(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中航走体の航走を支援するように構成され、航走体に搭載される航走支援装置であって、
前記水中航走体との間で音響通信によりデータを通信するように構成された音響通信部と、
前記水中航走体の位置を取得するように構成された音響測位部と、
前記水中航走体の航走経路を記憶する記憶部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記記憶部が記憶する前記航走経路に基づいて、前記航走体が前記水中航走体に近づくように前記航走体を航走させる第１の処理と、
前記第１の処理により、前記水中航走体との間で音響通信可能な位置に前記航走体を走行させた後に、前記水中航走体との間でデータを通信するように前記音響通信部を制御する第２の処理とを実行する、水中航走体の航走支援装置。
【請求項２】
前記航走体の絶対位置を取得する位置取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記第２の処理において、前記位置取得部によって取得される前記航走体の絶対位置、又は、前記航走体の絶対位置に基づいて算出される前記水中航走体の絶対位置を、前記データとして前記音響通信部により前記水中航走体へと送信させる、請求項１に記載の航走支援装置。
【請求項３】
水中航走体の航走を支援するように構成され、航走体に搭載される航走支援装置であって、
前記水中航走体との間で音響通信によりデータを通信するように構成された音響通信部と、
前記水中航走体の位置を取得するように構成された音響測位部と、
前記航走体の絶対位置を取得する位置取得部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記音響測位部が取得する前記水中航走体の位置に基づいて、前記航走体が前記水中航走体に近づくように前記航走体を航走させる第１の処理と、
前記位置取得部によって取得された前記航走体の絶対位置と、前記音響測位部によって取得された前記水中航走体の位置とに基づいて、前記水中航走体の絶対位置を算出する第１の算出処理と、
前記航走体の絶対位置と、前記水中航走体の絶対位置とに基づいて、前記航走体と前記水中航走体との離間距離を算出する第２の算出処理と、
前記第１の処理により、前記離間距離が所定の閾値を下回ったか否かを判断する判断処理と、
前記判断処理により、前記離間距離が前記閾値を下回ったと判断されたときに、前記水中航走体との間でデータを通信するように前記音響通信部を制御する第２の処理とを実行する、水中航走体の航走支援装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２の処理において、前記位置取得部によって取得される前記航走体の絶対位置、又は、前記航走体の絶対位置に基づいて算出される前記水中航走体の絶対位置を、前記データとして前記音響通信部により前記水中航走体へと送信させる、請求項３に記載の航走支援装置。
【請求項５】
水中航走体の航走を支援するように構成され、航走体に搭載される航走支援装置であって、
前記水中航走体との間で音響通信によりデータを通信するように構成された音響通信部と、
前記水中航走体の位置を取得するように構成された音響測位部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記音響測位部が取得する前記水中航走体の位置に基づいて、前記航走体が前記水中航走体に近づくように前記航走体を航走させる第１の処理と、
前記音響通信部が前記水中航走体との間で音響通信を試みて通信ができなかった場合に、前記航走体が前記水中航走体にさらに近づくように前記航走体を航走させる追加航走処理と、
前記第１の処理又は前記追加航走処理により、前記水中航走体との間で音響通信可能な位置に前記航走体を走行させた後に、前記水中航走体との間でデータを通信するように前記音響通信部を制御する第２の処理とを実行する、水中航走体の航走支援装置。
【請求項６】
前記航走体の絶対位置を取得する位置取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記第２の処理において、前記位置取得部によって取得される前記航走体の絶対位置、又は、前記航走体の絶対位置に基づいて算出される前記水中航走体の絶対位置を、前記データとして前記音響通信部により前記水中航走体へと送信させる、請求項５に記載の航走支援装置。
【請求項７】
前記水中航走体の航走経路を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記第１の処理において、前記記憶部が記憶する前記航走経路に基づいて、前記航走体が前記水中航走体に近づくように前記航走体を航走させる、請求項３〜６のいずれか一項に記載の航走支援装置。
【請求項８】
母船との間でデータを通信するように構成された通信部をさらに備え、
前記制御部は、前記通信部及び前記音響通信部を介して、前記水中航走体と前記母船との間でデータを通信させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の航走支援装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１の処理において、前記水中航走体の移動により前記音響測位部が取得する前記水中航走体の位置が変化した場合に、当該変化した後の位置に前記航走体が近づくように前記航走体を航走させる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の航走支援装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の航走支援装置を備える、航走体。
【請求項１１】
航走体に搭載された記憶部が記憶する水中航走体の航走経路に基づいて、前記水中航走体に近づくように前記航走体を航走させる第１の工程と、
前記第１の工程により、前記水中航走体との間で音響通信可能な位置に前記航走体が移動した後に、前記航走体に搭載された音響通信部によって前記水中航走体との間でデータを通信させる第２の工程とを含む、水中航走体の航走支援方法。
【請求項１２】
航走体に搭載された音響測位部が取得する水中航走体の位置に基づいて、前記水中航走体に近づくように前記航走体を航走させる第１の工程と、
前記航走体に搭載された位置取得部によって取得された前記航走体の絶対位置と、前記音響測位部によって取得された前記水中航走体の位置とに基づいて、前記水中航走体の絶対位置を算出する第１の算出工程と、
前記航走体の絶対位置と、前記水中航走体の絶対位置とに基づいて、前記航走体と前記水中航走体との離間距離を算出する第２の算出工程と、
前記第１の工程により、前記離間距離が所定の閾値を下回ったか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程により、前記離間距離が前記閾値を下回ったと判断されたときに、前記航走体に搭載された音響通信部によって前記水中航走体との間でデータを通信させる第２の工程とを含む、水中航走体の航走支援方法。
【請求項１３】
航走体に搭載された音響測位部が取得する水中航走体の位置に基づいて、前記水中航走体に近づくように前記航走体を航走させる第１の工程と、
前記航走体に搭載された音響通信部が前記水中航走体との間で音響通信を試みて通信ができなかった場合に、前記航走体が前記水中航走体にさらに近づくように前記航走体を航走させる追加航走工程と、
前記第１の工程又は前記追加航走工程により、前記水中航走体との間で音響通信可能な位置に前記航走体が移動した後に、前記航走体に搭載された音響通信部によって前記水中航走体との間でデータを通信させる第２の工程とを含む、水中航走体の航走支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、水中航走体の航走支援装置、航走体及び水中航走体の航走支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水中（例えば、海中、湖の中、川の中等）又は水底（例えば、海底、湖底、川底等）の調査等を目的として、自律航走する無人の水中航走体が用いられることがある。水中航走体は、測定された自己の位置に基づいて、所定の経路に沿って水中を航走（潜行）する。
【０００３】
特許文献１は、水中航走体の位置を取得する方法の一例を開示している。具体的には、特許文献１の方法によれば、水中航走体に搭載された慣性航法装置によって得られる慣性航法位置を、水上航走体（水上を航走（航行）する支援船）が水中航走体を音響測位して得られる音響測位位置に基づいて較正することで、水中航走体の位置を精度よく取得できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６３９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、水上航走体と水中航走体との間では、一般に、音響通信により情報の送受信が行われる。音響通信が可能な範囲は、通常、音響測位が可能な範囲よりも狭い。そのため、水上航走体との間で音響通信可能な範囲外に水中航走体が存在する場合、慣性航法位置の較正が困難となり、水中航走体の慣性航法位置に誤差が生じうる。
【０００６】
そこで、本開示は、広域の調査に水中航走体を供することが可能な水中航走体の航走支援装置、航走体及び水中航走体の航走支援方法を説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一つの観点に係る水中航走体の航走支援装置は、水中航走体の航走を支援するように構成され、航走体に搭載されている。当該航走支援装置は、水中航走体との間で音響通信によりデータを通信するように構成された音響通信部と、水中航走体の位置を取得するように構成された音響測位部と、制御部とを備える。制御部は、音響測位部が取得する水中航走体の位置に基づいて、航走体が水中航走体に近づくように航走体を航走させる第１の処理と、第１の処理により、水中航走体との間で音響通信可能な位置に航走体を走行させた後に、水中航走体との間でデータを通信するように音響通信部を制御する第２の処理とを実行する。
【０００８】
本開示の他の観点に係る航走体は、上記の航走支援装置を備える。
【０００９】
本開示の他の観点に係る水中航走体の航走支援方法は、航走体に搭載された音響測位部が取得する水中航走体の位置に基づいて、水中航走体に近づくように航走体を航走させる第１の工程と、第１の工程により、水中航走体との間で音響通信可能な位置に航走体が移動した後に、航走体に搭載された音響通信部によって水中航走体との間でデータを通信させる第２の工程とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本開示に係る水中航走体の航走支援装置、航走体及び水中航走体の航走支援方法によれば、広域の調査に水中航走体を供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、水中航走体の航走支援システムを示す概略図である。
【図２】図２は、水中航走体の航走支援システムを示すブロック図である。
【図３】図３は、コントローラのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、水中航走体の航走支援方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。
【００１３】
［１］実施形態の概要
本実施形態の一つの例に係る水中航走体の航走支援装置は、水中航走体の航走を支援するように構成され、航走体に搭載されている。当該航走支援装置は、水中航走体との間で音響通信によりデータを通信するように構成された音響通信部と、水中航走体の位置を取得するように構成された音響測位部と、制御部とを備える。制御部は、音響測位部が取得する水中航走体の位置に基づいて、航走体が水中航走体に近づくように航走体を航走させる第１の処理と、第１の処理により、水中航走体との間で音響通信可能な位置に航走体を走行させた後に、水中航走体との間でデータを通信するように音響通信部を制御する第２の処理とを実行する。
【００１４】
本実施形態の一つの例に係る水中航走体の航走支援装置では、制御部は、音響測位部が取得する水中航走体の位置に基づいて、航走体が水中航走体に近づくように航走体を航走させる第１の処理を実行している。本実施形態の一つの例に係る水中航走体の航走支援装置では、制御部は、水中航走体との間で音響通信可能な位置に航走体を走行させた後に、水中航走体との間でデータを通信するように音響通信部を制御する第２の処理を実行する。そのため、音響通信部が水中航走体との間で音響通信ができない程度に航走体と水中航走体とが離れている場合であっても、航走体が水中航走体に近づいた後に、水中航走体との間でデータの通信が行われる。従って、航走体から遠く離れた水中航走体に対しても、水中航走体の位置情報の更新を含む各種の制御を行えるようになる。その結果、広域（例えば、外洋など、広範囲で且つ深深度（例えば、数１００ｍ〜数１０００ｍ程度）の海域）の調査に水中航走体を供することが可能となる。加えて、複数の水中航走体が広域に分散して水中又は水底を調査している場合であっても、航走体がそれぞれの水中航走体に個々に近づくことで、各水中航走体に対して各種の制御を行えるようになる。よって、広域を効率よく調査することが可能となる。
【００１５】
本実施形態の一つの例に係る水中航走体の航走支援装置は、航走体の絶対位置を取得する位置取得部をさらに備え、制御部は、第２の処理において、位置取得部によって航走体の取得される絶対位置、又は、航走体の絶対位置に基づいて算出される水中航走体の絶対位置を、データとして音響通信部により水中航走体へと送信させてもよい。この場合、水中航走体は、算出された自身の絶対位置に基づいて、より精度よく水中又は水底の調査を行うことが可能となる。
【００１６】
本実施形態の一つの例に係る水中航走体の航走支援装置は、母船との間でデータを通信するように構成された通信部をさらに備え、制御部は、通信部及び音響通信部を介して、水中航走体と母船との間でデータを通信させてもよい。この場合、航走体及び水中航走体を共に無人で運用することが可能となる。
【００１７】
制御部は、第１の処理において、水中航走体の移動により音響測位部が取得する水中航走体の位置が変化した場合に、当該変化した後の位置に航走体が近づくように航走体を航走させてもよい。
【００１８】
本実施形態の一つの例に係る水中航走体の航走支援装置は、水中航走体の航走経路を記憶する記憶部をさらに備え、制御部は、第１の処理において、記憶部が記憶する航走経路に基づいて、航走体が水中航走体に近づくように航走体を航走させてもよい。
【００１９】
本実施形態の他の例に係る航走体は、上記の航走支援装置を備える。本実施形態の他の例に係る航走体によれば、上記の航走支援装置と同様の作用効果を奏する。
【００２０】
本実施形態の他の例に係る水中航走体の航走支援方法は、航走体に搭載された音響測位部が取得する水中航走体の位置に基づいて、水中航走体に近づくように航走体を航走させる第１の工程と、第１の工程により、水中航走体との間で音響通信可能な位置に航走体が移動した後に、航走体に搭載された音響通信部によって水中航走体との間でデータを通信させる第２の工程とを含む。
【００２１】
本実施形態の他の例に係る水中航走体の航走支援方法では、第１の工程において、航走体に搭載された音響測位部が取得する水中航走体の位置に基づいて、航走体が水中航走体に近づくように航走体を航走させる。本実施形態の他の例に係る水中航走体の航走支援方法では、第２の工程において、水中航走体との間で音響通信可能な位置に航走体が移動した後に、航走体に搭載された音響通信部によって水中航走体との間でデータを通信させる。そのため、音響通信部が水中航走体との間で音響通信ができない程度に航走体と水中航走体とが離れている場合であっても、航走体が水中航走体に近づいた後に、水中航走体との間でデータの通信が行われる。従って、航走体から遠く離れた水中航走体に対しても、水中航走体の位置情報の更新を含む各種の制御を行えるようになる。その結果、広域（例えば、外洋など、広範囲で且つ深深度（例えば、数１００ｍ〜数１０００ｍ程度）の海域）の調査に水中航走体を供することが可能となる。加えて、複数の水中航走体が広域に分散して水中又は水底を調査している場合であっても、航走体がそれぞれの水中航走体に個々に近づくことで、各水中航走体に対して各種の制御を行えるようになる。よって、広域を効率よく調査することが可能となる。
【００２２】
［２］実施形態の例示
以下に、本開示に係る実施形態の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２３】
まず、水中航走体の航走支援システム１の構成について説明する。航走支援システム１は、図１に示されるように、水上航走体（航走体）１０と、少なくとも一つの水中航走体２０と、母船３０とを備える。
【００２４】
水上航走体１０は、無人で水上を自律航走する航走体である。水上航走体１０は、船体１１と、航走装置１２と、航走支援装置１３とを備える。
【００２５】
船体１１は、航走装置１２及び航走支援装置１３を搭載する。航走装置１２は、水上において船体１１を航走（航行）させるように構成されている。航走装置１２は、例えば、推進器及び舵を含む。
【００２６】
航走支援装置１３は、図１及び図２に示されるように、測位機（位置測定部）１４と、音響通信機（音響通信部）１５と、音響測位機（音響測位部）１６と、通信機（通信部）１７と、コントローラ（制御部）１８とを含む。
【００２７】
測位機１４は、地球上における水上航走体１０の絶対位置（緯度及び経度）を取得するように構成されている。測位機１４は、例えば、ＧＰＳ受信機である。測位機１４は、ＧＰＳ衛星から所定の信号を受信し、当該信号に基づいて絶対位置を取得してもよい。
【００２８】
音響通信機１５は、水中航走体２０の音響通信機２４（後述する）との間で音響通信によりデータを通信可能に構成されている。音響通信機１５は、例えば、水中に音波を送信する送信器と、音波（反射波）を受信する受信器とを含む送受信機（トランシーバ）であってもよい。音響通信機１５による通信可能な範囲は、例えば、１０００ｍ〜３０００ｍ程度であってもよい。
【００２９】
音響測位機１６は、水中航走体２０の位置を取得可能に構成されている。音響測位機１６は、例えば、水上航走体１０に対する相対位置を取得可能に構成されていてもよい。音響測位機１６は、例えば、ＳＳＢＬ（Super Short Base Line）測位システムであってもよい。ＳＳＢＬ測位システムは、水中に向けて定期的にパルス音を発信し、当該パルス音の返信エコーを少なくとも３つの音響センサで受信することで、三角測量により水中航走体２０の相対位置を計測することが可能である。音響測位機１６による測位可能な範囲は、例えば、音響通信機１５による通信可能な範囲の１．５倍〜２倍程度であってもよく、１５００ｍ〜６０００ｍ程度であってもよい。
【００３０】
通信機１７は、母船３０の通信機３３（後述する）とデータを通信可能に構成されている。通信機１７は、例えば、電磁波、音波等を送受信可能な無線通信機であってもよい。
【００３１】
コントローラ１８は、水上航走体１０を部分的に又は全体的に制御可能に構成されている。コントローラ１８は、図２に示されるように、機能モジュールとして、送受信部Ｍ１と、記憶部Ｍ２と、処理部Ｍ３とを有する。これらの機能モジュールは、コントローラ１８の機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラ１８を構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路（例えば論理回路）、又は、これを集積した集積回路（ＡＳＩＣ：ApplicationSpecific Integrated Circuit）により実現されるものであってもよい。
【００３２】
送受信部Ｍ１は、水上航走体１０の各種装置（例えば、航走装置１２、測位機１４、音響通信機１５、音響測位機１６、通信機１７）を制御する制御信号を処理部Ｍ３から受信し、当該各種装置に送信する。送受信部Ｍ１は、当該各種装置から各種信号を受信し、処理部Ｍ３に送信する。
【００３３】
記憶部Ｍ２は、種々のデータを記憶する。記憶部Ｍ２は、例えば、各種処理を実行するためのプログラムの他、水中航走体２０の航走経路（航路）を記憶していてもよい。
【００３４】
処理部Ｍ３は、記憶部Ｍ２から読み出したプログラムと、水上航走体１０の各種装置から送受信部Ｍ１が受信した各種信号とに基づいて、水上航走体１０の各種装置を制御するための制御信号を生成し、送受信部Ｍ１に送信する。処理部Ｍ３は、記憶部Ｍ２に記憶されている水中航走体２０の航走経路に基づいて、水上航走体１０の移動先を設定してもよい。
【００３５】
コントローラ１８のハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。コントローラ１８は、ハードウェア上の構成として、例えば図３に示す回路１８ａを有する。回路１８ａは、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路１８ａは、具体的には、プロセッサ１８ｂと、メモリ１８ｃと、ストレージ１８ｄと、ドライバ１８ｅと、入出力ポート１８ｆとを有する。プロセッサ１８ｂは、メモリ１８ｃ及びストレージ１８ｄの少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポート１８ｆを介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。ドライバ１８ｅは、水上航走体１０の各種装置をそれぞれ駆動する回路である。入出力ポート１８ｆは、ドライバ１８ｅと水上航走体１０の各種装置との間で、信号の入出力を行う。
【００３６】
本実施形態では、水上航走体１０は、一つのコントローラ１８を備えているが、複数のコントローラ１８で構成されるコントローラ群（制御部）を備えていてもよい。水上航走体１０がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコントローラ１８によって実現されていてもよいし、２個以上のコントローラ１８の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ１８が複数のコンピュータ（回路１８ａ）で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコンピュータ（回路１８ａ）によって実現されていてもよいし、２つ以上のコンピュータ（回路１８ａ）の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ１８は、複数のプロセッサ１８ｂを有していてもよい。この場合、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのプロセッサ１８ｂによって実現されていてもよいし、２つ以上のプロセッサ１８ｂの組み合わせによって実現されていてもよい。
【００３７】
水中航走体２０は、無人で水中を自律航走する航走体である。水中航走体２０は、図１及び図２に示されるように、船体２１と、航走装置２２と、情報収集機２３と、音響通信機２４と、応答機２５と、コントローラ２６とを含む。
【００３８】
船体２１は、航走装置２２、情報収集機２３、音響通信機２４、応答機２５及びコントローラ２６を搭載する。航走装置２２は、水中において船体２１を航走（潜行）させるように構成されている。航走装置２２は、例えば、推進器及び舵を含む。
【００３９】
情報収集機２３は、水中又は水底の情報を収集するように構成されている。情報収集機２３は、例えば、サイドスキャンソナー、サブボトムプロファイラ、マルチビームエコーサウンダ、磁気センサ、温度センサ、汚染物質検出装置等であってもよい。
【００４０】
音響通信機２４は、水上航走体１０の音響通信機１５との間で音響通信によりデータを通信可能に構成されている。音響通信機２４の構成は、音響通信機１５と同様であってもよい。
【００４１】
応答機２５は、水上航走体１０の音響測位機１６から送信されるパルス音を瞬時に返信可能に構成されている。応答機２５は、例えば、トランスポンダである。
【００４２】
コントローラ２６は、水中航走体２０を部分的に又は全体的に制御可能に構成されている。コントローラ２６は、水中航走体２０の各種装置（例えば、航走装置２２、情報収集機２３、音響通信機２４、応答機２５）を制御してもよい。コントローラ２６の構成は、コントローラ１８と同様であってもよい。
【００４３】
母船３０は、水上を航行する有人の船である。母船３０は、図１及び図２に示されるように、船体３１と、航走装置３２と、通信機３３と、コントローラ３４とを含む。
【００４４】
船体３１は、航走装置３２、通信機３３及びコントローラ３４を搭載する。航走装置３２は、水中において船体３１を航走（航行）させるように構成されている。航走装置３２は、例えば、推進器及び舵を含む。
【００４５】
通信機３３は、水上航走体１０の通信機１７とデータを通信可能に構成されている。通信機３３の構成は、通信機１７と同様であってもよい。通信機３３により通信機１７との間で通信することで、母船３０は、水上航走体１０を介して水中航走体２０とデータを授受することが可能である。
【００４６】
コントローラ３４は、母船３０を部分的に又は全体的に制御可能に構成されている。コントローラ３４は、母船３０の各種装置（例えば、航走装置３２、通信機３３）を制御してもよい。コントローラ３４の構成は、コントローラ１８と同様であってもよい。
【００４７】
続いて、図４を参照して、水中航走体２０の航走を支援する方法について説明する。複数の水中航走体２０が運用されている場合には、コントローラ１８（水上航走体１０）は、複数の水中航走体２０のうちから航走支援対象となる１つの水中航走体２０を選択する（ステップＳ１参照）。選択の対象となる水中航走体２０の条件は、例えば、水上航走体１０に最も近いことであってもよいし、水上航走体１０から最も遠いことであってもよいし、水上航走体１０による以前の航走支援から所定時間が経過したことであってもよい。
【００４８】
次に、コントローラ１８は、選択された水中航走体２０の水上航走体１０に対する相対位置を音響測位機１６によって取得する。次に、当該相対位置と、測位機１４によって取得された水上航走体１０の絶対位置とに基づいて、水中航走体２０の絶対位置が算出される（ステップＳ２参照）。水中航走体２０の絶対位置の算出は、水上航走体１０のコントローラ１８において行われてもよい。この場合、コントローラ１８は、音響通信機１５，２４を介して水中航走体２０から水中航走体２０の相対位置のデータを受信した後に、当該相対位置と水上航走体１０の絶対位置とに基づいて水中航走体２０の絶対位置を算出する。水中航走体２０の絶対位置の算出は、水中航走体２０のコントローラ２６において行われてもよい。当該相対位置と水上航走体１０の絶対位置とに基づいて水中航走体２０の絶対位置を算出する。
【００４９】
次に、ステップＳ２において得られた水中航走体２０の絶対位置に基づいて、水上航走体１０が当該絶対位置に近づくように、コントローラ１８が水上航走体１０を航走（移動）させる（ステップＳ３（第１の処理）参照）。具体的には、コントローラ１８は、水中航走体２０の絶対位置（すなわち、水中航走体２０の直上の海面の位置）を目標位置に設定し、水上航走体１０が当該目標位置に近づくように航走装置１２を制御する。これにより、水上航走体１０は、水中航走体２０との間で音響通信可能な位置に移動する。
【００５０】
水上航走体１０が水中航走体２０との間で音響通信可能な位置に移動したか否かは、当該目標位置と、測位機１４によって得られる水上航走体１０の絶対位置とに基づいて算出される水上航走体１０と水中航走体２０との離間距離が所定の閾値を下回ったか否かで判断してもよい。あるいは、音響通信機１５が水中航走体２０（音響通信機２４）との通信を試みて通信ができなかった場合に、水上航走体１０が当該目標位置にさらに近づくようにコントローラ１８が航走装置１２を制御することで、水上航走体１０が水中航走体２０との間で音響通信可能な位置まで移動させてもよい。
【００５１】
次に、コントローラ１８は、水中航走体２０との間でデータを通信するように音響通信機１５を制御する。これにより、音響通信機１５，２４を介して、水上航走体１０から水中航走体２０へと、水中航走体２０の航走を制御するために用いられる種々のデータが送信される。当該データは、例えば、水中航走体２０の航走経路又は目標位置を変更する制御信号、ステップＳ２において得られた水中航走体２０の絶対位置を水中航走体２０に記憶させる制御信号（絶対位置の更新信号）などを含む。一方、音響通信機１５，２４を介して、水中航走体２０から水上航走体１０へと種々のデータが送信される。当該データは、例えば、水中航走体２０の姿勢又は状態を示す信号、情報収集機２３（水中航走体２０）が収集した水中又は水底の情報を示す信号などを含む。
【００５２】
以上により、選択された水中航走体２０の航走支援が完了する。コントローラ１８（水上航走体１０）は、上記と同様の方法によって、他の水中航走体２０の航走を支援してもよい。コントローラ１８（水上航走体１０）は、全ての水中航走体２０に対する航走支援が完了したら、各水中航走体２０の航走支援を繰り返してもよい。コントローラ１８は、水上航走体１０による各水中航走体２０の巡回順序を種々の方法で最適化してもよい。コントローラ１８は、所定の条件に従って、あるいはランダムな順で、水上航走体１０による各水中航走体２０の航走支援を繰り返してもよい。各水中航走体２０に１から順に番号が付されている場合には、コントローラ１８は、当該番号の昇順又は降順に従って水上航走体１０により各水中航走体２０の航走支援を繰り返してもよい。コントローラ１８が水上航走体１０を一の水中航走体２０から他の水中航走体２０に向けて移動させる際には、水上航走体１０が一の水中航走体２０から他の水中航走体２０へと最短（最短距離又は最短時間）で到達する経路（最短経路）を設定してもよいし、当該最短経路とは異なる他の経路を設定してもよい。
【００５３】
［３］作用
以上のような本実施形態の一例では、コントローラ１８は、音響測位機１６が取得する水中航走体２０の位置に基づいて、水上航走体１０が水中航走体２０に近づくように水上航走体１０を航走させる処理を実行している。コントローラ１８は、水中航走体２０との間で音響通信可能な位置に水上航走体１０を走行させた後に、水中航走体２０との間でデータを通信するように音響通信機１５を制御する処理を実行している。そのため、音響通信機１５が水中航走体２０との間で音響通信ができない程度に水上航走体１０と水中航走体２０とが離れている場合であっても、水上航走体１０が水中航走体２０に近づいた後に、水中航走体２０との間でデータの通信が行われる。従って、水上航走体１０から遠く離れた水中航走体２０に対しても、水中航走体２０の位置情報の更新を含む各種の制御を行えるようになる。その結果、広域（例えば、外洋など、広範囲で且つ深深度（例えば、数１００ｍ〜数１０００ｍ程度）の海域）の調査に水中航走体２０を供することが可能となる。加えて、複数の水中航走体２０が広域に分散して水中又は水底を調査している場合であっても、航走体がそれぞれの水中航走体に個々に近づくことで、各水中航走体２０に対して各種の制御を行えるようになる。よって、広域を効率よく調査することが可能となる。
【００５４】
以上のような本実施形態の一例では、コントローラ１８は、測位機１４によって取得された水上航走体１０の絶対位置、又は、水上航走体１０の絶対位置に基づいて算出される水中航走体２０の絶対位置を、データとして音響通信機１５により水中航走体２０へと送信させている。そのため、水中航走体２０は、算出された自身の絶対位置に基づいて、より精度よく水中又は水底の調査を行うことが可能となる。
【００５５】
以上のような本実施形態の一例では、コントローラ１８は、通信機１７，３３及び音響通信機１５，２４を介して、水中航走体２０と母船３０との間でデータを通信させている。そのため、水上航走体１０及び水中航走体２０を共に無人で運用することが可能となる。
【００５６】
［４］実施形態の他の例
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、上記の実施形態の一例では、水中航走体２０の航走支援を水上航走体１０によって行っていたが、水中を航走（潜行）する航走体によって、水中航走体２０の航走を支援してもよい。
【００５７】
水上航走体１０が水中航走体２０に近づくように、コントローラ１８が水上航走体１０を制御する際には、水上航走体１０が水中航走体２０に最短（最短距離又は最短時間）で到達する経路（最短経路）を設定してもよいし、当該最短経路とは異なる他の経路を設定してもよい。
【００５８】
水上航走体１０による水中航走体２０の航走支援に際して、水中航走体２０が移動する（水中航走体２０の位置が変化する）場合には、コントローラ１８は、水中航走体２０の移動後の位置に近づくように水上航走体１０を航走させてもよい。具体的には、コントローラ１８は、音響測位機１６によって取得される水中航走体２０の位置が経時的に変化したことを検出すると、変化後の水中航走体２０の絶対位置を新たな目標位置に設定し、水上航走体１０が当該新たな目標位置に近づくように航走装置１２を制御してもよい。音響測位機１６による水中航走体２０の測位は、例えば、所定時間ごとに行ってもよい。
【００５９】
水上航走体１０による水中航走体２０の航走支援に際して、水中航走体２０が移動する（水中航走体２０の位置が変化する）場合には、コントローラ１８は、水中航走体２０の移動先を予測し、当該予測位置に近づくように水上航走体１０を航走させてもよい。具体的には、コントローラ１８は、移動する水中航走体２０の複数の位置を音響測位機１６によって所定時間ごとに取得し、これらの複数の位置のデータに所定の処理（例えば、線形近似、カルマンフィルタなど）を施し、水中航走体２０の移動先を予測してもよい。コントローラ１８は、記憶部Ｍ２に記憶されている水中航走体２０の航走経路に基づいて、水中航走体２０の移動先を予測してもよい。
【００６０】
コントローラ１８は、水中航走体２０の予測位置と、音響測位機１６によって得られる水中航走体２０の位置とに基づいて、水中航走体２０の位置をより精度よく得てもよい。例えば、コントローラ１８は、記憶部Ｍ２が記憶する水中航走体２０の航走経路と、音響測位機１６によって得られる水中航走体２０の位置とを統合して、水中航走体２０の位置の誤差を推定することによって、水中航走体２０の位置をより精度よく得てもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  航走支援システム
１０  水上航走体（航走体）
１３  航走支援装置
１４  測位機（位置取得部）
１５  音響通信機（音響通信部）
１６  音響測位機（音響測位部）
１７  通信機（通信部）
１８  コントローラ（制御部）
２０  水中航走体
２４  音響通信機
２５  応答機
３０  母船
３３  通信機
Ｍ２  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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