JPH03218488A - 船舶用画像探知装置 - Google Patents
船舶用画像探知装置Info
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- JPH03218488A JPH03218488A JP2014648A JP1464890A JPH03218488A JP H03218488 A JPH03218488 A JP H03218488A JP 2014648 A JP2014648 A JP 2014648A JP 1464890 A JP1464890 A JP 1464890A JP H03218488 A JPH03218488 A JP H03218488A
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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J
本発明は,船の航行と共に海中の情報を画像として逐次
表示する船舶用画像探知装置に関する.【従米技術1 魚群探知等の目的で送受波器を海底に照射して、海中情
報を得るようにした画像探知装置は種々提案されている
. この一般的なものとしては送受波器を固定して船の航行
と共に海中の情報を縦断的に表示するものがある.とこ
ろがかかる構成であると、船の周囲の渇中情報を広角的
に知得することができない. そこで、広角度の情報を得るものとして、送受波器を水
平方向に回動させ、船の前進方向の海中情報を回動角度
に対応して平面的に表示するものが提案されている. [発明が解決しようとする課題1 ところで,上述の送受波器を連続的に回動させる構成の
ものにあっては特定点(船)を中心として、送受波器の
回動に対応して海中情報を表示するものであり,送受波
器の一回動走査毎に新たな表示が成されてそれ以前の情
報は蓄積されないため,情報に連続性を欠き海中の状態
を総合的に杷握できない.このため、その画像情報の用
途に限界があった. また航行の安全性を確保するために水中に没した岩、暗
礁を避ける必要があるが、従来の画像探知装置にあって
は、船の方位の変化に伴って画像上の岩の位置が送受波
器による補捉の都度変わるために、船と岩の相対的な位
置関係を読み取ることが困難であり、誤った判断をする
危険があった. さらにまた魚釣り用の小型船舶にあっては、画像探知装
置によって魚影を発見した場合に、その当該位置に復帰
して魚釣りをしたい場合がある.ところが一旦魚群の棲
息する魚釣のポイント位置を発見しても、船が当該位置
を通過すると情報は消去されているからそこに復帰する
のは困難であって、再度画像探知装置で魚影を探索しな
ければならない.そのほかに例えば、人が船から落水し
たような場合には、その落下位置に復帰するのがn儀な
場合も生ずる. この様に、従来の画像探知装置にあっては海中情報を蓄
積できないため、総合的に海中を把握し難く、海中情報
の蒐集に関して不十分であり、かつ船の航行の安全性の
確保も必ずしも充分ではなく、さらには所定位置に容易
に復帰できないため魚釣りや人災発生等に対応できない
等、その有用性に限界があった. 本発明の目的は、総合的な海中情報を容易に得ることが
でき、これに基づいて所要位置への復帰も容易となる船
舶用画像探知装置の提供にある.[課題を解決するため
の手段] 本発明は、 船の現方位を検出する方位センサーと、船の速度情報を
出力する船速情報発生手段と、水平方向へ連続的に回動
走査する水中用送受波器と, ディスプレイ装置と, 船の当該位置を記憶設定するポイント設定スイッチと, 方位センサーと船速情報発生手段とから船の現位置を船
の航行に伴って逐次演算し、かつ前記送受波器からの信
号により船周囲の海中情報を逐次作成し,その演算船位
と海中情報とに基づき、ディスプレイ装置に,現船位画
像を逐次座標変換表示し、かつ海中情報画像を前の画像
に上塗りして逐次表示する海中探知平画面を出力すると
共に、ポイント設定スイッヂの押圧操作により海中探知
平画面の当該座標位置にポイント印像を表示するプログ
ラムが組み込まれた中央制御装置CPLJとを備えたこ
とを特徴とする船舶用画像探知装置である. [作用J 船の所定位置からの所定時間後の位置は、方位センサー
と、船速情報発生手段からの情報により特定される.そ
して、この特定された船位は、ディスブレーイに船位画
像として表示される.すなわち船位画像はディスプレイ
上で航行と共に刻々変化し,その航跡が示されることと
なる.そして一方,送受波器による海中情報が当該読み
取り時の船位を中心としてディスプレイ上に上塗り状に
紀載される.この上塗りされた位置情報は魚群等の動い
ている物体を除いて、特定された情報であるから画像の
連続性を有する.このためディスプレイ上には船の航行
と共に船周囲の海底等の連続した図形が示され、さらに
は移動物及びその動きの読み取りが可能となる.而して
、周囲の状況を総合的に拍握することができると共に,
障害物の回避や,所要位置への復帰も容易となる. またポイント設定スイッチの押圧操作により船の当該位
置をポイント印像として海中情報画像に記入し得るため
、船を該位置に復帰させることが容易となる. 1実施例1 添付図面について本発明の一実施例を説明する.まず第
1図のブロック図においてその全体構成を説明する. 中央制御装置CPUには、入力装置として、方位センサ
ー1が、該センサーIからのアナログ信号をデジタル信
号に変換するA/D変換器2を介して接続され、同じく
スピードセンサー(船速情報発生手段)3、ポイント設
定スイッチ4aを含むキー人力装置4等が接続されてい
る.また海岸線地形図等のデータROM9、制御プログ
ラムROMIO及び演算データRAMIIが接続される
. 外部出力装置としては,ディスプレイ装置6が表示用R
AM7及び表示制御部8を介して接続される. また送受波回路l3、送受波器l2が接続され、方位セ
ンサーlからの情報に基づいて船位と対応する海中情報
を得ることができる.自動操舵を可能とするように、自
動操舵装置が接続される場合もある. 前記方位センサーlの構成にあっては、例えば地磁気に
よりマグネットが回転するように構成し,該マグネット
の回転角度を磁束変化としてホール素子により検知する
タイプの方位センサーや、フラックスゲートセンサーや
、ジャイロセンサー等の方位センサーが適用され得る.
この方位センサーlは、マグネットセンサーやフラック
スゲートセンサーにおいては地磁気のN極を、またジャ
イロセンサーにおいては初期設定された地軸方位を基準
として地球のNViAを検出するように作られているか
ら、その基準方向が船首方向と平行となる様に船の適宜
箇所に取り付けられる.かかる方位センサーlは、船の
現方位に対応して変化するsin出力又はcos出力を
発生し、この出力は.A/D変換器2を介して中央制御
装置CPUに入力され,該中央制御装置CPUのプログ
ラムにより解読されて船の現方位が判定され、後述する
ようにスピードセンサー3と、該現方位とから演算して
刻々変化する船の現位置が算出される. またキー人力装置4は、テンキー等からなるものである
. そのほか入力装置として、ロラン受信機、オメガ受信機
又はGPS受信機等の航法装置l5と、該航法装置l5
を読取り作動させる駆動指令装置l4とを接続するよう
にしても良い.この駆動指令装置l4としては、キーオ
ン毎に駆動指令するキー人力装置(キー人力装置4を利
用可能)のほかに、所定時間毎に読取り作動させるタイ
マーや所定航行距離毎に読取り作動させる制御装置が考
えられる.タイマー等で所定間隔毎に航法装置l5の読
取り作動をさせるようにするのは、方位センサーl及び
スピードセンサー3による位置演算にあっては、長時間
航行すると誤差が累積するので,所定間隔毎に絶対位置
情報を得て、改めて該情報を起点として、航行と共に方
位センサー1等により位置情報を演算するようにして、
誤差のないようにするためであり,さらにはこの誤差補
正をスイッチ入力によらず自動的に生じさせるようにす
るためである. このように船の絶対位置が特定されていると、海岸線S
(第2図参照),地形図等の前記データ110M9の利
用が容易かつ正確となり、船と海岸線との関係を正確に
ディスプレイ装置6上に表示することが可能となる。尚
、航法装置l5がなくても、本発明の実施に支障を生ず
ることはなく、かつ船の起点の絶対位置が解っていれば
、データROM9の利用が可能となる。
表示する船舶用画像探知装置に関する.【従米技術1 魚群探知等の目的で送受波器を海底に照射して、海中情
報を得るようにした画像探知装置は種々提案されている
. この一般的なものとしては送受波器を固定して船の航行
と共に海中の情報を縦断的に表示するものがある.とこ
ろがかかる構成であると、船の周囲の渇中情報を広角的
に知得することができない. そこで、広角度の情報を得るものとして、送受波器を水
平方向に回動させ、船の前進方向の海中情報を回動角度
に対応して平面的に表示するものが提案されている. [発明が解決しようとする課題1 ところで,上述の送受波器を連続的に回動させる構成の
ものにあっては特定点(船)を中心として、送受波器の
回動に対応して海中情報を表示するものであり,送受波
器の一回動走査毎に新たな表示が成されてそれ以前の情
報は蓄積されないため,情報に連続性を欠き海中の状態
を総合的に杷握できない.このため、その画像情報の用
途に限界があった. また航行の安全性を確保するために水中に没した岩、暗
礁を避ける必要があるが、従来の画像探知装置にあって
は、船の方位の変化に伴って画像上の岩の位置が送受波
器による補捉の都度変わるために、船と岩の相対的な位
置関係を読み取ることが困難であり、誤った判断をする
危険があった. さらにまた魚釣り用の小型船舶にあっては、画像探知装
置によって魚影を発見した場合に、その当該位置に復帰
して魚釣りをしたい場合がある.ところが一旦魚群の棲
息する魚釣のポイント位置を発見しても、船が当該位置
を通過すると情報は消去されているからそこに復帰する
のは困難であって、再度画像探知装置で魚影を探索しな
ければならない.そのほかに例えば、人が船から落水し
たような場合には、その落下位置に復帰するのがn儀な
場合も生ずる. この様に、従来の画像探知装置にあっては海中情報を蓄
積できないため、総合的に海中を把握し難く、海中情報
の蒐集に関して不十分であり、かつ船の航行の安全性の
確保も必ずしも充分ではなく、さらには所定位置に容易
に復帰できないため魚釣りや人災発生等に対応できない
等、その有用性に限界があった. 本発明の目的は、総合的な海中情報を容易に得ることが
でき、これに基づいて所要位置への復帰も容易となる船
舶用画像探知装置の提供にある.[課題を解決するため
の手段] 本発明は、 船の現方位を検出する方位センサーと、船の速度情報を
出力する船速情報発生手段と、水平方向へ連続的に回動
走査する水中用送受波器と, ディスプレイ装置と, 船の当該位置を記憶設定するポイント設定スイッチと, 方位センサーと船速情報発生手段とから船の現位置を船
の航行に伴って逐次演算し、かつ前記送受波器からの信
号により船周囲の海中情報を逐次作成し,その演算船位
と海中情報とに基づき、ディスプレイ装置に,現船位画
像を逐次座標変換表示し、かつ海中情報画像を前の画像
に上塗りして逐次表示する海中探知平画面を出力すると
共に、ポイント設定スイッヂの押圧操作により海中探知
平画面の当該座標位置にポイント印像を表示するプログ
ラムが組み込まれた中央制御装置CPLJとを備えたこ
とを特徴とする船舶用画像探知装置である. [作用J 船の所定位置からの所定時間後の位置は、方位センサー
と、船速情報発生手段からの情報により特定される.そ
して、この特定された船位は、ディスブレーイに船位画
像として表示される.すなわち船位画像はディスプレイ
上で航行と共に刻々変化し,その航跡が示されることと
なる.そして一方,送受波器による海中情報が当該読み
取り時の船位を中心としてディスプレイ上に上塗り状に
紀載される.この上塗りされた位置情報は魚群等の動い
ている物体を除いて、特定された情報であるから画像の
連続性を有する.このためディスプレイ上には船の航行
と共に船周囲の海底等の連続した図形が示され、さらに
は移動物及びその動きの読み取りが可能となる.而して
、周囲の状況を総合的に拍握することができると共に,
障害物の回避や,所要位置への復帰も容易となる. またポイント設定スイッチの押圧操作により船の当該位
置をポイント印像として海中情報画像に記入し得るため
、船を該位置に復帰させることが容易となる. 1実施例1 添付図面について本発明の一実施例を説明する.まず第
1図のブロック図においてその全体構成を説明する. 中央制御装置CPUには、入力装置として、方位センサ
ー1が、該センサーIからのアナログ信号をデジタル信
号に変換するA/D変換器2を介して接続され、同じく
スピードセンサー(船速情報発生手段)3、ポイント設
定スイッチ4aを含むキー人力装置4等が接続されてい
る.また海岸線地形図等のデータROM9、制御プログ
ラムROMIO及び演算データRAMIIが接続される
. 外部出力装置としては,ディスプレイ装置6が表示用R
AM7及び表示制御部8を介して接続される. また送受波回路l3、送受波器l2が接続され、方位セ
ンサーlからの情報に基づいて船位と対応する海中情報
を得ることができる.自動操舵を可能とするように、自
動操舵装置が接続される場合もある. 前記方位センサーlの構成にあっては、例えば地磁気に
よりマグネットが回転するように構成し,該マグネット
の回転角度を磁束変化としてホール素子により検知する
タイプの方位センサーや、フラックスゲートセンサーや
、ジャイロセンサー等の方位センサーが適用され得る.
この方位センサーlは、マグネットセンサーやフラック
スゲートセンサーにおいては地磁気のN極を、またジャ
イロセンサーにおいては初期設定された地軸方位を基準
として地球のNViAを検出するように作られているか
ら、その基準方向が船首方向と平行となる様に船の適宜
箇所に取り付けられる.かかる方位センサーlは、船の
現方位に対応して変化するsin出力又はcos出力を
発生し、この出力は.A/D変換器2を介して中央制御
装置CPUに入力され,該中央制御装置CPUのプログ
ラムにより解読されて船の現方位が判定され、後述する
ようにスピードセンサー3と、該現方位とから演算して
刻々変化する船の現位置が算出される. またキー人力装置4は、テンキー等からなるものである
. そのほか入力装置として、ロラン受信機、オメガ受信機
又はGPS受信機等の航法装置l5と、該航法装置l5
を読取り作動させる駆動指令装置l4とを接続するよう
にしても良い.この駆動指令装置l4としては、キーオ
ン毎に駆動指令するキー人力装置(キー人力装置4を利
用可能)のほかに、所定時間毎に読取り作動させるタイ
マーや所定航行距離毎に読取り作動させる制御装置が考
えられる.タイマー等で所定間隔毎に航法装置l5の読
取り作動をさせるようにするのは、方位センサーl及び
スピードセンサー3による位置演算にあっては、長時間
航行すると誤差が累積するので,所定間隔毎に絶対位置
情報を得て、改めて該情報を起点として、航行と共に方
位センサー1等により位置情報を演算するようにして、
誤差のないようにするためであり,さらにはこの誤差補
正をスイッチ入力によらず自動的に生じさせるようにす
るためである. このように船の絶対位置が特定されていると、海岸線S
(第2図参照),地形図等の前記データ110M9の利
用が容易かつ正確となり、船と海岸線との関係を正確に
ディスプレイ装置6上に表示することが可能となる。尚
、航法装置l5がなくても、本発明の実施に支障を生ず
ることはなく、かつ船の起点の絶対位置が解っていれば
、データROM9の利用が可能となる。
また航法装置15,駆動指令装置14に換えて、キー人
力装置により船の絶対位置を手動入力するようにし、こ
の位置情報を起点として、航跡線を描くようにしても良
い。この入力手段にあっては、停泊地等において海図上
からその絶対位置を読取って人力すれば良い。
力装置により船の絶対位置を手動入力するようにし、こ
の位置情報を起点として、航跡線を描くようにしても良
い。この入力手段にあっては、停泊地等において海図上
からその絶対位置を読取って人力すれば良い。
次に、本発明の要部に係る中央制御装置CPUに組込ま
れたプログラムにより表示指令されるディスプレイ装置
6の、その出力態様について説明する。
れたプログラムにより表示指令されるディスプレイ装置
6の、その出力態様について説明する。
第2図に示す様に、ディスプレイ装置6の左画面には,
前記送受波器l2からの入力情報により海中探知平画面
20が表示される,この画面20は海底地形G及び魚影
F等を平面的に表示するものである. 前記海中探知平画面20には目標方位軸2lと該目標方
位軸2lに対して現在の進行方向及び位置を示す船型状
の船位画像22と、該船位画像22を中心とする海中情
報画像24とが表示される. また目標方位軸2lは船の目標方位に沿って設定され,
該目標方位は目的地(目標地点)の緯度及び経度と、現
在地の緯度及び経度とから演算により求められる. この目標方位軸2lにより、船が蛇行しても、目標方位
への復帰が容易になされる.また魚群等に向けた新たな
目標方位設定をすることにより海中探知平画面20を目
標に向けた見易い画面とすることができる.その目標方
位軸2lの設定は、船を目標方位に向けて目標方位設定
スイッチをオンすることにより容易に設定し得るように
プログラムを組んでおくことができる.すなわち、該方
位設定により船位画像22は、目標方位軸2l上でその
船先を上方に向けて表示され、船の操舵に伴って該船位
画像22は刻々変化し、その後に航跡線23が描かれる
こととなる.この目標方位軸2lに対する船の画像位置
の変動は,後述する演算式に基づいて中央制御装置CP
Uによって演算される. その他、海中探知平画面20には、船の現位置や船の現
方位をデジタル表示するようにしても良い. 前記船位画像22は,方位センサーlとスピードセンサ
3により中央制御装置CPUにより次の式から演算され
る.すなわち,船位画像22の座標(x,y)は, となる.ここで、tは読み取り開始時からの経過時間,
θ(tlは目標方位に対する船の方位(ずれ角)を示す
.この関係は第3図によって更に明らかに示される. 尚、各データはデジタル値としてdt毎に入力され演算
されるものである.従って、現位置(Xy)は単位時間
(dt)あたりの推進距離を累積することにより算出さ
れるから、次の様に表わすことができる. x=Cd t 3:.” ■,’ sinθn +
X oy=Cd t 31” vn− cosθn+3
’oここでNは現時点の読み取りカウント値を示し、■
,,・sinθ1及びVn’CO!l+00はn回目の
読み取りカウント時の値を示す.また、dtは一定であ
るから, x = c i:”v n゛sinθ,+xo(C:定
数)y=c Σ Vn COSθ n +y (c:定数) とも表わせる. 上述の目標方位に対する船の方位(目標方位と現在方位
との方位ずれ角)θは自動操舵装置の制御情報として利
用することができる,この場合には、 I/Oポート、
出力バッファ−、コネクタ及びケーブル等を介して中央
制御装置CPUに自動操舵装置を接続することにより可
能となる.その他、自動操舵装置以外にあってもプリン
ター等、種々の機器に中央制御装itcPUを接続し,
前記情報を有効に利用する事が可能である. 而して、第2.3図p(実際には船位画像22と航跡線
23のみが描かれる.)のように船位画像22が順次プ
ロットされる.この船位画像22は,航跡線23がある
から現船位のみを表わせば充分であり、従って最新の船
位画像のみが表示される.また図中のプロットは誇張し
て示しており、dtは微小時間単位であって,実際の画
面上においては、船位画像22は円滑にスライドし、そ
の航跡,Ii!23は節の無いなだらかな線となる.す
なわち、海中探知平画面20上には時間の経過と共に、
上述の式により船位画像22が航行と共に刻々変化しな
がら表示され、緻密な線分となる航跡線23が描かれる
. 上述の起点(xa+yo)は航法装置l5を備えている
場合には,絶対位置がその読み取りにより設定され,こ
れにより船位画像22の移動は絶対位置を示すこととな
る.尚、上述したように方位センサーl、スピードセン
サー3による位置情報にあっては、長い航行により誤差
が累積するが、上述した駆動指令装置l4により、その
累積誤差を消去するために新たな起点(x o * y
o )が求められる. 次に、海中情報画像24の表示手段について説明する. 第4,5図に示すように、船の後尾には送受波器l2が
取付けられている.この送受波器l2は2保護ケース3
0内でシリコン油3l内に封入されており,パルスモー
夕からなる水平制御モータ32により軸33を中心に水
平方向へ連続的に往復走査的に回動首振運動される.こ
の回動態様は往復揺動のほか、全回転であっても良い.
また同じく軸33上に中心軸35を持つ垂直制御モータ
34により軸35を中心に上下方向に回動する. この送受波器l2の送受波方向は、斜め下方に向けるよ
うにし、その俯角βは前記垂直制御モータ34により調
整される. そして、同図に示すように俯角βに対応して、船の位置
からその送受波方向を前方に向けているために,送受波
器l2によって検出される被検出点0までの距離を尼と
すると、船からの水平距離Lは L = f2 cos β により求めることができる. 尚,距mβは、送受波器l2のエコー反射時間Tにより e=騒cT (c:水中での音速) によって求められる. そして上述の水平距離Lが中央制御装置CPUの演算プ
ログラムで演算処理され、このデータは表示用RAM7
に蓄積されるとともに次の式に基づき、目標方位軸2l
を基軸として画面上の距離Lに相似した位置に被検出点
0がプロットされる. すなわち第3図にあって、時刻tにおける送受波器l2
の目標方位軸2lに対する送受波方向の相対角度をA
(tl とすると、 Aftl=θ(11十α(11 ここでθIt)は上述と同じく目標方位軸2lに対する
船の時刻tにおける方位を示し、方位センサーlにより
求められる.またα(1)は船の現方位に対する送受波
器の首振角度を示し,水平制御モータ(バルスモータ)
32の制御により求められる. そして時刻tにおける海底地形Gまたは魚群Fからのエ
コー反射データは、方向線A上で上式で求められる送受
波器l2からの水平距離Lたけ離れた地点Kのデータと
して、表示用RAM7に蓄積されることとなる。
前記送受波器l2からの入力情報により海中探知平画面
20が表示される,この画面20は海底地形G及び魚影
F等を平面的に表示するものである. 前記海中探知平画面20には目標方位軸2lと該目標方
位軸2lに対して現在の進行方向及び位置を示す船型状
の船位画像22と、該船位画像22を中心とする海中情
報画像24とが表示される. また目標方位軸2lは船の目標方位に沿って設定され,
該目標方位は目的地(目標地点)の緯度及び経度と、現
在地の緯度及び経度とから演算により求められる. この目標方位軸2lにより、船が蛇行しても、目標方位
への復帰が容易になされる.また魚群等に向けた新たな
目標方位設定をすることにより海中探知平画面20を目
標に向けた見易い画面とすることができる.その目標方
位軸2lの設定は、船を目標方位に向けて目標方位設定
スイッチをオンすることにより容易に設定し得るように
プログラムを組んでおくことができる.すなわち、該方
位設定により船位画像22は、目標方位軸2l上でその
船先を上方に向けて表示され、船の操舵に伴って該船位
画像22は刻々変化し、その後に航跡線23が描かれる
こととなる.この目標方位軸2lに対する船の画像位置
の変動は,後述する演算式に基づいて中央制御装置CP
Uによって演算される. その他、海中探知平画面20には、船の現位置や船の現
方位をデジタル表示するようにしても良い. 前記船位画像22は,方位センサーlとスピードセンサ
3により中央制御装置CPUにより次の式から演算され
る.すなわち,船位画像22の座標(x,y)は, となる.ここで、tは読み取り開始時からの経過時間,
θ(tlは目標方位に対する船の方位(ずれ角)を示す
.この関係は第3図によって更に明らかに示される. 尚、各データはデジタル値としてdt毎に入力され演算
されるものである.従って、現位置(Xy)は単位時間
(dt)あたりの推進距離を累積することにより算出さ
れるから、次の様に表わすことができる. x=Cd t 3:.” ■,’ sinθn +
X oy=Cd t 31” vn− cosθn+3
’oここでNは現時点の読み取りカウント値を示し、■
,,・sinθ1及びVn’CO!l+00はn回目の
読み取りカウント時の値を示す.また、dtは一定であ
るから, x = c i:”v n゛sinθ,+xo(C:定
数)y=c Σ Vn COSθ n +y (c:定数) とも表わせる. 上述の目標方位に対する船の方位(目標方位と現在方位
との方位ずれ角)θは自動操舵装置の制御情報として利
用することができる,この場合には、 I/Oポート、
出力バッファ−、コネクタ及びケーブル等を介して中央
制御装置CPUに自動操舵装置を接続することにより可
能となる.その他、自動操舵装置以外にあってもプリン
ター等、種々の機器に中央制御装itcPUを接続し,
前記情報を有効に利用する事が可能である. 而して、第2.3図p(実際には船位画像22と航跡線
23のみが描かれる.)のように船位画像22が順次プ
ロットされる.この船位画像22は,航跡線23がある
から現船位のみを表わせば充分であり、従って最新の船
位画像のみが表示される.また図中のプロットは誇張し
て示しており、dtは微小時間単位であって,実際の画
面上においては、船位画像22は円滑にスライドし、そ
の航跡,Ii!23は節の無いなだらかな線となる.す
なわち、海中探知平画面20上には時間の経過と共に、
上述の式により船位画像22が航行と共に刻々変化しな
がら表示され、緻密な線分となる航跡線23が描かれる
. 上述の起点(xa+yo)は航法装置l5を備えている
場合には,絶対位置がその読み取りにより設定され,こ
れにより船位画像22の移動は絶対位置を示すこととな
る.尚、上述したように方位センサーl、スピードセン
サー3による位置情報にあっては、長い航行により誤差
が累積するが、上述した駆動指令装置l4により、その
累積誤差を消去するために新たな起点(x o * y
o )が求められる. 次に、海中情報画像24の表示手段について説明する. 第4,5図に示すように、船の後尾には送受波器l2が
取付けられている.この送受波器l2は2保護ケース3
0内でシリコン油3l内に封入されており,パルスモー
夕からなる水平制御モータ32により軸33を中心に水
平方向へ連続的に往復走査的に回動首振運動される.こ
の回動態様は往復揺動のほか、全回転であっても良い.
また同じく軸33上に中心軸35を持つ垂直制御モータ
34により軸35を中心に上下方向に回動する. この送受波器l2の送受波方向は、斜め下方に向けるよ
うにし、その俯角βは前記垂直制御モータ34により調
整される. そして、同図に示すように俯角βに対応して、船の位置
からその送受波方向を前方に向けているために,送受波
器l2によって検出される被検出点0までの距離を尼と
すると、船からの水平距離Lは L = f2 cos β により求めることができる. 尚,距mβは、送受波器l2のエコー反射時間Tにより e=騒cT (c:水中での音速) によって求められる. そして上述の水平距離Lが中央制御装置CPUの演算プ
ログラムで演算処理され、このデータは表示用RAM7
に蓄積されるとともに次の式に基づき、目標方位軸2l
を基軸として画面上の距離Lに相似した位置に被検出点
0がプロットされる. すなわち第3図にあって、時刻tにおける送受波器l2
の目標方位軸2lに対する送受波方向の相対角度をA
(tl とすると、 Aftl=θ(11十α(11 ここでθIt)は上述と同じく目標方位軸2lに対する
船の時刻tにおける方位を示し、方位センサーlにより
求められる.またα(1)は船の現方位に対する送受波
器の首振角度を示し,水平制御モータ(バルスモータ)
32の制御により求められる. そして時刻tにおける海底地形Gまたは魚群Fからのエ
コー反射データは、方向線A上で上式で求められる送受
波器l2からの水平距離Lたけ離れた地点Kのデータと
して、表示用RAM7に蓄積されることとなる。
この他点Kの座標(k.j)は、上述した船位座[(x
.y>.上式で求められる送受波方向Ait)及び水平
距fiLから次式により求めることができる. k=L−sin A(tl +X j ”L−cos A(t) +y従ってエコー反
射データは位置情報である座標(k,j)と組み合わさ
れ、さらにそのエコー信号の強さに対応した色等の判別
情報が付加されて,その座標の画素データとして表示用
RAM7に蓄積される. そして表示用RAM7の蓄積情報に基づき,そのエコー
信号の強さに対応した表示用画素データ(カラーCRT
表示の場合には色情報等)をその地点における画素デー
タとしてプロットし,このプロットにより前記送受波器
l2の首振角度a(t)に対応して魚群F,海底地形G
等が該船位画像22の前方周囲に上塗り状に描かれるこ
ととなる.すなわち,該船位画像22の移動に伴って各
位置により首振角度αm を扇角とする海中情報画像2
4が第2図に示すように送受波器l2の首振と同期して
上塗り状に逐次表示され、而して船の周囲に鳥轍図が描
かれることとなる.しかも上述したようにデータROM
9により前記船位画像22の周囲には海岸線Sが描かれ
る。従って、海中情報画像24は陸続きの画像となりさ
らに正確な烏轍図が描かれる。
.y>.上式で求められる送受波方向Ait)及び水平
距fiLから次式により求めることができる. k=L−sin A(tl +X j ”L−cos A(t) +y従ってエコー反
射データは位置情報である座標(k,j)と組み合わさ
れ、さらにそのエコー信号の強さに対応した色等の判別
情報が付加されて,その座標の画素データとして表示用
RAM7に蓄積される. そして表示用RAM7の蓄積情報に基づき,そのエコー
信号の強さに対応した表示用画素データ(カラーCRT
表示の場合には色情報等)をその地点における画素デー
タとしてプロットし,このプロットにより前記送受波器
l2の首振角度a(t)に対応して魚群F,海底地形G
等が該船位画像22の前方周囲に上塗り状に描かれるこ
ととなる.すなわち,該船位画像22の移動に伴って各
位置により首振角度αm を扇角とする海中情報画像2
4が第2図に示すように送受波器l2の首振と同期して
上塗り状に逐次表示され、而して船の周囲に鳥轍図が描
かれることとなる.しかも上述したようにデータROM
9により前記船位画像22の周囲には海岸線Sが描かれ
る。従って、海中情報画像24は陸続きの画像となりさ
らに正確な烏轍図が描かれる。
iiii記送受波器12は第5図に示すように、垂直制
御モータ34により軸35を中心に上下方向の移動調整
を可能としている。このため、その送受@器l2の放射
方向の俯角βを調整することができる。′この俯角βを
大きくすると、船に近接する海中情報画像24を得るこ
とができ,かつこの反射距離は短くて反射波強度が大き
いから、比較的明瞭な図形を得ることができる。一方俯
角βを小さくすると、遠方でしかも広範囲の海中情報画
像24を得ることができる。このため、その用途に対応
して垂直制御モータ34の制御により俯角βを設定すれ
ば良い。また垂直制御モータ34を縦方向にのみ移動さ
せることにより、例えば岩礁の高さを知ることができる
等、海中情報を縦横に杷握できて立体的な海中情報画像
を得ることも可能となる. 前記構成にあって海底等の土質による硬さは,送受波器
l2のエコー信号の強弱により判定できる.そこでカラ
ーディスプレイを用いている場合にはそのエコー信号の
強度を弁別して硬さを区分し、これに対応してプロット
の色彩を変えるようにしても良い.この色彩は強い順か
ら赤、橙、黄、緑、青の順等が考えられる.またモノク
ロ画面にあっては,その輝度を変えるようにしても良い
. ところで、前記海中情報画像24上には海底のみではな
く魚影も表われる.しかるにその地形画素と魚群画素と
が混在すると、画面がいずれを示しているのかが理解で
きない. そこで魚群Fと、地形Gとを弁別し、色分けにより海中
探知平画面20上で両者を判別する.すなわち、海底を
示す地形Gの画素の色を例えば禮とし、魚群Fの画素の
色を赤とする等色の種類を異ならせることにより二つが
重なっても判別可能とすることができる. または,調中探知乎画面20を海底地形Gのみを表示す
る画像と、魚群Fのみを表示する画像とに分け、その切
換えにより表示する。これにより両省が重なっても容易
に判別できる。この場合には画面の座標を同一とする必
要がある。またデータROM9による海岸線Sの表示は
同じように表示しておく。
御モータ34により軸35を中心に上下方向の移動調整
を可能としている。このため、その送受@器l2の放射
方向の俯角βを調整することができる。′この俯角βを
大きくすると、船に近接する海中情報画像24を得るこ
とができ,かつこの反射距離は短くて反射波強度が大き
いから、比較的明瞭な図形を得ることができる。一方俯
角βを小さくすると、遠方でしかも広範囲の海中情報画
像24を得ることができる。このため、その用途に対応
して垂直制御モータ34の制御により俯角βを設定すれ
ば良い。また垂直制御モータ34を縦方向にのみ移動さ
せることにより、例えば岩礁の高さを知ることができる
等、海中情報を縦横に杷握できて立体的な海中情報画像
を得ることも可能となる. 前記構成にあって海底等の土質による硬さは,送受波器
l2のエコー信号の強弱により判定できる.そこでカラ
ーディスプレイを用いている場合にはそのエコー信号の
強度を弁別して硬さを区分し、これに対応してプロット
の色彩を変えるようにしても良い.この色彩は強い順か
ら赤、橙、黄、緑、青の順等が考えられる.またモノク
ロ画面にあっては,その輝度を変えるようにしても良い
. ところで、前記海中情報画像24上には海底のみではな
く魚影も表われる.しかるにその地形画素と魚群画素と
が混在すると、画面がいずれを示しているのかが理解で
きない. そこで魚群Fと、地形Gとを弁別し、色分けにより海中
探知平画面20上で両者を判別する.すなわち、海底を
示す地形Gの画素の色を例えば禮とし、魚群Fの画素の
色を赤とする等色の種類を異ならせることにより二つが
重なっても判別可能とすることができる. または,調中探知乎画面20を海底地形Gのみを表示す
る画像と、魚群Fのみを表示する画像とに分け、その切
換えにより表示する。これにより両省が重なっても容易
に判別できる。この場合には画面の座標を同一とする必
要がある。またデータROM9による海岸線Sの表示は
同じように表示しておく。
上述の場合にあって地形Gと、魚群Fとの弁別手段は次
の手段により容鴇になし得る。
の手段により容鴇になし得る。
すなわち,第6図イの位置関係にある角群Fと、海底地
形Gの送受波器12からのエコー信号は第6図口のよう
になる。すなわち魚群Fの場合にはサンプリング毎にエ
コーは大きさ,密度、魚神等により異なる。一方、海底
地形Gは入射角度の違いにより振幅は強弱と変化する。
形Gの送受波器12からのエコー信号は第6図口のよう
になる。すなわち魚群Fの場合にはサンプリング毎にエ
コーは大きさ,密度、魚神等により異なる。一方、海底
地形Gは入射角度の違いにより振幅は強弱と変化する。
ところで、海中情報画像24を構成する画素情報(座標
及びエコー強弱の情報)はそのサンプリングと共に演算
データRAMIIに蓄積され,必要に応じてプログラム
により統計処理されるが、海底からのエコー反射時間T
2は前回のサンプリング時の値と比較して飛び離れた値
を持つことばない。従ってこの場合には,これを海底と
判別する.一方、エコー反射時間T,の魚群Fは、その
動きにより飛び離れた値としてサンプリングされる,こ
のためそのIil1敗した情報変化により魚群Fである
と判別できる. そしてこの両者の弁別に基づいて,その表示を上述のよ
うに変化させれば良い. ところで魚群は移動するから、同じように上塗りすると
、第2図に示すように古い魚群画像F,と最新の魚群画
像F2とが同様の輝度で表示されるとその判別ができな
い.そこでこの魚群にあっては、古いデータの輝度を下
げる処理をすることによりその移動が確認され得る. 一方、中央制御装置CPUに組込まれたブOグラムによ
りポイント設定機能を備えている.すなわちディスプレ
イ装置6に海中探知平画面20を表示した状態で魚群を
探査し,魚群の棲息する位置を発見した場合に、ポイン
ト設定スイッチ4aを押す. この操作により,当該現位置の座m (x,y)は,ポ
イント位置として設定される.そしてこの抑圧時点の海
中探知平画面20上の座標位置に、第2図丸印のポイン
ト印像25が表示される.このポイント印像25は、そ
の座標データが演算データ用RAMIIに記憶され、そ
の後においても表示されたままとなる.また、次の魚釣
のポイントを発見した場合には,同様にポイント設定ス
イッチ4aを押す.これにより,その座標データも演算
制御用RAMIIに記憶されて、随時複数のポイント印
像25を航跡!I23上に表示することが可能となる. そして、このポイント印像25の表示後に、当該ポイン
ト位置へ船を復帰させる場合には船位画像22を所望の
ポイント印像25に向けて進行する様にすれば良い。
及びエコー強弱の情報)はそのサンプリングと共に演算
データRAMIIに蓄積され,必要に応じてプログラム
により統計処理されるが、海底からのエコー反射時間T
2は前回のサンプリング時の値と比較して飛び離れた値
を持つことばない。従ってこの場合には,これを海底と
判別する.一方、エコー反射時間T,の魚群Fは、その
動きにより飛び離れた値としてサンプリングされる,こ
のためそのIil1敗した情報変化により魚群Fである
と判別できる. そしてこの両者の弁別に基づいて,その表示を上述のよ
うに変化させれば良い. ところで魚群は移動するから、同じように上塗りすると
、第2図に示すように古い魚群画像F,と最新の魚群画
像F2とが同様の輝度で表示されるとその判別ができな
い.そこでこの魚群にあっては、古いデータの輝度を下
げる処理をすることによりその移動が確認され得る. 一方、中央制御装置CPUに組込まれたブOグラムによ
りポイント設定機能を備えている.すなわちディスプレ
イ装置6に海中探知平画面20を表示した状態で魚群を
探査し,魚群の棲息する位置を発見した場合に、ポイン
ト設定スイッチ4aを押す. この操作により,当該現位置の座m (x,y)は,ポ
イント位置として設定される.そしてこの抑圧時点の海
中探知平画面20上の座標位置に、第2図丸印のポイン
ト印像25が表示される.このポイント印像25は、そ
の座標データが演算データ用RAMIIに記憶され、そ
の後においても表示されたままとなる.また、次の魚釣
のポイントを発見した場合には,同様にポイント設定ス
イッチ4aを押す.これにより,その座標データも演算
制御用RAMIIに記憶されて、随時複数のポイント印
像25を航跡!I23上に表示することが可能となる. そして、このポイント印像25の表示後に、当該ポイン
ト位置へ船を復帰させる場合には船位画像22を所望の
ポイント印像25に向けて進行する様にすれば良い。
この場合に、前記船位画像22がポイント印像25に一
致すると,アラーム機能により、鳴音を発して、その到
達を知らせるようにすることもできる.また、船位画像
22とポイント印像25との位置関係をさらに正確に視
認できるように、ズーム機構を備えて、所望部分を拡大
表示し得るようにしても良い. 第2図の右画面には、上述の海中探知平画面20と並ん
で船の垂直下方を探知する垂直探知画面40が表示され
る。この垂直探知画面40は海底地形G及び魚群Fを断
面的に示すものであり、魚群F等の深度を明瞭に視認で
きる.このように海中探知平画面20と垂直探知画面4
oとを並列表示することにより次の利点がある. すなわち、海中探知平画面20のみであると、送受波器
の俯角βが小さく、水平に近い場合には遠方の情報を得
られるものの、船の近くの深い位置の水中情報は送受波
器の指向角が小さいために充分に得ることができない.
ところで、垂直探知画面40の画面を並列的に表示する
ことにより船の垂直下方の深い位置の水中情報を補完的
に得ることが可能である.かくして魚群Fを遠方から捉
え、かつ直下で確認することが可能となり、機能的な船
舶用画像探知装置を提供し得ることとなる。またポイン
ト設定スイッチ4aを用いる場合に、垂直探知画面40
で魚群Fを発見でき、海中探知平画面20を表示するこ
とにより前記ポイント設定機能の有用性を増大できる. [発明の効果] 本発明にあっては、船位画像を刻々変化させると共に、
海中情報画像がその船位の変化に対応して上塗り状に表
示するようにしている。このため第2図のような鳥撤図
を容易に描くことができ、海底探査に有効であると共に
、水中に没した岩、暗礁等をあらかじめ察知することが
でき、船の航行の安全を容易に確保できる.さらには魚
群Fの棲息する位置を発見した場合や、落水者が発生し
た場合に、その当該位置に復帰することが容易となる等
、その有用性を増大し得る優れた効果がある.
致すると,アラーム機能により、鳴音を発して、その到
達を知らせるようにすることもできる.また、船位画像
22とポイント印像25との位置関係をさらに正確に視
認できるように、ズーム機構を備えて、所望部分を拡大
表示し得るようにしても良い. 第2図の右画面には、上述の海中探知平画面20と並ん
で船の垂直下方を探知する垂直探知画面40が表示され
る。この垂直探知画面40は海底地形G及び魚群Fを断
面的に示すものであり、魚群F等の深度を明瞭に視認で
きる.このように海中探知平画面20と垂直探知画面4
oとを並列表示することにより次の利点がある. すなわち、海中探知平画面20のみであると、送受波器
の俯角βが小さく、水平に近い場合には遠方の情報を得
られるものの、船の近くの深い位置の水中情報は送受波
器の指向角が小さいために充分に得ることができない.
ところで、垂直探知画面40の画面を並列的に表示する
ことにより船の垂直下方の深い位置の水中情報を補完的
に得ることが可能である.かくして魚群Fを遠方から捉
え、かつ直下で確認することが可能となり、機能的な船
舶用画像探知装置を提供し得ることとなる。またポイン
ト設定スイッチ4aを用いる場合に、垂直探知画面40
で魚群Fを発見でき、海中探知平画面20を表示するこ
とにより前記ポイント設定機能の有用性を増大できる. [発明の効果] 本発明にあっては、船位画像を刻々変化させると共に、
海中情報画像がその船位の変化に対応して上塗り状に表
示するようにしている。このため第2図のような鳥撤図
を容易に描くことができ、海底探査に有効であると共に
、水中に没した岩、暗礁等をあらかじめ察知することが
でき、船の航行の安全を容易に確保できる.さらには魚
群Fの棲息する位置を発見した場合や、落水者が発生し
た場合に、その当該位置に復帰することが容易となる等
、その有用性を増大し得る優れた効果がある.
添付図面は本発明の一実施例を示し、第1図はブロック
図、第2図は海中探知平画面20が表示されたディスプ
レイ装116の正面図、第3図は船位画像22の変位制
御手段を示す概念図、第4図は送受波器l2による被検
出点Oの捕捉制御を示す概念図、第5図は送受波器の一
例を示す縦断側面図、第6図イは魚群Fと海底地形Gの
捕捉を示す概念図、第6図口は同波形図である.■・・
・方位センサー 3・・・スピードセンサー 6・・・ディスプレイ装置 7・・一表示用RAM 9・・・海岸線地形図等のデータROMl2・・・送受
波器 20・・・海中探知平画面 2l・・・目標方位軸 22・・・船位画像 24・・・海中情報画像 40・・・垂直探知画面
図、第2図は海中探知平画面20が表示されたディスプ
レイ装116の正面図、第3図は船位画像22の変位制
御手段を示す概念図、第4図は送受波器l2による被検
出点Oの捕捉制御を示す概念図、第5図は送受波器の一
例を示す縦断側面図、第6図イは魚群Fと海底地形Gの
捕捉を示す概念図、第6図口は同波形図である.■・・
・方位センサー 3・・・スピードセンサー 6・・・ディスプレイ装置 7・・一表示用RAM 9・・・海岸線地形図等のデータROMl2・・・送受
波器 20・・・海中探知平画面 2l・・・目標方位軸 22・・・船位画像 24・・・海中情報画像 40・・・垂直探知画面
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 船の現方位を検出する方位センサーと、 船の速度情報を出力する船速情報発生手段と、水平方向
へ連続的に回動走査する水中用送受波器と、 ディスプレイ装置と、 船の当該位置を記憶設定するポイント設定スイッチと、 方位センサーと船速情報発生手段とから船の現位置を船
の航行に伴って逐次演算し、かつ前記送受波器からの信
号により船周囲の海中情報を逐次作成し、その演算船位
と海中情報とに基づき、ディスプレイ装置に、現船位画
像を逐次座標変換表示し、かつ海中情報画像を前の画像
に上塗りして逐次表示する海中探知平画面を出力すると
共に、ポイント設定スイッチの押圧操作により海中探知
平画面の当該座標位置にポイント印像を表示するプログ
ラムが組み込まれた中央制御装置CPUとを備えたこと
を特徴とする船舶用画像探知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014648A JPH03218488A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 船舶用画像探知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014648A JPH03218488A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 船舶用画像探知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218488A true JPH03218488A (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=11867023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014648A Pending JPH03218488A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | 船舶用画像探知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03218488A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013079813A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-02 | Furuno Electric Co Ltd | 魚探映像表示装置、魚群探知装置、目的地指定プログラム、及び目的地指定方法 |
| JP2014178320A (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Navico Holding As | ソナートランスデューサ組立体 |
| JP2017110993A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 古野電気株式会社 | 信号処理装置、レーダ装置、水中探知装置、信号処理方法、および、プログラム |
-
1990
- 1990-01-23 JP JP2014648A patent/JPH03218488A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013079813A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-05-02 | Furuno Electric Co Ltd | 魚探映像表示装置、魚群探知装置、目的地指定プログラム、及び目的地指定方法 |
| US9182234B2 (en) | 2011-09-30 | 2015-11-10 | Furuno Electric Company Limited | Fishfinder data display device, fishfinder device, method of specifying destination and computer readable media |
| JP2014178320A (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Navico Holding As | ソナートランスデューサ組立体 |
| JP2017110993A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | 古野電気株式会社 | 信号処理装置、レーダ装置、水中探知装置、信号処理方法、および、プログラム |
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