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公開番号2025132244
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029668
出願日2024-02-29
発明の名称情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラム
出願人沖電気工業株式会社
代理人弁理士法人きさ特許商標事務所
主分類G01S 11/14 20060101AFI20250903BHJP(測定;試験)
要約【課題】音波伝搬計算によって算出する指標の総合的な誤差を許容値に抑えることができる距離間隔を算出することができる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供する。
【解決手段】情報処理装置は、音波伝搬計算によって指標を算出する際の距離間隔を算出する情報処理装置であって、複数の環境条件と、評価対象となる複数の距離間隔である複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標を算出する評価指標算出部と、複数の環境条件と、複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標と基準指標との差に基づき評価誤差を求める誤差算出部と、複数の環境条件のそれぞれにおいて、複数の評価距離間隔のそれぞれの評価誤差と許容誤差との比較結果に基づき、距離間隔の候補となる複数の候補距離間隔を算出し、記憶装置に記憶させる候補算出部と、記憶装置に記憶された複数の候補距離間隔から、与えられた環境条件に対応する候補距離間隔を距離間隔として決定する距離間隔決定部と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
音波伝搬計算によって指標を算出する際の距離間隔を算出する情報処理装置であって、
複数の環境条件と、評価対象となる複数の前記距離間隔である複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標を算出する評価指標算出部と、
複数の前記環境条件と、複数の前記評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、前記評価指標と基準指標との差に基づき評価誤差を求める誤差算出部と、
複数の前記環境条件のそれぞれにおいて、複数の前記評価距離間隔のそれぞれの前記評価誤差と許容誤差との比較結果に基づき、前記距離間隔の候補となる複数の候補距離間隔を算出し、記憶装置に記憶させる候補算出部と、
前記記憶装置に記憶された複数の前記候補距離間隔から、与えられた前記環境条件に対応する前記候補距離間隔を前記距離間隔として決定する距離間隔決定部と、を備える
情報処理装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記誤差算出部は、前記基準指標として、複数の前記評価距離間隔のうちの最小の前記評価距離間隔の前記評価指標を用いる
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
複数の前記評価距離間隔のうち、最小の前記評価距離間隔以外の前記評価距離間隔は、最小の前記評価距離間隔の整数倍であり、
前記誤差算出部は、最小の前記評価距離間隔以外の前記評価距離間隔の前記評価指標と、前記整数倍した最小の前記評価距離間隔の前記評価指標との差を取り、前記差の統計量に基づいて前記評価誤差を算出する
請求項２に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記候補算出部は、前記評価誤差が前記許容誤差以下となる最大の前記評価距離間隔を、前記候補距離間隔として算出する
請求項１～３の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記評価指標算出部は、評価海底傾斜と、評価海底音速と、評価水深との組み合わせによって定まる複数の前記環境条件における前記評価指標を計算する
請求項１～３の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記指標は、音源から受波器まで伝搬する音波の伝搬損失である
請求項１～３の何れか１項に記載の情報処理装置。
【請求項７】
音波伝搬計算によって指標を算出する際の距離間隔を算出する情報処理装置の情報処理方法であって、
複数の環境条件と、評価対象となる複数の前記距離間隔である複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標を算出する評価指標算出ステップと、
複数の前記環境条件と、複数の前記評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、前記評価指標と基準指標との差に基づき評価誤差を求める誤差算出ステップと、
複数の前記環境条件のそれぞれにおいて、複数の前記評価距離間隔のそれぞれの前記評価誤差と許容誤差との比較結果に基づき、前記距離間隔の候補となる複数の候補距離間隔を算出し、記憶装置に記憶させる候補算出ステップと、
前記記憶装置に記憶された複数の前記候補距離間隔から、与えられた前記環境条件に対応する前記候補距離間隔を前記距離間隔として決定する距離間隔決定ステップと、を備える
情報処理方法。
【請求項８】
音波伝搬計算によって指標を算出する際の距離間隔を算出するための情報処理プログラムであって、
複数の環境条件と、評価対象となる複数の前記距離間隔である複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標を算出する評価指標算出ステップと、
複数の前記環境条件と、複数の前記評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、前記評価指標と基準指標との差に基づき評価誤差を求める誤差算出ステップと、
複数の前記環境条件のそれぞれにおいて、複数の前記評価距離間隔のそれぞれの前記評価誤差と許容誤差との比較結果に基づき、前記距離間隔の候補となる複数の候補距離間隔を算出し、記憶装置に記憶させる候補算出ステップと、
前記記憶装置に記憶された複数の前記候補距離間隔から、与えられた前記環境条件に対応する前記候補距離間隔を前記距離間隔として決定する距離間隔決定ステップと、を情報処理装置のプロセッサに実行させる
情報処理プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、音波伝搬計算によって指標を算出する際の距離間隔を算出する情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムに関するものである。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、海中の生物等の対象物の存在を、対象物から放射された音波を受波することによって検出するソーナー等の機器が知られている。対象物を音源とする音波は、反射及び屈折を繰り返しながら海中を伝搬し、ソーナー等の受波器に到達する。その伝搬経路は、海中の音速分布に依存するため一定ではなく、音源からの音波を適切な大きさの音圧で受波できる位置も一定ではない。そこで、音源から受波器までの音波伝搬の間にどれだけ音圧が低下するかを対象海域の音速分布を用いてあらかじめ算出しておくことが行われる。この音圧の低下は、伝搬損失と呼ばれ、各種の音波伝搬モデルを用いて計算される。非特許文献１及び２には、音波伝搬モデルとして、放物型方程式（ＰａｒａｂｏｌｉｃＥｑｕａｔｉｏｎ）モデル（以下、「ＰＥモデル」と称する）を用いる点が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Jensen他, “Chapter 6. Parabolic Equations,“ in Computational Ocean Acoustics Second edition, 2011
Collins, “A split-step Pade solution for the parabolic equation method”, J. Acoust. Soc. Am. 93(4), Pt. 1 1993
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、伝搬損失を算出する際には、海底下音速と水中音速との差に起因して、実際の伝搬損失との間に誤差が生じる。算出した伝搬損失と実際の伝搬損失との誤差は、包路線音圧を計算する際の距離間隔が小さいほど小さくなる。一方で、包路線音圧を計算する際の距離間隔が小さいほど計算量の増加を招くため、許容できる最大の距離間隔を設定することが重要とされている。しかしながら、非特許文献１及び２に開示された方法によれば、ある深度において１つの距離間隔だけで包絡線音圧の計算を行う際の海底下音速のみに依存して算出された伝搬損失の誤差に基づいて、誤差を許容値以下に抑えるための最大の距離間隔を算出していた。このため、従来の伝搬損失算出装置では、伝搬損失の総合的な誤差を許容値に抑える距離間隔を算出することができない場合がある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、音波伝搬計算によって算出される指標の総合的な誤差を許容値に抑える距離間隔を算出することができる情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る情報処理装置は、音波伝搬計算によって指標を算出する際の距離間隔を算出する情報処理装置であって、複数の環境条件と、評価対象となる複数の距離間隔である複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標を算出する評価指標算出部と、複数の環境条件と、複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標と基準指標との差に基づき評価誤差を求める誤差算出部と、複数の環境条件のそれぞれにおいて、複数の評価距離間隔のそれぞれの評価誤差と許容誤差との比較結果に基づき、距離間隔の候補となる複数の候補距離間隔を算出し、記憶装置に記憶させる候補算出部と、記憶装置に記憶された複数の候補距離間隔から、与えられた環境条件に対応する候補距離間隔を距離間隔として決定する距離間隔決定部と、を備える。
【０００７】
本発明に係る情報処理方法は、音波伝搬計算によって指標を算出する際の距離間隔を算出する情報処理装置の情報処理方法であって、複数の環境条件と、評価対象となる複数の距離間隔である複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標を算出する評価指標算出ステップと、複数の環境条件と、複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標と基準指標との差に基づき評価誤差を求める誤差算出ステップと、複数の環境条件のそれぞれにおいて、複数の評価距離間隔のそれぞれの評価誤差と許容誤差との比較結果に基づき、距離間隔の候補となる複数の候補距離間隔を算出し、記憶装置に記憶させる候補算出ステップと、記憶装置に記憶された複数の候補距離間隔から、与えられた環境条件に対応する候補距離間隔を距離間隔として決定する距離間隔決定ステップと、を備える。
【０００８】
本発明に係る情報処理プログラムは、音波伝搬計算によって指標を算出する際の距離間隔を算出するための情報処理プログラムであって、複数の環境条件と、評価対象となる複数の距離間隔である複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標を算出する評価指標算出ステップと、複数の環境条件と、複数の評価距離間隔との組み合わせのそれぞれにおいて、評価指標と基準指標との差に基づき評価誤差を求める誤差算出ステップと、複数の環境条件のそれぞれにおいて、複数の評価距離間隔のそれぞれの評価誤差と許容誤差との比較結果に基づき、距離間隔の候補となる複数の候補距離間隔を算出し、記憶装置に記憶させる候補算出ステップと、記憶装置に記憶された複数の候補距離間隔から、与えられた環境条件に対応する候補距離間隔を距離間隔として決定する距離間隔決定ステップと、を情報処理装置のプロセッサに実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、算出する距離間隔の候補となる複数の候補距離間隔について、複数の環境条件のそれぞれにおいて、複数の評価距離間隔のそれぞれの評価誤差と許容誤差との比較結果に基づき算出している。このため、情報処理装置、情報処理方法、及び情報処理プログラムは、音波伝搬計算によって算出する指標の総合的な誤差を許容値に抑える距離間隔を算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
従来の伝搬損失算出装置を示すブロック図である。
海底が一定の傾斜をもつ距離依存環境を示す模式図である。
異なる海底傾斜をもつ２つの距離依存環境を示す模式図である。
実施の形態１に係る伝搬損失算出装置を示すブロック図である。
実施の形態１に係る伝搬損失算出方法を示すフローチャートである。
実施の形態１に係る、最小評価距離間隔以外の評価伝搬損失と基準伝搬損失との差の取り方を説明するための図である。
実施の形態１に係る候補距離間隔の算出方法を説明するための図である。
実施の形態１に係る補間方法を説明するための図である。
実施の形態１の変形例に係る、音源から受波器までの間の区間を、一定の海底傾斜をもつ区間に分割する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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