JPH01206280A - 水中位置検出方法 - Google Patents

水中位置検出方法

Info

Publication number
JPH01206280A
JPH01206280A JP63031398A JP3139888A JPH01206280A JP H01206280 A JPH01206280 A JP H01206280A JP 63031398 A JP63031398 A JP 63031398A JP 3139888 A JP3139888 A JP 3139888A JP H01206280 A JPH01206280 A JP H01206280A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
master station
station
wave signal
sound wave
signal
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.)
Pending
Application number
JP63031398A
Other languages
English (en)
Inventor
Ritsu Okude
奥出 律
Takao Hanada
花田 孝男
Masahiro Kuroiwa
黒岩 雅博
Kiyomi Minohara
箕原 喜代美
Toyoki Sasakura
豊喜 笹倉
Toshio Ikegawa
池川 寿雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UNYUSHO DAIYON KOWAN KENSETSU KYOKUCHO
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
UNYUSHO DAIYON KOWAN KENSETSU KYOKUCHO
Furuno Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by UNYUSHO DAIYON KOWAN KENSETSU KYOKUCHO, Furuno Electric Co Ltd filed Critical UNYUSHO DAIYON KOWAN KENSETSU KYOKUCHO
Priority to JP63031398A priority Critical patent/JPH01206280A/ja
Publication of JPH01206280A publication Critical patent/JPH01206280A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、水中位置検出方法に関し、とくには、水中に
1個の親局を移動可能に設けるとともに複数個の子局を
所定の位置に設置し、隣接する子局間のベースライン長
さをそれぞれ測定し、それらベースライン長さに基づい
て子局それぞれの設置位置を決定し、親局と子局間で音
波信号の応答を行ってその音波信号の伝播時間に基づい
て親局と子局間の各距離を測定し、移動する親局の位置
を検出する水中位置検出方法に関するものである。
(従来の技術) 最近、水中のオイル関係の調査や、海底調査等を行う際
にロボットを使用しており、そのロボットの位置検出方
法として、例えばトランスポンダ方式を採用している。
トランスポンダ方式とは、音波の応答により親局とその
周辺に配置された複数の子局(トランスポンダ)との各
距離を知り、その親局の二次元的あるいは三次元的位置
を検出するもので、親局が上記ロボットに、子局が水中
設置用物体にそれぞれ取り付けられ、ロボットの位置が
検出されるようになっている。
そして検出に先立っては、上記したように各子局の設置
位置を決定するために子局間のベースライン長さを測定
する必要があり、その測定作業は、例えば下記のように
して行っている。
すなわち、隣接する子局間のほぼ中央付近を横切るよう
に調査船を航行し、その際それぞれの子局との間で音波
信号の応答を行って調査船と子局間の直距離を求め、ま
た、子局上を航行することによりその水深を求め、それ
らデータに基づいて子局間のベースライン長さを測定し
ていた。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、従来の場合、それぞれの子局間のすべて
のベースライン長さを測定するためには、調査船により
子局間及び子局上を繰り返し航行しなければならず、し
たがってその作業に非常に手間がかかるとともに日時を
要し、さらに航行する移動状態の調査船から音波信号の
送受信を行うので測定精度も低いという問題点があった
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、ベースライン長さの測定が簡単かつ精度良く行える
水中位置検出方法を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、このような目的を達成するために、冒頭に記
載した水中位置検出方法において、前記ベースライン長
さそれぞれの測定を、前記親局と前記子局の互いに隣接
する2つの子局それぞれとの間の直距離を、前記親局と
前記子局それぞれと間で音波信号の応答を行ってその音
波信号の伝播時間に基づいて測定し、 前記親局から前記隣接する子局の一方の子局に第一音波
信号を送信し、前記第一音波信号に応答して前記一方の
子局から隣接する他方の子局に第二音波信号を送信し、
前記第二音波信号に応答して前記他方の子局から前記親
局に第三音波信号を送信して、前記親局における第一音
波信号の送信から第三音波信号受信までに要する経由伝
播時間に基づいて経由距離を測定し、 前記経由距離から前記直距離それぞれを差し引くことに
よって行う構成とした。
(作用) 上記構成によって本発明の水中位置検出方法においては
、親局から一方の子局に第一音波信号が送信されると、
一方の子局から他方の子局に第二音波信号が、さらに他
方の子局から親局に第三音波信号が送信され、全体の経
由伝播時間に基づいて経由距離Xが得られ、この経由距
離Xから親局と上記子局それぞれとの間の直距離を差し
引くことによりベースライン長さが測定されろ。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する。
まず本発明の水中位置検出方法を説明するに先立って、
第1図により、本発明の水中位置検出方法を行う水中位
置検出装置の全体構成について説明する。第1図は水中
位置検出装置の全体構成図である。
図において、符号lは海底上に移動可能に設けられるロ
ボットであり、ケーブル2を介して海上の調査船3に接
続されている。調査船3には水中探知装置の本体部4が
設けられ、ロボットlには磁気センサーや水中カメラ等
の水中探知装置の端末機5が設けられている。ロボット
lは海底上を移動しながらその端末jfA5で探知動作
を行い、上記ケーブル2を介してその探知信号を調査船
3の本体部4に送るようになっている。またロボットl
には音波の送受波機能を有する親局6が設けられている
。7それぞれは水中設置用物体であり、水中設置用物体
7それぞれには音波の送受波を行う子局8a 、8b 
、8cそれぞれが取り付けられている。
上記装置を使用する本発明の水中位置検出方法の一例に
ついて、以下順次説明していく。
■ 子局8a 、8b 、8c及び親局6の設置調査船
3を移動して、3台の水中設置用物体7と1台のロボッ
トlを海底に配置する。
水中設置用物体7それぞれは、第2図に示すように、2
次元的に略正三角形の各頂点に位置するように配置し、
その水中設置用物体7の形成する正三角形内のほぼ中央
に位置するようにロボットlを配置する。このようにし
て、子局8a 、8b 。
8cと親局6とを探知海底領域に設置する。
■ ベースライン長さB L + 、 B L t 、
 B L sの測定A、親局6と子局8a 、8b 、
8cそれぞれとの間の直距離(スラントレンジ長さ)の
測定まず親局6から子局8a 、8b 、8cに起動信
号を送信する。この起動信号としては、第3図に示すよ
うなダブルパルス信号を用いる。すなわち、2ms幅の
第1パルスp1の発生後13m s後にさらに2ms幅
の第2パルスp、を発生さ仕、とらに40KIIzの搬
送波により送信する。子局8aは上記起動信号に応答し
て、50KHzを中心周波数とするリニア周波数変調波
により形成される応答信号を送信する。
第4図は子局8aの構成図であり、子局8aは受信回路
9と起動信号検出回路10と応答モード選択回路IIと
遅延回路12と送信信号発生回路!3と送信指令回路1
4と送信回路15とから構成されている。そして受信回
路9で受信された子局起動信号は、起動信号検出回路1
0でダブルパルス間隔と第1と第2パルスの受信周波数
の検出が行われて特定の起動信号と検出され、応答モー
ド選択回路11において検出起動信号に対応する応答信
号が選択される。上記の選択された応答信号は、一方で
は遅延回路12を介して送信信号発生回路13に、他方
では送信指令回路14を介して送信信号発生回路13に
与えられ、この構成により上記の応答信号の選択から一
定時間後の送信指令回路14からのアクティブ信号出力
時に、送信信号発生回路13から上記したリニア周波数
変調波信号が出力される。このリニア周波数変調波信号
が応答信号として送信回路15から親局6に送信され、
親局6ではこのリニア周波数変調波信号の応答信号をパ
ルス圧縮処理する。
送信信号発生回路13から発生される信号のデータはR
OMに記憶されていて、選択応答信号に対応してアドレ
スが切り替えられ、対応する信号が取り出される。この
ROMを使用する信号発生方式を採用すれば、クリスタ
ルをクロックとしているので再現性が良く、安定した出
力が得られるとともに、出力信号のデータ変換も簡単に
行える利点がある。
また上記のように、起動信号としてダブルパルス信号を
用いて特定するようにすれば、起動信号と外部信号との
判別が確実になされて誤動作の発生が防止され、さらに
応答信号としてリニア周波数変調波により形成される信
号を使用するようにすれば、応答信号はノイズや外部信
号に影響されることなく親局6に確実に伝播されるとと
もに、パルス圧縮処理をすることにより、確実に信号検
出される。
上記のようにして、親局6から起動信号が送信され、そ
れに応答して子局8aから応答信号が送信されるもので
、親局6から起動信号送信後、親局6で応答信号を受信
するまでの時間h1を検出し、その時間と水中音速Vと
の積の1/2が親局6と子局8a間の直距離XIとして
測定される。
そして上記と同様にして、親局6と子局8b。
8c間の直距離X9、x3が測定される。子局8b。
8cそれぞれからの応答信号の搬送波としては、それぞ
れ60KHz 、70KHzを中心周波数とするリニア
周波数変調波信号を用い、この周波数の相異により親局
6側においてパルス圧縮等の信号処理の後対応する子局
を特定する。
B、経由距離X5、X2、X、の測定 親局6、子局8a 、8bの経由距離の測定について、
第5図のタイムチャートを交えて説明する。
まず親局6から子局8aのみの起動信号(第一音波信号
)を送信する。この起動信号としては、第1パルスP、
周波数が40KHz、第2パルス22周波数が50KH
zであるダブルパルス信号を用いる。この起動信号に応
答して子局8aでは受信回路9により受信信号P3、P
4が出力され、この受信信号P5、P4に応答して起動
信号検出回路10から起動信号検出信号P、が出力され
、この起動信号検出パルスP、に対応して子局8bのみ
の起動信号(第二音波信号)が送信回路15から送信さ
れる。この起動信号としても、第1パルスP6、第2パ
ルスP?とからなり特定周波数を有するダブルパルス信
号を用いる。この起動信号に応答して子局8bでは子局
8aと同様に動作して、受信信号Pg、Ps、検出信号
P1゜を順次出力し、圧縮パルス信号よりなる応答信号
pHを出力して送信し、親局6では、その受信信号P1
2を出力し、さらにそれに応答して検出信号PI3を出
力し、受信を完了する。
C,ベースライン長さBL、1Bl、、B L zの算
出 そして、親局6での起動信号の送信後、子局8bからの
応答信号の受信までの経由伝播時間T1を検出し、その
経由伝播時間T、から子局8a、8bにおける遅延時間
t +、j tを差し引いた時間と水中音速Vとの積に
より親局6→子局8a−子局8b−親局6の経由距離X
1が測定される。
そして、子局8a 、8b間のベースライン長さBL、
の測定は、経由距離X1から直距離X +、X 1それ
ぞれをを差し引いて行う。
経由距離X t 、 X 3の測定も上記X+と同様に
行い、子局8b 、8c間のベースライン長さBL、の
測定は経由距離X、から直距離Xt+X3を差し引き、
さらに子局8c 、Ba間のベースライン長さBL3の
測定は経由距離X3から直距離X 3+X Iを差し引
いて行う。
上記の経由距離X、、X、の測定の際に親局6の送信す
る子局8b 、8cの起動信号それぞれの第1パルス信
号の搬送波周波数はともに40KHzとし、第2パルス
の搬送波周波数は60 K I−Iz 。
70KHzとする。
■ 子局8a 、8b 、8cそれぞれの位置決定上記
のようにそれぞれの子局8a 、8b 、8c間のベー
スライン長さBLI、BL、、BL、が測定されると、
絶対座標位置の検知可能な調査船3と子局8a 、8b
 、8cとの間で音波信号の応答を行ってその間の直距
離を測定し、幾何学的に子局8a。
8b、8.cそれぞれの絶対座標位置を決定する。
■ 親局6と子局8a 、8b 、8c間の各距離を測
定による親局6の位置検出 そして、それら子局8a 、8b 、8c間を移動する
親局6とそれぞれの子局8a 、8b 、8c間で音波
信号の応答を行い、親局6とそれぞれの子局8a 、8
b 、80間の距離を逐次測定して、親局6の絶対座標
位置を子局8a 、8b 、8cそれぞれの位置から相
対的に検出する。
ここにおける上記の親局6と子局8a 、8b 、8c
間の距離の測定方法は、用いる信号の種類は異なるが、
上記した■のベースライン長さの測定において行ったA
における親局6と子局8a 、8b 。
8cそれぞれとの間の直距離の測定方法と同様である。
(発明の効果) 以上のように、本発明によれば、水中位置検出のために
必要な各子局間のベースライン長さの測定が、親局から
子局へ第一音波信号が送信され、その第一音波信号に基
づいて子局から他方の子局に第二音波信号が送信され、
さらに他方の子局から親局に第三音波信号が送信され、
そのそれぞれの音波信号の全体の経由伝播時間に基づい
て経由距離が得られ、この経由距離から親局と」二記子
局それぞれとの間の直距離を差し引くことによりなされ
るので、従来のようにベースライン長さ測定のために調
査船を航行させる必要がなく、親局、子局の設置後手間
をかけることなく短時間でベースライン長さの測定が行
え、全体の調査期間も大幅に短縮される。
また、停止状態の親局、子局間での音波信号の応答によ
りその測定動作が行われるので、ベースラインの測定精
度も向上される。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図は本発明の実施例に係り、第1図は
水中位置検出装置の全体構成図、第2図は親局、子局の
配置図、第3図は用いる信号を示す図、第4図は子局の
ブロック構成図、第5図は動作説明のためのタイムチャ
ートである。 6は親局、8a 、8b 、8c子局。 代理人 弁 理 士 岡 1)和 秀 第1図 第2図 二一一一一一一一一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水中に1個の親局を移動可能に設けるとともに複
    数個の子局を所定の位置に設置し、隣接する子局間のベ
    ースライン長さをそれぞれ測定し、それらベースライン
    長さに基づいて子局それぞれの設置位置を決定し、親局
    と子局間で音波信号の応答を行ってその音波信号の伝播
    時間に基づいて親局と子局間の各距離を測定し、移動す
    る親局の位置を検出する水中位置検出方法において、前
    記ベースライン長さそれぞれの測定を、 前記親局と前記子局の互いに隣接する2つの子局それぞ
    れとの間の直距離を、前記親局と前記子局それぞれと間
    で音波信号の応答を行ってその音波信号の伝播時間に基
    づいて測定し、 前記親局から前記隣接する子局の一方の子局に第一音波
    信号を送信し、前記第一音波信号に応答して前記一方の
    子局から隣接する他方の子局に第二音波信号を送信し、
    前記第二音波信号に応答して前記他方の子局から前記親
    局に第三音波信号を送信して、前記親局における第一音
    波信号の送信から第三音波信号受信までに要する経由伝
    播時間に基づいて経由距離を測定し、 前記経由距離から前記直距離それぞれを差し引くことに
    よって行うことを特徴とする水中位置検出方法。
JP63031398A 1988-02-12 1988-02-12 水中位置検出方法 Pending JPH01206280A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63031398A JPH01206280A (ja) 1988-02-12 1988-02-12 水中位置検出方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63031398A JPH01206280A (ja) 1988-02-12 1988-02-12 水中位置検出方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01206280A true JPH01206280A (ja) 1989-08-18

Family

ID=12330154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63031398A Pending JPH01206280A (ja) 1988-02-12 1988-02-12 水中位置検出方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01206280A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240439A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Ntt Facilities Inc 撮影位置特定システム、撮影位置特定装置及び撮影位置特定方法
JP2007240441A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Ntt Facilities Inc 撮影位置特定システム、撮影位置特定装置及び撮影位置特定方法
JP2007240442A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Ntt Facilities Inc 撮影位置特定システム、撮影位置特定装置及び撮影位置特定方法
JP2007240440A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Ntt Facilities Inc 撮影位置特定システム、撮影位置特定装置及び撮影位置特定方法
JP2019168291A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 沖電気工業株式会社 測位システム、データ処理装置、データ処理方法、プログラム、測位対象装置および周辺装置
WO2024174327A1 (zh) * 2023-02-23 2024-08-29 深圳市思傲拓科技有限公司 水下机器人的定位方法、水下定位系统以及可读存储介质

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240439A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Ntt Facilities Inc 撮影位置特定システム、撮影位置特定装置及び撮影位置特定方法
JP2007240441A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Ntt Facilities Inc 撮影位置特定システム、撮影位置特定装置及び撮影位置特定方法
JP2007240442A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Ntt Facilities Inc 撮影位置特定システム、撮影位置特定装置及び撮影位置特定方法
JP2007240440A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Ntt Facilities Inc 撮影位置特定システム、撮影位置特定装置及び撮影位置特定方法
JP2019168291A (ja) * 2018-03-22 2019-10-03 沖電気工業株式会社 測位システム、データ処理装置、データ処理方法、プログラム、測位対象装置および周辺装置
WO2024174327A1 (zh) * 2023-02-23 2024-08-29 深圳市思傲拓科技有限公司 水下机器人的定位方法、水下定位系统以及可读存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4532617A (en) System for locating a towed marine object
KR100561855B1 (ko) 로봇용 로컬라이제이션 시스템
US4070671A (en) Navigation reference system
US4845686A (en) Method and device for determining the position of immersed objects with respect to the ship which tows them
EP0447783A2 (en) Hydroacoustic ranging system
WO2003023446A1 (fr) Systeme de sonar bathymetrique haute resolution et procede de mesure de la physionomie du fond marin
KR20000062430A (ko) 물체와 위치 가변성 장치 사이의 직각 위치를 특정하는 방법
JPH01206280A (ja) 水中位置検出方法
KR101180331B1 (ko) 수중로봇의 위치 측정장치
JP2004138481A (ja) 位置測定装置およびこれを用いたロボット
CN112558003B (zh) 一种基于矢量定向和测距的水声网络拓扑感知方法
KR20160057533A (ko) 차량 초음파센서의 노이즈 감지장치 및 이의 노이즈 감지방법
JPH11231039A (ja) マルチユーザ水中位置出し装置
JPH05302974A (ja) 音響測位装置
JPH0720223A (ja) 無人搬送車の測位装置
JPS6022753B2 (ja) 海底面上及び海底面下の物体探査装置
JPH06118172A (ja) 音響測位装置
JPS61271484A (ja) 埋設物探査装置
Yata et al. Using one bit wave memory for mobile robots' new sonar-ring sensors
JP2820311B2 (ja) 潜水船の音響航法測定装置
KR20190112494A (ko) 음파를 이용한 매설체의 매설 깊이 및 위치 측정 방법 및 측정 장치
JPH10239417A (ja) ダイバー位置測定装置
JP2605218B2 (ja) 線状曳航体の3次元水中姿勢計測装置
JPH06118169A (ja) 音響測位装置
JPH046487A (ja) 水中探知機能を備えた水中位置検出装置