JPH01223373A - 目標位置検出装置 - Google Patents
目標位置検出装置Info
- Publication number
- JPH01223373A JPH01223373A JP5109588A JP5109588A JPH01223373A JP H01223373 A JPH01223373 A JP H01223373A JP 5109588 A JP5109588 A JP 5109588A JP 5109588 A JP5109588 A JP 5109588A JP H01223373 A JPH01223373 A JP H01223373A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
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。
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〕
本発明は目標位置検出装置に関し、特に無指向性のソノ
ブイを用いて、移動する水中音源の位置を検出する目標
位置検出装置に関する。
ブイを用いて、移動する水中音源の位置を検出する目標
位置検出装置に関する。
従来、この種の目標位置検出装置は、観測者が搭乗する
航空機からソノブイを海面の捜索範囲に多数投下し、ソ
ノブイで海中音を受信して無線信号に変換して航空機に
送信し、航空機ではこれを受信し、信号処理して目標の
位置を検出する。この場合、ソノブイとしてはアクティ
ブソノブイを用いるか、あるいはパッシブソノブイを用
いる場合でも有指向性のソノブイを用いていた。
航空機からソノブイを海面の捜索範囲に多数投下し、ソ
ノブイで海中音を受信して無線信号に変換して航空機に
送信し、航空機ではこれを受信し、信号処理して目標の
位置を検出する。この場合、ソノブイとしてはアクティ
ブソノブイを用いるか、あるいはパッシブソノブイを用
いる場合でも有指向性のソノブイを用いていた。
〔発明が解決しようとする課題７〕
上述した従来の位置検出装置は、アクティブソノブイを
用いた場合には目Ｉｌｉを探知するために自ら音を発生
するので、目標がその音を察知し音波の届かない憤域に
退避してしまうという欠点がある。
用いた場合には目Ｉｌｉを探知するために自ら音を発生
するので、目標がその音を察知し音波の届かない憤域に
退避してしまうという欠点がある。
” また、有指向性のパッシブソノブイは、複数の有
指向性ならびに無指向性を付与し友構造であることが必
要なので、高価であシ、多数使用すると測定のための費
用が過大となるという欠点がある。
指向性ならびに無指向性を付与し友構造であることが必
要なので、高価であシ、多数使用すると測定のための費
用が過大となるという欠点がある。
本発明の目標位置検出装置は、運用海域に展開し友無指
同性の３個のパッシブソノブイと前記３個のパッシブソ
ノブイの位置ｔ−測測定るソノブイこの周波数分析部の
分析結果から目標とする音源の特徴的な音の周波数ｔ−
特定する目標音特定部と。
同性の３個のパッシブソノブイと前記３個のパッシブソ
ノブイの位置ｔ−測測定るソノブイこの周波数分析部の
分析結果から目標とする音源の特徴的な音の周波数ｔ−
特定する目標音特定部と。
前記パッシブソノブイの位置情報と前記目標特定部によ
って特定され危局波数のドツプラ変化量から音源の位置
と移動速度を計算する音源位置・移動速度計算部とを備
えて構成される。
って特定され危局波数のドツプラ変化量から音源の位置
と移動速度を計算する音源位置・移動速度計算部とを備
えて構成される。
久に９図面を参照して不発明の詳細な説明する。
Ｗｃ１図は不発明の一実施例の構成図である。第１図に
示す実施例の構成は、無指向性の３個のパッシブソノブ
イ１〜３．パツシブソノプイ１〜３の位置測定を行なう
ソノブイ位置側足部４．バッシブソノプイ１〜３から供
給された水中音の周波数分析を行なう周波数分析部５１
周波数分析部５０周波数分析結果から目標音源の周波数
を特定する目標音特定部６．ソノブイ位置測定部４によ
るパッシブソノブイ１〜３の位置情報と、目標音特定部
６で特定された周波数のドツプラ変化量とにもとづいて
目標音源の位置と移動速度を計算する音源位置・移動速
度計算部７を備えて成シ、パッシブソノブイ以外はすべ
て受信側の航空機に搭載される。
示す実施例の構成は、無指向性の３個のパッシブソノブ
イ１〜３．パツシブソノプイ１〜３の位置測定を行なう
ソノブイ位置側足部４．バッシブソノプイ１〜３から供
給された水中音の周波数分析を行なう周波数分析部５１
周波数分析部５０周波数分析結果から目標音源の周波数
を特定する目標音特定部６．ソノブイ位置測定部４によ
るパッシブソノブイ１〜３の位置情報と、目標音特定部
６で特定された周波数のドツプラ変化量とにもとづいて
目標音源の位置と移動速度を計算する音源位置・移動速
度計算部７を備えて成シ、パッシブソノブイ以外はすべ
て受信側の航空機に搭載される。
次に第４図の実施例の動作について説明する。
３個の無指向性のパッシブソノブイ１〜３が捕捉した水
中音は互いに異なる周波数のＶＨＦ帯等の無線電波を利
用して航空機搭載のソノブイ位置測定部４および周波数
分析部５に送出される。
中音は互いに異なる周波数のＶＨＦ帯等の無線電波を利
用して航空機搭載のソノブイ位置測定部４および周波数
分析部５に送出される。
ツノブイ位１を測定部４は、指向性アンテナでパッシブ
ソノブイ１〜３の送出する無線電波を受信することによ
って無線電波の発信元である各パッシブソノブイの位置
ｔ″答易知ることができる。
ソノブイ１〜３の送出する無線電波を受信することによ
って無線電波の発信元である各パッシブソノブイの位置
ｔ″答易知ることができる。
周波数分析部５に供給された３個のパッシブソノブイ１
〜３の信号は、各パッシブソノブイに対応する３チヤン
ネルの周波数分析回路でフーリエ変換等を利用して時間
領域から周波数領域のテークに変換され目標音特定部６
に供給される。
〜３の信号は、各パッシブソノブイに対応する３チヤン
ネルの周波数分析回路でフーリエ変換等を利用して時間
領域から周波数領域のテークに変換され目標音特定部６
に供給される。
目標音特定部６は、周波数分析部５から提供された３チ
ヤンネルの分析結果にもとづｉて目標の発する音波の周
波数ｔ−特定する。特定された周波数の信号は音源位置
・移動速度計算部７に供給されるが、こうして特定され
ｔ音波の周波数は、目標とパッシブソノブイとの相対速
度に対応したドツプラ周波数を帯び、を几このドツプラ
周波数拡各ソノブイごとに異なる。
ヤンネルの分析結果にもとづｉて目標の発する音波の周
波数ｔ−特定する。特定された周波数の信号は音源位置
・移動速度計算部７に供給されるが、こうして特定され
ｔ音波の周波数は、目標とパッシブソノブイとの相対速
度に対応したドツプラ周波数を帯び、を几このドツプラ
周波数拡各ソノブイごとに異なる。
音源位置・移動速度計算部７は、各パッシブソノブイご
とに異なるドツプラ周波数上利用して目標の位置と移動
速度ならびに移動方向ｔ−次のよりにして算出する。
とに異なるドツプラ周波数上利用して目標の位置と移動
速度ならびに移動方向ｔ−次のよりにして算出する。
第２図は第１図の実施例における音源位置、移動速度・
方向の決定の内容を示す説明図でるる。
方向の決定の内容を示す説明図でるる。
パッシブソノブイ１，２．３はそれぞれ０．Ａ。
Ｂの位置に６９．目標音源１００位ＩＩＸはパッシブソ
ノブイ１のＯの位置からβの方向の距離ｒにあって、音
源目標は、この位置Ｘをαの方向に速度Ｖで移動してい
るとする。
ノブイ１のＯの位置からβの方向の距離ｒにあって、音
源目標は、この位置Ｘをαの方向に速度Ｖで移動してい
るとする。
ｒｌ Ｉβ１ｓ’２＊β３は既知であシ、各ノくヅシブ
ソノブイ１，２．３で観測されるドツプラ変化し次局波
数はそれぞれｆｏ、ｆｌ−ｈであるとする。
ソノブイ１，２．３で観測されるドツプラ変化し次局波
数はそれぞれｆｏ、ｆｌ−ｈであるとする。
音源が移動する時のドツプラ効果の式は次の式で与えら
れる。
れる。
ｆｎ＝ ｆｓ
Ｃ＋ｖｎ
（１）式でｆｓは目標音源１０の周波数、Ｃは音速で■
ｎは目標音源と１１測者の相対速度Ｊｎは観測される周
波数である。
ｎは目標音源と１１測者の相対速度Ｊｎは観測される周
波数である。
上式を変形すると次式が得られる。
目標音源と観測者の相対速度Ｖ、は観測者と目標音源と
の相対位置とｖを用いて次のように表わ丁ことができ、
次の３式が導き出される。
の相対位置とｖを用いて次のように表わ丁ことができ、
次の３式が導き出される。
上の３つの式からｓｆｓとｖｔ−消去して次式が得られ
る。
る。
ｆ６−ｃｏｓ（β−α） ・＜ｆｘ−ｆｌ） −ｆｓ
・ｃｏｓ（１９ｔ −α）・げｓ −ｆｏ ） ｆｌ
・ｃｏｓ （θ２−α片げｔ−ｆｎ）＝０上式をＦｔ−
ｏ（α、β、θ１．θ１）耽０と書くことができる。こ
こで鋭測回数と未知数と式の数の関係を考える。まず時
刻Ｌｏ°改、 となシΔを後の時刻ｔ１では。
・ｃｏｓ（１９ｔ −α）・げｓ −ｆｏ ） ｆｌ
・ｃｏｓ （θ２−α片げｔ−ｆｎ）＝０上式をＦｔ−
ｏ（α、β、θ１．θ１）耽０と書くことができる。こ
こで鋭測回数と未知数と式の数の関係を考える。まず時
刻Ｌｏ°改、 となシΔを後の時刻ｔ１では。
のようになる。友だし、短かい時間Δを間には目標は等
速で直進しているものと考えている。
速で直進しているものと考えている。
ところで、観測回数をｋとすると式の数は５に−２で、
一方、未知数は、α、β、θ１ｔ’２ｐｒ ＊ Ｉ’
ｓ ’Ｓ ＊θへ、γ′で４に＋１となる。式の数≧未
知数のとき解が求まるので ４に＋ｌ≦５に−２ に≧３ となり、最低３回の観測を行なえば目標の位置などを求
めることができる。
一方、未知数は、α、β、θ１ｔ’２ｐｒ ＊ Ｉ’
ｓ ’Ｓ ＊θへ、γ′で４に＋１となる。式の数≧未
知数のとき解が求まるので ４に＋ｌ≦５に−２ に≧３ となり、最低３回の観測を行なえば目標の位置などを求
めることができる。
以上説明したようにこの本発明によれば、無指向性の３
つのパッシブソノブイで観ｉｉ＋Ｌ次目標の発する音の
ドッグ２周波数変化に着目することによシ、バッシプソ
ノプイ３個のみで目標の位置や移動方向を探知できる安
価な目標位置検出装置が実現できるという効果がある。
つのパッシブソノブイで観ｉｉ＋Ｌ次目標の発する音の
ドッグ２周波数変化に着目することによシ、バッシプソ
ノプイ３個のみで目標の位置や移動方向を探知できる安
価な目標位置検出装置が実現できるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図の
実施例における音源位置、移動速度・方向の決定の内容
を示す説明図である。 １〜３・・・パッシブソノブイ、４・・・ソノブイ位置
測定部、５・・・周波数分析部、６・・・目標音特定部
。 ７・・・ｆ像位置・移動速度計算部。 代理人 弁理士 内 原 晋
実施例における音源位置、移動速度・方向の決定の内容
を示す説明図である。 １〜３・・・パッシブソノブイ、４・・・ソノブイ位置
測定部、５・・・周波数分析部、６・・・目標音特定部
。 ７・・・ｆ像位置・移動速度計算部。 代理人 弁理士 内 原 晋
Claims (1)
- 運用海域に展開した無指向性の３個のパッシブソノブイ
と、前記３個のパッシブソノブイの位置を測定するソノ
ブイ位置測定部と、前記パッシブソノブイから送られた
水中音の信号を周波数分析する周波数分析部と、この周
波数分析部の分析結果から目標とする音源の特徴的な音
の周波数を特定する目標音特定部と、前記パッシブソノ
ブイの位置情報と前記目標音特定部によって特定された
周波数のドップラ変化量から音源の位置と移動速度を計
算する音源位置・移動速度計算部とを有して成ることを
特徴とする目標位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5109588A JPH01223373A (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 目標位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5109588A JPH01223373A (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 目標位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01223373A true JPH01223373A (ja) | 1989-09-06 |
Family
ID=12877256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5109588A Pending JPH01223373A (ja) | 1988-03-03 | 1988-03-03 | 目標位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01223373A (ja) |
-
1988
- 1988-03-03 JP JP5109588A patent/JPH01223373A/ja active Pending
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