JPH041873B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、音波を水中に放射して物体からの反
射信号を受けてその物体を検知し、あるいは受信
した音波を増幅して水中に放射し、若しくは所定
の情報で変調した音波を水中に放射するソーナー
装置に関する。

従来、この種のソーナー装置の送信音響パワー
は、探知又は受信距離を上げるため、音響パワー
許容限度に固定された送信出力で音波を水中に放
射している。その音響パワー許容限度は、キヤビ
テーシヨンが発生する直前である。ところが、こ
のキヤビテーシヨンが発生する単位面積当りの音
響パワーは送波器に加わる水圧が増加すれば増大
する。そこで、送信出力が固定されているとその
水圧における最大の音響パワー（音響パワー許容
限度）で送信するのではなく、予め予測した最低
の水圧における音響パワー許容限度でしか送信で
きなかつた。また、たとえ送信出力を変えること
ができたとしても送受波器に加わる水圧が変化す
るたびに送信出力を手動で設定する必要があつ
た。また送波器の使用深度が常に変動する場合
（例えば、潜水船の送受波器）は、人為的に送信
出力を設定することが困難だから、送受波器を使
用する最低深度における水圧でキヤビテーシヨン
が発生しない送信出力に設定していた。そのため
送波器が深い位置にある場合でも探知距離を上げ
たり、通信距離を延長したりできない欠点があつ
た。

本発明の目的は、送波器の深度が深くなつて
も、探知距離および通信距離を延長できるソーナ
ー装置を提供することにある。

本発明のソーナー装置は、周波数が音波又は超
音波の帯域にある電気信号を発生し電力制御信号
に応じて前記電気信号の電力を制御する送信器
と、前記電気信号を音波又は超音波に変換して水
中に放射する送波器と、この送波器が受ける水圧
を検知する水圧検知器と、この水圧検知器が検知
した水圧に応じてキヤビテーシヨンが発生しない
音響パワー許容限界の最大電力になるように前記
電力制御信号を生ずる回路とを備える構成であ
る。

以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１図は本発明の第１の実施例のブロツク図、
第２図はその各部信号の波形図である。この実施
例は、送信器１と送受波器２と検出回路３とから
成る。そして、送信器１はパルス発生回路１１と
可変増幅回路１２と電力増幅回路１３とから、検
出回路３は増幅率設定回路３１と圧力センサー３
２とからそれぞれなつている。

パルス発生回路１１は一定周期ごとに所定の周
波数で所定のパルス幅のパルス変調波１１１を発
生する。パルス発生回路１１で発生したパルス変
調波１１１は可変増幅回路１２で所定の増幅率で
増幅される。この可変増回路１２の増幅率は検出
回路３により設定される。検出回路３の出力３０
１は、圧力センサー３２からの水圧情報３０２に
対応して増幅率設定回路３１に予め決めてある電
圧である。増幅率設定回路３１は、送信出力１１
３が送受波器２にキヤビテーシヨンを起こさせな
い最大電圧となる値に、水圧情報３０２に応じ
て、出力電圧３０１を制御する。圧力センサー３
２は送受波器２と同じ圧力を受けるような水中の
位置に置かれて、送受波器２に印加されている圧
力を感知するブルドン管である。可変増幅回路１
２からのパルス変調波１１２は、電力増幅回路１
３により電力増幅され、送信器１からの送信出力
１１３として送受波器２に送られ、送受波器２に
より音波として水中に放射される。

このように、本実施例は送受波器２に印加され
ている圧力を圧力センサー３２により感知し、増
幅率設定回路３１により可変増幅回路１２の増幅
率を変えて、音響パワー許容限度で送信できるよ
うにしてある。

次に本発明の第２の実施例として第３図にブロ
ツク図で示す方式を挙げて説明する。第４図はこ
の実施例の各部信号の波形図である。第３図は第
１図とは送信器が異なつているのみで、他は全て
同じである。送信器４は、矩形パルス発生回路１
４と、スイツチング電力増幅幅回路１５と、可変
電源回路１６とからなつている。

矩形パルス発生回路１４は一定周期ごとに所定
の周波数で所定のパルス幅の矩形パルス変調波４
０１を発生する。矩形パルス発生回路１４で発生
した矩形パルス変調波４０１はスイツチング電力
増幅回路１５で電力増幅される。スイツチング動
作を行う増幅回路１５は、電源電圧４０３を変え
ることで増幅率を変えることができる。スイツチ
ング電力増幅回路１５の電源電圧４０３は可変電
源回路１６から供給される。この可変電源回路１
６が生ずる電源電圧４０３は増幅率設定回路３１
の出力電圧３０１で指定された値である。そこ
で、可変電源回路１６は水圧情報３０２に応じた
電源電圧４０３を生じ、スイツチング電力増幅回
路１５はその電源電圧４０３に応じた増幅率で矩
形パルス変調波４０１を電力増幅して送信出力４
０２として送信器１から出力する。送信器１から
の送信出力４０２は送受波器２に送られ音波とし
て水中に放射される。

次に第１図又は第３図の実施例の利用例につい
て説明する。

第５図は潜水調査船にこれらの実施例を搭載し
た利用例を示す模式図である。この利用例は、船
舶１００が潜水調査船１０２に搭載している発音
装置１０３（ピンガー又は水中通話機等）からの
音波信号を受信装置１０１で受信するシステムで
ある。潜水調査船１０２の潜航深度が深くなつた
とき、船舶１００と潜水調査船１０２の距離が長
くなるから、もし発音装置１０３の音響レベルが
常に一定の場合は受信装置１０１の受信レベルが
低下する。しかし、この利用例では、発音装置１
０３に第１図又は第３図の実施例が採用してある
から潜水調査船１０２の潜航深度が深くなつても
受信装置１０１の受信レベルの低下を防ぐことが
できる。

第２の利用例を第６図に模式図で示す。この利
用例は、船舶１００の受信装置１０１が海底設置
トランスポンダ１０４あるいは投下式ピンガー１
０５からの受信信号を受信するシステムである。
海底設置トランスポンダ１０４及び投下式ピンガ
ー１０５に第１図あるいは第３図に示した実施例
が採用してあり、海底設置トランスポンダ１０４
及び投下式ピンガー１０５の音響レベルは深度に
応じて増減する。そこで、トランスポンダ１０４
やピンガー１０５の深度が大きくなつても、受信
装置１０１の受信レベルを低下させることなく受
信できる。

以上説明したように、本発明のソーナー装置
は、送波器に加わている水圧を検知し、検知した
水圧に応じてキヤビテーシヨンが発生しない音響
パワー許容限界の最大電力になるように送信電力
を自動的に制御することにより、送波器の深度が
深くなるにつれて送信電力を増大させることがで
きるので、送波器の深度が深くなつても、探知距
離および通信距離を延長でき、受信装置側の受信
レベルの変動を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のブロツク図、
第２図はその各部信号の波形図、第３図は本発明
の第２の実施例のブロツク図、第４図はこの第２
の実施例の各部信号の波形図、第５図及び第６図
はこれら実施例の利用例を示す模式図である。 １，４……送信器、２……送受波器、３……検
出回路、１１……パルス発生回路、１２……可変
増幅回路、１３……電力増幅回路、１４……矩形
パルス発生回路、１５……スイツチング電力増幅
回路、１６……可変電源回路、３１……増幅率設
定回路、３２……圧力センサー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 周波数が音波又は超音波の帯域にある電気信
   号を発生し電力制御信号に応じて前記電気信号の
   電力を制御する送信器と、前記電気信号を音波又
   は超音波に変換して水中に放射する送波器と、こ
   の送波器が受ける水圧を検知する水圧検知器と、
   この水圧検知器が検知した水圧に応じてキヤビテ
   ーシヨンが発生しない音響パワー許容限界の最大
   電力になるように前記電力制御信号を生ずる回路
   とを備えるソーナー装置。