水中音響・ソナー技術入門

HULL · VARIABLE DEPTH · TOWED ARRAY

どこで聴くかを、
海に合わせて変える。

水上艦のソナーは、船体に一つ付いているだけではありません。船体に固定する方式、送受波器の深さを変える方式、細長い受信器を曳く方式を目的に応じて使い分けます。

水上艦の船首下の船体装備ソナー、艦尾から降ろした可変深度ソナー、長く曳航する受信アレイと海中の潜水艦を示すイラスト
海の層をまたいでセンサーを置くと、船体付近だけでは得にくい手掛かりを補えます。
THREE PLACEMENTS

違いは、まず「置き場所」で見る

HULL-MOUNTED

船体装備ソナー

どこ?
船首付近の船体に固定
得意
すぐ使いやすく、艦の周囲を継続して見る
注意
自艦の機関音・流体音や、海の層の影響を受ける
VDS

可変深度ソナー

どこ?
ケーブルで送受波器を上下させる
得意
音が届きやすい深さを選び、層の上下を観測する
注意
投入・揚収と深度調整が必要
TOWED ARRAY

曳航式アレイ

どこ?
細長い受信器列を艦尾から曳く
得意
艦から離れて低い周波数の音を静かに聴く
注意
旋回や速力の影響を受け、距離は単独では分かりにくい
WHY DEPTH MATTERS

水面からの深さで、同じ音の届き方が変わる

1

海の状態を測る

水温・塩分・圧力から、深さごとの音速を考えます。

2

届きやすい層を読む

音が曲がる方向や、届きにくい影の領域を予想します。

3

センサー深度を選ぶ

VDSを層の上・中・下へ動かし、観測の抜けを補います。

ACTIVE OR PASSIVE?

VDSと曳航式アレイは、同じ意味ではない

送って、聴く

可変深度ソナー

一般に送受波器を曳航体へ収め、アクティブ送信と受信を扱える方式があります。反射までの時間は距離の手掛かりになります。

静かに、聴く

曳航式アレイ

細長く並んだ受波器で周囲の音を受けます。長い配列を使うことで、低周波の音や方位の違いを読みやすくします。

装備によって構成は異なり、VDSと受動曳航アレイを組み合わせたシステムもあります。

FROM SOUND TO TRACK

実際には、ほかの表示と組み合わせる

  1. 海洋環境音速プロファイルで層を見る
  2. 受信方位ビームで方向を分ける
  3. 周波数・時間LOFARなどで継続する特徴を見る
  4. 位置推定複数時刻・複数センサーを重ねる
PAST · NOW · NEXT

水上艦の聴き方はどう変わる?

PAST

船体装備が中心

艦に固定されたセンサーを中心に、聴音と手作業の解析を組み合わせました。

NOW

深度変更と複数方式

船体、VDS、曳航アレイ、航空・無人センサーの観測を重ねます。

NEXT

分散配置と自動支援

無人水上艇や水中機もセンサーを運び、候補整理を支援する方向へ進みます。

NEXT LEARNING

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