DE2000405A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur lagerichtigen Aufzeichnung von aus zwei in zueinander entgegengesetzten Lotrichtungen vorgenommenen Echolotungen gewonnenen Echosignalen - Google Patents

Verfahren und Schaltungsanordnung zur lagerichtigen Aufzeichnung von aus zwei in zueinander entgegengesetzten Lotrichtungen vorgenommenen Echolotungen gewonnenen Echosignalen

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DE2000405A1 DE19702000405 DE2000405A DE2000405A1 DE 2000405 A1 DE2000405 A1 DE 2000405A1 DE 19702000405 DE19702000405 DE 19702000405 DE 2000405 A DE2000405 A DE 2000405A DE 2000405 A1 DE2000405 A1 DE 2000405A1
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Description

  • Verfahren und Schaltungsanordnung zur lagerichtigen Aufzeichnung von aus zwei in zueinander entgegengesetzten Lotrichtungen vorgenommenen Echolotungen gewonnenen Echonignalen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lagerichtigen Aufzeichnung von aus zwei in zueinander entgegengesetzten Lotrichtungen vorgenommenen Echolotungen gewonnenen Echosignalen in gleichbleibender Aufzeichnungsrichtung sowie eine Schaltungsanordnung zur Ausübung dieses Verfahrens.
  • Es ist in der Schleppnetzfischerei bereits bekannt, an der Öffnung des Netzen einen mit Schaliwandlern versehenen Schwimmkörper, eine sogenannte Netzsonde, anzubringen. Von dieser Netzsonde aus werden u.a. Vertikallotungen vorgenommen, und zwar jeweils eine Lotung nach oben, zum Meeresspiegel, und eine Lotung nach unten, also zum Heeresgrund.
  • Ferner ist es bekannt und gebräuchlich, die eintreffenden Echosignale mittele eines Schreibregistriergerätes, auch Echelotschreiber genannt, nach ihrer Lage und ihrer Stärke aufzuzeichnen.
  • Bei Lotungen, die nacheinander in zwei zueinander entgegengasetzten Richtungen erfolgen, ergibt sich jedoch ein gewisses Dilemma im Falle der Direktaufzeichnung der Echosignale: Führt man nämlich das Aufzeichnungaorgan, wie üblich, in gleichbleibender Richtung über den Aufzeichnungsträger, so werden die Echosignale der einen Lotrichtung in spiegelbildlich verkehrter Reihenfolge aufgezeichnet; wünscht man aber eine lagerichtige Aufzeichnung der Echosignale, dann muß das Aufzeichnungsorgan immer abwechselnd von einer Hittelstellung aus nach oben und nach unten geführt werden oder es müssen zwei Aufzeichnungsorgane vorgesehen sein, nämlich Je eines für die eine und für die andere Schreibrichtung.
  • Durch die Erfindung wird es ermöglicht, die aus zwei entgegengesetzten Lotrichtungen stammenden Echosignale mit einem einzigen Schreiborgan in gleichbleibender Aufzeichnungsrichtung, und dennoch lagerichtig, aufzuzeichnen. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die aus einer der beiden Lotrichtungen stammenden Echosignale in der Reihenfolge ihres Eintreffens zwischenzuspeichern und das Zwischengespeicherte beim Aufzeichnungsvorgang in umgekehrter Reihenfolge aus dem Speicher abzufragen.
  • Als Zwischenspeicher für die Zvecke der Erfindung wird man ein Schieberegister bevorzugen, da es den Vorteil der geringen Zugriffszeit eines elektronischen Speichers mit dem Vorteil eines verhältnismäßig geringen technischen Aufwandes in sich vereinigt.
  • Da man jedoch die Schieberichtung nicht ohne erheblichen technischen Aufwand umkehren kann, geschieht das Abfragen dieses Zwischenspeichers im Sinne der Erfindung zweckmäßig in der Weise, daß die Zustände (L oder 0) der n einzelnen Speicherelemente des -währenddessen stillgesetzten - Schieberegisters der Reihe nach, und zwar in der Schieberichtung, mittels eines (n + 1) -stufigen Ringzählers abgefragt werden.
  • Schaltungsmäßig wird die Erfindung dadurch verwirklicht, daß jedem Speicherelement des Schieberegisters ein Und-Gatter zugeordnet wird, dessen einer Eingang mit dem Ausgang des Speicherelementes und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Elementes des Ringzählers verbunden ist, und zwar in solcher Anordnung, daß das in der Schieberichtung erste Speicherelement des Schieberegisters der auf die Nullstellung folgenden Stellung des Ringzählers und jedes folgende Speicherelement des Schieberegisters der nächsthöheren Stelle des Ringzählers zugeordnet ist; die Ausgänge aller dieser Und-Gatter werden an eine gemeinsame, zum Aufzeichnungsorgan führende Leitung (Schreibleitung) angeschlossen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand eines zu seiner Ausübung geeigneten Schaltungsbeispiels (Blockschaltbild) näher erläutert.
  • In der Zeichnung sind SW 1 und SW 2 zwei Schalleender und EW 1 und EW 2 zwei Schallempfänger für die beiden Lotrichtungen.
  • S 1 und S 2 sind Generatoren zur Erzeugung der Sendeimpulse; E 1 und E 2 sind Eipfangsverstärker.
  • Im Zusammenhang mit der Schaltung ist ein gebräuchliches Schreibregistriergerät scheoatiech dargestellt, bei dem eine Schreibnadel SN mittels eines ständig umlaufenden Riemens R über ein stromempfindliches Registrierpapier RP geführt wird. Die die Aufzeichnung bewirkenden Stromimpulse werden der Kontaktschiene KS zugeführt, auf der das andere Ende der Schreibnadel SN schleift.
  • Am Riemen R ist ein Nocken N angebracht, welcher bei jedem Riemenumlauf jeden der beiden Nockenkontakte NK 1 und NK 2 einmal kurzzeitig schließt, wodurch jeweils ein kurzer Stromimpuls erzeugt wird. Der Impuls des Nockenkontaktes NK 1 veranlaßt die Aussendung eines Lotimpulses durch den Schalisender SW 1, der zur Meeresoberfläche gerichtet zu denken ist, und zugleich die Einspeicherung der aus dieser Lotung empfangenen Echosignale, während der Impuls des Nockenkontaktes NK 2 die Ab frage des Speicherinhaltes des Zwischenspeichers auslöst.
  • Als Zwi6chenspeicherdient das Schieberegister SR. Aus Gründen der Ubersichtlichkeit der Zeichnung weist das dargestellte Schieberegister nur fünf Speicherelemente M 1 ... M 5 auf.
  • Die tatsächlich erforderliche Anzahl von Speicherelementen richtet sich jeweils nach der Größe des Mcßbereiches und dem gewünschten Auflösungsvermögen. Bekanntlich dienen als Speicherelemente eines Schieberegisters bistabile Multivibratoren, und einer der beiden Ausgänge eines Multivibrators ist als wirksamer Ausgang mit dem Eingang des folgenden Mulivibrators gekoppelt.
  • Jeden dieser Speicherelenente M 1 ... M 5 ist ein Und-Gatter G 1 bzw. G 2 ... G 5 zugeordnet, dessen einer Eingang mit den Ausgang des Speicherelementes und dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Elementes des Ringeählers RZ verbunden ist, und zwar in solcher Anordnung, daß das in der Schieberichtung erste Speicherelement M 1 des Schieberegisters der auf die Nullstellung folgenden Stellung 1 des Ringzählers RZ und jedes folgende Speicherelement H2, M3 ... des Schieberegisters der nächsthöheren Stelle 2, 3 ... des Ringzählers zugeordnet ist; die Ausgänge der Und-Gatter G 1 ... G 5 sind an eine gemeinsame -Leitung L 1 angeschlossen, die über den Empfangsverstärker E 2 zu der Schreibnadel SN führt und daher im folgenden kurz als Schreibleitung bezeichnet wird.
  • Nachstehend werden die verschiedenen Wirkungsabläufe beschrieben: Die gezeichnete Anlage ist eo ausgebildet, daß die aus der mit dem Schallsender SW 1 und dem Empfänger EW 1 vorgenommenen Lotung stammenden Echosignale zwischengespeichert werden. Es möge sich um die Lotung zur neeresoberfläche handeln. Diese Lotung wird ausgelöst, wenn die Schreibnadel SN gerade den unteren Rand des Registrerpapiers RP verlassen hat. In diesem Moment nämlich hat der Nocken N den Nockenkontakt NK 1 erreicht und betätigt diesen. Der von dem Nockenkontakt NK 1 abgegebene Impuls gelangt an don Generator S 1, den er zur Sendeimpulsgabe veranlaßt, und, über du Oder-Gatter a 6, an den Eingang des bistabilen Xhltivibrator M 6. Diesen Multivibrator kippt er ton Stellung I in Stellung II, wodurch das Und-Gatter G 7 entsperrt wird. Damit ist der Clockfrequenzgenerator CG an die Leitungen L 2 und L 3 angeschaltet. Auf der Leitung L 2 gelangen die Clock-Impulse an den Empfangsverstärker E 1, um die Quantisierung zu takten, und -über das Und-Gatter a 8 - an die Schiebeleitung SL. Die Und-Gatter 0 8 und 0 9, die vor die Schiebeleitung SL bzw. vor den Eingang des Schieberegisters SB geschaltet sind, werden durch den hierbei in Stellung 1 befindlichen bistabilen Multivibrator M 7 entsperrt gehalten.
  • Über die Leitung L 3 gelangen die Clock-Inpulse ferner an den Eingang des Ring;ählers RZ, so daß dieser synchron mit den Speicherschritten des Schieberegisters SR umläuft. Beim Einspeichern hat er nämlich nur lie Funktion eines Synchronzählers. Dieser wird aber benötigt, um ein Kenneignal für das Ende der Einspeicherung zu gewinnen. Das Kennsignal wird erzeugt, wenn der Ringzähler Rz nach einem vollen Umlauf wieder seine Nullstellung erreicht, d.h., daß der Ausgang der Nullstelle auf L kippt. Dieses L gelangt über die Leitung L 4 an die Multivibratoren M 6, 7 und M 8. Den Multivibrator H 6 kippt es in die Stellung 1 zurück, die Multivibratoren H 7 und M 8 dagegen von Stellung I in Stellung II.
  • Durch das Zurückkippen des Multivibrators M 6 wird das Und-Gatter 0 7 gesperrt, also die Clocktrequenz abgeschaltet. Ein Differenzierkondensator DC sorgt dafür, daß nach den Kippinpuln keine Dauerspannung am Eingang des nultivibrators M 6 stehen bleibt, da dieee die von den Nockenkontakten NK 1 bzw. NK 2 eintreffenden Impulse unwirksam sachen würde. Durch das Kippen des Hultitibrators M 7 in Stellung II werden die Und-Gatter G 8 und G 9 gesperrt und außerdem das Und-Gatter G 10 entsperrt, so daß die Ausgänge der Und-Gatter G 1 ... G 5 an die Schreibleitung L geschaltet geschaltet sind, wie es für die alsbald folgende Abfrage erforderlich ist. Das Kippen des Multivibrators M 8 in Stellung II hat keine unmittelbare Wirkung, sondern geschieht nur, damit dieser Multivibrator zwecks Auxlößung eines vom Generator S 2 abzugebenden Sendeimpulses in die Stellung 1 zurückgekippt werden kann.
  • Die Schreibnadel SN ist während der Einspeicherung von dem jetzt rückwärtigen Trumm des Riemens R hinter dem Registrierpapier RP aufwärts geführt worden. Die Schaltung verharrt nun im Wartezustand, bis die Schreibnadel über die obere Umlenkrolle des Riemens R gelangt und am oberen Papierband angekommen ist.
  • In diesem Moment betätigt der Nocken N den Nockenkontakt NK 2.
  • Dieser bewirkt in derselben Weise wie vorher der Nockenkontakt NK 1, daß das Und-Gatter G 7 entsperrt und der Olockgenerator CG angeschaltet wird. Da aber inzwischen die Und-Gatter G 8 und G 9 * gesperrt wurden, gelangt die Clockfrequenzspannung diesmal nur an den Eingang des Ringzählers RZ. Damit wird die Abfrage des Schieberegistere SR eingeleitet. Während nämlich der Ringzähler RZ umläuft, den so, wie er nacheinander seine Stellungen 1,2,3, 4,5 cinnieat, die Und-Gatter G 1, G 2, G 3, G 4, G 5 nacheinander kurzzeitig entsperrt. Unter "Entsperren" ist hierbei zu verstehen, daß der an den Bingzähler angeschlossene Eingang des jeweiligen Und-Gatters ein L bekommt, so daß am Ausgang dieses Und-Gatters ein Impuls abgegeben wird, sofern auch an seinem mit dem zugeordneten Speicherelement H 1 bzw. X 2 ... X 5 verbundenen Eingang ein L vorhanden ist. An sich geschieht dies auch, wenn der Ringzähler RZ während des Einspeicherns umläuft, jedoch bleibt es dann ohne Wirkung, weil dabei das Und-Gatter G 10 gesperrt ist.
  • Da in dem Speicherelement H 1 die zuletzt eingespeicherte und in dem Speicherelement H 5 die zuerst eingespeicherte Inforiation steht, und da die Abfrage in der Reihenfolge n 1 , H 2, M 3, H 4, n 5 vor sich geht, so wird auf diese Weise der Speicherinhalt in der zur Einspeicherung umgekehrten Reihenfolge abgefragt.
  • Da schließlich die zuletzt eingespeicherte Information das Oberflächen.
  • echo ist und dieses Echosignal als erstes aufgezeichnet wird, so ist die gewünschte lagerichtige Aufzeichnung gewährleistet.
  • Die Registriereinrichtung und die Abfrageschaltung sind derart justiert, daß die Speicherabfrage beendet ist, wenn die Schreib.
  • nadel die mit X bezeichnete Mittellinie des Registrierpapiers RP erreicht hat.
  • Auch für das Ende der Speicherabfrage wird das Kennsignal dadurch erzeugt, daß der Ringzähler nach vollendetem Umlauf in seine Nullstellung geht. Der hierdurch ausgelöste Impuls kippt die Hultivibratoren N 6, M 7 und H 8 in die Stellung I. Dadurch wird der Clockfrequenzgenerator CG abgeschaltet, das Und-Gatter G 10 wieder gesperrt und vom Ausgang I des Multivibrators H 8 ein Impuls an den Sendegenerator S 2 gegeben, womit die Lotung zum Meeresboden ausgelöst wird. Die Schaltung hat somit wieder ihren Anfangszustand eingenommen und verharrt in diesem Zustand bia die Schreibnadel SN am uhren Papierrand angekommen ist und der Nockenkontakt NK 1 erneut betätigt wird, dessen Impuls den nächsten Lotungszyklus einleitet.

Claims (3)

Patentansprüche
1. Verfahren zur lagerichtigen Aufzeichnung von aus zwei in zueinander entgegengesetzten Lotrichtungen vorgenoamenen Echolotungen gewonnenen Echosignalen in gleichbleibender Aufzeichnungsrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aus einer der beiden Lotrichtungen stammenden Echosignale in der Reihenfolge ihres Eintreffens zwischengespeichert werden, und daß das Zwischengespeicherte beim Aufseichnungavorgang in umgekehrter Reihenfolge aus dem Speicher abgefragt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Zwischenspeicher ein Schieberegister dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustände (L oder 0) der n einzelnen Speicherelezente des - währenddessen stillgesetzten - Schieberegisters der Reihe nach, und zwar in der Schieberichtung, mittels eines (n + 1) -stufigen Ringzählers abgefragt werden.
3. Schaltungsanordnung zur Durchfiihrung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Speicherelement des Schieberegieter ein Und-Gatter zugeordnet ist, dessen einer Eingang iit dem Ausgang des Speicherelementes und dessen anderer Eingang mit den Ausgang eines Elementes des Ringzählers verbunden ist, und zwar in solcher Anordnung, daß das in der Schieberichtung erste Speicherelement des Schieberegisters der auf die Nullstellung folgenden Stellung des Ringzählers und jedes folgende Speicherelement des Schieberegisters der nächsthöheren Stelle des flingzählers zugeordnet ist, und daß die Ausgänge aller Und-Gatter an eine gelae- rsame, zum Aufzeichnungsorgan führende Leitung (Schreibleitung) angeschlossan sind.
Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Zwischenspeichern an der Schiebeleitung des Schieberegisters liegende Taktspannung außerdem, und zwar sowohl während des Einspeicherns als auch bei der Speicher.
abfrage, am Eingang des Ringzählers liegt, daß ferner mit dem der Nullstellung zugeordneten Element des Ringzählers der Eingang eines bistabilen Multivibrators verbunden ist, während an einen Ausgang dieses Multivibrators der zweite Eingang eines in die erwähnte Schreibleitung eingeschalteten Und-Gatters aneeschlossen ist, und daß die Schaltung durch geeignete Wahl des Nultivibratorausganges derart justiert ist, daß das in die Schreibleitung eingeschaltete Und-Gatter beim Füllen des Sckdeberegisters gesperrt, bei der Abfrage dagegen geöffnet ist.
L e e r s e i t e
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