(57)【要約】【課題】浮体の航行時又は停泊時において波浪を精度よく計測できる波浪計測装置および波浪計測装置を備えた浮体を提供すること。【解決手段】浮体１の周辺の海面高さの変化を検出する液面検出手段１１と、液面検出手段１１の近傍に配置した液面検出手段１１の運動を計測する運動計測手段１２とを備え、液面検出手段１１と運動計測手段１２を浮体１に取り付けられる一つのモジュール１０として構成するとともに、液面検出手段１１の検出結果を運動計測手段１２の計測結果により補正したそれぞれの補正結果に基づいて補正して波浪を計測する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮体の周辺の液面高さの変化を検出する液面検出手段と、前記液面検出手段の近傍に配置した前記液面検出手段の運動を計測する運動計測手段とを備え、前記液面検出手段と前記運動計測手段を前記浮体に取り付けられる一つのモジュールとして構成するとともに、前記液面検出手段の検出結果を前記運動計測手段の計測結果により補正したそれぞれの補正結果に基づいて波浪を計測することを特徴とする波浪計測装置。
【請求項２】
前記波浪を計測する処理の前に、前記液面検出手段の検出結果を前記運動計測手段の計測結果によって前記浮体の動揺の影響を除去することにより前記補正をおこなったことを特徴とする請求項１に記載の波浪計測装置。
【請求項３】
前記補正結果を液面変動データとして時系列で記憶手段に記憶することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の波浪計測装置。
【請求項４】
前記波浪の計測は、時系列で記憶した前記液面変動データに基づいて波周期及び／又は方向波を演算して求めるものであることを特徴とする請求項３に記載の波浪計測装置。
【請求項５】
前記波周期及び／又は前記方向波を演算するに当り、前記浮体の速度及び前記浮体の方位に基づいて補正をおこなったことを特徴とする請求項４に記載の波浪計測装置。
【請求項６】
前記液面検出手段は、前記浮体の引き起こす波の影響を受けない前記浮体から所定の範囲離れた前記液面高さの変化を検出することを特徴とする請求項１から請求項５のうちの１項に記載の波浪計測装置。
【請求項７】
前記運動計測手段の計測結果に基づいて前記浮体の姿勢又は動揺を計測することを特徴とする請求項１から請求項６のうちの１項に記載の波浪計測装置。
【請求項８】
前記液面検出手段の計測結果に基づいて前記浮体の喫水を計測することを特徴とする請求項１から請求項７のうちの１項に記載の波浪計測装置。
【請求項９】
前記液面検出手段の検出結果と前記運動計測手段の計測結果を処理して前記波浪を計測するコンピュータを前記モジュールに配置したことを特徴とする請求項１から請求項８のうちの１項に記載の波浪計測装置。
【請求項１０】
ネットワーク通信手段を前記モジュールに配置し、前記モジュールで得られた前記波浪を計測した計測結果を前記ネットワーク通信手段により通信することを特徴とする請求項９に記載の波浪計測装置。
【請求項１１】
前記ネットワーク通信手段による前記通信により、前記波浪を計測した前記計測結果を前記コンピュータ間で相互に交換したことを特徴とする請求項１０に記載の波浪計測装置。
【請求項１２】
前記コンピュータは、前記ネットワーク通信手段の前記通信による他の前記モジュールの故障検出機能を具備し、故障した前記モジュールを除外および代替する処理を行い、前記波浪を計測する機能を維持することを特徴とする請求項１１に記載の波浪計測装置。
【請求項１３】
前記液面検出手段として、マイクロ波を用いたことを特徴とする請求項１から請求項１２のうちの１項に記載の波浪計測装置。
【請求項１４】
前記浮体の乗員又は乗客に前記波浪を計測した結果を表示する表示装置を具備することを特徴とする請求項１から請求項１３のうちの１項に記載の波浪計測装置。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の波浪計測装置を浮体に搭載したことを特徴とする波浪計測装置を備えた浮体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波浪計測装置および波浪計測装置を備えた浮体に関する。
【背景技術】
【０００２】
波浪に関する情報は、船舶や海洋構造物等の浮体が例えば危険を回避する上で重要な情報である。浮体は波浪によって動揺するので、センサを用いて浮体周辺の波浪を計測する場合には、浮体の動揺を考慮する必要がある。
例えば特許文献１には、水位センサを用いて船体の相互に離間した３点以上の相対水位を測定し、水位センサが船体運動の影響をキャンセルできないタイプの場合には更に演算を行って相対水位の測定値から入射波の波高と波向を推定する方法が記載されている。なお、この特許文献１には運動検出手段が記載されているが、相対水位の測定値から入射波の波高と波向を推定することとの係わりについては何ら記載されていない。
また、特許文献２には、船体の所定部で検出した上下方向の加速度、ピッチングおよびローリングの検出信号から、船体の任意の箇所で検出した波高から船の上下動の変位による誤差を除去するようにした超音波波高計において、一点で検出した動揺から、任意の場所に設置した超音波センサの取り付け箇所での上下動による変位を演算して求め、この変位を除去できるよう超音波センサにおける送信タイミングもしくは受信タイミングを補正することが記載されている。
また、特許文献３には、船首に取付けられた上下加速度センサ及び波高計からの計測データに基づき、平均波々長、スペクトラムピークの波長および周波数を演算して、波浪特性の抽出を行えるようにした波浪特性注出装置が記載されている。
また、特許文献４には、シミュレーションや水槽実験等により予め大型浮体の上下動、左右揺れ、前後揺れ、横揺れ、縦揺れおよび船首揺れのうち少なくとも３つの動揺の応答特性を推定してその動揺応答特性曲線を求めておき、実際の浮体の上下方向加速度を計測し、その加速度データと動揺応答特性曲線に基づいて演算等を行うことによって波高、波向、波周期等を計測する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１３１９１号公報
【特許文献２】特開平５−３４４５０号公報
【特許文献３】特許第２９３４５６４号公報
【特許文献４】特開２００２−１３９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の推定方法では、複雑な演算処理が必要となる。
また、特許文献２又は３のように計測した上下加速度を用いて補正する場合、すなわち図８に示すように、加速度計３０１と波高計３０２を備えた船舶３００において、波高計３０２から超音波３０３を海面に向けて照射して計測した波高を、加速度計３０１の計測値で補正する場合には、自動水平台３０４等を設けて加速度計３０１の傾斜の影響を取り除く必要がある。
また、図７は発明者らが本発明の研究途上で検討した波浪計測装置を備えた船舶を示す概略側面図である。図７に示すように、ＧＰＳ受信装置２０１と複数の波高計２０２を備えた船舶２００において、船体全体の変位をジャイロと加速度計等で取得し、ジャイロと加速度計データから各波高計２０２の変位を計算し、その計算結果を用いて、波高計２０２から電波２０３を海面に向けて照射して計測した波高を補正することも考えられる。しかし、このように波高計２０２の鉛直方向の変位を船体全体の変位から計算する場合には、波高計２０２とジャイロ及び加速度計等の設置位置の誤差に加え、波浪によって船体に十数ミリのひずみが生じることもあり、誤差が大きく計測精度が悪くなってしまう。
【０００５】
そこで本発明は、浮体の航行時又は停泊時において波浪を精度よく計測できる波浪計測装置および波浪計測装置を備えた浮体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】
【０００６】
請求項１記載に対応した波浪計測装置においては、浮体の周辺の液面高さの変化を検出する液面検出手段と、液面検出手段の近傍に配置した液面検出手段の運動を計測する運動計測手段とを備え、液面検出手段と運動計測手段を浮体に取り付けられる一つのモジュールとして構成するとともに、液面検出手段の検出結果を運動計測手段の計測結果により補正したそれぞれの補正結果に基づいて波浪を計測することを特徴とする。
請求項１に記載の本発明によれば、補正値として用いる液面検出手段の運動を、その近傍に一つのモジュールとして構成して配置した運動計測手段で直接計測することによって精度よく計測できるので、波浪を正確に計測することができる。これに対して、従来のように浮体の運動を計測してその結果により液面検出手段の検出値を補正する場合は、浮体運動の計測手段の位置と液面検出手段の位置から生じる誤差や波浪により浮体に生じるひずみの影響を受けることなどにより、波浪の計測精度が大幅に劣る。また本発明は、モジュール化することで装置の設置や保守が容易となる。
【０００７】
請求項２記載の本発明は、波浪を計測する処理の前に、液面検出手段の検出結果を運動計測手段の計測結果によって浮体の動揺の影響を除去することにより補正をおこなったことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明によれば、波浪を計測する処理の前に、浮体の動揺の影響を除去する補正をおこなうことにより、波浪を正確に計測することができる。
【０００８】
請求項３記載の本発明は、補正結果を液面変動データとして時系列で記憶手段に記憶することを特徴とする。
請求項３に記載の本発明によれば、補正結果を液面変動データとして時系列で記憶手段に記憶することにより、波浪の計測や解析に幅広く役立てることができる。
【０００９】
請求項４記載の本発明は、波浪の計測は、時系列で記憶した液面変動データに基づいて波周期及び／又は方向波を演算して求めるものであることを特徴とする。
請求項４に記載の本発明によれば、時系列で記憶した液面変動データに基づいて波周期及び／又は方向波を演算して求めることにより、記憶した任意の時間の液面変動データに基づいて、より正確に波周期及び／又は方向波を求めることができる。そして波周期及び／又は方向波に基づいて波浪の到来を予測し、例えば浮体の危険回避に役立てることができる。
【００１０】
請求項５記載の本発明は、波周期及び／又は方向波を演算するに当り、浮体の速度及び浮体の方位に基づいて補正をおこなったことを特徴とする。
請求項５に記載の本発明によれば、浮体の速度及び浮体の方位に基づいて波周期及び／又は方向波の補正をおこなうことにより、真の波周期及び／又は真の方向波をより正確に求めることができ、例えば浮体の危険回避がより正確にできる。
【００１１】
請求項６記載の本発明は、液面検出手段は、浮体の引き起こす波の影響を受けない浮体から所定の範囲離れた液面高さの変化を検出することを特徴とする。
ここで、「所定の範囲」とは、浮体の作る波の影響を受ける範囲である。請求項６に記載の本発明によれば、例えば浮体が起こす航走波（ケルビン波）の影響を軽減し波浪をより正確に計測することができる。航走波は浮体の速度、大きさによらず浮体の前方（航走時の先端）から左右１９．５度ずつ開いた範囲に作られるため、この波より外側の波を計測することによって、液面高さの正確な変化を検出することができる。
【００１２】
請求項７記載の本発明は、運動計測手段の計測結果に基づいて浮体の姿勢又は動揺を計測することを特徴とする。
請求項７に記載の本発明によれば、例えば浮体が航走している場合には、航走時のトリム角、ヒール角（横傾斜）、ローリング、ピッチング、及びヒーブ（上下揺）等の計測を行うことができる。また、浮体が航走していない場合（停泊中など）においても浮体のトリム角、ヒール角等の計測を行うことができる。これらの情報を得ることによって、計測結果を浮体の航走に利用することや、例えば荷崩れ対策やバランスの良い荷積み等を行い、浮体の危険回避を行うことに役立てることができる。
【００１３】
請求項８記載の本発明は、液面検出手段の計測結果に基づいて浮体の喫水を計測することを特徴とする。
請求項８に記載の本発明によれば、停泊中など航走していない状態の浮体の喫水の変化、又は航走時の浮体の喫水の変化（ヒール角）を把握することによって、計測結果を浮体の停泊時や航走時の制御に利用することや、バランスの良い荷積み等を行うことに役立てることができる。
【００１４】
請求項９記載の本発明は、液面検出手段の検出結果と運動計測手段の計測結果を処理して波浪を計測するコンピュータをモジュールに配置したことを特徴とする。
請求項９に記載の本発明によれば、コンピュータにより液面検出手段ごとに、液面検出手段の検出結果と運動計測手段の計測結果を処理して波浪を計測することができる。
【００１５】
請求項１０記載の本発明は、ネットワーク通信手段をモジュールに配置し、モジュールで得られた波浪を計測した計測結果をネットワーク通信手段により通信することを特徴とする。
請求項１０に記載の本発明によれば、ネットワーク通信手段を含めてモジュール化することで装置の設置や保守が一層容易となる。また、ネットワーク通信手段によって波浪の計測データをモジュールの外部に送信することができる。
【００１６】
請求項１１記載の本発明は、ネットワーク通信手段による通信により、波浪を計測した計測結果をコンピュータ間で相互に交換したことを特徴とする。
請求項１１に記載の本発明によれば、波浪の計測データをコンピュータ間で相互に交換して共有することにより、データの消失に備えてバックアップを作成することができる。
【００１７】
請求項１２記載の本発明は、コンピュータは、ネットワーク通信手段の通信による他のモジュールの故障検出機能を具備し、故障したモジュールを除外および代替する処理を行い、波浪を計測する機能を維持することを特徴とする。
請求項１２に記載の本発明によれば、ネットワーク内の一部のモジュールが故障しても他の健全なモジュールによって波浪計測を継続することができる。したがって、故障に強い信頼性の高いシステムを構築することができる。
【００１８】
請求項１３記載の本発明は、液面検出手段として、マイクロ波を用いたことを特徴とする。
請求項１３に記載の本発明によれば、超音波を用いた場合のように浮体の航走に伴い発生する気泡に影響されることなく、また光波を用いた場合のように海水への透過が大きく海面から反射しないことがなく、精度よく確実に液面高さの変化を検出することができる。
【００１９】
請求項１４記載の本発明は、浮体の乗員又は乗客に波浪を計測した結果を表示する表示装置を具備することを特徴とする。
請求項１４に記載の本発明によれば、計測結果を乗員又は乗客に報せることができる。乗員又は乗客はその結果を基に、例えば危険回避行動などをとることができる。
【００２０】
請求項１５記載に対応した波浪計測装置を備えた浮体においては、請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載の波浪計測装置を浮体に搭載したことを特徴とする。
請求項１５に記載の本発明によれば、波浪を正確に計測することができる波浪計測装置を備えた浮体を提供することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の波浪計測装置によれば、補正値として用いる液面検出手段の運動を、その近傍に一つのモジュールとして構成して配置した運動計測手段で直接計測することによって精度よく計測できるので、波浪を正確に計測することができる。これに対して、従来のように浮体の運動を計測してその結果により液面検出手段の検出値を補正する場合は、浮体運動の計測手段の位置と液面検出手段の位置から生じる誤差や波浪により浮体に生じるひずみの影響を受けることなどにより、波浪の計測精度が大幅に劣る。また、モジュール化することで装置の設置や保守が容易となる。
【００２２】
また、波浪を計測する処理の前に、液面検出手段の検出結果を運動計測手段の計測結果によって浮体の動揺の影響を除去することにより補正をおこなった場合には、波浪を計測する処理の前に、浮体の動揺の影響が除去されて波浪を正確に計測することができる。
【００２３】
また、補正結果を液面変動データとして時系列で記憶手段に記憶する場合には、補正結果を液面変動データとして時系列で記憶手段に記憶することにより、波浪の計測や解析に幅広く役立てることができる。
【００２４】
また、波浪の計測は、時系列で記憶した液面変動データに基づいて波周期及び／又は方向波を演算して求めるものである場合には、時系列で記憶した液面変動データに基づいて波周期及び／又は方向波を演算して求めることにより、記憶した任意の時間の液面変動データに基づいて、より正確に波周期及び／又は方向波を求めることができる。そして波周期及び／又は方向波に基づいて波浪の到来を予測し、例えば浮体の危険回避に役立てることができる。
【００２５】
また、波周期及び／又は方向波を演算するに当り、浮体の速度及び浮体の方位に基づいて補正をおこなった場合には、浮体の速度及び浮体の方位に基づいて波周期及び／又は方向波の補正をおこなうことにより、真の波周期及び／又は真の方向波をより正確に求めることができ、例えば浮体の危険回避がより正確にできる。
【００２６】
また、液面検出手段が、浮体の引き起こす波の影響を受けない浮体から所定の範囲離れた液面高さの変化を検出する場合には、例えば浮体が起こす航走波（ケルビン波）の影響を軽減し波浪をより正確に計測することができる。航走波は浮体の速度、大きさによらず浮体の前方（航走時の先端）から左右１９．５度ずつ開いた範囲に作られるため、この波より外側の波を計測することによって、液面高さの正確な変化を検出することができる。
【００２７】
また、運動計測手段の計測結果に基づいて浮体の姿勢又は動揺を計測する場合には、例えば浮体が航走している場合には、航走時のトリム角、ヒール角、ローリング、ピッチング、及びヒーブ（上下揺）等の計測を行うことができる。また、浮体が航走していない場合（停泊中など）においても浮体のトリム角、ヒール角等の計測を行うことができる。これらの情報を得ることによって、計測結果を浮体の航走に利用することや、例えば荷崩れ対策やバランスの良い荷積み等を行い、浮体の危険回避を行うことに役立てることができる。
【００２８】
また、液面検出手段の計測結果に基づいて浮体の喫水を計測する場合には、停泊中など航走していない状態の浮体の喫水の変化、又は航走時の浮体の喫水の変化（ヒール角）を把握することによって、計測結果を浮体の停泊時や航走時の制御に利用することや、バランスの良い荷積み等を行うことに役立てることができる。
【００２９】
また、液面検出手段の検出結果と運動計測手段の計測結果を処理して波浪を計測するコンピュータをモジュールに配置した場合には、コンピュータにより液面検出手段ごとに、液面検出手段の検出結果と運動計測手段の計測結果を処理して波浪を計測することができる。
【００３０】
また、ネットワーク通信手段をモジュールに配置し、モジュールで得られた波浪を計測した計測結果をネットワーク通信手段により通信する場合には、ネットワーク通信手段を含めてモジュール化することで装置の設置や保守が一層容易となる。また、ネットワーク通信手段によって波浪の計測データをモジュールの外部に送信することができる。
【００３１】
また、ネットワーク通信手段による通信により、波浪を計測した計測結果をコンピュータ間で相互に交換した場合には、波浪の計測データをコンピュータ間で相互に交換して共有することにより、データの消失に備えてバックアップを作成することができる。
【００３２】
また、コンピュータが、ネットワーク通信手段の通信による他のモジュールの故障検出機能を具備し、故障したモジュールを除外および代替する処理を行い、波浪を計測する機能を維持する場合には、ネットワーク内の一部のモジュールが故障しても他の健全なモジュールによって波浪計測を継続することができる。したがって、故障に強い信頼性の高いシステムを構築することができる。
【００３３】
また、液面検出手段として、マイクロ波を用いた場合には、超音波を用いた場合のように浮体の航走に伴い発生する気泡に影響されることなく、また光波を用いた場合のように海水への透過が大きく海面から反射しないことがなく、精度よく確実に液面高さの変化を検出することができる。
【００３４】
また、浮体の乗員又は乗客に波浪を計測した結果を表示する表示装置を具備する場合には、計測結果を乗員又は乗客に報せることができる。乗員又は乗客はその結果を基に、例えば危険回避行動などをとることができる。
【００３５】
また、波浪を正確に計測することができる波浪計測装置を備えた浮体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態による波浪計測装置を備えた船舶を示す概略側面図
【図２】本発明の他の実施形態による波浪計測装置を備えた船舶を示す概略斜視図
【図３】本発明の各実施形態による波浪計測装置における各機器の接続を示す図
【図４】本発明のさらに他の実施形態による波浪計測装置における波浪計測（有義波高及び波周期）フロー図
【図５】同波浪計測装置における波浪計測（方向波スペクトル）フロー図
【図６】同波浪計測装置における信号処理例を示す図
【図７】本発明の途上で検討した波浪計測装置を備えた船舶を示す概略側面図
【図８】従来の波浪計測装置を備えた船舶を示す概略側面図
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明の実施形態による波浪計測装置および波浪計測装置を備えた浮体について説明する。
【００３８】
図１は本発明の一実施形態による波浪計測装置を備えた浮体を示す概略側面図である。
図１では、浮体（船舶）１の右側面が見えている。
本実施形態による波浪計測装置は、船舶１周辺の液面（海面）高さの変化を検出する水位センサ（液面検出手段）１１を複数備える。水位センサ１１はホーンアンテナを用いたマイクロ波水位センサであり海面に向けてマイクロ波１６を照射する。超音波や光波（レーザ）を用いることも可能であるが、マイクロ波１６を用いることによって、超音波を用いた場合のように船舶１の航走に伴い発生する気泡に影響されることなく、また光波を用いた場合のように海水への透過が大きく海面から反射しないことがなく、精度よく確実に海面高さの変化を検出することができる。マイクロ波水位センサは、例えば移動体検知センサ等に用いられる２４ＧＨｚ帯のマイクロ波１６を用いて実現される。
【００３９】
それぞれの水位センサ１１の近傍には運動計測手段１２（加速度計、ジャイロセンサ、又はこれらの組み合わせ）が配置され、水位センサ１１及び運動計測手段１２の近傍にはコンピュータ１３が配置されている。水位センサ１１と、運動計測手段１２と、コンピュータ１３と、ルーター等のネットワーク通信手段１４は、一つのモジュール１０として構成されている。モジュール化することで装置の設置や保守が容易となる。水位センサ１１は、照射したマイクロ波を受波するホーン１１’が下方に付いているため、運動計測手段１２は水位センサ１１の側面あるいは上面に固定して設けることが好ましく、水位センサ１１と一体化して構成することは更に好ましい。水位センサ１１と運動計測手段１２を極力、近接して設けることは、水位センサ１１の運動をより精密に計測し、より正確に波浪計測をする観点から好ましい。
なお、水位センサ１１は、ホーン１１’が波浪から受ける荷重の影響（ホーンが曲がる）を避ける場合やより小型化を狙う場合は、パッチアンテナを用いた水位センサとすることもできる。パッチアンテナは、直接に平面状の導体に給電するもので、ホーン１１’は使用しなくて済む。しかし、マイクロ波の送受信面は、パッチアンテナを用いた水位センサ１１であっても、ホーン１１’と同様に下方の一面が担当することになるため、運動計測手段１２の取り付けは、水位センサ１１の（パッチアンテナの）側面あるいは上面に固定して設けることが好ましいことに変わりはない。
モジュール１０は、船舶１の右側面に前後方向に所定の間隔をおいて二つ配置され、船舶１の左側面にも右側面と対称に二つ配置されている。ＰＣＣ（自動車運搬船）のように海面から乾舷までの高さがある場合には海水打ち込みの影響が小さいので、図１のように船体側面に取り付けることができるが、タンカーなど乾舷の低い船では海水打ち込みの影響を避けるために船体側面よりも上方に取り付けることが好ましい。
この合計四つのモジュール１０は、それぞれのネットワーク通信手段１４を介して接続することでネットワーク化されている。なお、モジュール１０間の通信は有線でも無線でもよい。それぞれの水位センサ１１をモジュール化してネットワーク通信手段１４を搭載することで、水位センサ１１（モジュール１０）の増設が容易となる。なお、モジュール１０の数は、波浪計測の目的によっても異なるが、海洋波を観測する場合は、複数個を組み合わせることが好ましい。また、船舶１の周辺の特定の点の波高や喫水だけの計測の場合は、モジュール１０の数を一つとしてもよい。
【００４０】
運動計測手段１２は、例えばＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）等の超小型６自由度の加速度計やジャイロであり、水位センサ１１の運動を計測する。
コンピュータ１３は、水位センサ１１の検出結果と運動計測手段１２の計測結果を処理して波浪を計測する。すなわちコンピュータ１３は、水位センサ１１が計測した海面高さの変化から、運動計測手段１２が計測した水位センサ１１の運動に基づいて船舶１の動揺（傾斜や回転運動）の影響を除去することで、正確な波浪を計測する。
このように水位センサ１１が計測した海面高さの変化から船舶１の動揺の影響を除去することで、波浪を正確に計測することができる。また、運動計測手段１２としてジャイロセンサと加速度計を組み合わせて用いることで、加速度計を用いる場合に必要な自動水平台などの水平保持装置が不要となる。また、補正値として用いる水位センサ１１の運動を、その近傍に配置した運動計測手段１２で直接計測することによって精度よく計測できるので、波浪を正確に計測することができる。これに対して、従来のように船舶１全体の変位を計測してその結果により水位センサ１１の検出値を補正する場合は、船舶１の運動を計測する計測手段の位置と水位センサ１１の位置とが離れていることから生じる誤差や波浪により船舶１に生ずる船体ひずみの影響を受けることなどにより、波浪の計測精度が劣る。例えば、船舶１の運動を計測する手段として加速度センサが、船体のピッチングやローリングの中心点近傍に設けられていたとすると、中心点近傍は揺れが少ないため、加速度センサとしての検出値は小さくなる。ところが、水位センサ１１は中心点を離れた位置に設けられているため加速度は大きく変位も大きい。従って、加速度センサと水位センサ１１が離れていては、正しい補正はできない。また、水位センサ１１と加速度センサの離れた設置に伴う誤差に加え、波浪によって船体に十数ミリのひずみが生じることもあり、誤差が大きくなり計測精度が悪くなってしまう。
この点について、以下に詳しく述べる。
（１）実船の航海機器として、通常、方位ジャイロは搭載されているが、縦揺れ、横揺れ計測用のバーチカルジャイロと上下動揺の加速度計等のセンサは標準搭載されていない。
（２）加速度を測る理由は、上下変位Ｚを直接計測することが困難なためであり、加速度αを２重積分して上下変位Ｚを求める。
（３）船舶１のピッチングとローリングの回転運動を考慮して、水位センサ１１の設置位置における上下変位を求める。
簡単のためピッチングのみを考えると下記式（１）となる。
ζw＝ζz＋（ｘp−ｘG）θ−Ｚ  ・・・（１）
ここで、ζwは実際の波面の水面変動、ζzはヒービングの変位、θはピッチ角、（ｘp−ｘG）は重心（回転中心）から水位センサ１１までの距離である。この補正には重心位置から水位センサ１１の設置位置までの距離と方向が正確に分かっている必要がある。
全長２００メートルの典型的なばら積み船を想定した場合、重心位置から水位センサ１１の設置位置までの距離を５０メートルと仮定する。水位センサ１１の設置位置の精度が１／１０００の精度で出せたとしても、５センチメートルの誤差を生ずる。
この上に、船体のひずみの影響が加わる。仮にこれを１センチメートルと仮定すると、合計６センチメールの誤差を生ずる。さらにローリングの誤差や、重心位置と加速度センサの距離の誤差の集積を考慮すると、１０センチメートル程度の測定誤差を生じる可能性がある。また、重心位置はばら積み船などでは、貨物の積み付け状態により変化するために補正が大変であり、この誤差も考慮すると２０センチメートル程度の誤差に拡大するものと推定される。なお、設置位置を計測するに当って使用するレーザ距離計等の機器としての精度は高いが、船体内や船橋（ブリッジ）に設置された加速度センサと水位センサ１１の設置位置関係を積み上げて求めるに当っては、上記の１／１０００程度が限界である。
波浪計測の一例として、統計的な有義波高は、気象庁の以下のＵＲＬにも示される。
http://www.data.jma.go.jp/kaiyou/db/wave/stat/stat.php
ここでは、メートルの１／１００（センチメートル）までの数値を沿岸波浪計統計値として扱っている。このように、波浪計測においては１センチメートルまでの波高の精度が要求されるが、２０センチメートルもの測定誤差を生じていたのでは、正確な波浪計測とはほど遠いものとなる。
従って、単純に上記の測定誤差をセンチメートル以下にするには、水位センサ１１と加速度センサの設置位置の距離は、５０メートルの１／２０の２．５メートル以下にする必要があり、さらにミリメートルレベルの計測を行うには、さらに１／１０の２５センチ以下とすることが必要である。
水位センサ１１と運動計測手段１２を浮体に取り付けられる一つのモジュール１０として構成することにより、水位センサ１１と運動計測手段１２との距離を２．５メートル以下とすることは無論、２５センチメートル以下にすることも容易に可能となる。
また本実施形態の場合、コンピュータ１３が水位センサ１１及び運動計測手段１２の近傍に配置されているので、モジュール１０ごとに水位センサ１１の検出結果と運動計測手段１２の計測結果を処理して波浪を計測することができる。
【００４１】
また、コンピュータ１３は、複数の水位センサ１１で検出される海面高さの変化の時間的変化を解析することによって波向を計測する。このように水位センサ１１の検出結果の時間的変化を解析することで、波向を計測して波浪の発達予測を行うなど、例えば船舶１の危険回避に役立てることができる。
この船舶１の危険回避とは、具体的には次のようなものである。
複数の水位センサ１１で検出される海面高さを運動計測手段１２の計測結果により補正し、その時間的変化を蓄積して解析し、波向等の現在遭遇している波浪を計測する。一方、運動計測手段１２で計測される船体動揺データを時系列的に蓄積する。波浪の計測結果と船体動揺データに加え、風向と風速データ、及びＧＰＳ情報と船舶１の方位と船速情報を得る。そして、これら波浪計測の結果、船体動揺データ、風向と風速データ、ＧＰＳ情報と船舶１の方位と船速情報に基づき、例えば２時間後に船舶１が遭遇する波や船体運動を予測する。そして、波浪の発達方向を考慮して荒天における危険を回避する。
【００４２】
波浪（波向を含む）を計測した結果（計測データ）は、モジュール１０ごとにコンピュータ１３のメモリ等の記憶部に記憶されるとともに、ネットワーク通信手段１４により送信され、ネットワークに接続されているコンピュータ１３間で相互に交換される。交換されたデータも各モジュール１０のコンピュータ１３の記憶部に記憶される。このようにネットワーク通信手段１４によって波浪の計測データをモジュール１０の外部に送信することができる。また、波浪の計測データをコンピュータ１３間で交換して共有することにより、データの消失に備えてバックアップを作成することができる。
なお、船橋（ブリッジ）等にコンピュータ１３を統括するメインコンピュータを備える場合には、波浪の計測データをメインコンピュータにも送信し、メインコンピュータの記憶部に記憶させてもよい。
【００４３】
また、コンピュータ１３は、ネットワーク通信手段１４の通信による他のモジュール１０の故障検出機能を具備する。例えば、メインコンピュータ又は各モジュール１０が備える健全性確認部から定期的に他のモジュール１０に対して確認信号を送信したときの応答信号の有無や、あるいは波浪の計測データの交換が正常に完了したか否か等によって、ネットワーク内の複数のモジュール１０がすべて正常に動作しているか否かを判断する。
故障検出機能が、ネットワーク内の一部のモジュール１０に故障が発生したと判断した場合は、健全なモジュール１０のコンピュータ１３は、故障したモジュール１０を波浪計測から除外及び代替する処理を行い、健全なモジュール１０で波浪計測を継続する。
このようにモジュール１０の故障検出機能を具備し、いずれかのモジュール１０に故障が発生したことを検出した場合には、健全なモジュール１０で波浪を計測する機能を維持することで、ネットワーク内の一部のモジュール１０が故障しても他の健全なモジュールによって波浪計測を継続することができる。したがって、故障に強い信頼性の高いシステムを構築することができる。
【００４４】
また、コンピュータ１３は、運動計測手段１２の計測結果に基づいて船舶１の姿勢又は動揺を計測する。つまり、運動計測手段１２が計測した水位センサ１１の運動（変位）から、船舶１の傾斜や回転運動を計測することができる。例えば船舶１が航走している場合には、航走時のトリム角、ヒール角、ローリング、ピッチング、及びヒーブ（上下揺）等の計測等を行うことができる。また、船舶１が停泊中の場合には船舶１のトリム角、ヒール角等の計測を行うことができる。これらの情報を得ることによって計測結果を船舶１の航走に利用することや、例えば荷崩れ対策やバランスの良い荷積み等を行い、船舶１の危険回避に役立てることができる。また、上述したような荒天における危険を回避することにも繋げられる。
【００４５】
また、コンピュータ１３は、運動計測手段１２の計測結果に基づいて船舶１の喫水を計測する。つまり、運動計測手段１２が計測した水位センサ１１の運動（変位）から、船舶１の喫水を計測する。停泊中の船舶１の荷役による喫水の変化、又は航走時の船舶１の喫水の変化（ヒール角）を把握することによって、計測結果を船舶１の停泊時や航走時の制御に利用することや、バランスの良い荷積み等を行うことに役立てることができる。
【００４６】
また、船舶１は表示装置１５を備える。複数のモジュール１０による波浪計測結果は、ネットワーク通信手段１４を介して表示装置１５に送信され、表示装置１５に表示される。表示装置１５を例えば船橋に設置することで、乗員に波浪計測の結果を即時に報せることができる。乗員はその結果を船舶１の例えば危険回避に役立てることができる。
なお、表示装置１５を船室にも設置して乗客に波浪計測の結果を報せるようにしてもよい。この場合は、例えば波高が高いので甲板に出ることを禁止する旨等を併せて表示するなど、乗客に対して波浪計測の結果に基づく注意喚起を行うことができる。
【００４７】
なお、コンピュータ１３は、水位センサ１１の検出結果の時間的変化を解析することによって波のパワースペクトルを計測することにより波浪の計測を行ってもよい。この場合は、波のパワースペクトルの０次モーメントから有義波高（統計処理した波の高さであり、目視での波の高さに近い）を求め、波のパワースペクトルの０次モーメントと２次モーメントから平均波周期を求める。
また、方向スペクトルを求めることで波の来訪方向が分かる。さらに、有義波高と平均波周期の時間的変化から波浪の発達予測を行うことができる。有義波高、平均波周期、波の来訪方向、発達予測に基づいて、例えば船舶１の危険回避に役立てることができる。
【００４８】
上記のように船舶１は、複数のモジュール１０を用いて、航走時には波高、波周期、波向き、航走時のトリム角、ヒール角、ローリング、ピッチング、及びヒーブ（上下揺）等を計測し、停泊時には喫水、ヒール角、及びトリム角等の計測を行い、乗員等に対し、その情報を表示手段１５により報せることができる。また、計測結果を処理して有義波高、平均波周期、波の来訪方向、発達予測等を予測することができる。
したがって、船舶１は、計測結果や処理結果を乗員や乗客に知らせ、又は船舶１の制御に反映し、例えば危険海域を避けて航路を変更するなどの適切な危険回避行動をとることができる。また、計測結果や予測結果は海域の海象データの蓄積に役立てることもできる。
【００４９】
次に図２を用いて、本発明の他の実施形態による波浪計測装置および波浪計測装置を備えた浮体を説明する。
図２は本実施形態による波浪計測装置を備えた浮体を示す概略斜視図である。なお、上記した実施形態と同一機能部材には同一符号を付して説明を省略する。
船舶１００は、タンカーであり、船橋に突出部（ブリッジウィング）１０１を有する。  四つの水位センサ１１のうち後方側の水位センサ１１Ａ、１１Ｂは、ブリッジウィング１０１に取り付けられている。ブリッジウィング１０１は船舶１００の船体側面よりも側方に突出しているため、水位センサ１１Ａ、１１Ｂは、船舶１００から所定の範囲離れた海面の高さの変化を検出することができる。また、ブリッジウィング１０１に水位センサ１１Ａ，１１Ｂを取り付けることで、海水打ち込みの影響を避けることができる。
ここで、「所定の範囲」とは、船舶１００の作る波の影響を受ける範囲である。例えば、船舶１００が起こす航走波（ケルビン波）は船の速度、大きさによらず船首前方から左右１９．５度ずつ開いた範囲にあるため、この波より外側の波を計測することによって、海面高さの正確な変化を検出することができる。また、航走波（ケルビン波）加えて、船体表面からの反射波や船体の運動による造波を総合的に考慮し所定の範囲を設定することもできる。この所定の範囲は、大きくは航走波（ケルビン波）に左右されるところ、船舶１の船首側では小さく、船尾に行くに従って大きくなる傾向にある。従って、船舶１への取付け位置にもよるが、船舶１の前方側の水位センサ１１Ｃ、１１Ｄの海面に対する照射角度は、後方側の水位センサ１１Ａ、１１Ｂの海面に対する照射角度よりも大きくなる。相対水位の計測に当っては、この照射角度に応じた補正を行う。
このように、前方側の水位センサ１１Ｃ、１１Ｄ及び後方側の水位センサ１１Ａ、１１Ｂの取付け角度はそれぞれの位置における航走波（ケルビン波）を避ける角度、すなわち船舶１００から所定の範囲離れた海面に向けて船体よりも外方向かつ斜め下方向に設定されている。したがってマイクロ波１６は水位センサ１１から海面に向けて斜め下方に照射される。後方側の水位センサ１１Ａ、１１Ｂはブリッジウィング１０１に設けられているため、航走波（ケルビン波）の幅が広がる後方においても後方側の水位センサ１１Ａ、１１Ｂの角度をそれ程大きくする必要が無くなり、戻るマイクロ波１６を低減することなく計測が可能となる。なお、マイクロ波１６を水位センサ１１から海面に向けて斜め下方に照射することは、波が船体に当って跳ね返る船体の反射波を避けることにも繋がる。
また、船舶１００の停泊中は航走波（ケルビン波）が発生しないので、停泊中の喫水の計測等においては、外方向に向けていた前方側の水位センサ１１Ｃ、１１Ｄの取付け角度を内方向に変更し、より船体に近い海面の高さの変化を検出する。後方側の水位センサ１１Ａ、１１Ｂについても同様に、停泊中の喫水の計測等においては、外方向に向けていた取付け角度を内方向に変更し、より船体に近い海面の高さの変化を検出する。このように停泊中は、水位センサ１１の取付け角度を内方向に変更し、水位センサ１１のほぼ真下の海面の高さの変化を検出するが、船体のフレアが無い部分に水位センサ１１を取り付ける場合や、船幅と同程度の長さのブリッジウィング１０１に水位センサ１１を取り付ける場合など、水位センサ１１の下方に計測の障害となる障害物があり真下の海面の高さの変化を検出することができない場合には、取付け角度を真下よりもやや外斜め方向とし、真下よりもやや船舶１００から離れた海面の高さの変化を検出する。
また、本実施形態において、運動計測手段１２は水位センサ１１の近傍に配置しているもののユニット化はしていないが、上記した実施形態と同様にユニット化してもよい。
【００５０】
次に図３を用いて、モジュール１０等の各機器の接続について説明する。
図３は、本発明の波浪計測装置における各機器の接続を示す図である。図３に示す各機器の接続は、図１を用いて説明した実施形態の波浪計測装置と、図２を用いて説明した実施形態の波浪計測装置の、どちらにも適用することができる。
船舶１が備える四つのモジュール１０は、それぞれ水位センサ１１、運動計測手段１２、コンピュータ１３、及びネットワーク通信手段１４を有し、ネットワーク通信手段１４を介して有線の船内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）２０に接続している。また、コンピュータ１３は、波浪を計測した結果を記憶するメモリ等の記憶部１７を有する。
なお、船内ＬＡＮ２０には無線ＬＡＮを使用することもできるが、通信の信頼性を確保する観点から、有線ＬＡＮを使用することが好ましい。
また、各モジュール１０へは、船内ＬＡＮ２０を通じて電力供給が行われる。なお、電力供給については、船内ＬＡＮ２０を使用しない、各種の方法が採用できる。
【００５１】
船舶１の船橋（ブリッジ）には、表示装置１５、中央制御装置３０、及び設定手段４０が設けられている。
中央制御装置３０は、メインコンピュータ３１及びネットワーク通信手段３２を有する。中央制御装置３０は、ネットワーク通信手段３２を介して船内ＬＡＮ２０に接続している。
各モジュール１０が計測した船舶１の航走時の波高、波周期、波向、トリム角、ヒール角、ローリング、ピッチング、及びヒーブ（上下揺）等の計測結果（計測データ）や、停泊時の喫水、ヒール角、及びトリム角等の計測結果（計測データ）は、それぞれの記憶部１７に記憶されるとともに、中央制御装置３０に送信される。送信された計測結果（計測データ）は中央制御装置３０のメインコンピュータ３１で処理され、その処理結果は、メインコンピュータ３１のメモリ等の記憶部３３に記憶されるとともに、表示手段１５に表示される。
また、メインコンピュータ３１は、計測結果（計測データ）を処理して、有義波高、平均波周期、波の来訪方向、発達予測等を予測する。すなわち、波のパワースペクトルの０次モーメントから有義波高を求め、波のパワースペクトルの０次モーメントと２次モーメントから平均波周期を求め、方向スペクトルを求めることで波の来訪方向を予測し、有義波高と平均波周期の時間的変化から波浪の発達を予測する。
【００５２】
設定手段４０は、波浪計測装置全体の起動又は停止の設定や、波浪計測装置の航走時、停泊時の計測内容の設定、切替えの設定等を行う。設定手段４０の設定内容は中央制御装置３０に送信され、中央制御装置３０は、受信した設定内容に従って各モジュール１０を制御、統制する。
【００５３】
なお、波高等の計測結果（計測データ）の処理や、計測結果（計測データ）を処理して行う有義波高等の予測は、各モジュール１０と中央制御装置３０で任意に分担して行うことができる。
また、各モジュール１０にはコンピュータ１３を設けず、計測結果（計測データ）は中央制御装置３０で処理するようにすることもできる。
また、中央制御装置３０を設けず、各モジュール１０で分担して計測結果（計測データ）の処理を行うこともできる。
【００５４】
次に、図４から図６を用いて波浪計測の方法について詳細に説明する。
図４及び図５は、本発明のさらに他の実施形態による波浪計測装置における波浪計測フロー図であり、図６は、同波浪計測装置における信号処理例を示す図である。
図４に有義波高及び波周期を推定するフロー図を示し、図５に方向波スペクトルを推定するフロー図を示す。
図６は、図６（Ａ）に加速度の２回積分値を示し、図６（Ｂ）にハイパスフィルターによるドリフトの除去を示す。
なお、図４から図６における実施の形態においては、モジュール１０を３つ用いた例を示しているが、モジュール１０を４つ用いた図１又は図２における実施形態の波浪計測装置に対しても適用可能である。
図４を用いて有義波高及び波周期を求めるフローについて説明する。
ステップ１（Ｓ１）において、相対水位を求める。これは、水位センサ１１で検出した水位の変化を時系列データとして求める。
ステップ２（Ｓ２）において、運動補正をする。これは、ステップ１（Ｓ１）で求めた水位の時系列データを、運動計測手段１２で計測した水位センサ１１の運動の時系列データをもって補正する。運動動補正をこの段階でおこなう必要性は、時間にずれがあると波形の位相ずれの影響で正確に補正ができなくなるため、水位のデータを運動のデータに基づいて瞬時に補正する。すなわち、波浪を計測する処理の前に、船舶１の動揺の影響を除去する補正をおこなうことにより、以降で波浪を正確に計測できる。
なお、運動計測手段１２で計測したデータをもって補正するに当っては、注意すべき点がある。例えば、運動計測手段１２で計測した加速度から、補正のために変位に変換するに当っては、２重積分から変位を求める際に、誤差の累積から変位の波形が図６（Ａ）に示すようにドリフトしてしまう。このドリフトの影響の対策に当っては、図６（Ｂ）に結果を示すように、ハイパスフィルターを通して除去することが有効である。
ステップ３（Ｓ３）において、ステップ１（Ｓ１）の相対水位をステップ２（Ｓ２）で運動補正した結果を水位変動時系列データとしてメモリ（図示せず）に蓄積する。
ステップ４（Ｓ４）において、ステップ３（Ｓ３）の水位変動時系列データを用いて、有義波高及び見掛けの波周期を演算する。ここでは、波別（統計）解析法とスペクトル解析法の両方を用いて別々に有義波高及び見掛けの波周期を演算する。波別（統計）解析法は、波の１つひとつを解析する方法であり、スペクトル解析法は、不規則波の頻度分布がレイリー分布であることを仮定した方法であり、仮定が正しければ両者はほぼ一致する。これが一致しないと、その後の解析の前提が崩れるため、念のために両者の解析結果が一致することを確かめる。仮定が間違っていないと判断される場合は、両方を用いることは必須でなく、波別（統計）解析法あるいはスペクトル解析法のどちらか一方であってもよい。
ステップ５（Ｓ５）において、後で述べる真の方向波スペクトルの演算結果を準備する。
また、ステップ６（Ｓ６）においては、ＧＰＳから取得した船舶１の位置情報や時間情報を、ＧＰＳを基に演算した船速Ｖｓ、またコンパスやジャイロから求め処理した船首方位Ψを取得し準備する。
３つの水位センサ１１、３つの運動検出手段１２、また船速Ｖｓ、船首方位Ψは、全て時間軸を揃えた検出、計測、処理が必要なため、時間軸を揃えるに当って、ＧＰＳの時間情報を利用することができる。
ステップ７（Ｓ７）において、真の波周期を演算する。この真の波周期の演算に当っては、ステップ４（Ｓ４）の有義波高及び見掛けの波周期の演算結果、ステップ５（Ｓ５）の真の方向波スペクトルの演算結果、ステップ６の船速Ｖｓ、船首方位Ψの演算結果を用いて、真の波周期を演算する。なお、「真の」とは、船がないことを仮定した場合の海洋波の波周期という意味である。
ステップ８（Ｓ８）において、ステップ７（Ｓ７）で求めた、真の波周期の演算結果や、途中のステップで得られた各種のデータ、また結果からさらに演算したデータや条件等をデータベースに貯える。また、このステップ８（Ｓ８）においては、Ａで示される後で説明する方向波スペクトルの推定結果も一緒にデータベースとして蓄積される。これらは、例えば、対地船速、船首方位、有義波高、平均波周期、主波向、波スペクトル、方向波スペクトル等である。ステップ８（Ｓ８）においてデータベースに蓄積されたデータは、必要に応じて画面に表示することや他に転送することが可能である。
【００５５】
次に図５を用いて方向波スペクトルを推定するフローについて説明する。
図４と同じ内容は、同一符号を用いて表現し、詳しい説明を割愛する。
ステップ９において、ステップ３（Ｓ３）で得られた３つのモジュールの系統の水位変動時系列データを用いて、それぞれ２つを組み合わせクロススペクトルを求める。このクロススペクトルは、ある周波数において２つの信号の周波数成分同士の相関と両者の成分の大きさを比較するものである。
ステップ１０（Ｓ１０）において、波向きの演算と方向波スペクトルの演算を行う。この場合の演算結果は、船舶１の船体固定座標とした場合の演算結果である。
ステップ１１（Ｓ１１）において、先のステップ６（Ｓ６）において準備した内から船速Ｖｓを除いた、ＧＰＳ情報、船首方位Ψを準備する。
そして、ステップ１２（Ｓ１２）において、ステップ１０（Ｓ１０）の方向波スペクトル演算結果をステップ１１（Ｓ１１）で準備したＧＰＳ情報、船首方位Ψを用いて補正して真の方向波スペクトル演算結果を得る。この真の方向波スペクトル演算結果は、ステップ５（Ｓ５）の真の方向波スペクトル演算結果としても利用される。
また、ステップ１２（Ｓ１２）においては、船首方位Ψを使った方向波スペクトルの修正、方向スペクトルから主波向き、平均波周期の演算も行われる。
これら方向波スペクトルの推定結果や途中のステップで得られた各種のデータは、Ａで示されるルートで先の図４のＡに繋がって、そのまま、あるいは更に処理した結果としてデータベースに蓄積される。
方向波を求めるために、３点以上の波高計測点で計測した波スペクトルは、例えば実運
航船へ搭載した波高系アレイと異なり全て同一の値であり、補正の必要はない。
波浪の計測に当り、波浪のスペクトル密度関数は、波周期と波向きの関数になるため、真の波周期と真の波向きを求めることは、より正確な波浪計測を行うために重要である。
なお、海面検出手段が、船舶１の引き起こす波の影響を受けない浮体から所定の範囲離れた海面の高さの変化を検出する点については、別な視点から船舶１の引き起こす波の影響をうける範囲で計測することも可能である。これは、船舶１が前進することによって発生する波紋（ケルビン波）、船体表面からの波の反射（もっとも簡単な表現としては直立壁で反射係数１とし、直立壁に対する波の入射角の関数として表現しておく）、運動による造波（各運動モードによる造波の周波数特性）をデータベース化（数値計算または実験により）して、この影響を補正する。全ての関係について線形重ね合わせが成り立つとして差し引き、船が存在しない場合の海洋波を導き出すことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の波浪計測装置は波浪を精度よく計測できるため、船舶や海洋構造物等の浮体に搭載することによって、正確に波浪を計測することや波浪変化に対処して浮体の安全を維持することができる。また、大型の実海域水槽等で浮体の模型を用いて波浪を計測することにも適用でき、水に各種の調整剤等を混ぜた液体を使用した水槽における波浪計測にも適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１    船舶
１０  モジュール
１１  水位センサ（液面検出手段）
１２  運動計測手段
１３  コンピュータ
１４  ネットワーク通信手段
１５  表示装置
１６  マイクロ波
【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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