JPH0545461A - スキヤニングソナーの探知表示方法 - Google Patents
スキヤニングソナーの探知表示方法Info
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- JPH0545461A JPH0545461A JP20779391A JP20779391A JPH0545461A JP H0545461 A JPH0545461 A JP H0545461A JP 20779391 A JP20779391 A JP 20779391A JP 20779391 A JP20779391 A JP 20779391A JP H0545461 A JPH0545461 A JP H0545461A
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- 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】
【目的】 移動の激しい探知対象でもリアルタイムに表
示可能なスキャニングソナーの探知表示方法 【構成】 受信ビームが全周を方位走査する都度ＴH、
受信ビームの俯角θを適宜の角度ずつ順次切替え、かつ
切替えをＴHの周期で反復し、各俯角方向θ1〜θ q毎の
全周からの受信信号を順次リアルタイムで取得し、前記
取得する受信信号にあって適宜選択される方位幅φ1〜
φn内から取出される受信信号を直交表示される表面上
の、受信信号の距離と俯角に対応する位置に表示される
垂直画面および前記受信信号を取得した距離と方位に対
応する位置に表示される平面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。
示可能なスキャニングソナーの探知表示方法 【構成】 受信ビームが全周を方位走査する都度ＴH、
受信ビームの俯角θを適宜の角度ずつ順次切替え、かつ
切替えをＴHの周期で反復し、各俯角方向θ1〜θ q毎の
全周からの受信信号を順次リアルタイムで取得し、前記
取得する受信信号にあって適宜選択される方位幅φ1〜
φn内から取出される受信信号を直交表示される表面上
の、受信信号の距離と俯角に対応する位置に表示される
垂直画面および前記受信信号を取得した距離と方位に対
応する位置に表示される平面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。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスキャニングソナーにあ
って、俯角方向に幅広く全周をリアルタイムで探知表示
するスキャニングソナーの探知表示方法に関する。
って、俯角方向に幅広く全周をリアルタイムで探知表示
するスキャニングソナーの探知表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１２（ａ），（ｂ）は従来のスキャニ
ングソナーによって探知される探知ゾーンを示すそれぞ
れ平面図および縦断面図、図１２（ｃ）は表示器に表示
される探知画像を示す説明図、図１２（ｄ）は受信ビー
ムを方位方向に走査させる駆動信号と、俯角方向に走査
させる駆動信号とを示す波形図である。
ングソナーによって探知される探知ゾーンを示すそれぞ
れ平面図および縦断面図、図１２（ｃ）は表示器に表示
される探知画像を示す説明図、図１２（ｄ）は受信ビー
ムを方位方向に走査させる駆動信号と、俯角方向に走査
させる駆動信号とを示す波形図である。
【０００３】スキャニングソナーは、円筒面上に周方向
および縦方向に配列される振動子からなる送受波器３か
ら俯角θを有し全周を向く送信ビームＴＢを介して送信
する。受信は図１２（ｂ）および（ｃ）のように俯角θ
を向き、送信周期ＴX 内の方位走査周期ＴH ごとに全周
３６０度を方位φの方向に高速で旋回走査する受信ビー
ムＲＢを介して行なわれ、俯角方向にある魚群Ｆなどの
反射体（以降、単に魚群Ｆという）からの反射信号が図
１２（ｃ）のように平面表示される平面画面ＨＧ（以
降、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の深度は、図１２（ａ）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 〜
φn の間を受信ビームＲＢが通過する都度、魚群Ｆの受
信信号が取り出され、図１２（ｃ）の垂直面表示する垂
直画面ＶＧ（以降、ＶＧ画面という）上の俯角θ方向に
掃引される走査上に魚群像Ｆとして表示され、不図示の
適宜の深度スケールにより読み取られる。
および縦方向に配列される振動子からなる送受波器３か
ら俯角θを有し全周を向く送信ビームＴＢを介して送信
する。受信は図１２（ｂ）および（ｃ）のように俯角θ
を向き、送信周期ＴX 内の方位走査周期ＴH ごとに全周
３６０度を方位φの方向に高速で旋回走査する受信ビー
ムＲＢを介して行なわれ、俯角方向にある魚群Ｆなどの
反射体（以降、単に魚群Ｆという）からの反射信号が図
１２（ｃ）のように平面表示される平面画面ＨＧ（以
降、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の深度は、図１２（ａ）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 〜
φn の間を受信ビームＲＢが通過する都度、魚群Ｆの受
信信号が取り出され、図１２（ｃ）の垂直面表示する垂
直画面ＶＧ（以降、ＶＧ画面という）上の俯角θ方向に
掃引される走査上に魚群像Ｆとして表示され、不図示の
適宜の深度スケールにより読み取られる。
【０００４】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が送信周期ごとに適宜の角度ずつ順次切替られて探知
および表示が行なわれ、複数の俯角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。
知表示は、送信ビームＴＢおよび受信ビームＲＢの俯角
θが送信周期ごとに適宜の角度ずつ順次切替られて探知
および表示が行なわれ、複数の俯角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、上下の広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は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
線上の魚群像しか得られないから、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。
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、上下の広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は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
線上の魚群像しか得られないから、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。
【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
表示方法の問題点に鑑みて、複数の俯角方向探知用の専
用機器を付加することなく、受信ビームを全周走査ごと
に複数の俯角方向に向けて順次切替、かつ反復して複数
の各俯角方向ごとの全周の探知をリアルタイムで行な
い、得られる受信信号をＨＧ画面にリアルタイムでＰＰ
Ｉ表示するとともに、上記の受信信号から適宜選択され
る方位幅内の受信信号を取り出して、ＶＧ画面の各俯角
方向別の複数の走査線上にそれぞれリアルタイムで画像
表示することのできる探知表示方法を提供しようとする
ことにある。
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
表示方法の問題点に鑑みて、複数の俯角方向探知用の専
用機器を付加することなく、受信ビームを全周走査ごと
に複数の俯角方向に向けて順次切替、かつ反復して複数
の各俯角方向ごとの全周の探知をリアルタイムで行な
い、得られる受信信号をＨＧ画面にリアルタイムでＰＰ
Ｉ表示するとともに、上記の受信信号から適宜選択され
る方位幅内の受信信号を取り出して、ＶＧ画面の各俯角
方向別の複数の走査線上にそれぞれリアルタイムで画像
表示することのできる探知表示方法を提供しようとする
ことにある。
【０００７】また、従来のスキャニングソナーにおい
て、俯角切替は多数の受信信号の位相の切替により行な
われ切替雑音が発生するが俯角切替時刻が送信前の探知
表示時間外であるため受信障害は生じなかった。
て、俯角切替は多数の受信信号の位相の切替により行な
われ切替雑音が発生するが俯角切替時刻が送信前の探知
表示時間外であるため受信障害は生じなかった。
【０００８】第１の発明にあっては俯角切替時間幅が方
位走査周期に対し極めて小さい場合、俯角切替時には受
信信号を遮断して俯角切替雑音を除去する。なお受信信
号の遮断により表示画面に空白部が生ずるがその幅が小
さく、実用に支障はない。これに対し、第１の発明の探
知表示方法を用い、かつ探知する俯角方向の個数を増大
する目的で方位走査周期を大幅に短縮し、俯角切替時間
幅が方位走査周期に対し無視できなくなる場合、俯角切
替雑音除去による受信画面の空白部が相対的に増大して
表示され、探知画像の認識の阻害および方位誤差が発生
し、また高精細度表示化が適さないなどの不具合が生ず
る。
位走査周期に対し極めて小さい場合、俯角切替時には受
信信号を遮断して俯角切替雑音を除去する。なお受信信
号の遮断により表示画面に空白部が生ずるがその幅が小
さく、実用に支障はない。これに対し、第１の発明の探
知表示方法を用い、かつ探知する俯角方向の個数を増大
する目的で方位走査周期を大幅に短縮し、俯角切替時間
幅が方位走査周期に対し無視できなくなる場合、俯角切
替雑音除去による受信画面の空白部が相対的に増大して
表示され、探知画像の認識の阻害および方位誤差が発生
し、また高精細度表示化が適さないなどの不具合が生ず
る。
【０００９】第２の発明の目的は上記のように第１の発
明の探知表示方法の実施に当たって、俯角切替時間幅が
方位走査周期に対して無視できるほど小さくないために
俯角切替雑音が画像表示に障害を与える問題点に鑑み
て、俯角切替時間を含み適宜の時間幅の俯角走査周期
と、全周の方位走査を行なう方位走査周期を交互に配置
し、方位走査と俯角切替を異なる時間帯においてそれぞ
れ独立に行ない、かつ方位走査周期における受信信号の
み選択して取り出して画像表示することにより、切替雑
音の障害が排除され、かつ方位方向に過不足のない全周
のリアルタイムの探知と、リアルタイムの画像表示を行
なうことのできる探知画像表示方法を提供しようとする
にある。
明の探知表示方法の実施に当たって、俯角切替時間幅が
方位走査周期に対して無視できるほど小さくないために
俯角切替雑音が画像表示に障害を与える問題点に鑑み
て、俯角切替時間を含み適宜の時間幅の俯角走査周期
と、全周の方位走査を行なう方位走査周期を交互に配置
し、方位走査と俯角切替を異なる時間帯においてそれぞ
れ独立に行ない、かつ方位走査周期における受信信号の
み選択して取り出して画像表示することにより、切替雑
音の障害が排除され、かつ方位方向に過不足のない全周
のリアルタイムの探知と、リアルタイムの画像表示を行
なうことのできる探知画像表示方法を提供しようとする
にある。
【００１０】
【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、送信が俯角方向に適宜広く行な
われるスキャニングソナーにおいて、受信ビームが全周
を適宜の回数方位走査する都度、受信ビームの俯角を適
宜の角度ずつ順次切替え、かつ切替えを適宜の周期で反
復し、各俯角方向毎の全周からの受信信号を順次リアル
タイムで取得し、前記取得する受信信号にあって適宜選
択される方位幅内から取出される受信信号を、直交表示
される表示面上の、受信信号の距離と俯角に対応する位
置に表示される垂直画面および前記受信信号を取得した
距離と方位に対応する位置に表示される平面画面のうち
少なくとも一方をリアルタイムで画像表示する。
ナーの探知表示方法は、送信が俯角方向に適宜広く行な
われるスキャニングソナーにおいて、受信ビームが全周
を適宜の回数方位走査する都度、受信ビームの俯角を適
宜の角度ずつ順次切替え、かつ切替えを適宜の周期で反
復し、各俯角方向毎の全周からの受信信号を順次リアル
タイムで取得し、前記取得する受信信号にあって適宜選
択される方位幅内から取出される受信信号を、直交表示
される表示面上の、受信信号の距離と俯角に対応する位
置に表示される垂直画面および前記受信信号を取得した
距離と方位に対応する位置に表示される平面画面のうち
少なくとも一方をリアルタイムで画像表示する。
【００１１】さらに本発明のスキャニングソナーの探知
表示方法は、送信が俯角方向に適宜に広く行われるスキ
ャニングソナーにおいて、受信ビームが受信周期に交互
に配列される全周の方位走査周期と適宜の時間幅の俯角
走査周期にあって、適宜の俯角走査周期において適宜の
角度ずつ俯角切替が反復され、また方位走査周期におい
て全周の方位走査が行なわれるとともに、方位走査周期
中の受信信号をリアルタイムで選択して取得し、前記取
得した受信信号にあって適宜選択される方位幅内から取
り出される受信信号を、直交表示される表示面上の、受
信信号の距離と俯角に対応する位置に表示される垂直画
面および前記受信信号を取得した距離と方位に対応する
位置に表示される平面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。
表示方法は、送信が俯角方向に適宜に広く行われるスキ
ャニングソナーにおいて、受信ビームが受信周期に交互
に配列される全周の方位走査周期と適宜の時間幅の俯角
走査周期にあって、適宜の俯角走査周期において適宜の
角度ずつ俯角切替が反復され、また方位走査周期におい
て全周の方位走査が行なわれるとともに、方位走査周期
中の受信信号をリアルタイムで選択して取得し、前記取
得した受信信号にあって適宜選択される方位幅内から取
り出される受信信号を、直交表示される表示面上の、受
信信号の距離と俯角に対応する位置に表示される垂直画
面および前記受信信号を取得した距離と方位に対応する
位置に表示される平面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。
【００１２】
【作用】受信ビームを所定回旋回する毎に、すなわち探
知点が所定距離進む毎に俯角を変えて探知することによ
って、俯角方向別のデータ密度は粗であっても多数の俯
角方向のリアルタイムの変化を取得でき、また画像表示
に反映させることが可能となる。
知点が所定距離進む毎に俯角を変えて探知することによ
って、俯角方向別のデータ密度は粗であっても多数の俯
角方向のリアルタイムの変化を取得でき、また画像表示
に反映させることが可能となる。
【００１３】
【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。
て説明する。
【００１４】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）はそれぞれ図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ＤＺを示
す平面図および縦断面図、図３（ａ）は図２（ａ），
（ｂ）で示される探知により表示される探知画像を示す
図、図３（ｂ）は図３（ａ）で示される画像を形成する
ために、受信ビームを方位方向に走査させる駆動信号
と、俯角方向に走査させる駆動信号とを示す波形図であ
る。
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）はそれぞれ図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ＤＺを示
す平面図および縦断面図、図３（ａ）は図２（ａ），
（ｂ）で示される探知により表示される探知画像を示す
図、図３（ｂ）は図３（ａ）で示される画像を形成する
ために、受信ビームを方位方向に走査させる駆動信号
と、俯角方向に走査させる駆動信号とを示す波形図であ
る。
【００１５】制御器１は各機器に制御信号Ｐ1 ，Ｐ2 ，
Ｐ3 ，Ｐ4 をそれぞれ出力し、送信器２は送受波器３と
組み合わされて俯角方向に広いビーム幅θw で全周を指
向する送信ビームＴＢを形成し送信する。俯角走査器４
は送受波器３の各振動子からの全受信信号の位相を制御
して、図２（ａ），（ｂ）のように受信ビームＲＢの縦
方向の指向性を形成するとともに、図３（ａ）のように
受信ビームＲＢが３６０度方位走査される方位走査周期
ＴH ごとに受信ビームＲＢの俯角θをθ1,θ2,〜, θq
と切替える。方位走査器５は俯角走査器４からの方位別
の受信信号を適宜数ずつ順次に取り出して受信ビームＲ
Ｂの周方向のビームを形成し、かつ受信ビームＲＢを全
周旋回する方位走査を行なう。表示器６は方位走査器５
から入力される受信信号を、図３（ｂ）のようにラスタ
表示する表示画面上に図２（ｃ）に示すＨＧ画面および
ＶＧ画面のようにリアルタイムで画像表示する。
Ｐ3 ，Ｐ4 をそれぞれ出力し、送信器２は送受波器３と
組み合わされて俯角方向に広いビーム幅θw で全周を指
向する送信ビームＴＢを形成し送信する。俯角走査器４
は送受波器３の各振動子からの全受信信号の位相を制御
して、図２（ａ），（ｂ）のように受信ビームＲＢの縦
方向の指向性を形成するとともに、図３（ａ）のように
受信ビームＲＢが３６０度方位走査される方位走査周期
ＴH ごとに受信ビームＲＢの俯角θをθ1,θ2,〜, θq
と切替える。方位走査器５は俯角走査器４からの方位別
の受信信号を適宜数ずつ順次に取り出して受信ビームＲ
Ｂの周方向のビームを形成し、かつ受信ビームＲＢを全
周旋回する方位走査を行なう。表示器６は方位走査器５
から入力される受信信号を、図３（ｂ）のようにラスタ
表示する表示画面上に図２（ｃ）に示すＨＧ画面および
ＶＧ画面のようにリアルタイムで画像表示する。
【００１６】図４は俯角走査器４の構成を示すブロック
図である。
図である。
【００１７】俯角走査器４は縦配列振動子（例えば、ｋ
段）の各段の振動子が俯角θの方向からの反射波を受け
て出力する受信信号間の位相差を、それぞれ同相にする
位相差を有するｋ個の局発出力を作成し、受信信号を変
調して同相の信号に変換した後に合成して、俯角θを指
向する受信ビームによる受信信号を形成し出力する。こ
こに信号Ｓ11, Ｓ12, 〜, Ｓ1k, 〜, Ｓn1. Ｓn2, 〜,
Ｓnkはｎ方位をそれぞれ向くｎ組の縦配列振動子Ｔ1,Ｔ
2,〜, Ｔn の１，２，〜，ｋ段の振動子の各受信出力
で、俯角θ1 から受信される各１段目の振動子の出力Ｓ
11〜Ｓn1に対する各段の振動子の出力Ｓ12〜Ｓn2, 〜,
Ｓ1k〜Ｓnkの位相差はそれぞれψ2 〜ψkである。局発
４１の遅延回路４３およびスイッチングマトリックス４
４は俯角θ 1 を向く受信ビームを形成する例を示す。発
振器４２の局発用出力Ｌo は、タップ付の遅延回路網や
適宜の信号遅延回路を有する遅延回路４３を介して位相
差０，ψ2,ψ3,〜, ψk を有する局発信号として出力さ
れる。スイッチングマトリクス４４において遅延回路４
３の出力回線と、変調器４６1 〜４６n の局発信号Ｌ 2
〜Ｌk の出力回線は電子スイッチＣ2 〜Ｃk により、変
調器４６1 〜４６n への局発出力Ｌ2 〜Ｌk の位相差が
局発出力Ｌ1 に対してψ2 〜ψk となるように接続され
る。制御器４５が制御器１から入力される制御信号Ｐ1
から俯角θ1 の信号を検出して作成する制御信号Ｐ11に
より電子スイッチＣ2 〜Ｃk が並列にかつ即時にオンさ
れて、スイッチングマトリックス４４から位相差ψ2 〜
ψk を有する局発信号Ｌ2 〜Ｌk が並列に出力され、ス
イッチングマトリックス４４から直接出力される局発信
号Ｌ1 とともに変調器４６1 〜４６n に出力される。縦
配列振動子Ｔ1 〜Ｔn の各受信信号Ｓ11〜Ｓ1k, 〜, Ｓ
n1〜Ｓnkは変調器４６1 〜４６n の各変調回路Ｍ1 〜Ｍ
k において局発出力Ｌ1 〜Ｌk によりそれぞれ変調さ
れ、縦配列振動子Ｔ1 〜Ｔk の出力ごとに同相の信号Ｓ
A11 〜ＳA1k,〜, ＳAn 1 〜ＳAnk として出力され、合成
器４７1 〜４７n においてそれぞれ合成されて俯角θ1
を向く受信ビームによる受信信号Ｓ1 〜Ｓn として出力
される。
段）の各段の振動子が俯角θの方向からの反射波を受け
て出力する受信信号間の位相差を、それぞれ同相にする
位相差を有するｋ個の局発出力を作成し、受信信号を変
調して同相の信号に変換した後に合成して、俯角θを指
向する受信ビームによる受信信号を形成し出力する。こ
こに信号Ｓ11, Ｓ12, 〜, Ｓ1k, 〜, Ｓn1. Ｓn2, 〜,
Ｓnkはｎ方位をそれぞれ向くｎ組の縦配列振動子Ｔ1,Ｔ
2,〜, Ｔn の１，２，〜，ｋ段の振動子の各受信出力
で、俯角θ1 から受信される各１段目の振動子の出力Ｓ
11〜Ｓn1に対する各段の振動子の出力Ｓ12〜Ｓn2, 〜,
Ｓ1k〜Ｓnkの位相差はそれぞれψ2 〜ψkである。局発
４１の遅延回路４３およびスイッチングマトリックス４
４は俯角θ 1 を向く受信ビームを形成する例を示す。発
振器４２の局発用出力Ｌo は、タップ付の遅延回路網や
適宜の信号遅延回路を有する遅延回路４３を介して位相
差０，ψ2,ψ3,〜, ψk を有する局発信号として出力さ
れる。スイッチングマトリクス４４において遅延回路４
３の出力回線と、変調器４６1 〜４６n の局発信号Ｌ 2
〜Ｌk の出力回線は電子スイッチＣ2 〜Ｃk により、変
調器４６1 〜４６n への局発出力Ｌ2 〜Ｌk の位相差が
局発出力Ｌ1 に対してψ2 〜ψk となるように接続され
る。制御器４５が制御器１から入力される制御信号Ｐ1
から俯角θ1 の信号を検出して作成する制御信号Ｐ11に
より電子スイッチＣ2 〜Ｃk が並列にかつ即時にオンさ
れて、スイッチングマトリックス４４から位相差ψ2 〜
ψk を有する局発信号Ｌ2 〜Ｌk が並列に出力され、ス
イッチングマトリックス４４から直接出力される局発信
号Ｌ1 とともに変調器４６1 〜４６n に出力される。縦
配列振動子Ｔ1 〜Ｔn の各受信信号Ｓ11〜Ｓ1k, 〜, Ｓ
n1〜Ｓnkは変調器４６1 〜４６n の各変調回路Ｍ1 〜Ｍ
k において局発出力Ｌ1 〜Ｌk によりそれぞれ変調さ
れ、縦配列振動子Ｔ1 〜Ｔk の出力ごとに同相の信号Ｓ
A11 〜ＳA1k,〜, ＳAn 1 〜ＳAnk として出力され、合成
器４７1 〜４７n においてそれぞれ合成されて俯角θ1
を向く受信ビームによる受信信号Ｓ1 〜Ｓn として出力
される。
【００１８】次ぎの図４の遅延回路４３およびスイッチ
ングマトリックス４４に略記される俯角θ2 〜θq から
受信される各受信信号の位相を同相にする局発信号の発
生回路について説明する。遅延回路４３に各俯角θ2 〜
θq からの受信信号を同相にするための各位相差を有す
る局発信号用の出力回線が適宜設けられ、また変調器４
６1 〜４６n への局発出力回線と、上記の遅延回路４３
からの局発信号回線を、制御器４５が制御信号Ｐ1 から
順次検出する俯角θ2 〜θq の信号に対応して出力する
制御信号Ｐ12〜Ｐ1qにより適宜接続するように電子スイ
ッチとその制御回線がそれぞれ設けられている。
ングマトリックス４４に略記される俯角θ2 〜θq から
受信される各受信信号の位相を同相にする局発信号の発
生回路について説明する。遅延回路４３に各俯角θ2 〜
θq からの受信信号を同相にするための各位相差を有す
る局発信号用の出力回線が適宜設けられ、また変調器４
６1 〜４６n への局発出力回線と、上記の遅延回路４３
からの局発信号回線を、制御器４５が制御信号Ｐ1 から
順次検出する俯角θ2 〜θq の信号に対応して出力する
制御信号Ｐ12〜Ｐ1qにより適宜接続するように電子スイ
ッチとその制御回線がそれぞれ設けられている。
【００１９】以上のように俯角走査器４が構成されて、
方位走査周期ＴHごとに入力される制御信号Ｐ1 によ
り、順次俯角θ1 〜θq に対応する制御信号Ｐ11〜Ｐ1q
が制御器４５により作成されて、スイッチングマトリッ
クス４４が作動して全局発の位相が同時に切替られ、変
調される受信信号が順次俯角θ1 〜θq を指向する受信
ビームによる信号として出力されることにより、受信ビ
ームの俯角方向のビーム形成と俯角切替がともにリアル
タイムで行なわれる。
方位走査周期ＴHごとに入力される制御信号Ｐ1 によ
り、順次俯角θ1 〜θq に対応する制御信号Ｐ11〜Ｐ1q
が制御器４５により作成されて、スイッチングマトリッ
クス４４が作動して全局発の位相が同時に切替られ、変
調される受信信号が順次俯角θ1 〜θq を指向する受信
ビームによる信号として出力されることにより、受信ビ
ームの俯角方向のビーム形成と俯角切替がともにリアル
タイムで行なわれる。
【００２０】図５は方位走査器５の構成を示すブロック
図、図６は図５の方位走査器５の動作を示す説明図であ
る。
図、図６は図５の方位走査器５の動作を示す説明図であ
る。
【００２１】制御器５１は制御器１からの制御信号Ｐ2
を受けて切替器５２および補間器５３に制御信号Ｐ21お
よびＰ22をそれぞれ出力する。切替器５２は制御信号Ｐ
21を受けて受信ビームの方位切替と補間用の対の信号出
力として、図６（ａ）に示すように方位切替周期をＴ
S 、対の取り出し信号ＳB1〜ＳBmとＳC1〜Ｓcmの切替え
時間幅を各２ＴS 、交互切替えの位相差をＴS として、
時刻ｔo より信号ＳB1は信号Ｓ1,Ｓ3 , 〜, Ｓn-1 、信
号Ｓc1は信号Ｓ2,Ｓ4 , 〜, Ｓn ，信号ＳB2は信号Ｓ2,
Ｓ4 , 〜, Ｓn ，信号ＳC2は信号Ｓ3,Ｓ5 , 〜,Ｓ
n-1 ，〜のように入力信号を１個置きに取り出し出力す
る。補間器５３は図６（ｂ）に示されるように対の入力
信号ＳB1とＳC1，ＳB2とＳC2、〜をそれぞれ周期２ＴS
の３角形の振幅に乗算処理などにより変換した後、隣接
する対の信号ごとにそれぞれ合成して信号ＳD1，ＳD2，
〜，ＳDmとして出力する。信号ＳD1，ＳD2，〜, ＳDmは
移相器５４により円形配列振動子の受信信号を直線配列
の受信信号に補正するように適宜に移相された後、合成
器５５により合成されて、周期ＴH ごとに全周走査さ
れ、かつ周期ＴH ごとに俯角切替えされる図２（ａ）の
受信ビームＲＢによりリアルタイムで受信される信号Ｓ
E として出力される。ここに俯角切替に伴う雑音の発生
時間幅Ｔc （例：６μｓ）が方位走査周期（例：１００
０μｓ）に対して短く、時間Ｔo に対する表示画面上の
方位幅（例：２．２度）が受信ビーム幅（例：１２度）
に対して小さく、時間Ｔc の間、受信信号ＳE を遮断す
るも全周探知表示に実用上の支障がない場合は、図５の
ゲート回路５６に制御器５１からの制御信号Ｐ23により
受信信号ＳE が図６（ｃ）のように時間Ｔc だけ抑制さ
れ信号Ｓ F として出力される。なお俯角切替時間Ｔc の
時刻設定は、一般の漁船にあってエンジン雑音およびプ
ロペラ雑音の入来する船尾方向に対応する適宜の方位走
査時刻に設定される。
を受けて切替器５２および補間器５３に制御信号Ｐ21お
よびＰ22をそれぞれ出力する。切替器５２は制御信号Ｐ
21を受けて受信ビームの方位切替と補間用の対の信号出
力として、図６（ａ）に示すように方位切替周期をＴ
S 、対の取り出し信号ＳB1〜ＳBmとＳC1〜Ｓcmの切替え
時間幅を各２ＴS 、交互切替えの位相差をＴS として、
時刻ｔo より信号ＳB1は信号Ｓ1,Ｓ3 , 〜, Ｓn-1 、信
号Ｓc1は信号Ｓ2,Ｓ4 , 〜, Ｓn ，信号ＳB2は信号Ｓ2,
Ｓ4 , 〜, Ｓn ，信号ＳC2は信号Ｓ3,Ｓ5 , 〜,Ｓ
n-1 ，〜のように入力信号を１個置きに取り出し出力す
る。補間器５３は図６（ｂ）に示されるように対の入力
信号ＳB1とＳC1，ＳB2とＳC2、〜をそれぞれ周期２ＴS
の３角形の振幅に乗算処理などにより変換した後、隣接
する対の信号ごとにそれぞれ合成して信号ＳD1，ＳD2，
〜，ＳDmとして出力する。信号ＳD1，ＳD2，〜, ＳDmは
移相器５４により円形配列振動子の受信信号を直線配列
の受信信号に補正するように適宜に移相された後、合成
器５５により合成されて、周期ＴH ごとに全周走査さ
れ、かつ周期ＴH ごとに俯角切替えされる図２（ａ）の
受信ビームＲＢによりリアルタイムで受信される信号Ｓ
E として出力される。ここに俯角切替に伴う雑音の発生
時間幅Ｔc （例：６μｓ）が方位走査周期（例：１００
０μｓ）に対して短く、時間Ｔo に対する表示画面上の
方位幅（例：２．２度）が受信ビーム幅（例：１２度）
に対して小さく、時間Ｔc の間、受信信号ＳE を遮断す
るも全周探知表示に実用上の支障がない場合は、図５の
ゲート回路５６に制御器５１からの制御信号Ｐ23により
受信信号ＳE が図６（ｃ）のように時間Ｔc だけ抑制さ
れ信号Ｓ F として出力される。なお俯角切替時間Ｔc の
時刻設定は、一般の漁船にあってエンジン雑音およびプ
ロペラ雑音の入来する船尾方向に対応する適宜の方位走
査時刻に設定される。
【００２２】次いで方位走査周期ＴH に対し俯角切替時
間Ｔcが無視できるほど小さくない条件において俯角切
替雑音の抑制と全周を過不足なくリアルタイムで探知表
示する第２の実施例を次に示す。図７は本発明の第２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８は図７のスキャニングソナーの動作を示
す波形図である。
間Ｔcが無視できるほど小さくない条件において俯角切
替雑音の抑制と全周を過不足なくリアルタイムで探知表
示する第２の実施例を次に示す。図７は本発明の第２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８は図７のスキャニングソナーの動作を示
す波形図である。
【００２３】制御器１Ａは、図８で示されるような俯角
走査周期ＴV において俯角走査器４に俯角切替を行なわ
せ、また方位走周期ＴH において方位走査器５に全周の
方位走査を行なわせるように、ペース周期ＴB ごとに制
御信号Ｐ1AおよびＰ2Aをそれぞれ俯角走査器４、方位走
査器５に出力して制御する。また俯角走査周期ＴV は俯
角切替時間幅Ｔc 以上で適宜の時間幅に設定され（後
述）、方位走査周期ＴHは受信ビームが全周を方位方向
に過不足なく方位走査される時間幅に設定される。受信
信号は受信ビームが方位走査周期ＴH において全周探知
する受信信号がリアルタイムで送出されて、表示器６の
表示面に図３（ａ）のＨＧ画面およびＶＧ画面のように
方位走査周期ＴH においてリアルタイムで表示される。
以上のように受信信号は俯角走査周期ＴV においては取
り出されないからＨＧ画面およびＶＧ画面には俯角切替
時の雑音は出現しない。
走査周期ＴV において俯角走査器４に俯角切替を行なわ
せ、また方位走周期ＴH において方位走査器５に全周の
方位走査を行なわせるように、ペース周期ＴB ごとに制
御信号Ｐ1AおよびＰ2Aをそれぞれ俯角走査器４、方位走
査器５に出力して制御する。また俯角走査周期ＴV は俯
角切替時間幅Ｔc 以上で適宜の時間幅に設定され（後
述）、方位走査周期ＴHは受信ビームが全周を方位方向
に過不足なく方位走査される時間幅に設定される。受信
信号は受信ビームが方位走査周期ＴH において全周探知
する受信信号がリアルタイムで送出されて、表示器６の
表示面に図３（ａ）のＨＧ画面およびＶＧ画面のように
方位走査周期ＴH においてリアルタイムで表示される。
以上のように受信信号は俯角走査周期ＴV においては取
り出されないからＨＧ画面およびＶＧ画面には俯角切替
時の雑音は出現しない。
【００２４】図９（ａ），（ｂ）はベース周期ＴB 、方
位走査周期ＴH 、俯角走査周期ＴV、方位切替周期ＴS
および補間周期２ＴS の時間関係と、各周期における図
４の方位走査器５の切替器５２による対の切替出力ＳB1
〜ＳBmとＳC1〜ＳCmの中のＳ B1とＳC1とを例とし、また
補間器５３により補間された信号ＳD1〜ＳDmのＳD1とＳ
D2とを例として各信号に含まれる受信信号Ｓ1〜Ｓn の
時系列配置を示す。俯角走査器４により周期ＴV におい
て俯角切替えされた信号Ｓ1 〜Ｓn は、方位走査器５の
切替器５２により図９（ａ）のように周期ＴV において
は時間幅４ＴS、周期ＴH において位相差ＴS 時間幅２
ＴS の周期で交互に切替えられ、対の信号ＳB1〜ＳBmお
よびＳC1〜ＳCmとして並列に出力される。次いで補間器
５３により補間されて信号ＳD1〜ＳDmとして移相器５４
に入力され、移相器５４において同相に移相された後、
合成器５５に入力されて合成され、信号ＳE として出力
される。次いで信号ＳE は、制御信号Ｐ23により制御さ
れるゲート５６により俯角走査周期ＴV の間遮断され、
図９（ｃ）の信号ＳF として出力される。上記のように
して得られる受信信号ＳF はベース周期ＴBごとに切替
えられる俯角方向の全周を過不足なく探知して得られる
受信信号であり、かつ俯角切替雑音を含まない。また方
位走査周期ＴH 、俯角走査周期ＴV 、方位切替周期Ｔ
S 、補間周期２ＴS およびベース周期ＴB が図９
（ａ），（ｂ）のようにそれぞれ適宜の整数倍に設定さ
れてあるから、各制御がすべて系統的に同期制御できる
から、制御および各回路の設計や保守が都合良く行なわ
れる。なお図９では俯角走査周期ＴV を補間周期２ＴS
に設定する場合を示したが必要に応じて適宜幅に選択で
きる。
位走査周期ＴH 、俯角走査周期ＴV、方位切替周期ＴS
および補間周期２ＴS の時間関係と、各周期における図
４の方位走査器５の切替器５２による対の切替出力ＳB1
〜ＳBmとＳC1〜ＳCmの中のＳ B1とＳC1とを例とし、また
補間器５３により補間された信号ＳD1〜ＳDmのＳD1とＳ
D2とを例として各信号に含まれる受信信号Ｓ1〜Ｓn の
時系列配置を示す。俯角走査器４により周期ＴV におい
て俯角切替えされた信号Ｓ1 〜Ｓn は、方位走査器５の
切替器５２により図９（ａ）のように周期ＴV において
は時間幅４ＴS、周期ＴH において位相差ＴS 時間幅２
ＴS の周期で交互に切替えられ、対の信号ＳB1〜ＳBmお
よびＳC1〜ＳCmとして並列に出力される。次いで補間器
５３により補間されて信号ＳD1〜ＳDmとして移相器５４
に入力され、移相器５４において同相に移相された後、
合成器５５に入力されて合成され、信号ＳE として出力
される。次いで信号ＳE は、制御信号Ｐ23により制御さ
れるゲート５６により俯角走査周期ＴV の間遮断され、
図９（ｃ）の信号ＳF として出力される。上記のように
して得られる受信信号ＳF はベース周期ＴBごとに切替
えられる俯角方向の全周を過不足なく探知して得られる
受信信号であり、かつ俯角切替雑音を含まない。また方
位走査周期ＴH 、俯角走査周期ＴV 、方位切替周期Ｔ
S 、補間周期２ＴS およびベース周期ＴB が図９
（ａ），（ｂ）のようにそれぞれ適宜の整数倍に設定さ
れてあるから、各制御がすべて系統的に同期制御できる
から、制御および各回路の設計や保守が都合良く行なわ
れる。なお図９では俯角走査周期ＴV を補間周期２ＴS
に設定する場合を示したが必要に応じて適宜幅に選択で
きる。
【００２５】図１０（ａ）は表示器６の構成を示すブロ
ック図、図１０（ｂ），（ｃ）は表示器６の動作を示す
説明図である。表示器６１はラスタ表示されるＴＶ用カ
ラーブラウン管デスプレイあるいは液晶カラーデスプレ
イ等よりなり、後述するように処理器６２により図１０
（ｂ）のＨＧ画面およびＶＧ画面が表示される。ＨＧ画
面には俯角方向がθ1 ，θ2 〜，θqと順次切替えられ
ながら全周探知されて得られる受信信号ＳF が、俯角θ
1 〜θq にそれぞれ対応して全周を掃引される走査線Ｈ
1 ，Ｈ2 ，〜，Ｈq 上に順次画像表示され、ＶＧ画面に
は方位幅φ1 〜φh 内の受信信号が取り出されて、各俯
角θ1 ，θ2 〜，θq に対応して掃引される各走査線Ｖ
1 ，Ｖ2 ，〜，Ｖq 上に魚群画像Ｇ1 ，Ｇ2 ，〜，Ｇq
としてそれぞれ順次に表示される。処理器６２は刻々入
力される受信信号ＳF の図１０（ｃ）に示される探知点
Ｐの座標（距離：ｒ、方位：φ、俯角：θ，θ：θ1 ，
θ 2 〜，θq ）を制御器１または１Ａ（以下、単に１Ａ
という）から出力される制御信号Ｐ3 またはＰ3A（以
下、単にＰ3Aという）から取り出し、図１０（ｂ）のＨ
Ｇ画面およびＶＧ画面のように表示するためのアドレス
ｘ，ｙをそれぞれ式（１），（２）により演算する。
ック図、図１０（ｂ），（ｃ）は表示器６の動作を示す
説明図である。表示器６１はラスタ表示されるＴＶ用カ
ラーブラウン管デスプレイあるいは液晶カラーデスプレ
イ等よりなり、後述するように処理器６２により図１０
（ｂ）のＨＧ画面およびＶＧ画面が表示される。ＨＧ画
面には俯角方向がθ1 ，θ2 〜，θqと順次切替えられ
ながら全周探知されて得られる受信信号ＳF が、俯角θ
1 〜θq にそれぞれ対応して全周を掃引される走査線Ｈ
1 ，Ｈ2 ，〜，Ｈq 上に順次画像表示され、ＶＧ画面に
は方位幅φ1 〜φh 内の受信信号が取り出されて、各俯
角θ1 ，θ2 〜，θq に対応して掃引される各走査線Ｖ
1 ，Ｖ2 ，〜，Ｖq 上に魚群画像Ｇ1 ，Ｇ2 ，〜，Ｇq
としてそれぞれ順次に表示される。処理器６２は刻々入
力される受信信号ＳF の図１０（ｃ）に示される探知点
Ｐの座標（距離：ｒ、方位：φ、俯角：θ，θ：θ1 ，
θ 2 〜，θq ）を制御器１または１Ａ（以下、単に１Ａ
という）から出力される制御信号Ｐ3 またはＰ3A（以
下、単にＰ3Aという）から取り出し、図１０（ｂ）のＨ
Ｇ画面およびＶＧ画面のように表示するためのアドレス
ｘ，ｙをそれぞれ式（１），（２）により演算する。
【００２６】 ｘ＝Ｘ1 ＋ｋ11・ｒ・ｓｉｎφ…（１ａ） ｙ＝Ｙ1 ＋ｋ12・ｒ・ｃｏｓφ…（１ｂ） ｘ＝Ｘ2 ＋ｋ21・ｒ・ｃｏｓθ…（２ａ） ｙ＝Ｙ2 ＋ｋ22・ｒ・ｓｉｎθ…（２ｂ） ここにおいて、Ｘ1 ，Ｙ1 およびＸ2 ，Ｙ2 はそれぞれ
表示面上のＨＧ画面およびＶＧ画面の表示位置を定める
定数で、ｋ11，ｋ12およびｋ21，ｋ22はそれぞれＨＧ画
面およびＶＧ画面上の表示スケールと水中距離の比を示
す係数であって、各定数、係数に含まれる正負号は表示
画面の配置に合わせて適宜選定される。なお、以下のア
ドレスの演算式において式（１ａ），（１ｂ）および式
（２ａ），（２ｂ）と同様の定数、係数が使用される
が、それらの説明は省略する。
表示面上のＨＧ画面およびＶＧ画面の表示位置を定める
定数で、ｋ11，ｋ12およびｋ21，ｋ22はそれぞれＨＧ画
面およびＶＧ画面上の表示スケールと水中距離の比を示
す係数であって、各定数、係数に含まれる正負号は表示
画面の配置に合わせて適宜選定される。なお、以下のア
ドレスの演算式において式（１ａ），（１ｂ）および式
（２ａ），（２ｂ）と同様の定数、係数が使用される
が、それらの説明は省略する。
【００２７】次いで処理器６２は方位走査器５から入力
される受信信号ＳF をＡ／Ｄ変換してデジタル化し、表
示器６１からの同期信号Ｐ31に合わせて形成する信号Ｐ
32を介してメモリ６３のＶＲＡＭ上の式（１）および式
（２）のアドレスの位置に書き込み、また読み出し、読
み出す信号をＤ／Ａ変換して信号ＳG とし、表示器６１
の表示面に図１０（ｂ）のＨＧ・ＶＧ画面のごとくに表
示する。以上のようにして俯角θ1 〜θq の各方向の全
周を順次リアルタイムで探知して得られる受信信号が、
ＨＧ画面には全俯角方向の全周探知画像としてリアルタ
イムで表示され、またＶＧ画面には各俯角方向にあって
選定される方位幅内で探知される全受信信号が、各俯角
方向別にリアルタイムで並列に表示される。またこれら
の画面表示は従来と同様にスクロール表示される。
される受信信号ＳF をＡ／Ｄ変換してデジタル化し、表
示器６１からの同期信号Ｐ31に合わせて形成する信号Ｐ
32を介してメモリ６３のＶＲＡＭ上の式（１）および式
（２）のアドレスの位置に書き込み、また読み出し、読
み出す信号をＤ／Ａ変換して信号ＳG とし、表示器６１
の表示面に図１０（ｂ）のＨＧ・ＶＧ画面のごとくに表
示する。以上のようにして俯角θ1 〜θq の各方向の全
周を順次リアルタイムで探知して得られる受信信号が、
ＨＧ画面には全俯角方向の全周探知画像としてリアルタ
イムで表示され、またＶＧ画面には各俯角方向にあって
選定される方位幅内で探知される全受信信号が、各俯角
方向別にリアルタイムで並列に表示される。またこれら
の画面表示は従来と同様にスクロール表示される。
【００２８】図１１（ａ）は表示器６の他の構成を示す
ブロック図、図１１（ｂ），（ｃ），（ｄ）は図１１
（ａ）の表示器６の動作を示す説明図である。すなわち
探知画像は、ＨＧ画面およびＶＧ画面にスクロール表示
されながら水平面と、適宜選定される方位φc に沿う垂
直面にそれぞれ投影して表示される。処理器６４は図１
１（ｃ）のように受信信号の探知点Ｐの方位角φと方位
φc の開き角をφP として、図１１（ｂ）のＨＧ画面お
よびＶＧ画面表示用のアドレスｘ，ｙを式（３ａ），
（３ｂ）および式（４ａ），（４ｂ）により演算する。
ブロック図、図１１（ｂ），（ｃ），（ｄ）は図１１
（ａ）の表示器６の動作を示す説明図である。すなわち
探知画像は、ＨＧ画面およびＶＧ画面にスクロール表示
されながら水平面と、適宜選定される方位φc に沿う垂
直面にそれぞれ投影して表示される。処理器６４は図１
１（ｃ）のように受信信号の探知点Ｐの方位角φと方位
φc の開き角をφP として、図１１（ｂ）のＨＧ画面お
よびＶＧ画面表示用のアドレスｘ，ｙを式（３ａ），
（３ｂ）および式（４ａ），（４ｂ）により演算する。
【００２９】 ｘ＝Ｘ3 ＋ｋ31・ｒ・ｃｏｓθ・ｓｉｎφ …（３ａ） ｙ＝Ｙ3 ＋ｋ32・ｒ・ｃｏｓθ・ｃｏｓφ …（３ｂ） ｘ＝Ｘ4 ＋ｋ41・ｒ・ｃｏｓθ・ｃｏｓφP …（４ａ） ｙ＝Ｙ4 ＋ｋ42・ｒ・ｓｉｎθ・ …（４ｂ） 次いで処理器６４は上記のアドレスを用いて図１１
（ｂ）のようにＨＧ画面には俯角θ1 〜θq の走査に対
応して内側に向けて半径の縮小する走査線Ｈ1 〜Ｈ q 上
に受信画像をスクロール表示し、またＶＧ画面にはＨＧ
画面の走査線Ｖ1 〜Ｖq 上にあってＶＧ画面表示用の受
信信号を取り出す方位幅φ1 〜φh 内の弧（例：走査線
Ｈq 上の弧Ａq ）をＯφo 線上に投影する長さ（例：ｗ
q ）の範囲の受信画像Ｇ1 〜Ｇq （例：Ｇq の長さｗ
q ）をスクロール表示する。処理器６４はスクロール表
示用の一対のメモリ６５とメモリ６６の各ＶＲＡＭ（図
１１（ｄ）のＭＡとＭＢ）を送信周期ごとに交互に切替
え、片方のメモリ（例：図１１のＭＡ）をリアルタイム
の書き込みによる新画面表示に使用し、他方のメモリ
（例：図１１のＭＢ）を前探知期間において書き込み、
維持し、続く現探知期間中に順次消去する旧画面表示に
使用する。スクロール表示中は図１１（ｄ）のようにＶ
ＲＡＭ・ＭＡにおいては新画面表示用の信号の領域Ｍ1
が遂次増大し、ＶＲＡＭ・ＭＢにおける旧画面表示用の
信号の領域Ｍ2 の幅が順次縮小される。また新画面表示
中のＶＲＡＭ（例：メモリ６５）への書き込みは、書き
込み予定のアドレスにある信号が読み出されて、書き込
む信号と強さが比較され、強い方の信号が書き込まれ
る。またメモリ６５およびメモリ６６への受信信号ＳF
の書き込み・読み出しは、処理器６４が制御器１Ａから
の制御信号Ｐ3Aにより形成する信号Ｐ33およびＰ34によ
り行なわれる。以上のようにメモリに書き込みされるこ
とにより、俯角走査の反復に伴い強い信号の画像が同ア
ドレスに後から入力される弱い受信信号により消去され
ることがないから、投影画像は肉眼で見るのと同様に視
認することができる。以上のようにして複数の俯角方向
の全周方位走査による探知がリアルタイムで反復して行
なわれ、得られる受信信号がＨＧ画面には全俯角方向の
全周探知画像が、またＶＧ画面には全俯角方向別に選定
される方位幅内の全探知画像が同時にリアルタイムで表
示される。
（ｂ）のようにＨＧ画面には俯角θ1 〜θq の走査に対
応して内側に向けて半径の縮小する走査線Ｈ1 〜Ｈ q 上
に受信画像をスクロール表示し、またＶＧ画面にはＨＧ
画面の走査線Ｖ1 〜Ｖq 上にあってＶＧ画面表示用の受
信信号を取り出す方位幅φ1 〜φh 内の弧（例：走査線
Ｈq 上の弧Ａq ）をＯφo 線上に投影する長さ（例：ｗ
q ）の範囲の受信画像Ｇ1 〜Ｇq （例：Ｇq の長さｗ
q ）をスクロール表示する。処理器６４はスクロール表
示用の一対のメモリ６５とメモリ６６の各ＶＲＡＭ（図
１１（ｄ）のＭＡとＭＢ）を送信周期ごとに交互に切替
え、片方のメモリ（例：図１１のＭＡ）をリアルタイム
の書き込みによる新画面表示に使用し、他方のメモリ
（例：図１１のＭＢ）を前探知期間において書き込み、
維持し、続く現探知期間中に順次消去する旧画面表示に
使用する。スクロール表示中は図１１（ｄ）のようにＶ
ＲＡＭ・ＭＡにおいては新画面表示用の信号の領域Ｍ1
が遂次増大し、ＶＲＡＭ・ＭＢにおける旧画面表示用の
信号の領域Ｍ2 の幅が順次縮小される。また新画面表示
中のＶＲＡＭ（例：メモリ６５）への書き込みは、書き
込み予定のアドレスにある信号が読み出されて、書き込
む信号と強さが比較され、強い方の信号が書き込まれ
る。またメモリ６５およびメモリ６６への受信信号ＳF
の書き込み・読み出しは、処理器６４が制御器１Ａから
の制御信号Ｐ3Aにより形成する信号Ｐ33およびＰ34によ
り行なわれる。以上のようにメモリに書き込みされるこ
とにより、俯角走査の反復に伴い強い信号の画像が同ア
ドレスに後から入力される弱い受信信号により消去され
ることがないから、投影画像は肉眼で見るのと同様に視
認することができる。以上のようにして複数の俯角方向
の全周方位走査による探知がリアルタイムで反復して行
なわれ、得られる受信信号がＨＧ画面には全俯角方向の
全周探知画像が、またＶＧ画面には全俯角方向別に選定
される方位幅内の全探知画像が同時にリアルタイムで表
示される。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の探知表示方
法は、受信ビームが各俯角方向ごとに順次全周走査され
て、リアルタイムで得られる受信信号が、ＨＧ画面には
全俯角方向の全周の探知画像として全面にリアルタイム
で表示され、かつＶＧ画面には選定される方位幅内から
の受信信号が俯角方向別の各走査上に並列に探知画像と
してリアルタイムで表示される。方位走査周期に対応す
る距離間隔は一般のスキャニングソナーにおいては０．
７５ｍ程度であるから、探知する俯角方向の数を４方向
とする場合、各俯角方向別の探知する距離間隔は３ｍ程
度となるが一般の魚群探知には実用上支障がなく、これ
に対し送信周期ごとに４俯角方向の全周探知画像がＨＧ
画面にリアルタイムで表示される効果が著しく大きい。
法は、受信ビームが各俯角方向ごとに順次全周走査され
て、リアルタイムで得られる受信信号が、ＨＧ画面には
全俯角方向の全周の探知画像として全面にリアルタイム
で表示され、かつＶＧ画面には選定される方位幅内から
の受信信号が俯角方向別の各走査上に並列に探知画像と
してリアルタイムで表示される。方位走査周期に対応す
る距離間隔は一般のスキャニングソナーにおいては０．
７５ｍ程度であるから、探知する俯角方向の数を４方向
とする場合、各俯角方向別の探知する距離間隔は３ｍ程
度となるが一般の魚群探知には実用上支障がなく、これ
に対し送信周期ごとに４俯角方向の全周探知画像がＨＧ
画面にリアルタイムで表示される効果が著しく大きい。
【００３１】また、受信ビームが全周方位走査されてＨ
Ｇ画面およびＶＧ画面に表示される方位走査周期と、俯
角切替えされる俯角走査周期が交互に配列され、両走査
が異なる時間帯でそれぞれ独立して行なわれるから、全
周走査探知と全周表示が方位方向に過不足なく行なわれ
るとともに、俯角切替えに伴う受信画像の障害が排除さ
れて、高精度・高品質の探知画像が得られ、高精細度の
表示器の使用によりさらに魚群の細密の調査を行なうこ
とができる。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３分の１に短縮し、かつ各俯角方
向別の探知する距離間隔を上記と同じく３ｍ程度とする
場合の俯角方向の探知方向数は１２個となり、受信中は
１２の俯角方向の探知および画像表示がリアルタイムで
行なわれる。俯角切替え幅を３度とする場合の全俯角方
向の幅は３３度となり、送信周期ごとにＶＧ画面に俯角
３３度で１２本の走査線上に魚群画像が並列にリアルタ
イム表示されるから、ＨＧ画面およびＶＧ画面により魚
群の３次元の位置・形状・芯の位置などを瞬時に把握す
ることができる。なお画面上の走査線は俯角走査周期に
は走査されないが、その時間幅が僅少であり、かつ全周
走査が欠けることなく行なわれるから観察には支障がな
く、また画面の表示位置は、受信時の探知距離を用いて
演算される位置であるから位置の誤差が生じない。
Ｇ画面およびＶＧ画面に表示される方位走査周期と、俯
角切替えされる俯角走査周期が交互に配列され、両走査
が異なる時間帯でそれぞれ独立して行なわれるから、全
周走査探知と全周表示が方位方向に過不足なく行なわれ
るとともに、俯角切替えに伴う受信画像の障害が排除さ
れて、高精度・高品質の探知画像が得られ、高精細度の
表示器の使用によりさらに魚群の細密の調査を行なうこ
とができる。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３分の１に短縮し、かつ各俯角方
向別の探知する距離間隔を上記と同じく３ｍ程度とする
場合の俯角方向の探知方向数は１２個となり、受信中は
１２の俯角方向の探知および画像表示がリアルタイムで
行なわれる。俯角切替え幅を３度とする場合の全俯角方
向の幅は３３度となり、送信周期ごとにＶＧ画面に俯角
３３度で１２本の走査線上に魚群画像が並列にリアルタ
イム表示されるから、ＨＧ画面およびＶＧ画面により魚
群の３次元の位置・形状・芯の位置などを瞬時に把握す
ることができる。なお画面上の走査線は俯角走査周期に
は走査されないが、その時間幅が僅少であり、かつ全周
走査が欠けることなく行なわれるから観察には支障がな
く、また画面の表示位置は、受信時の探知距離を用いて
演算される位置であるから位置の誤差が生じない。
【００３２】上記には各俯角方向の切替え頻度を等しく
する場合を示したが、これに対し俯角方向が１２の場合
にあって、内側の６方向への俯角切替え頻度と両外側の
２ｘ３方向の俯角切替え頻度の比を２対１に設定して探
知表示すると、ＶＧ画面の１２本の走査線の内側の６本
の走査線上には２倍の密度で魚群画像が表示されるか
ら、魚群の構造などが詳細に観察でき、また外側の３本
ずつの走査線上には魚群画像が２分の１の密度で表示さ
れるが、魚群の浮沈の兆候は充分に監視できる。このよ
うに目的の異なる疎密の探知と並画表示をリアルタイム
で行なうことができる。また俯角方向の切替え角度を一
定の角度ずつの切替えでなく、内側は小さな角度で切替
え、外側は大きな角度で切り替えるように適宜設定し
て、俯角方向別に疎密の探知と疎密の画像表示をリアル
タイムで行なうことができる。
する場合を示したが、これに対し俯角方向が１２の場合
にあって、内側の６方向への俯角切替え頻度と両外側の
２ｘ３方向の俯角切替え頻度の比を２対１に設定して探
知表示すると、ＶＧ画面の１２本の走査線の内側の６本
の走査線上には２倍の密度で魚群画像が表示されるか
ら、魚群の構造などが詳細に観察でき、また外側の３本
ずつの走査線上には魚群画像が２分の１の密度で表示さ
れるが、魚群の浮沈の兆候は充分に監視できる。このよ
うに目的の異なる疎密の探知と並画表示をリアルタイム
で行なうことができる。また俯角方向の切替え角度を一
定の角度ずつの切替えでなく、内側は小さな角度で切替
え、外側は大きな角度で切り替えるように適宜設定し
て、俯角方向別に疎密の探知と疎密の画像表示をリアル
タイムで行なうことができる。
【００３３】また海中の反射波の受信レベルは潮流等に
よる水温分布の乱れなどにより刻々と変化しているが、
複数の俯角方向をリアルタイムで同時に探知し、得られ
る受信信号を並べて同時に画像表示するから各俯角方向
の探知画像はほぼ同一の条件で表示され、各俯角方向の
探知画像の比較が容易にできる。
よる水温分布の乱れなどにより刻々と変化しているが、
複数の俯角方向をリアルタイムで同時に探知し、得られ
る受信信号を並べて同時に画像表示するから各俯角方向
の探知画像はほぼ同一の条件で表示され、各俯角方向の
探知画像の比較が容易にできる。
【００３４】またＨＧ画面およびＶＧ画面はいずれも３
次元空間を広く表示するから、異なる周波数（例：２４
・５０・〜ｋＨｚ）を有する複数のスキャニングソナー
による生態調査（例：魚群とＤＳＬの関係調査）用とし
てＨＧ画面あるいはＶＧ画面をそれぞれ周波数別に組み
合わし、あるいは単独のレピータとして魚群の調査用に
使用することができる。
次元空間を広く表示するから、異なる周波数（例：２４
・５０・〜ｋＨｚ）を有する複数のスキャニングソナー
による生態調査（例：魚群とＤＳＬの関係調査）用とし
てＨＧ画面あるいはＶＧ画面をそれぞれ周波数別に組み
合わし、あるいは単独のレピータとして魚群の調査用に
使用することができる。
【００３５】さらに図１（ａ），（ｂ）に示されるよう
に、ビーム幅θwで全周を向く送信ビームＴＢに代っ
て、俯角方向のビーム幅が受信ビームＲＢと同一で全周
を向く送信ビームが、送信中に送信ビーム幅θw に相当
する送信範囲をカバーするように適宜に俯角走査されて
送信することにより尖頭値の小さい送信器を利用するこ
とができる。
に、ビーム幅θwで全周を向く送信ビームＴＢに代っ
て、俯角方向のビーム幅が受信ビームＲＢと同一で全周
を向く送信ビームが、送信中に送信ビーム幅θw に相当
する送信範囲をカバーするように適宜に俯角走査されて
送信することにより尖頭値の小さい送信器を利用するこ
とができる。
【図１】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である。
キャニングソナーの構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ），（ｂ）はそれぞれ図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を示す平
面図および縦断面図である。
ャニングソナーによって探知される探知ゾーンを示す平
面図および縦断面図である。
【図３】（ａ）は図２の探知ゾーンの探知画像の表示を
示す図である。 （ｂ）は受信ビームを方位方向に走査させる駆動信号
と、俯角方向に走査させる駆動信号とを示す波形図であ
る。
示す図である。 （ｂ）は受信ビームを方位方向に走査させる駆動信号
と、俯角方向に走査させる駆動信号とを示す波形図であ
る。
【図４】俯角走査器４の構成を示すブロック図である。
【図５】方位走査器５の構成を示すブロック図である。
【図６】方位走査器５の動作を示す波形図である。
【図７】本発明の第２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である。
グソナーの構成を示すブロック図である。
【図８】図７のスキャニングソナーの動作を示す波形図
である。
である。
【図９】（ａ），（ｂ），（ｃ）はベース周期ＴB 、方
位走査周期ＴH 、俯角走査周期ＴV 、方位切替周期ＴS
および補間周期２ＴS の時間関係と、各周期における図
４の方位走査器５の切替器５２による対の切替出力ＳB1
〜ＳBmとＳC1〜ＳCmの中のＳB1とＳC1とを例とし、また
補間器５３により補間された信号ＳD1〜ＳDmのＳ D1とＳ
D2とを例として各信号に含まれる受信信号Ｓ1 〜Ｓn の
時系列配置を示す。
位走査周期ＴH 、俯角走査周期ＴV 、方位切替周期ＴS
および補間周期２ＴS の時間関係と、各周期における図
４の方位走査器５の切替器５２による対の切替出力ＳB1
〜ＳBmとＳC1〜ＳCmの中のＳB1とＳC1とを例とし、また
補間器５３により補間された信号ＳD1〜ＳDmのＳ D1とＳ
D2とを例として各信号に含まれる受信信号Ｓ1 〜Ｓn の
時系列配置を示す。
【図１０】（ａ）は表示器６の構成を示すブロック図で
ある。（ｂ），（ｃ）は表示器６の動作を示す説明図で
ある。
ある。（ｂ），（ｃ）は表示器６の動作を示す説明図で
ある。
【図１１】（ａ）は表示器６の他の構成を示すブロック
図である。（ｂ），（ｃ），（ｄ）は表示器６の動作を
示す説明図である。
図である。（ｂ），（ｃ），（ｄ）は表示器６の動作を
示す説明図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は従来のスキャニングソナー
によって探知される探知ゾーンを示すそれぞれ平面図お
よび縦断面図である。（ｃ）は表示器に表示される探知
画像を示す説明図である。（ｄ）は受信ビームを方位方
向に走査させる駆動信号と、俯角方向に走査させる駆動
信号とを示す波形図である。
によって探知される探知ゾーンを示すそれぞれ平面図お
よび縦断面図である。（ｃ）は表示器に表示される探知
画像を示す説明図である。（ｄ）は受信ビームを方位方
向に走査させる駆動信号と、俯角方向に走査させる駆動
信号とを示す波形図である。
１，１Ａ 制御器 ２ 送信器 ３ 送信波器 ４ 俯角走査器 ５ 方位走査器 ６ 表示器 ＴＢ 送信ビーム ＲＢ 受信ビーム ＤＺ 探知ゾーン ＨＧ 水平画面 ＶＧ 垂直画面 φ 方位角 θ 俯角
Claims (2)
- 【請求項１】 送信が俯角方向に適宜広く行なわれるス
キャニングソナーにおいて、 受信ビームが全周を適宜の回数方位走査する都度、受信
ビームの俯角を適宜の角度ずつ順次切替え、かつ切替え
を適宜の周期で反復し、各俯角方向毎の全周からの受信
信号を順次リアルタイムで取得し、 前記取得する受信信号にあって適宜選択される方位幅内
から取出される受信信号を、直交表示される表示面上
の、受信信号の距離と俯角に対応する位置に表示される
垂直画面および前記受信信号を取得した距離と方位に対
応する位置に表示される平面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】 送信が俯角方向に適宜広く行われるスキ
ャニングソナーにおいて、 受信ビームが受信周期に交互に配列される全周の方位走
査周期と適宜の時間幅の俯角走査周期にあって、適宜の
俯角走査周期において適宜の角度ずつ俯角切替が反復さ
れ、また方位走査周期において全周の方位走査が行なわ
れるとともに、方位走査周期中の受信信号をリアルタイ
ムで選択して取得し、 前記取得する受信信号にあって適宜選択される方位幅内
から取出される受信信号を、直交表示される表示面上
の、受信信号の距離と俯角に対応する位置に表示される
垂直画面および前記受信信号を取得した距離と方位に対
応する位置に表示される平面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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20779391A JPH0545461A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | スキヤニングソナーの探知表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20779391A JPH0545461A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | スキヤニングソナーの探知表示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545461A true JPH0545461A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16545590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20779391A Pending JPH0545461A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | スキヤニングソナーの探知表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0545461A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010145223A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Japan Radio Co Ltd | スキャニングソナー装置および追尾方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011185A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知装置 |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP20779391A patent/JPH0545461A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011185A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-21 | Furuno Electric Co Ltd | 水中探知装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010145223A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Japan Radio Co Ltd | スキャニングソナー装置および追尾方法 |
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