(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
母船から海中に吊り下げられた水中ステーションと、第３トランスポンダ及び第３受波器を有する自律型無人航走体と、前記自律型航走体及び前記水中ステーションに信号を送信する構成を有し、且つ海底に設置された第２トランスポンダとから成り、
前記水中ステーションが、自律型無人航走体を収納する収納部と、動力源を格納する動力源格納部と、自律型無人航走体の収容のための信号を発信する第１トランスポンダと、第１及び第２の受波器と、水中ステーションを定点保持させる複数のスラスターとを備えており、
前記水中ステーションに設置した前記第1トランスポンダの信号で、前記自律型無人航
走体の航走を制御し、前記海底に設置された第２トランスポンダの信号で、自律型航走体の航走及び前記水中ステーションの定点保持の制御を行う自律型無人航走体を用いた海底探査方式において、
前記自律型無人航走体を前記水中ステーション内に収容する際に、前記水中ステーションが、前記自律型航走体の第３トランスポンダの信号を水中ステーションの第２受波器で受信し、収納部の入口を自律型無人航走体の船首と対向するように前記複数のスラスターを制御することを特徴とする自律型無人航走体を用いた海底探査方式。
【請求項２】
母船から海中に吊り下げられた水中ステーションと、第３トランスポンダ及び第３受波器を有する自律型無人航走体と、前記自律型航走体及び前記水中ステーションに信号を送信する構成を有し、且つ海底に設置された第２トランスポンダとから成り、
前記水中ステーションが、自律型無人航走体を収納する収納部と、動力源を格納する動力源格納部と、自律型無人航走体の収容のための信号を発信する第１トランスポンダと、第１及び第２の受波器と、水中ステーションを定点保持させる複数のスラスターとを備えており、
前記水中ステーションに設置した前記第1トランスポンダの信号で、前記自律型無人航
走体の航走を制御し、前記海底に設置された第２トランスポンダの信号で、自律型航走体の航走及び前記水中ステーションの定点保持の制御を行う自律型無人航走体を用いた海底探査装置において、
前記自律型無人航走体を前記水中ステーション内に収容する際に、前記水中ステーションが、前記自律型航走体の第３トランスポンダの信号を水中ステーションの第２受波器で受信し、収納部の入口を自律型無人航走体の船首と対向するように前記複数のスラスター
を制御するように構成したことを特徴とする自律型無人航走体を用いた海底探査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、比較的大深度の海域において、海底の地層などの探査を行う場合に良好な自律型無人航走体を用いた海底探査方式及びこの方式を実施するための海底探査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自律型無人航走体は、予め、所定の探査域に設置した音響トランスポンダの信号を受けて自航すると共に、自航中に、海底に向けて音波を発信し、その反射波を受信して、例えば、海中の観測や地層探査などを行い、それが終了すると、母船に揚収されていた。
【０００３】
しかし、自律型無人航走体は、母船との間のケーブルを持たないために、電力などの動力源に制約があり、長時間航行することができなかった。このため、母船に頻繁に揚収して動力を補給する必要があった。
【０００４】
ところが、探査する海域が１０００ｍを超える大深度の場合、動力補給のために母船まで戻ると、その間に要する時間と、余分な動力が必要になり、作業効率が著しく悪化する。
【０００５】
このような問題を解決するため、水中ステーションを海中に配置して無索式無人潜水艇に動力を供給する案が提案されている（特開平３−２６６７９４号公報）。
【０００６】
すなわち、この水中ステーションは、母船からランチャーを介して海中に下ろされ、複数の推進器によって移動可能になっていると共に、無索式無人潜水艇を収容して電力などの動力を補給できるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の水中ステーションは、ランチャーの移動などにより、その位置が変化し易いため、無索式無人潜水艇の収容に多くの時間を要するという問題がある。
【０００８】
特に、従来の水中ステーションは、その一方の側面のみに入り口が設けられているため、無索式無人潜水艇が入り口の反対側にいる場合には、水中ステーションの回りを１８０度旋回しなければならないことがあり、収容が難しくなると共に、収容時間が更に長くなる。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、自律型無人航走体が容易に出入りできる水中ステーションを用いた海底探査方式及びその装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、次のように構成されている。
【００１１】
１）母船から海中に吊り下げられた水中ステーションと、第３トランスポンダ及び第３受波器を有する自律型無人航走体と、前記自律型航走体及び前記水中ステーションに信号を送信する構成を有し、且つ海底に設置された第２トランスポンダとから成り、前記水中ステーションが、自律型無人航走体を収納する収納部と、動力源を格納する動力源格納部と、自律型無人航走体の収容のための信号を発信する第１トランスポンダと、第１及び第２の受波器と、水中ステーションを定点保持させる複数のスラスターとを備えており、前記水中ステーションに設置した前記第1トランスポンダの信号で、前記自律型無人航走体の航走を制御し、前記海底に設置された第２トランスポンダの信号で、自律型航走体の航走及び前記水中ステーションの定点保持の制御を行う自律型無人航走体を用いた海底探査方式において、前記自律型無人航走体を前記水中ステーション内に収容する際に、前記水中ステーションが、前記自律型航走体の第３トランスポンダの信号を水中ステーションの第２受波器で受信し、収納部の入口を自律型無人航走体の船首と対向するように前記複数のスラスターを制御することを特徴とする自律型無人航走体を用いた海底探査方式である。
【００１２】
２）母船から海中に吊り下げられた水中ステーションと、第３トランスポンダ及び第３受波器を有する自律型無人航走体と、前記自律型航走体及び前記水中ステーションに信号を送信する構成を有し、且つ海底に設置された第２トランスポンダとから成り、前記水中ステーションが、自律型無人航走体を収納する収納部と、動力源を格納する動力源格納部と、自律型無人航走体の収容のための信号を発信する第１トランスポンダと、第１及び第２の受波器と、水中ステーションを定点保持させる複数のスラスターとを備えており、前記水中ステーションに設置した前記第1トランスポンダの信号で、前記自律型無人航走体の航走を制御し、前記海底に設置された第２トランスポンダの信号で、自律型航走体の航走及び前記水中ステーションの定点保持の制御を行う自律型無人航走体を用いた海底探査装置において、前記自律型無人航走体を前記水中ステーション内に収容する際に、前記水中ステーションが、前記自律型航走体の第３トランスポンダの信号を水中ステーションの第２受波器で受信し、収納部の入口を自律型無人航走体の船首と対向するように前記複数のスラスターを制御するように構成したことを特徴とする自律型無人航走体を用いた海底探査装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１４】
図１において、１は、母船であり、母船１から海中に水中ステーション３が吊り下げられている。水中ステーション３は、図２に示すように、その内部に自律型無人航走体４を収納する収納部５と、電池などの動力源を格納する動力格納部６とを備えている。
【００１５】
また、この水中ステーション３は、その下部に第１，第２の二つの受波器７，８を備えると共に、その上部に第１トランスポンダ９を備えている。更に、水中ステーション３は、前進及び後進用の２台のスラスター１０ａと、横行用スラスター１０ｂと、昇降用の２台のスラスター１０ｃとを備えている。
【００１６】
また、図１に戻って説明すると、自律型無人航走体４は、その下部に圧電素子（ＰＺＴ）などの振動源１１を有し、更に、船体上面に第３トランスポンダ１２を有すると共に、船首部に第３受波器１３を備えている。また、海底１５には、第２トランスポンダ１４が設置されている。
【００１７】
上記水中ステーション３及び自律型無人航走体４は、母船１によって所定の探査海域に運搬された後、海中に下ろされる。海中の水中ステーション３は、第２トランスポンダ１４の信号Ｐ1 を第１受波器７によって受信し、その信号を制御装置（図示せず）に入力してスラスター１０ａ〜１０ｄを制御し、水中ステーション３の定点保持を図る。
【００１８】
一方、自律型無人航走体４は、第３受波器１３によって第２トランスポンダ１４の信号Ｐ1 を受信して自由に自航する。自航中に、例えば、振動源１１から振動波Ｐ2 を発し、その反射波を、例えば、母船１に搭載した受信器（図示せず）、海底１５に敷設したハイドロホン内装海底ケーブル（図示せず）、あるいは自律型無人航走体４により曳航されるストリーマーケーブル（図示せず）によって受信して地層を探査する。
【００１９】
しかして、自律型無人航走体４の動力が所定量まで経過すると、自律型無人航走体４に設けた第３受波器１３によって水中ステーション３に設置した第１トランスポンダ９の信号Ｐ3 を受信し、自律型無人航走体４を水中ステーション３に向けて航走させる。と同時に、自律型無人航走体４の第３トランスポンダ１２からの信号Ｐ4 を水中ステーション３の第２受波器８により受信し、これを制御装置（図示せず）に入力して２台のスラスター１０ａを制御する。
【００２０】
すなわち、図３に示すように、自律型無人航走体４が矢印Ａの方向を向いている場合には、前進及び後進用の２台のスラスター１０ａを制御して水中ステーション３を実線で示す方向から二点破線で示す方向に９０度旋回させ、収納部５の入り口５ａが自律型無人航走体４の船首と対向するようにする。
【００２１】
しかる後に、自律型無人航走体４を、そのまま矢印Ａ方向に前進させると、自律型無人航走体４が水中ステーション３の収納部５に収容される。
【００２２】
【発明の効果】
上記のように、本発明によれば、母船から海中に吊り下げられた水中ステーションの定点保持が可能になると共に、自律型無人航走体の動力を補給する場合には、水中ステーションに収容する自律型無人航走体の方位に対して収納部の入り口が対向するように水中ステーションを旋回させることができる。
【００２３】
従って、自動無人航走体の早期収容が可能となり、動力補給に要するトータル時間を短縮することができ、以て、探査期間の短縮を計ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る海底探査方式の概略図である。
【図２】水中ステーションの断面図である。
【図３】水中ステーションの旋回説明図である。
【符号の説明】
１  母船
２  ランチャー
３  水中ステーション
４  自律型航走体
５  収納部
６  動力源格納部
７  第１受波器
８  第２受波器
９  第１トランスポンダ
１０ａ〜１０ｂ  スラスター
１１  駆動源
１２  第３トランスポンダ
１３  第３受波器
１４  第２トランスポンダ
１５  海底
【図１】
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【図２】
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【図３】
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