JPH0357982A - 可変深度ソーナー用指向性受信装置 - Google Patents
可変深度ソーナー用指向性受信装置Info
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- JPH0357982A JPH0357982A JP1194798A JP19479889A JPH0357982A JP H0357982 A JPH0357982 A JP H0357982A JP 1194798 A JP1194798 A JP 1194798A JP 19479889 A JP19479889 A JP 19479889A JP H0357982 A JPH0357982 A JP H0357982A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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］
本発明は水中に音波を放射する送受波器と水中物体から
の反響音を受信する受波器、または送波器，受波器の両
機能を兼ね備える送受波器を船舶，航空機等から海中に
吊下し水中物体の位置を計測する可変深度ソーナー用指
向性受信装置に関する。
の反響音を受信する受波器、または送波器，受波器の両
機能を兼ね備える送受波器を船舶，航空機等から海中に
吊下し水中物体の位置を計測する可変深度ソーナー用指
向性受信装置に関する。
［従来の技術］
従来、この種の可変深度用ソーナーでは海面上の空中に
ホバリング停止したヘリコプタがら送波器，受波器また
は送受波器を海中に吊下するヘリコブタソーナーが典型
例である。このヘリコブターソーナーの受信装置は受波
素子を円筒状に配列し、このうち垂直に配列した受波素
子を１群としてその出力信号を合成し、垂直指向性を形
成し、更にこの垂直指向性を持つ信号群の位相，レベル
を調整し合成することにより、水平指向性を形成し、水
中物体の方位の計測を行っている。
ホバリング停止したヘリコプタがら送波器，受波器また
は送受波器を海中に吊下するヘリコブタソーナーが典型
例である。このヘリコブターソーナーの受信装置は受波
素子を円筒状に配列し、このうち垂直に配列した受波素
子を１群としてその出力信号を合成し、垂直指向性を形
成し、更にこの垂直指向性を持つ信号群の位相，レベル
を調整し合成することにより、水平指向性を形成し、水
中物体の方位の計測を行っている。
［発明が解決しようとする問題点］
上述した従来のヘリコプタ用ソーナーの受信装置は、吊
下した受波器の付近の全方位について海中の物体を捜索
するもので、その受信指向性は水平方向には複数の受信
ビームにより全周方位をカバーし、垂直方向には単一の
ビームとなっている。
下した受波器の付近の全方位について海中の物体を捜索
するもので、その受信指向性は水平方向には複数の受信
ビームにより全周方位をカバーし、垂直方向には単一の
ビームとなっている。
一般のソーナーてはてきるだけ微弱な信号音までも検出
し遠方の物体を探知することが望まれるが、この対応と
して水平，垂直の指向性の指向幅を狭め、指向性利得を
高めることにより、目標信号対水中雑音の比を高めるこ
とがなされている。
し遠方の物体を探知することが望まれるが、この対応と
して水平，垂直の指向性の指向幅を狭め、指向性利得を
高めることにより、目標信号対水中雑音の比を高めるこ
とがなされている。
かかる指向幅を狭め指向性利得を高めることは、受波器
の寸法対波長を大きくすること、すなわち、周波数が決
まり波長が決まっている場合は、受波器の寸法を大きく
することにより実現される。しかし、ヘリコプタに搭載
するソーナーでは、受波器の容積，重量が大幅に制限さ
れるので、受波器の寸法，周波数は所望の性能と搭載で
きる容積，重量の兼ね合いから決定されていた。
の寸法対波長を大きくすること、すなわち、周波数が決
まり波長が決まっている場合は、受波器の寸法を大きく
することにより実現される。しかし、ヘリコプタに搭載
するソーナーでは、受波器の容積，重量が大幅に制限さ
れるので、受波器の寸法，周波数は所望の性能と搭載で
きる容積，重量の兼ね合いから決定されていた。
このように従来のヘリコプタ用ソーナーの受波器はでき
るだけ遠距離の水中物体を探知できるようにするために
、搭載可能な範囲で受波器を大きくし、水平，垂直の指
向性の幅を狭めている。
るだけ遠距離の水中物体を探知できるようにするために
、搭載可能な範囲で受波器を大きくし、水平，垂直の指
向性の幅を狭めている。
しかし、このような鋭い指向性、特に垂直面での鋭い指
向性を持つ受波器は、指向幅が狭いために近距離におい
て探知できない範囲が発生し、それを補う方法としては
、受波器の吊下深度を変化させるという煩雑な操作が必
要となる。
向性を持つ受波器は、指向幅が狭いために近距離におい
て探知できない範囲が発生し、それを補う方法としては
、受波器の吊下深度を変化させるという煩雑な操作が必
要となる。
この対策として各水平ビーム毎に複数の垂直ビームを持
つという方法があるが、この場合、受信回路のチャネル
数が増え、受信回路の規模重量が増えるという欠点があ
る。
つという方法があるが、この場合、受信回路のチャネル
数が増え、受信回路の規模重量が増えるという欠点があ
る。
本発明は大幅な規模重量を伴わず、しかも遠距離の探知
性能を損なうことなく近距離の探知性能を向上させたソ
ーナー用指向性受信装置を提供せんとするものである。
性能を損なうことなく近距離の探知性能を向上させたソ
ーナー用指向性受信装置を提供せんとするものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係る可変深度ソーナー用指向性受信装置は、円
筒状に複数の受波素子を配列した受波器と、各受波素子
の出力を増幅する前置増幅器と受波器の深度を計測する
深度計を有する可変深度ソーナー用受信装置において、
深度計の出力信号と送信タイミング信号を入力し処理す
る処理回路を付加し、処理回路の出力に依って前置増幅
器の増幅度を変更することにより受波器の垂直指向性の
指向幅を可変にすることを要旨としている。
筒状に複数の受波素子を配列した受波器と、各受波素子
の出力を増幅する前置増幅器と受波器の深度を計測する
深度計を有する可変深度ソーナー用受信装置において、
深度計の出力信号と送信タイミング信号を入力し処理す
る処理回路を付加し、処理回路の出力に依って前置増幅
器の増幅度を変更することにより受波器の垂直指向性の
指向幅を可変にすることを要旨としている。
［発明の作用コ
上記構成に係る受信装置を水中に吊下すると、深度計が
水面からの深度を測定し、該測定結果と音波信号のタイ
ミング信号に基づき前置増幅器の増幅度を変更する。受
波器の指向幅は深度と音波の往復時間とにより変化する
ので、前置増幅器の増幅度の変更で近距離から遠距離ま
で深度調整することなく探知できる。
水面からの深度を測定し、該測定結果と音波信号のタイ
ミング信号に基づき前置増幅器の増幅度を変更する。受
波器の指向幅は深度と音波の往復時間とにより変化する
ので、前置増幅器の増幅度の変更で近距離から遠距離ま
で深度調整することなく探知できる。
［実施例］
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。第１図はへりコブタソーナ一等可変深度ソーナーの受
波器の一実施例を示しており、複数個の受波素子が円筒
状に配列ざれている。図中の斜線部分の受波素子（ＩＩ
〜１７）は、本発明の作動原理を示すもので、受波器の
中心軸と１１〜１７受波素子を含む平面Ｐの指向性、す
なわち垂直指向性は、この受波素子の配列から決定ざれ
る。
。第１図はへりコブタソーナ一等可変深度ソーナーの受
波器の一実施例を示しており、複数個の受波素子が円筒
状に配列ざれている。図中の斜線部分の受波素子（ＩＩ
〜１７）は、本発明の作動原理を示すもので、受波器の
中心軸と１１〜１７受波素子を含む平面Ｐの指向性、す
なわち垂直指向性は、この受波素子の配列から決定ざれ
る。
第２図は一実施例のブロック図であり、１１〜１７は第
１図の斜線を付された受波素子であり、２ｌから２７は
各受波素子の出力信号を増幅する可変利得前置増幅器で
あり、３は受波器の吊下深度を計測する深度計である。
１図の斜線を付された受波素子であり、２ｌから２７は
各受波素子の出力信号を増幅する可変利得前置増幅器で
あり、３は受波器の吊下深度を計測する深度計である。
４は深度信号と端子５の送信タイミング信号を入力し、
これらの信号を処理演算して各可変利得前置増幅器２１
から２７の増幅度を制御する信号を出力する処理回路で
ある。６は各可変利得前置増幅器２１〜２７の出力を加
算合成する加算器であり、７はその出カ端子である。
これらの信号を処理演算して各可変利得前置増幅器２１
から２７の増幅度を制御する信号を出力する処理回路で
ある。６は各可変利得前置増幅器２１〜２７の出力を加
算合成する加算器であり、７はその出カ端子である。
第３図は第１図の平面Ｐについて本実施例の特性を示す
グラフであり、横軸は受波器の吊下点からの探知距離Ｒ
であり、縦軸は受波器の吊下深度であり、図中の斜線を
付した範囲は、垂直指向幅が２００である受波器を深度
Ｄｏに吊下した時の探知可能範囲を示す。
グラフであり、横軸は受波器の吊下点からの探知距離Ｒ
であり、縦軸は受波器の吊下深度であり、図中の斜線を
付した範囲は、垂直指向幅が２００である受波器を深度
Ｄｏに吊下した時の探知可能範囲を示す。
第４図はソーナーの送信からの時間（横軸）と指向幅の
１／２（縦軸）の関係を受波器の吊下深度をパラメータ
として示したものである。第３図の海面上のＢ点の信号
を受信するためには指向幅の１７２のθは θ＝ ｓ ｉ ｎ− ’ （２ＤＯ／ａｔ）・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（１）て表せる。尚、Ｄｏ
は受波器の深度、Ｃ：水中音速（１５００ｍ／ｓ）であ
り、ｔは受波器の点から発射した音波が海面Ｂで反射し
受波器まで戻るに要する時間である。
１／２（縦軸）の関係を受波器の吊下深度をパラメータ
として示したものである。第３図の海面上のＢ点の信号
を受信するためには指向幅の１７２のθは θ＝ ｓ ｉ ｎ− ’ （２ＤＯ／ａｔ）・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（１）て表せる。尚、Ｄｏ
は受波器の深度、Ｃ：水中音速（１５００ｍ／ｓ）であ
り、ｔは受波器の点から発射した音波が海面Ｂで反射し
受波器まで戻るに要する時間である。
〔発明の効果］
以上説明したように本発明は第１図に示す円筒状配列の
受波器において第２図に示すブロック構成で第４図に示
すように受波器の指向幅を深度データと送信からの時間
により（１）式の関係に制御することにより、受波器付
近の近距離から遠距離まで吊下深度を調整することなし
に捜索探知することができる。
受波器において第２図に示すブロック構成で第４図に示
すように受波器の指向幅を深度データと送信からの時間
により（１）式の関係に制御することにより、受波器付
近の近距離から遠距離まで吊下深度を調整することなし
に捜索探知することができる。
また、上述の説明では割愛したが可変深度のアクティブ
ソーナーでは海面からの残響が水中物体の探知には妨害
となるが上述の本発明に係る受波器では海面からの残響
を抑圧する効果もあり、優れた探知性能が実現できる。
ソーナーでは海面からの残響が水中物体の探知には妨害
となるが上述の本発明に係る受波器では海面からの残響
を抑圧する効果もあり、優れた探知性能が実現できる。
第１図は本発明の一実施例に係る円筒配列受波器の斜視
図、第２図は第１図において斜線の付された受波素子の
垂直指向性を可変にする回路を示すブロック図、第３図
は受波器の吊下深度および垂直指向幅と探知範囲を示す
グラフ、第４図は垂直指向幅と送信からの時間（１）、
受波器の深度（ＤＯ）の関係を示すグラフである。 １ １〜ｌ ７ ● ・ ・ ２１〜２７ ● ● ・ ３ ・ ◆ ● ・ ・ ・ ◆ ４ ・ ・ ● ・ ・ ・ ● ５ ・ ● ・ ・ ・ ・ ・ ６ ● ◆ ● ● ● ● ◆ ７ ● ◆ ・ ● ・ ● ● ・・・・受波素子、 ・・・・可変利得前置増幅器、 ・・・・深度計、 ・・・・処理器、 送信タイミング信号人力端子、 加算器、 加算器出力端子。 第１図 ） 第２図
図、第２図は第１図において斜線の付された受波素子の
垂直指向性を可変にする回路を示すブロック図、第３図
は受波器の吊下深度および垂直指向幅と探知範囲を示す
グラフ、第４図は垂直指向幅と送信からの時間（１）、
受波器の深度（ＤＯ）の関係を示すグラフである。 １ １〜ｌ ７ ● ・ ・ ２１〜２７ ● ● ・ ３ ・ ◆ ● ・ ・ ・ ◆ ４ ・ ・ ● ・ ・ ・ ● ５ ・ ● ・ ・ ・ ・ ・ ６ ● ◆ ● ● ● ● ◆ ７ ● ◆ ・ ● ・ ● ● ・・・・受波素子、 ・・・・可変利得前置増幅器、 ・・・・深度計、 ・・・・処理器、 送信タイミング信号人力端子、 加算器、 加算器出力端子。 第１図 ） 第２図
Claims (1)
- 円筒状に複数の受波素子を配列した受波器と、各受波素
子の出力を増幅する前置増幅器と受波器の深度を計測す
る深度計を有する可変深度ソーナー用受信装置において
、深度計の出力信号と送信タイミング信号を入力し処理
する処理回路を付加し、処理回路の出力によって前置増
幅器の増幅度を変更することにより受波器の垂直指向性
の指向幅を可変にすることを特徴とする可変深度ソーナ
ー用指向性受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194798A JPH0357982A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 可変深度ソーナー用指向性受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1194798A JPH0357982A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 可変深度ソーナー用指向性受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357982A true JPH0357982A (ja) | 1991-03-13 |
Family
ID=16330436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1194798A Pending JPH0357982A (ja) | 1989-07-27 | 1989-07-27 | 可変深度ソーナー用指向性受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0357982A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006105850A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Furuno Electric Co Ltd | スキャニングソナー |
| JP2015059787A (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 水中航走体検出装置および水中航走体の検出方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367978A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-16 | Hitachi Medical Corp | Electron scan ultrasonic camera |
| JPS60158367A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-19 | Nec Corp | アクテイブソ−ナ−装置 |
| JPS6144382A (ja) * | 1984-08-07 | 1986-03-04 | Nec Corp | アクテイブソ−ナ−装置 |
-
1989
- 1989-07-27 JP JP1194798A patent/JPH0357982A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367978A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-16 | Hitachi Medical Corp | Electron scan ultrasonic camera |
| JPS60158367A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-19 | Nec Corp | アクテイブソ−ナ−装置 |
| JPS6144382A (ja) * | 1984-08-07 | 1986-03-04 | Nec Corp | アクテイブソ−ナ−装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006105850A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Furuno Electric Co Ltd | スキャニングソナー |
| JP2015059787A (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | Ｎｅｃネットワーク・センサ株式会社 | 水中航走体検出装置および水中航走体の検出方法 |
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