DE2204352C2 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Störechoausbildung bei Echolotanlagen - Google Patents

Description

der Echolotanlage bewirkenden Steuerschaltung Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß

(20) verbunden ist. von Lotung zu Lotung abwechselnd der eine oder

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, da- der andere von zwei Sägezahngeneratoren mit durch gekennzeichnet, daß an den Spannungstei- 50 Speichermitteln zugleich mit dem Lotimpuls gestartet ler (14) (Widerstände 15, 16, 17, 18, 19) eine wird und daß beim Eintreffen des Nutzechos der Gleichspannungsquelle (32) angeschaltet ist, de- von dem einen Sägezahngenerator erreichte Spanien Spannung gegensinnig mit der gespeicherten nungswert gespeichert und die Spannung des anderen Sägezahnspannung gepolt und so bemessen ist, Sägezahngenerators auf Null zurückgesetzt wird, daß daß ihr Betrag den dem maximal zulässigen An- 55 ferner der Empfangskanal der Echolotanlage inner· näherungsweg je Lotperiode entsprechenden halb der jeweiligen Lotperiode erst dann geöffnet Spannungsbetrag nicht unterschreitet. wird, wenn die Spannung des in dieser Lotperiode

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprü- betriebenen Sägezahngenerators einen vorgegebenen chen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Sä- Bruchteil der von dem in der vorhergehenden Lotgezahngeneratoren solche mit linearem Span- 60 periode betriebenen Sägezahngenerator erreichten nungsverlauf dienen. Spannung überschreitet, und daß der Empfangskanal

unmittelbar nach dem Eintreffen des Nutzechos wieder gesperrt wird.

Durch die Erfindung wird bewirkt, daß der Echo-

65 empfangskanal der Echolotanlage erst verhältnismäßig kurz vor dem Zeitpunkt geöffnet wird, in wel-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine chem das Nutzecho entsprechend der Anlagege-Schaltungsanordnung zur Störechoausblendung bei schwindigkeit des Schiffes zu erwarten ist.

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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah- !Comparators 8 mit dem Ausgang 3 des ^^a"^c rens wird eine Schaltungsanordnung vorgeschlagen, generators 1 und der eine Eingang it uts ^ die im wesentlichen darin besteht, daß die Ausgänge parators 9 mit dem Ausgang 4 des safcx der beiden Sägezahngeneratoren über zwei Dioden generators! verbunden ist. Der gemeinsame zu einem gemeinsamen Ausgang zusammengefaßt s. gang 7 der beiden Sägezahngenerator ι ^unosind, daß zwei Komparatoren mit je zwei Eingängen über den Spannungsteiler 14 (gestncncii ""'""""'j vorgesehen sind, deren einer Eingang über einen bestehend aus den Widerstanden 15, iö_? i/. ie mi Spannungsteiler mit dem gemeinsamen Ausgang der 19. mit den beiden anderen Eingängen ιu dzw. io beiden Sägezahngeneratoren verbunden ist, daß fer- der beiden Komparatoren S und 9 verbunden, λ ner der Ausgang des einen Sägezahngenerators direkt io dem Spannungsteiler 14 ist eine Oleicnspannunusan den zweiten Eingang des einen !Comparators und quelle 32 angeschaltet. . der Ausgang des anderen Sägezahngenerators eben- Mit 20 ist ein Mastcrslave-F ip-Flop bezeicnne falls direkt an den zweiten Eingang des anderen das die Eingänge 21, 22, 23 und 24 aufweist, wobu Komparators angeschlossen ist und daß die Aus- der Eingang 21. der sogenannte Setzeingang, im ι gänge der beiden Komparatoren über zwei Dioden 15 dem Taktgeber (nicht dargestellt) zur Auslosung eier zu einem gemeinsamen Ausgang zusammengefaßt Lotung und der Eingang 22. der sogenannte Nipp sind und dieser gemeinsame Ausgang mit einer die eingang, mit dem Echocmpfangsverstarker inu.n öffnung bzw. Sperrung des Empfangskanals der dargestellt) verbunden ist. Der E'"8^an8 ■" ^lsl Echolotanlage bewirkenden Steuerschaltung verbun- den über die beiden Dioden 25 und 26 zusamnKnden ist. an gefaßten Ausgängen der Komparatoren 8 und > Der Öffnungszeitpunkt des Empfangskanals der verbunden. Mit 27 ist der Ausgang des Mas-Echolotanlage ist also von dem durch den Span- terslave-Flip-Flops 20 bezeichnet, der einerseits an nungsteiler auf einen bestimmten Bruchteil herabge- den Eingang 24 zurückgeführt und andererseits jesetzten Spannungswert der vorhergehenden Lotpe- weils mit dem einen Eingang jedes der beiden unariode abhängig. *5 Tore 28 bzw. 29 verbunden .st, welche mn ihren Um zu gewährleisten, daß der Empfangskanal der Ausgängen an die Sägezahngeneratoren i und-s an-Echolotanlage beim Eintreffen des Nutzechos der je- geschaltet sind. Die beiden anderen Eingänge eier weiligen Lotperiode mit Sicherheit bereits geöffnet beiden Und-Tore 28 und 29 sind mit je einem Ausist, muß die von dem in der vorherigen Lotperiode gang eines bistabilen Multivibrators 30 verbunden, betriebenen Sägezahngenerator erreichte Spannung 30 dessen Eingang an den Setzeingang 21 des Masurum einen solchen Betrag herabgesetzt werden, der slave-Flip-Flops 20 angeschaltet ist. größer ist als der der maximal zulässigen Entfer- Wirkungsweise: nungsändcrung je Lotperiode zugeordnete Betrag, . und außerdem mindestens so groß sein wie der der Mit jedem Lotauslöscimpuls wird auch der i-ingjni. Ungleichheit der Sägezahngeneratoren entsprechende 35 21 des Masterslave-Flip-Flops 20 mit einem impuls Betrag beaufschlagt, welcher bewirkt, daß an dem Ausgang Da der durch die Ungleichheit der Sägezahngene- 27 und somit auch an dem Eingang 24 ^pJ^^sP""^nu"Sj ratoren entstehende Lotfchler in einem festen Ver- steht. Umgesteuert, wird das Masterslave-Rip-Hop-ii hältnis zur Lotentfernung steht, verringert sich mit durch die an dem Eingang 22 ankommenden zunehmender Annäherung des Schiffes an die Pier der 40 Echoimpulse, vorausgesetzt, daß an den Eingängen Lotfchler dementsprechend. Um den Betrag, um den 23 und 24 positive Spannung steht. Am hinj-ansi La der Lotfehler kleiner wird, kann der Öffnungszeit- steht, wie weiter unten erläutert wird, bis kurz vor punkt des Empfangskanals später geleiit werden. Da- dem Eintreffen des Nutzechos Minusspannung, mit aber eewährlcistet bleibt, daß der Empfangskanal Um zu erreichen, daß von Lotung zu Lotung du. auf jeden" Fall geöffnet ist, wenn das Nutzecho ein- 45 beiden Sägezahngencratoren 1 und 2 abwechselnd trifft, darf dcröffnungszeitpunkt des Empfangskanals betrieben werden, wird gleichzeitig mit dem !»et/en höchstens so weit verzögert werden, bis der Lotfehler des Masterslave-Flip-Flops 20 durch den Lotaus 10-eleich dem maximal zulässigen Annäherungsweg je seimpuls der Multivibrator 30 umgesteuert, dcr Lotperiode ist. seinerseits immer abwechselnd die Und-Tore 2h Um jetzt den Fall auszuschließen, daß der Betrag 50 oder 29 öffnet, so daß dem entsprechenden Sagcxahndes Lotfehlers den des maximal zulässigen Annähe- generator 1 bzw. 2 eine Aufstcuerspannung zugeführt rum-swegcs je Lotperiode unterschreitet, wird zweck- wird, die diesen in Tätigkeit setzt. Wahrend die mäßig an den Spannungsteiler eine Glcichspannungs- Spannung des einen Sägezahngenerators nocnlauB, quelle angeschaltet, deren Spannung gegensinnig mit bleibt die erreichte Spannung des in der vorherig)« der gespeicherten Sägezahnspannung gepolt und so 55 Lotperiode betriebenen Sagezahngenerators muteis bemessen ist. daß ihr Betrag den dem maximal zuläs- eines Kondensators gespeichert. ...U_1n siiien Annäherungsweg je Lotperiode entsprechenden Bedingt durch die beiden Dioden 5 und 6 steht an Spannungsbetrag nicht unterschreitet. dem gemeinsamen Ausgang 7 stets der höhere Span-Die Wirkungsweise des Verfahrens gemäß der Er- nungswert der beiden Sägezahngeneratoren 1 und 2 findung wird an Hand des als Beispiel gezeichneten 60 welcher - bei Annäherung des Schiffes an die Pier Blockschaltbildes erläutert. - der gespeicherte Spannungswert des .»torarte-In der Zeichnung sind mit 1 und 2 zwei Sägezahn- rigen Lotper.ode betriebenen Sagezahngenerators ist generatoren (Miller-Integratoren) mit Speichermög- Um zu vermeiden, daß auftretende Storechos da lichkeit bezeichnet, deren Ausgänge 3 bzw. 4 über die vor dem Nutzecho eintreffen das Masters a\ebeiden Dioden 5 bzw. 6 zu einem gemeinsamen Aus- 65 Flip-Flop 20 umsteuern, wird dem Masteirslavcgang7 zusammengefaßt sind. 8 und 9 zeigen zwei Flip-Flop 20 über seinen Eingang 23 so lange eine Komparatoren mit je zwei Eingängen 10 und 11 bzw. negaitve Sperrspannung zügefuhrt bis das Nutzecho 12 und 13, von denen der eine Eingang 11 des zu erwarten ist. Dies wird dadurch bewirkt, daß die

am gemeinsamen Ausgang der SägczahngcneratorL'ii I und 2 stehende Spannung über den Spannungsteiler 14 den Eingängen 10 bzw. 13 der Komparatoren K bzw. 9 zugeführt wird und mit dieser Spannung die Ausgangsspannungen der Sägczahngeneralorcn 1 und 2 verglichen werden. Zu diesem Zweck wird die Ausgangsspanaung des Sägezahngenerators 2 unmittelbar dem Eingang 12 des !Comparators 9 und die in diesem Moment hochiaufende Ausgangsspannung des Sagezahngenerators 1 unmittelbar dem Eingang

11 des Komparator 8 zugeführt.

Solange eine der beiden Spannungen, die den Komparatorcn 8 bzw. 9 über die Eingänge 11 bzw.

12 zugeführt werden, niedriger ist als die über die Eingänge IO bzw. 13 zugcfUhrtc Spannung, steht am Ausgang des betreffenden Komparators und damit auch an dem Eingang 23 des Masterslavc-Flip-Flops 20 Minusspannung.

Wie bereits erwähnt, ist die an den Eingängen 10 bzw. 13 der Komparatorcn 8 und 9 stehende Spannung durch den Spannungsteiler 14 auf einen Wert herabgesetzt, welcher einerseits niedriger ist als der in diesem Fall an dem Eingang 12 des Komparators 9 stehende gespeicherte Spannungswert der vorherigen Lotperiode des Sägezahngenerators 2 und andererseits so niedrig ist, daS die hochiaufende Spannung des Sägezahngenerator« 1 diesen Wert mit Sicherheit übersteigt. Solange nicht die hochlaufende Spannung des Sägezahngenerator I₁ die dem Eingang 11 des Komparators 8 zugeführt wird, die Spannung an dem anderen Eingang 10 übersteigt, steht also an seinem 'Ausgang Minusspannung. Erst in dem Moment, in dem die Spannung am Eingang Il des Komparators 8 die Spannung an seinem Eingang 10 übersteigt, stein an seinem Ausgang Plusspannung,

ίο wie es bereits bei dem Komparator 9 (Spannung am Eingang 12 höher als am Eingang 13) der Fall ist.

Für Plusspannung haben die Dioden 25 und 26 Sperrwirkung, so daß nun nur die Plusspannung der Hilfsspannungsquclle 31 am Eingang 23 des Masterslave-Flip-Fiops 20 steht. Erst von diesem Zeitpunkt an kann ein am Eingang 22 des Mastcrslave-Flip-Flops 20 ankommendes Echo, welches jetzt mit großer Wahrscheinlichkeit das Nutzecho ist, dieses umsteuern. Das Umsteuern bewirkt, daß der in dic-

ao scm Moment erreichte Spannungswert des Sägezahngenerators 1 gespeichert und die von dem Sägezahngenerator 2 gespeicherte Sägezahnspannung auf Null zurückgesetzt wird. Mit dem nächsten Lotauslöseimpuls, der jetzt den Sägezahngenerator 2 in Tätigkeit

as setzt, wiederholt sich der zuvor beschriebene Wirkungsablauf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Echolotanlagen, die zur überwachung der Annähe-Patemansprüchc: rungsbewegung eines Schiffes beim Anlegen an einer Pier dienen (Pierlotanlagen). Mittels dieser Pierlot-

1. Verfahren zur Störechoausblendung bei anlagen wird die Anlegegeschwindigkeit des Schiffes Echolotanlagen, die zur Überwachung der An- 5 ermittelt. Diese Anlegegeschwindigkeit darf in der näherungsbewegung eines Schiffes beim Anlegen Regel einen bestimmten maximalen Wert nicht überan einer Pier dienen (Pierlotanlage), dadurch schreiten und muß daher kontrolliert und gegebenengekennzeichnet, daß von Lotung zu Lo- falls korrigiert werden.

tung abwechselnd der eine oder der andere von Bei den bisher bekannten Pierlotanlagen bestand

zwei Sägezahngeneratoren mit Speichermitteln io während jeder Lotung die Gefahr, daß Störechos zugleich mit dem Lotimpuls gestartet wird und oder elektrische Störbeeinflussungen anderer Art, die daß beim Eintreffen des Nutzechos der von dem vor dem eigentlichen Nutzecho (Echo des anlegeneinen Sägezahngenerator erreichte Spannungs- den Schiffes) auftraten, bereits als ein solches Nutzwert gespeichert und die Spannung des anderen echo ausgewertet wurden. Dadurch wurde also eine Sägezahngenerator auf Null zurückgesetzt wird, 15 unter Umständen viel höhere Anlegegeschwindigkeit daß ferner der Empfangskanal der Echolotanlage vorgetäuscht, als sie tatsächlich vorlag. Einmalig oder innerhalb der jeweiligen Lotperiode erst dann selten auftretende Störechos beeinflussen die Anzeige geöffnet wird, wenn die Spannung des in dieser der wahren Anlegegeschwindigkeit kaum und sind Lotperiode betriebenen Sägezahngenerators einen durch Vergleich mit den Meßergebnissen der vorhevorgegebenen Bruchteil der von dem in der vor- 20 rigen Lotperioden eindeutig festzustellen. Häufig hergehenden Lotperiode betriebenen Sägezahn- aufeinanderfolgende Störechos lassen sich in der Regenerator erreichten Spannung überschreitet, und gel zwar aach als solche erkennen, machen aber in daß der Empfangskanal unmittelbar nach dem diesem Zeitraum eine Anzeige der tatsächlichen AnEintreffen des Nutzechos wieder gesperrt wird. legegeschwindigk«;it unmöglich.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des 35 Da aber das Erkennen der tatsächlichen Anlegege-Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn- schwindigkeit eines Schiffes bei einem Anlegemanözeichnet, daß die Ausgänge der beiden Sägezahn- ver jederzeit möglich sein muß, hat sich die Erfingencratoren (1 und 2) über zwei Dioden (5 bzw. dung die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu schaf-6) zu einem gemeinsamen Ausgang (7) zusam- fen, das Einfluß von Störechos bei der Anzeige der mengefaßt sind, daß zwei Komparatoren (8 und 9) 30 Anlegegeschwindigkeit eines Schiffes an eine Pier mit je zwei Eingängen (10, 11 bzw. 12, 13) vor- weitgehend vermeidet.

gesehen sind,' deren einer Eingang (10 bzw. 13) Es ist schon bekannt, zur Ausblendung von Stör-

über einen Spannungsteiler (14) (Widerstände IS, echos eine Einengung des Meßintervalls innerhalb 16, 17, 18, 19) mit dem gemeinsamen Ausgang einer Lotperiode vorzunehmen. Diese Einengung des (7) der beiden Sägezahngeneratoren (1 und 2) 35 Meßintervalls findet hierbei in jeder Lotperiode zu verbunden ist, daß ferner der Ausgang (3) des einem konstant vorgegebenen Zeitpunkt bzw. im einen Sägezahngenerators (1) direkt an den zwei- Wechsel zwischen mehreren konstant vorgegebenen ten Eingang (1!) des einen Komparator (8) und Zeitpunkten statt (deutsche Auslegeschrift 1216742). der Ausgang (4) des anderen Sägezahngenerators Da sich bei Pierlotanlagen durch die Annäherung

(2) ebenfalls direkt an den zweiten Eingang (12) 40 des Schiffes an die Pier mit jeder Lotperiode der des anderen Komparators (9) angeschlossen ist Zeitpunkt des Eintreffens des nächsten Nutzechos, und daß die Ausgänge der beiden Komparato- und damit also auch der Beginn des interessierenden ren (8 und 9) über zwei Dioden (25 bzw. 26) zu Meßintervalls, ändert, ist es erforderlich, den Beginn einem gemeinsamen Ausgang zusammengefaßt des interessierenden Meßintervalls gleitend an den sind und dieser gemeinsame Ausgang mit einer 45 Zeitpunkt des Eintreffens des nächsten Nutzechos die Öffnung bzw. Sperrung des Empfangskanals anzupassen.