JP4983577B2

JP4983577B2 - 編隊航行時の旋回方法とその編隊

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Publication number: JP4983577B2
Application number: JP2007311124A
Authority: JP
Inventors: 拓須藤; 正和藤井
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2027-11-30
Also published as: JP2009132319A

Description

本発明は、複数の水中航行体が編隊航行する際の旋回方法に係り、迅速で、しかも編隊形状が乱れない編隊航行時の旋回方法とその編隊に関する。

海洋、湖沼、貯水池、河川、運河などの水中や水底にある特定形状の資源を音波により探査する装置として、特許文献１のものが知られている。すなわち、自律航行できる複数の水中航行体に送波器と受波器を搭載し、これらの水中航行体を所定の位置関係に配置する。送波器から音波を送り出すと、その音波が対象物で散乱するので、その散乱波を受波器で受け取る。複数の箇所で同時に受け取った散乱波の強度分布パターンを既知の散乱パターンのデータベースで参照すると、水中資源の位置のみならず形状や姿勢を推定することができる。

各水中航行体は、上記の位置関係となる編隊を組んで直線航路を航行し、音波の送受波を行うことで、その直線航路に沿ったベルト状の領域を連続的に探査することができる。図６のように、各水中航行体が直線航路ａ１１の一端まで航行し、これに沿ったベルト状の領域ｐ１１を探査した後は、折り返して上記直線航路ａ１１と平行な新しい直線航路ａ１２で再びベルト状の領域ｐ１２を探査し、これを次々繰り返すことで、対象水域Ｐの全域をまんべんなく探査することができる。

特開２００４−１８４２６８号公報

直線航路においては複数の水中航行体が相互の距離を一定に維持して互いに平行に航行することで所定の編隊形状を維持できる。しかし、直線航路から新たな直線航路へ折り返す際には、各水中航行体が旋回を行うことになる。

このとき、図７に示されるように、旋回の中心に近い編隊の片端側では航行距離が短いのに対し、旋回の中心から遠い編隊の反対端側では航行距離が長い。これでは、各水中航行体１１〜１５が同じ速度で航行すると、旋回を終了して直線航路に入る時期が各水中航行体１１〜１５で異なってしまい、編隊形状が乱れることになる。

一方、航行距離が長い水中航行体１５の速度を速め、航行距離が短い水中航行体１１の速度を遅らせようとすると、舵取りが不安定になる。すなわち、操舵を行っているときに、速度を制御するために推進力を調節すると、舵の利きが違ってくるため目論んだ旋回経路の通りに旋回することは大変に困難となる。しかも、操舵と推進力調節によって水中航行体に上下の動きが生じることがあり、そうなると深度にまで変化が及んでしまう。このことは、編隊形状を保ちながら旋回を行う場合には、旋回外周に位置する水中航行体の速度は大きくする必要があるが、水中航行体の速度に上限がある場合には、旋回内周に位置する水中航行体の速度を下げる必要が生じ、この場合にも発生する。よって、図７のように、各水中航行体１１〜１５が直線航路のときと同じ編隊形状を維持したまま最小半径の半円周の旋回航路を航行して近くの直線航路に到達することは困難である。

このため、従来は、直線航路から新たな直線航路へ折り返す際には、各水中航行体が図７に示した旋回航路よりもかなり半径の大きい旋回を行うことで、水中航行体間の航行速度差を小さくする方法が用いられていた。しかし、航行速度差が十分に小さくなるほど半径の大きい旋回を行うと航行距離が大変長くなり、時間がかかる。資源探査での、対象水域Ｐの探査は、直線航路において行われるので、旋回に時間が浪費されるのは効率が悪い。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、迅速で、しかも編隊形状が乱れない編隊航行時の旋回方法とその編隊を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明の編隊航行時の旋回方法は、複数の水中航行体が相互距離を一定に維持して互いに平行な直線航路を一端まで航行した後、該航行した直線航路の一端から各水中航行体が相互距離を縮め合いつつもしくは縮めた後に旋回を開始し、その後、相互距離が最も縮まってから上記直線航路と平行な新しい直線航路の一端に至るまでの間に、各水中航行体が相互距離を元の一定な相互距離に戻すまで拡げ合って旋回を終了もしくは、旋回終了後に相互距離を元に戻すまで拡げ合い、該一定の相互距離を維持して上記新しい直線航路を航行するものである。

上記旋回開始から、各水中航行体が旋回の径方向に相互距離を縮め、上記旋回終了までに、各水中航行体が旋回の径方向に相互距離を拡げてもよい。

最も内側を旋回する水中航行体が該水中航行体に可能な最小半径で旋回し、上記旋回開始から、他の水中航行体が上記最も内側を旋回する水中航行体に対する距離を縮め、上記旋回終了までに、他の水中航行体が上記最も内側を旋回する水中航行体に対する距離を拡げてもよい。

３以上の直線航路を１度ずつ航行するものとしたとき、どの直線航路の後の旋回においても旋回方向が同じになるよう、航行する直線航路の順序を設定してもよい。

また、本発明の編隊は、推進装置と操舵装置と動力源を備えて自律航行可能な複数の水中航行体からなる編隊であって、各水中航行体には、これら複数の水中航行体が相互距離を一定に維持して互いに平行な直線航路を一端まで航行した後、該航行した直線航路の一端から各水中航行体が相互距離を縮め合いつつ旋回を開始し、その後、相互距離が最も縮まってから上記直線航路と平行な新しい直線航路の一端に至るまでの間に、各水中航行体が相互距離を元の一定な相互距離に戻すまで拡げ合って旋回を終了し、該一定の相互距離を維持して上記新しい直線航路を航行するための航路制御手段を備えたものである。

上記複数の水中航行体のうち１つは他の水中航行体（子機）の航路制御手段に指令を出す親機であり、該親機が各子機の航路制御手段に対して少なくとも旋回の開始時期と旋回の航路を指令してもよい。

上記複数の水中航行体はあらかじめ旋回の開始時期と旋回の航路を記憶した航路記憶手段と、各水中航行体共通の時間軸で動作して各水中航行体の旋回の開始時期を一致させる時刻同定手段とを備えてもよい。

上記複数の水中航行体とは別に母船を有し、該母船から各水中航行体の航路制御手段に対して少なくとも旋回の開始時期と旋回の航路を指令してもよい。

本発明によれば、迅速で、しかも編隊形状が乱れない。

本発明によれば、必要な旋回の距離と半径が近付くことで、軌跡が近付くので、各水中航行体がほぼ同じ速度で運動することになり、速度差が小さくなることで、旋回の所要時間が小さくなり、効率よく探査が行える。また、速度差が小さくなることで、協調制御も容易になる。

本発明によれば、親機（特定の水中航行体）に固定した機体座標系において、水中航行体同士の相対位置が変わらないため、旋回中に水中航行体同士が衝突する危険がない。

以上により、編隊による資源探査などでは効率よく探査が行えるという利点がある。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１に示されるように、本発明に係る編隊航行時の旋回方法では、複数の水中航行体１〜５が相互距離を一定に維持して互いに平行な直線航路ａ１〜ｄ１を一端まで航行した後、該航行した直線航路ａ１〜ｄ１の一端から各水中航行体１〜５が相互距離を縮め合いつつ旋回を開始し、その後、相互距離が最も縮まってから上記直線航路ａ１〜ｄ１と平行な新しい直線航路（ａ３のみ図示）の一端に至るまでの間に、各水中航行体１〜５が相互距離を元の一定な相互距離に戻すまで拡げ合って旋回を終了し、該一定の相互距離を維持して上記新しい直線航路を航行するものである。

なお、図１は、旋回の前半、すなわち直線航路ａ１〜ｄ１の一端から相互距離が最も縮まる場所までの航路ａ２〜ｄ２を示したが、旋回の後半はこれと対称になるので省いた。また、水中航行体１〜５とその相互距離のスケールは航路全体のスケールに比して誇張されている。

この実施形態では、旋回開始から、各水中航行体１〜５が旋回の径方向に相互距離を縮め、旋回終了までに、各水中航行体１〜５が旋回の径方向に相互距離を拡げている。すなわち、図中で旋回の径方向に相互距離が最も大きい水中航行体１と水中航行体５について述べると、直線航路ａ１，ｄ１を航行時の相互距離Ｗ１に対し、相互距離が最も縮まった時点での相互距離Ｗ２は狭くなっている。他の水中航行体に関しても相互距離の縮拡は同様である。例として、相互距離Ｗ１が１００ｍに対し、相互距離Ｗ２が２０ｍである。

一方、図中で航行方向に相互距離が最も大きい水中航行体３と水中航行体４について述べると、直線航路ｃ１を航行時の相互距離Ｌ１と径方向相互距離が最も縮まった時点での相互距離Ｌ２は等しい。つまり、この実施形態では、航行方向の相互距離は終始一定である。航行方向の相互距離が縮拡されるようにしてもよい。

また、この実施形態では、最も内側を旋回する水中航行体１が該水中航行体１に可能な最小半径で半円を描いて旋回する。そして、旋回開始から、他の水中航行体２〜５が水中航行体１に対する距離を縮め、相互距離が最も縮まった時点を境に、旋回終了までに、他の水中航行体２〜５が水中航行体１に対する距離を拡げている。水中航行体１〜５におけるそれぞれの旋回時の航路ａ２〜ｄ２は、各水中航行体１〜５内に設定されているものとする。

図１では、水中航行体１に他の水中航行体２〜５が寄った上で旋回を行っているが、水中航行体５に他の水中航行体が寄った上で旋回を行ってもよく、また、水中航行体１，５以外の水中航行体に他の水中航行体が寄った上で旋回を行ってもよい。

ここで、水中航行体１〜５の他の特徴について、マルチスタティック計測を行う水中資源探査装置に適用された場合を例に、簡単に説明しておく。

図２、図３に示されるように、水中航行体１〜５は、それぞれ推進装置（水中航行体の方向を変化させるサブスラスタを含む。電機モータでプロペラを回転させるなどして推力を発生させる。）と操舵装置（翼面に働く揚力で力を発生させる。）と動力源（リチウムイオン電池、燃料電池など）を備え、測位装置と速度計（ドップラー効果や速度計測用のプロペラの回転速度などから速度を求める。）、加速度計、角速度計（振動ジャイロ、光ファイバジャイロ、リングレーザジャイロなど）を有し、これらの測定結果を推進力と舵角の制御に用いることにより、水中Ｗにおいて所望の航路を所望の速度で航行できる、いわゆる自律航行可能な水中航行体である。また、水中航行体１〜５は、他の水中航行体と通信するための水中通信機、他の水中航行体の時刻同定手段と同じ時間軸で動作する時刻同定手段、航路や速度の制御など本発明に必要な制御を行う制御部を有する。

測位装置は、水中航行体１〜５が母船６から水中に発進するときに初期設定した地球座標系での位置座標を基準として、航行速度及び航行角速度を積分して移動中の現在位置を三次元で測位することができる。もしくは、音響を用いた測位装置（ＵＳＢＬ方式、ＬＢＬ方式など）や、あらかじめ測量を行い地図を作成して地形とマッチングを行うなどの方法で測位を行うことができる。

水中通信機には、指向性を有する水中通信機と無指向性の水中通信機とがある。

制御部は、水中航行体１〜５が図１のような配置を維持して互いに平行な直線航路をその直線航路の一端までした後、該航行した直線航路の一端から水中航行体１〜５が相互距離を縮め合いつつ旋回を開始し、その後、相互距離が最も縮まってから上記直線航路と平行な新しい直線航路の一端に至るまでの間に、各水中航行体１〜５が相互距離を元の一定な相互距離に戻すまで拡げ合って旋回を終了し、該一定の相互距離を維持して上記新しい直線航路を航行するための航路制御手段を構成する。

水中航行体１〜５が一斉に同じ旋回半径で旋回するための手段は、以下の３種類ある。

第１は、水中航行体１〜５のうち１つは親機とし、他は子機とし、親機が各子機の航路制御手段に対して旋回の開始時期と旋回の航路を含む各種の指令を出すようにする。親機１は水中通信を介して各子機２〜５に、航行するべき直線航路の位置、直線航路の航行開始・終了時期、旋回時における相互距離の縮・拡時期、各々の旋回航路ａ２〜ｄ２等を指令する。各子機２〜５は、これらの指令を受けたとき、自らの測位位置・速度・航行方向と指令内容に基づいて推進力と舵角を制御して航行を行う。

第２は、水中航行体１〜５が、あらかじめ旋回の開始時期と旋回の航路等の旋回に必要な各種情報を記憶した航路記憶手段を備え、上記時刻同定手段により、水中航行体１〜５が共通の時間軸で動作することで、水中航行体１〜５の旋回の開始時期を一致させる。航路記憶手段は、プログラムの形式で上記の情報を記憶しており、各水中航行体１〜５において同じ時間にこのプログラムを読み出して実行する。

第３は、母船６から水中航行体１〜５の航路制御手段に対して旋回の開始時期と旋回の航路を含む各種の指令を出すようにする。この場合、母船６が水中通信を介して親機１と各子機２〜５に、航行するべき直線航路の位置、直線航路の航行開始・終了時期、旋回時における相互距離の縮・拡時期、各々の旋回航路ａ２〜ｄ２等を指令する。親機１と各子機２〜５は、これらの指令を受けたとき、自らの測位位置・速度・航行方向と指令内容に基づいて推進力と舵角を制御して航行を行う。

水中航行体（親機）１は、水中資源探査用の音波Ｓを送出する送波器を有し、水中航行体（親機）１および水中航行体（子機）２〜５は、上記音波の水中資源による散乱波Ｒを受波する受波器を有する。親機１から送り出される音波Ｓは、所定の指向角を有すると共に、水底Ｇの表面（水平面と平行とする）に対して傾斜している。

親機１は、水底Ｇから高い位置にあるほど水底Ｇの表面における音波Ｓの到達範囲が大きくなり、一度に探査できる範囲が広がるため、受波器で目標とする水中資源からの散乱波Ｒが受波される限りにおいてできるだけ水面に近いところを航行するのが好ましい。その反面、水面に近いところを航行すると、水上の波浪の影響で送波器の位置や角度が不安定になるので、波浪の影響の少ない適宜な深さのところを航行するのが好ましい。よって、親機１が航行する高さは、探査範囲の拡大と、受波強度、波浪の影響回避とを勘案して決まる。

一方、子機２は、水底Ｇに存在する水中資源Ｘからの微弱な散乱波Ｒを受波できるように、水底Ｇから比較的低いところを航行するのが好ましい。

また、上方から見ると、音波Ｓは、親機１の側部から航行方向に対してほぼ直角となる方向（以下、横方向という）に送り出され、水底Ｇの表面における到達範囲Ａは楕円状になる。子機２〜５は、このような楕円状の到達範囲Ａ内からの散乱波を効率よく受波できるよう、横方向に広い間隔を取り、航行方向には狭い間隔を取る。

以上のように、親機１と子機２〜５は、親機１が比較的高い位置、子機２〜５が比較的低い位置にあって、上面視で親機１の航行方向片側（図３では右側）に子機２〜５が菱形の頂点を占めるような編隊形状を形成する。これら、親機１と子機２〜５は、相互距離を一定に維持して互いに平行な直線航路ａ１〜ｄ１を航行する。これにより、親機１が直線航路ａ１の一端に至るまでの間、編隊形状が維持される。

このようにして、直線航路ａ１に沿ったベルト状の領域が連続的に探査されることになる。

さて、このような水中資源探査装置において、親機１と子機２〜５は、直線航路ａ１〜ｄ１を一端まで航行したとき、親機１からの指令により、探査用音波の送受を停止し、旋回の行動に移る。すなわち、親機１は、直線航路ａ１の一端から、航行可能な最小半径で旋回する。子機２〜５は、直線航路ｂ１〜ｄ１の一端から、親機１に対する距離を縮めるべく、旋回の径方向内側へ寄っていく。親機１が旋回の中間点まで航行したとき、相互距離が最も縮まる。その後、子機２〜５は、親機１に対する距離を拡げるべく、旋回の径方向外側へ離れていく。親機１が直線航路ａ３の一端まで航行したとき、親機１からの指令により、親機１と子機２〜５は、音波の送受を再開し、相互距離を維持して新しい直線航路を航行する。

本発明によれば、旋回の期間中に、親機１と子機２〜５の相互距離が直線航路のときより顕著に縮まり、編隊全体の大きさが小さくまとまるため、親機１及び子機２〜５の航路がほぼ同じになり、相互の航行距離差が小さく、全体がほぼ一定速度で航行でき、旋回後の編隊形状が乱れることがない。

また、本発明によれば、親機１と子機２〜５は、いずれも航行可能な最小半径に近付いて旋回する。これにより、速度差が小さくなり、所要時間が小さくなるので、旋回が迅速となり、旋回に要する無駄な時間（資源探査が中断されている時間）を短縮させることができる。

このようにして、親機１、子機２〜５における必要な旋回の距離と半径が近い値になることで、相互の軌跡が近付くので、親機１、子機２〜５の速度差が小さくなり、ほぼ同じ速度で運動することになる。その結果、親機１、子機２〜５間での協調制御が容易になる。

また、本発明によれば、親機に固定した機体座標系において、親機１、子機２〜５同士の相対位置が変わらないため旋回中に親機１、子機２〜５同士が衝突する危険がない。

以上により、マルチスタティック計測を行う水中資源探査装置に本発明が適用された場合、効率よく探査が行えるという利点がある。

また、本発明によれば、旋回の開始前と終了後とで、各子機２〜５が占める位置取りは同じである。親機１から見た各子機２〜５の役割（マルチスタティック計測における受波位置）が固定されている。よって、各子機２〜５の受波器で得たデータをマルチスタティック計測の演算に供する際に、子機の番号をただちに受波位置に読み替えることができる。

図４に示した実施形態では、直線航路における親機１と子機２〜５の編隊形状が図１とは横方向に逆であり、親機１の左に子機２〜５が位置する。この場合、左方向に旋回を行うと、子機５が最も内側を航行することになる。親機１は、子機５が航行可能な最小半径で旋回できるよう、最小半径よりやや大きい半径で旋回する。子機２〜５は、親機１に対する距離を縮めるべく、旋回の径方向外側へ寄っていき、その後、親機１に対する距離を拡げるべく、旋回の径方向内側へ離れていく。このようにしても、図１の場合と同様な効果が得られる。

なお、以上の実施形態において、親機を１機とし子機を４機としたが、親機・子機の数はこれに限定されない。また、子機２〜５が菱形の頂点を占めるような編隊形状としたが、編隊形状はこれに限定されず、子機２〜５を横一列に並べたり、ジグザグに散らすなど、資源探査に適することを優先して編隊形状を決めることができる。本発明は、水中航行体の機数や編隊形状に関わりなく、各水中航行体が相互距離を一定に維持して互いに平行な直線航路を航行する場合の旋回時に適用すれば、上記効果を得ることができる。

次に、直線航路の位置を変えつつベルト状の領域を探査することで、対象水域全域をまんべんなく探査する際における本発明の応用を検討する。

図５に示されるように、対象水域Ｐを第１〜第３レーンに区分する。レーンとは、１回の直線航行で探査できるベルト状の領域のことである。ここでは、図４の編隊形状のように、親機１の左側に子機２〜５が位置するものとし、親機１が実線で示した航路ａを、子機２が点線で示した航路ｂを、子機３，４が一点鎖線で示した航路ｃを、子機５が破線で示した航路ｄを航行するものとする。

親機１と子機２〜５は、開始点より各々が直線航路を一定の速度で航行（図示右向きに）し、探査を行う。第１レーンの探査区間が終了すると、親機１と子機２〜５は、旋回の前半を開始する。旋回時の各機のふるまいに関しては、基本的に図４の場合と同じであり、左方向への旋回であるが、旋回の内側に位置する子機２〜５がいったん右方向へ旋回し外側へ寄って親機１との距離を縮める。

その後、相互距離が最も縮んだ状態で、親機１と子機２〜５は、ほぼ直線に近い航路を取り、第３レーンへの移行を行う。親機１と子機２〜５は、第３レーンへの旋回ができる場所まで来ると、旋回の後半を開始する。すなわち、旋回の内側に位置する子機２〜５が内側へ離れて親機１との距離を拡げる。

第３レーンでは、親機１と子機２〜５は、第１レーンとは反対方向（図示左向き）に直線航路を航行する。編隊形状は第１レーンのときと同じであり、親機１から見て航行方向左側に子機２〜５が菱形に位置を取る。よって、第１レーンのとき編隊中で親機１が図示上最も下（例えば、地図上の南）を航行し、第３レーンのとき編隊中で親機１が図示上最も上（地図上の北）を航行することになる。

第３レーンの探査区間が終了すると、親機１と子機２〜５は、旋回の前半を開始する。このときも左方向への旋回であり、旋回の内側に位置する子機２〜５が外側へ寄って親機１との距離を縮める。親機１と子機２〜５は、第２レーンへの移行を行い、第２レーンへの旋回ができる場所まで来ると、旋回の後半を開始する。

第２レーンでは、親機１と子機２〜５は、第１レーンと同じ方向（図示右向き）に直線航路を航行する。よって、編隊中で親機１が図示上最も下を航行する。

以上の動作において、各機が相互距離を縮める旋回区間の前半と各機が相互距離を拡げる旋回区間の後半との間に、ほぼ直線の航行を行う移行の区間を入れたので、直接隣接しないレーン間での折り返しが短距離・短時間でできる。

また、第１レーンから第３レーンを通って第２レーンへ行くように、航行する直線航路の順序を設定したので、全ての旋回が左方向への旋回となる。このため、図３に示したような左右非対称の編隊の時、図４のように親機１を基準として子機２〜５が距離を縮拡する旋回方法が常に採用できる。もし、図６のように、常に隣接するレーンに移行する順序で直線航路を通ると、左方向への旋回と右方向の旋回が生じるため、図４の旋回方法と図１の旋回方法を交互に採用する必要がある。

このように、３つの直線航路を１度ずつ航行するようにして対象水域Ｐをくまなく探査したい場合に、どの直線航路の後の旋回においても旋回方向が同じにするには、航行する直線航路の順序を図５もしくは図５の逆向きの航路のように設定するのが好ましい。直線航路が４つ以上の場合でも、同様に、航行する直線航路の順序を設定して、どの直線航路の後の旋回においても旋回方向が同じになるようにするのが好ましい。これにより、左右非対称の編隊において同じ旋回方法が常に採用できる。

さらに、図５の逆向きの航路のように、中心となるレーンを探査してから、探査の幅を拡げるような航路を設定すれば、例えば船舶の航行に対して危険を及ぼす海底上の物体を探査するような場合には、時間をかければ幅広く探査が行われ、船舶をより安全に通行させることが可能となるが、時間の十分にかけられぬ場合においても、行われた探査分の幅での安全を確保することが可能という利点がある。

本発明の一実施形態を示す編隊とその航路の上面視図である。本発明が適用される水中資源探査装置の正面図である。本発明が適用される水中資源探査装置の上面視図である。本発明の他の実施形態を示す編隊とその航路の上面視図である。本発明の他の実施形態を示す航路の上面視図である。従来における航路の上面視図である。従来技術で問題となる編隊とその航路の上面視図である。

符号の説明

１水中航行体（親機）
２〜５水中航行体（子機）

Claims

複数の水中航行体が相互距離を一定に維持して互いに平行な直線航路を一端まで航行した後、該航行した直線航路の一端から各水中航行体が相互距離を縮め合いつつもしくは縮めた後に旋回を開始し、その後、相互距離が最も縮まってから上記直線航路と平行な新しい直線航路の一端に至るまでの間に、各水中航行体が相互距離を元の一定な相互距離に戻すまで拡げ合って旋回を終了もしくは、旋回終了後に相互距離を元に戻すまで拡げ合い、該一定の相互距離を維持して上記新しい直線航路を航行することを特徴とする編隊航行時の旋回方法。
上記旋回開始から、各水中航行体が旋回の径方向に相互距離を縮め、上記旋回終了までに、各水中航行体が旋回の径方向に相互距離を拡げることを特徴とする請求項１記載の編隊航行時の旋回方法。
最も内側を旋回する水中航行体が該水中航行体に可能な最小半径で旋回し、上記旋回開始から、他の水中航行体が上記最も内側を旋回する水中航行体に対する距離を縮め、上記旋回終了までに、他の水中航行体が上記最も内側を旋回する水中航行体に対する距離を拡げることを特徴とする請求項１又は２記載の編隊航行時の旋回方法。
３以上の直線航路を１度ずつ航行するものとしたとき、どの直線航路の後の旋回においても旋回方向が同じになるよう、航行する直線航路の順序を設定することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の編隊航行時の旋回方法。
推進装置と操舵装置と動力源を備えて自律航行可能な複数の水中航行体からなる編隊であって、各水中航行体には、これら複数の水中航行体が相互距離を一定に維持して互いに平行な直線航路を一端まで航行した後、該航行した直線航路の一端から各水中航行体が相互距離を縮め合いつつ旋回を開始し、その後、相互距離が最も縮まってから上記直線航路と平行な新しい直線航路の一端に至るまでの間に、各水中航行体が相互距離を元の一定な相互距離に戻すまで拡げ合って旋回を終了し、該一定の相互距離を維持して上記新しい直線航路を航行するための航路制御手段を備えたことを特徴とする編隊。
上記複数の水中航行体のうち１つは他の水中航行体（子機）の航路制御手段に指令を出す親機であり、該親機が各子機の航路制御手段に対して少なくとも旋回の開始時期と旋回の航路を指令することを特徴とする請求項５記載の船団。
上記複数の水中航行体はあらかじめ旋回の開始時期と旋回の航路を記憶した航路記憶手段と、各水中航行体共通の時間軸で動作して各水中航行体の旋回の開始時期を一致させる時刻同定手段とを備えることを特徴とする請求項５記載の船団。
上記複数の水中航行体とは別に母船を有し、該母船から各水中航行体の航路制御手段に対して少なくとも旋回の開始時期と旋回の航路を指令することを特徴とする請求項５記載の船団。