JPH0560073B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0560073B2 JPH0560073B2 JP60121879A JP12187985A JPH0560073B2 JP H0560073 B2 JPH0560073 B2 JP H0560073B2 JP 60121879 A JP60121879 A JP 60121879A JP 12187985 A JP12187985 A JP 12187985A JP H0560073 B2 JPH0560073 B2 JP H0560073B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound wave
- underwater
- target
- sound
- homing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、水中において音響により目標物を検
出し追尾する水中航走体（ホーミング航走体）の
音響ホーミング方式における目標位置検出装置に
関し、特に送信音により発生する残響音の影響除
去および誤ホーミング防止についての改善に関す
る。
出し追尾する水中航走体（ホーミング航走体）の
音響ホーミング方式における目標位置検出装置に
関し、特に送信音により発生する残響音の影響除
去および誤ホーミング防止についての改善に関す
る。
（従来の技術）
従来、この種の水中航走体の音響ホーミング方
式は、航走体自ら水中へ音波を送出し、これによ
る目標物からの反射音波を受信し、その到来方向
および送信してからの時間経過を知ることにより
目標物の位置を検知するアクテイブホーミング方
式と、自らは水中へ音波を送出せず、目標物の発
するノイズ、航走音等を受信し、その到来方向を
知ることにより目標物の位置方位を検知するパツ
シブホーミング方式がある。
式は、航走体自ら水中へ音波を送出し、これによ
る目標物からの反射音波を受信し、その到来方向
および送信してからの時間経過を知ることにより
目標物の位置を検知するアクテイブホーミング方
式と、自らは水中へ音波を送出せず、目標物の発
するノイズ、航走音等を受信し、その到来方向を
知ることにより目標物の位置方位を検知するパツ
シブホーミング方式がある。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上述した従来のアクテイブホー
ミング方式は水中航走体自ら送信するために音波
を送出した際に水中航走体近傍に強く発生する残
響音を受け、その残響音が目標物の検知に有用な
目標物からの反射音を隠蔽してしまうため、目標
物の位置の検出を困難にする欠点がある。また、
同時に複数の水中航走体（ホーミング航走体）に
より目標物をホーミングするときは、水中航走体
相互の送信音を互いに受信することになり、目標
物ではなく、他の航走体にホーミングするという
誤ホーミングを生じる可能性があり、それを防止
するために、高度で複雑な信号処理を必要とする
欠点がある。
ミング方式は水中航走体自ら送信するために音波
を送出した際に水中航走体近傍に強く発生する残
響音を受け、その残響音が目標物の検知に有用な
目標物からの反射音を隠蔽してしまうため、目標
物の位置の検出を困難にする欠点がある。また、
同時に複数の水中航走体（ホーミング航走体）に
より目標物をホーミングするときは、水中航走体
相互の送信音を互いに受信することになり、目標
物ではなく、他の航走体にホーミングするという
誤ホーミングを生じる可能性があり、それを防止
するために、高度で複雑な信号処理を必要とする
欠点がある。
また、上述した従来のパツシブホーミング方式
は目標物自体のノイズや航走音を検出するという
目標物の音波発生に依存した方式であるため、目
標物のノイズ発生量が少ない場合や、目標物と水
中航走体との相対距離が遠い場合にはアクテイブ
ホーミング方式と比べて目標物の位置角度の検出
が困難となる欠点がある。
は目標物自体のノイズや航走音を検出するという
目標物の音波発生に依存した方式であるため、目
標物のノイズ発生量が少ない場合や、目標物と水
中航走体との相対距離が遠い場合にはアクテイブ
ホーミング方式と比べて目標物の位置角度の検出
が困難となる欠点がある。
本発明の目的は、水中航走体からは音波を発射
させずに、別個に水中発音体を設けることによ
り、上記の残響音による目標反射音の隠蔽の問題
や誤ホーミングの問題を解決すると共に、目標物
の発生音にのみ依存するというパツシブホーミン
グ方式の弱点をも解決する音響ホーミング装置を
提供しようとするものである。
させずに、別個に水中発音体を設けることによ
り、上記の残響音による目標反射音の隠蔽の問題
や誤ホーミングの問題を解決すると共に、目標物
の発生音にのみ依存するというパツシブホーミン
グ方式の弱点をも解決する音響ホーミング装置を
提供しようとするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記の目的を達成するために次の構成
を有する。即ち、水中に固定設置されるか又は水
中移動体に搭載されるかして水中へパルス状の音
波を発射する水中発音体と；内部に、到来音波を
受けてその到来方向θを測定する音波到来方向測
定手段と、 前記水中発音体が音波を発射した時点から発射
音波の直接音波が到来するまでの時間t1と発射音
波が目標物に当たつて反射された反射音波が到来
するまでの時間t2を計時する計時手段と、 音波到来方向測定手段で測定された直接音波の
到来方向をθ1、同じく反射音波の到来方向をθ2、
水中音速をＣとしたとき、目標物までの距離r2を
次の式 r2＝Ｃ／２・t2 2−t1 2／t2−t1cos（θ1−θ2） で算出する演算手段と、得られた目標の方向θ2と
目標物までの距離r2のデータによりθ2およびr2が
零に近づくよう操舵および推進の制御を行う追尾
手段の各手段を搭載した水中航走体と；を有する
ことを特徴とする音響ホーミング装置である。
を有する。即ち、水中に固定設置されるか又は水
中移動体に搭載されるかして水中へパルス状の音
波を発射する水中発音体と；内部に、到来音波を
受けてその到来方向θを測定する音波到来方向測
定手段と、 前記水中発音体が音波を発射した時点から発射
音波の直接音波が到来するまでの時間t1と発射音
波が目標物に当たつて反射された反射音波が到来
するまでの時間t2を計時する計時手段と、 音波到来方向測定手段で測定された直接音波の
到来方向をθ1、同じく反射音波の到来方向をθ2、
水中音速をＣとしたとき、目標物までの距離r2を
次の式 r2＝Ｃ／２・t2 2−t1 2／t2−t1cos（θ1−θ2） で算出する演算手段と、得られた目標の方向θ2と
目標物までの距離r2のデータによりθ2およびr2が
零に近づくよう操舵および推進の制御を行う追尾
手段の各手段を搭載した水中航走体と；を有する
ことを特徴とする音響ホーミング装置である。
（作用）
以下、本発明装置の原理を図面に基づいて説明
する。第１図は、本発明装置の原理説明図であ
る。同図ａは水中における発音体２、目標物１、
ホーミング航走体（水中航走体）３の位置関係を
示す図で、r1は発音体２と水中航走体３との相対
距離、r2は目標物１と水中航走体３との相対距
離、r3は目標物１と発音体２との相対距離、θ1は
水中航走体３の走航方向と水中航走体３から見た
発音体２の方向とのなす角、θ2は水中航走体３か
ら目標物１を見た方向と走航方向とのなす角であ
る。第１図ｂは発音体２の送信音波と水中航走体
で受波される直接音波および反射音波のタイミン
グ関係を示す図で、７は発音体から送信されるパ
ルス状音波、４は水中航走体に設けられている計
時手段の計時開始タイミング信号でパルス状音波
７の送信タイミングと一致したタイミング信号、
５は水中航走体で受波された直接音波、６は水中
航走体で受波された反射音波、t1は直接音波の伝
搬時間、t2は反射音波の伝搬時間である。そし
て、水中航走体には、周知技術である方位測定手
段と同じく周知技術である計時手段が設けられて
いるので上記のθ1，θ2，t1およびt2は容易に計測
される。なお、計時手段の計時開始を発音体２の
音波送信時点と一致させることは正確な時計装置
を水中航走体に搭載し、ホーミング動作開始時に
音波送信時点と計時開始時点を一致させておくこ
とにより容易に実現し得る。
する。第１図は、本発明装置の原理説明図であ
る。同図ａは水中における発音体２、目標物１、
ホーミング航走体（水中航走体）３の位置関係を
示す図で、r1は発音体２と水中航走体３との相対
距離、r2は目標物１と水中航走体３との相対距
離、r3は目標物１と発音体２との相対距離、θ1は
水中航走体３の走航方向と水中航走体３から見た
発音体２の方向とのなす角、θ2は水中航走体３か
ら目標物１を見た方向と走航方向とのなす角であ
る。第１図ｂは発音体２の送信音波と水中航走体
で受波される直接音波および反射音波のタイミン
グ関係を示す図で、７は発音体から送信されるパ
ルス状音波、４は水中航走体に設けられている計
時手段の計時開始タイミング信号でパルス状音波
７の送信タイミングと一致したタイミング信号、
５は水中航走体で受波された直接音波、６は水中
航走体で受波された反射音波、t1は直接音波の伝
搬時間、t2は反射音波の伝搬時間である。そし
て、水中航走体には、周知技術である方位測定手
段と同じく周知技術である計時手段が設けられて
いるので上記のθ1，θ2，t1およびt2は容易に計測
される。なお、計時手段の計時開始を発音体２の
音波送信時点と一致させることは正確な時計装置
を水中航走体に搭載し、ホーミング動作開始時に
音波送信時点と計時開始時点を一致させておくこ
とにより容易に実現し得る。
こうして、θ1，θ2，t1およびt2が得られると水
中航走体３と目標物１との相対距離r2は、次の(1)
式で算出される。即ち、 r2＝Ｃ／２・t2／2−t1／2／t2−t1cos（θ1−θ2）
……(1) 但しＣは水中の音速 そして、(1)式の演算は、水中航走体に搭載され
ている演算手段によつて容易に行われる。こうし
て、水中航走体３は目標物１までの距離r2とその
方位θ2を知ることにより目標物の位置を知ること
ができるので、このθ2とr2のデータによりθ2およ
びr2が零に近づくように操舵および推進の制御を
行う周知の追尾手段によりホーミング追尾をする
ことが可能となる。このように、本発明の音響ホ
ーミング装置は、従来のアクテイブホーミング方
式とは異なり、発音手段（音波送信手段）を水中
航走体には設けずに、水中の別な場所に別個独立
に設けてホーミング動作を行わせている。このた
め、音波送信後に該送信手段の近傍に強く発生す
る残響音によつて目標物からの反射音の受波が妨
害されるという、従来のアクテイブホーミング方
式における問題点が解消される。また、水中航走
体自体はホーミング用の音波を発生しないから、
複数の水中航走体による目標追尾を行わせる場合
にも或る水中航走体が他の水中航走体を目標物と
誤認して追尾するいわゆる誤ホーミングがなくな
るため誤ホーミング防止のための高度で複雑な信
号処理手段が不用となる。一方、水中航走体に音
波送信手段を搭載しない点でパツシブホーミング
方式と共通するが、ホーミング用の音波の送信は
水中発音体で行つているのであるから、従来のパ
ツシブホーミング方式のように目標物の発生音の
みに依存するという弱点はない。
中航走体３と目標物１との相対距離r2は、次の(1)
式で算出される。即ち、 r2＝Ｃ／２・t2／2−t1／2／t2−t1cos（θ1−θ2）
……(1) 但しＣは水中の音速 そして、(1)式の演算は、水中航走体に搭載され
ている演算手段によつて容易に行われる。こうし
て、水中航走体３は目標物１までの距離r2とその
方位θ2を知ることにより目標物の位置を知ること
ができるので、このθ2とr2のデータによりθ2およ
びr2が零に近づくように操舵および推進の制御を
行う周知の追尾手段によりホーミング追尾をする
ことが可能となる。このように、本発明の音響ホ
ーミング装置は、従来のアクテイブホーミング方
式とは異なり、発音手段（音波送信手段）を水中
航走体には設けずに、水中の別な場所に別個独立
に設けてホーミング動作を行わせている。このた
め、音波送信後に該送信手段の近傍に強く発生す
る残響音によつて目標物からの反射音の受波が妨
害されるという、従来のアクテイブホーミング方
式における問題点が解消される。また、水中航走
体自体はホーミング用の音波を発生しないから、
複数の水中航走体による目標追尾を行わせる場合
にも或る水中航走体が他の水中航走体を目標物と
誤認して追尾するいわゆる誤ホーミングがなくな
るため誤ホーミング防止のための高度で複雑な信
号処理手段が不用となる。一方、水中航走体に音
波送信手段を搭載しない点でパツシブホーミング
方式と共通するが、ホーミング用の音波の送信は
水中発音体で行つているのであるから、従来のパ
ツシブホーミング方式のように目標物の発生音の
みに依存するという弱点はない。
本発明装置においては、水中に設けられる発音
体は固定設置形（停止形）であつても水中移動形
であつてもよい。第２図は発音体の設置例を示す
図で、図ａは海底に固定設置した例であり、図ｂ
はブイ１１などから懸垂設置した例であり、図ｃ
は移動体８に装荷した例を示す。
体は固定設置形（停止形）であつても水中移動形
であつてもよい。第２図は発音体の設置例を示す
図で、図ａは海底に固定設置した例であり、図ｂ
はブイ１１などから懸垂設置した例であり、図ｃ
は移動体８に装荷した例を示す。
（発明の効果）
本発明は、以上説明したような構成と作用を有
するので、パツシブホーミング方式に対するアク
テイブホーミング方式の利点を維持しつつ、従来
のアクテイブホーミング方式における問題点を解
消し得るという効果がある。即ち、従来のアクテ
イブホーミング方式では水中航走体に音波の送信
手段と受信手段の両者を設けていたために、音波
送信後送波器近傍に強く現れる残響音により目標
からの反射音が掻き消されて受信不能になるとい
う問題があつたが、本発明装置では音波送信手段
を水中航走体には設けず、残響音の影響を受けな
い離れた場所に別個独立に設けるので残響音によ
る問題は解消される。また、従来のアクテイブホ
ーミング方式では水中航走体がホーミング用の音
波を発するために或る水中航走体が他の水中航走
体を目標物と誤認するいわゆる誤ホーミングの危
険があつたため、これを防止するため複雑高度な
信号処理回路を搭載していたが、本発明装置で
は、水中航走体自体はホーミング用の音波を発し
ないので誤ホーミングの危険がなく、従来のよう
な複雑高度な信号処理回路の搭載が必要なくなつ
た。一方、水中航走体に音波の送信手段を設けな
い点でパツシブホーミング方式と共通するが、別
個にホーミング用の音波の送信は行うのであるか
ら、従来のパツシブホーミング方式のように目標
物の発生音にのみ依存するという弱点はなく、ア
クテイブホーミング方式のパツシブホーミング方
式に対する利点はなお維持している。本発明に
は、以上のような優れた効果がある。
するので、パツシブホーミング方式に対するアク
テイブホーミング方式の利点を維持しつつ、従来
のアクテイブホーミング方式における問題点を解
消し得るという効果がある。即ち、従来のアクテ
イブホーミング方式では水中航走体に音波の送信
手段と受信手段の両者を設けていたために、音波
送信後送波器近傍に強く現れる残響音により目標
からの反射音が掻き消されて受信不能になるとい
う問題があつたが、本発明装置では音波送信手段
を水中航走体には設けず、残響音の影響を受けな
い離れた場所に別個独立に設けるので残響音によ
る問題は解消される。また、従来のアクテイブホ
ーミング方式では水中航走体がホーミング用の音
波を発するために或る水中航走体が他の水中航走
体を目標物と誤認するいわゆる誤ホーミングの危
険があつたため、これを防止するため複雑高度な
信号処理回路を搭載していたが、本発明装置で
は、水中航走体自体はホーミング用の音波を発し
ないので誤ホーミングの危険がなく、従来のよう
な複雑高度な信号処理回路の搭載が必要なくなつ
た。一方、水中航走体に音波の送信手段を設けな
い点でパツシブホーミング方式と共通するが、別
個にホーミング用の音波の送信は行うのであるか
ら、従来のパツシブホーミング方式のように目標
物の発生音にのみ依存するという弱点はなく、ア
クテイブホーミング方式のパツシブホーミング方
式に対する利点はなお維持している。本発明に
は、以上のような優れた効果がある。
第１図は本発明装置の原理説明図で同図ａは発
音体、目標物およびホーミング航走体（水中航走
体）の位置関係を示す図、同図ｂは送信音波と直
接音波と反射音波のタイミング関係を示す図、第
２図は発音体の設置例を示す図である。 １……目標物、２……発音体、３……ホーミン
グ航走体（水中航走体）、４……計時開始タイミ
ング信号、５……直接音波、６……反射音波、７
……パルス状送信音波、８……移動体、９……海
底、１０……海面、１１……ブイ。
音体、目標物およびホーミング航走体（水中航走
体）の位置関係を示す図、同図ｂは送信音波と直
接音波と反射音波のタイミング関係を示す図、第
２図は発音体の設置例を示す図である。 １……目標物、２……発音体、３……ホーミン
グ航走体（水中航走体）、４……計時開始タイミ
ング信号、５……直接音波、６……反射音波、７
……パルス状送信音波、８……移動体、９……海
底、１０……海面、１１……ブイ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水中に固定設置されるか又は水中移動体に搭
載されるかして水中へパルス状の音波を発射する
水中発音体と；内部に、到来音波を受けてその到
来方向θを測定する音波到来方向測定手段と、前
記水中発音体が音波を発射した時点から発射音波
の直接音波が到来するまでの時間t1と発射音波が
目標物に当たつて反射された反射音波が到来する
までの時間t2を計時する計時手段と、音波到来方
向測定手段で測定された直接音波の到来方向を
θ1、同じく反射音波の到来方向をθ2、水中音速を
Ｃとしたとき、目標物までの距離r2を次の式 r2＝Ｃ／２・t2 2−t1 2／t2−t1cos（θ1−θ2） で算出する演算手段と、得られた目標の方向θ2と
目標物までの距離r2のデータによりθ2およびr2が
零に近づくよう操舵および推進の制御を行う追尾
手段の各手段を搭載した水中航走体と；を有する
ことを特徴とする音響ホーミング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121879A JPS61280590A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 音響ホーミング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121879A JPS61280590A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 音響ホーミング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61280590A JPS61280590A (ja) | 1986-12-11 |
| JPH0560073B2 true JPH0560073B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=14822182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60121879A Granted JPS61280590A (ja) | 1985-06-05 | 1985-06-05 | 音響ホーミング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61280590A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5625863B2 (ja) * | 2010-12-14 | 2014-11-19 | 日本電気株式会社 | 水中航走体誘導システム、個別航走体水中走行制御方法、及びその制御プログラム |
| JP5835442B2 (ja) * | 2014-09-29 | 2015-12-24 | 日本電気株式会社 | 水中航走体誘導システム、個別航走体とその水中走行制御方法及びその制御プログラム |
-
1985
- 1985-06-05 JP JP60121879A patent/JPS61280590A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61280590A (ja) | 1986-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |