DE1932346B1

DE1932346B1 - Echolotgeraet mit digitalem Zwischenspeicher

Info

Publication number: DE1932346B1
Application number: DE19691932346D
Authority: DE
Inventors: Ahrens Dr Phil Habil Erhard
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1969-06-26
Filing date: 1969-06-26
Publication date: 1970-10-22
Also published as: JPS4922669B1; NO126707B; US3790925A; NO126707C; GB1300170A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Echolotgerät mit mindestens einem digitalen Zwischenspeicher und einem Anzeigegerät, wobei innerhalb einer Lotperiode eintreffende Echosignale, die die Echoinformation bilden, in den Zwischenspeicher eingegeben, später aus ihm abgefragt und dem Anzeigegerät zugeführt werden.

Es ist schon ein Echolotgerät dieser Art bekannt (deutsche Auslegeschrift 1284 333), bei dem als digitaler Zwischenspeicher Magnetkernspeicherebenen verwendet werden, bei denen jeder Magnetkern eine Speicherstelle darstellt. Dieses Gerät dient aber einem anderen Zweck als das nach der vorliegenden Erfindung, nämlich der Bestimmung des mittleren. Impulses einer Folge von Echoimpulsen, wodurch die wahre Lotentfernung ermittelt werden soll.

Weiterhin sind Echolote bekannt (deutsche Auslegeschrift 1193 685), die an Stelle digitaler Zwischenspeicher Magnetirommeln aufweisen. Von diesen Trommeln wird ein Teilbereich der Echoinformation während einer Lotperiode mehrmals pro Sekunde, z. B. zehnmal pro Sekunde, wiedergegeben. Man erzielt hierdurch während längerer Lotperioden eine stetige Anzeige auf dem Anzeigegerät.

Für eine einwandfreie Arbeitsweise von Magnettrommelspeichern muß ein sehr geringer Abstand zwischen den Magnetköpfen und der Trommel eingehalten werden. Derartige Speicher müssen daher mit hoher Präzision angefertigt werden. Es treten Fertigungs-, Abnutzungs- und Justierungsprobleme auf. Ferner muß die Drehzahl der Antriebsmotoren für die Trommeln durch Regelschaltungen auf hoher Konstanz gehalten werden.

Diese Nachteile treten dann nicht auf, wenn man an Stelle von Magnettrommeln mit digitalen Zwi-Seitenspeichern arbeitet.

Unabhängig davon ist bei Trommelspeichern die Wiedergabegeschwindigkeit der Echoinformation gleich der Aufnahmegeschwindigkeit, denn die Drehzahl der Trommeln kann man praktisch nicht plötz-Hch ändern. Es gibt aber eine Reihe von Anwendungsfällen bei Echolotgeräten, in denen man an einer Wiedergabe aus dem Zwischenspeicher mit veränderter Geschwindigkeit interessiert ist.

Durch die Erfindung soll daher ein Zwischenspeieher geschaffen werden, der Aufnahme und Wiedergabe der Echoinformation mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten gestattet, wobei in Sonderfällen noch die Geschwindigkeit während der Aufnahme und/ oder während der Wiedergabe einmal oder mehrmals geändert werden kann.

Dies wird dadurch erreicht, daß dem Zwischenspeicher mindestens ein Taktgeber umschaltbarer Impulsfrequenz oder abwechselnd mindestens zwei Taktgeber unterschiedlicher Impulsfrequenzen zügeordnet sind, und daß der Zwischenspeicher beim Einspeichern der Echoinformation mit einer anderen Impulsfrequenz betrieben wird als bei der Wiedergabe.

Durch die Umschaltmöglichkeit zwischen mehreren Impulsfrequenzen läßt sich die Wiedergabegeschwindigkeit der Echoinformation unabhängig von der Aufnahmegeschwindigkeit einstellen. So kann die ganze Echoinformation langsamer oder schneller wiedergegeben werden, als sie aufgenommen wurde, oder es kann ein Ausschnitt aus der Echoinformation langsamer oder schneller wiedergegeben werden als der Rest der Echoinformation. Dies sei im folgenden an einigen Beispielen für verschiedene Betriebsarten erläutert.

Es ist zwar schon ein Echolotgerät bekannt (deutsche Auslegeschrift 1283 129), bei dem eine gedehnte Aufzeichnung dadurch ermöglicht wird, daß die eingespeicherten Signale langsamer wiedergegeben als aufgenommen werden. Dieses Gerät arbeitet aber mit einer Ladungsspeicherröhre. Der erhebliche Aufwand für die Röhre selbst sowie für die Abtastschaltung werden durch die vorliegende Erfindung vermieden.

Zur sprachlichen Vereinfachung wird im folgenden meist von mehreren Taktgebern gesprochen, von denen jeder auf einer bestimmten Impulsfrequenz arbeitet. Der Schutzbereich der Ansprüche soll aber auch den Fall einschließen, daß ein und derselbe Taktgeber auf verschiedene Impulsfrequenzen umschaltbar ist.

A) Betriebsarten

Betriebsart I — vorzugsweise für große
Lotentfernungen

Für Forschungszwecke eingesetzte Lote müssen die größten erreichbaren Tiefen ausloten können, also Tiefen über 10 km. Auch bei Horizontalloten, wie sie z. B. für die Fischerei verwendet werden, steigen die Anforderungen an die Reichweite. Wird nun die Echoinformation so, wie sie eintrifft, also in real time, auf den Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre gebracht, so ist es einem Beobachter selbst bei Verwendung einer Röhre mit lange nachleuchtendem Bildschirm nicht mehr möglich, die einzelnen angezeigten Echoimpulse einer Lotperiode oder die Echoimpulse aufeinanderfolgender Lotungen miteinander zu vergleichen oder im Gedächtnis zu behalten, wenn inzwischen z. B. 20 Sekunden oder mehr vergangen sind.

In Anwendung der Erfindung wird ein stehendes Bild dadurch erzeugt, daß die Echoimpulse einer Lotperiode in real time gespeichert und in der anschließenden Lotperiode mit höherer Impulsfrequenz periodisch wiedergegeben werden, derart, daß auf dem Anzeigegerät ein stehendes ""Bild entsteht. In Weiterbildung der Erfindung geschieht dies dadurch, daß bei der Wiedergabe der Echoinformation eine höhere Impulsfrequenz angewendet wird als bei der Aufnahme, wobei dann der Speicher, wie auch der bekannte Magnettrommelspeicher, bei der Wiedergabe wiederholt abgelesen wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt hierbei darin, daß als Anzeigegerät eine Zweistrahl-Kathodenstrahlröhre vorgesehen ist, daß der erste Strahl durch die in real time eintreffende Echoinformation beeinflußbar ist, der zweite durch die aus dem Speicher wiederholt mit erhöhter Impulsfrequenz wiedergegebene Echoinformation der vorangehenden Lotperiode, und daß die Ablenkgeschwindigkeiten der beiden Strahlen längs der Zeitachse sich zueinander verhalten wie die für den Speicher vorgesehenen Aufnahme- und Wiedergabefrequenzen.

Die beiden Strahlen der Röhre werden längs derselben linearen Entfernungsskala zeitlich linear abgelenkt. Der eine Strahl stellt die in real time eintreffende Echoinformation in üblicher Weise dar. Der zweite, der mit entsprechend höherer Geschwindigkeit in schneller Folge abgelenkt wird, erzeugt eine stehende Anzeige aus der vorangegangenen Lotperiode.

Dadurch wird ein unmittelbarer Vergleich der Echos zweier aufeinanderfolgender Lotperioden ermöglicht.

Betriebsart II — Anzeige nur eines Ausschnittes aus dem gesamten Lotbereich

Die Erfindung läßt sich auch auf den Fall anwenden, daß man nicht daran interessiert ist, den ganzen Lotbereich anzeigen zu lassen, sondern nur einen Ausschnitt daraus. Durch an sich bekannte Mittel läßt sich ein bestimmter Ausschnitt wählen, und nach der Erfindung läßt sich der Anzeigemaßstab dieses Ausschnittes durch Zuordnung eines Taktgebers geeigneter Impulsfrequenz beliebig wählen.

Betriebsart III — Maßstabsänderung eines Teilbereiches innerhalb des Wiedergabebereiches

Man ist oft daran interessiert, zwar den ganzen Lotbereich abzubilden, davon aber einen ganz bestimmten Ausschnitt, in dem sich z. B. ein Fischschwarm befindet, in größerem Maßstab wiederzugeben, so daß man Einzelheiten besser erkennen kann.

Für einen zu dehnenden Teilbereich wird vorzugsweise bei der Aufnahme in den Speicher auf einen Taktgeber höherer Frequenz umgeschaltet. Soll dagegen ein Teilbereich, der ohne Interesse ist, komprimiert werden, so wird während der Aufnahme vorübergehend auf einen Taktgeber niedrigerer Frequenz umgeschaltet. Wiedergegeben wird in diesen Fällen mit gleichbleibender Frequenz. Umgekehrt kann man auch mit gleichbleibender Frequenz aufnehmen und bei der Wiedergabe für einen Teil der Lotperiode mit höherer Taktfrequenz (Komprimierung) oder mit niedrigerer Taktfrequenz (Dehnung) arbeiten.

Zur Anzeige können z. B. ein mechanischer Lotschreiber oder eine Kathodenstrahlröhre verwendet werden, deren Zeitablenkung mit konstanter Geschwindigkeit verläuft. Ein Vorteil der Erfindung liegt dabei darin, daß praktisch jede beliebige Kathodenstrahlröhre verwendet werden kann, daß man also nicht auf aufwendige Speicherröhren mit ihrer speziellen Abtasttechnik angewiesen ist und sich nicht mit deren begrenzter Größe abrinden muß.

Betriebsart IV — Flachlot

Es besteht oft das Bedürfnis, beim Ausloten geringer Tiefen, z. B. ab 2 m, wie sie in Flüssen vorkommen, die Lotinformation durch einen mechanischen Schreiber aufzeichnen zu lassen, um so eine bleibende Unterlage zu gewinnen. Derartige Lotbereiche können durch mechanische Schreiber mit einem über das Registrierpapier bewegten Schreibstift aber nicht unmittelbar aufgezeichnet werden, da der Schreibstift wegen der sehr kurzen Lotperiode mit einer enormen Geschwindigkeit umlaufen müßte und die dabei auftretenden Fliehkräfte und Beschleunigungskräfte nicht mehr zu beherrschen sind. Um das Problem xa lösen, ist ein Schreiber (japanische Firma Koden) bekanntgeworden, der mit etwa 300 feststehenden Schreibstiften arbeitet, von denen jeder nur einen punktförmigen Teilbereich der gesamten Lotinformation aufzeichnet. Dieser Schreiber ist umständlich und teuer und kann darüber hinaus nur mit nassem Papier arbeiten.

Dieses Problem läßt sich eleganter und auf billigere Weise durch ein Gerät nach der Erfindung lösen, wobei in Weiterbildung der Erfindung für die Wiedergabe der Echoinformation ein Taktgeber niedrigerer Frequenz verwendet wird als bei der Aufnahme. Hierdurch läßt sich der Schreibbereich dehnen. Man kann die Nadel des Schreibers also mit einer gut beherrschbaren Geschwindigkeit umlaufen lassen und die Echoinformation bei der Wiedergabe so dehnen, daß sie auf die zur Verfügung stehende Breite des zu beschriftenden Papierbandes verteilt wird.

B) Abarten des digitalen Speichers

Nach der Erfindung können digitale Speicher verschiedener Arten verwendet werden. Zum Beispiel läßt sich ein adressierbarer Kernspeicher verwenden. Für einige Anwendungsfälle der Erfindung muß dabei dafür gesorgt werden, daß die Information aus dem Kernspeicher wiederholt abfragbar ist, also nicht nach dem ersten Abfragevorgang zerstört wird.

Vorzugsweise wird in Weiterbildung der Erfindung als Speicher aber mindestens ein Schieberegister verwendet (insbesondere mit statischen Zwischenspeicherelementen), dessen Ausgang bei der Aufnahme offen und bei der Wiedergabe an seinen Eingang angeschlossen ist und wobei die Taktgeber an den Takteingang der Schieberegister angeschlossen sind. Das Schieberegister sollte eine Herabsetzung der Impulsfrequenz bis auf Null zulassen. Je nach der Betriebsart wird das Schieberegister linear (z. B. IV) oder als Ringregister (z. B. I) verwendet, je nachdem, ob die eingespeicherte Information nur einmal oder mehrfach wiedergegeben werden muß.

Wird mit zwei Echoinformationsspeichern gearbeitet, von denen jeweils der eine aufnimmt, während der andere wiedergibt, und werden hierfür Schieberegister verwendet, so kann in Weiterbildung der Erfindung den Schieberegisterspeichern ein (insbesondere je ein) Synchronzähler gleicher Bitzahl wie die Schieberegisterspeicher in der Weise zugeordnet werden, daß er gemeinsam mit den Speichern von »Aufnehmen« auf »Wiedergeben« und umgekehrt umschaltbar ist, wobei der Nullstellungseingang des Synchronzählers an einen Impulsgeber und sein Ausgang an den Sägezahnspannungsgenerator einer als Anzeigegerät dienenden Kathodenstrahlröhre anschaltbar ist und der Taktgebereingang des (oder jedes) Synchronzählers und des zugehörigen Schieberegisterspeichers gemeinsam an jeweils einen der Taktgeber schaltbar sind, derart, daß gleichzeitig mit dem Umschalten der Schieberegisterspeicher ein Nullstellungsimpuls in den zugehörigen Synchronzähler gegeben wird, und daß der Zählimpuls den Sägezahnspannungsgenerator für die Zeitablenkung des Kathodenstrahls jedesmal beim Beginn der Wiedergäbe der im Speicher enthaltenden Echoinformatiori triggert.

Es kann ein binärer oder dekadischer Zähler mit oder ohne Rückstelleinrichtung verwendet werden. Im folgenden werden diese Zähler als »Synchronzähler« bezeichnet. Der Zähler wird bei Beginn jeder Speicherung auf Null gestellt. Er ist so eingerichtet, daß die Zählung wieder von Null beginnt, wenn die gespeicherte Information den ringförmig geschlossenen Echoinformationsspeicher einmal durchlaufen hat. Die Nullstellung des Zählers löst bei der Wiedergabe jeweils einen Trigger-Impuls aus, der den Sägezahngenerator der Zeitablenkung der Kathodenstrahlröhre synchronisiert.

Durch Verwendung von zwei Synchronzählern erreicht man, daß man bei Beginn jeder Lotung den aufnehmenden mit dem wiedergebenden Echoinformationsspeicher vertauschen kann. Zu diesem Zeitpunkt wird sich normalerweise am Ausgang des Schieberegisters, das nun auf Wiedergabe umzuschalten ist, nicht gerade der Anfang der Echoinformation befinden, sondern irgendein Punkt innerhalb der Information, also des Lotbereiches. Durch den mit umgeschalteten Synchronzähler wird nun dafür gesorgt, daß das angeschaltete Anzeigegerät an einer entsprechenden Stelle innerhalb seines Anzeigebereiches zu schreiben beginnt, so daß dann der nächstfolgende Anfang der gesamten Echoinformation an den Bildanfang kommt, z. B. an die Oberkante des Bildschirmes einer Kathodenstrahlröhre.

Für den Fall, daß nur ein Teilbereich der gesamten Lotperiode wiedergegeben wird, kann man auch mit einem einzigen Synchronzähler auskommen, wenn man es so einrichten oder in Kauf nehmen kann, daß bei jedem Umschaltvorgang der Echoinformationsspeicher von Aufnahme auf Wiedergabe die am Ende des einen Echoinformationsspeichers gerade angekommenen Informationsimpulse für den Beginn der Anzeige verwendet werden. Man erreicht dies dann, wenn man die Echoinformationsspeicher gewissermaßen überfließen läßt und sich nach jedem Umschaltvorgang immer nur für den dann vorhandenen gesamten Speicherinhalt interessiert, der beispielsweise einem Lotbereich von 15 m vor dem Umschaltvorgang entspricht.

Die zur Betätigung der digitalen Speicher erforderlichen Taktgeber lassen sich auch dazu ausnutzen, auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre neben der Bildanzeige Maßstabimpulse anzugeben, die dann als Lotentfernungsskala lesbar sind, wobei durch Frequenzteilung jeweils nach einer bestimmten Zahl von Taktimpulsen ein Maßstabsimpuls erscheint.

C) Amplitudenquantelung

Bei der Anzeige durch einen mechanischen Lotschreiber oder eine Kathodenstrahlröhre ist eine Angabe der jeweiligen Echostärke erwünscht. Im Gegensatz zu einem Magnettrommelspeicher liefert ein digitaler Speicher diese Information aber nicht ohne weiteres. In Weiterbildung der Erfindung kann man eine Amplitudenquantelung bei Verwendung digitaler Speicher dadurch erzielen, daß zur Anzeige der Echostärke jeder Speicher mindestens zwei zueinander parallele, in gleicher Gesamtzeit durchlaufbare Schieberegister enthält, daß eine Kodiervorrichtung vor die Schieberegister geschaltet ist, die je nach der Stärke der Echoimpulse keinem, einem oder gleichzeitig mehreren der Schieberegister Echoinformationsimpulse zuführt, und daß auf die Schieberegister jedes Speichers eine gemeinsame Dekodiervorrichtung folgt, die amplitudengequantelte Ausgangsimpulse an das Anzeigegerät abgibt, je nachdem, von wie vielen und von welchen Schieberegistern sie Eingangsimpulse erhält.

Arbeitet man mit nur einem einzigen Echoinformationsspeicher, so benötigt man für die Amplitudenquantelung mindestens zwei Schieberegister. Arbeitet man mit zwei Echoinformationsspeichern, die abwechselnd von Aufnahme auf Wiedergabe umgeschaltet werden, so benötigt man zweimal mindestens zwei Schieberegister.

Mit zwei Schieberegistern je Speicher erzielt man eine vierfache Amplitudenquantelung, nämlich z. B. Amplituden der Größen 0, 1, 2, 3. Mit drei Schieberegistern je Speicher lassen sich 2³ = 8 verschiedene Amplituden anzeigen.

Eine Amplitudeninformation läßt sich auch in einem einzigen Schieberegister dadurch speichern, daß man Impulslängen-Modulation anwendet. Sie erfordert eine höhere Bitzahl des Schieberegisters, dafür ist bei der Wiedergabe durch Schreiber keine Dekodiereinrichtung erforderlich.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand von Zeichnungen beschrieben.

Fig. la und 1 b zeigen gemeinsam ein Schaltbild eines Echolotgerätes für die Betriebsarten I und II mit Schieberegistern als digitale Speicher und mit einer Vorrichtung zur Amplitudenquantelung der Anzeige;

Fig. Ic und Id sind Varianten zu Fig. Ib bzw. la;

F i g. 2 und 3 zeigen die Anzeige von Echoinformationen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre, wobei die Amplituden und die Laufzeit der Echos in Fig. 2 kontinuierlich, in Fig. 3 gequantelt dargestellt sind;

F i g. 4 zeigt schematisch Impulse, die in zwei Schieberegister eines Speichers eingegeben sind und gemeinsam die in F i g. 3 dargestellte Bildinformation beinhalten;

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild von Amplitudensieben; Fig. 6 zeigt das Schaltbild einer Kodiervorrichtung, die den beiden Schieberegistern des einen oder anderen Speichers vorangeschaltet ist;

Fig. 7 und 8 zeigen zwei Ausführungsformen einer Dekodiervorrichtung, die zwei Schieberegistern nachgeschalte!ist;

F i g. 9 a und 9 b dienen zur Erläuterung der Betriebsart III;

Fig. 10a und 10b zeigen für die BetriebsartΙΠ eine Schaltung entsprechend F i g. 1 a und 1 b, jedoch mit zwei Aufnahmetaktgebern;

Fig. 11 ist ein Schaltbild eines Flachlots mit Schreiber (Betriebsart IV).

Zunächst wird die Ausführungsform nach Fig. 1 a bis 8 beschrieben, die zur Ausübung der Betriebsarten I und II geeignet ist.

Fig. la zeigt links ein Sendeempfangsgerät für die Echoimpulse. Ein Lottastgerät 2 gibt in Abständen der gewählten Echoperiode Impulse, durch die ein Generator 4 jeweils getriggert wird. Der Generator erzeugt einen Wechselspannungsimpuls von Ultraschallfrequenz und nur einigen Schwingungen Länge. Der Impuls wird über eine Weiche 6 einem Lotschwinger 8 zugeführt. Von diesem wird ein entsprechender Ultraschallimpuls an das Wasser abgegeben.

Der Lotschwinger dient nach Aussendung des Impulses als Empfänger der Ultraschall-Echoimpulse und erzeugt entsprechende Wechselspannungen, die über die Weiche 6 einem Verstärker 10 zugeführt werden. Soweit ist die Anordnung bekannt.

An den Verstärker 10 schließen sich drei Amplitudensiebe 11 bis 13 an, die zueinander parallel geschaltet sind. In Fig. 5 sind als Beispiel mit Elektronenröhren aufgebaute Amplitudensiebe dargestellt. Selbstverständlich können die Amplitudensiebe auch mit anderen Schaltelementen, z. B. Transistoren, dargestellt werden. Die drei Amplitudensiebe haben bis auf ihre Kathodenwiderstände R1 bis R 3 gleiche Bestandteile. Durch die unterschiedlichen Kathoden-

widerstände in Verbindung mit einem Spannungsteilerwiderstand Ä wird für unterschiedliche Gitter-Kathoden-Spannungen gesorgt. Die Triode des Amplitudensiebes 11 hat die kleinste Gittervorspannung und läßt alle Signale an ihren Ausgang gelangen, die über einen verhältnismäßig kleinen Schwellenwert hinausgehen- Das Amplitudensieb 12 läßt nur Signale durch, deren Amplitude größer ist als ein etwas höherer Schwellenwert usw.

Die Ausgangssignale der Amplitudensiebe 11 bis 13 besagen folgendes:

Tritt an keinem der Ausgänge A11 bis A13 der Amplitudensiebe ein Signal auf, so ist die Amplitude des Eingangssignals (bei E, Fig. 5) kleiner als ein Wert a. Tritt nur an A11 ein Ausgangssignal auf, so ist die Amplitude größer als α und kleiner als b. Tritt an den Ausgängen A11 und A12 je ein Signal auf, so liegt die Amplitude zwischen b und c. Tritt an allen drei Ausgängen A11 bis A13 je ein Signal auf, so ist die Amplitude größer als c, wobei gilt:

a<Cb<c z.B.a:b:c —1:2:3.

An die Ausgänge A11 bis A13 der Amplitudensiebe schließt sich eine Kodiervorrichtung an, die so aufgebaut sein kann, wie es in F i g. 6 dargestellt ist, und die Aufgabe hat, zur Erzielung einer amplitudengequantelten Anzeige, Impulse in zwei Schieberegister 31, 32 oder 41, 42 eines Speichers einzugehen. An die Ausgänge A11 bis A13 schließt sich je eine Relaiswicklung 16, 17, 18 an, deren anderes Ende an Masse liegt. (Treten an den Eingängen A11 bis A13 Wechselstromimpulse auf, so werden Wechselstromrelais verwendet.)

In der Beschreibung wird mit Rücksicht auf die einfachere Darstellung in den Fig. Ib, Ic und 6 von Relais gesprochen. In der Praxis werden anstelle mechanischer Relais Verbindungen von Multivibratoren und Gattern verwendet. An Stelle von Kontakten werden also in Wirklichkeit Gatter geöffnet oder geschlossen.

Den Relaiswicklungen 16,17,18 ist je ein Arbeitskontakt 16 a, 17 a, 18 a zugeordnet, der Relaiswicklung 17 außerdem ein Ruhekontakt 17 r. Durch Schließen oder Öffnen der Kontakte wird dafür gesorgt, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt aus einer Spannungsquelle U+ keinem, einem oder beiden der sich anschließenden Schieberegister 31, 32 oder 41, 42 ein Impuls zugeführt wird.

Tritt ein Eingangsimpuls nur an A11 auf, so wird der Kontakt 16 a geschlossen, und ein Impuls gelangt über diesen Kontakt und den Ruhekontakt 17 r an einen Ausgang 21 und von diesem zu einem der Schieberegister 31/41.

Tritt an den Eingängen^ 11 und^412 je ein Impuls auf, so wird zwar wiederum der Kontakt 16a geschlossen, aber es wird der Ruhekontakt 17 r durch die Relaiswicklung 17 geöffnet, so daß der an A11 auftretende Impuls unwirksam gemacht wird. Durch Schließen des Kontaktes 17 a gelangt nur ein Impuls an den Ausgang 22 und von diesem zu dem anderen Schieberegister 32/42.

Tritt je ein Impuls an den Eingängen A11 bis A13 auf, so gelangt ein Impuls über den Kontakt 18 a an den Ausgang 21 und ein weiterer Impuls über den Kontakt 17 a an den Ausgang 22.

Die sich anschließenden Schieberegister erhalten daher die Information 0 oder L nach folgender Tabelle 1: : .

Tabelle 1

Amplitude χ	Information im Schieberegister	32/42
	31/41	0
0<x<a	0	0
a<x<b	L	L
b<x<c	0	L
c<Cx	L

Fig. Ib zeigt zwei Echoinformationsspeicher, die als Ganzes mit 30 und 40 bezeichnet sind. Jeder dieser Speicher enthält zwei Schieberegister 31, 32 bzw. 41, 42. Die Schieberegister lassen sich für die Aufnähme an die Ausgänge 21, 22 der Kodiervorrichtung nach Fig. 6 anschließen, wie es Fig. Ib für die Schieberegister 41 und 42 zeigt. Für die Wiedergabe lassen sich die Schieberegister als Ringregister schalten, wie es Fi g. Ib für die Schieberegister 31 und 32

ao zeigt. Für die Umschaltung sind Kontakte bl bis 64 vorgesehen. Alle in Fig. Ib dargestellten Kontakte werden durch eine gemeinsame Relaiswicklung B betätigt, die an einen bistabilen Multivibrator 50 angeschlossen ist und durch diesen entweder Strom erhält oder nicht. Die Betätigung des Multivibrators wird später beschrieben.

Die Schieberergister haben statische Zwischenspeicherelemente (statische Schieberegister), können also Informationen über längere Zeiten speichern, Sie haben z. B. je 50 Stufen, was ausreicht, einen Lotbereich mit ausreichender Auflösung zu speichern und wiederzugeben. An die Ausgänge der Schieberegister des Speichers 30 und des Speichers 40 schließt sich je eine Dekodiervorrichtung 33 bzw. 43 an.

Durch einen Kontakt b 5 läßt sich jeweils die Dekodiervorrichtung des gerade wiedergebenden Speichers, in diesem Falle die Dekodiervorrichtung 33, über einen Gleichspannungs-Wechselspannungs-Umsetzer52 an eine Kathodenstrahlröhre 54 anschließen. Zum Beispiel wird bei Tiefenlotungen der Kathodenstrahl linear mit der Zeit in der Bildschirmmitte von oben nach unten bewegt. Durch den Umsetzer 52 wird je nach der Amplitude der von den Dekodiervorrichtungen 33, 43 gelieferten Ausgangsimpulse eine Wechselspannung entsprechender Amplitude erzeugt, die den Kathodenstrahl dann seitwärts auslenkt. Die Wiedergabe von Echoinformationen mit einer Kathodenstrahlröhre ist beschrieben in der Echolotfibel der Firma Elac, insbesondere S. 26 bis 29.

F i g. 2 zeigt eine der bisher üblichen Echoanzeigen auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre, wobei in der Lotrechten die Tiefe der Echogeber angegeben ist und in der Waagerechten die Amplitude der Echosignale. Diese Anzeige ist sowohl zeitlich als auch amplitudenmäßig kontinuierlich.

Fig. 3 zeigt dagegen, ebenfalls auf dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre, eine Anzeige, die sowohl zeitlich als auch amplitudenmäßig gequantelt ist. Es erscheinen übereinander voneinander getrennte waagerechte Linien, z. B. maximal 50 bei Schieberegistern mit 50 Stufen. In ihrer Breite können die Linien vier Amplitudenstufen haben, nämlich 0 oder Längen, die sich wie 1:2:3 verhalten. Diese Amplitudenquantelung läßt sich durch Verwendung von zwei Schieberegistern je Speicher erzielen, wie es in Fig. 4 dargestellt ist und später beschrieben wird.

Wird anstelle einer Kathodestrahlröhre ein mecha-

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nischer Lotschreiber verwendet, so wird die Echo- Leitung 63 an die Kathodenstrahlröhre 54 angesehlos-

stärke in bekannter Weise durchÄnderung der Stärke sen. Jedesmal wenn am Ausgang des Zählers 35 der

des durch die Aufzeichnungsnadel fließenden Stromes Synchronisierungsimpuls auftritt, wird über Leitung

dargestellt, wodurch auf dem Aufzeichnungspapier 63 der Sägezahngenerator 64 der Röhre 54 getriggert,

dunklere oder hellere Spuren entstehen. 5 so daß der Kathodenstrahl beginnt, von oben nach

Für die Aufnahme und die Wiedergabe sind min- unten zu laufen. Der Kathodenstrahl kehrt nach voll·

destens zwei Taktgeber 56 und 57 vorgesehen. Der ständigem Durchlauf des Bildes nach oben zurück

Taktgeber 57 mit der Wiedergabefrequenz ist bei der und verharrt dort, bis der nächste Impuls aus dem

Kontaktstellung nach F i g. 1 b gerade über einen Synchronzähler 35 eintrifft, worauf er wieder nach

Kontakt δ 7 und eine Leitung 59 mit den Taktimpuls- io unten abgelenkt wird.

Anschlüssen der Schieberegister 31 und 32 verbun- Zur Nullstellung der Synchronzähler dient ein

den. Der Taktgeber 56 mit der Aufnahmefrequenz ist Impulsgeber 65, der über einen Schalter b 9 jedesmal

über einen Kontakt b 6 und eine Leitung 61 mit den beim Umschalten des Relais B an einem seiner beiden

Taktimpuls-Anschlüssen der Schieberegister 41 und Eingänge einen Spannungsstoß erhält. Der Impuls-

42 verbunden. 15 geber gibt bei jedem Spannungsstoß an seinem Aus-

WiIl man während der Wiedergabe in einem Teil·' gang 66 einen Impuls ab. Dieser Impuls wird über

bereich des angezeigten Lotabschnittes von einer einen Kontakt & 10 dem einen Synchronzähler, im

Wiedergabefrequenz auf eine andere umschalten gezeichneten Falle 45, zugeführt und sorgt dafür,

können, so wird für die Wiedergabe ein weiterer daß der Synchronzähler auf Null zurückgestellt wird¹.

Taktgeber vorgesehen. Hat das Echolotgerät mehrere 20 An Stelle der Synchronzähler 35/45 können sinn-

Aufnahmebereiche mit verschiedenen Abbildungs- gemäß auch zwei Schieberegister verwendet werden,

maßstäben, so sind mehrere Sätze der in Fig. Ib mit gleicher Bitzahl wie "die der Schieberegister 31,

dargestellten Taktgeber erforderlich, da für verschie- 32/41, 42, zur Aufnahme der Echoinformation. Diese

dene Abbildungsmaßstäbe unterschiedliche Auf- Synchronisationsschieberegister dienen nach jeweils

nähme- und Wiedergabefrequenzen nötig sind. 25 vorheriger Löschung durch den Impulsgeber 65 zur

Für die Schaltung nach Fig. Ib sei angenommen, Aufnahme eines Synchronisierungsimpulses in entdaß die maximale Länge einer Lotperiode, die Zahl sprechender Weise wie die Synchronzähler 35/45.
der Stufen der Schieberegister und die Aufnahme- Sobald die Relaiswicklung B wieder umschaltet, frequenz so aufeinander abgestimmt sind, daß die wird der Synchronzähler 45 über den Kontakt b 8 Schieberegister gerade die ■ Echoinformation einer 3p und die Leitung 63 an die Röhre 54 gelegt, während Lotperiode aufnehmen können. Der Multivibrator 50 gleichzeitig die Schieberegister 41 und 42 über die wird zugleich mit dem Aussenden des Sendeimpulses Dekodiervorachtung 43, den Kontakt &5 und den umgeschaltet. Dabei werden durch die Relaiswick- Umsetzer 52 ebenfalls an die Röhre 54 gelegt werden, lung B sämtliche Kontakte in F i g. 1 b umgeschaltet; Der Synchronisierungsimpuls triggert die Röhre nun Beim Umschalten auf Wiedergabe werden die Aus- 35 in dem Augenblick, in dem der Anfang der Echogänge der Schieberegister 41, 42 mit ihren Eingängen information gerade aus den Schieberegistern 41 und verbunden. Nach dem Umschalten kann noch eine 42 heraustritt. Der Kathodenstrahl beginnt also nicht kürzere oder längere Zeit vergehen, bis der Anfang gleich mit der Umschaltung zu laufen, sondern erst der Information am Ausgang der Schieberegister ein- nach Eintreffen des nächsten Synchronisierungstrifft und" zum Ablenken des Kathodenstrahls nutzbar 40 impulses, der mit dem Beginn der Echoinformation gemacht werden kann. Es muß nun dafür gesorgt zusammenfällt.

werden, daß die Zeitablenkung des Kathodenstrahls In bestimmten Fällen kommt man mit einem

der Röhre 54 nicht nur synchron mit der eingespei- einzigen Synchronzähler oder ringförmig geschlossen

cherten Information erfolgt, sondern auch in richtiger neu Schieberegister aus. Dies ist für den Syüchron-

Phasenbeziehung, damit das Bild in der richtigen 45 zähler 35a in Fig. Ic dargestellt. Die in Fig. Ic

Höhe auf dem Bildschirm erscheint, also nicht etwa fehlenden Teile gleichen denen der Fig. Ib.

der obere Teil des Bildes am unteren Ende des Bild¹· Der Takteingang des Synchronzählers 35 a ist hier

schirmes, und umgekehrt. ständig mit dem Wiedergabetaktgeber 57 verbunden.

Um dies zu erreichen, sind zwei Synchronzähler35 Es wird nur, wie nach Fig. Ib, beim Umschalten

und 45 vorgesehen, deren Bitzahlen mit denen der 50 der Schieberegisterpaare 31, 32 und 41, 42 jeweils

Schieberegister übereinstimmen. Diese Synchronzäh- der Synchronzähler 35 α auf Null gestellt, der dann

ler sollen einen Synchronsierungsimpuls liefern, der jeweils bei der Wiederholung der Echoinfbrmation

immer dann an das Anzeigegerät abgegeben wird, den Sägezahnspannungsgenerator 64 triggert.

wenn die Zähler ihre Stellung 0 oder 1 durchlaufen. Mit dieser vereinfachten Schaltung kommt man

Die Lage des Synchronisierungsimpulses im Syn- 55 nur dann aus, wenn man es so einrichten kann, daß

chronzähler entspricht dem Anfang der Echoinfor- nach jedem Umschaltvorgang sofort mit der Anzeige

mation, die in eines der Schieberegister 31, 32, 41, 42 der am Ausgang der Echoinformationsspeicher gerade

eingespeichert wurde. anstehenden Echoinformation begonnen werden darf.

Der Eingang für die Eingabe der Taktimpulse in Dies ist der Fall, wenn die Zahl der Stufen der

die Schieberegister (Fig. Ib) ist über die Leitungen 60 Schieberegister und die Aufnahmefrequenz so auf-

59 und 61 und einen der Kontakte b6 und bl an einander abgestimmt sind, daß die Schieberegister

einen der Taktgeber 56 und 57 angeschlossen, und einen vorgegebenen Teilbereich der zu lotenden

zwar ist der Zähler 35 jeweils an denselben Taktgeber Wassertiefe aufnehmen können,

angeschlossen wie die Schieberegister 31 und 32 und Die eintreffende Echoinformation durchläuft die

der Zähler 45 an denselben Taktgeber wie die 65 gerade aufnehmenden Schieberegister. Der Multivi-

Schieberegister 41 und 42. brator 50 wird zu einem frei wählbaren Zeitpunkt

Bei der Kontaktstellung nach F i g. 1 b ist der umgeschaltet. In den Schieberegistern, die bis dahin

Synchronzähler 35 durch einen Kontakt b 8 und eine aufgenommen hatten, ist dann Echoimformation

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eines Teilbereiches enthalten, der durch Aufnahme- öffnet wird. Somit wird verhindert, daß ein am Ausfrequenz und Bitzahl des Schieberegisters bestimmt gang des Amplitudensiebes 67 auftretender Nullist und mit dem Umschaltmoment endet. schallimpuls an den Multivibrator 50 gelangt. 30 ms

Für die periodische Wiedergabe dieser Information nach dem vom Lottastgerät abgegebenen Impuls

muß dafür gesorgt werden, daß die Bildanzeige des 5 gelangt ein im Verzögerer 70 verzögerter Impuls an

Lotbereiches in richtiger Höhenlage auf dem Bild- den Ausgang 69 b des Multivibrators 69. Hierdurch

schirm der Kathodenstrahlröhre 54 erscheint. Bei der wird der Multivibrator in seine andere stabile Stel-

Wiedergabe sind wiederum Anfang und Ende der lung gekippt und über das Relais D der Kontakt d

Schieberegister miteinander verbunden. Ein Bit nach geschlossen, so daß dann, wenn der Bodenechoimpuls

dem Umschalten erscheint der Anfang der jetzt anzu- n> eintrifft, ein Impuls vom Amplitudensieb 67 an den

zeigenden Echoinformation an einer der Dekodier- Multivibrator 50 gelangt und für die Umschaltung

vorrichtungen. In diesem Augenblick wird sich der auf eine neue Wiedergabeperiode sorgt.

Kathodenstrahl nicht gerade am oberen Rand des Wie oben erwähnt, werden durch Betätigung des

Bildbereichs befinden. Man kann den Strahl daher Multivibrators 50 sämtliche Kontakte, die in Fig. Ib

in bekannter Weise zunächst dunkel tasten und die 15 dargestellt .sind, umgeschaltet. Insbesondere wird von

' erstes Anzeige mit dem nächstfolgenden Triggerimpuls den beiden Echoinformationsspeichern 30 und 40

aus dem Synchronzähler beginnen lassen. jeweils der eine auf Wiedergabe und der andere auf

In dieser Betriebsart kann man z.B. beim Ein- Aufnahme umgeschaltet und beim nächsten Schalttreffen des Bodenechos umschalten und sich dann Vorgang in umgekehrter Richtung. Diese Schaltnur für die 15 m oberhalb des Meeresbodens kiter- 20 vorgänge können auf verschiedene Weise ausgelöst essieren, die der Netzöffnung eines Fischernetzes werden, was nun an Hand der F i g. 1 a beschrieben entsprechen. Die Schieberegister enthalten dann also wird.

jeweils nur Echoinformation der letzten 15 m. Alle Ein Handschalter 71 läßt sich auf zwei Kontakte

vorgeganene Information ist inzwischen am Ausgang 71a oder 71 b einstellen. Bei Einstellung auf Kontakt

der Schieberegister verlorengegangen, da das Ende 25 71a wird das Lot-Tastgerät 2 an den Multivibrator

der gerade aufnehmenden Schieberegister durch den 50 gelegt, so daß jede Aufnahme von Echoinforma-

Schalterfc 5 abgeschaltet ist. tionen mit dem Aussenden eines Schallimpulses

Soll die Echoinformation in der Umgebung des beginnt.

Meeresbodens — etwa 15 m oberhalb und 3 m unter- Bei Einstellung des Handschalters 71 auf den halb des Meeresbodens — abgebildet werden, so 30 Kontakt 71 b wird der Multivibrator 50 an ein Verwird in bekannter Weise das Bodenecho selbst zur zögerungsglied 75 angeschlossen, das die Impulse des Betätigung des Multivibrators 50 und des Relais B Lottastgerätes verzögert weitergibt und dessen Ververwendet. Es wird in diesem Fall ein weiteres zögerungszeit frei wählbar ist: Jede Aufnahme be-Amplitudensieb 67 (Fig. Id) vorgesehen, dessen ginnt also eine bestimmte, beliebig wählbare Zeit Schwellenwert höher liegt als der des Amplituden- 35 nach der Aussendung des Schallimpulses. Es wird siebsl3, so daß er nur durch das gegenüber den daher der oberste Teil des Lotbereiches nicht auf-Fischechos erheblich stärkere Bodenecho überschrit- gezeichnet, sondern erst der sich daran anschließende ten wird. Bereich. ■

Der Ausgang des Amplitudensiebes 67 ist an einen Die Größe jedes in die Echo-Informationsspeicher

Verzögerer 68 angeschlossen, der das Ausgangssignal 40 30, 40 aufgenommenen Bereiches hängt von der Fre-

um 5 ms verzögert. Diese Zeit entspricht dem Hin- quenz des verwendeten Taktgebers 56 und der Zahl

und Rücklauf des Lotschalls durch einen Bereich der Stufen dieser Speicher ab.

von etwa 3 m unterhalb des Meeresbodens. Nach der Will man in den verschiedenen Bereichen, die Verzögerungszeit von 5 ms wird; wie beschrieben, durch den Schalter 71 einstellbar skid, mit verschieder Multivibrator 50 und von diesem das Relais B 45 denen Abbildungsmaßstäben aufzeichnen, so kann für die Umschaltung auf eine neue Wiedergabeperiode man durch einen zweiten nicht dargestellten Arm des betätigt. Handschalters 71 statt der Taktgeber 56,57(Fig. Ib)

Unmittelbar beim Aussenden eines Lotimpulses andere Taktgeber einschalten, die auf anderen Fregelangt der sogenannte Nullschall auf den Verstärker quenzen arbeiten. Die Ausgangsleitungen dieser 10. Auch der Nullschall überschreitet den Schwellen- 5o Taktgeber würden dann ebenfalls an die Arme der wert des Amplitudensiebes 67. Es muß also verhin- Kontakte & 6 und b 7 angeschlossen werden,
dert werden, daß hierdurch ein Impuls über den Ver- Die beiden Dekodiervorrichtungen 33 und 43 in zögerer 68 an den Multivibrator 50 gelangt und vor- Fig. Ib haben die Aufgabe, entsprechend den ihnen zeitig umschaltet. Zu diesem Zweck wird die Ver- aus jeweils zwei Schieberegistern 31 und 32 oder 41 bindung zwischen dem Amplitudensieb 67 und dem 55 und 42 zugeführten Eingangsimpulsen einen ampli-Verzögerer 68 durch einen Kontakt d unterbrochen. tudengequantelten Ausgangsimpuls an den Umsetzer Dieser Kontakt wird durch ein Relais D betätigt, 52 abzugeben. Beide Dekodiervorrichtungen sind in das durch einen bistabilen Multivibrator 69 ein- und gleicher Weise aufgebaut. Die Eingangsleitungen 81 ausgeschaltet werden kann. Der Multivibrator 69 hat und 82 der Dekodiervorrichtungen sind die Ausgänge zwei Eingänge 69 α und 69 b. Der Eingang 69 a ist 60 der Schieberegister 31 und 32 oder 41 und 42. Die unmittelbar mit dem Lottastgerät2 verbunden, der Dekodiervorrichtungen können nach Fig. 7 in be^ Eingang 69 b ist mit dem Lottastgerät über einen kannter Weise als Spannungsteiler aus zwei Wider-Verzögerer 70 verbunden, dessen Verzögerungszeit ständen der Größen R und 2 R aufgebaut sein, wobei etwa 30 ms beträgt. an die Verbindung zwischen den beiden Widerstän-

Bekn Aussenden eines Lotimpulses gelangt vom 65 den der Ausgang 83 der Dekodiervorrichtung gelegt

Lottastgerät ein Impuls an den Eingang 69 a des ist. Hierbei ist vorausgesetzt, daß die Ausgänge der

Multivibrators 69 und kippt diesen in eine solche Schieberegister gegenüber R niederohmig sind und

Stenung, daß durch das Relais D der Kontakt d ge- daß der Eingang des Umsetzers 52 hochohmig ist.

Einj	;änge	Basen der Transistoren	I 8Si	I 88c	Ausgang
81	82	88 a	L	L	96
O	O	L	L	L	0
L	O	0	0	L	Ua
O	L	L	L	0	Ub
L	L	L	Uc

Tritt z. B. an den Leitungen 81 und 82 je L (ein positiver Impuls) auf, so tritt an den Ausgängen der beiden ODER-Gatter 86 a und 86 b jeweils ein positiver Impuls auf, da einem der Eingänge ein positiver Impuls zugeführt wird. Dagegen tritt durch die Negierung in den beiden Umkehrgliedern 84 c und 84 c' an beiden Eingängen des ODER-Gatters 86 c und damit auch an dessen Ausgang 0 auf.

Tritt an beiden Eingangsleitungen 81 und 82 0 (kein Impuls) auf, so tritt durch die Umkehrung an beiden Eingängen des ODER-Gatters 86 c L auf und damit an dessen Ausgang L. Ebenso tritt an den Ausgängen der beiden ODER-Gatter 86 α und 86 ö L auf, da jeweils einer der Eingänge dieser Gatter über die Umkehrglieder L erhält.

Tritt nur am Leiter 81 L auf, so wird dies im Umkehrglied 84 α zu 0. Damit erscheint am Ausgang des ODER-Gatters 86 a 0. Umgekehrt tritt dann am Ausgang des ODER-Gatters 86 b L auf. Auch am Ausgang des ODER-Gatters 86 c tritt L auf, da an seinem einen Eingang 0, an seinem anderen L auftritt.

Entsprechendes gilt für den Fall, daß nur an der Leitung 82 L auftritt.

Wie oben schon erwähnt, wird die Emitter-Kollektor-Strecke der Transistoren dann leitend, wenn an deren Basis ein positiver Impuls, also L auftritt,

Eine für die Wiedergabe durch einen Schreiber besonders geeignete Dekodiervorrichtung ist in F i g. 8 dargestellt. Diese Dekodiervorrichtung enthält unter anderem vier Umkehrglieder 84 α, 84 b, 84 c und 84 c', drei ODER-Gatter 86 a, 86 b und 86 c, drei NPN-Transistoren 88 a, 88 b, 88 c und einen Ausgangswiderstand 94, wobei zwischen die ODER-Gatter und die Basen der Transistoren je ein Widerstand eingeschaltet ist, alle Emitter gemeinsam an einer Spannung von 0 Volt liegen und alle Kollektoren über Widerstände 90 a, 90 b und 90 c an einer Spannung von +200 Volt liegen. Jeder Kollektor ist außerdem über eine Diode 92 a, 92 b, 92 c an einen gemeinsamen Ausgangsanschluß 83 gelegt.

Die Kollektorwiderstände 90 a und 90 c sind unter ig Berücksichtigung des Widerstandes 94 so bemessen, daß an den zugehörigen Kollektoren der Transistoren, entsprechend der gewünschten Amplitudenstaffelung, Spannungen unterschiedlicher Höhen auftreten, wenn die Emitter-Kollektor-Strecke des zugehörigen Transistors sperrt, während die Emitter-Kollektor-Strekken der beiden anderen Transistoren leiten.

Durch die ODER-Gatter 86 a bis 86 c in Verbindung mit den Umkehrgliedern 84 α bis 84 c' wird nun erreicht, daß entsprechend der über die Leitungen 81 und 82 eintreffenden Information L oder 0 jeweils an den Basen von zwei oder drei Transistoren positive Impulse auftreten, wie die folgende Tabelle 2 zeigt, wobei die Information 0 jeweils durch Nichtvorhandensein eines Impulses dargestellt wird und die Information L durch einen positiven Impuls.

Tabelle 2

während die Emitter-Kollektor-Strecke beim Auftreten von 0 sperrt. Nach Tabelle 2 treten also folgende Ausgangsspannungen am Ausgang 83 auf:

Tritt an keiner der Eingangsleitungen 81 und 82 ein Impuls auf, so sind die Basen aller Transistoren positiv, alle Emitter-Kollektor-Strecken leiten, und die Ausgangsspannung bei 83 ist Null.

Tritt nur an der Eingangsleitung 81 ein positiver Impuls auf, so treten positive Impulse an den Basen der Transistoren 88 b und 88 c auf. Es sperrt also nur der Transistor 88 α, und es tritt am Ausgang 83 eine durch dessen Kollektorwiderstand 90 a bestimmte Ausgangsspannung Ua auf.

Entsprechendes gilt für die beiden anderen möglichen Eingangszustände, wie es Tabelle 2 angibt.

Werden die Widerstände 90 a bis 90 c im Verhältnis zum Widerstand 94 richtig bemessen, so erhält man Ausgangsspannungen in den gewünschten Amplitudenverhältnissen, z.B.:

Ua: Ub : Uc = 1: 2:3 .

Nicht in jedem Fall ist ein Amplitudenverhältnis 1:2:3 für das Anzeigeorgan erwünscht, z. B. beim Betrieb mit Schreibern. Hierbei ist der Widerstand 94 durch den Widerstand des Papiers zwischen Schreibnadel und Ablagefläche gegeben. Die Stärke der Schriftschwärzung hängt von der Stromstärke nach dem Durchschlag des Papiers ab. Um deutlich unterscheidbare Schwärzungsgrade zu erhalten, kann das Verhältnis zwischen den Stromstärken gegenüber den gespeicherten Amplituden vergrößert werden, z. B.:

Ja-Jb-Jc= 1:2:4,

oder es können noch größere Stromverhältnisse an den Widerständen 90 α, 90 ό, 90 c eingestellt werden. Bei der Schaltung nach F i g. 1 b kann an Stelle der Kathodenstrahlröhre 54 auch ein mechanischer Lotschreiber verwendet werden, wie er in der Echolottechnik vielfach verwendet wird.

Es soll nun die Arbeitsweise des Gerätes zunächst für die Betriebsart I kurz zusammengefaßt werden. Hierbei sollen während eines verhältnismäßig großen Lotbereiches die Echoinformation gespeichert und dann während des folgenden Lotbereiches wiederholt wiedergegeben werden, so daß ein stehendes Bild auf dem Bildschirm erscheint.

Wie schon beschrieben wurde, gibt das Lottastgerät 2 zu Beginn jeder Lotperiode einen Triggerimpuls an den Generator 4, unter dessen Einfluß der

So Lotschwinger 8 einen Ultraschallimpuls aussendet. Die innerhalb der hiermit beginnenden Lotperiode eintreffenden Echoimpulse werden von dem Lotschwinger 8 aufgenommen und dem Verstärker 10 zugeführt. Je nach der Stärke des Ausgangssignals des Verstärkers 10 geben eines oder mehrere der Amplitudensiebe 11 bis 13 oder keines von ihnen ein Ausgangssignal ab. Die sich anschließende Kodiervorrichtung 15 (Fig. 6) sorgt dafür, daß entsprechend der Größe ihrer Eingangssignale Impulse auf ihre Ausgänge 21 und 22 verteilt werden.

Entsprechend der Einstellung der Umschaltkontakte öl bis Ö4 nach Fig. Ib gelangen die Ausgangsimpulse der Kodiervorrichtung 15 an die Eingänge der Schieberegister 41 und 42. Während der ganzen Lotperiode werden Impulse entsprechend den ankommenden Echoimpulsen nacheinander in die beiden Schieberegister eingespeichert, wie es Fig. 4 zeigt. Sind die Impulse sehr klein, so erhält kein Schiebe-

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register einen Impuls, von einer bestimmten Größe dann, wie oben beschrieben, in ständiger Wieder-

an erhält nur das Schieberegister 41 einen Impuls, in holung von der Kathodenstrahlröhre 54 angezeigt. ^_-

der nächsten Amplitudenstufe erhält nur das Schiebe- Im Augenblick des Umschaltens auf eme*Tneue

register 42 einen Impuls und in der höchsten Ampli- Wiedergabeperiode wird sich der Leuchtfleck der tudenstufe erhalten beide je einen Impuls. 5 Kathodenstrahlröhre 54 im allgemeinen nicht gerade

Zu Beginn der nächsten Lotperiode wird vom Lot- am oberen Rand des Bildschirms befinden. Um nun tastgerät 2 wiederum ein Sendeimpuls ausgelöst. eine Anzeige in falscher Höhenlage zu vermeiden, Gleichzeitig gelangt ein Impuls über den Kontakt wird die Kathodenstrahlröhre für die Zeit des ersten 71a des Handschalters 71 an den Multivibrator 50, Durchlaufs der wiederzugebenden Information dunkel der das Relais B und damit die Kontakte b 1 bis b 10 io getastet. Dies geschieht über eine Leitung 95 in Fig. Ib umschaltet. Hierdurch werden die (F i g. 1 c), die von einem weiteren Ausgang des Im-Schieberegister 41 und 42 ringförmig geschlossen und gebers 65 zur Kathodenstrahlröhre 54 führt,
die Schieberegister 31 und 32 an die Ausgänge 21 Für alle folgenden Abbildungen erhält der Säge- und 22 der Kodiervorrichtung 14 gelegt, so daß in zahngenerator 64 vom Synchronzähler 35 α jeweils der folgenden Lotperiode in die Schieberegister 31 15 dann einen Impuls, wenn am Ausgang 81, 82 und 32 eingespeichert und aus den Schieberegistern (Fig. Ib) des wiedergebenden Echoinformations-41 und 42 wiedergegeben wird usf. Speichers 30 oder 40 gerade der Anfang der Echo-Aufnahme und Wiedergabe erfolgen mit unter- information des interessierenden Ausschnittes aufschiedlichen Taktfrequenzen, was durch Umschaltung tritt. Der Leuchtfleck wird dann linear nach unten von dem Taktgeber 56 auf den Taktgeber 57 erreicht 20 abgelenkt. Die Amplitude der Sägezahnspannung des wird. Die Wiedergabe soll der Übersichtlichkeit Generators 64 wird so eingestellt, daß der Leuchthalber für die Kontaktstellungen der Fig. Ib be- fleck innerhalb der Zeit einmal über den Bildschirm schrieben werden. Dort sind die Schieberegister 31 wandert, die für die einmalige Wiedergabe des und 32 ringförmig geschlossen, so daß während der Speicherinhalts erforderlich ist.
laufenden Lotperiode die in sie eingespeicherte 25 Bei dieser Betriebsart können in vielen Fällen Auf-Echoinformation sich ständig wiederholt. An die nähme und Wiedergabe mit der gleichen Impulsire-Tasteingänge dieser Register ist der Taktgeber 57 an- quenz erfolgen. An Stelle der in F i g. 1 c dargestellten geschlossen, dessen Taktfrequenz gegenüber dem Taktgeber 56 und 57 ist dann nur ein einziger Takt-Taktgeber 56 höher, und zwar so hoch ist, daß die geber erforderlich.
Information in jedem Schieberegister in der Sekunde 30 .
mehrfach kreist, z. B. etwa zwanzigmal. Betriebsart III

Während des Umlaufs wird ständig Echoinfor- In Fig. 9 a wird durch die Strecke A D der ge-

mation vom Ausgang der Schieberegister 31 und 32 samte abzubildende Lotbereich dargestellt. Hiervon

an die Dekodiervorrichtung 33 abgegeben. Von dieser soll der Teilbereich B C in vergrößertem Maßstab wird sie über den Umsetzer 52 der Kathodenstrahl- 35 wiedergegeben werden,

röhre 54 zugeführt. In Fig. 9b ist mit A'D' die gesamte Bildhöhe

Während der Wiedergabe sorgt der in dem Syn- dargestellt. Innerhalb dieser Bildhöhe entspricht die chronzähler 35 umlaufende Synchronisierungsimpuls Strecke B' C dem relativ vergrößert abgebildeten Teilfür eine Synchronisierung der Zeitablenkung des bereich B C.

Kahodenstrahls hinsichtlich Wiedergabefrequenz und 4° Fig. 10a und 10b zeigen einen Teil einer hierfür

Phasenlage (richtige Bildhöhe). geeigneten Schaltung, wobei die in diesen Figuren

_- . , , _TT fehlenden Schaltungsteile denen der Fig, la bzw. Ib

Betriebsart II entsprechen.

Bei der Betriebsart II des Eecholotgerätes soll nur ■ Man kann entweder bei der Aufnahme oder bei

ein Ausschnitt aus dem Lotbereich (z. B. V₁₀ des ge- 45 der Wiedergabe mit zwei verschiedenen Taktfrequen-

samten Lotbereiches oder weniger) abgebildet zen arbeiten. Fig. 10b zeigt eine Schaltung, bei der

werden, aber auch dieser Ausschnitt soll zur Erzie- dies während der Aufnahme geschieht. Demgemäß

lung eines stehenden Bildes ständig wiederholt sind an Stelle des einen Aufnahmetaktgebers 56 nach

werden. Um dies zu erreichen, wird der Handschalter F i g. 1 b zwei Aufnahmetaktgeber 56 α und 56 b vor-

71 auf den Kontakt 71 b eingestellt, so daß zwischen 50 gesehen, von denen der eine (56a) auf niedrigerer

das Lottastgerät 2 und den Multivibrator 50 das Ver- Frequenz arbeitet als der andere (56 b). Über einen

zögerungsglied 75 eingeschaltet ist. Umschaltkontakt c und eine Leitung 96 läßt sich der

Die Verzögerungszeit ist von Hand einstellbar und eine oder andere dieser Taktgeber an den Kontakt wird so eingestellt, daß sie den Zeitraum vom Aus- b 6 anschließen, der, wie F i g. 1 b zeigt, die Verbinsenden des Lotimpulses bis zum Ende des abzubil- 55 dung zu den Leitungen 59 oder 61 herstellt, die zu denden Ausschnittes aus dem Lotbereich umfaßt. Die den Taktimpulsanschlüssen der Synchronzähler und Aufnahmefrequenz wird dann so auf die Bitzahl des der Schieberegister führen.

Echoinformationsspeichers abgestimmt, daß nur Nach F i g. 10 a ist, wie oben schon beschrieben

Echoinformation von der Länge des interessierenden wurde, das Lottastgerät 2 an den Generator 4 sowie

Ausschnittes in dem Informationsspeicher Platz hat. 60 an den Multivibrator 50 angeschlossen, der das Re-

Hat der vom Lottastgerät 2 ausgehende Impuls lais B betätigt. Außerdem ist das Lottastgerät an ein das Verzögerungsglied 75 durchlaufen, so wird über Verzögerungsglied 97 angeschlossen, dessen Verzögeden Multivibrator 50 und das Relais B umgeschaltet rungszeit einstellbar ist und der Zeit entspricht, die und eine neue Wiedergabeperiode eingeleitet. In verfließt, während die Lotinformation aus dem Teildiesem Augenblick ist in dem Echoinformations- 65 bereich AB in F i g. 9 a aufgenommen wird. An den speicher 30 oder 40, der vorher eingespeichert hatte, Ausgang dieses Verzögerungsgliedes schließt sich ein gerade noch die Information des interessierenden weiteres Verzögerungsglied 98 an, dessen Verzöge-Ausschnittes vorhanden. Diese Information wird rungszeit ebenfalls einstellbar ist und der Aufnahme-

17 18

zeit des zu dehnenden Teilbereiches B bis C ent- einer leitenden Schiene 113, über die der Nadel vom

spricht. Die Ausgänge beider Verzögerer sind an Ein- Ausgang 83 der Dekodiervorrichtung Strom zuge-

gänge· 99 α bzw. 99 b eines bistabilen Multivibrators führt wird. Unter dem Papier befindet sich eine nicht

99 angeschlossen. Der Ausgang dieses Multivibrators dargestellte Metallplatte, die mit Masse verbunden

ist über eine Relais wicklung C mit Erde verbunden. 5 ist. Der Strom tritt durch das Papier hindurch und

Das Relais C betätigt den Umschaltkontakt c in schwärzt es dabei mehr oder weniger, je nach Höhe Fig. 10 b und dient zur Umschaltung vom Auf nah- der zwischen Nadel und Metallplatte liegenden Spanmetaktgeber 56a auf den Aufnahmetaktgeber 56 & nung.
mit höherer Frequenz. Der linke Teil der Schaltung nach F i g. 11 mit den

Bei Aussendung eines Lotimpulses wird in der io Teilen 4 bis 22 ist ebenso ausgebildet wie die Schaloben beschriebenen Weise über den Multivibrator 50 tung nach F i g. 1 a. Als Lottastgerät dient im vor- und das Relais B eine neue Aufzeichnungs- und liegenden Fall ein Nockenkontakt 2', der von einer Wiedergabeperiode eingeschaltet. Von den auf Auf- Nockenscheibe betätigt wird, die von der Achse der nähme geschalteten Schieberegistern wird dann der Rolle 106 des Schreibers über ein nicht dargestelltes Bereich AB in F i g. 9 a eingespeichert. Hierbei be- 15 Getriebe angetrieben wird.

findet sich der Kontakt c in seiner Stellung nach Es ist nur ein Speicher vorgesehen, der z. B. aus

Fig. 10b, so daß zunächst mit der niedrigeren Fre- zwei zueinander parallelen Schieberegistern31, 32

quenz aufgenommen wird. besteht. Bei Aufnahme und Wiedergabe werden die

Nach Ablauf einer am Verzögerungsglied 97 einge- Schieberegister mit unterschiedlichen Impulsfrequenstellten Zeit, die dem Bereich A B entspricht, tritt 20 zen betrieben. Hierzu könnten zwei verschiedene am Ende dieses Verzögerungsgliedes ein Impuls auf, Taktgeber vorgesehen sein. Bei der Schaltung nach der an den Eingang 99α des Multivibrators 99 ge- Fig. 11 ist jedoch zur Vereinfachung nur ein einziger langt. Der Multivibrator wird gekippt, und über das in seiner Frequenz umschaltbarer Taktgeber 115 vorRelais C wird der Kontakt c umgeschaltet. Von nun gesehen, dessen Ausgang über eine Leitung 59 mit an wird mit der höheren Aufnahmefrequenz des Takt- 25 den Taktimpulsanschlüssen der Schieberegister 31, gebers 56 aufgenommen. Die Aufnahmeschieberegister 32 verbunden ist. Für die Aufnahme ist eine höhere erhalten nun also mehr Bit Information pro Zeitein- Impulsfrequenz vorgesehen als für die Wiedergabe, heit. Der Taktgeber 115 ist über eine Leitung 117 mit dem

Gleichzeitig mit der Eingabe eines Impulses am Ausgang eines bistabilen Multivibrators 119 verbun-

Eingang 99 α des Multivibrators 99 wurde auch ein 3° den. Bei jedem Umkippen des Multivibrators wird

Impuls in das Verzögerungsglied 98 eingegeben. Nach der Taktgeber von der einen auf die andere Fre-

Ablauf der Verzögerungszeit dieses Gliedes, die dem quenz geschaltet.

zu dehnenden Bereich B C entspricht, tritt am Aus- Zwischen die Kodiervorrichtung 15 und die Eingang dieses Verzögerungsgliedes und damit am Ein- gänge der Schieberegister 31 und 32 sind zwei Tore gang 99 b des Multivibrators ein Impuls auf, der den 35 121 und 122 geschaltet, die über eine Leitung 124 Multivibrator zurückkippt, wodurch über das Re- ebenfalls mit dem Ausgang des Multivibrators 119 lais C der Kontakt c wieder auf den Aufnahmetakt- verbunden sind. Beim Umschalten des Taktgebers geber 56 a mit der niedrigeren Frequenz umgeschaltet 115 auf die höhere Frequenz werden beide Tore gewird. Mit dieser Aufnahmefrequenz wird die Echo- öffnet und umgekehrt,
information des Restbereiches C D eingespeichert. 40 An die Ausgänge 81, 82 der beiden Schieberegister

Wiedergegeben wird in der schon beschriebenen ist je eine Differenzierschaltung angeschlossen, die

Weise mit konstanter Frequenz, wodurch der Be- einen Kondensator 126 und einen Gleichrichter 128

reich C D gedehnt wiedergegeben wird, da er mehr aufweist. Die Gleichrichter sind gemeinsam an einen

Informationsbits pro Zeiteinheit enthält als die der Eingänge des Multivibrators 119 gelegt, während

übrigen Bereiche. 45 der andere Eingang mit dem Lottastkontakt 2' ver-

■B + · τ, + ΤΛ7· bunden ist.

Betriebsart IV _{Der Aufbau der} Dekodiervorrichtung entspricht

Bei dieser Betriebsart soll bei geringen Lotentfer- F i g. 8, wobei jedoch der dort vorgesehene Widernungen von nur wenigen Metern mit einem mecha- stand 94 durch den Widerstand der zwischen dem rüschen Schreiber wiedergegeben werden, dessen 5° Ausgang 83 und Masse liegenden Schreibpapiers 102 Schreibzeit wesentlich langer ist als eine Lotperiode. ersetzt ist.

Die Wiedergabezeit muß daher gegenüber der Auf- Die Anordnung arbeitet wie folgt: Wenn der Konnahmezeit gedehnt werden. takt 2' durch den umlaufenden Nocken betätigt wird,

Fig. 11 zeigt einen mechanischen Schreiber, bei wird gleichzeitig mit dem Auslösen des Sendeimpulses

dem von einer Rolle 100 eine Bahn aus elektrisch 55 der bistabile Multivibrator 119 gekippt, und zwar so,

beschriftbarem Papier 102 nach links abgezogen daß die Tore 121 und 122 geöffnet (d. h. die darge-

wird. Ein endloser Riemen 104 ist über zwei Rollen stellten Kontakte geschlossen) werden und der Takt-

106 und 108 formschlüssig geführt und wird mit geber 115 auf die höhere Frequenz umgeschaltet

gleichbleibender Umlaufgeschwindigkeit angetrieben. wird. Es gelangt nun durch die Tore Lotinformation

An dem Riemen ist eine Traverse 110 befestigt, die 60 i_n die leeren Schieberegister 31 und 32. Sobald der

eine Schreibnadel 111 trägt. Das Papier wird auf eine erste Impuls dieser Information an mindestens einem

nicht dargestellte Rolle aufgewickelt, und zwar mit der Ausgänge 81, 82 der Schieberegister auftritt, wird

einer derartigen Geschwindigkeit, daß sich pro Um- über mindestens eine der Differenzierschaltungen

lauf der Nadel ein Vorschub von etwa 0,3 bis 1 mm 126,128 der Multivibrator 119 gekippt. Durch dessen

ergibt. 65 Ausgangssignal werden die Tore 121, 122 gesperrt

Innerhalb des Schreibbereiches, also während die (Kontakte geöffnet) und der Taktgeber 115 auf die

Nadel sich an der vorderen Seite des Riemens be- tiefere Frequenz umgeschaltet. Mit dieser Taktfre-

findet, schleift das in Fig. 11 rechte Nadelende an quenz gelangen nun Spannungen, die der gespei-

cherten Information entsprechen, über die Ausgänge 81, 82 der Schieberegister zur Dekodiervorrichtung 33 und unterbrechen je nach der Höhe der gespeicherten Amplitude den Kollektorstrom eines der Transistoren 88 α bis 88 c, so daß über einen der Widerstände 90 α bis 90 c und den zugehörigen Gleichrichter 92 α bis 92 c Strom über die Schiene 113 zur Nadel 111 fließt. Der Strom fließt durch das Papier 102 nach Masse und schwärzt das Papier entsprechend seiner Stärke.

Die Antriebe für die Nadel 111 und für die den Kontakt 2' betätigende Nockenscheibe müssen so justiert sein, daß die Nadel in dem Augenblick am oberen Papierrand erscheint, in dem der bistabile Multivibrator auf die tiefere Frequenz umgeschaltet wird. Dies ist dann der Fall, wenn der Beginn der Echoinformatiön gerade am Ende des Schieberegisters angekommen ist. Um diese Zeit früher (verglichen mit dem Schreibbeginn) muß also der Kontakt 2' betätigt werden. Die Bitzahl der Schiebegerister und die Aufnahmeimpulsfrequenz sind so aufeinander abgestimmt, daß die Schieberegister die Echoinformation auch bei der größten hier in Frage kommenden Lottiefe aufnehmen können.

Die tiefere Frequenz des Taktgebers 115 ist so auf die Schreibgeschwindigkeit abgestimmt, daß die Schiebegerigster leer sind, wenn die Nadel 111 das untere Ende des Papiers oder Schreibbereichs erreicht hat. Bis zu einer neuen Betätigung des Kontakts 2' bleiben die Tore 121, 122 geschlossen und die Schieberegister leer. Hierdurch erübrigt sich eine besondere Löscheinrichtung für die Schieberegister.

An Stelle der in Fig. 11 dargestellten Anordnung kann die Umschaltung von Aufnahme auf Wiedergabe auch durch zwei Kontakte erfolgen, die längs der Bahn des Riemens verteilt angeordnet sind und von einem mit dem Riemen umlaufenden Nocken betätigt werden.

Da die Zeit, in der sich die Nadel auf dem Papier befindet, weniger als die Hälfte der Umlaufszeit des Riemens 113 beträgt, können an dem Riemen in bekannter Weise mehrere Schreibnadeln angeordnet werden, die mit mehreren zueinander parallelgeschalteten Kontakten entsprechend dem Kontakt 2' zusammenarbeiten.

Claims

P atentansprüche:

1. Echolotgerät mit mindestens einem digitalen Zwischenspeicher und einem Anzeigegerät, wobei innerhalb einer Lotperiode eintreffende Echosignale, die die Echoinformation bilden, in den Zwischenspeicher eingegeben, später aus ihm abgefragt und dem Anzeigegerät zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zwischenspeicher (30, 40) mindestens ein Taktgeber (115) umschaltbarer Impulsfrequenz oder abwechselnd mindestens zwei Taktgeber (56, 57, 56 a, 56 b) unterschiedlicher Impulsfrequenzen zugeordnet sind und daß der Zwischenspeicher beim Einspeichern der Echoinformation mit einer anderen Impulsfrequenz betrieben wird als bei der Wiedergabe (I bis IV).

2. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Wiedergabe der Echoinformation eine höhere Impulsfrequenz ange- wendet wird als bei der Aufnahme und daß der Speicher bei der Wiedergabe wiederholt abgelesen wird (I).

3. Echolotgerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigegerät eine Zweistrahl-Kathodenstrahlröhre vorgesehen ist, daß der erste Strahl durch die in real time eintreffende Echoinformation beeinflußbar ist, der zweite durch die aus dem Speicher wiederholt mit erhöhter Impulsfrequenz wiedergegebene Echoinformation der vorangehenden Lotperiode, und daß die Ablenkgeschwindigkeiten der beiden Strahlen längs der Zeitachse sich zueinander verhalten wie die für den Speicher vorgesehenen Aufnahme- und Wiedergabefrequenzen (I).

4. Echolotgerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterdrückung des Anfangsabschnittes des Lotbereiches ein Verzögerungsglied (75) vorgesehen ist, das zwischen ein Lottastgerät (2) und eine Vorrichtung (50, B) zur Umschaltung der Speicher (30, 40) von Aufnahme auf Wiedergabe und umgekehrt eingeschaltet ist, und daß bei gegebener Bitzahl des Speichers die Frequenz des Taktgebers (56) für die Aufnahme so eingestellt wird, daß von dem Teil des Lotbereiches, der sich an den unterdrückten Teil anschließt, nur der interessierende Abschnitt gespeichert und angezeigt wird (II).

5. Echolotgerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher (30, 40) mindestens ein Schieberegister (31, 32, 41, 42) (insbesondere mit statischen Zwischenspeicherelementen) dient, dessen Ausgang bei der Aufnahme offen (41, 42) und bei der Wiedergabe an seinem Eingang angeschlossen ist (31, 32), und daß die Taktgeber (56, 57) an den Takteingang der Schieberegister angeschlossen sind (59, 61) (I bis III).

6. Echolotgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei Schieberegisterspeichern (30, 40) für die Echoinformation, von denen jeweils der eine aufnimmt, der andere wiedergibt, den Schieberegisterspeichern ein (insbesondere je ein) Synchronzähler (35, 45) gleicher Bitzahl wie die Schieberegisterspeicher in der Weise zugeordnet ist, daß er gemeinsam mit den Speichern (30, 40) von »Aufnehmen« auf »Wiedergeben« und umgekehrt schaltbar ist, wobei der Nullstellungseingang des Synchronzählers (35, 45) an einen Impulsgeber (65) und sein Ausgang an den Sägezahnspannungsgenerator (64) einer als Anzeigegerät dienenden Kathodenstrahlröhre (54) anschaltbar ist, daß der Taktgebereingang des (oder jedes) Synchronzählers (35, 45) und des zugehörigen Schieberegisterspeichers (30, 40) gemeinsam an jeweils einen der Taktgeber (56, 57, 56 a, 56 b) schaltbar sind, derart, daß gleichzeitig mit dem Umschalten der Schieberegisterspeicher ein Nullstellungsimpuls in den zugehörigen Synchronzähler gegeben wird, und daß der Zählimpuls den Sägezahnspannungsgenerator für die Zeitablenkung des Kathodenstrahls jedesmal beim Beginn der Wiedergabe der im Speicher enthaltenen Echoinformation triggert (I bis III).

7. Echolotgerät nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige eines Ausschnitts aus dem Lotbereich in einem Maßstab, der von dem des übrigen Lotbereiches abweicht, mit dem

Speicher während der Aufnahme oder Wiedergabe nacheinander mindestens zwei Taktgeber (56 ß, 56 & in Fig. 10 b) unterschiedlicher Impulsfrequenzen verbunden sind (III).

8. Echolotgerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mindestens eines Schieberegisters als Speicher und einer Kathodenstrahlröhre als Anzeigegerät der bei der Wiedergabe an das Schieberegister angeschlossene Taktgeber einen weiteren Ausgang für eine niedrigere Impulsfrequenz hat, und daß dieser Ausgang, zur Wiedergabe von Taktimpulsen auf dem Bildschirm, an die Kathodenstrahlröhre angeschlossen · ist, derart, daß auf dem Bildschirm eine Entfernungsskala (insbesondere Tiefenskala) erscheint (I bis III).

9. Echolotgerät nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige der Echostärke jeder Speicher (30, 40) mindestens zwei zueinander parallele, in gleicher Zeit durchlaufbare Schieberegister (31, 32, 41, 42) enthält, daß eine Kodiervorrichtung (15) vor die Schieberegister geschaltet ist, die je nach der Stärke der Echoimpulse keinem, einem oder gleichzeitig mehreren der Schieberegister Echoinformationsimpulse zuführt, und daß auf die Schieberegister jedes Speichers eine gemeinsame Dekodiervorrichtung folgt, die amplitudengequantelte Ausgangsimpulse an das Anzeigegerät (54) abgibt, je nachdem, von wie vielen und von welchen Schieberegistern sie Eingangsimpulse erhält (II bis IV).

10. Echolotgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodiervorrichtung (15) mehrere Eingänge hat, denen je ein Amplitudensieb (11, 12, 13) vorgeschaltet ist, und daß die Amplitudensiebe jeweils nur Signale oberhalb bestimmter unterschiedlicher Amplituden durchlassen (I bis rV).

11. Echolotgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige von 2²=4 Amplitudenstufen 0, a, b und c der Echoimpulse, wobei 0 <C a < b <C c, jeweils zwei zueinander parallele Schieberegister (z. B. 31, 32) und drei Amplitudensiebe (11,12,13) vorgesehen sind, und daß von der Kodiervorrichtung (15) in die beiden Schieberegister Echoinformationsbits L oder 0 nach folgendem Schema eingegeben werden:

Amplitude χ

des ankommenden

Echoimpulses

0<x<a a<x<b b<x<c 0<x

(I bis TV).

Schieberegister 31/41 I 32/42

0
L
0
L

0 0 L L

55

60

12. Echolotgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige von 2³=8 Amplitudenstufen jeweils drei zueinander parallele Schieberegister und neun Amplitudensiebe vorgesehen sind oder entsprechend höherer Anzahlen von Schieberegistern und Amplitudensieben für höhere Anzahlen von Amplitudenstufen (I bis IV).

13. Echolotgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Schieberegister vorgesehen ist und daß zur Anzeige der Echostärke eine Impulslängenmodulation angewendet wird (I bis IV).

14. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines mechanisch arbeitenden Lotschreibers für Lotungen über geringe Entfernungen (insbesondere Flachlotungen), bei denen die Lotperiode wesentlich kürzer ist als die Zeit, die das Schreibelement zum Durchlaufen eines nennenswerten Schreibbereiches benötigt, der mit dem Speicher beim Wiedergeben verbundene Taktgeber eine niedrigere Frequenz hat als der mit dem Speicher beim Aufnehmen verbundene, derart, daß die für die Wiedergabe des Lotbereiches benötigte Schreibzeit gegenüber der Aufzeichnungszeit gedehnt ist (IV).

15. Echolotgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme der Echoinformation in den Speicher während des Rücklaufs des Schreibelements vom Ende des Schreibbereiches zu seinem Anfang erfolgt und daß zur Umschaltung von Aufnahme auf Wiedergabe und umgekehrt Kontakte dienen, die an der Bahn des Schreibelementes außerhalb des Schreibbereiches vorgesehen sind und von einem mit dem Schreibelement umlaufenden Nocken betätigbar sind (IV).

16. Echolotgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher für die Echoinformation ein oder mehrere Schieberegister dienen, mit deren Taktgebereingang wahlweise einer der beiden Taktgeber verbindbar ist und an deren Ausgängen außer der Dekodiereinrichtung je eine Differenzierschaltung angeschlossen ist, die bei Ankunft des ersten Signals der Echoinformation am Ausgang des Schieberegisters einen Impuls abgibt, der eine Umschaltvorrichtung derart betätigt, daß sie von dem Taktgeber hoher Impulsfrequenz auf den Taktgeber niedriger Impulsfrequenz umschaltet, und daß bei Betätigung eines am Lotschreiber vorgesehenen Kontakts die Umschaltvorrichtung in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht wird, und daß vor den Eingängen der Schieberegister Tore angeordnet sind, die mit der Umschalteinrichtung in der Weise verbunden sind, daß sie beim Einschalten der hohen Impulsfrequenz geöffnet und beim Einschalten der niederen Impulsfrequenz geschlossen werden (IV).

17. Echolotgerät nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher mindestens ein adressierbarer und wiederholt abfragbarer Kernspeicher dient (I bis TV).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen