DE3004492A1

DE3004492A1 - Seitensicht-sonarsystem

Info

Publication number: DE3004492A1
Application number: DE19803004492
Authority: DE
Inventors: Keith Mackenzie Allan; Leonard Bruce Jarman
Original assignee: Plessey Handel und Investments AG
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1979-02-07
Filing date: 1980-02-07
Publication date: 1980-08-21
Also published as: US4313184A; FR2448726B1; FR2448726A1

Description

Patentanwälte

Oipl.-lng. Dipl.-Ohem. Dipl.-lng.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

&i -ns her got strass e 19

8 München 60

Unser Zeichen: P 2424 6.Februar 1980

PLESSICY HANDEL UND INVESTMENTS AG
Gartenstrasse 2

6300 Zug, Schweiz

Seitensicht-Sonarsystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sonarnystem.

An Bord eines Schiffs angebrachte Sonarsysteme mit elektronischer Strahlschwenkung sind bekannt; sie enthalten normalerweise ein ausrichtbares Sonarfeld, das so ausgebildet ist, daß es auf elektronische Weise einen horizontalen Schwenk um die Achse des Sonarfeldes vor dem Schiff durchführt.

Bs sind auch Seitensicht-Sonarsysteme bekannt; sie enthalten ein Strahlerfeld, das in einem Winkel von 90° zur Vorwärtsbewegung des Schiffs einen schmalen Strahl aussendet. Eine Sonardarstellung ergibt sich in diesem Fall ausschließlich auf Grund der Schiffsbewegung. In den meisten Seitensicht-Sonarsystemen wird das Strahlerfeld hinter dem Schiff nachgeschleppt.

Schw/Ba

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3 Π Π /. /₊ 9 2

Bekannte Seitensicht-Sonarsysteme unterliegen mehreren Einschränkungen. Die schwerwiegendste Einschränkung besteht vielleicht darin, daß die Fahrgeschwindigkeit des Schiffs stark beschränkt wird, wenn empfindliche Sonarechos erhalten werden sollen.

Nach der Erfindung ist ein Seitensicht-Sonarsystem gekennzeichnet durch ein Sende/Empfangs-Wandlerfeldj, das ein Sonarsignal so aussendet, daß ein sich zu einer Seite einer Linie längs der Vorwärtsbewegungsrichtung eines Schiffs erstreckender, mit Schall bestrahlter Bogen entsteht, und der Echosignale aus dem Bereich innerhalb dieses Bogens empfängt, eine Abtastanordnung, die als Antwort auf empfangene Echosignale einer Anzeigevorrichtung Videosignale zuführt, und eine Abtaststeueranordnung, die mit den ausgesendeten Impulsen synchronisiert ist und die Abtastanordnung so steuert, daß der Anzeigevorrichtung Videosignale zugeführt werden, die einem vorbestimmten Sektorstreifen innerhalb des mit Schall bestrahlten Bogens angehören.

Mit Hilfe der gesteuerten Abtastung werden nur diejenigen Videosignale, die sich auf den vorbestimmten Sektorstreifen beziehen, in die Anzeigevorrichtung eingegeben, so daß auf diese Weise, Daten, die sich auf irgendeinen vorbestimmten Sektorstreifen in dem mit Schall bestrahlten Bogen beziehen, beispielsweise Daten, die sich auf einen parallelen Sektorstreifen beziehen, beispielsweise auf einem dauerhafte Kopien herstellenden Drucker angezeigt werden, wodurch kontinuierlich eine Sonardarstellung des sich zu einer Seite des Schiffs erstreckenden Meeresbodens erhalten werden kann, während das Schiff seine normale Geschwindigkeit beibehält. Die Steuerung der Abtastanordnung kann in

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Abhängigkeit von der Bewegung des Schiffs und/oder in Abhängigkeit von anderen variablen Parametern, beispielsweise der Wassertemperatur, die die Schallgeschwindigkeit im Wasser beeinflußt, durchgeführt werden, wodurch eine gute Dauerkopie unabhängig von der Vorwärtsgeschwindigkeit des Schiffs erhalten wird, und andere Schiffsbewegungen zumindest zum größten Teil kompensiert werden können.

Die nachfolgende Beschreibung und Erläuterung eines Ausführung beispiels der Erfindung ist insbesondere auf ein System gerichtet, bei dem die Elemente eines Strahlerfeldes wiederholt geschwenkt und abgetastet werden, so daß jeder Schwenk Videodaten erzeugt, die "Zellen" mit im wesentlichen der gleichen Entfernung angehören, die einen Bogen definieren, wobei Daten aus aufeinanderfolgenden Schwenkungen, die sich daher auf zusammenhängende Bögen in zunehmend größeren Entfernungen beziehen, nacheinander empfangen werden, damit aus jedem SOnarimpuls Daten erhalten werden, die dem vorbestimmten interessierenden Sektor angehören.

Es ist zu erkennen, daß als Alternative zu diesem Schwenksystem, das anschließend genau beschrieben wird, eine Parallelverarbeitung von Daten durchgeführt werden könnte, bei der Daten aus mehreren Elementen des Strahlerfeldes gleichzeitig verarbeitet und gespeichert werden und Videodaten, die dem interessierenden Sektor angehören, können aus den gespeicherten Datenausgewählt und nach Bedarf der Anzeigevorrichtung zugeführt werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält das Seitensicht-Sonarsystem ein Sonar-Sende/Empfangs-Strahlerfeld zum Aussenden eines Spnarsignals zu einer Seite einer sich längs der

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Vorwärtsbewegung eines Schiffs erstreckenden Linie und zum wiederholten elektronischen Abtasten eines Sektors innerhalb eines Bogens nach jedem ausgesendeten Sonarsignal, damit Echosignale von Zielen empfangen werden, die durch das ausgesendete Sonarsignal angestrahlt worden sind, so daß nach der Aussendung jedes Sonarsignals eine Folge von Schwenkvorgängen durchgeführt wird,, wobei sich aufeinanderfolgende Schwenkvorgänge auf zunehmend größere Entfernungen beziehen, und eine Signalabtastanordnung, die die während eines vorbestimmten Zeitkanals in jedem Schwenkvorgang empfangenen Echosignale abtastet, wobei die Peilung des empfangenen Sonarstrahls in Abhängigkeit von der Position der Zeitkanäle bezüglich des Starts des Schwenkvorgangs bestimmt wird, während die Breite des empfangenen Sonarstrahls in Abhängigkeit von der Dauer der Zeitkanäle bestimmt wird, wodurch Videosignale für eine Anzeigevorrichtung erhalten werden? die innerhalb eines Empfängerstrahlungsdiagramms empfangen werden, das in Abhängigkeit vom Betrieb der Signalabtastanordnung definiert wird.

Die Zeitkanäle, in denen die Signalabtastanordnung die empfangenen Echosignale abtastet, liegen zentrisch zu einer Winkelposition im abgeschwenkten Bogen, die jeder Folge von Schwenkvorgängen gemeinsam angehört.

Dj.e Breite jedes Zeitkanals kann sich während jedes SchwenkVorgangs ändern, damit ein vorbestimmtes Empfängerstrahlungsdiagramm erhalten wird.

Auf diese Weise können blinde Punkte, die in bekannten Seitensicht-Sonarsystemen bei normalen Fahrgeschwindigkeiten

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des Schiffs nicht in das empfangene Strahlungsdiagramm fallen würden, durch eine geeignete Formgebung des empfangenen Strahlungsdiagramms in einem nach der Erfindung ausgebildeten System erfaßt werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Seitensicht-Sonarsystem mit einer Signalprozessoreinheit für die Verwendung bei Sonarsystemen mit elektronischer Strahlschwenkung, in denen ein Wandlerfeld ein Gebiet auf einer Seite einer längs der Bewegungsrichtung eines Schiffs verlaufenden Linie mit Schall bestrahlen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalprozessor eine Sonarsignal-Abtastanordnung enthält, die abhängig von Zeitsteuersignalen, die von dem ausgesendeten Sonarsignal und dem Schwenkfrequenzsignal des mit elektronischer Strahlschwenkung arbeitenden Sonarsystems abgeleitet sind, während eines vorbestimmten Zeitkanals in jeder Folge von Schwenkvorgängen im Anschluß an jedes ausgesendete Sonarsignal die empfangenen Sonarechosignale abtastet, so daß vorbestimmte EmpfangsStrahlungsdiagramme innerhalb eines von dem mit elektronischer Strahlschwenkung arbeitenden Sonarsystem abgeschwenkten Bogens gebildet werden, wobei während der Zeitkanäle empfangene Datensignale einer Sonar-Anzeigevorrichtung als Videosignale zugeführt werden.

Vorteilbafterweise ist vorgesehen, daß die Anzeigevorrichtung eine eine daherhafte Kopie liefernde Anzeigeeinheit ist, in der während jedes Schwenkvorgangs empfangene Daten als eine Lii einer videomodulierten Grauskala längs einer Entfernungsachse dar gestellt wird, wobei für jeden Schwenkvorgang eine Linie vorgesehen ist, und in der eine Bewegung in einer senkrecht zur Entfernungsachse eines Trägers, auf der die Anzeigeeinheit

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3 O O /449/

— Q _

angebracht ist, unabhängig von der Vorwärtsbewegung des Schiffs gesteuert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig.1 ein Diagramm, in dem die Bildung eines Seitensichtstrahls dargestellt ist,

Fig.2a ein Diagramm mit Deckungslücken im Strahlungsdiagramm eines herkömmlichen Seitensicht-Sonarsystems,

Fig.2b ein Diagramm eines Sonarstrahlungsdiagramms für zwei Abtastwerte,

Fig.2c ein Diagramm eines Sonarstrahlungsdiagramms für drei Abtastwerte ,

Fig.3 ein Blockschaltbild eines Seltensicht-Prozessorsystems,

Fig.4 ein Blockschaltbild der Signalschnittstelleneinheit von Fig.3,

Fig.5 ein Blockschaltbild des Entfernungszeitsteuergenerators von Fig.3,

Fig.6 ein Signaldiagramm zur Veranschaulichung von Signalen,

die zum Entfernungszeitsteuergenerator von Fig.5 gehören,

Fig.7 ein Signaldiagramm zur Veranschaulichunp von Signalen, die zu der in Fig.3 dargestellten Strahlformer-Zeitsteuereinheit gehören,

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COPv

Fig.8 ein Signaldiagramm zur Veranechaulichung von Bereichs-Kompressions-Zeitsteuersignalen, die zur Strahlformer-Zeitsteuerschaltung von Fig.3 gehören,

Fig.9 ein schematisches Blockschaltbild der in Fig.3 dargestellten Strahlformer-Zeitsteuereinheit,

Fig.10 ein schematisches Blockschaltbild der in Fig.3 dargestellten Empfängers ignal-Schnittstellene inhe it,

Fig.11 ein Signaldiagramm mit Zeitsteuersignalen, die zu dem in Fig.3 dargestellten Videoprozessor 46 gehören,

Fig.12 ein Blockschaltbild der Videosummier-und Ausgangsschnittstelleneinheit von Fig.3,

Fig.13 ein Blockschaltbild des Videoprozessors von Fig.3,

Fig.14 ein Signaldiagramm mit Zeitbasis- und Testmustersignalen, die zum Entfernungs-Zeitbasisgenerator und zum Testmustergenerator von Fig.3 gehören, und

Fig.15 ein Signaldiagramm mit Zeitsteuersignalen, die zum Markengenerator von Fig.3 gehören.

Ein Seitensichtprozessor ist ein Slgnalverarbeitungs- und Signalaufzeichnungssystem, das ermöglicht, daß Sonarsysteme mit elektronischer Strahlschwenkung in einem Seitensichtbetrieb arbeiten. Der Seitensichtprozessor ist ein selbständiges, aus einer Elektronikeinheit bestehendes Gerät, das den Seitensichtprozeß bei seiner Durchführung Steuer und eine Zeilenabtast-Aufzeichnungseinheit enhält, die die Seitensichtdaten als kontinuierliche Aufzeichnung auf

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Papier- oder Füllmaterial liefert. Die Umsetzung in den Seitenslchtbetrieb erfordert keine großen Änderungen des Hauptsonarsystems. Der Seitensichtprozessor benötigt nur drei Signale aus dem Hauptsonarsystem für die Durchführung der Seitensichtverarbeitung, nämlich (a) den ausgesendeten Sonarimpuls, der zur Erzielung eines Entfernungs-Zeitbezugswertes benutzt wird, (b) das Schwenkfrequenzsignal des Hauptsonarsystems zur Erzielung einer Peilreferenz, und (c) das Empfängerausgangssignal zur Erzeugung von Sonar-Videodaten.

Der Seitensichtbetrieb wird erzielt, indem das Schiff längs eines geraden Kurses fährt, wobei der Sonarwandler im Winkel von 90°(entweder nach Backbord oder nach Steuerbord ) zur Bewegungsrichtung angebracht ist. Der Seitensichtprozessor erzeugt auf diese Weise eine Seitensichtaufzeichnung der Entfernung bezüglich der gefahrenen Strecke.

Ein Seitensichtprozessor kann so ausgelegt sein, daß er eine hohe Anzeigeauflösung ergibt. Das System kann daher Seitensichtaufzeichnungen zur Erfüllung mehrerer Operationsaufgaben erzeugen, beispielsweise für die Wrackortung, die Erfassung und Klassifizierung kleiner Objekte , die Pipeline-Überwachung und die Erzeugung von Sonaraufzeichnungen des Meeresbodens, wie sie bei der hydrographischen Vermessung benötigt werden. Ein Seitensichtprozessor kann daher wirkungsvoll mit kommer~ ziellen, mit Strahlschwenkung arbeitenden Sonarsystemen zur bedeutenden Erweiterung ihrer Betriebsmöglichkeiten verwendet werden.

Eine nach der Erfindung ausgebildete Anordnung schildert tatsächlich aus einem mit Strahlschwenkung arbeitenden Sonar einen festen Strahl. Das Konzept der Erzeugung eines

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festen Strahls aus einem mit Strahlschwenkung arbeitenden Sonar beruht auf der Tatsache, daß das Empfängerstrahlungsdiagramm seinen vollständigen Bogen innerhalb der Periodendauer des ausgesendeten Sonarimpulses durchläuft , also innerhalb eines Parameters, der für Sonarsysteme mit elektronischer Strahlschwenkung fundamental ist.Dies bedeutet, daß von einem Momentanabtastwert des schwenkenden Strahls empfangene Signale das natürliche Empfängerantwort strahlungsdiagramm des Sonars repräsentieren müssen. In Fig.1 ist die Periodendauer der Schwenkfrequenz direkt auf den durchschwenkten Bogen θ des Sonarstrahls bezogen. Ein fester Strahl 0 kann somit dadurch erhalten werden, daß die festgestellten empfangenen Sonarsignale während einer Abtastperiode, die mit der Schwenkfrequenz synchronisiert ist, mit der Schwenkfrequenz abgetastet werden. Ein Abtastsignal kann für diesen Zweck aus dem Schwenkfrequenzsignal mit Hilfe geeigneter Zeitverzögerungen erhalten werden, so daß der Abtastwert an Jedem erforderlichen Punkt des Schwenkbogens mit Jeder beliebigen Dauer auftreten kann. Praktisch ist es Jedoch nicht möglich, die Empfängervideosignale verzögerungsfrei abzutasten} die resultierende Strahlbreite ergibt sich daher aus der Gleichung:

Strahlbreite = natürliche Strahlbreite +

Abtastperiode χ durchschwenkter Bogen Strahlschwenkperiode

Da der abgetastete Strahl an Jeder beliebigen Teilposition innerhalb des durchschwenkten Bogens liegen kann, wird der Seitensichtbetrieb dadurch erhalten, daß der Schwenkstrahl dann abgetastet wird, wenn er eine Peilrichtung durchläuft, die im wesentlichen im Winkel von 90° zur Bewegungsrichtung liegt. In der einfachsten Form wird

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dies dadurch erhalten, daß ein stabilisiertes Wandlersystem auf eine Peilrichtung von 90° zur Richtung der Vorwärtsbewegung des Schiffs ausgerichtet wird, und daß der Strahl abgetastet wird, wenn er die Mitte des durchschwenkten Bogens passiert. In Fig.1 ist die Bildung des Seitensichtstrahls dargestellt. In einem komplizierteren System kann die Strahlposition so gesteuert werden, daß eine elektronische Stabilisierung auf Werte innerhalb der Grenzen des durchschwenkten Bogens für ein festes Seitensichtsystem erhalten wird.

Die Fähigkeit, die Strahlbreite des resultierenden Seitensichtstrahls zu verändern, ermöglicht dem Seitensichtprozessor, das Antwortstrahlungsdiagramm zur Anpassung an verschiedene Betriebserfordernisse zu steuern. Dies ist eine Eigenschaft, die gewisse Vorteile gegenüber herkömmlichen Seitensichtsystemen bietet. Für einen Seitensichtbetrieb mit hohem Auflösungsvermögen ist zur Erzielung des optimalen Anzeigeauflösungsvermögens ein schmaler Strahl erforderlich. Obgleich der Seitensichtprozessor die absolute Strahlbreite des Hauptsonars nicht realisieren kann, kann eine gute Näherung erzielt werden, wobei sich für praktische Zwecke eine vernachlässigbare Auswirkung auf das Verhalten des Systems ergibt. Wenn herkömmliche bekannte Seitensichtsysteme benutzt werden, ist eine Einschränkung hinsichtlich der minimalen Entfernung auf Grund der kombinierten Wirkung der schmalen Strahlbreite, der Übertragungsgeschwindigkeit und der Schiffsgeschwindigkeit vorhanden,

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Wenn die Schiffsgeschwindigkeit zunimmt, wird die zwischen ausgesendeten Sonarimpulsen durchfahrene Strecke größer als die vom Strahl überdeckte Breite, was dazu führt, daß in der Seitensichtiiberdeckung Lücken 1 auftreten, die in Fig.2a als schraffierte Bereiche dargestellt sind; daraus ergibt sich die Einschränkung hinsichtlich der Minimalentfernung zwischen den gestrichelten Linien 2 und 3 in Fig.2a. Mit der beim Seitensichtprozessor möglichen Strahlbreitensteuerung tritt dies nicht ein. Die Seitensicht-Strahlbreitensteuerung kann entsprechend der Schiffsgeschwindigkeit und der Sonarübertragungsgeschwindigkeit programmiert werden, damit die Strahlbreite während der Entfernungsschwenkung gemäß Fig.2b und Fig.2c modifiziert wird. Daraus ergibt sich, daß die Strahlbreite ausgedrückt durch die Strecke gleich bleibt, was sicherstellt, daß in der Sonarüberdeckung keine Lücken auftreten. In Fig.2 ist ein Beispiel einer Strahlbreitenänderung mit der Entfernung dargestellt, wobei das Strahlungsdiagramm ermöglicht, Jede überdeckte Fläche zweimal abzutasten, (Fig.2b) , während in Fig.2c ein anderes Strahlungsdiagramm dargestellt ist, das so breit ist, daß die Bildung von drei Abtastwerten ermöglicht wird. Wenn die Operationsaufgabe darin besteht, kleine Objekte aufzufinden,wie es bei der Wrackortung erforderlich sein kann, muß die Detektionsfähigkeit des Seitensichtsystems durch Arbeiten mit einer Strahlbreite verbessert werden, die zweimal oder dreimal größer als die natürliche Strahlbreite des Hauptsonars ist. Obgleich diese Technik dazu neigt, Einzelheiten des Meeresbodens zu zerstören, verbessert die höhere Abtastgeschwindigkeit auf Grund der

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vergrößerten Strahlbreite die Anzeigesonarsignale für solche Objekte. Zur Verwirklichung der vollen Möglichkeiten dieser Fähigkeit zur Veränderung der Strahlbreite führt der Seitensichtprozessor eine Auswahl der Strahlbreiten zur Befriedigung der verschiedenen Operationsaufgaben durch.

Die Systemverarbeitungsfunktionen sind im Blockschaltbild von Fig.3 dargestellt; ihre Arbeitsweise wird nun erläutert.

Das System enthält eine Prozeßsteuereinheit h₉ die eine Schnittstelle zwischen den Steuerorganen der Bedienungsperson und weiteren Einheiten des Systems darstellt und Befehlssignale erzeugt; außerdem erzeugt sie Maßstabsfaktoren für verschiedene Betriebsarten.

Die Steuerfunktionen sind in der Steuereinheit 4 von Fig.3 mit A, B, C, D und E bezeichnet; diese Buchstaben sind in entsprechender Weise längs weiterer Einheiten des Systems zur Anzeige der von der Steuereinheit 4 erzielten Steuerfunktion angegeben.

Das System ist so ausgelegt, daß es Zeitsteuerdaten aus einem Hauptsonar entweder in analoger Form oder in digitaler Form annimmt. Diese Daten werden an Leitungen 5 und 6 einer Zeitsteuersignal-Schnittstelleneinheit 7 zugeführt, die sie in ein digitales Standardformat für die Benutzung durch die anderen Einheiten des Systems umsetzt. Eine von dieser Schnittstelleneinheit durchgeführte zweite Aufgabe besteht darin, Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Zeit Steuer signale an der Leitung 8 für den Betrieb mit einem Bandaufzeichnungsgerät zu übertragen. Von der

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Schnittstelleneinheit 7 werden zwei Ausgangssignale geliefert, nämlich Sendezeitsteuerimpulse 9 gemäß Fig.6, die einem Entfernungszeitsteuergenerator 12 an der Leitung 10 zugeführt werden, sowie Schwenkimpulse gemäß den Figuren 7 und 8, die mit der Schwenkfrequenz des Hauptsonars synchronisiert sind, und an der Leitung dem Zeitsteuergenerator 12 und an der Leitung 14 einer Strahlformer-Zeitsteuereinheit 15 zugeführt werden.

Ein genaues Schaltbild der Schnittstelleneinheit 7 ist in Fig.4 dargestellt; Teile, die Teilen von Fig.3 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch durch einen Buchstaben ergänzt.Die vom Hauptsonar gelieferten Zeitsteuerdaten können in analoger oder digitaler Form vorliegen. Zeitsteuerdaten können auch von einem Bandaufzeichnungsgerät geliefert werden.

Wenn analoge Eingangssignale geliefert werden, die sich auf ausgesendete Sonarimpulse und Schwenksignale beziehen, werden sie vom Hauptsonar an Leitungen 5a bzw. 6a zugeführt. Wenn digitale Daten geliefert werden, werden digitale Signale, die sich auf ausgesendete Sonarsignale und Schwenksignale beziehen, vom Hauptsonar an Leitungen 5b bzw. 6b geliefert. Wenn dagegen auf Band aufgezeichnete Sonar- und Schwenksignale geliefert werden, werden diese vom verwendeten Bandaufzeichnungsgerät an Leitungen 8a und 8b zugeführt. Schalter 16, 17, 18 und 19, die in Abhängigkeit von Signalen an einer Steuereingangsleitung oder einer Wiedergabeauswahlleitung 21 von der Steuereinheit 4 betätigt werden, wählen die bestimmte Funktion aus, die benötigt wird. Analoge Eingangssignale an den Leitungen 5a und 6a werden den Schaltern 16 bzw. 18 über Analog-Digital-

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Umsetzer 22 bzw. 23 zugeführt. Digitale Eingangssignale an den Leitungen 5b, 6b und 8a, 8b werden über Impulsformglieder 24, 25, 26 und 27 den Schaltern 16, 18, und 19 zugeführt. Durch eine geeignete Betätigung der Schalter 16, 17, 18, 19 in Abhängigkeit von Signalen an den Leitungen 20 und 21 können an Leitungen 28 und 29 AusgangssignäLf für eine Bandaufzeichnung geliefert werden, oder es können an die Leitungen 10a bzw. 13aAusgangssignale für das System angelegt werden. Ubertragungsimpuls-Zeitsteuersignale an der Leitung 10 von Fig.3 werden dem Entfernungszeitsteuergenerator 12 zugeführt, dessen Aufgabe darin besteht, die Sonardaten mit dem Hauptsonar zu synchronisieren und dadurch eine Entfernungsreferenz für das System zur Verfügung zu stellen.

In den meisten Sonar-Anwendungsfällen ist es nicht erwünscht, die Sonarechos für die gesamte Sendeperiode anzuzeigen. Der Generator 12 erzeugt daher ein Entfernungszeitsteuersignal, das entsprechend der ausgewählten Entfernung bestimmt 1st. Dieses Signal bestimmt die Entfernungsabtastperiode T1; es 1st als Signal 30 in Fig.6 dargestellt.Die Entfernungsabtastperiode T1 kann so programmiert eein,daß entweder die gesamte Sendeperiode oder ein Teil der Sendeperiode in 10 Yard-Schritten ausgewählt wird. Damit dies erleichtert wird, enthält der Zeitsteuergenerator 12 einen Taktgeber, der das in Fig.6 als Signal 31 dargestellte Ausgangssignal erzeugt.

Es sei nun auf Fig.5 Bezug genommen, wo ein genaues Blockschaltbild des Entfernungszeitsteuergenerators 12 dargestellt ist. Leitungen 34, 35 und 36 liefern

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Steuerdaten von der Steuereinheit 4, die sich auf die Schallgeschwindigkeit in Wasser , den Start der Entfernungsverzögerungsperiode bzw. die Entfernungsperiode beziehen, wie noch beschrieben wird.

Der ausgesendete Sendezeitsteuerimpuls 9 und "der Schwenkimpuls werden an den Leitungen 37 und 38 dem Zeitsteuergenerator 12 zugeführt. Der Zeitsteuergenerator 12 enthält vier Zähler 39, 40, 41 und 42. Der Zähler 39 ist so programmiert, daß er ein 10-Yard-Taktsignal erzeugt, das als Taktsignal für die weiteren Zähler 40, 41 und 42 benutzt wird. Der Zähler 39 wird vom Sendezeitsteuerimpuls an der Leitung 37 ausgelöst und von Schwenksignalen an der Leitung 38 getaktet und so programmiert, daß die Systemzeitsteuerung auf verschiedene Schwenkfrequenzen und auch auf Entfernungsänderungen im Hinblick auf die Schallgeschwindigkeit im Wasser eingestellt wird. Die Einstellung des Zählers wird mittels eines Signals an der Leitung 34 erzielt. Der Zähler 40 wird von einem Sendezeitsteuerimpuls an der Leitung 37 ausgelöst, und von dem ihm an der Leitung 43 zugeführten 10-Yard-Taktsignal getaktet. Die Periode des Zählers wird vom Steuersignal an der Leitung 35 bestimmt; er bestimmt die Entfernungsverzögerung zwischen dem Sendebeginn und dem Start des angezeigten Entfernungsabtastwerts. Der Zähler 41 wird vom Entfernungsauswahl-Steuersignal an der Leitung 36 so programmiert, daß er das die Entfernungsabtastperiode bestimmende Signal 30 von Fig.6 erzeugt, das die mit der angezeigten Entfernungsperiode im Zusammenhang stehenden Funktionen steuert.

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Der Zähler 41 wird durch den Beginn des Entfernungsverzögerungssignals aus dem Zähler 40 ausgelöst, und er wird vom 10-Yard-Taktsignal an der Leitung 43 getaktet. Der Zähler 42 arbeitet parallel zum Zähler 41 zur Erzeugung einer 5O-Yard-Marke entsprechend dem Zeitsteuersignal von Fig.6. Vom Entfernungszeitsteuergenerator 12 werden also zwei Ausgangssignale erzeugt, nämlich das Signal an der Leitung 44 zur Festlegung der Entfernungsabtastperiode, und die an der Leitung 33 wiedergegebenen 50-Yard-Marken an der Leitung 45.

Das Signal 30 wird über die Leitung 34 der Strahlformer-Zeitsteuereinheit 15 zugeführt, die Zeitsteuersignale erzeugt, die ein Videoprozessor 46 zur Bildung des Seitensichtstrahls benötigt. Die Strahlformer-Zeitsteuereinheit 15 erzeugt an der Leitung 47 das Vldeoabtastsignal 48 mit der Periode T4, das in den Figuren und 11 dargestellt ist; zwei Beispiele dieses Signals sind die Signale 48a und 48b in Fig.7. Die Impulsperiode T4 des Signals 48 ist auf die akustische Normalachse 49 des Schwenkstrahls zentriert. Die zwei Signale 48a und 48b gelten typischerweise für einen schmalen Strahl bzw. einen breiten Strahl, wobei die resultierende akustische Strahlbreite des Systems von der Impulsperiode in Bezug auf die Parameter des Hauptsonars abhängt.

Die Strahlformer-Zeitsteuereinheit 15 erzeugt an der Leitung 50 und an der Leitung 51 auch Bereichskompressionszeitsteuersignale 52 bzw. 53, die in den Figuren 8 und dargestellt sind; diese Signale sind komplementäre Zeitsteuersignale, die zur Steuerung einer Bereichskompressionsfunktion im Videoprozessor benötigt werden. Die

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komplementären Signale 51 und 53 werden dadurch erzeugt, daß das Videoabtastsignal 48 entsprechend der ausgewählten wiedergegebenen Entfernung maßstäblich so verändert wird, daß ein Signal mit 1200 komprimierten Videoimpulsen während der Entfernungsabtastperiode T1 von Fig.6 entsteht. In Fig.8 sind die Entfernungskompressions-Zeitsteuersignal und 53 für den Kompressionsfaktor 3 dargestellt. Der während einer Periode T2 erfaßte breiteste Videoabtastwert wird während einer Periode T3 wiedergegeben ; dies wird anschließend noch näher erläutert. Da das Signal 53 aus 1200 Impulsen für jede der ausgewählten Entfernungsskalen besteht, wird es für die folgenden, mit der Entfernung in Beziehung stehenden Funktionen als Zeitsteuersignal benutzt:

(a) als Zeitbasisgenerator für die Entfernungsschwenkung;

(b) als Markengenerator;

(c) als Testmustergenerator.

Die Wirkungsweise der Strahlformer-Zeitsteuereinheit 15 wird nun unter Bezugnahme auf Fig.9 erläutert. Das Videoabtastsignal 48 wird mit Hilfe von zwei programmierbaren Zeitverzögerungsschaltungen 54 und 55 erzeugt. Die erste Zeitverzögerungsschaltung 54 wird vom Schwenksignal 11 ausgelöst, und sie steuert die Lage des Strahls innerhalb des durchschwenkten Bogens entsprechend einem Strahlpositionssteuersignal an einer Leitung 56.Die zweite Verzögerungsschaltung 55 bestimmt die Strahlbreite; sie ist so programmiert, daß sie die Erfordernisse der variablen Strahlbreite der Funktionen "normaler Strahl", "breiter

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Strahl" und "automatischer Strahl" entsprechend einem an eine Leitung 57 angelegten Strahlbreitensteuersignal erfüllt. Wie in Fig.7 dargestellt ist, werden das Signal 58 an einer Leitung 59 am Ausgang der Verzögerungsschaltung 54 und die Signale 48a und 48b an der Leitung 47 entsprechend dem Steuersignal an der Leitung 57 erzeugt. Ein Zähler 60, der von dem an eine Leitung 61 angelegten Signal 30 freigegeben und von dem an eine Leitung 52 angelegten Signal 48 getaktet wird, wird entsprechend der ausgewählten Entfernung programmiert, wie durch das Steuersignal an einer Leitung 63 angezeigt wird, wodurch das komprimierte Videoabtastsignal an der Leitung 51 erzeugt wird. Das komplementäre Signal 52 wird ebenfalls geliefert, obgleich in Fig.9 für dieses Signal keine Leitung dargestellt ist.

Videosignale aus dem Videoprozessor 46 werden vom Hauptsonar empfangen. Der Seitensichtprozessor nimmt die Sonarsignaldaten entweder als demodulierte Videosignale an der Leitung oder als moduliertes Trägersignal an der Leitung 65 an, wie in Fig.3 und in Fig.10 dargestellt ist. Im Fall der demodulierten Videoeingangssignale puffert eine Empfanger-Signa1-schnittstelleneinheit 66 das Signal mittels eines Verstärkers 67'; die Einheit setzt außerdem die Signalamplitude auf einen geeigneten Wert für den Videoprozessor und führt das Signal dem Videoprozessor über einen Schalter 69 der Leitung 68 zu. Für Eingangssignale in Form des modulierten Trägers wird das Signal mittels eines Verstärkers 70 gepuffert, in einem Demodulator 71 demoduliert und in einem Filter 72 gefiltert, damit ein Ausgangssignal erzeugt wird, das über den Schalter 69 der Ausgangsleitung 68 zum Videoprozessor zugeführt wird. Die Steuerung des Schalters 69 erfolgt mittels eines Signals an einer Leitung

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entsprechend dem Typ des vom Hauptsonar gelieferten Videosignal

Es wird nun der Videoprozessor 46 beschrieben, der Signale aus der Strahlformereinheit 15 und der Empfängerschnittstelleneinheit 66 empfängt. Die Funktion des Videoprozessors besteht darin, aus dem schwenkenden Strahl Sonardaten zu entnehmen, damit der feststehende Seitensichtstrahl erzeugt wird. Ein Funktionsblockschaltbild des Systems ist in Fig.13 dargestellt.

Die Sonarvideodaten werden anfänglich durch eine Schwellenwertschaltung 74 mit variablem Schwellenwert verarbeitet, die eine Steuerung des Hintergrundwerts für das Aufzeichnungssystem ergibt; Videosignale werden dieser Schaltung über eine Leitung 75 aus der Schnittstelleneinheit 66 zugeführt, während sie Steuersignale an einer Leitung 76 aus der Steuereinheit 4 empfängt. Das Signal an der Leitung 75 entspricht dem Signal 77 von Fig.11. Das Ausgangssignal an der Leitung 78 ist ähnlich, Jedoch ist zu ihm ein Schwellenwert hinzuaddiert. Dieses immer noch in Form eines schwenkenden Strahls mit der Periode T4 gemäß den Figuren 7» 8 und 13 vorliegende Signal wird vom Abtastdetektor 79 abgetastet. Der Abtastdetektor 79 wird vom Videoabtastsignal 48 geschaltet, das ihm an der Leitung 47 zugeführt wird; er stellt den Spitzenwert der Sonarsignale in jeder Abtastperiode T4 fest, so daß der feste Strahl aus Sonardaten erzeugt wird. Ein einen Teil des Abtastdetektors 79 bildender Momentanwertspeicher hält den Wert des festgestellten Signals für die Dauer einer Abtastperiode T4 bis zur nächsten Abtastung fest. Das resultierende Signal wird

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zum abgetasteten 'Videosignal für die Anzeige an der Leitung 83 (Signal 81 von Fig.11), wobei dieses Signal auch zur Entfernungskompression des Videosignals einem weiteren Abtastdetektor 82 zugeführt wird. Dieser Abtastdetektor wird vom Entfernungskompressions-Zeitsteuersignal an der Leitung 51(Signal 53) so geschaltet, daß das größte Signal in N Abtastwerten festgestellt wird, wobei N das durch die Entfernungsauswahl festgelegte Kompressionsverhältnis ist. Im gegebenen Beispiel hat N den Wert 3. Der Momentanwertspeicher im Abtastdetektor enthält das komprimierte Signal für die Dauer einer Wiedergabeperiode fest, damit an der Leitung 84 ein dem Signal 85 entsprechendes Ausgangssignal erzeugt wird, das der Abtastschaltung 86 zugeführt wird, die unter der Steuerung durch das Signal 52 an der Leitung 87 so abgetastet wird, daß ein hinsichtlich der "Entfernung komprimiertes Videosignal an der Leitung 88 gebildet wird, das dem Signal 89 entspricht.

Die Signale an den Leitungen 83 und 88 werden einer summierenden und verstärkenden Ausgangsschnittstelleneinheit 90 zugeführt, die die Auswahl eines der Videosignale ermöglicht, die auf einem Aufzeichnungsgerät wiedergegeben werden sollen. Die Schnittstelleneinheit 90 überträgt die Videosignale über eine Leitung zum Intensitätsmodulationseingang des Aufzeichnungsgeräts 92.

In Fig.12 ist die Schnittstelleneinheit genau dargestellt. Es sind ein Bandvideoeingang 92, ein Markenvideoeingang 93 und ein Testmustereingang 94 vorgesehen. Der Bandausgang für das Aufzeichnungsgerät an der Leitung 91 wird über Verstärker 95 und 96 gespeist.

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Die Leitungen 88, 92 und 94 führen zu einem Schalter 97, der unter der Steuerung durch ein Signal an der Leitung aus der Steuereinheit 4 so arbeitet, daß das erforderliche Videoausgangssignal an der Leitung 92 erzeugt wird. Das der Leitung 92 zugeführte Signal wird vom Verstärker 99 verstärkt, und es sind Zwischenverstärkurgsstufen mittels der Verstärker 100, 101 und 102 vorgesehen.

Das zur Erzeugung von Aufzeichnungen in Form dauerhafter Kopien verwendete Aufzeichnungsgerät hat keinen internen Horizontalablenkgenerator.Daher ist ein Zeitbasisgenerator 103 vorgesehen, der einen Teil des Systems bildet, und der ein Entfernungsablenkzeitbasissignal für die Horizontalablenkung des Aufzeichnungsgeräts liefert, das an der Leitung 104 zur Verfügung gestellt wird. Ein genaues Schaltbild des Zeitbasisgenerators ist nicht angegeben, doch wird das Ablenksignal mittels eines Digital-Analog-Umsetzers erzeugt, der vom komprimierten Videosignal 52 an der Leitung 51 getaktet und vom Entfernungsabtastsignal an der Leitung 44 freigegeben wird. Ein Pufferverstärker koppelt das Ablenksignal zum Horizontalablenkeingang des Aufzeichnungsgeräts. In Fig.14 ist das Entfernungsablenkzeitbasissignal 107 an der Leitung 104 in Bezug auf den ausgesendeten Impuls 9, den Entfernungsabtastimpuls 30 und ein Testmustersignal 108 dargestellt, das an der Leitung 94 von einem Testmustergenerator 109 geliefert wird. Der Testmustergenerator 109 ist ein Hilfsmittel zur Systemausrichtung. Das Testmustersignal hat die Form einer stufenförmig ansteigenden Rampe, die bei der Wiedergabe 16 Grauwerte von Weiß nach Schwarz erzeugt,

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wobei das Testmustersignal mittels eines (nicht dargestellten) Digital-Analog-Umsetzers erzeugt wird, der vom komprimierten Videosignal 52 an der Leitung getaktet und vom Entfernungsabtastsignal 30 freigegeben wird.

In einem Markengenerator 110 werden Anzeigemarken als ein Zeitsteuersignal erzeugt, das vom Entfernungszeitsteuersignal 30 und vom komprimierten Videosignal 52 an der Leitung 44 bzw. der Leitung 51 abgeleitet wird. Die Markensignale sind einschließlich des 50-Yard-Markensignals an der Leitung 45 in Fig.15 in Bezug auf den Sendeimpuls 9 und das Entfernungsabtastsignal 30 dargestellt. Unter ihnen sind eine Streckenmarke 111, die aus der Schiffsgeschwindigkeit berechnet und alle 100 Yards erzeugt wird, eine Ereignismarke 112 und das 50-Yard-Markensignal 33. Die zusammengesetzten Markensignale bilden das Markensignal 113 an der Leitung Das zusammengesetzte Markensignal wird mit dem Videosignal zur Intensitätsmodulation der Aufzeichnungen gemischt. Marken werden für dreiPunktionen ausgewählt, nämlich für 50-Yard-Entfernungslinien, für Streckenmarken und für Ziel- oder Ereignismarken. Die Strecken~und Ereignismarken werden von einem (nicht dargestellten) Zeitzähler erzeugt, der vom Entfernungsabtastsignal 30 freigegeben und vom komprimierten Entfernungsabtastsignal 53 getaktet wird. Diese Marken werden mit dem 50-Yard-Markensignal summiert, und sie werden jeweils durch Betätigen von BedienungsOrganen an der Steuereinheit 4 für eine Anzeige ausgewählt.

Die empfangenen Signale eines Hauptsonars werden vom Seitenbandprozessor so abgetastet, daß ein fester Strahl entsteht, und sie werden so verarbeitet, daß sie zu den Anzeigeeigenschaften von Aufzeichnungssystemen

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für alle Variationen der Sonarbedingungen passen. Die Anpassung der Videosignale an das Aufzeichnungssystem ist notwendig, damit die Beziehung zwischen der Videoabtastentfernung und der Wiedergabeauflösung berücksichtigt wird. £ur Erfüllung der Anforderungen an die Entfernungsauflösung von schwenkenden Sonarsystemen werden kurze Impulse und hohe Abtastfrequenzen angewendet. Die Gesamtzahl der Abtastwerte der Videodaten übersteigt daher in einer gegebenen Entfernungsperiode das Auflösungsvermögen des Wiedergabesystems ganz beträchtlich. Dies wirkt sich so aus, daß die Videoabtastwerte die Wiedergabe übersteuern, was zu einem möglichen Verlust von Echos mit niedrigem Signal-Stör-Verhältnis führt. Das zur Lösung dieses eben beschriebenen Problems angewendete Verfahren besteht darin, die Feststrahl-Videoabtastwerte zur Anpassung an die Entfernungsauflösung der Wiedergabe hinsichtlich der Entfernung abzutasten. Dies wird dadurch erzielt, daß N Abtastwerte der Videodaten gebildet werden und daß nur der größte Abtastwert in einer bestimmten Wiedergabezelle wiedergegeben wird; N ist dabei als das Verhältnis der Gesamtsumme der Videoabtastwerte der Wiedergabeentfernungsperiode zur Gesamtzahl der auflösbaren Entfernungspunkte im Wiedergabesystem definiert. Die Videokompression ist daher in Abhängigkeit von der Wiedergabeentfernungsperiode veränderlich, was gewährleistet, daß bei jedem Entfernungsmaßstab das Aufzeichnungsgerät richtig für ein optimales Verhalten angepaßt ist. Eine Signalschwellenwertfunktion ist ebenfalls ein Teil des Signalverarbeitungssystems, wobei diese Funktion den Pegel des Hintergrundsignals steuert, das auf der Wiedergabevorrichtung dargestellt wird. Als variable Funktion kann der auf das Signal 77 angewendete Signalschwellenwert so eingestellt werden* daß die Wiedergabedarstellung zur Anpassung an Variationen der Sonarbedingungen für verschiedene Betriebsarten optimiert wird.

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Die Seitensichtdaten werden als Aufzeichnung in Form einer dauerhaften Kopie entweder auf trocknem Silberpapier oder auf Film vom Zeilenablenk-Aufzeichnungsgerät 91 geliefert, das ein Sonardiagramm der Sonar-Schrägentfernung gegenüber der die Fahrstrecke angebenden Schiffsbahn erzeugt.Die empfangenen Sonardaten werden zur Bildung von Videosignalen verarbeitet, die als Intensitätsmodulationssignale zum Takten der Sonaraufzeichnung angelegt werden. Die Vorschubgeschwindigkeit des Aufzeichnungspapiers ist so eingestellt, daß die optimale Wiedergabeauflösung und die beste bildliche Darstellung erhalten werden; die Schiffsfahrgeschwindigkeit ist dabei auf die Papiervorschubgeschwindigkeit bezogen, damit sich die durchfahrene Strecke ergibt. Das Entfernungsschwenksignal wird vom Seitensichtprozessor erzeugt, der mit dem Sendezeitsteuersignal des Hauptsonars synchronisiert ist. Die Wiedergabeentfernung
kann entweder als der vollständige Sendezyklus oder
als ausgewählter Entfernungsabtastwert innerhalb des Zyklus gewählt werden. Zur Unterstützung der geographischen Maßstabseinteilung werden Marken in 50-Yard-Intervallen und in 100-Yard-Intervallen erzeugt, wie oben beschrieben wurde, damit die Sonaraufzeichnungen geeicht werden.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. IJipl.-Chem P.pl.-Ing E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser F r n -^ h f1 r g f? r j-, |: a s s f t 8 München 60 Unser Zeichen: P 2424 6.Februar 19B0 PLESSEY HANDEL UND INVESTMENTS AG Gartenstrasse 2 6300 Zug, Schweiz Patentansprüche

1. Seitensicht-Sonarsystem, gekennzeichnet durch ein Sende/ Empfangs-Wandlerfeld, das ein Sonarsignal so aussendet_p daß ein sich zu einer Seite einer Linie längs der Vorxvärtsbewegungsrichtung eines Schiffs erstreckender, mit Schall bestrahlter Bogen entsteht, und der Echosignale aus dem Bereich innerhalb dieses Bogens empfängt, eine Abtastanordnung, die als Antwort auf empfangene Echosignale einer Anzeigevorrichtung Videosignale zuführt,, und eine Abtaststeueranordnung, die mit den ausgesendeten Impulsen synchronisiert ist und die Abtastanordnung so steuert, daß der Anzeigevorrichtung Videosignale zugeführt werden, die einem vorbestimmten Sektorstreifen innerhalb des mit Schall bestrahlten Bogens angehören.

2. Sonarsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastanordnung von der Abtaststeueranordnung so gesteuert wird, daß der Anzeigevorrichtung Videosignale zugeführt werden, die einem parallelen Sektorstreifen angehören, der sich zu einer Seite des Schiffs erstreckt.

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3. Sonarsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaststeueranordnung so ausgebildet ist, daß sie abhängig von der Schiffsbewegung arbeitet, s<" daß diese zumindest in einem gewissen Ausmaß in der von der Anzeigevorrichtung erzeugten Anzeige kompensiert wird.

4. Sonarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wandlerfeld wiederholt elektronisch nach jedem Sonarimpuls geschwenkt wird, so daß dem Sektor angehörende Datensignale geliefert werden und nach der Aussendung jedes Sonarsignals eine Folge von Schwenkvorgängen beendet wird, wobei sich aufeinanderfolgende Schwenkvorgänge auf zunehmend größere Entfernungen beziehen, und daß die Abtastanordnung während eines vorbestimmten Zeitkanals in Jedem Schwenkvorgang empfangene Echosignale abtastet, wobei die Peilung der empfangenen Sonarechos in Abhängigkeit von der Lage der Zeitkanäle bezüglich des Beginns des Schwenkvorgangs bestimmt wird, während die Breite des empfangenen Sonarstrahls in Abhängigkeit von der Dauer der Zeitkanäle bestimmt wird, wodurch für die Anzeigevorrichtung innerhalb des torstreifen- empfangene Videosignale geliefert werden.

5. Sonarsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkanäle, in denen die Abtastanordnung empfangene Echosignale abtastet, auf eine Winkelposition des Schwenkbogens zentriert sind, die jeder Folge von Schwenkvorgängen gemeinsam angehört.

6. Sonarsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite jedes Zeitkanals während jedes Schwenkvorgangs veränderlich ist, damit sich ein vorbestimmtes effektives Empfängerstrahlungsdiagramm ergibt.

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7. Seitensicht-Sonarsystem mit einer Signalprozessoreinheit für die Verwendung bei Sonarsystemen mit elektronischer Strahlschwenkung, in denen ein Wandlerfeld einCfebiet auf einer Seite einer längs der Bewegungsrichtung eines Schiffs verlaufenden Linie mit Schall bestrahlen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalprozessoreinheit eine Sonarsignal-Abtastanordnung enthält, die abhängig von Zeitsteuersignalen, die von dem ausgesendeten Sonarsignal und dem Schwenkfrequenzsignal des mit elektronischer Strahlschwenkung arbeitenden Sonarsystems abgeleitet sind, während eines vorbestimmten Zeitkanals in jeder Folge von Schwenkvorgängen im Anschluß an Jedes ausgesendete Sonarsignal die empfangenen Sonarechoslgnale abtastet,, so daß vorbestimmte Empfangsstrahlungsdiagramme innerhalb eines von dem mit elektronischer Strahlschv/enkung arbeitenden Sonarsystem abgeschwenkten Bogens gebildet werden, wobei während der Zeitkanäle empfangene Datensignale einer Sonar-Anzeigevorrichtung als Videosignale zugeführt werden.

8. Sonarsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung eine eine dauerhafte Kopie liefernde Anzeigeeinheit ist, in der während jedes Schwenkvorgangs empfangene Daten als eine Grauskalenlinie längs einer Entfernungsachse dargestellt wird, wobei für jeden Schwenkvorgang eine Linie vorgesehen ist, und in der eine Bewegung in einer senkrecht zur Entfernungsachse eines Trägers, auf der die Anzeigeeinheit angebracht ist, unabhängig von der Vorwärtsbewegung des Schiffs gesteuert wird.

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