JPH05288855A

JPH05288855A - スキャニングソナーおよびその探知表示方法

Info

Publication number: JPH05288855A
Application number: JP11664992A
Authority: JP
Inventors: Fukutaro Takahashi; 福太郎高橋
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1992-04-10
Filing date: 1992-04-10
Publication date: 1993-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】全周走査中に所定方位方向については、方位
走査を一時中断して俯角走査が行えるスキャニングソナ
ー。【構成】全周を探知する送受波器３を具備するスキャ
ニングソナーであって、俯角方向に適宜に広い送信ビー
ムＲＢ_Hを送信し、受信ビームを適宜の俯角θ_Cで全周方
位走査し、かつ適宜選択する方位φ_Cにおいて方位走査
を中断し、方位走査を中断する時間において適宜の方位
幅を有する受信ビームＲＢ_Vを適宜の俯角幅俯角走査
し、ラスタ表示する表示面に、前記全周方位走査時に得
られる受信信号を全周の平面画像とする平面画面および
前記俯角走査時に得られる受信信号を垂直画像とする垂
直画面のうち少なくとも一方をリアルタイムで表示器７
に画像表示させる走査器４を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複数の振動子が縦配列さ
れた縦配列振動子を複数列円筒状に配列した送受波器を
用いて、広い方位が検知でき、かつ広い俯角方向をリア
ルタイムで探知表示できるスキャニングソナーに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０（ａ）は従来のスキャニングソナ
ーの構成を示すブロック図、図１０（ｂ）は図１０
（ａ）の受信ビームを俯角方向に切換える駆動信号と、
方位方向に走査する駆動信号および送信信号を示す波形
図である。図１０（ｃ）は送信ビームと受信ビームおよ
び探知ゾーンＺＨの平面図と縦断面図、図１０（ｄ）は
表示器に表示される探知画像を示す説明図である。

【０００３】スキャニングソナーは、円筒面上に全周方
向に配列される縦配列振動子からなる送受波器３から、
俯角θを有し全周を指向する受信ビームＴＢを介して図
１０（ｂ）の送信周期Ｔ₀₀の各時刻ｔ_Xにおいて送信信
号ＴＸを送信する。

【０００４】受信は図１０（ｃ）のように俯角θを向
き、送信周期Ｔ₀₀内の方位走査周期Ｔ_Hごとに全周３６
０°を方位φの方向に高速旋回する受信ビームＲＢを介
して行われる。俯角方向θにある魚群Ｆなどの反射体
（以下単に魚群Ｆという）からの反射信号が図１０
（ｄ）のように平面表示される平面画面（以下ＨＧ画面
という）上にＰＰＩ表示される。次いで探知される魚群
Ｆの深度表示は、図１０（ｄ）のようにＨＧ画面上の魚
群Ｆの方向に適宜選択される方位マークφ₁〜φ₂で示さ
れる方位φ₁〜φ₂の間を受信ビームＲＢが通過する都
度、魚群Ｆの受信信号が取出され、図１０（ｄ）の垂直
表示する垂直画面ＶＧ（以下、ＶＧ画面という）上の俯
角θ方向に掃引される走査線上に魚群像Ｆ（平均値ある
いは最大値等）として表示され、不図示の適宜の深度ス
ケールにより読取られる。このようにして送信ごとに探
知ゾーンＺＨ内が探知表示される。次いで魚群の深度方
向の分布・形状等の探知表示は、送信ビームＴＢおよび
受信ビームＲＢの俯角θが、送信周期Ｔ₀₀ごとに、送信
前で受信終了後の時刻ｔ_yにおいて、適宜の角度ずつ順
次（例：θ₁，θ₂・・θ_q）に切換えられて探知および
表示が行われ、複数の俯角（例：θ₁〜θ_q）方向の探知
の後に得られる魚群の全体像から、魚群の深度方向の分
布・形状等が観察される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のスキャニングソ
ナーにより、厚みがあり、かつ浮沈の激しい魚群を追尾
しつつ魚群の深度、上下の拡がり、および形状などを調
査するためには、上下方向に広くかつ多数の俯角方向の
探知表示が必要であるが、１回の送信周期において１つ
の俯角方向の探知とこれに対する１本の俯角方向の走査
線上の魚群像しかないから、魚群全体の探知表示には多
数の送信周期が必要であり、さらに魚群の上下動を追跡
して探知表示するためには多くの時間が必要となる問題
がある。

【０００６】本発明の目的は上記のように送信周期ごと
に一俯角方向を探知表示するスキャニングソナーの探知
表示方法の問題に鑑みて、俯角方向探知用の専用機を附
加することなく、受信ビームの全周走査中の適宜の方位
走査時に方位走査を適宜の周期中断させ、かつ中断する
周期において受信ビームを俯角走査させ、全周走査中に
得られる受信信号をＨＧ画面にリアルタイムでＰＰＩ表
示するとともに、俯角走査中に得られる受信信号をＶＧ
画面にリアルタイムで画像表示することのできるスキャ
ニングソナーを提供しようとすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のスキャニングソ
ナーの探知表示方法は、全周を探知するスキャニングソ
ナーの探知表示方法であって、俯角方向に適宜に広く送
信し、受信ビームを適宜の俯角で全周方位走査し、かつ
適宜選択する方位において方位走査を中断し、方位走査
を中断する時間において受信ビームを適宜の俯角幅俯角
走査し、ラスタ表示する表示面に、前記全周方位走査時
に得られる受信信号を全周の平面画像とする平面画面お
よび前記俯角走査時に得られる受信信号を垂直画像とす
る垂直画面のうち少なくとも一方をリアルタイムで画像
表示する。

【０００８】また、本発明のスキャニングソナーは、円
筒面上で円筒軸に沿って配置された複数の振動子からな
る縦配列振動子を前記円筒面を平均的に覆うように複数
列配置した送受波器を用いるスキャニングソナーであっ
て、広い俯角幅で、前記縦配列振動子が対面する全周を
指向する送信ビームを送信する送信回路と、送信ビーム
に対するエコーを受信する俯角走査器および方位走査器
と、所望の方位を指示方位として指示する方位指示手段
と、指示方位においては、適宜の方位幅を有し垂直方向
に狭い第１の受信ビームを形成し、指示方位以外では水
平方向に狭く垂直方向に広い第２の受信ビームを形成す
るビーム幅形成手段と、俯角走査器および方位走査器を
駆動して、方位指示手段が指示する指示方向以外では第
２の受信ビームで探知させ、指示方向では方向走査を一
時中断し、第１の受信ビームで俯角方向に探知させ、探
知結果を表示器にリアルタイムで表示させる走査制御手
段とを有する。

【０００９】

【作用】送信ビームは適宜に広い俯角幅で全周を指向す
るよう形成されて送信され、受信ビームは適宜設定され
る周期において、全周方位走査されるが適宜選択される
方位においては方位走査が中断され、代って適宜選択さ
れる俯角幅を俯角走査され、受信ビームの方位走査中は
全周探知による受信信号が、また俯角走査中は俯角探知
による受信信号がそれぞれリアルタイムで取出される。
方位走査周期においては受信信号が全周画像としてＨＧ
画面にリアルタイムで表示され、俯角走査周期において
は受信信号が垂直画像としてＶＧ画面にリアルタイムで
表示される。

【００１０】

【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。図１は、本発明の探知表示方法の実施例が
適用されたスキャニングソナーの構成を示すブロック
図、図２（ａ），（ｂ）は図１に示されたスキャニング
ソナーによって探知される探知ゾーンＺＨおよびＺＶの
平面図および縦断面図をそれぞれ示す図、図３は図２
（ａ），（ｂ）による探知により表示される探知画像を
示す図、図４は図２（ａ），（ｂ）による探知および図
３の画像表示の形成のために、周期別に受信ビームの形
状および指向方向を選択し、方位走査あるいは俯角走査
する駆動信号の波形図、および周期別の受信ビームの呼
称の説明図である。

【００１１】制御器１は各機器の制御信号Ｐ₁，Ｐ₂，Ｐ
₃をそれぞれ出力する。送信器２は送受波器３と組合わ
されて俯角θ_Cを向き広い垂直ビーム幅θ_W1で全周を指
向し探知ゾーンＺＨを覆う送信ビームＴＢを形成し送信
する。走査器４は俯角走査器５に受信ビームの俯角、垂
直ビーム幅、俯角走査を制御する駆動信号Ｐ₄を出力
し、方位走査器６には受信ビームの垂直と水平のビーム
幅および方位走査を制御する駆動信号Ｐ₅を出力する。
また、表示器７には画像表示用の制御信号Ｐ₆を出力す
る。俯角走査器５と方位走査器６とは互いに組合わさ
れ、走査器４からの制御信号Ｐ₄とＰ₅に連動して、適宜
設定される周期Ｔ₀の、周期Ｔ_H（Ｔ_H＝Ｔ_H1＋Ｔ_H2）に
おいて水平ビーム幅φ_W1、垂直ビーム幅θ_W1を有し俯角
θ_Cを指向する受信ビームＲＢ_Hを形成し、かつ全周を方
位走査して探知ゾーンＺＨを探知する。しかし方位φ_C
に到達したとき、すなわち周期Ｔ_Vにおいては水平ビー
ム幅φ_W2、垂直ビーム幅θ_W2、方位φ_Cを指向する受信
ビームＲＢ_Vを形成し、かつ俯角θ₁〜θ_qを順次変えて
俯角走査して探知ゾーンＺＶを探知する。表示器７は制
御信号Ｐ₆に連動し、ラスタ表示する表示面に図３のよ
うにＨＧ画面には周期Ｔ_Hにおいて全周探知して得られ
る受信信号をＰＰＩ画像としてリアルタイムで表示し、
ＶＧ画面には周期Ｔ_Vにおいて俯角探知して得られる受
信信号を垂直画像としてリアルタイムで表示する。な
お、俯角走査器５および方位走査器６に含まれる増幅段
およびバッファ段についての説明は省略する。また、図
３のＨＧ画面のマーカφ₁〜φ₂は受信ビームＲＢ_Vの水
平ビーム幅φ_W2を示し、またＨＧおよびＶＧ画面のＳＬ
_HとＳＬ_Vはそれぞれ周期Ｔ_Hにおける方位走査と周期Ｔ_V
における俯角走査に同期して掃引される走査線の１例を
示す。

【００１２】図５は走査器４の構成を示すブロック図で
ある。分配器４１は、時刻信号を含む制御信号Ｐ₃か
ら、図４の周期Ｔ_Hと周期Ｔ_VごとにＦＥＴを使用する切
換器４４においてＨ側をＶ側に切換える駆動信号Ｅ_HVを
作成して出力するとともに、俯角走査器５の俯角走査用
および表示器７のＶＧ画面表示用の駆動信号Ｅθを作成
して出力し、また方位走査器６の方位走査用および表示
器７のＨＧ画面表示用の駆動信号Ｅφを作成して出力す
る。分離器４２は制御信号Ｐ₂から図２の受信ビームＲ
Ｂ_Hの俯角をθ_Cとし、また垂直ビーム幅をθ_W1とする信
号を分離し、それぞれ駆動信号Ｅ_θCとＥ_θW1として出
力する。信号発生器４３は、受信ビームＲＢ_HおよびＲ
Ｂ_Vの指向性を適宜の値にセットする次の各信号および
表示器７の雑音除去用の信号を作成し出力する。作成す
る駆動信号は図２および図４の、受信ビームＲＢ_Vの垂
直ビーム幅をθ_W2にするＥ_θW2、受信ビームＲＢ_Hの方
位をφ_CにするＥ_φC、受信ビームＲＢ_HとＲＢ_Vの各水平
ビーム幅をφ_W1とφ_W2にするＥ_φW1とＥ_φW2および図８
のように表示器７の雑音除去用に作成する信号Ｅ_Nであ
る。切換器４４は、分配器４１と分離器４２および信号
発生器４３が出力する各駆動信号を図２および図４のよ
うに、周期Ｔ_Hにおいては、受信ビームＲＢ_Hの形成と走
査用として俯角走査器５には信号Ｅ_θCとＥ_θW1を信号
Ｐ₄として出力し、方位走査器６には信号Ｅ_φとＥφ_W1
を信号Ｐ₅として出力し、さらに表示器７にはＨＧ画面
表示用として信号Ｅ_φを信号Ｐ₆として出力し、続く周
期Ｔ_Vにおいては、受信ビームＲＢ_Vの形成と走査用とし
て俯角走査器５には信号Ｅ_θとＥ_θW2を信号Ｐ₄として
出力し、方位走査器６には信号Ｅφ_CとＥφ_W2を信号Ｐ₅
として出力し、表示器７にはＶＧ画面表示用として信号
Ｅ_θを信号Ｐ₆として出力する。なお表示器７には後記
する雑音除去用に制御信号Ｅ_Nが信号Ｐ₆に加えて出力さ
れる。

【００１３】図６は俯角走査器５の構成を示すブロック
図である。

【００１４】俯角走査器５は送受波器２のＮ個の方位を
向く縦配列振動子のＭ段の各振動子が適宜の俯角θ
_P（θ_P＝θ₁〜θ_q）から入射する反射波を受信して出力
する各受信信号間の位相を、それぞれ同相にするＭ個の
局発出力を作成し、各局発出力で各受信信号を変調して
同相の信号にしたのち合成して、俯角θ_Pを指向する垂
直受信ビームを形成し、Ｎ個の受信信号として出力す
る。またＭ個の局発出力Ｌ₁〜Ｌ_Mの間の位相差を高速で
適宜に変化させて俯角走査を行う。入力信号Ｓ₁₁，Ｓ₁₂
〜Ｓ_1M，・・・，Ｓ_N1〜Ｓ_NMはＮ組の縦配列振動子の１
段〜Ｍ段の各振動子が俯角θ_Pから受信する受信信号
で、１段目の振動子の受信信号Ｓ₁₁〜Ｓ_N1に対する２〜
Ｍ段目の振動子の受信信号Ｓ₁₂〜Ｓ_N2，・・・，Ｓ_1M〜
Ｓ_NMの各位相差をψ_2P〜ψ_MPとする。発振器５０の局発
用出力Ｌ₀₀は、タップ付の遅延回路網あるいはＣＣＤ等
よりなる遅延回路５１を介して、位相差０、−ψ_2P〜−
ψ_MP〜−２πを有する信号群Ｅ₀として出力される。制
御器５３は入力する制御信号Ｐ_4Aに応じて、スイッチン
グマトリックス５２の制御用の信号Ｃ_P（Ｃ_P＝Ｃ₁〜
Ｃ_q）を出力する。スイッチングマトリックス５２は、
信号群Ｅ₀の入力回線と、局発出力Ｌ₁〜Ｌ_Mよりなる局
発信号群Ｅ_Lの出力回線と、制御器５３が出力する制御
信号Ｃ₁〜Ｃ_qよりなる制御信号群Ｅ_Cの制御回線および
制御信号Ｃ₁〜Ｃ_qに応じて入・出力回線を適宜に接続す
るＦＥＴ等よりなる電子スイッチＳより構成され、制御
器５３から出力される制御信号Ｃ_Pにより位相の基準と
する局発Ｌ₁（ψ＝０）に対し位相差−ψ_2P〜−ψ_MPを
それぞれ有する局発出力Ｌ₂〜Ｌ_Mを同時にかつ瞬時に出
力する。変調器５４〜５５の各変調回路Ｍは段別の信号
Ｓ₁₁〜Ｓ_N1，・・・，Ｓ_1M〜Ｓ_NMをそれぞれ局発出力Ｌ
₁〜Ｌ_Mにより変調して同相に揃え、信号Ｓ₅₁〜Ｓ₅₂とし
て出力する。ここに制御器５３は周期Ｔ_Hにおいては制
御信号Ｐ_4Aとして入力する駆動信号Ｅ_θCにより制御信
号Ｃ_Cを作成して出力し、スイッチングマトリックス５
２は俯角θ_Cの受信に適する各位相差を有する局発信号
群Ｅ_Lを取出し、変調器は俯角θ_Cの受信信号Ｓ₅₁〜Ｓ₅₂
として出力する。また制御器５３は周期Ｔ_Vにおいては
制御信号Ｐ_4Aとして入力する駆動信号Ｅ_θに応じて制御
信号Ｃ₁〜Ｃ_qを順次作成して出力し、スイッチングマト
リックス５２は局発信号Ｌ₂〜Ｌ_Mの位相を順次に移相
し、変調器５４〜５５は変調により俯角θ₁〜θ_qの俯角
走査に伴う受信信号をＳ₅₁〜Ｓ₅₂として出力する。幅切
換器５６〜５７はそれぞれゲート回路を有し、周期Ｔ_V
においては、制御信号Ｐ_4Bとして入力する駆動信号Ｅ
_θW2により制御されて全入力信号Ｓ₅₁〜Ｓ₅₂をそれぞれ
通過させ信号Ｓ₅₃〜Ｓ₅₄として出力する。合成器５８〜
５９は入力信号Ｓ₅₃〜Ｓ₅₄をそれぞれ合成して、図２
（ｂ）のように狭い垂直ビーム幅θ_W2を有し俯角走査す
る受信ビームＲＢ_V形成用のＮ個の受信信号Ｓ_V1〜Ｓ_VN
を出力する。また幅切換器５６〜５７は周期Ｔ_Hにおい
ては制御信号Ｐ_4Bとして入力する駆動信号Ｅ_θW1によ
り、入力する受信信号Ｓ₅₁〜Ｓ₅₂の中から適宜の段数の
振動子の受信信号（例：Ｎを１６として、１６段中の７
〜１０段の振動子の受信信号Ｓ₁₇〜Ｓ_N7，・・・，Ｓ
₁₁₀〜Ｓ_N10が変調されて同相にされた受信信号）のみ選
択して通過させ出力Ｓ₅₃〜Ｓ₅₄として出力し、合成器５
８〜５９は入力信号を合成して、図２（ａ）のように広
い垂直ビーム幅θ_W1を有し俯角θ_Cを指向する受信ビー
ムＲＢ_H形成用のＮ個の受信信号Ｓ_V1〜Ｓ_VNとして出力
する。

【００１５】図７は方位走査器６の構成を示すブロック
図である。方位切換器６１は図４の周期Ｔ_Hにおいては
制御信号Ｐ_5Aとして入力する方位走査用に変化する駆動
信号Ｅφを受けてＮ個の受信信号Ｓ_V1〜Ｓ_VNから図２の
受信ビームＲＢ_Hの水平ビーム幅φ_W1を形成するための
適宜数の受信信号（例：Ｎ＝３６として、Ｓ_V1〜
Ｓ_V1 ₂）を取出すとともに、図２の方位φ方向に受信信
号を順次に切換えて受信ビームＲＢ_Hを３６０°方位走
査し、得られる受信信号Ｓ₆₁を出力する。また周期Ｔ_V
においては、制御信号Ｐ_5Aとして入力し受信ビームＲＢ
_Vの方位をφ_Cとする駆動信号をＥ_φCを受けて、方位走
査を方位φ_Cにおいて一時中断する。幅切換器６２はゲ
ート回路を有し、周期Ｔ_Hにおいては制御信号Ｐ_5Bとし
て入力する駆動信号φ_W1を受けて受信信号Ｓ₆₁を全て通
過させ出力Ｓ₆₂として出力する。ついで合成器６３は受
信信号Ｓ₆₂を合成して、水平ビーム幅φ_W1で全周走査す
る受信ビームＲＢ_Hによる受信信号Ｓ₆を形成して出力す
る。また幅切換器６２は周期Ｔ_Vにおいては入力する複
数の受信信号（例：Ｓ_V1〜Ｓ_V2の１２チャンネルの信
号）の中心の適宜数の受信信号（例：Ｓ_V1〜Ｓ_V12の中
のＳ_V4〜Ｓ_V9）を選択して信号Ｓ₆₁として入力し、受信
信号Ｓ₆₂として出力する。さらに合成器６３は受信信号
Ｓ₆₂を合成し、水平ビーム幅φ_W2を有し俯角θ₁〜θ_qを
俯角走査する受信ビームＲＢ_Vによる受信信号Ｓ₆を出力
する。表示器７はラスタ表示するＴＶ用カラーブラウン
管デスプレイあるいはカラー液晶デスプレイ等および従
来のスキャニングソナーと同様なスキャンコンバータ、
ＶＲＡＭ等を有し、表示面に図３のように、周期Ｔ_Hに
おいては入力する全周探知信号Ｓ₆を、制御信号Ｐ_6Aと
して入力する駆動信号Ｅφにより、ＨＧ画面に探知画像
をスパイラルに掃引する走査線Ｌ_Hを介してＰＰＩ表示
し、また周期Ｔ_Vにおいては入力する俯角幅θ₁〜θ_qの
俯角走査により垂直探知信号Ｓ₆を、制御信号Ｐ_6Aとし
て入力する駆動信号Ｅ_θにより、ＶＧ画面に探知画像を
円弧状に掃引する走査線Ｓ_Lを介して垂直画面を表示す
る。

【００１６】なおＨＧ画面の方位φ_Cおよび受信ビーム
ＲＢ_Vによる水平探知幅の表示マークＭφ（図３参照）
は従来のスキャニングソナーと同様に適宜に表示され
る。また受信ビームが俯角切換えされる際などに生ずる
切換雑音が、探知画像の判読に支障を与える場合には、
図８のように俯角切換用の制御信号Ｅ_θWの切換え時刻
に合せて信号発生器４３が受信信号遮断用の周期Ｔ_Nを
有する制御信号Ｅ_Nを作成し、制御信号Ｐ_6Bとして表示
器に出力し、表示器７は制御信号Ｅ_Nにより切換雑音を
除去する。なお周期Ｔ_Nの制御信号Ｅ_Nの附加に伴い、繰
返し周期は図８のようにＴ₀＋２Ｔ_Nと設定される。

【００１７】以上、図２のように全周の探知ゾーンＺＨ
に送信され、図４のように周期Ｔ₀の周期Ｔ_Hにおいて垂
直θ_W1水平φ_W1のビーム幅を有する受信ビームＲＢ_Hが
形成され、全周方位走査されて探知ゾーンＺＨが全域探
知され、周期Ｔ_Vにおいては垂直θ_W2水平φ_W2のビーム
幅を有する受信ビームＲＢ_Vが形成され俯角幅θ₁〜θ_q
を俯角走査されて探知ゾーンＺＶが全域探知され、図３
に示されるＨＧ画面に周期Ｔ_Hにおいてリアルタイムで
探知される受信信号が全周画像としてリアルタイムで表
示され、かつＶＧ画面に周期Ｔ_Vにおいてリアルタイム
で探知される受信信号が垂直画像としてリアルタイムで
表示される。

【００１８】図９は、全周の探知表示と、複数の方位の
垂直探知表示、および同一方位を水平ビーム幅を広狭に
切換えて行う垂直探知表示をそれぞれリアルタイムで行
う実施例を示す。図９（ａ），（ｃ）において、受信ビ
ームＲＢ_Hは周期Ｔ_H1，Ｔ_H2，Ｔ_H3において上記と同様
にして形成されて全周方位走査される。受信ビームＲＢ
_V1とＲＢ_V2は、ビーム形成されて俯角走査される周期が
Ｔ_V1とＴ_V2であり、かつ水平ビーム幅が広いφ_W2と狭い
φ_W1と異なるほかは垂直ビーム幅θ_W2、指向方向φ_C1が
同一に形成され、かつ同一の俯角幅θ₁〜θ_qを俯角走査
される。また受信ビームＲＢ_V3は周期Ｔ_V3において方位
φ_C2を指向し垂直ビーム幅θ_W2、水平ビーム幅φ_W2に形
成され、俯角幅θ₁〜θ_qを俯角走査される。これらの受
信ビームの形成および走査は図９（ｃ）の駆動信号Ｅ
φ，Ｅ_θW，Ｅ_θ，Ｅφ_Wが上記と同様にして作成され、
また上記と同様に順次出力されて行われる。なお各周期
において形成される受信ビームの名称と周期Ｔ_H，Ｔ_Vの
関係を図９（ｃ）の下段に示す。また以上の各受信ビー
ムＲＢ_H，ＲＢ_V1〜ＲＢ_V3により探知されて得られる各
受信信号は各周期Ｔ_H1，Ｔ_H2，Ｔ_H3およびＴ_V1，Ｔ_V2お
よびＴ_V3において図９（ｂ）のように、ＨＧ画面および
ＶＧ₁，ＶＧ₂およびＶＧ₃画面にそれぞれ上記と同様に
して表示される。なお、ＶＧ₂画面の魚群像Ｆ_A’はＶＧ
₁画面に表示される魚群の方位φ_C1の断面像を示し、ま
た魚群像Ｆ_A”はＶＧ₁画面に表示される魚群の受信信号
を適宜のレベルでスライスして取出し、ＶＧ₂画面に適
宜のカラーで参照用として重ね表示したものである。以
上のようにして全周の探知表示と、複数の方位の垂直探
知表示および同一方位にあって方位幅の異なる垂直探知
表示がリアルタイムで行われる。またＨＧ，ＶＧ画面が
ともに従来と同様にしてスクロール表示される。

【００１９】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され作用する
から次のような効果を奏する。

【００２０】従来のスキャニングソナーの全周用の送受
波器を変えることなく、また俯角方向を幅広く俯角走査
する専用機器を附加することなく、広い俯角幅で全周に
わたる３次元空間の探知ゾーンをリアルタイムで探知表
示するとともに、適宜選択する方位の広い俯角幅の探知
ゾーンをリアルタイムで探知表示し、送信周期ごとに新
しいＨＧおよびＶＧ画面を共に終結する。

【００２１】その結果、ＨＧ，ＶＧ画面を終結するため
に探知表示に要する時間は、探知俯角幅を４０度とする
場合、従来のスキャニングソナーにより送信周期ごとに
俯角を５度ずつ９回切換えて探知表示するに要する時間
の約９分の１に短縮することができる。なお、ＨＧおよ
びＶＧ画面の掃引用の走査線の間隔は、表示距離で比較
すると従来のスキャニングソナーの約０．７５ｍに対し
て約０．８３ｍと約１１％拡がるが一般の魚群探知等に
おいては実用上の支障はない。

【００２２】また高周波スキャニングソナー等にあっ
て、方位走査周期を従来の４分の１に短縮し、かつＨ
Ｇ，ＶＧ画面の走査線の間隔を従来のスキャニングソナ
ーの２分の１とする場合は、俯角幅４０度の垂直探知を
行う方位を８〜９方位に設定できるから、広い海域に散
在する魚群の垂直分布状況等の調査を短時間で行うこと
ができ、その効果は大きい。

【００２３】以上のように複数の方位の広い俯角幅の３
次元空間全体がリアルタイムで探知されかつリアルタイ
ムでスクロール表示されて、送信周期ごとに画面が完結
されるから、厚みがあって浮沈の激しい魚群を高速で追
尾する場合も、魚群の深度、形状、密集度などの調査を
短時間で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスキャニングソナーの一実施例の構成
を示すブロック図。

【図２】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１に示されるスキ
ャニングソナーによって探知される探知ゾーンと送信ビ
ームおよび受信ビームの形状を示す説明図である。

【図３】図２の探知ゾーンの探知画像を示す図である。

【図４】図１の実施例の受信ビームの指向性の形成と方
位走査と俯角走査をさせる各駆動信号の波形図、および
周期別に作成する受信ビームの名称を示す図である。

【図５】図１の実施例の走査器の構成を示すブロック図
である。

【図６】図１の実施例の俯角走査器の構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】図１の実施例の方位走査器および表示器の構成
を示すブロック図である。

【図８】受信ビームの切換雑音除去用の駆動信号の波形
図。

【図９】本発明の探知表示方法の他の実施例を示す図で
あって、（ａ）は複数の方位をそれぞれ垂直探知する受
信ビームの指向性の形成の説明図である。（ｂ）は
（ａ）の各受信ビームによる探知画像の表示を示す図で
ある。（ｃ）は（ａ）の各受信ビームの指向性の形成と
方位走査および俯角走査をさせる各駆動信号の波形図、
および周期別の受信信号の名称を示す図である。

【図１０】（ａ）は従来のスキャニングソナーの構成を
示すブロック図である。（ｂ）は（ａ）における送信ビ
ームおよび受信ビームの俯角を切換える駆動信号と送信
信号、および受信ビームを方位走査させる駆動信号の波
形図である。（ｃ）は（ａ）における探知ゾーンおよび
送信ビームおよび受信ビームの形状を示す説明図であ
る。（ｄ）は（ａ）における表示器に表示される探知画
像を示す説明図である。

【符号の説明】

１制御器２送信器３送受波器４走査器５俯角走査器６方位走査器７表示器ＴＢ送信ビームＲＢ受信ビームＺＨ探知ゾーンＺＶ探知ゾーンＨＧ平面画面ＶＧ垂直画面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】全周を探知するスキャニングソナーの探
知表示方法において、俯角方向に適宜に広く送信し、受信ビームを適宜の俯角
で全周方位走査し、かつ適宜選択する方位において方位
走査を中断し、方位走査を中断する時間において受信ビ
ームを適宜の俯角幅俯角走査し、ラスタ表示する表示面
に、前記全周方位走査時に得られる受信信号を全周の平
面画像とする平面画面および前記俯角走査時に得られる
受信信号を垂直画像とする垂直画面のうち少なくとも一
方をリアルタイムで画像表示することを特徴とするスキ
ャニングソナーの探知表示方法。
【請求項２】円筒面上で円筒軸に沿って配置された複
数の振動子からなる縦配列振動子を前記円筒面を平均的
に覆うように複数列配置した送受波器を用いるスキャニ
ングソナーにおいて、広い俯角幅で、前記縦配列振動子が対面する全周を指向
する送信ビームを送信する送信回路と、送信ビームに対するエコーを受信する俯角走査器および
方位走査器と、所望の方位を指示方位として指示する方位指示手段と、指示方位においては、適宜の方位幅を有し垂直方向に狭
い第１の受信ビームを形成し、指示方位以外では水平方
向に狭く垂直方向に広い第２の受信ビームを形成するビ
ーム幅形成手段と、俯角走査器および方位走査器を駆動して、方位指示手段
が指示する指示方向以外では第２の受信ビームで探知さ
せ、指示方向では方向走査を一時中断し、第１の受信ビ
ームで俯角方向に探知させ、探知結果を表示器にリアル
タイムで表示させる走査制御手段とを有することを特徴
とするスキャニングソナー。