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JP2845851B2 - ウェーキ検出装置 - Google Patents

ウェーキ検出装置

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Publication number
JP2845851B2
JP2845851B2 JP8349639A JP34963996A JP2845851B2 JP 2845851 B2 JP2845851 B2 JP 2845851B2 JP 8349639 A JP8349639 A JP 8349639A JP 34963996 A JP34963996 A JP 34963996A JP 2845851 B2 JP2845851 B2 JP 2845851B2
Authority
JP
Japan
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wake
sea surface
circuit
signal
timing
Prior art date
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Application number
JP8349639A
Other languages
English (en)
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JPH10186028A (ja
Inventor
真夫 山下
博史 川上
宏之 森岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
NEC Corp
Original Assignee
BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO, Nippon Electric Co Ltd filed Critical BOEICHO GIJUTSU KENKYU HONBUCHO
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Publication of JPH10186028A publication Critical patent/JPH10186028A/ja
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェーキ検出装置
に属し、特に、水中航走体に搭載し、アクティブソーナ
ーを用いたウェーキ検出装置に属する。
【0002】
【従来の技術】従来の水中を航走する水中航走体に搭載
されているウェーキ検出装置(アクティブソーナー)を
図3及び図4を用いて説明する。
【0003】水中航走体1は、深度Dを航走しており、
送信器53の信号を、上方に取り付けられている送波器
51から送信音23として海面2に向かって送出する。
送信音23は、海面2及び船舶4のウェーキ3で反射
し、反射音21、22として受波器50で受信されて電
気信号となる。
【0004】さらに受波器50で受信された電気信号
は、受信回路52で増幅及び帯域制限され、検波回路5
6から検波出力562として出力される。検波出力56
2は、図5に示すように、ウェーキ3の反射波301の
検波信号573のレベルV3 をサンプルタイミングTw
でサンプルし、サンプル判定回路58でウェーキ検出信
号581を出力している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ウェー
キ3の有無を判定するための検波信号のサンプルタイミ
ングTwは、定まっていないことがある。即ち、図3に
示した、ウェーキ3の厚み(D−D´)はウェーキ3を
発生させた船舶4からの距離によって刻々と変化してい
るため厚みD´が変動し、ウェーキ3からの反射音22
の返ってくるサンプルタイミングTwが定まらないとい
う問題がある。
【0006】また、次式で示される反射音22のレベル
から判定しにくいことにある。
【0007】反射音レベル=SL−2TL+TS ただ
し、SL:送波音圧、 TL:(送搬損失)=20×L
OG(D´), TS:ターゲットストレングス その理由は、上式において、ターゲットストレングスT
Sがウェーキ3の気泡密度の変動によって変化しやすく
厚みD´によって送搬損失TLが変化しやすいためであ
る。
【0008】以上のように従来の方式は適切なレベルサ
ンプルタイミングや、いき値が設定できず誤検出が発生
しやすいという問題がある。
【0009】それ故に、本発明の課題は、簡単にかつ精
度が高く正確にウェーキを検出するウェーキ検出装置を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、送信器
と、該送信器の信号を送信音として海面に向かって送出
するよう取り付けられている送波器と、受波器で受信さ
れた信号を増幅及び帯域制限する受信回路と、該受信回
路からの信号出力を受信する検波回路と、該検波回路の
検波出力を判定するサンプル判定回路とを含む水中航走
体に搭載するウェーキ検出装置において、ウェーキの散
乱、吸収、反射による前記海面の反射波のレベル減衰を
検出するために前記水中航走体の深度情報から前記海面
の反射音を受信するタイミングを算出するレンジゲート
回路と、前記海面の反射音のタイミングで受信しウェー
キ検出のいき値を算出するいき値判別回路とを有してい
ることを特徴とするウェーキ検出装置が得られる。
【0011】また、本発明によれば、前記深度情報から
算出した前記海面の反射波の受信タイミングで前記海面
の反射波のレベルをサンプルし、ウェーキの散乱、吸
収、反射による前記海面の反射波のレベル減衰を検出す
ることによって、前記ウェーキを検出することを特徴と
するウェーキ検出装置が得られる。
【0012】また、本発明によれば、前記深度情報から
算出した前記海面の反射波の受信タイミングで前記海面
の反射波のレベルをサンプルするレベルサンプル回路を
有していることを特徴とするウェーキ検出装置が得られ
る。
【0013】また、本発明によれば、前記レンジゲート
回路は、前記深度情報から前記海面の反射音を受信する
タイミングを算出し、該タイミング信号と送信信号とに
よって受信信号のゲートの開閉を行うことを特徴とする
ウェーキ検出装置が得られる。
【0014】さらに、本発明によれば、前記海面の反射
音を前記レンジゲート回路のタイミングで受信し、前記
ウェーキがない状態の前記海面の反射波のレベルを測定
し、誤警報を避ける変動分を引き、該変動分をウェーキ
検出のいき値とすることを特徴とするウェーキ検出装置
が得られる。
【0015】
【作用】本発明のウェーキ検出装置では、ウェーキによ
る散乱、吸収、反射によって海面の反射波のレベルが減
少することを検出することによってウェーキの有無を検
出する。このため、ウェーキから反射音そのものを検出
する方式にようにウェーキの厚みや密度変化によるウェ
ーキからの反射音のレベル変化、タイミング変化に影響
されない。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のウェーキ検出装
置の一実施の形態例を示している。なお、本発明の実施
の形態例の説明において、図3及び図4と同じ部分に
は、同じ符号を付して説明する。この実施の形態例にお
いては、図3をも用いて説明する。
【0017】図1及び図3を参照して、深度Dを航走し
ている水中航走体1に搭載するウェーキ検出装置は、送
信器53と、この送信器53の信号を送信音23として
海面2に向かって送出するよう上方に取り付けられてい
る送波器51と、受波回路をもつ受波器50と、この受
波器50で受信された信号を増幅及び帯域制限する受信
回路52と、受信回路52から信号出力を受信する検波
回路56と、検波回路56の出力信号を受信し、検波回
路56の検波出力562を判定するサンプル判定回路5
8とを有している。
【0018】さらに、ウェーキ検出装置は、ウェーキ3
の散乱、吸収、反射による海面2の反射波のレベル減衰
を検出するための深度器54と、レベルサンプル回路5
7と、レンジゲート回路55と、いき値判別回路59と
を有している。
【0019】検波回路56から出力される検波出力56
1、562は、図2に示すように、ウェーキ3の反射波
301の検波信号572のレベルV2 をサンプルタイミ
ングTでサンプルし、サンプル判定回路58で、いき値
より小さい場合、ウェーキ検出信号581を出力する。
【0020】また、送信音23は、海面2及び船舶4の
ウェーキ3で反射し、反射音21、22として受波器5
0で受信されて電気信号となる。電気信号は、受信回路
52で増幅及び帯域制限され、検波回路56から検波信
号561,562として出力される。
【0021】深度器54から算出した海面2の反射波
は、その受信タイミングで海面2の反射波のレベルをサ
ンプルし、ウェーキ3の散乱、吸収、反射による海面2
の反射波のレベル減衰を検出することによって、ウェー
キ3からの変動の大きい反射波を検出せずに、ウェーキ
3を検出する。
【0022】レンジゲート回路55は、水中航走体1の
深度情報から海面2の反射音を受信するタイミングを算
出し、そのタイミング信号と送信信号とによって受信信
号のゲートの開閉を行う。また、レンジゲート回路55
は、海面2の反射音のタイミングで受信し、ウェーキ3
がない状態の海面2の反射レベルを測定し、誤警報を避
ける変動分を引き、これをウェーキ検出のいき値として
いる。
【0023】次に、ウェーキ検出装置の動作について図
1乃至図3により説明する。
【0024】水中航走体1は、深度Dを航走しており、
送信器53の信号を、送波器51から送信音23として
海面2に向かって送出する。送信音23は、海面2及び
ウェーキ3で反射し、反射音21、22として受信回路
52で受信され、電気信号となり、受信回路52で増幅
及び帯域制限され、検波回路56から検波出力561、
562として出力される。
【0025】このウェーキ検出装置は、ウェーキ3の検
出を始める前に、いき値の設定を行う。深度器54は、
深度Dをレンジゲート回路55へ出力する。レンジゲー
ト回路55では、次式によりレベルをサンプルするタイ
ミングTを計算する。T=2×D/C(C:音速)そし
て、図2に示したように、送信機53からの送信タイミ
ング531を受信してからT秒後にレンジゲート回路5
5からサンプル信号551(レンジゲート出力)をレベ
ルサンプル回路57へ出力する。レベルサンプル回路5
7は、海面2の反射波201をサンプルし、検波信号5
71のレベルV1 を得る。サンプル判定回路58は、い
き値判別回路59に検波信号571のレベルV1 を送
る。いき値判別回路59は、検波信号571のレベルV
1 を数回測定し、誤警報を避けるために、いき値GLを
以下のように算出する。
【0026】GL=V1 −M (V1 :検波信号571
のレベルV1 の平均値) (M: 検波信号571のレベルV1 の変動量) GLの計算後、これを、いき値591としてサンプル判
定回路58に出力する。いき値591設定後は、サンプ
ル判定回路58は、検波信号571のレベルV1 を、い
き値判別回路59に出力しない。
【0027】いき値591設定後のウェーキ検出方式に
ついて以下に述べる。レンジゲート回路55のサンプル
信号551ごとにレベルサンプル回路57は、海面1の
反射波201の検波信号571のレベルV1 をサンプル
し、判定回路58に送る。図2の検波出力561はウェ
ーキが検出されていない場合であり、V1 ≧GLであ
る。図2の検波出力562は、ウェーキ3の反射波30
1の吸収、散乱によて海面1の反射波202の検波信号
572のレベルV2 が減少しており、V2 ≦GLとなっ
ている。この時、サンプル判定回路58はウェーキ検出
信号581を出力する。
【0028】
【発明の効果】本発明のウェーキ検出装置によれば、ウ
ェーキによる散乱、吸収、反射によって海面2反射波の
レベルが減少することを検出することによって、ウェー
キの有無を検出するため、ウェーキから反射音そのもの
を検出する方式にようにウェーキの厚みや密度変化によ
るウェーキからの反射音のレベル変化、タイミング変化
に影響されない。
【0029】したがって、水中航走体の深度情報から海
面反射音のサンプルタイミングを定めることができ、海
面反射音のレベルをあらかじめ、いき値として設定でき
ることから海面反射音にレベル減少でウェーキの有無を
判定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のウェーキ検出装置に一実施の形態例を
示すブロック図である。
【図2】図1に示したウェーキ検出装置における検波出
力及びレンジゲート出力の波形を示す波形図である。
【図3】従来及び本発明のウェーキ検出装置を備える水
中航走体を説明するための配置図である。
【図4】従来のウェーキ検出装置の例を示すブロック図
である。
【図5】図4に示したウェーキ検出装置における検波出
力の波形を示す波形図である。
【符号の説明】
1 水中航走体 2 海面 3 ウェーキ 4 船舶 21,22 反射音 23 送信音 50 受波器 52 受信回路 53 送信器 54 深度器 55 レンジゲート回路 56 検波回路 57 レベルサンプル回路 58 サンプル判定回路 59 いき値判別回路 561,562 検波出力 571,572 検波信号 591 いき値
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−311267(JP,A) 特開 平4−315079(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/52 - 7/64 G01S 15/00 - 15/96

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信器と、該送信器の信号を送信音とし
    て海面に向かって送出するよう取り付けられている送波
    器と、受波器と、該受波器で受信された信号を増幅及び
    帯域制限する受信回路と、該受信回路からの信号出力を
    受信する検波回路と、該検波回路の検波出力を判定する
    サンプル判定回路とを含む水中航走体に搭載するウェー
    キ検出装置において、 ウェーキの散乱、吸収、反射による前記海面の反射波の
    レベル減衰を検出するために前記水中航走体の深度情報
    から前記海面の反射音を受信するタイミングを算出する
    レンジゲート回路と、前記海面の反射音のタイミングで
    受信しウェーキ検出のいき値を算出するいき値判別回路
    とを有していることを特徴とするウェーキ検出装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のウェーキ検出装置におい
    て、前記深度情報から算出した前記海面の反射波の受信
    タイミングで前記海面の反射波のレベルをサンプルし、
    前記ウェーキの散乱、吸収、反射による前記海面の反射
    波のレベル減衰を検出することによって、前記ウェーキ
    を検出することを特徴とするウェーキ検出装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のウェーキ検出装置におい
    て、前記深度情報から算出した前記海面の反射波の受信
    タイミングで前記海面の反射波のレベルをサンプルする
    レベルサンプル回路を有していることを特徴とするウェ
    ーキ検出装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のウェーキ検出装置におい
    て、前記レンジゲート回路は、前記深度情報から前記海
    面の反射音を受信するタイミングを算出し、該タイミン
    グ信号と送信信号とによって受信信号のゲートの開閉を
    行うことを特徴とするウェーキ検出装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のウェーキ検出装置におい
    て、前記海面の反射音を前記レンジゲート回路のタイミ
    ングで受信し、前記ウェーキがない状態の前記海面の反
    射波のレベルを測定し、誤警報を避ける変動分を引き該
    変動分をウェーキ検出のいき値とすることを特徴とする
    ウェーキ検出装置。
JP8349639A 1996-12-27 1996-12-27 ウェーキ検出装置 Expired - Lifetime JP2845851B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2972630B2 (ja) 1997-03-24 1999-11-08 防衛庁技術研究本部長 ウェーキ検出装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2972630B2 (ja) 1997-03-24 1999-11-08 防衛庁技術研究本部長 ウェーキ検出装置

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