信号を出
力するが、周波数f2及びf3の入力信号に対しては中間周
波数fIFの信号は出力しない。同様に＃２ミクサ８−２
は周波数f2の入力信号に対し、＃３ミクサ８−３は周波
数f3の入力信号に対して、それぞれ周波数変換後の中間
周波数fIFの信号を出力する。＃１〜＃3BPF10−１〜10
−３は、それぞれこの中間周波数fIFを中心周波数して
所要帯域を通過させるバンドパスフィルタである。従っ
てこれら３つのBPFでそれぞれ異なる周波数f1,f2,f3に
よる応答信号の選択がなされる。＃１〜＃３増幅器11−
１〜11−３はそれぞれ＃１〜＃3BPF10−１〜10−３から
の出力信号を一定レベルまで信号増幅する。そしてこれ
らの増幅された受信信号は、それぞれ＃１〜＃３検波器
12−１〜12−３により、あらかじめ設定された基準レベ
ルと比較され、受信信号がこの基準レベルを越えた場合
に受信パルスを出力する。＃１〜＃３カウンタ13−１〜
13−３は、それぞれ送信時点で計数を開始し、前記＃１
〜＃３検波器12−１〜12−３からの受信パルスが入力さ
れた時点で計数を停止する。これにより＃１〜＃３カウ
ンタ13−１〜13−３は、送受波器５からそれぞれ＃１〜
＃３トランスポンダ６−１〜６−３までの直距離（一般
にスラントレンジと呼ばれ、正確には超音波パルスが往
復する伝播時間であるが、超音波の水中音速から直距離
が算出される）を計測したことになる。いま＃１カウン
タ13−１により計測された＃１トランスポンダ６−１ま
での直距離をr1、＃２カウンタ13−２により計測された
＃２トランスポンダ６−２までの直距離をr2、＃３カウ
ンタ13−３により計測された＃３トランスポンダ６−３
までの直距離をr3とする。これらの直距離データr1,r2,
r3は演算制御部1Aに供給される。いま＃１〜＃３トラン
スポンダ６−１〜６−３が三角形を形成するような位置
に設置され、キャリブレーションと呼ばれる作業によ
り、トランスポンダ同士の相対的位置関係が決定されて
いるとする。また送受波器５が前記三角形の面積内にあ
るとすると、前記直距離データr1,r2,r3から演算制御部
1Aは送受波器５の位置を演算により算出することができ
る。従って本装置を搭載した船舶の位置を測定すること
ができる。この測定された船の位置は表示器14により表
示される。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の音響測位装置では、各トランスポ
ンダは通常三角形を形成するように配置されるために、
これらのトランスポンダが形成する三角形の内部でしか
測位を行なうことができない。従って音響測位の範囲を
広げようとすると、トランスポンダの数を増加すると共
に、音響測位装置内に受信用回路の増設を必要とした。
これは複数のトランスポンダの各々が、それぞれ異なっ
た周波数により応答信号を送信するため、トランスポン
ダの増設数に対応した数の受信用回路、即ちそれぞれ、
局部発振器、ミクサ、フィルタ、増幅器、検波器及びカ
ウンターにより構成する距離測定用受信回路を増設しな
ければならないという問題点があった。
ンダは通常三角形を形成するように配置されるために、
これらのトランスポンダが形成する三角形の内部でしか
測位を行なうことができない。従って音響測位の範囲を
広げようとすると、トランスポンダの数を増加すると共
に、音響測位装置内に受信用回路の増設を必要とした。
これは複数のトランスポンダの各々が、それぞれ異なっ
た周波数により応答信号を送信するため、トランスポン
ダの増設数に対応した数の受信用回路、即ちそれぞれ、
局部発振器、ミクサ、フィルタ、増幅器、検波器及びカ
ウンターにより構成する距離測定用受信回路を増設しな
ければならないという問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
もので、複数のトランスポンダに対応した数の距離測定
用受信回路を船上の音響測位装置内に設けなくとも、複
数のトランスポンダを利用して広範囲の測位の可能な音
響測位装置を得ることを目的とする。
もので、複数のトランスポンダに対応した数の距離測定
用受信回路を船上の音響測位装置内に設けなくとも、複
数のトランスポンダを利用して広範囲の測位の可能な音
響測位装置を得ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明の請求項１記載の音響測位装置は、音響質問信
号に対してそれぞれ異なる周波数の音響応答信号を送信
する複数のトランスポンダを水中の広範囲な測位領域に
配設し、前記復数のトランスポンダのうちから三角形の
測位領域を形成するトランスポンダを少くとも３つ選択
して自船の位置を測定する音響測位装置において、前記
複数のトランスポンダから送信される音響応答信号に対
応してそれぞれ周波数の異なる複数の局部信号を発振す
る局部信号発振手段と、前記局部信号発振手段から測位
を行なうために選択された３つのトランスポンダに対応
する発振周波数の局部信号を選択し、これらをトランス
ポンダ受信回路が内蔵する３つの周波数混合器にそれぞ
れ供給する局部信号選択供給手段とを備えたものであ
る。
号に対してそれぞれ異なる周波数の音響応答信号を送信
する複数のトランスポンダを水中の広範囲な測位領域に
配設し、前記復数のトランスポンダのうちから三角形の
測位領域を形成するトランスポンダを少くとも３つ選択
して自船の位置を測定する音響測位装置において、前記
複数のトランスポンダから送信される音響応答信号に対
応してそれぞれ周波数の異なる複数の局部信号を発振す
る局部信号発振手段と、前記局部信号発振手段から測位
を行なうために選択された３つのトランスポンダに対応
する発振周波数の局部信号を選択し、これらをトランス
ポンダ受信回路が内蔵する３つの周波数混合器にそれぞ
れ供給する局部信号選択供給手段とを備えたものであ
る。
本発明の請求項２記載の音響測位装置は、前記複数の
トランスポンダのうちから自船の測位に適する三角形の
測位領域を形成するトランスポンダを少くとも３つ以上
自動選択し、また自船の移動に応じて、順次測位に適す
るトランスポンダの組合せ選択を自動変更するトランス
ポンダ自動選択手段を前記請求項１記載の音響測位装置
に付加したものである。
トランスポンダのうちから自船の測位に適する三角形の
測位領域を形成するトランスポンダを少くとも３つ以上
自動選択し、また自船の移動に応じて、順次測位に適す
るトランスポンダの組合せ選択を自動変更するトランス
ポンダ自動選択手段を前記請求項１記載の音響測位装置
に付加したものである。
［作用］ 本発明においては、音響質問信号に対してそれぞれ異
なる周波数の音響応答信号を送信する複数のトランスポ
ンダを水中の広範囲な測位領域に配設し、前記複数のト
ランスポンダのうちから三角形の測位領域を形成するト
ランスポンダを少くとも３つ選択して自船の位置を測定
する音響測位装置において、局部信号発振手段が前記複
数のトランスポンダから送信される音響応答信号に対応
してそれぞれ周波数の異なる複数の局部信号を発振し、
局部信号選択供給手段は前記局部信号発振手段から、測
位を行なうために選択された３つのトランスポンダに対
応する発振周波数の局部信号を選択し、これらをトラン
スポンダ受信回路が内蔵する３つの周波数混合器にそれ
ぞれ供給する。
なる周波数の音響応答信号を送信する複数のトランスポ
ンダを水中の広範囲な測位領域に配設し、前記複数のト
ランスポンダのうちから三角形の測位領域を形成するト
ランスポンダを少くとも３つ選択して自船の位置を測定
する音響測位装置において、局部信号発振手段が前記複
数のトランスポンダから送信される音響応答信号に対応
してそれぞれ周波数の異なる複数の局部信号を発振し、
局部信号選択供給手段は前記局部信号発振手段から、測
位を行なうために選択された３つのトランスポンダに対
応する発振周波数の局部信号を選択し、これらをトラン
スポンダ受信回路が内蔵する３つの周波数混合器にそれ
ぞれ供給する。
また本発明においては、トランスポンダ自動選択手段
が前記複数のトランスポンダのうちから自船の測位に適
する三角形の測位領域を形成するトランスポンダを少く
とも３つ以上自動選択し、また自船の移動に応じて、順
次測位に適するトランスポンダの組合せ選択を自動変更
する。
が前記複数のトランスポンダのうちから自船の測位に適
する三角形の測位領域を形成するトランスポンダを少く
とも３つ以上自動選択し、また自船の移動に応じて、順
次測位に適するトランスポンダの組合せ選択を自動変更
する。
［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す音響測位装置の機能
ブロック図であり、２〜６−３、７〜９−３、10−１〜
14は上記従来装置と同一のものである。１は本発明に係
る演算制御部、６−４〜６−６は＃４〜＃６トランスポ
ンダ、９−４〜９−６は＃４〜＃６局部発振器、15は選
択器であり、この実施例においては、外部制御信号に基
づき６つの入力信号のうちから３つの入力信号を選択し
て出力するものである。16−１〜16−３は＃１〜＃３低
減通過型フィルタ（ロウパスフィルタで以下LPEとい
う）である。
ブロック図であり、２〜６−３、７〜９−３、10−１〜
14は上記従来装置と同一のものである。１は本発明に係
る演算制御部、６−４〜６−６は＃４〜＃６トランスポ
ンダ、９−４〜９−６は＃４〜＃６局部発振器、15は選
択器であり、この実施例においては、外部制御信号に基
づき６つの入力信号のうちから３つの入力信号を選択し
て出力するものである。16−１〜16−３は＃１〜＃３低
減通過型フィルタ（ロウパスフィルタで以下LPEとい
う）である。
第３図（ａ）及び（ｂ）は本発明に係るトランスポン
ダの配置例を示す図であり、同図（ａ）は三角形を結合
し平行四辺形を形成した配置例であり、従来は＃１〜＃
３トランスポンダにより形成される三角形の範囲内での
測位であったが、これを＃１〜＃３、＃２〜＃４、＃３
〜＃５、＃４〜＃６のトランスポンダによりそれぞれ形
成される４つの三角形の範囲内での測位に拡大してい
る。第３図（ｂ）は三角形を結合し六角形を形成した配
置例であり、従来の＃１〜＃３トランスポンダにより形
成される１つの三角形の範囲から６つの三角形により形
成される範囲へと拡大している。
ダの配置例を示す図であり、同図（ａ）は三角形を結合
し平行四辺形を形成した配置例であり、従来は＃１〜＃
３トランスポンダにより形成される三角形の範囲内での
測位であったが、これを＃１〜＃３、＃２〜＃４、＃３
〜＃５、＃４〜＃６のトランスポンダによりそれぞれ形
成される４つの三角形の範囲内での測位に拡大してい
る。第３図（ｂ）は三角形を結合し六角形を形成した配
置例であり、従来の＃１〜＃３トランスポンダにより形
成される１つの三角形の範囲から６つの三角形により形
成される範囲へと拡大している。
第３図（ａ）〜（ｂ）を参照し、第１図の動作を説明
する。本発明の骨子は、第３図（ａ）及び（ｂ）に示さ
れるように多数配置されたトランスポンダのうちから自
動又は手動により順次選択された３つのトランスポンダ
により形成される三角形の内部に本装置の送受波器５が
含まれるように受信測定に用いるトランスポンダの選択
・切替えを行ない広領域の測位を行なうものである。
する。本発明の骨子は、第３図（ａ）及び（ｂ）に示さ
れるように多数配置されたトランスポンダのうちから自
動又は手動により順次選択された３つのトランスポンダ
により形成される三角形の内部に本装置の送受波器５が
含まれるように受信測定に用いるトランスポンダの選択
・切替えを行ない広領域の測位を行なうものである。
いま＃１〜＃６トランスポンダ６−１〜６−６のそれ
ぞれに割付けられる６つの異なる応答周波数をf1,f2,
f3,f4,f5,f6（例えばf1＝15kHz,f2＝16kHz,f3＝17kHz,f
4＝18kHz,f5＝19kHz,f6＝20kHz）とする。また、本装置
の受信回路で使用する中間周波数をfIFとし、＃１〜＃3
BPF10−１〜10−３は前記中間周波数fIFを中心周波数と
して所要帯域を通過させるバンドパスフィルタとする。
この場合＃１〜＃６局部発振器９−１〜９−６が発振す
る周波数をそれぞれfL1,fL2,fL3,fL4,fL5,fL6とする
と、 となる。ここで上記（１）〜（６）式の＋側か−側のい
ずれかの周波数がそれぞれ＃１〜＃６局部発振器９−１
〜９−６により発振され、選択器15に供給される。
ぞれに割付けられる６つの異なる応答周波数をf1,f2,
f3,f4,f5,f6（例えばf1＝15kHz,f2＝16kHz,f3＝17kHz,f
4＝18kHz,f5＝19kHz,f6＝20kHz）とする。また、本装置
の受信回路で使用する中間周波数をfIFとし、＃１〜＃3
BPF10−１〜10−３は前記中間周波数fIFを中心周波数と
して所要帯域を通過させるバンドパスフィルタとする。
この場合＃１〜＃６局部発振器９−１〜９−６が発振す
る周波数をそれぞれfL1,fL2,fL3,fL4,fL5,fL6とする
と、 となる。ここで上記（１）〜（６）式の＋側か−側のい
ずれかの周波数がそれぞれ＃１〜＃６局部発振器９−１
〜９−６により発振され、選択器15に供給される。
本装置を作動させるには、あらかじめキャリブレーシ
ョンと呼ばれる作業により＃１〜＃６トランスポンダ６
−１〜６−６の相対的位置関係を決定し、これらの位置
関係データを演算制御部１に格納しておく。次に初期動
作として本装置を搭載する船舶の最初の位置データ（正
確な位置でなくとも、おおよその位置データでよい）を
演算制御部１に入力（例えば図示されないキーボードに
よる手動入力）する。
ョンと呼ばれる作業により＃１〜＃６トランスポンダ６
−１〜６−６の相対的位置関係を決定し、これらの位置
関係データを演算制御部１に格納しておく。次に初期動
作として本装置を搭載する船舶の最初の位置データ（正
確な位置でなくとも、おおよその位置データでよい）を
演算制御部１に入力（例えば図示されないキーボードに
よる手動入力）する。
演算制御部１は上記船舶の位置とトランスポンダの位
置関係から最初の測定に使用する３つのトランスポンダ
を選択する。そして使用する３つのトランスポンダが決
まると演算制御部１は前記３つのトランスポンダに対応
する３つの局部発振器を選択するための選択制御信号を
選択器15に供給する。選択器15はこの選択制御信号に基
づき、入力する＃１〜＃６局部発振器９−１〜９−６の
発振周波数fL1〜fL6のうちから選択した３つの周波数の
信号をそれぞれ＃１〜＃3LPF16−１〜16−３に供給す
る。＃１〜＃3LPF16−１〜16−３は、それぞれ入力信号
の高周波成分を除去して正弦波に波形整形し、この正弦
波となった局部発振器の出力信号をそれぞれ＃１〜＃３
ミクサ16−１〜16−３へ供給する。＃１〜＃３ミクサ８
−１〜８−３は、それぞれ選択され供給された発振周波
数の信号に対応するトランスポンダからの応答周波数の
信号のみを中間周波数fIFに変換して出力する。以上の
ように使用するトランスポンダの選択と、これに対応す
る受信チャネル回路の設定が終えると、従来装置と全く
同様に音響測位を行なうことができる。
置関係から最初の測定に使用する３つのトランスポンダ
を選択する。そして使用する３つのトランスポンダが決
まると演算制御部１は前記３つのトランスポンダに対応
する３つの局部発振器を選択するための選択制御信号を
選択器15に供給する。選択器15はこの選択制御信号に基
づき、入力する＃１〜＃６局部発振器９−１〜９−６の
発振周波数fL1〜fL6のうちから選択した３つの周波数の
信号をそれぞれ＃１〜＃3LPF16−１〜16−３に供給す
る。＃１〜＃3LPF16−１〜16−３は、それぞれ入力信号
の高周波成分を除去して正弦波に波形整形し、この正弦
波となった局部発振器の出力信号をそれぞれ＃１〜＃３
ミクサ16−１〜16−３へ供給する。＃１〜＃３ミクサ８
−１〜８−３は、それぞれ選択され供給された発振周波
数の信号に対応するトランスポンダからの応答周波数の
信号のみを中間周波数fIFに変換して出力する。以上の
ように使用するトランスポンダの選択と、これに対応す
る受信チャネル回路の設定が終えると、従来装置と全く
同様に音響測位を行なうことができる。
即ち演算制御部１からの計測開始タイミング信号によ
り、送信制御部２が送信周波数を決定して送信パルスを
発生し、電力増幅器３が送受信切換器４を介して送受波
器５を駆動して超音波パルスを海中に送信させる。複数
のトランスポンダからの応答信号は、送受波器５、送受
信切換器４及び前置増幅器７を介して＃１〜＃３ミクサ
８−１〜８−３に供給され、前記選択されたトランスポ
ンダからの応答信号のみが中間周波数fIFに変換されて
出力されるので、＃１〜＃３カウンタ13−１〜13−３は
選択されたトランスポンダから送受波器５までの直距離
r1〜r3を演算制御部１に供給し、演算制御部１は本装置
を搭載した船舶の位置を求めることができる。
り、送信制御部２が送信周波数を決定して送信パルスを
発生し、電力増幅器３が送受信切換器４を介して送受波
器５を駆動して超音波パルスを海中に送信させる。複数
のトランスポンダからの応答信号は、送受波器５、送受
信切換器４及び前置増幅器７を介して＃１〜＃３ミクサ
８−１〜８−３に供給され、前記選択されたトランスポ
ンダからの応答信号のみが中間周波数fIFに変換されて
出力されるので、＃１〜＃３カウンタ13−１〜13−３は
選択されたトランスポンダから送受波器５までの直距離
r1〜r3を演算制御部１に供給し、演算制御部１は本装置
を搭載した船舶の位置を求めることができる。
そして演算制御部１は、船舶が移動して現在使用中の
３つのトランスポンダにより形成される三角形の領域か
ら外れそうになったことを判別すると、演算制御部１は
次の測位領域として切替えて使用する３つのトランスポ
ンダを自動的に選択し、適切なタイミングに切替えるべ
きトランスポンダに対応する局部発振器を選択する選択
制御信号を選択器15に供給する。このようにして測位に
最適と判断される３つのトランスポンダを順次選択・切
替えて広範囲の測位を継続することができる。
３つのトランスポンダにより形成される三角形の領域か
ら外れそうになったことを判別すると、演算制御部１は
次の測位領域として切替えて使用する３つのトランスポ
ンダを自動的に選択し、適切なタイミングに切替えるべ
きトランスポンダに対応する局部発振器を選択する選択
制御信号を選択器15に供給する。このようにして測位に
最適と判断される３つのトランスポンダを順次選択・切
替えて広範囲の測位を継続することができる。
また上記実施例においては、測位を開始する際に自船
の最初の位置データを演算制御部１に手動入力する例を
示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、自
船の最初の位置データを入力しなくとも、演算制御部１
が順次測位領域を切換え、複数の測位領域のうちから自
動的に最適領域を探索して測位を行なうようにすること
も可能である。
の最初の位置データを演算制御部１に手動入力する例を
示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、自
船の最初の位置データを入力しなくとも、演算制御部１
が順次測位領域を切換え、複数の測位領域のうちから自
動的に最適領域を探索して測位を行なうようにすること
も可能である。
さらに最初の測位領域のみを操作員が手動設定するな
ど種々の初期操作を行なうこともできる。
ど種々の初期操作を行なうこともできる。
また第３図（ａ）において、自船が＃２トランスポン
ダと＃３トランスポンダとを結ぶ直線上に位置する場合
に、トランスポンダの組合せは、＃１〜＃３の３つのト
ランスポンダ、＃２〜＃４の３つのトランスポンダ、＃
1,＃2,＃４の３つのトランスポンダ、＃1,＃3,＃４の３
つのトランスポンダの４通りもあり、自船の位置と、応
答信号の受信状態に応じて最適な組合わせの判断を演算
制御部１が行なうものである。従ってトランスポンダの
選択は最低が３つで、場合によると３つ以上を選択し、
測位データの比較や、精度の良い方のデータを採用する
などの動作を演算制御部１は行なうことができる。
ダと＃３トランスポンダとを結ぶ直線上に位置する場合
に、トランスポンダの組合せは、＃１〜＃３の３つのト
ランスポンダ、＃２〜＃４の３つのトランスポンダ、＃
1,＃2,＃４の３つのトランスポンダ、＃1,＃3,＃４の３
つのトランスポンダの４通りもあり、自船の位置と、応
答信号の受信状態に応じて最適な組合わせの判断を演算
制御部１が行なうものである。従ってトランスポンダの
選択は最低が３つで、場合によると３つ以上を選択し、
測位データの比較や、精度の良い方のデータを採用する
などの動作を演算制御部１は行なうことができる。
［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、音響質問信号に対して
それぞれ異なる周波数の音響応答信号を送信する複数の
トランスポンダを水中の広範囲な測位領域に配設し、前
記複数のトランスポンダのうちから三角形の測位領域を
形成するトランスポンダを少くとも３つ選択して自船の
位置を測定する音響測位装置において、局部信号発振手
段が前記複数のトランスポンダから送信される音響応答
信号に対応してそれぞれ周波数の異なる複数の局部信号
を発振し、局部信号選択供給手段が前記局部信号発振手
段から測位を行なうために選択された３つのトランスポ
ンダに対応する発振周波数の局部信号を選択し、これら
をトランスポンダ受信回路が内蔵する３つの周波数混合
器にそれぞれ供給するようにしたので、設置された複数
のトランスポンダに対応した数の距離測定用受信回路を
装置内に設ける必要がなくなり、音響測位装置の小形化
及び低コスト化に効果が得られる。
それぞれ異なる周波数の音響応答信号を送信する複数の
トランスポンダを水中の広範囲な測位領域に配設し、前
記複数のトランスポンダのうちから三角形の測位領域を
形成するトランスポンダを少くとも３つ選択して自船の
位置を測定する音響測位装置において、局部信号発振手
段が前記複数のトランスポンダから送信される音響応答
信号に対応してそれぞれ周波数の異なる複数の局部信号
を発振し、局部信号選択供給手段が前記局部信号発振手
段から測位を行なうために選択された３つのトランスポ
ンダに対応する発振周波数の局部信号を選択し、これら
をトランスポンダ受信回路が内蔵する３つの周波数混合
器にそれぞれ供給するようにしたので、設置された複数
のトランスポンダに対応した数の距離測定用受信回路を
装置内に設ける必要がなくなり、音響測位装置の小形化
及び低コスト化に効果が得られる。
また本発明によれば、トランスポンダ自動選択手段が
前記複数のトランスポンダのうちから自船の測位に適す
る三角形の測位領域を形成するトランスポンダを少くと
も３つ以上自動選択し、また自船の移動に応じて、順次
測位に適するトランスポンダの組合せ選択を自動変更す
るようにしたので、手動で測位に適するトランスポンダ
の組合せを選択する必要がなくなり、本装置の操作の省
力化に効果が得られる。
前記複数のトランスポンダのうちから自船の測位に適す
る三角形の測位領域を形成するトランスポンダを少くと
も３つ以上自動選択し、また自船の移動に応じて、順次
測位に適するトランスポンダの組合せ選択を自動変更す
るようにしたので、手動で測位に適するトランスポンダ
の組合せを選択する必要がなくなり、本装置の操作の省
力化に効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示す音響測位装置の機能ブ
ロック図、第２図に従来の音響測位装置の機能ブロック
図、第３図は本発明に係るトランスポンダの配置例を示
す図である。 図において、1,1Aは演算制御部、２は送信制御器、３は
電力増幅器、４は送受信切換器、５は送受波器、６−１
〜６−６は＃１〜＃６トランスポンダ、７は前置増幅
器、８−１〜８−３はミクサ、９−１〜９−６は＃１〜
＃６局部発振器、10−１〜10−３は＃１〜＃3BPF、11−
１〜11−３は＃１〜＃３増幅器、12−１〜12−３は＃１
〜＃３検波器、13−１〜13−３は＃１〜＃３カウンタ、
14は表示器、15は選択器、16−１〜16−３は＃１〜＃3L
PFである。
ロック図、第２図に従来の音響測位装置の機能ブロック
図、第３図は本発明に係るトランスポンダの配置例を示
す図である。 図において、1,1Aは演算制御部、２は送信制御器、３は
電力増幅器、４は送受信切換器、５は送受波器、６−１
〜６−６は＃１〜＃６トランスポンダ、７は前置増幅
器、８−１〜８−３はミクサ、９−１〜９−６は＃１〜
＃６局部発振器、10−１〜10−３は＃１〜＃3BPF、11−
１〜11−３は＃１〜＃３増幅器、12−１〜12−３は＃１
〜＃３検波器、13−１〜13−３は＃１〜＃３カウンタ、
14は表示器、15は選択器、16−１〜16−３は＃１〜＃3L
PFである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 5/18 - 5/30 G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96
Claims (2)
- 【請求項１】音響質問信号に対してそれぞれ異なる周波
数の音響応答信号を送信する複数のトランスポンダを水
中の広範囲な測位領域に配設し、前記複数のトランスポ
ンダのうちから三角形の測位領域を形成するトランスポ
ンダを少くとも３つ選択して自船の位置を測定する音響
測位装置において、 前記複数のトランスポンダから送信される音響応答信号
に対応してそれぞれ周波数の異なる複数の局部信号を発
振する局部信号発振手段と、 前記局部信号発振手段から、測位を行なうために選択さ
れた３つのトランスポンダに対応する発振周波数の局部
信号を選択し、これらをトランスポンダ受信回路が内蔵
する３つの周波数混合器にそれぞれ供給する局部信号選
択供給手段とを備えたことを特徴とする音響測位装置。 - 【請求項２】前記複数のトランスポンダのうちから自船
の測位に適する三角形の測位領域を形成するトランスポ
ンダを少くとも３つ以上自動選択し、また自船の移動に
応じて、順次測位に適するトランスポンダの組合せ選択
を自動変更するトランスポンダ自動選択手段を付加した
ことを特徴とする請求項１記載の音響測位装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14619490A JP2810768B2 (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 音響測位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14619490A JP2810768B2 (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 音響測位装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0440391A JPH0440391A (ja) | 1992-02-10 |
| JP2810768B2 true JP2810768B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=15402261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14619490A Expired - Lifetime JP2810768B2 (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 音響測位装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2810768B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4877036B2 (ja) * | 2007-04-20 | 2012-02-15 | 株式会社Ｉｈｉ | 案内軌条式車両の操舵装置 |
-
1990
- 1990-06-06 JP JP14619490A patent/JP2810768B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0440391A (ja) | 1992-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4894810A (en) | Method and a device for measuring a distance by means of ultrasonic pulses | |
| GB2170907A (en) | Improvements relating to distance measuring devices | |
| JP2810720B2 (ja) | 超音波診断装置 | |
| US5509416A (en) | Fetal heart detector | |
| JP2810768B2 (ja) | 音響測位装置 | |
| JPH0569192B2 (ja) | ||
| JP4065760B2 (ja) | 舶用機器のネットワークシステム | |
| GB2112520A (en) | Vehicle manoeuvring aid | |
| JP2987252B2 (ja) | 音響測位装置 | |
| JPH01187485A (ja) | 超音波距離測定方法 | |
| JP2548600B2 (ja) | 超音波送受器 | |
| JP2572647B2 (ja) | 魚群探知機 | |
| JP3099034B2 (ja) | 魚群探知機 | |
| JPH01170885A (ja) | ソーナー装置 | |
| JPS61286779A (ja) | 超音波距離計 | |
| JPS63203141A (ja) | 超音波ドプラ流速検出装置 | |
| JPH06118172A (ja) | 音響測位装置 | |
| JP2854423B2 (ja) | 懸濁異物の界面測定装置 | |
| JPH0140072Y2 (ja) | ||
| JPS5550174A (en) | Method of measuring distance | |
| JPH11304912A (ja) | エコー聴音装置 | |
| JPS61161478A (ja) | 多目標音響距離計測方式 | |
| JPS62293176A (ja) | 自動車の後方障害物探知装置 | |
| SU1396048A1 (ru) | Способ ультразвукового контрол качества соединени двух материалов | |
| JPH04223286A (ja) | Ｆｍ−ｃｗレーダ装置 |