(57)【要約】【課題】船の動揺を考慮した最適なタイミングで送受信を行い、単体魚の反射エコーをより高精度で得ることが可能な単体エコー検出方法、単体エコー検出装置およびエコートレース方法をを提供すること。【解決手段】船体の動揺を検出する船体動揺検出手段と、音波を海底に送波する音波送信手段と、音波を受信する音波受信手段と、音波受信手段からの信号を解析して単体エコーを検出する単体エコー検出手段とを備え、前記船体動揺検出手段からの出力信号が予め設定した設定値の範囲内のときに、前記音波送信手段が音波を海底に送波するようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の動揺を傾斜角で検出するステップと、検出した傾斜角が予め設定した０度を含む設定値の範囲内であるかを判断するステップと、傾斜角が設定値の範囲内のときに音波を海底に送波するステップと、音波を受信するステップと、音波の受信レベルが予め設定した規準の範囲内であるかを判断するステップと、受信レベルが規準の範囲内のときに単体エコーとして検出するステップとからなることを特徴とする動揺補正付き単体エコー検出方法。
【請求項２】
船体の動揺を傾斜角で検出する船体動揺検出手段と、音波を海底に送波する音波送信手段と、音波を受信する音波受信手段と、音波受信手段からの信号を解析して単体エコーを検出する単体エコー検出手段とからなる単体エコー検出装置において、前記船体動揺検出手段からの傾斜角が予め設定した０度を含む設定値の範囲内のときに、前記音波送信手段が音波を海底に送波するようにしたことを特徴とする単体エコー検出装置。
【請求項３】
前記船体動揺検出手段は、船体の動揺を傾斜角で検出し、検出した傾斜角を外部に出力する動揺検出装置であることを特徴とする請求項２記載の単体エコー検出装置。
【請求項４】
船体の動揺を傾斜角で検出するステップと、検出した傾斜角が予め設定した０度を含む設定値の範囲内であるかを判断するステップと、傾斜角が設定値の範囲内のときに音波を海底に送波するステップと、音波を受信するステップと、音波を受信する毎に音波の受信レベルが予め設定した規準の範囲内であるかを判断するステップと、受信レベルが規準の範囲内のときに単体エコーとして検出するステップと、単体エコーからターゲットの位置ベクトルを算出するステップと、第ｎ回目の送波から得られた単体エコーと第ｎ＋１回目の送波から得られた単体エコー間の距離を算出するステップと、予め設定した第１の予測円内に位置して、かつ最短の距離の単体エコーを同一のターゲットと判断するステップと、同一のターゲットと判断した２点の単体エコーの位置ベクトルより決まる直線上にターゲットの推定位置を算出するステップと、第ｎ＋３回目の送波より得られた単体エコーで、推定位置から予め設定した第２の予測円内で最も推定位置に近い単体エコーを同一のターゲットとして検出するステップとからなることを特徴とするエコートラッキング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、船体の動揺の影響を受けずに、高精度に単体魚からの反射エコーを得ることが可能な動揺補正付き単体エコー検出方法、単体エコー検出装置およびエコートラッキング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水産資源調査、海中への漁具投入前の魚体長の把握に計量魚群探知機が使用されている。計量魚群探知機は、単体魚から反射された単体エコーを検出して、単体エコーから魚体長を推定して外部に魚体長等の情報を出力するものである。
【０００３】
計量魚群探知機は送受波器全体で音波を送波し、ターゲットからの反射波を受信する。音波は指向特性を持つため、図１２（ａ）に示すターゲットが送受波器５の指向軸付近に存在する場合と、図１２（ｂ）に示すターゲットが指向軸より離れた位置に存在する場合とでは、図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように受信レベルの大きさに差が生じる。受信レベルの差は魚体長の推定を行なう際に誤差となるため、指向特性の影響をなくすように補正しなければならない。補正手段としては、ターゲットの位置角を求める、指向特性の影響を受けない送受波を行うなどがある。
【０００４】
図１２（ｂ）に示す送受波器５の指向軸に対する単体魚（ターゲット）の位置角θを検出する方法としては、スプリットビーム法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。スプリットビーム法は４つの受信ビーム（前ビーム、後ビーム、左ビーム、右ビーム）を構成し、単体魚からの反射エコーの時間差を検出して位置角θを求める方法である。また、指向性の影響を除去する方法としてデュアルビーム法が知られている（例えば、同特許文献１参照。）。デュアルビーム法はナローとワイドの２つの受信ビームで構成して、単体魚からナローとワイドのビームの反射エコーの強度から指向性の影響を除去する方法である。
【０００５】
しかしながら、船に揺れが発生した場合には、送受波器５の指向軸が変動して、検出した位置角に誤差が発生する。このため、船の動揺に合わせてビームを補正し音波の送受信を行う必要がある。ビームの補正には、振動子を複数個配列した送受波器を構成し、各振動子の位相を制御して動揺に応じた指向性を形成し、送受波器の指向軸を安定させる方法（例えば、特許文献２参照。）、送受波器を機械的なジンバル構造にして船の動揺に送受波器が追従するようにした方法などがある。
【０００６】
また、魚体長の推定だけでなく、自然状態での魚の遊泳方向、遊泳速度などの魚の行動を知ることも重要である。魚の行動を知るには水中カメラにより観察が行われるが、
１）カメラの固定が難しいためターゲットの傾角の推定に誤差を生じる。
２）海中では照明が必要となることがあり、自然状態での観察ができない。
３）近距離でしか観察できない。
などの課題があるあるため、スプリットビーム法により単体エコーを検出して、エコートレースにより魚の行動観察が行われている。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２６２０９８３号公報
【特許文献２】
特開平６−２０１８１８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
スプリットビーム法、デュアルビーム法は、送受波器の指向軸に対する魚の位置を検出するのに有効である。しかし、船体が動揺した場合には送受波器の指向軸が変動して、魚に入射されるビームの角度が一定とならないため、魚が持つ反射指向性の影響を受けて、単体魚の検出精度が悪くなってしまう。このため、前述したように、船体の動揺に合わせて、ビームを補正することが必要となる。
【０００９】
しかしながら、振動子を複数個配列した送受波器で指向軸を安定させる方法は、送受波器のサイズが大きくなり、送受波の制御も複雑になってしまう。また、送受波器を機械的なジンバル構造にして船の動揺に送受波器が追従するようにした方法は、装置に特別な機構を必要とするため、構成が複雑化して大型となり、装置が高価なものになるといった課題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、船の動揺を考慮した最適なタイミングで送受信を行い、単体魚の反射エコーをより高精度で得ることが可能な動揺補正付き単体エコー検出方法、単体エコー検出装置およびエコートラッキング方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明による動揺補正付き単体エコー検出方法は、船体の動揺を傾斜角で検出するステップと、検出した傾斜角が予め設定した０度を含む設定値の範囲内であるかを判断するステップと、傾斜角が設定値の範囲内のときに音波を海底に送波するステップと、音波を受信するステップと、音波の受信レベルが予め設定した規準の範囲内であるかを判断するステップと、受信レベルが規準の範囲内のときに単体エコーとして検出するステップとからなるものである。
【００１２】
また、本発明による単体エコー検出装置は、船体の動揺を傾斜角で検出する船体動揺検出手段と、音波を海底に送波する音波送信手段と、音波を受信する音波受信手段と、音波受信手段からの信号を解析して単体エコーを検出する単体エコー検出手段とからなる単体エコー検出装置において、前記船体動揺検出手段からの傾斜角が予め設定した０度を含む設定値の範囲内のときに、前記音波送信手段が音波を海底に送波するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明による単体エコー検出装置の船体動揺検出手段は、船体の動揺を傾斜角で検出し、検出した傾斜角を外部に出力する動揺検出装置からなるものである。
【００１４】
また、本発明によるエコートラッキング方法は、船体の動揺を傾斜角で検出するステップと、検出した傾斜角が予め設定した０度を含む設定値の範囲内であるかを判断するステップと、傾斜角が設定値の範囲内のときに音波を海底に送波するステップと、音波を受信するステップと、音波を受信する毎に音波の受信レベルが予め設定した規準の範囲内であるかを判断するステップと、受信レベルが規準の範囲内のときに単体エコーとして検出するステップと、単体エコーからターゲットの位置ベクトルを算出するステップと、第ｎ回目の送波から得られた単体エコーと第ｎ＋１回目の送波から得られた単体エコー間の距離を算出するステップと、予め設定した第１の予測円内に位置して、かつ最短の距離の単体エコーを同一のターゲットと判断するステップと、同一のターゲットと判断した２点の単体エコーの位置ベクトルより決まる直線上にターゲットの推定位置を算出するステップと、第ｎ＋３回目の送波より得られた単体エコーで、推定位置から予め設定した第２の予測円内で最も推定位置に近い単体エコーを同一のターゲットとして検出するステップとからなるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明による動揺補正付き単体エコー検出方法、単体エコー検出装置およびエコートラッキング方法の実施の形態について説明する。図１はの単体エコー検出装置の構成を示す図、図２は、動揺計の構成を示す図、図３は、動揺計のマイクロコンピュータのメモリに記憶されたプログラムの構成を示す図、図４は、積分演算の伝達関数のブロック線図を示す図、図５は、ロール角、ピッチ角と方位角および地頂角との関係を示す図、図６は、単体エコーの検出および魚体長の推定までの手順を示すフローチャートである。
【００１６】
図１に示すように、単体エコー検出装置１は、船のロール角およびピッチ角の検出を行う動揺計３と、音波を送信してターゲットからの反射波を受信する送受波器５と、送受波器５との送信信号と受信信号を切り替える送信受信切替器６と、所定の周波数で発振して信号を増幅する送信増幅器７と、送信受信切替器６からの受信信号を増幅する受信増幅器８と、送信受信切替器６からの受信信号から位相を検出する受信位相検出器９と、動揺計（動揺検出装置）３からの信号により送信増幅器７に発振指令を発し、受信増幅器８および受信位相検出器９からの信号をデジタル処理して単体エコー等を検出するデジタル信号処理部１０と、デジタル信号処理部１０からのデータを記憶、蓄積して処理を行う中央処理装置１５とから構成される。
【００１７】
動揺計３は、船のロールおよびピッチの傾斜角の検出を行うものであり、図２に示すように、圧電型振動ジャイロからなる角速度計３ａと、角速度計３ａからのアナログ信号をデジタルに変換するＡＤ変換器３ｂと、デジタルフィルタ処理等を行うマイクロコンピュータ３ｃと、ロールおよびピッチの傾斜角データを外部に出力する出力部３ｄとで構成されている。なお、動揺計３は、ロール検出用の角速度計３ａとピッチ検出用の角速度計３ａとを備えている。
【００１８】
図３にマイクロコンピュータ３ｃのデジタルフィルタ処理の構成を示す。図３に示すローパスフィルタおよびハイパスフィルタは、マイクロコンピュータ３ｃのメモリにプログラムで記憶されており、プログラムを実行してフィルタ処理を行うようになっている。
【００１９】
動揺計３の圧電型振動ジャイロは、圧電セラミックの圧電特性を利用して振動させ、その振動に対し回転角速度Ωが加わると、コリオリ力が発生し、その力を電圧に変換するものである。発生するコリオリ力は角速度Ωに比例している。出力は角速度Ωに比例した値であるので、出力値を積分して角度を算出するようにする。角度の算出は、角速度計３ａからの出力電圧をＡＤ変換器３ｂによりデジタルデータに変換する。なお、ＡＤ変換器３ｂのサンプリング周波数は２０Ｈｚである。次に、マイクロコンピュータ３ｃからなるローパスフィルタでフィルタリングを行う。ローパスフィルタは、角速度計３ａから出力される信号に含まれるノイズをカットするためのものである。次に、ローパスフィルタからの信号をマイクロコンピュータ３ｃからなる積分器としてのハイパスフィルタで処理を行う。
【００２０】
以下に、動揺計３に内蔵されているローパスフィルタおよびハイパスフィルタについて説明する。振動ジャイロからの角速度の出力信号をｈ（ｔ）＝Ａ・ｅ（ｊωｔ）とすると、角度は角速度を積分することにより算出される。角度をＨ（ｔ）とすると、Ｈ（ｔ）＝Ａ／（ｊω）・ｅ（ｊωｔ）となる。
【００２１】
離散化した角速度ｈ（ｔ）を単純時間積分すると、
Ｈ（ｔ）＝Δｔ・ｈ（ｔ）＋Ｈ（ｔ−１）となる。しかしながら、圧電型振動ジャイロの持つドリフトと非線形により、単純時間積分は発散してしまう。このため、複数回積分したものをフィードバックして、入力から差し引きするようにして低周波成分を取り除く。図４に積分演算の伝達関数のブロック線図を示す。図４（ａ）に示すように、入力信号の積分を２回行い、それぞれの積分後に信号をフィードバックするようにしている。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す伝達関数を１つの伝達関数で示したブロック線図である。
【００２２】
信号の低周波成分を取り除くために、図４に示す積分処理をハイパスフィルタで行うようにする。ハイパスフィルタは、バタワース型のフィルタを用いている。２次のバタワース型フィルタの基本式（１）は
【００２３】
【数１】
2004301737.tif 000003
である。ローパスフィルタの場合には基本式（１）のｓにｓ／ωを代入し、ハイパスフィルタではｓにω／ｓを代入する。なお、ωは角周波数を示す。
２次のバタワース型のハイパスフィルタの伝達関数は（２）で示される。
【００２４】
【数２】
2004301737.tif 000004
なお、振動ジャイロは角速度出力時に微分要素を既に持っているので、最終的な伝達関数は（３）となる。
【００２５】
【数３】
2004301737.tif 000005
次に、２次のＩＩＲ型のデジタルフィルタを作成するために、ｓＺ変換を行う。
【００２６】
【数４】
2004301737.tif 000006
を代入すれば
【００２７】
【数５】
2004301737.tif 000007
となり、漸化式から
【００２８】
【数６】
2004301737.tif 000008
が得られる。なお、ａ０からａ２，ｂ０からｂ２は係数である。
【００２９】
動揺計３は、角速度計３ａからの角速度にローパスフィルタおよびハイパスフィルタのデジタル処理を行って、ロールおよびピッチの傾斜角のデータを出力する。
【００３０】
次に、ロールおよびピッチの傾斜角のデータから、動揺計３による方位角および地頂角の算出について説明する。以後、ロールおよびピッチの傾斜角をそれぞれロール角、ピッチ角と記す。図５に示すように、方位角φおよび地頂角θは、船に装備している送受波器５の法線ベクトル方向に対する基準軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）からの角度を示す。方位角φおよび地頂角θより、送受波器５から送受波されるビームの方向を知ることができる。
【００３１】
方位角φおよび地頂角θへの変換は、図５に示すロール角βおよびピッチ角αのデータから、図３に示すマイクロコンピュータ３ｃの方位角、地頂角変換の処理プログラムを実行して行われる。なお、ロール角およびピッチ角から方位角および地頂角への変換については、説明を省略すが、ピッチ角または、およびロール角が０度のときには、以下に示す事項に対する注意が必要となる。
１）ピッチ角またはロール角が０度の時は、次のような場合分けが必要である。
▲１▼ピッチ角が０度の時、方位角はロール角の符号により＋９０度（ロール角：負符号）もしくは−９０度（ロール角：正符号）になる。地頂角はロール角の絶対値になる。
▲２▼ロール角が０度の時、方位角はピッチ角の符号により０度（ピッチ角：正符号）もしくは１８０度（または−１８０度、ピッチ角：負符号）になる。地頂角はピッチ角の絶対値になる。
２）ピッチ角およびロール角とも０度のとき、地頂角は０度であるが、方位角は規定不可能となる。
【００３２】
以上により、動揺計３により船のロール角およびピッチ角の検出が行われる。なお、動揺計３は、ロール角およびピッチ角から演算により方位角および地頂角を出力することも可能となっている。
【００３３】
なお、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタは、ソフトウエア処理によるデジタルフィルタであるが、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタをアナログ回路で構成するようにしてもよい。しかしながら、アナログフィルタは、フィルタ特性が固定されるためフィルタ特性を容易に変更すことができない。デジタルフィルタは、カットオフ周波数などのフィルタ特性の変更を容易に行えるなどの利点を有している。
【００３４】
以下に、動揺計３を使用した動揺補正付き単体エコー検出方法について説明する。単体エコーとは、受信波の受信レベルから抽出した単体魚で反射されたエコーをいう。単体エコーを検出することにより魚体長の推定を行うことができる。
【００３５】
図６に単体エコーの検出、魚体長の推定までの手順をフローチャートを示す。なお、単体エコーの検出はスプリットビーム法を使用して行われる。図６に示すように、受信波の受信レベルからの単体エコーの検出は、最初に、動揺計３により船のピッチ角およびロール角の検出を行う（ステップＳ１）。ピッチ角およびロール角が予め設定した角度０度を含む設定値の範囲内であるかを動揺計３でチェックする（ステップＳ２）。ピッチ角およびロール角が設定値の範囲外のときには、ステップＳ１に移行する。ピッチ角およびロール角が設定値の範囲内のときに、送受波器５より音波の送信を行う（ステップＳ３）。
【００３６】
図７（ａ）に、動揺計３からのピッチ角およびロール角の時系列変化を示す。図７（ａ）に示すように、動揺計３からのピッチ角およびロール角が設定値の範囲内のときに（図７（ｂ）に示す時間Ｔ１からＴ５）、デジタル信号処理部１０から送信増幅器７への発振指令（図７（ｂ）に示す）が出力される。また、図８（ａ）に示すように、ピッチ角およびロール角から演算された地頂角が予め設定した角度０度を含む設定値の範囲内のときに（図８（ｂ）に示す時間Ｔ１０からＴ１４）、送信増幅器７に発振指令（図８（ｂ）に示す）を発するようにしてもよい。なお、送信の周期は、音響的に有効な周期以下にならないように制御されている。
【００３７】
ピッチ角およびロール角、または地頂角が予め設定した角度０度を含む設定値の範囲内のときに音波の送信を行うことにより、音波の指向軸は常に一定したものとなる。
【００３８】
ターゲット（魚体）からの音波の反射波を送受波器５で受信する（ステップＳ４）。ターゲットからの反射波（ビーム）の受信信号は、受信増幅器８で増幅、整流を行いレベル情報となる。また、送受波器５の前ビーム、後ビーム、左ビーム、右ビームの受信信号から受信位相検出器９で増幅、変調を行って位相情報を検出する。
【００３９】
次に、受信増幅器８からの信号より単体エコーの検出を行う（ステップＳ５）。受信増幅器８で得られたレベル情報を測定レンジ分の時間に対し所定のサンプリング間隔でＡＤ変換を行い、ＡＤ変換したデータを演算して、受信レベルＥＲに変換する。受信レベルＥＲの中から、単体魚から反射された単体エコーのみを抽出する。受信レベルＥＲと単体魚から得られるＴｓの関係は、送受信係数をＴＲ、距離をｒ、吸収減水係数をβ、円形送受波器５の指向性関数をＤ（θ）とすれば、単体エコーのソナー方程式より、
【００４０】
【数７】
2004301737.tif 000009
と表せる。式（４）の受信レベルＥＲに距離減衰を考慮した受信レベルＥＴとすれば、
【００４１】
【数８】
2004301737.tif 000010
と表せる。式（５）の左辺に示された値のデータ列より、単体エコーを検出する。図９に単体エコーの規準となる１／２レベル、１／２レベルパルス幅、ベースレベル、ベースレベルパルス幅を示す。また、図９の●印で示される部分は、単体エコー検出の処理で使用されるＥＴ２／ＴＲデータである。レベル、パルス幅の規準を満たし、単体エコーと判定されたパルスの極大値を求め、浅いデータに向かいｎ個分のデータの平均処理を行った値がＤ（θ）４・Ｔｓとなる。
【００４２】
次に、ターゲットの位置角の検出を行う（ステップＳ６）。受信位相検出器９からの位相情報を測定レンジ分の時間に対し所定のサンプリング間隔でＡＤ変換を行い、電気角δｘ、δｙに変換する。受信レベルＥＲの極大値に相当する受信位相検出器９から得られたタイミングの電気角δｘ，δｙに対し、浅いデータに向かってｍ個分のデータを検出する。この時、ｍ個の範図内でδｘ、およびδｙの最大値−最小値の値をそれぞれ△δｘ、Δδｙとした場合に、これらが規準の変化量以下であるか判定する。条件を満たす場合、ｍ個の範図内のδｘ、およびδｙに対し、平均処理を行なう。この平均結果を式（６）を用い、位置角θを算出する。
【００４３】
【数９】
2004301737.tif 000011
ただし、ｄは波数、ｋは送受波器の位相ビーム用アレイの中心距離を示す。
【００４４】
（６）で検出された位置角θにより、送受波器５の指向性関数Ｄ（θ）が求まり、（５）よりＴｓが算出される。ＴＳとＴｓとの関係を示す式
ＴＳ＝１０ｌｏｇ１０Ｔｓ
からＴＳ値を算出する（ステップＳ７）。
【００４５】
次に、魚体長の推定を行う（ステップＳ８）。魚体長（Ｌ）の推定は、式（７）にＴＳ値を代入することで求まる。
【００４６】
ＴＳ＝２０ｌｏｇ１０（Ｌ）＋ＴＳｃｍ              （７）
なお、式（７）中のＴＳｃｍとした部分は、規準化ＴＳと呼ばれ、ユーザが設定する値である。規準化ＴＳを設定することにより、多魚種に対して魚体長の推定が可能となっている。
【００４７】
以上述べたように、単体エコーの検出は、動揺計３により船の傾きをチェックして、船の傾きが設定値範囲内のときに音波を送波して行う。このため、音波の指向軸が一定して、単体エコーの検出精度が向上する。また、魚体長の推定は、単体エコーのレベルを使用して行うため、魚体長の推定値の精度も向上する。
【００４８】
次に、魚の遊泳方向、遊泳軌跡の解析を行うエコートレース解析について述べる。エコートラッキングによりエコートレース解析を行うためには，まず単体エコーを識別する必要がある。エコーのトラッキングは、自船からみた魚の３次元位置をスプリッドビーム法より求め使用している。
【００４９】
図１０にエコートレース解析の手順をフローチャートで示す。図１０に示すように、ステップＳ１１からＳ１５までは、図６に示すステップＳ１からＳ６と同一の内容であるため説明を省略する。図１０に示すステップＳ１６のエコートラッキングについて詳述する。
【００５０】
図１１に魚のエコートラッキングの原理を示す。図１１に示すように，魚の位置ベクトルをｘで表し，音波の送波順番を示す添字ｉ（以後、ピングという）をつけて，ｘｉは，ｉピングでの魚の位置ベクトルを表すものとする。なお、音波の送信は、動揺計３のピッチ角およびロール角の出力信号が予め設定した設定値の範囲内のときに、行われるようになっている。
【００５１】
ｉピングで得られるｎｉ個の単体エコーとｉ＋１ピングで得られるｎｉ＋１個の単体エコーについて，ｉピングのｊ番目（１≦ｊ≦ｎｉ）の単体エコーとｉ＋１ピングでのｋ番目（１≦ｋ≦ｎｉ＋１）の単体エコーの距離を計算する。最大（ｎｉ）×（ｎｉ＋１）個の組み合わせの中で，あらかじめ設定した第１の予測最大半径Ｒ０以下でかつ最短のものを同じ魚から帰ってきたエコーの候補とし，この２点から決まる直線上でｉ＋２ピングでの推定位置ベクトルＸｐを求める。
【００５２】
ｉ＋２ピングで得られたエコーのうち，第２の予測最大半径Ｒ内で推定位置にもっとも近いものを同じ魚から得られたエコーとして，魚に番号をつける。この番号は，ｉピングの魚にすでに番号があれば，その番号を付け，なければ，既存の番号＋１とする。ｉ＋２ピング目で，第２の予測最大半径Ｒ内にエコーがなければ，ｉ，ｉ＋１ピングで候補とされたエコーは捨てる。第２の予測最大半径Ｒは，ｉピングとｉ＋１ピングの間の移動距離Ｌとパラメータ積αＬとし，Ｌが大きければ，第２の予測最大半径も大きくなる。このような処理を繰り返すことによりトラツキングを行っていく。また，第１の予測最大半径Ｒ０は，パラメータとしてあらかじめ与える魚の最大遊泳速度と送信周期の積で与える。
【００５３】
エコートレースは、単体エコーの検出を行ってトラッキングを行うため、船の動揺によりトラッキングの検出精度が低下することがあるが、本発明によるエコートラッキング方法では、動揺計３により船の傾きをチェックして、船の傾きが設定値範囲内のときに音波を送波するため、音波の指向軸が変動することなく、常に一定しているため、安定したトラッキングが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、送受波器の機構を変えることなく、船の動揺の影響を最小限に抑えた送受信動作を行うことにより、単体魚からの反射エコーをより高精度に得ることが可能とる。
【００５５】
また、本発明は、船体に動揺計を設置することにより安定した送受信動作を行うことができるため、送受波器を船の動揺に追従した機械的なジンバル構造にする必要がなく、装置のコストを低く抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】単体エコー検出装置の構成を示す図である。
【図２】動揺計の構成を示す図である。
【図３】動揺計のマイクロコンピュータのメモリに記憶されたプログラムの構成を示す図である。
【図４】積分演算の伝達関数のブロック線図を示す図である。
【図５】ロール角、ピッチ角と方位角および地頂角との関係を示す図である。
【図６】単体エコーの検出および魚体長の推定までの手順を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は、動揺計からのピッチ角およびロール角の時系列変化を示し、（ｂ）は、デジタル信号処理部から送信増幅器への発振指令のタイミングを示す図である。
【図８】（ａ）は、動揺計からの地頂角の時系列変化を示し、（ｂ）は、デジタル信号処理部から送信増幅器への発振指令のタイミングを示す図である。
【図９】単体エコーの検出の判定規準を示す図である。
【図１０】エコートレース解析の手順を示すフローチャートである。
【図１１】単体エコーからのトラッキングの原理を説明した図である。
【図１２】（ａ）は、ターゲットが送受波器の中心軸付近に存在する場合、（ｂ）は中心軸より離れた位置に存在する場合のターゲットの位置と受信レベルとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１            単体エコー検出装置
３      動揺計（動揺検出装置）
３ａ    角速度計（圧電型振動ジャイロ）
３ｂ    ＡＤ変換器
３ｃ    デジタルフィルタ（マイクロコンピュータ）
３ｄ        出力部
５      送受波器
６      送信受信切替器
７      送信増幅器
８      受信増幅器
９      受信位相検出器
１０    デジタル信号処理部
１５        中央処理装置
【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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