JPH0345796B2 - - Google Patents

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JPH0345796B2
JPH0345796B2 JP59110346A JP11034684A JPH0345796B2 JP H0345796 B2 JPH0345796 B2 JP H0345796B2 JP 59110346 A JP59110346 A JP 59110346A JP 11034684 A JP11034684 A JP 11034684A JP H0345796 B2 JPH0345796 B2 JP H0345796B2
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JP
Japan
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recording
pen
detection
detection signal
underwater
Prior art date
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JP59110346A
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English (en)
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JPS60252286A (ja
Inventor
Shozo Shibuya
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furuno Electric Co Ltd
Original Assignee
Furuno Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furuno Electric Co Ltd filed Critical Furuno Electric Co Ltd
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Publication of JPH0345796B2 publication Critical patent/JPH0345796B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/56Display arrangements
    • G01S7/60Display arrangements for providing a permanent recording

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Recording Measured Values (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、応範囲方向を探知するサーチライト
ソナーやスキヤニングソナー等の水中探知装置に
係わり、特には広範囲方向から帰来する探知信号
の時間的経過を記録紙上にずらしながら立体的に
表示させるようにして記録する記録装置に関す
る。従来のこの種の水中探知装置は、探知物体を
CRTなどに瞬時毎に表示するため、探知物体の
時間的経過に伴なう動きについては、操作者によ
る探知物体の過去の動きに対する記憶に頼らざる
を得ず、したがつて探知物体の連続す動きを正確
に把握することに難点があつた。
本発明の目的は、上述に鑑み、広範囲方向の探
知結果を表示器に表示するとともに、探知信号の
時間的経過を記録紙上にずらしながら立体的に表
示させるようにして、探知物体の有無を明確に識
別することができ、しかも探知物体の動きを正確
かつ容易に把握することができる装置を提供する
ことである。
先ず、本発明の実施例の詳細な説明に入る前
に、本発明における探知信号の記録方式につい
て、半周型スキヤニングソナーの探知信号をベル
ト式記録機構を持つ記録器の記録紙上に表示する
方法を例にして説明する。
第1図にソナーの送受波ビームを示す。扇形ビ
ームは0〜kのk+1個の狭ビームで形成されて
扇形ビームの中心は真下方向を向いており、進行
方向Zに対して直角方向Yに拡がつている。扇形
ビーム内の各狭ビームは進行方向にΔθz、進行方
向に対して直角にΔθyの探知角を有する。よつて
扇形ビームの探知角はΔθz、(k+1)・Δθyとな
る 第2図の点Oに送受波器が存在するとし、同図
に破線で囲まれた水深a〜bまでの水中状況を探
知するとした場合、水中状況は第3図のように記
録紙上に記録される。すなわち水中状況が紙上の
紙送り方向にm1、水平方向にnの、m1×n画素
で表示される。なお、aおよびbの値はあらかじ
め設定された探知範囲の距離である。ただしa<
bである。記録紙を送信毎にm2画素ずつずらし
ていくので、第3図に示すように記録紙上で探知
信号は(m1−m2)画素分だけ前回の送信にもと
ずく探知信号をオーバーラツプする。
いつぽう探知信号を記憶する表示用メモリーの
構成は、探知信号を2のI乗段階の強度分割で記
憶し表示するとすると、第4図に示すようにx方
向に(m1+m2)個、y方向にn個の、フレーム
メモリーがI個集合した。(m1+m2)×n×I個
の記憶素子で構成される。表示用メモリーの番地
はx,yであるが、xを書きこみ番地xwと読み
だし番地xrに、yを書きこみ番地ywと読みだし番
地yrに分けておく。yrはペンが第3図の記録紙の
左端にあるときが0で、ペンが右へ移動するに従
つて増加して右端でn−1となる。またxrはペン
が記録紙の左端に来るごとに1増加する。この表
示用メモリーへの信号の書きこみおよび読みだし
方法は次ぎのとおりである。探知物体の水中の位
置を表わすために、第2図のようにX−Y座標お
よびr−θ座標を用い、また破線部の探知すべき
領域を表わすためにX′−Y′座標を用いる。
表示用メモリーの書きこみ番地xwと読みだし
番地xrの関係は、第6図のタイムチヤートに示す
ように、送信K時点の番地xをβKとすると、送信
Kによる水深a〜bの探知信号は番地xrがβK
m2〜βk+m1+m2の間に書きこまれ、xwがβK
m2〜βK+m1+m2となり、次ぎの送信時点はxr
βK+m2まで変化した時点となる。すなわちxr
βKからβK+m2まで変化する間に、表示用メモリ
ーのx=βk〜βK+m2の記憶信号が記録紙上に記
録され、xw=βkm2〜βk+m1+m2に探知信号が書
きこまれる。したがつてxr=βk〜βk+m2のとき、
xw=βK+m2〜βK+m2+m1である。これらのxr
xwの値の範囲は番地xの値の範囲0〜m1+m2
1に一致している。たとえばβK+m2の値がm1
m2−1を越えたときには、その値からN×(m1
+m2−1)の値が減算される。ここでNは減算
結果が0〜m1+m2−1の範囲になるように選択
された正の整数である。
次にxr=βK時に送信したときのXw、ywと、狭
ビーム数に対応する整数をカウントする値Θと一
画素数当たりの探知距離Δrでrを除した整数R
との関係は、 xw=Rcos{Δθr・(Θ−k/2)}−a・m1
(b−a) +βK+m2 …(A) yw=[n・(b−a)・Rsin{Δθr・(Θ−k/
2)}] /(2・b・m1・tanθO)+n/2 …(B) となる。
(A)、(B)式は次のようにして導出される。
X,Yとr,θの関係 X=rcosθ …(1) Y=rsinθ …(2) X,YとX′,Y′の関係 X′=X−a …(3) Y′=Y+btanθO …(4) r、θとR、Θの関係 r=Δr・R …(5) θ=ΔθY・(Θ−k/2) …(6) X′、Y′とx,yの関係 X′=Δx・{xw−(βK+m2)} …(7) Y′=Δy・yw …(8) (5),(7),(8)式中のΔr、Δx、Δyは Δr=Δx=(b−a)/m1 …(9) Δy=2b・tanθO/n …(10) (1),(2)を(3),(4)に代入して X′=rcosθ−a …(11) Y′=rsinθ+btanθO …(12) (5),(6)を(11),(12)に代入して X′=Δr・R・cos{ΔθY・(Θ−k/2)}−a …(13) Y′=Δr・R・sin{ΔθY・(Θ−k/2)} +btanθO …(14) (7),(8)を(13),(14)に代入して xw=(Δr/Δx)・Rcos{ΔθY・(Θ−k/2)
} −a/Δx+βK+m2 …(15) yw=(Δr/Δy)・Rsin{ΔθY・(Θ−k/2)
} +btanθO/Δy …(16) (9),(10)を(15),(16)に代入して(A),(B)式が

られる。両式によるメモリー番地に送信Kの探知
信号が書きこまれる。なお(A)式において xw′=R・cos{ΔθY・(Θ−k/2)}−a ・m1/(b−a) …(C) とおくと xw=xw′+βK+m2 …(17) となり、ここでxw′はxrに無関係にR,Θ,a,
bにより決まる値である。
次に上述したメモリー番地の関係にもとずく本
実施例をスキヤニングソナーに適用して第5図を
参照しながら説明する。先ず同図において、超音
波送受波器1は広範囲方向に超音波パルスを送波
するとともに、水中内の各方向からの反射波を受
波する。ここで超音波送受波器1は探知角がΔθY
ずつ異なるk+1個の指向性送受波素子により構
成され、超音波パルスの送波時に送信器4により
すべての指向性送受波素子が同時に励振され、広
範囲方向に超音波パルスを送波する。こうして送
波されたあと、各方向から帰来する反射波は指向
性送受波器1の各素子によつて受波される。受波
された反射波は、各指向性送受波器の受信波に対
応するk+1個の増幅器2により増幅される。切
り換え器3は増幅器2から来る探知信号をk+1
進のΘカウンタ10の計数値出力により切り換え
る。Θカウンタ10は(A),(B)式のΘであり、0〜
k個の狭ビーム数に対応している。すなわち切り
換え器3は狭ビームに対応するk+1個の入力ご
とに探知信号を切り換える。切り換えられた探知
信号はA/D変換器5によりA/D変換され、表
示用メモリー6の記憶すべき入力となる。送信器
4は、m2進カウンタ22がm2をカウントしたと
き出力するトリガパルスがはいると同時に、k+
1個の指向性送受波素子を励振する。すなわち記
録紙の移動画素数m2をカウントするごとに励進
する。
探知範囲設定器15は探知すべき水深値aおよ
びbを設定する。このa,bの値とm1,K、水
中音速c(m/sec)により、クロツクパルス発生
器13の発生パルスを分周する分周器11の出力
するパルスの周期が次のように決まる。
T0=2(b−a)/c・m1・(k+1)
…(18) (18)式は、探知ビームが1画素当たりの水深
距離を往復する時間をk+1という狭ビーム数で
割つたものであり、これをk+1進のΘカウンタ
10でカウントする。Rカウンタ9はJ進カウン
タてJ≫m1の関係にあり、Θカウンタがk+1
をカウントする毎にカウントアツプしていく、す
なわち1画素当たりの水深距離を往復する回数を
カウントする。Rは式(5)、式(9)により定義される
Rである。Rカウンタ9、Θカウンタ10はm2
進カウンタ22によりクリアされる。すなわち狭
ビームが扇形ビームを形成するごとにクリアされ
る。Rカウンタ9、Θカウンタ10の出力R,Θ
および探知範囲設定値a,bを入力した座標変換
ROM14は、(B)式、(C)式にもとずく座標変換を
行なう。ROM12は探知範囲設定器から入力し
たaおよびbを用いて、分周器11が(18)式の
T0周期のパルスを出力するように、分周器11
にプリセツト値を出力する。
クロツクパルス発生器24は記録ペンが記録紙
上を左端から右端まで移動する間に、クロツクパ
ルス発生器13のパルス周期に比較して長い周期
のn個のパルスを出力する。nは記録紙の水平方
向の画素数であり、読み出し番地yrを指定するた
めに、H≒4nのH進のyrカウンタ23によりクロ
ツクパルス発生器24の出力パルスをカウントし
て出力する。Hはnに対して余裕をとつて任意
に、たとえばH≒4nとした数である。xrカウンタ
21は(m1+m2)進アツプカウンタであり、記
録器8の記録ペン26が紙の左端に来たとき、ベ
ルト27に取付られた永久磁石がリードリレー2
8の上を通過するようになつており、そのときリ
ードリレーがONすることにより生じるパルスを
波形整形器25により波形整形したパルスをカウ
ントし、読み出し番地xrとして出力する。m2
カウンタ22はベルト27がm2回回転するごと
に送信トリガパルスを送信器4に出力する。遅延
回路20はm2進カウンタ22の出力パルスをわ
ずかの時間遅らせる遅延回路で、m2進カウンタ
22の出力するトリガパルス直後の読み出し番地
xrの値を記憶するラツチ回路19にクロツク信号
を送る。ラツチ回路19は送信Kのときには送信
K時点までのx番地βKの値を記憶する。加算器1
7は(17)式にもとずきxw′およびβK+m2よりxw
を求める加算を行なう。なおβK+m2はラツチ1
9の出力およびm2を加算する加算器18により
算出される。番地切り替え器16は番地xw、yw
xr、yrが入力され、クロツクパルス発生器13に
より制御され、表示用メモリー6の番地を指定す
る。表示用メモリーの出力はD/A変換器7によ
りD/A変換され、記録器8の入力となる。
記録ペン26は、通電レール29に送られる表
示用メモリーからの入力にしたがつて作動し、駆
動部としてのベルト駆動用モータ31によつて駆
動されるベルト27上に乗つて移動する。記録紙
は紙巻取用モーター30によつて紙送り方向に送
られる。したがつて記録紙上には第3図のような
記録画面が描かれる。
以上の実施例においては、表示範囲を水深a〜
bとしたが、海底からその上cまでを表示範囲と
してもよい。また送信毎にm2画素ずつずらしな
がら表示したが、記録速度がCRT表示等に比較
して遅いので、表示装置として同時にCRTを設
けるのが通常であるから、CRT上には送信毎に
表示し、記録紙上に何回か送信毎に表示してもよ
い。
また上記実施例においては、記録方法として1
本ペンのベルト式で説明したが、複数のペンまた
はマルチヘツド方式でもよく、記録色としては白
黒でもカラーでもよい。
さらには真下方向を探知する半周型スキヤニン
グソナーにより実施例を示したが、真下方向以外
を探知する半周型スキヤニングソナーでも、また
全周型スキヤニングソナーにおいて実施してもよ
い。
以上のように、本発明によれば、水中探知装置
から各送信地点毎に送信された探知信号を時間的
経過でもつて各フレームメモリーに記憶させてお
り、しかも各フレームメモリーに記憶された探知
信号を、記録紙を紙送り方向に紙送りする一方で
記録ペンのペン送り方向での位置を検出しながら
記録紙に記録することで、水中状況を描画するよ
うにしたから、記録紙の紙送りが記録ペンの送り
とは無関係に適当に決定されてあつても、記録ペ
ンの位置検出出力に対応してフレームメモリーか
らの探知信号を読み出して記録ペンを作動させ
て、結果として水中状況を立体的にずれなく記録
紙上に描画することができ、水中にある探知物体
を明確に識別してその動きを操作者の記憶に頼る
ことなく、正確にかつ容易に把握することが可能
となるなどのすぐれた効果を発揮することができ
る。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示すものであり、第1
図はソナーの送受波ビームを示した図、第2図は
水中の位置を表わすための座標等を表わした図、
第3図は記録紙上の記録画面の模式図、第4図は
表示用メモリー回路の詳細図、第5図は水中探知
装置の全体のブロツク回路図、第6図はメモリー
番地を説明するタイムチヤートである。 1…超音波送受波器、2…増幅器、3…切り替
え器、4…送信器、5…A/D変換器、6…表示
用メモリー、7…D/A変換器、8…記録器、9
…Rカウンタ、10…Θカウンタ、11…分周
器、12…ROM、13…クロツクパルス発生
器、14…座標変換ROM、15…探知範囲設定
器、16…番地切り替え器、17,18…加算
器、19…ラツチ、20…遅延回路、21…xr
ウンタ、22…m2進カウンタ、23…yrカウン
タ、24…クロツクパルス発生器、25…波型整
形器、26…記録ペン、27…ベルト、28…リ
ードリレー、29…通電レール、30…紙巻取用
モーター、31…ベルト駆動用モーター。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 広範囲方向からの探知信号を記録する水中探
    知装置における記録装置において、 表示用メモリー6と、記録手段とを有し、 表示用メモリー6は、複数枚のフレームメモリ
    ーからなつており、 該各フレームメモリーは、それぞれ、前記水中
    探知装置から各送信地点毎に対応して送信され、
    かつ、時間的経過をもつて当該水中探知装置に帰
    来してきた各探知信号を記憶するものであり、 記録手段は、記録紙駆動部30、記録ペン2
    6、記録ペン駆動部27,31、検出部28、お
    よび探知信号読み出し部21,23〜25を有し
    ており、 記録紙駆動部30は、記録紙8を紙送り方向に
    紙送りするものであり、 記録ペン26は、フレームメモリーからの読み
    出し探知信号の入力に応答して作動して水中状況
    を記録紙8に記録するものであり、 記録ペン駆動部27,31は、記録ペン8をペ
    ン送り方向に駆動するものであり、 検出部28は、ペン送り方向における記録ペン
    8の位置を検出出力するものであり、 探知信号読み出し部21,23〜25は、検出
    出力に対応してフレームメモリーから探知信号を
    読み出して記録ペン8に該探知信号を出力するも
    のである ことを特徴とする水中探知装置における記録装
    置。
JP11034684A 1984-05-29 1984-05-29 水中探知装置における記録装置 Granted JPS60252286A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11034684A JPS60252286A (ja) 1984-05-29 1984-05-29 水中探知装置における記録装置

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JP11034684A JPS60252286A (ja) 1984-05-29 1984-05-29 水中探知装置における記録装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60252286A JPS60252286A (ja) 1985-12-12
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ID=14533424

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JP11034684A Granted JPS60252286A (ja) 1984-05-29 1984-05-29 水中探知装置における記録装置

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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54105569A (en) * 1978-02-07 1979-08-18 Furuno Electric Co Underwater remote recording apparatus
JPS58198776A (ja) * 1982-05-15 1983-11-18 Furuno Electric Co Ltd 水中探知装置における表示装置

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Publication number Publication date
JPS60252286A (ja) 1985-12-12

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