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Verfahren zur Unterdrückung von Störungen auf Schiffen, die durch
die Fahrstuhlbewegung im Seegang hervorgerufen werden
Beim Anloten und Aufzeichnen
von über dem Grund stehenden Fischschwärmen mit den bisher bekannten EchololtveLrfahren,
werden die einzelnen Echoanzeigen infolge des Seeganges im Echogramm so gegeneinander
versetzt, daß sich ein klares Bild des über dem Grunde stehenden Fischschwarmes
nicht ausbilden kann. Um diesem Mangel abzuhelfen, wird erfindungsgemäß zur Unterdrückung
von Störungen. der Echoanzeige oder von sonstigen durch Steuervorrichtungen kompensierbaren
Störungen auf Schaffen, die durch die Fahrstuhlbewegung im Seegang hervorgerufen
werden, aus dieser Fahrstuhlbewegung eine Steuergröße abgeleitet und für die Störbefreiung
benutzt. Um insbesondere die durch die Fahrstuhlbewegung bedingten Schwankungen
der Tiefenanzeige in Echo graphen oder Kathodenstrahloszillographen von Echolotgeräten
zn kompensieren, können z. B. die von dem Seegang hervorgerufenen Vertikalbewegungen
gemessen und zur Ableitung einer Regelgröße für die Beeinflussung der Echographenaufzeichnung
so benutzt werden, daß die geregelte Tiefenanzeige des Echographen von den gemessenen
Vertikalbewegungen durch den Seegang möglichst frei ist. Auf diese Weise wird erreicht,
daß die einzelnen Echoanzeigen nicht mehr den vom See gang hervorgerufenen Tiefenschwankungen
folgen, sondern mit der dem Echolot eigenen Meßgenauigkeit ein getreues Bild vom
Profil des angeloteten Meeresbodens ergeben. Infolgedessen heben sich die über dem
Grund stehenden Fischschwärme nunmehr klar von der Bodenkurve ab.
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Um zu vermeiden, daß durch Änderungen der Schiffslage relativ zur
Vertikalen infolge von
Stampf- und Schlingerbewegungen Tiefenschwankungen
vorgetäuscht und entsprechende Regelvorgänge ausgelöst werden, können gemäß einer
zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung in an sich, jedoch nur für eine Lösung
dieser Teilaufgabe bekannter Weise die Echolotschwinger kardanisch aufgehängt sein,
oder es kann die Tiefenanzeige mit einer Kompensation in Abhängigkeit von der jeF
weiligen Neigung des Schiffes zur Vertikalen versehen sein.
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Es ist zwar bereits ein Lotverfahren bekannt, bei dem eine Sollentfernung
dadurch geschaffen wird, daß die Auswertung der Empfangswellen durch Vergleich mit
einer zweiten Frequenz erfolgt, wobei auch vorgesehen ist, die Sender und Empfänger
nicht nur kardanisch zu lagern, sondern auch derart lageveränderlich anzuordnen,
daß ihre Entfernung in einem Abhängigkeitsverhältnis zu der Sollentfernung steht.
Aber diese Mittel gestatten n.ur einen Vergleich des. gemessenen., sich ändernden
Bodenniveaus mit einem theoretischen, z. B. aus der Seekarte entnommenen Sollniveau;
auch ist die nur von Hand. vorzunehmende Lageveränderung der Geräte nur geeignet,
eine gewisse Justierung der Anordnung bei langzeitiger Änderung dieses theoretischen
So,llniveaus vorzunehmen; dagegen ist hier weder die Aufgabe einer laufenden Kompensation
der durch den Seegang bewirkten Fahrstuhlbewegungsstörungen noch eine Lösung dieser
Aufgabe gegeben.
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Man kann die vom Seegang abhängige Regelung in der Weise durchführen,
daß das Zeitmaß zur Messung der Echolaufzeit in Abhängigkeit von den Tiefenschwankungen
so verändert wird, daß bei zunehmender Tiefe, d. h. beim Anheben des Schiffes durch
den Seegang, das Zeitmaß bzw. die Ablenkgeschwindigkeit an der Zeitskala verkleinert
wird, während umgekehrt beim Abhnehmen der Tiefe durch Heruntergehen des Schiffes
im Seegang das Zei.tmaß entsprechend vergrößert wird, so daß der Echograph im Durchschnitt
mit einem Zeitmaß arbeitet, das der mittleren Tiefe bzw. der Lage des Schiffes bei
glattem Meeresspiegel entspricht. Man kann aber auch bei unverändertem Zeitmaß eine
Kompensation dadurch erzielen, daß man eine von den Tiefenschwankungen durch den
Seegang abhängige Nullpunktverschiebung einführt, etwa indern der Schreibstreifen
in Abhängigkeit von der Zu- oder Abnahme der angezeigten Tiefe hin und h.er geschoben
wird.
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Ein wesentlicher Unterschied dieser beiden Verfahren besteht darin,
daß bei einer Kompensation durch Änderung des Zeitmaßes eine gewisse Verzerrung
des wahren Echobildes eintritt, da nur beim Durchgang des Schiffes durch die dem
glatten Meeresspiegel entsprechende Mittellage das Zeitmaß mit dem Maßstab, des
Echngramms übereinstimmt. Bei einer Kompensation durch Nullpunktverschiehung dagegen
bleibt das richtige Zeitmaß erbrlten, da ja, diese Nullpunktverschiebungen der wahren
Lage des Schiffes entsprechen. Wenn man daher die Nullpunktverschiehungen mit aufzeichnet,
indem z. B. der Nullschall mit aufgeschrieben wird, so erhält man auf der einen
Seite eine unverzerrte, vom Seegang unbeeinflußte Bodenkurve und auf der anderen
Seite eine dem tatsächlichen Seegang entsprechende Kurve der Meeresobe'rfläche.
Die Änderung des Zeitmaßes ist außerdem auch noch tiefenabhängig, während die Nullpunktverschiebungen
nur von. den Tiefenschwankungen durch den Seegang abhängen.
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Um zu vermeiden, daß wahre, von Bodenerhebungen oder Senkungen herrührende
Tiefenänderungen sich selbst in der Anzeige wegregeln, kann die Meßeinrichtung so
ausgebildet sein, daß sie den Mittelwert mißt, um. um den die Tiefenanzeige schwankt,
und daß die Regelgröße sich entsprechend der Differenz zwischen diesem Mittelwert
und der augenblicklichen Tiefe einstellt. Dadurch werden bleibende Auswanderungen
aus dem wahren Mittelwert der Wassertielfe ausgeschlossen.
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Da die durch den Seegang verursachten Tiefenschwankungen in einem
ziemlich eng begrenzten Rhythmus auftreten und stets um einen dem glatten Meeres
spiegel entsprechenden Mittelwert schwanken, lassen sich die durch den Seegang verursachten
TiefenänderuIlgen; im allgemeinen leicht von tatsächlichen Tiefenänderungen unterscheiden.
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Zur Ableitung der erforderlichen Steuergröße für die Änderung des
Zeitmaßes oder für die Nullpunktverschiebung lassen sich mannigfache Verfahren und
Vorrichtungen gebrauchen. Werden beispielsweise die Schwanlcungen durch den See
gang an einem umlaufenden Neonrohr beobachtet, so kann zur Steuerung eine am Umfang
der Tiefenskala vor dem Neonrohr verstellbare Selenzellenanordnung vorgesehen sein,
die mehrere über einen gewissen Skalenbereich verteilte Zellen aufweist, von denen
jeweils die beim Aufblitzen des Neonrohres erregte Zelle eine ihrer Lage in der
Gruppe entsprechende Steuerspannung auf die Vorrichtung zur Regelung des Zeitmaßes
oder zur Betätigung der Nullpunktverschiebung gibt.
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An Stelle von Selenzellen kann auch eine entsprechende Gruppe von
Kontakten vorgesehen sein, die mit einem rotierenden Echokontakt zusammenarbeiten,
derart, daß blei Ankunft des Echos jeweils nur einer der Kontakte den Echoimpuls
weiterleitet un:d wiederum eine seiner Lage in der Gruppe entsprechende Steuerwirkung
ausübt.
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Wird zur Feststellung der mittleren Tiefe zunächst die obere und
untere Grenze der Tiefenschwankungen gemessen, so besteht die Moglichkein, durch
Bildung der Differenz dieser beiden Grenzwerte die Stärke des Seeganges zu bestimmen
und z. B. als Spannungswert anzuzeigen oder zu registrieren.
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Die Erfindung sei an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
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Abb. I zeigt die Verhältnisse bei der Echolotung eines am Meeresboden
stehenden Fischschwarmes, Abb. 2, 3 und 4 in schematischer Darstellung drei verschiedene
Au sführungs formen einer Echo loteinrichtung.
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Die bisherigen Echolote messen die Laufzeit des Schalles vom Echolotsender
zum Meeresboden und
zurück zum Echoempfänger und zeigen diese Laufzeit
vom Augenblick der Schallaussendung als Nullinie an einer Tiefenskala an. Bei Seegang
führen jedoch Echolotsender und -empfänger dauernd Bewegungen gegen den Meeresboden
und um den mittleren, glatten Meeresspiegel aus und rufen dadurch Schwankungen der
laufzeit und der Tiefenanzeige hervor. Beim Aufzeichnen der Bodenkurve ergeben sich.
so dem Seegang entsprechende Verzerrungen. Für die in Abb. I dargestellten Verhältuisise
mit Verti,kalbewegungen des Schiffes z. B. nach einer Linie und einem Verlauf des
überfahrenen Meeresbodens nach einer Linie b sowie einem am Boden stehenden Fischschwarm
S ergibt sich dann das in Abb. ih dargestellte Echobild.
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Darin ist a1' die Aufzeichnung des direkten Schalles längs der Nullinie.
Sie entspricht der Linie w der Wasseroberfläche in Abb. 1 und gibt die Wasseroberfläche,
abweichend vom tatsächlichen Verlauf, als gerade Linie wieder. Die Schwankungen
der Meeresoberfläche machen sich im Echobild nunmehr als entsprechende Verzerrungen
der durch die Bodenechos aufgezeichneten Bodenkurve b' biemerkbar, und die Echos
S' vom Fischschwarm S heben sich gegenüber der verzerrten Bodenkurve b' nur schwer
erkennbar heraus.
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Nach dem neuen Meßverfahren mit den in Abb. 2 bis 4 dargestellten
Echoloteinrichtungen wird die Nullinie nicht als Gerade abgebildet, sondern folgt
den tatsächlichen Verschiebungen des Ausgangspunktes der Meßstrecke entsprechend
den Vertikalbewegungen des Schiffes im Seegang. Im Echobild Abb. 1c wird daher durch
den direkten Schall nunmehr eine Nullinie" aufgezeichnet, die ein getreues Abbild
der vertikalen Schiffsbewegung nach der Linie w der Abb. I a ist, und die Schwankungen
dieser Linie gehen nicht mehr als Verzerrungen in die Echolinieb" des Meeresbodens
ein, vielmehr stellt auch die Bodenlinie b" nunmehr ein unverzerrtes Abbild des
überfahrenen Bodenprofils dar, über dem sich das Echobild S" des Fischschwarmes
S deutlich abhebt.
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Abb. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Echoloteinrichtung
zur Durchführung des neuen Meßverfahrens. Durch einen kardanisch aufgehängten, z.
B. magnetostriktiven Unterwasserschallschwinger 1 werden in an sich bekannter Weise
in regelmäßigen Zeitabständen Schallimpulse in vertikaler Richtung gegen den Meeresboden
ausgesandt. Durch den gleichen oder einen zweiten Schwinger werden die zurückkehrenden
Echos empfangen und nach Verstärkung in einem Verstärker 2 auf einem in Pfeilrichtung
fortbewegten Schreibstreifen 3 aufgezeichnet. Der Schreibstreifen kann aus Graphitpapier
bestehen, das bei Stromdurchgang über den Echoschreibgriffel 4 eine Schwärzung erfährt.
Der Schreibgriffel wird durch ein umlaufendes Band 5 getragen, das ihn im Rhythmus
der Echolotungen mit leiser Berührung über den Schreibstreifen hinwegführt. Beim
Auflaufen des Griffels auf den Schrelbstreifen wird jeweils ein Schallimpuls ausgesandt,
der im Schreibstromkreis einen Stromimpuls auslöst. Durch Aneinanderreihung dieser
Schreibimpulse kommt die Nullinie w" zur Aufzeichnung. Der Schreibgriffel wird mit
einer solchen Geschwindigkeit über den Schreibstreifen hinwegbewegt, daß alle Echos
aus dem interessierenden Tiefenbereich zur Aufzeichnung kommen. Die Zeit zur Rückführung
des Schreibgriffels in die Nullstellung ist zweimal so groß als derMeßbereich, so
daß weil undDreifachechos vom Meeresboden nicht zur Aufzeichnung gelangen. b" und
S" sind die vom Meeresboden b und vom Fischschwarm S herrührenden Echoaufzeichnungen.
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Damit die Nullinie w" den Vertikalbewegungen des Schiffes im Seegang
folgt, ist eine Einrichtung zum Messen dieser Vertikalbewegungen vorgesehen.
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Diese besteht aus einem zweiten Echolotverstärker 6, dessen Verstärkungsgrad
kleiner ist als der des Verstärkers 2, so daß das im Ausgang liegende Relais 7 nur
auf die lautstarken Bodenechos, nicht aber auf die schwächeren Fischechos anspricht.
Durch das Relais wird ein im Takte der Echolotungen umlaufendes Potentiometer 8
kurzzeitig mit einem Kondensator g verbunden, der sich damit auf eine der augenblicklichen
Wassertiefe t entsprechende Spannung auflädt (vgl. Abb. 1a). Über Gleichrichter
10, 11 entgegengesetzter Durchlaßrichtung werden vom Kondensator g zwei kleinere
Kondensatoren I2, I3 auf den Größt- bzw. Kleinstwert der Spannung am Kondensator
g aufgeladen. Da beim Durchlaufen eines Wellenberges und eines Wellentales für kleine
und mittlere Meerestiefen eine ganze Reihe von Echolotungen durchgeführt wird, so
stellt sich am Kondensator 12 eine Spannung entsprechend der maximalen Tiefe tmax
und am Kondensator 13 eine Spannung entsprechend der minimalen Tiefe tmin ein. Die
Kondensatoren 12 und 13 sind durch einen Wiederstand 14 verbunden, der zum Ausgleich
der Ladungen über Zeiträume dient, die lang sind im Vergleich zur Schwankungsperiode
der Wasserlinie w und an dem ein Abgriff 15 für einen mittleren, dem glatten Meeresspiegel
bzw. der mittleren Meerestiefe trn entsprechenden Spannungswert liegt. Die mittlere
Meerestiefe kann durch einen Spannungsmesser 16 angezeigt werden. Die Spannung zwischen
dem Abgriff 15 und dem Kondensator g entspricht der Differenz (t-tm) zwischen der
augenblicklichen Meerestiefe t und der mitt-Lernen Meerestiefe tm. Diese Spannung
wird als Steuerspannung einer Regelvorrichtung I7 zugeführt, durch die der Schreibstreifen
3 eine Verschiebung quer zu seiner Vorschubrichtung proportional der der Größe und
Richtung der Differenzspannung erfährt, wodurch die Nullinie w", wie gefordert,
den Vertikalbewegungen des Schiffes im Seegang folgt.
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Die Stärke des Seeganges kann aus der Differenz der Spannungen an
den Kondensatoren 12 und 13 an einem Spannungsmesser 18 abgelesen und gegebenenfalls
zusammen mit der Tiefenkurve aufgeschrieben werden.
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Abb. 3 zeigt eine Schaltung, in der an einem ersten Kondensator 19
eine der augenblicklichen Tiefe t und an einem zweiten Kondensator 20 eine
der
mittleren Tiefe tm entsprechende Spannung erzeugt wird. Der Kondensator 19 ist klein
und erhält seine Spannung von einem großen Kondensator 21, der vom Augenblick der
Schallaussendung durch Öffnen eines Kurzschlußkontaktes 22 über einen Widerstand
23 aufgeladen und im Augenblick der Ankunft des Bodenechos durch einen Echokontakt
24 kurzzeitig mit dem kleineren Kondensator 19 verbunden wird, so daß dieser die
Spannung des großen Kondensators übernimmt. Der Kondensator 20 dagegen ist verhältnismäßig
groß und erhält seine Spannung von einem im Vergleich zu ihm kleinen Kondensator
25, der ebenfalls vom Augenblick der Schallaussendung durch Öffnen eines Kurzschlußkontaktes
U über einen Widerstand 27 aufgeladen und im Augenblick der Echoankunft durch einen
Echokontakt 28 kurzzeitig mit dem viel größeren Kondensator 20 verbunden wird.
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Die Spannung an dem großen Kondensator folgt den Spannungsänderungen
an dem kleinen Kondensator von Echoankunft zu Echoankunft nur sehr langsam, so daß
sie einem Mittelwert dieser Spannungen gemäß der mittleren Tiefe tm entspricht.
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Die Spannungen der Kondensatoren 19 und 20 werden als Steuerspannungen
den Gittern zweier Elektronenröhren 29 und 30 zugeführt, die Zweige einer Widerstandsbrücke
31 bilden. Im Nullzweig dieser Brücke liegt ein sogenannter Nullmotor 32, der bei
Störung des Brückengleichgewichtes durch Spannungsdifferenz an den Kondensatoren
19 und 20 die Brücke selbsttätig durch Verschiebung eines Brückenabgriffes 33 ins
Gleichgewicht bringt.
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Dieser Brückenmotor kann nun in gleicher Weise wie die Regelvorrichtung
I7 der Abb. 2 zur Nullpunktverschiebung eines Echographen herangezogen werden.
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Abb. 4 schließlich zeigt eine Einrichtung mit einer Folgekontaktanordnung.
Darin ist 34 ein von Hand oder selbsttätig an einer Tiefenskala 35 einstellbarer
Zeigerkontakt, dessen Einstellung der augenblicklichen Tiefe t annähernd oder genau
entsprechen möge. Ein Arm 36 mit zwei Kontaktsegmenten 37,38 folgt dem Zeigerkontakt
34 ständig nach, indem er von einem Motor 39 über ein nicht dargestelltes Getriebe
mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die größer ist als die schnellstmöglichen
Lageänderungen des Zeigers 34 entsprechend den durch Seegang möglichen Tiefenschwankungen.
Diese Nachfolgehewegung des Kontaktarmes 36 wird selbsttätig durch die Echos vermittels
eines Relais 40 umgesteuert, sobald der Zeigerkontakt 34 bei Echoankunft nicht in
der Kontaktlücke, sondern auf einem der beiden Kontakte 37 oder 38 liegt. Die Bewegungen
des Kontaktarmes 36 um seine jeweilige Mittellage herum werden wieder auf eine Einrichtung
zur Nullpunktverschiebung des Echographen übertragen. Der Zeiger 34 kann einem Spannungsmesser
angehören, dem eine der jeweiligen Echo laufzeit entsprechende Spannung zugehracht
wird. An Stelle der Kontakte können aber auch z. B. Selenzellen vorgesehen sein,
die durch ein vom Echo zum Aufleuchten gebrachtes umlaufendes Neonrohr 41 gesteuert
werden.
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Die durch den Seegang beim normalen Echographen verursachten Verzerrungen
der Boden auf zeichnung können zum großen Teil bereits dadurch aufgehoben werden,
daß scheinbare Tiefenschwan kungen durch Winkelbewegungen der Richtcharakteristik
vom Sender bzw. Empfänger des Echolotes vermieden werden. Nun ist es zwar an sich
bekannt, durch pendelnde Aufhängung oder durch automatische Kompensation vermittels
elektrischer Verzögerungsketten zu erreichen, daß der Hauptvektor der Richtcharakteristik
der Strahler bei jeder Lage des Schiffes selbsttätig in die gewünschte Richtung
eingestellt wird (vgl. Patentschriften 607643 und 644II7);bisherwurdejedoch von
dieser Möglichkeit in Verbindung mit Echographen kein Gebrauch gemacht, weil es
bei Echographen gar nicht erforderlich ist, jedes Echo aufzuzeichnen, vielmehr genügt
es zur Bildung einer geschlossenen Bodenkurve vollauf, wenn nur ab und zu ein Echo
zur Anzeige gelangt. Auch wenn man daher auf geringen Verstärkungsgrad einreguliert
hat, etwa um zu erreichen, daß alle Störechos in der Aufzeichnung verschwinden und
nur die stärkeren Bodenechos eine Aufzeichnung bewirken, erhält man doch auch bei
starkem Seegang genügend viele Bodenechos, um zu einer zusammenhängenden Aufzeichnung
des Bodenprofils zu gelangen.
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Ganz anders wird jedoch die Sachlage, wenn man wie bei der modernen
Echolotung zum Aufsuchen von Fischschwärmen daran interessiert ist, mit hohem Verstärkungsgrad
zu arbeiten, so daß außer den starken Bodenechos auch die schwachen Fischechos zur
Aufzeichnung kommen, und wenn man die so gewonnene Echoaufzeichnung analysieren
will. Mit den bisherigen Echographen ist das nicht in befriedigender Weise gelungen,
sobald es sich darum handelt, am Meeresboden stehende Fischschwärme zu erkennen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die mangelhafte Auflösbarkeit der
bisherigen Echogramme oder auch der mit der sogenannten Fischlupe (Braunsches Rohr)
gewonnenen Echobilder in erster Linie auf Verzerrungen des Echobildes durch den
Seegang zurückzuführen ist. Aus diesem bisher nicht beachteten Grunde ist es wichtig,
auch in Verbindung mit Echographen dafür zu sorgen, daß nur aus der vertikalen Richtung
Echos empfangen werden. Um dies zu erreichen, kann man von der kardanischen Aufhängung
oder der elektrischen Kompensation Gebrauch machen. Die Abweichungen von der Vertikalen
könnten auch durch ein Pendel gemessen und zur Kompensation der ihnen entsprechenden
scheinbaren Tiefenänderungen etwa durch Nullpunktverschiebung benutzt werden. Man
kann aber auch, da es-genügt, wenn nur ab und zu ein Echo zur Aufzeichnung kommt,
die Einrichtung so ausbilden, daß nur Echos aus der vorgegebenen vertikalen Richtung
zur Anzeige kommen. Man kann hierzu beispielsweise eine sehr scharf gerichtete Sende-
oder Empfangsanlage verwenden, die nur dann in Tätigkeit tritt, wenn ihre Hauptstrahlrichtung
durch die Vertikalrichtung hindurchgeht.
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Verzichtet man auf besondere Einrichtungen zur Kompensation der durch
die Neigung der Lotrichtung zur Vertikalen vorgetäuschten Tiefen änderungen und
baut die Echolotschwinger starr ein, so bewirkt eine Nullpunktverschiebung oder
Anderung des Zeitmaßstabes, die aus der momentanen Echolotanzeige der Tiefe t, die
je nach der Lage des Schiffes in lotrechter oder dazu geneigter Richtung gemessen
ist, abgeleitet ist, für sich allein schon eine Unterdrückung von Verzerrungen der
Bodenhnie, und zwar sowohl der auf die Aufundabbewegung des Schiffes zurückgehenden
wie auch der durch Abweichung der Lotrichtung von der Vertikalen verursachten; nur
entspricht die Nullpunktverschiebung dann nicht mehr den wahren vertikal gemessenen
Tiefenänderungen, sondern einer komplizierteren, von diesen Tiefenänderungen sowohl
als auch von der Neigung der Lotrichtung und der jeweiligen Tiefe selbst abhängigen
Funktion, und die Differenz (trnaxtmin) ist kein unmittelbares Maß des Seeganges
mehr. Die entsprechend dieser Nullpunktverschiebung erhaltene Nullinie der Aufzeichnung
gibt mithin auch kein getreues Abbild der Wasseroberfläche bzw. der vertikalen Schiffs
bewegungen. Das Verfahren hat aber den Vorteil, daß man ohne kardanische Aufhängung
od. dgl.
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Maßnahme Verzerrungen der Bodenlinie durch jedwede vom Seegang 'herrührenden
Lageänderungen des Schiffes unterdrücken kann.
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Die Erfindung läßt sich sinngemäß auch anwenden, um die durch den
Seegang hervorgerufenen Vertikalbewegungen in Wasserfahrzeugen für andere Zwecke,
z. B. auch zur Verhütung von Seekrankheiten, auszugleichen. Hierzu können die durch
die Echolotung gemessenen Tiefenschwankungen zur Steuerung der Fahrstuhlbewegung
einer Kabine im Schiff benutzt werden, wobei vorzugsweise zum Ausgleich der vom
Seegang herrührenden Winkelbewegungen eine kardanische Aufhängung vorgesehen ist.
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Für die Vermeidung der physiologischen Wirkungen des Seeganges auf
den menschlichen Organismus ist eine Ausnutzung der Echolotmeßschwankungen nur dann
zu gebrauchen, wenn diese Schwankungen nur der Beeinflussung durch die vertikalen
Fahrstuhlbewegungen des Schiffes unterliegen; die Winkel änderungen gegenüber der
Lotrechten durch die Schlinger- und Stampfbewegungen müssen dagegen getrennt erfaßt
werden, weil andernfalls die aus ihnen resultierenden scheinbaren Tiefenschwankungen
in entsprechende gegensinnige Fahrstuhlbewegungen der vorgesehenen Kabine umgesetzt
würden.
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Da sich beim Aufundniedergehen des Schiffes im Seegang durch den
Dopplereffekt auch eine Frequenzverschiebung der Echos gegenüber der ausgesandten
Frequenz ergibt, kann man die Vertikalbewegungen auch durch Messung dieser Frequenzverschiebungen
bestimmen und die gemessene Dopplerfrequenz zur Kompensation im Sinne der Erfindung
benutzen.
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Der Seegang kann statt auf akustische auch auf irgendeine andere
Weise, z. B. in an sich bekannter Weise mit optischen Mitteln, gemessen werden.
Die Art dieser Messung wird dem jeweiligen Zweck und den am besten zugänglichen
Mitteln angepaßt werden. Will man, wie bei der Echolotung, bestimmte meßbare Einflüsse
des Seeganges unterdrücken, so wird man im allgemeinen am besten durch Messung eben
dieser Einflüsse, beim Echolot also der vom Seegang hervorgerufenen Schwankungen
der Tiefenanzeige, die erforderliche Regelgröße ableiten und diese in geeigneter
Weise zur Erzeugung einer vom Seegang unbeeinflußten Anzeige einsetzen.
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Um bei Ableitung der vom Seegang abhängigen Regelgröße durch Echolotung
nur die Bodenechos, nicht aber die schwächeren Fischechos oder Störechos zur Einwirkung
zu bringen, lassen sich alle diejenigen bekannten Verfahren sinngemäß verwenden,
die man bisher schon zur selektiven Anzeige des Bodenechos vorgeschlagen hat. In
der Schaltung nach Abb. 2 z. B. kann man auch mit einem einzigen Verstärker großen
Verstärkungsgrades auskommen, wenn man die Empfindlichkeiten des Echographen einerseits
und der Regeleinrichtung andererseits so gegeneinander abstimmt, daß der Echograph
auch die schwachen Echos, insbesondere die Fischechos, anzeigt, während die Regeleinrichtung
nur auf die starken Bodenechos anspricht.
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Bei Echoloten mit Anzeige der Echoform nach Art des sogenannten Fischlupenverfahrens
kann die eigentliche Augenhlicksanzeige der Meerestiefe durch ein umlaufendes Neonrohr
od. dgl. in der bisher üblichen Form, d. h. ohne Kompensation der Seegangsschwankungen,
erfolgen, während die Fischlupe, d. h. die Groß anzeige der Echos z.B. auf dem Schirm
eines Braunschen Rohres, sowie der Echograph mit einer Kompensation nach der vorliegenden
Erfindung arbeiten.
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Bei der Einrichtung nach Abb. 3 kann im einfachsten Falle der Zeiger
34 auch von Hand eingestellt und dadurch den Schwankungen der augenblicklichen Tiefenanzeige,
z. B. an dem Neonrohr 4I, nachgeführt werden. Dadurch hat der Beobachter die Möglichkeit,
Unklarheiten im Echobild durch den Seegang auszuschalten, um den von ihm aus dem
Echobild nach Abb. 1 b bereits vermuteten Fischschwarm deutlich auszumachen.