JPH0627799B2 - パッシブソナー装置 - Google Patents
パッシブソナー装置Info
- Publication number
- JPH0627799B2 JPH0627799B2 JP62294449A JP29444987A JPH0627799B2 JP H0627799 B2 JPH0627799 B2 JP H0627799B2 JP 62294449 A JP62294449 A JP 62294449A JP 29444987 A JP29444987 A JP 29444987A JP H0627799 B2 JPH0627799 B2 JP H0627799B2
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- JP
- Japan
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- target
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- frequency
- circuit
- data display
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- 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、パッシブソナー装置に係り、とくに無指向性
受波器を装備したパッシブソナー装置に関する。
受波器を装備したパッシブソナー装置に関する。
パッシブソナー装置は、従来より複数の無指向性受波器
（以下、単に「センサ」という）を分散配置し、これに
よって目標物からの音波を捕捉し得るようになってい
る。そして、この装置では各センサ出力を周波数分析
し、その分析結果の表示よりオペレータが目標物の周波
数スペクトルを見つけ出して目標物の探知を判定すると
いう手法が採られている。
（以下、単に「センサ」という）を分散配置し、これに
よって目標物からの音波を捕捉し得るようになってい
る。そして、この装置では各センサ出力を周波数分析
し、その分析結果の表示よりオペレータが目標物の周波
数スペクトルを見つけ出して目標物の探知を判定すると
いう手法が採られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来例においては、各センサを中心
とした漠然としたエリアに存在することしか確認するこ
とができず目標物と各センサとの位置関係（方位）を正
確にとらえることができない、という不都合があった。
とした漠然としたエリアに存在することしか確認するこ
とができず目標物と各センサとの位置関係（方位）を正
確にとらえることができない、という不都合があった。
本発明の目的は、上記従来例の有する不都合を改善し、
特に目標物の位置及び通過軌跡を算出し表示すると共に
これに基づいて目標物の存在エリアを限定することので
きるパッシブソナー装置を提供することにある。
特に目標物の位置及び通過軌跡を算出し表示すると共に
これに基づいて目標物の存在エリアを限定することので
きるパッシブソナー装置を提供することにある。
本発明では、所定位置に分散配置されて目標物からの音
波を受信する複数のセンサと、このセンサで受信される
音波から周波数スペクトルを算出する周波数分析回路と
を備えたパッシブソナー装置において、周波数分析回路
の出力を記憶し表示するデータ表示手段を装備すると共
に、このデータ表示手段に記憶され表示される受信音波
の周波数スペクトルより得られる目標物の最接近時刻
ｔ，探知周波数ｆ０，ドープラーシフトΔｆ，およびド
ップラーシフト変化時間Δｔ等に基づいて所定の演算を
行い，各センサに対する目標物の最接近距離Ｒ，通過速
度Ｖおよび通過軌跡を算定する目標探知演算回路と、こ
の目標探知演算回路の出力を表示する目標物表示手段と
を装備する、という構成を採っている。これによって前
述した目的を達成しようとするものである。
波を受信する複数のセンサと、このセンサで受信される
音波から周波数スペクトルを算出する周波数分析回路と
を備えたパッシブソナー装置において、周波数分析回路
の出力を記憶し表示するデータ表示手段を装備すると共
に、このデータ表示手段に記憶され表示される受信音波
の周波数スペクトルより得られる目標物の最接近時刻
ｔ，探知周波数ｆ０，ドープラーシフトΔｆ，およびド
ップラーシフト変化時間Δｔ等に基づいて所定の演算を
行い，各センサに対する目標物の最接近距離Ｒ，通過速
度Ｖおよび通過軌跡を算定する目標探知演算回路と、こ
の目標探知演算回路の出力を表示する目標物表示手段と
を装備する、という構成を採っている。これによって前
述した目的を達成しようとするものである。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図の実施例は、適当な位置に分散配置されて目標物
からの音波を受信する８個の無指向性受波器としてのセ
ンサ１，１，……と、このセンサ１で受信される音波か
ら周波数スペクトルを算出する周波数分析回路２とを備
えている。
からの音波を受信する８個の無指向性受波器としてのセ
ンサ１，１，……と、このセンサ１で受信される音波か
ら周波数スペクトルを算出する周波数分析回路２とを備
えている。
この周波数分析回路２の出力は、データ表示手段３へ送
られるようになっている。このデータ表示手段３は、周
波数分析回路２から送られてくる周波数スペクトルを記
憶表示し得る機能を備えている。
られるようになっている。このデータ表示手段３は、周
波数分析回路２から送られてくる周波数スペクトルを記
憶表示し得る機能を備えている。
このデータ表示手段３に、第１の演算回路４が併設され
ている。そして、データ表示手段３において表示された
周波数スペクトルの中から、オペレータはカナログ化さ
れた目標物の周波数スペクトルとの照合を行い、目標物
を探知し、目標周波数を指定（入力）する。
ている。そして、データ表示手段３において表示された
周波数スペクトルの中から、オペレータはカナログ化さ
れた目標物の周波数スペクトルとの照合を行い、目標物
を探知し、目標周波数を指定（入力）する。
第１の演算回路４は、データ表示手段３に記憶されてい
る周波数スペクトルの中で、前記で指定された目標周波
数についてトラッキングを行い、第２図に示す様なドッ
プラーシフト関連の諸量を次により算出する。
る周波数スペクトルの中で、前記で指定された目標周波
数についてトラッキングを行い、第２図に示す様なドッ
プラーシフト関連の諸量を次により算出する。
・探知周波数：ｆ0＝（ｆH＋ｆL）／２ …ドップラー
なしの時（ＣＰＡ時）の目標周波数 ・ドップラーシフト：Δｆ＝ｆH−ｆL ・ドップラーシフト変化時間：Δｔ＝ＴfL−ＴfH …ｆ
HからｆLに変化するのに要する時間 ・最接近時刻：ｔ ……ｆ0の時の時刻＝Ｔｆ０ これらの結果を前述したデータ表示手段３へ送り記憶せ
しめる機能を備えている。
なしの時（ＣＰＡ時）の目標周波数 ・ドップラーシフト：Δｆ＝ｆH−ｆL ・ドップラーシフト変化時間：Δｔ＝ＴfL−ＴfH …ｆ
HからｆLに変化するのに要する時間 ・最接近時刻：ｔ ……ｆ0の時の時刻＝Ｔｆ０ これらの結果を前述したデータ表示手段３へ送り記憶せ
しめる機能を備えている。
データ表示手段３に記憶された最接近時刻ｔ，探知周波
数f0，ドップラーシフトΔｆおよびドップラーシフト変
化時間Δｔの情報は、情報入力回路５を介して目標探知
演算回路としての第２の演算回路６へ送り込まれる。こ
の第２の演算回路６は、情報入力回路５から送り込まれ
る情報に基づいて目標物の最接近距離Ｒ，通過速度Ｖお
よび通過軌跡とを算定する機能を有している。この第２
の演算回路６の出力は目標物表示手段７にて表示される
ようになっている。
数f0，ドップラーシフトΔｆおよびドップラーシフト変
化時間Δｔの情報は、情報入力回路５を介して目標探知
演算回路としての第２の演算回路６へ送り込まれる。こ
の第２の演算回路６は、情報入力回路５から送り込まれ
る情報に基づいて目標物の最接近距離Ｒ，通過速度Ｖお
よび通過軌跡とを算定する機能を有している。この第２
の演算回路６の出力は目標物表示手段７にて表示される
ようになっている。
ここで、前述した実施例の一部について更に詳細に説明
する。
する。
データ表示手段３は、前述した如く周波数分析回路２の
出力を記憶し表示する機能を備えている。この場合、表
示方法としては、横軸に周波数（Ｆ）が、又縦軸に時間
（Ｔ）が設定されたＦ−Ｔ表示となっている。そして各
センサ毎に周波数分析回路２で分析された結果がデータ
表示手段３にてＦ−Ｔ表示されるようになっている。
出力を記憶し表示する機能を備えている。この場合、表
示方法としては、横軸に周波数（Ｆ）が、又縦軸に時間
（Ｔ）が設定されたＦ−Ｔ表示となっている。そして各
センサ毎に周波数分析回路２で分析された結果がデータ
表示手段３にてＦ−Ｔ表示されるようになっている。
第１の演算回路４は、データ表示手段３に記憶表示され
るＦ−Ｔ表示データをもとにオペレータが指定する目標
周波数のＣＰＡ(Closect Point of Aproach ；センサに
対して目標物が最接近する地点)の時刻つまり最接近時
刻ｔと、その位置における探知周波数f0と、そのドップ
ラーシフトΔｆと、ドップラーシフトΔｆの変化時間Δ
ｔとを算出する機能を備えている。これらの諸データ
は、データ表示手段３に記憶されるとともに、前述した
如く情報入力回路５を介して第２の演算回路６へ送られ
るようになっている。
るＦ−Ｔ表示データをもとにオペレータが指定する目標
周波数のＣＰＡ(Closect Point of Aproach ；センサに
対して目標物が最接近する地点)の時刻つまり最接近時
刻ｔと、その位置における探知周波数f0と、そのドップ
ラーシフトΔｆと、ドップラーシフトΔｆの変化時間Δ
ｔとを算出する機能を備えている。これらの諸データ
は、データ表示手段３に記憶されるとともに、前述した
如く情報入力回路５を介して第２の演算回路６へ送られ
るようになっている。
第２の演算回路６は、送り込まれたデータに基づいて目
標物の通過速度Ｖ及びＣＰＡにおけるセンサ位置との間
の距離つまり最接近距離Ｒとを次式に従って演算するよ
うになっている。
標物の通過速度Ｖ及びＣＰＡにおけるセンサ位置との間
の距離つまり最接近距離Ｒとを次式に従って演算するよ
うになっている。
Ｖ＝Ｃ・Δｆ／２・ｆ０…… ただしＣは水中での音速 Ｒ＝Ｖ２・f0／Ｃ・（Δｆ／Δｔ）…… 目標物表示手段７では上記の結果にもとづき、目標物の
存在位置が半径Ｒの円で表示される。この分散されたセ
ンサ１の内の１ヶ所で探知された場合は１つの円が目標
物の存在線となる（第３図（１）参照）。２ヶ所で探知
された場合は２つの円が表示され、２つの円間の接線４
本のいずれかが目標物の通過軌跡となる。また、これら
４本の接線の内、円との接点間の接線の長さと式で求
めたＶ及び２つのセンサ１に対してＣＰＡとなる時間差
より合致する２本の接線のいずれかが目標物の通過軌跡
として絞り込まれ（第３図参照）、目標物表示手段７
にて表示される。
存在位置が半径Ｒの円で表示される。この分散されたセ
ンサ１の内の１ヶ所で探知された場合は１つの円が目標
物の存在線となる（第３図（１）参照）。２ヶ所で探知
された場合は２つの円が表示され、２つの円間の接線４
本のいずれかが目標物の通過軌跡となる。また、これら
４本の接線の内、円との接点間の接線の長さと式で求
めたＶ及び２つのセンサ１に対してＣＰＡとなる時間差
より合致する２本の接線のいずれかが目標物の通過軌跡
として絞り込まれ（第３図参照）、目標物表示手段７
にて表示される。
目標物の通過軌跡である接線を求める処理は、第２の演
算回路６で行われる。さらに３ケ所以上で探知された場
合は第３図（３）に示すように３つ以上の円が表示さ
れ、総ての円に接続する１本の接線が目標物の通過軌跡
として表示される。円の接点は、目標物がそのセンサ１
を通過したＣＰＡにおける位置を示す。
算回路６で行われる。さらに３ケ所以上で探知された場
合は第３図（３）に示すように３つ以上の円が表示さ
れ、総ての円に接続する１本の接線が目標物の通過軌跡
として表示される。円の接点は、目標物がそのセンサ１
を通過したＣＰＡにおける位置を示す。
第２図は目標の周波数スペクトルがドップラーシフトに
よりセンサ１に対してＯＰＡ付近で変化するのを示した
ものである。
よりセンサ１に対してＯＰＡ付近で変化するのを示した
ものである。
第３図（１）ないし（３）は、前述したように目標物表
示手段７に現われる目標位置の局限を示すものである。
この内、第３図（１）は、１ヶ所のセンサ位置Ｓ１で探
知された場合の例で、センサ位置Ｓ１に対するＣＰＡの
時刻ｔ１において半径Ｒ１の円周上に存在したことを示
す。また第３図（２）は２ヶ所のセンサ位置Ｓ１，Ｓ２
で探知された場合の例でセンサ位置Ｓ１に対するＣＰＡ
の時刻ｔ１にＲ１の円周上に存在し、センサ位置Ｓ２に
対するＣＰＡの時刻ｔ２にｒ２の円周上に存在したこと
を示す。さらに目標物の通過軌跡として、目標物の通過
速度、接点間の距離から合致した４本の接線用Ｌ1,
Ｌ２，Ｌ1′，Ｌ２′を示した。更に第３図（３）は３
ヶ所のセンサ位置S1，S2，S3で探知された場合の例で、
前述と同様にして３つの円が表示され、３つの円に接す
る１本の接線Ｌ３が目標物の通過軌跡として示される。
示手段７に現われる目標位置の局限を示すものである。
この内、第３図（１）は、１ヶ所のセンサ位置Ｓ１で探
知された場合の例で、センサ位置Ｓ１に対するＣＰＡの
時刻ｔ１において半径Ｒ１の円周上に存在したことを示
す。また第３図（２）は２ヶ所のセンサ位置Ｓ１，Ｓ２
で探知された場合の例でセンサ位置Ｓ１に対するＣＰＡ
の時刻ｔ１にＲ１の円周上に存在し、センサ位置Ｓ２に
対するＣＰＡの時刻ｔ２にｒ２の円周上に存在したこと
を示す。さらに目標物の通過軌跡として、目標物の通過
速度、接点間の距離から合致した４本の接線用Ｌ1,
Ｌ２，Ｌ1′，Ｌ２′を示した。更に第３図（３）は３
ヶ所のセンサ位置S1，S2，S3で探知された場合の例で、
前述と同様にして３つの円が表示され、３つの円に接す
る１本の接線Ｌ３が目標物の通過軌跡として示される。
第４図に他の実施例を示す。この第４図に示す他の実施
例は、第１図に示す実施例の簡易形を示すもので、第１
の演算回路４及び情報入力回路５が省略され、これに代
って第２の演算回路６の入力段にキーボード等の情報入
力手段５Ａを装備した点に特徴を有している。
例は、第１図に示す実施例の簡易形を示すもので、第１
の演算回路４及び情報入力回路５が省略され、これに代
って第２の演算回路６の入力段にキーボード等の情報入
力手段５Ａを装備した点に特徴を有している。
これを更に詳述すると、データ表示手段３に表示された
Ｆ−Ｔ表示データは、オペレータによって、ＣＰＡの時
刻t1，t2，t3…と探知周波数f0にドップラーシフトΔｆ
とドップラーシフト変化時間差をΔｔ１，Δｔ２，Δｔ
３……等が読みとられる。そして、これら読みとられた
各データＷは、情報入力手段５Ａから第２の演算回路６
へ入力されるようになっている。これによって前述した
第１図の実施例と同等の結果が得られるようになってい
る。
Ｆ−Ｔ表示データは、オペレータによって、ＣＰＡの時
刻t1，t2，t3…と探知周波数f0にドップラーシフトΔｆ
とドップラーシフト変化時間差をΔｔ１，Δｔ２，Δｔ
３……等が読みとられる。そして、これら読みとられた
各データＷは、情報入力手段５Ａから第２の演算回路６
へ入力されるようになっている。これによって前述した
第１図の実施例と同等の結果が得られるようになってい
る。
その他の構成および作用効果は前述した第１図の実施例
と同等となっている。
と同等となっている。
以上のように、本発明によると、受信音から分析される
目標物の周波数スペクトルとこの周波数スペクトルのド
ップラーシフトを利用するように構成したことから、目
標物がセンサに最接近する位置を検知することか容易と
なり、２個以上のセンサからの信号を受信し分析するこ
とによりその通過位置の変化すなわち通過軌跡を極く容
易に限定表示することができ、これにより目標物の存在
エリアを有効に限定することができるという従来にない
優れたパッシブソナー装置を提供することができる。
目標物の周波数スペクトルとこの周波数スペクトルのド
ップラーシフトを利用するように構成したことから、目
標物がセンサに最接近する位置を検知することか容易と
なり、２個以上のセンサからの信号を受信し分析するこ
とによりその通過位置の変化すなわち通過軌跡を極く容
易に限定表示することができ、これにより目標物の存在
エリアを有効に限定することができるという従来にない
優れたパッシブソナー装置を提供することができる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図な
いし第３図 (１)(２)(３) は各々第１図の動作説明図、
第４図は他の実施例を示すブロック図である。 １……無指向性受波器としてのセンサ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３……センサ位置、２……周波数分析回路、３……デー
タ表示手段、４……第１の演算回路、５……情報入力回
路、６……目標探知演算回路としての第２の演算回路、
７……目標物表示手段、５Ａ……情報入力手段。
いし第３図 (１)(２)(３) は各々第１図の動作説明図、
第４図は他の実施例を示すブロック図である。 １……無指向性受波器としてのセンサ、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３……センサ位置、２……周波数分析回路、３……デー
タ表示手段、４……第１の演算回路、５……情報入力回
路、６……目標探知演算回路としての第２の演算回路、
７……目標物表示手段、５Ａ……情報入力手段。
Claims (1)
- 【請求項１】所定位置に分散配置されて目標物からの音
波を受信する複数の無指向性受波器と、この無指向性受
波器で受信される音波から周波数スペクトルを算出する
周波数分析回路とを備えたパッシブソナー装置におい
て、 前記周波数分析回路の出力を記憶し表示するデータ表示
手段を装置すると共に、 このデータ表示手段に記憶され表示される受信音波の周
波数スペクトルより得られる目標物の最接近時刻ｔ，探
知周波数ｆ０，ドップラーシフトΔｆ，およびドップラ
ーシフト変化時間Δｔ等に基づいて所定の演算を行い、
前記各無指向性受波器に対する目標物の最接近距離Ｒ，
通過速度Ｖおよび通過軌跡を算定する目標探知演算回路
と、この目標探知演算回路の出力を表示する目標物表示
手段とを装備したことを特徴とするパッシブソナー装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62294449A JPH0627799B2 (ja) | 1987-11-21 | 1987-11-21 | パッシブソナー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62294449A JPH0627799B2 (ja) | 1987-11-21 | 1987-11-21 | パッシブソナー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01136081A JPH01136081A (ja) | 1989-05-29 |
| JPH0627799B2 true JPH0627799B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=17807924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62294449A Expired - Lifetime JPH0627799B2 (ja) | 1987-11-21 | 1987-11-21 | パッシブソナー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627799B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2610315B2 (ja) * | 1988-08-31 | 1997-05-14 | 日本電気株式会社 | パッシブソーナー装置 |
| JPH0333672A (ja) * | 1989-06-30 | 1991-02-13 | Nec Corp | 目標距離速度検出装置 |
| JP4765355B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2011-09-07 | 日本電気株式会社 | 移動速度検出装置 |
| JP5326982B2 (ja) * | 2009-10-13 | 2013-10-30 | 日本電気株式会社 | 位置測定方法及び位置測定装置 |
| WO2022102133A1 (ja) * | 2020-11-16 | 2022-05-19 | 日本電気株式会社 | 軌道推定装置、軌道推定システム、軌道推定方法、およびプログラム記録媒体 |
| CN116643281B (zh) * | 2023-06-12 | 2026-02-13 | 中国人民解放军国防科技大学 | 基于被动全向声呐浮标的目标轨迹估计方法、装置及设备 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6015887B2 (ja) * | 1975-09-17 | 1985-04-22 | 三菱電機株式会社 | 音源位置検出装置 |
| JPS58162066U (ja) * | 1982-04-26 | 1983-10-28 | 日本電気株式会社 | 目標移動方位表示装置 |
| JPS59111072A (ja) * | 1982-12-17 | 1984-06-27 | Hitachi Ltd | 音源位置検出装置 |
-
1987
- 1987-11-21 JP JP62294449A patent/JPH0627799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01136081A (ja) | 1989-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080413 Year of fee payment: 14 |