船体の周辺ＵＥＰ計算方法
【課題】技術者の技能や経験と関係なく簡単かつ短時間に、任意の位置におけるＵＥＰを正確に推定計算できる船体の周辺ＵＥＰ計算方法を提供する。
【解決手段】船体における複数の電極の位置を設定しＳＴ３、設定した複数の電極のうち任意の２つを選択した電極組合せをｔｔ個だけ設定しＳＴ４、電気影像法における仮想電極の次数ｎｎを設定しＳＴ５、全ての電極組合せに対して仮想電極を作成するＳＴ６。電気影像法によるＵＥＰ計算式における位置の関数を算出しＳＴ８、最小二乗法の行列式を作成しＳＴ９、これを解くことにより電極間の電流値Ｉtを算出するＳＴ１０。推定面又は推定線を設定しＳＴ１１、電気影像法による設定点ｊのＵＥＰ計算式における位置の関数を算出しＳＴ１２、設定点ｊにおけるＵＥＰを算出するＳＴ１３。
【解決手段】船体における複数の電極の位置を設定しＳＴ３、設定した複数の電極のうち任意の２つを選択した電極組合せをｔｔ個だけ設定しＳＴ４、電気影像法における仮想電極の次数ｎｎを設定しＳＴ５、全ての電極組合せに対して仮想電極を作成するＳＴ６。電気影像法によるＵＥＰ計算式における位置の関数を算出しＳＴ８、最小二乗法の行列式を作成しＳＴ９、これを解くことにより電極間の電流値Ｉtを算出するＳＴ１０。推定面又は推定線を設定しＳＴ１１、電気影像法による設定点ｊのＵＥＰ計算式における位置の関数を算出しＳＴ１２、設定点ｊにおけるＵＥＰを算出するＳＴ１３。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上艦艇や潜水艦等の船体のの周囲に発生するＵＥＰ（Underwater Electric Potential）を推定計算する、船体の周辺ＵＥＰ計算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解溶液中にイオン化傾向の異なる２つの金属が存在すると、当該２つの金属間に電位差が生じ、水中電界が発生する。これを船舶について見ると、船体は様々な異種金属で構成されている（船体は例えば鋼、プロペラは例えば銅）ため、海水中(すなわち電解溶液中)に存在すると、船体とプロペラとの間に電位差が生じ、水中電界が発生する。この水中電界に起因する水中電位を一般にＵＥＰという。
【０００３】
イオン化傾向の大きい船体の金属は陽イオンとなって海水中に溶け出すため、船体の金属は腐食する。そのため、船体の腐食を防止するための手段として、船体の代わりに犠牲となる保護亜鉛を船体周辺に張る流電陽極方式や、船体電位を一定に保つように電流を通電させて腐食を防止する外部電源防食方式がある。これらの方式により、船体の腐食は防止できるものの、いずれの方式でも、船体周辺の海水中にＵＥＰが発生する。
【０００４】
船体から発生するこれら船体の周辺ＵＥＰを任意に設定した位置で推定計算するには、まず、船体の電流発生源となる電極の位置及び電極間の電流値を決める必要がある。従来は、技術者が船体の電極の位置及び電極間の電流値の条件を少しずつ変化させて、電気影像法や境界要素法によりＵＥＰを繰り返し計算し、ＵＥＰセンサで計測した船体周辺ＵＥＰの計測値と最も一致するように船体の電極の位置及び電極間の電流値を決定していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の方法は、基本的に手動計算であるため、電流値を決めるのに多大な時間と労力がかかり、電極の数を多く設定することは現実的に不可能である。また、算出した電流値も実際の電流値との誤差が大きくならざるを得ない。更に、技術者の技量が結果に大きく影響する。
【０００６】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、技術者の技能や経験と関係なく簡単かつ短時間に、任意の位置におけるＵＥＰを正確に推定計算できる船体の周辺ＵＥＰ計算方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、船体の周辺ＵＥＰ計算方法である。この方法は、
船体の発生するＵＥＰを計算する方法であって、
船体の複数の電極位置を設定する電極位置設定ステップと、
前記複数の電極のうち任意の２つを選択した電極組合せを所定数だけ設定する電極組合せ設定ステップと、
前記複数の電極の各々に対応する、電気影像法における複数の仮想電極位置を設定する仮想電極位置設定ステップと、
前記船体外部のＵＥＰセンサにより計測した前記船体の周辺ＵＥＰ、並びに前記複数の電極及び前記複数の仮想電極と前記ＵＥＰセンサとの相対位置を基に、電気影像法による前記船体の周辺ＵＥＰの計算式における、前記電極組合せ設定ステップで設定した電極組合せの電極間に流れる電流値を、最適パラメータ探索法により算出する電流値算出ステップと、
算出した前記電流値を基に、任意に設定した推定面又は推定線における、前記船体から発生する前記船体の周辺ＵＥＰを推定計算するＵＥＰ計算ステップとを有する。
【０００８】
ある態様の方法において、前記ＵＥＰセンサは、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向の少なくともいずれかにおける２点間の電位差をＵＥＰとして計測するものであるとよい。
【０００９】
ある態様の方法において、電気影像法による前記計算式は、前記船体の周辺ＵＥＰを任意の２点間の電位差として表したものであるとよい。
【００１０】
ある態様の方法において、電気影像法による前記計算式は、前記船体の周辺ＵＥＰを任意の２点間の電界の積分として表したものであるとよい。
【００１１】
ある態様の方法において、
前記仮想電極位置設定ステップで設定する仮想電極位置は、海底下及び海面上の位置を含み、
電気影像法による前記計算式は、空気の導電率、海水の導電率、及び海底下の導電率を含むとよい。
【００１２】
ある態様の方法において、前記最適パラメータ探索法が最小二乗法であるとよい。
【００１３】
ある態様の方法において、前記最適パラメータ探索法が遺伝的アルゴリズムであるとよい。
【００１４】
ある態様の方法において、前記最適パラメータ探索法が最急降下法であるとよい。
【００１５】
ある態様の方法において、前記最適パラメータ探索法が焼き鈍し法であるとよい。
【００１６】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電流値の算出及びＵＥＰの推定計算が自動化可能なため、技術者の技能や経験と関係なく簡単かつ短時間に、任意の位置におけるＵＥＰを正確に推定計算することができる。また、電極の数に実質的に制限がない。更に、電極間の電流値が把握可能なため、逆向きの電流を強制的に通電することにより船体の周辺ＵＥＰを打ち消すといった応用にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る船体の周辺ＵＥＰ計算方法の流れを示すフローチャート。
【図２】電気影像法の電極組合せｔ（船体の電極Ｐ0t+とＰ0t-の組合せ）における仮想電極の配置例説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る船体の周辺ＵＥＰ計算方法の流れを示すフローチャートである。ここでは、電極間の電流値を算出する際に用いる最適パラメータ探索法に、最小二乗法を使用した場合の一例を示す。各ステップは、基本的に、コンピュータとソフトウェアの協働によって実現される。以下、詳細に説明する。
【００２１】
始めに、海中又は海底に設置されたＵＥＰセンサにより船体の周辺ＵＥＰを計測するとともに、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位システムにより船体中心とＵＥＰセンサとの相対位置を計測する（ＳＴｌ）。なお、ＵＥＰセンサは２点間の電位差を計測する構造になっている。ここで、座標軸について、船体中心を原点とし、首尾線前方向をＸ軸、右横方向をＹ軸、垂直下方向をＺ軸と定義する。
【００２２】
続いて、下記のデータを入力する（ＳＴ２）。
【数１】
【００２３】
なお、３軸ＵＥＰセンサの各軸方向両端の間隔をｌ(ｍ）としているが、各軸方向について間隔は同じでなくてもよい。また、３軸ＵＥＰセンサに替えて１軸ＵＥＰセンサあるいは２軸ＵＥＰセンサを使用することも可能である。その場合は、ＵＥＰ計測データとしては、１軸方向あるいは２軸方向のデータのみを入力する。もっとも、１軸ＵＥＰセンサよりも２軸ＵＥＰセンサ、２軸ＵＥＰセンサよりも３軸ＵＥＰセンサを用いた方が、後述の展開係数の算出精度は高い。また、１軸〜３軸ＵＥＰセンサは、１つのみでもよいし、２つ以上としてもよい。ＵＥＰセンサの個数を増やすほど、後述の展開係数の算出精度が高まる。
【００２４】
続いて、船体における複数の電極の位置を設定する（ＳＴ３）。電極の位置は、任意に設定することができ、例えば保護亜鉛や異種金属、外部電源防食装置の電極等の位置により決定してもよいし、等価的に船体前後（船首、船尾）に配置してもよい。
【００２５】
設定した複数の電極のうち任意の２つを選択した電極組合せをｔｔ個だけ設定する（ＳＴ４）。なお、１つの電極から２つ以上の電極に流れる電流経路又は２つ以上の電極から１つの電極に流れる電流経路も設定可能である。次に、電極の材料のイオン化傾向等から２つの電極間の正負（電流の入側と出側）も決めておく。
【００２６】
次に、電気影像法における仮想電極の次数ｎｎを設定する（ＳＴ５）。ここで、電気影像法の電極組合せｔ（船体の電極Ｐ0t+とＰ0t-の組合せ）における仮想電極の配置例を図２に示す。本図に示すように、次数１では、下記の仮想電極が作成される。
【数２】
【００２７】
また、次数ｎでは、下記の仮想電極が作成される。
【数３】
【００２８】
このように、次数が１増加する毎に仮想電極は４つ増えることになる。この仮想電極を全ての電極組合せに対して作成する（ＳＴ６）。なお、各電極の座標情報は以下のとおりである。
【数４】
【００２９】
続いて、空気の導電率σA、海水の導電率σW、海底下の導電率σGを入力する（ＳＴ７）。
【００３０】
ここで、任意の２点間のＵＥＰを算出するには、２点間の電位を求めた後両者の差分を計算する方法と、２点間の電界を積分する方法がある。まず、２点間の電位の差分を計算する方法を用いた電気影像法における計算式を示す。
【００３１】
【数５】
【数６】
【数７】
【００３２】
続いて、電界を任意の２点間で積分する方法を用いた電気影像法における計算式を示す。
【数８】
【数９】
【数１０】
【００３３】
上記の数５〜数１０において、
【数１１】
である。
【００３４】
上記の数５〜数１０は総括的に、
【数１２】
と表すことができる。従って、各電極組合せｔの電極間に流れる電流値Ｉtを求めることができれば、任意の２点間の電位差Ｅkを推定計算できることになる。なお、数５〜７による２点間の電位を求めた後両者の差分を計算する方法による電流値Ｉtと、数８〜１０による２点間の電界を積分する方法による電流値Ｉtは同じものとなる。
【００３５】
上記の数１２における位置の関数を、船体中心とＵＥＰセンサとの相対位置の計測データ及び各電極位置を基に算出する（ＳＴ８）。次に、最小二乗法の行列式を作成する（ＳＴ９）。
【００３６】
行列式は、
【数１３】
となり、これを解くことにより、各電極組合せの電極間に流れる電流値Ｉtが算出される（ＳＴ１０）。なお、ここでは最適パラメータ探索法に最小二乗法を使用した場合の一例を示しているが、ＳＴ９は、遺伝的アルゴリズム(ＧＡ：Genetic Algorithms)や最急降下法、焼き鈍し法（ＳＡ）等の他の公知の最適パラメータ探索法を使用しても電流値Ｉtを算出することができる。
【００３７】
次に、推定面又は推定線を設定して（ＳＴ１１）、推定面又は推定線上の各設定点ｊにおける位置の関数を算出する（ＳＴ１２）。
【００３８】
各設定点ｊにおけるＵＥＰを
【数１４】
により算出する（ＳＴ１３）。
【００３９】
本実施の形態によれば、電流値の算出及びＵＥＰの推定計算が自動化されているため、電極が多くても、技術者の技能や経験と関係なく簡単かつ短時間に、電極間の電流値を把握することができ、任意の位置におけるＵＥＰを正確に推定計算することができる。また、電極間の電流値が把握可能なため、逆向きの電流を強制的に通電することにより船体の周辺ＵＥＰを打ち消すといった応用にも有効である。
【００４０】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４１】
５ 船体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上艦艇や潜水艦等の船体のの周囲に発生するＵＥＰ（Underwater Electric Potential）を推定計算する、船体の周辺ＵＥＰ計算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解溶液中にイオン化傾向の異なる２つの金属が存在すると、当該２つの金属間に電位差が生じ、水中電界が発生する。これを船舶について見ると、船体は様々な異種金属で構成されている（船体は例えば鋼、プロペラは例えば銅）ため、海水中(すなわち電解溶液中)に存在すると、船体とプロペラとの間に電位差が生じ、水中電界が発生する。この水中電界に起因する水中電位を一般にＵＥＰという。
【０００３】
イオン化傾向の大きい船体の金属は陽イオンとなって海水中に溶け出すため、船体の金属は腐食する。そのため、船体の腐食を防止するための手段として、船体の代わりに犠牲となる保護亜鉛を船体周辺に張る流電陽極方式や、船体電位を一定に保つように電流を通電させて腐食を防止する外部電源防食方式がある。これらの方式により、船体の腐食は防止できるものの、いずれの方式でも、船体周辺の海水中にＵＥＰが発生する。
【０００４】
船体から発生するこれら船体の周辺ＵＥＰを任意に設定した位置で推定計算するには、まず、船体の電流発生源となる電極の位置及び電極間の電流値を決める必要がある。従来は、技術者が船体の電極の位置及び電極間の電流値の条件を少しずつ変化させて、電気影像法や境界要素法によりＵＥＰを繰り返し計算し、ＵＥＰセンサで計測した船体周辺ＵＥＰの計測値と最も一致するように船体の電極の位置及び電極間の電流値を決定していた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の方法は、基本的に手動計算であるため、電流値を決めるのに多大な時間と労力がかかり、電極の数を多く設定することは現実的に不可能である。また、算出した電流値も実際の電流値との誤差が大きくならざるを得ない。更に、技術者の技量が結果に大きく影響する。
【０００６】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、技術者の技能や経験と関係なく簡単かつ短時間に、任意の位置におけるＵＥＰを正確に推定計算できる船体の周辺ＵＥＰ計算方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、船体の周辺ＵＥＰ計算方法である。この方法は、
船体の発生するＵＥＰを計算する方法であって、
船体の複数の電極位置を設定する電極位置設定ステップと、
前記複数の電極のうち任意の２つを選択した電極組合せを所定数だけ設定する電極組合せ設定ステップと、
前記複数の電極の各々に対応する、電気影像法における複数の仮想電極位置を設定する仮想電極位置設定ステップと、
前記船体外部のＵＥＰセンサにより計測した前記船体の周辺ＵＥＰ、並びに前記複数の電極及び前記複数の仮想電極と前記ＵＥＰセンサとの相対位置を基に、電気影像法による前記船体の周辺ＵＥＰの計算式における、前記電極組合せ設定ステップで設定した電極組合せの電極間に流れる電流値を、最適パラメータ探索法により算出する電流値算出ステップと、
算出した前記電流値を基に、任意に設定した推定面又は推定線における、前記船体から発生する前記船体の周辺ＵＥＰを推定計算するＵＥＰ計算ステップとを有する。
【０００８】
ある態様の方法において、前記ＵＥＰセンサは、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向の少なくともいずれかにおける２点間の電位差をＵＥＰとして計測するものであるとよい。
【０００９】
ある態様の方法において、電気影像法による前記計算式は、前記船体の周辺ＵＥＰを任意の２点間の電位差として表したものであるとよい。
【００１０】
ある態様の方法において、電気影像法による前記計算式は、前記船体の周辺ＵＥＰを任意の２点間の電界の積分として表したものであるとよい。
【００１１】
ある態様の方法において、
前記仮想電極位置設定ステップで設定する仮想電極位置は、海底下及び海面上の位置を含み、
電気影像法による前記計算式は、空気の導電率、海水の導電率、及び海底下の導電率を含むとよい。
【００１２】
ある態様の方法において、前記最適パラメータ探索法が最小二乗法であるとよい。
【００１３】
ある態様の方法において、前記最適パラメータ探索法が遺伝的アルゴリズムであるとよい。
【００１４】
ある態様の方法において、前記最適パラメータ探索法が最急降下法であるとよい。
【００１５】
ある態様の方法において、前記最適パラメータ探索法が焼き鈍し法であるとよい。
【００１６】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電流値の算出及びＵＥＰの推定計算が自動化可能なため、技術者の技能や経験と関係なく簡単かつ短時間に、任意の位置におけるＵＥＰを正確に推定計算することができる。また、電極の数に実質的に制限がない。更に、電極間の電流値が把握可能なため、逆向きの電流を強制的に通電することにより船体の周辺ＵＥＰを打ち消すといった応用にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る船体の周辺ＵＥＰ計算方法の流れを示すフローチャート。
【図２】電気影像法の電極組合せｔ（船体の電極Ｐ0t+とＰ0t-の組合せ）における仮想電極の配置例説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態に係る船体の周辺ＵＥＰ計算方法の流れを示すフローチャートである。ここでは、電極間の電流値を算出する際に用いる最適パラメータ探索法に、最小二乗法を使用した場合の一例を示す。各ステップは、基本的に、コンピュータとソフトウェアの協働によって実現される。以下、詳細に説明する。
【００２１】
始めに、海中又は海底に設置されたＵＥＰセンサにより船体の周辺ＵＥＰを計測するとともに、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の測位システムにより船体中心とＵＥＰセンサとの相対位置を計測する（ＳＴｌ）。なお、ＵＥＰセンサは２点間の電位差を計測する構造になっている。ここで、座標軸について、船体中心を原点とし、首尾線前方向をＸ軸、右横方向をＹ軸、垂直下方向をＺ軸と定義する。
【００２２】
続いて、下記のデータを入力する（ＳＴ２）。
【数１】
【００２３】
なお、３軸ＵＥＰセンサの各軸方向両端の間隔をｌ(ｍ）としているが、各軸方向について間隔は同じでなくてもよい。また、３軸ＵＥＰセンサに替えて１軸ＵＥＰセンサあるいは２軸ＵＥＰセンサを使用することも可能である。その場合は、ＵＥＰ計測データとしては、１軸方向あるいは２軸方向のデータのみを入力する。もっとも、１軸ＵＥＰセンサよりも２軸ＵＥＰセンサ、２軸ＵＥＰセンサよりも３軸ＵＥＰセンサを用いた方が、後述の展開係数の算出精度は高い。また、１軸〜３軸ＵＥＰセンサは、１つのみでもよいし、２つ以上としてもよい。ＵＥＰセンサの個数を増やすほど、後述の展開係数の算出精度が高まる。
【００２４】
続いて、船体における複数の電極の位置を設定する（ＳＴ３）。電極の位置は、任意に設定することができ、例えば保護亜鉛や異種金属、外部電源防食装置の電極等の位置により決定してもよいし、等価的に船体前後（船首、船尾）に配置してもよい。
【００２５】
設定した複数の電極のうち任意の２つを選択した電極組合せをｔｔ個だけ設定する（ＳＴ４）。なお、１つの電極から２つ以上の電極に流れる電流経路又は２つ以上の電極から１つの電極に流れる電流経路も設定可能である。次に、電極の材料のイオン化傾向等から２つの電極間の正負（電流の入側と出側）も決めておく。
【００２６】
次に、電気影像法における仮想電極の次数ｎｎを設定する（ＳＴ５）。ここで、電気影像法の電極組合せｔ（船体の電極Ｐ0t+とＰ0t-の組合せ）における仮想電極の配置例を図２に示す。本図に示すように、次数１では、下記の仮想電極が作成される。
【数２】
【００２７】
また、次数ｎでは、下記の仮想電極が作成される。
【数３】
【００２８】
このように、次数が１増加する毎に仮想電極は４つ増えることになる。この仮想電極を全ての電極組合せに対して作成する（ＳＴ６）。なお、各電極の座標情報は以下のとおりである。
【数４】
【００２９】
続いて、空気の導電率σA、海水の導電率σW、海底下の導電率σGを入力する（ＳＴ７）。
【００３０】
ここで、任意の２点間のＵＥＰを算出するには、２点間の電位を求めた後両者の差分を計算する方法と、２点間の電界を積分する方法がある。まず、２点間の電位の差分を計算する方法を用いた電気影像法における計算式を示す。
【００３１】
【数５】
【数６】
【数７】
【００３２】
続いて、電界を任意の２点間で積分する方法を用いた電気影像法における計算式を示す。
【数８】
【数９】
【数１０】
【００３３】
上記の数５〜数１０において、
【数１１】
である。
【００３４】
上記の数５〜数１０は総括的に、
【数１２】
と表すことができる。従って、各電極組合せｔの電極間に流れる電流値Ｉtを求めることができれば、任意の２点間の電位差Ｅkを推定計算できることになる。なお、数５〜７による２点間の電位を求めた後両者の差分を計算する方法による電流値Ｉtと、数８〜１０による２点間の電界を積分する方法による電流値Ｉtは同じものとなる。
【００３５】
上記の数１２における位置の関数を、船体中心とＵＥＰセンサとの相対位置の計測データ及び各電極位置を基に算出する（ＳＴ８）。次に、最小二乗法の行列式を作成する（ＳＴ９）。
【００３６】
行列式は、
【数１３】
となり、これを解くことにより、各電極組合せの電極間に流れる電流値Ｉtが算出される（ＳＴ１０）。なお、ここでは最適パラメータ探索法に最小二乗法を使用した場合の一例を示しているが、ＳＴ９は、遺伝的アルゴリズム(ＧＡ：Genetic Algorithms)や最急降下法、焼き鈍し法（ＳＡ）等の他の公知の最適パラメータ探索法を使用しても電流値Ｉtを算出することができる。
【００３７】
次に、推定面又は推定線を設定して（ＳＴ１１）、推定面又は推定線上の各設定点ｊにおける位置の関数を算出する（ＳＴ１２）。
【００３８】
各設定点ｊにおけるＵＥＰを
【数１４】
により算出する（ＳＴ１３）。
【００３９】
本実施の形態によれば、電流値の算出及びＵＥＰの推定計算が自動化されているため、電極が多くても、技術者の技能や経験と関係なく簡単かつ短時間に、電極間の電流値を把握することができ、任意の位置におけるＵＥＰを正確に推定計算することができる。また、電極間の電流値が把握可能なため、逆向きの電流を強制的に通電することにより船体の周辺ＵＥＰを打ち消すといった応用にも有効である。
【００４０】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００４１】
５ 船体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船体の発生するＵＥＰ（Underwater Electric Potential）を計算する方法であって、
船体の複数の電極位置を設定する電極位置設定ステップと、
前記複数の電極のうち任意の２つを選択した電極組合せを所定数だけ設定する電極組合せ設定ステップと、
前記複数の電極の各々に対応する、電気影像法における複数の仮想電極位置を設定する仮想電極位置設定ステップと、
前記船体外部のＵＥＰセンサにより計測した前記船体の周辺ＵＥＰ、並びに前記複数の電極及び前記複数の仮想電極と前記ＵＥＰセンサとの相対位置を基に、電気影像法による前記船体の周辺ＵＥＰの計算式における、前記電極組合せ設定ステップで設定した電極組合せの電極間に流れる電流値を、最適パラメータ探索法により算出する電流値算出ステップと、
算出した前記電流値を基に、任意に設定した推定面又は推定線における、前記船体から発生する前記船体の周辺ＵＥＰを推定計算するＵＥＰ計算ステップとを有する、船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項２】
前記ＵＥＰセンサは、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向の少なくともいずれかにおける２点間の電位差をＵＥＰとして計測するものである、請求項１記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項３】
電気影像法による前記計算式は、前記船体の周辺ＵＥＰを任意の２点間の電位差として表したものである、請求項１又は２記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項４】
電気影像法による前記計算式は、前記船体の周辺ＵＥＰを任意の２点間の電界の積分として表したものである、請求項１又は２記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項５】
前記仮想電極位置設定ステップで設定する仮想電極位置は、海底下及び海面上の位置を含み、
電気影像法による前記計算式は、空気の導電率、海水の導電率、及び海底下の導電率を含む、請求項１から４のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項６】
前記最適パラメータ探索法が最小二乗法である請求項１から５のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項７】
前記最適パラメータ探索法が遺伝的アルゴリズムである請求項１から５のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項８】
前記最適パラメータ探索法が最急降下法である請求項１から５のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項９】
前記最適パラメータ探索法が焼き鈍し法である請求項１から５のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項１】
船体の発生するＵＥＰ（Underwater Electric Potential）を計算する方法であって、
船体の複数の電極位置を設定する電極位置設定ステップと、
前記複数の電極のうち任意の２つを選択した電極組合せを所定数だけ設定する電極組合せ設定ステップと、
前記複数の電極の各々に対応する、電気影像法における複数の仮想電極位置を設定する仮想電極位置設定ステップと、
前記船体外部のＵＥＰセンサにより計測した前記船体の周辺ＵＥＰ、並びに前記複数の電極及び前記複数の仮想電極と前記ＵＥＰセンサとの相対位置を基に、電気影像法による前記船体の周辺ＵＥＰの計算式における、前記電極組合せ設定ステップで設定した電極組合せの電極間に流れる電流値を、最適パラメータ探索法により算出する電流値算出ステップと、
算出した前記電流値を基に、任意に設定した推定面又は推定線における、前記船体から発生する前記船体の周辺ＵＥＰを推定計算するＵＥＰ計算ステップとを有する、船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項２】
前記ＵＥＰセンサは、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向の少なくともいずれかにおける２点間の電位差をＵＥＰとして計測するものである、請求項１記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項３】
電気影像法による前記計算式は、前記船体の周辺ＵＥＰを任意の２点間の電位差として表したものである、請求項１又は２記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項４】
電気影像法による前記計算式は、前記船体の周辺ＵＥＰを任意の２点間の電界の積分として表したものである、請求項１又は２記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項５】
前記仮想電極位置設定ステップで設定する仮想電極位置は、海底下及び海面上の位置を含み、
電気影像法による前記計算式は、空気の導電率、海水の導電率、及び海底下の導電率を含む、請求項１から４のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項６】
前記最適パラメータ探索法が最小二乗法である請求項１から５のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項７】
前記最適パラメータ探索法が遺伝的アルゴリズムである請求項１から５のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項８】
前記最適パラメータ探索法が最急降下法である請求項１から５のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【請求項９】
前記最適パラメータ探索法が焼き鈍し法である請求項１から５のいずれか記載の船体の周辺ＵＥＰ計算方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−４０９５８（Ｐ２０１２−４０９５８Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８４２１４（Ｐ２０１０−１８４２１４）
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（３９００１４３０６）防衛省技術研究本部長 (169)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【出願人】（３９００１４３０６）防衛省技術研究本部長 (169)
【Ｆターム（参考）】
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