JPS6227686A - 水中航走体用アクテイブ音響ホ−ミング装置 - 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） 本発明は水中航走体用アクティブ音響ホーミング装置に
関し、特に水中航走体の旋回運動に従って送波ビームと
受波ビームの方向を合致せしめるように制御し、水中目
標を探知する有効捜索領域の減少を最小限にとどめる水
中航走体用アクティブ音響ホーミング装置に関する。

（従来の技術） 従来、水中航走体に搭載された音響ホーミング装置は送
信ビームと受信ビームの方向が水中航走体の針路と同一
であり又、目標捜索のために水中航走体は、旋回運動を
行なうのが一般的である。

そのため水中航走体が直進するときは、送信ビームと受
信ビームとがほぼ合致し７ているので、有効捜索領域の
減少はなかつたが水中航走体が旋回すると、送信ビーム
内に音波が発射されてから水中航走体が旋回しているた
め受信ビームの方向が送信ビームの方向から外れて、有
効捜索領域が減少することになる。

例えば第２図（ａ）を参照するに、水中航走体の位ｔＴ
１で送信したときの送信ビームＤＡＩは水中航走体の位
ｔＴｘの前方Ｎ１の方向を向いているが、受信ビームＤ
Ａ２は位置ＴｌからＴ２の間に水中航走体の旋回運動に
より方向Ｎｌから方向Ｎ２に向きを変えるため、有効捜
索領域第２図（ａ）の斜線部のみとなり、大幅に減少す
ることになる。

この減少を防止する手段として受信ビームの指向幅を広
くしたり、方向の異なる受信ビームを複数個設けたりす
る対案が考えられるが、前者では雑音が増加し後者では
装置が複雑になるなどの欠点が有った。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明が解決しようとする従来の技術の問題点は上述の
ように、アクティブ音響ホーミング装置を搭載した水中
航走体が旋回したとき、送信ビームと受信ビームの重な
りが少なくなって有効捜索領域がせまくなり水中目標の
補足が困難になるという点にある。

従って本発明の目的は、上記欠点を解決するため、その
航走方位角の変化分だけ受信ビームの方向を補正して有
効捜索領域の減少を小さくした水中航走体用アクティブ
音響ホーミング装置を提供することにある。

Ｃ問題点を解決するための手段） 本発明の水中航走体用アクティブ音響ホーミング装置は
、水中航走体に搭載さね、水中に音波を放射し、水中目
標を捜索しつつ前記水中目標からの反射音波を探知して
前記水中目標方向に前記水中航走体を誘導追尾する情報
を出力する水中航走体用アクティブ音響ホーミング装置
において、前記水中航走体の旋回運動に従って音波を放
射するごとに送信ビームの方向に合致するよう受信ビー
ムの方向を制御する受信ビーム形成手段を備えて構成さ
れる、 （実施例） 次に本発明について実施例を示す図面を参照して詳細に
説明する。第１図は本発明の一実施例を示すブロック図
、第２図（ａ）および（ｂ）は水中航走体が旋回したと
きの送信指向性ビームと受信指向性ビームとの関係を示
す説明図、第３図は水中航走体の変針量の時間変化を示
す図表である。

本発明の実施例の概要について説明する。

第２図（ｂ）を参照するに、水中航走体がその位置Ｔ１
にあるとき送信し位置Ｔ１からＴ２の間が受信段階であ
り、水中航走体の旋回方向Ｔ３に水中航走体の旋回方向
である。特に水中航走体は、その針路を変更するにあた
って短時間ではできないので、必らずある円弧上を旋回
するようになる。

そのため送受信ビームに特別々取扱をする必要が生じる
。

水中航走体が位ｉｊ　Ｔ　ｔにおいて、水中航走体の前
方Ｎｌに向って送信ビームＤＢＩのように音波を輻射す
る。次に水中航走体が位ｔ’１からＴ２に旋回したとき
、第２図（ａ）のように受信ビームＤＡ２は方向Ｎ１か
らＮ２に変化して行くため、水中航走体の位ｆｆｆＴｘ
で送信さｈた送信ビームＤＡ１と受信ビームＤＡ２が重
なる部分（斜線部）即ち有効捜索領域が減少することに
なる。しかし。

第２図（ｂ）に示すように水中航走体の位置Ｔ１とＴ２
では水中航走体の進行方向は角度θだけ変針するので、
受信ビームＤＢ２の方向を水中航走体の前方Ｎ２を基準
にして角度θだけ水中航走体の変針量とは逆方向に戻す
と、（位ＭＴ　ｌとＴ２との距離によって結果は異るが
）送信ビームＤＢＩと受信ビームＤＢ２とは大部分が重
り合って有効捜索領域の減少が低減できる。

ここで次の送信が開始されたときは受信ビームの方向を
送信ビームの方向に合致させて、ふたたび上述のような
ことを繰返せばよい。

第３図を参照するに、横軸は時間を示し縦軸は水中航走
体の変針量を示している。また送信時間と受信時間も併
せて表示している。水中航走体の変針量は送信時間を基
準として時間に対してほぼ比例しておシ（比例しない場
合もある〕、この変針量に従って受信ビームの方向を逆
方向に補正すればよい。そして次の送信が実行されれば
、その送信ビームの方向に受信ビームの方向を合わせ、
これを基準として変針１・に従って受信ビームの方向を
逆方向に補正する。これを送信ごとに続ける。

上述したように航走体の変針量に応じて受信ビームを変
針量の反対方向に向ければ、有効捜索領域の減少が低減
できる。この方法は主として航走体の旋回する外側の捜
索となる。ここで水中航走体が旋回する内側の捜索をす
るためには、あらかじめ送信ビームを旋回する内側に向
けて送信し、受信ビームは送信した時点では送信ビーム
の方を向け、その後は水中航走体の変針量に応じてその
反対方向に向ければ、有効捜索領域の減少が低減できる
。

ここで本発明の実施例の構成と動作について説明する。

第１図を参照するに、本実施例は、送信手段１と、送受
波器２と、受信ビーム形成器３と、受信制御手段４とを
備えている。

第１図を参照するに、送信手段１は、送信ビーム形成器
１１と送信器１２を備えている。制御器４２から送信器
１２に送信トリガが加えられると、送信器１２から送信
出力信号が、送信ビーム形成器１１を通して送受波器２
に入力される。複数個のブロックに分割され、それぞれ
にタップ付きの移相回路または遅延線を付加した送受波
器２の接続を、送信ビーム形成器１１で使用状況に従っ
て制御器４２の指示によシ切替えている。送信ビームが
水中航走体の進行方向に固定されている場合は、送信ビ
ーム形成器１１は固定接続となる。

送受波器２に入力された送信出力信号は水中音波１１１
に変換されて、水中に輻射されて水中目標５１で反射し
た音波１１２となってふたたび送受波器２へ戻って来る
。水中目標５１で反射した水中音波１１２は送受波器２
で受信信号に変換され、受信ビーム形成器３に入力する
。

受信ビーム形成器３は制御器４２からの制御を受けて受
信ビームの方向を移動せしめている。

受信の場合も送受波器２は複数個のブロックに分割され
ており、このおのおのについて受信ビーム形成器３では
デジタル遅延回路などを設け、そのクロックパルスの周
波数を変えることにより比較的滑らかに受信ビームの方
向を変えている。また、水中航走体の変針量をコンパス
４３から求めて、制御器４２を通じてデジタル遅延回路
のクロックパルスの周波数を制御して、水中航走体の変
針量に対応してその反対方向に受信ビームを向けて、有
効捜索領域の減少を低減している。

受信ビーム形成器３の出力は、目標信号検出器４１で目
標信号を検出し、目標までの方位およびそれまでの距離
を、誘導情報信号１００として出力する。

また上述のうち水中航走体の変針量を求めるにはコンパ
ス４３が使用されているが、この代りにレートジャイロ
またはもっと藺単な角加速度計を利用したものでも差支
えない。

（発明の効果） アクティブ音響ホーミング装置を搭載した水中航走体が
旋回しつつ水中１標の捜索をする場合、送信し７た時点
から水中航走体の変針量に応じて受信ビームの指向方向
を旋回させて送信ビームと受信ビームの重なりを推持す
ることができるので、アクティブ音響ホーミング装黄の
有効捜索領域の減少を極めて小さくできるという効果が
ある。

４、　図面の１ｖｉ！ｉ車な説明 第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図、第
２図（ａ）および（ｂ）は水中航走体が旋回したときの
送信指向性ビームと受信指向性ビームとの関係を示す説
明図、第３図は水中航走体の変針量の時間変化を示す図
表。

１・・・・・・送信手段、２・・・・・・送受波器、吐
・・・・・受信ビーム形成器、４・・・・・・受信制御
手段。

代理人　弁理士　　内　原　　　晋　　□オ／：ｉ（ｆ
百螺 ／θθ：請傅樟祇搗５ 峯１ｆＪ Ａｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水中航走体に搭載され、水中に音波を放射し、水中目標
   を捜索しつつ前記水中目標からの反射音波を探知して前
   記水中目標方向に前記水中航走体を誘導追尾する情報を
   出力する水中航走体用アクティブ音響ホーミング装置に
   おいて、 前記水中航走体の旋回運動に従って音波を放射するごと
   に送信ビームの方向に合致するよう受信ビームの方向を
   制御する受信ビーム形成手段を備えてなる水中航走体用
   アクティブ音響ホーミング装置。