(57)【要約】【課題】運用前の作業工数を抑制して誤差を補償することが可能な磁気補償装置を得ること。【解決手段】磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを備えるブイ部２１が水中に投下された後に、ブイ部２１から磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃにより検出された磁気信号を取得する多重分離部７と、磁気信号に基づいて、磁気信号の誤差を補償するための補償係数を算出する補償係数算出部９と、補償係数と磁気信号とを用いて磁界を算出する磁界算出部１０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気センサを備えるブイ部が水中に投下された後に、前記ブイ部から前記磁気センサにより検出された磁気信号を取得する取得部と、
前記磁気信号に基づいて、前記磁気信号の誤差を補償するための補償係数を算出する補償係数算出部と、
前記補償係数と前記磁気信号とを用いて磁界を算出する磁界算出部と、
を備えることを特徴とする磁気補償装置。
【請求項２】
前記補償係数算出部は、
前記ブイ部が水中に投下されてから運用が開始される前の間に取得された前記磁気信号に基づいて前記補償係数を算出することを特徴とする請求項１に記載の磁気補償装置。
【請求項３】
運用が開始された後に取得された前記磁気信号に基づいて、前記補償係数算出部により算出された前記補償係数を初期値として補償係数を算出する適応処理部を備えることを特徴とする請求項１に記載の磁気補償装置。
【請求項４】
前記ブイ部から取得された、前記補償係数の概数を初期値として、前記磁気信号に基づいて前記補償係数を算出する適応処理部を備えることを特徴とする請求項１に記載の磁気補償装置。
【請求項５】
前記磁気信号に対してスムージング処理を行うスムージング部を備え、
前記適応処理部は、前記スムージング処理後の前記磁気信号に基づいて前記補償係数を算出することを特徴とする請求項３または４に記載の磁気補償装置。
【請求項６】
前記磁気信号にフィルタ処理を行うフィルタを備え、
前記補償係数算出部は、前記フィルタ処理後の前記磁気信号に基づいて前記補償係数を算出し、
前記スムージング部は、前記フィルタ処理後の前記磁気信号に対して前記スムージング処理を実施することを特徴とする請求項５に記載の磁気補償装置。
【請求項７】
前記フィルタは、バンドパスフィルタであることを特徴とする請求項６に記載の磁気補償装置。
【請求項８】
前記フィルタは、帯域除去フィルタであることを特徴とする請求項６に記載の磁気補償装置。
【請求項９】
前記フィルタは、周波数特性を変更可能な適応フィルタであり、通電開始からの経過時間に応じて前記周波数特性を変更することを特徴とする請求項６に記載の磁気補償装置。
【請求項１０】
前記ブイ部は第１のブイ部と第２のブイ部を含み、
前記第２のブイ部より先に水中に投下され前記第１のブイ部から取得した磁気信号であるリファレンス信号の変動をリファレンス情報として算出するリファレンス情報算出部と、
前記リファレンス情報に基づいて、前記第２のブイ部から取得した前記磁気信号の変動を補正する動揺情報算出部と、
を備え、
前記適応処理部は、前記動揺情報算出部により補正された前記磁気信号の変動に基づいて前記第２のブイ部に対応する前記補償係数を算出することを特徴とする請求項５から９のいずれか１つに記載の磁気補償装置。
【請求項１１】
磁気センサを備えるブイ部により取得された磁気信号に基づいて磁界を算出する遠隔装置における磁気補償方法であって、
前記ブイ部が水中に投下された後に、前記ブイ部から前記磁気センサにより検出された前記磁気信号を取得する取得ステップと、
前記磁気信号に基づいて、前記磁気信号の誤差を補償するための補償係数を算出する補償係数算出ステップと、
前記補償係数と前記磁気信号とを用いて前記磁界を算出する磁界算出ステップと、
を含むことを特徴とする磁気補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサにより計測された磁気を補償する磁気補償装置および磁気補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一方向成分のみ感度を有する磁気センサを３つ用いて、全方位に感度を持たせるように構成された磁気センサシステムがある。以下、このように３つの磁気センサを用いた磁気センサシステムをベクトル型磁気センサと呼ぶ。ベクトル型磁気センサでは、互いに直交する３軸のそれぞれの方向に磁気センサを配置し、各軸に対応する磁気センサから得られる測定信号を合成することにより、磁場の測定結果が得られる。
【０００３】
ベクトル型磁気センサでは、以下に示す誤差が生じることが多い。
１）実装時の加工誤差等により、各磁気センサが感度を有する感度軸が、直交軸からずれるために発生するアライメント誤差。
２）各磁気センサのセンサ感度のばらつきにより発生する感度誤差。
【０００４】
これらの誤差は、雑音として磁場の測定結果に重畳される。このため、これらの誤差があると、センサの持つ感度を十分に引き出すことができない。特許文献１には、これらの誤差を補償するために、運用前に補償用のパラメータを取得しておく技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１７２９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、海中又は海底の磁性体を観測するために用いることを目的として、磁力計を海洋ブイに搭載して海中に散布し、陸上、船上、航空機上等の遠隔地に設置される装置が、複数の海洋ブイから得られる磁気信号を処理する磁気計測システムがある。このような磁気計測システムにおいては、複数の海洋ブイが用いられる。これらの海洋ブイは運用終了後に海洋に投棄され、回収されない。
【０００７】
上記特許文献１に記載の技術では、超伝導磁力計が航空機等の移動物体に搭載されるシステムを前提としており、運用前に、地上において地磁気Ｈを一定にした状態で、センサブロックを色々な方向に向けることによりアライメント誤差および感度誤差といった誤差を測定しておく。上述した海洋ブイを用いた磁気計測システムに特許文献１に記載の技術を適用すると、磁力計ごとすなわち海洋ブイごとに、あらかじめアライメント誤差および感度誤差といった誤差の測定を行うことになり、運用前にこの測定のための作業工数を要する。海洋ブイを用いた磁気計測システムでは、海洋ブイが複数のこともあり、海洋ブイが複数の場合には、これらの測定を行うための作業工数が増大する。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、運用前の作業工数を抑制して誤差を補償することが可能な磁気補償装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる磁気補償装置は、磁気センサを備えるブイ部が水中に投下された後に、ブイ部から磁気センサにより検出された磁気信号を取得する取得部、を備える。磁気補償装置は、磁気信号に基づいて、磁気信号の誤差を補償するための補償係数を算出する補償係数算出部と、補償係数と磁気信号とを用いて磁界を算出する磁界算出部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、運用前の作業工数を抑制し誤差を補償することが可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１にかかる磁気計測システムの構成例を示す図
【図２】実施の形態１の直交座標系ｘｙｚと、ｕ軸、ｖ軸およびｗ軸との関係を示す図
【図３】実施の形態１のブイ部および遠隔装置のハードウェア構成例を示す図
【図４】実施の形態１のプロセッサを備える回路の構成例を示す図
【図５】実施の形態１のセンサ動揺振幅の変化の様子を示す図
【図６】実施の形態２にかかる磁気計測システムの構成例を示す図
【図７】実施の形態２のパラメータ更新を説明するための図
【図８】実施の形態３にかかる磁気計測システムの構成例を示す図
【図９】実施の形態４にかかる遠隔装置の構成例を示す図
【図１０】帯域フィルタのかわりに帯域除去フィルタを用いる場合の実施の形態４の遠隔装置の構成例を示す図
【図１１】帯域フィルタのかわりに適応フィルタを用いる場合の実施の形態４の遠隔装置の構成例を示す図
【図１２】実施の形態４の適応フィルタの周波数特性の変更の一例を示す図
【図１３】実施の形態５の運用形態の一例を示す図
【図１４】実施の形態５の遠隔装置の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態にかかる磁気補償装置および磁気補償方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる磁気計測システムの構成例を示す図である。図１に示すように、磁気計測システム２０は、ブイ部２１と遠隔装置２２を備える。ブイ部２１は海中に投下可能である。遠隔装置２２は、例えば、航空機上、船上等のブイ部２１から離れた遠隔地に配置される。図１では、ブイ部２１を１つ図示しているが、ブイ部２１は１つ以上であればよくブイ部２１の数に制約は無い。本実施の形態の磁気計測システム２０は、例えば、潜水艦等の目標を、磁気の乱れを検出することにより検知するために用いられる。
【００１４】
ブイ部２１は、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを備えるセンサ部３と、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃにより観測される電気特性を示す測定結果を、それぞれ磁場の強さを示す磁気信号に変換して出力する変換部１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、を備える。センサ部３は、ベクトル型磁気センサであり、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれは単一方向に感度を有する。磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、例えば、ＭＩ（磁気インピーダンス：Magneto-Impedance）素子センサまたはＭＲ（磁気抵抗効果：Magneto-Resistance  effect）素子センサである。磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２ＣがＭＩ素子センサの場合には、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃは電気特性としてインピーダンスを示す測定結果を出力する。磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２ＣがＭＲ素子センサの場合には、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃは電気特性として抵抗値を示す測定結果を出力する。
【００１５】
ブイ部２１は、さらに、変換部１Ａ，１Ｂ，１Ｃからアナログ信号として出力される磁気信号を、それぞれディジタル信号に変換してディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃとして出力するＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換器４Ａ，４Ｂ，４Ｃを備える。ブイ部２１は、さらに、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）信号を受信することにより位置情報を取得して出力するＧＰＳ部１２と、Ａ／Ｄ変換器４Ａ，４Ｂ，４Ｃからそれぞれ出力される信号とＧＰＳ部１２から出力される位置情報とを多重化して遠隔装置２２へ送信する多重化伝送部（図では、ＭＵＸと略す）６とを備える。ここでの多重化は、例えば、あらかじめ定められた伝送形式に従って複数の信号を１つの送信信号として送信することを意味する。あらかじめ定められた形式は、例えば、あらかじめ信号ごとに時間領域または周波数領域が定められたものであってもよいし、送信信号におけるビット配置が信号ごとに定められたものであってもよい。
【００１６】
センサ部３の磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、図１に示すように、互いに概ね直交する３つの平面にそれぞれ取り付けられる。図１に示すｕ軸は、磁気センサ２Ａが感度を有する方向を示す軸であり、図１に示すｖ軸は、磁気センサ２Ｂが感度を有する方向を示す軸であり、図１に示すｗ軸は、磁気センサ２Ｃが感度を有する方向を示す軸である。
【００１７】
本実施の形態の磁気計測システム２０は、磁気すなわち磁束密度の大きさＢを算出する。直交座標系ｘｙｚにおける磁束密度のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸のそれぞれの成分をＢｘ，Ｂｙ，Ｂｚとすると、磁束密度の大きさＢは以下の式（１）で表すことができる。
Ｂ＝√（Ｂｘ２＋Ｂｙ２＋Ｂｚ２）  ・・・（１）
【００１８】
センサ部３の磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれに対応する軸が互いに直交したままセンサ部３が直交座標系ｘｙｚに対して傾いたとする。このとき、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれに対応する軸をｕ軸、ｖ軸およびｗ軸とすると、磁束密度の大きさＢ’は以下の式（２）で表すことができる。ｕ軸、ｖ軸およびｗ軸からなる座標系を以下座標系ｕｖｗという。
Ｂ’＝√（Ｂｕ２＋Ｂｖ２＋Ｂｗ２）  ・・・（２）
【００１９】
座標系ｕｖｗが直交座標系である場合、センサ部３が傾いたとしても、ベクトル（Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚ）とベクトル（Ｂｕ，Ｂｖ，Ｂｗ）は、向きは異なるが、磁束密度の大きさは等しい。すなわち、（１）で得られるＢとＢ’は等しい。以上のように、センサ部３の磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれに対応する軸が互いに直交したまま傾いていても磁束密度Ｂの大きさは同じである。一方、一般には、実装時の加工誤差等により、座標系ｕｖｗは完全に直交しない。このように、座標系ｕｖｗの直交座標系からのずれであるアライメント誤差が存在すると、上記式（２）で算出した磁束密度の大きさＢ’は、直交座標系ｘｙｚにおける磁束密度Ｂと一致しなくなる。そこで、このアライメント誤差を求めて、アライメント誤差に起因する測定結果の誤差を補償する必要がある。以下、アライメント誤差に起因する測定結果の誤差の補償をアライメント誤差の補償とも呼ぶ。
【００２０】
図２は、直交座標系ｘｙｚと、ｕ軸、ｖ軸およびｗ軸との関係を示す図である。図２では、ｗ軸をｚ軸と一致させている。アライメント誤差がない場合には、座標系ｕｖｗが直交座標系ｘｙｚに対して全体として傾いていたとしても、この傾きを補正すれば、ｕ軸、ｖ軸およびｗ軸は、それぞれｘ軸、ｙ軸およびｚ軸に一致する。しかしながら、アライメント誤差がある場合、直交座標系ｘｙｚに対する全体としての傾きを補正しても、ｕ軸、ｖ軸およびｗ軸と、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸とは一致しない。図２では、直交座標系ｘｙｚに対する全体としての傾きを除いたときの直交座標系ｘｙｚと、ｕ軸、ｖ軸およびｗ軸との関係を示している。
【００２１】
以下では、図２に示すように、ｕ軸とｖ軸がなす角度をπ／２＋αとし、ｖ軸とｗ軸がなす角度をπ／２＋βとし、ｗ軸とｕ軸とがなす角度をπ／２＋γとし、アライメント誤差をこれらのパラメータα，β，γで表す。α，β，γは、後述するように、アライメント誤差を補償するためのパラメータである。
【００２２】
また、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの各々の利得をＧｕ，Ｇｖ，Ｇｗとした場合、直交座標系ｘｙｚにおける磁束密度の大きさＢは、以下の式（３）で表すことができ、直交座標系ｕｖｗにおける磁束密度の大きさＢ’は、以下の式（４）で表すことができる。
Ｂ＝√（Ｇｕ２Ｂｘ２＋Ｇｖ２Ｂｙ２＋Ｇｗ２Ｂｚ２）  ・・・（３）
Ｂ’＝√（Ｇｕ２Ｂｕ２＋Ｇｖ２Ｂｖ２＋Ｇｗ２Ｂｗ２）  ・・・（４）
【００２３】
各磁気センサのセンサ感度のばらつきがあると、すなわちＧｕ＝Ｇｖ＝Ｇｗでないとすると、センサ部３が全体として傾いた場合、磁束密度の大きさＢと磁束密度の大きさＢ’は一致しなくなり、測定結果に誤差が生じる。このように、感度のばらつきによる測定結果の誤差である感度誤差は、センサ部３の傾きに依存して変化する。また、上述したアライメント誤差もセンサ部３の傾きに依存して変化する。したがって、磁束密度自体は一定であっても、センサ部３により得られた測定結果を用いて算出される磁束密度の大きさは、センサ部３の傾きに応じて変化することになる。
【００２４】
以下、このようにセンサ部３の傾きに依存してアライメント誤差および感度誤差を動揺雑音とも呼ぶ。本実施の形態では、センサ部３が傾くことを利用して、傾きの異なる複数の状態で得られた測定結果を用い、動揺雑音を補償するためのパラメータを算出する。動揺雑音を補償するためのパラメータは、上述したα，β，γと利得Ｇｕ，Ｇｖ，Ｇｗである。α，β，γと利得Ｇｕ，Ｇｖ，Ｇｗの算出方法は、例えば、特許文献１に記載の方法と同様の方法を用いることができる。
【００２５】
図１の説明に戻る。遠隔装置２２は、ブイ部２１から取得した磁気信号に基づいて、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの誤差を補償し、誤差を補償した磁気信号に基づいて磁界を算出する磁気補償装置である。図１に示すように、遠隔装置２２は、ブイ部２１より送信された多重化信号を受信し、多重化信号からディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃと位置情報とを分離する多重分離部（図では、ＤＥＭＵＸと略す）７を備える。多重分離部７は、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを備えるブイ部２１が水中に投下された後に、ブイ部２１から磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃにより検出された磁気信号を取得する取得部である。遠隔装置２２は、さらに、動揺情報算出部８、補償係数算出部９、磁界算出部１０および地磁気ベクトル算出部１３を備える。多重分離部７により分離されたディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、動揺情報算出部８、補償係数算出部９および磁界算出部１０に入力される。多重分離部７により分離された位置情報は、地磁気ベクトル算出部１３に入力される。
【００２６】
地磁気ベクトル算出部１３は、位置情報に基づいて地磁気ベクトルを示す地磁気ベクトル情報を算出し、動揺情報算出部８へ出力する。地磁気ベクトル算出部１３は、例えば、あらかじめ位置と対応する地磁気ベクトルとをテーブル形式で保持し、このテーブルを用いて地磁気ベクトル情報を算出してもよいし、位置に基づいて地磁気ベクトル情報を算出する算出式を保持し、この算出式を用いて地磁気ベクトル情報を算出してもよい。地磁気ベクトルは、地球固定座標系などの直交座標系である基準座標系で示されている。
【００２７】
動揺情報算出部８は、ディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃおよび地磁気ベクトル情報を用いて、センサの動揺誤差に関する情報である動揺情報と、センサ部３の姿勢を示す姿勢情報とを算出する。姿勢情報は、センサ部３の姿勢すなわちセンサ部３の傾きを示す情報である。姿勢情報は、地磁気ベクトルＨｅの方向と大きさは一定とみなし、これに対するセンサを基準としたｘｙｚ座標系の相対位置を示したものである。相対位置を示す方法の例として、以下の２つがある。この直交座標系ｘｙｚは、上述した図２においてα，β，γの定義に用いられる座標系である。
（１）地磁気ベクトルＨｅと、ｚ軸（＝ｗ軸。センサ２Ｃの感度方向）、ｘ軸、及びｙ軸とのなす角（α、β、γ）
（２）上記ｘｙｚ座標系におけるＨｅのベクトル座標（φｘ、φｙ、φｚ）
ここで、（２）は各センサから得られる磁場の大きさ（Ｕｍ,Ｖｍ，Ｗｍ）にほぼ等しいため、各センサから得られる磁場の大きさ（Ｕｍ,Ｖｍ，Ｗｍ）を姿勢情報として扱うことができる。また、動揺情報は、姿勢情報の時間微分と定義することができる。
【００２８】
補償係数算出部９は、磁気センサの動揺情報及びディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃを基に、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの利得のばらつきを補償するためのパラメータ（Ｇｕ，Ｇｖ，Ｇｗ）とアライメント誤差を補償するためのパラメータ（α，β，γ）とを算出する。補償係数算出部９は、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃにより検出された磁気信号に基づいて、磁気信号の誤差を補償するための補償係数を算出する。なお、補償係数算出部９におけるパラメータの算出方法は、どのような算出方法を用いてもよいが、例えば、特許文献１に記載の方法を用いることができる。なお、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃが、例えば、ＭＩ素子センサまたはＭＲ素子センサである場合、初期磁束は０であり、特許文献１のように初期磁束を算出する必要は無い。
【００２９】
スイッチ１１は、補償係数算出部９と磁界算出部１０との接続の有無を切り換えることができる。スイッチ１１は、初期状態では、オフであり、補償係数算出部９と磁界算出部１０とを接続しない状態である。スイッチ１１は、補償係数算出部９により補償係数が算出されるとオンとなり、補償係数算出部９と磁界算出部１０とを接続する。スイッチ１１のオンとオフの制御は、遠隔装置２２がユーザからの操作により行われてもよいし、補償係数算出部９が補償係数の算出を終了すると、スイッチ１１をオンとするようスイッチ１１を制御してもよい。
【００３０】
磁界算出部１０は、ディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃと補償係数算出部９において算出されたパラメータとを用いて、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの利得のばらつきとアライメント誤差とを補償した３軸合成処理を実施し、この処理により得られる３軸合成後の磁界Ｈｅを出力する。すなわち、磁界算出部１０は、補償係数と磁気信号とを用いて磁界を算出する。なお、パラメータを用いた、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの利得のばらつきとアライメント誤差とを補償した３軸合成処理についても、どのような方法を用いてもよいが、例えば、特許文献１に記載の方法を用いることができる。
【００３１】
図３は、本実施の形態のブイ部２１および遠隔装置２２のハードウェア構成例を示す図である。図３に示すように、ブイ部２１は、浮上部１００、水中電子部１１０およびセンサ部３で構成される。浮上部１００は、ブイ部２１が海などの水中に投下された後に、水上に浮上する部分である。水中電子部１１０およびセンサ部３は、浮上部１００と図示しない吊下ケーブルにより接続され、ブイ部２１が投下された後に水中に沈降する。以下では、ブイ部２１が海に投下される例を説明する。
【００３２】
浮上部１００は、アンテナ１０１、送受信回路１０２、制御回路１０３および電源１０４を備える。電源１０４は、例えば海水電池であり、ブイ部２１の各部への電源を供給する。水中電子部１１０は、信号変換回路１１１を備える。センサ部３は、増幅回路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃと磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃとを備える。
【００３３】
センサ部３は、図１に示した磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを備えるとともに、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃからそれぞれ出力される信号を増幅する増幅回路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを備える。なお、増幅回路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを用いる必要のない磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを用いる場合には、増幅回路３０Ａ、３０Ｂ，３０Ｃは不要である。図１では増幅回路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃの図示を省略している。増幅回路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃを備える場合、図１において、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃから出力される信号は増幅回路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃから出力される信号である。増幅回路３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃにより増幅された信号は、Ａ／Ｄ変換器４Ａ，４Ｂ，４Ｃを備える信号変換回路１１１に入力される。
【００３４】
図１に示した多重化伝送部６は、制御回路１０３、送受信回路１０２およびアンテナ１０１により実現される。図１に示したＧＰＳ部１２は、送受信回路１０２およびアンテナ１０１により実現される。なお、送受信回路１０２およびアンテナ１０１とは別にＧＰＳ信号を受信するためのアンテナおよび受信機を備えていてもよい。制御回路１０３は、位置情報とＡ／Ｄ変換された信号とを多重化する。多重化された信号は送受信回路１０２およびアンテナ１０１を介して電波として放射される。
【００３５】
遠隔装置２２は、図３に示すように、アンテナ２０１、送受信部２０２、処理回路２０３および表示部２０４を備える。
【００３６】
図１に示した多重分離部７は、アンテナ２０１、送受信部２０２および処理回路２０３により実現される。図１に示した動揺情報算出部８、補償係数算出部９、磁界算出部１０および地磁気ベクトル算出部１３は、処理回路２０３により実現される。表示部２０４は、ディスプレイ、液晶モニタなどであり、例えば、磁界算出部１０により算出された磁界Ｈｅを表示する。
【００３７】
処理回路２０３および制御回路１０３は、専用のハードウェアとして構成されてもよいし、プロセッサを備えた回路であってもよい。処理回路２０３および制御回路１０３がプロセッサを備えた回路である場合、この回路は、図４に示すように、プロセッサ３０１およびメモリ３０２を備える。図４は、プロセッサを備える回路の構成例を示す図である。処理回路２０３および制御回路１０３が、プロセッサを備える回路である場合、処理回路２０３および制御回路１０３により実現される機能は、メモリ３０２に格納されたプログラムがプロセッサ３０１により実行されることにより実現される。なお、ブイ部２１は一般に、運用終了後には使用されないすなわち使い捨てとなることが多い。このため、制御回路１０３は安価であることが望ましく、制御回路１０３がメモリを備える場合であっても、容量の少ない安価なメモリが用いられる。
【００３８】
次に、本実施の形態の動作について説明する。ブイ部２１が海上に投下されると、ブイ部２１は、海面に着水すると同時に浮上部１００に設けられた図示しない展開機構を展開し、電源１０４が各部への通電を開始する。また、センサ部３は水中に沈降する。なお、ブイ部２１は、例えば遠隔装置２２が搭載される航空機または船などから射出される。
【００３９】
センサ部３の磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃは、通電とともに磁気のセンシングを開始し、沈降中にも磁気のセンシングを行っている。磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃでは、沈降中、吊下ケーブルを中心として回転する回転運動、上下運動等により、センサ部３全体の傾きが変化することにより動揺誤差が生じる。以下、動揺誤差のことを単に動揺とも呼ぶ。センサ部３の沈降が進み、到達深度に達した後しばらくの間、動揺は継続するが、徐々に動揺の振幅は収束していく。ただし、海流等の影響により、動揺が０となることはないが、実用上は問題はない。通常、回転運動、動揺が収束する過程で、オペレーション開始すなわち磁気の観測開始となる。
【００４０】
図５は、センサ動揺振幅の変化の様子を示す図である。図５の横軸は時刻を示し、図５の縦軸はセンサ動揺振幅、すなわち磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの動揺の振幅を示す。ブイ部２１が海上へ投下されるとブイ部２１の各部への通電が開始される。この時点では、スイッチ１１はオフ（ＯＦＦ）である。スイッチ１１がオフの期間では、遠隔装置２２は、ブイ部２１から送信された多重化信号を用いて、補償係数すなわちパラメータ（Ｇｕ，Ｇｖ，Ｇｗ）およびパラメータ（α，β，γ）を算出する。ブイ部２１が海上への投下からオペレーション開始までの間は、センサ部３の位置および姿勢の変動が大きく、特許文献１のセンサブロックを色々な方向に向ける期間に相当する。したがって、この間に、特許文献１と同様に、異なる複数の時刻で得られた磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの磁気信号に基づいて評価関数を０にするパラメータを定めることができる。
【００４１】
このように、本実施の形態では、補償係数算出部９は、ブイ部２１が水中に投下されてから運用が開始される前の間に取得された磁気信号に基づいて補償係数を算出する。
【００４２】
なお、ブイ部２１が海上へ投下されたときに、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃが感度を有する方向、すなわちｕ軸、ｖ軸、ｗ軸の地磁気に対する方向がわからないため、補助情報として、ＧＰＳ信号により得られるブイ部２１の位置情報から、ブイ部２１の位置における地磁気ベクトルを算出する。これにより、ｕ軸、ｖ軸、ｗ軸のおおよその方向、すなわち上述したｘｙｚ座標系と基準座標系との差異がわかる。
【００４３】
オペレーション開始となった時点で、スイッチ１１をオンとし、それまでに算出された補償係数を用いて、遠隔装置２２は、３軸合成処理を実行する。一方、スイッチ１１をオンとした時点で補償係数の算出処理はやめ、それまで算出された補償係数をメモリ等に記憶することにより、補償係数は３軸合成処理において継続的に使用される。
【００４４】
以上のように、本実施の形態では、ブイ部２１の射出後からオペレーション開始までの間で、補償係数の算出処理を実施し、オペレーション開始後に、この算出処理で得られた補償係数を用いて３軸合成処理を実行するようにした。このため、補償係数算出を行うための十分な動揺情報を確保しつつ、現物の磁気センサを用いて運用中に自動的に取得することができる。このため、運用の前に補償係数すなわちパラメータを算出するための作業を行う必要がなく、運用前の作業工数を抑制して誤差を補償することができる。
【００４５】
また、実際に磁気の観測が行われる環境でパラメータを算出することができるので、事前にパラメータを算出しておく場合に比べて、精度良くアライメント誤差および感度誤差を補償することができる。また、センサ部３に固有の補償係数を、センサ部３に記憶しておく必要がないため、使い捨てとなることが多いブイ部２１に高価なメモリを実装する必要がなくなる。ブイ部２１に補償係数を格納するためのメモリを実装しない場合には、あらかじめセンサ部３の識別情報ごとに補償係数をデータベースなどにより保持しておき、ブイ部２１から遠隔装置が識別情報を取得してデータベースから補償係数を取得する方法も考えられるが、この方法の場合では、識別情報の管理および補償係数のデータベースの管理が必要となる。本実施の形態の磁気計測システムは、このような管理も不要であり、運用者にとっての使い勝手が良い。
【００４６】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２にかかる磁気計測システムの構成例を示す図である。図６に示すように、本実施の形態の磁気計測システム２０ａは、ブイ部２１と遠隔装置２２ａを備える。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００４７】
本実施の形態の遠隔装置２２ａは、実施の形態１の遠隔装置２２にスムージング処理部１４および連続適応処理部１５を追加しスイッチ１１を削除する以外は、実施の形態１の遠隔装置２２と同様である。本実施の形態のハードウェア構成は実施の形態１と同様であり、本実施の形態のスムージング処理部１４および連続適応処理部１５は、図３に示した処理回路２０３により実現される。
【００４８】
次に、本実施の動作について説明する。図７は、本実施の形態のパラメータ更新を説明するための図である。図７の横軸は時刻を示し、図７の縦軸はセンサ動揺振幅を示す。図７に示す期間４０１は、実施の形態１と同様に補償係数を算出する期間である。期間４０２は、オペレーション期間、すなわち磁気を観測する期間である。実施の形態１では、オペレーション開始前の期間で補償係数を算出し、その後は補償係数を更新していなかったが、本実施の形態では、図７に示すように、オペレーション開始前の期間で算出した補償係数を初期値とし、オペレーション期間において補償係数を更新する。
【００４９】
オペレーション開始後、まず、補償係数算出部９から出力される補償係数であるパラメータは、パラメータの初期値（Ｇｕ０，Ｇｖ０，Ｇｗ０）、（α０，β０，γ０）として、連続適応処理部１５へ入力する。本実施の形態では、多重分離部７により分離されたディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、実施の形態１と同様に動揺情報算出部８、補償係数算出部９および磁界算出部１０へ入力されるとともに、スムージング処理部１４へも入力される。スムージング処理部１４は、カルマンフィルタ等を用いてディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃに対してスムージング処理を実施し、処理後の信号を連続適応処理部１５へ出力する。また、本実施の形態では、動揺情報算出部８により算出された動揺情報および姿勢情報は、連続適応処理部１５にも入力される。連続適応処理部１５は、パラメータの初期値（Ｇｕ０，Ｇｖ０，Ｇｗ０）、（α０，β０，γ０）を受け取ると、磁界算出部１０へ出力する。磁界算出部１０は、連続適応処理部１５から受け取ったパラメータとディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃとを用いて実施の形態１と同様に、３軸合成処理を実施する。
【００５０】
連続適応処理部１５は、パラメータ更新のタイミングになると、パラメータの初期値、動揺情報、姿勢情報およびスムージング処理部１４から入力される信号を用いて、パラメータを更新し、更新後のパラメータ（Ｇｕ，Ｇｖ，Ｇｗ）、（α，β，γ）を磁界算出部１０へ出力する。連続適応処理部１５は、運用が開始された後に取得された磁気信号に基づいて、補償係数算出部９により算出された補償係数を初期値として補償係数を算出する適応処理部である。パラメータの更新はどのような方法で用いられてもよいが、（Ｇｕ０，Ｇｖ０，Ｇｗ０）、（α０，β０，γ０）を初期値として用いて、補償係数算出部９と同様に評価関数を０とするようにパラメータを求めることができる。なお、期間４０２では、期間４０１に比べて、姿勢の変動などが少ないためセンサ動揺振幅の変化に比べて相対的に動揺雑音以外の雑音が大きくなるため、動揺雑音以外の雑音の影響を受けやすくなる。そのため、スムージング処理部１４によりスムージング処理を実施した後の信号を用いることで、動揺雑音以外の雑音の影響を抑制することができる。２回目以降のパラメータの更新では、連続適応処理部１５は、（Ｇｕ０，Ｇｖ０，Ｇｗ０）、（α０，β０，γ０）を初期値として用いてもよいし、前回の更新で算出されたパラメータを初期値として用いてもよい。なお、スムージング処理部１４は必須ではなく、スムージング処理部１４を設けなくてもよい。
【００５１】
磁界算出部１０は、連続適応処理部１５から更新後のパラメータを受けとると、更新後のパラメータを用いて３軸合成処理を実施する。次にパラメータを受け取るまでの間は、連続適応処理部１５では同じパラメータが用いられる。期間４０２におけるパラメータ更新はどのようなタイミングで行われてもよいが、例えば一定周期ごとにパラメータの更新を行うことができる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態では、オペレーションの開始後に、補償係数を更新するようにした。このため、補償係数算出を行うための十分な動揺情報を確保しつつ、現物の磁気センサを用いて運用中に自動的に取得することができる。このため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、期間４０２においてアライメントなどが変化する場合であっても、実施の形態１に比べて精度良く補償することができる。
【００５３】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３にかかる磁気計測システムの構成例を示す図である。図８に示すように、本実施の形態の磁気計測システム２０ｂは、ブイ部２１ａと遠隔装置２２ｂを備える。実施の形態１または実施の形態２と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態２と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１および実施の形態２と異なる点を中心に説明する。
【００５４】
本実施のブイ部２１ａは、実施の形態１および実施の形態２のブイ部２１に補償係数メモリ１６Ａを追加する以外は、実施の形態１および実施の形態２のブイ部２１と同様である。補償係数メモリ１６Ａは、ブイ部２１ａの出荷前にあらかじめ算出された補償係数の概数が格納される。算出された補償係数の有効桁数を算出された値自体から削減して概数として記憶することにより、算出された補償係数自体をメモリに記録する場合に比べメモリの容量を削減することができる。このため、補償係数メモリ１６Ａには、容量の少ないまたは語長の短い、廉価なメモリまたはスイッチアレイ等を用いることができる。また、この補償係数は、概数であるため、実機を用いた精度のよい測定などにより算出する必要はなく、製品検査時の測定などに基づくものでよい。したがって、この補償係数を求めるために、磁気計測システムの運用者が作業を行う必要は無い。
【００５５】
本実施の形態の遠隔装置２２ｂは、実施の形態２の遠隔装置２２ａから補償係数算出部９を削除する以外は実施の形態２の遠隔装置２２ａと同様である。
【００５６】
次に、本実施の動作について説明する。本実施の形態では、ブイ部２１ａが海上に投下されて通電が開始されると、多重化伝送部６は、補償係数メモリ１６Ａに格納されている補償係数の概数を補償係数の初期値１６Ｂとして、多重化伝送部６によってディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃおよび位置情報と多重され、遠隔装置２２ｂへ送信される。遠隔装置２２ｂでは、多重分離部７が、受信した信号を分離して、分離して得られた初期値１６Ｂを連続適応処理部１５へ入力する。
【００５７】
連続適応処理部１５は、実施の形態２の期間４０２における動作と同様に、入力された初期値１６Ｂ、動揺情報、姿勢情報およびスムージング処理部１４から入力される信号を用いて、パラメータを更新し、更新後のパラメータ（Ｇｕ，Ｇｖ，Ｇｗ）、（α，β，γ）を磁界算出部１０へ出力する。２回目以降のパラメータの更新では、連続適応処理部１５は、初期値１６Ｂを初期値として用いてもよいし、前回の更新で算出されたパラメータを初期値として用いてもよい。実施の形態２では、期間４０２で更新処理が行われていたのに対し、本実施の形態では、上記のように通電開始後から更新処理が実施される。すなわち、本実施の形態では、連続適応処理部１５は、ブイ部２１ａから取得された、補償係数の概数を初期値として、磁気信号に基づいて補償係数を算出する適応処理部である。
【００５８】
以上のように、本実施の形態では、ブイ部２１ａが、あらかじめ算出された補償係数の概数を保持し、通電開始後に遠隔装置２２ｂへ送信するようにした。そして、遠隔装置２２ｂが、受信した補償係数の概数を初期値として用いてパラメータを更新するようにした。このため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、実施の形態１および実施の形態２に比べてオペレーションの開始を早めることができる。
【００５９】
実施の形態４．
図９は、本発明の実施の形態４にかかる遠隔装置の構成例を示す図である。本実施の形態のブイ部２１は実施の形態１および実施の形態２と同様であるため図示および説明を省略する。図９に示すように、本実施の形態の遠隔装置２２ｃは、実施の形態２の遠隔装置２２ａに帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを追加する以外は、実施の形態２の遠隔装置２２ａと同様である。実施の形態１または実施の形態２と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態２と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１および実施の形態２と異なる点を中心に説明する。
【００６０】
磁気信号にフィルタ処理を行うフィルタの一例である帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃは、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃにおけるアライメント誤差等の変動の周波数帯域の信号を通過させ、他の周波数帯域の信号を通過させないＢＰＦ（Band  Pass  Filter：バンドパスフィルタ）である。アライメント誤差等の変動の周波数帯域は、ブイ部２１の構造による各軸の特性から、あらかじめおおよそ予測できる。このため、帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃにおける通過帯域をこの予測に基づいて設定しておく。ｕ軸，ｖ軸，ｗ軸のそれぞれで特性が異なることも考えられるため、帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃの通過帯域はそれぞれ異なっていてもよい。本実施の形態では、帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを用いることにより、地磁気変動に由来する低周波成分、他の雑音成分等を除去することができ、補償係数の算出精度を向上させることができ、また補償係数の収束時間を短縮させることができる。
【００６１】
本実施の形態では、多重分離部７から出力されるディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、それぞれ帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃに入力される。帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを通過した信号は動揺情報算出部８、補償係数算出部９およびスムージング処理部１４に入力される。動揺情報算出部８、補償係数算出部９およびスムージング処理部１４は、実施の形態２で多重分離部７から入力されるディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃのかわりに、帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを通過した信号を用いて、実施の形態２と同様の動作を実施する。一方、磁界算出部１０には、実施の形態２と同様に、多重分離部７から出力されるディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃが入力される。
【００６２】
また、アライメント誤差などを補償するための補償係数の算出に用いる動揺の成分とは異なる、特定の周波数の成分が磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの出力信号に含まれることが明らかな場合、この特定の周波数の成分を除去する帯域除去フィルタ（ＢＥＦ：Band  Elimination  Filter）を用いてもよい。帯域除去フィルタも磁気信号にフィルタ処理を行うフィルタの一例である。図１０は、帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのかわりに帯域除去フィルタを用いる場合の遠隔装置の構成例を示す図である。図１０に示した遠隔装置２２ｄは、帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのかわりに帯域除去フィルタ１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆを備える以外は、図９に示した遠隔装置２２ｃと同様である。帯域除去フィルタ１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆは、上述したように特定の周波数の成分を除去する。
【００６３】
特定の周波数の一例としては、地磁気の乱れに相当する周波数成分が挙げられる。補償係数の算出に当たって地磁気は一定であることを前提としているため、地磁気の乱れは補償係数の算出の上で雑音になる。このため、図１０に示した遠隔装置２２ｄは、雑音除去のために、帯域除去フィルタ１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆを備えている。また、磁気計測システムが、目標を検出するためのシステムである場合、目標に対応する目標信号が含まれたまま補償係数を算出すると、磁界算出部１０における処理において目標信号自体を消してしまうような補償処理が行われる可能性がある。このため、目標探知性能維持の観点から、帯域除去フィルタ１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆにより目標信号の周波数帯を除去するようにしてもよい。
【００６４】
また、一般に、オペレーションのフェーズごとに、すなわちオペレーション開始からの経過時間とともにセンサ動揺の周波数特性が変化する。このため、フィルタの周波数特性を適応的に変更することが可能な適応フィルタを用いてもよい。適用フィルタも、磁気信号にフィルタ処理を行うフィルタの一例である。図１１は、帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのかわりに適応フィルタを用いる場合の遠隔装置の構成例を示す図である。図１１に示した遠隔装置２２ｅは、帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃのかわりに適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊを備える以外は、図９に示した遠隔装置２２ｃと同様である。適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊは、上述したように特定の周波数の成分を除去する。
【００６５】
適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊは、周波数特性を変更可能なフィルタである。例えば、通電開始からの経過時間に応じて、適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊの周波数特性を変更して、通過させる周波数帯を変更する。これにより、磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの動揺の周波数の時間的な変化に応じて、適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊの周波数帯を変更することができ、より適切に動揺の周波数成分を抽出することができる。図１２は、適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊの周波数特性の変更の一例を示す図である。図１２に示した例では、期間４０１は、補償係数の初期値を算出する期間であり、期間４０２ａはオペレーションを行う期間である。通電開始後の特性＃１使用区間では、適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊの周波数特性を特性＃１に設定し、次の特性＃２使用区間では、適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊの周波数特性を特性＃２に設定する。その後、特性＃３使用区間では、適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊの周波数特性を特性＃３に設定し、特性＃４使用区間では、適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊの周波数特性を特性＃４に設定する。図１２に示した例では、時間の経過とともに、適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊが通過させる帯域幅が狭くなっていっている。これは、時間の経過とともにセンサの動揺が収まり、動揺の周波数帯が狭くなることに対応させているためである。なお、適応フィルタ１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊの周波数特性は、それぞれ異なっていてもよい。
【００６６】
適応フィルタのフィルタ特定の更新については、例えば、オペレーション開始から、一定の時間間隔で行われる。また、オペレータの終了は、一般に、オペレータの裁量によって決定される。オペレーションフェーズでは、適応フィルタのフィルタ特性は原則一定の時間間隔で更新し続けられるが、フィルタ特性が安定すれば、オペレータは途中で適応フィルタのフィルタ特定の更新を停止させてもよい。また、適応フィルタのフィルタ特定の更新のタイミングについても、オペレータの裁量によって変更されてもよい。
【００６７】
なお、本実施の形態では、実施の形態２の遠隔装置に各フィルタを追加する例を説明したが、実施の形態１または実施の形態３の遠隔装置に同様に各フィルタを追加してもよい。
【００６８】
以上のように、本実施の形態では、遠隔装置が、ブイ部から受信したディジタル磁気信号にフィルタ処理を実施し、フィルタ処理後の信号を用いて補償係数を算出するようにした。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、補償係数の算出精度を実施の形態１より向上させることができる。
【００６９】
実施の形態５．
図１３は、本発明にかかる実施の形態５の運用形態の一例を示す図である。図１４は、本実施の形態の遠隔装置２２ｆの構成例を示す図である。本実施の形態のブイ部２１は実施の形態１および実施の形態２と同様であるため図示および説明を省略する。ただし、本実施の形態の磁気計測システムでは、ブイ部２１は複数である。複数のブイ部２１の一例として、図１３では、ブイ部２１−１〜２１−３を示している。ブイ部２１の数は、図１３に示した例に限定されない。実施の形態１から実施の形態４と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態２と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態１から実施の形態４と異なる点を中心に説明する。
【００７０】
図１３に示すように、本実施の形態では、まず、ブイ部２１−１を航空機などの機体から海上に投下する。次に、ブイ部２１−２が機体から投下され、さらにその次にブイ部２１−３が機体から投下される。航空機は例えば遠隔装置２２ｆが搭載される航空機であるが、遠隔装置２２ｆが搭載される機体とブイ部２１−１〜２１−３を投下する機体は異なっていてもよい。本実施の形態では、ブイ部２１−２，２１−３よりも先に投下されるブイ部２１−１をリファレンスブイとして用いて、リファレンスブイの動揺情報に基づいて補償係数を算出する。
【００７１】
図１４に示すように、本実施の形態の遠隔装置２２ｆは、実施の形態４の遠隔装置２２ｃに動揺情報算出部８Ｂを追加し、動揺情報算出部８のかわりに動揺情報算出部８Ｃを備える以外は、実施の形態４の遠隔装置２２ｃと同様である。
【００７２】
次に、本実施の形態の動作について説明する。ブイ部２１に実装される磁気センサ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの動揺の要因は、大別して
（１）ブイ部２１固有の振動
（２）海域または海流に由来する振動
に分類される。（１）はブイ部２１の投下後、時間経過に伴い減衰する傾向にあるが、（２）はオペレーション中も継続する。
【００７３】
リファレンスブイであるブイ部２１−１は、ブイ部２１−２，２１−３よりも先に投下されるため、ブイ部２１−２，２１−３より（１）の動揺が収束している。このため、ブイ部２１−１では、動揺全体における上記（２）の比率がブイ部２１−２，２１−３より高い。一方、上記（２）の成分は海域または海流に由来するためブイ部２１−１〜２１−３の間で類似した値になると想定される。また、（１）の成分はブイ部２１−１〜２１−３の構造に由来するため、ブイ部２１投下後のセンサ動揺成分は概算で予測可能である。一方、（２）は予測することが難しい。
【００７４】
これらのことから、遠隔装置２２ｆでは、動揺情報算出部８Ｂが、ブイ部２１−１から受信したディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃを用いて、リファレンスブイの動揺情報をリファレンス情報として算出し、算出したリファレンス情報を動揺情報算出部８Ｃに出力する。ディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、多重分離部７が受信して分離して動揺情報算出部８Ｂに出力してもよいし、多重分離部７とは別に、リファレンスブイのディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃを受信する送受信手段を設けてもよい。例えば、ブイ部２１ごとに異なる周波数または異なる時間帯で信号を送信することとし、多重分離部７が、ブイ部２１−１とブイ部２１−２の両方の信号を受信して、周波数または時間帯ごとにこれらの信号を分離してもよい。
【００７５】
多重分離部７は、ブイ部２１−２から受信した信号を分離し、実施の形態４と同様に、ブイ部２１−２のディジタル磁気信号５Ａ，５Ｂ，５Ｃを、帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃにそれぞれ出力するとともに磁界算出部１０へ出力する。また、ブイ部２１−２から受信した信号から分離した位置情報を地磁気ベクトル算出部１３へ出力する。動揺情報算出部８Ｃは、リファレンス情報と帯域フィルタ１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃからそれぞれ出力される信号とを用いてブイ部２１−２の動揺情報を算出する。具体的には、動揺情報算出部８Ｃは、ブイ部２１−２の動揺情報を実施の形態４と同様に算出した後、リファレンス情報を用いて動揺情報を補正し、補正した後の動揺情報を補償係数算出部９および連続適応処理部１５へ出力する。具体的には、磁気雑音である（２）の成分すなわちリファレンス情報をブイ部２１−２の動揺情報から差し引くことで、磁気雑音を取り除いたブイ部２１−２の動揺情報を算出することができる。以上の処理により、ブイ部２１−２の動揺情報の算出精度を高めることができる。遠隔装置２２ｆは、ブイ部２１−３についても同様に、ブイ部２１−１の情報を用いて、ブイ部２１−３の動揺情報を算出することができる。
【００７６】
以上のように、本実施の形態では、ブイ部２１として、第１のブイ部であるブイ部２１−１、第２のブイ部であるブイ部２１−２，２１−３を含む。そして、遠隔装置２２ｆは、第２のブイ部より先に水中に投下され第１のブイ部から取得した磁気信号であるリファレンス信号の変動をリファレンス情報として算出するリファレンス情報算出部である動揺情報算出部８Ｂを備える。また、動揺情報算出部８Ｃは、リファレンス情報に基づいて、ブイ部２１−２から取得した磁気信号の変動を補正する。適応処理部である連続適応処理部１５は、動揺情報算出部８Ｃにより補正された磁気信号の変動に基づいてブイ部２１−２に対応する補償係数を算出する。
【００７７】
なお、以上の説明では、実施の形態４の遠隔装置２２ｃに動揺情報算出部８Ｂを追加し、動揺情報算出部８のかわりに動揺情報算出部８Ｃを備える例を説明したが、同様に、実施の形態４の遠隔装置２２ｄ，２２ｅに動揺情報算出部８Ｂを追加し、動揺情報算出部８のかわりに動揺情報算出部８Ｃを備えるようにしてもよい。また、実施の形態１から実施の形態３の遠隔装置に、同様に、動揺情報算出部８Ｂを追加し、動揺情報算出部８のかわりに動揺情報算出部８Ｃを備えるようにしてもよい。
【００７８】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  変換部、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ  磁気センサ、３  センサ部、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  Ａ／Ｄ変換器、６  多重化伝送部、７  多重分離部、８，８Ｂ，８Ｃ  動揺情報算出部、９  補償係数算出部、１０  磁界算出部、１１  スイッチ、１２  ＧＰＳ部、１３  地磁気ベクトル算出部、１４  スムージング処理部、１５  連続適応処理部、１６Ａ  補償係数メモリ、１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ  帯域フィルタ、１７Ｄ，１７Ｅ，１７Ｆ  帯域除去フィルタ、１７Ｇ，１７Ｈ，１７Ｊ  適応フィルタ、２０，２０ａ，２０ｂ  磁気計測システム、２１，２１−１〜２１−３，２１ａ  ブイ部、２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ  遠隔装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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