TOP > 国内特許検索 > 航走体船種識別装置及びその方法

航走体船種識別装置及びその方法

国内特許コード P05A008098
整理番号 1870
掲載日 2005年12月9日
出願番号 特願平10-358745
公開番号 特開2000-180258
登録番号 特許第3159306号
出願日 平成10年12月17日(1998.12.17)
公開日 平成12年6月30日(2000.6.30)
登録日 平成13年2月16日(2001.2.16)
発明者
  • 倉野 重光
  • 野本 好之
  • 吉見 邦彦
出願人
  • 防衛装備庁長官
  • 株式会社京三製作所
発明の名称 航走体船種識別装置及びその方法
発明の概要 【課題】 船体音響信号から航走体の船種を自動識別する。
【解決手段】 船体音響信号を受信する音響信号受波器1と、周波数分析するFFT処理手段2と、周波数分析データを格納するメモリ3と、所定周波数帯域の周波数分析データから各周波数に対するパワーを計算するパワースペクトラム計算手段4と、所定周波数帯域のパワースペクトラムの全エネルギーと所定周波数帯域をN分割した所定周波数幅毎のパワースペクトラムのエネルギーとから、所定周波数幅毎の符号化信号百分率値を求め、符号化信号百分率値に基づいた符号列を生成する符号化手段5と、符号列の符号化信号を入力データとして、ニューラルネットワーク演算処理を行い航走体の船種を出力するニューラルネットワーク処理手段6とを備えて構成される。
従来技術、競合技術の概要


水上或いは水中を航行する船体の雑音源は、機械雑音、プロペラ雑音そして流体力学的雑音からなっている。例えば図12は船体が発生させる船体音響信号の一例の周波数-パワースペクトラム解析図を示しており、○印のイはプロペラに起因するプロペラ雑音のもの、○印のロはエンジンに起因する機械雑音のもの、○印のハは冷凍機やクーラに起因する機械雑音のものである。
また船体に装着されるプロペラ、すなわちスクリューの型は、その船種によって定まっており、そのスクリューの形状も約20種類である。
従来の航走体が発生させる船体音響信号を受信し、その音響信号から航走体の船種を識別する手法は、航走体の放射雑音、すなわち流体力学的雑音を除いた機械雑音、プロペラ雑音を基にした航走体の放射雑音をFFT(高速フーリエ変換)処理し、ローファーグラムを作成することにより、長期間特別の訓練を受けた経験豊富な人間がその音紋を見て航走体の船種を識別していた。

産業上の利用分野


本発明は、航走体が発生させた水中(海中を含む)を伝わる船体音響信号からその航走体特有の雑音信号についての特徴を内包する符号化信号の符号列に変換し、この符号列の符号化信号を誤差逆伝播学習による多層構造のニューラルネットワークの入力データとしてニューラルネットワーク演算処理をすることにより、航走体の船種を自動識別するようにした航走体船種識別装置及びその方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
形状と材質によって定まるプロペラの振動特性に起因する雑音を含む航走体自体が独自に発生させる船体音響信号を受信し、その音響信号から航走体の船種を識別する航走体船種識別装置において、
船体音響信号を受信する音響信号受波器と、
音響信号受波器が受信した音響信号を周波数分析するFFT処理手段と、
FFT処理手段で処理された周波数分析データを格納するメモリと、
メモリから予め定められた所定周波数帯域の周波数分析データを読み出し、各周波数に対するパワーを計算するパワースペクトラム計算手段と、
当該所定周波数帯域のパワースペクトラムの全エネルギーを求める全エネルギー演算手段と当該所定周波数帯域をN分割した所定周波数幅毎のパワースペクトラムのエネルギーを求める所定周波数幅エネルギー演算手段とを備え、当該所定周波数帯域のパワースペクトラムの全エネルギーと当該所定周波数帯域をN分割した所定周波数幅毎のパワースペクトラムのエネルギーとから、所定周波数幅毎のエネルギー百分率値を求め、当該エネルギー百分率値に基づいた符号列を生成する符号化手段と、
符号化手段によって生成された符号列の符号化パターンを入力データとして、ニューラルネットワーク演算処理を行い航走体の船種を出力するニューラルネットワーク処理手段とを備え、音響信号受波器が受信した航走体自体が独自に発生させる音響信号から航走体の船種を自動識別するようにしたことを特徴とする航走体船種識別装置。

【請求項2】
上記符号化手段は、エネルギー百分率値を予め定められた有効桁の数値にし、この有効桁の数値の符号列を生成するようにしたことを特徴とする請求項1記載の航走体船種識別装置。

【請求項3】
上記符号化手段は、エネルギー百分率値を予め定められたしきい値と比較する比較部を備え、上記エネルギー百分率値を2値化し符号列を生成するようにしたことを特徴とする請求項1記載の航走体船種識別装置。

【請求項4】
形状と材質によって定まるプロペラの振動特性に起因する雑音を含む航走体自体が独自に発生させる船体音響信号を受信し、その音響信号から航走体の船種を識別する航走体船種識別方法において、
受信された航走体の船体音響信号を基に、FFT処理手段で周波数分析を行い、
FFT処理手段で処理された周波数の内の予め定められた所定周波数帯域の各周波数に対するパワーを計算し、
当該所定周波数帯域をN個の所定周波数幅に分割し、所定周波数幅のパワースペクトラムのエネルギーを求めると共に、当該所定周波数帯域のパワースペクトラムの全エネルギーを求め、
当該所定周波数帯域のパワースペクトラムの全エネルギーに対する当該所定周波数幅のパワースペクトラムのエネルギーの割合を示すエネルギー百分率値を当該所定周波数幅毎に求め、当該エネルギー百分率値に基づいた符号列を生成し、
生成された符号列の符号化パターンを入力データとしてニューラルネットワーク処理手段で航走体の船種を識別するニューラルネットワーク演算処理を行い、
音響信号受波器が受信した航走体自体が独自に発生させる音響信号から航走体の船種を自動識別するようにしたことを特徴とする航走体船種識別方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP1998358745thum.jpg
出願権利状態 登録
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、問合せボタンを押してください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close