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工O Shlma

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NAQt.:;Ki

F鼎

U

b

43 44t 45t 46 48@(12gOE)

Fig. 54. The relation between three kinds of fixes   by Loran C (5970 chain 〉(一Y rate: solid dot),

  Decca (Kitakyushu chain Red−Green pair: solid   square) and horizontal sextant angles (open dot),

  in the prearranged examination area, off Naga−

  saki Harbour.

(R−G:Fd),ロランC位置はCOMAND LION

チェン(5970チェン)のX局とY局の組合せ(X−

Y:Fc 5)によるものが最も再現性がよいので(第 3章参照),両位置を自動式受信機で測定した。これ らの位置と基準位置を比較して,それぞれの偏位量 を求めたものがTable 17であり,各位置をプロッ トして,相互の関係を三角形で示したものがFig.

54である。

 各測点の中間における相対誤差の変化を調べるた め,上記の両組合せのほかにロランCの北西太平洋 チェン(9970チェン)のX局とY局の組合せによる 位置(Fc 9)も含めて,3種類の位置を航走しなが

ら測定して,オンラインでプロットしたものがFig.

55である。

3〕結果

 1)Fig.54に示した基準位置からのFdとFc 5の 偏位は,南北方向(D.lat)と東西方向(Dep)と に分けると,各測点でまちまちであるが,3個の位 置で形成される三角形の形状によって3種に大別で きる。すなわち,(!)二等辺三角形に近い形で面積の 広い測点1,2,3のグループ(G1),(2湘長い形 をした測点4,5,9,10,11のグループ(G2)

および(3)中間的な形の測点6,7,8のグループ(G 3)である。

 測点1ではD.1atとDepはFd, Fc 5とも,平 均値との差が±0.01〜0.03海里にすぎず,FdとFc

54 中根:水中物体追跡装置の開発に関する研究

Table 17 Differences of fixes by Loran C (5970 chain X−Y rate) and Decca (Kitakyushu chain Red−

    Green pair) compared with the fix of horizontal sextant angles (S. D. : standard deviation).

Station Difference of Decca Fix Difference of Loran−C Fix No.

let. Long. D.lat. Dep. D. Long. Bearing Dist. D. lat. Dep. D. Long. Bearing Dist.

1 32e45.23

2 44.23 3 43.12 4 43.18 5 43.24 6 45.29 7 46.21 8 46.20 9 45.19 10 44.25 11 43.19 Mean

S. D.

129。46.49〆  一〇.18  一〇.27ノ 一O.32/

 46.90 一〇.14 一〇.29 一一〇.35  47.03 一〇.15 一〇.22 一〇.25  45.36 一〇.22 一〇.30 一〇.35  45.27 一〇.25 一〇.24 一〇.29  45.25 一〇.25 一〇.27 一〇.32  45.07 一〇.18 一〇.26 一〇.31  43.65 一〇.26 一〇.31 一〇.37  43.71 一〇.21 一〇.19 一〇.22  43.79 一〇.21 一〇.22 一〇.26  43.91 一〇.23 一〇.26 一〇.31

236.40 O.32  O.17 244.5 O.32 O.24 235.7 O.27 O.19 233.1 O.37 O.16 223.8 O.35 O.12 227.1 O.37 O.10 235.5 O.32 O.13 230.0 O.41 O.11 221.8 O.28 O.14 225.9 O.31 O.15 228.7 O.34 O.15

一〇.02  一〇.03

 O.05 O.06  0.Ol O.Ol  O.05 O.06  0.Ol O.Ol

−O.06 一〇.07

−O.06 一〇.07

−O.02 一〇.02

O.04 O.05 0.06 O.07 0.08 O.09

352.00 O.17t 12.6 O.25  3.1 O.19 16.7 O.16  5.2 O.12 329.5 O.12 335.6 O.14 351.0 O.11 16.2 O.15 21.4 O.16 26.9 O.17

一〇.21 一〇.26 一〇.30 231.1 O.33 O.15 O.Ol O.02 4.8 O.15

 0.041 O.037 一〇.046 O.040 O.048 O.056

との相対偏位もD.Iatが0.35海里, Depが0.27海 里で,これらの平均値との差も0.01〜0.02海里であ

るから,各辺の長さが各位塁間の平均距離を示す三 角形となっている。同じグループの測点2,3では

FdのD.1atは小さいが, Fc 5のD. latは大きく,

ともに平均値より0.04〜0.09海里北偏しているが,

G3の測点6,8では反対に平均値より0.04〜O.05 海里南偏している。またG3ではFdがO.02〜0.06 海里西偏しているために,他のグループと異なった 三角形となっている。G2では測点5を除きFc 5 が東偏しているものの,Fdには一様な傾向はみら れない。FdとFc 5との相対偏位の平均値はD.1at O.358海里,Dep O.270海里で, Depの最大と最小の 幅は0.14海里におよび,D. latの幅0.07海里の2倍に 達している。

 以上の事から,Fd, Fc 5とも緯度方向の位置の線

(Fdでは緑従局, Fc 5ではX局による)は場所に よる変化が少ないが,経度方向に近い位置の線(Fd では赤従局,Fc 5ではY局による)は場所によっ て変化しやや不安定である。Fd, Fc 5ともに平均 位置より測点2,3で北偏し,測点6,8では南偏

していることは,両者の誤差が同時に発生したもの か,何らかの原因で基準位置に誤差が生じたものか は断定できない。すなわち,隣接する2測点で,Fd とFc 5とのD. latが等しいから,基準位置が反対 方向に偏よっていることも考えられる。基準位置の 決定に際し,誤差の混入が予想される事項について

は前述のごとく充分留意した。従って予想し得る原 因としては,目標とした物標の位置にわずかながら ずれがあったか,船首方向によって船体磁気が100 kHz帯の受信波に何らかの影響をおよぼしたことが 考えられる。

 2)隣i接する測点間でFdとFc 5の相対偏位に差 のあることが多いから,その変化傾向を調べるため に数測点を結ぶ線上を航走して,約10秒間隔で各位 置をプロットした。Fig.55において,5回目ごと にFc 9を含む3点を結び三角形を描いた。それぞ れの位置を結べば航跡となる。

 Fdによる航跡は南北針路のとき,オートパイロッ トで直進中にもかかわらずゆるやかな湾曲をしてい る。一方,東西針路のときはほぼ一直線に並んでい る。隣合う位置の間隔は,南北針路のときはほぼ均 一であるのに,東西針路ではやや不規則になってい る。このことからも前述のごとく,赤従局による位 置の線が数分の周期で東西に偏移すること,すなわ ち,その不定誤差が緑従局の位置の線のそれよりも 大きいことを示している。

 ロランCによる航跡は,Fc 5では針路が南北で も東西でも,ほぼ直線状態を示しているが,隣接す る位置の間隔はFdの場合より不均一で,短時間の 周期でO.01一一〇.03海里偏位している。Fc 9では,

間隔の変動がより大きくなるが,南北針路ではFc5 の航跡とほぼ平行状態である。しかし,東西針路の

ときは変針の直後数分間は曲線状態がつづき,その

45.0

44.ot

43.0,

(32eN)

(129eE) 44.0 45.0, 46.0

Fig. 55. The relation between three kinds of fixes   by Decca (Kitakyushu chain Red−Green pair:

  solid rhomb), Loran C (5970 chain X−Y rate:

  solid prearranged examination area, off Nagasaki   Harbour (Triangles show simultaneously meas−

 ured three kinds of fixes).

後直線になる。このことは船首方位によって受信波 におよぼす船体磁気の影響が変化するためと考えら れる。Fc 5でも,わずかに同様な傾向がみられる が,送信局からの距離が近いから電波の電界強度が 高く,その影響による変動が少ないものと考えられ

る。

 3)上記の方法と同様にして,速力約2ノットで 航走したときの記録がFig.56である(Fc 9を除

く)。Fdの位置は,測定間隔が約10秒であるからそ の間の位置の変化がデッカの位置分解能の0.01 に 達しないことと,南北方向の位置の線が短かい周期

で偏移するため,連続する点が東西に並んでプロッ トされる。従っ.て,見掛け上船首の振揺があるよう な航跡となる。また,航跡は直線とならず,ゆるや かな曲線となっている。この傾向は速力に関係なく,

針路が赤従局の位置の線と平行に近い場合に生ずる から,赤従局信号の不定誤差に起因するものであろ う。しかし,他の海域,すなわち赤従局からの距離 が異なる海域における測定により再検討する必要が あろう。

 ロランC位置による航跡はさらに広い幅をもって 描かれている。これは,デッカ位置の場合と同様に,

位置の変化が位置分解能以下であることと,0.1μ sec単位の不定誤差が短かい周期であらわれるため

4S.O

.9

      ぜ      ギ8

@        ノ     冨

       ゴ      ぎ       で      り.フ       ご         を       ギ     .ヂ.

         .●       召.6          ぎ      ば

:: /ノ

       ノ   .ぜ       〆   ぎ.3

.2

11iSi,L_㌔_

E129・ .   .2  ,3  .4  .5   .6  ,フ   8  .9  47.0 .   .2  ,5  .t  .5  46.0

Fig. 56. The wakes of  Kakusui  by Decca (Kita−

  kyushu chain Red−Green pair: solid rhomb) and   Loran C (5970 chain X−Y rate: dot) fixes in the

  prearranged examination area, off Nagasaki   Harbour (ship s speed 2 knots, measurement   interval 10 sec).

である。

 さらに電波の到達時間差1μsec当たりの間隔(

位置の線の幅)が広いため,時間差値の変動は小さ くても偏位量が大きくなり,0.02〜0.03海里の変動 幅となる。

4〕まとめ

 デッカシステムとロランCシステムの位置の精度 について,本研究の実験海域における評価試験を行 なった。デッカ位置(Fd)とロランC位置(Fc

5,Fc 9)には,それぞれ定誤差と不定誤差が含ま れているが,それらの定誤差はO.1 の単位であるの に対し不定誤差は0.01 の単位である。本海域にお ける平均偏位は,Fdでは231。方向へ0.33海里, Fc

5のそれは5。方向へO.15海里であった。その標準偏 差は緯度方向と経度方向に分解するといずれも0.04〜

0.05海里である。従って平均値をもって補正値と すれば,船位の誤差は約0.05海里(約90m)以下に おさまる。各位置の不定誤差は位置の線の変動,す なわち電波の位相変化によるもので,送信局からの 距離によって左右される。今回の測定では,Fdは 赤従局が遠くその位相変化が顕著であるから,位置 の線に平行に近い針路のとき航跡が湾曲して描かれ る。またFcでもY局が遠いため同様の傾向がみら

れる。

 これらの原因による船位のずれは,それを基準位 置とする本システムにおいて,水中物体の位置誤差

56 中根:水中物体追跡装置の開発に関する研究

として直接影響する。従って,南北方向に移動する 場合には東西方向に振揺するような航跡となり,東 西方向に移動する場合には,速さが小刻みに変動す るかのようにみえる。すなわち,船出センサの不定 誤差の範囲内では正確な追跡ができないことになる。

その大きさは,Fdを用いれば0.01〜0.02海里(約 20〜35m), Fc 5ならO.01〜0。03海里(約20〜50m)

程度を見込まねばならない。しかし,長時間にわた る追跡であれば,平均速力や移動方向はほぼ正確に 求められよう。

 なお,平均偏位を補正するためには,方位と距離 を用いるのは不便で,緯度・経度方向に分解すれば,

受信機のプロセッサに手動入力できるから容易に補 正できる。すなわち,本海域ではFdでは緯度0,21 経度0.30 を,Fc 5では緯度一〇.1St,経度一〇,OO2

を補正値として入力すればよい。

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