JPH06167334A - 水深測定装置 - Google Patents
水深測定装置Info
- Publication number
- JPH06167334A JPH06167334A JP5940492A JP5940492A JPH06167334A JP H06167334 A JPH06167334 A JP H06167334A JP 5940492 A JP5940492 A JP 5940492A JP 5940492 A JP5940492 A JP 5940492A JP H06167334 A JPH06167334 A JP H06167334A
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- JP
- Japan
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- laser
- water
- reflected wave
- measuring
- water depth
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- Pending
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 波浪・潮流の影響を受けることなく、潮位の
補正も必要としない高精度の計測が可能な水深測定装置
を提供する。 【構成】 水中の基準位置に設定され、基準水面１０ａ
から既知の深度Ｈ３にあるレーザ光線５を発射するレー
ザ送受波装置４と、前記レーザ光線５の一部を海底３等
の被測定物に向かって屈曲させその反射波を再びレーザ
送受波装置４に送り返すと共に一部を直接反射波として
レーザ送受波装置４に送り返すプリズム１６を備え、水
中の測定位置に配設された反射装置９とから成り、前記
レーザ送受波装置４に反射波と直接反射波の距離差を計
測する計測部１２を設けた水深測定装置である。
補正も必要としない高精度の計測が可能な水深測定装置
を提供する。 【構成】 水中の基準位置に設定され、基準水面１０ａ
から既知の深度Ｈ３にあるレーザ光線５を発射するレー
ザ送受波装置４と、前記レーザ光線５の一部を海底３等
の被測定物に向かって屈曲させその反射波を再びレーザ
送受波装置４に送り返すと共に一部を直接反射波として
レーザ送受波装置４に送り返すプリズム１６を備え、水
中の測定位置に配設された反射装置９とから成り、前記
レーザ送受波装置４に反射波と直接反射波の距離差を計
測する計測部１２を設けた水深測定装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、防波堤の捨石マウンド
の出来形測定や、港湾構築物の水中全体形状を精密に測
定するための水深測定装置に関する。
の出来形測定や、港湾構築物の水中全体形状を精密に測
定するための水深測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば防波堤等の基礎工には捨石マウン
ドを採用する事例が多く、採石場から産出する捨石用石
材が陸上・海上運搬を経て現場に到達し、潜水士の指示
により海中に投入され、潜水士の手で整形されて所定の
断面形状となり、本体（ケーソン・ブロック等）の据付
が可能な基礎となる。そこで、潮位等の影響を受けるこ
となく、捨石マウンドの出来形を精密に測定する装置が
必要となる。
ドを採用する事例が多く、採石場から産出する捨石用石
材が陸上・海上運搬を経て現場に到達し、潜水士の指示
により海中に投入され、潜水士の手で整形されて所定の
断面形状となり、本体（ケーソン・ブロック等）の据付
が可能な基礎となる。そこで、潮位等の影響を受けるこ
となく、捨石マウンドの出来形を精密に測定する装置が
必要となる。
【０００３】従来、このような捨石マウンド天端の本均
し面の水深測定装置としては、図３に示す水中スタッフ
が知られている。まず、電波測位儀等で自身の位置が正
確に測量される潜水士船５４が所定の測定位置に移動す
る。そして、水中スタッフ５０を海底５１に垂直に下ろ
す。海底では潜水士５３が水中スタッフ５０の下端を保
持し、潜水士船５４に同乗した２人の作業員５５が水中
スタッフ５０を垂直になるように支持する。既設ケーソ
ン５６上にあって、基準海面からの高さＨ４が既知の位
置に設置したレベル５７により水中スタッフ５０の高さ
Ｈ５を読み取り、基準海面からの水深Ｈ６に換算するも
のである。この水中スタッフによれば、潮位の影響を受
けることなく、基準海面からの水深Ｈ６を直接測定する
ことができる。
し面の水深測定装置としては、図３に示す水中スタッフ
が知られている。まず、電波測位儀等で自身の位置が正
確に測量される潜水士船５４が所定の測定位置に移動す
る。そして、水中スタッフ５０を海底５１に垂直に下ろ
す。海底では潜水士５３が水中スタッフ５０の下端を保
持し、潜水士船５４に同乗した２人の作業員５５が水中
スタッフ５０を垂直になるように支持する。既設ケーソ
ン５６上にあって、基準海面からの高さＨ４が既知の位
置に設置したレベル５７により水中スタッフ５０の高さ
Ｈ５を読み取り、基準海面からの水深Ｈ６に換算するも
のである。この水中スタッフによれば、潮位の影響を受
けることなく、基準海面からの水深Ｈ６を直接測定する
ことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた図
３の水中スタッフを用いるものは、長尺の水中スタッフ
を垂直に維持する必要があり、大深度の場合又は波浪・
潮流の大きい場合には計測が困難になったり、測定精度
が低下するという問題点を有していた。測量船から垂下
される円板レッドや音響測深機等の水深測定装置もある
が、このような水深測定装置においては、海面基準であ
るため潮位の補正が必要であるが、潮位は場所によって
異なるので正確な補正が困難であり、更に波浪による測
量船の動揺で計測精度が悪くなるという問題点を有して
いた。また、円板レッドは潮流が強い場合には流される
ので計測精度が低下するという問題点もあった。
３の水中スタッフを用いるものは、長尺の水中スタッフ
を垂直に維持する必要があり、大深度の場合又は波浪・
潮流の大きい場合には計測が困難になったり、測定精度
が低下するという問題点を有していた。測量船から垂下
される円板レッドや音響測深機等の水深測定装置もある
が、このような水深測定装置においては、海面基準であ
るため潮位の補正が必要であるが、潮位は場所によって
異なるので正確な補正が困難であり、更に波浪による測
量船の動揺で計測精度が悪くなるという問題点を有して
いた。また、円板レッドは潮流が強い場合には流される
ので計測精度が低下するという問題点もあった。
【０００５】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、波浪・潮流の影響を受けることなく、潮位の補
正も必要としない高精度の計測が可能な水深測定装置を
提供しようとするものである。
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、波浪・潮流の影響を受けることなく、潮位の補
正も必要としない高精度の計測が可能な水深測定装置を
提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の水深測定装置は、水中の基準位置に設定さ
れ、基準水面から既知の深度にあるレーザ光線を発射す
るレーザ送受波装置と、前記レーザ光線の一部を海底等
の被測定物に向かって屈曲させその反射波を再びレーザ
送受波装置に送り返すと共に一部を直接反射波としてレ
ーザ送受波装置に送り返すプリズムを備え、水中の測定
位置に配設された反射装置とから成り、前記レーザ送受
波装置に反射波と直接反射波の距離差を計測する計測部
を設けたものである。
に、本発明の水深測定装置は、水中の基準位置に設定さ
れ、基準水面から既知の深度にあるレーザ光線を発射す
るレーザ送受波装置と、前記レーザ光線の一部を海底等
の被測定物に向かって屈曲させその反射波を再びレーザ
送受波装置に送り返すと共に一部を直接反射波としてレ
ーザ送受波装置に送り返すプリズムを備え、水中の測定
位置に配設された反射装置とから成り、前記レーザ送受
波装置に反射波と直接反射波の距離差を計測する計測部
を設けたものである。
【０００７】
【作用】レーザ送受波装置に対して測定位置にプリズム
を備えた反射装置を配設することにより、プリズムを介
した被測定物からの反射波とプリズムでの直接反射波と
の距離差を計測し、水中の基準位置にあるレーザ光線か
ら被測定物が更にどれだけ深いかが正確に計測される。
を備えた反射装置を配設することにより、プリズムを介
した被測定物からの反射波とプリズムでの直接反射波と
の距離差を計測し、水中の基準位置にあるレーザ光線か
ら被測定物が更にどれだけ深いかが正確に計測される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明の水深測定装置を示す図、図２は
レーザ送受波装置とその反射装置を示す図である。
明する。図１は本発明の水深測定装置を示す図、図２は
レーザ送受波装置とその反射装置を示す図である。
【０００９】図１において、１は既存のケーソン、２は
既存の捨石マウンドであり、３は新たに仕上げた捨石マ
ウンドであり、ケーソン延長工事の途中が例示されてい
る。そして、レーザ送受波装置４と反射装置９とから成
る本発明の水深測定装置により新たな捨石マウンドの水
深を計測している。
既存の捨石マウンドであり、３は新たに仕上げた捨石マ
ウンドであり、ケーソン延長工事の途中が例示されてい
る。そして、レーザ送受波装置４と反射装置９とから成
る本発明の水深測定装置により新たな捨石マウンドの水
深を計測している。
【００１０】既存の捨石マウンド２上には、レーザ送受
装置４が設定され、水平なレーザ５を反射装置９に対し
て送受波する。また、反射装置９と音響応答を行うトラ
ンスポンダ６，７が距離ｃを隔てて既存の捨石マウンド
２上に設置されている。そして、新たな捨石マウンド３
上には、潜水士８が超音波送受波器１７付きの反射装置
９を配設している。水面に１０には、潜水士８のための
潜水士船１１が位置し、ケーソン１には、計測部１２が
レーザ送受装置４とケーブル１３で接続されている。レ
ーザ送受波装置４は既存のケーソン１を基準にして設定
されているので、ケーソン１の上面１ａから基準水面１
０ａまでの距離Ｈ１は既知である。したがって、ケーソ
ン１の上面１ａからスタッフ等を使って、レーザ光線５
までの距離Ｈ２を正確に測定しておくことにより、基準
水面１０ａからレーザ送受波装置４のレーザ光線５まで
の深度Ｈ３は既知のものとなる。超音波送受波器１７は
トランポンダ６，７までの距離ａ，ｂを測定するもので
ある。トランポンダ６を基準とした反射装置９の位置
（ｘ，ｙ）は、距離ａ，ｂ，ｃから、以下の式で算出で
きる。 ｘ＝〔（ａ＋ｂ＋ｃ)(ａ＋ｂ−ｃ)(ａ−ｂ＋ｃ)(ｂ−ａ
＋ｃ）〕1/2 ／２ｃ ｙ＝（ａ2 −ｂ2 ＋ｃ2 ）／２ｃ この位置データにより、反射装置９が測定地点に正確に
配設される。
装置４が設定され、水平なレーザ５を反射装置９に対し
て送受波する。また、反射装置９と音響応答を行うトラ
ンスポンダ６，７が距離ｃを隔てて既存の捨石マウンド
２上に設置されている。そして、新たな捨石マウンド３
上には、潜水士８が超音波送受波器１７付きの反射装置
９を配設している。水面に１０には、潜水士８のための
潜水士船１１が位置し、ケーソン１には、計測部１２が
レーザ送受装置４とケーブル１３で接続されている。レ
ーザ送受波装置４は既存のケーソン１を基準にして設定
されているので、ケーソン１の上面１ａから基準水面１
０ａまでの距離Ｈ１は既知である。したがって、ケーソ
ン１の上面１ａからスタッフ等を使って、レーザ光線５
までの距離Ｈ２を正確に測定しておくことにより、基準
水面１０ａからレーザ送受波装置４のレーザ光線５まで
の深度Ｈ３は既知のものとなる。超音波送受波器１７は
トランポンダ６，７までの距離ａ，ｂを測定するもので
ある。トランポンダ６を基準とした反射装置９の位置
（ｘ，ｙ）は、距離ａ，ｂ，ｃから、以下の式で算出で
きる。 ｘ＝〔（ａ＋ｂ＋ｃ)(ａ＋ｂ−ｃ)(ａ−ｂ＋ｃ)(ｂ−ａ
＋ｃ）〕1/2 ／２ｃ ｙ＝（ａ2 −ｂ2 ＋ｃ2 ）／２ｃ この位置データにより、反射装置９が測定地点に正確に
配設される。
【００１１】図２に示すように、水深測定装置のレーザ
送受波装置４は、レーザ光線５を発射し、その反射波５
ａ，５ｂを受信するものであり、計測部１２を有してい
る。計測部は１２は、反射波５ａ，５ｂの到達時間差か
ら距離差即ち深度を演算する回路が収納されている。な
お、レーザ送受波装置４の全体が水中に設置された場合
を図示したが、レーザ発射部のみを水中に設置し、船上
又は陸上に設置されたレーザ発生部とこのレーザ発射部
とを光ファイバで接続するレーザ送受波装置とすること
もできる。
送受波装置４は、レーザ光線５を発射し、その反射波５
ａ，５ｂを受信するものであり、計測部１２を有してい
る。計測部は１２は、反射波５ａ，５ｂの到達時間差か
ら距離差即ち深度を演算する回路が収納されている。な
お、レーザ送受波装置４の全体が水中に設置された場合
を図示したが、レーザ発射部のみを水中に設置し、船上
又は陸上に設置されたレーザ発生部とこのレーザ発射部
とを光ファイバで接続するレーザ送受波装置とすること
もできる。
【００１２】また、水深測定装置の反射装置９は、棒状
体１５にプリズム１６を昇降自在に設け、その上端に超
音波送受波器１７が設けられたものである。プリズム１
６は垂直面１６ａと４５度傾斜面１６ｂを有し、レーザ
光線５を垂直面１６ａで反射させ直線反射波５ａとして
レーザ送受波装置４に送ると共に、レーザ光線５を４５
度傾斜面１６ｂで捨石マウンド３へ送り、捨石マウンド
３から４５度傾斜面１６ｂを経た反射波を５ｂをレーザ
送受波装置４に送るものである。反射波５ａ，５ｂには
到達時間の差が生じ、計測部１２はこの差を演算処理す
ることによりレーザ光線５から捨石マウンド３までの距
離差即ち深度ｈを計測する。また、反射装置９のプリズ
ム１６は、棒状体１５を昇降自在であるので、潜水士が
操作することによって、レーザ光線５を反射できる位置
とすることができる。
体１５にプリズム１６を昇降自在に設け、その上端に超
音波送受波器１７が設けられたものである。プリズム１
６は垂直面１６ａと４５度傾斜面１６ｂを有し、レーザ
光線５を垂直面１６ａで反射させ直線反射波５ａとして
レーザ送受波装置４に送ると共に、レーザ光線５を４５
度傾斜面１６ｂで捨石マウンド３へ送り、捨石マウンド
３から４５度傾斜面１６ｂを経た反射波を５ｂをレーザ
送受波装置４に送るものである。反射波５ａ，５ｂには
到達時間の差が生じ、計測部１２はこの差を演算処理す
ることによりレーザ光線５から捨石マウンド３までの距
離差即ち深度ｈを計測する。また、反射装置９のプリズ
ム１６は、棒状体１５を昇降自在であるので、潜水士が
操作することによって、レーザ光線５を反射できる位置
とすることができる。
【００１３】つぎに、図１により、本発明の水深計測装
置による捨石マウンド３の水深計測手順を説明する。潜
水士８を超音波送受波器１７の計測結果を確認しなが
ら、反射装置９を所定の位置に設置する。そして、レー
ザ送受波装置４のレーザ光線５が反射できるように、プ
リズム１６を昇降させる。レーザ送受波装置４は反射波
を受信すると、計測部１２で深度ｈを演算する。そし
て、ｈ＋Ｈ３により基準水面１０ａからの水深が計測さ
れる。このような作業の繰り返しにより、捨石マウンド
３の出来形が測定される。レーザ光線の距離差で深度を
計測するものであり、極めて高い測定精度が期待され
る。
置による捨石マウンド３の水深計測手順を説明する。潜
水士８を超音波送受波器１７の計測結果を確認しなが
ら、反射装置９を所定の位置に設置する。そして、レー
ザ送受波装置４のレーザ光線５が反射できるように、プ
リズム１６を昇降させる。レーザ送受波装置４は反射波
を受信すると、計測部１２で深度ｈを演算する。そし
て、ｈ＋Ｈ３により基準水面１０ａからの水深が計測さ
れる。このような作業の繰り返しにより、捨石マウンド
３の出来形が測定される。レーザ光線の距離差で深度を
計測するものであり、極めて高い測定精度が期待され
る。
【００１４】なお、上述した実施例では、プリズム１６
を潜水士８が保持する反射装置９に装備した場合を説明
したが、レーザ送受波装置を指向するよう３本の釣り糸
で旋回しないように保持されたプリズム１６を船上から
垂下し所定位置に配設させる反射装置でもよい。また、
上述した実施例は、捨石マウンドの出来形の測定の場合
であったが、複雑な形状の港湾構築物でも、レーザ送受
波装置を適宜な基準位置に設定することによって、その
変形を正確に計測することができる。
を潜水士８が保持する反射装置９に装備した場合を説明
したが、レーザ送受波装置を指向するよう３本の釣り糸
で旋回しないように保持されたプリズム１６を船上から
垂下し所定位置に配設させる反射装置でもよい。また、
上述した実施例は、捨石マウンドの出来形の測定の場合
であったが、複雑な形状の港湾構築物でも、レーザ送受
波装置を適宜な基準位置に設定することによって、その
変形を正確に計測することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の水深測定方法は、水中の基準位
置に設定され、基準水面から既知の深度にあるレーザ光
線を発射するレーザ送受波装置と、前記レーザ光線の一
部を海底等の被測定物に向かって屈曲させその反射波を
再びレーザ送受波装置に送り返すと共に一部を直接反射
波としてレーザ送受波装置に送り返すプリズムを備え、
水中の測定位置に配設された反射装置とから成り、前記
レーザ送受波装置に反射波と直接反射波の距離差を計測
する計測部を設けたものであり、水中の基準位置にある
レーザ光線から更にどれだけ深いかが正確に計測される
ので、基準となるレーザ光線の深度を変えることによ
り、大深度の測定ができ、また複雑な港湾構造物の変形
も高精度で測定できる。
置に設定され、基準水面から既知の深度にあるレーザ光
線を発射するレーザ送受波装置と、前記レーザ光線の一
部を海底等の被測定物に向かって屈曲させその反射波を
再びレーザ送受波装置に送り返すと共に一部を直接反射
波としてレーザ送受波装置に送り返すプリズムを備え、
水中の測定位置に配設された反射装置とから成り、前記
レーザ送受波装置に反射波と直接反射波の距離差を計測
する計測部を設けたものであり、水中の基準位置にある
レーザ光線から更にどれだけ深いかが正確に計測される
ので、基準となるレーザ光線の深度を変えることによ
り、大深度の測定ができ、また複雑な港湾構造物の変形
も高精度で測定できる。
【図１】図１は本発明の水深測定装置を示す図である。
【図２】図２はレーザ送受波装置と反射装置を示す図で
ある。
ある。
【図３】図３は水中スタッフを用いた従来の水深測定装
置を示す図である。
置を示す図である。
４ レーザ送受波装置 ５ レーザ光線 ９ 反射装置 １２ 計測部 １６ プリズム
Claims (1)
- 【請求項１】 水中の基準位置に設定され、基準水面か
ら既知の深度にあるレーザ光線を発射するレーザ送受波
装置と、前記レーザ光線の一部を海底等の被測定物に向
かって屈曲させその反射波を再びレーザ送受波装置に送
り返すと共に一部を直接反射波としてレーザ送受波装置
に送り返すプリズムを備え、水中の測定位置に配設され
た反射装置とから成り、前記レーザ送受波装置に反射波
と直接反射波の距離差を計測する計測部を設けたことを
特徴とする水深測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5940492A JPH06167334A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 水深測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5940492A JPH06167334A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 水深測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06167334A true JPH06167334A (ja) | 1994-06-14 |
Family
ID=13112311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5940492A Pending JPH06167334A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 水深測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06167334A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101531906B1 (ko) * | 2013-10-17 | 2015-06-29 | 한국해양과학기술원 | 레이다를 이용한 해양정보 측정 방법 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP5940492A patent/JPH06167334A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101531906B1 (ko) * | 2013-10-17 | 2015-06-29 | 한국해양과학기술원 | 레이다를 이용한 해양정보 측정 방법 |
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