(57)【要約】【課題】海中の電界を精度良く検出することができる曳航式電界検出装置、電界検出方法、及びプログラムを得る。【解決手段】移動体によって曳航され、海中の電界を検出する、曳航式電界検出装置１であって、海中の電界を、曳航方向である第１方向と第１方向と直交する第２方向の各成分で検出する２軸電界検出センサ１０と、海中の磁界を、第１及び第２方向と直交する第３方向の成分で検出する磁界検出センサ２と、当該曳航式電界検出装置１の第１方向の速度を検出する潮流計３と、第１方向の速度及び第３方向の磁界の値に基づいて、当該曳航式電界検出装置１の移動により発生した電界ノイズを検出する電界ノイズ検出手段４と、電界ノイズの値に基づき、検出された海中の電界のうち、第２方向の成分の値を補正する電界補正手段５と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図６
2014109499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体によって曳航され、海中の電界を検出する、曳航式電界検出装置であって、
海中の電界を、当該曳航式電界検出装置の曳航方向である第１方向と、該第１方向と直交する第２方向の各成分で検出する２軸電界検出手段と、
海中の磁界を、前記第１及び第２方向と直交する第３方向の成分で検出する磁界検出手段と、
当該曳航式電界検出装置の前記第１方向の速度を検出する速度検出手段と、
検出された前記第１方向の速度及び前記第３方向の磁界の値に基づいて、当該曳航式電界検出装置の移動により発生した電界ノイズを検出する電界ノイズ検出手段と、
前記電界ノイズの値に基づき、前記２軸電界検出手段により検出された前記海中の電界のうち、前記第２方向の成分の値を補正する電界補正手段と、
を備えた
ことを特徴とする曳航式電界検出装置。
【請求項２】
前記第２の方向は、前記第１方向と直交する鉛直方向である
ことを特徴とする請求項１に記載の曳航式電界検出装置。
【請求項３】
移動体によって曳航され、海中の電界を検出する、曳航式電界検出装置であって、
海中の電界を、当該曳航式電界検出装置の曳航方向である第１方向と、該第１方向と直交する鉛直方向である第２方向と、前記第１方向と直交する水平方向である第３方向との各成分で検出する３軸電界検出手段と、
海中の磁界を、前記第２方向及び前記第３方向の各成分で検出する磁界検出手段と、
当該曳航式電界検出装置の前記第１方向の速度を検出する速度検出手段と、
検出された前記第１方向の速度、前記第２方向の磁界、及び前記第３方向の磁界の値に基づいて、当該曳航式電界検出装置の移動により発生した電界ノイズを検出する電界ノイズ検出手段と、
前記電界ノイズの値に基づき、前記２軸電界検出手段により検出された前記海中の電界のうち、前記第２方向の成分の値及び前記第３方向の成分の値を補正する電界補正手段と、
を備えた
ことを特徴とする曳航式電界検出装置。
【請求項４】
前記第３方向の海水の速度を検出する潮流検出手段を備え、
前記磁界検出手段は、海中の磁界を前記第２方向の成分で検出し、
前記電界ノイズ検出手段は、検出された前記第３方向の海水の速度及び前記第２方向の磁界の値に基づいて、当該曳航式電界検出装置の移動により発生した電界ノイズを検出し、
前記電界補正手段は、前記電界ノイズの値に基づき、検出された前記海中の電界のうち、前記第１方向の成分の値を補正する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の曳航式電界検出装置。
【請求項５】
移動体によって曳航される電界検出手段により、海中の電界を検出する電界検出方法であって、
海中の電界を、前記電界検出手段の曳航方向である第１方向と、該第１方向と直交する第２方向の各成分で検出する２軸電界検出ステップと、
海中の磁界を、前記第１及び第２方向と直交する第３方向の成分で検出する磁界検出ステップと、
前記電界検出手段の前記第１方向の速度を検出する速度検出ステップと、
検出された前記第１方向の速度及び前記第３方向の磁界の値に基づいて、前記電界検出手段の移動により発生した電界ノイズを検出する電界ノイズ検出ステップと、
前記電界ノイズの値に基づき、前記２軸電界検出ステップにより検出された前記海中の電界のうち、前記第２方向の成分の値を補正する電界補正ステップと、
を有する
ことを特徴とする電界検出方法。
【請求項６】
前記第２の方向は、前記第１方向と直交する鉛直方向である
ことを特徴とする請求項５に記載の電界検出方法。
【請求項７】
移動体によって曳航される電界検出手段により、海中の電界を検出する電界検出方法であって、
海中の電界を、前記電界検出手段の曳航方向である第１方向と、該第１方向と直交する鉛直方向である第２方向と、前記第１方向と直交する水平方向である第３方向との各成分で検出する３軸電界検出ステップと、
海中の磁界を、前記第２方向及び前記第３方向の各成分で検出する磁界検出ステップと、
前記電界検出手段の前記第１方向の速度を検出する速度検出ステップと、
検出された前記第１方向の速度、前記第２方向の磁界、及び前記第３方向の磁界の値に基づいて、前記電界検出手段の移動により発生した電界ノイズを検出する電界ノイズ検出ステップと、
前記電界ノイズの値に基づき、前記３軸電界検出ステップにより検出された前記海中の電界のうち、前記第２方向の成分の値及び前記第３方向の成分の値を補正する電界補正ステップと、
を備えた
ことを特徴とする電界検出方法。
【請求項８】
前記第３方向の海水の速度を検出する潮流検出ステップを有し、
前記磁界検出ステップは、海中の磁界を前記第２方向の成分で検出し、
前記電界ノイズ検出ステップは、検出された前記第３方向の海水の速度及び前記第２方向の磁界の値に基づいて、前記電界検出手段の移動により発生した電界ノイズを検出し、
前記電界補正ステップは、前記電界ノイズの値に基づき、検出された前記海中の電界のうち、前記第１方向の成分の値を補正する
ことを特徴とする請求項６又は７に記載の電界検出方法。
【請求項９】
請求項５〜８の何れか一項に記載の電界検出方法をコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体によって曳航され、海中の電界を検出する曳航式電界検出装置、電界検出方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体によって曳航された磁気検出センサを用いて、移動体から発生する磁気信号を検出する方法が開示されている（例えば特許文献１参照）。また、船舶の接近を検知する方法として、船舶から発生する磁気信号又は音響信号を用いることが知られている。近年、消磁技術の進歩により、船舶から発生する磁気信号が低下しつつある。また、船舶の航行時の静粛化が進んでいる。そのため、海中の電界を検出して船舶の近接等を検知する方法が着目されている。
【０００３】
海中の電界を検出する技術として、電界検出センサを船舶等によって曳航し、海底の鉱脈探査を行うものが開示されている（例えば非特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１８０５４号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】USGS(U.S.Geological Survey),"Offshore Industrial Mineral Studies Using a Marine Induced-Polarization Streamer System",［online］,［2012年10月1日検索］,インターネット〈URL：http://pubs.usgs.gov/info/offshore/〉
【非特許文献２】Thales Australia,"AMAS ELECTRIC SWEEP",［online］,［2012年10月1日検索］,インターネット〈URL：http://www.thalesgroup.com/Countries/Australia/Documents/AMAS_Electric_Sweep_Brochure/〉
【非特許文献３】Jeffrey C.Wynn."Titanium geophysics:The application of induced polarization to see-floor mineral explorarion"GEOPHYSICS,VOL.53,MARCH,1988,p.386-401
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電界を検出する電界検出センサを移動体によって曳航すると、導電性媒質である海水中を電界検出センサが移動する。このような移動は、地磁気及び船舶から発生する磁界を横切ることとなり、電磁誘導によって誘導起電力が生じる。そのため、この誘導起電力を要因とする電界ノイズが生じ、船舶から生じる電界信号に重畳する。その結果、電界信号を精度良く検出することができない、という問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、海中の電界を精度良く検出することができる曳航式電界検出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】
【０００８】
本発明に係る曳航式電界検出装置は、移動体によって曳航され、海中の電界を検出する、曳航式電界検出装置であって、海中の電界を、当該曳航式電界検出装置の曳航方向である第１方向と、該第１方向と直交する第２方向の各成分で検出する２軸電界検出手段と、海中の磁界を、前記第１及び第２方向と直交する第３方向の成分で検出する磁界検出手段と、当該曳航式電界検出装置の前記第１方向の速度を検出する速度検出手段と、検出された前記第１方向の速度及び前記第３方向の磁界の値に基づいて、当該曳航式電界検出装置の移動により発生した電界ノイズを検出する電界ノイズ検出手段と、前記電界ノイズの値に基づき、前記電界検出手段により検出された前記海中の電界のうち、前記第２方向の成分の値を補正する電界補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る電界検出方法は、移動体によって曳航される電界検出手段により、海中の電界を検出する電界検出方法であって、海中の電界を、前記電界検出手段の曳航方向である第１方向と、該第１方向と直交する第２方向の各成分で検出する２軸電界検出ステップと、海中の磁界を、前記第１及び第２方向と直交する第３方向の成分で検出する磁界検出ステップと、前記電界検出手段の前記第１方向の速度を検出する速度検出ステップと、検出された前記第１方向の速度及び前記第３方向の磁界の値に基づいて、前記電界検出手段の移動により発生した電界ノイズを検出する電界ノイズ検出ステップと、前記電界ノイズの値に基づき、前記２軸電界検出ステップにより検出された前記海中の電界のうち、前記第２方向の成分の値を補正する電界補正ステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るプログラムは、上記電界検出方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、海中の電界を、曳航方向である第１方向と、該第１方向と直交する第２方向の各成分で検出し、第１方向の速度及び第３方向の磁界の値に基づいて、移動により発生した電界ノイズを検出して、検出された海中の電界のうち、第２方向の成分の値を補正するので、海中の電界を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る曳航式電界検出装置１を曳航する様子を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る曳航式電界検出装置１の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る２軸電界検出センサ１０の軸方向と検出電界を説明する概念図である。
【図４】船舶から生じる電界信号と磁界信号とを示す図である。
【図５】実施の形態１に係る２軸電界検出センサ１０の軸方向と電界ノイズとの関係を説明する図である。
【図６】実施の形態１に係る曳航式電界検出装置１の構成を示す図である。
【図７】実施の形態２に係る曳航式電界検出装置１の構成を示す図である。
【図８】潮流の影響により生じる電界ノイズを説明する図である。
【図９】実施の形態３に係る曳航式電界検出装置１の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態３に係る曳航式電界検出装置１の他の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る曳航式電界検出装置１を曳航する様子を示す図である。
図２は、実施の形態１に係る曳航式電界検出装置１の構成を示す図である。
図１及び図２に示すように、曳航式電界検出装置１は、海面を航行する船舶２０（曳航船）と曳航ケーブル２１により接続され、船舶２０によって曳航されて海中の電界を検出するものである。なお、ここでは船舶２０によって曳航式電界検出装置１が曳航される場合を説明するが、本発明はこれに限らず、海面又は海中を航行する任意の移動体によって曳航されるものであればよい。また、例えばヘリコプターなど空中を航行する移動体によって曳航式電界検出装置１を曳航しても良い。
【００１４】
曳航式電界検出装置１は、２軸電界検出センサ１０を備えている。２軸電界検出センサ１０は、曳航ケーブル２１を接続する筐体１１に搭載されている。
２軸電界検出センサ１０は、海水と接する電極１２−１、１２−２、１３−１、１３−２を有している。
【００１５】
２軸電界検出センサ１０の電極１２−１及び１２−２の軸方向は、曳航式電界検出装置１の曳航方向と平行となるように配置されている。また、２軸電界検出センサ１０の電極１３−１及び１３−２の軸方向は、曳航式電界検出装置１の曳航方向と直交するように配置されている。ここでは、電極１３−１及び１３−２の軸方向を鉛直方向とした場合を説明する。
【００１６】
なお、曳航方向は本発明における「第１方向」に相当し、曳航方向と直交する水平方向は本発明における「第３方向」に相当し、曳航方向と直交する鉛直方向は本発明における「第２方向」に相当する。なお、以下の説明において、曳航方向をｘ軸、水平方向をｙ軸、鉛直方向をｚ軸とする。
【００１７】
図３は、実施の形態１に係る２軸電界検出センサ１０の軸方向と検出電界を説明する概念図である。
図３に示すように、２軸電界検出センサ１０は、電極１２−１及び１２−２の２点間の電位差と、その電極間の距離とから、電極１２−１及び１２−２の軸方向（２つの電極を結ぶ方向）の電界を検出する。即ち、電極１２−１における電位をφｘ１、電極１２−２における電位をφｘ２とし、電極間の距離をｄｘとすると、曳航方向における海中の電界Ｅｘは、Ｅｘ＝（φｘ１−φｘ２）／ｄｘ、となる。
また、２軸電界検出センサ１０は、電極１３−１及び１３−２の２点間の電位差と、その電極間の距離とから、電極１３−１及び１３−２の軸方向（２つの電極を結ぶ方向）の電界を検出する。即ち、電極１３−１における電位をφｚ１、電極１３−２における電位をφｚ２とし、電極間の距離をｄｚとすると、鉛直方向における海中の電界Ｅｚは、Ｅｚ＝（φｚ１−φｚ２）／ｄｚ、となる。
【００１８】
この曳航式電界検出装置１は、船舶等の移動体（曳航船以外の船舶を含む）から発生する電界信号を検出することにより、船舶等の接近を検出する移動体検出装置に適用できる。即ち、海水は電解質溶液であるために海水中に異種金属が存在すると、電位差を生じる。この場合、イオン化傾向が大きい金属からイオン化傾向が小さい金属に電流が流れ、陽極表面が腐食する。船舶においては、例えば船体外板が陽極（鉄鋼）、プロペラが陰極（銅合金等）となり、プロペラ主軸を介して船体外板へ電流が戻ってくることにより閉回路が構成される。この電流が腐食電流である。また、このような腐食電流による金属の腐食を防止するため、防食電流を流すこともある。そのため、例えば海水に電流を流すための保護亜鉛や白金等の陽極電極が船体に設けられる。また、船尾部分に設けられているプロペラ、舵等は、海水を介して電流が流れ込む（電流を吸い込む）ための陰極電極として機能する。そして、これらは海水を流れる電流に対して、電流源となり、移動体近傍には電界信号が発生する。このように、船舶等の移動体から発生する電界信号は、特に船舶等の移動体直下にて、移動体の移動方向と鉛直方向との成分が主に発生し、移動方向に対して直交する水平成分（ｙ軸成分）が小さくなる傾向がある。このため、移動体からの電界信号を検知する場合には、検出する海中の電界方向は２軸方向（ｘ軸及びｚ軸）のみ検出すれば良い。
【００１９】
次に、曳航式電界検出装置１の移動により発生する電界ノイズについて説明する。
【００２０】
図４は、船舶から生じる電界信号と磁界信号とを示す図である。
曳航式電界検出装置１が曳航されると、導電性媒質である海水中を２軸電界検出センサ１０が移動する。このような移動は、地磁気及び船舶から発生する磁界を横切ることとなり、電磁誘導によって誘導起電力が生じる。この誘導起電力は、２軸電界検出センサ１０によって検出する電界に対するノイズ（電界ノイズＥ’）となり得る。例えば図４に示すように、電界信号発生源となる船舶２０からの電界を検出する場合、この船舶２０から生じる船舶磁界と地磁気とが合成された磁界を横切ることとなる。
【００２１】
誘導起電力ｅは、磁束密度Ｂ及び移動速度ｖに基づいて次式（１）で表される。ここで、磁束密度Ｂ及び移動速度ｖはベクトルであり、誘導起電力ｅは磁束密度Ｂと移動速度ｖとの外積となる。また誘導起電力ｅもベクトルである。ここで、磁束密度Ｂ、移動速度ｖ、誘導起電力ｅの方向は互いに直交する（フレミングの右手の法則）。
【００２２】
【数１】
2014109499.tif 000003
【００２３】
図５は、実施の形態１に係る２軸電界検出センサ１０の軸方向と電界ノイズとの関係を説明する図である。
図５において、地磁気及び船舶磁界の合成磁界信号Ｈ（Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ）を、２軸電界検出センサ１０が曳航速度Ｖｘ（ｘ軸方向）で横切る場合の電界ノイズを考える。
上記式（１）より、合成磁界信号Ｈに起因する電界ノイズＥ’の各軸成分（ｅｘ，ｅｙ，ｅｚ）は、以下となる。
ｅｘ＝０
ｅｙ＝Ｖｘ・Ｈｚ
ｅｚ＝Ｖｘ・Ｈｙ
【００２４】
このように、２軸電界検出センサ１０が磁界を横切ることにより生じる誘導起電力ｅは、２軸電界検出センサ１０が検出する電界Ｅｘと直交する成分のみとなり、検出された電界Ｅｘに重畳する電界ノイズの影響を低減することができる。
一方、検出された電界Ｅｚには、電界ノイズＥ’のｚ軸成分（ｅｚ＝Ｖｘ・Ｈｙ）が重畳することとなる。
以下、このような電界ノイズＥ’の影響を低減する曳航式電界検出装置１の構成について、説明する。
【００２５】
図６は、実施の形態１に係る曳航式電界検出装置１の構成を示す図である。
図６に示すように、実施の形態１に係る曳航式電界検出装置１は、２軸電界検出センサ１０と、磁界検出センサ２と、潮流計３と、電界ノイズ検出手段４と、電界補正手段５とを備えている。なお、潮流計３は、本発明における「速度検出手段」に相当する。
【００２６】
２軸電界検出センサ１０は、海中の電界を、当該曳航式電界検出装置１の曳航方向（ｘ軸）と、この曳航方向と直交する方向（ｚ軸）の各成分で検出する。
磁界検出センサ２は、海中の磁界を、前記２軸電界検出センサ１０の各軸と直交する方向（ｙ軸）の成分で検出する。
潮流計３は、当該曳航式電界検出装置１の曳航方向の速度（曳航速度Ｖｘ）を検出する。なお、曳航式電界検出装置１の動揺を検出するジャイロセンサをさらに備え、このジャイロセンサにより検出された３軸方向の揺動角度によって、潮流計３の検出値を補正することで、曳航方向の速度（曳航速度Ｖｘ）がより正確に算出することができる。
【００２７】
電界ノイズ検出手段４は、潮流計３によって検出された曳航速度Ｖｘ、及び、磁界検出センサ２によって検出された磁界の値（Ｈｙ）に基づいて、当該曳航式電界検出装置１の移動により発生した電界ノイズを検出する。即ち、電界ノイズ検出手段４は、上記式（１）より、合成磁界信号Ｈに起因する電界ノイズＥ’のうち、ｚ軸成分（ｅｚ＝Ｖｘ・Ｈｙ）のみを算出する。
電界補正手段５は、電界ノイズ検出手段４によって検出された電界ノイズの値に基づき、２軸電界検出センサ１０により検出された海中の電界（Ｅｘ，Ｅｚ）のうち、曳航方向と直交する方向（ｚ軸）の成分の値（Ｅｚ）を補正する。即ち、電界補正手段５は、検出された電界Ｅｚから電界ノイズのｚ軸成分（ｅｚ）を減算して出力する。なお、２軸電界検出センサ１０により検出された曳航方向の電界Ｅｘは、補正すること無く出力される。
【００２８】
以上のように本実施の形態１においては、海中の電界を、曳航方向とこの曳航方向と直交する方向の各成分で検出し、曳航速度、及び、電界を検出する軸方向と直交する方向の磁界の値に基づいて、移動により発生した電界ノイズを検出する。そして、検出された海中の電界のうち、曳航方向と直交する方向の成分の値を補正するので、海中の電界を精度良く検出することができる。
また、２軸電界検出センサ１０のうち１つの軸の方向は、曳航式電界検出装置１の曳航方向と平行となるように配置されているので、２軸電界検出センサ１０により検出する電界Ｅｘに重畳する電界ノイズの影響を低減することができる。よって、海中の電界を精度良く検出することができる曳航式電界検出装置１を得ることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態１では、２軸電界検出センサ１０の軸方向を曳航方向（ｘ軸）と、これに直交する鉛直方向（ｚ軸）としたが、本発明はこれに限らず、２軸電界検出センサ１０の軸方向は、曳航方向（ｘ軸）と、これに直交する任意の方向としても良い。この場合にも、磁界検出センサ２によって、２軸電界検出センサ１０の各軸と直交する方向の成分で磁界を検出して、この直交する磁界を用いて当該任意の方向に発生する電界ノイズを検出することで、当該任意の方向の電界を補正するようにしても良い。
【００３０】
なお、電界ノイズ検出手段４、電界補正手段５は、これらの機能を実現する回路デバイスなどのハードウェアで実現することもできるし、マイコンやＣＰＵのような演算装置上で実行されるソフトウェアとして実現することもできる。
【００３１】
実施の形態２．
本実施の形態２では、海水中の船舶等の移動体（曳航船以外の船舶を除く）から発生する電界信号３軸成分を検出する形態について説明する。
【００３２】
図７は、実施の形態２に係る曳航式電界検出装置１の構成を示す図である。
図７に示すように、実施の形態２に係る曳航式電界検出装置１は、２軸磁界検出センサ６と、３軸電界検出センサ１４と、潮流計３と、電界ノイズ検出手段４と、電界補正手段５とを備えている。
【００３３】
３軸電界検出センサ１４は、海中の電界を、当該曳航式電界検出装置１の曳航方向（ｘ軸）と、この曳航方向と直交する鉛直方向（ｚ軸）と、曳航方向と直交する水平方向（ｙ軸）との各成分で検出する。
２軸磁界検出センサ６は、海中の磁界を、曳航方向と直交する鉛直方向（ｚ軸）と、曳航方向と直交する水平方向（ｙ軸）との各成分で検出する。なお、２軸磁界検出センサ６を３軸磁界検出センサにより構成し、３軸の検出成分のうちの２軸成分のみを用いても良い。
潮流計３は、当該曳航式電界検出装置１の曳航方向の速度（曳航速度Ｖｘ）を検出する。なお、曳航式電界検出装置１の動揺を検出するジャイロセンサをさらに備え、このジャイロセンサにより検出された３軸方向の揺動角度によって、潮流計３の検出値を補正することで、曳航方向の速度（曳航速度Ｖｘ）がより正確に算出することができる。
【００３４】
電界ノイズ検出手段４は、潮流計３によって検出された曳航速度Ｖｘ、及び、２軸磁界検出センサ６によって検出された磁界の値（Ｈｙ，Ｈｚ）に基づいて、当該曳航式電界検出装置１の移動により発生した電界ノイズを検出する。ここで、本実施の形態２における３軸電界検出センサ１４は、検出した電界Ｅｙには、電界ノイズＥ’のｙ軸成分（ｅｙ＝Ｖｘ・Ｈｚ）が重畳し、検出した電界Ｅｚには、電界ノイズＥ’のｚ軸成分（ｅｚ＝Ｖｘ・Ｈｙ）が重畳することとなる。このため、電界ノイズ検出手段４は、上記式（１）より、合成磁界信号Ｈに起因する電界ノイズＥ’のうち、ｙ軸成分（ｅｙ＝Ｖｘ・Ｈｚ）とｚ軸成分（ｅｚ＝Ｖｘ・Ｈｙ）とを算出する。
【００３５】
電界補正手段５は、電界ノイズ検出手段４によって検出された電界ノイズの値に基づき、３軸電界検出センサ１４により検出された海中の電界（Ｅｘ，Ｅｙ，Ｅｚ）のうち、曳航方向と直交する水平方向（ｙ軸）及び鉛直方向（ｚ軸）の各成分の値（Ｅｙ，Ｅｚ）を補正する。即ち、電界補正手段５は、検出された電界Ｅｙから電界ノイズのｙ軸成分（ｅｙ）を減算して出力し、検出された電界Ｅｚから電界ノイズのｚ軸成分（ｅｚ）を減算して出力する。なお、３軸電界検出センサ１４により検出された曳航方向の電界Ｅｘは、補正すること無く出力される。
【００３６】
以上のように本実施の形態２においては、海中の電界を、曳航方向とこの曳航方向と直交する鉛直方向及び水平方向の各成分で検出し、曳航速度、及び、曳航方向と直交する鉛直方向及び水平方向の磁界の値に基づいて、移動により発生した電界ノイズを検出する。そして、検出された海中の電界のうち、曳航方向と直交する水平方向及び鉛直方向の各成分の値を補正するので、海中の電界を精度良く検出することができる。
また、３軸電界検出センサ１４のうち１つの軸の方向は、曳航式電界検出装置１の曳航方向と平行となるように配置されているので、３軸電界検出センサ１４により検出する電界Ｅｘに重畳する電界ノイズの影響を低減することができる。よって、海中の電界を精度良く検出することができる曳航式電界検出装置１を得ることができる。
【００３７】
実施の形態３．
本実施の形態３では、潮流の影響を考慮して、更に、海中の電界を精度良く検出することができる曳航式電界検出装置１について説明する。
なお、本実施の形態３においては、上記実施の形態１で説明した２軸電界検出センサ１０によって、ｘ軸及びｚ軸方向の電界を検出する場合を例に説明する。
【００３８】
図８は、潮流の影響により生じる電界ノイズを説明する図である。
船舶２０によって曳航される曳航式電界検出装置１は、潮流によって、曳航方向以外の方向に移動する場合がある。この移動によっても、２軸電界検出センサ１０は、地磁気及び船舶から発生する磁界を横切ることとなり、電磁誘導によって誘導起電力が生じる。
図８に示す例では、曳航式電界検出装置１が船舶２０によってｘ軸方向に曳航されつつ、潮流によってｙ軸方向にも移動している場合を示している。
【００３９】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、曳航式電界検出装置１が潮流の影響を受けると、曳航式電界検出装置１は、曳航速度Ｖｘと潮流速度Ｖｙとの合成速度ベクトルの方向に移動する。
このように、２軸電界検出センサ１０が潮流速度Ｖｙ（ｙ軸方向）で横切る場合の電界ノイズＥ’の各軸成分（ｅｘ，ｅｙ，ｅｚ）は、上記式（１）より、以下となる。
ｅｘ＝Ｖｙ・Ｈｚ
ｅｙ＝Ｖｘ・Ｈｚ
ｅｚ＝Ｖｘ・Ｈｙ−Ｖｙ・Ｈｘ
【００４０】
このように、潮流の影響を受けて２軸電界検出センサ１０がｙ軸方向に移動すると、２軸電界検出センサ１０が検出する電界Ｅｘには、電界ノイズＥ’のｘ軸成分（ｅｘ＝Ｖｙ・Ｈｚ）が重畳する。
また、検出された電界Ｅｚには、曳航による移動に起因する誘導起電力と、潮流による移動に起因する誘導起電力とが合成された、電界ノイズＥ’のｚ軸成分（ｅｚ＝Ｖｘ・Ｈｙ−Ｖｙ・Ｈｘ）が重畳することとなる。
以下、このような電界ノイズＥ’の影響を低減する曳航式電界検出装置１の構成について、説明する。
【００４１】
図９は、実施の形態３に係る曳航式電界検出装置１の構成を示す図である。
図９に示すように、実施の形態３に係る曳航式電界検出装置１は、２軸電界検出センサ１０と、３軸磁界検出センサ７と、２軸潮流計８と、電界ノイズ検出手段４と、電界補正手段５とを備えている。なお、２軸潮流計８は、本発明における「速度検出手段」及び「潮流検出手段」に相当する。
【００４２】
２軸電界検出センサ１０は、海中の電界を、当該曳航式電界検出装置１の曳航方向（ｘ軸）と、この曳航方向と直交する方向（ｚ軸）の各成分で検出する。
３軸磁界検出センサ７は、海中の磁界を、曳航方向と直交する鉛直方向（ｚ軸）と、曳航方向と直交する水平方向（ｙ軸）及び鉛直方向（ｚ軸）との各成分で検出する。
２軸潮流計８は、当該曳航式電界検出装置１の曳航方向の速度（曳航速度Ｖｘ）と、曳航方向と直交する水平方向の海水の速度（潮流速度Ｖｙ）とを検出する。
【００４３】
電界ノイズ検出手段４は、２軸潮流計８によって検出された曳航速度Ｖｘ及び潮流速度Ｖｙ、並びに、３軸磁界検出センサ７によって検出された磁界の値（Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ）に基づいて、当該曳航式電界検出装置１の移動により発生した電界ノイズを検出する。即ち、電界ノイズ検出手段４は、上記式（１）より、合成磁界信号Ｈに起因する電界ノイズＥ’のうち、ｘ軸成分（ｅｘ＝Ｖｙ・Ｈｚ）とｚ軸成分（ｅｚ＝Ｖｘ・Ｈｙ−Ｖｙ・Ｈｘ）とを算出する。
【００４４】
電界補正手段５は、電界ノイズ検出手段４によって検出された電界ノイズの値に基づき、２軸電界検出センサ１０により検出された海中の電界（Ｅｘ，Ｅｚ）の各成分の値を補正する。即ち、電界補正手段５は、検出された電界Ｅｘから電界ノイズのｘ軸成分（ｅｘ）を減算して出力し、検出された電界Ｅｚから電界ノイズのｚ軸成分（ｅｚ）を減算して出力する。
【００４５】
以上のように本実施の形態３においては、曳航速度Ｖｘと潮流速度Ｖｙとを検出し、曳航及び潮流の移動により発生した電界ノイズを検出し、この電界ノイズの値に基づき、検出された海中の電界の値を補正するので、潮流により曳航方向以外に移動する場合であっても、電界ノイズの影響を低減することができる。よって、海中の電界を精度良く検出することができる曳航式電界検出装置１を得ることができる。
【００４６】
なお、海中におけるｚ軸方向の潮流の速度は小さいため、本実施の形態３の２軸潮流計８は、ｙ軸方向の潮流速度を検出しているが、本発明はこれに限らず、ｚ軸方向も加えて、３軸潮流計としても良い。この場合も同様に、曳航速度Ｖｘとｚ軸方向の潮流速度Ｖｚに起因する電界ノイズを、上記式（１）により算出し、検出した電界の各成分の値を補正するようにしても良い。
【００４７】
なお、本実施の形態３では、上記実施の形態１で説明した２軸電界検出センサ１０によって、ｘ軸及びｚ軸方向の電界を検出する場合を例に説明したが、これに限らず、上記実施の形態２で説明した３軸電界検出センサ１４によって、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸方向の各成分の電界を検出する場合に適用しても良い。
例えば図１０に示すように、電界ノイズ検出手段４は、２軸潮流計８によって検出された曳航速度Ｖｘ及び潮流速度Ｖｙ、並びに、３軸磁界検出センサ７によって検出された磁界の値（Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ）に基づいて、上記式（１）より、合成磁界信号Ｈに起因する電界ノイズＥ’の各成分（ｅｘ＝Ｖｙ・Ｈｚ，ｅｙ＝Ｖｘ・Ｈｚ，ｅｚ＝Ｖｘ・Ｈｙ−Ｖｙ・Ｈｘ）を算出する。そして、電界補正手段５は、電界ノイズ検出手段４によって検出された電界ノイズの値に基づき、３軸電界検出センサ１４により検出された海中の電界（Ｅｘ，Ｅｙ，Ｅｚ）の各成分の値を補正する。このような構成によって、潮流により曳航方向以外に移動する場合であっても、電界ノイズの影響を低減することができる。よって、海中の電界を精度良く検出することができる曳航式電界検出装置１を得ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１  曳航式電界検出装置、２  磁界検出センサ、３  潮流計、４  電界ノイズ検出手段、５  電界補正手段、６  ２軸磁界検出センサ、７  ３軸磁界検出センサ、８  ２軸潮流計、１０  ２軸電界検出センサ、１１  筐体、１２  電極、１３  電極、１４  ３軸電界検出センサ、２０  船舶、２１  曳航ケーブル。
【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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