DE911824C - Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung von schallreflektierenden Gegenstaenden, insbesondere im Wasser - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung von schallreflektierenden Gegenstaenden, insbesondere im Wasser

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DE911824C
DE911824C DEA14454D DEA0014454D DE911824C DE 911824 C DE911824 C DE 911824C DE A14454 D DEA14454 D DE A14454D DE A0014454 D DEA0014454 D DE A0014454D DE 911824 C DE911824 C DE 911824C
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Dr Walter Grandjot
Dr Hans Kietz
Dr Heinrich Maass
Dipl-Ing Martin Schumacher
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Atlas Werke AG
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S1/00Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith
    • G01S1/72Beacons or beacon systems transmitting signals having a characteristic or characteristics capable of being detected by non-directional receivers and defining directions, positions, or position lines fixed relatively to the beacon transmitters; Receivers co-operating therewith using ultrasonic, sonic or infrasonic waves

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Abbildung von schallreflektierenden Gegenständen, insbesondere im Wasser Die bekannten Echolotverfahren haben den Nachteil, daß sie über das Vorhandensein eines reflektierenden Gegenstandes und seine Entfernung Aufschluß geben, aber die Art des angeloteten Gegenstandes nicht erkennen lassen. Das ist besonders nachteilig beim Aufsuchen von U-Booten, Minen oder gesunkenen Schiffen. Bisher setzt sich hierbei der Beobachter, wenn er nur auf das Echolot angewiesen ist, leicht der Gefahr einer Täuschung aus, indem er z. B. bei der Verfolgung eines U-Bootes ein am Meeresboden liegendes Wrack oder einen Felsen mit dem U-Boot verwechselt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Echolotvorrichtung zu schaffen, die nicht nur das Vorhandensein und die Entfernung eines reflektierendenGegenstandes erkennen läßt, sondern auch über seine Beschaffenheit und Form hinreichend Aufschluß gibt.
  • Es sind zwar schon Verfahren bekannt, um mit Hilfe von Schallspiegeln oder akustischen Linsen nach der Echolotmethode eine Abbildung schallreflektierender Gegenstände zu erzeugen. Die Auflösung des Blickfeldes mit Hilfe akustischer Linsen oder Spiegel stößt jedoch autf große Schwierigkeiten; insbesondere ist es bisher nicht gelungen, auf diese Weise eine klare Auflösung zu erzielen. sobald es sich um Einrichtungen handelt, mit denen über eine größere Entfernung Schall übertragen und zur Abbildung benutzt werden soll.
  • Erfindungsgemäß läßt sich eine brauchbare Abbildung auch über größere Entfernungen erzielen durch eine derartige Verwendung einer Vielzahl von gerichteten Schallempfängern, daß sie die Echos aus getrennten, gegebenenfalls sich teilweise überlappenden Blickfeldern des Gesamtblickbereiches empfangen und nach Verstärkung als Lichtbild zur Anzeige bringen.
  • Zur akustischen Uberwachung eines größeren Gebietes ist auch schon bekannt, dieses in eine Vielzahl von Feldern aufzulösen, deren jedem ein Mikrophon zugeordnet ist, das mit einer entsprechenden Lampe eines an der Beobachtungsstelie angebrachten Lampenfeldes verbunden ist. Dabei erfolgt jedoch die Übertragung auf dem zu überwachenden Gebiet nicht auf akustischem, sondern auf elektrischem Wege, indem die in den abzubildenden Gebietsabschnitten selbst angeordneten Mikrophone durch elektrische Leitungen mit der Beobachtungsstelle verbunden sind. Außerdem arbeitet diese Einrichtung nicht nach dem Echoverfahren und ist deshalb nur zur Anzeige von Schallquellen geeignet.
  • Beim Betrieb der Echolotvorrichtung nach dem impulsverfahren kann ein ungerichteter oder den ganzen Bildbereich umfassender Lotimpuls ausgesandt und sämtliche von den verschiedenen Bildpunkten oder Bildfeldern zurückkehrenden Echos ein und desselben Lotimpulses empfangen und zur Erzeugung des Lichtbildes benutzt werden.
  • Man kann aber auch insbesondere bei kleineren Entfernungen eine Empfangsvorrichtung vorstehen, die nicht in einer einzigen Lotung den gesamten Bildbereich, sondern nur einen beschränkten Teil bzw. eine zu einer Bildzeile sich ergänzende Reihe von Bildpunkten oder Bildfeldern erfaßt, während der gesamte Bildbereich in mehreren derartigen aufeinanderfolgenden Lotungen nacheinander abgetastet wird. Es ist nun insbesondere bei der Echolotung von einem fahrenden Schiff aus wichtig, Verschiebungen des Empfangsbereiches während der Messung durch Schwankungen des Schiffes zu vermeiden, weil dadurch sonst die Bildschärfe mehr oder weniger stark beeinträchtig wird. Um dies zu vermeiden, ist es somit am zweckmäßigsten, mit möglichst wenigen oder nur einer einzigen Lotung den gesamten Bildbereich zu erfassen. Dabei sind aber, wenn der Bildbereich in einzelne Bildpunkte unterteilt wird, eine große Anzahl von gerichteten Empfängern mit Verstärkern erforderlich. Um nun zu einer Erfassung des ganzen Bildbereiches in möglichst wenigen Lotungen zu gelangen und trotzdem mit einer verhältnismäßig kleinen Zahl von Empfängern auszukommen, kann man von der Tatsache Gebrauch machen, daß die Schallwellen in der vertikalen Ebene je nach ihrer Neigung zur Horizontalen eine andere Laufzeit haben. Dies läßt sich in der Weise ausnutzen, daß nur in der Horizontalen gerichtet, in der Vertikalen dagegen ungerichtet empfangen wird. so daß das gesamte Bildfeld in senkrechte Streifen aufgeteilt ist, und daß die aus jedem senkrechten Bildstreifen nacheinander zurüclrkehrenden Echos getrennt zur Anzeige gebracht bzw. zur Erzeugung des Lichtbildes verwendet werden.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeilspielen veranschaulicht.
  • Fig. I bis 3 zeigen schematische Darstellungen der Wirkungsweise der neuen Vorrichtung zur Abbildung eines am Meeresgrunde liegenden U-Bootes in Seiten- und Frontansicht; Fig. 4 ist die zu Fig. I bis 3 gehörige Empfangsanordnung in schaltschaubildlicher Darstellung; Fig. 5 und 6 zeigen eine schematische Darstellung des mit der Einrichtung nach den Fig. I bis 4 gewonnenen Schallbildes für zwei verschiedene Entfernungen; Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Empfangsanordnung; Fig. 8 zeigt den Wirkbereich der Empfangsanordnung nach Fig. 7 entsprechend der Darstellung Fig. 3; Fig. 9 und 10 zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Empfangsanordnung.
  • Bei dem durch Fig. I bis 4 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispiel ist auf dem beobachtenden Schiff eine Echoloteinrichtung, bestehend aus einem ungerichteten Sender und einer Empfangsanordnung, gemäß Fig. 4 eingebaut, die aus zehnmal dreiunddreißig auf einer kugelförmig gewölben Fläche angeordneten Empfängern I bis 330 besteht. Die einzelnen Empfänger haben eine quadrabische Empfangsfläche von einer Breite gleich etwa zehn WellenlängenA des benutzten Schalles und beherrschen dadurch einen pyramidenförmigen Sektor von etwa 350 Winkelöffnung. Sie können als Resonanzschwinger, z. B. als Magnetostriktionsschwinger, ausgebildet sein und sind zweckmäßig auf eine hohe Frequenz, beispielsweise 150 kHz, abgestimmt. Die Wölbung der Kugelfläche, auf der die Empfänger angeordnet sind. ist dabei so gewählt, daß jeder Empfänger aus einem anderen Sektor empfängt und der gesamte Empfangsbereicb in !der Vertikalen zwischen 20 und 600 gegen die Horizontale liegt und in der Richtung quer dazu einen Winkel von etwa I00° umfaßt. Jeder Empfänger ist mit einem Verstärker a verbunden, der ausgangsseitig an eine Anzeigevorrichtung angeschlossen ist. Im dargestellten Beispiel ist für jeden Empfänger eine besondere Anzeigevorrichtung in Form einer Lampe b vorgesehen. Wie der in Fig. 2 dargestellte Schnitt durch das von der Empfangsanordnung beherrschte Schallfeld nach der Linie A-A der Fig. I zeigt, erzielt man durch die Anordnung eine Erfassung des Bildfeldes in ähnlicher Weise wie mit einem Bildraster in der Fernsehtechnik.
  • Die Abbildung eines am Meeresboden liegenden Gegenstandes, z. B. U-Bootes, wird auf folgende Art und Weise erzielt: Die Lampen b (Fig. 4) sind so ausgebildet, daß sie auf verschiedene von den Empfängern auf- genommene Schallintensitäten mit entsprechend verschiedener Helligkeit ansprechen. Die Schallintensität nimmt aber mit der Größe der Entfernung nach einem Exponentialgesetz ab. Bei Voraussetzung eines ebenen und gleichmäßig reflektierenden Meeresbodens wird man somit für die Empfänger I bis I0, II bis 20 usw. verschiedene Schallintensitäten erhalten, und zwar kommen auf die Empfänger I, II, zu . .. die größten Intensitäten, und die Intensität nimmt dann etwa nach einem Exponentialgesetz bis zu einem Kleinstwert für die Empfänger 10, 20, 30... ab. Auf die zu einer horizontalen Reihe gehörigen Empfänger I, 11, 21... kommen zwar auch, wie aus Fig. 2 ersichtlich, verschiedene Laufzeiten des Schalles und damit verschiedene Intensitäten, und zwar nimmt die Intensität für die horizontalen Empfängerreihen von der mittleren Empfängerreihe 171 bis 180 nach den beiden seitlichen Empfängerreihen I bis Io und 321bis33o ab. Diese Intensitätsabnahme ist jedoch verhältnismäßig klein und wird in den meisten Fällen keine merklichen Unterschiede in der Leuchtintensität der Anzeigelampen hervorrufen. Werden die Lampen bzw. die Empfänger gleich empfindlich gemacht, so daß die oben erörterten, von den verschiedenen Stellen des Meeresbodens zurückkommenden Intensitäten zur Anzeige gelangen, so erhält man als Bild des ebenen Meeresbodens eine von dem unteren nach dem oberen Bildrand allmählich abnehmende Helligkeit.
  • Für die Beobachtung ist es jedoch vorteilhafter, den ebenen Meeresboden mit gleichmäßiger Helligkeit abzubilden. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß den Empfängern eine entsprechende unterschiedliche Empfindlichkeit oder Verstärkung zugeordnet ist.
  • Befindet sich nun auf dem ebenen Meeresboden ein reflektierender Gegenstand, z. B. ein U-Boot, so wird das oben erörterte Schallbild gestört, indem die im Bereich des U-Bootes wirkenden Empfänger eine andere Schallintensität aufnehmen als bei Nichtvorhandensein des U-Bootes und daher an den entsprechenden Stellen des Abbildungsfeldes eine andere Helligkeit hervorrufen. Die Anzeigevorrichtung kann so ausgebildet sein, daß die Helligkeit mit zunehmender Schallintensität wächst oder fällt. Im ersteren Falle wird dasU-Boot durch Aufhellung, im zweiten Falle durch eine schattenmäßige Verdunklung angezeigt. Die von dem U-Boot zurückgeworfenen Echos haben größere Schallintensität, nicht nur weil ihre Schallaufzeit gegenüber den entsprechenden von dem Meeresboden zurückgeworfenen Echos verkürzt ist, sondern auch weil das U-Boot ein meist besseres Reflexionsvermögen aufweist als der Meeresboden. Bei der Abbildung heben sich besonders die Umrißlinien des U-Bootes oder sonstigen auf dem Meeresboden liegenden Gegenstandes ab, da an dieser Stelle eine sprunghafte Änderung der Echointensität auftritt.
  • Fig. 5 und 6 zeigen zwei schematische Darstellungen einer U-Boot-Abbildung für zwei verschiedene Entfernungen, beispielsweise eine Entfernung von Ao und eine Entfernung von 80 m, winter Voraussetzung quadratischer und lückenlos aneinaiidergrenzender Bildpunkte der Lampen b.
  • Der Einfachheit halber ist dabei eine genau seitliche Betrachtung des U-Bootes angenommen, während in Wirklichkeit eine Betrachtung von schräg oben erfolgt. Die Empfangseinrichtung ist zweckmäßig beweglich ausgebildet, um sie jeweils In die gewünschte Richtung einstellen zu können.
  • Es ist auch möglich, ein U-Boot durch Loten in senkrechter Richtung abzubilden, wobei dann die Grundrißform des U-Bootes auf dem Schirm der Anzeigevorrichtung erscheint.
  • Da die zu den verschiedenen Neigungen gegen den Meeresboden gehörigen Echos verschiedene Laufzeit aufweisen und dadurch eine selbsttätige zeitliche .abtastung des Meeresbodens bewirken, ist es im Gegensatz zu der Fernsehtechnik, wo die Laufzeitunterschiede so klein sind, daß sie aus techlliscllen Gründen nicht zu erfassen sind, möglich, nur in der Horizontalen gerichtet und in der Vertikalen ungerichtet zu empfangen und die aus den verschiedenen Neigungen zurückkehrenden Echos nacheinander getrennt zu empfangen bzw. anzuzeigen. Dadurch läßt sich eine wesentliche Vereinfachung der Empfafigseinrichtung erzielen.
  • In Fig. 4 ist durch gestrichelte Linien c die Abänderung der Empfangseinrichtung angedeutet. Es ist nur noch eine horizontale Reihe von Empfängern33I bis 363 erforderlich, wobei die einzelnen Empfänger nur in der Horizontalen eine Abmessung von z.B. toA aufzuweisen brauchen.
  • Die Empfänger können natürlich statt nebeneinander auch übereinander mit entsprechender gegenseitiger Versetzung angeordnet sein.
  • Fig. 8 zeigt den Wirkbereich einer derartigen Empfangseinrichtung, woraus ersichtlich ist, daß sich der Wirkbereich aus dreiunddreißig einzelnen streifenförmigen Teilbereichen 331' bis 363' zusammensetzt. Um nun die einzelnen Streifen in Abbildungspunkte aufzulösen, ist die Empfangseinrichtung mit einer Zeitmeßanordnung versehen.
  • Diese besteht beispielsweise, wie in Fig. 7 veranschaulicht, aus einem umlaufenden Träger d für die Lampen b 33I bis b 363, der hinter einem Abbildungsschirm f umläuft, derart, daß die Lampen b während einer Meßperiode sich vom unteren bis zum oberen Rand des Schirmes f bewegen. Um eine ununterbrochene Meßfolge zu erhalten, können mehrere am Umfang verteilte Lampenreihen vorgesehen sein, die abwechselnd in Wirkung treten.
  • Der Schirm f ist zweckmäßig mit einer nachleuchtenden Schicht versehen, um ein ruhiges Bild zu erhalten. Man erhält mit dieser Art der Abbildung ein richtiges Bild nur für den ebenen Meeresboden, während bei Vorhandensein eines U-Bootes oder sonstigen reflektierenden Gegenstandes gewisse Ungenauigkeiten dadurch entstehen, daß Echos von verschiedenen Punkten, beispielsweise die in den in Fig. I angegebenen beiden Richtungen ni und n zurückkehrenden Echos, gleiche Schallaufzeiten aufweisen, so daß die Helligkeitswerte und das Bild des U-Bootes aus der tatsächlichen Richtung verschoben werden und eine Verzerrung erfahren. Trotzdem ist jedoch mit dieser vereinfachten Einrichtung eine brauchbare Abbildung zu gewinnen.
  • Es ist auch möglich, statt der unmittelbaren Anzeige der Echointensitäten eine Anzeige der Schalllaufzeiten selbst durch verschiedene Lichthelligkeiten vorzunehmen. Fig. g zeigt ein Ausführungsbeispiel hierfür. Dabei xvird die Zeit durch ein Drehpotentiometer g gemessen, das im Takte der Lotungen umläuft und über von den einzelnen Empfängern I bis 330 zu betätigende Relais I' bis 330' mit den Anzeigelampen b verbundene ist. Je nach der Laufzeit der Echos wird somit eine andere Lampe b eingeschaltet und dieser Lampe eine andere Potentiometerspannung zugeschaltet. Um auch hier eine gleichmäßige Helligkeit für die Abbildung des ebenen Meeresbodens zu erzielen, sind die Anzeigelampen verschieden empfindlich ausgebildet, z. B. mit Parallelwiderständen lt verschiedener Größe versehen. Die Benutzung der Schalllaufzeiten zur Erzeugung der verschiedenen Helligkeitsgrade hat den Vorteil, daß Unregelmäßigkeiten der Schallintensität infolge von unberechenbaren Schwankungen im Reflexionsvermögen der einzelnen Bildpunkte die Abbildung nicht beeinträchtigen.
  • Die Steuerung der Helligkeit durch die Schalllaufzeit bringt einen weiteren Vorteil durch Herrorhebung der Umrißlinien, besonders dann, wenn bei kleinen Entfernungen und gut reflektierendem Grund die Echointensitätsunterschiede zwischen Grund und U-Boot nicht sehr groß sind. Dabei kann es vorteilhaft sein, die Wirksamkeit und den Betrag der Steuerung zeitlich verschiebbar zu gestalten, um die Helligkeitsunterschiede der Entfernung zum Objekt günstigst anzupassen.
  • Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das gesamte zu beobachtende Bildfeld mit einer einzigen Lotung erfaßt. Es ist auch möglich, das Bildfeld nicht in einer einzigen Lotung, sondern in mehreren Lotungen nacheinander abzutasten, beispielsweise mit Hilfe einer horizontalen Empfänger reihe, die um eine horizontale Achse geschwenkt wird, wobei während einer Schavenkbewegung z. B. zehn Lotungen nacheinander durchgeführt werden. Dabei kann die jeweils naehfolgende Lotung erst dann durchgeführt werden, wenn das aus der größten Entfernung noch zu erwartende Echo der vorherigen Lotung angekommen ist, oder es muß durch sonstige Mitte4 ein Überschneiden der einzelnen Lotungen vermieden werden. Andererseits muß die Abtastung so schnell crfolgen. daß Schwankungen, beispielsweise veranlaßt durch die Schiftsbewegungen, keine unzulässige Verzerrung des Schallbildes hervorrufen.
  • Gegebenenfalls lassen sich Mittel zur Unterdrückung derartiger Verzerrungen anwenden, z. B. eine pendelartige Aufhängung der Empfangseinrichtung. Eine weitere Form der Abtastung besteht darin. daß eine Reihe von Empfängern 37I bis 377 um eine Achse i gedreht werden, wobei die Empfänger so angeordnet sind, daß die von ihnen beschriebene Rotationsfläche einen Abschnitt einer Tsugelfläche darstellt (Fig. 10).
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt, sondern es sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungsformen möglich. Insbesondere läßt sich die Einrichtung auch so ausbilden, daß nur bei plötzlichen Entfernungs- oder Intensitätssprüngen vorgegebener Größe eine Anzeige hervorgerufen wird, so daß lediglich die Umrißform des U-Bootes oder sonstigen Gegenstandes als Leucht- oder Schattenlinie erscheint. Bei Erfassung des Bildbereiches in mehreren aufeinanderfolgenden Lotungen kann die Bewegung der Wirkbereicile der Empfänger statt durch Bewegung der Empfänger selbst auch mit Hilfe von Verzögerungseinrichtungen erzielt werden. Die Lampen zur Anzeige bestehen zweckmäßig aus amplitudenabhängigen Gasentladungsrohren.
  • Sie können aber auch durch andere geeignete Lichtquellen, z. B. Braunsche Rohre, ersetzt werden. Beim Braunschen Rohr läßt sich durch Steuerung des Wehneltzylinders die wechselnde Helligkeit des Leuchtfleckes einstellen. Dabei kann die Steuerung entweder durch die Echointensitäten selbst oder durch eine entfernungsabhängige Spannung erfolgen. In Verbindung mit einer Echoloteinrichtung, bei der der gesamte Wirkbereich nacheinander abgetastet wird, kann die entsprechende Ablenkung der Leuchtflecke bei feststehenden Braunschen Rohren durch eine Zeitkreisanordnung erzielt werden, die eine Ablenkung des Kaffiodenstrahles selbst bewirkt. Natürlich ist es auch bei Verwendung anderer Anzeigelampen möglich, die Ablenkung der Leuchtflecke statt durch Ablenkung der Lampen selbst durch eine Ablenkung ihrer Lichtstrahlen, beispielsweise mit Hilfe einer Linse oder eines Spiegels bzw. Spiegelrades durchzuführen.
  • Ferner ist es zweckmäßig, die Empfindlichkeit der Empfangsanordnung leicht einstellbar zu machen, um je nach der Entfernung die günstigste Helligkeit der Abbildung einstellen zu können.
  • Auch kann das zur Erzielung bestimmter Helligkeitsunterschiede erforderliche Maß der Intensitäts- oder Entfernungsänderung einstellbar sein, um für verschiedene Entfernungen gleich scharfe Abbildungen zu gewinnen.
  • Man kann mit einer erheblich geringeren Anzahl von Empfängern und einer kleineren Empfangs-und Sendefläche auskommen, wenn für eine bestimmte Echoempfangsrichtung nicht ein einzelner Empfänger mit großer Richtwirkung vorgesehen wird, sondern mehrere Empfänger geringer Richte wirkung auf die betreffende Richtung kompensiert werden, und wenn dabei eine Mehrfachkompensation auf verschiedene Richtungen mit denselben Empfängern durchgeführt wird.
  • Bei elektrischer oder mechanischer Bewegung der Richtvektoren über den Wirkbereich, z. B. gemäß Fig. 10, kann man auch die Bewegung so schnell durchführen; daß während der Dauer eines Lot- bzw. Echoimpulses der ganze Bereich erfaßt wird, so daß während einer Lotperiode das ganze Bild entsteht und der Bereich von der Empfangs- anordnung in der Periode so oft durchlaufen wird, wie die Lotimpulslänge in einer Periode enthalten ist.
  • PA'rENTANSPRÜ(.HE: I. Verfahren zur Abbildung von schallreflektierenden Gegenständen durch Echolotung, insbesondere im Wasser, bei dem mit Hilfe gerichteten Empfangs aus einer Vielzahl von in dem interessierenden Blickbereich liegenden Blickpunkten oder Feldern die zurückkehrenden Echos empfangen und zur Erzeugung eines Lichtbildes benutzt werden, gekennzeichnet durch eine derartige Verwendung einer Vielzahl von gerichteten Schallempfängern, daß sie die Echos aus getrennten, gegebenenfalls sich teilweise überlappenden Blickfeldern des Gesamtblickbereiches empfangen und nach Verstärkung als Lichtbild zur Anzeige bringen.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der aus den Bildfeldern nacheinander oder gleichzeitig ankommenden Echos zur Erzeugung eines Lichteindruckes benutzt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Echos selbst zur Erzeugung der verschiedenen Helligkeit der Lichtflecke benutzt wird.
    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsanordnung derart geregelt bzw. eingestellt wird, daß bei ebenem Meeresboden sämtliche Echos mit gleicher Lichtintensität angezeigt werden.
    5. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallaufzeiten der Echos bzw. die Entfernungen als Lichtflecke verschiedener Helligkeit abgebildet werden.
    6. Verfahren nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensitäts-oder Entfernungsänderungen vorzugsweise bei Überschreiten eines gewissen Grenzwertes optisch angezeigt werden.
    7. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein ungerichteter oder den ganzen Bildbereich umfassender Lotimpuls ausgesandt und sämtliche von den verschiedenen Bildpunkten oder Bildfeldern zurückkehrenden Echos empfangen und zur Erzeugung des Lichtbildes benutzt werden.
    8. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur in der Horizontalen gerichtet empfangen wird, so daß der gesamte Bildbereich in senkrechte Streifen aufgeteilt ist, und daß die aus dem senkrechten Bildstreifen nacheinander zurückkehrenden Echos getrennt zur Anzeige gebracht bzw. zur Erzeugung des Lichtbildes verwendet werden.
    9. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 6z dadurch gekennzeichnet, daß die den Bildpunkten oder Bildfeldern zugehörigen Echos sämtlich oder teilweise nacheinander in aufeinanderfolgenden Lotungen gemessen und zur Erzeugung des Lichtbildes benutzt werden.
    Io. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in aufeinanderfolgenden Lotungen jeweils die zu einer horizontalen Bildzeile zugehörigen Bildpunkte oder Bildfelder ausgelotet und die zugehörigen Echos zur Erzeugung des Lichtbildes benutzt werden.
    11. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine gerichtete Empfangsanordnung mit einer Vielzahl von Empfängern, durch die die Echos, die von den den gesamten Bildbereich bedeckenden Bildpunkten oder verschiedenen Bildfeldern zurückkehren, getrennt empfangen werden, und eine Anzeigevorrichtung, die jedes dieser Echos zur Erzeugung eines Lichtbildes als Lichtzeichen von je nach der Entfernung bzw. Echostärke anderer Beschaffenheit, z. B. anderer Helligkeit, an entsprechender Stelle des Abbildungsfeldes zur Anzeige bringt.
    I2. Vorrichtung nach Anspruch II mit Impulsbetrieb der Echolotung, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfänger lediglich in der Horizontalen scharf gerichtet sind, während sie in der Vertikalen ungerichtet sind oder den gesamten Bildbereich erfassen, und daß die Anzeigevorrichtung mit einer Zeitablenkung versehen ist, derart, daß die von den einzelnen Stellen der vertikalen Bildstreifen zurückkehrenden Echos je nach ihrer Laufzeit an einer anderen Stelle des Abbildungsfeldes angezeigt werden.
    13. Vorrichtung nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsanordnung aus einer Mehrzahl von gerichteten Empfängern besteht, die aus Bildfeldern des Bildbereiches empfangen, die zusammen eine Bildzeile des Bereiches erfassen, und daß die Richtung der Empfangsanordnung in aufeinanderfolgenden Lotungen derart verändert wird, daß dadurch der gesamte Bildbereich nacheinander in einzelnen Zeilen abgetastet wird.
    14. Vorrichtung nach den Ansprüchen II bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Empfänger mit einer Lichtquelle verbunden ist, die je nach der Schallaufzeit oder Größe der Empfangsamplitude mit einer anderen Intensität aufleuchtet.
    15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und I2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquellen Braunsche Rohre verwendet werden.
    I6. Vorrichtung nach den Ansprüchen II und I2, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquellen amplitudenabhängige Gasentladungsrohre verwendet werden.
    17. Vorrichtung nach Anspruch I2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Empfängern verbundenen Lichtquellen mit einer Ablenkvorrichtung versehen sind, durch die ihre Strahlrichtung bei jeder Lotung einmal über den Abbildungsschirm hinwegbewegt wird.
    I8. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis I7, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm mit einer Nachleuchtschicht versehen ist.
    19. Vorrichtung nach Anspruch II, gekennzeichnet durch mehrere Empfänger geringer Richtwirkung mit Mehrfachkompensation auf die verschiedenen Richtungen.
    Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 345 94I; USA.-Patentschrift Nr. 2 031 884; R. P oh 1 m a n n »Uber die Möglichkeit einer akustischen Abbildung in Analogie zur optischen«, Zeitschrift für Physik, Brd. 113, I939, Heft 11 und I2.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE962049C (de) * 1954-03-30 1957-04-18 Atlas Werke Ag Vorrichtung zur Panoramaabbildung einer Ebene durch Echolotung
DE1031185B (de) * 1954-04-10 1958-05-29 Electroacustic Gmbh Vorrichtung zur Abbildung schallreflektierender Objekte nach dem Echoverfahren
DE1036122B (de) * 1953-10-31 1958-08-07 Electroacustic Gmbh Verfahren zur Abbildung ebener schallreflektierender Objekte, vorzugsweise von Teilen des Meeresbodens, mit Hilfe von Schallwellen
DE1098723B (de) * 1956-02-18 1961-02-02 Telefunken Gmbh Anordnung zur Sichtanzeige bei impulsgetasteten Rundsichtradargeraeten
DE1113401B (de) * 1956-01-05 1961-08-31 Phil Nat Siegfried Fahrentholz Einrichtung zur Abstandsmessung von ausgedehnten Objekten mit Hilfe des Echolotes
US3176263A (en) * 1960-08-19 1965-03-30 Ellwood S Donglas Measuring and recording method and apparatus
US3947833A (en) * 1974-11-20 1976-03-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Automatic target detection system
US4213198A (en) * 1955-06-20 1980-07-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method for classification of sonar echoes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE345941C (de) * 1918-01-31 1921-12-21 Charles Anthony Vandervell Vorrichtung zur optischen Darstellung von akustischen und elektrischen Energieaenderungen
US2031884A (en) * 1930-09-08 1936-02-25 Jesse L Gray Short wave sound system for visually observing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE345941C (de) * 1918-01-31 1921-12-21 Charles Anthony Vandervell Vorrichtung zur optischen Darstellung von akustischen und elektrischen Energieaenderungen
US2031884A (en) * 1930-09-08 1936-02-25 Jesse L Gray Short wave sound system for visually observing

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1036122B (de) * 1953-10-31 1958-08-07 Electroacustic Gmbh Verfahren zur Abbildung ebener schallreflektierender Objekte, vorzugsweise von Teilen des Meeresbodens, mit Hilfe von Schallwellen
DE962049C (de) * 1954-03-30 1957-04-18 Atlas Werke Ag Vorrichtung zur Panoramaabbildung einer Ebene durch Echolotung
DE1031185B (de) * 1954-04-10 1958-05-29 Electroacustic Gmbh Vorrichtung zur Abbildung schallreflektierender Objekte nach dem Echoverfahren
US4213198A (en) * 1955-06-20 1980-07-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method for classification of sonar echoes
DE1113401B (de) * 1956-01-05 1961-08-31 Phil Nat Siegfried Fahrentholz Einrichtung zur Abstandsmessung von ausgedehnten Objekten mit Hilfe des Echolotes
DE1098723B (de) * 1956-02-18 1961-02-02 Telefunken Gmbh Anordnung zur Sichtanzeige bei impulsgetasteten Rundsichtradargeraeten
US3176263A (en) * 1960-08-19 1965-03-30 Ellwood S Donglas Measuring and recording method and apparatus
US3947833A (en) * 1974-11-20 1976-03-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Automatic target detection system

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