DE1031185B

DE1031185B - Device for imaging sound-reflecting objects using the echo method

Info

Publication number: DE1031185B
Application number: DEE8858A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Habil Erhard Ahrens
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1954-04-10
Filing date: 1954-04-10
Publication date: 1958-05-29

Description

Vorrichtung zur Abbildung schalireflektierender Objekte nach dem Echoverfahren Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abl>ildung schallreflektierender Objekte nach dem Echoverfahren, bei der ein Ausgleich der Intensität der Anzeige für Objekte erfolgt, die in senkrecht zum Mittelstrahl liegenden Ebenen angeordnet slind und seitlich vom Mittel strahl der Empfängeranordnung liegen. Device for imaging shell-reflecting objects according to the Echo method The invention relates to a device for generating sound-reflecting Objects according to the echo method, in which a compensation of the intensity of the display for objects arranged in planes perpendicular to the central ray slind and to the side of the center beam of the receiver assembly.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art enthält eine Vielzahl von gerichteten Schallempfängern, welche die Echos aus getrennten Blickfeldern des Gesamtblickbereiches empfangen und nach Verstärkung als Lichtbild zur Anzeige bringen. Dabei ist jedem Schallempfänger ein besonderer Empfangskanal zugeordnet. A known device of this type includes a plurality of directional Sound receivers, which receive the echoes from separate fields of view of the total field of vision received and, after amplification, displayed as a photograph. Everyone is there A special receiving channel is assigned to the sound receiver.

I)ie Erfindung bezweckt die Schaffung einer Vorrichtung, mittels welcher eine derartige Abbildung mit einem geringen Aufwand an Hilfsmitteln vorgenommen werden kann. I) he invention aims to create a device by means of which made such a mapping with a small amount of resources can be.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine als akustische Einheit wirkende Empfängeranordnung vorgesehen ist, deren Richtcharakteristik durch körperliche Drehung der Empfängeranordnung oder bei Vorliegen mehrerer an einen gemeinsamen Empfangskanal angeschlossener Empfangselemente mittels elektrischer Schaltungselemente synchron und gleichgerichtet mit dem Schallgeber drehbar ist, und daß die Regelvorrichtung für die Intensität der Anzeige mit der Drehvorrichtung der Richtcharakteristik gekuppelt ist, wobei die Abbildung vermittels der Drehung der Richtcharakteristik vorgenommen wird. According to the invention this is achieved in that an acoustic Unit acting receiver arrangement is provided, whose directional characteristic through physical rotation of the receiver arrangement or, if there are several, to one common receiving channel connected receiving elements by means of electrical Circuit elements can be rotated synchronously and in the same direction with the sounder, and that the control device for the intensity of the display with the rotating device the directional characteristic is coupled, the image by means of rotation the directional characteristic is made.

Die Erfindung kann auf ein Verfahren zur Abbildung schall reflektierender Objekte, nach Maßgabe der Richtung, unter der sie sich von der Lotanordnung aus gesehen befinden, vorzugsweise des Meeresbodens, mit Hilfe von Schallwellen unter Verwendung ungerichteter Lotimpulse und. einer gerichteten Empfangsanordnung für die Echoimpulse angewendet werden, welches gemäß einem älteren Vorschlag dadurch gekemizeichnet ist, daß die Dauer der Lotimpulse in. Ahahängigkeit von der Entfernung zwischen einem Zehntel und der gesamten Dauer der Laufzeit der Lotimpulse zum Meeresboden und zurück eingestellt wird, daß die empfängerseitigeAl>tastung des Meeresmodells in dem unmittelbar dem Ende der Impulsaussendung folgenden Zeitintervall deart vorgenommen wird, daß ein in der Abtastrichtung liegender Streifen des Ohjektraumes in einer maximal der Impulsdauer entsprechenden Zeit abgetastet wird, und daß die Aufzeichnung der Echoimpulse mittels eines Registriergeräts erfolgt, bei welchem der Vorschub der Registrierfläche einerseits und die vorzugsweise quer zur Registrierfläche verlaufende Bewegung des Schreibstifts andererseits mit den senkrecht zueinander erfolgenden Abtastbewegungen der Empfangsanordnung synchronisiert sind. The invention can relate to a method of sound reflective imaging Objects, according to the direction under which they are from the plumb line are seen, preferably of the sea floor, with the help of sound waves below Use of undirected solder pulses and. a directional receiving arrangement for the echo pulses are applied, which according to an older proposal thereby It is shown that the duration of the solder impulses depends on the distance between one tenth and the entire duration of the duration of the plumbing pulse to the sea floor and it is set back that the receiver-side AL> sampling of the sea model made in the time interval immediately following the end of the pulse transmission is that a strip of the Ohjektraumes lying in the scanning direction in a maximum time corresponding to the pulse duration is sampled, and that the recording the echo pulses are carried out by means of a recording device, in which the advance the registration surface on the one hand and that preferably running transversely to the registration surface Movement of the pen on the other hand with the perpendicular to each other Scanning movements of the receiving arrangement are synchronized.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert, die im Blockschaltbild eine Echolotanlage darstellt, bei welcher der Schallgeber und der Schallempfänger schwenkbar angeordnet sind. Der Einfachheit halber ist hierbei eine Abtastung in nur einer Richtung dargestellt; diese Darstellung genügt jedoch vollständig, um das Prinzip der Erfindung klarzustdlen. In the following the invention is explained with reference to the drawing, which shows an echo sounder system in the block diagram, in which the sounder and the sound receiver are pivotably arranged. For the sake of simplicity, this is here a scan shown in only one direction; however, this representation is sufficient completely to clarify the principle of the invention.

Die Echolotvorrichtung besteht aus einem Generator 1 für die elektrischen Impulse, an den ein Schallgeber 2 angeschlossen ist. Die Empfangsvorrichtung besteht aus dem Schallempfänger 3, dem Verstärker 4 und dem Anzeigegerät 5. Der Schallgeber2 und der Schallempfänger 3 werden durch die Antriebevorrichtung 6 innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches a geschwenkt. Die! Regelung geschieht in diesem Fall durch einen Empfindlichkeitsregler 7, der auf den Verstärker 4 einwirkt. Die Regelung kann dabei im Eingang oder im Ausgang des Verstärkers oder im Zuge der Verstärkung in einer oder mehreren beli bigen Stufen des Verstärkers erfolgen. Durch das Synchronisiergerät 8 wird sowohl die Aussendung der Meßimpulse durch den Generator 1 als auch das mit einem periodisch bewegten Anzeigeorgan ausgestattete Anzeigegerät 5 in üblicher Weise synchronisiert. Das Anzeigegerät 5 kann beispielsweise ein Registriergerät mit einem quer zur Schreibfläche bewegten endlosen Band sein, das zur Entfernungsmessung in an sich bekannter Weise geschaltet ist. The echo sounder consists of a generator 1 for the electrical Impulse to which a sounder 2 is connected. The receiving device consists from the sound receiver 3, the amplifier 4 and the display device 5. The sounder 2 and the sound receiver 3 are by the drive device 6 within a pivoted certain angular range a. The! Regulation takes place in this case by a sensitivity regulator 7 which acts on the amplifier 4. The regulation can be in the input or output of the amplifier or in the course of the amplification take place in one or more arbitrary stages of the amplifier. Through the synchronizer 8 is both the transmission of the measuring pulses by the generator 1 and the with a periodically moving display device equipped display device 5 in the usual Way synchronized. The display device 5 can, for example, be a recording device be with an endless belt moving transversely to the writing surface, which is used to measure the distance is switched in a known manner.

Durch das Synchronisiergerät 8 wird ferner der Antrieb für die Schwenkung des Schallgebers 2 und des Schallempfängers 3 sowie der Empfindlichkeitsregler 7 gesteuert. Das Anzeigegerät 5 kann mit dem Verstärker 4, der Synchronisiervorrichtung 8 und dem Regler 7 in einem Gehäuse untergebracht sein, wie dieslltdrurch die Umrandungslinie 9 angedeutet ist.The synchronization device 8 also provides the drive for the pivoting the sounder 2 and the sound receiver 3 as well as the sensitivity regulator 7 controlled. The display device 5 can with the amplifier 4, the synchronizer 8 and the controller 7 can be accommodated in a housing, as shown by the outline 9 is indicated.

Die Regelung der Empfindlichkeit kann in diesem Fall durch Änderung der Gittervorspannung einer Röhre im Verstärker 4 erfolgen, wofür ein stufenweise oder stetig regelbarer Widerstand vorgesehen sein kann. Bei Venvendung eines abgestimmten Verstärkers, wie er für Zwecke der Echolotung üblich ist, kann die Regelung der Empfindlichkeit auch durch Verstimmung des Verstärkers, beispielsweise durch Änderung einer Kapazität oder eine Induktivität erfolgen. Entsprechend kann auch eine Regelung der Intensität der ausgesendeten Meßimpulse durch Einwirkung auf den Generator 1 vorgenommen werden. The regulation of the sensitivity can in this case by changing the grid bias of a tube in the amplifier 4, for which a step-wise or continuously adjustable resistance can be provided. When using a coordinated Amplifier, as it is usual for the purpose of echo sounding, can regulate the Sensitivity also by detuning the amplifier, for example by changing it a capacitance or an inductance. A regulation can also be implemented accordingly the intensity of the transmitted measuring pulses by acting on the generator 1 be made.

Falls hierzu ein Röhrengenerator benutzt wird, kann hierbei ebenfalls die Gittervorspannung einer Röhre durch das Synclironisiergerät 8 bzw. einen Empfindlichkeitsregler 7 periodisch im Takt der Schwenkung der Richtcharakteristik des Schallgebers bzw. des Schallempfängers geändert werden. Es ist auch möglich, die Intensität der ausgesendeten Meßimpulse durch Änderung der Stärke der Erregung, beispielsweise durch Änderung der Höhe der Anodenspannung bzw. bei Verwendung eines Stoßkreises durch Änderung der Ladespannung des Stoßkreiskondensators zu regeln.If a tube generator is used for this, this can also be used the grid prestress of a tube by the Synclironisiergerät 8 or a sensitivity regulator 7 periodically in time with the swiveling of the directional characteristic of the sounder or of the sound receiver can be changed. It is also possible to adjust the intensity of the sent out Measurement pulses by changing the strength of the excitation, for example by changing the level of the anode voltage or, if a surge circuit is used, by changing it to regulate the charging voltage of the surge circuit capacitor.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Meßverfahren, die mit Wellenimpulsen arbeiten, sondern kann auch bei Verwendung durchlaufender Wellen benutzt werden. Sie kann auch Anwendung finden bei passiver Peilung, z. B. beim Abhöhren von Geräuschquellen, flächenhaft angeordnet sind oder die sich in einer Ebene bewegen. The invention is not limited to measuring methods that use wave pulses work, but can also be used when using continuous waves. It can also be used for passive Bearing, e.g. B. when listening to noise sources, are arranged over a large area or move in one plane.

Claims

PATENT CLAIM: Device for imaging sound-reflecting objects according to the echo method, in which a compensation of the intensity of the display for objects is provided in the planes lying perpendicular to the center beam of the device are arranged, and those that are to the side of the beam of the receiver lying, balancing the intensity of the display depending on the lateral Distance from the central beam takes place, characterized. that one as acoustic Unit wirlçende receiver arrangement is vorgew see, their directional characteristic by physically rotating the receiver arrangement or if there are more than one a common receiving channel connected receiving elements by means of electrical Circuit elements can be rotated synchronously and in the same direction with the sounder, and that the control device for the intensity of the display with the rotating device the directional characteristic is coupled, the image by means of rotation the directional characteristic is made.

Considered publications: German Patent Specifications No. 911 824, 874 423; British Patent No. 175 332.