(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶（２）に取り付けられている、水中領域（８）に音波信号を方向付けて送出するための送信装置（２０）と、前記船舶（２）に取り付けられている、前記水中領域（８）内の海底輪郭（６）から反射された音波を受信する少なくとも二つの変換器を備えている受信装置（２８）とを用いて、海底輪郭（６）を測定する方法であって、
前記変換器は受信した音波から、所定のサンプリング時点にサンプリング、ディジタル化及び記憶される（４２）受信信号（７０；７２）をそれぞれ形成する、海底輪郭（６）を測定する方法において、
前記送信装置（２０）により、前記海底輪郭（６）までの相互に異なるアスペクト角（φN）及び距離（ｒN）を有する所定の位置（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，．．．，ＰN）からの複数のＮ回の測深でもって、音波信号を前記水中領域（８）に連続的に送出し（４０）、
前記Ｎ回の測深の、前記海底輪郭（６）から反射された前記音波信号の成分を前記受信装置（２８）によって受信し（４２）、
複数のサンプリング時点及び前記Ｎ回の測深に関して、前記受信信号（７０；７２）から、受信した音波の前記受信装置（２８）の二つの変換器間の位相差を求め（４４）、更に該位相差から生じる行路差も求め（４６）、
前記サンプリング時点及び前記Ｎ回の測深に関して、前記行路差に属する入射角度を求め（４８）、該入射角度からそれぞれの入射座標を求め（５０）、
前記入射座標についての前記サンプリング時点及び前記Ｎ回の測深に関して、前記それぞれの入射座標を含む所定の領域における、該領域内の事前に収集されたデータの個数に関する尺度であるデータ密度を求め（５６）、
最大値検出器（８６）を用いて、前記データ密度が最大になる領域を選択し、前記海底輪郭（６）を求めるために、該領域に属する入射座標を使用する（６０）ことを特徴とする、海底輪郭（６）を測定する方法。
【請求項２】
前記受信装置（２８）は個別の二つの電気音響的及び／又は光学音響的な変換器から構成されており、該二つの変換器を前記受信信号（７０；７２）の半波長（λ）よりも長い間隔（３０）を置いて配置する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記受信装置（２８）は複数の電気音響的及び／又は光学音響的な変換器から構成されており、前記音波を方向選択的に受信する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記入射座標を含む、前記データ密度を求めるために使用される領域は、所定の大きさを有する表面要素に対応する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記Ｎ回の測深の前記所定の位置（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，．．．，ＰN）には、送受信装置（４）の前方移動によって到達する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
船舶（２）に取り付けられている、水中領域（８）に音波信号を方向付けて送出するための送信装置（２０）と、前記船舶（２）に取り付けられている、前記水中領域（８）内の海底輪郭（６）から反射された音波を受信する少なくとも二つの変換器を備えている受信装置（２８）とを用いて、海底輪郭（６）を測定する装置であって、
前記変換器は受信した音波から、所定のサンプリング時点にサンプリング、ディジタル化及び記憶される（４２）受信信号（７０；７２）をそれぞれ形成する、海底輪郭（６）を測定する装置において、
前記海底輪郭（６）までの相互に異なるアスペクト角（φN）及び距離（ｒN）を有する所定の位置（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，．．．，ＰN）からの複数のＮ回の測深でもって、音波信号を前記水中領域（８）に連続的に送出する（４０）送信装置（２０）と、
前記Ｎ回の測深の、前記海底輪郭（６）から反射された前記音波信号の成分をその都度受信する（４２）受信装置（２８）と、
複数のサンプリング時点及び前記Ｎ回の測深に関して、受信した音波の前記受信装置（２８）の二つの変換器間の位相差を求め（４４）、更に該位相差から生じる行路差も求める（４６）二つの計算ユニット（７８；８０）と、
前記サンプリング時点及び前記Ｎ回の測深に関して、前記行路差に属する入射角度を求め（４８）、該入射角度からそれぞれの入射座標を求める（５０）別の計算ユニット（８２）と、
前記サンプリング時点及び前記Ｎ回の測深に関して、前記それぞれの入射座標を含む所定の領域における、該領域内の事前に求められたデータの個数に関する尺度である、前記入射座標のデータ密度を求める（５６）別の計算ユニット（８４）と、
前記データ密度が最大になる領域を選択し、該領域に属する、前記海底輪郭（６）の入射座標を求める（６０）最大値検出器（８６）とを含んでいることを特徴とする、海底輪郭（６）を測定する装置。
【請求項７】
前記受信装置（２８）は個別の二つの電気音響的及び／又は光学音響的な変換器から構成されており、該二つの変換器は前記受信信号（７０；７２）の半波長（λ）よりも長い間隔（３０）を置いて配置されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記受信装置（２８）は複数の電気音響的及び／又は光学音響的な変換器から構成されており、これにより前記音波を方向選択的に受信する、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記入射座標を含む、前記データ密度を求めるために使用される領域は、所定の大きさを有する表面要素である、請求項６乃至８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記Ｎ回の測深の前記所定の位置（Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，．．．，ＰN）には、送受信装置（４）の前方移動によって到達する、請求項６乃至９のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載されているような、船舶に取り付けられている送受信装置を用いて海底輪郭を測定するための方法、並びに、請求項６に記載されている、方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
本発明は特に、所定の水中領域内の海底輪郭を測定する際、又は、沈んでいる対象を探索する際に使用される。船舶の前方の水中領域が照明される場合、この照明は特に衝突の回避及び／又はナビゲーションに使用される。
【０００３】
詳細な対象検出を達成するために、受信装置の高い角度分解能が必要である。この高い角度分解能は、従来では、複数の変換器及びそれらの変換器の後段に接続されているビーム成形器を備えている受信装置を用いて達成される。ビーム成形器は、受信装置が規定された水中領域内に、相互にずらされている複数の指向性特性又はビームによって扇状の領域を形成するように変換器のそれぞれの入力信号を処理する。受信装置を例えばリニアアレイ又はコンフォーマルアレイないしは蹄鉄又はシリンダアレイとして構成することができる。DE 199 59 014 A1には例えば、海洋、河川、湖沼等の水の深度値を、ファンビームを用いる音響測深機によって決定する方法が開示されている。この方法では、一連のファンビームに関するエコーファン毎に音波伝播時間が測定され、この音波伝播時間から深度値及び輪郭値が算出される。しかしながら、この変換器アレイの分解能はビーム幅に相当するので、十分な精度の角度分解能のために非常に高いコストが生じる。
【０００４】
受信装置の構造様式によって分解能が制限されている、受信装置として変換器アレイを用いるこの方法以外にも、角度決定のためのいわゆる高分解能方法も公知である。この方法には特にＭＵＳＩＣ（Multiple Signal Classification）方法が含まれる。しかしながら結果の精度は、この方法においても受信装置の変換器の数に依存している。受信装置が有する変換器の数が多くなればなるほど、また、処理する信号ブロックの長さが長くなればなるほど、結果はより正確になる。この方法の欠点は計算コストが高いことであり、これによってリアルタイムシステムにおける使用が困難になる。
【０００５】
択一的に、変換器によって受信された音波の位相評価によって海底輪郭の測定を実施することも公知である。DE 10 2005 041 390 A1にはソナー画像を形成する方法が開示されている。このために、船舶に搭載されているソナーが使用され、このソナーは音波パルスを送出するための送信アンテナと、複数のハイドロフォンを備えている受信アンテナとを有している。一つの実施例においては、干渉測定方式を使用して３次元のソナー画像を形成することが開示されている。このために、有利には第１の受信アンテナと同一に構成されている第２の受信アンテナが必要になる。求めるべき深度値は二つの受信アンテナの受信信号の相関によって決定される。
【０００６】
1994年7月のIEEE Journal of Oceanic Engineering，19(3)：382-390頁の記事「Signal Processing Strategies for a Bathymetric Sidescan Sonar」には、干渉システムにおける直接的な位相測定の原理が詳細に説明されている。この種の干渉技術では、第１の変換器から独立して動作する第２の変換器が必要になる。この第２の変換器は別の受信信号を供給し、この別の受信信号は対象までの異なる距離によって、第１の変換器に対して時間遅延された信号を供給する。しかしながら変換器の間隔が、受信した音波の波長の数倍である場合には、０から２πの間にある測定された位相シフトが考えられる多数の受信角度を表すことになる。角度決定におけるこの種の多義性は、従来では、適切な間隔を置いて設けられている複数の変換器を使用することによって回避されている。
【０００７】
DE 1 548 452 Aには海底の等高線を決定するための方法が開示されている。探索された等高線を、送受信装置の特別な配置構成によって直接的に記録することができる。この配置構成によれば、送受信装置は、同一の送信器から送出された音波が海底において反射された後に、相互に間隔を空けて設けられている二つの受信器によって同相で受信されるような間隔を相互に置いて配置されている。常に適合されていなければならない所定の配置構成の特性を維持する必要があることは不利である。しかしながら、複数の変換器を使用する場合には、同様に不利なことに、比較的高いコストが生じる。
【０００８】
従って本発明が基礎とする課題は、位相評価によって一義的な測定結果を供給する、海底輪郭を測定するための廉価な方法を提供することである。
【０００９】
本発明によれば、この課題は、請求項１に記載されている方法の特徴部分に記載されている構成によって、並びに、請求項６の特徴部分に記載されている構成を備えた対応する装置によって解決される。
【００１０】
先ず、送信装置によってパルス状の音波信号が方向付けられて送出される。送信装置は前方方向において非常に狭い方向特性を有しているので、海底の狭い帯状のエコーのみが受信される。
【００１１】
海底輪郭までの相互に異なるアスペクト角及び距離を有する所定の位置からの複数のＮ回の測深においては、音波信号が水中領域に送出され、その反射された成分が受信装置によって受信される。有利には、受信装置は個別の二つの変換器を用いて動作する。海底輪郭の測定は、純粋な位相評価を使用する二つの変換器の受信信号、またそれに続く測定値の密度分析に基づき行われる。
【００１２】
受信装置の変換器の間隔及び送出された音波信号の周波数又は波長に依存して、純粋な位相評価は多義的な結果をもたらす。本発明による方法は、この多義性を角度決定の際に差し当たり考慮しない。
【００１３】
位相評価の多義的な結果によって生じる、送信装置の異なる位置からの海底輪郭の多重測定は、密度分析を使用した海底輪郭の一義的な決定のために使用される。所定の複数のサンプリング時点及び異なる位置からのＮ回の測深についての二つの受信信号間の位相差は、受信装置の変換器の間隔に依存して複数の多義的な行路差を供給する。それらの多義的な行路差から、それらのサンプリング時点及びＮ回の測深に関して、所属の入射角及び入射座標を求めることができる。サンプリング時点及びＮ回の測深に関しては、多義的な入射座標についてその都度、入射座標を包含する所定の領域内のデータ密度が求められる。真の海底点が存在している領域においては、測定値の密度が高まっている。位相評価に基づき生じる別の多義的な入射座標の位置は比較的低いデータ密度を有しており、無効なものとしてマークされる。従って本発明による方法は、どれが海底輪郭における真の入射座標であるかを規定する方法を提供する。
【００１４】
本発明による方法は、相互に異なるアスペクト角及び海底輪郭までの異なる距離を有している異なる位置から海底輪郭の測定が行われ、それに続いて測定データの密度分析が実施されることによって、少なくとも二つの変換器を備えている受信装置を使用する際の角度決定の前述の多義性にもかかわらず、一義的な測定結果を達成することができるという利点を有している。
【００１５】
本発明の別の実施の形態においては、本発明による装置は、この装置を、個別の変換器を二つだけ有している受信装置を用いて製造することができるという利点を有している。また本発明による方法は、変換器の間隔が受信信号又は受信した音波の半波長よりも大きい場合には、海底輪郭の一義的な測定結果を供給する。有利には小さい寸法によって、この種の受信装置を例えば、自律式又は遠隔制御式の潜水艦に取り付けることもできる。
【００１６】
本発明の別の実施の形態においては、受信装置として変換器アレイが使用される。送信装置が、音波信号を水中領域に方向付けて送出することができる、又は、送信装置が船舶の前方方向において広い方向特性を有しているように設計されていない場合には、水中領域において複数の扇形に形成されたビームを形成する、多数の変換器及び後段に接続されている方向発生器又はビーム成形器を有している受信装置は、ソナーシステムの分解能をビーム幅に応じて高めることができるという利点を有している。
【００１７】
本発明の別の実施の形態においては、測定値の密度が求められる領域は所定の大きさの表面要素に対応する。この表面要素は全ての入射座標に関して等しい大きさである。有利には、大きさは計算コスト並びに要求される分解能に応じて規定される。
【００１８】
本発明の別の実施の形態においては、Ｎ回の測深のＮ個の相互に異なる位置が送受信装置の前方への移動によって設定される。有利にはこの移動は船舶の前方移動に対応する。この種の実施の形態の利点は、送受信装置を、旋回可能に実施されているにもかかわらず固定して取り付けることができることにある。
【００１９】
別の有利な実施の形態は、従属請求項の記載並びに添付の図面に基づいた詳細な説明より明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】船舶及び検出すべき水中領域の概略図を示す。
【図２】ソナーシステムの概略図を示す。
【図３】受信装置の概略図を示す。
【図４】本発明による方法のフローチャートを示す。
【図５】変換器に入射する音波前面の概略図を示す。
【図６】本方法を実施するための本発明の装置のブロック回路図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、前方ソナーシステム４を備えている、海域を航行する船舶２の概略図を示す。このソナーシステム４は、送受信装置と、この送受信装置に属する、海底輪郭６のデータを検出するための信号処理部とを有している。しかしながら、本発明は前方ソナーシステム４を用いる実施例に限定されるものではない。更には、例えば、船舶２の船尾を介して音波を送出することも可能である。
【００２２】
また図１には、ソナーシステム４までの海底点の距離ｒが付された測定幾何学が示されている。距離ｒを、反射された音波信号の伝播時間を介して求めることができる。音波パルスは、海底に達するまである程度の時間を要し、海底において反射され、更なる伝播時間を経過してから受信装置に入射する。この測定可能な総伝播時間に基づき、既知の音波速度を用いて、対象又は海底点の距離ｒを求めることができる。
【００２３】
更には、ソナーシステム４に垂直な方向における基準高さＨ及びアスペクト角φが示されている。
【００２４】
海底輪郭６を測定するために、ソナーシステム４からの音波信号が水中領域８へと有向放射され、複数の海底点（ｘ，ｙ，ｚ）から反射された音波１０が受信される。ソナーシステム４は、航行方向を横切る方向においては非常に細く束ねられた音波放射を有しており、且つ、船舶の長手方向においては幅の広い放射特性を有している。これによって、海底の狭い帯状のエコーのみが受信される。
【００２５】
照射される水中領域８の拡張部分は、図２に詳細に示されているソナーシステム４の形式に依存している。
【００２６】
図２Ａ及び図２Ｂはソナーシステム４の概略図を示す。図２Ａには、ソナーシステム４の側面図が示されており、図２Ｂには同一の装置の平面図が示されている。
【００２７】
送信装置２０は、アンテナ支持体に配置されている複数の変換器を有しており、それらの変換器は有向の音波信号を、送信ビーム２２の形で所定の水中領域８へと送出する。そのようにして生じる楕円形の送信ビーム２２は長さ２４と、送信装置に属する方向特性の開口角に依存する幅２６とを有している。
【００２８】
この送信装置２０からは、海底輪郭６までの相互に異なるアスペクト角φN及び距離ｒNを有する所定の位置Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，．．．，ＰNに由来する複数のＮ回の測深でもって、音波信号が水中領域８に連続的に送出される。Ｎ回の測深の異なる位置Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，．．．，ＰNは有利には船舶２の前方への移動によって生じる。択一的には、ソナーシステム４を旋回可能に船舶２に取り付けることができ、これによって、Ｎ回の測深の異なる位置Ｐ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4，．．．，ＰNをソナーシステム４の相応の運動によって直接的に形成することができる。水中領域８内の海底輪郭６から反射された音波信号の成分は受信装置２８を介して受信される。この受信装置２８は図３に詳細に示されている。
【００２９】
図３は受信装置２８の概略図を示す。距離ｒに付加的に海底輪郭６の高さｈも求めるために、相互に異なる少なくとも二つの変換器を備えている受信装置２８が必要になる。本発明のこの実施の形態においては、図３に示されているように、個別の二つの変換器Ａ及びＢから成る受信装置２８が示されている。それら二つの変換器Ａ及びＢは、送信装置２０から送出される音波信号の半波長λよりも大きい間隔３０を相互に有している。変換器Ａ及びＢのこの僅かな位置のずれから、受信信号の顕著な伝播時間差が生じる。位相測定に基づき、この伝播時間差を正確に求めることができる。
【００３０】
しかしながら、それにもかかわらず既存の変換器セットを使用し、そこから二つの変換器を選択することも可能である。同様に、本発明の方法は、図２のように重なって配置されている二つの変換器アレイを用いて実施することもできる。船舶２の構造様式がそれを要求する場合には、変換器を僅かにずらして配置することもできる。しかしながら、受信装置２８の幾何学を受信信号の信号処理において相応に考慮する必要がある。
【００３１】
変換器Ａは、海底点ｘ0までの異なる距離ｒA及びｒBによって、変換器Ｂに対して時間遅延されている受信信号を供給する。送出された音波信号の、点ｘ0から反射された成分は先ず変換器Ｂに到達し、Δｔだけ遅延されて変換器Ａに到達する。所属の受信信号の位相差から、受信装置２８内の垂線方向における基準高さＨに関連付けられている高さｈを求めることができる。この算出は測定装置の幾何学から、
ｈ＝Ｈ−ｒBｃｏｓθ1
に従い行われる。
【００３２】
図４は、異なる距離ｒN及びアスペクト角φNに由来する複数の海底要素の多重測定を基礎とする、本発明による方法のシーケンスの一つの実施例を説明するためのフローチャートを示す。ブロック３６における初期化後に、先ずブロック３８において変数ｉに値１が割り当てられる。
【００３３】
ブロック４０においては、海底輪郭を測定するために、所定の位置Ｐ1から送信装置２０を用いて音波信号が、有利には航行方向において狭く、且つ、垂直方向において広い角度領域に送出される。
【００３４】
海底又は対象から反射された音波が二つの受信器Ａ及びＢによって受信され、それら二つの受信器Ａ及びＢは、ブロック４２において所定のサンプリング時点にサンプリング、ディジタル化及び記憶される受信信号をそれぞれ形成する。
【００３５】
続くブロック４４においては、そのサンプリング時点に関して、二つの変換器の受信信号間のそれぞれの位相差が検出される。しかしながら、二つの変換器Ａ及びＢの間隔３０に依存して、多義性が生じる。これに関しては図５において詳細に説明する。
【００３６】
図５は、変換器Ａ及びＢに入射する音波前面６４の概略図を示す。二つの変換器の間隔３０が受信した音波前面６４の半波長λよりも大きい場合には、多義性が生じる。即ち、変換器Ａと変換器Ｂと間の受信信号の求められた位相差は多義的であり、従って、変換器の間隔３０に依存して、多義的な複数の行路差Δｘ1，Δｘ2，Δｘ3を供給する。
【００３７】
図５によるこの実施例においては、Δｘ3が変換器Ａと変換器Ｂとの間の受信信号の真の行路差に対応している。この行路差Δｘ3は、変換器の間隔３０との関係において、所属の受信角を供給する。
【００３８】
図４によるブロック４６においては、事前に求められた位相差に関して、全ての多義的な行路差が算出される。続くブロック４８においては、それぞれの行路差に関して、それらの行路差から生じる全ての入射角が算出され、ブロック５０においてはそれらの入射角から所属の入射座標が求められる。各入射座標について、サンプリング時点並びに位置又は測深が記憶される。
【００３９】
続くブロック５２においては、変数ｉが１増分され、更なるブロック５４においては、変数が実施すべき測深の回数に関する値Ｎに達したか否かが検査される。まだ達していない場合には、別の位置からの次の測深についての入射座標を求めるために、ループはブロック４０へと戻る。しかしながら変数ｉが値Ｎに達している場合には、ブロック５６において入射座標についてのデータ密度が求められる。データ密度は、それぞれの入射座標を包含する所定の領域内で前もって収集されたデータの個数に関する尺度である。
【００４０】
データ密度の算出は複数のＮ回の測深に対して行われ、且つ、この考察する測深の全てのサンプリング時点及び多義的な入射座標の各々に関して行われる。ブロック５８においては、最大データ密度が求められる。ブロック６０においては、最大値では、データ密度が最も大きい入射座標が有効なものとして出力され、海底輪郭を求めるために使用される。このサンプリング時点における他の全ての多義的な入射座標はブロック６２において無効なものとしてマークされ、破棄される。
【００４１】
図６は、図４による本方法を実施するための装置を説明するためのブロック回路図を示す。
【００４２】
変換器Ａ及びＢはＮ回の測深についてその都度の一つの電気的な受信信号７０1，７０2，．．．，７０N又は７２1，７２2，．．．，７２Nを供給し、Ｎ回の測深にわたるそれらの受信信号の更なる信号処理はブロック７４1，７４2，．．．，７４Nにおいて行われる。
【００４３】
ブロック７４の更なる説明を、最初の測深に基づき行う。この説明は２回目からＮ回目の測深についても同様に当てはまる。
【００４４】
変換器Ａ及びＢの電気的な受信信号７０1及び７２1はブロック７６1において所定のサンプリング時点にサンプリング及びディジタル化される。
【００４５】
計算ユニット７８1においては、複数のサンプリング時点に関して、信号７０1と７２1との間の位相差もそれらの信号７０1及び７２1の伝播時間も求められる。
【００４６】
別の計算ユニット８０1においては、事前に求められた位相差について、上記において図５に基づき説明したようなサンプリング時点に関して、所属の多義的な行路差が求められる。この多義的な行路差について、別の計算ユニット８２1においては、サンプリング時点に関して、音波伝播時間及び受信角度を用いて、海底輪郭における所属の多義的な入射角及び入射座標が算出される。
【００４７】
このようにして、多数のサンプリング時点及びＮ回の測深に関して、海底輪郭における多義的な入射座標が求められる。Ｎ回の測深のこの多義的な入射座標が、所属のサンプリング時点の情報と共に、別の計算ユニット８４に伝送される。この別の計算ユニット８４においては、各サンプリング時点に関して、Ｎ回の測深の各々に関して、また、多義的な入射座標の各々に関して、入射座標を包含する所定の領域内のデータ密度が求められる。ここでデータ密度とは、この領域において収集されたデータの個数に関する尺度である。しかしながら、同一の測深の入射座標は、密度を求める際には一緒に考慮されない。
【００４８】
この所定の領域は有利には表面要素であり、その大きさは十分に小さく、また計算コストに依存して規定される。しかしながら、全ての入射座標に関して等しい大きさである。
【００４９】
最大値検出器８６はサンプリング時点に関して最大データ密度を求める。各サンプリング時点に、所属の表面要素が最大のデータ密度を有している入射座標が有効なものとしてマークされ、従って真の海底点（ｘ，ｙ，ｚ）に対応している。別の多義的な入射座標は無効なものとしてマークされる。
【００５０】
入射座標（ｘ，ｙ，ｚ）は以下のように構成されている：ｘ座標を各サンプリング時点において三角法の法則を用いて求めることができ、ｙ座標は送出ビーム２２の幅２６に依存し、また、ｚ座標は変換器Ａ及びＢ間の伝播時間差から求められた高さｈに対応する。
【００５１】
この場合、座標系は船舶２又は送受信装置４に関連付けられている。更には、絶対座標系が相応に信号処理において考慮される場合には、本方法を実施するためにこの絶対座標系を使用することも可能である。
【００５２】
前述の方法を、個別の二つの変換器の代わりに受信装置として一つの変換器アレイが使用されるように変更することもできる。受信装置の後段には方向発生器又はビーム成形器が接続されており、この方向発生器又はビーム形成器は変換器の受信信号を遅延させて加算してグループ信号を形成し、それによって、方向特性又はビームの扇形の形状が水中領域に形成される。ビームの水平方向の幅は、ビームの水平方向の開口角によって決定されている。これによって、送信ビームの十分に大きい集束が実現されない場合には、ｙ方向におけるより高い分解能が実現される。
【００５３】
上記における図面の説明、請求項及び明細書の冒頭部において挙げた全ての特徴は、個別に使用することも、相互に任意に組み合わせて使用することもできる。従って本発明は、上記において説明した特徴の組み合わせ又は特許請求の範囲に記載の特徴の組み合わせに限定されるものではない。むしろ、あらゆる特徴の組み合わせが開示されているもの見なされるべきである。
【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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