DE822515C

DE822515C - Verfahren und Vorrichtung zur Echolotung, insbesondere fuer Fischereifahrzeuge

Info

Publication number: DE822515C
Application number: DEA276A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Kietz
Original assignee: Atals Werke A G
Current assignee: Atals Werke A G
Priority date: 1949-11-18
Filing date: 1949-11-18
Publication date: 1951-11-26

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Echolotung, insbesondere für Fischereifahrzeuge Es ist bekannt, daß durch Echolot zur Messung der Meercstiefc auch Fischschwärme angelotet werden können. Mit den bisher üblichen Echoloten wird aber eine Anzeige des Fischschwarmes nur dann erzielt, wenn sich das Schiff über dem Schwarm befindet. Seitlich zum Schiff stehende Fischschwärme werden dagegen nicht angezeigt. Infolgedessen kann es leicht vorkommen, das Schiffe neben Fischschwärmen fahren, ohne sie zu bemerken oder daß sie bereits aufgefundene Fischschwärme nur am Rande erfassen und bald wieder verlieren, da sie nur ullgellau feststellen können, wie sie zum Fischschwarm stehen, sobald sie über ihn hinweggefahren und die Fischschwarmechos ausgefallen sind.
Erfindungsgemäß läBt sich diesem Mangel dadurch abhelfen, daB auf beiden Seiten des Schiffes vorzugsweise in geneigten Richtungen nach Backbord und Steuerbord getrennt gelotet wird und daß die Backbord und Steuerbordechos verglichen werden. Dadurch wird ermöglicht, auch seitlich zum Schiff stehende Fischschwärme festzustellen und den Kurs des Schiffes der Lage bzw. der Form des Fischschwarmes anzupassen.
Die Lotungen nach Backbord und Steuerhord werden z,weckmäßig nicht gleichzeitig, sondern nacheinander durchgeführt; so lassen sich gegenseitige Störungen ausschließen, und es kann dieselbe Apparatur ganz oder zum Teil für die Lotungen nach Backbord und Steuerbord benutzt werden.
Die Anzeige der Echos kann auf Smannigfache Weise geschehen; sie muß so erfolgen, daß das Ankommen von Steuerbord- und Backbordechos getrennt zu erkennen ist, um einen Vergleich zu ermöglichen.
In der Zeichnung ist die Erfindung Ibeispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. I eine Echoloteinrichtung nach der Erfindung, in schematischer Darstellung, Abb. 2 die Verwendung des Echolotes beim Fahren über einen Fischschwarm, Abb. 3 und 4 zwei Abänderungen der Echoloteinrichtung nach Abb. I.
Auf der Backbord- und Steuerbordseite des Schiffes sind je eine Schwingergruppe I, 2 und 3, 4 so angeordnet, daß die Hauptstrahlrichtungen 5, 6 beider Lotungen unter 300 Gegen die Lot rechte nach Backbord und Steuerbord geneigt sind. Die Sender I, 3 werden in gleichen Zeitabständen durch Sendekontakte 7, 8 mit einem Kondensator g verbunden, dessen Entladestromstoß sie zu kurzen Schwingungen anregt. Die vom Meeresboden oder vom om Fischschwarm zurückkehren den Echos werden durch einen gemeinsamen Verstärker 10 verstärkt und registriert. Als Schreibgerät ist ein elektrischer Stromschreiber vorgesehen, der mit einem umlaufenden spiralförmigen Schreilbkontakt I I arbeitet.
Die Kontakt- oder Schreibstelle der Schreibspirale 1 1 wandert bei jedesmaligem Umlauf der Spirale quer über die ganze Breite eines in Pfeilrichtung fortbewegten Schreibfilms 12, auf dem die Echoströme Schwärzungen als Aufzeichnung hinterlassen. Die Sendekontakte 7, 8 werden bei einer Umdrehung der Schreibspirale ii beide je einmal betätigt, und zwar so, daß der Sendeimpuls nach Backbord beim Durchgang der Kontaktstelle der Spirale durch Null am oberen Rande des Filmstreifens I2 und der Sendeimpuls nach Steuerbord beim Durchgang durch die Mitte des Filmstreifens ausgesandt wird. Infolgedessen werden die Echos der Backbordlotung auf der oberen Hälfte des Schreibfilms 12 und die Echos der Steuerbordseite auf der unteren Hälfte registriert. Solange sich kein Fischschwarm im Bereich der Echolotungen befindet, werden nur die Bodenechos auf der Backbordseite und Steuerbordseite gleichmäßig empfangen und aufgezeichnet, wie aus den Bodenechokurven 13, 14 zu erkennen ist (Abschnitt a der Aufzeichnungen). Gelangt das Schiff in die Nähe eines Fischschwarmes, so daß der Fischschwarm von den unter 300 geneigten Lotungen erfaßt wird, so werden außer den Bodenechos auch die Echos des Fischschwarmes aufgezeichnet. Bei der in Abb. 2 angenommenen Lage des Fischschwarmes 15 und der Fahrtrichtung I6 des Schiffes wird der Fischschwann zuerst von der Steuerbordlotung erfaßt, während auf der Backbordseite noch keine Fischschwarmechos angezeigt werden (Abschnitt b der Aufzeichnung). Das Schiff fährt dann so weiter, daß möglichst beide Echolotungen Fischschwarmechos ergeben und daß es der Form des Schwarmes folgt. Immer, wenn eine Seite ausfällt, wird der Kurs im entgegengesetzten Sinne geändert. Auf dem vom Schiff zurückgelegten Weg mit den Teilstrecken a, b, c, d, e, werden die in Abb. I dargestellten EchobiLder aufgezeichnet. Ist das Schiff zum Ende ,des Fischschwarmes gelangt, so kann es, falls das Netz noch nicht gefüllt ist, zum Fischschwarm zurückkehren. Da es durch seine bisherigen Lotungen die Lage und Form des Fischschwarmes ziemlich genau kennt, ist es in der Lage, den Schwarm schnell und sicher wiederzufinden.
Die Echos können in üblicher Weise auch noch durch ein Zeigerinstrument, insbesondere ein Lichtzeigerinstrument, angezeigt werden. Das Zeigergerät besteht aus einem Neonrohr, das im Takte der Lotungen an einer kreisförmigin Skala I7 umläuft.
Die Einrichtung ist so ausgebildet. daß abwechselnd bei einem Umlauf die Steuerbord- und beim nächsten Umlauf die Backbordechos an der Skala I7 erscheinen. Man kann aus einer solchen Anzeige nicht erkennen, ob die angezeigten Echos von der Backb,or,d- und Steuerbordlotung oder nur von einer dieser beiden Lotungen herrühren. Dagegen ist es möglich, aus dieser Anzeige bereits zu erkennen, ob überhaupt Fischschwarmechos empfangen werden.
Umzu vermeiden, daß Doppelechos angezeigt werden, ist es zweckmäßig, während der Backbordlotung den Steuerbordempfänger abzuschalten und umgekehrt, wie in Abb. I durch die Nockenscheibe I8 mit den Empfängerkontakten 19, 20 veranschaulicht. Durch die geneigte Lotung wird erreicht, daß die Doppelechos bereits wesentlich schwächer auftreten als bei vertikaler Lotung. Vor allen Dingen werden aber infolge der verschiedenen Richtung von Backbord- und Steuerbordlotung die Doppelechos der Backbordlotung auf der Síeuerbordseite und umgekehrt nur noch so schwach empfangen, daß sie die Anzeige nicht mehr stören können. Durch den Seitenwechsel wird somit automatisch für jede einzelne Lotung nach Ablauf der Meßperiode von z. B.
200 m eine die Dopl)elechoanzeige verhindernde Lotpause eingelegt, während welcher auf derselben Seite weder gesendet noch empfangen wird. Während bei normalen Echoloten die Einschaltung der Lotpause mit einer völligen Unterbrechung der Lotung bzw. mit einer XTerringerung der Lotfolgehäufigkeit verbunden ist, wird hier die Lotpause auf der Backbordseite ausgenutzt, um währenddessen auf der Steuerl>ordseite zu loten und umgekehrt. Dadurch wird eine \terdoppelung der Lotfolgefrequenz herbeigeführt, die nicht nur für den Zweck der Fischschwarmlotung, sondern auch für die Messung, insbesondere die Augenblicksanzeige der Meerestiefe, von Bedeutung sein kann. In der Zeichnung ist vorausgesetzt, daß Backbord und Steuerbord gleiche Meerestiefen gemessen werden.
Für diesen Fall könnte man, sofern nur die Bodenechos interessieren, auf eine getrennte Aufzeichnung der Backbord- und Steuerbordechos verzichten und beide auf einem gemeinsamen chreihstreifen oder nur das eine Echo aufzeichnen. Legt man dagegen Wert darauf, die Tiefendifferenz zwischen Backbord- und Steuerbordlotung zu erkennen, so wird man die getrennte Aufzeichnung etwa nach Abb. I vorziehen. Das kann von L'edeutung sein, wenn man, wie z. B. bei der sog. Kantenfischerei, an einem Hang des bleeresbodens entlaugfahren möchte, wo sich erfahrungsgemäß Fischschwärme vorzugsweise aufhalten.
An Stelle einer getrennten Aufzeichnung der Backbord- und Steuerbordechos, kann auch, wie in Abb. 3 dargestellt, eine Längs- oder Zeitversetzung der Aufzeichnungen vorgesehen sein. In diesem Falle läßt sich auf die Anordnung zweier getrennter, parallel verlaufender Registrierungen verzichten, und man kann mit einelll einzigen Schreihstreifen entsprechend der Breite einer Lotperiode auskommen. Die Längsversetzung muß nur so groß gewählt \ werden, daß man sie lKquem erkennen kann. Je nach der Vorschubgeschwindigkeit des Schreibstreifens wird man hierzu eine mehr oder weniger große Zahl von Lotungen auf der Backl>ordseite bzw. auf der Steuerhordseite nacheinander ausführen. Zweckmäßig wird der Seitenwechsel noch durch besondere Markierungen 21 angezeigt, die vom Echolotschreiber selbst aufgezeichnet werden können. In Abb. 2 ist die Form der Aufzeichnung mit einer solchen Längsversetzung für dieselben Verhältnisse wie in Abb. I bzw. Abb. 2 dargestellt. Auch aus dieser Aufzeichnung geht klar hervor, daß im Abschnitt c Backbord- und Steuerbordecllos, im Abschnitt d nur Backbordechos und im Abschnitt e wieder Backbord- und Steuerbordechos eintreffen usw.
Um 1-)nppelechoanzeigen zu vermeiden, muß bei mehreren aufeinanderfolgenden Lotungen auf derselben Seite jeweils eine Lotpause eingeschaltet werden, wie aus holzigen Ltberlegungen ohne weiteres ersichtlich ist. Der Vorteil des Spiralschreibers, ununterl>rochen schreiben zu können, läßt sich soinit bei einer Trennung von Backbord- und Steuerliordechos durch Längsmodulration nach Abb. 3 nicht ausnutzen.
Um Steuerbor.d- und Backbordechos voneinander zu unterscheiden, genügt es, wenn nicht, wie in Nbb. t, die beiden Aufzeichnungen vollständig voneinander getrennt, sondern lediglich etwas quer zum Vorschub des Schreibstreifens gegeneinander versetzt werden. Hierzu kann man dem Sendekontakt für Backbord eine gewisse Voreilung und dem für Steuerbord eine gewisse Nacheilung gegenüber dem Durchgang des Schreibers durch die Nulllinie des Schreibstreifens geben. Es ergibt sich zwar eine gewisse Verzerrung des Bildes, die aber in Kauf genomrnen werden kann. Wird der Fisch über dem Meeresgrunde durch ein Schleppnetz gefangen, so kann man auf die Aufzeichnung der Echos aus dem übrigen Bereich verzichten und lediglich die Echos vom Meeresgrund und bis zu einer gewissen Höhe darüber zur Aufzeichnung bringen.
In Abb. 4 ist eine gegenseitige Versetzung der Aufzeichnung um 50 m vorgesehen. Bei einer Gesamtbreite des Schreibstreifens bzw. Umlaufzeit der Schreibspirale 23 gleich einer halben Lotperiode entsprechend einem Weg von IOO m erhält man zwei parallele Aufzeichnungen des Meeresbodens, ähnlich wie in Abb. I, während der am Grunde stehende Fischschwarm einmal nur über der Backbord- und das andere Mal nur über der Steuerbordbodenkurve oder über beiden registriert wird.
Zweckmäßig wird während der ersten halben Umdrehung der Schreibspirale 23, während der die Backbordechos aufgezeichnet werden sollen, der Steuerbordempfänger abgeschaltet und umgekehrt, um gegenseitige Störungen zu vermeiden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, vielmehr sind noch mancherlei Abän derungen und andere Ausführungen möglich.
So könnte man eine Unterscheidung zwischen Backbord- und Steuerbordechos auch dadurch erzielen, daß für Backbord- und Steuerbordanzeige verschiedene Farben, z. B. Rot und Grün, verwandt werden.
Hierbei können beide Echos an derselben Stelle zur Anzeige kommen, etwa am Schirm eines Braunschen Rohres oder durch eine Lichtquelle wie das umlaufende Neonrohr. Der Farbwechsel läßt sich durch eine Farbblende herbeiführen, die im Takte des Seitensstechseis der Lotungen in den Strahlengang der anzeigenden Lichtquelle gebracht wird. An dem Farbwechsel kann dann leicht die Lage des Schiffes zum Fischschwarm erkannt werden. Zweckmäßig wird man mit einer farbigen Augenblicksanzeige eine gleichzeitige Aufzeichnung verbinden; bei der Aufzeichnung kann man dann aber auf die getrennte Anzeige von Backbord- und Steuerbordechos verzichten.
Beim Spiralschreil>er kann es zur Erlangung einer möglichst punktförmigen Kontaktstelle vorteilhaft sein, bei Aufzeichnung auf getrennten Schreihflächen auch getrennte Schreibspiralen vorzusehen, die im Gleichtakt mit dem Seitenwechsel umgeschaltet werden.
Statt eines Sp.iralschreibers können auch andere Schreibsysteme sinngemäß Verwendung finden.
Die Neigung der Lotrichtungen gegen die Vertikale kann auch größer oder kleiner als 300 gemacht werden oder einstellbar sein. Auch könnte eine Lotung schräg voraus für eine frühe Erfassung der Fischschwärme vorteilhaft sein. Eine derartige Vorauslotung kann durch zusätzliche Neigung der Backbord- und Steuerbordempfänger nach der Vorausrichtung oder mit Hilfe einer besonderen Schwingergruppe erzielt werden.
Zusätzlich zu den Lotungen nach Backbord und Stenerbord kann auch noch in der üblichen Weise vertikal gelotet werden. Schließlich könnte man auch mit Schwingergruppen loten, die auf der Backbord- und Steuerbordseite in größerem Abstand von der Fahrlinie des Schiffes nachgeschleppt werden.
Man kann auch Kurzzeitmesser anderer Art, z. B. solche verwenden, die, wie elektrische Zeitkreise, Mittelwerte aus den Echolaufzeiten für Backbord und Steuerbord oder die Differenz dieser Mittelwerte anzeigen. Werden z. B. elektrische Zeitkreise benutzt, deren Zeitmeßkondensator sich auf eine Spannung einstellt, die der Laufzeit des jeweils ersten Echos der Lotperiode entspricht, so wird eine solche Einrichtung am Backbord- und Steuerbordkondensator gleiche Spannungen anzeigen, wenn Fischschwarmechos auf beiden Seiten ankommen. Fällt dagegen auf einer Seite das Fischschwarmecho dauernd oder kurzzeitig aus, so stellt sich der betreffende Kondensator auf die dem Bodenecho entsprechende größere Entfernung bzw.
Spannung oder einen Zwischenwert ein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Echolotung, ins,hesondere für Fi schereifahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Schiffes getrennt gelotet wird und daß Backbord- und Steuerbordechos verglichen werden.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Echolotanlage zur getrennten Lotung auf der Backbord- und Steuerbordseite und zur vergleichbaren Anzeige der Backl>nrd- und Steuerirdechos eingerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotungen auf der Backbord- und Steuerbordseite nacheinander durchgeführt werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Lotung in geneigten Richtungen nach der Backbord- und Steuerbordseite eingerichtet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotungen auf gemeinsam bewegten, parallelen Schreibstreifen getrennt registriert werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Schreibfilm mit getrennten Schreibflächen für die Backbord-und Steuerbordlotungen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Schreiber für die Backbord- und Steuerbordseite.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenwechsel nach jeder Lotung erfolgt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Verwendung eines Schreibgerätes, das ohne Unterbrechung auf einem quer zum Schreibglied bewegten Schreibstreifen zu registrieren vermag, insbe sondere eines Schreibgerätes mit umlaufendem schrauben- oder spiralförmigem Schreibglied.
IO. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lotungen nach Backbord und nach Steuerbord auf einer gemeinsamen Registrierfläche aufgezeichnet werden.
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenwechsel jeweils erst nach einer gröBeren Zahl von Lotungen erfolgt und durch Alarkierungen auf der gemeinsamen Schreibfläche kenntlich gemacht wird.
I2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Backbord- und Steuerbordechos auf einer gemeinsamen Schreibfläche mit gegenseitiger Querversetzung aufgezeichnet werden.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis I2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibfiädnbreite kleiner ist als die Lotperiode, so daß nur ein Ausschnitt des gesamten Tiefenbereiches registriert wird.
14. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß sie während der 13;ackbor,dlotung bzw. -registrierung auf vorzugsweisen oder alleinigen Empfang der Backbordechos und bei der Steuerbordlotung bzw.

-registrierung auf Empfang der Steuerbordechos eingestellt ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis I4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Backbord-und Steuer,bordechos Anzeigen verschiedener Farbe vorgesehen sind.
I6. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige der Backbord-und Steuerbordechos ohne erkennbare räumliche Trennung erfolgt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 2 bis I6, gekennzeichnet durch zwei Kurzzeitmesser, die Mittelwerte aus den Echolaufzeiten für Backbord und Steuerbord oder die Differenz dieser Mittelxverte anzeigen.