JPH03238379A - 水中基準点測量方法及び該方法に用いるブイ型基準点測量装置 - Google Patents

水中基準点測量方法及び該方法に用いるブイ型基準点測量装置

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JPH03238379A
JPH03238379A JP2034760A JP3476090A JPH03238379A JP H03238379 A JPH03238379 A JP H03238379A JP 2034760 A JP2034760 A JP 2034760A JP 3476090 A JP3476090 A JP 3476090A JP H03238379 A JPH03238379 A JP H03238379A
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JP
Japan
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buoy
transponder
underwater
distance
surveying device
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Pending
Application number
JP2034760A
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English (en)
Inventor
Hiroichi Iwasaki
岩崎 博一
Toyoki Sasakura
豊喜 笹倉
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Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03238379A publication Critical patent/JPH03238379A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30Assessment of water resources

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水中作業ロボット等の水中位置を決定するた
め、水中に設置され超音波に応答するトランスポンダの
水中基準点を測量する方法に関する。また、そのための
ブイ型基準点測量装置に関する。
〔従来の技術〕
海岸や海底等の水中又は水面上に構築物を建設する場合
、陸上と同様に工事計画に基づいた測量が必要であるこ
とは当然である。しかしながら、海上には何らの目印も
ないし、海面にマークを付けることや、測量のためのテ
ープを張ること等が陸上と異なり不可能なことが多い、
したがって、岸壁近くの既知の水中位置を基準点にして
、水中作業ロボット等の位lを決める方法もある。しか
しながら、この方法では、沖合の水中作業ロボット等に
対しては、基準点から遠方となりすぎて良い精度が望め
ない、また、岸壁等のない場所では基準点を設けること
自体が困難である。
) ]■ 23) そこで、超音波に応答するトランスポンダを作業位置近
辺に設置し、このトランスポンダを水中基準点として使
うものがある。この方法を第5図により説明する。第5
図は、L B L (Long Ba5e Line 
5ystei+)方式により、水中作業ロボット9の位
置を決める方法を示している。このLBL方式は、海底
に3個のトランスポンダ1,2.3を設置し、予めこれ
らのトランスポンダ1,2.3の基準点となる位置を測
定しておき、水中作業ロボット9が発する水中超音波の
トランスポンダ1゜23による応答を受信することによ
り、基準点が既知のトランスポンダ1,2.3に対する
水中作業ロボット9の相対位置を計測する。すなわち、
基準点が(X3+V3+23)+ (Xt+5’2+Z
z)+ (X3+V3+23)であるトランスポンダ2
,3.4との距離L1.L2L3を求め、次の■式から
水中作業ロボ・ノド9の相対位置(X、Y、Z)を算出
する。
Ll”” (X  x+)”+ (Y  y+)”+ 
(ZL2”= (X  xz)2+ (Y  yz)”
+ (ZL3”−(X  x3)2+(Y  y:+)
”+  (Z二のトランスポンダ1,2.3の基準点の
測定は以下のようにして行う。作業船5のクレーン5A
先端の釣り下げ位置にミラー6を設け、海岸の既知の地
点に設置された光波測量装置7によって、ミラー6の位
置を測定する(距離りと方位Tを測定する)。そして、
クレーン5Aの釣り下げ位置を測定すると同時に、クレ
ーン5Aに釣り下げられたトランスポンダを海底に沈め
る。このように、基準点が既知のトランスポンダ1.2
.3を水中に設置するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
前述したクレーン5A先端の釣り下げ位置を測定しトラ
ンスポンダを沈める方法では、トランスポンダが海底に
沈むまでに、潮流の影響等によって釣り下げ位置と水中
位置とが異なる。また、波浪等によって作業船5が揺動
し、クレーン5A先端のミラー6位置も変動する。以上
のように、従来の方法では基準点の精度誤差が大きくな
るという問題点を有していた。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、基準
点の精度が優れた水中基準点測量方法を提供し、また、
そのためのコンパクト化されたブイ型基準点測量装置を
提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の水中基準点測量方
法は、水中に設置され超音波に応答するトランスポンダ
と地上の既知の地点に設置され後述するブイの位置を測
定する測量装置との間の海上にブイを浮かべ、海上の少
なくとも2点の該ブイの位置を前記測量装置が測定する
と同時に、該ブイが前記トランスポンダまでの距離を測
定することにより、前記トランスポンダの水中基準位置
を測量するものである。
そして、ブイ型基準点測量装置としては、水中超音波に
応答するトランスポンダまでの距離を測定する送受信部
と、該送受信部の距離データを時間と共に記録するメモ
リ部と、地上の既知の地点に設置された光波測量装置に
応答するミラーとを備えてなるものがある。
〔作用〕
海上のブイは測量装置でその位置を測定され海上の基準
点となる。少なくとも2点の海上基準点の測定と同時に
トランスポンダまでの距離の測定を行うと、既知の2点
の海上基準点からトランスポンダまでの距離により、ト
ランスポンダの位置が決まる。ブイは小型で波浪に対す
る安定性を有し、海上基準点としての精度に優れる。
そして、ブイ型基準点測量装置に備えられるメモリ部は
、トランスポンダまでの距離を測定する送受信部の距離
データを時間と共に記録するものであり、同一の計測時
刻にブイの位置を測定する光波測量装置等の位置データ
と照合させることにより、トランスポンダまでの距離と
ブイの位置が決まる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
第1図は本発明の水中基準点測量方法を示す図、第2図
は水中基準点測量方法に用いられる機器のブロック図、
第3図及び第4図はブイ型基準点測量装置を示す図であ
る。
第1図は、第5図と同様に、3個のトランスポンダ1,
2.3を水中基準点とするLBL方式の場合を図示して
いる。このトランスポンダ1.2゜3は、構築物が設置
される近辺の海中に予め沈めておく。そして、陸上の既
知の地点には光波測量装置7を設置する。つぎに、ブイ
8を光波測量装置7とトランスポンダ1.2.3の間に
位置させる。このブイ8は光波測量装置7に応答するミ
ラー11を立設し、超音波振動子12を海中に突出させ
ている。また、このブイ8はボート13等で移動させら
れる(牽引又はポート13内に回収後再び浮かべる等に
よる)。このような、光波測量装置7とブイ8による測
量の原理は以下の通りである。まず、ブイ8の第1海上
点P、においで、光波測量装置7がブイ8の位置(距離
N1と方位α)を測定し、その位置(X+、Y+、Z+
)を記録しておく。同時に、ブイ8の超音波振動子12
からの質問信号に対するトランスポンダ1,2.3の応
答信号によって、ブイ8からトランスポンダ1゜2.3
までの距jl1M11. M12. M13を測定し記
録しておく、ついで、ブイ8は第2海上点P2に移動さ
せられる。そして、この第2海上点P、において、光波
測量装置7がブイ8の位置(距離N2と方位β)を測定
し、その位置(χz、b、Zz)を記録しておく。同時
に、ブイ8の超音波振動子12からの質問信号に対する
トランスポンダ1,2゜3の応答信号によって、ブイ8
からトランスポンダ1.2.3までの距!M21. M
22. M2Sを測定し記録しておく。結局、第1海上
点P、(χ、、Y、、Zl)と第2海上点P2(X□Y
□22)が海上基準点となり、この海上基準点P、、P
、からのトランスポンダ1.2.3までの距IMII、
 M12. M13とM21、  M22.  M2S
により、トランスポンダ1,2゜3の位置(X++y1
+2+)+ (Xz+V2+zZ)+ (Xs+)’x
+2s)が測量される。なお、ブイの位置法めに関して
は光波測量装置7に限らず、ブイの位置は電波測量装置
によるものでもよい。その場合には、ブイ8には逅う−
11と共に電波測量用アンテナを設けておけばよい。
上述した方法は、光波測量装置7とブイ8が同時に測定
することが前提となるが、この同時測定を実現する具体
的機器構成を第2図により説明する。第2図において、
2はトランスポンダを、7は光波測量装置を、8はブイ
を示す。光波測量装置7は光波送受波器7Aとメモリ7
Bとクロック7Cとから威る。この光波測量装置7は質
問光信号を発し、後述するミラー8Aでの反射による応
答光信号を受信し、ブイ8までの距離と方位を測定する
。この位置データはクロック7Cの時間データと共にメ
モリ7Bに記録される。ブイ8は、光波測量用ミラー8
Aと、メモリ部を構成するメモリ8B及びクロック8C
と、送受信部を構成する送受波器8D及び応答回路8E
とから威る。このブイ8は送受波器8Dから質問超音波
信号を発し、トランスポンダ2からの応答超音波信号を
受信し、応答回路8Eでトランスポンダ2までの距離を
演算し、その距離データはクロック8Cの時間データと
共にメモリ8Bに記録される。そして、光波測量装置7
とブイ8のクロックのタイミングを一敗させ、光波測量
装置7の位置データとブイ8の距離データを照合するこ
とにより同時測定のデータを得ることができる。ブイ8
を回収した後にこの照合を行うことができる。なお、ク
ロックを用いずに、光波測量装置7の測定タイ5ングを
制御電波としてブイ8に送り、ブイ8の応答回路8Eを
作動させることもできる。
つぎに、ブイ型基準点測量装置の構成を第3図及び第4
図により説明する。
第3図(a)は上面図、第3図(b)は側面図を示し、
ブイ型基準点測量装置20は、浮体軸部21の回りに浮
力フロート22を設けたものである。浮体軸部21の下
面に設けられた伸縮自在なシャフト23の先端には超音
波振動子24が取付けられている。また、浮体軸部21
の上面に設けられた2段伸縮自在なシャフト25の先端
にはミラー26が取付けられている。また、浮体軸部2
1の中央に第2図のメモリ部や送受信部が収納さ゛れて
いる。このブイ型基準点測量装置20の浮力フロート2
2は空気を抜くことができ、シャフト23.25が浮体
軸部21内に収納可能となっているので、コンパクトに
することができ持ち運びし易くなる。
第4図(a)は上面図、第4図(b)は側面図を示し、
ブイ型基準点測量装置30は、発砲材の三角プレート3
1の上下面に脱着自在な三脚足3233が取付けられて
いる。下側の三脚足32先端には超音波振動子34が取
付けられ、上側の三脚足33先端にはミラー35が取付
けられている。また、三角プレート31の中央に第2図
のメモリ部や送受信部が収納されている。このブイ型基
準点測量装置30は三脚足32.33を外すことにより
コンパクトになり、持ち運びし易くなる。
何れのブイ型基準点測量装置20.30を使用する場合
でも測定中にはクレーン等を装備した作業船は不要であ
るので、航路付近の測定においても通過船舶の邪魔にな
らず、最良の測量ポイントを選定することができる。ま
た、ブイ型であるので波浪による動揺や転倒に対し優れ
た安定性を有している。さらに、ξクー26.35と超
音波振動子24.34間の間隔も小さくすることができ
るので、波浪による動揺に起因する測定誤差を少なくす
ることができる。
〔発明の効果〕
本発明は上述した構成をしているので、以下に記載する
効果を奏する。
本発明の水中基準点測量方法は、水中に設置され超音波
に応答するトランスポンダと地上の既知の地点に設置さ
れ後述するブイの位置を測定する測量装置との間の海上
にブイを浮かべ、海上の少なくとも2点の該ブイの位置
を前記測量装置が測定すると同時に、該ブイが前記トラ
ンスポンダまでの距離を測定することにより、前記トラ
ンスポンダの水中基準位置を測量するものであり、ブイ
が海上の基準点となり、既知の2点の海上基準点からト
ランスポンダまでの距離を測定することにより、トラン
スポンダの位置が決まるようにしたので、沿岸から遠く
潮流の速い所に沈められたトランスポンダであってもそ
の水中位置を正確に測量することができる。また、ブイ
は小型で波浪に対する安定性を有し、海上基準点として
の精度が高いので、小型のボート等で運んで浮かべるだ
けでよく最良の測量ポイントを選定でき、測量誤差も少
なくすることができる。
そして、ブイ型基準点測量装置としては、水中超音波に
応答するトランスポンダまでの距離を測定する送受信部
と、該送受信部の距離データを時間と共に記録するメモ
リ部と、地上の既知の地点に設置された光波測量装置に
応答するミラーとを備えてなるものであり、測量後に、
メモリ部が有する時間と共に記録された距離データを、
同一の計測時刻にブイの位置を測定する光波測量装置等
の位置データと照合させることにより、トランスポンダ
までの距離とブイの位置を決めることができるので、ブ
イ型基準点測量装置自体が装備すべき機器が少なくなり
、小型で取り扱い易いブイとすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の水中基準点測量方法を示す図、第2図
は水中基準点測量方法に用いられる機器のブロック図、
第3図及び第4図はブイ型基準点測量装置を示す図、第
5図は従来の水中基準点測量方法を示す図である。 1.2.3−)−ランスボンダ、 7・・・光波測量装置(測量装置)、 8.20.30・・・ブイ(ブイ型基準点測量装置)、
8B、8C−・・メモリ部、 8E、8D−・・送受信部、 11、 26. 35−・・ミラー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)水中に設置され超音波に応答するトランスポンダ
    と地上の既知の地点に設置され後述するブイの位置を測
    定する測量装置との間の海上にブイを浮かべ、海上の少
    なくとも2点の該ブイの位置を前記測量装置が測定する
    と同時に、該ブイが前記トランスポンダまでの距離を測
    定することにより、前記トランスポンダの水中基準位置
    を測量することを特徴とする水中基準点測量方法。
  2. (2)水中超音波に応答するトランスポンダまでの距離
    を測定する送受信部と、該送受信部の距離データを時間
    と共に記録するメモリ部と、地上の既知の地点に設置さ
    れた光波測量装置に応答するミラーとを備えてなること
    を特徴とするブイ型基準点測量装置。
JP2034760A 1990-02-15 1990-02-15 水中基準点測量方法及び該方法に用いるブイ型基準点測量装置 Pending JPH03238379A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005291723A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Honda Motor Co Ltd 移動体の位置検知システム
KR100650518B1 (ko) * 2005-05-25 2006-11-29 재단법인서울대학교산학협력재단 피알유의 위치 특정방법 및 위치 특정시스템

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