JPH0125437B2 - - Google Patents
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- JPH0125437B2 JPH0125437B2 JP56188706A JP18870681A JPH0125437B2 JP H0125437 B2 JPH0125437 B2 JP H0125437B2 JP 56188706 A JP56188706 A JP 56188706A JP 18870681 A JP18870681 A JP 18870681A JP H0125437 B2 JPH0125437 B2 JP H0125437B2
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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
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- 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、水中に超音波パルスを送受波して
水中探知物、例えば、魚群を探知する場合に、他
の反射体、例えば、海底反射波によつて魚群反射
波が識別不能になるのを防止する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a method for detecting an underwater object such as a school of fish by transmitting and receiving ultrasonic pulses underwater. prevent it from becoming unidentifiable.
例えば、第1図に示すように、船1から海底2
方向に超音波パルスを送受波する場合、超音波ビ
ーム3の指向方向をθ、指向角を2αとすると、
海底2のA点からC点までの海底反射波が連続的
に受波される。そのため、海底2のB点付近に位
置する魚群4からの反射波は海底反射波内に含ま
れるため、魚群4の反射波レベルが相当強くない
限り海底反射波との識別が不可能である。 For example, as shown in Figure 1, from ship 1 to seabed 2
When transmitting and receiving ultrasonic pulses in the direction, if the directional direction of the ultrasonic beam 3 is θ and the directional angle is 2α, then
Seabed reflected waves from point A to point C on the seabed 2 are continuously received. Therefore, since the reflected waves from the fish school 4 located near point B on the seabed 2 are included in the seabed reflected waves, it is impossible to distinguish them from the seabed reflected waves unless the level of the reflected waves from the fish school 4 is quite strong.
この発明は、上記のような場合に、魚群反射波
を海底反射波と明確に区別して表示し得る水中探
知装置を実現する。 The present invention realizes an underwater detection device that can clearly distinguish and display waves reflected by fish schools and waves reflected from the seabed in the above-mentioned cases.
以下この発明について説明するに当たり、まず
その原理について説明する。 In explaining the present invention below, the principle thereof will first be explained.
第2図において、指向角2αの超音波ビーム3
をθ0方向に送波し水中からの反射波を受波するも
のとする。 In FIG. 2, an ultrasonic beam 3 with a directivity angle of 2α
Suppose that the wave is transmitted in the θ 0 direction and the reflected wave from the water is received.
θ0方向に送波した超音波パルスが海底2で反射
するとき、P1点からの反射波が最初に送受波器
5に帰来する。このとき、P1点からの反射波が
送受波器5に帰来する直前に、受波ビーム3′の
指向角を送波ビーム3に対して△θだけ海面方向
に変位させると、P1点からの反射波は受波ビー
ム3′の指向角内にないから受波されない。 When the ultrasonic pulse transmitted in the θ 0 direction is reflected at the seabed 2, the reflected wave from point P1 returns to the transducer 5 first. At this time, just before the reflected wave from point P1 returns to the transducer 5, if the directivity angle of the receiving beam 3' is displaced by △θ toward the sea surface with respect to the transmitting beam 3, then the point P1 Since the reflected wave from the receiving beam 3' is not within the directivity angle of the received beam 3', it is not received.
同様にして、P2点からの反射波が送受波器5
に到達する直前に、受波ビーム3′の指向方向を
さらに海面方向に若干変位させると、P2点から
の海底反射波も受波されない。 Similarly, the reflected waves from two points P are transferred to the transducer 5.
If the direction of the receiving beam 3' is further shifted slightly toward the sea surface immediately before reaching point P, the seafloor reflected wave from point P2 will not be received either.
以後同様にして、海底2上からの反射波が帰来
する直前に受波ビームの指向方向を海面方向に少
しずつ変位させると、海底2上からの反射波は受
波されない。従つて、点P3にある魚群4からの
反射波が海底反射波に埋れることなく、魚群反射
波のみを明確に抽出することができる。 Thereafter, if the direction of the receiving beam is gradually shifted toward the sea surface just before the reflected wave from the seabed 2 returns, the reflected wave from the seabed 2 will not be received. Therefore, the reflected waves from the fish school 4 at the point P3 are not buried in the seabed reflected waves, and only the fish school reflected waves can be clearly extracted.
上記において、送受波器5の指向方向の時間的
変位は次のごとくして求めることができる。 In the above, the temporal displacement in the pointing direction of the transducer 5 can be determined as follows.
第2図において、θ0方向に指向角2αの超音波
ビームを送受波するとき、海底2のP1点からの
反射波が最初に帰来するから、送受波器5から
P1点までの距離をLとすると、P1点からの反射
波が帰来するまでの時間t0は
t0=2L/C(sec) …(1)
で表わされる。但し、Cは音波の水中伝播速度を
示す。 In Fig. 2, when transmitting and receiving an ultrasonic beam with a directivity angle of 2α in the θ 0 direction, the reflected wave from the point P 1 on the seabed 2 returns first.
When the distance to P1 point is L, the time t 0 for the reflected wave from P1 point to return is expressed as t 0 =2L/C (sec) (1). However, C indicates the underwater propagation speed of sound waves.
(1)式において、直下の海底点P0までの距離D
が既知のとき、距離Lは
L=D/cos(90゜―θ0−α) …(2)
で求められるから、(1)式は
t0=2D/C 1/cos(90゜−θ0−α) …(3)
と表わされる。 In equation (1), the distance D to the seabed point P 0 directly below
is known, the distance L can be found as L=D/cos(90°−θ 0 −α) …(2), so equation (1) is calculated as t 0 =2D/C 1/cos(90°−θ 0 −α) …(3)
次に、超音波ビームの指向方向を△θだけ海面
方向に変化させてθ1方向に設定した場合、P2点か
らの海底反射波が最初に帰来するから、その時間
をt1とすると、P2点までの距離L1は
L1=1/2Ct1 …(4)
から求められるから、指向方向θ1は
cos(90゜―θ1―α)=D/L1=2D/Ct1…(5)
より、
θ1=90゜―α―cos-12D/Ct1 …(6)
で表わされる。 Next, if the pointing direction of the ultrasound beam is changed by △θ toward the sea surface and set in the θ 1 direction, the seafloor reflected wave from point P 2 will return first, so if that time is t 1 , then The distance L 1 to the two points P can be found from L 1 = 1/2Ct 1 (4), so the pointing direction θ 1 is cos(90° - θ 1 - α) = D/L 1 = 2D/Ct 1 …(5), it is expressed as θ 1 =90°−α−cos −1 2D/Ct 1 …(6).
(6)式において、P1点からの反射波の帰来後△
t秒後にP2点からの反射波が帰来するものとす
ると、
t1=t0+△t …(7)
であるから、
θ1=90゜―α―cos-12D/C(t0+t△) …(8)
で表わされる。 In equation (6), after the return of the reflected wave from point P △
Assuming that the reflected wave from point P2 returns after t seconds, t 1 = t 0 + △t...(7), so θ 1 = 90゜-α-cos -1 2D/C(t 0 +t△) ...(8) It is expressed as follows.
従つて、(8)式から明らかなように、送受波器5
から超音波パルスを送波してt0秒後から△t秒経
過する間に超音波ビームの指向方向を、(8)式によ
つて決定される指向方向を変化させればよい。な
お厳密には、指向方向の変化は超音波パルスを送
波後t0秒経過直前に行なうのがよい。 Therefore, as is clear from equation (8), the transducer 5
The directivity direction of the ultrasonic beam may be changed by changing the directivity direction of the ultrasonic beam determined by equation (8) during Δt seconds after t0 seconds after transmitting the ultrasonic pulse. Strictly speaking, it is preferable to change the pointing direction immediately before t 0 seconds elapse after transmitting the ultrasonic pulse.
(8)式において、指向方向の変位時間△tは海底
2方向の距離変位をいくらかに設定するかによつ
て決定される。すなわち、直下の海底点P0から
P1点までの距離をH0,P2点までの距離をH1とす
ると、
L1 2=D2+H1 2 …(9)
又、 L1=L+C/2△t …(10)
であるから、
(L+C/2△t)2=D2+H1 2
従つて、
△t=2/C√2+1 2−2/CL …(11)
(11)式において、
L=D/cos(90゜―θ0―α) …(12)
であるから、
△t=2/C√2+1 2−2/C
D/cos(90゜―θ0―α) …(13)
又、P0点からP1点まで距離H0は
H0=Dtan(90゜―θ0―α) …(14)
なお、(13)、(14)式において、
D=L cos(90゜―θ0―α) …(15)
従つて、P2点までの距離H1をあらかじめ設定
すれば、(13)、(14)式に基ずいて変位時間△t
を決定することができるから、その時間内に超音
波ビームの指向方向θ1を(8)式で決定される指向方
向に変位させればよい。 In equation (8), the displacement time Δt in the pointing direction is determined by setting the distance displacement in the two seabed directions. In other words, from the seafloor point P 0 directly below
Letting the distance to point P1 be H 0 and the distance to point P2 be H 1 , then L 1 2 = D 2 + H 1 2 …(9) and L 1 = L + C/2△t …(10) Therefore, (L+C/2△t) 2 = D 2 + H 1 2 Therefore, △t=2/C√ 2 + 1 2 -2/CL...(11) In equation (11), L=D/cos (90°−θ 0 −α) …(12) Therefore, △t=2/C√ 2 + 1 2 −2/CD/cos(90°−θ 0 −α) …(13) Also, The distance H 0 from point P 0 to point P 1 is H 0 = Dtan (90° - θ 0 - α) ... (14) In equations (13) and (14), D = L cos (90° - θ 0 - α) ...(15) Therefore, if the distance H 1 to the two points P is set in advance, the displacement time △t can be calculated based on equations (13) and (14).
can be determined, it is only necessary to displace the pointing direction θ 1 of the ultrasound beam to the pointing direction determined by equation (8) within that time.
第3図は上記原理に基ずく実施例を示し、送信
器1から周期的に送出される送信パルスは切換器
2を経て送受波器5に導かれて超音波パルスが水
中に送波される。送受波器5は2αの指向角を有
し超音波パルスの送波時は指向方向がθ0に設定さ
れている。 FIG. 3 shows an embodiment based on the above principle, in which the transmission pulses periodically sent out from the transmitter 1 are guided to the transducer 5 via the switch 2, and the ultrasonic pulses are transmitted into the water. . The transducer 5 has a directivity angle of 2α, and the directivity direction is set to θ 0 when transmitting ultrasonic pulses.
超音波パルスの送波後、水中からの反射波は送
受波器5に受波された後、切換器2を経て受信器
3に導かれる。受信器3は受波した反射波を増巾
して記録器4へ送出する。記録器4は、例えば掃
引型の記録器が用いられ、送信器2が送信パルス
を送出すると同時に、記録ペンが記録紙の一端か
ら他端へ向けて走行し、他端まで走行する間に受
波された反射波を記録紙上に記録する。従つて、
記録ペンが記録紙の一端から他端まで走行する時
間を、送受波器5から送波した超音波パルスが所
定距離内を往復するのに要する時間に対応させて
設定しておくと、その距臨内にある反射体からの
反射波が記録紙上に記録される。 After the ultrasonic pulse is transmitted, the reflected wave from the water is received by the transducer 5 and then guided to the receiver 3 via the switch 2. The receiver 3 amplifies the received reflected wave and sends it to the recorder 4. For example, a sweep type recorder is used as the recorder 4, and at the same time as the transmitter 2 sends out the transmission pulse, the recording pen runs from one end of the recording paper to the other end, and receives the pulse while it travels to the other end. The reflected waves are recorded on recording paper. Therefore,
By setting the time it takes for the recording pen to travel from one end of the recording paper to the other in correspondence with the time required for the ultrasonic pulse transmitted from the transducer 5 to travel back and forth within a predetermined distance, the distance can be adjusted. The reflected waves from the reflector inside the room are recorded on the recording paper.
他方、送信器1から送出される送信パルスはそ
の一部がカウンター6へ導かれる。カウンター6
は送信パルスに基ずいてその計数値がリセツトさ
れると同時に、クロツクパルス源7からのパルス
列を計数する。 On the other hand, a part of the transmission pulse sent out from the transmitter 1 is guided to the counter 6. counter 6
counts the pulse train from the clock pulse source 7 at the same time its count value is reset based on the transmitted pulse.
カウンター6の計数値は一致回路8において距
離設定器9の設定数値と比較される。そして、一
致回路8は両数値が一致したとき、一致パルスを
俯角制御回路10へ送出する。俯角制御回路10
は送受波器5の指向方向を制御するもので、俯角
制御モーター11を駆動することにより、上記指
向方向を制御する。すなわち、送受波器5の指向
方向は、俯角設定器12によつてあらかじめθ0方
向に設定されており、俯角制御回路10が作動し
た後は、設定指向方向θ0を基準にして指向方向が
制御される。 The counted value of the counter 6 is compared with the set value of the distance setting device 9 in the matching circuit 8. Then, when both values match, the matching circuit 8 sends a matching pulse to the depression angle control circuit 10. Depression angle control circuit 10
is for controlling the pointing direction of the transducer 5, and by driving the depression angle control motor 11, the pointing direction is controlled. That is, the pointing direction of the transducer 5 is set in advance in the θ 0 direction by the depression angle setting device 12, and after the depression angle control circuit 10 is activated, the pointing direction is set based on the set pointing direction θ 0 . controlled.
俯角制御回路10の指向方向制御は前記(8)式と
(13)式並びに(14)式、(15)式に基ずいて行な
われる。すなわち、距離設定器9の設定距離を、
あらかじめ送受波器5から海底点P1までの直線
距離Lの2倍の2Lに設定しておくと、一致回路
8から一致出力が送出されたとき、俯角制御回路
10は俯角設定器12の設定角θ0と上記設定距離
2Lとに基ずいて、送受波器5の指向方向θ1が前
記(8)式に従つて変化するように俯角制御モータ1
1を駆動する。俯角制御回路10には、送受波器
5の直下の海底点P0までの距離D、海底点P0か
らP2点までの距離H1、超音波ビーム3の指向角
2α及び音波の水中伝播速度Cが、あらかじめ設
定されている。 Directional direction control of the depression angle control circuit 10 is performed based on equations (8) and (13), as well as equations (14) and (15). That is, the set distance of the distance setting device 9 is
If it is set in advance to 2L, which is twice the straight line distance L from the transducer 5 to the seabed point P1 , when the coincidence output is sent from the coincidence circuit 8, the depression angle control circuit 10 adjusts the setting of the depression angle setting device 12. Based on the angle θ 0 and the set distance 2L, the depression angle control motor 1 is operated so that the pointing direction θ 1 of the transducer 5 changes according to the equation (8) above.
Drive 1. The depression angle control circuit 10 includes the distance D to the seabed point P 0 directly below the transducer 5, the distance H 1 from the seabed point P 0 to the point P 2 , and the directivity angle of the ultrasonic beam 3.
2α and the underwater propagation velocity C of the sound wave are set in advance.
俯角制御回路10が上記のごとくして送受波器
5の指向方向を制御する一方、カウンター6の距
離計数値は他の一致回路13へも送出される。一
致回路13はレンジ設定器14の設定距離とカウ
ンター6の距離計数値とを比較して両距離が一致
したとき一致出力を送出する。レンジ設定器14
は記録器4の記録範囲を設定するもので、従つ
て、記録器4の記録ペンは記録上の走行時間がレ
ンジ設定器14の設定距離を音波が往復する時間
に一致するように設定される。 While the depression angle control circuit 10 controls the pointing direction of the transducer 5 as described above, the distance count value of the counter 6 is also sent to another matching circuit 13. The matching circuit 13 compares the set distance of the range setter 14 and the distance count value of the counter 6, and sends out a matching output when the two distances match. Range setting device 14
is used to set the recording range of the recorder 4. Therefore, the recording pen of the recorder 4 is set so that the traveling time on the record matches the time for the sound wave to travel back and forth over the distance set on the range setting device 14. .
レンジ設定器14とカウンター6の両距離が一
致したときの一致回路13の出力は俯角制御回路
10へ送出される。俯角制御回路10は一致回路
13から出力が送出されたとき、俯角制御モータ
ー11を駆動して送受波器5の指向方向を初期設
定値、すなわち、俯角設定器12の設定指向方向
θ0に復帰させる。その後、俯角制御回路10は一
致回路8から再たび出力が送出されたとき、前記
と同様にして俯角制御モーター11を駆動する。 When the distances between the range setter 14 and the counter 6 match, the output of the matching circuit 13 is sent to the depression angle control circuit 10. When the output is sent from the matching circuit 13, the depression angle control circuit 10 drives the depression angle control motor 11 to return the pointing direction of the transducer 5 to the initial setting value, that is, the setting pointing direction θ 0 of the depression angle setting device 12. let Thereafter, when the output is sent again from the coincidence circuit 8, the depression angle control circuit 10 drives the depression angle control motor 11 in the same manner as described above.
第4図は送受波器の指向方向を電子的に制御す
る例を示し、第3図と同一番号は同一物を示す。 FIG. 4 shows an example of electronically controlling the pointing direction of a transducer, and the same numbers as in FIG. 3 indicate the same parts.
第4図において送受波器は3個の振動子5A,
5B,5Cで構成され、各振動子5A,5B,5
Cはそれぞれの切換器2A,2B,2Cを経て送
信器1の送信出力が印加される。このとき、送信
器1の送信信号は移相器17A,17B,17C
でそれぞれ移相された後それぞれの振動子へ導か
れる。 In Fig. 4, the transducer includes three oscillators 5A,
5B, 5C, each vibrator 5A, 5B, 5
The transmission output of the transmitter 1 is applied to C through the respective switching devices 2A, 2B, and 2C. At this time, the transmission signal of transmitter 1 is transmitted through phase shifters 17A, 17B, 17C.
After being phase-shifted at , they are guided to their respective oscillators.
移相器17A,17B,17Cの各移相量は俯
角設定器12によつて決定され、振動子5A,5
B,5Cの合成指向方向が俯角設定器12の設定
指向方向θ0になるように、それぞれの信号を移相
する。 The amount of phase shift of the phase shifters 17A, 17B, 17C is determined by the depression angle setter 12,
The respective signals are phase-shifted so that the combined pointing direction of B and 5C becomes the set pointing direction θ 0 of the depression angle setter 12.
振動子5A,5B,5Cの各々から送出された
超音波パルスは水中の目標物で反射された後、再
び各振動子5A,5B,5Cに帰来する。そし
て、各振動子5A,5B,5Cの受波信号はそれ
ぞれの切換器2A,2B,2Cから移相器16
A,16B,16Cの各々へ導かれる。 The ultrasonic pulses sent out from each of the transducers 5A, 5B, and 5C are reflected by an underwater target, and then return to each of the transducers 5A, 5B, and 5C again. The received signals of each vibrator 5A, 5B, 5C are transmitted from the respective switching devices 2A, 2B, 2C to the phase shifter 16.
It is guided to each of A, 16B, and 16C.
移相器16A,16B,16Cの各々は各振動
子5A,5B,5Cの受波信号を移相するもの
で、それぞれの移相量は俯角制御回路10及び俯
角設定器12によつて決定される。俯角制御回路
10は第3図と同様にして、前記(8)式に従つて指
向方向θ1が変化するように移相器16A,16
B,16Cの各移相量を制御する。 Each of the phase shifters 16A, 16B, and 16C phase-shifts the received signal of each vibrator 5A, 5B, and 5C, and the amount of each phase shift is determined by the depression angle control circuit 10 and depression angle setting device 12. Ru. The depression angle control circuit 10 uses phase shifters 16A and 16 in a manner similar to that shown in FIG.
Controls each phase shift amount of B and 16C.
俯角設定器12の移相出力と俯角制御回路10
の移相出力は加算器15で加算された後にそれぞ
れの移相器16A,16B,16Cに導かれる。
俯角制御回路10は、(8)式から明らかなように、
超音波パルスの送波後t0秒後から移相出力を送出
するから、超音波パルス送波後t0秒間は俯角設定
器12によつて移相器16A,16B,16Cの
各移相量が決定される。そして、それぞれの移相
量は振動子5A,5B,5Cの合成受波指向方向
が初期指向方向θ0に一致するように決定される。
なお、上記において、振動子5A,5B,5Cの
合成指向方向に対応する移相器16A,16B,
16C及び17A,17B,17Cの各移相量は
超音波の使用周波数、振動子の配列間隔等に基ず
いて、公知のごとくして容易に決定することがで
きる。又、記録器4は記録ペンが機械的に走行す
るものに限らず、電子的に走行するいわゆる多針
電極ペンを用いることもできる。あるいは、ブラ
ウン管表示器のような表示器を用いることも可能
である。又、送波あるいは受波時の指向特性はビ
ームの中心線に対して非対称になるように設定し
てもよい。この場合には、送波ビームの指向半角
は基準線に対してそれぞれα,βとなり、α≠β
の関係になる。第1図及び第2図においては、中
心線に対して対称な送波ビームを用いているの
で、指向半角をそれぞれα,βと表わすと、α=
βの関係となる。又、距離設定器9から送出され
る距離データーは直下の海底点P0(第2図)まで
の距離Dを測深してその測深値を用いてもよい。
すなわち、超音波パルスを直下の海底に向けて送
受波して深度Dを測定してその測深値に基づいて
送受波器5からP1点までの距離Lを算出して用
いればよい。 Phase shift output of depression angle setter 12 and depression angle control circuit 10
After the phase-shifted outputs are added by an adder 15, they are led to respective phase shifters 16A, 16B, and 16C.
As is clear from equation (8), the depression angle control circuit 10 is
Since the phase shift output is transmitted from t 0 seconds after the ultrasonic pulse is transmitted, the depression angle setter 12 adjusts the phase shift amounts of the phase shifters 16A, 16B, and 16C for t 0 seconds after the ultrasonic pulse is transmitted. is determined. The respective phase shift amounts are determined so that the combined receiving direction of the oscillators 5A, 5B, and 5C coincides with the initial direction of direction θ 0 .
In addition, in the above, the phase shifters 16A, 16B, corresponding to the composite orientation direction of the vibrators 5A, 5B, 5C,
The respective phase shifts of 16C, 17A, 17B, and 17C can be easily determined in a known manner based on the frequency of ultrasonic waves used, the arrangement interval of the transducers, and the like. Further, the recording device 4 is not limited to one in which the recording pen moves mechanically, but a so-called multi-needle electrode pen in which the recording pen moves electronically can also be used. Alternatively, it is also possible to use a display such as a cathode ray tube display. Further, the directivity characteristics during transmission or reception may be set to be asymmetrical with respect to the center line of the beam. In this case, the directional half angles of the transmitted beam are α and β with respect to the reference line, respectively, and α≠β
It becomes a relationship. In Figures 1 and 2, the transmitting beam is symmetrical with respect to the center line, so if the directional half angles are expressed as α and β, respectively, α=
The relationship is β. Further, the distance data sent from the distance setting device 9 may be obtained by measuring the distance D to the seabed point P 0 directly below (FIG. 2) and using the measured depth value.
That is, the depth D may be measured by transmitting and receiving ultrasonic pulses toward the seabed immediately below, and the distance L from the transducer 5 to the point P1 may be calculated and used based on the measured depth value.
上述のように、この発明は、自船の斜下方向の
水中を深知する場合に、水底からの反射波を受信
することなく、水底付近の魚群等からの必要な反
射波のみを受信表示することができる水中探知装
置を提供する。 As described above, the present invention is capable of receiving and displaying only the necessary reflected waves from schools of fish near the bottom of the water, without receiving reflected waves from the bottom of the water, when deeply understanding underwater diagonally below the own ship. To provide an underwater detection device capable of
第1図は従来の水中探知機の探知動作を説明す
るための図、第2図はこの発明の原理を説明する
ための図、第3図はこの発明の実施例を示し、第
4図は他の実施例を示す。
Fig. 1 is a diagram for explaining the detection operation of a conventional underwater detector, Fig. 2 is a diagram for explaining the principle of this invention, Fig. 3 shows an embodiment of this invention, and Fig. 4 is a diagram for explaining the detection operation of a conventional underwater detector. Another example will be shown.
Claims (1)
めた範囲角内にビーム状に超音波パルスを送波す
る送波装置と、 この超音波パルスが水中の反射物体により反射
されることにより生ずる反射波をその受波ビーム
により受波する受波装置と、 上記送波及び受波装置の直下の水底地点P0の
深度Dを測定する深度測定手段と、 上記送波装置から発射された超音波パルスが送
波装置から最短距離にある上記範囲角内の水底の
地点P1で反射して得られる反射信号が上記受波
装置に到達するほぼその時刻に出力信号を発生す
るタイマーと、 上記深度測定手段から上記深度Dが供給され、
該タイマーの出力信号を受信した時、上記受波装
置が形成する受波ビームの指向方向θ1を θ1=90゜−α―COS-12D/C(t0+△t) に基づいて水面方向に順次変化させる指向方向制
御装置とを具備し、水底以外の他の物体からの反
射波を受信することを特徴とする水中探知装置、 ここに、 △t=2/C√2+1 2−2/CL C:水中における音波の伝播速度 H1:送受波装置の直下の水底地点(P0)から
上記範囲角内の水底地点P2までの距離 L:送受波装置から上記水底地点P1までの距
離 t0:超音波パルスが送波装置から発射された時
刻から水底地点P1で反射され受波装置に到
達する時刻までの時間 α:送波ビームの基準線からの指向半角 2 水中の斜下方向の水底に向けてあらかじめ定
めた範囲角内に超音波パルスを送波する送波装置
と、 この超音波パルスが水中の反射物体により反射
されることにより生ずる反射波をその受波ビーム
により受波する受波装置と、 上記送波及び受波装置の直下の水底地点P0の
深度Dを測定する深度測定手段と、 上記送波装置から発射された超音波パルスが送
波装置から最短距離にある上記範囲角内の水底の
地点P1で反射して得られる反射信号が上記受波
装置に到達するほぼその時刻に出力信号を発生す
るタイマーと、 上記深度測定手段から上記深度Dが供給され、
該タイマーの出力信号を受信した時、上記受波ビ
ームが形成する受波ビームの指向方向θ1を θ1=90゜―α―COS-12D/C(t0+△t) に基づいて水面方向に順次変化させる指向方向制
御装置とを具備し、水底以外の他の物体からの反
射波を受信することを特徴とする水中探知装置、 ここに、 △t=2/C√2+1 2−2/C ×D/COS(90゜−θ0−α) C:水中における音波の伝播速度 H1:送受波装置の直下の水底地点P0から上記
範囲角内の水底地点P2までの距離 θ0:送波装置から発射される超音波パルスの発
射方向の水面に対する角度 t0:超音波パルスが送波装置から発射された時
刻から水底地点P1で発射され受波装置に到
達する時刻までの時間 α:送波ビームの基準線からの指向半角[Scope of Claims] 1. A transmitting device that transmits ultrasonic pulses in the form of a beam within a predetermined range angle toward the bottom of the water in a diagonal direction; a wave receiving device that receives reflected waves generated by the above-mentioned wave transmitting and receiving beams, a depth measuring means that measures the depth D of the underwater point P 0 immediately below the wave transmitting and wave receiving device, and the above-mentioned wave transmitting device An output signal is generated at approximately the time when the reflected signal obtained when the ultrasonic pulse emitted from the transmitter is reflected at a point P 1 on the water bottom within the above range angle, which is the shortest distance from the transmitter, reaches the receiver. the depth D is supplied from the depth measuring means;
When the output signal of the timer is received, the directivity direction θ 1 of the receiving beam formed by the receiving device is determined based on θ 1 =90°−α−COS −1 2D/C(t 0 +△t) An underwater detection device characterized in that it is equipped with a directional control device that sequentially changes direction toward the water surface, and receives reflected waves from objects other than the bottom of the water, where: △t=2/C√ 2 + 1 2-2 /CL C: Propagation speed of sound waves in water H 1 : Distance from the underwater point (P 0 ) directly below the wave transmitting/receiving device to the underwater point P 2 within the above range angle L: From the wave transmitting/receiving device to the above underwater point Distance to P 1 t 0 : Time from the time the ultrasonic pulse is emitted from the transmitting device to the time it is reflected at the underwater point P 1 and reaches the receiving device α : Directional half angle of the transmitted beam from the reference line 2 A transmitting device that transmits ultrasonic pulses within a predetermined range angle toward the bottom of the water diagonally downward; a wave receiving device that receives waves by the receiving beam; a depth measuring means that measures the depth D of the underwater point P 0 directly below the wave transmitting and wave receiving device; a timer that generates an output signal at approximately the time when a reflected signal obtained by reflection at a point P1 on the water bottom within the range angle that is the shortest distance from the wave device reaches the wave receiving device; The depth D is supplied;
When the output signal of the timer is received, the directivity direction θ 1 of the receiving beam formed by the above receiving beam is determined based on θ 1 =90°−α−COS −1 2D/C(t 0 +△t) An underwater detection device characterized in that it is equipped with a pointing direction control device that sequentially changes in the direction of the water surface, and receives reflected waves from objects other than the bottom of the water, where: △t=2/C√ 2 + 1 2 -2/C ×D/COS (90° - θ 0 - α) C: Propagation speed of sound waves in water H 1 : From bottom point P 0 directly below the wave transmitting/receiving device to bottom point P 2 within the above range angle distance θ 0 : Angle of the emission direction of the ultrasonic pulse emitted from the transmitter with respect to the water surface t 0 : From the time the ultrasonic pulse is emitted from the transmitter, it is emitted from the underwater point P 1 and reaches the receiver. α: Directional half angle from the reference line of the transmitted beam
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188706A JPS5888679A (en) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | Underwater detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56188706A JPS5888679A (en) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | Underwater detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5888679A JPS5888679A (en) | 1983-05-26 |
| JPH0125437B2 true JPH0125437B2 (en) | 1989-05-17 |
Family
ID=16228374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56188706A Granted JPS5888679A (en) | 1981-11-24 | 1981-11-24 | Underwater detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5888679A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61181987A (en) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | Furuno Electric Co Ltd | Detector |
| JP6179973B2 (en) * | 2013-02-15 | 2017-08-16 | 古野電気株式会社 | Signal processing device, underwater detection device, signal processing method, and program |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5558473A (en) * | 1978-10-26 | 1980-05-01 | Marine Instr Co Ltd | Depth sonar |
-
1981
- 1981-11-24 JP JP56188706A patent/JPS5888679A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5888679A (en) | 1983-05-26 |
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