2007 Fiscal Year Annual Research Report
3次元ソナーと工学カメラを融合した自律型水中ロボットによる構造物観測
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18760616
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
近藤 逸人 Tokyo University of Marine Science and Technology, 海洋工学部, 准教授 (40361802)
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| Keywords | 海洋工学 / 海洋探査 / 知能ロボティ,ックス / 自律型水中ロボット / ソナー |
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| Research Abstract |
本年度は、昨年度に引き続き、測定距離を近距離に限定した小型ソナーを開発することを目標に研究を行った。
具体的には、昨年度までに開発したソナーアレイを試験水槽に設置し、一定の距離を置いて基準音源を設け、これからいくつかの周波数の音波を発信させて、ソナーアレイの入力側各素子(32チャンネル)からの出力を個別にオシロスコープで計測する基本的な特性試験を行った。この結果から受波感度周波数特性を求めた。出力側に関しては、音響特性があらかじめ校正されたハイドロフォンをアレイから一定の距離を置いて設置し、任意周波数の信号を出力素子から出力させて、この受信波形をオシロスコープで計測する特性試験を行った。この結果から送波感度周波数特性を求めた。以上の試験結果から、各チャンネルについて若干の特性の違いは認められたものの、信号処理時に補正することができる範囲内であるため、開発したソナーアレイの音響的な有効性を確認することができた。
また、送波に関する指向性を確認する意味で、ハイドロフォンの位置を動かしながら同様の計測を行った。本来、任意の方向ヘビームフォーミングをかけてこれを測定するのが理想的ではあるが、十分な性能を持つ無反響水槽で実験を実施することは困難である点と、16チャンネルを同期して出力する任意波形出力装置が必要となり、これを入手することは困難であるため、全チャンネルをすべて電気的に結合して一つの波形を出力することで試験を実施することとした。すなわち全チャンネルに同位相の波形を入力することによって、正面に鋭い指向性を持つ音波を出力させてこの際の指向性を計測した。この結果、非常に指向性の鋭いビームを得られることが確認され、アレイとしての有効性を確認した。
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