DE102013105497A1

DE102013105497A1 - Interface module for an acoustic underwater antenna, winch device with such interface module and sonar system with such a winch device

Info

Publication number: DE102013105497A1
Application number: DE201310105497
Authority: DE
Inventors: Siegfried Krüger
Original assignee: Atlas Elektronik GmbH
Current assignee: Atlas Elektronik GmbH
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2013-05-28
Publication date: 2014-12-04
Also published as: WO2014190969A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schnittstellenmodul 46 für eine akustische Unterwasserantenne 16 einer Sonaranlage, insbesondere eine Schleppantenne oder eine Vertikalantenne, zum Verarbeiten und Weiterleiten elektrischer und/oder optischer Signale zwischen der akustischen Unterwasserantenne 16 und wenigstens einer Datenverarbeitungseinheit und/oder Signalverarbeitungseinheit 44 an Bord eines Wasserfahrzeugs 2. Dabei weist das Schnittstellenmodul 46 einen oder mehrere Elektronikbausteine auf, welche derart ausgestaltet sind, um optische und/oder elektrische Signale zu verarbeiten. Ferner weist das Schnittstellenmodul 46 einen oder mehrere elektrische und/oder optische Kontakte auf, welche derart ausgestaltet sind, um eine elektrische und/oder optische Verbindung zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen herzustellen. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Windeneinrichtung zum Ausbringen und Einholen einer akustischen Unterwasserantenne 16 mit einer drehbar gelagerten Windentrommel 20 und einem vorstehend genannten Schnittstellenmodul 46, welches im Inneren der Windentrommel 20 angeordnet ist, sowie eine Sonaranlage mit einer vorstehend genannten Windeneinrichtung und einem vorstehend genannten Schnittstellenmodul 46.The invention relates to an interface module 46 for an acoustic underwater antenna 16 of a sonar system, in particular a tow antenna or a vertical antenna, for processing and forwarding electrical and / or optical signals between the acoustic underwater antenna 16 and at least one data processing unit and / or signal processing unit 44 on board a watercraft 2 The interface module 46 has one or more electronic components which are designed in such a way as to process optical and / or electrical signals. Furthermore, the interface module 46 has one or more electrical and / or optical contacts, which are designed to produce an electrical and / or optical connection between parts that are movable relative to one another. Furthermore, the invention relates to a winch device for deploying and retrieving an acoustic underwater antenna 16 with a rotatably mounted winch drum 20 and an aforementioned interface module 46 which is arranged inside the winch drum 20, as well as a sonar system with an aforementioned winch device and an aforementioned interface module 46 .

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verbringvorrichtungen, insbesondere Windeneinrichtungen, für akustische Unterwasserantennen auf Wasserfahrzeugen, mit deren Hilfe die Antenne ausgebracht, eingeholt und an Bord aufbewahrt werden kann. The present invention is in the field of the dispensing devices, in particular winches, for underwater acoustic antennas on vessels, with the aid of which the antenna can be deployed, retrieved and stored on board.

Eine derartige akustische Unterwasserantenne wird als Sensor einer Sonaranlage zur seismischen Vermessung des Meeresgrundes von Forschungsfahrzeugen aus oder zur Ortung von Wasserfahrzeugen eingesetzt, indem Peilung, Entfernung, Geschwindigkeit und Kurs eines Ziels mittels der Sonaranlage bestimmt werden. Dabei wird die Unterwasserantenne als Schleppantenne beispielsweise von einem Wasserfahrzeug gezogen oder aber als Vertikalantenne von einem Wasserfahrzeug abgesenkt. Such an underwater acoustic antenna is used as a sensor of a sonar system for seismic measurement of the seabed of research vehicles or for locating vessels by bearing, distance, speed and heading of a target are determined by means of the sonar. In this case, the underwater antenna is towed as a towed antenna, for example, from a watercraft or lowered as a vertical antenna of a watercraft.

Gezogene Unterwasserantennen weisen bei einem Durchmesser von einem bis zu mehreren Zoll eine Länge von einigen 100 Metern auf und bilden zusammen mit der Sonaranlage ein Schleppsonar, welches aktiv oder passiv arbeiten kann. Dazu weist die Unterwasserantenne eine Vielzahl von elektroakustischen und/oder optoakustischen Wandlern auf, mit denen sie Wasserschallsignale empfängt oder Schallsignale ins Wasser aussendet. Auch Sensoren zur Ortsbestimmung einzelner Abschnitte der Unterwasserantenne sowie erforderliche Signal- und Versorgungsleitungen sind in der Unterwasserantenne angeordnet. Drawn underwater antennas have a length of some 100 meters at a diameter of one to several inches and together with the sonar system form a towing sonar, which can operate actively or passively. For this purpose, the underwater antenna on a variety of electro-acoustic and / or opto-acoustic transducers, with which it receives water sound signals or emits sound signals into the water. Sensors for determining the position of individual sections of the underwater antenna as well as required signal and supply lines are arranged in the underwater antenna.

Ferner weist eine derartige herkömmliche Schleppantenne ein Schleppkabel, einen Senderschlauch bzw. Schleppkörper und/oder einen Empfängerschlauch, ein oder mehrere Dämpfungsmodule und ggf. ein Endstück zur Stabilisierung der Lage und Ausrichtung der Schleppantenne im Wasser auf und bildet als Ganzes eine schlauchförmige Schleppeinheit. Furthermore, such a conventional towed antenna has a tow cable, a transmitter hose or towed body and / or a receiver hose, one or more damping modules and possibly an end piece for stabilizing the position and orientation of the towed antenna in the water and forms a tubular tow unit as a whole.

Zum Ausbringen und Einholen der Schleppeinheit vom Wasserfahrzeug aus ist an Bord des Wasserfahrzeugs eine Verbringvorrichtung, insbesondere eine Windeneinrichtung, vorhanden. Handelt es sich bei dem Schleppsonar um ein Aktivsonar mit einem Schleppkörper als akustisches Sendeteil, weist die Verbringvorrichtung üblicherweise eine weitere Windeneinrichtung für das Zugkabel sowie eine Versatzvorrichtung für den Schleppkörper auf. For discharging and retrieving the towing unit from the watercraft, a transfer device, in particular a winch device, is present on board the watercraft. If the towed sonar is an active sonar with a towed body as an acoustic transmission part, the transfer device usually has a further winch device for the pull cable and an offset device for the towed body.

Ein Aktivsonar mit einem Senderschlauch und einem Empfängerschlauch kann hingegen mit der gleichen Verbringvorrichtung ausgebracht und eingeholt werden, da der Senderschlauch und der Empfängerschlauch eine Schleppeinheit bilden. Dazu weist die Verbringvorrichtung eine Windentrommel in ausreichender Größe auf, um die gesamte Schleppeinheit aufzunehmen. An active sonar with a transmitter tube and a receiver tube, however, can be deployed and overtaken with the same spreader, since the transmitter tube and the receiver tube form a towing unit. For this purpose, the transfer device has a winch drum of sufficient size to receive the entire towing unit.

Aufgrund des großen Gewichtes und des geringen zulässigen Krümmungsradius’ der Schleppeinheit ist eine große und schwere Windenkonstruktion erforderlich, um die gesamte Schleppeinheit sicher und stabil auf dem Wasserfahrzeug zu lagern. Eine derartige Windenkonstruktion weist daher üblicherweise eine Windentrommel mit einem großen Windentrommeldurchmesser auf. Due to the large weight and the small permissible radius of curvature of the towing unit, a large and heavy winch construction is required to safely and stably support the entire towing unit on the vessel. Such a winch construction therefore typically has a winch drum with a large diameter winch drum diameter.

Die Sonaranlage verfügt ferner über wenigstens eine an Bord des Wasserfahrzeugs befindliche Daten- bzw. Signalverarbeitungseinheit, welche mit der Schleppeinheit verbunden ist und die zu sendenden Signale erzeugt und/oder die gewonnenen Sonardaten verarbeitet, um beispielsweise ein Lagebild anderer Wasserfahrzeuge zu erhalten. The sonar system also has at least one on board the vessel located data or signal processing unit which is connected to the towing unit and generates the signals to be transmitted and / or processed sonar data processed to obtain, for example, a situation image of other vessels.

Um die Sendewandler im Senderschlauch oder im Schleppkörper mit vielen Kanälen, voneinander unabhängig, d.h. phasenverzögert, zu betreiben, sind eine Vielzahl von Leistungsverstärkern notwendig, welche herkömmlicherweise in einer Verstärkereinheit der Signalverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs untergebracht sind. Eine derartige Signalübertragung zwischen den an Bord befindlichen Einheiten und der Schleppeinheit erfordert jedoch in Abhängigkeit der Kanalanzahl und der Anzahl der Sensoren der Schleppeinheit eine große Anzahl von elektrischen Kontakten, insbesondere Schleifringkontakten, an der Windeneinrichtung, um die Signale über die drehbar gelagerte Windentrommel in die Schleppeinheit einzuspeisen. To transmit the transmitters in the transmitter tube or in the towed body with many channels, independently, i. Phase-delayed to operate, a variety of power amplifiers are necessary, which are conventionally housed in an amplifier unit of the signal processing unit on board the watercraft. However, such a signal transmission between the on-board units and the towing unit requires, depending on the number of channels and the number of sensors of the towing unit a large number of electrical contacts, in particular slip ring contacts on the winch device to the signals via the rotatably mounted winch drum in the towing unit feed.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, die Anzahl der elektrischen und/oder optischen Kontakte zwischen den relativ zueinander beweglichen Teilen zu reduzieren, wobei die Kontakte eine elektrische und/oder optische Verbindung zwischen der Schleppeinheit und den an Bord befindlichen Einheiten, wie beispielsweise Datenverarbeitungseinheit und Signalverarbeitungseinheit herstellen. The invention is therefore based on the problem of reducing the number of electrical and / or optical contacts between the relatively movable parts, wherein the contacts an electrical and / or optical connection between the towing unit and the units on board, such as data processing unit and Produce signal processing unit.

Die Erfindung löst dieses Problem mit einem Schnittstellenmodul für eine akustische Unterwasserantenne, insbesondere Schleppantenne oder Vertikalantenne, zur Verarbeitung und Weiterleitung elektrischer und/oder optischer Signale zwischen der akustischen Unterwasserantenne und wenigstens einer Datenverarbeitungseinheit und/oder Signalverarbeitungseinheit an Bord eines Wasserfahrzeugs. Das erfindungsgemäße Schnittstellenmodul weist dazu ein oder mehrere Elektronikbausteine auf, welche derart ausgestaltet sind, um optische und/oder elektrische Signale zu verarbeiten. The invention solves this problem with an interface module for an underwater acoustic antenna, in particular trailing antenna or vertical antenna, for processing and transmitting electrical and / or optical signals between the underwater acoustic antenna and at least one data processing unit and / or signal processing unit on board a watercraft. For this purpose, the interface module according to the invention has one or more electronic components, which are configured in such a way as to process optical and / or electrical signals.

Das erfindungsgemäße Schnittstellenmodul weist ferner ein oder mehrere elektrische und/oder optische Kontakte auf, welche derart ausgestaltet sind, um eine elektrische und/oder optische Verbindung zwischen relativ zueinander beweglichen, insbesondere rotierenden, Teilen herzustellen. The interface module according to the invention also has one or more electrical and / or optical contacts, which are designed in such a way to produce an electrical and / or optical connection between parts that are movable relative to one another, in particular rotating parts.

Durch den Elektronikbaustein bzw. die Elektronikbausteine innerhalb des Schnittstellenmoduls entsteht der Vorteil, dass weniger elektrische und/oder optische Verbindungen zwischen der akustischen Unterwasserantenne bzw. der Schleppeinheit und der Daten- oder Signalverarbeitungseinheit benötigt werden, da ein Teil der Signalverarbeitung, insbesondere die Vorverarbeitung der Signale, bereits in dem Elektronikbaustein innerhalb des Schnittstellenmoduls erfolgt. The advantage that fewer electrical and / or optical connections between the acoustic underwater antenna or the towing unit and the data or signal processing unit are required as a part of the signal processing, in particular the preprocessing of the signals by the electronic module or the electronic components within the interface module , already takes place in the electronic module within the interface module.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des einen bzw. der mehreren elektrischen und/oder optischen Kontakte ermöglicht vorteilhaft eine direkte Verbindung des erfindungsgemäßen Schnittstellenmoduls an der Schleppeinheit, obwohl die Schleppeinheit über relativ zueinander bewegliche, insbesondere rotierende, Teile mit der Daten- bzw. Signalverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs verbunden ist. The inventive design of the one or more electrical and / or optical contacts advantageously allows a direct connection of the interface module according to the invention on the towing unit, although the towing unit via relatively movable, in particular rotating, parts with the data or signal processing unit on board the vessel connected is.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine Elektronikbaustein des Schnittstellenmoduls als Leistungsverstärker ausgebildet und derart ausgestaltet, um elektrische Signale innerhalb des Schnittstellenmoduls zu verstärken. In a preferred embodiment of the invention, the at least one electronic component of the interface module is designed as a power amplifier and configured to amplify electrical signals within the interface module.

Um vorhandene Sendewandler einer Schleppeinheit über viele Kanäle voneinander unabhängig zu betreiben, sind eine Vielzahl von Leistungsverstärkern notwendig. Werden diese Leistungsverstärker innerhalb des Schnittstellenmoduls angeordnet, werden vorteilhaft weniger elektrische Kontakte, insbesondere Schleifkontakte, zwischen den rotierenden Teilen benötigt. In order to independently operate existing transmit transducers of a towing unit via many channels, a large number of power amplifiers are necessary. If these power amplifiers are arranged within the interface module, advantageously fewer electrical contacts, in particular sliding contacts, are required between the rotating parts.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine Elektronikbaustein des Schnittstellenmoduls als Signalverarbeitungsbaustein ausgebildet, wobei der Signalverarbeitungsbaustein einen Analog-Digital-Wandler und/oder einen Digital-Analog-Wandler aufweist. According to a further preferred embodiment of the invention, the at least one electronic module of the interface module is designed as a signal processing module, wherein the signal processing module comprises an analog-to-digital converter and / or a digital-to-analog converter.

Die Digital-Analog-Umwandlung der Signale erfolgt im Rahmen der Vorverarbeitung, um eine digital codierte Information, beispielsweise ein erzeugtes Sendesignal, in eine Form zu bringen, die ein analog arbeitendes Gerät verstehen kann, beispielsweise eine sinusförmige Wechselspannung an einem Sendewandler zum Erzeugen von Schallwellen. Die Digital-Analog-Umwandlung im Schnittstellenmodul ermöglicht vorteilhaft eine schnelle Signalübertragung eines oder mehrerer erzeugter Sendesignale über einen gemeinsamen Datenbus. The digital-to-analog conversion of the signals takes place in the course of preprocessing in order to bring a digitally coded information, for example a generated transmission signal, into a form that can be understood by an analog device, for example a sinusoidal alternating voltage at a transmitting transducer for generating sound waves , The digital-to-analog conversion in the interface module advantageously allows fast signal transmission of one or more generated transmission signals via a common data bus.

Die Analog-Digital-Umwandlung erfolgt ebenfalls im Rahmen der Vorverarbeitung, um die elektrischen Empfangssignale der Sensoren der Schleppeinheit zur Datenübertragung über einen zentralen Datenbus zu digitalisieren. Herkömmlicherweise erfolgt die Analog-Digital-Umwandlung in Wandlernähe innerhalb der Schleppeinheit. Bei einer Auslagerung dieser Analog-Digital-Umwandlung in das Schnittstellenmodul ist vorteilhaft ein kleinerer Querschnitt der Schleppeinheit möglich. The analog-to-digital conversion is also carried out as part of preprocessing in order to digitize the electrical reception signals of the sensors of the towing unit for data transmission via a central data bus. Conventionally, the analog-to-digital conversion takes place near the converter within the towing unit. When outsourcing this analog-to-digital conversion in the interface module advantageously a smaller cross section of the towing unit is possible.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine Elektronikbaustein des Schnittstellenmoduls als Transformationseinheit ausgebildet und derart ausgestaltet, um elektrische Signale in optische Signale umzuwandeln bzw. optische Signale in elektrische Signale umzuwandeln. In a further preferred embodiment of the invention, the at least one electronic component of the interface module is designed as a transformation unit and configured in such a way to convert electrical signals into optical signals or to convert optical signals into electrical signals.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Elektronikbausteins als Transformationseinheit hat den Vorteil, bereits innerhalb des Schnittstellenmoduls eine Anpassung an das zu verwendende Übertragungsmedium, wie bspw. Lichtwellenleiter bzw. Glasfaserkabel oder elektrisches Kabel o.ä., vorzunehmen. The inventive design of the electronic module as a transformation unit has the advantage, already within the interface module to adapt to the transmission medium to be used, such as. Optical fiber or fiber optic cable or electrical cable or the like, make.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine Elektronikbaustein des Schnittstellenmoduls als Signalverarbeitungsbaustein ausgebildet, welcher derart ausgestaltet ist, um Signale von Sensoren innerhalb der akustischen Unterwasserantenne auszuwerten. Dadurch erfolgt eine Sensorauswertung vorteilhaft bereits innerhalb des Schnittstellenmoduls. Somit braucht aus dem Schnittstellenmodul lediglich eine Datenleitung anstatt einer Vielzahl von einzelnen Sensorleitungen zur Datenverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs herausgeführt zu werden. In a further preferred embodiment of the invention, the at least one electronic module of the interface module is designed as a signal processing module, which is configured to evaluate signals from sensors within the acoustic underwater antenna. As a result, a sensor evaluation is advantageously already carried out within the interface module. Thus, from the interface module only a data line instead of a plurality of individual sensor lines needs to be led out to the data processing unit on board the watercraft.

Des Weiteren löst die Erfindung o.g. Problem durch eine Windeneinrichtung zum Ausbringen und Einholen einer akustischen Unterwasserantenne, insbesondere Schleppantenne oder Vertikalantenne, mit einer drehbar gelagerten Windentrommel, welche im Inneren zumindest teilweise hohl ist, und einem erfindungsgemäßen Schnittstellenmodul, welches im Inneren der Windentrommel angeordnet ist. Furthermore, the invention solves o.g. Problem by a winch device for deploying and retrieving an acoustic underwater antenna, in particular towed antenna or vertical antenna, with a rotatably mounted winch drum, which is at least partially hollow inside, and an interface module according to the invention, which is arranged inside the winch drum.

Die Auslagerung verschiedener Signalverarbeitungsaufgaben aus der Signalverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs in das Schnittstellenmodul, welches innerhalb der Windentrommel untergebracht ist, führt vorteilhaft zu einer Verringerung der Kontakte für die elektrische und/oder optische Verbindung zwischen den relativ zueinander beweglichen Teilen der Windeneinrichtung für eine Daten- bzw. Signalübertragung zwischen der Schleppeinheit und der Daten- bzw. Signalverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs, wodurch vorteilhaft geringere Herstellungskosten entstehen. The outsourcing of various signal processing tasks from the signal processing unit on board the vessel into the interface module, which is housed within the winch drum, advantageously leads to a reduction of the contacts for the electrical and / or optical connection between the relative to each other moving parts of the winch device for a data or signal transmission between the towing unit and the data or signal processing unit on board the vessel, which advantageously results in lower manufacturing costs.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der wenigstens eine elektrische Kontakt des Schnittstellenmoduls eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung elektrischer Signale und ist derart ausgestaltet, um eine elektrische Verbindung zwischen wenigstens einem Elektronikbaustein im Inneren der drehbar gelagerten Windentrommel und einem Kontakt in einer feststehenden Leitungsausführung der Windentrommel herzustellen. Dabei ist der wenigstens eine elektrische Kontakt bevorzugt als Gleitkontakt, insbesondere Schleifringkontakt, ausgebildet. Die elektrische Übertragung kann beispielsweise mit einem feststehenden Innenring und einem um den Innenring rotierenden und in Schleifkontakt mit dem Innenring stehenden Außenring erfolgen. Derartige Schleifringkontakte zeichnen sich vorteilhaft durch eine hohe Zuverlässigkeit und geringe Wartungskosten aus. In a preferred embodiment of the invention, the at least one electrical contact of the interface module forms a transmission device for transmitting electrical signals and is designed to establish an electrical connection between at least one electronic component inside the rotatably mounted winch drum and a contact in a fixed line design of the winch drum. In this case, the at least one electrical contact is preferably designed as a sliding contact, in particular slip ring contact. The electrical transmission can be done for example with a fixed inner ring and a ring rotating about the inner ring and standing in sliding contact with the inner ring outer ring. Such slip ring contacts are characterized by a high reliability and low maintenance costs.

Bei der vorstehend genannten Übertragungseinrichtung bleibt vorteilhaft die Anzahl der Gleitkontakte bei einer Änderung der Kanalanzahl für die Sendewandler innerhalb der Schleppeinheit unberührt, da die zugehörige Signalverarbeitung im Schnittstellenmodul erfolgt. In the case of the abovementioned transmission device, the number of sliding contacts remains unaffected in the event of a change in the number of channels for the transmitting transducers within the towing unit, since the associated signal processing takes place in the interface module.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der wenigstens eine optische Kontakt des Schnittstellenmoduls eine Übertragungseinrichtung zur Übertragung optischer Signale und ist derart ausgestaltet, um eine optische Verbindung zur Weiterleitung optischer Signale zwischen dem Inneren der drehbar gelagerten Windentrommel und einer feststehenden Leitungsausführung der Windentrommel herzustellen. In a further preferred embodiment of the invention, the at least one optical contact of the interface module forms a transmission device for transmitting optical signals and is configured to provide an optical connection for relaying optical signals between the interior of the rotatably mounted winch drum and a fixed line configuration of the winch drum.

Eine derartige optische Schnittstelle wird bevorzugt mittels Drehkupplung oder Drehübertrager hergestellt. Dadurch lassen sich vorteilhaft große Mengen an Daten übertragen. Such an optical interface is preferably produced by means of a rotary coupling or rotary transformer. This advantageously allows large amounts of data to be transferred.

Schließlich löst die Erfindung o.g. Problem durch eine Sonaranlage mit einer akustischen Unterwasserantenne und wenigstens einer vorstehend erläuterten Windeneinrichtung zum Ausbringen und Einholen eines Schleppkörpers und/oder der akustischen Unterwasserantenne, wobei die Windeneinrichtung ein vorstehend erläutertes Schnittstellenmodul aufweist. Finally, the invention solves o.g. A problem with a sonar system comprising an underwater acoustic antenna and at least one winch device as described above for deploying and retrieving a towed body and / or the underwater acoustic antenna, wherein the winch device has an interface module as explained above.

Durch die erfindungsgemäße Sonaranlage mit der vorstehend erläuterten Windeneinrichtung wird das gesamte Sonarsystem modularer. Die Signalverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs verringert sich vorteilhaft um die Komponenten, welche nunmehr im Schnittstellenmodul im Inneren der Windentrommel angeordnet sind. Bevorzugt umfasst die Signalverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs lediglich die Sendesignalerzeugung und die integrierte Stromerzeugung. Das hat den Vorteil, dass das Sonarsystem unabhängig vom Schiff ist und ein schneller flexibler Einsatz des Sonarsystems erfolgen kann. The sonar system according to the invention with the above-described winch device makes the entire sonar system more modular. The signal processing unit on board the watercraft is advantageously reduced by the components which are now arranged in the interface module inside the winch drum. The signal processing unit on board the watercraft preferably comprises only the transmission signal generation and the integrated power generation. This has the advantage that the sonar system is independent of the ship and a faster flexible use of the sonar system can be done.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den anhand der anliegenden Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispielen. In der Zeichnung zeigen: Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the illustrated with reference to the accompanying drawings embodiments. In the drawing show:

1 ein Wasserfahrzeug mit einer nachgeschleppten Schleppeinheit mit Sendeantenne und Empfangsantenne, 1 a watercraft with a towed-on tow unit with transmitting antenna and receiving antenna,

2 eine Windeneinrichtung einer Verbringvorrichtung, 2 a winch device of a transfer device,

3 einen Querschnitt durch eine Windentrommel, 3 a cross section through a winch drum,

4 einen Gleitkontakt des Schnittstellenmoduls, 4 a sliding contact of the interface module,

5 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktionsweise des Schnittstellenmoduls im Sendebetrieb des Schleppsonars, 5 a block diagram for explaining the operation of the interface module in the transmission mode of the towed sonar,

6 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktionsweise des Schnittstellenmoduls im Empfangsbetrieb des Schleppsonars und 6 a block diagram for explaining the operation of the interface module in the receiving operation of the towed sonar and

7 ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Funktionsweise des Schnittstellenmoduls zur Sensorauswertung des Schleppsonars. 7 a block diagram for explaining the operation of the interface module for sensor evaluation of the towed sonar.

1 zeigt ein Wasserfahrzeug 2, welches hier als Überwasser- oder Oberflächenschiff dargestellt ist, aber auch ein U-Boot sein kann. Es ist mit einer Sonaranlage ausgestattet, wobei die Sonaranlage beispielsweise zum Bestimmen von Zieldaten eines weiteren Wasserfahrzeugs geeignet ist. Dazu werden Schallsignale in das umgebende Wasser 4 mit einer Sendeantenne 6 ausgesendet und reflektierte Anteile dieser Schallsignale mit einer Empfangsantenne 8 empfangen. 1 shows a watercraft 2 , which is shown here as surface water or surface ship, but can also be a submarine. It is equipped with a sonar system, the sonar system, for example, is suitable for determining target data of another watercraft. These are sound signals in the surrounding water 4 with a transmitting antenna 6 emitted and reflected portions of these sound signals with a receiving antenna 8th receive.

Sendeantenne 6 und Empfangsantenne 8 bilden zusammen mit einem Schleppkabel 10, Dämpfungsmodulen 12 und einem Endstück zur Stabilisierung 14 eine akustische Unterwasserantenne 16, nachfolgend auch Schleppeinheit 16 genannt. transmitting antenna 6 and receiving antenna 8th make up together with a tow cable 10 , Damping modules 12 and a tail for stabilization 14 an acoustic underwater antenna 16 , hereinafter also tow unit 16 called.

Die schlauchförmige Schleppeinheit 16, deren Außenhülle vorzugsweise aus Polyurethan oder Polyethylen besteht, weist eine Vielzahl von elektroakustischen und/oder optoakustischen Wandlern auf, welche durch elektrische Leitungen oder Lichtleitfasern zur Stromversorgung und Stromleitung miteinander verbunden sind. Signale werden durch die Schleppeinheit 16 über entsprechende Stromanschlüsse im Innern der Schleppeinheit 16 zum Wasserfahrzeug 2 übertragen und an Bord des Wasserfahrzeugs 2 weiterverarbeitet. The tubular tow unit 16 whose outer shell is preferably made of polyurethane or Polyethylene, has a plurality of electro-acoustic and / or opto-acoustic transducers, which are interconnected by electrical lines or optical fibers for power supply and power line. Signals are transmitted through the tow unit 16 via corresponding power connections inside the towing unit 16 to the watercraft 2 transferred and aboard the watercraft 2 further processed.

Zum Einholen und Ausbringen der Schleppeinheit 16 ist auf dem Deck des Wasserfahrzeugs 2 eine Verbringvorrichtung 18 installiert. Die Verbringvorrichtung 18 umfasst eine in 2 detailliert dargestellte Windeneinrichtung zum Aufnehmen der Schleppeinheit 16. For loading and unloading the towing unit 16 is on the deck of the watercraft 2 a transfer device 18 Installed. The transfer device 18 includes an in 2 Winding device shown in detail for receiving the towing unit 16 ,

Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Schleppeinheit 16, wie sie in 1 dargestellt ist, beschränkt. Beispielsweise ist gemäß einer hier nicht weiter dargestellten Ausführungsform eine Verwendung eines Schleppkörpers als Sendeantenne denkbar. Zum Ausbringen und Einholen des Schleppkörpers und der Empfangsantenne vom Wasserfahrzeug aus ist an Bord eine Verbringvorrichtung vorhanden mit einer Windeneinrichtung für das Zugkabel, einer weiteren Windeneinrichtung für die Empfangsantenne und einer Versatzvorrichtung für den Schleppkörper. Ebenso ist die Verwendung einer Schleppeinheit denkbar, welche zum passiven Betrieb lediglich eine Empfangsantenne aufweist. However, the invention is not on a towing unit 16 as they are in 1 is shown limited. For example, according to an embodiment not shown here, a use of a towed body as a transmitting antenna is conceivable. For discharging and retrieving the towed body and the receiving antenna from the vessel, there is a loading device on board with a winching device for the pulling cable, a further winching device for the receiving antenna and an offset device for the towed body. Likewise, the use of a towing unit is conceivable, which only has a receiving antenna for passive operation.

2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Windeneinrichtung einer an Bord eines Wasserfahrzeugs 2 angebrachten Verbringvorrichtung 18. Die Windeneinrichtung weist eine Windentrommel 20 mit einer Windenwelle 22 auf, wobei die Windentrommel 20 über die Windenwelle 22 drehbar an einem stationären Bezugsrahmen 24 befestigt ist, welcher derart ausgelegt ist, um hohe Zugkräfte bzw. Zugmomente aufzunehmen, die bei ausgelegter Schleppeinheit 16 auf die Windeneinrichtung wirken. Ferner weist die Windeneinrichtung einen hier nicht weiter dargestellten elektrischen Antrieb sowie einen Führungsschlitten 26 zur Führung der Schleppeinheit 16 auf. 2 shows an exemplary embodiment of a winch device on board a watercraft 2 attached Verbringvorrichtung 18 , The winch device has a winch drum 20 with a winch shaft 22 on, with the winch drum 20 over the winch shaft 22 rotatable on a stationary frame of reference 24 is fixed, which is designed so as to accommodate high tensile forces or moments of tension, which is designed with a towing unit 16 act on the winch device. Furthermore, the winch device has an electric drive not shown here and a guide carriage 26 for guiding the towing unit 16 on.

Während des Ausbringvorgangs der Schleppeinheit 16 in das umgebende Gewässer 4 wird die Schleppeinheit 16 durch Drehen der Windentrommel 20 von dieser abgerollt. Zum Einholen der Schleppeinheit 16 wird diese durch Drehen der Windentrommel 20 auf die Windentrommel 20 aufgerollt. During the discharge process of the towing unit 16 in the surrounding waters 4 becomes the towing unit 16 by turning the winch drum 20 unrolled from this. For catching the towing unit 16 This is done by turning the winch drum 20 on the winch drum 20 rolled up.

Um eine elektrische und/oder optische Verbindung zwischen der rotierenden Windentrommel 20 und dem relativ dazu feststehenden Teilen der Windeneinrichtung herzustellen, verläuft innerhalb der rotierenden Windenwelle 22 koaxial ein feststehendes Leitungsrohr 28. Das Leitungsrohr 28 führt elektrische und/oder optische Leitungen aus der Windeneinrichtung zu einer nicht weiter dargestellten Daten- bzw. Signalverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs 2. To an electrical and / or optical connection between the rotating winch drum 20 and the relative fixed parts of the winch device, runs within the rotating winch shaft 22 coaxial with a fixed conduit 28 , The pipe 28 leads electrical and / or optical lines from the winch device to a data or signal processing unit not shown on board the watercraft 2 ,

Entsprechend der Erfindung weist die Windentrommel 20 einen Hohlraum im Inneren auf, welcher vorteilhaft ausgenutzt wird, um einen oder mehrere Elektronikbausteine des erfindungsgemäßen Schnittstellenmoduls aufzunehmen. Diese Elektronikbausteine sind über das Leitungsrohr 28 elektrisch und/oder optisch mit der Daten- bzw. Signalverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs 2 verbunden. According to the invention, the winch drum 20 a cavity in the interior, which is advantageously utilized to receive one or more electronic components of the interface module according to the invention. These electronic components are over the conduit 28 electrically and / or optically with the data or signal processing unit on board the watercraft 2 connected.

3 zeigt einen Schnitt durch die Windentrommel 20 und zwar senkrecht zur Drehachse der Windenwelle 22. Im Inneren der Windentrommel 20 sind vier Signalverarbeitungseinheiten 30 gleichmäßig angeordnet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Anordnung beschränkt. Vielmehr können beliebig viele Signalverarbeitungseinheiten 30 oder auch nur eine einzige Signalverarbeitungseinheit beliebig innerhalb der Windentrommel 20 angeordnet sein. 3 shows a section through the winch drum 20 namely perpendicular to the axis of rotation of the winch shaft 22 , Inside the winch drum 20 are four signal processing units 30 evenly arranged. However, the invention is not limited to such an arrangement. Rather, any number of signal processing units 30 or even a single signal processing unit arbitrarily within the winch drum 20 be arranged.

Die Signalverarbeitungseinheiten 30 sind über einzelne Leitungen und/oder Leitungsbündel 32 miteinander verbunden, so dass Daten und/oder Signale zwischen den Signalverarbeitungseinheiten 30 über die Leitungen bzw. die Leitungsbündel 32 übertragen werden können. Dabei handelt es sich bei den Leitungen und/oder Leitungsbündeln 32 bevorzugt um Lichtwellenleiter, wie beispielsweise Glasfasern, oder um elektrische Leitungen. The signal processing units 30 are via individual lines and / or trunk groups 32 interconnected so that data and / or signals between the signal processing units 30 via the cables or the cable bundles 32 can be transmitted. These are the lines and / or trunk groups 32 preferably optical waveguides, such as glass fibers, or electrical lines.

Die schlauchförmige Schleppeinheit 16 wird durch eine Öffnung in das Innere Windentrommel 20 geführt, wobei die Öffnung gegen eindringendes Wasser abgedichtet ist. The tubular tow unit 16 is through an opening in the interior winch drum 20 guided, wherein the opening is sealed against penetrating water.

Zur Versorgung der Sensoren und/oder der elektroakustischen Wandler innerhalb der Schleppeinheit 16 mit elektrischer Energie weist die Schleppeinheit 16 mindestens eine elektrische Versorgungsleitung auf. Ferner weist die Schleppeinheit 16 ein oder mehrere Datenleitungen auf, mittels derer empfangene Wasserschallsignale oder gemessene Sensordaten durch die Schleppeinheit 16 zum Wasserfahrzeug 2 geleitet werden. To supply the sensors and / or the electroacoustic transducer within the tow unit 16 with electrical energy, the towing unit points 16 at least one electrical supply line. Furthermore, the towing unit has 16 one or more data lines, by means of which received water sound signals or measured sensor data by the towing unit 16 to the watercraft 2 be directed.

Ebenso ist eine Verwendung von optischen Sensoren und/oder optoakustischen Wandlern innerhalb der Schleppeinheit 16 denkbar. Dabei werden Wasserschallwellen mittels eines optisch wirksamen Bauelementes, beispielsweise eines photonischen Kristalls, in ein moduliertes optisches Signal umgewandelt und mittels eines Lichtwellenleiters durch die Schleppeinheit 16 zum Wasserfahrzeug 2 geleitet. Likewise, a use of optical sensors and / or opto-acoustic transducers within the towing unit 16 conceivable. In this case, water sound waves are converted by means of an optically active component, for example a photonic crystal, into a modulated optical signal and by means of an optical waveguide through the towing unit 16 to the watercraft 2 directed.

Die elektrischen und/oder optischen Leitungen der Schleppeinheit 16 werden im Inneren der Windentrommel 20 dem erfindungsgemäßen Schnittstellenmodul zur Verarbeitung und Weiterleitung der Signale zugeführt. Die Verarbeitung erfolgt in den zum Schnittstellenmodul gehörenden Elektronikbausteinen der Signalverarbeitungseinheiten 30. The electrical and / or optical cables of the towing unit 16 be inside the winch drum 20 supplied to the interface module according to the invention for processing and forwarding the signals. Processing takes place in the electronic components of the signal processing units belonging to the interface module 30 ,

Über eine elektrische und/oder optische Verbindung des Schnittstellenmoduls zwischen der rotierenden Windentrommel 20 und dem dazu feststehenden Leitungsrohr 28, welches aus der Windenwelle 22 hinausgeführt wird, werden die Daten bzw. Signale zwischen der Schleppeinheit 16 und der Daten- bzw. Signalverarbeitungseinheit an Bord des Wasserfahrzeugs 2 übertragen. Via an electrical and / or optical connection of the interface module between the rotating winch drum 20 and the fixed pipe 28 which is from the winch shaft 22 is led out, the data or signals between the towing unit 16 and the data or signal processing unit on board the vessel 2 transfer.

4 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer Übertragungseinrichtung des Schnittstellenmoduls als Gleitkontakt zur Übertragung von elektrischen Signalen. Dabei ist das feststehende Leitungsrohr 28 in die relativ zum Leitungsrohr 28 drehbar gelagerten Windenwelle 22 eingeführt, wobei die Windenwelle 22 zum überwiegenden Teil hohl ausgebildet und mit der Windentrommel 20 verbunden ist. 4 shows a possible embodiment of a transmission device of the interface module as a sliding contact for the transmission of electrical signals. Here is the fixed pipe 28 in the relative to the pipe 28 rotatably mounted winch shaft 22 introduced, with the winch shaft 22 formed hollow for the most part and with the winch drum 20 connected is.

Die in 4 dargestellte Übertragungseinrichtung zeigt einen innerhalb der Windenwelle 22 angeordneten Gleitkontakt, insbesondere einen elektrischen Schleifkontakt, zum Herstellen einer elektrischen und/oder optischen Verbindung zwischen den beweglichen Teilen. In the 4 shown transmission device shows a within the winch shaft 22 arranged sliding contact, in particular an electrical sliding contact, for producing an electrical and / or optical connection between the moving parts.

Der Gleitkontakt weist einen ersten feststehenden Körper 34 auf, der mit dem Leitungsrohr 28 fest verbunden ist. Ein zweiter Körper 36 des Gleitkontaktes ist drehbar gegenüber dem ersten Körper 34 gelagert. Zwischen dem ersten Körper 34 und dem zweiten Körper 36 besteht ein elektrischer Schleifkontakt 38. The sliding contact has a first fixed body 34 on that with the conduit 28 is firmly connected. A second body 36 the sliding contact is rotatable relative to the first body 34 stored. Between the first body 34 and the second body 36 there is an electrical sliding contact 38 ,

Die elektrischen Leitungen werden durch das Leitungsrohr 28 in den ersten feststehenden Körper 34 der Übertragungseinrichtung geführt. Elektrische Signale und/oder elektrische Energie werden dann über den Schleifkontakt 38 auf den rotierenden zweiten Körper 36 übertragen. Über elektrische Leitungen 40 werden diese Signale und/oder die elektrische Energie aus dem zweiten Körper 36 durch eine Leitungsdurchführung in die Windentrommel 20 geführt. Von dort werden die Leitungen 40 den Elektronikbausteinen der Signalverarbeitungseinheiten 30 zugeführt. Das Hinausführen der Signale und/oder elektrischen Energie aus der Windeneinrichtung erfolgt in analoger Weise. The electrical lines are through the conduit 28 in the first fixed body 34 the transmission device out. Electrical signals and / or electrical energy are then transferred via the sliding contact 38 on the rotating second body 36 transfer. Via electrical lines 40 These signals and / or the electrical energy from the second body 36 through a cable feedthrough into the winch drum 20 guided. From there are the wires 40 the electronic components of the signal processing units 30 fed. The leading out of the signals and / or electrical energy from the winch device takes place in an analogous manner.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebene Übertragungseinrichtung beschränkt. Vielmehr sind jedwede Übertragungseinrichtungen denkbar, die geeignet sind, elektrische und/oder optische Signale zwischen relativ zueinander beweglichen Teilen zu übertragen. Dies kann neben dem genannten Schleifkontakt beispielsweise auch eine Drehkupplung für eine optische Übertragung sein. However, the invention is not limited to the transmission device described above. Rather, any transmission devices are conceivable which are suitable for transmitting electrical and / or optical signals between relatively movable parts. This can be, for example, a rotary coupling for optical transmission in addition to the aforementioned sliding contact.

5 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zur Funktionsweise der Signalverarbeitungseinheit des Schnittstellenmoduls für den Sendebetrieb eines Schleppsonars. 5 shows a block diagram for explaining an embodiment of the invention for the operation of the signal processing unit of the interface module for the transmission operation of a towing vehicle.

Innerhalb der Signalverarbeitungseinheit 44 an Bord des Wasserfahrzeugs 2 erfolgt mittels eines Signalgenerators die Sendesignalerzeugung. Das entsprechende elektrische Sendesignal 45 wird dem Schnittstellenmodul 46 über dessen Übertragungseinrichtung übergeben. Damit die Schallwandler des Schleppsonars gerichtete Schallstrahlen senden können, sind eine Vielzahl von Leistungsverstärkern notwendig, um die Sendewandler mit vielen Kanälen, die voneinander unabhängig sind, zu betreiben. Within the signal processing unit 44 aboard the watercraft 2 the transmission signal generation takes place by means of a signal generator. The corresponding electrical transmission signal 45 becomes the interface module 46 passed over the transmission device. In order for the transonic sonic transducers to transmit directional sound beams, a variety of power amplifiers are required to operate the transducers with many channels that are independent of each other.

Dazu weist die Signalverarbeitungseinheit 30 des Schnittstellenmoduls 46 eine Vielzahl von Leistungsverstärkern auf, um das eingehende Signal derart zu verarbeiten, dass die Ausgangsleistung größer ist als die entsprechende Eingangsgröße. Die verarbeiteten Signale 47 der Leistungsverstärker werden aus dem Schnittstellenmodul 46 in die Schleppeinheit 16 gegeben. For this purpose, the signal processing unit 30 of the interface module 46 a plurality of power amplifiers to process the incoming signal such that the output power is greater than the corresponding input. The processed signals 47 the power amplifier will be out of the interface module 46 in the tow unit 16 given.

Durch die Unterbringung der Leistungsverstärker in dem Schnittstellenmodul 46 entfällt die herkömmlicherweise benötigte hohe Anzahl an Schleifkontakte an der Windeneinrichtung, da sich die Leistungsverstärker in der Windentrommel 20 mitdrehen. By placing the power amplifiers in the interface module 46 eliminates the conventionally required high number of sliding contacts on the winch device, since the power amplifier in the winch drum 20 rotate.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das erzeugte Sendesignal 45 in dem Schnittstellenmodul 46 mittels einer geeigneten Signalverarbeitungseinheit 30 in ein entsprechendes optisches Signal 48 umzuwandeln. Das optische Signal 48 wird mittels einer Vielzahl von Lichtwellenleitern von dem Schnittstellenmodul 46 in die Schleppeinheit 16 geführt, um entsprechende optoakustische Sendewandler zu betreiben. A further embodiment of the invention provides for the generated transmission signal 45 in the interface module 46 by means of a suitable signal processing unit 30 in a corresponding optical signal 48 convert. The optical signal 48 is by means of a plurality of optical waveguides of the interface module 46 in the tow unit 16 led to operate corresponding opto-acoustic transmitting transducer.

Die Umwandlung von elektrischen Signalen in optische Signale in dem Schnittstellenmodul 46 hat dabei den Vorteil, dass eine Vielzahl von Lichtwellenleiter in die Schleppeinheit 16 eingespeist werden können, ohne eine optische Verbindung zwischen der rotierenden Windentrommel 20 und der Signalverarbeitungseinheit 44 an Bord des Wasserfahrzeugs 2 für diese Vielzahl von Lichtwellenleitern zu verwenden. The conversion of electrical signals into optical signals in the interface module 46 has the advantage that a large number of optical fibers in the towing unit 16 can be fed without an optical connection between the rotating winch drum 20 and the signal processing unit 44 aboard the watercraft 2 to use for this variety of optical fibers.

6 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zur Funktionsweise der Signalverarbeitungseinheit des Schnittstellenmoduls für den Empfangsbetrieb eines Schleppsonars. 6 shows a block diagram for explaining an embodiment of the invention for the operation of the signal processing unit of the interface module for the receiving operation of a towing sonar.

Werden für den Empfang von Schallwellen in der Empfangsantenne 8 der Schleppeinheit 16 elektroakustische Wandler eingesetzt, werden die elektrischen Empfangssignale 50 der Wandler innerhalb des Schnittstellenmoduls 46 mittels der Signalverarbeitungseinheit 30 vorverstärkt und digitalisiert. Die derart verarbeiteten Signale können über die Übertragungseinrichtung des Schnittstellenmoduls 46 an die Datenverarbeitungseinheit 44 an Bord des Wasserfahrzeugs 2 übergeben werden. Be used for receiving sound waves in the receiving antenna 8th the towing unit 16 electroacoustic transducers are used, the electrical reception signals 50 the converter within the interface module 46 by means of the signal processing unit 30 pre-amplified and digitized. The signals processed in this way can be transmitted via the transmission device of the interface module 46 to the data processing unit 44 aboard the watercraft 2 be handed over.

Es ist jedoch auch denkbar, die elektrischen Empfangssignale 50 der Wandler innerhalb des Schnittstellenmoduls 46 mittels der Signalverarbeitungseinheit 30 in optische Signale zu transformieren, um diese mittels eines zentralen Lichtwellenleiters 52 über eine geeignete Übertragungseinrichtung des Schnittstellenmoduls 46 der Datenverarbeitungseinheit 44 an Bord des Wasserfahrzeugs 2 zu übergeben. However, it is also conceivable, the electrical reception signals 50 the converter within the interface module 46 by means of the signal processing unit 30 to transform them into optical signals, to these by means of a central optical waveguide 52 via a suitable transmission device of the interface module 46 the data processing unit 44 aboard the watercraft 2 to hand over.

Ebenso ist die Verwendung von optoakustischen Wandlern in der Empfangsantenne 8 der Schleppeinheit 16 denkbar. Hierbei werden die optischen Empfangsignale 50 über eine Vielzahl optischer Leitungen von der Schleppeinheit 16 dem Schnittstellenmodul 46 übergeben. Innerhalb der Signalverarbeitungseinheit 30 des Schnittstellenmoduls werden die optischen Signale in elektrische Signale transformiert und digitalisiert, um diese über eine geeignete Übertragungseinrichtung des Schnittstellenmoduls 46 an die Datenverarbeitungseinheit 44 an Bord des Wasserfahrzeugs 2 zu übergeben. Likewise, the use of optoacoustic transducers in the receiving antenna 8th the towing unit 16 conceivable. Here, the optical reception signals 50 via a plurality of optical lines from the towing unit 16 the interface module 46 to hand over. Within the signal processing unit 30 the interface module, the optical signals are transformed into electrical signals and digitized to this via a suitable transmission means of the interface module 46 to the data processing unit 44 aboard the watercraft 2 to hand over.

7 zeigt ein Blockschaltbild zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung zur Funktionsweise der Sensorauswertung des Schnittstellenmoduls für das Schleppsonar. 7 shows a block diagram for explaining an embodiment of the invention for the operation of the sensor evaluation of the interface module for the towed sonar.

In diesem Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl Faser-Bragg-Gitter-Sensoren in der Schleppeinheit 16 zum Messen der Dehnung innerhalb eines Lichtwellenleiters angeordnet. Anhand der sich infolge der Dehnung ändernden Wellenlänge des reflektierten und/oder transmittierten Lichts kann die Krümmung der Antenne bestimmt werden und eine genaue Lageermittlung der einzelnen Wandler erfolgen. Zur Auswertung der Faser-Bragg-Gitter-Sensoren werden die zugehörigen Lichtwellenleiter 54 von der Schleppeinheit 16 dem Schnittstellenmodul 46 zugeführt, dessen Signalverarbeitungseinheit 30 eine Auswertung der Sensoren durchführt. Das Ergebnis der Auswertung wird als elektrisches Signal 56 über die Übertragungseinrichtung des Schnittstellenmoduls 46 an die Datenverarbeitungseinheit 44 an Bord des Wasserfahrzeugs 2 übergeben. In this embodiment, a plurality of fiber Bragg grating sensors are in the tow unit 16 arranged to measure the strain within an optical waveguide. On the basis of changing as a result of the elongation wavelength of the reflected and / or transmitted light, the curvature of the antenna can be determined and carried out a precise location determination of the individual transducers. For evaluation of the fiber Bragg grating sensors, the associated optical waveguides 54 from the towing unit 16 the interface module 46 supplied, the signal processing unit 30 performs an evaluation of the sensors. The result of the evaluation is called an electrical signal 56 via the transmission device of the interface module 46 to the data processing unit 44 aboard the watercraft 2 to hand over.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend genannten Faser-Bragg-Gitter-Sensoren beschränkt. Vielmehr können in dem Schnittstellenmodul 46 die Signale jedweder Sensoren der Schleppeinheit 16 ausgewertet werden. However, the invention is not limited to the aforementioned fiber Bragg grating sensors. Rather, in the interface module 46 the signals of any sensors of the towing unit 16 be evaluated.

Vorteilhaft wird mittels des erfindungsgemäßen Schnittstellenmoduls 46 der Innenraum der Windentrommel 20 einer an Bord des Wasserfahrzeugs 2 befindlichen Verbringvorrichtung 18 für eine Schleppeinheit 16 ausgenutzt. Daraus ergibt sich eine kompakte und platzsparende Anordnung des Sonarsystems, da ein Teil der Signalverarbeitung bereits in dem Schnittstellenmodul 46 untergebracht ist. It is advantageous by means of the interface module according to the invention 46 the interior of the winch drum 20 one on board the watercraft 2 located Verbringvorrichtung 18 for a towing unit 16 exploited. This results in a compact and space-saving arrangement of the sonar system, as part of the signal processing already in the interface module 46 is housed.

Ferner sind die im Innenraum der Windentrommel 20 angeordneten Elemente vorteilhaft gegenüber äußere Störungen, wie mechanische Einwirkungen oder Witterungseinflüssen, besonders geschützt. Furthermore, in the interior of the winch drum 20 arranged elements advantageous against external disturbances, such as mechanical effects or weathering, especially protected.

Sämtliche in der vorstehenden Beschreibung sowie in den Ansprüchen genannten Merkmale sind erfindungsgemäß sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander einsetzbar. Die Offenbarung der Erfindung ist daher nicht auf die beschriebenen bzw. beanspruchten Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr sind alle Kombinationen von Einzelmerkmalen als offenbart zu betrachten. All mentioned in the foregoing description and in the claims features according to the invention can be used individually as well as in any combination with each other. The disclosure of the invention is therefore not limited to the described or claimed feature combinations. Rather, all combinations of individual features are to be regarded as revealed.

Claims

Interface module for an underwater acoustic antenna for processing and transmitting electrical and / or optical signals between the underwater acoustic antenna ( 16 ) and at least one data processing unit and / or signal processing unit ( 44 ), comprising: one or more electronic components configured to process optical and / or electrical signals, one or more electrical and / or optical contacts configured to provide electrical and / or optical communication between one another to produce mutually movable, in particular rotating, parts.

Interface module according to claim 1 characterized by an embodiment of the at least one electronic component as a power amplifier for amplifying electrical signals in the interface module ( 46 ).

Interface module according to claim 1 or 2, characterized by an embodiment of the at least one electronic component as a signal processing module, wherein the Signal processing block has an analog-to-digital converter and / or digital-to-analog converter.

Interface module according to one of the preceding claims, characterized by an embodiment of the at least one electronic component as a transformation unit for converting electrical signals into optical signals and / or a transformation unit for converting optical signals into electrical signals.

Interface module according to one of the preceding claims, characterized by an embodiment of the at least one electronic module as a signal processing module, wherein the signal processing module is configured to receive signals from sensors within the acoustic underwater antenna ( 16 ).

Winch device for deploying and retrieving an underwater acoustic antenna ( 16 ) with at least one rotatably mounted winch drum ( 20 ), which is at least partially hollow inside, and an interface module ( 46 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the interface module ( 46 ) inside the winch drum ( 20 ) is arranged.

A winch device according to claim 6, characterized by an embodiment of the at least one electrical contact in such a way to provide an electrical connection between at least one electronic component inside the rotatably mounted winch drum ( 20 ) and a contact in a fixed line design ( 28 ) of the winch drum ( 20 ).

Winding device according to claim 6, characterized by an embodiment of the at least one optical contact in such a way to provide an optical connection for the transmission of optical signals between the interior of the rotatably mounted winch drum ( 20 ) and a fixed cable execution of the winch drum ( 20 ).

Sonar system with an acoustic underwater antenna ( 16 ) and a winch device according to any one of claims 6 to 8 for deploying and retrieving the acoustic underwater antenna ( 16 ), wherein the winch device is an interface module ( 46 ) according to one of claims 1 to 5.