(57)【要約】【課題】海底にセンサなどを配置することなく、海中を航行する移動物体などの水中航走体の位置をリアルタイムで計測できるようにする。【解決手段】水中航走体１には、その水中航走体１の水中航走に先立って時計合わせが行われ、送信時刻を表わす情報を含む音響信号を水中に発するピンガー１０を装備する。運用海域内には、ピンガー１０からの音響信号を受信するとともにＧＰＳ衛星５などの衛星測位システムによって自位置と現在時刻とを測定するソノブイ２を複数個配置する。３個以上のソノブイ２のおのおのにおいて受信された音響信号のピンガー１０から当該ソノブイ２までの伝搬時間と、当該ソノブイ２の位置とに基づいて、水中航走体１の位置をリアルタイムで算出する。【選択図】    図１
2004245779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中航走体の位置を決定する位置決定システムであって、
前記水中航走体に設けられ音響信号を水中に発する発音手段と、
運用水域内に複数個配備され、前記発音体からの前記音響信号を受信するとともに、衛星測位システムによって自位置を測定するソノブイと、
３個以上の前記ソノブイでの前記音響信号の受信タイミングと当該ソノブイの位置とに基づいて前記水中航走体の位置を算出する位置演算手段と、
を有する、位置決定システム。
【請求項２】
水中航走体の位置を決定する位置決定システムであって、
前記水中航走体に装備され、該水中航走体の水中航走に先立って時計合わせが行われ、送信時刻を表わす情報を含む音響信号を水中に発するピンガーと、
運用水域内に複数個配備され、前記ピンガーからの前記音響信号を受信するとともに、衛星測位システムによって自位置と現在時刻とを測定するソノブイと、
３個以上の前記ソノブイのおのおのにおいて受信された前記音響信号の前記ピンガーから当該ソノブイまでの伝搬時間と、当該ソノブイの位置とに基づいて、前記水中航走体の位置を算出する位置演算手段と、
を有する、位置決定システム。
【請求項３】
前記音響信号は、ＰＳＫまたはＦＳＫによって変調され、前記ピンガーの識別番号に関する情報を含んでいる、請求項２に記載の位置決定システム。
【請求項４】
前記ソノブイは、受信した前記音響信号の前記ピンガーから当該ソノブイまでの伝搬時間からその音響信号の伝搬距離を算出する距離算出部を有し、前記位置演算手段は、前記伝搬時間に対応する前記伝搬時間を用いて前記水中航走体の位置を算出する、請求項２または３に記載の位置決定システム。
【請求項５】
前記衛星測位システムを用いて前記ピンガーの時計合わせが行われる、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の位置決定システム。
【請求項６】
水中航走体の位置を決定する位置決定システムであって、
運用水域内に配置され、第１の音響信号を水中に発するとともに、衛星測位システムによって自位置を測定する音源ブイと、
前記水中航走体に装備され、前記第１の音響信号に応答して第２の音響信号を水中に発するレスポンダと、
前記運用水域内に複数個配備され、前記レスポンダからの前記第２の音響信号を受信するとともに、衛星測位システムによって自位置を測定するソノブイと、
３個以上の前記ソノブイのおのおのにおいて受信された前記第２の音響信号の受信タイミングと当該ソノブイの位置と前記音響ブイの位置とに基づいて、前記水中航走体の位置を算出する位置演算手段と、
を有する、位置決定システム。
【請求項７】
前記衛星測位システムは汎地球測位システム（ＧＰＳ）である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の位置決定システム。
【請求項８】
前記ソノブイは異なる深度に対応する複数の受波器を有し、前記複数の受波器で得られた信号に基づいて３次元位置局限が行われる、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の位置決定システム。
【請求項９】
前記ソノブイと前記位置演算手段との間が無線回線で接続される、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の位置決定システム。
【請求項１０】
水中を伝搬し送信時刻に関する情報を含む音響信号を受信する受波器と、
衛星測位システムからの電波を受信して時刻情報と位置情報とを出力する測位部と、
前記音響信号に含まれる前記送信時刻と前記測位部から出力される現在時刻との差から前記音響信号の伝搬した距離を算出する距離算出部と、
前記距離と前記位置情報とを無線信号として送信する送信部と、
を有する、ソノブイ。
【請求項１１】
前記衛星測位システムは汎地球測位システム（ＧＰＳ）である、請求項１０に記載のソノブイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中を移動しあるいは航行する物体（水中航走体）の位置をリアルタイムで計測し追尾できる位置決定システムと、そのような位置決定システムで使用されるソノブイとに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば海洋調査用の自力航行型の水中航走体などの水中における位置をリアルタイムで計測しあるいはその水中航走体を追尾するためには、従来、広い海域にわたって海底に多数の音響センサを敷設し、水中航走体に搭載されたピンガーからの音響信号をこれらの音響センサで受信し、到達時間差と音響センサの敷設位置とから水中航走体の位置を計測している。あるいは、海底には複数のトランスポンダを配置し、水中航走体にはレスポンダを設け、トランスポンダからの音響質問信号に応じてレスポンダが発する音響応答信号をトランスポンダで受信し、音響質問信号の送出から音響応答信号の受信までの時間と各トランスポンダの敷設位置とから水中航走体の位置を算出している。水中航走体側で現在の自位置を求めたい場合には、水中航走体にトランスポンダを設け、海底に複数のレスポンダを敷設し、水中航走体から発した音響質問信号に応答してレスポンダが発する音響応答信号を水中航走体で受信し、各レスポンダからの音響応答信号の時間差とレスポンダの位置とに基づいて、水中航走体の位置を算出している。
【０００３】
いずれにせよ、従来の位置決定システムでは、それぞれの敷設位置が正確に分かるようにして試験水域（水中航走体の航走海域など）の水底に複数個のセンサやトランスポンダあるいはレスポンダなどを配置する必要があり、場合によっては、これらセンサやトランスポンダ類に対して電源や信号を送受するためのケーブルをも水底に敷設する必要がある。水底にセンサやトランスポンダなどを配置する位置決定システムについては、例えば、特許文献１〜５に記載されている。
【０００４】
なお、本明細書においては、湖沼や河川などと海洋とを特に区別することなく、水中や水底、水域などの用語を用いることとする。したがって、水中、水底には、それぞれ、海中、海底、海域も含まれることになる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２５７９２１
【特許文献２】
特開平８−１３６６５０
【特許文献３】
特開平６−１１８１７２
【特許文献４】
特開平５−３０２９７５
【特許文献５】
特開平５−３０２９７４
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の位置決定システムでは、広大な試験水域の水底に多数のセンサやトランスポンダなどをそれらの正確な位置が明らかであるように敷設し、場合によってはさらにこれらを接続するケーブルも敷設する必要があるので、設置に時間とコストとがかかる、という問題点がある。さらに、水底地形によっては設置が困難であったり、漁業権などの既存の権利との調整が難しいなど、設置場所にも制約されるという問題点もある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、水底へのセンサやトランスポンダなどの敷設を必要とせずに、水中航走体の位置をリアルタイムで正確に計測できて追尾できる位置決定システムと、そのような位置決定システムで使用されるソノブイとを提供することになる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の位置決定システムは、水中航走体の位置を決定する位置決定システムであって、水中航走体に装備され音響信号を水中に発する発音手段と、運用水域内に複数個配備され、発音体からの音響信号を受信するとともに、衛星測位システムによって自位置を測定するソノブイと、３個以上のソノブイでの音響信号の受信タイミングと当該ソノブイの位置とに基づいて水中航走体の位置を算出する位置演算手段と、を有する。
【０００９】
本発明では、水中航走体に設けられる発音手段としては、例えば、送信時刻を示す情報を含む音響信号を水中に発するピンガーや、あるいは、音源ブイからの応答要求信号（第１の音響信号）に応答して応答信号（第２の音響信号）を水中に発するレスポンダなどを使用することができる。ピンガーを用いる場合には、水中航走体の水中航走に先立ってピンガーの時計合わせが行われるとともに、位置演算手段は、３個以上のソノブイのおのおのにおいて受信された音響信号のピンガーから当該ソノブイまでの伝搬時間（あるいは伝搬距離）と、当該ソノブイの位置とに基づいて、水中航走体の位置を算出する。レスポンダを用いる場合には、第１の音響信号を水中に発するとともに衛星測位システムによって自位置を測定する音源ブイが運用水域内にさらに設けられるとともに、位置演算手段は、３個以上のソノブイのおのおのにおいて受信された第２の音響信号の受信タイミングと当該ソノブイの位置と音響ブイの位置とに基づいて、水中航走体の位置を算出する。３次元位置局限を確実なものとするためには、ソノブイとして、異なる深度に対応する複数の受波器を有するものを使用することが好ましい。
【００１０】
本発明では、衛星測位システムとして、例えば、汎地球測位システム（ＧＰＳ；ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）が使用される。ピンガーを用いる場合であれば、ＧＰＳによる時刻情報をピンガーの時刻合わせに用いるとよい。また、ソノブイと位置演算手段との間は、無線回線で接続することが好ましい。この場合、位置演算手段を一般的に構成するコンピュータシステムは運用水域内に配備された実験船などに設置するものとして、運用水域の上空にヘリコプターなどの航空機を飛行させ、ソノブイからの無線信号をこの航空機を介して実験船などに送信するようにすればよい。
【００１１】
本発明のソノブイは、水中を伝搬し送信時刻に関する情報を含む音響信号を受信する受波器と、衛星測位システムからの電波を受信して時刻情報と位置情報とを出力する測位部と、音響信号に含まれる送信時刻と測位部から出力される現在時刻との差から音響信号の伝搬した距離を算出する距離算出部と、距離と位置情報とを無線信号として送信する送信部と、を有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の一形態の位置決定システムの構成を示す図である。
【００１３】
この位置決定システムの運用水域は、水中航走体１の試験などを行うための試験水域である。試験水域には、複数個のソノブイ２が浮標（ブイ）として配備されている。図示したものでは、水面上に略正方格子が形成されたとしてその格子点に対応してソノブイ２は配置している。ソノブイ２は、浮力を与えるとともにアンテナやその他の回路部を格納する本体部２０と、本体部２０から水中の所定深度の位置に吊り下げられた受波器２１とからなっている。ここでは、１個のソノブイ２当たり、異なる深度の位置に対応して３個の受波器２１が設けられている。なおこの実施の形態では、ソノブイ２は、水中航走体１の試験終了後に回収することを前提としていない。したがって、ソノブイ２の撤収作業を行う必要はない。
【００１４】
試験水域には、水中航走体１の試験などの際の母船となる試験船３が航行（または停泊）しているとともに、試験水域の上空には、ソノブイ２から無線信号を試験船３に中継するために、ヘリコプター４が飛行している。ヘリコプター４の機上には、無線信号の中継のための機器が装備されている。試験船３には、各ソノブイ２からの無線信号に基づいて水中航走体１の位置をリアルタイムで算出するための演算装置（コンピュータ）が設置されている。もちろん、全てのソノブイ２が試験船３からの見通し範囲内に配置しているような場合には、ヘリコプターで中継することなく、ソノブイ２からの無線信号を試験船３が直接受信するようにしてもよい。試験船３を出動させる代わりに、陸上に演算装置などを配置してもよい。
【００１５】
次に、位置決定の目標となるべき水中航走体１について説明する。水中航走体１には、音響信号を周期的に水中に向けて発するピンガー１０が装備されている。このピンガー１０が発する音響信号には、その音響信号の送信時刻を表わす情報と、そのピンガー１０の識別（ＩＤ）番号（実質的には水中航走体１の識別番号）を表わす情報とが含まれており、これらの情報を送るために、音響信号は、ＰＳＫ（位相偏移変調）あるいはＦＳＫ（周波数偏移変調）によって変調されている。さらに、ピンガー１０に水圧センサなどの深度測定センサを設け、水中航走体１の現在の深度を示す情報も音響信号に含ませるようにすることが好ましい。
【００１６】
図２は、そのようなピンガー１０の構成を示すブロック図である。ピンガー１０は、一般的には時計回路として構成される時刻発生部１１と、ピンガー１０の深度を検出する深度検出部１２と、時刻発生部１１から出力される時刻情報と深度検出部１２から出力される深度情報とに基づいて、自ピンガーのＩＤ、送信時刻および深度に関する情報を含む信号を周期的に発生する信号発生部１３と、信号発生部１３で発生した信号に基づいてＰＳＫあるいはＦＳＫによる変調を行う変調部１４と、変調部１４の出力を増幅する電力増幅部１５と、電力増幅部１５の出力側に設けられた送波器１６と、このピンガー１０で必要となる電力を供給するバッテリー１７と、を備えている。送波器１６は、電気音響変換器であって、電力増幅器１５によって駆動され、水中に音響信号であるピンガー送波信号を送出する。
【００１７】
後述するように本実施形態の位置決定システムでは、ピンガー１０が送出したピンガー送波信号に含まれる送信時刻情報と、各ソノブイ２でそのピンガー送波信号を受信したときの時刻との差に基づいて、ピンガー１０とソノブイ２との距離を算出する。したがって、ピンガー１０の時刻発生部１１は、高精度の時刻情報を発生して出力する必要がある。そのため、時刻発生部１１としては、少なくとも水中航走体１の試験期間中は十分な時刻精度を保持する時計が使用され、さらに水中航走体１の試験開始前に、時刻発生部１１の時刻合わせすなわち時刻整合を行うようにしている。この時刻整合は、例えば、試験船３の甲板上で実施される。正確な時刻を得るために、例えば、複数のＧＰＳ衛星５からの電波を受信するＧＰＳ受信部１９を用い、ＧＰＳ信号に含まれる時刻情報に基づいて時刻発生部１１の時刻整合を行えばよい。本実施形態では、ソノブイ２でのＧＰＳを用いて時刻を取得しているので、ＧＰＳを用いてピンガー１０の時刻整合を行うことにより、ピンガー１０とソノブイ２との間では相対的にはマイクロ秒オーダーで時刻を一致させることができる。ＧＰＳ受信部１９は、時刻整合を行うときのみ時刻発生部１１に接続される。
【００１８】
次に、ソノブイ２の構成について、図３を用いて説明する。ソノブイ２は、ピンガー１０からの音響信号（ピンガー送波信号）を受信するとともに、ＧＰＳによって自位置と現在時刻とを測定し、ピンガー送波信号の送信時刻と現在時刻との差に基づいてピンガー１０までの距離を算出し、算出した距離と、目標であるピンガー１０のＩＤと深度と、自位置とをヘリコプター４を介して試験船３に送信するものである。このようなソノブイ２は、ピンガー送波信号を受信する複数の受波器２１と、受波器２１で受信したピンガー送波信号を解析して、そのピンガー送波信号を発したピンガーのＩＤ、送信時刻および深度を検出する信号検出部２２と、ＧＰＳによる測位および現在時刻の取得を行うＧＰＳ受信・測位部２３と、ピンガー送波信号の送信時刻と現在時刻との差に基づいてピンガー１０までの距離を算出する距離算出部２４と、ピンガー１０のＩＤ及び深度とピンガー１０までの距離とＧＰＳ受信・測位部での測位結果（このソノブイ２の現在の位置（緯度および経度））とに基づいて変調された信号を発生する変調部２５と、変調部２５から出力された変調信号を増幅する電力増幅器２６と、電力増幅器２６によって駆動され無線信号を送信するアンテナ２７と、このソノブイ２の全体で必要となる電力を供給するバッテリ２８と、を備えている。
【００１９】
次に、この位置決定システムによる水中航走体１の位置の決定及び追尾の動作について説明する。図４は、本実施形態の位置決定ステムの運用方法を示すフローチャートである。
【００２０】
まず、ステップ９１に示すように、水中航走体１の試験を行うべき水域（海域）の調査を行う。ここでは、海洋環境調査として、水温分布、潮流、周囲雑音、海況、ソノブイ調定深度の決定を行う。次に、ステップ９２において、ソノブイ２の投下位置を決定する。試験船３を出動させ、ステップ９３において、試験船３の船上でピンガー１０の時刻整合を行う。それとほぼ平行して、ステップ９４において、航空機を用いてソノブイ２を所定位置に投下する。その後、ステップ９５において、ヘリコプター４の機上設備や試験船３の演算装置などのシステムを立ち上げ、システムチェックや、ソノブイ２からヘリコプター４を介して試験船３までの無線データリンクを確立する。そして、ステップ９６において、水中航走体１の水中航走試験を開始し、各種の試験を実施し、水中航走体１の位置表示や位置計測データを記録する。
【００２１】
水中航走体１が水中を航走している際、ピンガー１０からは、周期的に、送信時刻とピンガーのＩＤと深度との情報を含むピンガー送波信号（音響信号）が水中に送出されており、３個以上のソノブイ２がこのピンガー送波信号を受波する。ピンガー送波信号を受波したソノブイ２では、受信したピンガー送波信号の送信時刻とＧＰＳ受信・測位部２３で取得した現在時刻（すなわちピンガー送波信号の受波時刻）との差に水中での音速を乗ずることにより、ピンガー１０までの距離が算出される。この距離を示す情報とソノブイ２の現在の位置に関する情報を含む信号は、変調されてアンテナ２７から無線信号として送出され、ヘリコプター４を介して試験船３にまで伝送される。図１に示したものでは、水中航走体１のピンガー１０から３個のソノブイ２までの距離が、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３で示されている。試験船３では、各ソノブイ２の現在の位置と距離Ｒ１〜Ｒ３とに基づいて、ピンガー１０の位置、すなわち水中航走体１の位置が算出される。
【００２２】
水中航走体１の試験を行っているうちに、潮流等によって、ソノブイ２が流されて試験水域から離脱してしまうことがある。その場合には、ステップ９７において、航空機により、試験水域にソノブイ２を補充投下する。
【００２３】
水中航走体１の試験が終了したら、ステップ９８において、ヘリコプター４の機上の装置や試験船３の演算装置などのシステムの終了処理を行い、一連の運用を終了する。
【００２４】
以上説明した実施形態において、位置決定対象である水中航走体の個数は１個に限定されるものではない。ピンガー送波信号にＩＤを含めているので、このＩＤによって水中航走体の識別を行うことができ、したがって、試験水域に２個以上の水中航走体が存在する場合であっても、それぞれの水中航走体の位置を独立に求めることが可能である。本実施形態では、ピンガー送波信号としてＰＳＫあるいはＦＳＫによって変調された音響信号を用いているので、海中の雑音の影響やマルチパスの影響を受けにくくなっている。また、水中航走体１の位置決定周期は、ソノブイの配置間隔などによらずにピンガー送波信号の送信周期に依存するので、事実上、位置決定周期に制限が生じないことになり、位置決定周期を適宜に定めることができる。ピンガー送波信号の音響周波数も、水中航走体１の試験の目的などに応じて、適宜に定めればよい。なお、上記の実施形態では、ソノブイ２からピンガー１０までの距離をソノブイ２で計算するものとしたが、水中の音速は温度や潮流などで変化しうるものであり、これらの正確な補正を行うために、ソノブイ２ではピンガー送波信号の送信時刻と受波時刻の差のみを求めて試験船３に送信し、試験船３において音速に関する詳細な補正を行いつつソノブイ２からピンガー１０までの距離を求め、水中航走体１の位置を求めるようにしてもよい。
【００２５】
本実施の形態では、少なくとも３つのソノブイ２においてピンガー送波信号を受波することにより、水中における水中航走体１の３次元位置を求めることが可能である。しかしながら、深度方向についての位置決定精度は、水平面内方向への位置決定精度よりも悪いことが多いので、ピンガー１０の深度検出部１２で得られた深度情報を用いたり、あるいは、ソノブイ２において異なる深度に設けられている複数の受波器２１のうちのどの受波器で最も強くピンガー送波信号を受信したかに基づいて、水中航走体１の深度を決定するようにしてもよい。
【００２６】
さらに本実施の形態では、ＧＰＳ衛星５からのＧＰＳ電波を各ソノブイ２で受信することによってソノブイ２が自位置を測位できるようにしている。水中航走体の位置の決定精度の向上のためには、ソノブイ２の位置の決定精度を向上させる必要があり、ソノブイ２では、ＧＰＳの単独測位によって自位置を決定するのではなく、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）の手法によって位置を決定するようにすることが好ましい。
【００２７】
次に本発明の別の実施の形態について、図５を用いて説明する。図１に示した位置決定システムでは、水中航走体１にピンガーを装備するとともに、水中航走体の位置決定に先立って例えば船上においてピンガーの時刻発生部１１の時刻整合を行っている。しかしながら、水中航走体の種類や用途によっては、船上での時刻整合作業を行うことが困難な場合もある。そこでこの実施形態では、水中航走体側での時刻整合作業を必要としない位置決定システムを説明する。
【００２８】
図５に示した位置決定システムが図１に示したものと異なる点は、試験水域において１あるいは複数の音源ブイ６が配備される点と、水中航走体１にピンガーの代わりにレスポンダ７が装備される点にある。
【００２９】
音源ブイ６は、水中に音響信号として応答要求信号を送出するものであり、ソノブイ２と同様に、ＧＰＳにより現在位置と現在時刻とを取得できるようになっている。そして音源ブイ６は、応答要求信号を送出する際にその送出時刻と現在位置とを無線信号によりヘリコプター４を介して試験船３に送信するように構成されている。このような音源ブイ６は、浮力を与えるとともにアンテナやＧＰＳ受信回路などを格納する本体部６０と、本体部６０から水中に吊り下げられ応答要求信号を水中に発する送波器６１とからなっている。
【００３０】
一方、水中航走体１に装備されるレスポンダ７は、音源ブイ６からの応答要求信号に応じて応答信号を音響信号として水中に発するものである。この応答信号は、試験水域内に配備されている複数個のソノブイ２のうちの３個以上のソノブイ２で受信される。応答信号を受信したソノブイ２は、その受波時刻を表わす情報とともにそのソノブイ２の現在位置を表わす情報を、ヘリコプター４を介して試験船３に無線送信する。試験船３内の演算装置は、各ソノブイ２での応答信号の受波時刻と、各ソノブイ２の現在位置と、音源ブイ６が応答要求信号を送出したときの時刻と、そのときの音源ブイ６の位置とに基づいて、水中航走体１の位置を算出する。図５では、音源ブイ６から水中航走体１までの距離がＲ１で示されており、水中航走体１から各ソノブイ２までの距離がＲ２〜Ｒ４で示されている。したがって、レスポンダ７での応答遅延時間を無視すれば、音源ブイ１において応答要求信号が発せられてから各ソノブイ２で応答信号を受波するまでの時間は、それぞれ、Ｒ１＋Ｒ２、Ｒ１＋Ｒ３、Ｒ１＋Ｒ４に対応する時間である。
【００３１】
この実施の形態においては、応答要求信号及び応答信号として、トーンバースト信号を用いることもできるし、ＰＳＫあるいはＦＳＫによって変調された信号を用いることもできる。応答要求信号及び応答信号にトーンバースト信号を用いる場合であれば、複数個の音源ブイ６を運用している際に音源ブイ６の識別を可能にするために、音源ブイ６ごとに応答要求信号の周波数を変えることが好ましい。また、レスポンダ７としても、水中航走体１の識別を可能にするために、水中航走体ごとに応答信号の周波数を変えるとともに、音源ブイ６からの応答要求信号の周波数に対しても応答信号の周波数を変えるようにすることが好ましい。応答要求信号及び応答信号にトーンバースト信号を用いる場合には、音源ブイ６やレスポンダ７の構成は簡単になるものの、海中雑音やマルチパスの影響を受けやすくなる。
【００３２】
一方、応答要求信号及び応答信号にＰＳＫまたはＦＳＫ変調された信号を用いる場合には、音源ブイ６及びレスポンダ７にそれぞれＩＤを付与し、音源ブイ６及び水中航走体１の識別を行うようにする。具体的には、応答要求信号にはそれを発した音源ブイ６のＩＤが含まれるようにし、そのような応答要求信号を受信したレスポンダ７は、応答信号に、自ＩＤとともに、応答要求信号中のＩＤ（音源ブイ６のＩＤ）を含ませるようにする。応答要求信号及び応答信号にＰＳＫまたはＦＳＫ変調された信号を用いることによって、海中雑音やマルチパスの影響を受けにくくなる。
【００３３】
以上、音源ブイ６を用いるとともに、水中航走体１にレスポンダを装備する構成について説明したが、この構成においては、応答要求信号や応答信号には時刻情報が含まれないため、応答要求信号の送出の繰り返し頻度が高い場合に、ソノブイ２において受波した応答信号が今回の応答要求信号に対応するものか前回の応答要求信号に対応するかの識別を行うことができなくなり、水中航走体１の正しい位置を決定することができなくなる。そのため、水中航走体１の位置決定の周期は、ソノブイ２の配置間隔によって制限を受けることになり、高頻度での位置決定には適さないこととなる。なお、図５に示した構成においても、深度方向の位置精度を向上させるために、各ソノブイ２において異なる深度の複数の受波器２１を設けることが有効である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、衛星測位システムによって自位置を測定できるソノブイを運用海域に配備することにより、水底へのセンサやトランスポンダなどの敷設を必要とせずに、水中航走体の位置をリアルタイムで正確に計測できるようになる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態の位置決定システムの構成を示す図である。
【図２】ピンガーの構成を示すブロック図である。
【図３】ソノブイの構成を示すブロック図である。
【図４】運用方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の別の実施形態の位置決定システムの構成を示す図である。
【符号の説明】
１    水中航走体
２    ソノブイ
３    試験船
４    ヘリコプター
５    ＧＰＳ衛星
６    音源ブイ
７    レスポンダ
１０    ピンガー
１１    時刻発生部
１２    深度検出部
１３    信号発生部
１４，２５    変調部
１５，２６    電力増幅部
１６，６１    送波器
１７，２８    バッテリー
１９    ＧＰＳ受信部
２０，６０    本体部
２１    受波器
２２    信号検出部
２３    ＧＰＳ受信・測位部
２４    距離算出部
２７    アンテナ
９１〜９８    ステップ
【図１】
2004245779.tif 000003
【図２】
2004245779.tif 000004
【図３】
2004245779.tif 000005
【図４】
2004245779.tif 000006
【図５】
2004245779.tif 000007