JPH03242577A - 目標位置検出装置 - Google Patents
目標位置検出装置Info
- Publication number
- JPH03242577A JPH03242577A JP4011990A JP4011990A JPH03242577A JP H03242577 A JPH03242577 A JP H03242577A JP 4011990 A JP4011990 A JP 4011990A JP 4011990 A JP4011990 A JP 4011990A JP H03242577 A JPH03242577 A JP H03242577A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- sound
- sound source
- frequency
- moving speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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、特に指向性の７７１
４１個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。
４１個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
ノブイで受信した海中音を無線信号に変換して近傍を飛
行する航空機に送信し、航空機はこれを受信して信号処
理し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、２個以
上の指上述した従来の目標位置検出装置は、アクティブ
ソノブイを用いた場合には目標を探知するためにソノブ
イが音を発するので、目標がその音を察知し音波の届か
′ない領域に退避してしまうという欠点がある。
航空機からソノブイを海面の捜索範囲に多数投下し、ソ
ノブイで受信した海中音を無線信号に変換して近傍を飛
行する航空機に送信し、航空機はこれを受信して信号処
理し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、２個以
上の指上述した従来の目標位置検出装置は、アクティブ
ソノブイを用いた場合には目標を探知するためにソノブ
イが音を発するので、目標がその音を察知し音波の届か
′ない領域に退避してしまうという欠点がある。
また、指向性のパッシブソノブイは、目標探知用の複数
の指向性ならびに探知目標の象限決定用の無指向性のマ
イクロホンを付与した構造とすることが必要なので、高
価であり多数使用する運用状態では費用が過大となると
いう欠点がある。
の指向性ならびに探知目標の象限決定用の無指向性のマ
イクロホンを付与した構造とすることが必要なので、高
価であり多数使用する運用状態では費用が過大となると
いう欠点がある。
本発明の目的は上述した欠点を除去すべく、有指向性の
ソノブイ１個で目標位置を検出しうる目標位置検出装置
を提供することにある。
ソノブイ１個で目標位置を検出しうる目標位置検出装置
を提供することにある。
本発明の目標位置検出装置は、互いに直角に配置した２
個の指向性受波器とＩ個の燕指向性受波器を備えた１個
のパッシブソノブイと、前記パッシブソノブイが捕捉し
た水中音の信号を周波数分析する周波数分析部と、前記
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
ノブイに備えた２＠の指向性受波器の捕捉した目標音の
レベル比にもとづいて目標の方向を計算する目標方位計
算部と、ドツプラ変移している前記目標音の周波数から
ソノブイと音源の距離と音源の移動速度を計算する音源
距離・移動速度計算部とを備えて構成される。
個の指向性受波器とＩ個の燕指向性受波器を備えた１個
のパッシブソノブイと、前記パッシブソノブイが捕捉し
た水中音の信号を周波数分析する周波数分析部と、前記
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
ノブイに備えた２＠の指向性受波器の捕捉した目標音の
レベル比にもとづいて目標の方向を計算する目標方位計
算部と、ドツプラ変移している前記目標音の周波数から
ソノブイと音源の距離と音源の移動速度を計算する音源
距離・移動速度計算部とを備えて構成される。
次に図面を参照して本発明を説明する。
第１図は本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、指向性のパッシブソノブイ１．パッ
シブソノブイ１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２２周波数分析部２の周波数分析結果
から目標音源の特徴的な音の周波数を特定する目標音特
定部３．目標音特定部３で特定された信号のレベルが指
向性の受波器ごとに異なることを利用して目標の方向を
計算する目標方位計算部４．目標音特定部３で特定され
た周波数のドツプラ変移の履歴にもとづいて、目標音源
の距離と移動速度を計算する音源距離・移動速度計算部
５を備えて戊り、有指向性のパッシブソノブイ１以外は
すべて受信側の航空機に搭載される。
す実施例の構成は、指向性のパッシブソノブイ１．パッ
シブソノブイ１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２２周波数分析部２の周波数分析結果
から目標音源の特徴的な音の周波数を特定する目標音特
定部３．目標音特定部３で特定された信号のレベルが指
向性の受波器ごとに異なることを利用して目標の方向を
計算する目標方位計算部４．目標音特定部３で特定され
た周波数のドツプラ変移の履歴にもとづいて、目標音源
の距離と移動速度を計算する音源距離・移動速度計算部
５を備えて戊り、有指向性のパッシブソノブイ１以外は
すべて受信側の航空機に搭載される。
次に第１図の実施例の動作について説明する。
指向性のパッシブソノブイ１が捕捉した水中音は、各受
波器ごとに異なるＶＨＦ帯等の無線電波を利用して航空
機搭載の周波数分析部２に送出される。
波器ごとに異なるＶＨＦ帯等の無線電波を利用して航空
機搭載の周波数分析部２に送出される。
周波数分析部２に供給されたパッシブソノブイＩの信号
は、周波数分析回路でフーリエ変換処理等を利用して時
間領域から周波数領域のデータに変換され目標音特定部
３に供給される。
は、周波数分析回路でフーリエ変換処理等を利用して時
間領域から周波数領域のデータに変換され目標音特定部
３に供給される。
目標音特定部３は、周波数分析部２から提供された分析
結果ンこもとづいて目標の発する音の信号を特徴する特
定された信号の各受波器ごとの位相情報とレベル情報は
目標方位計算部４に送出され、特定された信号の周波数
情報は音源距離・移動速度計算部５に送出される。
結果ンこもとづいて目標の発する音の信号を特徴する特
定された信号の各受波器ごとの位相情報とレベル情報は
目標方位計算部４に送出され、特定された信号の周波数
情報は音源距離・移動速度計算部５に送出される。
目標方位計算部４は、互いに直角に配置された２個の指
向性受波器の出力の比と、２個の有指向性受波器と１個
の烈指向性受波器の出力の位相関係から目標の方位を計
算する。
向性受波器の出力の比と、２個の有指向性受波器と１個
の烈指向性受波器の出力の位相関係から目標の方位を計
算する。
音源距離・移動速度計算部５は、ドツプラ変位した周波
数を利用して目標の距離と移動を次のようにして算出す
る。
数を利用して目標の距離と移動を次のようにして算出す
る。
第２図は第１図の実施例における音源距離および移動速
度決定の内容を示す説明図である。パッシブソノブイ１
から距離ｒの点を音源が速度Ｖの等速直線運動をして通
り過ぎたとする。その時、パッシブソノブイｌで観測さ
れる周波数ｆ（ｒ’）は、時間ｔの関数として次式で与
えられる。
度決定の内容を示す説明図である。パッシブソノブイ１
から距離ｒの点を音源が速度Ｖの等速直線運動をして通
り過ぎたとする。その時、パッシブソノブイｌで観測さ
れる周波数ｆ（ｒ’）は、時間ｔの関数として次式で与
えられる。
ただし、Ｃは音速、ｆｓは音源周波数である。
ソノブイと音源の距離が最小となった時間をｔ＝０とし
て、（１）式をマクロ−リン展開するととなる。ただし
ｆ（Ｎ）はｆの尤によるＮ回微分を表す。
て、（１）式をマクロ−リン展開するととなる。ただし
ｆ（Ｎ）はｆの尤によるＮ回微分を表す。
一方、観測された周波数の１＝０の近傍を、Ｎ次の多項
式で近似することを考え、最小自乗法を適用すると ｆ （ｔ）＝ ａ十βｔ−１ｒｔ２＋δｔ３＋曲・・十
πｔＮ未知数が次のように求められる。
式で近似することを考え、最小自乗法を適用すると ｆ （ｔ）＝ ａ十βｔ−１ｒｔ２＋δｔ３＋曲・・十
πｔＮ未知数が次のように求められる。
・・・（３）
の各項の係数が決定される。
（２）式と（３）式の係数を比較するとｆ（０）＝α
・・・・・・・・・・・・（４−１）ｆ１１＋（０
）＝β ・・・・・・・・・・・・（４−２）ｆ”
（０）＝２γ ・・・・・・・・・・・・（４−３）
ｆ ”（０） ＝ ６δ ・・・・・・・・・・・（
４−４）となる。
・・・・・・・・・・・・（４−１）ｆ１１＋（０
）＝β ・・・・・・・・・・・・（４−２）ｆ”
（０）＝２γ ・・・・・・・・・・・・（４−３）
ｆ ”（０） ＝ ６δ ・・・・・・・・・・・（
４−４）となる。
また実際に（２）式の係数を３次の項まで計算すると
ｆ （０）＝ ｆ ｓ ・・・・・・・・・
・・（５−１） Ｃ ｆ”（０）＝０ ・・・・・・・・・・・
・（５−３）となる。
・・（５−１） Ｃ ｆ”（０）＝０ ・・・・・・・・・・・
・（５−３）となる。
（４−１）、（４−２）、（４−４）式と、（５１）、
（５−２）、（５−４）式の関係から最終的にｆｓ−α このように、音源距離・移動速度計算部５では、音源ま
での距離と音源の移動速度がわかり、目標方位計算部４
の結果と合わせれば、音源の位置が以上説明したように
本発明によれば、互いに直角に配置した２個の指向性受
波器と１個の焦指向性受波器を備えたパッシブソノブイ
により目標音を捕捉し、そのドツプラ周波数の時間変化
に着目することにより、指向性のパッシブソノブイ１個
のみで目標の位置と移動速度を探知することができる目
標位置検出装置が実現できるという効果がある。
（５−２）、（５−４）式の関係から最終的にｆｓ−α このように、音源距離・移動速度計算部５では、音源ま
での距離と音源の移動速度がわかり、目標方位計算部４
の結果と合わせれば、音源の位置が以上説明したように
本発明によれば、互いに直角に配置した２個の指向性受
波器と１個の焦指向性受波器を備えたパッシブソノブイ
により目標音を捕捉し、そのドツプラ周波数の時間変化
に着目することにより、指向性のパッシブソノブイ１個
のみで目標の位置と移動速度を探知することができる目
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距離・移動速度の決定の内容を示す
説明図である。 １・・・・・・有指向性パッシブソノブイ、２・・・・
・・周波数分析部、３・・・・・・目標音特定部、４・
・・・・・目標方位３１算部、５・・・・・・音源距離
・移動速度計算部。
実施例における音源距離・移動速度の決定の内容を示す
説明図である。 １・・・・・・有指向性パッシブソノブイ、２・・・・
・・周波数分析部、３・・・・・・目標音特定部、４・
・・・・・目標方位３１算部、５・・・・・・音源距離
・移動速度計算部。
Claims (1)
- 互いに直角に配置した２個の指向性受波器と１個の無指
向性受波器を備えた１個のパッシブソノブイと、前記パ
ッシブソノブイが捕捉した水中音の信号を周波数分析す
る周波数分析部と、前記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に備えた２個の指向性受
波器の捕捉した目標音のレベル比にもとづいて目標の方
向を計算する目標方位計算部と、ドップラ変移している
前記目標音の周波数からソノブイと音源の距離と音源の
移動速度を計算する音源距離・移動速度計算部とを備え
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 |
|---|---|---|---|
| JP4011990A JPH03242577A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 目標位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4011990A JPH03242577A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 目標位置検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242577A true JPH03242577A (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=12571943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4011990A Pending JPH03242577A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 目標位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03242577A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10133704A (ja) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Hitachi Ltd | 状態推定装置 |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP4011990A patent/JPH03242577A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10133704A (ja) * | 1996-10-31 | 1998-05-22 | Hitachi Ltd | 状態推定装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11988736B2 (en) | Systems and methods for virtual aperture radar tracking | |
| US8094833B2 (en) | Sound source localization system and sound source localization method | |
| JPH04225188A (ja) | 目標類別装置 | |
| US7804445B1 (en) | Method and apparatus for determination of range and direction for a multiple tone phased array radar in a multipath environment | |
| JPH1183612A (ja) | 移動体の騒音測定装置 | |
| JP2826494B2 (ja) | 目標信号検出方法及び装置 | |
| US6654315B1 (en) | Sonar display system and method | |
| JPH03242577A (ja) | 目標位置検出装置 | |
| JP2751616B2 (ja) | レーダ信号処理方法およびその装置 | |
| JP3167965B2 (ja) | 航空機騒音識別装置 | |
| JPH0333672A (ja) | 目標距離速度検出装置 | |
| JP2861803B2 (ja) | 信号検出方式 | |
| JP7306030B2 (ja) | 目標運動推定装置及び目標運動推定方法 | |
| JPH0266481A (ja) | 目標位置検出装置 | |
| JP3179356B2 (ja) | 航空機飛行位置検出装置 | |
| Szwoch et al. | Detection of the incoming sound direction employing MEMS microphones and the DSP | |
| KR100371793B1 (ko) | 음원의 위치 결정 방법 | |
| JPH01136081A (ja) | パッシブソナー装置 | |
| JP2758537B2 (ja) | 自動探知追尾装置 | |
| SU1255913A1 (ru) | Способ определени координат источника сигналов акустической эмиссии | |
| JP3287784B2 (ja) | レーダ装置 | |
| JP2000241522A (ja) | 複数センサ間データ統合・追尾装置 | |
| JPH01223373A (ja) | 目標位置検出装置 | |
| JP2000241545A (ja) | 航行物体までの距離検出装置および距離検出方法 | |
| JPH04324324A (ja) | 移動音源の計測装置及び計測方法 |