DE1809624A1 - Gedehnt schreibendes Echolotgeraet - Google Patents

Description

• Gedehnt schreibendes Echolotgerät Die Erfindung betrifft Echolotgeräte und ist,wenn auch in ihrer Anwendung nicht darauf beschränkt,besonders vorteilhaft für den Einsatz bei Echolotgeräten zum Auffinden von Fischschwärmen. Sie kann jedoch auch vorteilhaft in allen Fällen eingesetzt werden,in denen ein begrenzter Anteil des Tiefenbereichs eines Echolotgeräts, z.B.eines Teils direkt über dem Seeboden,im Einzelnen untersucht werden soll.
• Es besteht oft die Forderung,einen Anteil eines Tiefenbereichs eines Echolotgeräts genau zu untersuchen.Beispielsweise kann bei einem fischsuchenden Echolotgerät oder einem cholotgerät für die rackuntersuchung in der Nähe des Seebodens gefordert sein,einen relativ kleinen Tiefenbereich von beispielsweise 1 oder 2 Faden direkt über dem Seeboden im Einzelnen zu untersuchen und zu diesem Zweck reflektierende Gegenstände in dieser Tiefe in einem beträchtlich gedehnten Maßstab, beispielsweise dem sechsfachen des Maßstabs,der für die Aufzeichnung der gesamten Tiefe unter dem Schiff verwendet wird,aufzuzeichnen. Bei einem fischsuchenden Gerät ist es offenbar,daß ein Echolotgerät für die Aufzeichnung einer Tiefe von 40 oder 50 Faden Fischschwarme,dse sich nahe dem Seeboden befinden,wenn überhaupt,dann nicht klar anzeigt.
• Aus diesem Grunde ist es üblich geworden,daß,insbesondere bei fischsuchenden Echolotgeräten eine Tiefenaufzeichnung in gedehntem Maßstab vorgesehen wird - üblicherweise kurz gedehnte Aufzeichnung" genannt - um kleine Tiefenbereiche, gewöhnlich kleine Bereiche gerade über dem Seeboden, aufzuzeichnen. Schreibende Echolotgeräte mit einer derartigen Einrichtung sind nachfolgend als gedehnt schreibende Echolotgeräte bezeichnet.
• Bei normalen schreibenden Echolotgeräten wird die Aufzeichnung mittels eines Schreibstiftes bewirkt,der mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit über einen in Langsrichtullg angetriebenen Papierstreifen im rechten Winkel zur Richtung des Papiervorschubs bewegt wird. Eine Auslenkung über den Streifen beginnt jedesmal dann,wenn ein Echolotimpuls ausgesandt wird und die Schreibstiftgeschwindigkeit wird nach bekannten Prinzipien in Übereinstimmung mit cier Tiefenskale auf dem Streifen und der Schallgeschwindigkeit in Seewasser derart gewählt,daß der Abstand einer Marke,die durch das Echo eines reflektierenden Gegenstandes erzeugt wird,vom Ausgangspunkt der Auslenkung die Tiefe dieses Gegenstandes angibt. Es ist gebräuchliche Praxis bei gedehnt schreibenden Echolotgeräten ,daß erforderliche Dehnungsverhältnis durch Erhöhen der Schreibstiftgeschwindigkeit in diesem Maßstab zu erzielen. Dieses Verfahren ,die gedehnte Aufzeichnung zu erzielen,hat erhebliche praktische Fehler und Einschränkungen,die von mechanischen Problemen bei der Erzielung der erforderlichen hohen Schreibgeschwindigkeit herrühren.Ziel der Erfindung ist es,diese Fehler,Schwierigkeiten und Einschränkungen zu vermeiden. Dieses Ziel wird durch verbesserte und relativ einfache gedehnt schreibende Echolotgeräte erreicht,bei denen die gedehnte Aufzeichnung durch einen Stift bewirkt wird,dessen Schreibgeschwindigkeit nicht ungünstig och sein muß und der,unabhängig davon,ob eine ungedehnte oder eine gedehnte Aufzeichnung durchgeführt wird, mit der gleichen Geschwindigkeit transportiert wird.
• Gemäß der Erfindung ist ein gedehnt schreibendes Echolotgerät mit einer Aufzeichnungsvorrichtung ,die mit einer vorgegebenen Schreibgeschwindigkeit über eine Aufzeichnungsfläche transsortiert wird,und mit Mitteln für die normale Zuführung empfangener Echosignale zu der Aufzeichnungsvorrichtung,um eine normale ungedehnte Aufzeichnung reflektierender Gegenstänle in einem bestimmten Tiefenbereich oder Tiefenbereichen zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um eine gedehnte Aufzeichnung reflektierender Gegenstände in einem gewählten Tiefenbereich durch unterschiedliches Verzögern der von reflektierenden Gegenständen in verschiedenen Tiefen innerhalb des gewählten Bcreiciis um Betrage,die mit den genannten unterschiedlichen Tiefen zunehmen,zu erzeugen,wobei die verzögelten Signale dazu verwendet werden,die Aufzeichnungsvorrichtung operativ zu machen.
• Vorzugsweise enthalten die unterschiedlichen Verzögerungen je einen festen VerzögerungsanteiX,der bei allen Verzögerungen gleich ist,und eine Zusatzverzögerungskomponente,die für die verschiedenen Verzögerungen unterschiedlich ist,wobei sich jeweils der Gesamtbetrag einer der verschiedenen Verzögerungen gegen den Gesamtbetrag der nächstgrößeren Verzögerung um den gleichen Betrag unterscheidet0 Eine bevorzugte Form eines Echolotgeräts gemäß der Erfindung enthält Mittel,um Echosignale normalerweise direkt der Aufzeichnungsvorrichtung zuzuführen'sowie Mittelydie zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Transports der Aufzeichnungsvorrichtung betätigt werden können,um die der Vorrichtung vorher zugeführten Echosignale durch die unterschiedlich verzögerten Echosignale zu ersetzen. Diese bestimmte Zeit lsann willkürlich gewählt und festgelegt werden sso daß sie einer vorgegebenen Tiefe entspricht,oder es kann auch die Zeitdauer des Empfangs eines Echos vom Seeboden sein. Im letztgenannten Fall wird der Ersatz des der Aufzeichnungsvorrichtung vorher zugeführten Echosignais durch die unterschiedlich verzögerten Echo signale vorzugsweise durch eine Schwellwertschaltung gesteuert,die auf das Seebodenecho anspricht.Diese Schwellwertschaltung ist vorzugsweise eine Echo-Sperrschaltung,die so geschaltet ist,daß sie bei Ansprechen den Echolotempfänger abschaltet und die Zuführung der verzögerten Signale zu der Aufzeichnungsvorrichtung bewirkt.
• Vorzugsweise hat die vorgenannte feste Verzögerungskomponente einen Betrag'der'in Tiefe ausgedrückt,der Breite der Seebodenechospur entspricht. In diesem Fall erfolgt die gedehnte Auf-'zeichnung auf einem normalerweise unbenutzten Teil der Aufzeichnungsfläche ,der außerhalb der Seebodenechospur liegt.
• Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Zähler vorgesehen,der eine vorgegebene Zählung von Impulsen erzeugen kann, weiterhin Mittel,die zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Transports der Aufzeichnungsvorrichtung betätigt werden können,um eine Zählung durch den Zählre einzuleiten. Weiter ist eine Mehrzahl von UND-Gattern mit zwei Eingängen vorgesehen, von denen der eine für jeden Impuls einer Zählung dient und von denen jedes UND-atter so geschaltet ist,daß es an einem Eingang einen anderen Impuls in einer Zählung empfängt. Ferner sind Mittel für die Zuführung empfangener Echosignale zu den anderen Eingängen der Gatterschaltungen ,Signalverzögerungsmittel unterschiedlicher Verzögerungen in den Ausgangskreisen der terschiedenen Gatterschaltungen,sowie Mittel zur Ausnutzung der resultierenden unterschiedlich verzögerten Signale ,um eine Aufzeichnung zu bewirken,vorgesehen. Vorzugsweise enthalten die letztgenannten Mittel Mittel,um Signale zu erzeugen,die den abfallenden Flanken der unterschiedlich verzögerten Signale zugeordnet sind, sowie Mittel,um durch die erzeugten Signale eine Aufzeichnung zu bewirken.Vorzugsweise werden die empfangenen Echosignale den ffatterschaltungen über einen Kanal zugeführt,der eine gemeinsame zusätzliche Verzögerungseinrichtung enthält.
• Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Taktimpulsquelle vorgesehen,sowie weiter ein Frequenzteiler zur Teilung der Pulsfrequenz von dieser Quelle mit einem vorgegebenen Faktor, ein Schieberegister mit einer vorgegebenen Anzahl von Stufen,Mittel,für die Zuführung empfangener Echosignale zu diesem Schieberegister,Mittel für die normale Zuführung empfangener Echosignale direkt zu der Aufseichaungseinrichtung ,ferner Mittel für die normale Zuführung von Impulsen von der Taktimpulsquelle ,die in der Frequenz nicht herabgeteilt sind,als Schiebeimpulse zu dem Schieberegister, sowie Schaltermittel,die zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Transports der Aufzeichnungsvorrichtung betätigt werden,um die dem Schieberegister als Schiebeimpulse zugeführten in der Frequenz nicht herabgeteilten Taktimpulse durch in der Frequenz herabgeteilte Taktimpulse zu ersetzen und ebenso die direkt zugeführ en .vvhosigelale, die der Aufzeichnungs vorrichtung zugeführt werden'durch Ausgangssignale von dei Schieberegister zu erstezen.
• Die Erfindung ist nachfolgend in Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Dabei ist Figur 1 ein vereinfachtes Blockschatbild einer Ausführungsform der Erfindung und Figur 2 zeigt in ähnlicher Form ,soweit zum Verständnis notwendig,eine Abwandlung.
• Figur 1 zeigt eine Ausführungsform,die so ausgelegt ist'daß sie auf dem Teil des üblichen Schreibstreifens,der außerhalb, d.h.normalerweise unterhalb,der Spur,die den Seeboden repräsen~ tiert - dieser Teil des Streifens wird in einem normalen bekannten Echolotgerät nicht für die Aufzeichnung benutzt -eine gedehnte Aufzeichnung eines gewünschten relativ kleinen Tiefenbereichs ,z.B. von 3 m unmittelbar über dem Seeboden erzeugt. Der für die Dehnung gewählte Tiefenbereich kann jeden Wert innerhalb eines brei.ten Bereichs haben und muß nicht unmittelbar über dem Seeboden liegen - er kann reichlich über dem Seeboden liegen - ,z.B.falls gewünscht wird,das Echolotgerät zur Unterstützung des sogenannten ''lMitwasserfischens'' zu verwenden. Für die am meisten übliche Fischpraxis ist jedoch der 3m-Tiefenbereich unmittelbar über dem Seeboden gewöhnlich von größtem Interesse.Das Dehnungsverhältnis kann jeden Wert innerhalb eines weiten Bereichs haben,jedoch ist ein Verhältnis von 6:1 ein sehr praktischer Wert. Die gedehnte Aufzeichnung muß nicht in dem normalerweise unbenutzten Teil des Aufzeichnungsstreifens unterhalb der dem Seeboden zugeordneten Spur liegen,vielmehr sind andere Anordnungen möglich - beispielsweise können Mittel,die betätigt werden,wenn eine gedehnte Aufzeichnung gefordert ist'vorgesehen werden,um die normale Aufzeichnung über einen Teil des Aufzeichnungsstreifens oberhalb des Seebodens auszusetzen und diesen Teil ,der somit freigestellt ist,für die gedehnte Aufzeichnung zu verwenden.
• Es ist jedoch sehr günstig und einfach,den normalerweise unbenutzten Teil des Aufzeichnungsstreifens unmittelbar über der Seebodenlinie für den gedehnten Schrieb zu verwenden und die nachfolgend beschriebene Ausführungsform ist dafür ausgelegt.
• Es soll bei dieser Ausführungsform außerdem vorausgesetzt werden'daß die Tiefe von 3m unmittelbar oberhalb des Seebodens durch eine gedehnte Aufzeichnung mit einem Dehnungsverhälteis von 6:1 ,verglichen mit der Tiefenskale,die bei normaler ungedehnter Aufzeichnung angewandt wird,abgebildet wird.
• Weiter soll angenommen werden'daß bei normaler ungedehnter Aufzeichnung die Breite der dem Seeboden zugeordneten Linie derart ist,daß sie einer Tiefe von näherungsweise Im entspricht.
• Alle diese Zahlen sind natürlich lediglich als Beispiel angegeben.
• In Figur 1 stellt der Block T einen Impulssender dar,während TR einen Sende-Empfangs-Druckwandler und R einen Echosignal empfänger bezeichnet. Echosignale von R werden über eine Echosperrschaltung E einem Markieroszillator MO zugeführt, der einen Schreibstift S betätigt,welcher (durch nicht dargestellte Mittel) quer über einen in Längsrichtung angetriebenen Papierstreifen transportiert wird,der mit konstanter Geschwindigkeit rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Schreibstiftes angetrieben wird. Die Echosperrwirkung der Einheit E wird durch Mittel erzeugt,die im wesentlichen aus einer schwellwertempfindlichen Einrichtung bestehen,die,wenn sie mit einem empfangenen Echosignal sdas einen vorgegebenen (und gewöhnlich einstellbaren) Wert überschreitet,gespeist wird,ein Steuersignal liefert,das über die Leitung L räckgeführt wird und den Empfänger R sperrt, bis der nächste Impuls ausgesandt wird.
• Bei normalem Einsatz sperrt die Einheit E den Empfänger R, wenn das Bodenecho (normalerweise das stärkste Echo) empfangen wird,und zwar bis der nächste Impuls ausgesendet wirdODie Einheit E kann jedoch veranlaßt werden'den Empfänger zu einen früheren zeitpunkt (falls gewünscht) zu sperren, indem der Schalter SW geschlossen wird'über den die Einheit von einer Quelle SS mit einem Signal gespeist wird,das groß genug ist, -die Einheit E zu veranlassen ,ihr Sperrsignal zu erzeugen.
• Der Oszillator MO ist ein Hilfsoszillator geeigneter Frequenz ( ein praktischer ert ist 13 kHz) ,der eine behwingung erzeugt, deren Amplitude nicht ausreicht'um eine Markierung des Papiers durch den Schreibstift S zu veranlassen.Wird jedoch dem Oszillator MO ein Echoimpuls zugeführt,so wird seine Schwingamplitude auf einen Wert gebracht,der ausreicht,um eine Aufzeichnung auf dem Papierstreifen zu veranlassen.
• Die bisher erwähnten verschiedenen Teile der Figur 1 gelten als an sich bekannt und erfordern somit keine weitere Beschreibung.
• Echo signale von dem Empfänger R werden außerdem einer Verzögerungsleitung D1 zugeführt,die im vorliegenden Beispiel eine Verzögerung von 3,6 ms erzeugt. Dies entspricht einer Tiefe von im wesentlichen 1,5 Faden. Die um diesen ßetrag verzögerten Signale werden in einem Verstärker A verstärkt und dann einem Signal-Diskriminator D zugeführt'der den Zweck hat, Echosignale zu unterscheiden und zu trennen,die beim Empfang relativ lang sind und sich zeitlich überdecken und von Fischen oder anderen reflektierenden Körpern herrühren,welche sich in nur leicht voneinander abweichenden Tiefen befinden.
• Geeigneterweise besteht der Diskriminator D aus einer Differenzierschaltung,die aus einem Eingangsechosignal ein steiles Spannungssignal erzeugt,das der Anstiegsflanke des Eingangsechosignals zugeordnet ist. Die Ausgangssignale von D werden von /einem Detektor DT gleichgerichtet ,dessen Ausgang aus Impulsen betsteht,die sich in der Praxis bezüglich Form und Amplitude wesentlich voneinander unterscheiden. Diese Impulse werden in im wesentlichen gleichförmige Impulse durch einen Impuls former P umgewandelt,der ein gesättigter Verstärker oder eine andere Verstärker-Begrenzer-Schaltung sein kann oder (vorzugsweise) ein getriggerter Impulsgenerator ist,wie z.B.eine Schmitt-Trigger-Schaltung,die von den Ausgangsimpulsen des Detektors DT getriggert wird.
• Die Ausgangsimpulse von P werden den zugeordneten Eingängen eines UND-Gatters - im vorliegenden Beispiels sind 10 davon vorgesehen- Al - A10 zugeführt'von denen jedes einen zweiten Eingang hat. Kein UND-atter liefert ein Ausgangssignal'wenn nicht gleichzeitig ein Signal an beiden Eingängen anliegt.
• Sie zweiten Eingangssignale für die UND-Gatter werden je uon einer verschiedenen der zehn Ausgangsleitungen 1-10 eines Ringzählers RC geliefert. Eine Zählung wird durch den Ri@gzähler jedesmal dann begonnen,wenn ein Bodenecho empfangen wird. In Figur 1 wird dies bewirkt durch Verwendung eines von der Echosperrschaltung E jeweils bei Unwirksamschaltung des Empfängers R erzeugten Signals als Startsignal ### den Ringzähler. Wie aus dem Schaltbild hervorgeht, wird eine Zählung jeweils dann gestartet,wenn die Einheit E anspricht d.h.wenn ein Bodenecho empfangen wird und wenn der Schalter SW geschlossen wird,bevor ein Bodenecho empfangen wird.
• Der Zähl@@k@@@jede geeignete an sich bekannte Form haben und ist ausgelegt,daß er,wenn durch ein Signal von E getriggert,auf seinen Ausgangsleitungen eins bis zehn eine Folge von gleichartigen Gatterimpulsen (für die UND-Gatter) erzeugt,die unmittelbar aufeinander folgen,d.h.ohne dazwischen liegende Pausen. Daher empfangen die Gitter Al bis A10 an ihren zweiten Eingangsklemmen Signale in unmittelbarer Folge der Art'daß zu jeder gegebenen Zeit lediglich ein UND-Gatter in der Lage ist,ein Ausgangssignal zu liefern.
• Jedes UND-Gatter liefert sein Ausgangssignal, (falls vorhanden) zu einer anderen einer Anzahl von Yerzögerungseinri chtungen, die unterschiedliche Verzögerungen haben.Jede dieser Verzögerungseinrichtungen kann geeigneterweise durch eine monstabile Schaltung gebildet werden. Es sind davon zehn ,die mit M1 bis M10 bezeichnet sind,vorhanden. Im vorliegenden Beispiel hat die monostabile Schaltung M1 eine Verzögerungs-@ t - d.h.eine Periode,wälirend der sie,falls für eine Änderung ihres Schaltzustandes getriggert,in diesem Zustand bleibt, bevor sie in ihren stabilen Zustand zurückkehrt- von 1,2 ms, was im wesentlichen einer Tiefe von 1m entspricht. Dieser Wert wurde als die Tiefe angenomnien,die bei normaler Aufzeichnung von der aufgezeichneten Bodenlinie eingenommen wird.
• Die monostabile Schaltung M2 hat eine Verzögerungszeit von 1,2 ms + 2,4 ms = 3,6 ms, was,in Tiefe ausgedrückt,1m, +2m = 3 m entspricht. Die monostabile Schaltung M3 hat eine Verzögerungszeit von 1,2 ms + 2(2,4)ms entsprechend im + 2(2)m = 5m . Die monostabile Schaltung M4 hat eine Verzögerungszeit von 1,2 ms + 3(2,4)ms entsprechend 1m + 3(2)m = 7m usw. bis zur monostabilen Schaltung M10,die eine Verzögerungszeit von 1,2ms + 9(2,4) ms entsprechend 1 m + 9(2) m = l9 m.
• Die Ausgangssignale (falls vorhanden) von den monostabilen Schaltungen Ml bis MlO werden Signalwählern S1 bis S10 zugeführt,welche beispielsweise gerichtete Differenzierschaltungen sein können,die in der Lage sind,von ihnen zugeführten Impulsen einen kurzen Impuls abzuleiten,der der Abfallflanke des zugeführten Impulses zugeordnet ist. Jede geeignete Schaltung,die von einem gegebenen einzelnen Teil eines Eingangsimpulses ein kurzes'diesem Teil zeitlich zugeordnetes Signal ableiten kann'kann für diese Wähler S1 bis S10 verwendet werden.Ausgangssignale von den Signalwählern Sl bis SlO werden Impulsformern Pl bis PlO zugeführt'die s.B.Schmitt-Trigger-Schaltungen sind und gleichartige Ausgangssignale von den ihnen zugefdhrten Eingangssignalen ableiten. Die Ausgangssignale von diesen Impulsformern werden iiiber eine gemeinsame Schaltung C dem Oszillator MO zugeführt,um so den Schreibstift betriebswirksam zu machen.
• Es muß besonders darauf hingewiesen werden,daß während des gesamten Betriebs des Echolotgeräts die Transportgeschwindigkeit des Schreibstifts über das Registrierpapier unverändert ist,unabhängig davon,ob eine normale Aufzeichnung oder eine gedehnte Aufzeichnung vorgenommen wird. Die erwähnten mechanischen Schwierigkeiten und Einschränkungen ,die den bekannten Echolotgeräten anhaften,bei denen eine gedehnte Aufzeichnung durch Erhöhen der Transportgeschwindigkeit des Schreibstiftes (in einem von dem Dehnungsverhältnis abhängigen Verhältnis) erzielt wird,entfallen somit.
• Das vorstehend beschriebene und erläuterte Echolotgerät erzeugt eine normale,ungedehnte Aufzeichnung ,bis das Bodenecho empfangen wird ( oder der Schalter SW geschiossen wird).
• erfolgt dies, so ist der Empfänger unwirksam geschaltet und das Gerät liefert in dem normalerweise unbenutzten Teil des Schreibstreifens unterhalb der Bodenecholinie eine gedehnte Aufzeichnung (in diesem Fall mit einem Dehnungsverhältnis von 6:1) aller Echos,die aus einem Tiefenbereich von 3 m (im vorliegenden Fall) unmittelbar oberhalb des Seebodens kommen. Der Wirkung nach teilt das Echolotgerät diesen Tiefenbereich in 9 Schichten von je etwa 0,33 m ein und zeichnet diesen 3 m-Bereich über einen Skalen-Abstand auf,der das sechsfache des Normalen beträgt.Befindet sich ein echoreflektierender Gegenstand in der obersten 0,33 m-Schicht des 3 m-Bereichs, so erzeugt er ein Eingangssignal am UND-Gatter Al während einer Periode,in der das zweite Eingangssignal von RC an -diesem UND-c;atter anliegt,d.h.während einer Periode,die 1,2 ms (diese Verzögerung ist der Verzögerullgsleitung Dl zugeordnet) nachdem das Bodenecho empfangen ist,beginnt. Das erstgenannte Eingangssignal leitet vom UND-atter Al ein Signal ab,das die monostabile schaltung ML veranlaßt,ihren Schaltzustand für eine weitere, 1,2 ms dauernde Periode zu wechseln, an deren Ende der Wahler St ein Signal erzeugt,das über den Pulsformer Pl auf den Oszillator MO wirkt ,so daß eine Echomarke,die dem reflektierenden Gegenstand entspricht, klar unterhalb der Seebodenspur in dem Teil der gedehnten Abbildung erzeugt wird, die der ersten 0,33 m-Schicht des 3 m-Tiefenbereichs entspricht.
• Wird dem UND-"atter Al kein Echosignal zugeführt,während das zweite Eingangssignal vom Zähler RC anliegt,so ändert das UND-atter Al seinen Schaltzustand nicht. In gleicher Weise wird das UND-Gatter A2 vorbereitet,um während der Periode, in der das zweite Eingangssignal vom Zähler RC anliegt,ein Echosignal von einem reflektierenden Gegenstand in der zweiten 0,33 m -Schicht des 3 m-Bereichs zu empfangen. Liegt während dieser Periode ein Echosignal an,so ändert die monostabile Schaltung M2 ihren Zustand während einer 3,6 ms langen Periode, an derem Ende der Wähler S2 ein Signal erzeugt,das über Impulsformer P2 und Oszillator MO eine entsprechend liegende Registriermarke auf dem gedehnten Schrieb erzeugt.
• In dieser Art wird,immer noch unter der Annahme, die unmittelbar über dem Boden liegenden 3 m sollen gedehnt angezeigt werden, vom Ringzähler für je 0,33 m dieses Tiefenbereichs ein Impuls erzeugt (und dem UND-Gatter zugeführt). Liefert das UND-Catter Al ein Ausgangssignal, so ändert die monostabile Schaltung M1 ihren Schaltzustand und bleibt in diesem veränderten Zustand während einer Periode,die einer Tiefe von 1 m entspricht. Bei Rückkehr in seinen ursprünglichen Zustand veranlaßt der Wähler S1 eine Markierung auf dem Papier.
• Da angenommen wird,die Seebodenspur sei im breite ereugt der Durchlauf eines Signals durch das UND-Uatter Al eine Aufzeichnung unterhalb der Bodenspur in der ersten 0,33 m Schicht. Liegt vom UND-Gatter A2 ein Ausgangssignal an,so ändert die m:ostabile Schaltung M2 in gleicher Weise ihren Schaltzustand und verbleibt darin für eine Zeitdauer,die einer Zeit von 1 + 2 m entspricht. Bei ihrer Ruckkehr in den stabilen Zustand wird in gleicher Weise eine Markierung auf dem Papier angebracht. Ebenso veranlaßt ein Ausgangssignal vom UND-Gatter A3 einen Zustandswechsel der monostabilen Schaltung M3 für eine Zeitdauer entsprechend l + 2(2) m ...usw. Betrachtet man so jede der Kombinationen Al,Ml,Sl A2,M21S2; A3,M3,S3 ; als eine Verzögerungseinheit, so bilden diese zusammen eine Anzahl (io) von Verzögerungseinheiten in Parallelschaltung,von denen jede mit einer höheren Zahl eine längere Verzögerung erzeugt als die mit der nächstniedrigen Nummer und von denen jede lediglich für eine vorgegebene Zeitdauer arbeitet.
• Eine gedehnte Aufzeichnung kann in der vorstehend beschriebenen Art von einem Tiefenbereich erzeugt werden,der in jeder beliebigen Tiefe (nicht notwendigerweise unmittelbar über dem Sr ooden) beginnt,in dem der Schalter SW zu einem geeigneten gewunschten Zeitpunkt nach Aussendung eines Impulses geschlossen wird.
• Figur 2 zeigt,soweit zum Verständnis notwendig,eine abgewandelte Ausführungsform.Die mit X,Y und Z in Figur 2 markierten Punkte sind die gleichen Punkte wie die in Figur l entsprechend bezeichneten Punkte. In Figur 2 werden Signale am Punkt X (vom Impulsformer P in Fig.1 ) einem neunstufigen Schieberegister SR zugeführt,das mit Schiebesignalen von einer Taktquelle CS, welche (durch nicht dargestellte Mittel) mit dem Echolotsender phasenverriegelt ist,gcsteuert wird. Es sind zwei mechanisch miteinander gekoppelte Schalter Sl,S2 vorgesehen, die durch einen Schalterantrieb SCD gesteuert werden. Diese Schalter mit ihrer Antriebseinheit sind der Einfachheit der Zeichnung wegen wie mechanische Schalter mit einem Relaisantrieb dargestellt. In der Praxis wäre eine äquivalente elektronische Schaltung anzuwenden. Die Schalter werden durch Signale,die vom Punkt Z der Einheit (Fig.1) abgeleitet werden, umgeschaltet,wenn diese Steuereinheit auf das Bodenecho ( oder auf das Schließen des Schalters SW gemäß Fig.1) anspricht,um den Empfänger R (fig.1) unwirksam zu schalten@ Registriermarkensignale am Punkt Y werden einem der Kontakte des Schalters S2 wie dargestellt zugeführt. Der andere Kontakt empfängt Ausgangssignale von dem Schieberegister. Mm und S sind gleich den entsprechenden Teilen in Fig.1. DV ist(im vorliegenden Fall ) ein mit dem Faktor 6 teilender Teiler.
• Vor Empfang des Bodenechos ( angenommen der Schalter SW gemäß Fig.1 ist nicht geschlossen) befinden sich die Schalter Sl,S2 in den durch die gestrichelten Linien dargestellten Stellungen und die Takt quelle CS liefert Schiebeimpulse direkt zu dem Schieberegister SR,von dem kein Ausgangssignal abgeleitet wird.
• Die Taktfrequenz entspricht ( in der hier beschriebenen Ausführung) einem Impuls pro 0,33 m Tiefe, d.h. Die Taktperiode beträgt 400 us. In diesem Zustand wird eine normale Aufzeichnung bewirkt,wobei Echosignale von Y direkt dem Markieroszillator MO zugeführt werden,um den Schreibstift S für die Registrierung zu betätigen. Bei einfallendem Seebodenecho (oder bei geschlossenem Schalter SW) schaltet das auf den Schwellwert ansprechende Signal von E (Fig.1 ) am Punkt Z die Schalter Sl, S2 in die voll durchgezeichnete Stellung um. Dadurch wird der Teiler DV eingeschaltet und das Schieberjgister empfängt nun Schiebesignale mit einem Sechstel der vorherigen Taktfrequenz.
• -Außerdem endet die direkte Zuführung von Signalen von Y zu MO und an Stelle dessen empfängt MO über Schalter S2, der in seiner neuen Stellung ist,die letzten Signale,die in dem Schieberegister SR gespeichert sind. Demgemäß findet eine gedehnte Aufzeichnung der Signale statt,die zu der Zeit des Umschaltens in dem Schieberegister SR waren,d.h. ,es erfolgt wie zuvor eine gedehnte Aufzeichnung der letzten 3 Tiefenmeter, die gerade vor dem Umschaltzeitpunkt untersucht worden sind.

Claims (12)

Patentansprüche

1. Gedehnt schreibendes Echolotgerät mit einer Aufzeichnungsvorrichtung,die mit einer vorgegebenen Schreibgeschwindigkeit über eine Aufzeichnungsflä.che transportiert wird und mit Mitteln für die normale Zuführung empfangener Echosignale zu der Aufzeichnungsvorrichtung,um eine normale ungedehnte Aufzeichnung reflektierender Gegenstände in einem bestimmten Tiefenbereich oder bestimmten Tiefenbereichen zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet,daß Mittel vorgesehen sind um eine gedehnte Aufzeichnung reflektierender Gegenstände in einem gewählten Tiefenbereich durch unterschiedliches Verzögern der von reflektierenden Gegenständen in verschiedenen Tiefen innerhalb des gewählten Bereichs empfangenen Echo signale um Beträge,die mit den genannten verschiedenen Tiefen zunehmen, zu erzeugen,wobei tlie verzögert Signale dazu verwendet werden, die Aufzeichnungs-orrichtung betriebswirksam zu machen.

2. Echolotgerät nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet,daß die unterschiedlichen Verzögerungen je einen festen Verzögerungsanteil enthalten,der für alle Verzögerungen gleich ist,sowie eine zusätzliche Verzögerungskomponente,die für die verschiedenen Verzögerungen unterschiedlich ist,so daß sich jeweils der Gesamtbetrag einer der unterschiedlichen Verzögerungen gegen den Gesamtbetrag der nächstgrößeren Verzögerung um den gleichen Betrag unterscheidet.

3. Echolotgerät nach Anspruch l oder 2,gekennzeichnet durch Mittel, um Echosignale in normaler Weise direkt der Aufzeichnungs vorrichtung zuzuführen,und durch Mittel,die zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Transports der Aufzeichnungsvorrichtung betätigt werden hönnen,um die der Vorrichtung zuvor zugeführten Echosignale durch die unterschiedlich verzögerten Echo signale zu ersetzen.

4. Echolotgerät nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet,daß der bestimmte Zeitpunkt willkürlich gewählt und festgelegt ist, so daß er einer vorgegebenen Tiefe entspricht.

5. Echolotgerät nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet,daß die bestimmte Zeit der Zeitpunkt des Empfangs des Seebodenechos ist.

6. Echolotgerät nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet,daß der Ersatz des der Aufzeichnungsvorrichtung zuvor zugeführten Echosignals durch die unterschiedlich verzögerten Echosignale durch eine Schwellwertschaltung,die auf das Seebodenecho anspricht,gesteuert wird.

7. Echolotgerät nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet,daß die Schwellwertschaltung eine Echo-Sperrschaltung ist,die so geschaltet ist,daß sie bei Ansprechen den Echolotempfänger unwirksam schaltet und die Zuführung der verzögerten Signale zu der Aufzeichnungsvorrichtung veranlaßt0

8. Echolotgerät nach Anspruch 2'dadurch gekennzeichnet,daß die feste Verzögerungskomponente einen Betrag hat,,der,in Tiefe ausgedrückt'der Breite der Seebodenspur entspricht, so daß die gedehnte Aufzeichnung auf einem normalerweise unbenutzten Teil der Aufzeichnungsfläche,der außerhalb der Seebodenspur liegt,erfolgt.

9. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,gekennzeichnet durch einen Zähler,der eine vorgegebene Zählung von Impulsen bewirkt,weiter durch Mittel,die zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Transports der Aufzeichnungsvorrichtung betätigt werden,um eine Zählung durch den Zähler zu starten, durch eine Mehrzahl von UND-Gattern mit zwei Eingängen,von denen einer für jeden Impuls einer Zählung dient und von denen jedes UND-Gatter so geschaltet ist,daß es an einem Eingang einen der verschiedenen Zählimpulse empfängt,ferner durch Mittel,um die empfangenen Echosignale den anderen Eingängen der Gatter zuzuführen,durch Signalverzogerungsmittel mit unterschiedlichen Verzögerungen in den Ausgangskreisen der verschiedenen Watterschaltungen,und durch Mittel zur Ausnutzung der resultierenden unterschiedlich verzögerten Signale,um die Aufzeichnung zu bewirken.

10. Echolotgerät nach Anspruch 9'dadurch gekennzeichnet,daß die Mittel zur Ausnutzung der resultierenden unterschiedlich verzögerten Signale Mittel enthalten,um Signale zu erzeugen, die den Abfallflanken der unterschiedlich verzögerten Signale zeitlich zugeordnet sind,sowie Mittel,um durch die erzeugten Signale eine Aufzeichnung zu bewirken.

11o Echolotgerät nach Anspruch 8 oder 9,dadurch gekennzeichnet, daß die empfangenen Echo signale den uatterschaltungen über einen Kanal,der eine gemeinsame zusätzliche Verzögerungseinrichtung enthält,zugeführt werden.

12. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8,gekennzeichnet durch eine Taktimpulsquelle,durch einen Frequenzteiler zur Teilung der Impulsfrequenz von dieser Quelle mit einem vorgegebenen Teilfaktor,weiter durch ein Schieberegister mit einer vorgegebenen Stufenzahl,durch Mittel für die Zuführung empfangener Echosignale zu diesem schieberegister,durch Mittel für die normale Zuführung empfangener ßchosignale direkt zu der Aufzeichnungsvorrichtung, ferner durch Mittel fir die normale Zuführung von Impulsen der Taktiltpulsquelle,die in der Frequenz nicht herabgeteilt sind,als Schiebeimpulse zu dem Schieberegister'sowie durch ochaltermittel,die zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Transports der Aufzeichnungsvorrichtung betätigt werden,um die dem Schieberegister als Schiebeimpulse zugeführten in der Frequenz nicht herabgeteilten Taktimpulse durch in der Frequenz herabgeteilte Taktimpulse und ebenso die direkt zugeführten Echosignale,die der Aufzeichnungsvorrichtung zugeführt werden,durch Ausgangssignale von dem Schieberegister zu ersetzen.

L e e r s e i t e