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Einrichtung zur Kennzeichnung von Unterwasserpunkten an Seekabeln
bzw. Unterwasserverstärkern mittels akustischer Ortungsverfahren Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zur Kennzeichnung von Unterwasserpunkten mittels akustischer Ortungsverfahren,
vorzugsweise unter Verwendung von Ultraschallenergie, z. B. nach dem Echolotprinzip,
wie sie unter anderem zur Markierung von Minenfeldern, unterseeischen Hafeneinfahrten,
zur Fahrrinnenkennung, Kennzeichnung von gesunkenen Schiffen u. dgl. oder auch zur
Markierung der Lage von Seekabeln bzw. Unterwasserverstärkern verwendet werden kann.
Gerade auf dem zuletzt genannten Anwendungsgebiet werden z. B. durch den Ausfall
einer gestörten transatlantischen Kabel strecke so hohe Kosten verursacht, daß es
wichtig ist, Fehler rasch zu beseitigen und eine schnelle Auffindung der auf dem
Meeresboden liegenden Seekabel bzw. Seekabel verstärker zu ermöglichen.
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In diesem Zusammenhang ist es schon vorgeschlagen worden, Unterwasserverstärker
für Nachrichten übertragende Seekabel zusätzlich mit Ultraschallgebern zu verbinden,
die über die abgestrahlte Schallenergie eine Erleichterung der Auffindung des Verstärkers
in Schadensfällen bewirken. In einem anderen Fall ist schon vorgeschlagen worden,
den zur Übertragung von Nachrichten dienenden Unterwasserverstärker mit Schallempfängern
auszurüsten, die das vom Suchschiff abgestrahlte Signal empfangen, umwandeln und
über die noch betriebsfähige Kabelstrecke der Landstation, die mit dem Suchschiff
in funktelegrafischer Verbindung steht, zu übermitteln. Nach einem weiteren Vorschlag
sollen hierfür innerhalb der Seekabelanlage, z. B. in einem Verstärker, Mittel vorgesehen
sein, die beim Auftreten eines Schadens, z. B. Kabelriß oder Verstärkerausfall an
vor der Fehlerstelle liegenden Orten, solche Schaltvorgänge auslösen, daß die in
Verbindung mit einer Landstation stehende nicht gestörte Kabelreststrecke ohne Verwendung
von Ersatzleitungen einen in sich geschlossenen Kreisabschnitt bildet, in dem z.
B. die Verstärker ihre charakteristischen Signale zur Landstation abgeben oder Messungen
zur Auffindung des Fehlerortes vorgenommen werden können.
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In der Fischerei werden Einrichtungen zur Kennzeichnung von Unterwasserpunkten
benutzt. So ist z. B. eine Vorrichtung zur Beobachtung von Fischnetzen bekannt,
bei der an markanten Punkten des Netzes Tripelspiegel vorgesehen sind. Bei einer
anderen bekannten Einrichtung werden elektroakustische Sende-Empfangs-Einrichtungen
benutzt, die nach Empfang eines Signals von sich aus ein Signal wieder aussenden.
Bei diesen bekannten Einrichtungen handelt es sich darum, Punkte zu kennzeichnen,
die sich von ihrer Umgebung ohnehin deutlich abheben und daher leicht orten lassen.
Eine Sende-Empfangs-Einrichtung der bekannten Art bedarf dauernder Cher-
wachung
und ist daher nicht für die Kennzeichnung von Seekabeln, die Jahrzehnte unter Wasser
liegen. geeignet. Ebenso sind Tripelspiegel als solche nicht dafür geeignet, Seekabel
oder Verstärker über einen jahrzehntelangen Zeitraum hinweg zu kennzeichnen, da
diese im Laufe der Zeit durch Einschwemmung in den Meeresgrund so der Umgebung angepaßt
werden, daß sie nur mehr ganz schwer geortet werden können.
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In der Absicht, neben der Anwendung zur allgemeinen Kennzeichnung
von Unterwasserpunkten auch diese bereits vorgeschlagenen Verfahren weiterhin zu
vervollkommnen, geht die Erfindung von dem Gedanken aus, daß bei der Beseitigung
eines erkannten und in seiner örtlichen Lage eingegrenzten Fehlers im Kabel nur
mehr die Forderung besteht, einen bestimmten Seekabelverstärker bzw. einen bestimmten
Kabelabschnitt aufzusuchen, d. h. mittels zeitsparender Verfahren am Meeresboden
unter Umständen in Meerestiefen von 1000 m und mehr zu orten.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels akustischer Ortungsverfahren
und unter Verwendung von Reflektoren für Ultraschall in vorteilhafter Weise dadurch,
daß der zur Auffindung des Unterwasserortes angeordnete Reflektor, als Resonator
abgestimmt, eine bestimmte Schallfrequenz bevorzugt abstrahlt. Der akustische Reflektor
kann im Abstand über dem durch ihn markierten Unterwasserpunkt angeordnet werden.
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Bei der Einrichtung nach der Erfindung sind alle Störanfälligkeiten,
die sonst bei unter Wasser befindlichen, mit elektrischen Teilen ausgerüsteten Geräten
auftreten können, völlig ausgeschlossen. Die im höchsten Grade dadurch gewährleistete
Betriebssicherheit
kann im Hinblick auf die Meerestiefen, in denen
der Reflektor angeordnet ist, und im Hinblick auf die hohen Kosten, mit denen eine
Reparatur an ihm verbunden wäre, nicht hoch genug eingeschätzt werden.
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Die Erfindung macht es somit möglich, unter Wasser verlegte Einrichtungen
mit denkbar einfachen Mitteln für eine Ortung zu kennzeichnen, ohne daß diese Mittel
mit Energie aus dem mit Nachrichten beaufschlagten Seekabel versorgt werden müßten
und ohne daß die langandauernden Einwirkungen von Meerwasser und deren Strömung
die Wirkung dieser Mittel aufzuheben imstande wären. Auch wenn die als Resonatoren
ausgebildeten Reflektoren durchAblagerung von Schwebeteilchen im Wasser bedeckt
werden und so dem Meeresgrund mit einverleibt werden, bleiben die Resonatoreigenschaften
der Reflektoren und damit die Ortungsmöglichkeit erhalten.
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Die Eigenschaft des als Resonator ausgebildeten Reflektors hebt ihn
deutlich meßbar aus seiner Umgebung hervor. Die vom Suchschiff zumeist als Impulsfolge
abgestrahlte Schall- bzw. Ultraschallenergie wird auch vom Meeresboden reflektiert.
Vom abgestimmten Reflektor wird jedoch im Gegensatz hierzu eine bestimmte Frequenz,
und zwar mit wesentlich größerer Amplitude als die Hintergrundimpulse, zurückgestrahlt,
die als Reflex eindeutig im Empfänger des Suchsehiffes, der mit einer Richtcharakteristik
ausgerüstet sein kann, meßbar ist. Die Ausbildung des Reflektors als Resonator kann
erfindungsgemäß z. 13. als Dipolkombination oder nach Art eines Parabolspiegels
mit Richtwirkung erfolgen. Derartige Gebilde sind an sich in der Richtfunktechnik
als Antennenelemente gebräuchlich. Bei ihrer Verwendung ats akustische Resonatoren
wird man jedoch keine so scharfe Bündelung vornehmen, wie sie z. B. im drahtlosen
Nachrichtenverkehr üblich ist, weil sonst nur in einem sehr kleinen Bereich der
Meeresoberfläche das reflektierte Signal meßbar wäre. Es ist fernerhin auch möglich,
den Reflektor ohne jede Vorzugsrichtung seiner Rückstrahlung z. B. nach Art eines
an sich in der Optik bekannten Tripelspiegels auszubilden, wobei der vom Suchschiff
abgestrahlte Impuls unabhängig von der Größe des Einfallwinkels vom Reflektor stets
in der Einfallebene zurückgeworfen wird.
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Die Unterscheidung der vom Reflektor reflektierten Impulse zu den
z. B. vom Meeresgrund stammenden Hintergrundimpulsen kann man erfindungsgemäß noch
dadurch erleichtern, daß man den akustischen Reflektor im Abstand über den durch
ihn markierten Unterwasserpunkt anordnet und damit einen zeitlichen Unterschied
zwischen den vom Meeresboden und vom Reflektor zurückgeworfenen Impulsen erhält,
der im Empfänger des Suchschiftes deutlich unterschieden werden kann. Bei der Anordnung
des Reflektors im Abstand zum Markierungspunkt kann man in einer Weiterbildung des
Erfindungsgedankens am Meeresgrund oder mit dem zu kennzeichnenden Objekt verankerte
Schwimmkörper vorsehen, die mit dem Reflektor verbunden werden und ihn im Abstand
über den markierten Unterwasserpunkt halten. Es ist auch denkbar, den Reflektor
zugleich als schwimmfähigen Hohlkörper auszubilden, z. B. als Körper mit einer Flüssigkeitsfüllung,
vorzugsweise aus Öl, die ein spezifisches Gewicht kleiner als Seewasser aufweist.
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Die erfindungsgemäßen Reflektoren können zur Kennzeichnung der Lage
von Seekabeln und/oder
Unterwasserverstärkern dienen und z. B. längs der Strecke
auf voneinander abweichende Resonanzfrequenzen abgestimmt sein. Man kann aber auch
mehrere gleich abgestimmte Reflektoren mit einem einzigen Markierungspunkt, z. B.
Unterwasserverstärker, verbinden. Die Verwendung des Reflektors ist jedoch nicht
auf die Kennzeichnung von Seekabelgarnituren bzw. Seekabeln beschränkt, sondern
kann zu jeder Art Markierung von Unterwasserpunkten dienen. Werden z. B. zwei Reihen
Reflektoren im Abstand zueinander unter der Wasseroberfläche angeordnet, so entsteht
damit eine unterseeische Fahrstraße, wobei jede Reflektorreihe analog der Blindflugkennung
mit unterschiedlichen Frequenzen ausgestattet sein kann, so daß die Straße als automatischer
Lotse, z. B. bei unterseeischen Hafeneinfahrten für Unterseeboote, dient.
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PATENTANSPROCHE: 1. Einrichtung zur Kennzeichnung von Unterwasserpunkten
an Seekabeln bzw. Unterwasserverstärkern mittels akustischer Ortungsverfahren, vorzugsweise
unter Verwendung von Reflektoren für Ultraschall, dadurch gekennzeichnet, daß de
zur Auffindung des Unterwasserortes angeordnete akustische Reflektor, als Resonator
abgestimmt. eine bestimmte Schallfrequenz bevorzugt abstrahlt.