DE1027564B - Strahler zur Echolotung mit Schallwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach dem Hauptpatent, dessen Kennzeichen darin besteht, daß auf beiden Seiten eines Schiffes in symmetrisch zur Vertikalen geneigten Richtungen, unter Einschluß auch der horizontalen Richtung, getrennt gelotet wird und daß Steuerbord- und Backbordechos miteinander verglichen werden. Die Erfindung besteht in der Verwendung von Strahlern, die eine bestimmte Richtwirkung aufweisen und in bestimmter Weise orientiert sind.

In der Flußschiffahrt ist die Beobachtung der vom Schiff einzuhaltenden Fahrrinne bei Nacht mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Schon bei Tage und bei sichtigem Wetter ist es oftmals schwierig, die Lage des Schiffes im Flußbett an Hand der Karten unter Beobachtung der sichtbaren Ufer und ausgezeichneter Geländepunkte, wie Gebäude, Masten u. dgl. richtig auszumachen. Bei Nacht und unsichtigem Wetter fallen diese optischen Orientierungsmöglichkeiten fort. Man hat zwar schon versucht, durch Anwendung der Radarmethode Abhilfe zu schaffen, was jedoch bisher an dem Fehlen einer brauchbaren Abbildung des Nahbereiches bei diesen Geräten' gescheitert ist. Aus diesem Grunde ist es bisher praktisch nicht möglich, Flüsse, wie z. B. den Rhein, bei Nacht zu befahren, so daß die Flußschiffahrt auf die Tageszeit angewiesen ist und bei Nacht brach liegt. Aufgabe der Erfindung ist die Erleichterung der Navigation auf Flüssen bei fehlender Sicht durch fortlaufende Messung der Abstände eines Schiffes von den beiderseitigen Grenzen der Fahrrinne durch Echolotung. In Abwandlung des Verfahrens nach dem Hauptpatent wird hierzu auf der Steuerbord- und auf der Backbordseite des Schiffes in im wesentlichen horizontaler Ebene und in entgegengesetzten Richtungen mit großer vertikaler und kleiner horizontaler Richtschärfe gelotet, für welchen Zweck die zur Aussendung und zum Empfang der Lotimpulse benutzten Strahler geeignet ausgebildet und angeordnet sind. Die gemessenen Echoabstände werden vorzugsweise fortlaufend auf beiden Seiten einer dem Abstand Null entsprechenden geraden Linie registriert. Durch die Lotung mit um eine im wesentlichen horizontale Ebene eng gebündelter Strahlung im geeigneter Tiefe unter dem Wasserspiegel gelingt es, die Grenzen der eigentlichen Fahrrinne, deren Verlauf von der Uferlinie erheblich abweichen kann, zu erfassen". Wegen des· fortgesetztenKuTswechisels bei der Flußschiffahrt ist weiter erforderlich, mit kleiner horizontaler Richtschärfe zu arbeiten, damit uniabhängig von dem jeweiligen Kurs des Schiffes -stets die lotrechten oder kürzesten Abstände des Schliffes von den beiden Böschungen der Fahrrinne durch das Echolot angezeigt werden.

Strahler zur Echolotung mit Schallwellen

Zusatz zum Patent 822 515

Anmelder:

Atlas -Werke Aktiengesellschaft,
Bremen, Stephanikirchenweide 1/19

Dr. Hans Kietz, Bremen,
ist als Erfinder genannt worden

Gegenstand der Erfindung ist ein Strahler zur Echolotung mit Schallwellen nach einem Verfahren, bei welchem auf beiden Seiten des Schiffes getrennt gelotet wird und bei welchem Steuerbord- und Backbordechos miteinander verglichen werden, wobei für Navigationszwecke für Fluß- und Kanalschiffahrt ausschließlich in entgegengesetzten horizontalen Richtungen nach beiden Seiten gelotet wird, nach Patent 822 515, mit dem Kennzeichen, daß mit Strahlern gelotet wird, die eine vertikale Ausdehnung der Strahlflächen von mehr als 10 Wellenlängen besitzen, während die Ausdehnung der Strahlflächen in Fahrtrichtung des Schiffes nur etwa in der Größenordnung einer Wellenlänge liegt.

Es ist bekannt, Schallsignale in Wasser — nicht für Echolotzwecke — mit einer vertikalen Gruppenanordnung von Strahlern im ganzen Umkreise und mit mäßiger, einer vertikalen Ausdehnung der Gruppe von etwa 3 Wellenlängen entsprechender Bündelung um die Horizontalebene auszusenden und zu empfangen.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt ein Flußschiff mit einer Echoloteinrichtung nach der Erfindung in der Fahrrinne eines Flusses im Querschnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung des zum Echolot gehörenden Schreibgerätes.

Das Schiff ist zur Anlotung der Böschungen α und h der Fahrrinne c des Flusses mit je einem Schwin-

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ger d und e für die Bb- und Stb-Seite ausgerüstet, die eine große vertikale Ausdehnung von z. B. 50 Wellenlängen des verwendeten Schalles haben, während die Ausdehnung in der Fahrtrichtung des Schiffes klein ist und nur etwa in der Größenordnung einer Wellenlänge liegt. Auf diese Weise werden Richtcharakteristiken / und g erzeugt, die in der Vertikalrichtung scharf gebündelt sind und eine Halbwertsbreite von etwa 2 bis 3° aufweisen, während sie in der Horizontalen eine Breite von ζ. Β. ίο 60° haben.

Die Schwinger d und e befinden sich an einem unter das Schiff ins Wasser hinabreichenden Träger in Form einer festen, mit dem Schiff verbundenen, gegebenenfalls ausfahrbaren Stange h. Die Tauchtiefe kann so bemessen sein, daß sie der garantierten Tiefe der Fahrrinne entspricht. Damit die Wirkbereiche der beiden Schwinger auch in größerer Entfernung nicht unter die garantierte Wassertiefe hinabreichen, können die Schwinger ein wenig gegen so die Lotrechte geneigt sein, derart, daß die untere Flanke der beiden Richtcharakteristiken etwa mit der Horizontalen zusammenfällt. Eine solche Bauweise ist insbesondere für Vermessungsschiffe zweckmäßig, durch die eine genaue Kontrolle der garantierten Fahrrinnentiefe durchgeführt werden soll. Für die Flußschiffahrt selbst kann es genügen, wenn man mit einer geringeren Tauchtiefe und mit horizontaler Mittellinie der Richtcharakteristiken arbeitet oder sogar, je nach den Verhältnissen der einzelnen Flußläufe, mit ein wenig nach unten geneigten Richtcharakteristiken, so daß mit einer kleinen Tauchtiefe auszukommen ist oder die Schwinger sogar unmittelbar im Schiffsboden bzw. im Kiel des Schiffes angeordnet werden können.

Durch fortlaufende Aufzeichnung der Bb- und Stb-Echos auf einem in Pfeilrichtung fortbewegten Schreibstreifens i läßt sich eine klare Übersicht der Lage des Schiffes in der Fahrrinne gewinnen. Für die Bb- und Stb-Seite sind getrennte Griffel k und / vorgesehen, die in getrennten Schreibzonen des gemeinsamen Schreibstreifens i mit gegensinniger Zeitablenkung arbeiten. Dabei entspricht die Mittellinie m der Fahrtlinie des Schiffes, so daß diese, bei der Flußschiffahrt im allgemeinen vielfach gewundene Fahrtlinie auf dem Schreibstreifen als gerade Linie erscheint. Trotz dieser Verzerrung ergibt sich jedoch eine gute Übersicht, die noch dadurch verbessert werden kann, daß gleichzeitig mit den Echos der Böschungen der Kurs des Schiffes auf einem synchron bewegten Schreibstreifen η mit Hilfe eines Kursschreibers 0 aufgezeichnet wird.

Eine weitere Steigerung der Sicherheit läßt sich durch Verwendung einer Vorausbasis ν erzielen. Diese Vorausbasis ist mit einem Schreibgriffel p verbunden, der auf einem besonderen, quer zum Schreibstreifen i bewegten Schreibstreifen q die aus der Vorausrichtung zurückkehrenden Echos aufzeichnet. Die Vorausbasis kann so bemessen sein, daß sie beispielsweise bei einer Entfernung von m Grundechos zur Anzeige kommen läßt. Diese Grundechos erzeugen dann eine mehr oder weniger ausgeprägte Echokurve r, die so lange ohne Interesse ist, als sie in einer Entfernung größer als 200 m zur Aufzeichnung kommt. Erst wenn Echos aus der Vorausrichtung bei kleinerer Entfernung auftreten, kann der Kapitän daraus erkennen, daß er in Richtung auf die Böschung der Fahrrinne zufährt und seinen Kurs ändern muß. Auf diese Weise ergibt sich eine wertvolle Ergänzung des durch die Bb- und Stb-Lotung erzielten Bildes der Fahrrinne auf dem Schreibstreifen i.

Bei Fahren des Schiffes auf der in Fig. 2 dargestellten Kurslinie ergibt sich eine Aufzeichnung der Böschungen nach Fig. 3. An den Stellen 1,2 und 3 der Fahrtlinie werden vom Schreiber nicht die zur Fahrtrichtung senkrechten Abstände la, Ib, 2 a, b und 3 a, 3 b, sondern die kürzesten Entfernungen des Schiffes von den Böschungen lc, Id; 2c,2d und 3c, 3d aufgezeichnet.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Beispiel beschränkt, vielmehr sind noch andere Ausführungen und mancherlei Abänderungen möglich; insbesondere ist es möglich, daß die Vorausbasis mit einem Griffel arbeitet, der auf dem gleichen Schreibstreifen aufzeichnet wie die Bb- und Stb-Basis. Ferner ist es auch möglich, statt mit bleibender mit auslöschbarer Schrift, z. B. auf einem endlosen Film mit Nachleuchtfarbe, zu schreiben. Auch kann gegebenenfalls auf die beidseitige Lotung verzichtet werden.

Claims (7)

Patentansprüche·

1. Strahler zur Echolotung mit Schallwellen, insbesondere für Flußschiffe nach einem Verfahren, bei welchem auf beiden Seiten eines Schiffes gelotet wird und bei welchem Backbord- und Steuerbordechos miteinander verglichen werden, wobei für Navigationszwecke für Fluß- und Kanalschiffahrt ausschließlich in entgegengesetzten horizontalen Richtungen nach beiden Seiten gelotet wird, nach Patent 822 515, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler eine vertikale Ausdehnung der Strahlfläche von mehr als zehn Wellenlängen besitzen, während die Ausdehnung der Strahlflächen in Fahrtrichtung des Schiffes nur etwa in der Größenordnung einer Wellenlänge liegt.

2. Anordnung der Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Strahler in zur Ausmessung der eigentlichen Fahrrinne geeigneter Tiefe befinden, insbesondere an einem tiefer als das Schiff ins Wasser hinabreichenden Träger angebracht sind.

3. Vorrichtung zur Echolotung mit Strahlern nach Anspruch!, die insbesondere nach Anspruch 2 angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufzeichnung der Echoabstände auf Steuerbord- und Backbordseite getrennte Schreibglieder vorgesehen sind, die mit gegensinniger Zeitablenkung auf beiden Seiten der Mittellinie eines gemeinsamen Schreibstreifens arbeiten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Schreibgerät mit zwei umlaufenden schrauben- oder spiralförmigen Schreibgliedern von gegensinniger Steigung.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Schreibgerät mit zwei gegensinnig hin- und hergehenden Schreibgriffeln.

6. Anordnung zur Echolotung mit Strahlern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein besonderer Strahler zusätzlich zur Lotung in Vorausrichtumg vorgesehen ist.

7. Vorrichtung zur Echolotung mit einer Anordnung nach Anspruch 6 in Verbindung mit einer Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein besonderes Schreib-

gerät für die Aufzeichnung der Echoabstände nach Voraus vorgesehen ist, dessen Schreibstreifen quer zu dem Schreibstreifen, auf dem die seitlichen Echoabstände aufgezeichnet werden, verläuft.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 510 043, 491669, 470 783;
5 USA.-Patentschrift Nr. 2 362 880.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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