DE1566870B2

DE1566870B2 - Method and device for underwater surveillance with a television picture-like display

Info

Publication number: DE1566870B2
Application number: DE19671566870
Authority: DE
Inventors: Gustav Dipl.-Phys. 2420 Eutin Maass
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1967-07-14
Filing date: 1967-07-14
Publication date: 1973-09-13
Also published as: DE1566870A1; DE1566870C3

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren für die Unterwasserschallortung mit einer fernsehbildartigen Anzeige auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre, bei der der Kathodenstrahl zellenförmig über den Bildschirm geführt wird und der Lotstrahl hiermit synchron und ebenfalls zellenförmig das umgebende Wasservolumen überstreicht.The invention is based on a method for underwater sound location with a television picture Display on the screen of a cathode ray tube in which the cathode ray is cellular is guided over the screen and the plumb beam hereby synchronously and also in cellular form with the surrounding one Water volume swept over.

Um ein genügendes Auflösungsvermögen zu erreichen, muß bei einem derartigen Verfahren mit fernsehbildartiger Anzeige mit sehr hoher Schallträgerfrequenz gearbeitet werden, z. B. 500 kHz (»Funkschau«, Heft 17/1964, S. 458). Diese hohe Frequenz hat aber unter Wasser eirie Reihe von erheblichen Nachteilen, die den praktischen Einsatz letztlich in Frage stellen. So beträgt die maximal erzielbare Reichweite nur etwa 100 m. Dies hat zur Folge, daß der Einsatz für eine vorausgerichtete Horizontallotung nicht zur Kurseinsteuerung eines Fischereischiffes auf einem Fischschwarm verwendbar ist, weil das Schiff so enge und kurzzeitige Kurskorrekturen nicht durchführen kann. Auch bei der Erforschung des Meeresbodens genügt diese Reichweite bei weitem nicht den Anforderungen; außerdem vermögen so hohe Schallfrequenzen auch nicht in den Meeresboden einzudringen, um beispielsweise Schlammablagerungen zu durchdringen und die eigentliche Bodenoberfläche zu erfassen oder um sogar Sedimentschichtungen innerhalb des Bodens zu beobachten.In order to achieve a sufficient resolution, must be with such a method television picture-like display can be worked with very high sound carrier frequency, e.g. B. 500 kHz ("Funkschau", issue 17/1964, p. 458). This high frequency has a number of underwater considerable disadvantages, which ultimately call into question the practical use. So the maximum achievable Range only about 100 m. As a result, the use for a pre-aligned Horizontal plumbing cannot be used to steer a fishing vessel into the course of a school of fish is because the ship cannot make such tight and short-term course corrections. Also with the For exploration of the seabed, this range is nowhere near enough to meet the requirements; aside from that such high sound frequencies are also unable to penetrate the sea floor, for example to To penetrate mud deposits and capture the actual soil surface or around Even sediment layers can be observed within the soil.

Die Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe,The invention therefore has the task of

■ 3 · . 4 ;■ 3 ·. 4;

diese Nachteile zu vermeiden, insbesondere eine fern- Ferner ist es bekannt (USA.-Patentschriftento avoid these disadvantages, in particular a remote control, it is also known (USA patents

sehbildartige Anzeige weit — in der Größenordnung 3 144 631, 3 296 579), mittels der vorstehend (britischevisual image display wide - on the order of 3,144,631, 3,296,579), by means of the above (British

von Kilometern — vorausliegender Fischschwärme Patentschrift 778 673) beschriebenen, feststehenden,of kilometers - previous schools of fish (patent specification 778 673) described, fixed,

sowie des Meeresbodens und seiner Schichtungen gekreuzten Sende- und Empfangsfächer den Meeres-as well as the seabed and its layers, the sending and receiving fans crossed the sea

auch in großen Wassertiefen zu ermöglichen. 5 boden kartographisch durch die Aufzeichnung voneven in great water depths. 5 soil mapped by the record of

Die erfmdungsgemäße Lösung ist gekennzeichnet Höhenlinien auf dem Registrierstreifen eines Schrei-The solution according to the invention is marked with contour lines on the recording strip of a writing

durch die mit der einen Ablenkkoordinate des Ka- bers auszuloten. Hierbei erfolgt die Erfassung einerby plumbing with one of the deflection coordinates of the cable. A

thodenstrahles synchrone Schwenkung eines an sich größeren Meeresbodenfiäche durch Überfahren mitmethod beam synchronous swiveling of a larger sea floor area by driving over it

bekannten fächerförmigen Sende-Lotstrahles (Sende- dem feststehenden Sendefächer (USA.-Patentschriftknown fan-shaped sending plumb beam (sending the fixed sending fan (USA.-Patent

fächer) lediglich in einer Ebene quer zu seiner größten io 3 296 579, Spalte 2, Zeilen 22 und 23) und durch denfan) only in a plane transverse to its largest io 3 296 579, column 2, lines 22 and 23) and through the

Ausdehnung sowie durch die mit der anderen, zur Empfang mittels einer größeren Zahl, vorzugsweiseExpansion, as well as through that with the other, to receive by means of a larger number, preferably

ersten senkrechten Ablenkkoordinate synchrone 60, feststehenden Empfangsfächern (USA.-Patent-first vertical deflection coordinate synchronous 60, fixed receiving shelves (USA.-patent

Schwenkung eines zum Sendefächer senkrechten, schrift 3 296 579, Spalte 2, Zeilen 40 bis 42). HiermitPivoting a vertical to the transmission fan, writing 3 296 579, column 2, lines 40 to 42). Herewith

ebenfalls an sich bekannten fächerförmigen Emp- ist ein großer apparativer Aufwand verbunden sowieFan-shaped receiver, which is also known per se, involves a large outlay in terms of equipment and also

fangs-Lotstrahles (Empfangsfächer) lediglich in einer 15 eine umständliche Auswertung (USA.-Patentschriftfangs-plumb beam (receiving fan) only in a 15 a cumbersome evaluation (USA patent

Ebene quer zu seiner größten Ausdehnung und längs 3 296 579, Spalte 3, Zeilen 66 bis 68); es werden diePlane transverse to its greatest extent and along 3 296 579, column 3, lines 66 to 68); it will be the

der größten Ausdehnung des Sendefächers. Vorteile einer fernsehartigen Anzeige gemäß der Er-the largest extent of the send mailbox. Advantages of a television-like display according to the

Hierdurch wird das Fernsehraster nicht mehr wie findung bei weitem nicht erreicht,As a result, the television grid is no longer reached by far, as is the case,

bisher punktförmig, sondern zellenförmig erzeugt, Ferner ist es bekannt (deutsches Patent 911 824),up to now point-shaped, but rather cell-shaped, it is also known (German patent 911 824),

wobei die aneinander anschließenden Sendezeilen 20 die Form eines Unterwasserobjektes mittels einerwherein the adjoining transmission lines 20 take the form of an underwater object by means of a

von sich damit kreuzenden Empfangszeilen abgetastet großen Anzahl von Lampen anzuzeigen, die in einemof intersecting reception lines scanned to display a large number of lamps in one

werden, so daß ein Fernsehraster außerordentlich Schachbrett-Tableau angeordnet sind und die einzelnbe so that a television grid extraordinarily chessboard tableau are arranged and individually

hohen Auflösungsvermögens resultiert, das zudem mit den aus korrespondierenden Richtungen unterhigh resolution results, which also with the from corresponding directions below

noch einfach elektronisch steuerbar ist. Demzufolge Wasser mit je einem gesonderten Wandler empfange-can still be easily controlled electronically. As a result, water is received with a separate converter each.

läßt sich die Schallträgerfrequenz ganz erheblich, bis 25 nen Echosignalen in ihrer Helligkeit zu steuern sind,the sound carrier frequency can be reduced quite considerably until the brightness of 25 echo signals can be controlled,

zu üblichen Frequenzen von 10 bis 30 kHz, senken Auch später noch wird ein derartiges Glimmlampen-to the usual frequencies of 10 to 30 kHz, lowering such a glow lamp

und trotzdem noch eine fernsehartige Anzeige auf Tableau gegenüber einer Anzeige mit einer Kathoden-and still a television-like display on the panel compared to a display with a cathode

dem Schirm der Kathodenstrahlröhre (Monitor) er- strahlröhre für vorteilhafter angesehen (deutschesthe screen of the cathode ray tube (monitor) ray tube is considered more advantageous (German

zielen. Dann lassen sich weit vorausliegende Fisch- Patent 1048 198, 1. Absatz).aim. Then fish patent 1048 198, 1st paragraph, lying far ahead.

schwärme sogar ihrer Form nach erkennen, so der 30 Ein derartiges Lampen-Tableau besitzt im prakfangwürdigste unter mehreren heraussuchen, sowie tischen Gebrauch nur eine sehr geringe Unterscheiauch die dichteste Stelle eines ausgedehnten Fisch- dungskraft, die vielleicht für sehr kurze Entfernungen schwarmes ansteuern. Auch Bodenschichtungen kön- und sehr große Unterwasserobjekte grundverschienen erkannt werden und beispielsweise vor· der Küste dener Art ausreichen mag, aber nicht geeignet erder USA abbauwürdige Kiesvorkommen für den 35· scheint, mehrere Fischschwärme — also Objekte Straßenbau ausgenutzt werden. gleicher Art — auf ihre Fangwürdigkeit zu unter-swarms even recognize their shape, so the 30 Such a lamp tableau possesses in the most practical way Pick out among several, as well as table use only a very small difference the densest point of an extended fishing force, perhaps for very short distances head for a swarm. Soil layers and very large underwater objects can also be grounded be recognized and, for example, off the coast which type may be sufficient, but not suitable earth USA minable gravel deposits for the 35 · seems, several schools of fish - ie objects Road construction are exploited. of the same kind - to be checked for their catchworthiness

Es sei noch bemerkt, daß es zwar bekannt ist scheiden.It should be noted that although it is known to divorce.

(britische Patentschrift 778 673), mittels wenigstens Zwar nimmt die Feinheit der Anzeige mit der Zahl einer Sendewandlerzeile wenigstens einen feststehen- der Lampen zu, aber da deren Größe nach unten hin den Sendefächer zu erzeugen und mit wenigstens 40 beschränkt ist, würde erst ein größerer Betrachtungseiner dazu senkrecht stehenden Empfangswandler- abstand genügend Aufschlüsse geben. Einmal steht zeile den oder die der Kreuzung der Fächer ent- dieser große Betrachtungsabstand auf der Brücke der sprechenden Schnittpunkte auszuloten. Hierbei han- relativ kleinen Fischereifahrzeuge nicht zur Verfüdelt es sich aber nach wie vor um eine in üblicher gung, und zum anderen sind dann mehrere hundert, Weise durchgeführte Lotung, die beispielsweise auf 45 wenn nicht gar mehrere tausend elektrische Aneinem Schreiber sukzessive nebeneinander die Lot- Schlüsse bei der Anzeigevorrichtung herzustellen. Perioden einzeln aufzeichnet und so lediglich einen Abgesehen von Verdrahtungsfehlem ist hiermit ein Längsschnitt durch das Wasser mit der Konturenlinie für Fischereifahrzeuge nicht tragbarer Herstellungsdes Bodens ergibt (Seite 1, Zeilen 12 und 13), das so- aufwand verbunden. Hinzu käme die große Anzahl genannte Echogramm. Soll ein größerer Teil des 50 von einzelnen Wandlern, der jeder für sich eine dem Meeresbodens erfaßt werden (Seite 3, Zeilen 68 bis von der einzelnen Lampe eingenommenen Feld ent-73), so sind mehrere (Fig. 2 und 4) geneigte (Fig. 3 sprechende große Peilschärfe aufweisen muß, die und 5) Wandlerzeilen vorzusehen, mit jeweils einem aber nur mit relativ sehr großen Wandlerflächen zu feststehenden, zugeordneten Lotfächer. Zur Auswer- realisieren wäre, so daß bei niedrigeren Frequenzen tung der einzelnen Lotungen sind die einzelnen Emp- 55 eine Ausführung praktisch nicht möglich ist.
fangswandlerzeilen mit jeweils einem gesonderten Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Schreiber verbunden (Seite 2, Zeilen 64 und 65). Da- Ausführungsbeispielen erläutert; es zeigt
mit ergeben sich mehrere getrennte Längsschnitte Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsdurch das Wasser, deren Bodenkonturen erst ausge- beispiels,(British patent specification 778 673), by means of at least the fineness of the display increases with the number of a transmitting transducer line of at least one fixed lamp, but since their size is limited to generate the transmission fan and is limited to at least 40, only a larger one would be Consideration of the receiving transducer spacing that is perpendicular to it provides sufficient information. Once there is a line at the intersection of the compartments, this large viewing distance must be explored on the bridge of the speaking intersections. Relatively small fishing vessels are not used here, but it is still a common practice, and on the other hand, several hundred soundings are then carried out, for example, on 45 if not several thousand electrical terminals successively next to each other. Establish conclusions in the display device. Periods are recorded individually and thus only a. Apart from wiring errors, this results in a longitudinal section through the water with the contour line for fishing vessels which is not acceptable for the production of the bottom (page 1, lines 12 and 13), which is connected with the effort. In addition, there would be the large number of echograms. If a larger part of the 50 is to be detected by individual transducers, each of which is one of the seabed (page 3, lines 68 to the field occupied by the individual lamp), then several (Fig. 2 and 4) inclined (Fig 3 must have speaking high bearing sharpness and 5) to provide transducer lines, each with a fixed, assigned solder fan, but only with relatively very large transducer surfaces. To evaluate it would be so that at lower frequencies the individual soundings are carried out, the individual reception is practically impossible.
In the following, the invention is linked to Schreiber (page 2, lines 64 and 65). Da- exemplary embodiments explained; it shows
this results in several separate longitudinal sections.

messen und zeichnerisch zusammengesetzt werden 60 F i g. 2 und 3 Zeitdiagramme von Ablenkspan-measure and put together graphically 60 F i g. 2 and 3 timing diagrams of deflection

müssen, wenn man eine Draufsicht auf den Meeres- nungen in zwei Ausführungen,have to, if you have a plan view of the sea tunnels in two versions,

boden gewinnen möchte, wie sie eine mit Licht arbei- F i g. 4 Ergänzung der F i g. 1 für die Impulsdartende, an einem Seil hinabgelassene Fernsehkamera stellung nach Fig. 3,would like to gain ground, how she works with light. F i g. 4 Supplement to F i g. 1 for the impulse dart end, television camera lowered on a rope position according to Fig. 3,

liefern würde, wenn die Meerestiefe hierfür nicht zu F i g. 5 Prinzipschaltung eines Sperrschwingers als tief wäre. Eine fernsehartige Anzeige ist auf diese 65 Beispiel eines Ablenkgenerators,would deliver if the depth of the sea was not suitable for this. 5 Schematic circuit of a blocking oscillator as would be deep. A television-type display is on this 65 example of a deflection generator,

Weise also nicht erreichbar. Außerdem erfordern die F i g. 6 Ausführungsbeispiel für eine elektronische vielen Wandlerzeilen gegenüber der Erfindung einen Schwenkung der Fächer-Richtcharakteristik einerWay so unreachable. In addition, the F i g. 6 embodiment for an electronic many transducer lines compared to the invention a pivoting of the fan directional characteristic of a

wesentlich größeren Aufwand. Wandlerzeile,much more effort. Converter line,

5 65 6

Fig. 7 Ausführungsbeispiel eines elektronisch satz zum zweidimensional abzulenkenden Kathodensteuerbaren Phasenschiebers, strahl die beiden fächerförmigen Charakteristiken 11 7 an embodiment of an electronically set for the cathode-controllable phase shifter to be deflected two-dimensionally, beaming the two fan-shaped characteristics 11

F i g. 8 umschaltbare Ausführung des Ausführungs- und 12 nur eindimensional abzulenken sind: Der eineF i g. 8 switchable execution of the execution and 12 can only be deflected one-dimensionally: The one

beispiels nach Fig. 1. Fächer 11 wird lediglich in einer Ebene, von linksfor example according to Fig. 1. Compartments 11 are only in one plane, from the left

In der F i g. 1 ist mit 1 der Schirm einer Kathoden- 5 nach rechts, verschwenkt — hin und her. Ebenso strahlröhre bezeichnet, die als Anzeigevorrichtung wird der zweite Fächer 12 nur eindimensional — von für die Lotungen dient. Durch die negative Vorspan- oben nach unten — verschwenkt,
nungsquelle 2 ist sie an ihrer Helligkeitselektrode ge- Die beiden senkrecht aufeinanderstellenden Versperrt. Die Kathodenstrahlröhre besitzt horizontale Schwenkungen sind so weit auszuführen, wie es den Ablenkplatten 3 sowie vertikale Ablenkplatten 4. Zur io Seitenabmessungen der auf dem Schirm 1 der Ka-Führung des Elektronenstrahls im Fernsehraster, thodenstrahlröhre abzubildenden Fläche 13 im Wasser zellenförmig über den Schirm 1, ist für die Horizon- entspricht. Diese Fläche 13 kann beispielsweise eine talablenkung der Sägezahn-Generator 5 vorgesehen, gegenständliche Fläche sein, einen zu untersuchenden dessen sägezahnförmige Steuerspannung die horizon- Teil des Meeresbodens darstellen oder auch nur symtalen Ablenkplatten 3 beaufschlagt. Für die Ver- 15 bolisch zur Veranschaulichung eines durch die Lotunsetzung der so geschriebenen Zeilen in der Vertikalen gen abzutastenden Raumwinkelbereichs unter Wasser dient der Sägezahn-Generator 6, dessen Steuerspan- gedacht sein,
nung die vertikalen Ablenkplatten 4 beaufschlagt. Diese fernsehbildartig abzubildende Fläche 13 wirdIn FIG. 1 is with 1 the screen of a cathode - 5 pivoted to the right - back and forth. Also referred to as a radiation tube, the second fan 12 is only one-dimensional as a display device - used for plumbing. Due to the negative preload - up to down - pivoted,
Voltage source 2, it is connected to its brightness electrode. The two vertically stacked blocks are blocked. The cathode ray tube has horizontal swivels to be carried out as far as the deflection plates 3 and vertical deflection plates 4. For the side dimensions of the surface 13 in the water to be displayed in the water in cells over the screen 1 on the screen 1 of the Ka guide of the electron beam in the television grid, method tube for the horizon- corresponds. This surface 13 can, for example, provide a valley deflection of the sawtooth generator 5, be an objective surface, a sawtooth-shaped control voltage to be examined which represents the horizontal part of the seabed or only acts on symmetrical deflection plates 3. The sawtooth generator 6, whose control voltage is intended to be
voltage applied to the vertical baffles 4. This surface 13, which is to be displayed in the manner of a television picture, is

Bei der Erzeugung eines fernsehbildartigen Zeilen- wie folgt durch die beiden Fächer 11 und 12 abgerasters auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre 20 tastet:When generating a television picture-like line scanning through the two compartments 11 and 12 as follows on the screen of a cathode ray tube 20 keys:

handelt es sich um geläufige Technik, die von Fern- Von dem Taktgeber 14, beispielsweise einem un-it is a common technique that is used by remote From the clock generator 14, for example an un-

sehgeräten oder Fernsehtestbild-Generatoren bekannt symmetrischen astabilen Multivibrator, wird dertelevisions or television test pattern generators known symmetrical astable multivibrator, the

ist, so daß sich eine detaillierte Darstellung der ein- Sendeoszillator 15 getriggert. Hierdurch gelangt einis, so that a detailed representation of the one transmitting oscillator 15 is triggered. This gets a

zelnen Stufen erübrigt. leistungsstarker Ultraschallsendeimpuls über denindividual stages unnecessary. powerful ultrasonic transmission pulse via the

Beispielsweise läßt sich als Sägezahn-Generator 25 elektronisch steuerbaren Phasenschieber 8 auf dieFor example, as a sawtooth generator 25, electronically controllable phase shifter 8 can be applied to the

ein Sperrschwinger verwenden, der im einfachsten einzelnen Wandler der Wandlerzeile 10 mit solchenuse a blocking oscillator, the simplest single transducer of the transducer line 10 with such

Falle selbsttätig schwingt. Hierbei sind lediglich die Phasenunterschieden, daß ein beispielsweise amTrap oscillates automatically. Here are only the phase differences that an example on

Frequenzen der beiden Sperrschwinger-Oszillatoren oberen Rand der abzubildenden Fläche 13 liegenderFrequencies of the two blocking oscillator oscillators lying on the upper edge of the area to be imaged 13

unterschiedlich zu wählen, so daß die Vertikalablen- Sendefächer 12 resultiert.to be selected differently, so that the vertical variable transmission compartments 12 results.

kung langsam abläuft, damit von der schnelleren 30 Die obere Randlage des Sendefächers 12 zu Beginn Horizontalablenkung genügend Zeilen geschrieben des Sendeimpulses wurde ausdrücklich als beispielwerden. Bei höheren Anforderungen an die Fre- haft hervorgehoben, weil sie zwar zur Erfindung gequenzkonstanz lassen sich aus der Fernsehtechnik hört, aber zum Funktionieren nicht erforderlich ist. bekannte Stabilisierungsmaßnahmen durchführen, bei- Erforderlich wäre dann aber eine Synchronisierung • spielsweise der Sperrschwinger durch einen Rechteck- 35 zwischen Taktgeber 14 und dem Vertikal-Ablenk-Generator, vorzugsweise einen übersteuerten sinus- generator 6, die zwar mit den bekannten Mitteln der Oszillator, triggern. Fernsehtechnik leicht durchführbar ist, aber an sichkung runs slowly, so that from the faster 30 The upper edge of the transmission fan 12 at the beginning Horizontal deflection enough lines to be written of the transmit pulse was expressly made as an example. In the case of higher demands on the Frehaft, it is highlighted because it is indeed the invention for the constancy of the sequence can be heard from television technology, but is not required to function. Carry out known stabilization measures, but synchronization would then be required • For example the blocking oscillator by a rectangular 35 between the clock generator 14 and the vertical deflection generator, preferably an overdriven sine generator 6, which although with the known means of Oscillator, trigger. Television technology is easily feasible, but in itself

Zur weiteren Ausführung der Erfindung werden entbehrt werden kann. Es kann nämlich bei der Er-For further implementation of the invention can be dispensed with. Namely, it can be

die Steuerspannungen der beiden Ablenkgeneratoren 5 findung mit jeder beliebigen Zeile, d.h. Lage des und 6 nicht nur für die Ablenkelektrode 3 und 4 der 40 Sendefächers 12, innerhalb der abzuleitenden Flächethe control voltages of the two deflection generators 5 finding with any line, i.e. position of the and 6 not only for the deflection electrode 3 and 4 of the 40 transmission fans 12, within the area to be diverted

Kathodenstrahlröhre, sondern gleichzeitig für die Be- 13 begonnen werden.Cathode ray tube, but at the same time for loading 13 can be started.

tätigung der Ablenkeinheiten 7 und 8 der beiden Es gibt mehrere Möglichkeiten, Sendeimpulslageoperation of the deflection units 7 and 8 of the two There are several options for the transmission pulse position

Wandlerzeilen 9 und 10 verwandt. Dies hat den Vor- und die Zeit für ein einmaliges Überstreichen derConverter rows 9 and 10 related. This has the lead-time and the time for a one-time swipe over the

teil, daß die Ablenkungen des Elektronenstrahles und abzubildenden Fläche 13 mittels des Sende-Fächerspart that the deflections of the electron beam and area to be imaged 13 by means of the transmission fan

des Lotstrahles immer synchron miteinander laufen, 45 miteinander abzustimmen. Wegen ihrer Einfachheitof the plumb beam always run synchronously with each other, 45 to coordinate with each other. Because of its simplicity

auch wenn die Ablenkfrequenz sich durch irgend- ist aber die folgende bevorzugt. Die volle, über dieeven if the deflection frequency varies but the following is preferred. The full, over the

welche Einflüsse, Z.B.Temperatur, etwas verschieben ganze abzubildende Fläche 13 führende Schwenkungwhich influences, e.g. temperature, slightly shift the entire area to be mapped 13 leading pivoting

sollte; im Gegensatz hierzu sind beim Fernsehemp- des Sendefächers 12 ist gleichzeitig oder in einershould; In contrast to this, the transmission fan 12 is at the same time or in a television receiver

fänger besondere Synchronisationsmaßnahmen zwi- kürzeren Zeit durchzuführen, als der Sendeimpulsstart special synchronization measures between a shorter time than the transmission pulse

sehen den beiden Ablenksteuerspannungen erforder- 50 des Sendeoszillators 15 dauert. Diese Abstimmung istSee the two deflection control voltages required 50 of the transmitter oscillator 15 lasts. This vote is

lieh. leicht durch Einstellung der Zeitdauer des Sende-borrowed. easily by setting the duration of the transmission

Die Ablenkeinheiten 7 und 8 für den Elektronen- impulses und/oder der Zeitdauer der ablenkenden strahl sind vorzugsweise elektronisch steuerbare Sägezahnspannung des Sägezahn-Generators 6 zu erPhasenschieber, die die den einzelnen Wandlern der reichen.The deflection units 7 and 8 for the electron pulse and / or the duration of the deflecting beam are preferably electronically controllable sawtooth voltage of the sawtooth generator 6 to er phase shifter, which the individual converters of the rich.

beiden gekreuzten Wandlerzeilen 9 und 10 zugeord- 55 Hierdurch sind keine Synchronisationsmaßnahmen neten Spannungen konphas machen. Je nach dem zwischen Taktgeber 14 bzw. Sendegenerator 15 und Betrag und der Richtung der Phasenverschiebung dem Ablenkgenerator 6 erforderlich. Außerdem läßt sind die Ausgangsspannungen der Einzelwandler für sich innerhalb der Nachleuchtdauer des Schirmes 1 eine andere Lotstrahlrichtung konphas. Letztlich der Kathodenstrahlröhre das vollständige Fernsehlassen sich auf diese Weise und unter Vermittlung 60 bild aufzeichnen. Ferner bringt das fahrende Schiff der gemeinsamen Ablenk-Generatoren Kathoden- keine Zeilenversetzung. Auch kann der Sendeimpuls strahl und Lotstrahl synchron verschwenken. relativ lang gewählt werden, dadurch eine großethe two crossed converter rows 9 and 10 are assigned. As a result, no synchronization measures are required to make voltages out of phase. Depending on the amount and the direction of the phase shift, the deflection generator 6 is required between the clock generator 14 or transmit generator 15. In addition, the output voltages of the individual transducers are per se within the afterglow period of the screen 1, a different plumb beam direction is konphas. Ultimately, the cathode ray tube can record the complete television picture in this way and through intermediary 60. Furthermore, the moving ship brings the common deflection generators cathode - no line shift. The transmission pulse can also pivot the beam and plumb beam synchronously. be chosen relatively long, thus a large one

Das Besondere der Erfindung liegt aber in einer Energie beinhalten, und trotzdem ergibt sich einThe special feature of the invention, however, lies in the ability to contain energy, and yet it results in a

mit dem Zeilenraster des Schirmes 1 synchronen Ver- gutes Auflösungsvermögen, weil für den einzelnenWith the line raster of the screen 1 synchronous Ver good resolving power, because for the individual

Schwenkung von zwei fächerförmigen gekreuzten 65 Punkt der Fläche 13 nur ein Bruchteil der Sende-Pivoting of two fan-shaped crossed 65 point of the surface 13 only a fraction of the transmission

Richtcharakteristiken 11 und 12 der Wandlerzeilen 9 impulslänge effektiv wirksam ist. Hierbei ist es gleich-Directional characteristics 11 and 12 of the transducer rows 9 pulse length is effectively effective. Here it is the same-

und 10. Eine Vereinfachung für die Ablenkeinheiten gültig, ob die Beaufschlagung der abzubildendenand 10. A simplification for the deflection units is valid, whether the impingement of the to be imaged

des Lotstrahles ergibt sich dadurch, daß im Gegen- Fläche 13 mit dem Sendeimpuls am Rande oderof the plumb beam results from the fact that in the opposite surface 13 with the transmission pulse at the edge or

innerhalb der Fläche beginnt. Da der Sendefächer 12 wegen der unmittelbar aneinander anschließenden Sägezähne der Ablenkspannung des Generators 6 fortlaufend über die Fläche 13 geführt wird, wird der zunächst fehlende Teil der Fläche 13 sofort anschließend beaufschlagt, wenn der Sendefächer die andere Kante erreicht hat; er springt dann praktisch ohne Verzögerung in die obere, gezeichnete Lage an der oberen Kante und bestreicht während der restlichen Sendeimpulsdauer den zunächst nicht beaufschlagten Teil der Fläche 13. Als beispielhafte Schwenkrichtung ist der Pfeil 16 eingezeichnet.begins within the area. Since the transmission fan 12 because of the directly adjoining Saw teeth of the deflection voltage of the generator 6 is continuously guided over the surface 13, the initially missing part of the surface 13 is applied immediately afterwards when the transmission fan is the other Edge has reached; it then jumps to the upper, drawn position on the with practically no delay upper edge and brushes the initially not acted upon during the remaining transmission pulse duration Part of the area 13. The arrow 16 is shown as an exemplary pivoting direction.

Die von den innerhalb der abzubildenden Fläche 13 gelegenen Gegenständen reflektierten Echos werden mittels des quer in Richtung des Pfeiles 17 über die Fläche 13 geführten Empfangsfächers 11 »abgefragt«. Auch hierbei ist es gleichgültig, wo sich der Empfangsfächer 11 beim Eintreffen eines Echos auf dem Empfangswandler 9 befindet.The echoes reflected from the objects located within the area 13 to be imaged are "interrogated" by means of the receiving fan 11 guided across the surface 13 in the direction of the arrow 17. Here, too, it does not matter where the receiving fan 11 is when an echo arrives the receiving transducer 9 is located.

Die auf die einzelnen, nicht gezeichneten Wandler der Wandlerzeile 9 bei einer Ablage der Objekte aus der Mittelsenkrechten zeitlich etwas unterschiedlich auftreffenden Echoimpulsspannungen desselben Gegenstandes werden durch die elektronisch steuerbaren Phasenschieber 7 in Phase gebracht, wenn sie aus der Richtung des Empfangsfächers kommen. Dann ergibt sich eine maximale Summenamplitude, die in dem Empfangsverstärker 18 weiter verstärkt wird. Das dann für die Aussteuerung ausreichend verstärkte Echosignal tastet die durch die negative Vorspannung der Batterie 2 normalerweise dunkle Kathodenstrahlröhre für dieses Echo hell. Damit erscheint auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre ein entsprechender Leuchtfleck.The on the individual, not shown transducers of the transducer line 9 when the objects are deposited the mid-vertical echo pulse voltages of the same object, which occur somewhat differently in time are brought into phase by the electronically controllable phase shifter 7 when they come from the direction of the receiving fan. Then there is a maximum sum amplitude, which is further amplified in the receiving amplifier 18. That is then sufficient for the control amplified echo signal samples the normally dark due to the negative bias of the battery 2 The cathode ray tube is bright for this echo. This means that a appears on the screen of the cathode ray tube corresponding light spot.

Da die Steuerspannung des Sägezahn-Generators S sowohl den elektronisch steuerbaren Phasenschieber 7 als auch die horizontalen Ablenkplatten 3 der Kathodenstrahlröhre beaufschlagt, liegt der Echo-Leuchtfleck zumindest in der Horizontalen auf dem Schirm 1 lagerichtig; d. h., der Echo-Leuchtfleck weist auf dem Schirm 1 eine dem das Echo erzeugenden Gegenstand entsprechende Lage auf der abzubildenden Fläche 13 auf. Diese Lage stimmt auch in der vertikalen Komponente überein, weil die vertikale Ablenkung des Kathodenstrahles mit genau derselben Geschwindigkeit abläuft, wie der Sendefächer über die abzubildende Fläche 13 gestrichen war.Since the control voltage of the sawtooth generator S both the electronically controllable phase shifter 7 as well as the horizontal deflection plates 3 of the cathode ray tube acted upon, the echo light spot is located at least in the horizontal on the screen 1 in the correct position; d. that is, the echo spot points to the Screen 1 has a position corresponding to the object generating the echo on the object to be imaged Area 13 on. This position also coincides in the vertical component, because the vertical deflection of the cathode ray runs at exactly the same speed as the transmission fan over the area to be mapped 13 was painted.

Es kann höchstens passieren, daß eine vertikale Verschiebung des Bildes auf der Kathodenstrahlröhre entsprechend der »Bild-Strich-Verschiebung« bei der Projektion von Filmen entsteht. Mittels eines BiIdstrich-Einstellers läßt sich bei den Filmprojektoren diese Verschiebung ausgleichen, so daß der Bildstrich wieder an den Rand der Projektionsfläche zu liegen kommt und dann unsichtbar ist. In gleicher Weise läßt sich auch bei der Erfindung ein im Blickfeld auf dem Schirm 1 liegender »Bildschnitt« an den Schirmrand verschieben.It can at most happen that a vertical shift of the image on the cathode ray tube corresponding to the »image-line shift« in the projection of films. By means of a line adjuster this shift can be compensated for with the film projectors, so that the image line comes to rest on the edge of the projection surface and is then invisible. In the same way With the invention, too, an "image section" lying in the field of view on the screen 1 can be attached to the Move the edge of the screen.

Am einfachsten ist eine Verschiebung des Bildes auf dem Schirm, bei der der volle Bildinhalt erhalten bleibt — d. h., was über den einen Rand hinausgeschoben wird, tritt an dem gegenüberliegenden Rand wieder ins Bildfeld —, durch eine Phasenverschiebung während derselben Lotperiode und/oder einer Frequenzänderung für die folgenden Lotperiöden erreichbar. In dem Ausführungsbeispiel der Fig.l ist hierzu der Einsteller 19 für den Generator 6 der Vertikal-Ablenkspannung, die also dem Sendefächer 12 zugeordnet ist, vorgesehen; beispielsweise ist ein frequenzbestimmendes Glied, wie Induktivität eines Sperrschwingers oder Kapazität bzw. Widerstand semer ÄC-Kombination einstellbar/Eine Phasenverschiebung ist einfachst dadurch möglich — abgesehen von Verzögerungsgliedern —, daß die Schwingung des Generators kurzzeitig unterbunden wird, so daß er nach dieser der Phasenkorrektion entsprechenden Unterbrechungszeit von Anfang an wieder anschwingt.The easiest way is to shift the image on the screen so that the full image content is retained remains - d. that is, what is pushed out over one edge occurs on the opposite edge Edge back into the image field -, due to a phase shift during the same plumb period and / or a frequency change can be achieved for the following soldering periods. In the embodiment of Fig.l is for this purpose the adjuster 19 for the generator 6 of the vertical deflection voltage, which is therefore assigned to the transmission fan 12, is provided; for example is a frequency-determining element, such as the inductance of a blocking oscillator or capacitance or Resistance of this ÄC-combination adjustable / a phase shift is possible through this - apart from delay elements - that the oscillation of the generator is temporarily stopped so that after this interruption time corresponding to the phase correction, it starts again from the beginning swings.

Ferner besteht die Möglichkeit, insbesondere bei der Abbildung des Meeresbodens, Synchronisation des Kathodenstrahles durch Triggerung seiner Ablenkung mittels des Meeresbodenechos automatisch zu erzwingen. Bei der Erfindung ist es aber vorteilhaft, daß diese Triggerung lediglich für die dem Sendefächer zugeordnete Ablenkung des Kathodenstrahles durchgeführt zu werden braucht, weil die Synchronisation für den Empfangsfächer von vornherein da ist. Beispielsweise wird der normalerweise gesperrte Ablenk-Generator 6 einmal bei Aussendung des Lotimpulses durch den Taktgeber 14 ausgelöst, was durch die gestrichelte Leitung 21 in F i g. 1 veranschaulicht ist; zum anderen löst das von dem Empfangsfächer aufgenommene Echo ebenfalls den Ablenk-Generator 6, diesmal aber für die Anzeige, aus, was durch die gestrichelte Leitung 20 veranschaulicht ist.There is also the possibility of synchronization, particularly when imaging the sea floor of the cathode ray automatically by triggering its deflection by means of the seabed echo to force. In the invention, however, it is advantageous that this triggering only for the dem Transmission fan assigned deflection of the cathode ray needs to be carried out because the Synchronization for the receiving mailbox is there from the start. For example, this is usually locked deflection generator 6 triggered once when the solder pulse is sent by the clock generator 14, what is indicated by the dashed line 21 in FIG. 1 is illustrated; on the other hand, this detaches from the receiving compartment recorded echo also the deflection generator 6, but this time for the display, which is illustrated by the dashed line 20.

Durch Dimensionierung der frequenzbestimmenden Glieder der Ablenk-Generatoren 5 und 6 läßt sich die Ablenkfrequenz der beiden Lotfächer 11 und 12 in weiten Grenzen wählen. Zweckmäßigerweise erfolgt aber eine Abstimmung dieser einzelnen Schwenkzeiten mit weiteren Zeitgrößen der Anlage.By dimensioning the frequency-determining members of the deflection generators 5 and 6 can choose the deflection frequency of the two solder fans 11 and 12 within wide limits. Appropriately however, these individual swivel times are coordinated with other time parameters of the system.

Zunächst war bereits als Beispiel angegeben, den Sendefächer innerhalb eines einzigen Sendeimpulses über die abzubildende Fläche 13 zu führen. Durch Abstimmung der zeitbestimmenden Glieder des Sendeoszillators und des Ablenk-Generators 6 wird diese Übereinstimmung leicht erreicht. Zusätzlich läßt sich auch noch die Schwenkzeit für den Empfangsfächer auf einem Bruchteil dieser Zeitdauer abstimmen. Zweckmäßigerweise ist er so häufig innerhalb dieser Zeitdauer zu schwenken, wie die Dicke des Sendefächers in seine Breite paßt. Der Zusammenhang der Zeiten sei an Hand der F i g. 2 erläutert.First of all, it was already given as an example, the transmission fan within a single transmission pulse to lead over the area 13 to be mapped. By coordinating the time-determining members of the Transmission oscillator and the deflection generator 6, this correspondence is easily achieved. Additionally the pivoting time for the receiving fan can also be adjusted to a fraction of this time. It is expedient to swivel it as often within this period of time as the thickness of the sending fan fits into its width. The connection of the times is based on FIG. 2 explained.

In F i g. 2 sind die Impulse in mehreren Reihen untereinander gezeichnet, wobei die Abszisse die Zeit t veranschaulicht. In Reihe α ist der vom Taktgeber 14 kommende Öffnungsimpuls 21 für den normalerweise, beispielsweise durch eine negative Vorspannung analog 2 in F i g. 1, gesperrten Sendeoszillator 15 gezeichnet. Dadurch schwingt der Oszillator nur für diese Zeit des Öffnungsimpulses und erzeugt einen Wellenzug 22 gleicher Länge. Während seiner Aussendung mittels der Sende-Wandlerzeile wird der Sendefächer durch den gleichlangen Sägezahn 23 des Ablenk-Generators 6 quer über die abzubildende Fläche 13 geführt. Die Abfragung der auf diese Weise zellenförmig nacheinander beschallten Fläche 13 wird mit dem quer dazu angeordneten Empfangsfächer 11 durchgeführt. Beispielsweise sei der Sendefächer 12 zehnmal langer als breit, dann ist es zweckmäßig, den Empfangsfächer 11 zehnmal schneller schwenken zu lassen, weshalb die Sägezahn-Ablenkspannung 24 des Ablenk-Generators 5 zehnmal kürzer zu wählen ist, als die Sägezahn-Ablenkspannung 23 des Sendefächers.In Fig. 2 the pulses are drawn in several rows one below the other, the abscissa illustrating the time t. In series α is the opening pulse 21 coming from the clock generator 14 for the normally, for example, by a negative bias voltage analogous to 2 in FIG. 1, locked transmitter oscillator 15 is drawn. As a result, the oscillator only oscillates for this time of the opening pulse and generates a wave train 22 of the same length. During its transmission by means of the transmission transducer line, the transmission fan is guided by the sawtooth 23 of the same length of the deflection generator 6 across the surface 13 to be imaged. The interrogation of the surface 13 that is sonicated in this way in a cell-like manner one after the other is carried out with the receiving fan 11 arranged transversely thereto. For example, if the transmission fan 12 is ten times longer than it is wide, then it is expedient to have the reception fan 11 pivot ten times faster, which is why the sawtooth deflection voltage 24 of the deflection generator 5 should be chosen ten times shorter than the sawtooth deflection voltage 23 of the transmission fan.

309 537/26309 537/26

Vorteile bezüglich der Synchronisation besitzt auch eine zur Lotimpulsdauer wesentlich langsamere Schwenkung des Sendefächers. Es ist dann nur zweckmäßig, den Gesamtlotimpuls für die ganze abzubildende Fläche 13 in Einzelimpulse aufzulösen, die jeweils einzeln für eine Zeile wirksam sind. Das Zeitschema sei an Hand der F i g. 3 erläutert.Advantages in terms of synchronization are also significantly slower than the solder pulse duration Pivoting the send tray. It is then only expedient to resolve the total solder pulse for the entire area to be imaged 13 into individual pulses that are effective individually for one line. The time scheme is based on FIG. 3 explained.

Gegenüber der F i g. 2 ist in F i g. 3 lediglich die Reihe b' zwischengeschaltet. Der Taktgeberimpuls 21' gibt zunächst einen normalerweise gesperrten astabilen Multivibrator 25 (F i g. 4) frei, der so viel Einzelimpulse 26 liefert, wie die Dicke des Sendefächers 12 in die Breite des Empfangsfächers 11 paßt, im Beispiel entsprechend der F i g. 2 zehnmal. Diese kürzeren Rechteckimpulse 26 finden Verwendung als Öffnungsimpulse für den normalerweise gesperrten Sendeoszillators 15 (F i g. 4), der dann die voneinander getrennten und den einzelnen Bildzeilen zuzuordnenden kurzen Wellenzügen 27 mittels der Sendewandlerzeile 10 liefert.Compared to FIG. 2 is in FIG. 3 only the row b ' interposed. The clock pulse 21 'first releases a normally blocked astable multivibrator 25 (FIG. 4), which delivers as many individual pulses 26 as the thickness of the sending fan 12 fits into the width of the receiving fan 11, in the example corresponding to FIG. 2 ten times. These shorter rectangular pulses 26 are used as opening pulses for the normally blocked transmitter oscillator 15 (FIG. 4), which then supplies the short wave trains 27 separated from one another and assigned to the individual image lines by means of the transmitter transducer line 10.

Die in den Reihen if und e' dargestellten Sendefächer-Ablenkspannungen und Empfangsfächer-Ablenkspannung 24' entsprechen der F i g. 2. Es ist also sichergestellt, daß in jeder Zeile 28 (F i g. 1) der abzubildenden Fläche 13 ein Sendeimpuls 27 liegt. Hierbei ist es aber keineswegs notwendig, den Sendefächer ruckweise mittels einer Treppenspannung 29 zu schwenken, obwohl diese Ausführung auch zur Erfindung gehört, sondern der Sendefächer wie auch der Kathodenstrahl können trotzdem kontinuierlich mittels der Sägezahnspannung 23' geschwenkt werden. Es erübrigt sich, im einzelnen auf die verwendeten Stufen einzugehen, weil Taktgeber, Triggerung, Sendeoszillator, astabiler Multivibrator, Sägezahn-Generator in der Echolottechnik und der Fernsehtechnik allgemein geläufig sind. Es sei lediglich an Hand eines in F i g. 5 dargestellten Sperrschwingers teilweise die Funktion des Ablenk-Generators 6 der F i g. 1 wiederholt erläutert.The transmit fan deflection voltages and receive fan deflection voltage 24 'shown in rows if and e' correspond to FIG. 2. It is thus ensured that a transmission pulse 27 is located in each line 28 (FIG. 1) of the area 13 to be imaged. In this case, however, it is by no means necessary to pivot the transmission fan jerkily by means of a staircase voltage 29, although this embodiment also belongs to the invention, but the transmission fan as well as the cathode ray can nevertheless be pivoted continuously by means of the sawtooth voltage 23 '. There is no need to go into detail on the stages used, because clock generators, triggering, transmission oscillators, astable multivibrators, sawtooth generators are generally known in echo sounding technology and television technology. It is only on the basis of one in FIG. 5 blocking oscillator shown partially the function of the deflection generator 6 of FIG. 1 explained repeatedly.

Die Röhre Röl stellt zusammen mit dem Rückkopplungs-Transformator Tr₁ und dem Schwingkreis-Kondensator C₁ einen Sinus-Oszillator dar, der sich aber infolge der durch den Gitterstrom erfolgenden negativen Aufladung des Kondensators C₂ selbst sperrt. Die Kondensatorladung fließt über R₁, R₂ ab, die Sperrung wird aufgehoben und der Vorgang wiederholt sich. Zum Beispiel am Energie-Kondensator C₃ für den Anodenstromimpuls kann die Sägezahnspannung abgenommen werden. Seine Frequenz läßt sich mittels des Potentiometers R₁ ändern, so daß .R₁ als Einsteller 19 (Fig. 1) dienen kann. Soll der Ausgangssägezahn phasenverschoben werden, so genügt es, kurzzeitig an das Gitter bzw. an den Kondensator C₂ eine negative Sperrspannung B₁ zu legen, um diesen vollständig aufzuladen und bereits zu diesem Zeitpunkt den Sägezahn von Anfang an neu beginnen zu lassen. Der elektrische oder elektronische Schalter S₁ ist also ebenfalls als Einsteller 19 für eine Phasenverschiebung geeignet. Auch triggern läßt sich der Sperrschwinger, z. B. am Gitter, an der Klemme 30, mit einem positiven Impuls des Taktgebers 14 (Fig. 1, Leitung21), wenn dieser eine dauernd anliegende Sperrspannung, z.B. von der BatterieB₁, zeitweise aufhebt. In ähnlicher Weise lassen sich auch andere Generatoren bezüglich Phase und Frequenz einstimmen und triggern.The tube Röl , together with the feedback transformer Tr ₁ and the resonant circuit capacitor C _{1, represents} a sine wave oscillator which, however, locks itself as a result of the negative charging of the capacitor C _{2 caused by the grid current.} The capacitor charge flows off via R ₁ , R ₂ , the blocking is canceled and the process is repeated. For example, the sawtooth voltage can be taken from the energy capacitor C _{3 for the anode current pulse.} Its frequency can be changed by means of the potentiometer R ₁ , so that .R _{1 can} serve as an adjuster 19 (FIG. 1). If the output sawtooth is to be phase-shifted, it is sufficient to briefly apply a negative reverse voltage B ₁ _{to the grid or to the capacitor C 2 in} order to fully charge it and to start the sawtooth again from the beginning at this point in time. The electrical or electronic switch S ₁ is therefore also suitable as an adjuster 19 for a phase shift. The blocking oscillator can also be triggered, e.g. B. at the grid, at the terminal 30, with a positive pulse of the clock generator 14 (Fig. 1, line 21), if this temporarily removes _{a permanently applied reverse voltage, for example from the batteryB 1.} In a similar way, other generators can also be tuned and triggered with regard to phase and frequency.

In der F i g. 6 ist die elektronisch schwenkende Steuerung einer Wandlerzeile beispielhaft gezeigt.In FIG. 6 the electronically pivoting control of a transducer line is shown as an example.

Mit 31a bis 31 d ist eine aus vier Wandlern bestehende Wandlerzeile gezeichnet. Mit 32 b bis 32 d sind feste Phasenschieber vorgesehen, die den einzelnen, von den Wandlern herrührenden Signalen eine solche Verzögerung erteilen, daß die zugehörige fächerförmige Richtcharakteristik in ihrer einen Schwenkendlage steht. Die Werte dieser Phasenschieber sind linear, entsprechend der Zeilengeometrie abgestuft, wobei 32 d den größten Wert aufweist, während imWith 31 a to 31 d a four transducers converter line is drawn. With 32 b to 32 d fixed phase shifters are provided which give the individual signals originating from the transducers such a delay that the associated fan-shaped directional characteristic is in its one pivot end position. The values of these phase shifters are linear, graduated according to the line geometry, with 32 d having the greatest value, while im

ίο unteren Kanal der Wert Null vorgesehen ist. Mit 33 b bis 33 d sind elektronisch steuerbare Phasenschieber gezeichnet, deren Phasenwerte demjenigen der festen Phasenschieber 32 b bis 32 d entgegengerichtet und jeweils bis zum doppelten Wert aussteuerbar sind.ίο lower channel the value zero is provided. Electronically controllable phase shifters are shown with 33 b to 33 d , the phase values of which are opposite to those of the fixed phase shifters 32 b to 32 d and can each be controlled up to twice the value.

Für einen gleichartigen Aufbau der elektronischen Phasenschieber ist es zweckmäßig, die gemeinsame, vom Ablenkgenerator 5 oder 6 (Fig. 1) herrührende Ablenkspannung an die Klemme 34 zu legen und über einen Spannungsteiler R. bis R₁, der die Ablenkspannung entsprechend der Geometrie der Windlerzeile teilt, im vorliegenden Fall also linear, den Phasenschiebern zuzuleiten. Die gestrichelten Umrandungen 35 und 36 entsprechen also den Wandlerzeilen 9 oder 10 bzw. den Phasenschiebern 7 oder 8 der Fig. 1. Ferner sind noch der Verstärker 18 und die Hellsteuerung der Kathodenstrahlröhre eingezeichnet.For a similar structure of the electronic phase shifter, it is useful to apply the common deflection voltage originating from the deflection generator 5 or 6 (Fig. 1) to the terminal 34 and via a voltage divider R. to R ₁ , which divides the deflection voltage according to the geometry of the Windler line divides, so linearly in the present case, to feed the phase shifter. The dashed borders 35 and 36 thus correspond to the converter rows 9 or 10 or the phase shifters 7 or 8 of FIG. 1. The amplifier 18 and the brightness control of the cathode ray tube are also shown.

Es möge noch einer der elektronischen Phasenschieber 33 b bis 33 d in F i g. 7 beispielhaft dargestellt werden. Er stellt eine Brückenschaltung dar und weist deshalb eine von der Phasensteuerung unabhängige Ausgangsamplitude auf, weil nämlich im nicht dargestellten Zeigerdiagramm, die sich addierenden Zeiger (Vektoren) der Spannungen auf einem Halbkreis laufen.It may still one of the electronic phase shifter 33 b to 33 d in F i g. 7 are shown by way of example. It represents a bridge circuit and therefore has an output amplitude that is independent of the phase control, because in the phasor diagram (not shown) the adding phasors (vectors) of the voltages run on a semicircle.

Für die Empfangsspannung an der Klemme 37 ist zunächst ein Spannungsteiler aus den gleichgroßen Widerständen R₆, R₉ vorgesehen. Ein zweiter, folgender Spannungsteiler besteht aus einem Kondensator C₄ und der Emitter-Kollektor-Strecke eines Transistors T₁. Zur Eingrenzung seines Aussteuerungsbereiches bzw. desjenigen des Phasenschiebers dienen der Serienwiderstand A₁₀ und der Parallelwiderstand R₁₁. Die nicht geerdete Ausgangsspannung wird den (JFor the received voltage at terminal 37, a voltage divider made up of resistors R ₆ , R _{9 of} equal size is provided. A second, following voltage divider consists of a capacitor C ₄ and the emitter-collector path of a transistor T ₁ . _{The series resistor A 10} and the parallel resistor R ₁₁ serve to limit its modulation range or that of the phase shifter . The ungrounded output voltage is the (J

beiden Spannungsteilern aus der Mitte entnommen, wodurch sich eine Brückenschaltung ergibt und einem Übertrager Tr₂ zugeführt, um die Spannung im weiteren Verlauf des Verstärkers wieder erden zu können. An der Basis bzw. der Klemme 38 wird der Phasenschieber von der jeweiligen Fernsehbild-Ablenkspannung gesteuert.taken from both voltage dividers from the middle, resulting in a bridge circuit and fed to a transformer Tr _{2 in} order to be able to ground the voltage again in the further course of the amplifier. At the base or terminal 38, the phase shifter is controlled by the respective television image deflection voltage.

In der folgenden F i g. 8 wird eine weitere Ausführungsform zur phasenrichtigen Anzeige der vom Sendefächer, der genauso schnell schwenkt wie die zugeordnete Kathodenstrahlablenkung, herrührenden Echos beschrieben. Es wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß die Anzeigephase für den Empfangsfächer richtig ist. Wird deshalb für wenigstens eine Lotperiode eine Umschaltung der Funktion (Senden, Empfangen) der beiden Lotfächer 11, 12 (F i g. 1) vorgenommen, so ist für die nach dieser Umschaltung vorgenommene Lotung die andere Anzeigekomponente phasenrichtig. Decken sich dann die beiden jeder Schaltstellung zugeordneten Bilder (Koinzidenz), so liegt bereits eine in beiden Komponenten phasenrichtige Anzeige vor. Ist diese Deckung nicht vorhanden, so läßt sie sich leicht durch phasenkorrigierende Mittel für die Kathodenstrahlablen-In the following fig. 8 is a further embodiment for the in-phase display of the from Send fan that swivels just as quickly as the associated cathode ray deflection, originating Echoes described. It is assumed that the display phase for the receiving fan correct is. It is therefore necessary to switch the function for at least one plumbing period (Sending, receiving) of the two solder fans 11, 12 (Fig. 1) is carried out, the other display component is for the sounding carried out after this switchover in phase. The two images assigned to each switch position then coincide (Coincidence), a display that is in phase in both components is already available. Is this coverage not available, it can be easily removed by phase-correcting means for the cathode ray

kung5 und/oder 6 durchführen, etwa wie sie beispielhaft im Zusammenhang mit dem Einsteller 19 (F i g. 1) bereits beschrieben wurde.Perform kung5 and / or 6, roughly as exemplified has already been described in connection with the adjuster 19 (FIG. 1).

Für eine bequemere Beobachtung beider Bilder wird der Schirm genügend Nachleuchtdauer besitzen. Weiter ist es bekannt, für große Lotentfernungen eine Magnetaufzeichnung zwischen Empfangsverstärker und Kathodenstrahlröhre zu schalten, deren magnetische Aufzeichnung der Echos während der Lotperiode mehrfach abgefragt wird. Es ist dann zweckmäßig, die Abfragung auch noch in die nächste, die Lotperiode mit umgeschalteter Fächerfunktion zu erstrecken. Eine weitere Möglichkeit besteht in einer einstellbaren Marke vor oder auf dem Schirm 1 der Kathodenstrahlröhre, um die Lage eines typischen Objekts festzuhalten, womit in der nächsten, der umgeschalteten Lotperiode, die dann erkennbare Anzeige desselben Objektes zur Koinzidenz mit der Marke zu bringen ist.The screen will have sufficient afterglow time for more comfortable observation of both images. It is also known to record a magnet between receiving amplifiers for long soldering distances and to switch cathode ray tube, whose magnetic recording of the echoes during the Lot period is queried several times. It is then advisable to continue the query into the next to extend the plumb period with a switched fan function. Another possibility is in an adjustable mark in front of or on the screen 1 of the cathode ray tube to the position of a typical Object to hold, which in the next, the switched plumbing period, the then recognizable display of the same object is to be brought to coincidence with the mark.

Zur Durchführung dieses Verfahrens eignet sich bereits ein einfacher Umschalter, der die Ausgänge der beiden Wandlerzeilen 9 und 10 wahlweise vertauschbar an den Empfangsverstärker 18 bzw. den Sendeoszillator 15 legt. In F i g. 8 ist hierfür eine Handhabe S₂ vorgesehen, die die beiden Umschaltkontakte Z₁ und /₂ von Hand zu betätigen gestattet. Hierbei genügt es, bei der jeweiligen Kontrolle einmal umzuschalten und dann über längere Zeit mit der umgeschalteten Fächerfunktion weiter zu loten. Lediglich sind in der auf die Umschaltung folgenden Lotperiode der beiden Bilder auf Koinzidenz zu stellen.A simple changeover switch, which applies the outputs of the two converter rows 9 and 10 to the receiving amplifier 18 or the transmitting oscillator 15 in an optionally interchangeable manner, is already suitable for carrying out this method. In Fig. 8 a handle S _{2 is} provided for this purpose, which allows the two changeover contacts Z ₁ and / ₂ to be actuated by hand. It is sufficient to switch over once during the respective control and then continue to sound out over a longer period of time with the switched fan function. Only in the perpendicular period of the two images following the switchover must be set to coincidence.

Der Umschaltvorgang läßt sich für eine fortlaufende Kontrolle auch automatisieren Am einfachsten ist die Ausführung, wenn für jede folgende Lotperfode die Fächerfunktion vertauscht ist.The switching process can also be automated for continuous control. The easiest way is is the execution when the fan function is swapped for each subsequent solder perfode.

Im Beispiel der F i g. 8 sind für eine Automatisierung die Umschaltkontakte Z₁ und /₂ als Relais-Kon-* takte eines Relais F vorgesehen. Wegen seiner gegenüber elektronischen Schaltungen größeren Ansprechträgheit ist es zweckmäßig, den Taktgeber 14 der Fig. 1 in zwei Taktgeber 14α und 14b aufzuteilen. 14 α ist ein astabiler Multivibrator, der den jede Lotperiode einleitenden Taktimpuls 40 liefert. Mit seiner Impulsrückflanke wird der monostabile Multivibrator 14 b getriggert, unter Zwischenschaltung eines Differenziergliedes, der erst den den Sendeoszillator 15 öffnenden Taktimpuls 41 liefert. Dafür steht ein vor der Lotimpulsaussendung liegender Umschaltimpuls 40 für das Umschalt-Relais F zur Verfügung.In the example of FIG. 8, the changeover contacts Z ₁ and / _{2 are provided} as relay contacts of a relay F for automation. Because of its slower response than electronic circuits, it is expedient to divide the clock generator 14 of FIG. 1 into two clock generators 14 α and 14 b. 14 α is an astable multivibrator which supplies the clock pulse 40 which initiates each plumbing period. The monostable multivibrator 14 b is triggered with its pulse trailing edge, with the interposition of a differentiating element which first supplies the clock pulse 41 which opens the transmission oscillator 15. For this purpose, a switchover pulse 40 for the switchover relay F is available before the solder pulse is transmitted.

Statt mechanischer Relais können auch Schaltröhren u. dgl. benutzt werden. Es handelt sich hier um die Anwendung bekannter Schalttechnik. Zur Demonstration sei jedoch eine Ausführung in F i g. 8 detaillierter gezeichnet.Switch tubes and the like can also be used instead of mechanical relays. It is here the application of known switching technology. For the purposes of demonstration, however, an embodiment is shown in FIG. 8th drawn in more detail.

Gelangt der Impuls 40 an das Relais F, so werden seine Kontakte^ und /₂ umgelegt und sein Haltekontakt /₃ geschlossen sowie der Einschaltkontakt/₄ für das zusätzliche, der Rückschaltung dienende Relais G geschlossen. Dieses zweite Relais G ist von einer gegenüber dem Relais F schneller ansprechenden Type und besitzt keinen Selbsthaltekontakt. Kommt jetzt für die folgende Lotperiode wieder der Impuls 40 — jetzt ist aber im Gegensatz zu vorher Relais F angezogen —, dann spricht Relais G schneller an als Relais F, öffnet seinen F vorgeschalteten Kontakt g, so daß der Schaltimpuls 40 das Relais F nicht mehr betätigen kann. Mit der öffnung von Kontakt g entfällt aber gleichzeitig die Selbsthaltung von Relais F und dessen Umschaltkontakte Z₁ und /., springen in die alte Stellung zurück. Damit sind die Wandlerzeilen 9, 10 wieder umgeschaltet auf Empfangsverstärker 18 bzw. Sendeoszillator 15. Da ferner mit der Lösung der Selbsthaltung von Relais F gleichzeitig auch der Relais G vorgeschaltete Kontakt /₄ geöffnet wird, vermag bei dem für die dann folgende Lotperiode gelieferten Impuls 40 das Relais G nicht anzusprechen, obwohl es schneller ist als Relais F, sondern Relais F wird geschlossen. Der Kondensator C₅ trennt Relais G von der Batterie B₂ und verhindert so seine Haltung zusammen mit der Selbsthaltung von Relais F.If the pulse 40 reaches the relay F, its contacts ^ and / _{2 are switched over} and its holding _{contact / 3} closed and the switch-on _{contact / 4} for the additional relay G used for switching back is closed. This second relay G is of a type that responds more quickly than relay F and has no self-holding contact. If the pulse 40 now comes again for the following soldering period - but now, in contrast to the previous relay F , relay G responds faster than relay F, opening its F upstream contact g, so that the switching pulse 40 no longer affects relay F can operate. When contact g is opened, the latching of relay F and its changeover contacts Z ₁ and /., Jump back into the old position. This means that the transducer lines 9, 10 is again switched to the receiving amplifier 18 and transmit oscillator 15. Further, since simultaneously with the solution of the self-holding relays F and the relay G upstream Contact / ₄ is opened, can at the supplied for the then following Lotperiode pulse 40 not to address relay G, although it is faster than relay F, but relay F is closed. The capacitor C ₅ separates relay G from the battery B ₂ and thus prevents it from being held together with the self-holding of relay F.

Es sei noch hervorgehoben, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist; insbesondere nicht auf die in F i g. 1 gegebene Ausführung, bei der die abzubildende Fläche 13 innerhalb einer Lotperiode vollständig mit Schall beaufschlagt wird. Demgegenüber gehört auch die Beschallung nur einer Teilfläche während einer Lotperiode zur Erfindung. Insbesondere ist es möglich, zunächst nur eine Zeile 28 mit Schall zu beaufschlagen, diese Zeile mit dem Empfangsfächer 11 durch dessen Schwenken über die ganze Zeile abzufragen, für die nächste Lotperiode den SendefächerIt should also be emphasized that the invention is not limited to the exemplary embodiments shown is; in particular not to the in F i g. 1 given version, in which the Surface 13 is completely exposed to sound within one plumbing period. On the other hand also belongs the sonication of only a partial area during a plumbing period for the invention. In particular, it is possible initially only to apply sound to one line 28, this line with the receiving fan 11 by swiveling it over the entire line to query the transmission fan for the next lot period

12 um eine Zeilenhöhe weiter zu schwenken, wieder nur diese eine Zeile mit dem Empfangsfächer abzuschwenken, in der folgenden Lotperiode die nächste Zeile usf. Die Unterteilung kann bei der Erfindung noch weiter getrieben werden, insbesondere kann während einer Lotperiode die eine Zeile 28 beschallt werden, aber nur die Kreuzungsfläche 42 der beiden Fächer abgefragt werden; für die nächste Lotung mit unverändertem Sendefächer nach erneuter Aussendung eines Sendeimpulses wird der Empfangsfächer 11 um seine Dicke elektronisch weitergeschwenkt usf., bis die ganze Zeile 28 auf diese Weise sukzessiv abgefragt ist. Sodann werden die Lotungen mit einem um seine Dicke geschwenkten Sendefächer 12 in der neuen Zeile Punkt für Punkt in gleicher Weise fortgesetzt. 12 to swivel one line height further, again swivel only this one line with the receiving fan, in the following plumb period the next line, etc. The subdivision can be in the invention can be driven even further, in particular one line 28 can be sonicated during a plumbing period be, but only the intersection 42 of the two subjects are queried; for the next sounding with unchanged transmit fan after a new transmission pulse becomes the receive fan 11 electronically swiveled further by its thickness, and so on, until the entire line 28 is successively displayed in this way is queried. Then the plumbing with a swiveled by its thickness transmitting fan 12 in the continued in the new line point by point in the same way.

Vorteilhafter und deshalb bevorzugt ist aber eine Ausführungsform entsprechend Fig. 1, bei der also die Schwenkung des Sendefächers 12 so gewählt ist, daß die ganze abzubildende Fläche 13 innerhalb einer Lotperiode vollständig mit Schall beaufschlagt wird. Ferner ist die abfragende Schwenkung des Empfangsfächers 11 innerhalb derselben Lotperiode mehrfach durchzuführen, so daß die abzubildende FlächeMore advantageous and therefore preferred is an embodiment according to FIG. 1, that is to say in which the pivoting of the transmission fan 12 is chosen so that the entire area to be mapped 13 within a plumb period is completely exposed to sound. Furthermore, there is the requesting pivoting of the receiving fan 11 to be carried out several times within the same soldering period, so that the area to be mapped

13 noch innerhalb derselben Lotperiode vollständig abgefragt und fernsehartig angezeigt wird. Diese Bevorzugung schließt ein, daß für größere Lotentfernungen ineinander verschachtelt werden, d. h. der Lotimpuls für die nächste Lotperiode bereits ausgesandt wird, bevor die erste Lotperiode beendet ist. Mittel zur nachträglichen Trennung der Lotperioden sind an sich genügend bekannt und bestehen beispielsweise in unterschiedlichen, mit den Lotperioden abwechselnden Trägerfrequenzen.13 is fully queried and displayed on television within the same lot period. This preference includes that for larger solder distances, nested one inside the other, i. H. the Solder pulse for the next solder period is already sent out before the first solder period has ended. Means for the subsequent separation of the soldering periods are sufficiently known per se and exist, for example in different carrier frequencies that alternate with the plumbing periods.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for underwater sound location with a television picture-like display on the screen a cathode ray tube in which the cathode ray is guided across the screen in cells and the plumb beam is swiveled in the water synchronously and also in cells is characterized by the one deflection coordinate of the cathode ray synchronous pivoting of a fan-shaped send plumb beam known per se (send fan) only in one plane transversely to its greatest extent and through that with the other, Pivoting synchronous to the first vertical deflection coordinate of a vertical to the transmission fan, also known fan-shaped receiving plumb beam (receiving fan) only in a plane transverse to its greatest extent and along its greatest extent of the send mailbox.

2. The method according to claim 1, characterized by the entire surface to be imaged (13) Swiveling of the transmission fan to be completely exposed to sound within one plumbing period (12) as well as the echoes to be carried out several times within the same plumb period the entire area to be mapped (13) interrogating pivoting of the receiving fan (11).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized by the pivoting of the transmission fan Over the full length of the receiving fan and the vertical pivoting of the receiving fan over the full length of the sending fan.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized by the full pivoting of the transmission fan at the same time or shorter than the duration of the transmission pulse.

5. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized by the common use of a deflection generator (5) both for deflecting the cathode ray in the one coordinate (3) as well as the one fan (11) and through the common Use of the other deflection generator (6) both for deflecting the cathode ray in the other coordinate (4) and the other fan (12).

6. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized by the adjustability (19) of the phase of the synchronous deflection assigned to the transmission fan (12) (6, 4) of the cathode ray tube.

7. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized by the adjustability (19) of the frequency of the synchronous deflection assigned to the transmission fan (12) (6, 4) of the cathode ray tube.

8. Device according to claim 6, characterized by the brief interruption of the continuous Vibrations of the deflection generator (6) assigned to the transmission fan (12) for one time allocated to the pas correction.

9. Device for performing the method according to claim 1 or 2, characterized by the triggering (20) of the synchronous deflection (6) of the cathode ray tube assigned to the transmission fan (12) from the echo picked up by the receiving compartment (11).

10. Device according to claims 5 and 9, characterized by the common use a clock (14) both for triggering the solder pulse and for triggering the Pivoting (6,8) of the transmission tray (12).

11. The method according to claims 1 and 2, characterized by the continuous pivoting of the receiving fan (11) during the entire soldering period.

12. The method according to claims 1 and 2, characterized by such frequent pivoting of the receiving fan (11) at least within the period of time for the pivoting of the sending fan, how the thickness of the sending fan (12) fits into its width.

13. The method according to claim 1 or 2, characterized by the switching (S ₂ ) of the function (sending, receiving) of the two solder fans (11,12) for at least one solder period, so that with the previous receiving fan (11) sent and with the previous transmission fan (12) is received, as well as the phase correction (19) of at least one cathode ray deflection (5, 6) up to the coincidence of the two images assigned to each switching position on the screen (1) of the cathode ray tube.

14. The method according to claim 13, characterized by the continuous automatic switching (14 a, F, G) of the solder fan functions (sending, receiving) with each solder period, so that the solder fan functions are interchanged for each subsequent solder period.