JPS6165181A - 広範囲水中探知装置における信号検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、水中に超音波信号を送受波して水中探知を
行なう水中探知装置に関し、特に、広範囲方向を探知す
る水中探知装置に関する。

（従来の技術） 水中の広範囲方向を探知する装置としては種々の装置が
提案されている。比較的簡単な装置としては一方向に指
向性を有する超音波ビームを水中に送受波して、その送
受波方向を時間的に変化させる装置が用いられている。

高級な装置としては、広範囲方向に同時に超音波を送波
し各方向から帰来する探知信号を各々の方向に指向して
設けられた指向性受波器で受波して、各受波器の受波信
号を高速度で時系列化する装置が用いられている。

このような水中探知装置を用いて、例えば第３図に示す
ように広範囲の海底方向を探知する場合、直下の海底Ｂ
。から帰来する反射波は比較的強いレベルの反射波が受
波されるのに対して、斜め方向の海底ＢＳから帰来する
反射波は弱いレベルの反射波が受波される。

このような受波信号を表示器に表示する場合、信号レベ
ルの弱い斜方向からの受渡信号の増幅度を大きくすると
、直下方向からの反射波が増幅器によって飽和するから
、受波信号に忠実な表示像を得ることができない。又、
直下方向からの受波信号が最適なレベルになるように増
幅器の増幅度を設定すると、斜方向からの受波信号が十
分なしベルにまで増幅されず、従って表示器上で受波信
号を判別することができない。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、上記欠点に対処して、いずれの方向からの
受波信号をも同じレベルになるように増幅して　表示器
上で全方向の受波信号を、信号レベルの強弱に影響され
ることなく明確に表示させ得るようにする。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための手段として増幅器の増幅度
あるいは減衰器の減衰度を制御する手段が設けられる。

そして、この制御手段は、増幅度制御特性あるいは減衰
度制御特性が受波信号の到来方位に対応して設定される
。

（作用） Ｌ記制御手段は、各方向から帰来する受波信号のうち、
強いレベルの受波信号に対しては増幅度を小さく、弱い
レベルの受波信号に対し７ては増幅度を大きく制御する
。又、減衰器の減衰度を制御する場合は、強いレベルの
受波信号に対しては減衰度を犬きく１弱いレベルの受渡
信号に対しては減衰度を小さく制御する。

（実施例） 第１図において、Ｔ１乃至Ｔｎは超音波送受波器を示し
、送信器１によって励振され広範囲方向に超音波パルス
を送波する。なお、送信器１の励振信号は送受切換器Ｔ
Ｒ１乃至ＴＲｎを経て超音波送受波器Ｔ１乃至Ｔｎの各
々に導かれる。

超音波送受波器Ｔ１乃至Ｔｎから送波される超音波信号
は、第３図に示すように、海底の広範囲方向に超音波信
号を送信する。海底の広範囲方向から帰来する反射波は
超音波送受波器Ｔ１乃至Ｔｎの各々によって受波された
後、送受切換器ＴＲ１乃至ＴＲｎを経てビーム形成回路
２へ導かれる。ビーム形成回路２は超音波送受波器Ｔ１
乃至Ｔｎの受波信号を位相合成することにより一方向の
受波信号を検出する。位相合成を行って一方向の指向性
受波ビームを形成する方法は公知である。最も一般的に
は、超音波受波器Ｔ１乃至Ｔｎの各受波信号を遅延素子
を用いてそれぞれ所定量だけ遅延させた後に合成するこ
とにより指向性受波ビームを形成することができる。あ
るいは、出願人が特願昭５７−１２１４３９号で提供し
たビーム形成装置を用いることもできる。すなわち、あ
らかじめ生成した局発信号と受波信号とを混合すること
により等測的に受波信号を移相し、そして、局発信号の
位相を調整することにより移相量を適宜設定して合成を
行って指向性受波ビームを形成する。

ビーム形成回路２で生成される指向性受波ビームの指向
方向は指向方向制御回路３によって制御される。指向方
向制御回路３は受波信号に与える移相量を適宜調整する
ことにより指向方向を変化させる。移相量の隅部は１例
えば、遅延素子を用いる場合は遅延量の異なる遅延素子
を適宜切換えることににより移相量を変化させることが
できる。又、特願昭５７−１２１４３９号のように受波
信号と局発信号とを合成するものにおいては、局発信号
の位相を変化させることにより移相量を変化させること
ができる。

ビーム形成回路２で生成された指向性受波ビーム信号は
減衰器４へ導かれる。減衰器４は減衰制御回路５によっ
て、上記指向性受波ビームのうち特定方向の受波ビーム
を他の方向の受渡ビームに比して減衰させる。

減衰器４はアナログ的、ディジタル的種々の構成をする
ことができる。

アナログ的に行なう場合、例えば、増幅器の利得を電圧
レベルに応じて制御することができる。

電圧レベルを減衰制御回路５によって指向性受波ビーム
の指向方向に応じて変化させることにより、特定方向の
受波ビームを減衰させることができる。減衰制御回路４
は例えば第２図に示すような特性電圧を生成する。例え
ば、「０６」方向、すなわち直下の海底方向に対しては
増幅器の利得が最も小さくなり、他方向に対しては所定
の利得が得られるような特性電圧を生成する。このよう
な特性電圧の生成回路は比較的容易に実現できる。例え
ば、指向方向制御回路３が指定する指向性受波ビームの
指向方向データを第２図に対応するアナログ電圧に変換
することができる。

従って、減衰器４を上記のように増幅器の利得制御を行
なう場合は、減衰器４の出力を増幅する増幅器６と兼用
すうることができる。

又、減衰器４をディジタル的に構成する場合は、減衰器
の異なる減衰器を複数組用意して、減衰器の組合せを適
宜切換えることにより、第２図に示すような減衰特性を
得ることができる。例えば、減衰量がｌｄＢ、２ｄＢ、
４ｄ日、８ｄＢのそれぞれの減衰器を用意して、ｌｄＢ
の減衰量が必要なときは１ｄＢの減衰器に、４ｄＢの減
衰量が必要なときは４ｄＢの減衰器に受波信号を導く。

又、３ｄＢの減衰量が必要なときは１ｄＢの減衰器と２
ｄＢの減衰器を組合わせて受波信号を減衰し、６ｄＢの
減衰量が必要なときは２ｄＢの減衰器と４ｄＢの減衰器
を組合わせて受波信号を減衰する。

減衰制御回路５は、指向方向制御回路３が指定する受渡
ビームの方向データに対応して上記減衰器の組合わせを
切換える。この切換えは、例えば、減衰制御回路５に記
憶回路を用いて、受波ビームの指向方向に対応して組合
せる減衰器番号を記憶させておき、指向方向制御回路３
の指定する指向方向データに対応する記憶データを読出
すことにより実現できる。

減衰器４の出力は増幅器６を経て表示器７へ導かれて表
示される。表示器８は画素走査回路８に基づいて画素走
査が行われ、画素走査回路８は指向方向制御回路３に連
動して画素走査を行なう。

従って、ビーム形成回路２から送出される受波ビームが
表示器７の表示画面上の対応する方位位置に表示される
。

なお、第１図においては、ビーム形成回路２は指向性ビ
ームを電子的に切換えるようになされているが、一方向
に指向性ビームを形成して、その指向方向を機械的に変
化させるものを用いてもよい。

（発明の効果） 以上説明のように、この発明は、指向性受波ビームの指
向方向を変化させるとき、特定方向の受波ビームに対し
て減衰度あるいは増幅度を制御するものである。従って
、指向性受波ビームを海底の広範囲方向に変化させる場
合、直下の海底方向から帰来する反射波に対しては減衰
度を大きく、斜め方向から帰来する反射波に対しては減
衰度を小さくすることにより、いずれの方向の反射波を
も同じレベルに増幅することができ、表示器上において
明瞭な表示像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示し、第２図はその動作説
明する特性図、第３図は探知例を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波を水中に送受波して水中探知を行ない、探知方向
   を時間的に変化させて広範囲方向の水中探知を行なう水
   中探知装置において、特定方向から到来する探知信号を
   他の方向から到来する探知信号に比して抑圧して取り出
   すことを特徴とする広範囲水中探知装置における信号検
   出装置。