JPS6136189B2

JPS6136189B2 -

Info

Publication number: JPS6136189B2
Application number: JP16519978A
Authority: JP
Inventors: Fukutaro Takahashi
Original assignee: Kaijo Denki Co Ltd
Current assignee: Kaijo Denki Co Ltd
Priority date: 1978-12-28
Filing date: 1978-12-28
Publication date: 1986-08-16
Also published as: JPS5590874A

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の目的〕（発明の利用分野）本発明はPPI表示を行うスキヤンニングソナー
の探知表示方式、特に探知物体例えば魚群までの
距離の水平方向への換算距離情報と、水中の垂直
断面における物体の位置表示を同一ブラウン管面
上に同時表示できるようにして、魚群の追跡、投
網時機の判断などを適確に行えるようにして、探
知能力を大きく向上したスキヤンニングソナーの
探知表示方法に関するものである。（従来技術とその問題点）スキヤンニングソナーにおいては通常送受波器
として、第１図ａのように円周をＮ個に複数等分
した数の振動子O₁，O₂，………Ｏ_Nを環状に配列
して形成した振動子群を、Ｍ段OS₁，OS₂，……
…OS_Mだけ積重ねたものを用い、また表示装置と
して第１図ｂのようにスパイラル状に掃引される
ブラウン管を用いて、次の要領により魚群などの
探知を行つている。即ち送受波器TRの各振動子
から同時に、例えば第２図ａのように魚群Ｆの深
さに対応して傘状に音波Ｔを発射したのち、各振
動子群O₁，O₂，………Ｏ_Nの縦方向に１列の振動
子OS₁，OS₂，………OS_Mをそれぞれ１群として
順次一定方向に切換えることにより、第２図ｂの
ように送受波器TRの受波指向性が等価的に旋回
走査されるようにして各方位毎に受波態勢を作
り、これにより得られた魚群Ｆの探知信号を振動
子の切換えと同期してスパイラル状に掃引され
る、第１図ｂの表示用ブラウン管に加えて魚群Ｆ
の位置を方位φと距離Ｌ_Dとによつて表示するも
のである。ところで漁法例えばまき網漁法においては、魚
群を追尾して良好な投網態勢に入るためには、第
３図に示すように船の前方に位置する魚群Ｆの深
度に拘らず布設する網の形状を決定するために、
船から魚群までの水平距離Ｌ_Hを知ることが必要
である。しかし追尾に当たつて上記のようなスキ
ヤンニングソナーを用いた場合には、表示用ブラ
ウン管に示される距離は魚群までの距離Ｌ_Dによ
つて示される。従つて魚群が第３図中に示すF₁
のように海面近く存在する場合には問題はない
が、鮪、鰹なとのように行動の活発な魚群は、例
えば第３図中のＦやF₁のように深い深度から浅
い深度までの間を上下に遊よくし乍ら移動するこ
とが多い。従つてブラウン管面上における魚群の
表示位置は魚群の移動に対応して位置を異にし、
これを頼りに投網した場合には投網コースの決定
が難しく、これがまき網漁撈に当たつての大きな
障害の一つとなつている。ところでこのような難
点は表示距離を送受波器の俯角を用いて水平距離
に換算することによつて回避できる。しかし魚群
の頻繁な移動に対応して一々人が換算を行うので
は極めて煩わしく、しかも表示用ブラウン管を監
視する漁撈指揮者は、僚船との相互連絡、部下の
指揮等に手をとられて余裕のないのが通常であ
る。このため換算作業は実際上困難である。従つ
て自動的な水平方向への距離換算表示の実現は操
船上極めて有利であり必要である。しかしこの様
に表示を水平方向距離で行つてもまだ充分とはい
えない。即ちまき網漁撈によつて効率のよい漁獲
を行うためには、投網態勢に入たとき第４図のよ
うに魚群Ｆと網NFとの関係位置を漁撈指揮者が
よく知り、上下方向に遊よくしながら移動する魚
群が、例えば網の下部から逃げないように網の沈
降時間を計りつつ網を布設できることが必要であ
る。しかしこの要求は従来実施されている方位と
距離による情報表示によつては満足されないこと
は明らかで、深さ方向の情報即ち海中の垂直断面
における魚群の位置を示す表示の実現が望まし
い。しかも上記の如き水平方向距離換算表示と、
海中の垂直断面における魚群の位置を示す表示と
を同一表示用ブラウン管面上に併示できれば、漁
獲量の向上を図る上に大きな効果があるが現在ま
でのところこのような要望を満し得るものは現れ
ていない。本発明は上記の要求を満足するスキヤンニング
ソナーの探知表示方法を提供し、上記の如き漁撈
上に与える障害を一挙に排除して、漁獲の向上に
大きく貢献できるようにしたものである。次に図
面を用いて詳細に説明する。〔発明の構成〕（問題点を解決するための手段と作用）本発明は次に説明する着想をもとにして行つた
ものである。第３図のように発射音波の俯角を
θ、そのときの魚群までの距離をＬ_D、水平距離
をＬ_Hとしたとき、魚群までの距離Ｌ_Dは次の(1)式
によつて水平距離Ｌ_Hに換算される。本発明では
これから俯角θ＝０゜のときの掃引速度（円周方
向にスパイラル状に広がる速度で以後これを掃引
速度という）をV₀とし俯角がθ゜のとき表示用
ブラウン管の掃引速度Ｖ〓を俯角θの増大に伴い
次の(2)式にもとづき遅くすることによつて水平距
離に換算して表示する。Ｌ_H＝Ｌ_Dcosθ ………(1) Ｖ〓＝V₀cosθ ………(2) ブラウン管のフルスケールd₀の掃引時間を俯角
θ＝０゜のときT₀、俯角θのときＴ〓としたと
き、次の(3)式に示すように掃引時間が変化する如
く表示用ブラウン管の掃引電圧発生回路を制御す
ることにより、魚群までの距離を自動的に水平方Ｔ〓＝T₀／cosθ ………(3) 向距離に換算して、第５図のＡ表示部分のように
方位φと水平距離Ｌ_Hにより表示できることを第
１に着想して行つた。またこの着想は第５図のＢ
表示部のように俯角方向のエコー像を表示するた
めのものであるが、すでに上記のように水平距離
表示を行うため、表示用ブラウン管の掃引速度を
俯角θに対応してＶ〓＝V₀cosθと変えている。
そこで魚群までの距離情報を、上記俯角に応じた
掃引時間の変化分を取除く（または補償する）よ
うな速度すなわち上記Ｖ〓の１／cosθ倍の速度
＝V₀で表示用ブラウン管に加えれば、水平距離
Ｌ_Hを魚群までの距離Ｌ_Dに戻すことができる。従
つて海中の垂直断面の表示を行うためには上記補
償されたブラウン管に加える情報を、表示用ブラ
ウン管の所望の角度範囲内における俯角に相当す
る位置まで時間的に蓄積保持したものを換算して
ブラウン管に加えるようにすれば、水平距離Ｌ_H
表示と海中の垂直断面に対する魚群Ｆの位置と距
離Ｌ_Dとを同一スケールで併示できることを着想
して行つたものである。なお一般に全方向スキヤ
ンニングソナーにおいて俯角を90゜近くにすると
スキヤンニングによる周方向の探査範囲（半径）
が縮小されること、ならびに俯角方向の指向性の
幅が広がるなどの理由で実用される俯角は45゜〜
60゜程度で80゜を超えることはない。従つて俯角
の実用範囲を０゜〜60゜とすれば掃引時間の比は
Ｔ〓／T₀＝１〜２となり、１cosθ0.5であ
る。次に本発明を実施例によつて説明する。（実施例）第６図は本発明の一実施例ブロツク回路図、第
７図、第８図は動作説明図である。第６図におい
て１は受信旋回信号発生回路で、１回のスパイラ
ル掃引期間中に送受波器を切換旋回走査させるに
必要な周期T₁をもつ出力P₁を継続して送出す
る。２は表示用ブラウン管の掃引用信号発生回路
例えば分周器で、上記受信旋回信号発生回路１の
出力P₁を分周する。そしてスパイラル掃引に必要
な周期T₂をもつた出力P₂を送出する。３は送信
トリガ信号発生回路で、掃引用信号発生回路２の
出力P₂により最大探知距離の探知周期T₀₀毎に１
箇の送信制御用パルスP₀を送出する。４は送信
器、５は送信俯角制御回路、６は俯角制御電圧発
生回路、７は送受切換回路、８は前記第１図ａに
示す如き構造の送受波器である。そして送信回路
４は上記送信トリガ信号発生回路３から信号P₀が
入る毎に送信出力を、送信俯角制御回路５に出力
する。また俯角制御電圧発生回路６はその調節摘
みにより設定された俯角θに比例し電圧Ｅ〓（Ｅ
〓∽θ）を送出する。送信俯角制御回路５は、前
記第１図ａに示した構造の送受波器８の振動子群
OS₁，OS₂，………OS_Mの積重ね数をＭとしたと
き、（Ｍ−１）箇の遅延素子からなる。そして俯
角制御電圧発生回路６からの電圧Ｅ〓の大きさに
対応して、送信器４からの送信電力を第７図ａの
ようにそれぞれ異なる時間ｔ_d0＝０、ｔ_d1、……
…ｔ_d(M-1)だけ遅延して、Ｎ組の各振動子群
OS₁，OS₂，………OS_Mに励振パルスP₃₁として加
え、各発射波の総合位相関係から送受波器８より
俯角をもたせて360゜方向に一斉に音波を発射さ
せる。９は受信俯角制御回路、１０は受信旋回走
査回路、１１は受信探知信号の増幅回路、１２は
表示用ブラウン管で、受信俯角制御回路９は、前
記送信俯角制御回路５と同数の遅延素子からな
る。そして俯角制御電圧発生回路６からの制御電
圧Ｅ〓により制御されて、前記送受切換回路７を
介して入つた送受波器８のＭ段×Ｎ列のＭ×Ｎ箇
の振動子の出力P₄をO₁，Ｏ_Nの配列でＭ段に分け
各段の出力毎に送信の場合と同じく同量宛遅延し
て受信旋回走査回路１０に加える。受信旋回走査
回路１０は受信旋回信号発生回路１の出力P₁によ
り制御されて、信号P₁が入る毎にゲートを開いて
受信俯角制御回路９からの出力を通過させる。即
ち送信周期T₀₀内において表示用ブラウン管１２
のスパイラル掃引の周期T₂と同期して、OS₁〜
OS_Mでそれぞれ形成される振動子O₁，O₂，……
…Ｏ_NのＮ個の群を一定方向に360゜宛繰返し切換
え、その各出力を順次抽出するようにして等価的
に第２図ｂに示すように送受波器８の受信指向性
の旋回走査を行う。そしてこれより得られた信号
P₅を受信信号の増幅回路１１と後記する映像信号
切換回路２７を介して輝度信号として表示用ブラ
ウン管１２に加える。以上の回路構成は映像信号
切換回路２７を除いて従来のスキヤンニングソナ
ーと同一であつて、掃引電圧発生回路により俯角
θ＝０゜のときブラウン管のフルスケールを掃引
するに要する一定最大電圧一定周期T₂の鋸歯状
波電圧により、前記掃引信号発生回路２の出力P₂
と、これを90゜移相したものをそれぞれ振幅変調
して作られた掃引信号を用いて表示用ブラウン管
１２を掃引することにより、従来と同様な表示即
ち方位と魚群までの距離Ｌ_Dによる表示が行われ
る。次に１３，１４の回路は、俯角θに対応して魚
群までの距離を水平方向の距離に換算して表示す
るために設けた掃引電圧発生回路で、このうち１
３は函数電圧発生回路、１４は可変掃引電圧発生
回路で、次に詳しく説明する。まず第７図ｂは函数電圧発生回路１３の回路構
成例図、第７図ｃはその動作説明図である。第７
図ｂの１３１は鋸歯状波発生回路、１３２はコン
パレータ、１３３は分周回路、１３４は整形回
路、１３５はゲート、１３６はホールド回路であ
る。鋸歯状波発生回路１３１は掃引用信号発生回
路２よりのパルスP₂（第７図ｃのａ）を受けて周
期をT₂、時間幅T₂／２、立上り時刻を第７図ｃ
のｂのt₃₁、最大値を俯角90゜におけるＥ〓の値
〔第７図ｃのｂにおけるE₉₀〕とする鋸歯状波電圧
P₃₀を同図ｂのように作成して出力する。コンパ
レータ１３２は第７図ｃのｂのように鋸歯状波電
圧P₃₁と俯角制御電圧回路６よりの電圧Ｅ〓が等
しくなつた時にパルスP₃₂を出力する。なおこの
パルスP₃₂のt₃₁よりの時間をＴ〓_pとする。ここに
Ｔ〓_pの最大値はθ＝90゜の場合でＴ〓_p＝T₂／２
であり、また最小値はθ＝０゜の場合でＴ〓_p＝
０である。またＥ〓∽θ（比例）あるからＴ〓_p
はθに比例する。次に分周回路１３３は掃引用信号発生回路２よ
りのパルスP₂を分周して第７図ｃのｄのような周
期2T₂の電圧P₃₃を作成し出力する。この出力P₃₃
は整形回路１３４が受けて第７図ｃのｅのような
スタートがt₃₁、周期が2T₂、最大値E₀の余弦波電
圧e₃₄を作成し出力する。ゲート１３５はコンパ
レータ１３２からの出力パルスP₃₂により第７図
ｃのｅのように余弦波電圧e₃₄の時刻Ｔ〓_pにおけ
る電圧P₃₅を取出し出力する。この電圧P₃₅の振幅
はＴ〓_p∽θであるからE₀cosθである。ホールド
回路１３６はゲート１３５よりの出力P₃₅をホー
ルドし第７図ｃのｆの振幅E₀cosθの電圧e₃₆を
Eeとして出力する。以上のようにして凾数電圧
発生回路１３は俯角制御電圧回路６からの電圧Ｅ
〓∽θを受けて凾数電圧E₀cosθ＝Eeを回路１４
に出力する。次に第６図の可変掃引電圧回路１４は、送信ト
リガ信号発生回路３よりの出力P₀（周期T₀₀）お
よび凾数電圧発生回路１３の出力電圧Ee＝E₀cos
θを受け、俯角θにおいてP₀のパルスで立上り、
第７図ｄのように周期をT₀₀とし最大値をEe＝
E₀・cosθとする鋸歯状波電圧ｅ_f〓＝E₀cosθ
ｔ／Ｔ_００を作成する。なお俯角θ＝０゜の場合（E₀cosθ＝E₀の場合）のｅ_f〓の鋸歯状波電圧を
ｅ_f0とし、その時間T₀における値をＥ_f0、即ちＥ_f
₀＝E₀Ｔ_０／Ｔ_００とする。なおＥ_f0はブラウン管のフ
ルスケールd₀を掃引する最大値である。次いで俯角θ
におけるｅ_f〓が立上り後Ｅ_r0になる時間幅を仮
にｔ〓とすれば、 E₀cosθｔ〓／Ｔ_００＝Ｅ_f0＝E₀Ｔ_０／Ｔ_００よりｔ〓＝Ｔ_０／ｃｏｓθ ここにT₀cosθは(3)式に示すようにＴ〓であるか
ら、ｔ〓＝Ｔ〓である。なおｅ_f0、ｅ_f〓は夫々
の最高値をＥ_f0に限定して作成される。またｅ_f0
〜ｅ_f〓を総称してＥ_fと呼ぶ。このようにして可変掃引電圧回路１４は送信ト
リガ信号発生回路３よりの出力P₀（周期T₀₀）お
よび凾数電圧発生回路１３よりの出力Ee＝E₀cos
θを受けて第７図ｄのように俯角０゜〜θ゜に対
応して最大値がＥ_f0でかつパルス幅T₀〜Ｔ〓の鋸
歯状波電圧Ｅ_fを周期T₀₀で作成する。そしてこの
鋸歯状波電圧Ｅ_fで第６図の掃引信号発生回路２
の出力P₂を振幅変調したのち、f₂＝１／T₂の帯域
波器（T₂は出力P₂の周期）に通して最大値が
E₂の電圧ｅ_a＝E₂sinωｔ（ω＝２πf₂）を作り、
またP₂を90゜移相したものを用いて上記と同一要
領により掃引信号ｅ_b＝E₂・cosωｔを作成し、こ
れを表示用ブラウン管１２の水平および垂直軸に
加え公知のスパイラル状の掃引を行わせる。このように任意の俯角θに対応して、表示用ブ
ラウン管のフルスケールd₀の掃引時間はＴ〓＝
T₀／cosθで掃引される。次いで後述する第６図
の映像信号切換回路２７が、表示用ブラウン管の
輝点が第３および第５図のＡ表示部を掃引通過す
る毎時間帯のみ第６図の探知信号の増幅回路１１
よりの出力P₆をリアルタイムで直接表示用ブラウ
ン管１２に入力させ輝度変調させることにより、
第５図のＡ表示部に魚群までの距離Ｌ_Dに対応す
る水平距離Ｌ_Hの位置に魚群HFが表示される。例えば第３図および第５図において表示用ブラ
ウン管のフルスケールd₀を100ｍ、魚群までの距
離Ｌ_Dを75ｍとすれば、音速度は1500ｍであるか
ら、俯角θが０゜の場合は、フルスケールd₀の掃
引時間T₀は（Ａ・Ｂ表示部共）133ｍＳで、Ａ表
示部の魚群HFが掃引開始後表示されるまでの時
間は100ｍＳである。なおＢ表示部については後
述する。次いで魚群までの距離は75ｍと変わらな
いで、俯角θのみ60゜に変わつた場合、フルスケ
ールd₀は100ｍであるが、その掃引時間はＴ〓＝
2T₀＝266ｍＳ（Ａ・Ｂ表示部共）となる。しか
し魚群HFがＡ表示部に掃引開始時より表示され
るまでの時間は増幅回路１１よりのリアルタイム
の出力P₆によるため100ｍＳと変わらないから、
魚群HFはフルスケールd₀＝100ｍ上の37.5ｍの位
置に表示される。なお後述するように、映像信号切換回路２７
は、表示用ブラウン管の輝点がＡ表示部内を通過
する時間帯のみ何時も増幅回路１１の出力P₆をリ
アルタイムで通過させるから、Ａ表示部には掃引
時間Ｔ〓内に入来したエコーは輝点がＢ表示部を
通過する時間帯を除いてすべて表示される。次に符号１５から２７までの回路は、上記のよ
うに魚群までの距離を水平方向距離に換算して極
座標方式により表示したブラウン管面の一部（Ｂ
表示部）に、海中の垂直断面に対応する魚群の位
置情報を併示するために設けた回路である。ここ
に一般のまき網漁法においては魚群が船の右手側
に常に位置するように操船される。そこでここで
は第５図のＢ表示部分のようにブラウン管面の
180゜〜270゜の範囲内に海中の垂直断面の表示を
行うようにして、水平距離表示の妨げとならない
ようにした例を示す。１５は対象とする魚群映像
の方位を選択し、伝達するための方位信号発生回
路、１６は受信探知信号の書込パルス発生回路、
１７は書込回路、１８はメモリ回路である。方位
信号発生回路１５は第５図の受信探知信号HFの
方位角φに比例する電圧Ｅ〓、即ち方位角０゜の
とき零、360゜のとき最大となる電圧を発生する
もので、その方法としては表示方位に合わせて可
変抵抗器を手動により操作る公知方法法である
が、ここではその説明は省略する。書込パルス発
生回路１６は前記掃引用信号発生回路２の出力P₂
と、送信トリガ信号発生回路３の出力P₀とを同期
信号として受け、方位信号発生回路１５からの方
位信号電圧Ｅ〓を制御入力として、第８図ａ，
ｂ，b′のように送信周期T₀₀内において、掃引電
圧P₂の周期T₂毎に立上り、かつ最大値をE360゜
とて作成した鋸歯状波電圧Ｅ_SWと、方位信号電圧
Ｅ〓と比較し、掃引信号P₂の立上り時刻から方位
信号電圧Ｅ〓の値に対応する時間Ｔ〓だけ遅れた
パルスP₇を作成しこれを書込パルスP₇として出力
する。即ち掃引電圧P₂の立上り時刻より方位角φ
に対応する時間Ｔ〓だけ遅れたパルスP₇を掃引毎
に出力する。なお第８図では映像表示のスパイラ
ル掃引をｍ回繰返したのち、即ち時間mT₂だけ経
過したのち魚群の映像表示を行う場合について例
示してある。書込回路１７は第６図下端のように
例えば送信周期T₀₀内においてブラウン管のフル
スケールを掃引するために必要とするスパイラル
掃引回数に相当する数の接点C₁，C₂，………Ｃ_W
と、１箇の摺動子Ｂとを有する入力スイツチによ
つて形成され、またメモリ回路１８は上記入力ス
イツチの接点数と同数のコンデンサメモリ素子
ME₁，ME₂，………ME_Wによつて形成される。
そして書込回路１７の入力スイツチは掃引の開始
より上記した書込パルス発生回路１６から書込パ
ルスP₇が第８図b′のように入る毎に摺動子が歩進
的に切換えられて、１回のスパイラル掃引毎に受
信増幅器１１よりの出力P₆の第８図ｃの掃引毎の
エコーP₆₁，P₆₂，P₆₃，………を書込パルスP₇の
パルス幅だけ第８図ｃのＥ_W1，Ｅ_W2，Ｅ_W3………
のように選択抽出して、掃引開始より該当する第
６図のメモリ素子ME₁，ME₂，………ME_Wに順
次加えて行き、第８図ｆのように電圧値Ｅ_W1，Ｅ
_W2，Ｅ_W3，………として書込む。従つてメモリ回
路１８には、１回のスパイラル掃引毎に得られた
方位φ方向にある魚群の受信信号は逐次ｗ箇のメ
モリ素子のいずれかにすべて書込まれたことにな
る。なお第８図ｆのE′_W1，E′_W2，E′_W3………は前
回探知時の受信信号である。次に第６図の１９は読出電圧発生回路、２０は
読出パルス発生回路、２１は読出回路である。読
出電圧発生回路１９は送信トリガ信号発生回路３
よりの出力P₀（周期T₀₀）および凾数電圧発生回
路１３の出力Ee＝E₀cosθを受け、俯角θにおい
て第８図ｄのように送信トリガ信号回路３からの
P₀のパルスで立上り、周期をT₀₀とし、最大値を
Ee＝E₀cosθとする鋸歯状波電圧ｅ_g〓＝E₀cosθ
ｔ／Ｔ_００を作成する。なお俯角θ＝０゜の場合（Ee＝ E₀cosθ＝E₀の場合）のｅ_g〓を鋸歯状波電圧を
ｅ_g0とし、立上り時間T₀の値をＥ_g0即ちＥ_g0＝E₀
Ｔ_０／Ｔ_００とする。次いで俯角θ゜におけるｅ_g〓が
立上り後Ｅ_g0になる時間を仮にｔ〓とすれば、 E₀cosθ・ｔ〓／Ｔ_００＝Ｅ_g0＝E₀Ｔ_０／Ｔ_００これより、ｔ〓＝T₀cosθ ここにT₀／cosθは前述の(3)式に示すように、
T₀／cosθ＝Ｔ〓であるから、ｔ〓＝ｔ〓であ
る。なおｅ_g0，ｅ_g0の夫々の最大値はＥ_g0として
出力される。このようにして読出電圧発生回路１９は送信ト
リガ信号発生回路１３よりの出力P₀（周期T₀₀）
および凾数電圧発生回路１３よりの出力電圧Ee
＝E₀cosθを受けて第８図ｄのように俯角０゜〜
θ゜に対応して最大値がＥ_g0、周期がT₀₀、パル
ス幅T₀〜Ｔ〓の鋸歯状波電圧Ｅ_g（ｅ_g0〜ｅ_g〓）
を作成し出力する。読出パルス発生回路２０は第８図ｄ中に段階に
よつて示すように、読出電圧発生回路１９の出力
電圧Egが一定量増加する毎に第８図ｅの読出パ
ルスP₈を発生するが、電圧Egの１周期内におけ
るパルス数は、メモリ回路１８のメモリ素子数と
同一となるように選定される。読出回路２１は前
記書込回路１７の入力スイツチと同数の接点
C₁，C₂，………Ｃ_Wと１箇の摺動子Ｂをもつ出力
スイツチによつて形成される。そして書込と同様
掃引の開始より読出パルスP₈が入る毎に摺動子Ｂ
が切換えられて、メモリ回路のメモリ素子ME₁，
ME₂，………ME_Wの書込電圧Ｅ_Wを読出す。なおこの読出総時間は俯角０゜〜θ゜に夫々対
応してT₀〜Ｔ〓＝T₀／cosθである。従つて読出
回路２１の読出電圧Ｅ_Rを輝度信号として後述す
る適当な掃引時刻に同期して表示用ブラウン管１
２に加えれば、その表示映像は方位は別として魚
群までの距離を示すものとなる。以上のように増幅回路１１よりの受信信号のメ
モリ１８への書込みは、第５図の表示ブラウン管
上のＡ表示（魚群HF）をリアルタイムで行う掃
引時間帯にあり、かつ方位φを輝点が横切る時刻
にリアルタイムで行われ俯角θには関係しない。
これに対するメモリ１８よりの読出しは俯角θに
対応するＴ〓＝T₀／cosθの時間帯の中で適宜按
分された時間（Ｔ〓／Ｗ）毎に行われる。これ以
後の詳細な説明に先立ち、その要旨を説明する。
読出された出力Ｅ_Rはホールド回路２２に一旦蓄
積され、次いで輝点が掃引時間Ｔ〓内にあり、か
つＢ表示部内の俯角θの方向を通過する時刻に開
かれるゲート回路２５と映像切換回路２７を介し
て表示ブラウン管１２に与えられ魚群RFを表示
する。次に第５図のＢ表示部の表示手段について説明
を行う。なおメモリ回路への書込時刻と読出時刻
との時間差（遅延）は、俯角θ＝０゜の場合は、
１回の掃引時間T₂以内であるが、俯角がθ゜の
場合は第８図ｅのように掃引開始時より刻々と大
きくなり、最終はＴ〓−T₀となる。２２はホー
ルド回路、２３は270゜電圧発生回路、２４は俯
角表示信号発生回路、２５はゲート回路、２６は
切換パルス発生回路、２７は映像信号切換回路で
ある。ホールド回路２２は読出回路２１から読出
された電圧Ｅ_Rを、次の読出電圧が入るまで第８
図ｆのようにＥ_W1，Ｅ_W2，Ｅ_W3………として保持
する動作を行う。即ち270゜電圧発生回路２３と
俯角表示信号発生回路２４は、掃引用信号発生回
路２よりの出力P₂（周期T₂）と俯角制御電圧回路
６よりの出力電圧Ｅ〓を受けて、第５図のＢ表示
部に270゜の方向を基準線（水面）として俯角θ
の方向を示すマーカー電圧と、そのマーカー線上
に魚群RFを表示させるため、上記ホールド回路
２２よりゲート回路２５を制御してホールドした
信号電圧を取出し、後述する映像信号切換回路２
７を介してブラウン管１２に出力する制御を行う
回路である。 270゜電圧発生回路２３は、俯角θが90゜の場
合の電圧値E₉₀の３倍の電圧（270゜に相当する電
圧）を発生し出力する回路である。次いで俯角表
示信号発生回路２４は、第８図ｉのようにP₂のパ
ルスの立上りごとにスタートし、パルス幅3T₂／
４（註：０゜〜270゜を掃引する時間幅）で、最
大値がE₂₇₀に増大する鋸歯状波電圧e₂₇₀を作成
し、更にこの電圧e₂₇₀の振幅が別途作成する。 E₂₇₀−Ｅ〓＝Eh ………(4) の電圧に等しくなつた時刻に第８図ｇのようなマ
ーカー用のパルスＰ_9Aを作成する。なおP₂のパル
スの立上り時刻よりマーカー用のパルスＰ_9Aの作
成時刻までの時間幅は第５図のＴ_Sである。更に俯角表示信号発生回路２４はホールド回路
２２よりのホールド電圧Ｅ_Wを受け第８図ｊのよ
うな次の電圧

【表】を作成する。次いで同図ｊおよび第８図ｈのよう
に、鋸歯状波電圧e₂₇₀がＥ_Aと等しくなつた時刻
Ｔ_Aで立上り、更にe₂₇₀がＥ_Bに等しくなつた時刻
Ｔ_Bで立上るパルスＰ_9Bを、第５図のＢ表示部の
魚群RFのエコーの強さＥ_Wに比例した時間幅（即
ち画像幅）の表示をするための制御信号として作
成する。次いで俯角表示信号発生回路２４は前記のパル
スＰ_9Aと上記のパルスＰ_9Bをゲート回路２５に出
力する。なお俯角表示信号発生回路２４へのホー
ルド回路２２よりの電圧Ｅ_Wが０の場合はパルス
Ｐ_9Bは作成されずパルスＰ_9Aのみが出力される。
ゲート回路２５はパルスＰ_9AおよびＰ_9Bを入力す
るとＰ_9AとＰ_9Bの両パルスの他にホールド回路２
２のホールド電圧Ｅ_Wも加えてパルスP₁₀として出
力する。従つてその場合のパルスP₁₀は魚群RFの
表示時刻Ｔ_Sを中心にその前後のＴ_E〜Ｔ_Aの間信
号電圧としてＥ_Wの電圧を出力する。しかしホー
ルド回路２２のホールド電圧Ｅ_Wが０の場合はＰ₉
_Ａのパルスのみがマーカー用として出力される。このようにして魚群RFの信号は第５図のＢ表
示部に信号の強度に比例した輝度と輝線の長さで
表示するように出力される。次に切換パルス発生回路２６は前記掃引用信号
発生回路２の出力P₂を用いて、方位角180゜に相
当する時刻において立上り、270゜に相当する時
刻において立下る矩形パルスP₁₁を作る。映像信
号切換回路２７はパルスP₁₁によりスイツチを切
換えられて、方位角０゜→180゜および270゜→０
゜に相当する時間は受信探知信号増幅回路１１の
出力P₆を直接リアルタイムでブラウン管１２に加
え、180゜→270゜に相当する時間にはリアルタイ
ムでなくＴ〓＝T₀／cosθの時間でゲート回路２
５の出力P₁₀をブラウン管１２に加える。このようにT₀／cosθによるブラウン管の掃引
時間の変化と同じになるように第５図のＢ表示部
用の読出時間を変えて、一旦記憶された受信探知
信号を遅延させて読出しブラウン管に加えれば、
その表示RFは第５図のように魚群までの距離Ｌ_D
を示すことになる。またこの読出された信号をブ
ラウン管の方位角270゜を基準（水面）としてそ
のときの俯角をもつようにして海中の垂直断面に
対する魚群の位置を表示することができ、第５図
のＡおよびＢ表示部分のように、同一ブラウン管
面上に極座標方式による魚群の水平方向換算距離
情報と、直角座標方式による海中の垂直断面に対
する魚群位置の情報とを併示できる。なお以上において説明を判り易くするため、書
込、読出回路としてスイツチを用い、メモリ回路
としてコンデンサを用いたが、これと同等の作用
をなす他の公知回路を用いることもできる。また
以上では180゜〜270゜の90°の角度範囲内に海中
の垂直断面を表示したが、映像信号切換回路２７
の切換時間および切換位置を変えてやれば、任意
角度幅で任意の方位に表示できることができる。
この場合270゜電圧発生回路２３の電圧を上記任
意方位に併せて変化することはいうまでもない。（効果）以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば水中物体までの水平方向距離および海中の垂直
断面における表示を同一ブラウン管面上に併示で
きるので、例えばまき網漁におけるスキヤンニン
グソナーによる魚群の探知投網時機の選定などを
極めて容易として探知能力を向上させるもので実
用上の効果は著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂはスキヤンニングソナーに用いら
れる送受波器および表示用ブラウン管の掃引状況
の説明図、第２図ａ，ｂは送信および受信要領の
説明図、第３図は海中の垂直断面の様相図、第４
図はまき網と魚群の関係状況図、第５図は本発明
による表示例図、第６図は本発明を実施した表示
用回路の構成例ブロツク図、第７図ａ、第８図は
その動作説明図、第７図ｂは凾数電圧発生回路の
回路構成例図、第７図ｃは第７図ｂの各部波形
図、第７図ｄは可変掃引電圧回路１４の動作説明
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

１定速度で掃引表示を行う表示用ブラウン管
を、そのフルスケールd₀の掃引時間がＴ〓＝
2d₀／（Ｃ・cosθ）ただしＣは音速、θは80゜以
下の俯角となるように掃引する手段と、上記表示
用ブラウン管の分割した表示部の一方に受信探知
１号をリアルタイムで入力し探知物体の位置を方
位と水平方向の距離により表示する手段と、上記
表示部の適宜選択した方位の受信探知信号を時系
列信号としてリアルタイムで記憶し、この記憶信
号を上記分割表示部と異なる表示面の掃引時にお
いて俯角に対応する角度方向を輝点が通過する
際、表示部のフルスケールを上記d₀として表示し
うるように書込時間の１／cosθ倍の時間Teで読
出して表示する手段とにより、同一表示用ブラウ
ン管面上に方位と水平距離による表示と、水中の
垂直断面における位置表示とを併用することを特
徴とするスキヤンニングソナーの探知表示方法。