JPH04110788A - 水中測位装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、Ｓ　Ｓ　Ｂ　Ｌ　（Ｓｕｐｅｒ　５ｈｏｒｔ
　Ｂａ５ｅ−Ｌｉｎｅ）方式の水中測位装置に関し、特
に、多数の受波素子からなる平面受波器アレイを用いた
５ＳＢＬ方式の水中測位装置に関する。

［従来の技術］ 従来の、５ＳＢＬ方式の水中測位装置は、例えば、第２
図に示すように、ピンガ−６からの超音波パルス信号を
平面受波器アレイ１て受波し、この平面受波器アレイｌ
かＮ個×Ｎ個＝　Ｎ　２個の素子から構成されていると
すると、チャンネル１〜チヤンネルＮ２まての受波信号
ＣＨＩ〜ＣＨＮ２を受信器２にて増幅して、多チャンネ
ルＦＦＴアナライザ３へ送る。多チャンネルＦＦＴアナ
ライザ３ては、この受波信号をＦＦＴ（高速フーリエ変
換）し、ピンガ−６の送波周波数Ｆに関して、電圧及び
位相情報Ｖｌ、θＥ１〜Ｖ　Ｎ２．θＥ　Ｎ”をピンガ
ー方位演算回路５へ送る。ピンガー方位演算回路５ては
、これらの電圧と位相情報を使い、ピンガ−６の方位角
φ−と天頂角θ鯖を演算し、ＣＲＴ７に表示するように
なっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしなから、この従来の５ＳＢＬ方式の水中測位装置
にあっては、各受波素子の受波感度のばらつきおよび位
相のばらつきかあるため、測位結果に誤差を生しるとい
う問題かあった。

また、製造時に、各受波素子の特性のばらつきを計測し
て受信器２にて補正することかてきたとしても、各受波
素子の経年変化による特性の変化に対応てきないといっ
た問題かあった。

本発明は上記の問題点にかんかみてなされたものて、各
受波素子に受波感度や位相のばらつきかあり、しかも経
年変化による特性の変化かあっても、測位結果の誤差を
低減させるようにした水中測位装置の提供を目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明の水中測位装置は、超音
波パルス信号を送波するピンガーと、とンカーからの超
音波パルス信号を受波する平面受波器アレイと、平面受
波器アレイか受波した受波信号を増幅する受信器と、受
信器て増幅した受波信号から任意の周波数の電圧２位相
情報を演算する多チャンネルＦＦＴアナライザと、多チ
ャンネルＦＦＴアナライザて演算された電圧１位相情報
に基づいてピンガ−の方位を演算するピンガー方位演算
回路と、ピンガー方位演算回路で演算された方位角、天
頂角から平面受波器アレイの各受波素子の受波感度およ
び位相のばらつきを補正する受波器受波感度および位相
偏差補正回路とを備えた構成としである。

そして、必要に応し、受波器受波感度および位相偏差補
正回路は、多チャンネルＦＦＴアナライザとピンガー方
位演算回路との間に介装されるとともに、上記受波感度
および位相のばらつきの補正結果に基づいて、多チャン
ネルＦＦＴアナライザで演算されピンガー方位演算回路
へ送出される電圧２位相情報を補正する電圧９位相情報
補正機能を有している構成としである。

［作用］ 上記構成からなる水中測位装置によれば、受波器受波感
度および位相偏差補正回路によって、平面受波器アレイ
の各受波素子の受波感度および位相のばらつきが補正さ
れるのて、誤差の少ないピンガ−の方位が算出される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例に係る水中測位装置のブロッ
ク図である。

実施例に係る水中測位装置は、５ＳＢＬ方式であり、超
音波パルス信号を送波するピンガ−６と、ピンガ−６か
らの超音波パルス信号を受波する平面受波器アレイ１と
、平面受波器アレイｌか受波した受波信号を増幅する受
信器２と、受信器２て増幅した受波信号から任意の周波
数の電圧。

位相情報なＦＦＴ（高速フーリエ変換）により演算する
多チャンネルＦＦＴアナライザ３と、多チャンネルＦＦ
Ｔアナライザ３で演算された電圧９位相情報に基づいて
ピンガ−６の方位を演算するピンガー方位演算回路５と
、ピンガー方位演算回路５て演算された方位角、天頂角
から平面受波器アレイ１の各受波素子の受波感度および
位相のばらつきを補正する受波器受波感度および位相偏
差補正回路４とを備えている。また、この受波器受波感
度および位相偏差補正回路４は、多チャンネルＦＦＴア
ナライザ３とピンガー方位演算回路５との間に介装され
るとともに、上記受波感度および位相のばらつきの補正
結果に基づいて、多チャンネルＦＦＴアナライザ３で演
算されピンガー方位演算回路５へ送出される電圧１位相
情報を補正する電圧９位相情報補正機能を有している。

したかって、この実施例に係る水中測位装置によれば、
受信器２からピンガ−６へ、トリガー信号か送られ、ピ
ンガ−６は、周波数Ｆの超音波パルス信号を平面受波器
アレイｌへ向は送波する。

平面受波器アレイ１は、この超音波パルス信号を受波し
、これがＮ個×Ｎ個＝＝　Ｎ　２個の素子から構成され
ているとすると、チャンネル１〜チヤンネルＮ２まての
受波信号ＣＨＩ〜ＣＨＮ２は、受信器２によって増幅さ
れ、多チャンネルＦＦＴアナライザ３へ送られる。

多チャンネルＦＦＴアナライザ３ては、これをＦＦＴ（
高速フーリエ変４！！！りＬ、周波数Ｆに関する電圧２
位相情報Ｖｌ　、θＥ１〜ＶＮ２．θＥ　Ｎ２を求め、
受波器受波感度および位相偏差補正回路４へ送る。

受波器受波感度および位相偏差補正回路４においては、
まず、最初は、受波感度の補正および位相偏差の補正は
行なわないて、電圧９位相情報ｖ１．θＥ１〜ＶＮ２．
θＥＮ２をヒンガ一方位演算回路５へ送り、ここでピン
ガ−６の方位角φ鯖と天頂角θ鯖を演算し、ＣＲＴ７に
表示するとともに、この方位角φＭと天頂角θ麗を受波
器受波感度および位相偏差補正回路４に送る。

ここで、受波器受波感度および位相偏差補正回路４にお
いては、ピンガ−６の方位角φ置と天頂角θＭから、平
面受波器アレイ１の各受波素子の出力レベルおよび位相
の理論値を演算し、この理論値から、平面受波器アレイ
ｌの受波感度および位相のばらつきを補正し、これに基
づいて電圧。

位相情報を補正し、この補正後の電圧１位相情報Ｖ′１
．θ’　Ｅｌ〜Ｖ’Ｎ２．θ’　Ｅ　Ｎ２をピンガー方
位演算回路５へ再度送る。そして、ピンガー方位演算回
路５は、補正後のピンガ−６の方位角φ′Ｍと天頂角θ
′鯖を演算し、ＣＲＴ７に表示する。

この補正は、２〜３回繰り返されることになり、測位精
度か確実に上けられる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の水中測位装置によれば、
最初に演算した、ピンガーの方位角と天頂角から平面受
波器アレイの各受波素子の電圧レベル、位相の理論値を
求め、これを使って各受波素子の受波感度および位相の
ばらつきを補正し、再度ピンガ−の方位角と天頂角を演
算することかてきるのて、平面受波器アレイの各受波素
子の受波感度および位相のばらつきによる測位誤差を大
幅に改善することかできるという効果を有する。

また、経年変化等により、平面受波器アレイの受波素子
の特性か変化しても、実海域ての測位を実施しながら補
正をすることかてき、測位誤差を低減させることかでき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例に係る水中測位装置を示す
ブロック図、第２図は従来の水中測位装置の一例を示す
ブロック図である。 ６：ピンガ− ７：ＣＲＴ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波パルス信号を送波するピンガーと、ピンガ
   ーからの超音波パルス信号を受波する平面受波器アレイ
   と、平面受波器アレイが受波した受波信号を増幅する受
   信器と、受信器で増幅した受波信号から任意の周波数の
   電圧、位相情報を演算する多チャンネルＦＦＴアナライ
   ザと、多チャンネルＦＦＴアナライザで演算された電圧
   、位相情報に基づいてピンガーの方位を演算するピンガ
   ー方位演算回路と、ピンガー方位演算回路で演算された
   方位角、天頂角から平面受波器アレイの各受波素子の受
   波感度および位相のばらつきを補正する受波器受波感度
   および位相偏差補正回路とを備えたことを特徴とする水
   中測位装置。
2. （２）受波器受波感度および位相偏差補正回路は、多チ
   ャンネルＦＦＴアナライザとピンガー方位演算回路との
   間に介装されるとともに、上記受波感度および位相のば
   らつきの補正結果に基づいて、多チャンネルＦＦＴアナ
   ライザで演算されピンガー方位演算回路へ送出される電
   圧、位相情報を補正する電圧、位相情報補正機能を有し
   ていることを特徴とする請求項１記載の水中測位装置。