特許 7544751 低抵抗吊下式ソナー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】低抵抗吊下式ソナー

(51)【国際特許分類】

   G01S 7/521 20060101AFI20240827BHJP

   H02G 11/02 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

G01S7/521 Z

H02G11/02

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021573455

(86)(22)【出願日】2020-05-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-10

(86)【国際出願番号】 EP2020062986

(87)【国際公開番号】W WO2020249334

(87)【国際公開日】2020-12-17

【審査請求日】2023-03-08

(31)【優先権主張番号】1906286

(32)【優先日】2019-06-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】511148123

【氏名又は名称】タレス

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】トマ，フィリップ

(72)【発明者】

【氏名】ワルナン，フランソワ

【審査官】安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－１７７１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６２３３２０２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１５／０９２０６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５０１４９５３（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開平０４－３３２８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－０５９０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５０－１４７６６０（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／５２－ ７／６４，

Ｇ０１Ｓ １５／００－１５／９６，

Ｈ０２Ｇ １１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音響送信器（２２）及び受信器（２４）を備えたアンテナ（２０；５０；８０）を含む吊下式ソナーであって、リール（３２）、前記リール（３２）を回転させるべく構成されたアクチュエータ（３０）、及び前記リール（３２）に巻かれたケーブル（１４）を含むモーター駆動ウインチ（２６）を更に含むこと、及び前記ウインチ（２６）が前記アンテナ（２０）に配置されていて、前記ケーブル（１４）により前記アンテナ（２０）を前記ケーブル（１４）の自由端で母機（１０，１６）に係止でき、
前記アンテナ（５０；８０）が、前記音響受信器（２４）が配置された展開可能なアーム（５２）であって、前記アンテナ（５０）の筐体（２９）にヒンジ結合された、展開可能なアーム（５２）と、前記ケーブル（１４）の主軸（２８）に沿って前記筐体（２９）に対して並進移動可能な本体（５４；８２，８４）とを含み、前記アーム（５２）が前記本体（５４；８２，８４）にヒンジ結合されていること、前記筐体（２９）に対して並進する前記本体（５４；８２，８４）の第１の位置において、前記アーム（５２）が前記筐体（２９）に対して折り畳まれていること、及び前記筐体（２９）に対して並進する前記本体（５４；８２，８４）の第２の位置において、前記アーム（５２）が展開されていることを特徴とする、吊下式ソナー。

【請求項2】

音響送信器（２２）及び受信器（２４）を備えたアンテナ（２０；５０；８０）を含む吊下式ソナーであって、リール（３２）、前記リール（３２）を回転させるべく構成されたアクチュエータ（３０）、及び前記リール（３２）に巻かれたケーブル（１４）を含むモーター駆動ウインチ（２６）を更に含むこと、及び前記ウインチ（２６）が前記アンテナ（２０）に配置されていて、前記ケーブル（１４）により前記アンテナ（２０）を前記ケーブル（１４）の自由端で母機（１０，１６）に係止でき、
前記アンテナ（８０）が、各々が音響送信器（２２）を搭載した複数のリング（９０）、及び前記ケーブル（１４）の主軸（２８）に沿って、前記アンテナ（５０）の筐体（２９）に対して並進移動可能な本体（８２，８４）を含むこと、前記リング（９０）と前記本体（８２，８４）が伸長可能な結合部（９２）により互いに結合されていること、前記筐体（２９）に対して並進する前記本体（８２，８４）の第１の位置において、前記リング（９０）と前記本体（８２，８４）が互いに接触すること、及び前記筐体（２９）に対して並進する前記本体（８２，８４）の第２の位置において、前記リング（９０）と前記本体（８２，８４）が互いに離れていることを特徴とする、吊下式ソナー。

【請求項3】

前記本体（５４；８２，８４）が、前記ケーブル（１４）を締め付けるべく構成されたクランプ（７０）を備え、前記クランプ（７０）の開放位置において、前記本体（５４；８２，８４）が自身の第１の位置を占有できるようにし、前記クランプ（７０）の閉止位置において、前記本体（５４；８２，８４）が自身の第２の位置を占有できるようにすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の吊下式ソナー。

【請求項4】

前記アンテナ（２０；５０；８０）が、電池（４０）、及び前記ケーブル（１４）を介さずに前記電池を再充電する手段（１１８）を含み、前記電池（４０）により前記音響送信器（２２）及び前記アクチュエータ（３０）に電力を供給できることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の吊下式ソナー。

【請求項5】

前記アンテナが、前記音響送信器（２２）又は前記アクチュエータ（３０）の一方に電力を供給できるようにする少なくとも１個のエネルギー変換器（１２２）を含むことを特徴とする、請求項４に記載の吊下式ソナー。

【請求項6】

前記エネルギー変換器（１２２）が双方向であるため、前記電池（４０）が前記アクチュエータ（３０）に電力を供給できる、又は前記アクチュエータ（３０）が前記電池（４０）を再充電できることを特徴とする、請求項５に記載の吊下式ソナー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はソナー検知の一般的分野に関し、特に対潜水艦戦で行われるソナー検知に関する。より具体的にはヘリコプター又はドローンから敷設される空中吊下式ソナーの分野に関する。

【背景技術】

【0002】

対潜水艦戦に関連して、所与の領域で潜航中の潜水艦を検知可能にすべく、ソナー、特に能動ソナーが一般に用いられる。この局面において、空中プラットフォーム（ヘリコプター又はドローン）からのソナーの敷設は、このようなプラットフォームが潜水艦に対して極めて可動性が高いため、特に効果的であることが分かっている。

【0003】

より正確には、ヘリコプターを用いて、プラットフォーム（すなわちヘリコプター）にケーブルで結合されソナー送信器及び受信器を敷設する。これらは従って「吊下式ソナー」と称される。本明細書の以降において、水面下でケーブル結合されたサブアセンブリはアンテナと呼ばれる。アンテナは、実際のソナー送信器及び受信器を含み、且つ送信器及び受信器に関連付けられた電子機器を潜在的に含んでいる。また、環境センサも含んでいてよい。

【0004】

公知のように、ヘリコプター内に配置されたウインチを用いてアンテナをプラットフォームから水中に投下し、水中でのアンテナの深度を制御してアンテナを回収する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ウインチによりアンテナを昇降させる際にケーブルにより水中で顕著な抵抗が生じる。この抵抗は、巻き解かれたケーブルの長さに起因して、アンテナが到達した深度に伴い増大する。アンテナの昇降速度は従ってケーブルの移動により生じる抵抗により制約される。アンテナを降下させる力は自重から自身の抵抗及びケーブルの抵抗を差し引いた分だけであるため、深度が深いほどアンテナの下降速度を遅くする必要がある。アンテナを引き上げる際に、ウインチはケーブルに対し、アンテナの重量に全抵抗を加えた値に等しい力を加える必要がある。相当な抵抗を扱うことができるウインチを用いてよい。ケーブルは、ウインチが発する引張り力に耐える寸法を有している必要がある。この力が強いほどケーブルの断面積を大きくする必要があり、更に抵抗が増大しがちである。

【0006】

本発明は、ケーブルの抵抗に影響されない吊下式ソナーにより検知動作を行うことを目的とする。検知動作とは、アンテナを降ろす、実際の音響検知フェーズを実行する、及びアンテナを引き上げることを意味する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述の目的のため、本発明の主題は、音響送信器及び受信器を備えたアンテナを含む吊下式ソナーである。吊下式ソナーは更に、リール、リールを回転させるべく構成されたアクチュエータ、及びリールに巻かれたケーブルを含むモーター駆動ウインチを含んでいる。ウインチはアンテナに配置されていて、ケーブルによりアンテナをケーブルの自由端で母機に係止することができる。

【0008】

アンテナは、音響受信器が配置された展開可能なアームであってアンテナの筐体にヒンジ結合された展開可能なアーム、及びケーブルの主軸方向に筐体に対して並進移動可能な本体を含んでいてよい。アームは次いで本体にヒンジ結合されている。筐体に対して並進する本体の第１の位置においてアームは筐体に対して折り畳まれ、筐体に対して並進する本体の第２の位置においてアームは展開されている。

【0009】

アンテナは、各々が音響送信器を搭載した複数のリング、及びケーブルの主軸方向に筐体に対して並進移動可能な本体を含んでいてよい。リングと本体は有利な特徴として伸長可能な結合部により互いに結合されている。筐体に対して並進する本体の第１の位置において、リングと本体は互いに接触し、筐体に対して並進する本体の第２の位置において、リングと本体は互いに離れている。

【0010】

本体は有利な特徴として、ケーブルを締め付けるべく構成されたクランプを備え、クランプの開放位置において、本体が自身の第１の位置を占有できるようにし、クランプの閉止位置において、本体が自身の第２の位置を占有できるようにする。

【0011】

アンテナは有利な特徴として、電池、及びケーブルを介さずに電池を再充電する手段を含み、電池により音響送信器及びアクチュエータに電力を供給することができる。

【0012】

アンテナは有利な特徴として、音響送信器又はアクチュエータの一方に電力を供給できるようにする少なくとも１個のエネルギー変換器を含んでいる。

【0013】

エネルギー変換器は有利な特徴として双方向であるため、電池がアクチュエータに電力を供給する、又はアクチュエータが電池を再充電することができる。

【0014】

例として与える実施形態の詳細な記述を精査することで本発明に対する理解が深まると共に更なる利点が明らかになると思われ、記述内容を添付の図面に示している。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1a】各々が１個の吊下式ソナーを備えた各種の母機を示す。

【図1b】各々が１個の吊下式ソナーを備えた各種の母機を示す。

【図2】図１ａ、１ｂの吊下式ソナーのアンテナの第１の変型例の実施形態を示す。

【図3a】図１ａ、１ｂの吊下式ソナーのアンテナの第２の変型例の実施形態を示す。

【図3b】図１ａ、１ｂの吊下式ソナーのアンテナの第２の変型例の実施形態を示す。

【図4a】図１ａ、１ｂの吊下式ソナーのアンテナの第３の変型例の実施形態を示す。

【図4b】図１ａ、１ｂの吊下式ソナーのアンテナの第３の変型例の実施形態を示す。

【図5】吊下式ソナーのアンテナの電気構造の一例をブロック図の形式で示す。

【発明を実施するための形態】

【0016】

明快さのため、各種の図面にわたり同一要素は同一参照符号で示している。

【0017】

図１ａに、水面を参照番号１１で示す水上をホバリングしているドローン１０を示す。ドローン１０は、ケーブル１４によりドローン１０に係止されたアンテナ１２を含む能動吊下式ソナーを備えている。この種のソナーは特に、水中の物体を検知及び分類できるようにする。図１ｂに、ケーブル１４によりヘリコプター１６に係止されたアンテナ１２を含む能動吊下式ソナーも備えたヘリコプター１６を示す。一般に、本発明の範囲内で、水面上で自身の位置決めが可能な任意の種類の母機が能動吊下式ソナーを備えていてよい。母機は、水中の所望の深度までアンテナを降ろし、音響検知フェーズを実行して、任務を完了すべく、又は他の検知動作を実行すべくアンテナを引き上げることができる。

【0018】

図２に、本発明による能動吊下式ソナーのアンテナ２０の第１の変型例の実施形態を示す。アンテナ２０は、音響送信器２２、音響受信器２４及びモーター駆動ウインチ２６を備えている。ウインチ２６を用いてケーブル１４を巻く、及び巻き解く。ケーブル１４の自由端２７により、アンテナ２０をドローン１０又はヘリコプター１６等の母機に係止することができる。アンテナ２０は、アンテナ２０がケーブル１４により吊り下げられて重力しか受けない場合に垂直な軸２８に沿って伸長する。アンテナ２０は、軸２８の回りに実質的に回転する形状を有している。音響送信器２２及び音響受信器２４は軸２８の回りに放射状に配置されている。

【0019】

音響送信器２２及び音響受信器２４は、アンテナ２０の筐体２９に固定されていてよい。音響送信器２２及び音響受信器２４はアンテナ２０の別々の領域に配置されていてよく、領域は図２に示すように互いに重なり合っている。代替的に、領域は、例えば本願出願人の名義で出願されて国際公開第２０１５／０９２０６６号パンフレットとして公開されている特許出願に記載されているように分散していてもよい。

【0020】

ウインチ２６は、アクチュエータ３０によりモーター駆動される。より正確には、アクチュエータ３０により、ケーブル１４が巻かれたリール３２を回転させることができる。アクチュエータ３０は、電気又は油圧モーター、或いはより一般に限られた空間内で換気無しに動作可能な任意の形態のエネルギーを用いるモーターであってよい。アクチュエータ３０は有利な特徴として、アンテナ２０内の空間を空けるべくリール３２内に配置されている。ケーブル１４の巻き解かれた部分が垂直軸２８に沿って伸長する。アンテナ２０は重力の影響下吊り下げられている。図２において、リール３２は水平軸３４の回りを回転する。代替的に、ケーブル１４は垂直軸を有するリールに巻かれていてよい。横巻き取り機構により、ケーブル１４をリール３２に整然と収納することができる。横巻き取り機構は、ケーブルガイドに、ケーブル１４を連続する層としてリール３２に整然と収納すべくリールの軸に沿った往復並進移動を実行させる。垂直軸リールの場合、リールは静止したままであってよく、横巻き取り機構が自身の並進移動を行うと共にリールの回りを回転する。このような機構は特に魚釣用のリールに存在する。代替的に、リールは自身の軸の回りを回転し、横巻き取り機構のガイドはアンテナ２０の筐体２９に対して並進的にしか移動しない。

【0021】

リール３２及びアクチュエータ３０から形成されたウインチ２６はアンテナ２０の内部、例えば音響受信器２４間に配置された内部体積３６に配置される。

【0022】

アンテナ２０はまた、特に、送信器２２により送信される音響信号の生成、受信器２４により受信された音響信号の処理、及びアクチュエータ３０の駆動を可能にする電子モジュール３８を含む。

【0023】

アンテナ２０の全ての構成要素の動作に必要な電力は、母機からケーブル１４を介して送電することができる。しかしこの解決策は、必要な全電力を送電する場合、ケーブル１４の断面積を増大させる必要がある。特に、音響送信器には数キロワットのオーダーの高い瞬間電力を供給する必要がある。ケーブル１４の長さが数百メートルを超え得るため、ケーブルの断面積を、ケーブル１４に沿ったオーム損失の影響を抑制するのに充分大きくする必要がある。これは、ケーブル１４のほぼ全長を収容可能でなければならないリール３２の寸法の増大をもたらす。また、音響伝達フェーズの間、ケーブル１４を介した電力送電によるデータのいかなる劣化も防止すべくケーブルを介したデータの送信を中断しなければならない。

【0024】

ケーブル１４による高電力送電の期間を抑制すべく、アンテナ２０に電池４０を備えることが有利であり、電池は有利な特徴として、特にケーブル１４により吊り下げられたアンテナの降下中に、より良好な垂直方向の向きを保持できるようにアンテナ２０の下部に、又は少なくともウインチ２６を含む体積３６に配置されている。電池４０はケーブル１４を介した電力送電の円滑化を意図されていてよく、これによりケーブル１４の導体の断面積を減少させることが可能になる。この目的のため、電池４０は、従来細切れの稼働時間中に高出力で送信する音響送信器２２に電力を供給することができる。ケーブル１４を介した電力送電を完全に省略することも有利である。電池４０は次いで、アンテナの全ての電気的負荷、特にウインチ２６、電子モジュール３８、及び音響送信器２２と受信器２４等に電力を供給する。電池４０を再充電すべく、アンテナはケーブル１４から独立した再充電手段、例えば非接触且つ例えば誘導的な専用コネクタ又は再充電領域４２を含んでいる。電池４０は、専用コネクタを接続することにより、又は領域４２を専用インダクタの近傍の配置することにより、母機１０又は１６で再充電することができる。

【0025】

アンテナ２０はまた、アンテナ２０から海底までの距離を判定可能にする音響器４４、及びアンテナ２０が到達した深度の関数として水温の変化を測定可能にする温度センサ４６等の環境センサを含んでいてよい。具体的には、水中での音波の伝搬は水温の変化に依存する。これらのセンサもまた電池４０により電力供給されてよい。

【0026】

図３ａ、３ｂに、本発明による能動吊下式ソナーのアンテナ５０の第２の変型例の実施形態を示す。この変型例において、恐らくアームに配置された音響受信器２４はソナーの受信中、アンテナ５０の筐体２９から離れて展開されている。対照的に、音響受信器２４はウインチ２６の動作中、アンテナ５０が降ろされて水中で昇降されている間にアンテナ５０の抵抗を抑制すべく筐体２９に整然と収納される。この種の展開可能なアンテナは既に出願人により開発されている。この種のアンテナにおいて、音響受信器は、アンテナ内に配置された電気機械的機構により展開されている。この機構は、音響受信器を搭載したアームを動かす電気モーターを含んでいる。モーターは起動されてアームの展開及び収納の両方を行う。この機構は重く且つ嵩張る。

【0027】

本発明の一般的な範囲おいて、音響受信器２４を搭載したアームを動かすこのような電気機械的機構をアンテナ内に保持することができる。代替的に、第２の変型例ではこの機構を省略することができる。

【0028】

アンテナ５０は、音響受信器２４が配置された展開可能なアーム５２を含んでいる。アーム５２は有利な特徴として、軸２８の周囲での完全な音響検知を保証すべく軸２８の周囲に等間隔に拡げられる。図３ａはアンテナ５０を部分的に示しており、アーム５２は筐体２９に対して折り畳まれている。図３ｂもまたアンテナ５０を部分的に示しており、アーム５２が筐体２９から離れて展開されている。アーム５２は、筐体２９及び本体５４にヒンジ結合されていて、軸２８に沿って筐体２９に対して並進移動可能な円環状のカバーを形成している。本体５４は例えば軸２８の回りに回転し、ケーブル１４は環の穴を通って本体５４を貫通する。

【0029】

これらの２個のヒンジによりアーム５２は本体５４が移動する間に筐体２９から離れるか又は近づく。より正確には、図３ａに示す本体５４の位置でアーム５２は筐体２９に対して折り畳まれており、図３ｂに示す本体５４の位置でアーム５２は筐体２９から離れて展開されている。

【0030】

アーム５２は、ピボット結合により筐体２９及び本体５４に直接ヒンジ結合されていてよい。展開されたならば、アーム５２は水平方向に伸びるか又は軸２８に対して傾けられる。この種の機構の移動は極めて単純である。特に母機が水面を浮遊するソナーブイに用いられる。しかし、アームのこの向きは、母機がドローン又はヘリコプターである場合、音響検知を阻害し得る。具体的には、この向きで、音響受信器２４は母機により生じたノイズの影響を受ける。従って、アーム５２が展開した場合に垂直向きになる仕組みを設けることが好適であろう。換言すれば、本体５４が並進する間はアームを軸２８と平行に保つことが望ましい場合がある。これを行うため、アーム５２は４本バー結合によりヒンジ結合されていてよい。より正確には、平行な区間を有する２個のバー５６、５８の一方が結合部６０及び６２により各々アーム５２に、他方が結合部６４及び６６により筐体２９にヒンジ結合されている。一方のバー、図示する例ではバー５８が、結合部６８により、バーがアーム５２にヒンジ結合された箇所から離れた箇所、且つバーが筐体２９にヒンジ結合された箇所から離れた箇所で本体５４にヒンジ結合されている。従って、本体５４が並進移動する場合、バー５８は筐体２９のヒンジの回りをピボット回転してアーム５２を駆動させる。バー５６はアーム５２により駆動され、且つ筐体２９に対してピボット回転する。この移動の間、筐体２９に対するアーム５２の向きは変化しない。図示する例においてアーム５２は軸２９と平行に保たれる。図示するように、複数の（図示する例では２本の）アーム５２を、同じく２個のバー５６、５８にヒンジ結合することが可能である。より正確には、２本のアーム５２の各々がバー５８及びバー５６にヒンジ結合されている。上で指定したように、アンテナ５０は、軸２８の周囲に分散された複数のアーム５２を備えていてよい。これら各種のアーム５２を搭載すべく、アンテナ５０は、２本の軸２８の回りに同様に放射状に配置された２個のバー５６、５８の並びを複数備えている。

【0031】

筐体２９に対する本体５４の並進移動は、この移動を直接保証する電気機械式アクチュエータにより実現することができる。アクチュエータは例えば線形油圧シリンダから形成されていて、シリンダの本体が筐体２９に固定されていて、油圧シリンダの本体に対して並進移動するロッドが本体５４に固定されている。逆の構成も可能である。

【0032】

有利な特徴として、筐体２９及び本体５４に作用する重力に起因する力を用いることにより、筐体２９と本体５４の間のアクチュエータを省略することが可能である。具体的には、筐体２９は、アーム５２の展開に利用できる重い要素を含んでいてよい。これを行うため、本体５４は、ケーブル１４を締め付けて本体５４に対して動かないようにすべく構成されたクランプ７０を備えている。クランプ７０は電気機械式アクチュエータにより起動されてよい。このアクチュエータは本体５４に結合されていて、筐体２９に対する本体５４の動きを直接保証するアクチュエータよりも消費電力が大幅に少ない。

【0033】

クランプ７０の開放位置において、ケーブル１４は本体５４に対して自由であり、ヒンジ６８を介してアーム５２の重量に関連付けられたケーブルの重量が本体５４を下方に、すなわち筐体２９に向けて駆動する。この位置においてアーム５２もまた下方に、すなわち筐体２９に対して折り畳まれた位置まで駆動される。この位置（クランプ開）を図３ａに示す。

【0034】

クランプ７０の閉止位置において、ケーブル１４は本体５４に固定されている。この位置において、ケーブルを巻き解くべくウインチ２６を起動することが可能であり、従って固定された筐体２９及び設備を重力の影響下で本体５４よりも下に降ろすことが可能である。筐体２９に対する本体５４のこの相対移動によりアーム５２を図３ｂに示す位置に展開させる。これが可能なのはアーム５２、及び適当ならばバー５６、５８が筐体２９及び筐体２９に固定された全ての要素より軽い場合である。この条件は一般に、重い要素、特に電池４０及びウインチ２６が筐体２９内に存在するため容易に満たされる。クランプ７０が閉じられた後でケーブル１４を巻き解くべくウインチ２６の起動が、筐体２９に対する本体５４の相対移動と協調された仕方で実行される。より正確には、巻き解かれたケーブルの長さは、筐体２９に対する本体５４の並進長にほぼ等しい。ケーブルをより長く巻き解くことは、リール３２とクランプ７０の間でケーブルが緩むリスクをもたらす。より短いケーブルを巻き解くとアーム５２が完全に展開できなくなる。ウインチ２６を起動することによりアーム５２の展開を制御することができる。

【0035】

クランプ７０は、本体５４に確実に固定された固定部分、及び固定部分に対して移動可能であってケーブル１４と接触する部分を含んでいる。クランプ７０の固定部分は、本体５４に確実に固定されていても、又は任意選択的に浮遊していてもよい。より正確には、クランプ７０の開放位置において、固定部分は、本体５４に対する軸２８に沿った並進の少なくとも１個の自由度を維持することができる。この自由度は、アンテナ５０の降下又上昇中にクランプ７０の閉止を可能にする。この自由度により、クランプ７０の閉止中に可動部分とケーブル１４との間の摩擦を抑制することができる。

【0036】

図４ａ、４ｂは、本発明による能動吊下式ソナーのアンテナ８０の第３の変型例の実施形態を表す。この変型例において、ウインチ２６が配置された筐体２９、及びバー５６、５８を介して筐体２９にヒンジ結合されたアーム５２が再び存在する。図４ａでアーム５２を図３ａのケースと同様に筐体２９に対して折り畳まれた位置に示す。同様に、図４ｂでアーム５２を図３ｂと同様の展開位置に示す。

【0037】

第２の変型例と異なり、第３の変型例のアンテナ８０は２個の部分、すなわち軸２８の周囲に管８２を形成し、軸２８に沿って筐体２９に対して並進移動可能な下部、及び本体５４と同様の円環状カバー８４を形成する上部を有する本体を含んでいる。ケーブル１４は、再び環内の穴を介してカバー８４を貫通する。バー５８は、結合部６８により、バーがアーム５２にヒンジ結合された箇所から離れた、且つバーが筐体２９にヒンジ結合された箇所から離れた箇所で管８２にヒンジ結合されている。従って、管８２が並進移動する際に、バー５８は筐体２９へのヒンジの回りをピボット回転してアーム５２を動かす。

【0038】

カバー８４は、軸２８に沿って管８２に対して並進移動可能である。カバー８４は、伸長可能な結合部により管８２に接続されている。アンテナ８０もクランプ７０を含んでいる。第２の変型例と同様に、アンテナ８０のクランプ７０は、ケーブル１４を固定し、従ってクランプが閉じている場合はカバー８４に対してケーブル１４が動かないようにすべく構成されている。図４ａの位置において、クランプ７０は開いていてカバー８４は管８２の上に位置し、管８２は筐体２９に位置している。カバー８４及び管８２は重力により駆動される。図４ｂの位置において、クランプ７０は閉じていて、重力により筐体２９が下方へ駆動され、カバー８４を管から離れた位置に、及び管８２を筐体２９から離れた位置に維持する。

【0039】

アンテナ２０において、音響送信器２２は筐体２９に固定されている。送信器は軸２８に沿って所定の高さを占有する。この高さを増大させて、特に垂直方向で複数の送信器を互いに分離することが有利な場合がある。しかし、このような分離もまた、アンテナ２０の軸２８に沿った高さを増大させる傾向がある。アンテナ８０は代替方式であり、アンテナが昇降する間に複数の音響送信器間で所与の高さを維持することができ、検知フェーズの間はこの高さを増大させることができる。換言すれば、アンテナ８０は、検知フェーズの間に送信器を軸２８に沿って展開可能にすべく構成されている。

【0040】

この目的のため、アンテナ８０は、各々がいくつかの音響送信器２２を搭載した複数のリング９０を含んでいる。リング９０は、筐体２９とカバー８４の間で軸２８に沿ってスライド可能である。リング９０は、軸２８に沿って伸長可能な結合部９２により互いに結合されている。従って、図４ａの位置において、アンテナ８０が母機に対して昇降する間、リング９０は互いに接触し、管８２に整然と収納される。また、アーム５２は図３ａと同様に収納される。この位置において、アンテナ８０は、アンテナ８０の昇降時に生じる抵抗が最小になる小さい体積を占有する。図４ｂの位置においてアーム５２は図３ｂと同様に展開され、リング９０も展開されている。より正確には、リング９０は互いに離れている。リング９０はまた、カバー８４及び管８２から離れている。

【0041】

図４ａ、４ｂに示す例において、アンテナ８０は４個のリング９０を含んでいる。図４ａ、４ｂにおいて、複数のリング９０は区別されており、参照符号９０ａ、９０ｂ、９０ｃ及び９０ｄで示される。同様に、複数の伸長可能な結合部９２は区別されており、参照符号９２ａ、９２ｂ、９２ｃ、９２ｄ及び９２ｅにより示される。無論、本発明は、伸長可能な結合部の個数が対応するリング９０の個数に依らず実施可能である。より正確には、伸長可能な結合部９２ａがカバー８４をリング９０ａに結合する。伸長可能な結合部９２ｂがリング９０ａをリング９０ｂに結合する。伸長可能な結合部９２ｃがリング９０ｂをリング９０ｃに結合する。伸長可能な結合部９２ｄがリング９０ｃをリング９０ｄに結合し、伸長可能な結合部９２ｅがリング９０ｄを管８２に結合する。図４ａの構成において、伸長可能な結合部９２ａ～９２ｅが緩められて、リング９０ａ～９０ｄを互いに接触するように配置することができる。図４ｂの構成において、伸長可能な結合部９２ａ～９２ｅは引っ張られて、リング９０ａ～９０ｄを互いに離し、且つカバー８４及び管８２から離すことができる。伸長可能な結合部９２ａ～９２ｅは例えば、引っ張られた位置でリング同士の、及びカバー８４と管８２の間隔を決定するストラップにより形成されている。図４ａの位置において、ストラップは単に弛められてリングに整然と収納されている。

【0042】

図５に、上述の全てのアンテナに実装可能な電気的アーキテクチャの一例をブロック図の形式で示す。本例では、電池４０はアンテナの各種の電気的負荷が必要とする全電力を供給する。アンテナは本例では、例えば光ファイバにより情報伝達のみ行うケーブル１４により母機に接続されている。アンテナにおいて、光ファイバは、光ファイバにより伝達された光信号を電気信号に変換可能にするインターフェースモジュール１００に接続されている。インターフェースモジュール１００自身が、後でインターフェースモジュール１００に配信される内部アンテナ電気信号を整形するためのアップリンクインターフェースモジュール１０２に接続されている。インターフェースモジュール１００はまた、インターフェースモジュール１００から受信した電気信号を整形するためのダウンリンクインターフェースモジュール１０４に接続されている。２個のモジュール１０２、１０４はプロセッサ１０６により管理されている。印刷回路基板１０８が、インターフェースモジュール１００、１０２及び１０４と、プロセッサ１０６を搭載していてよい。印刷回路基板１０８はまた、複数の環境センサ、又は少なくともセンサの制御及びセンサが配信する情報の収集を可能にするインターフェースモジュール１１０を搭載していてよい。

【0043】

各々がいくつかの音響受信器２４を搭載した複数のアーム５２が設けられている。各アーム５２に関連付けられた受信モジュールＲｘ１１２により、音響受信器２４から受信した音響信号を整形することができる。受信モジュールＲｘ１１２はプロセッサ１０６に整形された信号を送信すべく接続されている。プロセッサ１０６により制御されるアクチュエータ１１４によりアーム５２を展開することができる。アクチュエータ１１４はアーム５２を直接動作する、又はクランプ７０を開閉することができる。

【0044】

電池４０は、電気エネルギーを蓄積又は送電可能なセル１１６、及びセル１００の帯電状態を監視する管理モジュール１１８を含んでいる。管理モジュール１１８はまた、ケーブル１４から独立した再充電手段を含んでいてよく、手段はここでは電機子巻き線として示されており、ケーブル１４が巻き上げられてアンテナが母機に収納されていればセル１１６を非接触的に再充電することが可能である。

【0045】

図５において、高電圧ＤＣネットワーク１２０が電池４０に接続されている。ネットワーク１２０は主に、変換器Ｔｘ１２２を介して音響送信器２２に電力を供給可能にし、必要ならば整合部１２４を介して音響送信器２２とのインピーダンス整合を可能にする。アンテナは例えば、複数のリング９０と同数の変換器Ｔｘを含んでいる。他のネットワーク、特に低電圧ネットワークもまた、特に印刷回路基板１０８及び高電圧を必要としない他の電気的負荷に電力を供給する目的でアンテナ内に存在してよい。図５を雑然とさせないよう、これら他のネットワークは図示していない。変換器Ｔｘ１２２は短期間しか使用されないため、他の負荷でも用いられることが有利である。より正確には、音響送信は、ウインチ２６が静止している音響検知フェーズ中でのみ実行される。逆に、ウインチ２６の動作の下でアンテナが昇降している場合、送信及び音響受信のいずれも行われない。従って、音響検知フェーズ以外で、特にウインチ２６に、より正確にはその電気モーター３０に電力を供給するために変換器Ｔｘ１２２を用いることが可能である。

【0046】

変換器Ｔｘ１２２は例えば、水中への送信が望まれる音波の周波数、又は電気モーター３０の回転速度と整合する周波数でネットワーク１２０の直流電圧を交流電圧に変換するインバータである。インバータは特に、電気モーター３０の速度を連続的に変化させることができる可変周波数の生成に良く適している。変換器は例えば、特に各種の変換器Ｔｘ１２２に属する電子スイッチを開閉するパルス幅変調器ＰＷＭ１２６を介して制御される。パルス幅変調器ＰＷＭ１２６は、ドライバモジュール１２８からコマンドを受信することができる。コマンドは例えば、電気モーター３０又は音響受信器２４のいずれかに配信されるＡＣ信号の画像である。

【0047】

変換器Ｔｘ１２２は一方向型であってよい。換言すれば、変換器Ｔｘ１２２は、自身に割り当てられた負荷に対し単に電力を供給するだけである。更に、アンテナが降ろされている間、電気モーター３０は電力を再生成し、電力は次いで、例えば電気抵抗内で消散するのに必要とされる。代替的に、再生的負荷、特に降下時には電気モーター３０が接続されている場合、電池４０を再充電可能にする双方向変換器Ｔｘ１２２を設けることができる。電気モーター３０により電池４０を再充電し、次いで発電機として動作する選択肢に加え、電池４０の最大充電状態に達したならば、再生成された電力を消散できるようにする抵抗を設けることが有用である。

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図5】