(57)【要約】【課題】受波信号に含まれる雑音を探知対象信号と区別して除去することにより、リアルタイム且つ高精度な探知が可能な水中探知装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明は、航走体（１）に搭載されたソーナーシステム（１２）の受波信号ｐから雑音成分ｎを除去して得られる探知対象信号ｓに基づいて水中探知を行う水中探知装置に関し、雑音源近傍に配置され、雑音源からの雑音を参照信号として検知する参照信号検知センサ（１４）と、検知された参照信号を、参照信号検知センサとソーナーシステム間の距離及び雑音の水中伝播速度に応じた時定数で遅延処理した後に適応処理することで、探知対象信号を出力する適応フィルタ（１８）とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上又は水中を航走する航走体に搭載されたソーナーシステムの受波信号から雑音成分を除去して得られる探知対象信号に基づいて水中探知を行うように構成された水中探知装置であって、
前記ソーナーシステムより雑音源に近い位置に設けられ、前記雑音源からの雑音を参照信号として検知する参照信号検知部と、
前記参照信号検知部によって検知された参照信号を、前記ソーナーシステム及び前記雑音源間の距離及び雑音の水中伝播速度に応じた時定数で遅延処理した後に適応処理することで、前記探知対象信号を出力する適応フィルタと
を備えることを特徴とする水中探知装置。
【請求項２】
前記航走体は前記雑音源を複数有しており、
前記参照信号検知部は、前記複数の雑音源毎に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の水中探知装置。
【請求項３】
前記ソーナーシステムは前記航走体の前方に搭載されており、
前記雑音源は、前記航走体の後方に設けられた推進用のプロペラであることを特徴とする請求項１に記載の水中探知装置。
【請求項４】
前記参照信号検知部は、前記プロペラに対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の水中探知装置。
【請求項５】
前記雑音源は、前記航走体の内部に搭載された機器であり、
前記参照信号検知部は、前記機器を前記航走体に固定するためのベース上に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の水中探知装置。
【請求項６】
前記航走体は前記ソーナーシステムを前方に搭載する船舶であり、
前記雑音源は船首に発生する膜波又は砕波であり、
前記参照信号検知部は、前記船首近傍の水上に設置され、空気音を前記参照信号として検知することを特徴とする請求項１に記載の水中探知装置。
【請求項７】
前記適応フィルタはＬＭＳアルゴリズムを含んでおり、
前記ＬＭＳアルゴリズムは、前記雑音源が過渡的に変動する場合には、前記雑音源が過渡的に変動しない場合に比べてフィルタ係数の数を増加するように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の水中探知装置。
【請求項８】
水上又は水中を航走する航走体に搭載されたソーナーシステムの受波信号から雑音成分を除去して得られる探知対象信号に基づいて水中探知を行う水中探知方法であって、
前記ソーナーシステムより雑音源に近い位置で、前記雑音源からの雑音を参照信号として検知する参照信号検知工程と、
前記検知された参照信号を、前記ソーナーシステム及び前記雑音源間の距離及び雑音の水中伝播速度に応じた時定数で遅延処理する遅延処理工程と、
該遅延処理された参照信号を用いて、前記受波信号を適応処理することで、前記探知対象信号を生成する適応処理工程と
を備えることを特徴とする水中探知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上又は水中を航走する航走体に搭載され、受信信号から雑音信号を除去して得られる処理信号に基づいて水中探査を行うソーナーシステムを備える水中探知装置及び水中探知方法の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶などの航走体には、水中或いは水面に存在する他の船舶や障害物などの位置情報を取得して探知するために、水中探知装置を搭載することがある。この種の水中探知装置は、水中に設置された受波素子によって他の船舶等からの反射音や放射音などの音波信号を受波することによって、対象の有無及びその位置に関する情報を取得することにより探知を行う。ここで受波素子が受信する音波には、目標物からの反射音や放射音などの探知に必要な信号（探知対象信号）に加えて、各種雑音が含まれる。雑音要因としては様々が考えられるが、例えば自船のプロペラ、機器類（主機、主発、補機など）から発せられる雑音や、膜波や砕波などの雑音などの自己放射雑音がある。このような雑音はＳＮ比を低下させ、探知性能を悪化させる要因となるため、除去する必要がある。
【０００３】
水中探知装置における雑音除去技術として、適応フィルタ４０が知られている。図９は適応フィルタ４０を用いた雑音除去の原理を説明するための模式図である。適応フィルタ４０は遅延回路４２と適応プロセッサ４４とを有しており、受波センサによって受信される探知対象信号ｓに雑音信号ｎが混入した主信号（ｓ＋ｎ）と、雑音信号ｎの発生源（雑音源）からの参照信号（雑音信号ｎとは別に測定される雑音信号）ｖが入力される。主信号（ｓ＋ｎ）は遅延回路４２によって遅延処理されることによって信号ｄに変換されると共に、参照信号ｖは適応プロセッサ４４によって信号ｇに変換され、その差分
ε＝ｇ−ｎ        （１）
が適応プロセッサ４４にフィードバックされる。適応プロセッサ４４では、誤差εが自乗平均の意味で最小になるようにフィルタ係数が制御され、探知対象信号ｓに相当する出力εが得られる。この種の適応フィルタを用いた雑音除去技術は、例えば特許文献１に開示がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１７２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の適応フィルタによる雑音除去を行うためには、雑音源からの参照信号を探知対象信号と分離して得られることが前提となる。しかしながら、水中から受波する音波から雑音源からの参照信号のみを探知対象信号と識別して検知することは、現実的には困難である。参照信号を探知対象信号と区別して得るための方法としては、例えば、探知対象信号をゼロにした状態で雑音源のみからの音波をバックグランドノイズとして取得することも考えられる。しかしながら、この場合は参照信号の取得タイミングと探知対象信号の取得タイミングとの間にタイムラグがあり、リアルタイムな測定を行うことができない。例えば雑音源からの雑音レベルや周波数が時間的に変動する場合には、探知精度が低下してしまう。
【０００６】
本願発明は上述の問題点に鑑みなされたものであり、受波信号に含まれる雑音を探知対象信号と区別して除去することにより、リアルタイム且つ高精度な探知が可能な水中探知装置及び水中探知方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る水中探知装置は上記課題を解決するために、水上又は水中を航走する航走体に搭載されたソーナーシステムの受波信号から雑音成分を除去して得られる探知対象信号に基づいて水中探知を行うように構成された水中探知装置であって、前記ソーナーシステムより雑音源に近い位置に設けられ、前記雑音源からの雑音を参照信号として検知する参照信号検知部と、前記参照信号検知部によって検知された参照信号を、前記ソーナーシステム及び前記雑音源間の距離及び雑音の水中伝播速度に応じた時定数で遅延処理した後に適応処理することで、前記探知対象信号を出力する適応フィルタとを備えることを特徴とする。
【０００８】
本態様によれば、参照信号検知部をソーナーシステムより雑音源に近い位置、すなわち、雑音源近傍に配置することによって、雑音源から発せられる雑音である参照信号を、探知対象信号から明確に分離して検知することができる。また取得した参照信号は、遅延回路でソーナーシステムまでの伝播時間を加味した遅延処理が施される。これにより、適応処理において受波信号からリアルタイムな雑音除去を行うことができるので、リアルタイム且つ高精度な探知が可能な水中探知装置を提供することができる。
【０００９】
前記航走体は前記雑音源を複数有しており、前記参照信号検知部は、前記複数の雑音源毎に設けられていてもよい。
この態様によれば、航走体が複数の雑音源を有する場合には、参照信号検知部を雑音源毎に設けることにより、各雑音源からの雑音を受波信号からそれぞれリアルタイムで除去できる。
【００１０】
前記ソーナーシステムは前記航走体の前方に搭載されており、前記雑音源は、前記航走体の後方に設けられた推進用のプロペラであってもよい。
この態様によれば、航走体の前方に搭載されたソーナーシステムから離れた後方位置に設けられた推進用のプロペラからの雑音を参照信号として検知する。参照信号検知部は、雑音源である推進用のプロペラの近傍に配置されるため、前方に搭載されているソーナーシステムの探知対象信号の影響が少ない状況において参照信号を検知できるので、探知対象信号との分離を良好にすることができる。
【００１１】
この場合、前記参照信号検知部は、前記プロペラに対向する位置に設けられていてもよい。
この態様によれば、参照信号検知部をプロペラに対向する位置に設けることによって、ソーナーシステムの探知対象信号を含む外部の影響が少ない状況において参照信号を精度よく検知することができる。
【００１２】
前記雑音源は、前記航走体の内部に搭載された機器であり、前記参照信号検知手段は、前記機器を前記航走体に固定するベース上に取り付けられていてもよい。
この態様によれば、航走体の内部に搭載された機器が雑音源である場合には、参照信号検知部を当該機器類を航走体に固定するベース上に取り付けることによって、精度よく参照信号を検知することができる。
【００１３】
前記航走体は前記ソーナーシステムを前方に搭載する船舶であり、前記雑音源は船首（近傍）に発生する膜波又は砕波であり、前記参照信号検知部は、前記船首近傍の水上に設置され、空気音を前記参照信号として検知してもよい。
この態様によれば、雑音源が船舶の船首近傍に発生する膜波又は砕波である場合、前方に搭載されたソーナーシステムとの距離が近いため、水上に設置された空気音を参照信号として検知する。ソーナーシステムの探知対象信号は水中を良好に伝播する一方で、水中への漏れ出しは少ないため、空気音を検知することで、探知対象信号から良好に分離された参照信号を得ることができる。
【００１４】
前記適応フィルタはＬＭＳアルゴリズムを含んでおり、前記ＬＭＳアルゴリズムは、前記雑音源が過渡的に変動する場合には、前記雑音源が過渡的に変動しない場合に比べてフィルタ係数の数を増加するように設定されていてもよい。
この態様によれば、雑音源の状態に応じてフィルタ係数の数を増加するＬＭＳアルゴリズムを含む適応フィルタを備えることにより、雑音源が過渡的に変動する場合においても、精度のよい雑音除去を行うことができる。
尚、ＬＭＳアルゴリズムに代えて、ＲＬＳアルゴリズム等の他の手法を含む適応フィルタに関しても、本発明の技術的思想を同様に適応してもよい。
【００１５】
本発明の一態様にかかる水中探知方法は上記課題を解決するために、水上又は水中を航走する航走体に搭載されたソーナーシステムの受波信号から雑音成分を除去して得られる探知対象信号に基づいて水中探知を行う水中探知方法であって、前記ソーナーシステムより雑音源に近い位置で、前記雑音源からの雑音を参照信号として検知する参照信号検知工程と、前記検知された参照信号を、前記ソーナーシステム及び前記雑音源間の距離及び雑音の水中伝播速度に応じた時定数で遅延処理する遅延処理工程と、該遅延処理された参照信号を用いて、前記受波信号を適応処理することで、前記探知対象信号を生成する適応処理工程とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本態様は、上述の水中探知装置（上記各種態様を含む）によって好適に実施することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、参照信号検知部をソーナーシステムより雑音源に近い位置、すなわち、雑音源近傍に配置することによって、雑音源から発せられる雑音である参照信号を、探知対象信号から明確に分離して検知することができる。また取得した参照信号は、遅延回路でソーナーシステムまでの伝播時間を加味した遅延処理が施される。これにより、適応処理において受波信号からリアルタイムな雑音除去を行うことができるので、リアルタイム且つ高精度な探知が可能な水中探知装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本実施形態に係る水中探知装置を搭載した船舶の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る水中探知装置の基本構成を模式的に示す図である。
【図３】適応フィルタの内部構成を概略的に示す図である。
【図４】適応プロセッサの内部構成の一例を示す回路図である。
【図５】適応プロセッサの処理手順を示すフローチャートである。
【図６】第２実施形態に係る水中探知装置の基本構成を示す模式図である。
【図７】第３実施形態に係る水中探知装置の基本構成を示す模式図である。
【図８】第４実施形態における適応フィルタの内部構成を示す回路図である。
【図９】適応フィルタを用いた雑音除去の原理を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００２０】
図１は本実施形態に係る水中探知装置１０を搭載した船舶１の概略構成を示す図である。船舶１は水上を航走する航走体の一例であり、これに代えて水中を航走する潜水艇などの航走体についても、本発明を適用可能であることは言うまでもない。船舶１の後方船底には推進用のプロペラ２が設けられており、船内に搭載されたエンジンやモータなどの動力源（図１では後述の機器類に含まれる）によって回転駆動されることによって、船舶１の航走が実現される。
また船舶１には、水中探知用のソーナーシステム１２が搭載されている。ソーナーシステム１２は、探知対象から発せられる音波信号を受波することにより、探知対象の有無及びその位置を特定するパッシブ方式のソーナーシステムであるが、能動的にソーナービームを照射することにより検知対象からの反射波を受波することで探知を行うアクティブ方式であってもよい。
【００２１】
ソーナーシステム１２は検知対象からの音波信号を受波することにより探知を行うが、一般的に、受波信号には探知に必要な検知対象からの探知対象信号ｓに加えて、少なからず余分な雑音成分ｎが含まれる。探知対象信号ｓにおける雑音成分ｎの比率は、いわゆるＳ／Ｎ比と称されており、精度のよい探知を行うためには、受波信号（ｓ＋ｎ）から雑音信号ｎを除去して、Ｓ／Ｎ比を改善することが有効である。雑音源としては様々な内外要因が考えられるが、本実施形態では特に、船舶１が自ら放射する自己放射雑音に対するＳ／Ｎ比の改善を図る。図１では、自己放射雑音源として、プロペラ２、船内１に搭載された機器類（例えば、エンジン、タービンなど）４、船首６近傍で発生する膜波、砕波が例示されている。
【００２２】
（第１実施形態）
図２は第１実施形態に係る水中探知装置１０の基本構成を模式的に示す図である。第１実施形態では、自己放射雑音源であるプロペラ２から発せられる雑音を受波信号から除去する態様について説明する。
【００２３】
上述したようにプロペラ２は後方船底に設置されているので、雑音の確実な検知を可能とするために、プロペラ２からの雑音を参照信号ｖとして検知するための参照信号検知センサ１４が、プロペラ２の近傍、図２では特に、参照信号検知センサ１４はプロペラ２に対向する位置に設けられている。また、参照信号検知センサ１４はソーナーシステム１２から離れた位置に設けられているため、ソーナーシステム１２の受波信号（ｓ＋ｎ）が混入することが防止でき、雑音を精度よく検知することができるように構成されている。
尚、参照信号検知センサ１４は、例えば圧力センサ、振動センサ、歪センサなどの雑音を検知可能なセンサであればよく、雑音源の種類によって適宜選択するとよい。
【００２４】
参照信号検知センサ１４で検知された参照信号ｖは、所定長さを有する信号線１６を介して、ソーナーシステム１２の近傍に配置された適応フィルタ１８に入力される。適応フィルタ１８は、当該参照信号ｖに基づいて雑音信号ｎを求め、ソーナーシステム１２の受波信号（ｓ＋ｎ）から除去することによって、ソーナーシステム１２の解析用信号である探知対象信号ｓを出力する。
【００２５】
図３は適応フィルタ１８の内部構成を概略的に示す図である。
適応フィルタ１８には、参照信号検知センサ１４で検知された参照信号ｖが入力され、適応プロセッサ２０によって雑音信号ｎに変換される。雑音信号ｎは、減算器２２によってソーナーシステム１２の受波信号ｐ（＝ｓ＋ｎ）から減算されることにより、探知対象信号ｄ（＝ｓ）が出力される。このように求められた探知対象信号ｄは、適応プロセッサ２０にフィードバックされる。
【００２６】
図４は適応プロセッサ２０の内部構成の一例を示す回路図であり、図５は適応プロセッサ２０の処理手順を示すフローチャートである。
まず参照信号検知センサ１４によって検知された参照信号ｖ、及び、ソーナーシステム１２の受波信号ｐを取得する（ステップＳ１０１）。参照信号ｖは適応フィルタ１８によって適応処理が実施されることで、雑音信号ｎが求められる（ステップＳ１０２）。
【００２７】
ここでステップＳ１０２における適応処理の具体的な処理内容について、図４を参照しながら説明する。
適応プロセッサ２０に入力された参照信号ｖは、遅延回路２４によって時定数τに応じた遅延処理が実施されることにより、信号ｖ´として出力される。ここで時定数τは、参照信号検知センサ１４からソーナーシステム１２までの音波伝搬時間に基づいて設定される。すなわち、参照信号検知センサ１４で所定の雑音を検知するタイミングと、ソーナーシステム１２にて当該雑音が検知されるタイミングとの間に生じるタイムラグに基づいて、時定数τが設定される。具体的には、水中における音波の伝搬速度と、参照信号検知センサ１４とソーナーシステム１２との間の距離に基づいて求められる音波伝搬時間として、時定数τを設定するとよい。
【００２８】
上述したように、参照信号検知手段１４を雑音源の近傍に設置することによって、参照信号検知手段１４とソーナーシステム１２との間に雑音検知のタイムラグが生じる。本実施形態では、遅延回路２４を設けることで、雑音除去時にこのようなタイムラグを加味することができるので、精度のよい雑音除去を行うことができる。すなわち、従来のような予め記憶されたバックグラウンドノイズに基づいた雑音除去に比べて、リアルタイムな雑音評価に基づいて雑音除去を行えるので、精度向上が期待できる。
【００２９】
本実施形態に係る水中探知装置１０は、特に雑音が過渡的に変化する場合に有利性を発揮する。例えば船舶１の運転状態に応じて、プロペラ２の回転速度が過渡的に変化する場合には、当該プロペラ２によって発生する雑音レベルも変動する。従来の手法では、ある一定の条件下のバックグラウンドに基づいて雑音除去を行うため、このように雑音が過渡的に変動する場合には、雑音除去の精度が低くなってしまう。
【００３０】
続いて遅延回路２４の出力信号ｖ´は、Ｌ（Ｌは任意の自然数）個のＺ変換回路２６に入力され、それぞれの出力信号はＬＭＳアルゴリズム２８によって設定される係数ｗ０、ｗ１、・・・、ｗＬを用いて、次式により雑音信号ｎが求められる
ｎ＝ｖ´ｗ０＋ｖ´ｗ１＋ｖ´ｗ０＋ｖ´ｗ０＋・・・      （２）
ここで係数ｗ０、ｗ１、・・・、ｗＬは、ＬＭＳアルゴリズム２８によって次式に基づいて、逐次算出される。
ｗｉ（ｔ＋１）＝ｗｉ（ｔ）＋２μｄｖ      （３）
尚、（３）式のμはステップサイズパラメータである。
【００３１】
定数Ｌは、雑音源の特性（本実施例ではプロペラ２の回転数など）に基づいて適宜設定されるとよい。特に、雑音信号が過渡的な信号か定常的な信号か、評価する周波数やサンプリング周波数に基づいて設定するとよいが、Ｌが大きくなると適応プロセッサの処理負担が増えてしまうことも考慮すべきである。プロペラ２の回転数の例でいえば、船舶１の場合、定常運転時には回転数が一定であるため、基本的にＬを小さい値に設定しておき、加減速時などの過渡運転時には回転数が過渡的に変化するため、Ｌを大きく設定するとよい。
【００３２】
このように求められた雑音信号ｎは、ソーナーシステム１２の受波信号ｐ（＝ｓ＋ｎ）と差分を取ることにより、探知対象信号ｄ（＝ｓ）が得られる（ステップＳ１０３）。このように求められた探知対象信号ｄは、ソーナーシステム１２に出力されることによって解析される（ステップＳ１０４）。また探知対象信号ｄはＬＭＳアルゴリズム２８にフィードバックされることによって、係数ｗ０、ｗ１、・・・、ｗＬを更新すると共に（ステップＳ１０５）、時刻を１サンプル進め（ステップＳ１０６）、上記処理を繰り返す（ＲＥＴＵＲＮ）。
【００３３】
以上説明したように、雑音源であるプロペラ２の近傍に参照信号検知センサ１４を設置することで、雑音源からの参照信号ｖを、ソーナーシステム１２の受波信号ｐから明確に分離して検知する。また参照信号ｖは、ソーナーシステム１２まで伝搬するために必要なタイムラグに応じた遅延処理を行う。これにより、本実施形態に係る水中探知装置１０では、精度のよい雑音除去処理を行い、優れたＳ／Ｎ比を実現できる。
尚、本実施例ではＬＭＳアルゴリズムに基づいた演算を行う場合について説明したが、ＲＬＳアルゴリズム等の他の手法を含む適応フィルタに関しても、上記思想を同様に適応してもよい。
【００３４】
（第２実施形態）
第２実施形態では、雑音源が船舶１の内部に搭載された機器類４（図１を参照）である点において、上記実施形態と異なっている。図６は第２実施形態に係る水中探知装置１０の基本構成を示す模式図である。
【００３５】
雑音源である機器類４は、例えばプロペラ２の動力源（エンジン、タービン、モータなど）を含む主発や主機、或いは、各種補機等が含まれる。図６では、これらの機器類４がベース５上に固定接地されている。参照信号検知センサ１４は雑音源である機器類４の近傍に設けられていれば足りるが、本実施形態では特にベース５上に固定設置されることにより、機器類４で発生する振動を参照信号ｖとして良好に検知可能なように構成されている。
尚、参照信号検知センサ１４は雑音源からの信号を確実に検知可能な位置であれば船内外の任意の位置に取り付け可能であり、より好ましくは雑音源である機器類４自体に取り付けられてもよい。
【００３６】
参照信号検知センサ１４は、所定長さを有する信号線１６を介して適応フィルタ１８に接続されている。適応フィルタ１８では、上記第１実施形態と同様に、雑音源である機器類４からソーナーシステム１２までの雑音伝搬時間に相当する時定数τを有する遅延回路２４を有することにより、リアルタイムで精度のよい雑音除去が行われる。
尚、適応処理の内容に関しては上記第１実施形態と同様であるため、ここでは記載を省略する。
【００３７】
（第３実施形態）
第３実施形態では、雑音源が船舶１の船首近傍で発生する膜波又は砕波（図１を参照）によって生じる音響又は振動である点において、上記実施形態と異なっている。図７は第３実施形態に係る水中探知装置１０の基本構成を示す模式図である。
【００３８】
本実施形態の雑音源が船首６近傍であるため、船底前方に搭載されたソーナーシステム１２との距離が近い。そのため、仮に参照信号検知センサ１４の設置位置を雑音源の近傍の水中とした場合、参照信号ｖにソーナーシステム１２の探知対象信号ｓが混入しやすいという問題がある。そこで、図７に示すように、参照信号検知センサ１４は船首６近傍の水上に設置されることにより、膜波又は砕波により生じる空気音を参照信号ｖとして検知するように構成されている。
【００３９】
水中を伝播するソーナーシステム１２の探知対象信号ｓは、水中から空中への漏れ出しが少ない特性を有している。そこで、本実施形態では参照信号検知センサ１４によって空気音を検知するように水上に設置することにより、参照信号ｖに探知対象信号ｓが混入することを抑制し、良好なＳ／Ｎ比のもとで精度のよい雑音除去を行うことができる。
【００４０】
尚、本実施形態では、適応処理の定数パラメータであるＬは、雑音源が砕波である場合には周期が長いため大きい値に設定するとよい。
【００４１】
（第４実施形態）
上記第１乃至第３実施形態では、それぞれ船舶１が単一の雑音源を有する場合について説明したが、実際には図１に示すように、複数の雑音源が存在する。本実施形態では、ｋ（ｋは２以上の自然数）個の雑音源がある場合について説明する（図１の例では、プロペラ２、機器類４、船首６近傍に発生する膜波又は砕波の３種類の雑音源が存在するため、ｋ＝３の場合に相当する）。
尚、以下の説明では、上記実施形態と同様の箇所には共通の符号を付すこととし、重複する説明は適宜省略することとする。
【００４２】
図８は第４実施形態における適応フィルタ１８の内部構成を示す回路図である。
本実施形態では、ｋ個の雑音源の近傍にそれぞれ参照信号検知センサ１４が設けられており、各センサで検知された参照信号をｖ１、ｖ２、・・・、ｖｋで示されている。各参照信号は、適応フィルタ１８に入力されると、適応プロセッサ２０１、２０２、・・・２０ｋにて適応処理されることにより、対応する雑音信号ｎ１、ｎ２、・・・、ｎｋが求められる。適応プロセッサ２０１、２０２、・・・２０ｋは、それぞれ上記実施形態における適応プロセッサ２０と類似の構成を有しており、参照信号ｖ１、ｖ２、・・・、ｖｋを、それぞれ遅延回路２４１、２４２、・・・２４ｋで遅延処理して信号ｖ１´、ｖ２´、・・・、ｖｋ´とする。信号ｖ１´、ｖ２´、・・・、ｖｋ´は、それぞれＬＭＳアルゴリズム２８１、２８２、・・・、２８ｋによって係数ｗｋｉを乗算することにより、上記（２）式に基づいて、雑音信号ｎ１、ｎ２、・・・、ｎｋが求められる。雑音信号ｎ１、ｎ２、・・・、ｎｋはｋ個の雑音源に対応する雑音信号に相当しており、これらを加算することで全雑音信号ｎが得られる。このようにして得られた全雑音信号ｎは、ソーナーシステム１２の受波信号ｐとの差分をとることによって、探知対象信号ｄが得られる。
【００４３】
尚、遅延回路２４１、２４２、・・・２４ｋにおける時定数は、各雑音源からソーナーシステム１２までの距離に応じて個別に設定される。これにより、複数の雑音源が存在する場合であっても、各雑音源の近傍に配置された参照信号検知センサ１４とソーナーシステム１２とにおける雑音検知タイミングのタイムラグを考慮した、リアルタイムで精度のよい雑音除去が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、水上又は水中を航走する航走体に搭載され、受信信号から雑音信号を除去して得られる処理信号に基づいて水中探査を行うソーナーシステムを備える水中探査装置及び方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  船舶
２  プロペラ
４  機器類
５  ベース
６  船首
１０  水中探知装置
１２  ソーナーシステム
１４  参照信号検知センサ
１６  信号線
１８  適応フィルタ
２０  適応プロセッサ
２２  減算器
２４  遅延回路
２８  ＬＭＳアルゴリズム
【図１】
2015117944.tif 000003
【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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