JPH0121471B2 - - Google Patents

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JPH0121471B2
JPH0121471B2 JP57099036A JP9903682A JPH0121471B2 JP H0121471 B2 JPH0121471 B2 JP H0121471B2 JP 57099036 A JP57099036 A JP 57099036A JP 9903682 A JP9903682 A JP 9903682A JP H0121471 B2 JPH0121471 B2 JP H0121471B2
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JP
Japan
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transmitter
ultrasonic pulse
pulse signal
range
Prior art date
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Expired
Application number
JP57099036A
Other languages
English (en)
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JPS58214867A (ja
Inventor
Shozo Uchihashi
Itsuo Fukuoka
Kazuo Yamauchi
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.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
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Publication of JPS58214867A publication Critical patent/JPS58214867A/ja
Publication of JPH0121471B2 publication Critical patent/JPH0121471B2/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01S15/96—Sonar systems specially adapted for specific applications for locating fish

Landscapes

  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は広範囲方向の水中探知を行なう水中
探知装置において、指向性受波ビームの副極によ
つて生じる偽像を無くすことを目的とする。
広範囲方向を探知する水中探知装置は、一般に
は、広範囲方向に同時に超音波パルスを送波して
各々の方向から帰来する反射波をそれぞれの方向
に指向性を有する指向性受波ビームで受波するご
とくなされている。従つて、指向性受波ビームは
特定の一方向にのみ指向性を有することが望まし
い。指向性受波ビームは、周知のように、複数個
の振動子の受波信号を位相合成して生成される。
この場合、合成指向特性は所望方向に指向性を有
する主極と不要方向にも受波感度を有する副極と
が形成される。この副極は不要方向から到来する
反射波を受波するため、表示画面上に種々の弊害
を生じさせる。例えば、第1図に示すように、0゜
方向の反射信号を受波するとき、副極の−32゜方
向に物体Aがあると、この物体Aの反射波が表示
画面上で0゜方向に存在するかのように表示され
る。このような偽像効果は、船底から下方向に向
けて超音波パルスを送波する場合に特に著しく現
われる。例えば、第2図に示すように、海面Sか
ら海底Gの広範囲方向に超音波パルスを送波して
反射波が最も早く帰来する。この反射波は直下方
向に指向性を有する指向性受波ビームBr0によつ
て受波されると同時に、他方向の指向性受波ビー
ムBr1乃至Brnの副極によつても受波される。さ
らに、一般に、船底からの反射波はその強度が比
較的強いため、副極による受波信号であるにもか
かわらず、表示器上には極めて明瞭に表示され
る。従つて、表示器上には、送波位置S0から等距
離線上にあたかも海底が存在するかのような偽像
海底線G′が表示され、実際の海底G付近に存在
する底付魚Fからの反射波が偽像G′内に埋れて
しまつて識別することができない。
この発明は、上記のような欠点を解消するもの
で、偽像G′を消去して真の探知像のみを表示す
る装置を実現する。
以下この発明について説明する。
第3図において、T1乃至T15は振動子を示し、
第4図に示すように円周面上に10゜間隔で配列さ
れている。従つて、第4図から明きらかなよう
に、振動子T1乃至T15は140゜の範囲方向に超音波
パルスを送受波する。
振動子T1乃至T15はそれぞれの切換回路TR1乃
至TR15によつて送受波信号の切換が行なわれ、
各々の受波信号はそれぞれの前置増巾器A1乃至
A15に導かれる。又、振動子T1乃至T15の送信は
送信器S1,S2,S3のいずれかによつて行なわれ
る。すなわち、振動子T1乃至T15のうち振動子
T1,T2,T3,T13,T14,T15は送信器S1によつ
て励振され、振動子T4,T5,T6,T10,T11,
T12は送信器S2によつて励振され、振動子T7,
T8,T9は送信器S3によつて励振される。従つて、
送信器S1から励振パルスが送出されたとき、振動
子T1,T2,T3は第4図に角度θ1で示す30゜の範囲
角方向に超音波パルスを送波すると同時に、振動
子T13,T14,T15がθ5で示す30゜の範囲角方向に超
音波パルスを送波する。又、送信器S2が動作した
ときは振動子T4,T5,T6によつてθ2方向の30゜の
範囲角方向に超音波パルスを送波すると同時に、
振動子T10,T11,T12によつてθ4方向の30゜の範囲
角方向に超音波パルスを送波する。さらに、送信
器S8が動作したときは振動子T7,T8,T9によつ
てθ3方向の30゜の範囲角方向に超音波パルスを送
波する。従つて、振動子T1乃至T15は送信器S1,
S2,S3によつて第4図に示すようにθ1乃至θ5のそ
れぞれ30゜方向に超音波パルスを送波する。
振動子T1乃至T15は超音波パルスを送波した後
それぞれの方向から帰来する反射波を受波する。
それぞれの受波信号は各々の切換回路TR1乃至
TR15を経てそれぞれの前置増巾器A1乃至A15か
ら位相合成器M1乃至M13へ導かれる。
位相合成回路M1乃至M13は指向性受波ビーム
を形成するもので、各々の位相合成回路M1乃至
M13は振動子T1乃至T15のうち3個ずつの受波信
号を位相合成して主ビームの指向角が10゜の指向
性受波ビームを形成する。すなわち、位相合成回
路M1は振動子T1,T2,T3の受波信号を位相合成
して振動子T3方向に10゜の指向角の受波ビームを
形成する。同様にして、位相合成回路M3乃至
M18はそれぞれ3個の振動子の受波信号を合成し
て、振動子T4乃至T14方向に指向角がそれぞれ
10゜ずつの受波ビームを形成する。
位相合成回路M1乃至M13の各々で形成された
指向性受波ビームのうち、位相合成回路M6,
M7,M8を除いて他の指向性受波ビームは遅延回
路D1乃至D10を経て切換回路Swへ導かれる。切
換回路Swは位相合成回路M1乃至M10の各受波ビ
ームを時分割的に切換えて送出するもので、切換
波発生回路Scに基づいて切換動作を行なう。切
換回路Swから時分割的に送出される指向性受波
ビームはブラウン管CRTの輝度端子に導かれて
電子ビームを輝度変調する。ブラウン管CRTは
掃引回路SGによつて電子ビームがスパイラル状
に掃引される。同時に、掃引回路SGは切換波発
生回路Scを駆動して切換回路Swからブラウン管
CRTのスパイラル掃引位置に対応した方位の受
波ビームを送出させる。切換波発生回路Scはブ
ラウン管CRTのスパイラル掃引に連動して切換
回路Swにくり返し切換動作を行なわせる。従つ
て、ブラウン管CRTの表示画面上には探知物か
ら掃引する反射波がそれぞれの対応方位距離位置
上に表示される。なお、掃引回路SGはスパイラ
ル掃引の終了後、基準パルス源KPからパルス波
が送出されたとき上記と同様にしてスパイラル掃
引を行なう。第5図は掃引回路SGの具体例を示
すもので、基準パルス源KPからのパルス波が掃
引電圧発生器SVに導かれる。掃引電圧SVは基準
パルスに基づいて鋸歯状波を生成して振巾変調器
AM1,AM2へ送出する。振巾変調器AM1は正弦
波発生器SINから送出される正波の振巾を鋸歯状
に変調してブラウン管CRTのX軸編向回路Lxへ
送出する。又、振巾変調回路AM2は余弦波発生
器COSから送出される余弦波の振巾を鋸歯状に
変調してブラウン管CRTのY軸偏向コイルLyに
導かれる。従つて、ブラウン管CRTの電子ビー
ムがスパイラル状に偏向される。なお、余弦波発
生器COSは正弦波発生器SINに基づいて余弦波を
生成する。さらに、正弦波発生器SINの正弦波電
圧は輝度制御電圧生成器BCへも送出される。輝
度制御電圧BCは正弦波電圧に基づいて、スパイ
ラル状に掃引される電子ビームが振動子T1乃至
T15の配列方向に対応する方向を掃引している間
のみ輝度制御が行なわれるような制御電圧を送正
する。
上記のようにして振動子T1乃至T15に帰来する
反射波がブラウン管CRTの対応方位方向に表示
される一方、振動子T1乃至T15は送信器S1,S2,
S3によつて励振されるが、送信器S1,S2,S3はタ
イミング回路TCによつて送信動作が制御される。
すなわち、タイミング回路TCは送信器S1,S2,
S3の送信動作の順序を規制するもので、基準パル
ス生成回路KPからパルス波が送出されたとき、
まず、送信器S1を動作させt1時間後に送信器S2を
動作させ、さらに、t2時間後に送信器S3を動作さ
せる。従つて、送信器S1が動作すると、振動子
T1,T2,T3並びにT13,T14,T15が励振される
結果、第4図に示すθ1,θ5の30゜方向に超音波パ
ルスを送出する。そして、θ1,θ5方向に超音波パ
ルスが送波された後、t1時間後に送信器S2が基づ
いて振動子T4,T5,T6並びにT10,T11,T12が
励振されて第4図にθ2,θ4で示す30゜方向に超音
波パルスを送出する。さらに、t2時間後に送信器
S3が動作すると振動子T7,T8,T9が励振されて
第4図にθ3で示す30゜方向に超音波パルスが送波
される。
上記において、送信器S1が動作してから送信器
S2が動作するまでの遅延時間t1、さらに送信器S2
が動作してから送信器S3が動作するまでの遅延時
間t2は次のようにして決定される。第6図におい
て、海面Sから海底Gまでの深度をDとして第4
図の振動子T1乃至T15を用いてθ1乃至θ5方向に超
音波パルスを送波するものとする。
今、θ1方向とθ2方向のそれぞれに探知パルスを
送波して、海底P1からの反射波と海底P3からの
反射波が同時に帰来するように送信器S2の遅延時
間t1を決定する。さらに、θ2方向とθ3方向のそれ
ぞれに探知パルスを送波して、海底P2からの反
射波と海底P4からの反射波が同時に帰来するよ
うに送信器S3の遅延時間t2を決定する。従つて、
θ3方向の海底3 3′からの反射波は少なくともθ2
方向の海底2 3からの反射波の帰来後に帰来す
る。同様に、θ2方向の海底2 3からの反射波は少
なくともθ1方向の海底 ′1 2からの反射波の帰来
後に帰来する。従つて、θ2方向の海底反射波がθ1
方向の指向性受波ビームの副ビームによつて受波
されたとき、θ2方向の海底反射波はθ1方向の海底
反射波の受波後に出現するから、表示画面上に第
2図のような偽像G′が生じることはない。同様
に、θ3方向の海底反射波がθ2方向の指向性受波ビ
ームの副ビームによつて受波されたとき、θ3方向
の海底反射波はθ2方向の海底反射波の受波後に出
現するから、表示画面上ではθ3方向の海底反射波
による偽像はθ2方向の海底反射波の表示位置より
遠距離位置に出現する。
上記において送信器S2,S3の遅延時間は次のよ
うにして決定される。
まず、送信器S2の遅延時間t1は送信源S0から海
底点P1,P3までの音波の往復時間差であるから、
音波の伝播速度を1500m/secとすると 同様にして、送信器S3の遅延時間t2は送信源S0
から海底点P2,P4までの音波の往復時間差であ
るから、 振動子T1乃至T15から送波される探知パルスは
それぞれの分割方向θ1乃至θ5に応じて送波タイミ
ングが上記のように決定される。従つて、等距離
線上の探知物体からの反射波もそれぞれの分割方
向θ1乃至θ5に応じて上記時間t1あるいはt2だけ遅
れて受波される。すなわち、θ2方向の受波信号は
θ1方向の受波信号に比してt1時間だけ遅れて受波
され、さらに、θ3方向の受波信号はθ1方向の受波
信号に比して(t1+t2)時間だけ遅れて受波され
る。
遅延時間D1乃至D10はこの遅れ時間を補正する
もので、分割区間θ1乃至θ5の指向性受波ビームに
応じてそれぞれの遅延時間が決定される。例え
ば、θ1とθ5方向の受波ビームは位相合成回路M1,
M2並びにM12,M13によつて形成されるから、遅
延回路D1,D2,D9,D10はそれぞれの位相合成出
力を(t1+t2)時間だけ遅延させる。さらに、θ2
とθ4方向の受波ビームは位相合成回路M3,M4,
M5,M9,M10,M11によつて形成されるから、
遅延回路D3,D4,D5並びにD6,D7,D8はそれぞ
れの位相合成出力をt2時間だけ遅延させる。
このように、遅延回路D1乃至D10は、探知
範囲角方向θ1乃至θ5へ送出される超音波パル
スの発射時刻の差異によつて生ずる探知範囲角方
向θ1乃至θ5の各方向から帰来する反射波と他
の探知範囲角方向から帰来する反射波との距離差
を補償する補償回路を構成する。
従つて、切換回路SWにはθ1乃至θ5の各方向の
等距離線上の探知物体からの反射波が同時に導か
れ、切換回路SWはこれをブラウン管CRTのスパ
イラル掃引に同期して高速度で切換えることによ
り、等距離線上の探知物をそれぞれの対応方位位
置に表示することができる。
上記において、遅延回路D1乃至D10はθ1乃至θ5
の各方向の受波信号の時間遅れを補正するもので
あるが、記憶回路を用いて受波信号を表示する場
合は必ならずしも遅延回路を用いる必要はない。
例えばブラウン管CRTの各画素に対応した記憶
番地を有する記憶回路に各方向の受波信号を記憶
させて、その記憶信号をくり返し読出して表示す
るとブラウン管の残光特性を利用することなく安
定した画像表示を行なうことができる。従つて、
この場合は、受波信号を記憶回路に書込む書込み
番地を変化させることにより、ブラウン管CRT
の任意の表示位置に表示することができる。従つ
て、遅延回路D1乃至D10の各遅延時間に相当する
距離だけ異なる記憶番地に書込めばよい。
このように、記憶回路を用いて、探知範囲角方
向θ1乃至θ5へ送出される超音波パルスの発射
時刻の差異によつて生ずる探知範囲角方向θ1乃
至θ5の各方向から帰来する反射波と他の探知範
囲角方向から帰来する反射波との距離差を補償す
る補償回路を構成することもできる。
以上説明のように、この発明は広範囲水中探知
装置の探知範囲を複数区間に分割して各区間毎に
探知パルスの送信時間を異ならせる。そして、こ
の送信時間の相異は、海底反射波が他の区間方向
の指向性受波ビームの副ビームによつて受波され
たとき、その指向性受波ビームの主ビームが受波
する海底反射波より遅れて副ビームの海底反射波
が受波されるように設定されている。従つて、従
来装置のように海底反射波によつて偽像が生じる
ことなく明確な水中探知を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は指向性受波ビームの主ビームと副ビー
ムを説明するための図、第2図は広範囲方向を指
向性受波ビームによつて探知する状態を説明する
ための図、第3図はこの発明の実施例を示すブロ
ツク図、第4図はその振動子の配置を説明するた
めの図、第5図はその掃引回路の具体例、第6図
は第4図の振動子により各方向の探知動作を説明
するための図を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 広範囲方向に超音波パルス信号を送波し、こ
    の超音波パルス信号に起因する到来信号をこの広
    範囲方向において相異なる複数の方向に指向する
    如く形成される指向性受波ビームで受波し該受波
    信号を表示画面上の対応する距離及び方位に表示
    する広範囲方向水中探知装置において、 上記広範囲方向のうちあらかじめ設定した第1
    の範囲角方向に第1の超音波パルス信号を送波す
    る第1の送波器と、 上記広範囲方向のうち上記第1の範囲角と異な
    る第2の範囲角方向に第2の超音波パルス信号を
    送波する第2の送波器と、 上記第1及び第2の超音波パルス信号に起因す
    る反射信号を上記第1及び第2の範囲角方向内に
    おいて相異なる複数の方向に指向する如く形成さ
    れる指向性受波ビームで受波する受波器と、 上記第1の送波器から送波される第1の超音波
    パルス信号を上記第2の送波器から送波される第
    2の超音波パルス信号に比して特定時間だけ遅ら
    せる送波制御回路と、 上記指向性受波ビームによつて受波される各方
    向の反射波のうち上記第1の送波器からの第1の
    超音波パルス信号の発射時間の遅れによつて生じ
    る上記第1の範囲角方向から帰来する反射波と上
    記第2の範囲角方向から帰来する反射波との距離
    差を補償する補償回路と、 該補償回路による補償後の受波信号並びに上記
    第1の範囲角方向からの受波信号とをそれぞれが
    対応する距離、方位に表示する表示器とを具備し
    てなる広範囲方向水中探知装置。
JP9903682A 1982-06-08 1982-06-08 広範囲方向水中探知装置 Granted JPS58214867A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9903682A JPS58214867A (ja) 1982-06-08 1982-06-08 広範囲方向水中探知装置

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JP9903682A JPS58214867A (ja) 1982-06-08 1982-06-08 広範囲方向水中探知装置

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JPS58214867A JPS58214867A (ja) 1983-12-14
JPH0121471B2 true JPH0121471B2 (ja) 1989-04-21

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ID=14236182

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JP9903682A Granted JPS58214867A (ja) 1982-06-08 1982-06-08 広範囲方向水中探知装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0249182A (ja) * 1988-08-10 1990-02-19 Furuno Electric Co Ltd 魚群探知機

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53129068A (en) * 1977-04-15 1978-11-10 Furuno Electric Co Detected signal transmission system for sonar
JPS576377A (en) * 1980-06-13 1982-01-13 Hitachi Ltd Multiplication array type ultrasonic wave searching device

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JPS58214867A (ja) 1983-12-14

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