(57)【要約】【課題】水面に浮上した水中浮遊物を短時間で、かつ、自動的に発見することができ、監視員の監視作業における作業負担を大幅に軽減させることができる掃海作業支援装置を提供すること。【解決手段】レーザ装置およびＩＣＣＤカメラを備えるとともに、水上航行体１３に搭載されたレーザレーダ装置１２と、掃海索２４および切断器２５を備えるとともに、前記水上航行体１３に曳航される掃海具１１と、を備えた掃海作業支援装置１０であって、前記水上航行体１３の位置情報および針路情報と、前記水面３５に浮上した水中浮遊物３４の位置情報に基づいて、前記レーザレーダ装置１２を、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角に基づいて、前記レーザレーダ装置１２が、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の方へ自動的に向くようにした。【選択図】図１
2013163491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ装置およびＩＣＣＤカメラを備えるとともに、水上航行体に搭載されたレーザレーダ装置と、
掃海索および切断器を備えるとともに、前記水上航行体に曳航される掃海具と、を備えた掃海作業支援装置であって、
前記掃海索には、水底に敷設された錘から上方に延びる索を前記切断器が切断する際に、前記掃海索に加わった張力により生じた前記掃海索の伸びを、屈折率の変化として計測する光ファイバセンサが設けられており、
前記光ファイバセンサで計測されたデータが入力され、前記データをデータ処理して、前記切断器のうち、どの切断器で前記索が切断されたのかを特定する光ファイバ計測器と、
前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報が入力され、前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体の位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、旋回台を介して前記水上航行体に旋回可能に取り付けられた前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角を、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための指令信号に変換して、前記指令信号を前記旋回台に送出する制御装置と、を備えていることを特徴とする掃海作業支援装置。
【請求項２】
前記掃海索の末端には曳航浮標が取り付けられており、前記制御装置には、前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る前記測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報の他、前記曳航浮標に搭載されて当該曳航浮標の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記曳航浮標の位置情報が入力され、
前記制御装置は、前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、前記水上航行体の位置情報、および前記曳航浮標の位置情報を用いて、前記索を切断した前記切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した前記水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された前記旋回量および前記伏角を、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための前記指令信号に変換して、前記指令信号を前記旋回台に送出することを特徴とする請求項１に記載の掃海作業支援装置。
【請求項３】
レーザ装置およびＩＣＣＤカメラを備えるとともに、水上航行体に搭載されたレーザレーダ装置と、
掃海索および切断器を備えるとともに、前記水上航行体に曳航される掃海具と、を備えた掃海作業支援装置であって、
前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報が入力され、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された切断器に関するデータ、および前記水上航行体の位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、旋回台を介して前記水上航行体に旋回可能に取り付けられた前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角を、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための指令信号に変換して、前記指令信号を前記旋回台に送出する制御装置と、を備えていることを特徴とする掃海作業支援装置。
【請求項４】
前記掃海索の末端には曳航浮標が取り付けられており、前記制御装置には、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る前記測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報の他、前記曳航浮標に搭載されて当該曳航浮標の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記曳航浮標の位置情報が入力され、
前記制御装置は、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された前記切断器に関するデータ、前記水上航行体の位置情報、および前記曳航浮標の位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角を、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための前記指令信号に変換して、前記指令信号を前記旋回台に送出することを特徴とする請求項３に記載の掃海作業支援装置。
【請求項５】
水上航行体に搭載されたレーザレーダ装置と、
掃海索および切断器を備えるとともに、前記水上航行体に曳航される掃海具と、
前記掃海索に取り付けられて、水底に敷設された錘から上方に延びる索を前記切断器が切断する際に、前記掃海索に加わった張力により生じた前記掃海索の伸びを、屈折率の変化として計測する光ファイバセンサと、
前記光ファイバセンサで計測されたデータが入力され、前記データをデータ処理して、前記切断器のうち、どの切断器で前記索が切断されたのかを特定する光ファイバ計測器と、を用いて行う掃海作業支援方法であって、
前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報が入力され、前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体の位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、旋回台を介して前記水上航行体に旋回可能に取り付けられた前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるようにしたことを特徴とする掃海作業支援方法。
【請求項６】
前記光ファイバ計測器により特定された切断器に関するデータ、前記水上航行体の位置情報、および前記掃海索の末端に取り付けられた曳航浮標に搭載されて当該曳航浮標の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の掃海作業支援方法。
【請求項７】
レーザ装置およびＩＣＣＤカメラを備えるとともに、水上航行体に搭載されたレーザレーダ装置と、
掃海索および切断器を備えるとともに、前記水上航行体に曳航される掃海具と、を用いて行う掃海作業支援方法であって、
前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報が入力され、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された切断器に関するデータ、および前記水上航行体の位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、旋回台を介して前記水上航行体に旋回可能に取り付けられた前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるようにしたことを特徴とする掃海作業支援方法。
【請求項８】
前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された切断器に関するデータ、前記水上航行体の位置情報、および前記掃海索の末端に取り付けられた曳航浮標に搭載されて当該曳航浮標の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた位置情報を用いて、前記索を切断した前記切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるようにしたことを特徴とする請求項７に記載の掃海作業支援方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は掃海作業支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、水底に敷設された錘と、この錘から延びる（係維）索とによって水中に敷設された水中浮遊物（例えば、係維機雷）を除去する掃海作業においては、例えば、特許文献１に開示された係維掃海具や、特許文献２に開示された掃海索展開装置、あるいは特許文献３に開示された曳索により曳航される爆破カッタを用いて、錘から延びる索を切断し、水中に敷設された水中浮遊物を水面に浮上させ、ウオッチャーと呼ばれる監視員が船上から双眼鏡で水面を監視して水中浮遊物を発見し、その後この水中浮遊物を追尾して接近し、所定の作業を行うことにより（爆発・）処理していた。このときの監視員による水面の監視作業は重労働であり、特に、水面からの太陽光の反射により、水面が光る等、広い水域に浮遊する水中浮遊物を視認すること自体が容易ではなく、長時間の監視は大きな疲労を伴うものとなっていた。また、これらの点とも相俟って作業効率もあまり良いものとはいえなかった。そこで、かかる水中浮遊物の除去作業の可及的な自動化が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭５８−０５５１１５号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３１３９５号公報
【特許文献３】特公昭６１−０１４０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
さて、広く水中浮遊物を検出する際に用いる一般的な装置としては、赤外線カメラが知られている。ところが、この赤外線カメラは検知対象物から放射する赤外線を手掛かりとしてその検知を行うものであるため、検知対象物が水面と同様な温度である場合にはこれを検知することができない。赤外線カメラは、例えば、遭難した人を発見する用途に用いる場合には有用であるが、水底に敷設された錘と、この錘から延びる索とによって水中に敷設された水中浮遊物等、それ自体が発熱体ではなく、時間の経過とともに水温と同様な温度を持つようになる水中浮遊物の検知には適さない。
【０００５】
一方、水面に浮上した、それ自体が発熱体ではない水中浮遊物を捕捉した後に自動的に追尾する用途に供して好適なものとしては、レーザレーダ装置が存在する。このレーザレーダ装置は、図５に示すように、レーザ装置１から極短パルスのレーザ光をターゲット２に向けて照射し、高速度で動作するシャッター機能を有する超高速ゲート付ＩＣＣＤカメラ（以下、「ＩＣＣＤカメラ」と称す。）３にてターゲット２からの反射光を観測するものである。すなわち、ターゲット２からの反射光がＩＣＣＤカメラ３に到達する瞬間のみ、シャッターをＯＮ（開）状態にすることにより、ターゲット２の発見とともに、レーザ光の伝搬速度（光速）に基づきターゲット２までの距離も検知することができる。このときのターゲット２を含む水面の様子は、モニター装置４の画像で視認することができる。
【０００６】
かかるレーザレーダ装置を用いれば、レーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３とターゲット２との間の外乱（霧、雨、波浪等）の影響を大幅に低減することが可能であるばかりでなく、レーザ光源を用いたアクティブな探知方法であるため昼夜を問わず運用できるという特長も有している。
【０００７】
ところが、かかるレーザレーダ装置を用いたとしても、水面に浮上した水中浮遊物は、依然として船上から双眼鏡で水面を監視する、ウオッチャーと呼ばれる監視員によって発見され、この監視員がレーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３を、水面に浮上した水中浮遊物の方に向けることにより、水面に浮上した水中浮遊物がレーザレーダ装置によって捕捉され、その後自動的に追尾されることになる。そのため、水面に浮上した水中浮遊物を発見するのに相当な時間を要し、また、監視員の監視作業における作業負担を軽減させることができないといった問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、水面に浮上した水中浮遊物を短時間で、かつ、自動的に発見することができ、監視員の監視作業における作業負担を大幅に軽減させることができる掃海作業支援装置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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る掃海作業支援装置は、レーザ装置およびＩＣＣＤカメラを備えるとともに、水上航行体に搭載されたレーザレーダ装置と、掃海索および切断器を備えるとともに、前記水上航行体に曳航される掃海具と、を備えた掃海作業支援装置であって、前記掃海索には、水底に敷設された錘から上方に延びる索を前記切断器が切断する際に、前記掃海索に加わった張力により生じた前記掃海索の伸びを、屈折率の変化として計測する光ファイバセンサが設けられており、前記光ファイバセンサで計測されたデータが入力され、前記データをデータ処理して、前記切断器のうち、どの切断器で前記索が切断されたのかを特定する光ファイバ計測器と、前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報が入力され、前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体の位置情報を用いて、前記索を切断した前記切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した前記水中浮遊物の位置情報に基づいて、旋回台を介して前記水上航行体に旋回可能に取り付けられた前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角を、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための指令信号に変換して、前記指令信号を前記旋回台に送出する制御装置と、を備えている。
【００１０】
本発明に係る掃海作業支援装置は、レーザ装置およびＩＣＣＤカメラを備えるとともに、水上航行体に搭載されたレーザレーダ装置と、掃海索および切断器を備えるとともに、前記水上航行体に曳航される掃海具と、を備えた掃海作業支援装置であって、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報が入力され、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体の位置情報を用いて、前記索を切断した前記切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した前記水中浮遊物の位置情報に基づいて、旋回台を介して前記水上航行体に旋回可能に取り付けられた前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角を、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための指令信号に変換して、前記指令信号を前記旋回台に送出する制御装置と、を備えている。
【００１１】
本発明に係る掃海作業支援方法は、レーザ装置およびＩＣＣＤカメラを備えるとともに、水上航行体に搭載されたレーザレーダ装置と、掃海索および切断器を備えるとともに、前記水上航行体に曳航される掃海具と、前記掃海索に取り付けられて、水底に敷設された錘から上方に延びる索を前記切断器が切断する際に、前記掃海索に加わった張力により生じた前記掃海索の伸びを、屈折率の変化として計測する光ファイバセンサと、前記光ファイバセンサで計測されたデータが入力され、前記データをデータ処理して、前記切断器のうち、どの切断器で前記索が切断されたのかを特定する光ファイバ計測器と、を用いて行う掃海作業支援方法であって、前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報が入力され、前記光ファイバ計測器により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体の位置情報を用いて、前記索を切断した前記切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、旋回台を介して前記水上航行体に旋回可能に取り付けられた前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるようにした。
【００１２】
本発明に係る掃海作業支援方法は、レーザ装置およびＩＣＣＤカメラを備えるとともに、水上航行体に搭載されたレーザレーダ装置と、掃海索および切断器を備えるとともに、前記水上航行体に曳航される掃海具と、を用いて行う掃海作業支援方法であって、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報が入力され、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された前記切断器に関するデータ、および前記水上航行体の位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、旋回台を介して前記水上航行体の甲板上に旋回可能に取り付けられた前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した前記水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるようにした。
【００１３】
上記本発明に係る掃海作業支援装置または掃海作業支援方法によれば、切断器により、水底に敷設された錘から上方に延びる索が切断されることにより、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置が計算機等を用いて算出されるとともに、旋回台を介して水上航行体に旋回可能に取り付けられたレーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角が計算機等を用いて算出され、算出された旋回量および伏角に基づいて、レーザレーダ装置が、水面に浮上した水中浮遊物の方へ素早く向けられることになる。
これにより、水面に浮上した水中浮遊物を短時間で、かつ、自動的に発見することができ、監視員の監視作業における作業負担を大幅に軽減させることができる。
【００１４】
上記掃海作業支援装置において、前記掃海索の末端には曳航浮標が取り付けられており、前記制御装置には、前記光ファイバ計測器により特定された切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報の他、前記曳航浮標に搭載されて当該曳航浮標の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記曳航浮標の位置情報が入力され、前記制御装置は、前記光ファイバ計測器により特定された切断器に関するデータ、前記水上航行体の位置情報、および前記曳航浮標の位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角を、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための指令信号に変換して、前記指令信号を前記旋回台に送出するように構成されているとさらに好適である。
【００１５】
上記掃海作業支援装置において、前記掃海索の末端には曳航浮標が取り付けられており、前記制御装置には、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された切断器に関するデータ、および前記水上航行体に搭載されて前記水上航行体の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記水上航行体の位置情報の他、前記曳航浮標に搭載されて当該曳航浮標の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた前記曳航浮標の位置情報が入力され、前記制御装置は、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された切断器に関するデータ、前記水上航行体の位置情報、および前記曳航浮標の位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角を、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための指令信号に変換して、前記指令信号を前記旋回台に送出するように構成されているとさらに好適である。
【００１６】
上記掃海作業支援方法において、前記光ファイバ計測器により特定された切断器に関するデータ、前記水上航行体の位置情報、および前記掃海索の末端に取り付けられた曳航浮標に搭載されて当該曳航浮標の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるようにするとさらに好適である。
【００１７】
上記掃海作業支援方法において、前記切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された切断器に関するデータ、前記水上航行体の位置情報、および前記掃海索の末端に取り付けられた曳航浮標に搭載されて当該曳航浮標の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた位置情報を用いて、前記索を切断した切断器の、前記索を切断した時点の地球上における位置を算出し、前記索が切断した時点の地球上における位置情報に基づいて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置を算出して、前記水上航行体の位置情報および針路情報と、前記水面に浮上した水中浮遊物の位置情報に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角を算出し、算出された旋回量および伏角に基づいて、前記レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるようにするとさらに好適である。
【００１８】
これら掃海作業支援装置または掃海作業支援方法によれば、光ファイバ計測器により特定された切断器に関するデータ、および水上航行体の位置情報、または切断器に取り付けられた火薬の発火信号により特定された切断器に関するデータ、および水上航行体の位置情報の他、掃海索の末端に取り付けられた曳航浮標に搭載されて当該曳航浮標の地球上における位置を測る測位装置から送出されてきた位置情報を用いて、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置、レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角が算出されることになる。
これにより、水面に浮上した水中浮遊物の地球上における位置、レーザレーダ装置を、水面に浮上した水中浮遊物の方へ向けるための旋回量および伏角をより正確に算出することができ、水面に浮上した水中浮遊物をより短時間で発見することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る掃海作業支援装置よれば、水面に浮上した水中浮遊物を短時間で、かつ、自動的に発見することができ、監視員の監視作業における作業負担を大幅に軽減させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る掃海作業支援装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す掃海作業支援装置の一部を示す図である。
【図３】図１および図２に示す船舶を上方から見た図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るセンサ情報がどのように現れるのかを示す図表である。
【図５】本発明に係るレーザレーダ装置の基本的な原理を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る掃海作業支援装置について、図１から図４を参照しながら説明する。
図１は本実施形態に係る掃海作業支援装置の概略構成図、図２は図１に示す掃海作業支援装置の一部を示す図、図３は図１および図２に示す船舶を上方から見た図、図４は本実施形態に係るセンサ情報がどのように現れるのかを示す図表である。
【００２２】
図１または図２に示すように、本実施形態に係る掃海作業支援装置１０は、掃海具１１と、レーザレーダ装置１２とを備えている。
掃海具１１は、ウィンチ２１と、沈降器曳索２２と、沈降器２３と、掃海索２４と、切断器２５と、展開器２６と、曳航浮標２７と、深度索２８と、を備えている。
【００２３】
ウィンチ２１は、船舶（例えば、掃海艇）１３の後部甲板上に配置されて、水平に設けた円筒状の胴に巻きつけられた沈降器曳索２２および掃海索２４を繰り出したり、巻き揚げたりする巻揚げ機である。
沈降器曳索２２は、沈降器２３を曳航する一本の鋼索（ワイヤ）からなり、その一端はウィンチ２１に巻き付けられており、その他端には沈降器２３が取り付けられている。
沈降器２３は、掃海具１１の曳航による水流で沈降力を発生し、掃海索２４、切断器２５、展開器２６、深度索２８を沈降させるものである。
【００２４】
掃海索２４は、切断器２５、展開器２６を曳航する二本の鋼索（ワイヤ）からなり、各掃海索２４の一端はウィンチ２１に巻き付けられており、各掃海索２４の他端には展開器２６が取り付けられている。
【００２５】
切断器２５は、水底３１に敷設された錘３２から延びる（係維）索３３を切断するものであり、掃海索２４が延びる方向に沿って等間隔に並ぶようにして、各掃海索２４に複数個（本実施形態では七個）ずつ取り付けられている。切断器２５としては、例えば、二枚の鋸歯によって索３３を切断する歯板型切断器や、火薬の爆発力でたがねを打ち出し、索３３を切断する爆破型切断器がある。また、掃海索２４の、切断器２５が取り付けられている部分には、切断器２５が索３３を切断する際に掃海索２４に加わった張力により生じた掃海索２４の伸び（変形：歪み）を、屈折率の変化として計測（感知）する光ファイバセンサ（図示せず）がそれぞれ設けられている。光ファイバセンサで計測されたデータ、例えば、図４に示す張力データ（ＣＨ  Ｎ−１、ＣＨ  Ｎ、およびＣＨ  Ｎ＋１の歪みデータ）は、船舶１３に搭載された図示しない光ファイバ計測器（例えば、アンリツデバイス株式会社のFBGセンサモニタ（AR4041A、AR4011A））に送出され、データ処理されて、どの切断器２５で索３３が切断されたのかが特定され、そのデータは、船舶１３に搭載された制御装置４１に送出される。
【００２６】
なお、切断器２５により索３３が切断された水中浮遊物３４は、水面３５に浮上することになる。
また、本実施形態では、図４に示すＣＨ  Ｎ−１は、船舶１３の左舷後方に展開する掃海索２４に取り付けられた前（船舶１３の側）から３番目の切断器２５に対応して取り付けられた光ファイバセンサに、ＣＨ  Ｎは、船舶１３の左舷後方に展開する掃海索２４に取り付けられた前から４番目の切断器２５に対応して取り付けられた光ファイバセンサに、ＣＨ  Ｎ＋１は、船舶１３の左舷後方に展開する掃海索２４に取り付けられた前から５番目の切断器２５に対応して取り付けられた光ファイバセンサに対応している。
【００２７】
展開器２６は、掃海具１１の曳航による水流で展開力を発生し、掃海索２４、切断器２５を、船舶１３の進行方向に向かって左右に（船舶１３の左舷後方および右舷後方に）展開させるものである。
曳航浮標２７は、浮力により掃海具１１を規定の深度に保持するとともに、掃海索２４の他端（末端）の位置を知る標識として使用する浮標である。曳航浮標２７の上面に立てられたポール３６の先端部には、当該曳航浮標２７の地球上における位置を測る測位装置（例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）受信機）３７（図２参照）が設けられており、当該曳航浮標２７の地球上における正確な位置を知ることができる。
【００２８】
深度索２８は、掃海索２４の他端に取り付けられた展開器２６の深度を保持する二本の鋼索（ワイヤ）からなり、各深度索２８の一端は掃海索２４の他端に取り付けられ、各深度索２８の他端は曳航浮標２７の下面に取り付けられている。
【００２９】
ここで、制御装置４１には、光ファイバ計測器から送出されてきたデータの他、曳航浮標２７のポール３６の先端部に取り付けられた測位装置３７から送出されてきた曳航浮標２７の位置情報、船舶１３に搭載されて当該船舶１３の地球上における位置を測る測位装置（例えば、ＧＰＳ受信機）から送出されてきた船舶１３の位置情報が入力される。制御装置４１では、入力された曳航浮標２７の位置情報、船舶１３の位置情報を用いて、索３３を切断した切断器２５の、索３３を切断した時点の地球上における位置が算出され、この位置情報に基づいて、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の地球上における位置が算出（推定）される。つぎに、制御装置４１では、船舶１３の位置情報および針路情報、当該制御装置４１により算出された、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の位置情報に基づいて、レーザレーダ装置１２を構成するレーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３を、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の方へ向けるための旋回量θおよび伏角が算出される。つづいて、制御装置４１では、算出された旋回量θおよび伏角が、レーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３を、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の方へ向けるための指令信号（操作信号）に変換される。
【００３０】
レーザレーダ装置１２は、図５を用いて説明したレーザレーダ装置と同様、レーザ装置１から極短パルスのレーザ光をターゲット２に向けて照射し、高速度で動作するシャッター機能を有する超高速ゲート付ＩＣＣＤカメラ（以下、「ＩＣＣＤカメラ」と称す。）３にてターゲット２からの反射光を観測するものである。また、レーザレーダ装置１２の詳細については、例えば、本出願人が先に出願している特開２００１−２５３３９１号公報に開示されているので、ここではその詳細な説明は省略する。
【００３１】
レーザレーダ装置１２は、船舶１３に搭載されており、レーザレーダ装置１２を構成するレーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３は、図３に示すように、船舶１３の周囲の水域を３６０°隈無く見わたすことのできる船舶１３の甲板上に設置されている。制御装置４１で変換された指令信号は、レーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３を操作する旋回台（図示せず）に送出され、レーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３は、制御装置４１から送出されてきた指令信号に基づいて、ターゲット２（本実施形態では水面に浮上した水中浮遊物３４）の方へ自動的に向けられ、ターゲット２を自動的に捕捉し、以後、ターゲット２を自動的に追尾することになる。
【００３２】
本実施形態に係る掃海作業支援装置１０および掃海作業支援方法によれば、切断器２５により、水底３１に敷設された錘３２から上方に延びる索３３が切断されることにより、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の地球上における位置が制御装置４１を用いて算出されるとともに、旋回台を介して船舶１３の甲板上に旋回可能に取り付けられたレーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３を、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の方へ向けるための旋回量および伏角が制御装置４１を用いて算出され、算出された旋回量θおよび伏角に基づいて、レーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３が、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の方へ素早く向けられることになる。
これにより、水面３５に浮上した水中浮遊物３４を短時間で、かつ、自動的に発見することができ、監視員の監視作業における作業負担を大幅に軽減させることができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る掃海作業支援装置１０および掃海作業支援方法によれば、光ファイバ計測器により特定された切断器２５に関するデータ、および船舶１３の位置情報の他、掃海索２４の末端に取り付けられた曳航浮標２７に搭載されて当該曳航浮標２７の地球上における位置を測る測位装置３７から送出されてきた位置情報を用いて、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の地球上における位置、レーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３を、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の方へ向けるための旋回量θおよび伏角が算出されることになる。
これにより、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の地球上における位置、レーザ装置１およびＩＣＣＤカメラ３を、水面３５に浮上した水中浮遊物３４の方へ向けるための旋回量θおよび伏角をより正確に算出することができ、水面３５に浮上した水中浮遊物３４をより短時間で発見することができる。
【００３４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。
例えば、上述した実施形態では、掃海索２４の、切断器２５が取り付けられている部分それぞれに、光ファイバセンサが設けられているものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、掃海索２４に対して、数ｍ〜数十ｍ間隔で（数ｍ〜数十ｍ毎に）光ファイバセンサを設けるようにしてもよい。
【００３５】
また、上述した実施形態では、掃海索２４の、切断器２５が取り付けられている部分それぞれに、光ファイバセンサが設けられているものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、切断器２５として爆破型切断器を用いた場合、索３３を切断するのに使用された切断器２５を、切断器の火薬の爆発力でたがねを打ち出した際に生じる発火信号で特定することができる場合には、光ファイバセンサを省略して、構成の簡略化を図ることもできる。
【００３６】
さらに、各曳航浮標２７のポール３６の先端部に取り付けられた測位装置３７は、本発明における必須の構成要素ではなく、船舶１３に搭載された測位装置と、掃海索２４が規定通りに展開されたとした場合の船舶１３と切断器２５との位置関係とに基づいて、索３３を切断した切断器２５の、索３３を切断した時点の地球上における位置を、制御装置４１に算出させるようにすることもできる。
【符号の説明】
【００３７】
１  レーザ装置
３  ＩＣＣＤカメラ
１０  掃海作業支援装置
１１  掃海具
１２  レーザレーダ装置
１３  船舶（水上航行体）
２４  掃海索
２５  切断器
２７  曳航浮標
３１  水底
３２  錘
３３  索
３４  水中浮遊物
３５  水面
３７  測位装置
４１  制御装置
θ  旋回量
【図１】
2013163491.tif 000003
【図２】
2013163491.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013163491.tif 000006
【図５】
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