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(1)

*

水 中物 体 追 跡 シ ステ ムの 開発―Ⅲ

‑移動 中の測定精 度‑

**

中 根 重 勝 ・合 田 政 次 ・青 山 恒 雄 吉 村 浩 ・稲 垣 正 ・中 村

The Development of an Underwater Object-tracking System —III

‑ The  Accuracies  of  Measured  Distance  and  Fixes  on  tracking

Shigekatsu NAKANE, Masaji GODA, Tsuneo AOYAMA, Hiroshi YOSHIMURA, Tadashi INAGAKI, and Akira NAKAMURA

The previous reports discussed the fundamental idea of this system and the accuracies of distances and fixes estimated by this system on fixed points.

This paper provides some findings about the acuracy of this system in motion.

The transponder was hung from the boat. At the first, the boat was anchored and the examination ship"Kakusui" sailed near the boat and measured the distances and the angles,

then the boat sailed slowly at about 1~2 knots and "Kakusuri" tracked it and measured necessary items.

When the boat was anchored the measured fixes scattered in the range of 0. 01 NM (about 20 m)from calculated fixes. In the other case, the values of displacement of fixes were less than 0.02 NM (about 37 m)and the mean value was 0.015 NM (about 27 m). These values are equal to the variable error of Decca navigation system that is used as the senser of the ship's positioning and the results show that this system measure up to our expectation.

本 シ ステ ムは 移 動 す る水 中 物 体 を,調 査船 で 航 走 し なが ら超 音 波 に よ って 距 離 を測 定 し,そ の 位 置 を確認 しなが ら連 続 的 に追 跡 す る こ と を 目的 とす る もの で あ る.第1報(中 根 ほ か,1984)に お い て シ ステ ムの 基 本 的 な概 念,構 成 お よび 基 礎 的 な 実 験 結 果 につ い て述 べ,第Ⅱ 報(中 根 ほか,1984)で は シ ステ ム と水 中物 体(ト ラ ンス ポ ン ダ)を 固 定 した 状 態 で の 測 定 距 離 と

それ に よ る決 定 位 置 と の精 度 に つ い て 報 告 した 。 本報 で は シ ステ ム を移 動 しなが ら,ト ラ ン ス ポ ン ダ を固 定

した場 合 と移 動 させ た場 合 の測 定 精 度 に つ い て評 価 し た結 果 を報 告 す る.

測 定

測 定 は 前 報(Ⅱ)と 同 様 に,本 シ ス テ ム に よ り基 準 線 の 両 端 の マ イ ク ロ ホ ンA,Bか ら トラ ン ス ポ ン ダ ま で の 距 離AC,CBと マ イ ク ロ ホ ン 間 の 距 離ABを 定 し た.一 方,約0.5〜1分 間 隔 でA点 とC点(ト ラ ン

*研 究費 の一部 は文 部 省科 学 研 究 費(指 定 研 究Nα5786004ユ)に よ った .

**東 京大 学 海洋 研 究 所

***東 海 大 学 海洋 学 部

(2)

48 中根・合田・青山・吉村・稲垣・中村=水中物体システムの開発一皿

F   △X

 鱒軸●隔一一一鵯一一一「

        :         ロ     XY  l△Y

        : C。       量         :          C

b

c

a

Ll AC L2 CB

   A/xa

9・Co・ 一A s(

    s

2m li m一 ioo m

    e

PV7))jコB

r

Ns

N Ao 1 Ac

1/

Fig. 2 The relation of bearings among the base    line, ship s head and transponder (AB :    base line, 6 : difference between base line    and ship s head [Gyrocompass course], a :    bearing of the transponder).

A Base line B

Fig. 1 The relation between a measured fix (C)

   and a calculated fix (F). The deflection    of the fix is shown by AX, AY (displace−

   ments in the directions of the X and Y axes    respectively) and XY (distance between F    and C).

スポ・ンダを垂下したボート,長さ6mの機動艇)にお いて,それぞれの角度(∠CABと∠ACB)を六分 儀で測定した(Fig.1).

移動中の測定であるから,測定時刻のずれによる誤差 を生じないようにトランシーバーで合図をして同時測 定した.操船はオートパイロットで針路を保持し,機 関の微速前進と停止を繰返して速力を1〜2ノット

(電磁ログの指示値)に保ちながら秒速1m以下で直

進した.

 当日の風速は2〜3m/secで,船首方向の振揺は 1〜2。にすぎなかったので,基準線の方向は設定針 路と一致しているものとみなした.基準線の長さは Fig.2のごとく,曳航索の係止点PからBまでの長さ 100mにP点からアンテナ設置点Sまでの長さ11mを 加えたもので,これは実測距離111mと一致していた.

基準線ABの方向はジャイロコース(SPの方向)との 間にδの角度差がある.鶴水の船幅は4mであるから

 S == t a n (2/111) =1. 080

になるので基準線の方向はジャイロコースに1。プラ スしたものを用いた.

結果と考察

 1.トランスポンダを固定した場合の測定  1)ボートを双錨泊により固定し,その中央部舷側 からトランスポンダを垂下した.その周囲を250〜650 m離して航走しながら,本システムによる距離測定と 六分儀による測角を行なった.測定した距離データか

ら算出したトランスポンダ位置(◎印,TDと略す)

と,デッカシステムによる細細(◆印)のうち同時に 六分儀による測角がなされたものをプロットして Fig.3に示した.

 測角の時間間隔に対応する船位の間隔はほぼ0.01海 里であるから,同位のマークはほとんど等間隔になら ぶが,システムの誤動作により三角形が形成されず測 定不能のときは間隔が広くなる.またデッカシステム に0.01〜0.02 の不定誤差があるために,2〜3回の 測定が行なわれる問も船位の指示値が変化しなかった

り,急に変化することがあるので間隔に広狭を生ずる。

 ボート(トランスポンダ)を固定しているからTD はほぼ一点に集中する筈であるが,北側に離れて散在 する数個を除いても約0.1海里の範囲にばらついてい る.北側に離れた各点は,ACとCBの偏差(実測距 離と測角値から算出した計算距離)の両方または一方 が10〜20m以上のもので,10m単位の誤動作あるいは

(3)

44.6

44.4

44.2t

(尋2。N)

で  。

。驚鹿妻

(N)

O.3t

O.2

O.lt

129046.OtE 46.2i 46.4

Fig. 3 The measured fixes ((i)) of the transpond−

   er that was hung from the anchored boat    and Decca positions of the ship under sail    (e) .

O     O     

O

O      

O

       エ

相関信号のずれによるものであると考えられる.この 様な誤動作がなく偏差が数mの場合でもばらつきの範 囲が広いことは,基準としたデ;7力位置の定誤差が進 行方向によって変化したためと考えられる(田口ほか,

1981) .

2)船首方向によるTDのばらつきの状態を調べるた めに,スケールをFig.3の1.5倍に拡大して,船位と TDを結び,さらにTDと測角による位置(▲印,Ts と略す)を結んで対応させ,船首方向別にプロットし たものが,Fig.4,5,6である.また船首方向別に TDとTsの平均緯度・経度とそれらの標準偏差を求 めて Table 1に示した.

 各船首方向におけるTDの平均位置は針路Sのとき 最も西寄り,針路WNWのとき東寄りとなり,その間 に0.046海里(約80m)の差がある.また針路SとE のとき北寄り,Wのとき南寄りとなり 0.034海里(約 60m)の差である.針路SとEでは,測定回数が少な いのに偏差10〜20mのものがそれぞれ3〜4個あり,

平均緯度が北寄りに偏る原因となっている.またこの ことが,針路Eのとき経度方向の,針路Sのとき緯度 方向のばらつきを助長させている.

 針路がWとWNWのときも,偏差の大きいものが3

〜4個あるが,データ数がやや多いのでその影響は小 さい,しかし西方へ移動するにつれてTDが反対方向 へ偏移する傾向があり,東西方向のばらつきが大きく

     o.lt O.2, O.3t O.4, (E)

Fig. 4 The relation between measured fixes ((S})

   and calculatgd fixes (A) of the transpond一一    er that was hung from the anchored boat,

   and Decca positions of the ship ( ) sail−

   ing with the gyrocompass course at 2650.

(N)

O.3t

O.2t

O.1 O     O     

O

O      O      

O.lt O.2, O.3 O.4 (E)

Fig. 5 The relation between measured fixes ((i))

   and calculated fixes (A) of the transpond−

   er that was hung from the anchored boat    and Decca positions of the ship (e) sail−

   ing with the gyrocompass course at 900 and    19so.

なっている.実験海域におけるデッカ位置には,赤従 局による位置の線の方向(NNE−SSW)と同じ針 路のとき,± 0.01〜0.02海里の不定誤差のほかにや や長い周期(数分〜十数分)の不定誤差がある.一方 緑従局の位置の線はほとんど東西方向で,不定誤差は 小さく安定している.従って東西針路のとき,船が移 動してもデッカ位置が変化せず,Fig.4,6にみ られるように同一船位から:方位線が2〜3本でている ことがある.また針路WNWでは測定の都度デッカ位

(4)

50 中根・合田・青山・吉村・稲垣・中村=水中物体システムの開発一皿

置の緯度と経度が交互に0.01 つつ変化するので,航 跡は階段状になり,その位置誤差がTDの位置に影響

している.

 3)TsとTDの差(両位置の相対誤差,以下偏位 と云う)は平均緯度で0.005 (約9m),平均経度で 0.001 (約2m)にすぎない.各針路別でも針路Sの とき0.008 (約15m)の緯度差があるが,その他はす べて数mの差である.両位置の緯度・経度の標準偏差 は,針路SのときTDの緯度が0.01 (18.5m),針路E のときTDの経度が0.012 (約19m)で,その他は緯 度では0.004 (約7m)以下,経度では0.009 (約13 m)以下にすぎない.Ts, TDとも針路によって平 均緯度・経度が同じ様に変化しているのは,基準とし たデッカ位置の誤差が同様に影響しているからである.

 偏位の原因としては,本システムの測距誤差と六分 儀による測角誤差が考えられるが,測角誤差は1〜2 で測距範囲が600m以下ではその誤差は無視できる程 度(600m×sin2 =0.33m)であるから,Tsは 正確なものとし,これを原点として船位とTDを逆算

し,針路Sとwの場合をプロットしたものが Fig.7 である.この図の船揃はTsからの方位と距離でプロ ットしているから,航跡は階段状にならずほぼ正確に あらわされている.距離が500〜600mの場合には,わ ずかな偏差による相対方位の誤差でも偏位が大きくな るが,距離が200〜300mの場合には,偏差による影響 が少なく方位線の交叉も少ない.航跡からずれたとこ ろに配位からずれたところに船位がプロットされてい るのは測角の誤りに起因するものである.

 スケールをFig.7の2倍に拡大してTDの位置だけ をプロットしたものがFig.8である.実測距離の偏差 が10〜20mのものを除けば,ほとんどTsを中心とし て半径約0.01海里(約20m)の円内におさまっている.

従って,実際の追跡ではこれに船位の不定誤差を加え

(N)

O.3t

O.2

O.1 200 皿

100

o

O.1 O.2, O.3 O.4, (E)

Fig. 6 The relation between measured fixes ((E))

   and calculated fixes (A) of the transpond−

   er that was hung from the anchored boat,

   and Decca positions of the ship ( ) sail−

   ing with the gyrocompass course at 2300    and 2900.

(N)

O.3

O.2

O.lt

       エO      OO      O      Om

     O.V o.2t O.3t O.4, (E)

Fig. 7 The scattering of measured fixes ((1))

   from calculated fixes and Decca positions    of the ship (e) sailing with the gyrocom−

   pass courses at 1950 and 265e.

Table 1. The mean values and standard deviations of the transponder fixes by this system(T D)

    and measured angles(T S).The transponder was hung from the anchored boat and this     system moved near the boat.

Gyro No. of

course Data

Fixed by this system(T D) Fi xed by measured angles(T S)

lat. (min) long. (min) lat.. (min) long. (min)

mean S. D. mean S. D. mean S. D. mean S. D.

WNW

East South West Total

﹇D9自Gゾρ099901⊥−⊥9ρ0ゾ 44.383 44.411 44.413 44.379 44.392

O.0023 0.0039 0.OIOO O.OOOs O.OOO5

46.190 46.151 46.144 46.158 46.167

O.0084 0.O119 0.0052 0.0091 0.0026

44.380 44.407 44.405 44.376 44.387

O.0034 0.OOO8 0.0035 0.OOOs O.OO14

46.194 46.151 46.141 46.161 46.168

O.0085 0.0047 0.OO14 0.0084 0.0025

(5)

て,ほぼ半径0.002海里(約37m)以内の誤差範囲を見 込めばよい.この値は本システムによる測位精度をあ

らわすものである.

 2.移動するトランスポンダの追跡実験

 1)Fig.9はデッカ位置を船位として針路Sでトラ ンスポンダを追跡し,測角時における船台,TDおよ びTsをプロットしたものである鶴水とボート間の距 離300m以下でほぼ平行に航走させ,ボートは途中でわ ずかつつ左右に変針させた.鶴水は約1ノットの速力 で自動操蛇によりほぼ直進させたが,デッカ位置の不 定誤差が主として経度方向に現われるので,蛇行した よ・うな航跡となった.両酒間の距離が近かったので,

  電偏位はほとんど数mにすぎない.TDとTsがほほぼ

一致したまま推定軌跡からとび出しているのは,デッ カ位置の誤差によるものであり,全般に良好な測距結 果であったことを示している.船位とTDを結んだ線 はトラン1ポンダの方位を示すもので,その間隔に広 狭があるのは測角の時間間隔が一定でなく広いところ で約1分30秒,狭いところで約20秒であったことによ

る.

 鶴水はほぼ直進しているから経度が左右にずれるの は,デッカ位置の不定誤差によるものとして補正し,

それを基準としてプロットしたものがFig.10で,その トランスポンダの軌跡はなめらかに湾曲し,実際の移

44.50圏

44.45,

44.40

〈320N)

100皿

50

o

  ■o●柳一

誌.●

C1290E) 46.10 t 46.15 46.20,

Fig. 8 The scattering of measured fixes ((i))

   from a calculated fix (cross mark) The    scale is two times that of Fig. 7

(Ni )

O.7,

O.5

O.3,

0.工「

愈ミ離緊

O.5, (E)

(N)

0.7冒

O.5t

O.3

O.lt

0.工「 O.3t

Fig. 9 An example of the transponder tracking.

   The ship s positions ( ) were obtained by    Decca system and they include some vari−

   able errors ((E) ; measured fixes, A ;    calculated fixes, gyrocompass course Sou−

   th).

黛ミミ〜黛

O.lr O.3t O.5t (E)

Fig. 10 An example of the transponder tracking.

    The ship s positions ( ) were obtained b>

    Decca system and variable errors were     corrected ((i) ; measured fixes, A ; cal−

    culated fixes, gyrocompass course South).

(6)

52 中根・合田・青山・・吉村・稲垣・中村:水中物体システムの開発一皿

動状況をほぼ忠実に示しているものと見られる.

2)Fig.11はロランC位置を船唄として追跡した状況 をプロットしたものである.針路Sでほとんど直進し たが,ロランC位置の不定誤差がデッカ位置のそれよ りやや大きいため,「Dの航跡はたびたび小さな蛇行を 繰返したように見える.TDとTsはほとんど一致し ているものが多いが,53回の測定中,数十mの偏位を 生じたのが9回である.従ってTsの点を結べば割合 なめらかな軌跡となるが,TDのそれはかなりジグザ グになる.偏位が大きいとその方位線は正常なものと 平行にならず,前後のものと交叉することもある.こ のことから方位線の変化を調べればTDの偏位の大小 が推定できる.また,トランスポンダが動かなければ,

方位線はほぼ一点に集中する筈であるし,反対方向へ 移動すればすべて方位線が交叉することになるから,

方位線の変化状態からトランスポンダの動向すなわち 移動方向や速度の推定も可能である.

 なお,方位線の交叉は船位の誤差や基準線の方向と 船首方向が不一致の場合にも生ずる.前者の場合には,

全体の航跡から実話針路を推定し,その針路線からの ずれを補正すればよい.後者については,その方位線 を附近のそれと平行になるように旋回したとき,その 先端のTDがその前後のTDのほぼ中間にあれば,基 準線の方位誤差によるものと推定できる.

 デッカ位置を用いたときと同様に,ロランC位置の 補正を行なった結果が Fig.12である.偏位が数十m のもののうち,方位線が他の方位線と交叉している5 点は明らかに本システムの測距誤差によるものと推定 できる.偏位が大きくても交叉していない4点では,

TDとTsの隣接する位置との関係を調べると, TD の各点は船の間隔とほぼ等間隔であるのに,Tsは間 隔に広狭を生じたり推定軌跡からとびはなれたりして いる.これらの点は測角の一方,または両方に誤差が 含まれていたために,Tsがずれたものと考えられる.

なお,トランスポンダまでの距離が遠くなるにつれて,

方位線の誤差が一定でも偏位量が多くなるから交叉を 生じやすくなる点に留意しなければならない.

(N)

O.7,

O.5

O.3t

o.y

諺総髪

(tv)

O.7,

O.5

O.3,

O.lt

u

O.ユt O.3t O.5, (E)

Fig. 11 An example of the transponder tracking.

    The ship s positions (e) were obtained by     .Loran−C system and they include some     variable errors (@ ; measured fixes, A     ; calculated fixes, gyrocompass course     South).

0.ユ「 O.3 O.5, (E)

Fig. 12 An example of the transponder tracking.

    The ship s positions ( ) were obtained by     Loran−C system and variable errors were     corrected ((i) ; measured fixes, A ;, cal−

    culated fixes, gyrocompass course South).

(7)

 3.移動中の測定精度.

1)実験船鶴水とトランスポンダを垂下したボートを ほぼ平行な針路で航走させながら測定した3距離と2 交角により,固定点における測定(Fig.1参照)と同 様に,偏差(△a,△b)をFig.13に,偏差の実測距 離に対する比率(%)をFig.14に示す.測定回数は198 でこれを実測距離100mごとに区分して,その平均値を 実線で,全体の平均値を点線で示した.さらに各区分 の△a△bの平均値と標準偏差をm単位と実測位置に 対する比率(%)で示したものがTable2である.

20 P5 P0

T0る

10 P5 Q0@ 2015

    コ    ︹∈︺UOZ国巴UL﹂一ロ

−0

T0る覗比周

CB

o

       Oo8      0      0

@    0      0

D二二・鐸・・ ooo o oo 蝿劔・亀 。・ 噂。   OooO騨●o一  一

一       一「o

o   o      oゆ。

o

08︒︒︒o  oo

@       RC

@       o

D . A晶鑑

   o

潤@%

qg      OO

︒謬︒

@      oo も  o

       】00   200   300   400   500   600   フ00       DlsTgNcEcm]

Fig. 13 The differences between measured distan−

     ces and calculated ones shown in meter.

     Solid lines show mean values at intervals      of 100m and dotted lines show the mean      values of the total.

 各距離区分の偏差(m)の平均値はいずれもCBの 方がやや大きいが,400〜500mで5. 高フほかはいずれ も3m以下である.標準偏差も100〜200mの区分では ACの方が大きいが,他の区分ではほぼ同じかあるい はCBの方が約1m大きいものの,すべて3〜7mの 範囲である.全体ではAC=1.35%(4.1m),CBニ 1.41%(5.1m)であるが,100〜200mの区分で最も大 きくてAC=・2.7%(4.4m),CB=2.5%(3.2m)

であるのに対し,それ以遠では1%台となり,500〜

600mではAC・CBとも0.9%(約5mである.すな

4 3 り乙10↓2 3 4   4 

3

騨  騨  願

︹X︺UUZ﹈匡国﹂﹂一〇 2 1 

0

↓戎弓4

●● CB

oo  o

@o

○  ◆

潤@ ◆ o o

@ 8@

o   ■  o 8◎亀 。・ o

  O  oo j轟.・亀

。跨:魎。   o

o o

o 艦と鮎_

「げ       o  一Zσo oo o

o驚●  O   o

]馬3・働、・・

    o

@  Oo

怐@   ● o

@oo 8

    o

氈@◎

o     o

oo o

o R C

o

 oOo

Oo o

o o

Ooo

o ㌔識。。 Oo

o 。θ

メ回 o

嚇欄。o o o

潤@o

@o

@亀

も︒   oo@。。8飼

B       o

@  o  働

n      o

o o oo

o

100   200   300   40C〕  500   600   フ00

       01S丁RNCEIm〕

Fig. 14 The differences between measured distan−

     ces and calculated ones shown in percen−

     tages. S olid lines show mean values at      intervals of 100m and dotted lines show      the mean values of the totaL

Table 2. The mean values and standard deviations of the differences betwen measured distances       and calculated ones under tracking of moving transponder.

AC CB

Distance No.一 of Data

Mean S. D. No. of

Data

Mean S. D.

meter 0/0 meter o/o meter o/o meter o/o

100 一一 200

200−300

300 一一一400 400 一一 500 500 一一 600 600 一一一 700

 Tota1

24 41 59

32  6 1gg

O.2 0.o O.7 1.1

−1.8

−2.O O.1

O.3

−o.o O.2 0.3

−O.3

−O.3 0.1

4.38 2.92 4.15 3.62 5.17 3.25 4.11

2.70 1.17 1.18 0.79 0.93 0.50 1,35

10 42 62 44 30 10 198

2.7 0.4 2.1 5.2 1.2 1.3 2.3

1.9 0.1 0.6 1.2 0.2 0.2 0,6

3.19 3.99 3.97 6.72 5.09 4.05 5.08

2.49 1.54 1.16 1.46 0.92 0,66 1.41

(8)

54 中根・合田・青山・吉村・稲垣・中村:水中物体システムの開発一皿1

わち偏差の大きさは遠くなってもあまり変化しないも のと云える.

これらの値は固定点における結果と比べて,全体の比 率ではほとんど差がない.距離別に区分した結果では,

ACの100〜200mでは標準偏差が0.7%(1.8m),C Bのそれが1%(0.6m)増加している.この区分と データ数の少ない区分を除けば,他はいずれも固定点 における測定よりやや小さくなっている.このことは 移動中の方が10〜20mの誤動作や雑音の影響による相 関信号の誤差が少なかったものと考えられる.

2)実測距離によって決定される実測位置と測角値よ り算出した計算位置との相対誤差について,固定点に おける測定と同様に計算位置F(Fig.1参照)を原点

m

0 8

60

40

20

o

一20

一40

一60

一60

e

O

O O O 0

oo

O O

O O

︒8田 o ︒θO

   ︒︒︒

O

 OO O O

O  O

として実測位置CをプロットしたものがFig.15である.

また偏位(相対誤差)を実測距離によって100m間隔 で区分し,A点における計算角度と実測角度の差(r),

偏位距離XY, X軸方向の偏位(△X)およびY軸方 向の偏位(△Y)について,平均値と標準偏差をまと めたものがTable 3である. Fig.15において,△Xと

△Yの標準偏差を長,短半径として1δ(内側)と2 δ(外側)の誤差楕円を描いた.固定点の場合と同様 に,X軸方向のばらつきの方が大きく,長,短半径の 比率も類似しているが,絶対値はほぼ2/3に減少して

いる.

 相対方位は偏差(△a,△b)の大小により変化す るが,rの全体の標準偏差は2.2。で距離別の各区分で も2〜30にすぎず,実測距離の大小とはほとんど関 係ない.偏位距離XYは, rと実測距離によって変化 するから,偏差(%)が最大の100〜200mの区分でも,

わずかに6,3±3.4mにすぎない.400〜500mでは,△a の標準偏差は3.6m(0.8%)ながら△bのそれが6.7 m(1.5%)のためにrの標準偏差が2.9。となり,XY が最大となり19.8±17.1mである.

 以上の結果,偏位量は約37m(0.02海里)以内で,

その平均値は約27m(0.015海里)である.この値は 基準位置として用いたデッカ位置の不定誤差に相当す るものである.

一eo 一60 一4e 一20 o 20 40 60 so tm)

Fig. 15 The scattering circumstance of the mea−

    sured fixes. The cross is the calculated     fix. lnside is 1 cr error elipse and outside     is 2 o error elipse.

Table 3. The mean values and standard deviations of the differences of fixes (A X AY, and XY in     Fig.1) and angles (r in Fig.1) between measured values and calculated ones under tracking     of moving transponder.

Difference Range of No. of

AC (m) data

angle (o) X−axis (m) Y−axis (m) dist. (m)

mean S. D. mean S. D. mean S. D. mea口 S. D.

100 一s−200 200 一一300 300 一一一 400

400 一一 500 soo 一一 600 600 一一700

 Tota1

24 41 59 36 32  6 198

O.1

−O.2 0.4

−1.7

−1.1

−o.o

−O.4

1.94 2.49 3.09 2.83 1.97 2.22 2.70

 1.6

−O,9  1.8

−12.7

−9.7

−2.2

−3.4

5.72 9.87 18.39 21.91 17.20 21.19 17.35

一〇.4

−O.6 2.O o.o O.3

−5.3 0.3

4.13 4.66 6.44 6.96 10.68 10.35 7.06

6.3 7.9 14.5 19.8 17.4 21.1 13.8

3.36 7.47 13.13 17.09 13.91 7.83 13.14

(9)

ま と め

 水中物体追跡システムによる測定距離と測定位置の 精度について,本システムを移動させてトランスポン

ダを固定した場合と,両者をほぼ平行な針路で航走さ せた場合の測定実験を行なった.固定したトランスポ ンダの位置には測定距離が正確でも船位の誤差が含ま れるから,その位置のプロットは1点に集中しないが,

システムによる測位と六分儀による測位の差は0.01海 里以下にすぎなかった.1両者航走中の場合の偏差と偏 位は,固定点での結果とほぼ同じかやや小さく,偏位 の平均値は19.8±17.1m(0。02海里)で,この値はデ

ッカ位置の不定誤差に相当する.

 実際の追跡では,船位センサとしてデッカシステム を用いた場合の方が,その不定誤差が少ないから滑ら かな船跡が描かれ,水中物体の移動状況はより実際に 近い形であらわされる.船位と水中物体の位置を結ん だ線(方位線)は船首方向(ジャイロコース)を基準

とするから,基準線の方向と船首方向のずれが大きく なれば,隣合う方位線が交叉する.また,偏差が大き くて著しい偏位を生じたときも同様に方位線が交叉す

るから,プロットの状況から測定結果の良否が判別で

きる.

 以上の結果から,本システムの測位精度は,船位セ ンサとして用いるデッカやロランCシステムの精度に 相当するもので,充分所期の目的を達し得るものと云

える.

 本研究に際し,装置の製作に御便宜を賜わった長崎 大学長保田正人教授,海洋情報科学講座日高昇教授,

鶴洋丸船長阿部茂夫教授,長崎丸船長矢田殖朗教授,

測定に御協力戴だいた鶴洋丸首席一等航海士秋重祐章 助教授,および練習船鶴洋丸と調査船鶴水の乗組員の 各位に深甚の謝意を表する.

 引 用 文 献

中根重勝・稲垣正・中村朗・青山恒雄・合田政次:本   誌,55,25−32(1984),

中根重勝・青山恒雄・合田政次・稲垣正・中村朗:本   誌,56,25−31(1984).

田ロー夫・佐尾和夫:デッカ航法における双曲線の船   体誤差,電子通信学会論文誌,J64−B,301−

  304 (1981).

(10)

56

Fig. 5 The relation between measured fixes ((i))    and calculated fixes (A) of the transpond−    er that was hung from the anchored boat    and Decca positions of the ship (e) sail−    ing with the gyrocompass course at 900 and    19so. なっている.実験海域におけるデッカ位
Fig. 6 The relation between measured fixes ((E))    and calculated fixes (A) of the transpond−    er that was hung from the anchored boat,    and Decca positions of the ship ( ) sail−    ing with the gyrocompass course at 2300    and 2900. (N) O.3 O.2 O.lt
Fig. 10 An example of the transponder tracking.
Fig. 11 An example of the transponder tracking.     The ship s positions (e) were obtained by     .Loran−C system and they include some     variable errors (@ ; measured fixes, A     ; calculated fixes, gyrocompass course     South). 0.ユ「 O.3 O.5, (E) Fig.

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