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JP6977266B2 - Underwater search method and underwater search system - Google Patents
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Description

本発明は、水中航走体を用いて水中の目的物を捜索するために用いる水中捜索方法および水中捜索システムに関するものである。 The present invention relates to an underwater search method and an underwater search system used to search for an object underwater using an underwater vehicle.

AUV(Autonomous Underwater Vehicle)あるいはUUV(Unmanned Underwater Vehicle)と呼ばれる自律航走型の無人の水中航走体は、水中の自然物や、水中に人為的に設置された物体などの捜索に用いることが考えられている。 An autonomous underwater vehicle called AUV (Autonomous Underwater Vehicle) or UUV (Unmanned Underwater Vehicle) may be used to search for natural objects in the water or objects artificially installed in the water. Has been done.

水中航走体を用いて水底に沈んでいる水中の目的物を捜索するためのものとしては、水中情報収集システムが従来提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 An underwater information collection system has been conventionally proposed for searching for an underwater object submerged in the bottom of a water using an underwater vehicle (see, for example, Patent Document 1).

この水中情報収集システムでは、水中航走体は、水中の情報を収集する手段として、CCDカメラ、水中音響カメラ、サイドスキャンソーナを備えた構成とされている。また、水中航走体を用いて目的物である捜索対象を捜索する場合の手法は、水中航走体が水中を移動しながら水底を観測し、捜索対象が発見されたら、水中航走体は、その位置まで接近して捜索対象のより詳細な情報を収集し、その後、水中航走体は、元の移動経路へ復帰するものとされている。 In this underwater information collection system, the underwater vehicle is configured to include a CCD camera, an underwater acoustic camera, and a side scan sonar as means for collecting underwater information. In addition, the method for searching the search target that is the target using the underwater vehicle is to observe the bottom of the water while the underwater vehicle moves in the water, and if the search target is found, the underwater vehicle will be used. , It is supposed that the underwater vehicle will return to the original movement route after approaching to that position and collecting more detailed information on the search target.

特開2010−139270号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-139270

ところが、特許文献1に示された手法では、移動経路を移動中に移動経路から外れた位置に捜索対象が発見された場合は、その都度、水中航走体は、捜索対象が発見された位置に接近するために前記移動経路から外れて航走する必要がある。 However, in the method shown in Patent Document 1, when the search target is found at a position deviating from the movement route while moving along the movement route, the underwater vehicle is at the position where the search target is found each time. It is necessary to sail off the movement path in order to approach.

また、水中航走体は、水中情報収集手段が水中の情報を収集した時点から、収集されたデータの解析により捜索対象が発見されるまでの処理に要する時間の間も、移動経路に沿う移動を継続しているため、水中航走体が捜索対象の発見位置に向かうときには、移動経路を戻る方向へ移動する必要が生じる。そのため、水中航走体が巡航型の場合は、旋回する必要が生じ、その旋回を行うためには航走速度を低下させるという速度制御も必要になることがある。 In addition, the underwater vehicle moves along the movement route from the time when the underwater information collecting means collects the underwater information to the time required for processing until the search target is found by the analysis of the collected data. Therefore, when the underwater vehicle heads for the discovery position of the search target, it is necessary to move in the direction of returning to the movement route. Therefore, when the underwater vehicle is a cruising type, it is necessary to make a turn, and in order to make the turn, it may be necessary to control the speed to reduce the cruising speed.

更に、水中航走体が移動経路から外れるときには、水中航走体に備えた水中情報収集手段の検知範囲も移動経路を基準とする位置からずれるため、水中航走体が元の移動経路に戻るときには、移動経路に沿う水中情報収集手段の検知範囲に途切れが生じないように、水中航走体が移動経路に戻る位置と、戻るときの航走方向とを適切に制御する必要もある。 Furthermore, when the underwater vehicle deviates from the movement route, the detection range of the underwater information collecting means provided for the underwater vehicle also deviates from the position based on the movement route, so that the underwater vehicle returns to the original movement route. Occasionally, it is necessary to appropriately control the position where the underwater vehicle returns to the movement path and the navigation direction when the underwater vehicle returns so that the detection range of the underwater information collecting means along the movement path is not interrupted.

したがって、特許文献1に示された手法で捜索対象の捜索を行う場合は、水中航走体の移動経路に沿う移動中に、捜索対象が発見されると進路変更や速度変更を割り込ませて実施する必要があり、更に、捜索対象の発見位置に応じて進路や速度の制御量をその場で求めて制御を行う必要があるため、水中航走体の移動の効率が低下する。よって、特許文献1に示された捜索手法は、捜索対象の捜索の効率が悪いというのが実状である。 Therefore, when searching for a search target by the method shown in Patent Document 1, if the search target is found while moving along the movement path of the underwater vehicle, the course change or speed change is interrupted. Furthermore, since it is necessary to obtain and control the control amount of the course and speed on the spot according to the discovery position of the search target, the efficiency of movement of the underwater vehicle is reduced. Therefore, the search method shown in Patent Document 1 is inefficient in searching the search target.

しかも、特許文献1には、水中情報収集手段として、CCDカメラ、水中音響カメラ、サイドスキャンソーナなど、複数種のものが示されているが、これらは、単に水中の情報を画像として収集するものとして示されているのみであって、捜索対象の捜索を効率よく行うために使い分ける考えは何ら示されていない。 Moreover, Patent Document 1 discloses a plurality of types of underwater information collecting means such as a CCD camera, an underwater acoustic camera, and a side scan sonar, but these simply collect underwater information as an image. It is only shown as, and there is no idea to use it properly in order to search the search target efficiently.

そこで、本発明は、捜索範囲から目的物を効率よく発見することができる水中捜索方法および水中捜索システムを提供しようとするものである。 Therefore, the present invention is intended to provide an underwater search method and an underwater search system capable of efficiently finding an object from a search range.

本発明は、前記課題を解決するために、水中航走体を、目的物の捜索範囲を移動経路に従い航走させる航走処理と、前記航走処理の際、前記水中航走体に備えた情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段と第2の情報収集手段のうち、前記第2の情報収集手段に比して情報収集範囲が大となる前記第1の情報収集手段を用いて水中の情報を収集する処理と、前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に、目的物に類似した物体を目的物候補として抽出する処理と、前記目的物候補の位置を、前記水中航走体の航走の目標位置、および、前記第2の情報収集手段による情報収集の対象として設定する処理と、前記水中航走体が前記目標位置へ移動して、前記第2の情報収集手段による情報収集を行う処理と、水中航走体が前記第2の情報収集手段で収集した情報を管制局に送信する処理と、前記管制局に備えた表示部にて、前記第2の情報収集手段で収集された情報を表示する処理とを行う水中捜索方法とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is provided with a navigation process for causing an underwater vehicle to navigate a search range of an object according to a movement route, and a navigation process for the underwater vehicle during the navigation process. Of the first information collecting means and the second information collecting means having different information collecting ranges, the first information collecting means having a larger information collecting range than the second information collecting means is used. The process of collecting information in water, the process of extracting an object similar to an object as an object candidate based on the information collected by the first information collecting means, and the position of the object candidate in the water. The target position for navigation of the medium-sized vehicle, the process of setting the target for information collection by the second information collecting means, and the movement of the underwater vehicle to the target position to collect the second information. The process of collecting information by means, the process of transmitting the information collected by the underwater vehicle by the second information collecting means to the control station, and the display unit provided in the control station, the second information. It is an underwater search method that performs processing to display the information collected by the collection means.

前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に抽出された目的物候補を、前記管制局の表示部に表示する処理と、前記管制局にて詳細情報の収集対象とする目的物候補が指定されると、該目的物候補の位置を、前記水中航走体の航走の目標位置、および、前記第2の情報収集手段による情報収集の対象として設定する処理と、を行う方法としてある。 The process of displaying the target object candidate extracted based on the information collected by the first information collecting means on the display unit of the control station, and the target object candidate for which the control station collects detailed information When designated, there is a method of setting the position of the target object candidate as the target position of the navigation of the underwater vehicle and the target of information collection by the second information collecting means. ..

前記第1の情報収集手段として音響画像センサを使用し、前記第2の情報収集手段として光学式の画像センサを使用する方法としてある。 There is a method of using an acoustic image sensor as the first information collecting means and using an optical image sensor as the second information collecting means.

また、水中航走体と管制局とを備え、前記水中航走体は、位置検出手段と、推進操舵手段と、制御装置と、情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段および第2の情報収集手段と、通信機とを備え、前記水中航走体または前記管制局の少なくとも一方に、前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に、目的物に類似した物体を目的物候補として抽出する処理を行う手段を備え、前記管制局は、前記水中航走体との通信を行う通信機と、前記目的物候補の情報を表示する表示部を備え、更に、前記水中航走体は、目的物の捜索範囲を移動経路に従い航走する機能と、前記捜索範囲における移動経路に従う航走の際、前記第1の情報収集手段を用いて水中の情報を収集する機能と、前記抽出された目的物候補の位置を、航走の目標位置、および、前記第2の情報収集手段による情報収集の対象として、前記目標位置へ移動すると共に、前記第2の情報収集手段による情報収集を行う機能と、前記第2の情報収集手段で収集した情報を前記管制局に送信する機能と、を備える構成を有する水中捜索システムとする。 Further, the underwater vehicle includes an underwater vehicle and a control station, and the underwater vehicle includes a position detecting means, a propulsion steering means, a control device, a first information collecting means and a second information collecting means having different information collecting ranges. An object similar to an object is selected as an object candidate based on the information collected by the first information collecting means on at least one of the underwater vehicle or the control station, which is provided with an information collecting means and a communication device. The control station includes a communication device that communicates with the underwater vehicle, a display unit that displays information on the target object candidate, and further, the underwater vehicle. Is a function of navigating the search range of the target object according to the movement route, a function of collecting underwater information by using the first information collecting means when navigating according to the movement route in the search range, and the extraction. The position of the target object candidate is moved to the target position of the voyage and the target of information collection by the second information collecting means, and the information is collected by the second information collecting means. The underwater search system has a function of performing the function and a function of transmitting the information collected by the second information collecting means to the control station.

本発明の水中捜索方法および水中捜索システムによれば、捜索範囲から目的物を効率よく発見することができる。 According to the underwater search method and the underwater search system of the present invention, the target object can be efficiently found from the search range.

水中捜索システムの第1実施形態を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the 1st Embodiment of the underwater search system. 図1の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the underwater search method performed using the underwater search system of FIG. 目的物の捜索範囲に設定される水中航走体の移動経路を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the movement path of the underwater vehicle set in the search range of a target object. 水中航走体に備えた情報収集手段で目的物候補の情報が収集される状態を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the state which the information of the target object candidate is collected by the information collecting means provided in the underwater vehicle. 水中捜索システムにおける管制局にて、表示部に目的物候補が表示された状態を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the state which the target object candidate is displayed on the display part in the control station in an underwater search system. 表示部に光学式カメラで収集した目的物候補の画像が表示された状態を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the state which the image of the object candidate collected by an optical camera is displayed on the display part. 水中捜索システムの第1実施形態の応用例を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the application example of 1st Embodiment of an underwater search system. 図7の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the underwater search method performed using the underwater search system of FIG. 水中捜索システムの第2実施形態を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd Embodiment of the underwater search system. 図9の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the underwater search method performed using the underwater search system of FIG.

以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は水中捜索システムの第1実施形態を示す概要図である。図2は、図1の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。図3は、目的物の捜索範囲に設定される水中航走体の移動経路を示すもので、図3(a)は捜索範囲全体を示す概要図、図3(b)は、捜索範囲の一部を拡大して示す図である。図4は、水中航走体に備えた情報収集手段で目的物候補の情報が収集される状態を示すもので、図4(a)は、サイドスキャンソーナによる情報収集の状態を示す概要図、図4(b)は光学式カメラによる情報収集の状態を示す概要図である。図5は、水中捜索システムにおける管制局にて、表示部に目的物候補が表示された状態を示すもので、図5(a)は、表示部に捜索範囲全体の画像が示された状態の概要図、図5(b)は、表示部に捜索範囲の一部の画像が表示された状態の概要図である。図6は表示部に光学式カメラで収集した目的物候補の画像を表示した状態を示す概要図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of an underwater search system. FIG. 2 is a flow chart showing an underwater search method performed by using the underwater search system of FIG. FIG. 3 shows the movement route of the underwater vehicle set in the search range of the target object, FIG. 3 (a) is a schematic diagram showing the entire search range, and FIG. 3 (b) is one of the search ranges. It is a figure which shows the part enlarged. FIG. 4 shows a state in which information on a target object candidate is collected by an information collecting means provided for an underwater vehicle, and FIG. 4A is a schematic diagram showing a state in which information is collected by a side scan sonar. FIG. 4B is a schematic diagram showing a state of information collection by an optical camera. FIG. 5 shows a state in which the target object candidate is displayed on the display unit at the control station in the underwater search system, and FIG. 5A shows a state in which an image of the entire search range is shown on the display unit. FIG. 5B is a schematic diagram showing a state in which an image of a part of the search range is displayed on the display unit. FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which an image of a target object candidate collected by an optical camera is displayed on a display unit.

本実施形態の水中捜索システムは、図1に示すもので、水中航走体1と、水中航走体1の航走の管制を遠隔で行う管制局2とを備えた構成とされている。 The underwater search system of the present embodiment is shown in FIG. 1, and is configured to include an underwater vehicle 1 and a control station 2 that remotely controls the navigation of the underwater vehicle 1.

水中航走体1は、位置検出手段3と、推進操舵手段4と、制御装置5と、情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段6および第2の情報収集手段7と、通信機としての音響通信機8とを備えた構成とされている。位置検出手段3、推進操舵手段4、各情報収集手段6,7および音響通信機8は、制御装置5に接続されている。 The underwater vehicle 1 includes a position detecting means 3, a propulsion steering means 4, a control device 5, a first information collecting means 6 and a second information collecting means 7 having different information collecting ranges, and a communication device. It is configured to be equipped with the acoustic communication device 8 of the above. The position detecting means 3, the propulsion steering means 4, the information collecting means 6 and 7, and the acoustic communication device 8 are connected to the control device 5.

位置検出手段3は、水中航走体1の自機の位置を検出する機能を備えるものである。位置検出手段3が検出する水中航走体1の自機の位置は、たとえば、地球座標における緯度と経度および深度に関する3次元座標とすればよい。位置検出手段3は、たとえば、慣性航法装置を備えた構成や、慣性航法装置とドップラー流速計を備えた構成とされている。 The position detecting means 3 has a function of detecting the position of the own machine of the underwater vehicle 1. The position of the own machine of the underwater vehicle 1 detected by the position detecting means 3 may be, for example, three-dimensional coordinates relating to latitude, longitude and depth in the earth coordinates. The position detecting means 3 is, for example, configured to include an inertial navigation system or a configuration including an inertial navigation system and a Doppler velvet meter.

更に、位置検出手段3は、水中航走体1の自機の向きと姿勢とを検出する機能を備えている。 Further, the position detecting means 3 has a function of detecting the direction and attitude of the underwater vehicle 1's own machine.

推進操舵手段4は、水中航走体1の推進と操舵とを行う機能を備えるものである。推進操舵手段4は、たとえば、水中航走体1の機体後端側に設けられた図示しないメインスラスタと舵とを備えた構成であってもよいし、その構成にサイドスラスタと垂直スラスタのいずれか一方または双方を加えた構成であってもよい。また、推進操舵手段4は、水中航走体1の推進と操舵とを行うことができれば、水中航走体1の機体に角度変更可能に装備されたスラスタや、推進力の発生量を個別に調整可能な複数のスラスタの組からなる構成など、従来、水中航走体1に実装あるいは提案されている様々な形式の推進操舵手段4を採用してもよいことは勿論である。 The propulsion steering means 4 has a function of propulsion and steering of the underwater vehicle 1. The propulsion steering means 4 may be configured to include, for example, a main thruster (not shown) provided on the rear end side of the underwater vehicle 1 and a rudder, or the configuration may be either a side thruster or a vertical thruster. It may be a configuration in which one or both are added. Further, if the propulsion steering means 4 can propel and steer the underwater vehicle 1, the thruster equipped on the underwater vehicle 1 so that the angle can be changed and the amount of propulsive force generated can be individually generated. It goes without saying that various types of propulsion steering means 4 conventionally mounted or proposed on the underwater vehicle 1 may be adopted, such as a configuration consisting of a set of a plurality of adjustable thrusters.

制御装置5は、後述するように目的物の捜索範囲9に移動経路10が設定されると(図3(a)参照)、位置検出手段3から取得する水中航走体1の現在の自機の位置の情報、および、自機の向きと姿勢の情報を基に、自機が移動経路10に沿い航走するための指令(制御入力)を推進操舵手段4に与える機能を備えている。 As will be described later, when the movement path 10 is set in the search range 9 of the target object (see FIG. 3A), the control device 5 is the current own machine of the underwater vehicle 1 acquired from the position detecting means 3. It has a function of giving a command (control input) for the own aircraft to sail along the movement path 10 to the propulsion steering means 4 based on the information on the position of the aircraft and the information on the direction and attitude of the own aircraft.

更に、制御装置5は、後述するように管制局2から目的物候補11(図4、図5(b)参照)の座標が指示されると、その座標を目標位置に設定し、位置検出手段3から取得する現在の自機の位置の情報、および、自機の向きと姿勢の情報とを基に、自機が目標位置に到達する航走を行うための指令(制御入力)を推進操舵手段4に与える機能を備えている。 Further, when the control station 2 instructs the coordinates of the target candidate 11 (see FIGS. 4 and 5 (b)), the control device 5 sets the coordinates at the target position and sets the coordinates to the target position, and the position detecting means. Propulsion steering a command (control input) for the aircraft to sail to reach the target position based on the information on the current position of the aircraft acquired from 3 and the information on the orientation and attitude of the aircraft. It has a function to give to the means 4.

第1の情報収集手段6と第2の情報収集手段7は、相対的に、第1の情報収集手段6の情報収集範囲の方が、第2の情報収集手段7の情報収集範囲に比して大となるという関係を有している。この場合の情報収集範囲の大小とは、有効な情報収集が可能なレンジの大小か、あるいは、単位時間あたりの情報収集可能面積の大小である。 In the first information collecting means 6 and the second information collecting means 7, the information collecting range of the first information collecting means 6 is relatively larger than the information collecting range of the second information collecting means 7. It has a relationship of becoming large. The magnitude of the information collection range in this case is the magnitude of the range in which effective information can be collected, or the magnitude of the area in which information can be collected per unit time.

更に、第1の情報収集手段6と第2の情報収集手段7は、相対的に、第2の情報収集手段7の方が、第1の情報収集手段6に比して、物体のより詳細な情報を収集可能な特性を有するという関係を有している。 Further, in the first information collecting means 6 and the second information collecting means 7, the second information collecting means 7 is relatively more detailed than the first information collecting means 6 in terms of the object. It has a relationship that it has the property of being able to collect various information.

一般に、物体の特定を行う場合は、物体の形状や外観のような視覚的な情報に基づく判断が有効である。また、一般に、水中における光の減衰は、音の減衰に比して大きい。 Generally, when identifying an object, it is effective to make a judgment based on visual information such as the shape and appearance of the object. Also, in general, the attenuation of light in water is larger than the attenuation of sound.

これらの点を考慮して、本実施形態では、第1の情報収集手段6は、超音波を含む音波を用いて物体の情報を得る形式の情報収集手段とし、第2の情報収集手段7は、光を用いて物体の情報を得る形式の情報収集手段としてある。 In consideration of these points, in the present embodiment, the first information collecting means 6 is an information collecting means in a form of obtaining information on an object by using a sound wave including an ultrasonic wave, and the second information collecting means 7 is , It is an information collecting means in the form of obtaining information on an object using light.

具体的な例としては、第1の情報収集手段6は、たとえば、音響画像センサであるサイドスキャンソーナとする。第2の情報収集手段7は、たとえば、光学式の画像センサである光学式カメラとする。なお、以下においては、便宜上、サイドスキャンソーナには、第1の情報収集手段6と同じ符号6を付し、光学式カメラには、第2の情報収集手段7と同じ符号7を付して説明する。 As a specific example, the first information collecting means 6 is, for example, a side scan sonar which is an acoustic image sensor. The second information collecting means 7 is, for example, an optical camera which is an optical image sensor. In the following, for convenience, the side scan sonar is designated by the same reference numeral 6 as that of the first information collecting means 6, and the optical camera is designated by the same reference numeral 7 as that of the second information collecting means 7. explain.

更に、光学式カメラ7は、情報収集範囲である撮影領域に向けて光を照射する水中ライトのような照明手段12が付設された構成とされている。 Further, the optical camera 7 is configured to be provided with a lighting means 12 such as an underwater light that irradiates light toward a photographing area which is an information collection range.

サイドスキャンソーナ6と光学式カメラ7は、制御装置5により、オンとオフとが切り替え制御される。また、照明手段12は、制御装置5により、光学式カメラ7に合わせてオンとオフとが切り替え制御されるようにすればよい。 The side scan sonar 6 and the optical camera 7 are switched on and off by the control device 5. Further, the lighting means 12 may be switched on and off according to the optical camera 7 by the control device 5.

音響通信機8は、管制局2に備えられた通信機としての音響通信機13を通信対象として、ステータスSの送信とコマンドCの受信とを行う機能を備えている。 The acoustic communication device 8 has a function of transmitting a status S and receiving a command C with the acoustic communication device 13 as a communication device provided in the control station 2 as a communication target.

本実施形態では、音響通信機8が送信するステータスSには、サイドスキャンソーナ6で収集された情報、光学式カメラ7で収集された情報、制御装置5から出力される水中航走体1の位置の情報、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報が含まれる。 In the present embodiment, the status S transmitted by the acoustic communication device 8 includes the information collected by the side scan sonar 6, the information collected by the optical camera 7, and the underwater vehicle 1 output from the control device 5. Information on the position and information on the orientation and attitude of the underwater vehicle 1 are included.

本実施形態では、管制局2は、船舶14に装備されている。管制局2は、音響通信機13と、音響通信機13に接続された制御装置15とを備えた構成とされている。なお、船舶14は、図示しないが、水中航走体1が航走するときには、音響通信機13により水中航走体1の音響通信機8との間での相互通信が可能な位置関係を保持するように移動する機能、たとえば、水中航走体1に追従して航走可能な機能を備えているものとする。 In this embodiment, the control station 2 is equipped on the ship 14. The control station 2 is configured to include an acoustic communication device 13 and a control device 15 connected to the acoustic communication device 13. Although not shown, the ship 14 maintains a positional relationship in which the underwater vehicle 1 can communicate with the acoustic communication device 8 of the underwater vehicle 1 by the acoustic communication device 13 when the underwater vehicle 1 is navigating. It is assumed that it has a function of moving so as to move, for example, a function of being able to follow the underwater vehicle 1.

音響通信機13は、水中航走体1の音響通信機8を通信対象として、ステータスSの受信と、コマンドCの送信とを行う機能を備えている。 The acoustic communication device 13 has a function of receiving a status S and transmitting a command C with the acoustic communication device 8 of the underwater vehicle 1 as a communication target.

音響通信機13が送信するコマンドCには、制御装置15から発せられる水中航走体1の航走に関する指令が含まれる。コマンドCの具体的な内容は後述する。 The command C transmitted by the acoustic communication device 13 includes a command regarding the navigation of the underwater vehicle 1 issued from the control device 15. The specific content of command C will be described later.

制御装置15は、画像処理部16と、表示部17と、入力部18とを備えた構成とされている。 The control device 15 is configured to include an image processing unit 16, a display unit 17, and an input unit 18.

表示部17は、図5(a)(b)、図6に示すようなディスプレイであり、図5(a)(b)に示すように、画像処理部16で処理された画像データに基づく画像P1を表示する機能と、図6に示すように、水中航走体1の光学式カメラ7で収集された情報に基づく画像P2を表示する機能とを備えている。なお、図5(a)(b)と図6は、表示部17にて、画面に画像P1と画像P2とを切り替えて表示する例を示しているが、たとえば、表示部17の画面を図示しない複数の区画に分割して、画面内の異なる分割区画に画像P1と画像P2とを分けて表示するようにしてもよい。あるいは、表示部17は、画面内に、サイズ変更や移動が自在な図示しない複数の表示領域を表示可能なものとして、画面内の異なる表示領域に画像P1と画像P2とを分けて表示するようにしてもよい。 The display unit 17 is a display as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b) and FIG. 6, and as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the display unit 17 is an image based on the image data processed by the image processing unit 16. As shown in FIG. 6, it has a function of displaying P1 and a function of displaying an image P2 based on the information collected by the optical camera 7 of the underwater vehicle 1. Note that FIGS. 5A and 6B show an example in which the image P1 and the image P2 are switched and displayed on the screen by the display unit 17, but the screen of the display unit 17 is shown, for example. The image P1 and the image P2 may be displayed separately in different divided sections in the screen by dividing the image into a plurality of sections. Alternatively, the display unit 17 may display a plurality of display areas (not shown) that can be freely resized and moved in the screen, and display the image P1 and the image P2 separately in different display areas in the screen. You may do it.

なお、表示部17は、図5(a)(b)、図6では、矩形状のものとして示したが、この形状は一例であり、図示した以外の縦横比の矩形や、正方形や、円形や、その他任意の形状としてもよいことは勿論である。また、表示部17は、任意の表示方式のディスプレイを用いてよいことは勿論である。 The display unit 17 is shown as a rectangular shape in FIGS. 5 (a) and 5 (b), but this shape is an example, and a rectangular shape, a square shape, or a circular shape having an aspect ratio other than those shown in the figure is an example. Of course, it may have any other shape. Further, it goes without saying that the display unit 17 may use a display of any display method.

入力部18は、制御装置15への入力を行うためのものであり、少なくとも、図5(a)(b)のように表示部17に表示された画像P1における目的物候補11のうち、水中航走体1の光学式カメラ7による詳細な情報収集を望む目的物候補11を指定する入力を行う機能を備えている。 The input unit 18 is for inputting to the control device 15, and is at least water among the target object candidates 11 in the image P1 displayed on the display unit 17 as shown in FIGS. 5A and 5B. It has a function of inputting an object candidate 11 for which detailed information is desired to be collected by the optical camera 7 of the medium-sized vehicle 1.

また、入力部18は、後述するように画像処理部16で目的物と類似した物体を抽出する処理を行う際に使用される抽出条件を設定する機能も備えることが好ましい。この抽出条件は、たとえば、目的物の形状やサイズなど、目的物の特定に有効な情報や、目的物を他の物体と識別するのに有効な情報である。 Further, it is preferable that the input unit 18 also has a function of setting extraction conditions used when the image processing unit 16 performs a process of extracting an object similar to the target object, as will be described later. This extraction condition is information that is effective for identifying the target object, such as the shape and size of the target object, and information that is effective for distinguishing the target object from other objects.

更に、入力部18は、表示部17に表示された画像P1や画像P2の拡大や縮小の操作、表示範囲のスクロールといった操作を行う機能を備えていてもよい。 Further, the input unit 18 may have a function of performing operations such as enlargement / reduction of the image P1 and the image P2 displayed on the display unit 17 and scrolling of the display range.

これらの機能を備える入力部18は、たとえば、キーボード、表示部17と一体式のタッチパネル、マウスやその他のポインティングデバイスなど、一般にコンピュータの入力機器として採用されている既存の入力機器を少なくとも1つ備えた構成とすればよい。 The input unit 18 having these functions includes at least one existing input device generally used as an input device of a computer, such as a keyboard, a touch panel integrated with a display unit 17, a mouse, and other pointing devices. It may be configured as such.

水中航走体1に備えたサイドスキャンソーナ6は、音響ビームを照射し、その反射音を検出するものであるため、検出された反射音に基づいて水中の物体の位置を示す画像(音響画像)を生成するには画像処理が必要とされる。 Since the side scan sonar 6 provided in the underwater vehicle 1 irradiates an acoustic beam and detects the reflected sound, an image showing the position of an object in the water based on the detected reflected sound (acoustic image). ) Is required for image processing.

画像処理部16は、この画像処理を行うものであり、音響通信機13で受信されて制御装置15に入力されるステータスSに水中航走体1のサイドスキャンソーナ6で収集した情報が含まれていると、その情報に基づいた画像処理を実施する機能を備えている。 The image processing unit 16 performs this image processing, and the status S received by the acoustic communication device 13 and input to the control device 15 includes the information collected by the side scan sonar 6 of the underwater vehicle 1. If so, it has a function to perform image processing based on the information.

この際、画像処理部16は、ステータスSから、サイドスキャンソーナ6で収集した情報に対応する情報収集時の水中航走体1の位置、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報とを取得し、取得した各情報に基づいて、水底の形状と、水底に存在している物体の位置についての画像データを生成し、この画像データを表示部17へ出力する機能を備えている。この画像処理部16の機能に基づいて表示部17に表示される画像が、前記した画像P1となる。 At this time, the image processing unit 16 obtains information on the position of the underwater vehicle 1 at the time of collecting information corresponding to the information collected by the side scan sonar 6 and the direction and attitude of the underwater vehicle 1 from the status S. Is acquired, and based on each acquired information, it has a function of generating image data about the shape of the bottom of the water and the position of an object existing on the bottom of the water, and outputting this image data to the display unit 17. The image displayed on the display unit 17 based on the function of the image processing unit 16 is the image P1 described above.

更に、画像処理部16は、設定された前記抽出条件の情報を基に、表示部17に表示される画像P1中の目的物と類似した物体を抽出し、その物体を目的物候補11として画像P1中に明示する機能を備えている。 Further, the image processing unit 16 extracts an object similar to the target object in the image P1 displayed on the display unit 17 based on the information of the extraction conditions set, and uses that object as the target object candidate 11 as an image. It has a function to be specified in P1.

画像P1中の目的物に類似した物体を抽出する手法は、たとえば、パターンマッチングや、画像相関法など、既存または従来提案されている任意のアルゴリズムを用いるようにすればよい。 As a method for extracting an object similar to an object in the image P1, for example, an arbitrary existing or conventionally proposed algorithm such as a pattern matching method or an image correlation method may be used.

なお、サイドスキャンソーナ6により収集された情報をそのまま画像化して表示すると、水中航走体1の移動経路10の直下位置よりも右側の水底の形状が示される画像と、左側の水底の形状が示される画像との間に、水中航走体1の水底からの高度の2倍の寸法分の幅の帯状の非計測領域が挿入される。そこで、画像処理部16では、この帯状の領域を除去する処理を行った画像を、表示部17に表示させるようにしてもよい。このようにすれば、表示部17では、水底について、水中航走体1の航走方向と直交する水平方向に連続する状態で画像P1を表示することができる。よって、この場合、表示部17に表示される画像P1は、緯度や経度の座標軸が途切れることがなくなるので、明示された目的物候補11の捜索範囲9内での位置を視覚的に把握しやすいものとすることができる。 When the information collected by the side scan sonar 6 is displayed as an image as it is, the image showing the shape of the water bottom on the right side of the position directly under the movement path 10 of the underwater vehicle 1 and the shape of the water bottom on the left side are displayed. A strip-shaped non-measurement region having a width equal to twice the altitude from the bottom of the underwater vehicle 1 is inserted between the image and the image shown. Therefore, in the image processing unit 16, the display unit 17 may display the image that has been processed to remove the band-shaped region. In this way, the display unit 17 can display the image P1 in a state in which the water bottom is continuous in the horizontal direction orthogonal to the traveling direction of the underwater vehicle 1. Therefore, in this case, the image P1 displayed on the display unit 17 does not have the latitude and longitude coordinate axes interrupted, so that it is easy to visually grasp the position of the specified target candidate 11 within the search range 9. Can be.

表示部17にて目的物候補11を明示する手法としては、たとえば、目的物候補11を、丸や四角などの枠や、点滅する枠で囲んで表示するようにすればよい。なお、目的物候補11を他の物体と識別可能に表示することができれば、目的物候補11を明示する手法は、前記以外の手法を採用してもよいことは勿論である。 As a method of clearly indicating the target object candidate 11 on the display unit 17, for example, the target object candidate 11 may be displayed by being surrounded by a frame such as a circle or a square or a blinking frame. As long as the target object candidate 11 can be displayed so as to be distinguishable from other objects, it is needless to say that a method other than the above may be adopted as the method for clearly indicating the target object candidate 11.

また、画像処理部16では、目的物候補11を抽出する処理に伴い、抽出された目的物候補11の位置の座標を得ることができる。よって、画像処理部16は、表示部17に表示させる画像P1中に、目的物候補11の位置の座標を表示する機能や、画面に表示されている領域やものの実際のサイズを示すためのスケール(図示せず)を表示する機能を備えるようにしてもよい。更に、画像処理部16は、表示部17に表示させる画像P1中に、目的物候補11を抽出する際に算出される目的物との類似度を、目的物候補11に対応させて表示する機能を備えるようにしてもよい。 Further, the image processing unit 16 can obtain the coordinates of the position of the extracted target object candidate 11 in the process of extracting the target object candidate 11. Therefore, the image processing unit 16 has a function of displaying the coordinates of the position of the target object candidate 11 in the image P1 to be displayed on the display unit 17, and a scale for showing the actual size of the area or object displayed on the screen. It may be provided with a function of displaying (not shown). Further, the image processing unit 16 has a function of displaying, in the image P1 to be displayed on the display unit 17, the degree of similarity with the target object calculated when the target object candidate 11 is extracted, in correspondence with the target object candidate 11. May be provided.

表示部17では、画像処理部16で画像処理された画像データに基づく画像P1を表示するときに、図5(a)に示すように、画面に捜索範囲9全体の画像を表示して、捜索範囲9における目的物候補11の位置や分布を確認したり、図5(b)に示すように、画面に目的物候補11の付近を拡大表示して、目的物候補11の外形やサイズを確認したりすることができる。 When the display unit 17 displays the image P1 based on the image data processed by the image processing unit 16, as shown in FIG. 5A, the display unit 17 displays the image of the entire search range 9 on the screen and searches. Check the position and distribution of the target candidate 11 in the range 9, or enlarge the vicinity of the target candidate 11 on the screen as shown in FIG. 5 (b) to check the outer shape and size of the target candidate 11. Can be done.

なお、画像処理部16は、目的物候補11を抽出するための条件を、予め記憶しておくようにしてもよいし、表示部17に画像P1を表示させた状態で、入力部18からの入力による抽出条件の変更を受け付けるようにしてもよい。画像処理部16が抽出条件の変更を受け付ける場合は、表示部17に表示した画像P1中に、抽出条件を変更しながらその抽出条件に対応した目的物候補11を表示させることができる。このため、画像処理部16では、抽出条件の変更や、複数の抽出条件がある場合の各抽出条件の優先度の変更などの操作により、画像P1中に表示される目的物候補11の数が過多や過少にならないように調整することができる。 The image processing unit 16 may store the conditions for extracting the target object candidate 11 in advance, or the display unit 17 may display the image P1 from the input unit 18. The change of the extraction condition by input may be accepted. When the image processing unit 16 accepts the change of the extraction condition, the object candidate 11 corresponding to the extraction condition can be displayed in the image P1 displayed on the display unit 17 while changing the extraction condition. Therefore, in the image processing unit 16, the number of object candidates 11 displayed in the image P1 is increased by an operation such as changing the extraction conditions or changing the priority of each extraction condition when there are a plurality of extraction conditions. It can be adjusted so that it does not become too much or too little.

制御装置15は、入力部18での入力により、表示部17に表示された画像P1における目的物候補11のうちから詳細な情報収集を望む目的物候補11が指定されると、水中航走体1に対し、指定された目的物候補11の位置の座標を、航走の目標位置、および、光学式カメラ7による撮影の対象として指示する指令を発する機能を備えている。この指令は、音響通信機13から、コマンドCとして水中航走体1に向けて送信される。 When the target candidate 11 for which detailed information is desired to be collected is designated from the target candidates 11 in the image P1 displayed on the display unit 17, the control device 15 is an underwater vehicle. It has a function of issuing a command to indicate the coordinates of the position of the designated target object candidate 11 to the target position of the voyage and the target of photography by the optical camera 7. This command is transmitted from the acoustic communication device 13 to the underwater vehicle 1 as a command C.

以上の構成としてある本実施形態の水中捜索システムを用いる水中捜索方法は、図2に示す手順で実施する。 The underwater search method using the underwater search system of the present embodiment having the above configuration is carried out by the procedure shown in FIG.

先ず、目的物の捜索計画に沿い捜索範囲9が設定されると、図示しない経路設定部が、サイドスキャンソーナ6を用いて捜索範囲9全体を捜索するための水中航走体1の移動経路10を設定する(ステップS1)。なお、前記経路設定部は、管制局2の制御装置15に備えられていてもよいし、コンピュータのような別の経路設定用の機器に備えられていてもよい。 First, when the search range 9 is set according to the search plan for the target object, the route setting unit (not shown) searches the entire search range 9 using the side scan sonar 6, and the movement route 10 of the underwater vehicle 1 is used. Is set (step S1). The route setting unit may be provided in the control device 15 of the control station 2, or may be provided in another device for route setting such as a computer.

移動経路10は、たとえば、図3(a)に示すように、捜索範囲9に対し、平面内で交差する2つの方向のうち、水中航走体1が第1の方向に沿って往復する経路を、第2の方向に順次シフトさせて配置した、所謂くし型の移動経路10に設定される。本実施形態では、第1の方向と第2の方向は、直交する配置とされている。また、第2の方向へシフトさせる距離は、図3(b)に示すように、水中航走体1が第1の方向に沿う1つの経路を航走するときのサイドスキャンソーナ6による帯状の情報収集領域と、隣接する経路を航走するときのサイドスキャンソーナ6による帯状の情報収集領域とが、設定された寸法でオーバーラップするように設定される。 As shown in FIG. 3A, the movement route 10 is, for example, a route in which the underwater vehicle 1 reciprocates in the first direction among the two directions intersecting in the plane with respect to the search range 9. Is set in the so-called comb-shaped movement path 10 which is sequentially shifted and arranged in the second direction. In the present embodiment, the first direction and the second direction are arranged orthogonally to each other. Further, as shown in FIG. 3B, the distance to be shifted in the second direction is a band shape by the side scan sonar 6 when the underwater vehicle 1 is navigating one route along the first direction. The information gathering area and the strip-shaped information gathering area by the side scan sonar 6 when navigating an adjacent route are set to overlap with each other by the set dimensions.

この移動経路10の設定は、たとえば、ウェイポイントファイルによるものであってもよいし、所定の経路に従う水中航走体1の自律航走を行わせるために従来採用あるいは提案されている他の経路設定手法によるものであってもよい。 The setting of the movement route 10 may be, for example, by a waypoint file, or another route conventionally adopted or proposed for autonomous navigation of the underwater vehicle 1 according to a predetermined route. It may be due to the setting method.

設定された移動経路10は、水中航走体1の制御装置5へ指令として与えられる。また、水中航走体1の制御装置5に対しては、水中航走体1が移動経路10を移動するときにはサイドスキャンソーナ6をオンにするという指示も与える。 The set movement path 10 is given as a command to the control device 5 of the underwater vehicle 1. Further, the control device 5 of the underwater vehicle 1 is also instructed to turn on the side scan sonar 6 when the underwater vehicle 1 moves on the movement path 10.

水中航走体1の制御装置5に対するこれらの指令は、たとえば、水中航走体1が船上や陸上にあるときに有線接続により行うか、あるいは、音響通信機8を介した通信によって行うようにすればよい。 These commands to the control device 5 of the underwater vehicle 1 are, for example, given by a wired connection when the underwater vehicle 1 is on board or on land, or by communication via an acoustic communication device 8. do it.

次に、水中航走体1の航走を開始させる。これにより、水中航走体1は、捜索範囲9における移動経路10の開始地点に向かって航走した後、捜索範囲9では、図4(a)に示すように、移動経路10に沿う航走を行いながら、サイドスキャンソーナ6による情報収集を行う(ステップS2)。 Next, the underwater vehicle 1 is started to sail. As a result, the underwater vehicle 1 sails toward the start point of the movement route 10 in the search range 9, and then in the search range 9, as shown in FIG. 4A, travels along the movement route 10. While performing the above, information is collected by the side scan sonar 6 (step S2).

水中航走体1は、サイドスキャンソーナ6により収集した情報は、制御装置5から出力される水中航走体1の位置の情報、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報と共に、ステータスSとして、音響通信機8と音響通信機13とを介した通信により、管制局2の制御装置15へ順次送信する(ステップS3)。 The information collected by the side scan sonar 6 of the underwater vehicle 1 is the status together with the position information of the underwater vehicle 1 output from the control device 5 and the direction and attitude information of the underwater vehicle 1. As S, the information is sequentially transmitted to the control device 15 of the control station 2 by communication via the acoustic communication device 8 and the acoustic communication device 13 (step S3).

水中航走体1は、捜索範囲9における移動経路10に沿う航走を終了すると、後述するステップS7で管制局2からの指令を受信するまで、推進操舵手段4を停止してドリフトするか、その場または設定された位置で定点保持するか、あるいは、設定された領域で旋回航走を行って待機状態になる。また、制御装置5は、水中航走体1が捜索範囲9における移動経路10に沿う航走を終了すると、サイドスキャンソーナ6にオフにする指令を与える。 When the underwater vehicle 1 finishes cruising along the movement path 10 in the search range 9, the propulsion steering means 4 is stopped and drifts until a command from the control station 2 is received in step S7 described later. It holds a fixed point on the spot or at a set position, or makes a turning cruise in a set area and enters a standby state. Further, the control device 5 gives a command to the side scan sonar 6 to turn off when the underwater vehicle 1 finishes traveling along the movement path 10 in the search range 9.

水中航走体1が捜索範囲9における移動経路10に沿う航走を終了すると、管制局2では、制御装置15が、サイドスキャンソーナ6によって収集された情報を画像処理部16で処理して、目的物と類似した目的物候補11を抽出し(ステップS4)、図5(a)(b)に示したように、表示部17に目的物候補11を含む画像P1を表示する(ステップS5)。 When the underwater vehicle 1 finishes cruising along the movement path 10 in the search range 9, the control device 15 processes the information collected by the side scan sonar 6 in the image processing unit 16 in the control station 2. The target object candidate 11 similar to the target object is extracted (step S4), and as shown in FIGS. 5A and 5B, the image P1 including the target object candidate 11 is displayed on the display unit 17 (step S5). ..

次いで、管制局2では、目的物候補11について、水中航走体1の光学式カメラ7による詳細な情報収集を望む目的物候補11の指定を行う(ステップS6)。 Next, the control station 2 designates the target candidate 11 for which detailed information is desired to be collected by the optical camera 7 of the underwater vehicle 1 (step S6).

このステップS6の処理は、たとえば、図示しないオペレータが、表示部17に表示された画像P1で目的物候補11を確認し、目的物と思われる目的物候補11を選定して、それを、詳細情報の収集対象とする目的物候補11として入力部18で指定するようにすればよい。 In the process of this step S6, for example, an operator (not shown) confirms the target object candidate 11 on the image P1 displayed on the display unit 17, selects the target object candidate 11 that seems to be the target object, and details it. The input unit 18 may specify the target object candidate 11 for which information is to be collected.

なお、ステップS6で表示部17に表示された画像P1を基に詳細情報の収集対象とする目的物候補11を指定する処理をオペレータが行うようにするのは、以下の理由による。 The reason why the operator performs the process of designating the target object candidate 11 for which detailed information is to be collected based on the image P1 displayed on the display unit 17 in step S6 is as follows.

すなわち、画像処理部16での画像処理によって目的物と類似した目的物候補11を抽出する処理では、設定された抽出条件に基づく判断しか行われない。しかし、サイドスキャンソーナ6で収集した情報には誤差が含まれているため、抽出条件をあまり厳密に設定すると、目的物が目的物候補11に含まれなくなる可能性が生じてしまう。また、抽出条件に対する類似度が高くて画像処理部16で目的物候補11として抽出されたものの中にも、設定された抽出条件以外の条件から考えると、明らかに目的物とは異なるものが含まれていることもある。 That is, in the process of extracting the target object candidate 11 similar to the target object by the image processing in the image processing unit 16, only the determination based on the set extraction conditions is performed. However, since the information collected by the side scan sonar 6 contains an error, if the extraction conditions are set too strictly, there is a possibility that the target object will not be included in the target object candidate 11. Further, among those extracted as the target object candidate 11 by the image processing unit 16 because of their high similarity to the extraction conditions, those that are clearly different from the target object are included in consideration of the conditions other than the set extraction conditions. It may have been.

そのため、現状では、画像処理部16では目的物候補11の抽出条件をある程度広めに設定しておき、その抽出条件に基づいて抽出された目的物候補11のうちから、オペレータが真に目的物と考えられるものと、それ以外のものとを判断する処理が有効になる。 Therefore, at present, the image processing unit 16 sets the extraction conditions for the target object candidates 11 to a certain extent, and the operator truly considers the target object candidates 11 among the target object candidates 11 extracted based on the extraction conditions. The process of determining what is possible and what is not is effective.

なお、今後、前記のようなオペレータが目的物候補11を指定する際に行う取捨選択の判断基準や判定を、コンピュータに学習させることや、数値化して自動的な処理が可能になれば、前記ステップS6の処理は、管制局2の制御装置15で自動的に行わせるようにしてもよいことは勿論である。 In the future, if it becomes possible to let the computer learn the judgment criteria and judgments of the selection performed when the operator specifies the target object candidate 11 as described above, or to digitize and automatically process the above. Of course, the process of step S6 may be automatically performed by the control device 15 of the control station 2.

前記ステップS6にて、詳細情報の収集対象とする目的物候補11が指定されると、制御装置15は、指定された目的物候補11の位置の座標を、水中航走体1の航走の目標位置、および、光学式カメラ7による撮影の対象として指示する指令を発する(ステップS7)。この指令は、コマンドCとして、音響通信機13と音響通信機8を介した通信により、水中航走体1の制御装置5へ送られる。 When the target object candidate 11 for which detailed information is to be collected is designated in step S6, the control device 15 sets the coordinates of the position of the designated target object candidate 11 to the navigation of the underwater vehicle 1. A command is issued to instruct the target position and the target to be photographed by the optical camera 7 (step S7). This command is sent as command C to the control device 5 of the underwater vehicle 1 by communication via the acoustic communication device 13 and the acoustic communication device 8.

水中航走体1では、制御装置5が、前記コマンドCを受けると、自機が目標位置、すなわち、指定された目的物候補11の位置に到達する航走を行うための指令(制御入力)を推進操舵手段4に与える。更に、制御装置5は、この航走が開始されると、あるいは、航走に伴って水中航走体1が目標位置に設定された距離まで近付くと、光学式カメラ7および照明手段12をオンにする。 In the underwater vehicle 1, when the control device 5 receives the command C, a command (control input) for the control device 5 to sail to reach the target position, that is, the position of the designated target candidate 11. Is given to the propulsion steering means 4. Further, the control device 5 turns on the optical camera 7 and the lighting means 12 when the cruising is started or when the underwater vehicle 1 approaches the distance set at the target position along with the cruising. To.

これにより、水中航走体1は、図4(b)に示すように、指定された目的物候補11の位置まで航走すると共に、光学式カメラ7により、指定された目的物候補11の画像の撮影による詳細な情報の収集を行う(ステップS8)。 As a result, as shown in FIG. 4B, the underwater vehicle 1 travels to the position of the designated target candidate 11, and the optical camera 7 captures the image of the designated target candidate 11. Detailed information is collected by taking a picture of (step S8).

また、水中航走体1は、前記のように指定された目的物候補11の詳細な情報を収集するときに、必要に応じて、指定された目的物候補11の周辺を航走しながら、指定された目的物候補11の周囲の領域についての画像の撮影を行うようにしてもよい。このようにすれば、水中航走体1では、指定された目的物候補11のみならず、指定された目的物候補11が存在している個所の周辺の環境や状況についても、詳細な情報を収集することができる。 Further, when the underwater vehicle 1 collects detailed information of the designated target candidate 11 as described above, the underwater vehicle 1 sails around the designated target candidate 11 as necessary. An image may be taken about the area around the designated target object candidate 11. By doing so, in the underwater vehicle 1, not only the designated target candidate 11 but also the environment and the situation around the place where the designated target candidate 11 exists can be provided with detailed information. Can be collected.

水中航走体1は、前記ステップS8で光学式カメラ7により指定された目的物候補11の情報を収集し、必要に応じてその周辺の環境や状況の情報を収集すると、その情報を、ステータスSとして、音響通信機8と音響通信機13とを介した通信により、管制局2の制御装置15へ送信する(ステップS9)。 When the underwater vehicle 1 collects information on the target candidate 11 designated by the optical camera 7 in step S8 and collects information on the surrounding environment and situation as necessary, the information is set to the status. As S, transmission is performed to the control device 15 of the control station 2 by communication via the acoustic communication device 8 and the acoustic communication device 13 (step S9).

これにより、管制局2では、制御装置15が、図6に示すように、光学式カメラ7によって収集された情報に基づく画像P2を表示部17に表示する(ステップS10)。 As a result, in the control station 2, as shown in FIG. 6, the control device 15 displays the image P2 based on the information collected by the optical camera 7 on the display unit 17 (step S10).

したがって、管制局2では、図示しないオペレータが、表示部17に表示された目的物候補11の画像を観察、検討し、その目的物候補11が真の目的物であるか、否かを判断することができる。 Therefore, in the control station 2, an operator (not shown) observes and examines the image of the target object candidate 11 displayed on the display unit 17, and determines whether or not the target object candidate 11 is a true target object. be able to.

その後、管制局2で、水中航走体1の光学式カメラ7による詳細な情報収集を望む別の目的物候補11があるか否かが判断され(ステップS11)、詳細な情報収集を望む別の目的物候補11がある場合は、ステップS6に戻り、その別の目的物候補11を詳細情報の収集対象とするステップS6からステップS10までの処理を行ってから、ステップS11に進む処理を再び実施する。 After that, the control station 2 determines whether or not there is another target candidate 11 for which detailed information is desired to be collected by the optical camera 7 of the underwater vehicle 1 (step S11), and another object for which detailed information is desired to be collected. If there is an object candidate 11 of the above, the process returns to step S6, the processing from step S6 to step S10 for collecting detailed information on the other object candidate 11 is performed, and then the process of proceeding to step S11 is performed again. implement.

これにより、管制局2では、図示しないオペレータが、表示部17に表示された目的物候補11のうち、図示しないオペレータが詳細情報の収集対象に指定したすべての目的物候補について、光学式カメラ7で撮影した画像を観察、検討し、その目的物候補11が真の目的物であるか、否かを判断することができる。 As a result, in the control station 2, the optical camera 7 with respect to all the object candidates designated by the operator (not shown) as the target for collecting detailed information among the object candidates 11 displayed on the display unit 17 by the operator (not shown). It is possible to observe and examine the image taken in 1 and determine whether or not the target object candidate 11 is a true target object.

一方、前記ステップS11にて、管制局2で、詳細な情報収集を望む別の目的物候補11がないと判断された場合は、水中捜索方法を終了する。 On the other hand, if the control station 2 determines in step S11 that there is no other target candidate 11 for which detailed information is desired to be collected, the underwater search method is terminated.

このように、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムによれば、目的物の捜索範囲9にて、水中航走体1を移動経路10に従って航走させながらサイドスキャンソーナ6による情報収集を行い、その結果を基に目的物候補11を抽出し、その後、指示された目的物候補11の位置まで水中航走体1を移動させて、光学式カメラ7による詳細な情報を収集し、その結果得られた画像を基に、目的物候補11が真の目的物であるかを判断することができる。 As described above, according to the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment, the side scan sonar 6 collects information while the underwater vehicle 1 is navigating along the movement route 10 in the search range 9 of the target object. Then, the target candidate 11 is extracted based on the result, and then the underwater vehicle 1 is moved to the position of the designated target candidate 11 to collect detailed information by the optical camera 7, and the detailed information thereof is collected. Based on the resulting image, it can be determined whether the target object candidate 11 is a true target object.

したがって、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムでは、水中航走体1は、捜索範囲9を移動経路10に従い航走するときには、特許文献1に示された手法で必要とされたような捜索対象発見ごとの進路変更や速度変更を不要にできる。また、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムは、詳細情報の収集対象とする目的物候補11が指示された場合は、水中航走体1を、その目的物候補11の位置を目標位置に指定して、航走させることができる。 Therefore, in the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment, the underwater vehicle 1 is required by the method shown in Patent Document 1 when navigating the search range 9 according to the movement path 10. It is possible to eliminate the need to change the course or speed for each search target discovery. Further, in the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment, when the target candidate 11 for which detailed information is to be collected is instructed, the underwater vehicle 1 is set as the target position of the target candidate 11. It can be designated as and sailed.

このため、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムによれば、水中航走体1の移動の効率の向上化を図ることができて、捜索範囲9から目的物を効率よく発見することができる。 Therefore, according to the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment, it is possible to improve the efficiency of movement of the underwater vehicle 1, and it is possible to efficiently find the target object from the search range 9. can.

また、水中航走体1に備えた第1の情報収集手段としてのサイドスキャンソーナ6と、第2の情報収集手段としての光学式カメラ7のうち、相対的に情報収集範囲が大となるサイドスキャンソーナ6は、捜索範囲9に設定された移動経路10に従って水中航走体1を航走させるときの情報収集手段として用いるようにしてある。一方、相対的に情報収集範囲が小となる光学式カメラ7は、水中航走体1を指定された目的物候補11の位置を目標位置として航走させるときの情報収集手段として用いるようにしてある。このように、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムは、複数の情報収集手段を、それぞれの情報収集範囲の大きさに応じて使い分けているので、捜索範囲9から目的物を効率よく発見することができる。 Further, of the side scan sonar 6 as the first information collecting means provided in the underwater vehicle 1 and the optical camera 7 as the second information collecting means, the side having a relatively large information collecting range. The scan sonar 6 is used as an information collecting means when the underwater vehicle 1 is navigated according to the movement path 10 set in the search range 9. On the other hand, the optical camera 7 having a relatively small information collection range is used as an information collecting means when the underwater vehicle 1 is navigated with the position of the designated target candidate 11 as the target position. be. As described above, since the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment use a plurality of information collecting means properly according to the size of each information collecting range, the target object can be efficiently found from the search range 9. can do.

更に、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムでは、水中航走体1に備えたサイドスキャンソーナ6が収集した情報は、管制局2の制御装置15で自動的に画像処理して、目的物候補11を表示部17で画像P1中に表示するようにしてあるため、捜索範囲9が広大な場合であっても、目的物である可能性が高い物体を発見する労力を軽減することができる。 Further, in the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment, the information collected by the side scan sonar 6 provided in the underwater vehicle 1 is automatically image-processed by the control device 15 of the control station 2 for the purpose. Since the object candidate 11 is displayed in the image P1 on the display unit 17, even when the search range 9 is wide, the labor for finding an object that is highly likely to be the object can be reduced. can.

[第1実施形態の応用例]
図7は水中捜索システムの第1実施形態の応用例を示す概要図である。図8は、図7の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。
[Application example of the first embodiment]
FIG. 7 is a schematic diagram showing an application example of the first embodiment of the underwater search system. FIG. 8 is a flow chart showing an underwater search method performed by using the underwater search system of FIG. 7.

なお、図7、図8において、第1実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。 In FIGS. 7 and 8, the same reference numerals as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

前記第1実施形態に示した水中捜索方法では、水中航走体1に備えたサイドスキャンソーナ6により収集した情報や、光学式カメラ7により収集した目的物候補11についての詳細な情報は、いずれもステータスSとして管制局2の制御装置15へ送信するものとしてある。 In the underwater search method shown in the first embodiment, the information collected by the side scan sonar 6 provided in the underwater vehicle 1 and the detailed information about the target candidate 11 collected by the optical camera 7 will be obtained in any case. Is also supposed to be transmitted to the control device 15 of the control station 2 as the status S.

ところで、水中で利用可能な通信手段である音響通信は、一般的に空中で使用可能な通信手段である無線通信と比較すると、通信速度が遅く、通信可能な範囲が限定されるという特性を有している。 By the way, acoustic communication, which is a communication means that can be used underwater, has a characteristic that the communication speed is slower and the communication range is limited as compared with wireless communication, which is a communication means that can be generally used in the air. is doing.

そのため、水中航走体1から管制局2へ送信すべきステータスSのデータ量が大容量化する場合は、音響通信機8と音響通信機13との間の音響通信によるデータの送受信が処理の律速になることが考えられる。 Therefore, when the amount of data of the status S to be transmitted from the underwater vehicle 1 to the control station 2 becomes large, the transmission / reception of data by acoustic communication between the acoustic communication device 8 and the acoustic communication device 13 is processed. It is possible that it will be rate-determining.

そこで、本応用例の水中捜索システムは、図7に示すように、第1実施形態と同様の構成に加えて、水中航走体1が制御装置5に接続された無線通信機19を備え、管制局2が制御装置15に接続された無線通信機20を備える構成とされている。 Therefore, as shown in FIG. 7, the underwater search system of this application example includes, in addition to the same configuration as that of the first embodiment, a wireless communication device 19 in which the underwater vehicle 1 is connected to the control device 5. The control station 2 is configured to include a wireless communication device 20 connected to the control device 15.

水中航走体1に備えた無線通信機19と、管制局2に備えた無線通信機20は、音響通信機8と音響通信機13と同様のステータスSとコマンドCの送受信を相互に行う機能を備えている。 The radio communication device 19 provided in the underwater vehicle 1 and the radio communication device 20 provided in the control station 2 have a function of mutually transmitting / receiving status S and command C similar to those of the sound communication device 8 and the sound communication device 13. It is equipped with.

なお、無線通信機19と無線通信機20は、後述するように水中航走体1が水面に浮上した状態で通信を行うためのものである。したがって、無線通信機19と無線通信機20の通信規格は、水中航走体1が水面に浮上した状態のときに船舶14に備えた管制局2との通信に必要とされる距離に応じて、無線LANやその他、既存の任意の無線通信の通信規格を適宜選定して採用すればよい。 The wireless communication device 19 and the wireless communication device 20 are for communicating with the underwater vehicle 1 floating on the surface of the water, as will be described later. Therefore, the communication standards of the wireless communication device 19 and the wireless communication device 20 are based on the distance required for communication with the control station 2 provided in the ship 14 when the underwater vehicle 1 is in a state of floating on the water surface. , Wireless LAN and other existing communication standards for wireless communication may be appropriately selected and adopted.

以上の構成としてある本応用例の水中捜索システムを用いる水中捜索方法は、たとえば、図8に示す手順で実施する。 The underwater search method using the underwater search system of this application example having the above configuration is carried out, for example, by the procedure shown in FIG.

本応用例の水中捜索方法は、図8に示すように、図2に示したと同様の手順において、ステップS2で、水中航走体1が、捜索範囲9にて移動経路10(図4(a)参照)に沿う航走を行いながらサイドスキャンソーナ6による情報収集を行う。その際、本実施形態では、サイドスキャンソーナ6で収集された情報と、制御装置5から出力される情報収集時の水中航走体1の位置の情報、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報は、図示しない記憶部に蓄積する。 In the underwater search method of this application example, as shown in FIG. 8, in the same procedure as shown in FIG. 2, in step S2, the underwater vehicle 1 moves in the search range 9 and the movement path 10 (FIG. 4 (a). )) The side scan sonar 6 collects information while sailing along the line. At that time, in the present embodiment, the information collected by the side scan sonar 6, the information on the position of the underwater vehicle 1 at the time of collecting the information output from the control device 5, and the orientation of the underwater vehicle 1 Posture information is stored in a storage unit (not shown).

前記ステップS2にて、水中航走体1が捜索範囲9における移動経路10に沿う航走を終了すると、本応用例では、ステップS12に進んで、水中航走体1は、水面まで浮上する。 When the underwater vehicle 1 finishes traveling along the movement path 10 in the search range 9 in step S2, in this application example, the process proceeds to step S12, and the underwater vehicle 1 ascends to the surface of the water.

その後、図2に示したと同様のステップS3に進み、水中航走体1は、記憶部に蓄積しておいたサイドスキャンソーナ6により収集した情報と、情報収集時の水中航走体1の位置の情報、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報を、ステータスSとして、無線通信機19と無線通信機20とを介した通信により、管制局2の制御装置15へ順次送信する(ステップS3)。 After that, the process proceeds to step S3 similar to that shown in FIG. 2, and the underwater vehicle 1 has the information collected by the side scan sonar 6 stored in the storage unit and the position of the underwater vehicle 1 at the time of collecting the information. And the information on the orientation and attitude of the underwater vehicle 1 as status S, are sequentially transmitted to the control device 15 of the control station 2 by communication via the wireless communication device 19 and the wireless communication device 20 (. Step S3).

前記ステップS3の後、水中航走体1は、ステップS7で管制局2からの指令を受信するまで、水面で、推進操舵手段4を停止してドリフトするか、その場または設定された位置で定点保持するか、あるいは、設定された領域で旋回航走を行って待機状態になる。 After step S3, the underwater vehicle 1 stops the propulsion steering means 4 and drifts, in place or at a set position on the surface of the water until it receives a command from control station 2 in step S7. Hold a fixed point, or make a turning cruise in the set area and enter the standby state.

本応用例の水中捜索方法では、ステップS3の後は、ステップS4に進む。このステップS4以降の手順は、図2に示した第1実施形態の水中捜索方法と同様としてある。 In the underwater search method of this application example, the process proceeds to step S4 after step S3. The procedure after step S4 is the same as the underwater search method of the first embodiment shown in FIG.

したがって、本応用例の水中捜索方法および水中捜索システムによれば、水中航走体1が捜索範囲9にて移動経路10(図4(a)参照)に沿う航走を行いながらサイドスキャンソーナ6による情報収集を行うことに伴って、サイドスキャンソーナ6で収集した情報を含むステータスSのデータ量が大容量化していても、無線通信機19と無線通信機20とを介した無線通信により、水中航走体1から管制局2の制御装置15へステータスSを速やかに送信することができる。 Therefore, according to the underwater search method and the underwater search system of this application example, the underwater vehicle 1 sails along the movement route 10 (see FIG. 4A) in the search range 9 while the side scan sonar 6 is used. Even if the amount of status S data including the information collected by the side scan sonar 6 is increased due to the information collection by the wireless communication device 19, the wireless communication via the wireless communication device 19 and the wireless communication device 20 The status S can be promptly transmitted from the underwater vehicle 1 to the control device 15 of the control station 2.

よって、本応用例の水中捜索方法および水中捜索システムは、第1実施形態と同様の効果に加えて、サイドスキャンソーナ6では、第1実施形態よりも詳細な情報を収集することが可能になる。よって、本応用例の水中捜索方法および水中捜索システムは、捜索範囲9から、目的物である可能性が高い物体をより発見しやすくすることができる。 Therefore, the underwater search method and the underwater search system of this application example have the same effects as those of the first embodiment, and the side scan sonar 6 can collect more detailed information than the first embodiment. .. Therefore, the underwater search method and the underwater search system of this application example can make it easier to find an object that is likely to be a target object from the search range 9.

なお、本応用例の水中捜索方法では、図8に示したようにステップS2とステップS3の間で、水中航走体1が水面に浮上する処理を行う場合について例示した。これに対し、ステップS8とステップS9との間に、水中航走体1が水面に浮上する処理を行って、水中航走体1に備えた光学式カメラ7で収集した目的物候補11についての詳細な情報を、ステータスSとして、無線通信機19と無線通信機20とを介した無線通信により、水中航走体1から管制局2の制御装置15へ送信するようにしてもよい。 In the underwater search method of this application example, as shown in FIG. 8, a case where the underwater vehicle 1 floats on the water surface is exemplified between steps S2 and S3. On the other hand, the object candidate 11 collected by the optical camera 7 provided in the underwater vehicle 1 by performing a process in which the underwater vehicle 1 floats on the water surface between steps S8 and S9. Detailed information may be transmitted from the underwater vehicle 1 to the control device 15 of the control station 2 by wireless communication via the wireless communication device 19 and the wireless communication device 20 as the status S.

このようにすれば、光学式カメラ7で収集した目的物候補11についての詳細な情報を含むステータスSのデータ量が大容量化していても、無線通信機19と無線通信機20とを介した無線通信により、水中航走体1から管制局2の制御装置15へステータスSを速やかに送信することができる。 By doing so, even if the amount of data of the status S including the detailed information about the target object candidate 11 collected by the optical camera 7 is large, the wireless communication device 19 and the wireless communication device 20 are used. The status S can be promptly transmitted from the underwater vehicle 1 to the control device 15 of the control station 2 by wireless communication.

このステップS8とステップS9との間で水中航走体1が水面に浮上する処理を備える場合、前記したステップS2とステップS3の間で水中航走体1が水面に浮上する処理(ステップS12)は、共に行ってもよいし、省略してもよい。 When the process of ascending the underwater vehicle 1 to the water surface is provided between the steps S8 and S9, the process of ascending the underwater vehicle 1 to the water surface between the above-mentioned steps S2 and S3 (step S12). May be done together or may be omitted.

[第2実施形態]
図9は水中捜索システムの第2実施形態を示す概要図である。図10は、図9の水中捜索システムを用いて行う水中捜索方法を示すフロー図である。
[Second Embodiment]
FIG. 9 is a schematic diagram showing a second embodiment of the underwater search system. FIG. 10 is a flow chart showing an underwater search method performed by using the underwater search system of FIG.

なお、図9、図10において、第1実施形態と同一のものには同一符号を付して、その説明を省略する。 In FIGS. 9 and 10, the same reference numerals as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

本実施形態の水中捜索システムは、図9に示すように、第1実施形態と同様の構成において、水中航走体1が、サイドスキャンソーナ6と制御装置5に接続された画像処理部21を備える構成としたものである。 In the underwater search system of the present embodiment, as shown in FIG. 9, in the same configuration as that of the first embodiment, the underwater vehicle 1 has an image processing unit 21 connected to the side scan sonar 6 and the control device 5. It is configured to be prepared.

画像処理部21は、第1実施形態における管制局2の制御装置15に備えた画像処理部16と同様に、サイドスキャンソーナ6で収集した情報と、情報収集時の水中航走体1の位置、および、水中航走体1の向きと姿勢の情報に基づいて、水底の形状と、水底に存在している物体の位置についての画像データを生成する機能と、その画像データに基づく画像中で目的物と類似した物体を抽出して目的物候補11とする機能とを備えている。 Similar to the image processing unit 16 provided in the control device 15 of the control station 2 in the first embodiment, the image processing unit 21 has the information collected by the side scan sonar 6 and the position of the underwater vehicle 1 at the time of collecting the information. , And a function to generate image data about the shape of the bottom of the water and the position of an object existing on the bottom of the water based on the information on the orientation and attitude of the underwater vehicle 1, and in the image based on the image data. It has a function of extracting an object similar to the target object and using it as the target object candidate 11.

なお、画像処理部21で目的物候補11を抽出するための抽出条件は、水中航走体1を捜索範囲9で移動経路10に沿って航走させるときに、予め記憶させておくようにすればよい。また、抽出条件は、管制局2からの指令により変更可能としてもよい。 The extraction conditions for extracting the target object candidate 11 by the image processing unit 21 should be stored in advance when the underwater vehicle 1 is navigated along the movement path 10 in the search range 9. Just do it. Further, the extraction conditions may be changed by a command from the control station 2.

本実施形態における水中航走体1の音響通信機8は、画像処理部21で生成された目的物候補11の情報を含む画像データを、ステータスSとして、管制局2の音響通信機13へ送信する機能を備えている。 The acoustic communication device 8 of the underwater vehicle 1 in the present embodiment transmits image data including information of the target object candidate 11 generated by the image processing unit 21 to the acoustic communication device 13 of the control station 2 as status S. It has a function to do.

本実施形態では、水中航走体1が画像処理部21を備える構成とされているため、管制局2の制御装置15aは、第1実施形態における制御装置15と同様の構成から画像処理部を省略した構成とされている。 In the present embodiment, since the underwater vehicle 1 is configured to include the image processing unit 21, the control device 15a of the control station 2 has the same configuration as the control device 15 in the first embodiment to provide the image processing unit. The configuration is omitted.

制御装置15aは、音響通信機13からステータスSが入力されると、ステータスSに含まれる画像データと目的物候補11の情報に基づいて、表示部17に、図5(a)(b)に示したと同様に目的物候補11が明示された画像P1を表示する機能を備えている。 When the status S is input from the acoustic communication device 13, the control device 15a displays the image data included in the status S and the information of the target candidate 11 on the display unit 17 in FIGS. 5A and 5B. Similar to the above, it has a function of displaying the image P1 in which the target candidate 11 is clearly shown.

また、制御装置15aは、入力部18での入力により、表示部17に表示された画像P1における目的物候補11のうちから詳細な情報収集を望む目的物候補11が指定されると、水中航走体1に対し、指定された目的物候補11を、水中航走体1の航走の目標位置、および、光学式カメラ7による撮影の対象として指示する指令を発する機能を備えている。この指令は、音響通信機13から、コマンドCとして水中航走体1に向けて送信される。 Further, when the control device 15a designates the target candidate 11 for which detailed information is desired to be collected from the target candidates 11 in the image P1 displayed on the display unit 17 by the input by the input unit 18, the control device 15a sails underwater. It has a function of issuing a command to the running object 1 to instruct the designated target object candidate 11 as the target position of the underwater traveling body 1 and the target of photography by the optical camera 7. This command is transmitted from the acoustic communication device 13 to the underwater vehicle 1 as a command C.

以上の構成としてある本実施形態の水中捜索システムを用いる水中捜索方法は、図10に示す手順で実施する。 The underwater search method using the underwater search system of the present embodiment having the above configuration is carried out by the procedure shown in FIG.

本実施形態の水中捜索方法は、図10に示すように、図2に示したと同様のステップS1、ステップS2の後、ステップS13に進む。 As shown in FIG. 10, the underwater search method of the present embodiment proceeds to step S13 after the same steps S1 and S2 as shown in FIG. 2.

ステップS13では、水中航走体1が捜索範囲9における移動経路10に沿う航走を終了すると、水中航走体1に備えた画像処理部21が、サイドスキャンソーナ6によって収集された情報を処理して、目的物と類似した目的物候補11を抽出する。 In step S13, when the underwater vehicle 1 finishes cruising along the movement path 10 in the search range 9, the image processing unit 21 provided in the underwater vehicle 1 processes the information collected by the side scan sonar 6. Then, the target object candidate 11 similar to the target object is extracted.

水中航走体1は、捜索範囲9における移動経路10に沿う航走を終了すると、後述するステップS17で管制局2からの指令を受信するまで待機状態となる点、および、制御装置5がサイドスキャンソーナ6にオフにする指令を与える点は、第1実施形態と同様である。 When the underwater vehicle 1 finishes cruising along the movement path 10 in the search range 9, it is in a standby state until it receives a command from the control station 2 in step S17 described later, and the control device 5 is on the side. The point of giving a command to turn off the scan sonar 6 is the same as that of the first embodiment.

更に、水中航走体1は、画像処理部21で得た目的物候補11の情報を含む画像データを、ステータスSとして、音響通信機8と音響通信機13とを介した通信により、管制局2の制御装置15aへ送信する(ステップS14)。 Further, the underwater vehicle 1 sets the image data including the information of the target object candidate 11 obtained by the image processing unit 21 as the status S, and communicates with the acoustic communication device 8 and the acoustic communication device 13 to control the station. It is transmitted to the control device 15a of 2 (step S14).

管制局2では、制御装置15aが、ステータスSを受信すると、目的物候補11の情報を含む画像データに基づいて、表示部17に図5(a)(b)に示したと同様の目的物候補11を含む画像P1を表示する(ステップS15)。 In the control station 2, when the control device 15a receives the status S, the target object candidate similar to that shown in FIGS. 5A and 5B is shown on the display unit 17 based on the image data including the information of the object candidate 11. The image P1 including 11 is displayed (step S15).

次いで、管制局2では、目的物候補11について、水中航走体1の光学式カメラ7による詳細な情報収集を望む目的物候補11の指定を行う(ステップS16)。この詳細情報の収集対象とする目的物候補11の指定は、図2のステップS6と同様に行えばよい。 Next, the control station 2 designates the target candidate 11 for which detailed information is desired to be collected by the optical camera 7 of the underwater vehicle 1 (step S16). The target object candidate 11 for which the detailed information is to be collected may be designated in the same manner as in step S6 of FIG.

前記ステップS16にて、詳細情報の収集対象とする目的物候補11が指定されると、制御装置15aは、指定された目的物候補11を水中航走体1に対して指示する指令を発する(ステップS17)。この指令は、コマンドCとして、音響通信機13と音響通信機8を介した通信により、水中航走体1の制御装置5へ送られる。 When the target object candidate 11 for which detailed information is to be collected is designated in step S16, the control device 15a issues a command to instruct the designated target object candidate 11 to the underwater vehicle 1. Step S17). This command is sent as command C to the control device 5 of the underwater vehicle 1 by communication via the acoustic communication device 13 and the acoustic communication device 8.

水中航走体1では、制御装置5が、前記コマンドCを受けると、指定された目的物候補11の位置の座標を、水中航走体1の航走の目標位置、および、光学式カメラ7による撮影の対象として設定する(ステップS18)。 In the underwater vehicle 1, when the control device 5 receives the command C, the coordinates of the position of the designated target candidate 11 are set to the target position of the underwater vehicle 1 and the optical camera 7. It is set as a target for shooting by (step S18).

その後は、図2に示したと同様のステップS8からステップS11までの処理を行うようにする。本実施形態では、ステップS11にて詳細な情報収集を望む別の目的物候補11があると判断された場合は、ステップS16に戻るようにしてある。 After that, the same processes as shown in FIG. 2 from step S8 to step S11 are performed. In the present embodiment, if it is determined in step S11 that there is another target candidate 11 for which detailed information is desired to be collected, the process returns to step S16.

したがって、本実施形態の水中捜索方法および水中捜索システムによっても、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by the underwater search method and the underwater search system of the present embodiment.

なお、本発明は前記各実施形態および応用例にのみ限定されるものではなく、たとえば、水中航走体1に備える第1の情報収集手段としては、サイドスキャンソーナ6を例示したが、マルチナロービーム音響測探機や、その他の音響式の画像センサを用いてもよい。 The present invention is not limited to each of the above embodiments and applications. For example, as the first information collecting means provided in the underwater vehicle 1, the side scan sonar 6 is exemplified, but the multi-narrow beam is used. An acoustic probe or other acoustic image sensor may be used.

水中航走体1に備える第2の情報収集手段としては、光学式カメラを例示したが、レーザ光などを用いる光学式の3次元スキャナを用いてもよい。 As a second information collecting means provided in the underwater vehicle 1, an optical camera is exemplified, but an optical three-dimensional scanner using a laser beam or the like may be used.

更に、第1の情報収集手段6と第2の情報収集手段7は、相対的に、第1の情報収集手段6の情報収集範囲の方が、第2の情報収集手段7の情報収集範囲に比して大となるという関係を有していれば、双方が共に音響式や光学式の情報収集手段であってもよいし、水中で物体の検出が可能な更に別の情報収集方式のものであってもよい。 Further, in the first information collecting means 6 and the second information collecting means 7, the information collecting range of the first information collecting means 6 is relatively closer to the information collecting range of the second information collecting means 7. Both may be acoustic or optical information gathering means as long as they have a relative large relationship, or they may be yet another information gathering method capable of detecting an object in water. It may be.

各実施形態と応用例では、水中航走体1と管制局2との相互通信を水中で行う通信機としては、音響通信機8,13を例示したが、光や電磁波などの通信方式の通信機を採用してもよい。また、第1実施形態の応用例では、水中航走体1と管制局2との相互通信を空中で行う通信機としては、無線通信機19,20を例示したが、光や音波(超音波を含む)などの通信方式の通信機を採用してもよい。 In each embodiment and application example, acoustic communication devices 8 and 13 are exemplified as communication devices that perform mutual communication between the underwater vehicle 1 and the control station 2 underwater, but communication of a communication method such as light or electromagnetic wave is exemplified. You may adopt the machine. Further, in the application example of the first embodiment, the wireless communication devices 19 and 20 are exemplified as the communication devices that perform mutual communication between the underwater vehicle 1 and the control station 2 in the air, but light or sound waves (ultrasonic waves) are exemplified. A communication device of a communication method such as) may be adopted.

管制局2は、船舶14に装備された例を示したが、管制局2が地上に設けられた構成であってもよい。この場合は、水面に配置された航走体に、水中航走体1との相互通信を行うための通信機と、管制局2との通信を行うための通信機とを装備した構成の中継機を用いて、水中航走体1と管制局2との間でのコマンドCとステータスSの通信を中継させるようにすればよい。 Although the control station 2 has shown an example of being equipped on the ship 14, the control station 2 may be provided on the ground. In this case, the relay is equipped with a communication device for communicating with the underwater vehicle 1 and a communication device for communicating with the control station 2 on the navigation body arranged on the water surface. The machine may be used to relay the communication of command C and status S between the underwater vehicle 1 and the control station 2.

第2実施形態の水中捜索システムにおける水中航走体1と管制局2は、第1実施形態の応用例に示したと同様の無線通信機19と無線通信機20を備えた構成としてもよい。この場合の水中捜索方法は、図10に示した手順におけるステップS13とステップS14との間や、ステップS8とステップS9との間に、水中航走体1が水面に浮上する処理を行って、水中航走体1から管制局2へ、無線通信機19と無線通信機20とを介した無線通信によりステータスSを送信するようにすればよい。 The underwater vehicle 1 and the control station 2 in the underwater search system of the second embodiment may be configured to include the same wireless communication device 19 and wireless communication device 20 as shown in the application example of the first embodiment. In the underwater search method in this case, the underwater vehicle 1 floats on the water surface between steps S13 and S14 and between steps S8 and S9 in the procedure shown in FIG. The status S may be transmitted from the underwater vehicle 1 to the control station 2 by wireless communication via the wireless communication device 19 and the wireless communication device 20.

水中航走体1の図示した形状は一例であり、水中航走体1は図示した以外の形状を備えていてもよい。 The illustrated shape of the underwater vehicle 1 is an example, and the underwater vehicle 1 may have a shape other than that shown.

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。 Of course, various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

1 水中航走体、2 管制局、3 位置検出手段、4 推進操舵手段、5 制御装置、6 サイドスキャンソーナ(第1の情報収集手段、音響画像センサ)、7 光学式カメラ(第2の情報収集手段、光学式の画像センサ)、8 音響通信機(通信機)、9 捜索範囲、10 移動経路、11 目的物候補、13 音響通信機(通信機)、16 画像処理部(手段)、17 表示部、19 無線通信機(通信機)、20 無線通信機(通信機) 1 Underwater vehicle, 2 Control station, 3 Position detection means, 4 Propulsion steering means, 5 Control device, 6 Side scan sonar (1st information gathering means, acoustic image sensor), 7 Optical camera (2nd information) Collection means, optical image sensor), 8 acoustic communication device (communication device), 9 search range, 10 movement path, 11 target candidate, 13 acoustic communication device (communication device), 16 image processing unit (means), 17 Display, 19 wireless communication device (communication device), 20 wireless communication device (communication device)

Claims (3)

水中航走体を、目的物の捜索範囲を移動経路に従い航走させる航走処理と、
前記航走処理の際、前記水中航走体に備えた情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段と第2の情報収集手段のうち、前記第2の情報収集手段に比して情報収集範囲が大となる前記第1の情報収集手段を用いて水中の情報を収集する処理と、
前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に、前記目的物に類似した物体を目的物候補として抽出する処理と、
前記目的物候補の位置を、前記水中航走体の航走の目標位置、および、前記第2の情報収集手段による情報収集の対象として設定する処理と、
前記水中航走体が前記目標位置へ移動して、前記第2の情報収集手段による情報収集を行う処理と、
前記水中航走体が前記第2の情報収集手段で収集した情報を管制局に送信する処理と、
前記管制局に備えた表示部にて、前記第2の情報収集手段で収集された情報を表示する処理と、
前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に抽出された前記目的物候補を前記表示部に表示する処理と、
前記管制局にて詳細情報の収集対象とする前記目的物候補が指定されると、該目的物候補の位置を、前記水中航走体の航走の前記目標位置、および、前記第2の情報収集手段による情報収集の対象として設定する処理と、を行うこと
を特徴とする水中捜索方法。
The navigation process that causes the underwater vehicle to navigate the search range of the target according to the movement route,
Among the first information collecting means and the second information collecting means having different sizes of the information collecting range provided in the underwater vehicle during the cruising process, the information is collected as compared with the second information collecting means. The process of collecting underwater information using the first information collecting means, which has a large range,
A process of extracting an object similar to the target object as a target object candidate based on the information collected by the first information collecting means.
A process of setting the position of the target object candidate as a target position for navigation of the underwater vehicle and a target for information collection by the second information collecting means.
A process in which the underwater vehicle moves to the target position and information is collected by the second information collecting means.
The process of transmitting the information collected by the underwater vehicle by the second information collecting means to the control station, and
A process of displaying the information collected by the second information collecting means on the display unit provided in the control station, and a process of displaying the information collected by the second information collecting means.
A process of displaying the target object candidate extracted based on the information collected by the first information collecting means on the display unit, and a process of displaying the target object candidate on the display unit.
When the target object candidate for which detailed information is to be collected is designated by the control station, the position of the target object candidate is set to the target position of the navigation of the underwater vehicle and the second information. An underwater search method characterized by performing a process set as a target for collecting information by a collecting means.
前記第1の情報収集手段として音響画像センサを使用し、前記第2の情報収集手段として光学式の画像センサを使用する
請求項1記載の水中捜索方法。
The underwater search method according to claim 1, wherein an acoustic image sensor is used as the first information collecting means, and an optical image sensor is used as the second information collecting means.
水中航走体と管制局とを備え、
前記水中航走体は、位置検出手段と、推進操舵手段と、制御装置と、情報収集範囲が大小異なる第1の情報収集手段および第2の情報収集手段と、通信機とを備え、
前記水中航走体または前記管制局の少なくとも一方に、前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に、目的物に類似した物体を目的物候補として抽出する処理を行う手段を備え、
前記管制局は、前記水中航走体との通信を行う通信機と、前記目的物候補の情報を表示する表示部を備え、
更に、前記水中航走体は、
前記目的物の捜索範囲を移動経路に従い航走する機能と、
前記捜索範囲における前記移動経路に従う航走の際、前記第1の情報収集手段を用いて水中の情報を収集する機能と、
前記抽出された前記目的物候補の位置を、航走の目標位置、および、前記第2の情報収集手段による情報収集の対象として、前記目標位置へ移動すると共に、前記第2の情報収集手段による情報収集を行う機能と、
前記第2の情報収集手段で収集した情報を前記管制局に送信する機能と、を備え、
前記管制局は、前記第1の情報収集手段で収集した情報を基に抽出された前記目的物候補を前記表示部に表示する機能を備え、
前記水中航走体または前記管制局の少なくとも一方は、前記管制局にて詳細情報の収集対象とする前記目的物候補が指定されると、該目的物候補の位置を、前記水中航走体の航走の前記目標位置、および、前記第2の情報収集手段による情報収集の対象として設定する機能を備えることを特徴とする水中捜索システム。
Equipped with an underwater vehicle and a control station,
The underwater vehicle includes a position detecting means, a propulsion steering means, a control device, a first information collecting means and a second information collecting means having different information collecting ranges, and a communication device.
At least one of the underwater vehicle and the control station is provided with a means for performing a process of extracting an object similar to the target object as a target object candidate based on the information collected by the first information collecting means.
The control station includes a communication device that communicates with the underwater vehicle and a display unit that displays information on the target object candidate.
Further, the underwater vehicle is
The function of navigating the search range of the target object according to the movement route,
A function of collecting underwater information by using the first information collecting means when navigating along the movement route in the search range.
The extracted position of the target object candidate is moved to the target position as a target position for navigation and a target for information collection by the second information collecting means, and is moved to the target position by the second information collecting means. The function to collect information and
It has a function of transmitting the information collected by the second information collecting means to the control station.
The control station has a function of displaying the target object candidate extracted based on the information collected by the first information collecting means on the display unit.
When the underwater vehicle or at least one of the control stations specifies the target candidate for which detailed information is to be collected by the control station, the position of the target candidate is set to the position of the underwater vehicle. An underwater search system comprising the function of setting the target position of navigation and the target of information collection by the second information collecting means.
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