JPH0195299A - 水中航走体用ホーミング装置 - Google Patents

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】 数を切替えその指向性を制御して誤作動を防止するよう
にした水中航走体用ホーミング装置にめには、その頭部
に配設した送受波器より音波（超音波）を水中へ送信し
、標的からの反射波を同じく頭部に配設した送受波器に
より受信して、その反射波から標的の方向９強度を検出
し水中航走体の後端に設けた操舵翼および推進器を制御
して水中航走体を標的の方向へ誘導するのものか、はた
また海底からのものか区別がつかず水中航走体を標的以
外のものへ誘導するいわゆる誤作動をすることがある。

この誤作動を防止するためには、水中へ送信する音波の
送信方向を絞る。いわゆる指向性を狭くすることが行な
われている。第１ａ図は従来の水中航走体用ホーミング
装置でへ海面近くの浅深度を航走する場合、海面からの
反射波による誤作動を防ぐため指向性を狭くした例を示
す。すなわち航走する水中航走体ｌが海面２近くの浅深
度にある場合は指向性を狭くして狭い範囲３にのみ送信
して、海面２からの反射波による誤作動を防止している
。これに対して第１ｂ図は水中航走体が深深度にある場
合で指向性を広くし広い範囲４に送信した場合を示した
ものである。

この指向性を狭くする方法としては従来ホーミング装置
の構成品である送受波器の振動素子の使用数量を変える
ことによって行なわれている。

すなわち、第２図は振動素子（振動子）の使用数ｉを変
えた場合を示す図で、第２ａ図は振動子５の使用数量を
多くして指向性を狭くした場合、第２ｂ図は振動子５の
使用数量を少くして指向性を広くした場合を示す。しか
し、この振動子の使用数量を変えてその指向性を制御す
ることは、深深度での探索時、指向性を広くして広範囲
の探索を行う場合、上述したように使用する振動素子の
数が減るため送受波器に入力出来る送信電力が制限され
結果的に探索レンジが短かくなるという致命的な欠点が
ある。

また、指向性は使用する誘導音波の周波数によっても異
なって来る。すなわち周波数の低い音波では指向性が広
くなり、高い音波では狭くなる。この特性を利用した指
向性の制御も行なわれている。すなわち送受波器の大き
さが水中航走体の塔載容積によって制約されるため振動
子の使用量を同じにし指向性を狭くするためには使用周
波数を高くすることが行なわれている。

しかしこの方法によると水中での吸収損失が周波数によ
って異るという問題が表面化して来る。

すなわち誤作動を防止しようとすれば水中での吸収損失
の大きい高い周波数の音波を使用しなければ°ならない
が、探索範囲を広げようとすれば吸収損失の小さい、指
向性が広くなる低周波数の音波を使用しなければならな
いというジレンマ（ｄｉｌｅｍｍａ）に落ちいる。

最近の水中航走体では探索レンジ・を増大させるために
水中での損失の小さい低い周波数の音波を使用する傾向
にあるが、前述の通り低い周波数では指向性が広くなり
、浅海航走時等における標的以外の海面等からの反射に
よる誤作動防止策が不可欠の事項となって来つつある。

本発明は、上述の通り使用周波数によって指向特性が変
えられることに着目して、使用周波数を浅深度と深々度
で使い分ける様にするため。

水中航走体の航走深度をパラメータにして切替えること
によって、深々度における探索レンジの増大（推持）を
計り、又浅深度においては海面からの反射音による誤作
動防止を計った水中航走体用ホーミング装置を提供する
ことを目的て標的位置方向へ自己を誘導航走するように
した水中航走体用ホーミング装置において、航走深度を
計測する深度器と、誘導用音波の周波数を切替える深度
を設定する切替深度設定装置と。

深度器からの出力と切替深度設定装置の設定深度出力と
を比較する比較判断回路と、比較判断回路の出力に応じ
て誘導用音波の周波数を切替える周波数制御回路とを具
えたことを特徴とし以下１図面により本発明の実施例に
ついて説明すると、第３図は本発明の水中航走体用ホー
ミング装置の一実施例を示すブロック図で、１１は水中
航走体１の外面にそのセンサーが設置され航走深度圧を
電気信号に変換する圧力センサーと水中航走体１の内部
に設けられた電子回路で構成された深度器であり、水中
航走体の航走深度に対応した電気信号りを出力する。１
２は誘導用音波の周波数を切換える深度を設定するため
の切替深度設定装置である。切替深度設定装置１２に設
定される深度は水中航走体ｌの発信前に母船上で設定す
るようにしても良いが航走水域に応じて母船から遠隔操
作により設定するようにしても良い。

切替深度設定装置１２からは設定された深度に対応した
Ｄｃという電気信号が出力される。１３は前記りとＤｃ
、すなわち深度器１１からの出力された水中航走体１の
航走深度と誘導のために使用する周波数を切換える深度
とを比較判断する比較判断回路である。比較判断回路１
３を構成するコンパレータ回路ではＤ　〉Ｄｃ又はＤく
Ｄｃの判断を行いその結果を周波数制御回路１４に出力
する。

なお、比較判断回路１３ではＤ　〉Ｄｃ又はＤ（Ｄｃの
一方の条件を満たす時だけ出力するようにしても良い。

周波数制御回路１４では２例えばり、２Ｄｃの場合発信
回路１５および受信器１８にその情報を出力する。勿論
Ｄ（Ｄｃの場合に情報を出力するようにしても良く要は
一方の信号で保持、他方の信号で切換えの信号をそれぞ
れ出力するようにすれば良い。１５は低周波発信回路１
５−１と高周波発信回路１５−２からなる発信回路であ
る。周波数制御回路１４からの信号を受けた発信回路１
５は低周波発信回路１５−１又は高周波発信回路１５−
２のいずれかの回路が接続され作動することとなる。こ
の選択された回路１５−１又は１５−２から発信された
信号は電力増幅器１６で増幅され送受波器１７から水中
へ送信される。

電力増幅器１６は広帯域の電力増幅回路からなり選択さ
れた低周波発信回路１５−１又は高周波発信回路１５−
２からのいずれの周波数にも適用できるものである。

また送受波器１７では入力された信号を誘導用音波に変
換する。

次に水中へ送信された音波は水中で反射され。

この反射波は再び送受波器１７で受信される。

送受波器１７で受信された反射波は送受波器１７で再び
電気信号に変換され受信器１８に入力される。受信器１
８は発信回路１５と同様に低周波用１Ｂ−１と高周波用
１８−２の受信器から構成されておシ９発信回路１５と
同様に周波数制御回路１４からの信号により何れかの受
信器が選択され接続されて作動するようになっている。

１９、２０．２１は何れも従来の水中航走体のホーミン
グ装置に使用されている回路、操舵機であって、１９は
送受波器で受信された音波が標的からのものであるかど
うかの識別を行うと同時に標的の方位、距離等を識別す
る信号識別回路である。信号識別回路１９によシ音波が
標的からのものであり、ｔた標的の方位、距離等が確認
されるとその信号が操舵管制回路２０に伝えられ、ここ
で水中航走体を標的の位置へ誘導するための操舵信号に
変換され操舵機１１に入力される。操舵機１１では入力
信号に基づき水中航走体１の後端部に配置された操舵翼
を制御して置では、水中航走体の航走深度に応じて誘導
用音波の周波数を切替えるようにしたので指向性を狭く
する必要のある浅深度を航走するときは指向性が狭くな
る高周波の音波を使用して海面残響の影響を減らして誤
作動を防止するようにするとともに、指向性を広くして
探索レンジを広げる必要のある深々度を航走するときは
指向性が大きくなる低周波の音波を使用してその要求を
満たすとともに水中での吸収損失を少くすることができ
るようになったので広範囲、長距離の探索レンジが取れ
るようになる利点がある。

なお上記実施例では高周波の音波を浅深度域で使用した
例を示したが、これは前記したように誤作動をするのは
浅深度域ばかりではなく海底面若しくは海底にある岩礁
等にも起因することが予想されるので、このような場合
には切換深度設定装置１２に第２の深度を設定し、その
深度より大きい深度りで高周波の音波を使用するように
することによシ魯容易に解決することが出来るものでら
る。

４、面の簡単な説明 第１ａ図は浅深度航走時の探索レッジを示す模式図、第
１ｂ図は深々度航走時の探索レンジを示す模式図、第２
ａ図は指向性を狭くした時の振動子の様子を示す模式図
、第２ｂ図は指向性を広くした時の振動子の様子を示す
模式図である。第３図は本発明の水中航走体用ホーミン
グ装置の一実施例を示すためのブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 送受波器より音波を水中に発信し、標的からの反射波を
   受信して該受信信号に応じて標的位置方向へ自己を誘導
   、航走するようにした水中航走体用ホーミング装置にお
   いて、航走深度を計測する深度器と、誘導音波の周波数
   を切替える深度を設定する切替深度設定装置と、深度器
   からの出力と切替深度設定装置の設定深度出力とを比較
   する比較判断回路と、比較判断回路の出力に応じて誘導
   音波の周波数を切替える周波数制御回路とを具えたこと
   を特徴とする水中航走体用ホーミング装置。