"Werkwijze en inrichting voor het verrichten van dieptemetingen op zee en relatief grote wateroppervlakten".
"Werkwijze en inrichting voor het verrichten van dieptemetingen op zee en relatief grote water�ppervlakten".
De uitvinding heeft be trekking op een werkwijze voor het verrichten van dieptemetingen op zee en relatief grote wateroppervlakten.
Om het strand- en vooroevergebeuren aan de kusten te kennen maakt men meestal gebruik van twee informatiebronnen ; stereofoto's voor het bekomen van hoog teinformatie van strand en duingebieden, enerzijds, en echolodingen voor het bekomen van het profiel van
de vooroevervoet, anderzijds.
Daar waar fotogrammetrie, het is te zeggen het nemen van stereofoto's, een momentopname is, gebeuren echter de dieptemetingen voor het bepalen van
het profiel van de zeebodem, gezien de aard van de meting, betrekkelijk langzaam.
Bovendien stelt zich het probleem van overlapping van de strand- en oevermetingen.
De uitvinding heeft hoofdzakelijk tot doel aan deze belangrijke nadelen te verhelpen en een werkwijze voor te stellen waardoor het aantal dieptemetingen, die in een bepaalde tijdsspanne verricht worden, opgevoerd wordt, zoda t het mogelijk is grotere nauwkeurigheden te bekomen.
Terzelfdertijd heeft de uitvinding tot doel een werkwi jze voor te stellen die toelaat metingen te verrichten in een minimum wa terdiepte zodat nauwkeurige meetgegevens bekomen kunnen worden in de na-
<EMI ID=1.1>
meld probleem van overlapping opgelost wordt.
Tot dit doel, voert men, volgens de ui tvinding, de dieptemetingen uit vanaf een luchtkussenvoer-
<EMI ID=2.1>
zich boven het wateroppervlak bevindt, zodanig da t metingen nagenoeg vanaf de kust of oever en/of in ondiep water kunnen plaatsvinden.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het verrichten van deze dieptemetingen.
Deze inrichting word t gekenmerkt door het feit dat ze hoofdzakelijk bestaat uit een luchtkussenvoertuig, meer bepaald een hovercraft.waarvan de aandrijving zich boven het wateroppervlak bevindt
en waarop meetapparatuur met een zend- en ontvangelement,voor het verrichten van de dieptemetingen,gemonteerd is.
In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is het zend- en ontvangelement onderaa n
de bodem van het luchtkussenvoertuig intrekbaar gemonteerd.
In een meer bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is het zend- en ontvangelement gemonteerd op een drager die onderaan de bodem van het luchtkussenvoertuig scharnierend bevestigd is,in de nabijheid
van de boeg ervan, om een as welke nagenoeg evenwijdig is aan deze bodem en loodrecht op de langsas van het luchtkussenvoertuig.
Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hiernavolgende beschrijving van enkele specifieke uitvoeringsvormen van de uitvinding ; deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet ; de hieraan toegevoegde figuren hebben betrekking op deze specifieke uitvoeringsvormen.
Figuur 1 is een zijaanzicht, met gedeeltelijke doorsnede, van een inrichting voor het verrichten van dieptemetingen volgens de uitvinding. Figuur 2A is,op grotere schaal,een zijaanzicht van een onderdeel van de inrichting volgens figuur 1. Figuur 2B is een detailaanzicht van een eerste variante van de inrichting volgens figuur 1. Figuur 2C is een analoog detail van een tweede variante van de inrichting volgens figuur 1. Figuur 3 is een onderaanzicht, met gedeel- <EMI ID=3.1> figuur 2A.
In deze verschillende figuren hebben dezelfde verwijzingscijfers betrekking op dezelfde of ana loge elementen.
Algemeen bestaat de werkwijze voor het verrichten van dieptemetingen op zee en relatief grote wateroppervlakten, volgens de uitvinding, erin dat men deze metingen uitvoert vanaf een welbepaald type luchtkussenvoertuig, meer bepaald een hovercraft, waarvan de aandrijving zich volledig boven het wateroppervlak bevindt,zodanig dat geen enkel onderdeel van d eze laatste,tijdens de verplaatsing over het wateroppervlak, zich onder de waterspiegel bevindt. Op deze wijze kunnen metingen nagenoeg vanaf de kust of oever en/of in zeer ondiep water zonder enig probleem plaatsvinden en bekomt men een perfekte overlapping van vooroever en
<EMI ID=4.1>
Bovendien kunnen deze metingen in zeer stabiele voorwaarden uitgevoerd worden hetgeen niet het geval is bij het gebruik van een meetvlet, welke
<EMI ID=5.1>
gebruik maken van een echolood, een "side scan sonar"systeem of een "scanner profiler" bij voorbeeld. In sommige gevallen kan men tegelijkertijd meerdere van deze meetsystemen aanwenden. Men kan bij voorbeeld gebruik maken van een echolood, wat een zeer precies profiel optekent, met een meting bij middel van een "side scan
sonar"'
Een andere mogelijkheid bestaat erin gebruik te maken van een laserstraal,die dus in de bodem van het luchtkussenvoertuig zou ingebouwd zijn, volledig boven het wateroppervlak, in tegenstelling dus met
de andere hierboven geciteerde apparatuur, waarvan het zend- en ontvangelement zich onder de waterspiegel dient te bevinden.
Ten einde een maximale stabiliteit bij de metingen te bekomen voert men deze bij voorkeur nagenoeg onder het zwaartepunt van het luchtkussenvoertuig uit.
In de figuren worden enkele typische inrichtingen voorgesteld voor het toepassen van deze werkwijze.
Deze inrichting bestaat hoofdzakelijk uit een luchtkussenvoertuig 1, waarvan de aandrijving 2 zich boven de achtersteven bevindt, en meetapparatuur
3 met een zend- en ontvangelement 4, voor het verrichten van de dieptemetingen, dat op dit voertuig 1 gemonteerd is.
Een pulsgenerator en registratieapparatuur 5 bevindt zich binnenin het luchtkussenvoertuig 1, terwijl het zend- en ontvangelement 4 onderaan de bodem 6 ervan, in de nabijheid van het zwaartepunt van het luchtkussenvoertuig,gemonteerd is.
Dit zend- en ontvangelement 4 is intrekbaar gemonteerd op een drager 7 die onderaan de bodem 6 scharnierend bevestigd is, in de nabijheid van de boeg, om een as 8 welke nagenoeg evenwijdig is aan deze bodem en loodrecht op de langsas 9 van het luchtkussenvoertuig.
In de uitvoeringsvorm volgens bijgaande figuren wordt de drager 7 gevormd door een driehoekig freem dat bestaat uit twee buiselementen 7' 'n 7" waarvan de vrije uiteinden verbonden zijn met de scharnierpunten respectievelijk 10 en 11, die voorzien zijn op de onderzijde van de bodem 6 van het vaartuig 1.
Het zend- en ontvangelement 4 is gemonteerd op het vrije uiteinde van een arm 12 welke gelegen is
<EMI ID=6.1>
lengde van de hoogtelijn, over het desbetreffend hoekpunt 13 van het driehoekig freem 7.
Zoals duidelijk voorgesteld werd in de figuren 1 en 2A kunnen de drager 7 met de arm 12 en het zenden ontvangelement 4 twee uiterste standen innemen :
een uitgestoken werkzame stand.zoals in volle lijnen voorgesteld werd in deze figuren.en een ingetrokken ruststand,zoals voorgesteld werd in streeplijnen.
Om van de ene naar de andere stand over te gaan maakt men gebruik van een hydraulisch of pneuma tisch mechanisme 14 dat voorzien is met een dubbelwerkende zuiger 15.
Dit mechanisme 14 is bij voorkeur uitgerust met een instelbare regelklep,zodanig dat bij voorbeeld bij een bepaalde druk op de zuigerstang veroorzaakt door het freem in uitgestoken stand dit laatste automa tisch in zijn ingetrokken stand gebracht wordt.
De afmetingen van het freem 7 zijn zodanig da t in uitgestoken werkzame stand enkel de arm 12
met het zend- en ontvangelement 4 zich in het water bevinden waardoor dus de wrijvingsweerstand.tijdens het verplaatsen van het luchtkussenvoertuig 1 over het wateroppervlak 16, tot een minimum herleid wordt.
verder is het zend- en ontvangelement 4 voor zien van een bescherming tegen wieren en dergelijke.
Deze bescherming bestaat, in de uitvoerings-
<EMI ID=7.1>
Deze staven bevinden zich in eenzelfde vlak onderaan de arm 12, op een bepaalde afstand van elkaar en van de arm 12, en strekken zich uit van boven het wateroppervlak 16 tot nagenoeg ter hoogte van het zenden ontvangelement 4, wanneer dit laatste zich in uitgetrokken werkzame stand bevindt.
De staven 17, 18 en 19 doen ter zelfdertijd dienst als beveiligingsorganen, zodanig dat wanneer bij voorbeeld deze staven stoten tegen een zich op de bodem bevindende of vlottende hindernis of nog tegen de zeebodem zelf, zal dit automatisch een verhoogde druk doen ontstaan op de zuiger 15, zodanig dat de hierboven vermelde veiligheidsklep in werking gesteld wordt en het freem 7 automatisch opgetild wordt.
Zoals blijkt uit figuur 1 is onderaan het luchtkussenvoertuig 1, in de nabijheid van de achtersteven ervan, een al dan niet intrekbare referentieplaat 20 voorzien die zich nagenoeg loodrecht ten opzichte van de langsrichting van het voertuig uitstrekt en waarop het zend- en ontvangelement 4 gericht kan worden, in de werkzame uitgestoken stand, vanaf een welbepaalde afstand.
Hiertoe is het zend- en ontvangelement volgens de uitvinding, orienteerbaar gemon teerd op
het vrije uiteinde van de arm 12, zodanig dat het bijvoorbeeld in de stand 4', zoals voorgesteld werd in figuur 2A gebracht kan worden en aldus gericht kan worden naar de réferentieplaat 20 in de uitgetrokken werkzame stand voor het ijken van de meetapparatuur in funktie van bij voorbeeld het zoutgehalte en de temperatuur van het water,waarin de metingen dienen te geschieden.
In de bodem 6 van het luchtkussenvoertuig 1 is een onderaan open kamer 21 voorzien waarin het zenden ontvangelement dringt in ingetrokken stand.
Deze kamer is bovenaan met een deksel 22
<EMI ID=8.1>
en ontvangelement 4, in ingetrokken stand, bij voorbeeld om dit te oriënteren.
In de uitvoeringsvorm volgens de figuren 1, 2A en 3 is het voorgestelde zend- en ontvangelement 4 gevorm door een op zichzelf bekend echolood.
In figuur 2B wordt een "side scan sonar"
<EMI ID=9.1>
zelf bekende zend- en ontvangelementen vormen.
Deze bijkomende uitvoeringsvormen kunnen eventueel gecombineerd worden met de uitvoeringsvorm volgens de figuren l, 2A en 3, zoals hierboven reeds beschreven werd.
Een andere mogelijk heid, welke echter niet voorgesteld werd in de figuren, i s gebruik te maken
van een laserstraal die bij voorbeeld rechtstreeks
en vast in de kamer 21,welke in de bodem van het luchtkussenvoertuig voorzien is, gemonteerd wordt.
Op deze manier komt de laser niet in kontakt met het
water.
Bij het gebruik van een echolood worden diepteprofielen opgemeten langs de gevaren weg die
bij middel van een aangepaste apparatuur behandeld
kunnen worden.
Experimenteel heeft men vastgesteld dat
bij middel van de inrichting volgens de uitvinding gemakkelijk
<EMI ID=10.1> nen bepaa ld worden. Bovendien, dankzi j he t fei t da t de kust zeer dicht benaderd kan worden, kan minstens één uur per dag langer gevaren worden dan bij voorbeeld bij het gebruik van een vlet. Dit heeft voor
<EMI ID=11.1>
kunnen genoteerd worden bij middel van de inrichting volgens de uitvinding in vergelijking met deze die gebruik maakt van een vlet.
Door "side scan sonar" Wordt verstaan een mee.tapparatuur waarin zend-en ontvangapparatuur ingebouwd is, zodanig da t bij het varen gelijk tijdig dieptemetingen worden verricht over een bepaalde bandbreedte en dus niet vol-
<EMI ID=12.1>
Bij middel van een "sonar profiler" worden de metingen meestal in stilstaande toestand verricht.
In een "sonar profiler" is een zend- en ontvangelement ingebouwd dat een bepaalde beweging beschrijft zodanig da t een cirkelvormige oppervlakte van de bodem gedetecteerd en opgemeten wordt.
Zij het nog vermeld dat volgens de uitvinding door "dieptemeting" niet alleen dient verstaan te worden het meten van de afstand tot de bodem van de zee of van een meer,bij voorbeeld. Deze metingen behelzen ook het inzamelen van gegevens in een bepaalde waterkolom betreffende verschillende waterlagen met hun respectieveli jke diepte, zoals interne golven, temperatuursgradiënten, zich door elkaar verplaatsende watermassa's, verdeling van al dan niet levende deeltjes, het opsporen en karteren van slib, visvoorraad, en het bepalen van de optimale plaats voor monstername's in een waterkolom.
De uitvinding is niet beperkt tot de hierboven beschreven uitvoeringsvormen en binnen het raam ervan kunnen meerdere veranderingen overwogen worden, onder meer wat betreft de aard van de metingen en van
<EMI ID=13.1>
voer tuig.
"Method and device for performing depth measurements at sea and relatively large water areas".
"Method and device for performing depth measurements at sea and relatively large water surfaces".
The invention relates to a method for performing depth measurements at sea and relatively large water surfaces.
In order to know the beach and foreshore events on the coasts, two sources of information are usually used; stereo photos for obtaining high-level information on the beach and dune areas, on the one hand, and echo sounding for obtaining the profile of
the forehead foot, on the other hand.
Where photogrammetry, that is to say taking stereo photos, is a snapshot, however, the depth measurements for determining
given the nature of the measurement, the sea bed profile is relatively slow.
In addition, there is the problem of overlapping beach and bank measurements.
The main object of the invention is to overcome these important drawbacks and to propose a method by which the number of depth measurements taken in a given period of time is increased, so that greater accuracy can be obtained.
At the same time, the object of the invention is to propose a method which allows measurements to be taken in a minimum water depth so that accurate measurement data can be obtained in the near future.
<EMI ID = 1.1>
report problem of overlap is solved.
For this purpose, according to the invention, the depth measurements are made from an air cushion feeder.
<EMI ID = 2.1>
above the surface of the water, so that measurements can be taken almost from the coast or bank and / or in shallow water.
The invention also relates to a device for performing these depth measurements.
This device is characterized by the fact that it mainly consists of an air cushion vehicle, in particular a hovercraft, the propulsion of which is above the surface of the water.
and on which measuring equipment with a transmitting and receiving element, for making the depth measurements, is mounted.
In a special embodiment of the invention, the transmitting and receiving element is bottom
the bottom of the air cushion vehicle is retractably mounted.
In a more particular embodiment of the invention, the transmitter and receiver element is mounted on a carrier hinged at the bottom of the air cushion vehicle, in the vicinity
from its bow, about an axis which is substantially parallel to this bottom and perpendicular to the longitudinal axis of the air-cushion vehicle.
Other particularities and advantages of the invention will become apparent from the following description of some specific embodiments of the invention; this description is given by way of example only and does not limit the invention; the accompanying figures relate to these specific embodiments.
Figure 1 is a partial cross-sectional side view of a depth measurement device according to the invention. Figure 2A is, on a larger scale, a side view of a part of the device according to Figure 1. Figure 2B is a detail view of a first variant of the device according to Figure 1. Figure 2C is an analogous detail of a second variant of the device according to Figure 1. Figure 3 is a bottom view, with partial <EMI ID = 3.1> Figure 2A.
In these different figures, like reference numerals refer to like or analogous elements.
In general, the method for performing depth measurements at sea and relatively large water surfaces, according to the invention, consists in that these measurements are carried out from a specific type of air cushion vehicle, in particular a hovercraft, the propulsion of which is completely above the water surface, so that no only part of this last, during the movement over the water surface, is located under the water surface. In this way, measurements can be taken almost from the shore or bank and / or in very shallow water without any problem and perfect overlapping of foreshore and
<EMI ID = 4.1>
Moreover, these measurements can be carried out in very stable conditions, which is not the case when using a measuring pad, which
<EMI ID = 5.1>
use an echo sounder, a "side scan sonar" system or a "scanner profiler" for example. In some cases, several of these measuring systems can be used simultaneously. For example, one can use an echo sounder, which records a very precise profile, with a measurement by means of a "side scan"
sonar"'
Another possibility is to use a laser beam, which would therefore be built into the bottom of the air cushion vehicle, completely above the water surface, in contrast with
the other equipment cited above, the transmitting and receiving element of which must be below the water surface.
In order to obtain maximum stability in the measurements, these are preferably carried out substantially below the center of gravity of the air cushion vehicle.
In the figures, some typical devices are presented for applying this method.
This device mainly consists of an air cushion vehicle 1, the propulsion 2 of which is located above the stern, and measuring equipment
3 with a transmitter and receiver element 4, for making the depth measurements, which is mounted on this vehicle 1.
A pulse generator and recording equipment 5 is located inside the air cushion vehicle 1, while the transmit and receive element 4 is mounted at the bottom of its bottom 6, near the center of gravity of the air cushion vehicle.
This transmitter and receiver element 4 is retractably mounted on a carrier 7 which is hinged at the bottom of the bottom 6, in the vicinity of the bow, about an axis 8 which is substantially parallel to this bottom and perpendicular to the longitudinal axis 9 of the air cushion vehicle.
In the embodiment according to the accompanying figures, the carrier 7 is formed by a triangular frame consisting of two tube elements 7 'n 7 ", the free ends of which are connected to the hinge points 10 and 11, respectively, which are provided on the underside of the bottom 6 of the vessel 1.
The transmit and receive element 4 is mounted on the free end of an arm 12 which is located
<EMI ID = 6.1>
length of the height line, over the corresponding vertex 13 of the triangular frame 7.
As clearly shown in Figures 1 and 2A, the carrier 7 with the arm 12 and the transmitting receiving element 4 can assume two extreme positions:
an extended active position, as shown in full lines in these figures, and a retracted rest position, as shown in dashed lines.
In order to switch from one position to another, use is made of a hydraulic or pneumatic mechanism 14, which is provided with a double-acting piston 15.
This mechanism 14 is preferably equipped with an adjustable control valve, such that, for instance at a certain pressure on the piston rod caused by the frame in the extended position, the latter is automatically moved into its retracted position.
The dimensions of the frame 7 are such that in the extended operating position only the arm 12
with the transmitting and receiving element 4 in the water, so that the frictional resistance during displacement of the air cushion vehicle 1 over the water surface 16 is reduced to a minimum.
furthermore, the transmitting and receiving element 4 is provided with a protection against algae and the like.
This protection consists in the implementation
<EMI ID = 7.1>
These rods are located in the same plane at the bottom of the arm 12, at a certain distance from each other and from the arm 12, and extend from above the water surface 16 to almost at the level of the transmitting receiving element 4, when the latter is in extended working stand.
Rods 17, 18 and 19 at the same time serve as security members, such that when these rods, for example, collide with a bottom or floating obstacle or still against the seabed itself, this will automatically create an increased pressure on the piston 15, such that the above-mentioned safety valve is activated and the frame 7 is lifted automatically.
As can be seen from Figure 1, at the bottom of the air cushion vehicle 1, in the vicinity of its stern, there is provided a retractable or non-retractable reference plate 20 which extends substantially perpendicular to the longitudinal direction of the vehicle and on which the transmitting and receiving element 4 can be directed. in the active extended position, from a specified distance.
For this purpose, the transmitting and receiving element according to the invention is orientably mounted on
the free end of the arm 12, such that it can be brought, for example, to the position 4 ', as shown in figure 2A, and thus can be directed towards the reference plate 20 in the extended operating position for calibrating the measuring equipment in function of for example, the salinity and temperature of the water in which the measurements are to be made.
In the bottom 6 of the air cushion vehicle 1, a bottom open chamber 21 is provided, into which the transmitting receiving element penetrates into the retracted position.
This chamber is at the top with a lid 22
<EMI ID = 8.1>
and receiving element 4, in retracted position, for example to orient it.
In the embodiment according to Figures 1, 2A and 3, the proposed transmit and receive element 4 is formed by a sonar known per se.
Figure 2B shows a "side scan sonar"
<EMI ID = 9.1>
self-known transmitting and receiving elements.
These additional embodiments can optionally be combined with the embodiment according to Figures 1, 2A and 3, as already described above.
Another possibility, which has not been proposed in the figures, is to use
of a laser beam that, for example, directly
and fixedly mounted in the chamber 21 provided in the bottom of the air cushion vehicle.
In this way, the laser does not come into contact with it
water.
When using an echo sounder, depth profiles are measured along the dangers
treated with appropriate equipment
could be.
Experimentally it has been established that
easily by means of the device according to the invention
<EMI ID = 10.1> can be determined. Moreover, thanks to the fact that the coast can be approached very close, it is possible to sail at least one hour a day longer than, for example, when using a boat. This has before
<EMI ID = 11.1>
can be noted by means of the device according to the invention compared to that which uses a flat.
By "side scan sonar" This means a measuring equipment in which transmitting and receiving equipment is built-in, such that when sailing, depth measurements are carried out at the same time over a certain bandwidth and are therefore not fully
<EMI ID = 12.1>
By means of a "sonar profiler", the measurements are usually carried out while stationary.
A transmit and receive element is built into a "sonar profiler" that describes a certain movement such that a circular surface of the bottom is detected and measured.
It should be noted that according to the invention by "depth measurement" it is not only meant to measure the distance from the bottom of the sea or from a lake, for example. These measurements also include the collection of data in a given water column concerning different water layers with their respective depth, such as internal waves, temperature gradients, dispersing water masses, distribution of living or non-living particles, detection and mapping of silt, fish stock, and determining the optimal location for sampling in a water column.
The invention is not limited to the above-described embodiments and within its scope multiple changes can be envisaged, including as to the nature of the measurements and of
<EMI ID = 13.1>
vehicle.