DE1216609B - Echolot-Vorrichtung zur Feststellung von Fischen bei Schleppnetz-Fischfang - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

AOIk

Deutsche Kl.: 45 h - 79/02

Nummer; 1216 609

Aktenzeichen: S 88567III/45 h

Anmeldetag: 4. Dezember 1963

Auslegetag: 12. Mai 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Echolot-Vorrichtung zur Feststellung von Fischen bei Schleppnetz-Fischfang unter Aussendung eines impulsweisen Schallstrahles von einem Sender und unter Empfang von Echos mittels eines Empfangswandlers. Mittels einer bekannten Echolot-Vorrichtung soll die Tiefenlage des Schleppnetzes bestimmt werden bzw. mit Hilfe anderer geeigneter Einrichtungen die Netzöffnung oder der Füllgrad des Netzes kontrolliert werden. Zu diesem Zweck ist an dem Netz ein einen Echolotschwinger enthaltendes Gehäuse befestigt. Der Echolotschwinger steht mit einem einadrigen Kabel über einen Schleifring und die Anschlußleitung mit einer geeigneten, an Bord des Schiffes befindlichen Meßeinrichtung in Verbindung. Die Rückleitung des elektrischen Stromes erfolgt über das Seewasser und führt über den Schiffskörper und eine Leitung zu der Steuer- und Meßeinrichtung an Bord * des Schiffes. Der von dem Echolotschwinger ausgesandte Ultraschall ist senkrecht nach unten gerichtet, so daß er nicht zum Aufspüren von Fischschwärmen geeignet ist, die sich vor der Öffnung des Schleppnetzes befinden. Demnach soll der Echolotschwinger auch nicht zur Feststellung von Fischschwärmen, sondern zur Feststellung der Tiefenlage des Netzes dienen. Ein allgemeiner Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß das einadrige Kabel mit der Rückleitung über das Seewasser eine Impedanz besitzt, die für die Übertragung von Hochfrequenzimpulsen, welche vom Schiff aus durch das Kabel gesendet werden, höchst ungeeignet ist.

Weiterhin sind ein Verfahren un,d eine Vorrichtung zum Ermitteln und Treiben von schwimmenden Meerestieren unter Anwendung von Schall- oder Ultraschallwellen bekannt. Dabei ist die Vorrichtung an dem Kiel des Schiffes angeordnet und dient ausschließlich zur Aussendung von Schall- und Ultraschallwellen oder -impulsen. Ein Empfänger ist nicht vorgesehen. Die Schall- oder Ultraschallwellen werden fächerartig in einem Winkelbereich von etwa 90° nach vorn ausgesendet, wobei die Längsachse der Strahlergruppe unter einem Winkel von 10° gegen die Horizontale geneigt sein kann. Durch die Aussendung von Sehall- oder Ultraschallwellen bzw. -impulsen sollen die Meerestiere nicht etwa mit Hilfe geeigneter Einrichtungen festgestellt, sondern lediglich in bestimmte Richtungen getrieben werden.

Demgegenüber ist der Zweck der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, vor dem Netz befindliche Fischschwärme aufzuspüren. Kennt man die Lage derartiger Fischschwärme, so kann man durch geeignete Manöver das Schleppnetz so Echolot-Vorrichtung zur Feststellung von
Fischen bei Schleppnetz-Fischfang

Anmelder:

S. Smith & Sons (England) Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Liebau, Patentanwalt,

Göggingen über Augsburg,

Von-Eichendorff-Str. 10

Als Erfinder benannt:

Roy William George Haslett, London

dirigieren, daß der Fischschwarm von der Öffnung des Netzes erfaßt wird. Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß der Sender von dem Schleppnetz getragen ist und einen vor dem Schleppnetz verlaufenden, schräg nach unten und vorn gerichteten Schallstrahl aussendet und daß der Empfangswandler an dem Schiff angebracht und so angeordnet ist, daß er zum Netz zwecks Aufnahme der Echos des Schallstrahles gerichtet ist. Auf diese Weise können sehr genau und einfach vor der Netzöffnung befindliche Fischschwärme festgestellt werden. Die Netzöffnung kann dann entsprechend dirigiert werden, um die Fischschwärme zu erfassen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat auch wesentliche Vorteile gegenüber solchen Vorrichtungen, bei denen"" der Sender und der Empfänger auf dem Schiff selbst angeordnet sind. Ein Nachteil der letzteren Vorrichtungen besteht darin, daß der Schallstrahl durch das Gebiet zwischen dem Schiff und dem an eich interessierenden Tiefenbereich hindurchgeschickt werden muß, wodurch sich eine Abschwächung und Streuung der Energie des Schallstrahles und damit größe Verluste ergeben. Beispielsweise kann ein interessierender Bereich von 2,70 m Höhe in eine Tiefe von 370 m liegen. Auch die Divergenz des ausgesendeten Strahles verstärkt sich mit zunehmender Tiefe. Deshalb werden Echos sowohl von Fischen in verschiedenen Tiefen empfangen als auch von Fischen, die gar nicht im Wege des Schleppnetzes liegen. Zwar kann zur Überwindung einiger dieser Schwierigkeiten die elektrische Einrichtung auf dem Dampfer abgewandelt werden, jedoch ist dies nur auf Kosten gesteigerter Kompliziertheit und größeren Aufwandes möglich, was aber bei den auf einem Fischdampfer vorhandenen, rauhen Betriebsbedingungen unerwünscht ist.

Weiterhin wurde vorgeschlagen, Sender und Empfänger gemeinsam an dem Schleppnetz vorzusehen

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und über ein Kabel mit dem Schiff zu verbinden. F i g. 1 zeigt schematisch die Anordnung der Sende-

Solch ein Kabel vermehrt jedoch in großem Maße die vorrichtung an dem Schleppnetz sowie des Emp-

Schwierigkeit der Handhabung des Schleppnetzes fangswandlers bei der Durchführung eines Fischzuges

und seiner Schleppseile, insbesondere bei stürmischem auf dem Meeresboden;

Wetter. 5 F i g. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab ein zu dem

Die erfindungsgemäße.Anordnung des Senders am Gebiet vor dem Schleppnetz gehöriges Diagramm,

Netz und des Empfängers am Schiff hat weiterhin aus dem Stellen mit gleichen Weglängen zu ent-

den Vorteil, daß man den Sender als Batteriegerät nehmen sind;

ausführen kann. Dadurch nämlich, daß die vom aus- F i g. 3 ist ein Block-Schaltbild der Sendevorrich-

gesendeten Schallimgnls, zu durchlaufende Strecke io tung;

zwischen Sender und Fisch verhältnismäßig gering F i g. 4 ist ein Block-Schaltbild einer anderen Ausist, sind die auftretenden Energieverluste ebenfalls führung der Sendevorrichtung;
gering, weshalb der gesamte Energiebedarf von einer Fig. 5 ist ein Block-Schaltbild des Empfangswand-Batterie gedeckt werden kann. Ein in der Hand- lers und der Anzeigevorrichtung,
habung umständliches und in der Herstellung auf- 15 Gemäß F i g. 1 wird ein Schleppnetz 10 über dem wendiges Kabel zur _;Zafüh.rung elektrischen Stromes Meeresboden 11 mittels Ketten oder Schleppseilen 12 kann deshalb entfallen. ■„■·. - gezogen, die am Schiff 13 befestigt sind. An dem

Die auf dem Schiff befindliche Anzeigevorrichtung Kopfseil 15 des Schleppnetzes 10 ist eine Sendekann in bekannter"Welse'eine Kathodenstrahlröhre, einrichtung 14 angebracht und diese richtet einen ein Schreib-Aufzeichnungsgerät oder eine sonstige 20 Schallstrahl 16 vor der Mündung des Schleppnetzes Einrichtung· aufweisen⁵,' die eine- Anzeige der emp- nach unten. Die Begrenzung des Strahles 16, wie er fangenen Fisch-Echosignale gibt. Die Anzeigevorach- in der Zeichnung dargestellt ist, ist willkürlich, wobei tung kann einen' (fc^bekannten· Stromkreise auf- der Winkel des Strahles üblicherweise an den Stellen weisen, die zur Abwandlung; der Echosignale dienen, halber Energie gemessen wird, und es wird ausreium spezielle Anzeigeformen zu erhalten, wie dies bei- 25 chend Energie außerhalb dieser Grenzen ausgestrahlt, spielsweise in der britischen Patentschrift 865111 um ein Meeresbodenecho vom Punkt 17 aus hergezeigt ist. Oder es kann ein spezieller Stromkreis zur vorzurufen, was — entsprechend einer Spiegel-Zählung der Echosignale vorhanden sein (britische reflexion — der kürzesten Weglänge für die vom Patentschrift 908-905)-" Insbesondere wenn der Fisch- Sender ausgeschickte und nach Reflexion auf dem zug nahe dem Meeresboden durchgeführt wird, kann 30 Meeresboden 11 vom Empfangswandler 18 aufeine Einrichtung zur, ,Verzögerung der aufgenomme- genommene Energie entspricht, der an den Dampfer nen Fisch-Echosignall'bis zum Empfang des Boden- 13 befestigt ist. Andererseits sind nur diejenigen Echosignales vorgesehen, sein, wobei dann die Fisch- Fischechos stark genug, um von der Anzeigevorrichechos in AbhängigkeitTvon dem Bodenecho angezeigt tung 19 registriert zu werden, die dann erhalten werwerden, wie dies "Ih .'der britischen Patentschrift 35 den, wenn der Fisch innerhalb des Strahles 16 sich 785 001 beschrieben 'ist, 'Für den Schleppnetzfang in befindet, wobei die Anzeigevorrichtung auf dem mittleren Wassertiefen kann an die untere Kante der Dampfer angebracht und mit dem Empfangswandler Schleppnetzmündung "ein Objekt angebracht werden, 18 verbunden ist.

das in der Lage ist, .zuverlässig Echos zu geben und Der Empfangswandler 18 ist von üblicher Bauauf diese Weise ein Bezugs-Echosignal zu liefern, das 40 weise und so angeordnet, daß er diejenigen Echodem Boden-Echosignal.gleichwertig ist, das bei dem signale empfängt, die aus einer etwa zur Schleppleine üblichen Schleppnetzfang auftritt. Statt dessen können 12 parallelen Richtung eintreffen,
die Fischechos in Abhängigkeit von einem Signal an- In F i g. 1 sind zwei mögliche Anordnungen des gezeigt werden, das 'direkt von der Sendeeinrichtung Empfangswandlers mit 18 und 18' bezeichnet. Der empfangen wird, wobei die letztere, falls erforderlich, 45 Wandler 18 ist an den Seilen 12 etwa in 30 m Entabgewandelt sein kann, um' einen schwachen Strahl fernung vom Schiff angebracht, um ihn aus dem nach oben zu dem Ernpfangswandler zu richten. Dies Bereich der durch die Schiffsschraube hervorgerufeist eine billigere und .weniger aufwendige Methode, nen Belüftung herauszubringen. Der Wandler 18' ist da keine Verzögerungseinrichtungen erforderlich direkt vom Rumpf des Schiffes getragen und ebensind, und diese Methode ist sowohl für Schleppnetz- 50 falls in einer solchen Stellung angebracht, daß die fang am Boden als auch für Fang im mittleren Wasser Belüftung so gering wie möglich ist.
geeignet. * . ' Beim Schleppnetzfang ist die Kette oder Schlepp-

Die Amplitude des direkten Strahles· muß sehr klein leine, mit der das Netz am Schiff angebracht ist, in sein, wenn dieser nicht die nachfolgenden Fischechos typischer Weise etwa dreimal so lang, wie die See tief verdecken soll, und akustische Vorgänge können vor 55 ist, in welcher der Schleppnetzfang durchgeführt der Sendeeinrichtung angebracht werden, um dies wird. Auf diese Weise ist die Schleppleine unter einem sicherzustellen. Sonst kann auch die Formgebung des Winkel von etwa 20° gegenüber dem Meeresboden Wandlers modifiziert· werden,- um einen Strahl zu schräg geneigt. Der Empfangswandler ist so anergeben, der eine scharf begrenzte Frontbegrenzung gebracht, daß er etwa entlang der Leine zum Netz besitzt. Es ist auch möglich, eine Abdeckung der 60 hin ausgerichtet ist. Der kürzeste Weg für die von Fischechos gegenüber dem direkten Impuls zu ver- dem am Kopfseil angebrachten Sender ausgeschickte meiden, wenn dieser so gestaltet ist, daß er sehr scharf Energie zum Empfangswandler nach Reflexion am begrenzte Ränder hai, jedoch erfordert dies zu- Meeresboden ist derjenige, welcher der Spiegelsätzliche Stromkreise, an der Kopflinie des Schlepp- reflexion entspricht, die bei einem Einfalls- und Renetzes, 65 flexionswinkel von etwa 70° auftritt. Der Punkt 17

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungs- auf dem Meeresboden, von dem diese Reflexion ausform der Erfindung im Zusammenhang mit den bei- geht, befindet sich direkt vor dem Netz in einer vergefügten Zeichnungen beschrieben. tikalen Ebene, die durch den Sende- und Empfangs-

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wandler hindurchgeht. Da diese Stelle den kürzesten ausgesendet wird, der an der oberen Grenzlinie der Weg ergibt, stammt das erste Bödenecho, das emp- Mündung des Netzes liegt. Das Gehäuse hat Stabilifangen wird, von dieser Stelle. Bödenechos, die von sierurigsflössen, um die Sendeeihrichtüng in der ge-SteÜen stammen, die vor, hinter oder seitlich von wünschten Orientierung zu halten,
diesem Punkt liegen, treffen später ein und werden 5 In F i g. 3 ist ein Block-Schaltbild für die Sendein der Vorrichtung mit der Abschlußkante des ersten einrichtung gezeigt. Ein Generator 21 für die Impuls-Bodenechos ausgeblendet. wiederholuiigsffequenz wird von einem Multivibrator

Die ersten, auf einen ausgesendeten Impuls zurück- mit einer Periode von 0,6 Sekunden gebildet und

gehenden und empfangenen Echos sind Fischechos, steuert ein Tor 22, um Impulse von Wellen hindufch-

die auf Fische zurückgehen, welche sich im Strahl io zulassen, die von einem Oszillator 23 mit einer

gerade unterhalb der Köpfleine befinden. Weitere Arbeitsfrequenz von 30 kHz stammen und mittels

Fischechos werden von Punkten empfangen, die wei- eines Verstärkers 24 an den Sehdewandler 14 weiter-

ter vom Sender entfernt sind und auf welche das vom gegeben werden.

Punkt 17 ausgehende Bodenecho folgt. . Die Stromkreise der Sendeeinrichtung werden vöii

F i g. 2 zeigt Kurven, welche Punkte verbinden, für 15 einer Batterie 25 mit Strom versorgt,
die die Weglänge gleich ist, welche vom Sender zu In Fig. 4 ist ein abgewandeltes Schaltdiagramm dem betreffenden Punkt und von da aus weiter zu dem gezeigt. Hier steuert der Generator 21 für die Impuls-Empfänger reicht. Die Beizähl an diesen Kurven gibt Wiederholungsfrequenz direkt einen Oszillator 26, die scheinbare Höhe der Fische über dem Meeres- dessen Ausgangsleistung über einen Kraftverstärker boden an, von denen die Echos empfangen werden. 20 27 dem Sendewandler 14 zugeführt wird.
Man erkennt, daß Echos von Fischen, die sich nahe Die empfangenen Fisch-Echosignale werden verdem Meeresboden und innerhalb des Strahles be- zögert, und das Eintreffen des Meeresbodenechos vom finden, zu gleicher Zeit oder später als das Bodenecho Punkt 17 wird zur Auslösung der Anzeige verwendet^ von Punkt 17 empfangen werden und daß alle Fisch- Auf diese Weise werden die Fischechos stets relativ echos durch das Bodenecho ausgeblendet werden, die 25 zum Meeresboden angezeigt, unabhängig von der auf Stellen zurückzuführen sind, die unterhalb der Höhenlage des Schiffes über dem Meeresboden.
O'-Linie liegen. Das Ausmaß dieses Verlustes in der F i g. 5 ist ein Block-Schaltbild einer Anordnung, Anzeige läßt sich dadurch verringern, daß man den die für diesen Zweck verwendet werden kann. Be-Schallstrahl weiter nach vorn zum Punkt 17 hinneigt, züglich weiterer Einzelheiten und hinsichtlich ab- und es ist festzustellen, daß Fische in einer bestimm- 30 gewandelter Ausführungen wird auf die Patentschrift ten Höhe, die später unterhalb die O'-Linie gelangen, 785 001 und auf die anderen obengenannten Patentoberhalb derselben sind, wenn sie in die Strahlenfront Schriften Bezug genommen. Die von dem Empfangseintreten, so daß nur diejenigen Fische vollkommen wandler 18 kommenden Signale werden einem Veraußer acht gelassen werden, die sich sehr nahe dem stärker 30 zugeleitet, dessen Ausgang mit einem AufMeeresboden befinden. 35 nähme- und Wiedergabekopf 31 über einen Strom-

Man kann aus F i g. 2 entnehmen, daß all das ins kreis 32 verbunden ist, der eine Schalt- und Steuer-Netz geht, was als unter der 5'-Linie liegend funktion erfüllt, so daß die Echosignale auf einer registriert wird, wobei die Höhe des Netzes durch die Magnettrommel 30 aufgezeichnet werden. Der AusHöhenlage des Kopfseiles 15 oberhalb des Meeres- gang des Verstärkers 30 ist außerdem mit einem bodens bestimmt wird. Das Verhältnis zwischen der 40 Stromkreis 34 zur Amplitudenauswahl verbunden, gemessenen Weglänge und der tatsächlichen Höhe der nur Signale durchläßt, deren Amplitude einen oberhalb des Meeresbodens ist angenähert unabhän- gewissen Wert überschreitet. Die Fisch-Echosignale gig von der Höhenlage des Kopfseiles des Schlepp- werden von dem Selektionsstromkreis 34 abgehalten, netzes. Jedoch muß natürlich die Höhenlage des jedoch gelangt das eintreffende Boden-Echosignal zu Kopfseiles bekannt sein, um bestimmen zu können, 45 dem Schaltstromkreis 32, um von Aufnahme auf welche Fische in das Schleppnetz gelangen. Das Ver- Wiedergabe umzuschalten, und die wiedergegebenen hältnis zwischen der Weglänge und der tatsächlichen Signale werden einer Anzeigevorrichtung 35, wie Höhe wird geändert, indem man den Winkel der etwa einer Kathodenstrahlröhre zugeleitet. Das Schleppleine ändert, jedoch kann diese Änderung Boden-Echosignal des Selektionsstromkreises 34 löst berechnet und berücksichtigt werden. 50 auch einen Stromkreis 36 für die Zeitbasis aus, der

In einer die Zeichenebene von F i g. 2 schneiden- die Anzeigevorrichtung 35 steuert,

den Querebene, die durch die Gerade 20 geht, welche Die Anzeigevorrichtung verwendet genau dieselben

die rückwärtige Strahlbegrenzung angibt, sind die Stromkreise, wie man sie verwenden würde, wenn

Konturen gleicher Weglängen Kreise, die gegenüber sich der Sender auf dem Dampfer und nicht an dem

dem Sender zentrisch liegen. Der Einfluß dieser Kur- 55 Netz befinden würde. Um eine zusätzliche Infor-

venform ist gering und läßt sich durch Verwendung mation vorzusehen, kann man einen Sender und

eines schmalen Strahles verringern. Empfänger an dem Schiff anbringen, der bei ver-

Der Sender an dem Kopfseil des Schleppnetzes schiedenen Frequenzen, beispielsweise 20IcHz an

besteht aus einem Wandler, einem Stromkreis zur Stelle von 30 kHz, arbeitet, und man kann die Signale

Erzeugung der Impulse und Batterien für die Strom- ⁶° beider Systeme der Anzeigevorrichtung zuführen.

Versorgung des elektrische Impulse an den Wandler Bei einer anderen Ausführung für die Steuerung

anlegenden Stromkreises, wobei der Wandler ent- der Anzeigevorrichtung durch das Bodenecho kann

sprechende Druckwellenenergieimpulse hervorruft, diese Anzeigevorrichtung mittels eines vom Kopfseil

die als Schallstrahl ausgesendet werden. Die Elemente des Schleppnetzes kommenden Signals verriegelt wer-

der Sendeeinrichtung sind in ein wasserdichtes Ge- 65 den. Wenn ein Impuls der Wellenenergie von dem

häuse eingeschlossen und an dem Kopfseil des Sender ausgeschickt wird, so dient das direkt von

Schleppnetzes angebracht, so daß während des diesem Sender empfangene Signal zur Auslösung der

Schleppnetzfanges der Schallstrahl von einem Punkt Zeitbasis einer Anzeigevorrichtung für die unmittel-

bar nacheinander eintreffenden Fisch-Echosignale und das Bodenecho. Auf diese Weise zeigt die Anzeigevorrichtung deutlich die Position der Fische gegenüber dem Kopfseil des Schleppnetzes und dem Meeresboden.

Wegen der Neigung des Schallstrahles gegenüber dem Meeresboden kann eine höhere Impulswiederholungsfrequenz verwendet werden, als dies üblich ist für auf dem Schiff angebrachte Sender, ohne daß die Gefahr einer Unordnung in der Anzeige entsteht zufolge von wiederholtem Bodenecho, d. h. zufolge von Echos auf Grund einer zuerst vom Meeresspiegel reflektierten Energie.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Echolot-Vorrichtung zur Feststellung von Fischen bei Schleppnetz-Fischfang unter Aussendung eines impulsweisen Schallstrahles von einem

Sender und unter Empfang von Echos mittels eines Empfangswandlers, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender von dem Schleppnetz getragen ist und einen vor dem Schleppnete verlaufenden, schräg nach unten und vorn gerichteten Schallstrahl aussendet und daß dei Empfangswandler an dem Schiff angebracht und so angeordnet ist, daß er zum Netz zwecks Aufnahme der Echos des Schallstrahles gerichtet ist.

2. Echolot-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender mittels einer eigenen Stromversorgung unabhängig ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 840 706;
deutsche Patentanmeldung E 6371, III/45h (bekanntgemacht am 24. 6.1954).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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