JPH09288181A - 高精度海底検出器及びそれを具備した魚群探知機 - Google Patents
高精度海底検出器及びそれを具備した魚群探知機Info
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- JPH09288181A JPH09288181A JP12223296A JP12223296A JPH09288181A JP H09288181 A JPH09288181 A JP H09288181A JP 12223296 A JP12223296 A JP 12223296A JP 12223296 A JP12223296 A JP 12223296A JP H09288181 A JPH09288181 A JP H09288181A
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- Japan
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波パルスを用いた海底検出器において海
底までの距離を正確に測定すること。 【解決手段】 海底反射信号を不飽和受信増幅器１で増
幅し、検波器２で振幅検波しＡ／Ｄ変換器３でディジタ
ル信号に変換してその出力から振幅最大点時間検出器４
で送信時点から最初の最大点までの時間を検出し、時間
減算器５で最大点までの時間から受信系総合の立ち上が
り時間ｔr を減ずることにより、超音波パルスが送受波
器８から送波され海底で反射され送受波器８へ到達した
時点を正確に検出し、これより海底までの距離を算出す
る。
底までの距離を正確に測定すること。 【解決手段】 海底反射信号を不飽和受信増幅器１で増
幅し、検波器２で振幅検波しＡ／Ｄ変換器３でディジタ
ル信号に変換してその出力から振幅最大点時間検出器４
で送信時点から最初の最大点までの時間を検出し、時間
減算器５で最大点までの時間から受信系総合の立ち上が
り時間ｔr を減ずることにより、超音波パルスが送受波
器８から送波され海底で反射され送受波器８へ到達した
時点を正確に検出し、これより海底までの距離を算出す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波の反射を利
用した海底検出および魚群探知の技術分野に属する。
用した海底検出および魚群探知の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来、魚群探知とともに行われていた海
底検出は、海底へ向けて送波した超音波の海底反射を受
波し、受信器で増幅、検波した信号について、図４に示
すように魚からの反射信号にかからない程度のレベルで
海底反射信号にスレッショルドレベルを設け、海底反射
信号がスレッショルドレベルに達したときの時刻ｔS と
送信時刻ｔ0 との差ＴA を以て海底までの超音波往復伝
搬時間としてそれから海底の深さ（水深）を算出してい
た。
底検出は、海底へ向けて送波した超音波の海底反射を受
波し、受信器で増幅、検波した信号について、図４に示
すように魚からの反射信号にかからない程度のレベルで
海底反射信号にスレッショルドレベルを設け、海底反射
信号がスレッショルドレベルに達したときの時刻ｔS と
送信時刻ｔ0 との差ＴA を以て海底までの超音波往復伝
搬時間としてそれから海底の深さ（水深）を算出してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、海底ま
での真の往復伝搬時間は海底で反射が始まったことを示
す海底反射信号の立ち上り開始時刻ｔB と送信時刻ｔ0
との差Ｔt である。従って、ＴA とＴt の間にΔｔだけ
の誤差を生じ、このため算出された海底の深さも当然誤
差を含むものとなる。
での真の往復伝搬時間は海底で反射が始まったことを示
す海底反射信号の立ち上り開始時刻ｔB と送信時刻ｔ0
との差Ｔt である。従って、ＴA とＴt の間にΔｔだけ
の誤差を生じ、このため算出された海底の深さも当然誤
差を含むものとなる。
【０００４】この誤差は、単におよその深度のところに
魚群が存在するということを探知するだけであるなら
ば、さほどの問題となることはないが、最近のように漁
業資源の調査のための魚群探知を行う場合には、海中を
水面から例えば数メートル刻みの層に区切って、各層毎
に魚がどれだけ分布しているかを計量的に探知する必要
があり、その時最深の層の魚群の探知の場合に、海底の
深さが正確に測定されていないと最深の区分層の中に海
底部分が一部取り込まれたり或いは海底近傍部分が入ら
なかったりするということが生じ、その層における魚群
の量的探知に大きな誤差を生ずるという問題がある。
魚群が存在するということを探知するだけであるなら
ば、さほどの問題となることはないが、最近のように漁
業資源の調査のための魚群探知を行う場合には、海中を
水面から例えば数メートル刻みの層に区切って、各層毎
に魚がどれだけ分布しているかを計量的に探知する必要
があり、その時最深の層の魚群の探知の場合に、海底の
深さが正確に測定されていないと最深の区分層の中に海
底部分が一部取り込まれたり或いは海底近傍部分が入ら
なかったりするということが生じ、その層における魚群
の量的探知に大きな誤差を生ずるという問題がある。
【０００５】本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み
て、海底を正確に検出できる海底検出器およびそれを具
備した魚群探知機を提供することにある。
て、海底を正確に検出できる海底検出器およびそれを具
備した魚群探知機を提供することにある。
【０００６】
【課題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手段構成を有する。即ち、本発明の
高精度海底検出器は、海底へ向けて超音波パルスを送波
し海底からの反射波を受波し受信増幅する検出器であっ
て、海底反射によって飽和しないダイナミックレンジの
広い不飽和受信増幅器および振幅検波器と、該検波器出
力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ
変換された海底反射の最初の振幅最大点を検出し送信時
点から前記最大点が現れるまでの時間を検出する最大点
時間検出器と、最大点の時間から予め知れている送受波
器以下振幅検波器までの受信系の総合立ち上り時間を減
算する時間減算器と、減算された時間から水深を算出す
る水深算出器と、を具備することを特徴とする高精度海
底検出器である。また、上記の高精度海底検出器を具備
することを特徴とする魚群探知機である。
達成するために次の手段構成を有する。即ち、本発明の
高精度海底検出器は、海底へ向けて超音波パルスを送波
し海底からの反射波を受波し受信増幅する検出器であっ
て、海底反射によって飽和しないダイナミックレンジの
広い不飽和受信増幅器および振幅検波器と、該検波器出
力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ
変換された海底反射の最初の振幅最大点を検出し送信時
点から前記最大点が現れるまでの時間を検出する最大点
時間検出器と、最大点の時間から予め知れている送受波
器以下振幅検波器までの受信系の総合立ち上り時間を減
算する時間減算器と、減算された時間から水深を算出す
る水深算出器と、を具備することを特徴とする高精度海
底検出器である。また、上記の高精度海底検出器を具備
することを特徴とする魚群探知機である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の高精度海底検出器の実施
の形態は、海底反射によって飽和しないダイナミックレ
ンジの広い不飽和受信増幅器および検波器を用いて増幅
検波し、検波出力において送信時点から海底反射信号の
最初の最大点までの時間を検出し、この時間から、予め
測定あるいは算出されている受信系の総合の立ち上り時
間を差し引いた時間を、超音波が送波され海底からの反
射波が送受波器に到達するまでの往復伝搬時間として、
これより水深を算出するというものである。
の形態は、海底反射によって飽和しないダイナミックレ
ンジの広い不飽和受信増幅器および検波器を用いて増幅
検波し、検波出力において送信時点から海底反射信号の
最初の最大点までの時間を検出し、この時間から、予め
測定あるいは算出されている受信系の総合の立ち上り時
間を差し引いた時間を、超音波が送波され海底からの反
射波が送受波器に到達するまでの往復伝搬時間として、
これより水深を算出するというものである。
【０００８】これは、海面から海底に向けて送波した超
音波パルスが海底から反射されて送受波器へ戻って来た
時点での海底反射のパルス波形の立ち上り時間は殆どゼ
ロに近いが、送受波器、受信増幅器および検波器（受信
系と言う）へたとえ立ち上り時間がゼロのパルス信号を
入力しても、受信系自体に固有の立ち上り時間特性があ
るため、検波器出力において得られる波形は受信系の立
ち上り時間分だけの立ち上り時間を有することになる、
ということから、これを利用して、検波器出力において
海底反射信号の振幅最大点までの時間から受信系固有の
立ち上り時間を差し引くことにより、海底反射波の真の
往復伝搬時間を求めこれより正確な海底の深さ（水深）
を求めるというものである。
音波パルスが海底から反射されて送受波器へ戻って来た
時点での海底反射のパルス波形の立ち上り時間は殆どゼ
ロに近いが、送受波器、受信増幅器および検波器（受信
系と言う）へたとえ立ち上り時間がゼロのパルス信号を
入力しても、受信系自体に固有の立ち上り時間特性があ
るため、検波器出力において得られる波形は受信系の立
ち上り時間分だけの立ち上り時間を有することになる、
ということから、これを利用して、検波器出力において
海底反射信号の振幅最大点までの時間から受信系固有の
立ち上り時間を差し引くことにより、海底反射波の真の
往復伝搬時間を求めこれより正確な海底の深さ（水深）
を求めるというものである。
【０００９】本発明は海底検出専用の装置に適用するこ
ともできるし、正確な海底の深さを知る必要のある計量
魚群探知機の構成として適用することもできる。魚群探
知機に適用する場合、増幅器の一部分および検波器を共
用することも可能である。
ともできるし、正確な海底の深さを知る必要のある計量
魚群探知機の構成として適用することもできる。魚群探
知機に適用する場合、増幅器の一部分および検波器を共
用することも可能である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の海底検出器の実施例の構成を示
すブロック図である。送信器７で発生したパルス状の超
音波周波電気信号は送受波器８へ送られ、超音波に変換
されて海底へ向けて送波される。送波された超音波は海
中の魚や海底で反射されて再び送受波器８へ戻って来て
電気信号に変換され、本発明で採用する不飽和受信増幅
器１へ入力される。不飽和受信増幅器１は、海底からの
強い反射によっても飽和しない程度の広いダイナミック
レンジを有している。ここで増幅された受信信号は検波
器２で振幅検波される。図３に検波波形を示す。
する。図１は、本発明の海底検出器の実施例の構成を示
すブロック図である。送信器７で発生したパルス状の超
音波周波電気信号は送受波器８へ送られ、超音波に変換
されて海底へ向けて送波される。送波された超音波は海
中の魚や海底で反射されて再び送受波器８へ戻って来て
電気信号に変換され、本発明で採用する不飽和受信増幅
器１へ入力される。不飽和受信増幅器１は、海底からの
強い反射によっても飽和しない程度の広いダイナミック
レンジを有している。ここで増幅された受信信号は検波
器２で振幅検波される。図３に検波波形を示す。
【００１１】送受波器８へ戻って来た海底反射は立ち上
り時間が殆どゼロに近いが、送受波器８で電気信号に変
換され、不飽和受信増幅器１で増幅され、検波器２で検
波される間に、これら受信系での立ち上り特性（遅れ特
性）により、海底反射信号１０に示すように受信系総合
の立ち上り時間ｔr だけ遅れて振幅最大点が現れる。従
って送信時刻ｔ0 から振幅最大点までの時間ＴR からｔ
r だけ前の時点が、海底反射の送受波器８への到達時点
ということになる。
り時間が殆どゼロに近いが、送受波器８で電気信号に変
換され、不飽和受信増幅器１で増幅され、検波器２で検
波される間に、これら受信系での立ち上り特性（遅れ特
性）により、海底反射信号１０に示すように受信系総合
の立ち上り時間ｔr だけ遅れて振幅最大点が現れる。従
って送信時刻ｔ0 から振幅最大点までの時間ＴR からｔ
r だけ前の時点が、海底反射の送受波器８への到達時点
ということになる。
【００１２】従って、ＴR −ｔr が、超音波が送受波器
８と海底の間を往復する時間ということになり、この時
間から水深を算出すれば正確な水深が得られることにな
る。そこで、図１の検波器２の出力は、ディジタル処理
が可能になるようにＡ／Ｄ変換器３でディジタル信号に
変換された後振幅最大点時間検出器４へ送られ、ここで
送信時刻ｔ0 から振幅最大点までの時間ＴR が検出され
る。検出された時間ＴR の信号は時間減算器５へ送られ
る。時間減算器５へは、別途測定或いは算出されている
既知の受信系総合の立ち上り時間ｔr が入力されてお
り、ＴR −ｔrの減算が行われる。この時間信号が水深
算出器６へ送られ海底までの水深が算出される。
８と海底の間を往復する時間ということになり、この時
間から水深を算出すれば正確な水深が得られることにな
る。そこで、図１の検波器２の出力は、ディジタル処理
が可能になるようにＡ／Ｄ変換器３でディジタル信号に
変換された後振幅最大点時間検出器４へ送られ、ここで
送信時刻ｔ0 から振幅最大点までの時間ＴR が検出され
る。検出された時間ＴR の信号は時間減算器５へ送られ
る。時間減算器５へは、別途測定或いは算出されている
既知の受信系総合の立ち上り時間ｔr が入力されてお
り、ＴR −ｔrの減算が行われる。この時間信号が水深
算出器６へ送られ海底までの水深が算出される。
【００１３】図２は、本発明の海底検出器を魚群探知機
へ適用した場合の構成を示すブロック図である。送信器
７、送受波器８、魚群探知受信器９からなる魚群探知機
の構成に、不飽和受信増幅器１、検波器２、Ａ／Ｄ変換
器３、振幅最大点時間検出器４、時間減算器５および水
深算出器６を付加し、水深算出器６から正確な水深情報
を魚群探知受信器９へ送っている。この構成では、送信
器７および送受波器８が魚群探知と海底検出の両者に共
用となっている。
へ適用した場合の構成を示すブロック図である。送信器
７、送受波器８、魚群探知受信器９からなる魚群探知機
の構成に、不飽和受信増幅器１、検波器２、Ａ／Ｄ変換
器３、振幅最大点時間検出器４、時間減算器５および水
深算出器６を付加し、水深算出器６から正確な水深情報
を魚群探知受信器９へ送っている。この構成では、送信
器７および送受波器８が魚群探知と海底検出の両者に共
用となっている。
【００１４】この他、低レベル段階における受信増幅器
の共用すること、或いは不飽和受信増幅器１の出力を処
理して魚群探知用信号として利用することも可能であ
る。いずれにしても海底までの正確な距離を知ることに
より、海底近傍における魚類の計量調査がより正確とな
る。
の共用すること、或いは不飽和受信増幅器１の出力を処
理して魚群探知用信号として利用することも可能であ
る。いずれにしても海底までの正確な距離を知ることに
より、海底近傍における魚類の計量調査がより正確とな
る。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の海底検出
器は海底反射信号を飽和させないで増幅・検波し、最初
の振幅最大点を検出し送信時点から振幅最大点までの時
間を検出し、これから予め知れている受信系の総合の立
ち上り時間を減ずることにより、送受波器から海底まで
の正確な往復伝搬時間を求め、それに基づいて海底まで
の距離を算出しているので高精度の水深データが得られ
るという利点がある。また、この海底検出器を魚群探知
機へ適用するこにより海底近傍における魚類の計量調査
が従来より一層正確になるという利点がある。
器は海底反射信号を飽和させないで増幅・検波し、最初
の振幅最大点を検出し送信時点から振幅最大点までの時
間を検出し、これから予め知れている受信系の総合の立
ち上り時間を減ずることにより、送受波器から海底まで
の正確な往復伝搬時間を求め、それに基づいて海底まで
の距離を算出しているので高精度の水深データが得られ
るという利点がある。また、この海底検出器を魚群探知
機へ適用するこにより海底近傍における魚類の計量調査
が従来より一層正確になるという利点がある。
【図１】本発明の海底検出器の実施例の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明の海底検出器を魚群探知機へ適用した場
合の構成を示すブロック図である。
合の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明における不飽和受信増幅器の出力を振幅
検波した波形図である。
検波した波形図である。
【図４】従来の海底検出における受信増幅後の振幅検波
波形図である。
波形図である。
１ 不飽和受信増幅器 ２ 検波器 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ 振幅最大点時間検出器 ５ 時間減算器 ６ 水深算出器 ７ 送信器 ８ 送受波器 ９ 魚群探知受信器 １０ 海底反射信号
Claims (2)
- 【請求項１】 海底へ向けて超音波パルスを送波し海底
からの反射波を受波し受信増幅する検出器であって、海
底反射によって飽和しないダイナミックレンジの広い不
飽和受信増幅器および振幅検波器と、該検波器出力をデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換さ
れた海底反射の最初の振幅最大点を検出し送信時点から
前記最大点が現れるまでの時間を検出する最大点時間検
出器と、最大点の時間から予め知れている送受波器以下
振幅検波器までの受信系の総合立ち上り時間を減算する
時間減算器と、減算された時間から水深を算出する水深
算出器と、を具備することを特徴とする高精度海底検出
器。 - 【請求項２】 請求項１記載の高精度海底検出器を具備
することを特徴とする魚群探知機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12223296A JPH09288181A (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 高精度海底検出器及びそれを具備した魚群探知機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12223296A JPH09288181A (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 高精度海底検出器及びそれを具備した魚群探知機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09288181A true JPH09288181A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14830847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12223296A Pending JPH09288181A (ja) | 1996-04-19 | 1996-04-19 | 高精度海底検出器及びそれを具備した魚群探知機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09288181A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009139264A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Synthesize Ltd | ３次元位置確定システムおよび３次元位置確定方法 |
| CN106813602A (zh) * | 2015-11-30 | 2017-06-09 | 江苏中海达海洋信息技术有限公司 | 一种基于跳频信号的全自动超声波测深仪信号处理方法 |
-
1996
- 1996-04-19 JP JP12223296A patent/JPH09288181A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009139264A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Synthesize Ltd | ３次元位置確定システムおよび３次元位置確定方法 |
| CN106813602A (zh) * | 2015-11-30 | 2017-06-09 | 江苏中海达海洋信息技术有限公司 | 一种基于跳频信号的全自动超声波测深仪信号处理方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20031216 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040206 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040331 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040701 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040727 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20041207 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |