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ソナーの仕組み
ソナーとは、
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ソナーとは音波によって物体を探知する装置です。漁労用途では、魚群探知機が船の真下を探知するのに対し、周囲方向を探知できるものをソナーと称しています。

海中に向けて超音波を発射し、その反射波を捉えることで目的の物体を探す仕組みになっています。また、海中に存在する魚群をレーダー映像のように捉え、自船位置を中心に、前方、左右方向などの魚群の分布状況、密集度などを探知表示することができます。

日本国内では、大型中型まき網船、海外まき網船、カツオ船からサンマ船などに搭載され活用されています。
海外においては北欧を中心に、まき網船、トロール船でその成果が大きく評価されています。

サーチライトソナーについて
サーチライトソナーについて

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サーチライトソナーについて

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ソナーには、サーチライトソナーとスキャニングソナーの2種類があります。

サーチライトソナーの探知範囲は、1回の超音波発射が6度幅のビームで、このビームを順次回転させることで広範囲の魚群分布を探ります。

サーチライトソナーの場合、超音波は海中を伝わる速度が遅いため、探知ビームを回転させるのに時間がかかります。また、走行しながら細いビームを回転させて探知するため、探索できない部分が生じます。

スキャニングソナーについて、
スキャニングソナーについて

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スキャニングソナーは、自船の全周囲360度方向を瞬時に探知表示することができます。このため、水平方向での探知漏れ域が生じません。
しかも、超音波を発射する毎に全周囲を探知するため、同じ魚群を何度でも捕らえることができます。また、魚群が移動する方向やその速さなどを画像上の反応から計算表示できます。

スキャニングソナーの探知範囲は、一瞬に360度方向を探知表示する全周型(図左上)と180度方向の半周型(図右上)があります。
また、90度型(図左下)と45度型(図右下)を瞬時に探知するセクタースキャンなどがあります。

サーチライトソナーの原理
サーチライトソナーの原理

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サーチライトソナーは、空の高いところから海中を眺めたような画面表示になります。
探知ビームは船底のセンサー部からサーチライトのようにグルグルと回っています。

サーチライトソナーの動作は、送受波器(センサー部)から海中の前方に向けて超音波を発射します。すると、すぐに受信状態に切り替わり、信号受信時間が終わると、送受波器の角度は右または左へ少しずれ、それと同時に即座に超音波を発射します。また超音波を発射したあとすぐに受信状態に切り替わり、海中からの反射信号を受信する・・・。といった状態が機械的に順次繰り返されます。

スキャニングソナーの仕組み
スキャニングソナーの仕組み

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スキャニングソナーの仕組み

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スキャニングソナーのセンサー部は、1000個ほどの振動子からできています。それが水平方向、垂直方向に並べられ、360度方向に探知できるよう構成されており、そこから一度に全方向に向けて超音波を発射し、瞬時に海中からの反射波を受信するという仕組みになっています。

海中から返ってきた信号は、縦横に並べられた多くの振動子を電子的に切り替えることにより、魚群までの距離や方向を知ることができます。

スキャニングソナーの基本的な動作は、タイマー回路でコントロールされており、順次、振動子を切り替えて反射信号の方向を確認する動作になっています。

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