DE3644858B4 - Überwachungssystem für abgestrahlte Schiffsgeräusche - Google Patents

Abstract

System zum Überwachen der von einem Schiff ins Wasser abgestrahlten Geräusche, gekennzeichnet durcheine Mehrzahl von dem Rumpf (22) des Schiffes benachbart im Bereich möglicher Geräuschquellen (20) angebrachten Anordnungen (10; 31-34) aus mit gegenseitigem Abstand angeordneten Vibrationsdetektoren (11; 35),eine Mehrzahl von mit den Vibrationssignalen jeweils einer der Anordnungen (10; 31-34) gespeisten Summierverstärkern (36-39) zum Bilden von für den Mittelwert der von der jeweiligen Anordnung (10; 31-34) aufgefangenen Vibrationssignale repräsentativen Ausgangssignalen,eine mit den Ausgängen aller Summierverstärker (36-39) verbundene Analysiereinrichtung (315) zum Durchführen einer Spektralanalyseundeinen mit den Ausgängen der Summierverstärker (36-39) verbundenen und Geräuschspektren von jedem der Summierverstärker (36-39) gespeisten Rechner (316), der jedem der Geräuschspektren einen durch eine Kalibrierung mit Hilfe einer externen Geräuschmeßeinrichtung gewonnenen Gewichtungsfaktor beiordnet und die gewichteten Geräuschspektren zu einem Voraussage-Geräuschspektrum kombiniert.

Description

• Die Erfindung betrifft die Messung von durch Schiffe abgestrahlten Unterwassergeräuschen, insbesondere ein System, das lokal erzeugte Vibrationen messen kann, so daß das Frequenzspektrum von abgestrahlten Geräuschen vorausbestimmbar ist.
• An Bord eines Schiffes gibt es viele Geräuschquellen, die jeweils in komplexer frequenzabhängiger Weise zu dem vom Schiff abgestrahlten Geräuschspektrum beitragen. Die Liste der Maschinenanlagen, die zu dem Bereich der Unterwassergeräusche beitragen, umfaßt: Antriebsmaschinen, Hydraulik, See- und Frischwassersysteme, Lüftungs- und Kühlanlage, Umformungsmaschinen, Kuhlwasserpompen für Waffen und Sonar, etc. Ferner trägt das Propellergeräusch bzw. die Propellerkavitation zu den abgestrahlten Geräuschen bei.
• Messungen von abgestrahltem Geräusch können erhalten werden durch Nutzung von Geräuschbereichsmessungen von Sensoranordnungen auf dem Meeresboden: Dabei hängen die Ergebnisse von der Fahrt des Schiffes, dem Zustand jeder an Bord befindlichen Geräuschquelle sowie der Position des Schiffs relativ zu den ortsfesten Geräuschbereichs-Meßwertumforrmern ab.
• Aus DE 25 07 272 A1 ist ein Verfahren zur elektronischen Simulation von Schiffsgeräuschen bekannt, mit dessen Hilfe der Einfluß von durch vorüberfahrende Schiffe erzeugten Geräuschen auf extern installierte Unterwasserschallgeräte untersucht werden kann. Die Zielrichtung dieses bekannten Verfahrens geht dahin, die Eigenschaften natürlicher Schiffsgeräusche möglichst weitgehend zu imitieren. Dabei geht es aber stets darum, das Verhalten der externen Unterwasserschallgeräte zu untersuchen, während die tatsächliche Gerausehabstrahlung durch ein bestimmtes Schiff nicht weiter interessiert.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Geräuschüberwachungssystems, das zur Voraussage des von einem Schiff abgestrahlten Unterwasser-Geräuschspektrums mit bordeigenen Messungen arbeitet.
• Durch die Erfindung wird ein Überwachungssystem für abgestrahlte Schiffsgeräusche angegeben, das gekennzeichnet ist durch eine Mehrzahl von dem Rumpf des Schiffes benachbart im Bereich möglicher Geräuschquellen angebrachten Anordnungen aus mit gegenseitigem Abstand angeordneten Vibrationsdetektoren,
  eine Mehrzahl von mit den Vibrationssignalen jeweils einer der Anordnungen gespeisten Summierverstärkern zum Bilden von für den Mittelwert der von der jeweiligen Anordnung aufgefangenen Vibrationssignale repräsentativen Ausgangssignalen,
  eine mit den Ausgängen aller Summierverstärker verbundene Analysiereinrichtung zum Durchführen einer Spektralanalyse und
  einen mit den Ausgängen der Summierverstärker verbundenen und Geräuschspektren von jedem der Summierverstärker gespeisten Rechner, der jedem der Geräuschspektren einen durch eine Kalibrierung mit Hilfe einer externen Geräuschmeßeinrichtung gewonnenen Gewichtungsfaktor beiordnet und die gewichteten Geräuschspektren zu einem Voraussage-Geräuschspektrum kombiniert.
• Bevorzugt umfaßt jede Anordnung neun regelmäßig verteilte Beschleunigungsmesser, die an Schiffskörperrahmen in Gruppen von jeweils drei befestigt sind. Das Vorsehen von Gruppen beabstandeter Vibrationssensoren minimiert die Auswirkung lokaler Punktvibrationen, durch die sonst die Genauigkeit des gesamten vorausgesagten abgestrahlten Geräuschspektrums verringert werden würde. (Vorteilhafterweise ist die Einheit zur Spektralanalyse der Anordnungen ein schneller Fourier-Transformations-Analysator.) Bevorzugt wird eine Spektralanalyse in Dritteloktav-Intervallen durchgeführt. Der Höchstpegel in jedem Dritteloktav-Intervall innerhalb der Mehrzahl Anordnungen wird dann durch einen Bewertungsfaktor modifiziert unter Erhalt des Voraussage-Spektrums.
• Vorteilhaft sind für jede mögliche Geräuschquelle zwei Sensoranordnungen symmetrisch angeordnet, und zwar eine an der Steuerbordseite und eine an der Backbordseite des Schiffskörpers.
• Es hat sich als bevorzugt erwiesen, das System durch Vergleich mit konventionellen Geräuschbereichsmessungen zu kalibrieren. Nachdem das System einmal für die Fahrt eines Schiffs kalibriert ist, ergibt sich für das vorausgesagte abgestrahlte Geräusch eine gute Übereinstimmung mit gemessenem abgestrahltem Geräusch bei Fahrten mit hauptsächlich durch Maschinenanlagen hervorgerufenem Geräusch.
• Zum Einbau in Unterseeboote können zusätzliche Anordnungen von Hydrophonen in freien Fluträumen außerhalb des Druckkörpers des U-Boots eingebaut werden, so daß die zusätzliche, Bestimmung von strömungsinduziertem Geräusch möglich ist. Vorteilhafterweise umfaßt jede zusätzliche Anordnung vier Hydrophone, die an einen Summierverstärker angeschlossen sind.
• Zum Einbau in Überwasserschiffe kann als Propellerlärm-/ Kavitationsmonitor eine zusätzliche Anordnung von zwei Meßwertumformern vorgesehen werden.
• Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen: -
• 1 eine Anordnung von Beschleunigungsmessern zur Verwendung in einem Überwachungssystem für abgestrahltes Geräusch;
• 2 die jeweilige Position von zwei gleichen Anordnungen um eine potentielle Geräuschquelle auf einem Schiff;
• 3 ein schematisches Blockschaltbild des Überwachungssystems für abgestrahltes Geräusch; und
• 4 das Schaltbild eines Summierverstärkers, der in dem System von 3 verwendet wird.
• 1 zeigt eine regelmäßige Anordnung 10 von 3 × 3 von als Meßwertumformer dienenden Piezobeschleunigungsmessern 11, die an Tragrahmen 12 befestigt sind. In einem Überwachungssystem für abgestrahltes Schiffsgeräusch ist eine Anzahl dieser Anordnungen am Schiffsrumpf befestigt, so daß ein Gesamtmaß für von den Maschinenanlagen angeregte Schiffsrumpyvibrationen erhalten wird. Diese gemessenen Vibrationen können dann dazu genützt werden, das Spektrum des vom Schiff abgestrahlten Geräuschs vorauszusagen, wie nachstehend erläutert wird.
• 2 zeigt die Position der Beschleunigungsmesseranordnungen. Dabei sind Abteilungen 21 angegeben, die durch den Schiffsrumpf 22 und Schotten 23 begrenzt sind und potentielle Geräuschquellen 20 enthalten. Solche potentiellen Geräuschquellen 20 umfassen die Antriebsmaschinen, Hilfseinrichtungen wie Hochdruckluft, Hydraulik, See- und Frischwassersysteme, Lüftungs- und Kühlanlage, Umformungsmaschinen, Kuhlwässerpumpen für Waffen und Sonar etc. Jede markierte Abteilung 21 ist auf der Steuerbord-und der Backbordseite des Schiffskörpers mit symmetrischen Anordnungen 10a und 10b versehen. Im Idealfall sind die Beschleunigungsmesser 11 in einem regelmäßigen Viereckraster in Abständen s, s_f gemäß 1 angeordnet. Die vorderen drei Beschleunigungsmesser 11 sind auf einem einzigen Tragrahmen 12a um einen oder zwei Abstände s_f achtern vom Frontschott 23a angeordnet. Die hinteren drei Beschleunigungsmesser 11 sind in gleicher Weise an einem einzigen Tragrahmen 12c um einen oder zwei Rahmenabstände s_f vor dem achteren Schott 23b angeordnet. Die mittlere Gruppe von drei Beschleunigungsmessern 11 ist auf einzelnen Tragrahmen 12b mittig zwischen der vorderen und der achteren Gruppe Beschleunigungsmesser angeordnet. Der größte Abstand S zwischen den Gruppen von Beschleunigungsmessern sollte nicht mehr als 5 × s_f betragen, und die vollständige Anordnung 10 sollte wenigstens 60-70 % der Länge der Abteilung überdecken. Wenn es sich um lange Abteilungen handelt, kann die Gruppe verkürzt und zum einen oder anderen Ende der Abteilung versetzt werden, solange sich keine wesentlichen Teile der Maschinenanlagen erheblich außerhalb des Raums befinden, der durch die Grenzen der Steuer- und Backbordanordnungen umfaßt ist. Wenn eine benachbarte Abteilung ebenfalls Meßanordnungen aufweist, resultiert das Anbringen einer Anordnung zu nahe am gemeinsamen Schott darin, daß diese Anordnung in gewissem Maß auf Vibrationen aus der angrenzenden Abteilung anspricht. In diesem Fall sollte die Anordnung nicht zu nahe am gemeinsamen Schott vorgesehen werden. Im Fall einiger besonders langer Abteilungen, bei denen die genannte Überdeckung von 60-70 % nicht erfüllt wird, kann es erforderlich sein, mehr als zwei Anordnungen vorzusehen. Es ist möglich, daß praktische Überlegungen nicht immer das Anbringen jeder Gruppe von jeweils drei Beschleunigungsmessern am selben Rahmen erlauben. Dann können die Gruppen je nach den Erfordernissen mittels zwei oder drei Tragrahmen am Schiffsrumpf angebracht werden.
• Bei Verwendung am Druckkörper von U-Booten sollte die winkelmäßige Trennung zwischen den oberen und unteren Beschleunigungsmessern 11 an einem bestimmten Tragrahmen 12, also der von einem Tragrahmen der Länge 2s_f an der Längsachse des Druckkörpers gebildete Winkel, ca. 60° betragen. Der obere Beschleunigungsmesser kann dann zwischen 10° und 35° oberhalb der Horizontalen positioniert werden. In vorderen Abteilungen von U-Booten ist es schwierig, eine regelmäßige Anordnung zu erhalten, und es können Kompromisse notwendig sein. Die Hauptregel für U-Boote ist, daß der zwischen Steuer- und Backbordanordnungen eingeschlossene Raum sämtliche wesentlichen Maschinenteile umfaßt, und zwar selbst auf Kosten der Einhaltung anderer, vorstehend genannter Regeln.
• Bei der Verwendung in Überwasserschiffen ergeben sich Schwierigkeiten durch die Anzahl der Treibstoff-, Schmieröl- und Wassertanks, die den Zutritt zum Schiffsrumpf in vielen Abteilungen einschränken. Wenn möglich, werden regelmäßige 3 × 3-Anordnungen in der vorbeschriebenen Weise verwendet, wobei die oberen Meßwertumformer 15-30° unter der Wasserlinie liegen und die mittleren und unteren Meßwertumformer in entsprechenden Winkelabständen von ca. 30° darunter liegen. Wenn jedoch Tanks vorhanden sind, kann die Neuplazierung einer Anordnung erforderlich sein. Eine Möglichkeit beim Vorhandensein eines Tanks wäre z. B. die Verwendung einer 4 × 2-Anordnung, wobei eine Reihe von vier Beschleunigungsmessern 15-30° unter der Wasserlinie und die zweite Reihe von vier Beschleunigungsmessern unter diesen und unmittelbar über dem Tank vorgesehen wird.
• Es ist sehr wichtig, daß die Position einer Anordnung nicht speziell so gewählt ist, daß Beschleunigungsmesser nahe an speziellen Maschinen liegen, da dies in einem künstlich gewichteten Ausgangswert resultieren würde. Wenn Flächenbereiche eines Schiffsrumpfs mit einem Geräuschentkopplungsanstrich behandelt sind, muß sich jeder Beschleunigungsmesser einer Anordnung angrenzend an einen gleich behandelten Teil des Schiffsrumpfs befinden. Es sollten also nicht einige Beschleunigungsmesser an unbehandelten Flächen des Schiffsrumpfs und andere derselben Anordnung an behandelten Flächen angebracht sein.
• 3 zeigt das komplette Geräuschüberwachungssystem. Dabei sind insgesamt sechzehn Anordnungen 31, 32, 33 .... 34 vorgesehen. Der Ausgang jedes Beschleunigungs-Meßwertumformers 35 etwa einer Anordnung 31 ist mit einem entsprechenden Summierverstärker 36, 37, 38 .... 39 gekoppelt. Die Anordnungen sind in zwei Gruppen von jeweils acht unterteilt, wobei jede Gruppe von einer entsprechenden Schalteinheit 310, 311 gesteuert wird. Die Schalteinheiten 310, 311 sind wechselstromgespeist (312, 313) und können gemäß ihrer Adressierung über eine IEEE-Ein-Ausgabe-Einheit 314 einzelne Summierverstärker ansteuern und das analoge Ausgangssignal des angesteuerten Summierverstärkers mit einem schnellen Fourier-Transformations-Analysator 315 koppeln. Die aus dem Analysator 315 erhaltenen Resultate werden zusammen mit dem vorausgesagten abgestrahlten Geräuschspektrum auf dem Bildmonitor eines Rechners 316 dargestellt. Bei manchen Einrichtungen können Audiomonitoren 317, 318 notwendig sein. Geeignete Audiosignale werden von der Ein-Ausgabe-Einheit 314 über leitungsisolierende Anpassungstransformatoren (nicht gezeigt) erhalten, um die Möglichkeit des Auftretens von Erdschleifen zu verringern.
• Im Fall von Oberwasserschiffen kann ein Kavitations-Überwachtungssystem vorgesehen sein. Die Kavitationsanordnung 34 umfaßt Beschleunigungsmeßwertumformer 319, 320 die am Schiffsrumpf unmittelbar über jedem Propeller positioniert sind. Der Summierverstärker 39, der identisch mit den übrigen neun Eingänge aufweisenden Verstärkern 36-38 ist, ist auf die richtige Anzahl Signaleingänge (zwei) abgewandelt. Der Ausgang dieses Verstärkers 39 kann über die Schalteinheit 311 adressiert werden zur Lieferung eines Eingangswerts an die Geräuschüberwachungs-Abtastung und/oder kann mit den auf der Brücke und im Lageraum befindlichen Audiomonitoren 317, 318 festverdrahtet sein. Vom Rechner erzeugte Adressen, die dazu dienen, daß die Schalteinheiten 310, 311 einzelne Anordnungen ansteuern, können auch dazu vorgesehen sein, einzelne Meßwertumformerausgänge anzusteeurn, so daß z. B. das von zwei Propellern erzeugte Geräusch wechselweise überwacht werden kann.
• Der Summierverstärker 36 ist mit einem zusätzlichen Eingang 321 von einem tragbaren Meßwertumformer 322 dargestellt. Dieser dient der Überwachung des Betriebszustands einzelner Maschinenteile innerhalb der Abteilung. Die tragbare Einheit 323 umfaßt einen Ladungs-Strom-Vorverstärker mit umschaltbarer Empfindlichkeit. Die Sonde 322 kann einen Magnetfuß zur Befestigung an einem Maschinenteil, erforderlichenfalls mit einem Kabelstück 324 zum Anschluß an die tragbare Einheit 323, aufweisen. Alternativ kann die Sonde 322 in der Hand gehalten werden.
• Die Beschleunigungsmesser sind so angeordnet, daß die Piezomeßwertumformer zusammen mit einem Vorverstärker in einem elektrisch isolierten, korrosionsbeständigen und hermetisch dichten Gehäuse aufgenommen sind. Anordnungssignale von den Summierverstärkern werden als abgeglichenes Zweidrahtsignal mit hohem Spannungs- und niedrigem Impedanzpegel zur Ein-Ausgabe-Einheit 314 geleitet. Diese umfaßt einen Differenzeingangsverstärker (nicht gezeigt) mit Verstärkungsfaktor 1, der das Signal in ein unsymmetrisches Ausgangssignal umformt, das zur Kopplung mit dem Analysator 315 oder den Testgeräten 317, 318 geeignet ist.
• Für U-Boote können eine oder mehrere Beschleunigungsmesseranordnungen durch Hydrophonanordnungen ersetzt werden, die hydrodynamisch erzeugte Geräusche überwachen. Die neun Beschleunigungsmesser einer Anordnung werden durch eine aus vier Hydrophonen bestehende Anordnung ersetzt. Im allgemeinen werden drei solche Anordnungen in geräuschverursachenden Bereichen verwendet: in den vorderen und achteren freien Fluträumen bzw. Tauchzellen und im Seitenruder. Die Ausgänge der vier Hydrophone einer Anordnung sind mit einem Summierverstärker verbunden, der in geeigneter Weise auf nur vier Eingänge ausgelegt ist, wobei nichtbenützte Eingänge wirksam „kurzgeschlossen“ werden. Jedes Hydrophon hat einen Allrichtungswandler mit einem damit einheitlichen Ladungs-Strom-Umsetzer in einem wasserdichten Gehäuse. Die vordere und die achtere Anordnung sollten ungefähr mittig zwischen der Druckkörperkuppel und dem Schiffsende angeordnet sein. Die Hydrophone sollten über und unter der Mittenlinie des Druckkörpers um ca. 45° beabstandet sein. Die Hydrophone der Seitenruderanordnung sollten auf der Mittenlinie in Stellungen vorgesehen sein, die der vorderen oberen und unteren Ecke sowie der achteren unteren und oberen Ecke entsprechen.
• 4 ist ein Schaltbild eines Summierverstärkers (36-39) mit zehn Eingängen I₁ -I₁₀ . Die Eingänge sind mit Eingangsverstärkern A₁ -A₁₀ gekoppelt. Die jeweiligen Ausgänge der Verstärker A₁ -A₁₀ weisen drei Ausgangsverbindungen auf:
1. a) mit zehn Polen P₁ -P₁₀ eines manuellen Zwölfpolschalters 40;
2. b) über elektronisch betätigte Schalter S₁ -S₁₀ mit einem Pol 41 eines weiteren elektronisch betätigten Schalters S_Σ ;
3. c) über Widerstände R mit dem Eingang eines Summierverstärkers 42, dessen Ausgang mit einem zweiten ansteuerbaren Pol 43 des Schalters S_Σ gekoppelt ist.
• Der Pol 44 des Schalters s_Σ führt entweder ein Analogsignal, das die Summe sämtlicher Meßwertumformerausgänge bezeichnet, wenn der Schalter die gezeigte Stellung hat, oder das Signal eines der Meßwertumformer in Abhängigkeit davon, welcher der Schalter S₁ -S₁₀ aktiviert ist. Der Schalter S_Σ ist über eine manuell verstellbare Verstärkungsstufe 45 mit dem Summierverstärkerausgang 46 gekoppelt. Der Ausgang des Summierverstärkers 42 ist ferner mit dem Pol P₁₁ des manuellen Zwölfpolschalters 40 gekoppelt. Eine Eingangsbuchse 47 ist mit dem Schalter 40 so verbunden, daß beim Prüfen Eingangssignale vom Anordnungssummensignal oder einzelnen Meßwertumformersignalen überwacht werden können.
• Die Schalter S₁ -S₁₀ sind über die IEEE-Ein-Ausgabe-Einheit 314 und die jeweilige Schalteinheit 310 oder 311 rechnergesteuert. Der Summierverstärker umfaßt einen Decodierer 48, der das codierte Eingangs-Umschaltsignal 49 in ein Signal auf einer Leitung 410 oder 411 umformt zur Aktivierung der Schalter S_Σ -S₁₀ in der gezeigten Weise. Eine Digitalanzeige 412 ist ebenfalls vorgesehen zur Darstellung des angesteuerten Schalterkanals.
• Der Signalanalysator 315 ist ein schneller Fourier-Transformations-Zweikanalanalysator (Scientific Atlanta SD375), der das Signal einer Dritteloktavanalyse unterwirft und das Resultat dem Rechner 316 zuführt. Diese Analyse wird für jede Abteilung der Fahrzeuge, in der Anordnungen vorgesehen sind, durchgeführt. Um eine Geräuschabtastung durchzuführen und damit eine Dritteloktav-Spektrumvoraussage der abgestrahlten Unterwassergeräusche zu erhalten, erfaßt der Rechner abwechselnd das Dritteloktavspektrum von jedem Summierverstärker 36-39. Der in jedem Dritteloktavintervall über sämtliche Anordnungen gemessene höchste Signalpegel dient dann zur Bildung des Voraussage-Spektrums. Das abgestrahlte Geräuschspektrum wird dann durch Vergleich von Simultanmessungen des bordeigenen Geräuschüberwachungssystems mit dem Geräusch, das extern beim Fahren des Schiffs über einen Geräuschmeßbereich gemessen wird, kalibriert. Nachdem das Geräuschüberwachungssystem einmal für eine Fahrt und einen Maschinenanlagenzustand geeicht ist, wird zwischen dem Voraussagesystem und den Bereichsmessungen für sämtliche Fahrten bis zu einer bestimmten Fahrt gute Übereinstimmung erhalten. Diese bestimmte Fahrt hängt von der Fahrt ab, bei der das vom Fahrzeug abgestrahlte Geräusch aufhört, hauptsächlich von der Maschinenanlage zu stammen, und beginnt, hauptsächlich hydrodynamisch bedingt zu sein. Für den Einsatz in U-Booten wurde der Fahrtbereich des Geräuschüberwachungssystems erweitert, indem auch hydrodynamisch erzeugte Geräusche durch den Einsatz von Hydrophonanordnungen wie beschrieben berücksichtigt werden. Zusätzlich sind auch die von den Kavitations-Meßwertumformern 319 und 320 abgeleiteten Signale in die Geräuschspektrum-Voraussage einbezogen. Bei der Kalibrierung kann der Verstärkungsfaktor jedes Summierverstärkers schrittweise zwischen -20 dB, -10 dB, 0 dB, +10 dB, +20 dB geändert werden mittels eines manuellen Schalters an der Verstärkungsstufe 45. Nachdem diese einmal kalibriert ist, erfolgt keine weitere Verstellung, und das Rechnerprogramm berücksichtigt diese Einstellungen.
• Der Rechner ist so programmiert, daß der Monitor die Dritteloktav-Abtastungen von einzelnen Anordnungen darstellt und dann die Gesamtabtastung darstellt. Aktuelle Abtastungen können mit den vorhergehenden Abtastungen verglichen werden. Für die U-Boot-Anwendung können Hydrophon- und Beschleunigungsmesser-Abtastungen entweder grafisch oder zahlenmäßig getrennt werden. Um die Lokalisierung eines Bereichs mit erhöhtem Geräusch zu erleichtern, kann der Bediener die Daten von Einzelanordnungen entweder zahlenmäßig oder grafisch überprüfen. Zusätzlich zu den genannten Merkmalen ist eine Schmalband-Abtastvorrichtung vorgesehen. Der Bediener hat die Wahl zwischen fünf Frequenzgrenzen: 100 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 5000 Hz und 10.000 Hz. In dieser Betriebsart wird die Abtastung als echtes Haltespektrum mit gemittelten Peaks durchgeführt, allerdings werden die Ergebnisse anschließend durch die Dritteloktav-Kalibrierungsfaktoren gewichtet. Es können verschiedene weitere Rechnermöglichkeiten vorgesehen sein, um die Prüffähigkeit des Systems zu verbessern und die Betätigung durch den Bediener zu vereinfachen.

Claims (7)

1. System zum Überwachen der von einem Schiff ins Wasser abgestrahlten Geräusche, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von dem Rumpf (22) des Schiffes benachbart im Bereich möglicher Geräuschquellen (20) angebrachten Anordnungen (10; 31-34) aus mit gegenseitigem Abstand angeordneten Vibrationsdetektoren (11; 35), eine Mehrzahl von mit den Vibrationssignalen jeweils einer der Anordnungen (10; 31-34) gespeisten Summierverstärkern (36-39) zum Bilden von für den Mittelwert der von der jeweiligen Anordnung (10; 31-34) aufgefangenen Vibrationssignale repräsentativen Ausgangssignalen, eine mit den Ausgängen aller Summierverstärker (36-39) verbundene Analysiereinrichtung (315) zum Durchführen einer Spektralanalyse und einen mit den Ausgängen der Summierverstärker (36-39) verbundenen und Geräuschspektren von jedem der Summierverstärker (36-39) gespeisten Rechner (316), der jedem der Geräuschspektren einen durch eine Kalibrierung mit Hilfe einer externen Geräuschmeßeinrichtung gewonnenen Gewichtungsfaktor beiordnet und die gewichteten Geräuschspektren zu einem Voraussage-Geräuschspektrum kombiniert.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Vibrationsdetektoren (11) als Beschleunigungsmesser ausgebildet ist und jede Anordnung (10) neun Beschleunigungsmesser umfaßt, die in regelmäßiger Verteilung auf Gruppen von je dreien an Rahmenteilen (12) des Schiffsrumpfes (22) befestigt sind.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Analysiervorrichtung (315) ein schneller Fourier-Transformations-Analysator ist.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jede mögliche geräuschquelle (20) zwei Detektoranordnungen (10a, 10b) symmetrisch, die eine auf der Steuerbordseite und die andere auf der Backbordseite des Schiffsrumpfes (22), angeordnet sind.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Schiffsrumpfes (22) zusätzliche Anordnungen von Hydrophonen installiert sind, die eine zusätzliche Abschätzung von strömungsinduziertem Geräusch erlauben.
6. Systemnach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede zusätzliche Anordnung von Hydrophonen vier mit einem Summierverstärker verbundene Hydrophone umfaßt.
7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (34) von Vibrationsdetektoren mit wenigstens zwei Wandlern (319, 320) als Propellergeräusch/Kavitations-Monitor vorgesehen ist.

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