JPH0465996B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明はそれぞれ水中マイクロホンと、附属の
アンテナを有する無線送信機とを具える聴音装置
を少なくとも３個設け、さらに１つの無線マスタ
ステーシヨンを設け、聴音装置によつて検出した
音を表示する各信号をマスタステーシヨンに伝送
し、マスタステーシヨンはこれら信号の相関をと
ることによつて音源の地理的位置を決定する水中
聴音によるある水域内の水中音源探索方法ならび
に同装置に関するものである。

従来の技術 水中聴音により音源の位置を決定する方法、あ
るいは方式については、例えば米国特許第
3723960号があり、これでは３個の水中マイクロ
ホン変換器を用い、これれを無線リンクによつて
マスターステーシヨンに接続してある。マスタス
テーシヨンで受信した信号は共通音源を識別する
ための相関処理を行う。次いで音源より生ずるあ
る特定の音の到達時間を比較して音源の地理的位
置を決定する。この方式は、予め水中マイクロホ
ン変換器の位置的座標がある一定以上の精度をも
つて判明している必要があるという欠点がある。
これは音源の位置はこれら水中マイクロホン変換
器に対し相対的に求められるからであり、音源の
位置の精度もこれら変換器の位置の精度によつて
定まるからである。

発明の目的 本発明の目的は、ある海域内における音源の存
在を発見し、その位置を決定する探索方法、およ
び装置、あるいは方式であつて、任意の海域に使
用でき、既知の方法に比較して、簡単で、従つて
安価な聴音装置を使用し、熟練者の仕事を遥に少
しく、長時間にわたつて使用できるという意味で
より「融通性」のあるよう改良したこの種方法お
よび装置を提供するにある。

目的達成のための構成 本発明方法は、地理的位置が判明している少く
とも２つのリレーステーシヨンを設け、聴音装置
より当該装置の識別IDを表示する信号と、検出
された音源よりの音を表示する信号とを相互に送
信し、これらの信号をマスタステーシヨンとリレ
ーステーシヨンとで受信し、リレーステーシヨン
において、受信信号をマスタステーシヨンに対し
中継し、対応のリレーステーシヨンとマスタステ
ーシヨン間の距離に対応する遅延を受信信号に与
え、 マスタステーシヨンにおいては、前記受信信号
のうち聴音装置の識別を表わす部分を処理して当
該聴音装置の地理的位置を決定し、 マスタステーシヨンでは、受信信号のうち音源
よりの検出音に相関する部分に、マスタステーシ
ヨンとリレーステーシヨン間の遅延を導入する修
正を行つた後、これ迄に求められた前記聴音装置
の地理的位置に対する音源の地理的位置を決定
し、 マスタステーシヨンまたはマスタステーシヨン
に接続された評価センタにおいては、聴音装置に
関する音源の位置をマスタステーシヨンに相関す
る位置に変換することにより、聴音装置に関する
音源の地理的位置と、各聴音装置の地理的位置よ
り音源の絶対位置を決定することを特徴とする。

発明の効果 本発明を使用することにより、高価な固定用装
置を使用することなく、任意の海域で迅速な探索
を行うことが可能となる。ある海域で未確認対象
物の表示があつたときは１個以上の聴音装置を当
該海域に布設する。次でいくつかの選択した聴音
装置、すなわち未確認対象物に近いこれら装置よ
りの無線通信で音源の位置決定を行う。聴音装置
をそれぞれの位置に配設し、所要の固定無線ステ
ーシヨンを構成した後は、任意の１つの無線ステ
ーシヨンまたは特定の判定センタより全体の探索
動作を行うことができる。従つて本発明の原理に
よる探索は高度の柔軟性（適合性）をもつて行う
ことができる。極めて多数の聴音装置を用いると
きは、各聴音装置は限定された聴音信号到達範囲
のもので良く、構造を簡単化し、安価なものとす
ることができる。

探索海域に迅速に聴音装置を配設するには飛行
機またはヘリコプタを使用する。この場合、聴音
装置は予めその位置が確定されていない任意の位
置に配設でき、例えば海上に浮遊させる。このよ
うなときでも、本発明によるときは、聴音装置よ
りすでに位置の判つている少くとも３つの無線ス
テーシヨンへの無線電波の移行時間差を求めるこ
とによつて各聴音装置の位置を決定することがで
きる。

発明の他の構成 本発明による水中音源探索方式は、それおれ水
中マイクロホンと、附属のアンテナ有する無線送
信機とを具える少くとも３個の複数個の聴音装置
を有し、さらに該聴音装置より受信された信号間
の相関をとることにより音源の位置を決定する相
関装置を有する無線マスタステーシヨンを有し、
さらに聴音装置より受信した信号をマスタステー
シヨンに中継する地理的に判明している位置にあ
る少なくとも２個のリレーシテーシヨンを設け、
聴音装置には当該無線送信機に対し、当該聴音装
置の識別IDを表示する信号と、検出された音源
よりの音を表示する信号とを交互に供給するスイ
ツチ装置を設け、マスタステーシヨンには受信信
号のうち聴音装置の識別を表わす部分に対応して
これら聴音装置の地理的位置を決定する処理装置
を設けてなることを特徴とする。

発明の他の目的 本発明のさらに他の目的は、聴音装置の送信機
部分を動作させ、また動作を停止させるよう制御
を行い、これによつて聴音装置はそれぞれ音情報
の送信を開始したり、その送信を中止したりでき
るようにするにある。またこの制御は送信に実際
に使用するチヤネルの選択指定に対しても行うよ
うにするこのができる。これによつてそれぞれ選
択された聴音装置には、それぞれ独自のチヤネル
を割当てることができる。

聴音装置を位置が判明していない任意の個所に
配設するとき、例えばある海域に自由に浮遊させ
る場合、本発明では聴音装置に無線受信機を設
け、マスタステーシヨンには聴音装置へ制御情報
を送信する送信装置を設け、各聴音装置にはこの
制御情報に応じて聴音を選択動作させる動作制御
装置を設ける。

制御（または特徴）信号は受信した音声情報と
するこもできる。しかしこの音声情報は低周波数
であるため騒音装置の位置決定には適していな
い。本発明の好適実施例では、かかる制御信号
（または特徴信号）を、音声変調搬送波の短い遮
断時間中に、一定時間間隔をもつて間葛的に送出
される特殊な信号とする。それぞれ異なる聴音装
置を同時に識別するため、この特殊信号には、各
聴音装置に対し独特のID情報とも称される識別
情報を含ませると好都合である。

実施例 以下図面により本発明を説明する。

構 成 第１図は本発明方法の概略の説明図であり、図
中A₁，A₂〜A_oは、探索すべ海域で、すなわち探
索すべき音源の存している可能性のある海域をカ
バーするよう地理的に分布させて配置した複数個
の聴音装置である。探索すべき音源をＵで示して
ある。各聴音装置間の距離はその海域の環境状況
に見合うようにし、例えば約５Km間隔の群島状に
配置する。聴音装置の本体は水中に浮遊している
ブイより吊下げたものとなし得る。

各聴音装置は、水中マイクロホンと付属のアン
テナとを有する無線送受信機を具えるものとす
る。各聴音装置は個別の識別アドレス（IDアド
レス）で識別するものとする。聴音装置の具体例
を第２図に示す。

第１図の系はさらに少くとも３個の無線ステー
シヨM₁，M₂，M₃を有し、この内M₁はマスタス
テーシヨンであり、M₂，M₃はリレー（中継）ス
テーシヨンである。これらの無線ステーシヨンは
固定施設であつても良く、また探索すべき海域の
それぞれ違つた個所に臨時に配置する移動装置で
あつても良い。各測定中は、これらの無線ステー
シヨンは位置が判明している個所に位置し、移動
せず固定的に存在するものとする。マスタステー
シヨンM₁は、制御情報を聴音装置に送信し、こ
れら装置並びにリレーステーシヨンよりの情報信
号を受信する送・受信機を有する。さらにこのマ
スタステーシヨンにはリアルタイムでいくつかの
信号処理を行う信号処理装置を設けてある。無線
リンクを介するか、あるいは他の方法でこのマス
タステーシヨンは評価センタECに対し通信可能
とし、ここで最終の信号処理と位置の決定とを行
う。リレーステーシヨンM₂，M₃に送信受信装置
が設けてあり、これらは聴音装置より特定の信号
を受信し、異なる無線チヤネルでこれをマスタス
テーシヨンM₁に再送出する。

位置決定は次の原理で行う。

音源Ｕの位置探索に最適の位置にある聴音装置
A₁，A₂，A₃のみが作動しているものとする。こ
れらの聴音装置は、検出した音をそれぞれの無線
チヤネル内の無線搬送波でマスタステーシヨン
M₁に対し同時に送信する。マスタステーシヨン
M₁では無線波を復調し、捕捉した音のそれぞれ
２つづつの相関をとる。各相関処理は時間差を生
じ、この時間差は所定の双曲線を表わす。この場
合音源は求めた２つの双曲線の交点に位置する。
（理論的には２つの交点が得られるのがそのうち
の１つを除外する。）この位置決定に際し、それ
ぞれ異なる無線波の移行時間の相互間の差は考慮
に入れない。これは水中の音波の伝播時間は無線
波の移行時間より遥に長いからである。

各聴音装置は規制正しい時間間隔毎に前記の無
線波による検出音の送出を中断し、これに代えて
特定の無線チヤネルを通じそれぞれのIDアドレ
スを送出する。これらのIDアドレスはリレース
テーシヨンM₂及びM₃によつて新しい無線チヤネ
ルによりリレー（中継）される。この場合、ある
特定の瞬時においては、ただ１つの聴音装置、例
えばA₁のみがそのIDアドレスを送出するものと
する。マスタステーシヨンM₁はこのとき、１つ
の無線チヤネルを通じてこのIDアドレスを直接
受信し、また同じアドレスを他のチヤネルでリレ
ーステーシヨンM₂を通じて受信し、さらにこれ
と異なる第３のチヤネルでリレーステーシヨン
M₃を通じてこれを受信する。これらのステーシ
ヨンM₁，M₂，M₃は位置が判明しているので、
M₂とM₁間の移行時間（＝τ₁）と、M₃とM₁間の
移行時間（＝τ₂）とも判明している。マスタステ
ーシヨンA₁が直接得たID信号と、リレーステー
シヨンM₂を介して得たID信号当の相関をとり、
かつ既知の移行時間τ₁の補正を加えることにより
双曲線を表わす時間差が得られる。またこれと同
様にしてマスタステーシヨンA₁が直接得たID信
号と、リレーテーシヨンM₃を介して受信したID
信号との間の相関をとり、既知の移行時間τ₂の補
正を加えると第２双曲線を表わす時間差が得られ
る。これら２つの双曲線の交点に聴音装置A₁が
位置する。A₂，A₃のID信号送信時間間隔中に聴
音装置A₂，A₃の位置も同様にして求められる。

音源Ｕの聴音装置A₁，A₂，A₃に対する相対位
置および、これら聴音のおのおのの位置が決定さ
れると、音源Ｕの絶対位置に関する全情報が得ら
れたこととなる。

この機能をより良く説明するため、この系にお
いて生ずる各種信号の内容を次に一覧表として示
す。ここで示してある帯域幅と変調型式は後述の
実施例に対するものである。

信号No.１ 目的：対象物の音を聴音装置のブイに伝送する 進行路：対象物より少くとも３つの選択された聴
音装置へ至るルート 基本型式：水中音波 スペクトル：10Hzまたは1000Hz以下 変調：なし（搬送波なし） 信号No.２ 目的：対象物と選択したブイとの相対位置の決定 進行路：ブイより陸上の無線受信機へのルート 基本型式：無線波、変調搬送波（例えば300MHz） スペクトル：10kHzの桁 変調：主搬送波上の信号No.１で変調した各ブイ毎
の副搬送波 信号No.３ 目的：ブイの位置決定 進行路：動作中のブイより少くとも３個の陸上無
線受信機へのルート 基本型式：無線波、変調搬送波（例えば300MHz） スペクトル：例えば１−10MHz 変調：パルス変調キイ信号 註：地上ステーシヨンの１つはマスタステーシヨ
ンとすることができ、他の２つの受信機の信号
はこのマスタステーシヨンに再送出される。

信号No.４ 目的：ブイ選択コマンド；チヤネル選択動作 進行路：地上ステーシヨンよりブイへ（同時に１
つ）のルート 基本型式：無線波、変調搬送波（例えば300MHz） スペクトル：所要のコマンド速度により定まる。
通常のコマンド速度において例えば10kHz 変調：パルス変調キイ信号 信号No.５ 目的：地域選択動作 進行路：３つの地上局より、信号によつて示され
た地域内のすべてのブイへのルート 基本型式：無線波、変調搬送波（例えば300MHz） スペクトル：地域選択において所望の精度によつ
て定まる。（例えば１−10MHz） 変調：パルス変調 上の一覧表より明らかなように信号No.３および
No.５のみが広帯域のものである。他のすべての信
号は小スペクトル（狭帯域）である。信号No.５は
ブイの地域選択動作であり、すなわちより完全に
は選択地域のすべてのブイの動作を含むが、本明
細書ではその説明を省略する。

信号No.５についてはスエーデン特許出願
8301019−９に記載してあり、これに記載してあ
り、これにこの地域選択動作が記載されている。

第２図は探索すべき海域に自由に浮遊させるブ
イの系とした聴音装置A₁，A₂等の１例を示す略
回路図である。このブイはアンテナ１０を有し、
このアンテナは本体１１に接続している浮き１０
ａによつて水面より常に上に出ている。本体１１
の接続ケーブルの長さとその比重を調整し、この
本体は水面下適当の距離の深さに浮いているよう
にする。ブイの底部には水中マイクロホン１２を
設け、これによつて水中の音波または圧力波を検
出する。

本体１１には聴音装置の電気回路を収容する。
すなわちアンテナ１０に接続される送受信ユニツ
ト１３を有する。この送受信ユニツト１３は図面
においては受信機１４と２つの別個の送信機１５
および１６を有するものとして示してある。送信
機１５は識別情報をマスタステーシヨンに送信す
るものであり、スイツチ１８とスキヤナ１９とを
通じメモリ１７に接続されている。メモリ１７は
それぞれの聴音装置A₁，A₂等に対し特定なID
（識別）番号を有しており、この情報はスキヤナ
１９により検出され、直列形に変換される。送信
機１６は検出音を送信するものであり、スイツチ
２０と信号変換器２１を通じ、水中マイクロホン
１２に接続されている。これらのスイツチ１８と
２０とは第１位置と第２位置との間に同期し
てスイツチ（切替え）され、第１位置では、ス
イツチ２０は閉じ、スイツチ１８は開き、第２位
置ではスイツチ１８は閉じ、スイツチ２０は開
く。これらスイツチの駆動は駆動段２３を通じク
ロツク２２により行われる。この時間的制御は次
の如くして行う。すなわちこれらのスイツチは通
常位置にあり、極めて短い一定時間間隔の時間
中のみにおいてスイツチ位置にセツトされる。
例えば各10秒毎に10ｍｓの間だけ位置にセツト
される。各ブロツクは異なるブイにおいて異なる
ように駆動されており、幾つかの聴音装置はある
一定の長い時間の間、ID情報を送出しないよに
する。

送信機１５，１６よりの情報送出はHF搬送波
の変調によつて行う。送信機１６は数個の異なる
チヤネルで送信を行い、一方送信機１５は、送信
機に固定のチヤネルで送信する。送信機１６が使
用するチヤネルは制御入力２４における制御信号
で選択する。実際上は２つの別個の送信機を用い
る必要はなく、これらに対して共通の送信機を使
用することができ、この場合送信機１６は送信機
内の特定のチヤネルを用いるものとする。この場
合各チヤネルはそれぞれ独自の搬送波を使用する
こともでき、また共通のHF搬送波上にそれぞれ
個別の副搬送波を用いてチヤネル分離を行うこと
ができる。

同じくアンテナ１０に接続している受信機１４
は制御情報を受信し、検出器２６を通じレジスタ
２５に接続される出力を有している。この制御情
報はデイジタルメツセージを表わすHFパルスの
パルス列の波形とし、この場合レジスタ２５はこ
のメツセージを供給しそれを蓄積するシフトレジ
スタとして構成する。第２図に示すようなメツセ
ージを蓄積するレジスタ２５の１例は複数個のセ
クシヨンを有するものである。レジスタ２５の第
１セクシヨン２７は制御すべき聴音装置のID番
号を表わす数字の連続を蓄積するものである。シ
フトレジスタ２５のこのセクシヨン２７を比較器
３１に接続し、その比較器３１の第２入力には
IDメモリ１７よりの情報を供給する。第２セク
シヨン２８は動作コマンドを表わす数字を蓄積
し、第３セクシヨン２９は動作解除コマンドを表
わす数字を蓄積する。最後に第４セクシヨン３０
は実際に使用するチヤネルを表わす数字を蓄積す
る。比較器３１の出力をANDゲート３２の一方
の入力に接続し、ANDゲート３２の第２入力を
シフトレジスタ２５の第２セクシヨン２８に接続
する。比較器３１の出力はさらにANDゲート３
３の一方の入力に接続し、その第２入力はシフト
レジスタ２５の第３セクシヨン２９に接続する。
このANDゲート３２の出力を可制御スイツチ３
４のセツト制御入力に接続し、ANDゲート３３
の出力を同じ可制御スイツチ３４のリセツト制御
入力に接続する。ANDゲート３２より信号が生
ずると、スイツチ３４は閉じて電流源３５をブロ
ツク３６に接続する。このブロツク３６は送信部
分において駆動電圧を必要とする部分を表わすも
のである。これにより送信機は動作状態となる。
ANDゲート３３よりの信号が生じた場合はスイ
ツチ３４は開き、送信部分の動作状態は遮断され
る。受信部分内で駆動電圧を必要とする各素子は
常に電流源に接続されており、このため受信機は
連続的に動作状態にある。シフトレジスタの最終
セクシヨン３０はコンバータ３７を経て送信機１
６の制御入力に接続する。コンバータ３７はシフ
トレジスタ２５内のチヤネルデイジツト数をこの
送信機に対する適当な制御電圧に変換する。

動 作 本装置は次の如く動作する。

聴音装置を動作させるときはマスタステーシヨ
ンM₁はパルス列を送出する。このパルス列の第
１部分は実際の聴音装置のID番号を有するセク
シヨン２７に到達し、またセクシヨン２８に到達
する第二部分は動作コマンドを表わし、またセク
シヨン３０に到達するパルス列は選択すべきチヤ
ネルを表わす。これによつて送信機は動作状態と
なり、水中マイクロフオン１２により検出される
音がある場合にはその音は選択されたチヤネルに
より送出される。各10秒毎に音情報の送出を遮断
し、これに代えてメモリ１７よりID情報を特定
のチヤネルで送出する。このID情報の送出中、
この実際動作している聴音装置の位置決定を行
う。これはマスタステーシヨンM₁がこの動作中
の聴音装置のID番号をシフトレジスタ２５の第
３セクシヨン２９に到るエンドアツプ信号と共に
送出するまで続けられ、このエンドアツプ信号に
より送信機の動作は解除される。

第３図は３つの選択された聴音装置に対し相対
的な音源の位置を決定するためのマスタステーシ
ヨンM₁の受信機の信号処理部分を略図で示すも
のである。チヤネルが周波数チヤネルである場
合、すなわち各チヤネルに対しての特殊の搬送波
または副搬送波である場合には、この受信機の部
分は原理的にはそれぞれの周波数に同調している
複数個の帯域通過濾波器で構成され、また副搬送
波の場合は、主搬送波を抑制するため、濾波器お
よび混合段をその前に接続する。

第３図には帯域濾波器Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３と対応
する検出器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を有する３つの聴音
装置に対する受信チヤネルを示す。これらの検出
器Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３はそれぞれ出力０１，０２，
０３に接続し、これらの出力に各対応チヤネルの
低周波変調信号が現われる。すなわち、これらの
出力０１，０２，０３には同じ音声情報が現われ
るが、対応の聴音装置に対し水中を進行する音の
進行時間が異なるため、それぞれ異なる時間で現
われる。（この場合無線波の空中移行時間は無視
してある。）信号処理の原因は２つの音声信号間
の相関をとりこれを２つづつ行つてそれらの間の
時間差を決定することである。このため第３図に
おいて出力０１と０２との信号をスイツチ回路網
SWを通じ第１相関器Ｋ１に供給する。また、出
力０１と０３との信号をスイツチ回路網SWを通
じ第２相関器に供給する。相関器Ｋ１は時間差Ｔ
１を供給し、相関器Ｋ２は時間差Ｔ２を供給す
る。これらの時間差Ｔ１とＴ２はそれぞれ双曲線
を表わし、音源Ｕはこれらの双曲線間の交差点に
位置する。

第４図は第１聴音装置Ａ１（第１図）の位置を
定めるのに必要なマスタステーシヨン（M₁）内
の構成部品を示し、それぞれの聴音装置の位置を
決定する方法を説明するものである。上述の如く
聴音装置の位置決鉄は音声情報伝送の短い遮断時
間内であつて特殊チヤネルよりID情報が送出さ
れるときである。ある特定瞬時において聴音装置
Ａ１のみがID情報を送出しているものとする。
このID情報は特定のチヤネルにおけるパルス列
として伝送される。すなわち、特定のチヤネル周
波数により伝送されるものであり、また選択され
たリレーステーシヨンＭ２とＭ３より２つの他の
チヤネルにより再送出される。これらの信号をそ
れぞれ分離するため、マスタステーシヨンＭ１は
３つの帯域通過濾波器を有している。第１の濾波
器Ｆ４は聴音装置Ａ１（並びに他の聴音装置）に
よりID情報を送出するに使用されるチヤネル周
波数に同調しており、他の２つの濾波器Ｆ５，Ｆ
６は上述の周波数がリレーステーシヨンＭ２，Ｍ
３でそれぞれ変換される周波数である２つのチヤ
ネル周波数にそれぞ同調している。これらの濾波
器Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６はそれぞれ対応の検出器Ｄ
４，Ｄ５，Ｄ６を通じ出力０４，０５，０６に接
続する。すなわちこれらの出力には１個の同じ
ID情報が現れる。例えばこの例では聴音装置Ａ
１のIDアドレスがそれぞれ現れるがその時間的
位置は異なつて現れる。聴音装置Ａ１の位置を決
定するための信号処理の原理は、これらの出力に
生ずるID信号をそれぞれ２つづつ比較するもの
で、これにはそれぞれＭ２よりＭ１へ、またＭ３
よりＭ１へのわかつている移行時間を前もつて修
正し、これによりそれぞれ対応のステーシヨンＭ
１，Ｍ２，Ｍ３に到達した時間差を決定する。す
なわち第１出力０４の信号をＭ２よりＭ１への予
め判明している移行時間τ１だけ信号を遅延させ
る遅延回路Ｂ１を通じて比較器Ｊ１の第１入力に
接続し、また出力０５の信号をこの比較器Ｊ１の
第２入力に接続する。これと同様に出力０４の信
号を第２比較器Ｊ２の第１入力に対し信号をＭ３
とＭ４の移行時間τ２に等しい遅延を与える遅延
回路Ｂ２を経て比較器Ｊ２の第２入力に接続し、
出力０６の信号をこの比較器Ｊ２の第２入力に直
接接続する。比較器Ｊ１は時間差Ｔ３を表わす信
号を生じ、また比較器Ｊ２は時間差Ｔ４を表わす
信号を送出する。これらの時間差Ｔ３とＴ４はそ
れぞれ双曲線を表わし、聴音装置Ａ１はこれらの
双曲線の交差点に位置する。時間差Ｔ３とＴ４ま
たは場合によりこれらにより計算された位置を聴
音装置Ａ１のID番号と共に蓄積する。

これより後の異なる瞬時において聴音装置Ａ２
およびＡ３よりの対応の情報が到来し、これらを
同じ回路で同様な方法でローカル的に処理を行
う。各10秒毎に装置Ａ１よりのID番号が再び到
来し、これによつてこの装置の位置に関する蓄積
情報は常時最新のものにれ替えられる。

システム動作 全体のシステムの動作は次の如くである。

存在している可能性のある音源のある海域に聴
音装置をそれぞれ位置を定めて配置し、また固定
箇所にあるステーシヨンＭ１，Ｍ２，Ｍ３を構成
した後、まず最初に一般情報収拾フエースを行
う。これは探索海域内に音源の信頼ある表示が存
するか否かを決定し、また存する場合にはその概
略の位置を決定する目的のものである。この一般
情報収集フエースは聴音装置を呼出し、これらを
順番に動作させることを含んでいる。聴音装置
A₁等が動作すると聴音装置は検出した音とその
ID番号を送出し、またその位置を決定すること
ができる。これによつてID番号と検出音に関す
る粗（コアース）情報を蓄積する。次いで複数個
の隣接聴音装置が一定レベルを超えており、かつ
動作している聴音装置と同じような特性で一定レ
ベルを超えるものを検出したときは上述の如くし
て音源の位置測定を開始する。

所要の帯域幅に関し情報伝送を最適にするた
め、音声信号をデイジタル化し時間多重によつて
チヤネル分離を行う。第５図はこの原理で動作す
る聴音装置の簡単化したブロツク図である。聴音
装置（ブイ）は複数個の固定ステーシヨンと協動
するものとし、その内の１つすなわちマスタステ
ーシヨン（M₁）は正確なクロツクを有し、また
同期パルスまたは調整用パルスを全てのブイに対
し送出し、また特定の選択した幾つかのブイに対
し動作制御指令を送出する。各ブイは受信機１０
０と送信機１０１を有する。この受信機１００を
スイツチ１０２および１０３を通じアンテナ１０
４に接続する。これらのスイツチは通常は図示の
位置を占める。送信機１０１はこれらの同じスイ
ツチを通じ短時間アンテナ１０４に接続される。
受信機１００の出力には３つの検出器を接続す
る。これらはID検出器１０５と、チヤネル検出
器１０６と、同期検出器１０７とである。同期検
出器１０７はクロツク１０８を制御し、その出力
信号をチヤネル検出器１０６の出力信号とともに
チヤネル選択回路１０９に供給し、これを制御す
る。メモリ１１０を水中にマイクロフオン１１１
によつて検出した音声信号のサンプルで常にロー
ドを当たる。このサンプルは増幅器１１２とＡ／
Ｄ変換器１１３により形成する。メモリ１１０内
の情報を呼出装置１１４により送信機１０１の入
力に供給する。同期検出器１０７よりの信号によ
りこのメモリ１１０の内容を零とし、また呼出装
置１１４はチヤネル選択回路１０９よりの信号で
動作する。この回路はスイツチ１０３も制御し、
一方スイツチ１０２はID検出器１０５よりの信
号で制御される。

回路動作 本回路は次の如くして動作する。

例えば0.1−10秒程度の規制正しい時間間隔毎
に同期パルスまたは調節パルス到来し、各ブイの
クロツクを全て零とする。従つてこれらのクロツ
クの精度は中間程度のものでよく、その構造は安
価なものとなし得る。上述の如き時間間隔に対し
同期パルスが各異なるブイに到達する時間は無視
することができ、このため各クロツクは同期して
時間を刻むものとみなすことができる。またこれ
と同時にメモリ内容も零とする。このメモリは２
つの同期パルスの間の全時間間隔内の音声信号を
表わす全てのサンプルを蓄積し得る容量のものと
する。２つの同期パルス間のこの時間間隔を複数
個の副時間間隔、例えば10の副時間間隔に分割
し、そのそれぞれによりあるチヤネルを代表させ
る。このチヤネルの時間長は0.01−１秒となる。
各副時間間隔にチヤネル番号１，２…１０を割当
てる。マスタステーシヨンが特定のブイに対し検
出した音の情報を送出させたい場合には、当該ブ
イのID番号をまず送出し、これに続いて直ちに
動作指令を表わす信号を送出する。この指定され
たブイの回路内のID検出器１０５はこれに応答
して、スイツチ１０２を図面に示しているのとは
反対の位置にセツトする。このブイは今これで送
信状態となる。これに続いて直ちにマスタステー
シヨンはこのブイに割当てるチヤネル番号を表わ
すパルス列を送出する。このパルス列はチヤネル
検出器１０６で検出され、これはチヤネル選択回
路１０９を制御し、この回路１０９は同期パルス
の後の副時間間隔番号の信号を送出する。この数
はチヤネル番号に等しい数である。この回路１０
９よりの信号はスイツチ１０３に反対側にセツト
し、かつ読出装置１１４を動作させる。この読出
装置１１４が制御信号を受信すると、メモリ１１
０を高速で走査し、サンプルした音声信号を無線
搬送波上で実際のタイムチヤネル内で変調し、ア
ンテナ１０４を通じ、圧縮形で送信する。次いで
これと同じ動作を他のブイに対し異なるチヤネル
で行う。マスタステーシヨンおよび他の固定ステ
ーシヨンではチヤネル／ID番号の関係を記憶・
蓄積する。このため蓄積したパルス列は異なるブ
イによつて検出された音声信号がそれぞれ時間を
シフトしてメモリされたものとなり、異なるチヤ
ネルの時間的位置および相関が上述の如くして求
められる。必要に応じそれぞれ異なるブイで同期
パルスの移行時間が異なることによる時間誤差が
ある場合にはこれを修正することができる。

代案の動作 上述の例の如く個別の選択を行つて動作させる
代わりに、聴音装置を一群で動作させことができ
る。例えば地理的な位置による群を作り、これら
を同時に動作さることができる。これについては
スエーデン特許出願8301019−９に記載されてい
る。

探索すべき海域の近くに固定聴音装置がある場
合には、これらの固定聴音装置を無線送信機を設
けた浮遊するブイの１個または数個と組合わせて
使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複数個の浮遊聴音装置と３個の固定無
線局を用いる本発明による水中音源探索方法の簡
単化した説明図、第２図は第１図の方法に使用す
る聴音装置の１例のブロツク図、第３図はマスタ
ステーシヨンの信号処理部分で音源の３つの選択
した聴音装置との相対位置を定める部分の簡単化
したブロツク図、第４図はマスタステーシヨンの
選択した聴音装置の位置を決定する部分の信号処
理部の簡単化したブロツク図、第５図は聴音装置
の１例を示すブロツク図である。 Ｕ……音源、A₁，A₂…A_o……聴音装置、M₁…
…マスタステーシヨン、M₁，M₂……リレーステ
ーシヨン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれ水中マイクロホン１２と、附属のア
   ンテナを有する無線送信機１５，１６とを具えて
   いる少なくとも３個の聴音装置A₁−A₃を設け、 さらに１つの無線マスタステーシヨンM₁を設
   け、 聴音装置A₁−A₃によつて検出した音の特徴を
   有する各信号をマスタステーシヨンM₁に伝送し、 マスタステーシヨンはこれら信号の相関をとる
   ことによつて音源Ｕの地理的位置を決定する水中
   聴音による一定水域内の水中音源Ｕの探索方法に
   おいて、 地理的位置が判明している少くとも２つのリレ
   ーステーシヨンM₂，M₃を設け、 聴音装置A₁−A₃より当該聴音装置の識別IDを
   表示する信号と、検出された音源よりの音を表示
   する信号とを相互に送信し、これらの信号をマス
   タステーシヨンM₁とリレーステーシヨンM₂，
   M₃とで受信し、 リレーステーシヨンM₂，M₃においては、受信
   信号をマスタステーシヨンM₁に対し中継し、対
   応のリレーステーシヨンM₂，M₃とマスタステー
   シヨンM₁間の距離に対応する遅延τ₁，τ₂を受信
   信号に与え、 マスタステーシヨンM₁においては、前記受信
   信号のうち聴音装置A₁−A₃の識別を表わす部分
   を処理して当該聴音装置の地理的位置を決定し、 マスタステーシヨンM₁では、受信信号のうち
   音源よりの検出音に相等する部分に、マスタステ
   ーシヨンM₁とリレーステーシヨンM₂，M₃間の
   遅延を導入する修正を行つた後、これ迄に求めら
   れた前記聴音装置A₁−A₃の地理的位置に対する
   音源Ｕの地理的位置を決定し、 マスタステーシヨンM₁またはマスタステーシ
   ヨンに接続された評価センタECにおいては、聴
   音装置A₁−A₃に関する音源Ｕの位置をマスタス
   テーシヨンM₁に相関する位置に変換することに
   より、聴音装置A₁−A₃に関する音源の地理的位
   置と、各聴音装置の地理的位置より音源Ｕの絶対
   位置を決定することを特徴とする水中音源探索方
   法。 ２ 各聴音装置A₁−A₃は無線受信機１４を有し、 無線マスタステーシヨンM₁よりこれら聴音装
   置A₁−A₃に対し制御情報を送出し、 該制御情報は、聴音装置によつて受信されたと
   き、聴音装置の送信機１６を選択して駆動する制
   御情報を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ３ それぞれ水中マイクロホン１２と、附属のア
   ンテナ１０を有する無線送信機１５，１６とを具
   える少くとも３個の複数個の聴音装置A₁−A₃を
   有し、 さらに該聴音装置A₁−A₃より受信された信号
   間の相関をとることにより音源Ｕの位置を決定す
   る相関装置K₁，K₂を有する無線マスタステーシ
   ヨンM₁を有してなる水中聴音による水中音源の
   探索装置において、 聴音装置A₁−A₃より受信した信号をマスタス
   テーシヨンM₁に中継する地理的に判明している
   位置にある少くとも２個のリレーステーシヨン
   M₂，M₃を設け、 聴音装置A₁−A₃にはそれぞれの無線送信機１
   ５，１６に対し、当該聴音装置の識別IDを表示
   する信号と、検出された音源Ｕよりの音を表示す
   る信号とを交互に供給するスイツチ装置１８−２
   ０を設け、 マスタステーシヨンM₁には処理装置（第４図）
   を設け、該処理装置は、それぞれ特定の聴音装置
   より送信された識別信号IDと、リレーステーシ
   ヨンM₂，M₃を経由して送信された同じ識別信号
   に、リレーステーシヨンM₂，M₃とマスタステー
   シヨンM₁間の予め判明している移行時間の修正
   を加える遅延装置を有し、修正を行つた後の各聴
   音装置の識別信号IDのそれぞれ２つの相関をと
   ることによつて各聴音装置の地理的位置を決定す
   る如く構成し、 さらに該処理装置は、受信信号のうち音源より
   の検出音に関する部分に同じくマスタステーシヨ
   ンM₁と、リレーステーシヨンM₂，M₃間の予め
   判明している移行時間に対応する遅延を導入する
   遅延装置を有し、この移行時間の修正を行つた後
   ２つづつの相関をとることによつて前記聴音装置
   A₁−A₃の地理的位置に対する音源Ｕの地理的位
   置を決定する如く構成し、 マスタステーシヨンM₁またはマスタステーシ
   ヨンに接続された評価センタECにおいて、聴音
   装置A₁−A₃に関する音源Ｕの位置をマスタステ
   ーシヨンM₁に相関する位置に変換して、聴音装
   置A₁−A₃に相関する音源の地理的位置と、各聴
   音装置A₁−A₃の地理的位置より音源Ｕの絶対位
   置を決定する如く構成したことを特徴とする水中
   音源探索装置。 ４ 各聴音装置A₁−A₃は無線受信機１４を有し、 マスタステーシヨンM₁は聴音装置A₁−A₃に対
   する制御情報を送出する送信機を有し、各聴音装
   置には該制御情報に応答して聴音装置の選択動作
   を制御する動作制御装置３１−３６を設けてなる
   特許請求の範囲第３項記載の水中音源探索装置。