[发明专利]水中探测装置、鱼群探测机、水中探测方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于向水中发送的超声波所反射的反射波来进行水中探测的水中探测装置、鱼群探测机、水中探测方法以及程序。

背景技术

以往，在用于船舶的鱼群探测机中，辨别海底的沉积物(岩、石、沙等)并进行显示的探测机广为人知(例如，对照专利文献1)。沉积物的辨别是通过解析超声波的发送脉冲的海底回波来进行的。例如，在海底为如岩或石等坚硬且起伏大的位置，海底回波的时间宽度较长，而在海底为如沙或泥等柔软且平坦的位置，海底回波的时间宽度则较短。在画面上，对与各沉积物的相似度或各沉积物中最相似的沉积物进行显示。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本国专利4348415号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，鱼群探测机的目的主要是高精度地探测鱼群，因此，通过缩短所发送的超声波的发送脉冲宽度，来使距离分辨率提高，但若缩短了发送脉冲宽度，则能量降低，从而探测距离降低，因此较深的深度下的沉积物的辨别变得困难。

所以，本发明的目的在于提供一种能够通过一个装置来高精度地进行鱼或水深的检测以及海底沉积物的辨别这两方面的水中探测装置、鱼群探测机、水中探测方法以及程序。

用于解决课题的方法

本发明的水中探测装置具有第1生成部、第2生成部、输出部、水中检测部和沉积物辨别部。第1生成部生成第1发送信号。第2生成部生成脉冲宽度比第1发送信号长的第2发送信号。输出部向探头输出由第1以及第2生成部所生成的发送信号，该探头向水中发送基于发送信号的超声波，并接收在水中所反射的反射波且将该反射波变换成接收信号。水中检测部基于与从探头输出的第1发送信号相关的第1接收信号来检测鱼或水深。沉积物辨别部基于与从探头输出的第2发送信号相关的第2接收信号来辨别海底的沉积物。

在该构成中，根据脉冲宽度各不相同的鱼或水深检测用以及海底沉积物辨别用的超声波，对鱼或水深以及海底的沉积物进行检测和辨别。为了检测鱼体长度和鱼种或水深，需要提高鱼或水深检测用的超声波的距离分辨率，即，需要缩短脉冲宽度。相反，需要增强沉积物辨别用的超声波的能量(信号强度)，来提高探测距离或SN比，即，加长脉冲宽度。因此，通过使沉积物辨别用超声波的脉冲宽度长于鱼或水深检测用超声波的脉冲宽度，能够通过一个装置来进行鱼或水深检测和沉积物辨别这两种处理。

在本发明的水中探测装置中，具有第1生成部，第2生成部、输出部、水中检测部和设定部。第1生成部生成频率变化的第1发送信号。第2生成部生成固定频率的第2发送信号。输出部向探头输出所述第1以及第2生成部所生成的发送信号，该探头向水中发送基于发送信号的超声波，并接收在水中所反射的反射波且将该反射波变换成接收信号。水中检测部基于与从所述探头输出的所述第1发送信号相关的第1接收信号来检测鱼或水深。沉积物辨别部基于与从所述探头输出的所述第2发送信号相关的第2接收信号来辨别海底的沉积物。设定部使所述第1生成部进行调频来生成第1发送信号，并且使所述第2生成部生成脉冲宽度长于对第1接收信号进行脉冲压缩后的信号的第2发送信号。水中检测部基于经脉冲压缩后的第1接收信号来检测鱼或水深。

在该构成中，使脉冲宽度长于经脉冲压缩后的第1接收信号地来生成第2发送信号，并基于经脉冲压缩后的接收信号进行鱼或水深检测。鱼或水深检测用的超声波要求长探测距离、高精度的接收信号的SN比、以及高距离分辨率(鱼群的识别能力)。但是，若为了提高距离分辨率而缩短超声波的脉冲宽度，则超声波的能量变小，其结果，探测距离以及SN比降低。相反，若加长脉冲宽度，则不能检测比脉冲宽度小的鱼，距离分辨率降低。另一方面，在海底沉积物的辨别中，不要求距离分辨率，且海底为反射波发生散射(二次反射或混响)的巨大(广域)的反射体，因此，若对发送信号进行调频而使其形成宽带，包含于海底的反射波中的噪声将增大。所以，仅对鱼群检测用的发送信号进行调频，并对接收信号进行脉冲压缩，由此，并不会使能量降低，却能够获得与收发缩短了脉冲宽度的超声波的情况相同的效果。其结果，能够进行高精度的鱼或水深检测以及海底的沉积物辨别。

本发明的水中探测装置具有：第1滤波器，其进行第1接收信号的滤波处理，和第2滤波器，其进行第2接收信号的滤波处理。第1滤波器具有比第2滤波器宽的带宽。

在该构成中，若加长发送信号的脉冲宽度，则能够使滤波器的带宽变窄，所以，能够使第2滤波器的带宽比第1滤波器窄，其结果，能够相对于第1接收信号进一步提高第2接收信号的SN比。