DE2212975A1

DE2212975A1 - Anordnung fuer seitliche Messungen auf Schallbasis

Info

Publication number: DE2212975A1
Application number: DE19722212975
Authority: DE
Inventors: Jones Charles H
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1971-03-24
Filing date: 1972-03-17
Publication date: 1972-09-28
Also published as: AU461937B2; GB1326517A; CA937667A; ZA72581B; FR2130589B1; IT950264B; US3742436A; DE2212975B2; FR2130589A1; AU3854972A

Description

4 Düsseldorf 1 ■ Schadowplatz 9

Düsseldorf, 15» März 1972

Westinghouse Electric Corporation
'Pittsburgh, Pa., V. St. A.

,Anordnung für seitliche Messungen
auf Schallbasis

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Anordnungen für seitliche Messungen auf Schallbasis.

Allgemein gilt für auf Schallbasis arbeitende Anordnungen für seitliche Messungen, die auch unter anderen Bezeichnungen wie Schiefwinkel-Betrachtungs-, Stumpfwinkel-Betrachtungs- oder Schattensysteme bekannt sind, daß ein an einem Trägerfahrzeug angebrachter Sender-Meßwertwandler periodisch Impulse akustischer Energie quer zur Fortbewegungsrichtung des Trägers auf ein untersuch ungsgebiet wie etwa den Meeresgrund abstrahlt. Die Senderenergie hat dabei ein Strahlungsdiagramm äußerst geringer Breite von beispielsweise weniger als 1 Grad in Richtung der Fortbewegung des Trägers, so daß die ausgestrahlte akustische Energie in einem verhältnismäßig schmalen langgestreckten Gebiet auf den Meeresgrund auftrifft. Dieses Gebiet, auf das die akustische Energie auftrifft, wird als das beschallte Gebiet bezeichnet.

Von dem beschallten Gebiet und darauf befindlichen Gegenständen reflektierte akustische Energie wird von einem Empfänger-Wandler aufgefangen. Der dem Empfänger zugeordnete Empfangsstrahl ist ebenso wie der ausgesandte Strahl ausgebildet, so daß der Empfänger akustische Energie erfaßt, die von einem relativ schmalen

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Telegramme Custopat

Streifen auf dem Meeresgrund reflektiert wird, der gleichfalls quer z.ur Bewegungsrichtung des Trägers verläuft und nachstehend als Empfänger- oder Empfangsstreifen bezeichnet wird.

Die empfangene akustische Energie wird verarbeitet, und das zugehörige Signal wird mittels einer geeigneten Anzeigevorrichtung wiedergegeben, etwa einem mit elektroempfindlichem Papier arbeitenden Schreiber oder einer Kathodenstrahl-Speicherröhre. Jedesmal, wenn ein Impuls ausgesandt und anschließend aufgefangen wird, erzeugt die Anzeigevorrichtung eine Abtastlinie, so daß ein Bild des Meeresgrundes in einer Weise aufgezeichnet wird, die dem Abtastvorgang eines herkömmlichen Kathodenstrahlrohrs in einer Fernseh-Bildröhre entspricht.

Um Meeresgrunduntersuchungen praktisch durchführen zu können, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: Einmal muß die Systemauflösung gut genug sein, um eine Erfassung der einzelnen interessierenden Gegenstände zu gewährleisten, und zum anderen muß die Aufzeichnungsgeschwindigkeit möglichst hoch sein, um die Arbeitskosten auf einem Minimum halten zu können.

Die Auflösung in Vor- und Rückwärtsrichtung wird durch die Breite des Empfängerstreifens begrenzt. Bei einer bekannten Anordnung für seitliche Messungen auf Schallbasis wird ein Wandler verwendet, der eine kurvenförmige oder einem fokussierten Bogen entsprechende Gestalt hat und einen Empfängerstreifen aufweist, dessen Breite geringer als die Länge des Wandlers ist. Der Trägervorschub während eines Impulsintervalls soll ungefähr der Breite des Empfängerstreifens entsprechen, so daß die für die Verkartung zur Verfügung stehenden Streifen nebeneinander liegen und weder einander überlappen noch Bereiche zwischen sich unerfaßt lassen. Durch Vergrößerung des durch jeden ausgesandten Impuls erfaßten und porträtierten Gebietes ließe sich jedoch die Vorschubgeschwindigkeit des Trägers und daher die Verkartungs-Aufzeichnungsgeschwindigkeit erheblich steigern. Die vorliegende Erfindung macht dies möglich, wobei gleichzeitig die erforderliche hohe Auflösung beibehalten wird, indem eine Mehrzahl von Empfangsstrahleη gebildet wird.

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Mehrfach-Empfangsstrahlen, die eine entsprechende Mehrzahl von Empfangsstreifen festlegen, sind beispielsweise in der USA-Patentschrift 3 296 579 beschrieben worden. Entsprechend dieser Patentschrift ist ein einzelner Sendestrahl quer zu einer Mehrzahl angrenzender Empfängerstreifen ausgerichtet. Die in Fortbewegungsrichtung verlaufenden Empfängerstreifen erstrecken sich senkrecht zu dem beschallten Gebiet und sorgen für einen Ausgleich in der Steigung des Trägerfahrzeugs. Diese Anordnung wird für die Aufzeichnung von Konturkarten verwendet? die Mehrzahl Empfängerstreifen läßt keine Steigerung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu, da nur die Information aus dem Gebiet aufgefangen wird, wo der beschallte Streifen die Empfängerstreifen kreuzt.

Mehrfach-Empfängerstreifen für auf Schallbasis arbeitende Anordnungen für seitliche Messungen sind auch schon in einer auf die gleiche Anmelderin wie die vorliegende Anmeldung zurückgehenden Patentanmeldung in den USA mit dem amtlichen Aktenzeichen 818 006 vom 21.4.1969 vorgeschlagen worden. Diese Mehrfach-Empfängerstreifen waren jedoch Mehrfach-Empfängern und Mehrfach-Sendern zugeordnet, die mit unterschiedlichen Frequenzen arbeiten. Die vorliegende Erfindung macht es entbehrlich, mit einer Mehrfachfrequenz-Anordnung arbeiten zu müssen.

Die USA-Patentschrift 3 381 264 beschreibt einen Sender-Wandler, der senkrecht zu einem eine Mehrzahl Empfangsstrahlen bildenden Empfänger-Wandler ausgerichtet ist. Die Strahlen sind jedoch im Verhältnis zueinander in vertikaler Richtung versetzt, so daß sie mit einer Reihe vertikal im Abstand voneinander verlaufender paralleler Ebenen zusammenfallen, um so eine Konturlinien-Karte erhalten zu können.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die vorstehenden Nachteile zu beseitigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Anordnung für seitliche Messungen auf Schallbasis in einem bestimmten Untersuchungsgebiet erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen Wandler zur Abstrahlung

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' akustischer Energie einer bestimmten Frequenz und zur Beschallung eines Teils des Untersuchungsgebietes, eine Empfangseinrichtung mit einem Empfänger-Wandler für den Empfang der von einer Vielzahl angrenzender, langgestreckter Empfänger-Streifen des Untersuchungsgebietes abgestrahlten akustischen Energie und zur Erzeugung entsprechender, dafür repräsentativer Ausgangssignale, wobei die Gesamtfläche des beschallten Teils mindestens gleich der Gesamtfläche aller Empfängerstreifen ist, sowie durch eine auf die Ausgangssignale ansprechende Anzeigeeinrichtung für die zeitabhängige Anzeige der von den einzelnen Empfängerstreifen aufgenommenen akustischen Energie.

Entsprechend einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht ein einzelner bogenförmig gestalteter Empfänger-Wandler aus einer Mehrzahl von Wandler-Elementen, die mit ihren Enden aneinander anschließend längs einer Linie angeordnet sind, die so gekrümmt ist, daß sich eine hohe Auflösung ergibt. Die Wandler-Elemente haben zueinander eine Phasenlage, so daß die resultierenden Empfänger-Streifen am Meeresgrund leicht gekrümmt sind, einander berühren und nebeneinander liegen. Mit dieser Anordnung bzw. diesem Gerät können Rücklaufsignale von diesen Empfänger-Streifen porträtiert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein X-, Y- und Z-Koordinatensystem, das das Prinzip des fokussierten, seitlich arbeitenden Schallwandlers nach dem Stand der Technik veranschaulicht;

Fig. 2 ein Diagramm ähnlich Fig. 1, das das eigentliche Gebiet veranschaulicht, das für den kurvenförmig ausgestalteten Wandler von Bedeutung ist;

Fig. 2 ein X- _f Y- und ^-Koordinatensystem, das die Aussen- * dung «ines Zmpuises akustischer Energie durch den

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- 5 Sender nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 4 eine Ausführungsform eines Empfänger-Wandlers nach der vorliegenden Erfindung sowie die Mehrfach-Empfanger-., streifen im üntersuchungsgebietι

Fig. 5 eine praktische Wandlerausführung, wie sie in Verbindung mit der Erfindung Verwendung finden kann;

Fig. 6 ein Blockschaltbild, das eine Empfängeranordnung für die Bildung einer Mehrzahl Empfänger-Strahlen veranschaulicht;

Fig. 7A eine Draufsicht auf das üntersuchungsgebiet mit den von der Anordnung der Fig. 6 gebildeten Empfänger-Streifen;,

Fig. 7B die Lage des Wandlers bei Erzeugung der Empfänger-Streifen der Fig. 7A;

Fig. 8 ein Diagramm mit einem in ein Koordinatensystem eingeordneten Wandler, das die verschiedenen, im Zusammenhang mit der Erläuterung der Erfindung verwendeten Termini verdeutlicht;

Fig. 9 eine Draufsicht auf ein üntersuchungsgebiet, die die Relation zwischen dem beschallten Gebiet und den Empfänger-Streifen veranschaulicht;

Fig. 10 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Anordnung bzw. des ■erfindungsgemäßen Gerätes bei Abtastung durch Rotation;

Fig. 11 eine Vorderansicht der in Fig. 10 verwendeten Anordnung;

Fig. 12 einen Querschnitt durch Fig. 11 längs der Linie A-A;

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Fig. 13 eine Draufsicht ähnlich Fig. 9, die die Verhältnisse bei Abtastung im Rotationsverfahren veranschaulicht;

Fig. 14 eine teilweise weggebrochene Ansicht einer Anzeigevorrichtung für lineare Abtastung?

Fig. 15 eine Anzeigevorrichtung für den Fall der Abtastung im Rotationsverfahren;

Fig. 16 eine etwas abgewandelte Anordnung für die Erzeugung mehrerer Empfänger-Strahlen; und

Fig. 17 die Empfänger-Streifen für die Anordnung der Fig. 16.

Im einzelnen ist mit Fig. 1 entsprechend einer Anordnung nach dem Stand der Technik ein kurvenförmiger oder fokussierter Wandler (Transducer) wiedergegeben, der in der Y-Z-Ebene in einer Höhe oder einem Abstand R von einem Ausgangspunkt O liegt. Der kurvenförmige Wandler 10 befindet sich auf einem Kreisabschnitt, dessen Mittelpunkt mit dem Ausgangspunkt O zusammenfällt und der einen dem Abstand R gleichen Radius hat. Dementsprechend hat jeder Punkt des Wandlers 10 den gleichen Abstand R von dem Ausgangspunkt 0. Eine als Fokuslinie bekannte Linie F verläuft senkrecht zu der Ebene Y-Z durch den Punkt 0» und jeder Punkt der Linie F hat von allen Punkten des Wandlers 10 jeweils den gleichen Abstand.

Der Punkt 0 und die Linie F liegen in der dem Untersuchungsgebiet, beispielsweise dem Meeresboden, entsprechenden X-Y-Ebene. Von einem auf der Linie F liegenden Punkt M verlaufen zwei Linien S zu dsnEndpunkten des Wandlers 10. Wenn der Punkt M sich in einem Maximalbereich befindet und der Wandler 10 ein Sender ist, so trifft abgestrahlte akustische Energie auf die X-Y-Ebene längs der Linie F, und für das dem Wandler 10 zugeordnete Strahlungsdiagramm kann davon ausgegangen werden, daß maximale akustische Energie innerhalb des durch die beiden Linien S und die Linie F bestimmten Volumenbereiches enthalten ist.

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Wenn der Wandler 10 einem Empfänger-Wandler entspricht, so nimmt er von einem Gebiet längs der Linie F reflektierte akustische Energie auf. In der Praxis beschallt die abgestrahlte akustische Energie ein keilförmiges Gebiet 12, wie es in Fig. 2 veranschaulicht ist. Für den Empfangsfall gibt das keilförmige Gebiet 12 einen Empfänger-Streifen wieder, d. h. das Gebiet, dessen reflektierte akustische Energie aufgefangen und erfaßt wird.

Die mit S^&x bezeichnete maximale Neigung wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, u. a. durch die SenderIeistung und -frequenz, die Dämpfung durch das Medium sowie die Impulsfrequenz der ausgesandten akustischen Energie. Reflexionen aus einem unmittelbar unterhalb des Wandlers 10 befindlichen Gebiet erreichen den Wandler im wesentlichen gleichzeitig, so daß die Auflösung in diesem Gebiet allgemein ungünstig ist. Die Anordnung ist daher so ausgelegt, daß die zurückgeworfenen Signale nur zwischen einem als ^RMIN bezeichneten Minimalbereich und einem als R^AX bezeichneten Maximalbereich wiedergegeben werden.

Bei Betrieb wird ein beschalltes Gebiet wie das keilförmige Gebiet 12 unter einem leichten Winkel gegenüber der X-Achse projiziert, so daß bei Verschiebung der Anordnung in Richtung des Pfeiles (d. h. in Richtung der Y-Achse) der Empfänger-Streifen das beschallte Gebiet überstreicht und die reflektierte akustische Energie erfaßt. Ein folgender Impuls liefert ein folgendes beschalltes Gebiet neben dem zuvor beschallten Gebiet, und im Hinblick auf ein hohes Auflösungsergebnis kann die durchschnittliche Breite des beschallten (und empfangenden) Gebietes in Bruchteilen einer Wandler-Länge gemessen werden. Dementsprechend muß die Anordnung sehr langsam über das üntersuchungsgebiet bewegt werden, um genügend Information für die Wiedergabe eines genauen Bildes aufzufangen.

.Die Breite des beschallten Gebietes oder Empfänger-Streifens hängt von der Länge des Wandlers ab. Grundsätzlich gilt, daß für eine bestimmte Arbeits-Wellenlänge lambda mit zunehmender Länge des Wandlers 10 die Breite des Gebietes 12 abnimmt, wobei typi- · sehe Wandler viele Wellenlängen, beispielsweise hundert oder sogar

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tausend lambda lang sind.

Nach der Erfindung, wie sie mit Fig. 3 veranschaulicht ist, ist ein Sender-Wandler wie etwa der Wandler 14 vorgesehen, dessen Länge wesentlich geringer als der gestrichelt angedeutete zugeordnete Empfänger-Wandler ist, Durch den Wandler 14 wird ein Impuls akustischer Energie 18 ausgesandt, der ein trapezförmiges Gebiet 20 mindestens in dem Bereich zwischen Rmin ^{und R}MAX beschallt. In der Darstellung der Fig, 3 hat der Impuls akustischer Energie 18 bereits ein gestricheltes Teilgebiet 20A beschallt. Mit fortschreitender Welterbewegung des Impulses akustischer Energie 18 nach außen wird entsprechend das Restgebiet 20B des Gebietes 20 beschallt > Da die Länge des Wandlers 14 viel kleiner als normal üblich i3t, ist die durchschnittliche Breite des beschallten Gebiets 20 viel größer als bisher, da seine Breite umgekehrt proportional zu der Länge des Wandlers ist.

Wenngleich das beschallte Gebiet viel breiter ist, als dies normalerweise in vergleichbaren Anordnungen für seitliche Messungen auf Schallbasis zutrifft, ist trotzdem eine hohe Systemauflösung gewährleistet. Dies wird, wie mit Fig. 4 veranschaulicht, mit Hilfe eines Empfänger-Wandlers"24 erreicht, der in Verbindung mit einer zugeordneten Empfangsanordnung eine Mehrzahl von Empfangs-Strahlen bildet, so daß die Information von einer in dem Untersuchungsgebiet gebildeten Empfänger-Streifenschar 25 aufgefangen wird. Ein Teil eines der Empfänger-Strahlen 27 ist wiedergegeben und bestimmt den Empfänger-Streifen 29, der ebenso wie die anderen Streifen der Empfänger-Streifenschar 25 eine leicht hyperbolische Krümmung aufweist.

Fig, 3 seigt das beschallte Gebiet 20 in symmetrischer Anordnung beiderseits der X-Achse. In der Praxis ist der Wandler 14, da die Energie von dem Minimumbereich %in den Empfänger eher als die Energie von dem Maximumbereich Rmax erreicht, so ausgerichtet, daß das beschallte Gebiet sich unter ein am leichten Winkel von beispielsweise weniger als 1 Grad im Verhältnis zu der X-Achse erstreckt, ?j.:. , 4 zsigt die Anordnung .<:i; einem Seitpunkt, nachdem

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die Aussendung akustischer Energie stattgefunden hat und die akustischen Reflexionen aufgefangen werden können. Die Gesamtfläche des beschallten Gebiets 20 ist mindestens gleich der Gesamtfläche der Empfänger-Streifenschar 25, vorzugsweise größer als diese, so daß bei nur einer Aussendung akustischer Energie mit N Empfänger-Streifen der den Sender-Wandler 14 und den Empfänger-Wandler 24 mit sich führende Träger unter Aufrechterhaltung der hohen Systemauflösung entweder N-mal so schnell wie bisher weiterbewegt werden bzw. das gleiche Gebiet wie bisher in l/N der bisherigen Zeit erfassen kann.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Wandleranordnung für die Verwirklichung der mit Fig. 3 gezeigten Beschallung bzw. dem mit Fig. 4 veranschaulichten Empfangsvorgang. Die Wandler-Anordnung befindet sich in einem Gehäuse 33 mit einer Abdeckung 35, von der ein Teil weggebrochen ist, so daß die Wandler 14 und 24 darin sichtbar sind. Die Abdeckung 35 besteht aus einem Material, das die gleichen akustischen tfbertragungseigenschaften wie das Medium hat, in dem die Wandler-Anordnung arbeitet - im vorliegenden Fall Meerwasser -, wobei ein derartiges, allgemein in Gebrauch befindliches Material als "rho-c"-Gummi bekannt ist.

Der Empfänger-Wandler 24 ist aus einer Mehrzahl Wandler-Elemente 37 zusammengesetzt, die Ende an Ende längs einer Linie aufgereiht sind, die Kreisbogen eines Kreises mit dem Radius R ist, wobei R der vorgesehenen Arbeitshöhe entspricht. Für bestimmte Ausführungen können die Elemente einen magnetostriktiven Aufbau haben. In anderen Fällen, wie sie auch für das vorliegende Beispiel zutreffen, können die Wandler-Elemente 37 aus einem herkömmlichen Wandler-Material wie Bariumtitanat oder Bleizirkonattitanat bestehen.

Die Länge des Empfänger-Wandlers 24 ist als L bezeichnet, wobei diese Größe L ungefähr gleich ist

^SMAX X ^Ks '

B
worin: ^smax ^maximaler Neigungsbereich,

2 0 9 8 A Π / 0 7 9 0

B für den maximalen Neigungsbereich gewünschte Auflösung,

X die Wellenlänge der Arbeitsfreguenz des Mediums, in dem die Anordnung arbeitet, und

K_e ein "Schattenbildungs"-Faktor ist.

Schattenbildung (shading) ist dem einschlägigen Fachmann allgemein geläufig. Beispielsweise werden bei einer Ausführungsform der Schattenbildung bestimmte Elemente mit Energie versorgt, deren Größe sich von der Energie unterscheidet, mit der weitere Elemente gespeist werden. Wenn alle Elemente mit der gleichen Energie versorgt werden, so hat der Schattenbildungsfaktor K„ etwa den Wert 0,89. Um das Auftreten bzw. den Einfluß störender Nebenkeulen zu verringern, kann von der Möglichkeit der Schattenbildung Gebrauch gemacht werden, wobei ein typischer Bereich für den Schattenbildungsfaktor K allgemein zwischen 0,89 und bis zu 1,2 liegt.

Die Länge des Sender-Wandlers soll - angenommen, daß von einer Schattenbildung nicht Gebrauch gemacht wird - etwa L/N betragen, wobei L die Länge des Empfänger-Wandlers und N die Zahl der verwendeten Strahlen bzw. Empfänger-Streifen ist. Die Wandler-Länge kann kürzer als das Verhältnis L/N sein, so daß der beschallte Teil eine Fläche hat, die größer als die Fläche der Empfänger-Streifen ist und somit einerseits Aufzeichnungsprobleme vermieden und andererseits Änderungen in der Fahrzeuggeschwindigkeit ermöglicht werden. In bekannter Weise speist ein Sender (nicht dargestellt) den Sender-Wandler mit Energie, so daß akustische Energie mit einer bestimmten Frequenz ausgestrahlt werden kann.

Die Wandler-Elemente 37 haben in herkömmlicher Weise einen bestimmten Senkungswinkel, und ein gleicher Senkungswinkel soll auch für den Sender-Wandler 14 verwendet werden. Jedes Wandler-Element 37 hat eine mit W„ bezeichnete Breite, und eine gleiche Breite für den Sender-Wandler würde einen zufriedenstellenden Strahl ergeben. Um jedoch die Leistung zu vergrößern, die mit dem Sender verarbeitet werden kann, ist einer breiteren Fläche W~ der Vorzug zu geben. Um den Senderstrahl gewünschtenfalls zu optimieren, kann eine

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entsprechend gestaltete divergierende akustische Linsenanordnung vor dem Sender-Wandler 14 angeordnet oder aber die Fläche des Sender-Wandlers 14 konvex ausgestaltet werden.

Um die Mehrzahl Empfänger-Strahlen zu bilden, so daß die akustische Energie aufgefangen werden kann, die von der Mehrzahl nebeneinander liegender Empfänger-Streifen in dem Untersuchungsgebiet reflektiert wird, werden die von den einzelnen Wandler-Elementen 37 gelieferten Signale im Verhältnis zu den anderen Elementen phasenverschoben oder verzögert. Eine Einrichtung, mit der diese Maßnahme verwirklicht werden kann, ist mit Fig. 6 veranschaulicht. Zur Erläuterung soll diese Einrichtung nachstehend unter der Annahme beschrieben werden, daß 10 Empfänger-Strahleη mit einem Empfänger-Wandler erzeugt werden, der 23 einzelne, als El bis E23 bezeichnete Wandler-Elemente aufweist.

Wie ohne weiteres ersichtlich, kann die Anordnung so erweitert werden, daß beispielsweise hunderte von Empfänger-Strahlen gebildet werden. Ebenso kann ein solcher Wandler auch beiderseits eines Trägers und nicht nur, wie nachstehend beschrieben, auf einer Seite des Trägers angeordnet werden.

In allgemein bekannter Weise weist jedes einzelne Wandler-Element an seiner Vorder- bzw. Rückseite Elektroden auf, so daß bei Empfang der reflektierten akustischen Energie ein entsprechendes Ausgangssignal geliefert werden kann. Somit ist eine Mehrzahl Verstärker Al bis A23 vorgesehen, die jeweils auf ein entsprechendes, von den Wandler-Elementen geliefertes Signal ansprechen und jeweils eine Verstärkung haben, die durch eine Stufe 40 zur zeitlichen Änderung der Verstärkung variiert wird, so daß in der Anzeigevorrichtung das typische, von Einzelgegenständen freie Bodenecho als im wesentlichen konstante Hintergrundsignal erscheint (da die Intensität der Rücksignale mit dem Abstand abnimmt).

Die Signale der einzelnen Elemente werden einer entsprechenden, mit Dl bis D23 bezeichneten Verzögerungsleitung für die weitere Verarbeitung zugeführt. Diese Verzögerungsleitungen können einen

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akustischen, ebenso aber einen elektromagnetischen oder auch einen Magnetband-Aufbau haben, um nur einige zu nennen. Um das empfangene Signal bezüglich der speziellen Verzögerungsleitung kompatibel zu machen, ist ein örtlicher Oszillator 42 vorgesehen, der einer Mehrzahl Mischer Ml bis M23 sein Ausgangssignal zuführt, um erforderlichenfalls die Frequenz der eintreffenden Signale zu ändern.

Im vorliegenden Beispiel werden 10 Empfänger-Strahlen gebildet, um akustische Energie aufzuzeichnen, die von einer entsprechenden Anzahl nebeneinander verlaufender Empfänger-Streifen reflektiert worden ist. Entsprechend ist jede Verzögerungsleitung mit 10 Anzapfungen versehen. Die Anzapfungen sind an unterschiedlichen Stellen längs der Verzögerungsleitung vorgesehen, und 10 Summier-/ Erfassungsstellen Bl bis BIO sind vorgesehen, um 23 Eingangssignale von den Verzögerungsleitungen aufzunehmen, wie das durch die kleinen, von den Verzögerungsleitungen ausgehenden Pfeile angedeutet ist, die zu den Summier-/Erfassungsstellen B zeigen, mit denen die verschiedenen Stellen der Verzögerungsleitungen jeweils verbunden sind. Die Ausgangssignale der Summier-/Erfassungsstellen Bl bis BIO sind die Signale von den benachbarten Empfänger-Streifen und enthalten Information über das üntersuchungsgebiet, insbesondere darin befindliche Gegenstände, die gespeichert und/oder wiedergegeben werden kann. Wenn nur ein bestimmter Teil des Bodens untersucht werden soll, beispielsweise zwischen R^in und R^AX iⁿ Fig. 4, so kann eine Strahltorschaltung 44 vorgesehen sein, um die Bl- bis BlO-Ausgangssignale entsprechend den gewünschten Zeitpunkten zu gaten.

Beispielsweise sei weiter angenommen, daß die beschriebene Anordnung bei einer Frequenz von 3 MHz arbeitet, so daß sich dementsprechend eine Wellenlänge von 0,5 mm ergibt. Der Schattenbildungsfaktor K_s ist 1,12, die Bogenlänge L 34,6 cm und der Krümmungsradius R oder die Höhe ca. 15 m, mit einem Neigungsbereich von dem Wandler bis zu einem Maximumbereich längs der X-Achse von ca. 30 m. Für diese Arbeitswerte liefert die Schaltung der Fig. 6 10 Empfänger-Streifen 45 bis 54, wie sie mit Fig. 7A in Draufsicht auf das Untersuchungsgebiet wiedergegeben sind. Das Zentrum der

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Empfänger-Anordnung befindet sich an einer Stelle 58 (die ca. 15 m oberhalb der Y-Achse liegt), und das untersuchte Gebiet erstreckt sich über eine Breite zwischen EmIN ^un^ ^RMAX· Jeder Empfänger-Streifen ist an seiner breitesten Stelle 5 cm breit und weist dabei einen hyperbolischen Kurvenverlauf auf. Die Krümmung erscheint infolge des Unterschieds im Maßstab etwas übertrieben, da der Bodenbereich in m (Fuß) und die Streifendimensionen in cm (Inch) angegeben sind. Wird die Anordnung so betrieben, daß sich eine ungerade Anzahl Strahlen ergibt, so hat der dann längs der X-Achse verlaufende Mittelstrahl eine spezielle, einer geraden Linie entsprechende hyperbolische Form. Die Empfänger-Streifen 45 bis 54 erstrecken sich im wesentlichen radial von einem Bezugspunkt 60, von dem aus entsprechende Radiallinien durch die verschiedenen Streifen hindurch gezogen sind, um diese Ausrichtung zu verdeutlichen.

Fig. 7B zeigt eine Seitenansicht mit dem gleichen Maßstab wie Fig; 7A. Die Anordnung befindet sich (zu dem Betrachter hinwandernd) an der Stelle 58 in einer Höhe von ca. 15 m (50 Fuß). Der Neigungsbereich bis zu einem Maximalpunkt auf der X-Achse beträgt ca. 30 m (100 Fuß), und die darunter befindliche Bodenstrecke, die zwischen dem Projektionspunkt der Stelle 58 bis zu dem Maximalpunkt verläuft, ca. 26 m (86,6 Fuß). Der Neigungsbereich zu dem Minimumpunkt auf der X-Achse entspricht ca. 16,8 m (56 Fuß), während die entsprechende Bodenstrecke (Projektion) dann eine Länge von 7,5 m (25 Fuß) hat.

Um eine Empfänger-Streifenschar zu erhalten, wie sie mit Fig. 7A gezeigt ist, sind die Elemente El bis E23 der Fig. 6 im Verhältnis zueinander durch die Verzögerungsleitungen Dl bis D23 phasenverschoben. Für einen bestimmten Empfänger-Strahl und dementsprechend für einen bestimmten Empfänger-Streifen ergibt sich jeweils eine bestimmte Verzögerung. Fig. 8 veranschaulicht allgemein die für die Phasenverschiebung geltenden Gesetzmäßigkeiten„ Der mit dem Kreisbogen angedeutete Empfänger-Wandler hat die Länge L, In dem Untersuchungsgebiet erstreckt sich ein n-ter Streifen„ dessen Mitte sich an der Stelle Rmax in einem Abstand d_n von der X-Achse

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befindet. Eine den Neigungsbereich andeutende Linie S_n verläuft von der Mittellinie des η-ten Streifens an der Stelle R^ax zu dem Mittelpunkt des Empfänger-Wandlers.

Die gesamte Phasenverschiebung θ von einem Ende des Wandlers zum anderen beträgt, um einen Strahl entsprechend Fig. 8 verlaufen zu lassen:

L d_n

θ = r — 360° ,

λ ^sn

worin: θ die gesamte Phasenverschiebung in Grad, L die Länge des Wandlers,
X die Wellenlänge und
d_n und S_n in Fig. 8 veranschaulicht sind.

Mit diesen Parametern läßt sich zeigen, daß die Gesamtverzögerung, die beispielsweise nötig ist, um den Empfänger-Streifen 45 zu bilden, der ca. 23 cm von der Achse entfernt ist, für Fig. 7A

^36O° - ^184O°

Für 23 Elemente ist somit die zwischen zwei Elementen erforderli che Phasenverschiebung:

I ff _=8oo,

worin M die Zahl der Elemente ist. Die Verzögerung, die erforderlich ist, um die weiteren Empfänger-Streifen zu erhalten, läßt sich mit Hilfe der vorgenannten Beziehungen ermitteln. Um zu vermeiden, daß sich ggf. Probleme aufgrund bestimmter unerwünschter Nebenkeulen ergeben, gilt vorzugsweise:

M > 2 (M-I),

worin: M die Zahl der Elemente und

N die Zahl der Empfänger-Streifen ist.

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Entsprechend einer Einsatzmöglichkeit, wie sie mit Fig. 9 veranschaulicht ist, wird die Wandler-Anordnung, die sich an der Stelle 63 befindet und linear in Richtung des Pfeiles weiterwandert, über ein zu erforschendes Untersuchungsgebiet 66 hinwegbewegt. Akustische Sendeenergie beschallt eine Zone 68, die unter einem geringen Winkel relativ zu der X-Achse verläuft. Die Mehrzahl der mit dem Gebiet 70 gezeigten Empfänger-Streifen wandert über die beschallte Zone 68 hinweg und fängt dabei von dieser reflektierte Energie auf, die aufgezeichnet oder wiedergegeben wird.

Da das von der Mehrzahl Empfänger-Streifen gebildete Gebiet nicht ein genaues Rechteck ist, sondern divergiert, kommt es zu einer Überlappung von Information, wie das mit der den beiden vorangehenden Empfänger-Streifen 74 und 75 der Mehrzahl Empfänger-Streifen gemeinsamen schraffierten Zone 72 angedeutet ist. Je nach der eingesetzten Anzeige- bzw. Wiedergabeeinrichtung kann diese in der schraffierten Zone 72 enthaltene, von dem Empfänger-Streifen 75 aufgenommene Information über der genau gleichen, von dem Empfänger-Streifen 74 aufgenommenen Information beschrieben oder wiedergegeben werden. Statt dessen kann, um eine Überlappung zu vermeiden, die Wiedergabe auch in geeigneter Weise so ausgestaltet werden, daß die Hälfte der Information der Zone 72 als Ergebnis des Empfänger-Streifens 74 und die andere Hälfte als Ergebnis des Empfänger-Streifens 75 wiedergegeben wird.

Entsprechend einer anderen Betriebsart, wie sie mit Fig. 10 veranschaulicht ist, wird die an dem Punkt 78 befindliche Anordnung um eine vertikale Achse gedreht, um so die Kreisfläche 80 auf dem Meeresgrund abzutasten. In ähnlicher Weise wie bei Fig. 9 erstreckt sich der erfaßte Bereich von einer Minimumlage %ιν bis zu einer Maximumlage RmAX· Um diese Dreh-Betriebsart zu verwirklichen, kann die Wandler-Anordnung den mit Fig. 11 und 12 wiedergegebenen Aufbau haben.

Fig. 11 zeigt die in einem Kugelgehäuse, das mit einem Träger 87. verbunden und um eine Achse V drehbar ist, angeordneten Wandler. Ein Teil des Gehäuses ist weggebrochen, um so den Sender-Wandler

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89 und die Mehrzahl der den Empfänger-Wandler 90 bildenden Wandler-Elemente sichtbar zu machen.

Fig. 12 zeigt einen Querschnitt durch Fig. 11 längs der Linie A-A. Der vordere Bereich 92 des Kugelgehäuses 85 besteht aus einem akustisch übertragungswirksamen Material wie dem zuvor erwähnten ¹¹ rho-c"-Gummi. Der Raum zwischen diesem Vorderteil und der von einer Innenwand 94 getragenen Wandler-Anordnung ist mit einer geeigneten Wandler-Flüssigkeit angefüllt, die die gleichen akustischen Eigenschaften wie Meereswasser besitzt. Ggf. kann der rückwärtige Bereich 96 verschiedene elektronische Ausrüstungsgegenstände für den Wandler-Betrieb aufnehmen.

Fig. 13 gibt eine Teil-Draufsicht auf die Verhältnisse wieder, die sich bei Anwendung der mit Fig. 10 veranschaulichten Betriebsart ergeben. Die an dem Punkt 78 umlaufende Anordnung sendet während des Umlaufs periodisch Impulse akustischer Energie aus. Ein resultierendes beschalltes Gebiet ist mit 96' bezeichnet. Unter einem kleinen Winkel dahinter befindet sich eine Empfänger-Streifenschar 98 in einer Lage, aus der sie über das beschallte Gebiet 96' hinwegstreichen können. Die Gesamtfläche der Empfänger-Streifenschar 98 ist dabei kleiner als- die Fläche des beschallten Gebietes 96*. Für jeden akustischen Übertragungsvorgang nimmt die Empfänger-Streifenschar aus dem Untersuchungsgebiet reflektierte Information auf. Wie in Verbindung mit früher liegenden Stellen 102 und 103 der Empfänger-Streifenschar ersichtlich, ergibt sich in einer schraffierten Zone 105 eine Informationsüberlappung. Dieser Überlappung kann in der gleichen Weise Rechnung getragen werden, wie das bezüglich Fig. 9 beschrieben wurde. Die in den Empfänger-Streifen enthaltene Information kann aufgezeichnet und/oder in unterschiedlicher Weise etwa mit Hilfe einer Kathodenstrahlröhre oder aber einer Kathodenstrahlröhre zusammen mit fotografischem Film wiedergegeben werden. Fig. 14 zeigt einen elektromechanischen Aufbau, der sich für die Wiedergabe von Signalen einsetzen läßt, die in Verbindung mit der linearen Betriebsart entsprechend Fig. 9 aufgefangen werden.

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In diesem Aufbau der Fig. 14 wird ein elektroempfindlicher Papierstreifen 110 mit konstanter Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles durch einen geeigneten Antrieb (nicht gezeigt) bewegt. Ein Teil des Papierstreifens 110 ist weggebrochen, so daß sich eine isolierende Grundplatte 112 erkennen läßt, an deren Oberfläche mehrere elektrische Leiter in Form von Drähten 114 verlaufen. Im vorliegenden Beispiel wurden 10 Empfänger-Streifen gebildet und die in den einzelnen Streifen enthaltene Information durch die Summier-/Erfassungsstellen Bl bis BIO der Fig. 6 abgegeben. Die Ausgänge der Phasenkreise sind mit entsprechenden Drähten 114 verbunden. Unmittelbar oberhalb des Papierstreifens 110 ist ein Isolierblock 117 angeordnet, an dessen Unterseite sich ein Drahtleiter 119 befindet, der mit der Oberseite des elektroempfindlichen Papierstreifens 110 in Verbindung steht und an ein Bezugspotential wie etwa Masse angeschlossen ist. Der Isolierblock und damit der Drahtleiter 119 ist über Stäbe 121 und eine Stößelplatte 122 mit einer umlaufenden Nockenscheibe 124 gekoppelt, die bei Umlauf in Richtung des Pfeiles dafür sorgt, daß der Drahtleiter 119'quer zur Längsrichtung des Papierstreifens. 110 verschoben wird und anschließend unter der Wirkung der Federn 126 in seine Ausgangslage zurückkehrt. Die Form der Nockenscheibe 124 sowie ihre Umlaufgeschwindigkeit sind so gewählt, daß der Drahtleiter 119 sich über die Drähte 114 (wobei der elektroempfindliche Papierstreifen 110 sandwichartig zwischen diesem und dem Drahtleiter 119 eingespannt ist) mit einer Geschwindigkeit bewegt , die der Geschwindigkeit proportional ist oder entspricht, mit der die Bodeninformation von dem Untersuchungsgebiet aufgefangen wird.

Beispielsweise liefern für den Aufbau der Fig» 14, wenn der Drahtleiter 119 gerade beginnt, sich weiterzubewegen, die Summier- und Erfassungsstellen der Fig., 6 Aus gangs signale, die für die Untersuchungsgebiet-Information an der Stelle %_IN repräsentativ sind* und zur Zeit, zu der der Drahtleiter 119 sich am Ende seiner Quer™ bewegung befindet (vgl. die mit Fig., 14 wiedergegebene Situation) _g Ausgangssignale an die Drähte 114? die für die üntersuchungsg®-= biet-Information an der Stelle %jy£ typisch sindo Im Verlauf der Bewegung des Drahtleiters ruft dl<s Potent,ialdiff@rena zwischen

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diesem und den Signalen in den Drähten 114 eine dem Strom proportionale Verfärbung des elektroempfindlichen Papiers hervor. Wenn der Drahtleiter 119 das Ende seiner Bewegung erreicht hat, gelangt er anschließend bei Weiterdrehung der umlaufenden Nockenscheibe 124 in seine Ausgangslage zurück. Während dieses Rücklaufs erfolgt eine weitere akustische übertragung, wobei der Vorgang wiederholt wird. Zur genauen Wiedergabe des Untersuchungsgebietes kann das elektroempfindliche Papier 110 mit einer Geschwindigkeit bewegt werden, die der Geschwindigkeit proportional ist, mit der der Aufbau über das Untersuchungsgebiet hinweggeführt wird.

Unter bestimmten Meeresbedingungen kann der Aufbau mit der Fortbewegungsrichtung einen als "yaw angle" bekannten Winkel einschließen. Um für einen Ausgleich für durch diesen "yaw angle" in der Anzeige hervorgerufene Abweichungen zu sorgen, kann eine Einrichtung vorgesehen sein, um die Drähte 114 selektiv im Verhältnis zu der Verschiebung des elektroempfindlicheri Papierstreifens 110 auszurichten. Dies erfolgt dadurch, daß die Grundplatte 112 um einen Zapfen 129 schwenkbar ist und sich so auf den "yaw angle" oder Wind- bzw. Abtreibwinkel einstellen kann.

Für die Anzeige von den Empfänger-Streifen abgegebener Untersuchungsgebiet-Signale in Verbindung mit der Rotations-Betriebsart der Fig. 13 kann ein Aufbau Verwendung finden, wie er in vereinfachter Form mit weggebrochenen Bereichen in Fig. 15 gezeigt ist. Wie bei Fig. 14 wird elektroempfindliches Papier 130 eingesetzt, das bis zum Ablauf einer vollständigen Umdrehung der mit einer Welle 133 verbundenen Scheibe 132 festgehalten wird. Die Scheibe 132 weist einen Schlitz 134 auf, um einen Drahtleiter im unteren Teil des Isolierblocks 136 aufzunehmen, der durch einen in dem Block 140 beweglichen Stab 139 geführt wird. Der Isolierblock 136 wird.durch Federn 141 unter Vorspannung gehalten, so daß er sich innerhalb des Schlitzes 134 bewegt, wenn eine Nockenscheibe 138 gedreht wird, die an eine koaxiale Hohlwelle 142 angeschlossen ist. Direkt unterhalb des Schlitzes 134 befindet sich auf der anderen Seite des feiektrssapfindlichen Papiers 130 eine Gruppe Drähte 143, wobei für jscLm 3mpfänger-StreJfen jeweils einer vorgese-

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hen ist. Diese Drähte 143 sind an einer Scheibe 144 angebracht, die synchron mit der Scheibe 132 umlaufen kann, so daß bei Drehung der Scheibe 132 die Drähte 143 sich jeweils direkt unterhalb des Schlitzes 134 befinden. Die Drehung der Scheiben 132 und 144 ist proportional zu der Drehung des Aufbaus an dem Punkt 78 der Fig. 13. Umlauf und Gestalt der Nockenscheibe 138 sind so gewählt, daß der Drahtleiter in dem Isolierblock 136 über die darunter befindlichen Drähte 143 mit einer Geschwindigkeit hinwegwandert, die der Beschallungsgeschwindigkeit entspricht, um so das Schreiben und Aufzeichnen der Untersuchungsgebiet-Information zu bewirken. Nach jeder vollständigen Umdrehung der Scheiben 132 und 144 und damit einer Wiedergabe der Kreisfläche 80 der Fig. 13, kann das elektroempfindliche Papier 130 um eine Teilung weiter in eine neue Lage gebracht werden, in der eine anschließende Abtast-Aufzeichnung erfolgen kann.

Mit Fig. 5 wurde eine Wandler-Anordnung mit einem Empfänger-Wandler 24 beschrieben, der eine Mehrzahl Wandler-Elemente 37 aufweist, die im Verhältnis zueinander phasenverschoben arbeiten, so daß eine Mehrzahl Empfänger-Strahlen für den Empfang der akustischen Energie erzeugt wird, die von einer Mehrzahl nebeneinander liegender Empfänger-Streifen in dem Untersuchungsgebiet reflektiert wird. Fig. 16 zeigt eine Wandler-Anordnung für die Durchführung der gleichen Funktion unter Zuhilfenahme einer Mehrzahl Empfänger-Wandler 145 bis 154, die jeweils so ausgerichtet sind, daß sie akustische Energie aufnehmen können, die von einem entsprechenden Empfänger-Streifen der Empfänger-Streifen 156 bis 165 der Fig. 17 reflektiert wird, die jeweils mit der gleichen Frequenz arbeiten können. Wenn jeder der N Empfänger-Wandler eine Länge L hat, so hat der Sender-Wandler eine Länge, die gleich oder kleiner als L/N ist, so daß die insgesamt beschallte Fläche gleich oder größer der Gesamtfläche der Empfänger-Streifen 156 bis 165 ist. Wie bei dem Wandler nach Fig. 5 ist der Wandler-Aufbau der Fig. in einem Gehäuse 172 untergebracht, das eine "rho-c"-Gummi-Abdekkung 174 aufweist, aus der ein Teil herausgebrochen ist, um die . Wandler sichtbar zu machen.

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Die einzelnen Empfänger-Wandler 145 bis 154 erzeugen einzelne Empfänger-Streifen, die leicht trapezförmig gestaltet sind, aber allgemein gesehen sich längs entsprechender Linien erstrecken, die im Gegensatz zu der radialen Anordnung der Fig. 7A im Verhältnis zueinander parallel verlaufen.

Dadurch, daß einzelne Empfänger-Wandler vorgesehen sind, entfällt auch die Notwendigkeit, für Verzögerungsleitungen zu sorgen, wie sie in Fig. 6 gezeigt sind, da jeder Wandler mit einem entsprechenden Verstärker verbunden werden kann, dessen Ausgang sich der Anzeigevorrichtung unmittelbar zuführen läßt. Die Empfänger-Wandler 145 bis 154 sind mit durchgehenden Linien angedeutet, können in der Praxis jedoch aus Wandler-Elementen hergestellt sein, die sich längs dieser Linien erstrecken. Alle längs dieser Linie liegenden Elemente wären dann elektrisch mit Verstärkern für diesen speziellen Wandler-Empfänger verbunden.

Die erfindungsgemäße Anordnung wurde im Hinblick auf eine lineare oder eine rotorische Betriebsart erläutert, jedoch versteht es sich, daß andere Betriebsarten möglich sind. Beispielsweise könnte die Anordnung am Bug eines Schiffes befestigt sein, um das vor dem Schiff liegende Gebiet, über das das Schiff anschließend hinweggleitet, zu untersuchen. Die Anordnung kann auch zur Untersuchung weiterer üntersuchungsgebiete unter verschiedenen weiteren Winkeln relativ zu der Fortbewegungsrichtung eingesetzt werden, und bei großer Strahl-Zahl kann die Anordnung sogar auf einer festen Plattform oder einem festen Träger angeordnet sein. Der Begriff "seitliche Messungen" ('side looking") gilt daher für jedes derartige System, das sich dadurch auszeichnet, daß die Information in einer Dimension auf Zeitbasis eingeholt wird.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche :

Anordnung für seitliche Messungen auf Schallbasis in einem bestimmten üntersuchungsgebiet, gekennzeichnet durch einen Wandler zur Abstrahlung akustischer Energie einer bestimmten Frequenz und zur Beschallung eines Teils des Untersuchungsgebietes, eine Empfangseinrichtung mit einem Empfänger-Wandler zur Bildung einer Mehrzahl Empfänger-Strahlen für den Empfang der von einer Mehrzahl angrenzender, langgestreckter Empfänger-Streifen des Untersuchungsgebietes abgestrahlten akustischen Energie und zur Erzeugung entsprechender, dafür repräsentativer Ausgangssignale, wobei die Gesamtfläche des beschallten Teils mindestens gleich der Gesamtfläche aller Empfänger-Streifen ist, sowie durch eine auf die Ausgangssignale ansprechende Anzeigeeinrichtung für die zeitabhängige Anzeige der von den einzelnen Empfänger-Streifen aufgenommenen akustischen Energie.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger-Wandler eine Länge L und die Sender-Wandler eine Länge <C L/N haben, worin N die Zahl der Empfänger-Streifen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger-Wandler eine Breite W und der Sender-Wandler eine Breite hat, die größer als die Breite W ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl aneinander angrenzender langgestreckter Empfänger-Streifen kurvenförmige Empfänger-Streifen und einander berührende Empfänger-Streifen aufweisen.
5.' Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger-Wandler von einem einzelnen Empfänger-Wandler gebildet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

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daß der Empfänger-Wandler eine Mehrzahl Empfänger-Wandler mit je einem Empfänger-Wandler pro Empfänger-Strahl aufweist, die alle bei der gleichen Frequenz arbeiten.
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger-Streifen im wesentlichen radial von einem Bezugspunkt (60) ausgehen.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger-Wandler eine Mehrzahl Wandler-Elemente (37) aufweist, die längs eines Kreisbogens angeordnet sind und bei Empfang akustischer Energie entsprechende Ausgangssignale abgeben, die im Verhältnis zu den AusgangsSignalen benachbarter Wandler-Elemente progressiv phasenverschoben sind und somit eine Mehrzahl Empfänger-Strahlen bestimmen.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Wandler-Elemente gleich oder größer als 2(N-I) ist, worin N die Anzahl der Empfänger-Strahlen ist.
10. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler in einem an einem Träger befestigten Gehäuse untergebracht ist, das im Verhältnis zu dem Träger drehbar ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse über 360° hinweg drehbar ist.
12. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Einrichtung ein elektroempfindliches Aufzeichnungsmedium sowie eine Mehrzahl elektrischer Leiter, die so miteinander verbunden sind, daß sie ein zugeordnetes der Ausgangssignale empfangen können, und einen mit einem Bezugspotential verbindbaren beweglichen Leiter aufweist, daß das Aufzeichnungsmedium sandwichartig zwischen der Mehrzahl elektrischer Leiter und dem beweglichen Leiter eingeschlossen ist und dabei mit den elektrischen Leitern und dem

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beweglichen Leiter in Verbindung steht und daß die Anzeiger Einrichtung ferner eine Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des beweglichen Leiters über die Mehrzahl Leiter umfaßt.
13« Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsmedium sich im Verhältnis zu den Leitern bewegt und daß ferner eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Mehrzahl Leiter im Verhältnis zu der Bewegung des Aufzeichnungsmediums selektiv auszurichten.
14. Anordnung nach Anspruch 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Einrichtung eine Einrichtung zur Drehung der Mehrzahl Leiter im Verhältnis zu dem Aufzeichnungsmedium über einen Winkel aufweist, der der Drehung des Gehäuses relativ zu dem Träger entspricht.

KN/hs 3

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