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Impulsgetastetes Echolotgerät Die Erfindung betrifft ein impulsgetastetes
Echolotgerät fiir Unterwasserschall, bei dem zur nebeneinander erfolgenden Anzeige
der einfach reflektierten und der mehrfach reflektierten Echoimpulse an ihrer I,
aufzeit entsprechenden Stellen einer Anzeigefläche ein im Takt der Lotimpulse über
diese Fläche bewegtes Anzeigeorgan, das mit den Echoimpulsen beaufschlagt wird,
vorgesehen ist.
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Es sind Echolotgeräte bekannt, bei denen ein Schreibstift im Takt
der I, otimpulse gegenüber einer senkrecht zur Bewegung des Schreiborgans fortbewegten
Registrierfläche geführt wird. Der Schreibstift wird bei dieser bekannten Anordnung
mit aus den Echoimpulsen abgeleiteten Spannungsimpulsen beaufschlagt und brennt
Marken in den Registrierstreifen. Wird mit einem Echolotgerät dieser Art eine vertikale
Unterwasserlotung von einem fahrenden Schiff aus durchgeführt, dann werden von dem
Registriergerät, sofern die Empfangsanordnung die erforderliche Empfindlichkeit
aufweist, auch Mehrfachechos, die durch mehrfache Spiegelungen an der Wasseroberfläche
und am Meeresboden entstehen, registriert. Diese Mehrfachechos, besonders das erster
Ordnung, sind für den Fischer beinahe genauso wichtig wie das direkte Echo, weil
aus dem Vergleich der beiden Echos mit größerer Sicherheit dicht über dem Boden
stehende Fische von Felsen oder Wrackteilen unterschieden werden können, da Fischschwärme
wegen ihrer schlechten Reflexionseigenschaften kein Doppelecho hervorrufen. Der
Fischer hat also, um festzustellen, ob eine über der Bodenanzeige angezeigte Marke
von einem Felsen oder einem Fischschwarm herrührt, die Registrierung des direkten
Echos mit der Registrierung des ersten Mehrfachechos zu vergleichen. Dieser Vergleich
ist bei der genannten bekannten Vorrichtung aber sehr schwer durchzuführen, da die
beiden zu vergleichenden Registrierungen wegen der wesentlich größeren Laufzeit
des ersten Mehrfachechos sehr weit auseinander liegen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die einfach reflektierten
und die mehrfach reflektierten Echoimpulse dicht nebeneinander anzuzeigen ; sie
gestattet dadurch einen leichten und zuverlässigen Vergleich dieser Anzeigen.
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Gemäß einer Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist ein endloser
Magnettonträger vorgesehen, auf welchem die Echoimpulse aufgezeichnet werden, wobei
ein oder zwei relativ zum Magnettonträger verstellbare Abtastorgane vorgesehen sind,
mit welchen die Impulse mit einstellbarer Phasenverschiebung gegeneinander zur Anzeige
gebracht werden können.
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In einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgedankens werden die
Echoimpulse zusätzlich einem
zweiten auf die Anzeigefläche einwirkenden Anzeigeorgan
zugeführt, dessen Anzeige mit einstellbarer Phasenverschiebung gegenüber dem ersten
Anzeigeorgan erfolgt.
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Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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In Fig. I a ist im Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel nach der
Erfindung dargestellt, bei dem als Schaltvorrichtung eine Verzögerungsvorrichtung
für die Echoimpulse vorgesehen ist. Gemäß Fig. 1 a sind mit 1 ein Lotimpulsgenerator,
mit 2 der sendende e Wandler, mit 3 der empfangende Wandler, mit 4 der Verstärker
für die Echoimpulse und mit 5 ein Anzeigegerät bezeichnet. Als Verzögerungsvorrichtung
ist ein endloser Magnettonträger 6, der mit den Echoimpulsen beaufschlagt wird und
von dem diese zu einem späteren Zeitpunkt wieder abgetastet werden, vorgesehen.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende : Von dem Lotimpulsgenerator
1 wird der sendende Wandler 2 zum Aussenden der Lotimpulse angeregt.
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Die in dem Wandler 3 empfangenen Echoimpulse werden, nachdem sie in
dem Verstärker4 verstärkt worden sind, dem Anzeigegerät 5 zugeleitet, das zur Synchronisation
der Bewegung des Anzeigeorgans mit der Aussendung der Lotimpulse an den Lotimpulsgenerator
1 gekuppelt ist. Die Echoimpulse werden außerdem dem Schreiborgan7 zugeleitet und
erzeugen in dem gegenüber dem Schreiborgan 7 gedrehten Magnettonträger 6 eine Beschriftung.
Diese Beschriftung wird zu einem späteren Zeitpunkt von dem Abtastorgan 8 wieder
abgetastet und ebenfalls in dem Anzeigegerät 5 zur Anzeige gebracht. Auf diese Weise
werden alle Echoimpulse zweimal zur Anzeige gebracht, wobei die Anzeigen nach Maßgabe
der durch die Schaltvorrichtung 6, 7, 8 bewirkten Verzögerung gegeneinander versetzt
sind. Durch Verstellung der
Drehgeschwindigkeit des Magnettonträgers
6 oder durch Verstellung des Abtastorgans 8 gegenüber dem Schreiborgan 7 kann diese
Versetzung derart eingestellt werden, daß das Mehrfachecho erster Ordnung unmittelbar
neben dem direkten Echo zur Anzeige gebracht wird. Man kann zusätzlich ein weiteres
Abtastorgan 9 vorsehen, das eine dritte Anzeige bewirkt, die gegenüber den beiden
ersten Anzeigen versetzt ist.
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Vor jeder neuen Beschriftung wird die alte Beschriftung gelöscht.
Zu diesem Zwecl ist der Löschkopf 10 vorgesehen. Als Anzeigegerät 5 kann entweder
ein Registriergerät oder ein Kathodenstrahloszillograph vorgesehen sein.
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Das Anzeigegerät kann naturgemäß auch so eingestellt sein, daß nur
ein bestimmter Teilbereich aus dem Gesamtlotbereich zur Anzeige gebracht wird.
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Eine sich unter dieser Voraussetzung auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre
ergebende Anzeige ist in Fig. I b dargestellt, in der mit 11 die Anzeige des direkten
Echos und mit 12 und 13 die Anzeigen der Mehrfachechos erster und zweiter Ordnung
bezeichnet sind. Bei dieser Darstellung ist das Gerät so eingestellt, daß das Echo
zweiter Ordnung unverzögert angezeigt wird, während das direkte und das Echo erster
Ordnung verzögert angezeigt werden. Die direkten Echoimpulse und die Mehrfachechoimpulse
erster Ordnung werden zwar dem Anzeigeorgan auch unverzögert zugeführt. Eine entsprechende
Anzeige erfolgt aber gemäß Fig. 1 b nicht, da die unverzögerten Impulse des direkten
Echos und ersten Mehrfachechos außerhalb des angezeigten Teilbereichs, d. h. außerhalb
des Bildschirmes, liegen. Entsprechendes gilt für das verzögerte Mehrfachecho zweiter
Ordnung.
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Zwischen den Verstärker 4 und das Schreiborgan 7 kann ein Filter
11 geschaltet werden, das beispielsweise als Amplitudensieb ausgebildet ist und
nur für die direkten Echoimpulse und die Mehrfachechoimpulse erster und zweiter
Ordnung passierbar ist.
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In Fig. 2 ist ein weiteres Ausfiihrungsbeispiel nach der Erfindung
dargestellt, bei dem zusätzliche Anzeigeorgane vorgesehen sind, die in der gleichen
Weise wie das erste Anzeigeorgan, jedoch in vorzugsweise verstellbarem masse zeitlich
versetzt gegenüber dem ersten im Takt der Lotimpulse bewegt werden und von denen
je nach Einstellung eines oder mehrere mit allen oder ausgezeichneten Echoimpulsen
beaufschlagt werden.
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Es sei an dieser Stelle erwähnt, daß bereits ein Echolotgerät der
eingangs genannten Art bekannt ist, das mit einem Registriergerät zur Anzeige der
Echoimpulse ausgestattet ist, das vier Schreibstifte aufweist. Die vier Schreibstifte
sind bei dieser bekannten Anordnung in gleichen Abständen an einem periodisch mit
der halben Lotfrequenz umlaufenden Träger angeordnet und werden abwechselnd zur
Registrierung herangezogen. Zweck dieser bekannten Vorrichtung ist lediglich, die
während des Rücklaufes des Schreibstiftes bei der Registrierung entstehende Pause
zu vermeiden.
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Gemäß Fig. 2 ist mit 20 ein Taktgeber, mit 21 ein Lotimpulsgenerator,
mit 22 und 23 je ein Wandler, mit 24 ein Verstärker für die Echoimpulse, mit 25
ein Anzeigegerät und mit 26 und 27 je eine Schaltvorrichtung bezeichnet, Die Wirkungsweise
der Anordnung ist folgende : Der Taktgeber 20 ist erstens zur Auslösung der Lotimpulse
an den Lotimpulsgenerator 21 und zweitens zur Auslösung oder zur Synchronisation
der Bewegung des Anzeigeorgangs an das Anzeigegerät 25 gekuppelt. Zur Anzeige der
in dem Wandler 23
empfangenen Echoimpulse ist dieser über den Verstärker 24 an das
Anzeigegerät 25 gekuppelt. Die bisher beschriebenen Bauelemente stellen mithin ein.
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Echolotgerät an sich bekannter Bauart dar. Zur Auslösung oder Synchronisation
der Bewegung des zweiten, in dem Anzeigegerät 25 vorgesehenen, Anzeigeorgans ist
das Anzeigegerät 25 über die Senaltvorrichtung 26 an den Taktgber 20 gekuppelt.
Die Taktimpulse des Taktgebers 20 bewirken dann, da : Ei das zweite Anzeigeorgan
je nach der an dem Betätigungsorgan 26'eingestellten Phasenverschiebung später oder
früher als das erste über die Anzeigefläche geführt wird. Die durch die beiden Anzeigeorgane
bewirkten Anzeigen der Echoimpulse sind dann entsprechend gegeneinander versetzt,
wobei die Versetzung an dem Betätigungsorgan 26'in der gewiinschten Weise eingestellt
werden kann@@@lst ein drittes Anzeigeorgan vorgesehen, dann kann füt dies@@ eine
weitere Schaltvorrichtung 27 vorgesehen we@@@ Als Anzeigegerät 25 kann beispielsweise
ein MehiE ; strahl-Kathodenoszillograph vorgesehen sein. Ist rz eine Teilbereichsanzeige
erwünscht, dann kann in Abänderung der dargestellten Anordnung auch ein Anzeigegerät
mit einem Anzeigeorgan, beispielsweise ein Einstrahl-Kathodenstrahloszillograph
an Stellen des Anzeigegerätes 25 vorgesehen werden. Das Anzeigeorgan wird dann in
jeder I, otperiode mehrmals, vorzugsweise zweimal, vorzugsweise in gleicher Weise,.
iiber die Registrier-und Anzeigeflache geführt, und die verschiedenen Bewegungen
des Anzeigeorgans werden vom Taktgeber 20 direkt und unter Zwischen' schaltung der
Schaltvorrichtung 26 und 27 ausgelost oder zur Aussendung der Lotimpulse synchronisiert.'
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann aber auch ein Registriergerät,
wie es in Fig. 3 dargestellt ist, vorgesehen werden.
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Bei dem in fig. 3 dargestellten registriergerät werden zwei Schreibstifte
30, 31, die auf je einem endlosen Riemen 32, 33 angeordnet sind, periodisch tubez
die Registrierfläche 34 geführt. Die Registrierfläche 34 wird in an sich bekannter
Weise in Richtung des Pfeils A langsam weiterbewegt. Die Schreibstifte 30 und 31
werden mit aus den Echoimpulsen abgeleiteten Spannungsimpulse beaufschlagt und erzeugen
in id-er Registrierfläche Brandmarken 35, 36. Zum Anttieb der enlosen riemen 32,
33 ist der Motor 37 vosgesehen, der über das Getriebe 38 auf je eine Führungsrolle
39, 40 der endlosen riemen 32, 33 einwirkt, Die beiden Riemen werden mit gleicher
Geschwindigkeit, jedoch zeitlich versetzt gegeneinander an getrieben, die zeitliche
Versetzung kann an dem Betätigungsorgan 38' eingestellt werden. jeder empfangene
Echoimpuls wird dann zweimal registreirt, Di@ beiden Registricrungen 35 und 36 können
dann an dem Betätigungsorgan 38' beispielsweise derart gegenein, ander versetzt
werdne, daß die registrierung 35 des direkten Echos, die von dem einen Schreibstift
30 bue-. wirkt wird, dicht neben der Registrierung 36'des. ersten Mehrfachechos,
die von dem anderen Schreibstift 31 bewirkt wird, erfolgt. Aus der dargestellten
Registrierung, die bei vertikaler Unterwasserlotung gewonnen wurde, ist zu entnehmen,
daB die Anzeigen 42 und 42'von einem Wrackteil oder Felsen herrühren, während die
Anzeige43, die nur bei der Registrierung des direkten Echos auftaucht, von einem
Fiscschwarm herrührt.