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水中測位装置、RTK-GPSによる水中位置決めシステム

水中の機器やダイバーの位置をリアルタイムで!水中で安全・正確に構造物の向上を支援!

イメージ:水中測位装置、RTK-GPSによる水中位置決めシステム


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特長

船上(地上)から、水中の状況を把握したり、作業をコントロールすることは容易ではありません。
機器の紛失やダイバーの事故の恐れのある現場環境で、水中測位データは安心・安全に作業や調査を行うために不可欠な情報です。
水中の機器やダイバーの位置情報を得るために、実用的でもっとも小型・軽量でリーズナブルなシステムが、このTrackLink USBLシステムです。

水中測位装置、RTK-GPSによる水中位置決めシステムの概要図

被覆ブロック・アスファルトマットを消波ブロック手前に敷設することで、海岸浸食防止、護岸の洗掘防止等の効果が得られます。起重機船クレーン敷設作業においては、水中のうねりによる据付け対象物の動揺が発生し、正確な位置への敷設を妨げられます。
また、うねりによる海底の砂地盤の舞い上がりにより、潜水士の安全管理に悪影響を与える場合があります。よって、水中の据付け対象物および潜水士の位置を正確に把握できるシステムが求められています。
水中測位装置、RTK-GPSによる水中位置決めシステムでは、高精度なトランスポンダーとRTK-GPSを使用して、据付け対象物および潜水士の位置を平面図および断面図で表示するためのシステムを開発・使用しました。

  • ノイズレベルの高い現場環境でも誤認が少ない
  • トランスポンダーと船上装置の間でデータの送受信が可能
  • 距離/精度と、取付け機器に合わせた機種選択が可能
  • 小型、軽量、結線の容易さ

USBL方式 水中測位装置とは

水中測位装置、RTK-GPSによる水中位置決めシステムの概要図

USBL(Ultra Short Base Line)方式 水中測位装置は、ブロードバンド・アコースティック・スプレッド・スペクトラム信号処理方式を用い、小型、軽量、低誤認率を実現した水中方式/距離探知装置です。

USBLでは、音波の往復時間と水中音速から、トランスポンダーまでの距離を決定し、USBLの受波アレイ(複数の受波素子を並べたもの)での位相差から角度を決定し、トランシーバー(送受波機)に対する三次元空間内でのトランスポンダーの相対位置を求めることができます。また、トランシーバーの地球座標での位置(緯度・経度)と姿勢角(水平からの傾きと方位)にトランスポンダーの相対位置を加えることで、トランスポンダーの緯度・経度を得ることができます。

機能

漁礁沈設

  • ダイバーの位置管理・漁礁設置時の位置管理
  • ROV/AUVと目標物、本船の位置を地球座標上で表示。
  • 水中係留物と本船の位置関係の表示及び係留系のデータ取得。
  • 曳航体(サイドスキャンソーナ)の地球座標上の位置の記録、表示。

これらのことをリアルタイムで行い、水中の測位データをシリアル出力できます。


モニタ画面

水中測位装置、RTK-GPSによる水中位置決めシステムの概要図
ダイバーの位置管理モニター画面

設置例


システム構成図

基本構成はトランシーバー(表層部)とトランスポンダー(水中部)となっており、トランシーバーの制御をワークステーションで行います。トランシーバーがトランスポンダーに呼びかけ、応答が返ってくると、その音波情報がシリアル経由でワークステーションに入力・演算され、トランシーバーとトランスポンダーの位置関係のモニタリング、ログが行われます。このデータはASCII形式ととなっており、ワークステーションから外部システム(ソフトウェア)への出力も容易です。

位置情報取得用のGPSを使用した場合、ワークステーションがトランシーバーの位置情報からトランスポンダーの位置を蚕室氏、トランスポンダーの測位データが得られます。方位取得用のGPSコンパスを使用すると互いの進行方向の把握なども可能です。測位データの精度を向上させるために姿勢センサーも使用可能です。

システム構成図

トランシーバー仕様

周波数 31.0~43.2kHz
ビーム幅(度) 120度
ターゲット数 最大16
通信距離 1,000m
位置精度(度) 0.25度
位置精度 (斜距離cm) 0.20cm
サイズ L24cm φ12.6cm 3.5kg

トランスポンダー仕様

対応トランシーバー TrackLink 1500
ビーム幅(度) 210度 無指向
発信出力 25W
通信距離 500m
水中重量 0.86kg
消費電力 発信時 10W
受信時 1.6W

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