DE977739C - Anordnung zur Verbesserung der Peilschaerfe eines Ortungsgeraetes - Google Patents

Anordnung zur Verbesserung der Peilschaerfe eines Ortungsgeraetes

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DE977739C DEE20691A DEE0020691A DE977739C DE 977739 C DE977739 C DE 977739C DE E20691 A DEE20691 A DE E20691A DE E0020691 A DEE0020691 A DE E0020691A DE 977739 C DE977739 C DE 977739C
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    • 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
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
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Description

  • Anordnung zur Verbesserung der Peilschärfe eines Ortungsgerätes Die Erfindung geht aus von einem Ortungsgerät mit Entfernungsanzeige. Dcrartige Ortungsgeräte sind sowohl für elektromagnetische Wellen als auch für Schallwellen bekannt. Ihre Peilschärfe ist durch die nicht beliebig vergrößcrbaren Abmessungen ihrer Wandler (Sende- und Empfangsorgane) begrenzt.
  • Beispiclsweise wird bei der Echolotung die Peilschärfe dadurch gestört, daß Schall impulse von Reflektoren oder von Sdiallquellen angezeigt werden, die sich außerhalb der eigentlichen Lotrichtung, jedoch innerhalb der meist recht weitwinliligen Richtcharakteristik befinden. Es ist naheliegend, daß man die Sende- und Empfangsorgane so ausbildet, daß ihre Richtcharakteristik möglichst scharf gebündelt ist. Dieser Maßnahme sind aber dadurch Grenzen gesetzt, daß mit zunehmender Bündelung der Richtcharakteristiken die Abmessungen der Sende-Empfangsorgane stark zunehmen. Das bedeutet, daß die Bündelung der Richtcharakteristiken nicht beliebig weit getrieben werden kann, weil die Sende-Empfangsorgane, insbesondere auf Fahrzeugen, nicht in beliebiger Größe ausgebildet werden können, ganz abgesehen davon, daß derartig große Geräte sehr kostspielig sind.
  • Die Aufgabe besteht deshalb darin, die Peilschärfe des Ortungsgerätes zu verbessern, ohne zu große XVandlel-al)lllessungen zu vcrwenden.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich mittels einer Kombination des an sich nicht ausrcichend peilscharfen Ortungsgerätes mit einem nach dem Phasenmeß verfahren arbeitenden Peilgerät dessen Peilscllärfe auf die Entfernungsanzeige des Ortungsgerätes übertragen läßt, so daß eine peilscharfe Entfernungsanzeige resultiert.
  • Beispielsweise ist es bekannt, für die Richtuagsanzeige eines Objektes zwei Empfangsorgane zu verwenden, die in einem festen Abstand zueinander angeordnet sind und deren Richtungscharakteristiken so gewählt sind, daß die Phasenverschiebungen zwischen den von- beiden Empfangsorganen empfangenen Schwingungen maximal + go0 beträgt. Die in diesem Fall erforderlichen Abmessungen der Empfangsorgane sind nicht übermäßig groß. Für die Richtungsanzeige werden die empfangenen Signale in zwei Kanälen verstärkt und anschließend die Summen- und Differenzspannungen gebildet, die nach nochmaliger Verstärkung und Phasenverschiebung von go0 zwischen Summen und Differenzspannung den Ablenksystemen einer Kathodenstrahlröhre zugeführt werden, wodurch als peilscharfe Richtungsanzeige ein entsprechend der Einfallsrichtung geneigter Leuchtstrich erscheint.
  • Die erfindungsgemäße Kombination besteht in der Einfügung einer elektrisch steuerbaren Durch laßschaltung vor dem Eingang der Entfernungsanzeigeeinrichtung des Ortungsgerätes und durch die Hinzufügung eines an sich bekannten, zwei Empfangsorgane und einen Summe-Differenzrechner aufweisenden, nach dem Phasenmeßverfahren arbeitenden Peilgerätes in Verbindung mit einer Schwellwertschaltung zur Steuerung der Durchlaßschaltung in der Weise, daß das vom Rechner gelieferte Differenzsignal entweder die normalerweise geschlossene Durchlaßschaltung öffnet, wenn es den in der Schwellwertschaltung vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, oder die normalerweise geöffnete Durchlaßschaltung schließt, wenn es den in der Schwellwertschaltung vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
  • Es wird also mittels des peilscharfen Phasenmeßverfahrens durch die Zuordnung von ausgewählten Phasenmeßergebnissen zu der Sichtbarkeit der Entfernungsanzeige des Ortungsgerätes für dessen an sich nicht ausreichend peilscharfen Entfernungsanzeige ein peilscharfer Zustand hergestellt.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung erfordert insbesondere bei Geräten, die ohnehin eine Richtungsanzeige nach dem Summe-Differenzverfahren besitzen, einen sehr geringen technischen Aufwand, um eine ebenso peilscharfe Entfernungsanzeige zu erzielen, wie mit einer sehr scharf gebündelten Richtcharakteristik, die einen großen Aufwand am Empfangsorgan erfordert und z. B. bei Wasserschall mit den üblichen Frequenzen praktisch nicht erreichbar ist.
  • Der Aufwand läßt sich noch weiter verringern, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung Ortungsgerät und Peilgerät in der Weise miteinander vereinigt sind, daß ein Empfangsorgan des Peilgerätes gleichzeitig das Empfangsorgan für das Ortungsgerät ist.
  • Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert: Fig. I zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Gerätes für Unterwasserschall; Fig. 2 zeigt die Schaltung eines anderen Ausführungsbeispieles eines solchen Gerätes; Fig. 3, 4 und 5 demonstrieren die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung.
  • In den Figuren sind lediglich die Empfänger dargestellt. In Geräten für aktive Ortung, beispielsweise nach dem Impulsechoverfahren, ist zusätzlich ein Sender in bekannter Weise angeordnet, der die Empfangswandler oder einen getrennten Sendewandler beaufschlagt.
  • In der Fig. I ist mit 2 ein Empfangswandler, mit 4 ein Empfangsverstärker, mit 10 ein Endverstärker für die Anzeigevorrichtung II, ein Registriergerät, bezeichnet. Wie die später zu besprechende Fig. 5 zeigt, liefert das Registriergerät auf seinem Echogramm wohl die Echosignale in Abhängigkeit von der Zeit und damit der Entfernung, aber die den einzelnen Lotungen zugeordneten schmalen Schreibspuren zeichnen noch Objekte auf, die aus einem viel weiteren Winkelbereich- stammen als der Aufzeichnung entspricht. Diese geringe Peilschärfe der Entfernungsanzeige des Ortungsgerätes liegt, wie eingangs bereits ausgeführt, an den im Verhältnis zur Wellenlänge nicht groß genug wählbaren Abmessungen des Empfangswandlers 2.
  • Zur Abhilfe ist deshalb die elektrisch steuerbare Durchlaß schaltung 9 vor dem Eingang der Entfernungsanzeigevorrichtung II des Ortungsgerätes eingefügt. Außerdem ist ein zweiter Empfangskanal, bestehend aus Empfangswandler I, Empfangsverstärker 3, vorgesehen der - in einer hier gezeigten vereinigten Ausführung von Ortungsgerät und Peilgerät - zusammen mit dem gemeinsam benutzten Empfangskanal (Wandler 2, Verstärker 4) des Ortungsgerätes den Summe-Differenzrechner 6 beaufschlagt, dessen Differenzsignal die Durchlaßschaltung g so steuert, daß nur Signale des Ortungsgerätes von Objekten aus einem Teilsektor der Richtcharakteristik der Empfangsorgane angezeigt werden.
  • Ferner ist noch eine Schwelhvertschaltung 8 eingefügt, die mittels ihres Schwellwertes bestimmt, welche Amplitude ein Differenzsignal haben darf, damit es zur Wirkung kommt.
  • Um die dann von dem Differenzsignal vorzunehmende Ausblendung möglichst scharf bzw. abrupt vorzunehmen, ist in einer Weiterbildung die Schwellwertschaltung S als an sich bekannter auslösbarer Impulsgenerator, beispielsweise Schmitt-Trigger, ausgebildet. Diese Schwellwertschaltung liefert nach ihrer Auslösung durch das mehr oder weniger abgerundete, impulsförmige Differenzsignal einen steileren Impuls, der seinerseits erst die Durchlaßschaltung g abrupt steuert, d. h. schaltet Ferner ist die Amplitude dieses Schaltimpulses unabhängig von der Empfangsamplitude.
  • In weiterer Ausbildung besteht die Durchlaßschaltung g aus einer an sich bekannten Torschaltung.
  • Die Peilrichtung ist mittels des in einem der beiden Empfangskanäle des Peilgerätes eingefügten einstellbaren Phasenschiebers 5 einstellbar. Durch die Änderung des Schwellwertes erhält man außerdem einen verschieden großen Öffnungswinkel für den ausgeblendeten Empfangssektor.
  • Bevor die weiterbildende Einfügung der Schaltung 7 beschrieben wird, ist es zweckmäßig, die Wirkungsweise des Differenzsignals nochmals an Hand der Fig. 2 zu erläutern. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden wiederum die von den beiden Wandlern I und 2 empfangenen Signale über Verstärker 3 bzw. 4 sowie in einem Kanal zusätzlich über den Phasenschieber 5 dem Summe-Differenzrechner zugeführt, der zwei Trafos 27, 29 enthält.
  • Durch Gegeneinanderschalten der Sekundär-Wicklungen wird die Differenzspannung gebildet, die in eine negative Sperrspannung umgeformt wird, die die Röhre 37 des Endverstärkers I0 beaufschlagt.
  • Werden von den beiden Wandlern I und 2 gleichphasige Signale empfangen, d. h. aus der Richtung, in die die Mittelachse der Richtcharakteristik weist, so ist die gebildete Differenzspannung Null, somit liegt keine Sperrspannung am Endverstärker, und dieser ist geöffnet, und die vom Wandler 2 empfangenen Signale des Ortungsgerätes werden nach Verstärkung in den Verstärkern 4 und 10 dem Schreiborgan des Registriergerätes ii zugeführt und aufgezeichnet. Für alle anderen, von abliegenden Objekten herrührenden Signale entsteht aber eine Differenzspannung, die mittels einer aus der Differenzspannung abgeleiteten Sperrspannung den Anzeigeverstärker 10 für die Dauer des Signals abliegender Objekte sperrt.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung, die ebenfalls in Fig. 2 demonstriert ist, sind zwischen die beiden Empfangsorgane I und 2 und dem Summe-Differenzrechner - im Falle der Fig. 2 die Trafos 28, 27 - Amplitudenbegrenzer eingefügt, die aus den von den Empfangsorganen gelieferten, mit Phasen- und Amplitudenunterschieden versehenen Signalen die Amplitudenunterschiede eleminieren.
  • Aus den Kathodenkreisen der Verstärkerröhren 12 und I3 der beiden getrennten Empfangskanäle werden die Signale beider Kanäle auch weiterhin getrennt über geeignete Netzwerke Verstärkerröhren I5, I6 zugeführt, verstärkt, anschließend durch je zwei antiparallele Dioden I7, I8 begrenzt.
  • Die entstehenden Rechteckspannungen werden in den Röhren Ig,20 verstärkt und anschließend durch weitere antiparallele Diodenpaare 2I, 22 nochmals begrenzt. Diese Rechteckspannungen werden den Verstärkerröhren 23, 24 zugeführt, in deren Anodenkreisen auf die gleiche Frequenz abgestimmten Resonanzkreise 25, 26 geschaltet sind, so daß nun an den Wicklungen der Transformatoren 27, 28 in beiden Kanälen Sinusschwingungen gleicher Frequenz und von der Eingangsspannung unabhängiger Amplitude auftreten, aus denen durch Gegeneinanderschaltung der Sekundärwicklungen der Transformatoren 27, 28 die Differenzspannung gebildet wird.
  • Auch für die Ableitung der Sperrspannung aus dem Differenzsignal ist eine Ausführungsform in der Fig. 2 dargestellt. Hierzu wird die Differenzspannung dem Stromtor 30 zugeführt, dessen Zündschwellwert durch Variation einer negativen Vorspannung mittels eines Potentiometers 29 einstellbar ist. Die Zeitkonstante des Stromtores ist so gewählt, daß es bei den auftretenden Schallfrequenzen, beispielsweise I5 kHz, bei jeder Schwingung zündet und wieder verlöscht. Der positive Impuls beim Zünden des Thyratrons wird über eine Diode und anschließenden Zeitrelais verlängert und einem negativ vorgespannten Oszillator 33 zugeführt, der jeweils während der Dauer des positiven Impulses vom Stromtor, der immer länger als eine Periode der empfangenen Schwingungen ist, schwingt. Aus den Schwingungen dieses Oszillators 33 wird durch eine Grätzschaltung 35 und eine Siebschaltung 36 eine negative Gleichspannung gebildet, die die Röhre 37 des Endverstärkers 10 derart beaufschlagt, daß während der Zeit, die der Oszillator 33 schwingt, der Verstärker 10 gesperrt ist, so daß keine empfangenen Signale vom Wandler 2 über den Verstärker 4 an das Schreiborgan des Registriergerätes gelangen. Werden von den beiden Wandlern I und 2 gleichphasige Signale empfangen, d. h. aus der Richtung, in die die Mittelachse der Richtcharakteristik weist, so ist die gebildete Differenzspannung Null, das Stromtor wird also nicht gezündet, der Oszillator schwingt nicht, somit ist der Endverstärker geöffnet, und die von dem Wandler 2 empfangenen Signale werden nach Verstärkung in den Verstärkern 4 und 10 dem Schreiborgan zugeführt und aufgezeichnet. Das gleiche gilt für alle Signale, deren Phasenverschiebung gegeneinander so gering ist, daß die Differenzspannung unterhalb des Zündschwellwertes des Stromtores liegt. Für alle Signale, deren Phasenverschiebung gegeneinander in den beiden Empfangskanälen so groß ist, daß die Differenzspannung den Zündschwellwert überschreitet, zündet das Stromtor 30 bei jedem Schwingungsmaximum und verlöscht danach wieder. Der dabei gebildete positive Impuls steuert den Oszillator 33 für die Dauer des empfangenen Signals auf, und der aus dessen Schwingungen abgeleitete negative Impuls sperrt den Verstärker 10 für die Dauer des empfangenen Signals, das somit nicht aufgezeichnet wird.
  • Durch den Phasenschieber 5, der von Hand oder automatisch einstellbar ist, wie in dem Beispiel nach Fig. 1, kann der Empfangssektor innerhalb der Richtcharakteristik geschwenkt werden. Die Richtung des Empfangssektors kann, wie oben beschrieben, aus der Stellung des Einstellorgans des Phasenschiebers 5 abgelesen werden.
  • In weiterer Ausgestaltung ist in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 noch die an sich bekannte Summe-Differenz-Anzeige-Einrichtung des Peilgerätes hinzugefügt. Da hierzu üblicherweise keine Amplitudenbegrenzung vorzunehmen ist, ist zusätzlich der Summedifferenzverstärker 6a vorgesehen.
  • Der Summenausgang des Summedifferenzverstärkers ist dabei über einen Verstärker 57 mit Phasenschieber mit dem vertikal wirkenden Ablenksystem und der Differenzausgang ebenfalls über einen Verstärker 58 mit Phasenschieber mit dem horizontal wirkenden Ablenksystem einer Kathodenstrahlröhre 59 verbunden. Als Anzeige erscheint bei Signalempfang ein Leuchtstrich, dessen Länge der Intensität und dessen Neigung bei Nullstellung des Phasenschiebers 5 die Richtung des georteten Objektes anzeigt. Wird ein Signal aus irgendeiner Richtung empfangen, so erscheint ein Strich bestimmter Länge und Neigung. Soll dieses Signal unter Verwendung des erfindungsgemäßen Gerätes mit dem zweiten Anzeigeorgaq, beispielsweise einem Registriergerät, angezeigt werden, so verstellt man den Phasenschieber 5 so weit, bis der Leuchtstrich auf dem Schirm der Röhre 59 senkrecht steht. Dann wird das geortete Objekt von dem Empfangssektor erfaßt und seine Signale von dem Anzeigegerät 11 angezeigt, ohne daß die Anzeige durch Signale aus anderen Richtungen des von der Richtcharakteristik der Wandler erfaßten Bereiches gestört wird. Der negative Impuls, der in dem erfindungsgemäßen Gerät den Empfangsverstärker für Signale, deren Phasenverschiebung am Eingang des Summe-Differenzverstärkers, d. h. der Trafos 27, 2S, eine bestimmte Phasenverschiebung gegeneinander aufweisen, sperrt, kann auch noch zusätzlich den Verstärkern 57 und 58 der Summe-Differenzanzeige zugeführt werden und somit auch dort die Anzeige dieser Signale ganz oder teilweise unterdrücken.
  • Zurück zur Fig. I. Hierin ist in einer Weiterbildung zwecks Erzielung einer Rauschunterdrückung die Torschaltung zusätzlich durch das Summensignal des Summe-Differenzrechners 6 steuerbar, und zwar in der Weise, daß zwecks Erzielung einer Rauschunterdrückung die Durchlaßschaltung zusätzlich auch durch das Summensignal des Summe-Differenzrechners in Verbindung mit einer zweiten Schwellwertschaltung steuerbar ist, und zwar in der Weise, daß das Summensignal, sofern es den in der zweiten Schwellwertschaltung vorgegebenen Schwellwert überschreitet, entweder im Falle der normalerweise geschlossenen Durchlaßschaltung koinzidierend mit dem Differenzsignal die Durchlaßschaltung öffnet oder im Falle der normalerweise geöffneten Durchlaßschaltung diesen Grundzustand der Durchlaßschaltung herbeiführt.
  • Hierzu werden die aus den Echosignalen beider Kanäle gebildeten Summe- und Differenzspannungen zwei schwellwertempfindlichen Schaltungen 7 und S, beispielsweise Schmitt-Triggern, zugeführt, deren Schwellwerte zweckmäßigerweise einstellbar sind.
  • Diese beiden Schaltungen liefern nach ihrer Auslösung durch das mehr oder weniger runde, impulsförmige Summe- bzw. Differenzsignal steilere Impulse, beispielsweise Rechteckimpulse. Die erst vermittels der Ausgangsimpulse der Schwellwertschaltungen 7 und 8 vorgenommene Ausblendung eines Teilsektors der Richtcharakteristik erfolgt deshalb scharf, und der Einfluß der Empfangsamplitude auf den Ausblendvorgang, der Steuerung der Durchlaßschaltung 9, wird gleichzeitig wesentlich vermindert, weil die Ausgangssignale der Schwellwertschaltungen 7 und 8 in ihrer Amplitude von der Empfangsamplitude unabhängig sind. Die Eliminierung der Empfangsamplitude kann aber auch bei der Ausführung mit Torschaltung mittels Begrenzerschaltungen erfolgen.
  • Die vereinigte Wirkungsweise von Summe- und Differenzsignal ist folgende: Die schwellwertempfindliche Anordnung 7 liefert einen positiven Impuls, wenn ihr Schwellwert von dem Summensignal überschritten wird. Die schwellwertempfindliche Anordnung 8 liefert ebenfalls einen positiven Impuls, aber nur dann, wenn ihr Schwellwert von dem Differenzsignal unterschritten wird. Der zur Summenspannung gehörende Impuls möchte die Torschaltung 9 öffnen, wenn das Empfangssignal über dem Rauschpegel liegt. Diese t)ffnung wird aber durch den von der Phasenmessung ausgewählten, zum Differenzsignal gehörenden Impuls kontrolliert, derart, daß die Öffnung des Tores durch Empfangssignale, die außerhalb des gewählten Teilsektors liegen, auch dann verhindert wird, wenn ihre Empfangsamplitude oberhalb des Rauschpegels liegt. Dies geschieht dadurch, daß die Torschaltung g derart ausgebildet und geschaltet ist, daß sie nur für die Dauer der Koinzidenz der beiden-positiven Signale der Schwellwertschaltungen 7 und 8 geöffnet ist.
  • Auch ein aus einem oberhalb des Schwellwertes liegenden Differenzsignal abgeleiteter, der Torschaltungg als Schließimpuls zuzuführender negativer Impuls vermag die Wirkung des positiven, vom Summensignal abgeleiteten Öffnungsimpuls wieder aufzuheben.
  • Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die am Eingang der Torschaltung liegenden Empfangsspannungen des einen Empfangskanals nur dann über den Verstärker 10 an das Schreiborgan des Registriergerätes 11 gelangen, wenn die Phasenverschiebung der Empfangssignale am Eingang des Suinme-Differenzverstärkers innerhalb eines bestimmten Bereiches liegen und die Amplitude der empfangenen Signale genügend groß ist. Es werden also nur Signale aus einem Sektor des von der Richtcharakteristik der Wandler erfaßten Bereiches angezeigt. Die Breite des Sektors wird durch den an den Schaltungen 7 und 8 einstellbaren Schwellwert bestimmt. Wird der Schwellwert hoch gewählt, ist der Sektor schmal; wird er niedrig gewählt, ist der Sektor breit. Die Richtung des Empfangssektors kann mit dem von Hand oder automatisch regelbaren Phasenschieber 5, der in einem Empfangskanal vor den Summe-Differenzverstärker geschaltet ist, innerhalb der Richtcharakteristik der Wandler verändert werden, wobei an einer mit dem Einstellorgan gekuppelten Skala die Richtung der Mittellinie des Sektors ablesbar ist.
  • Durch die Kopplung des Regelgliedes des bzw. der Phasenschieber 5 mit einer Kreiselanordnung kann der Empfangssektor gegenüber Schlinger- und Stampfbewegungen und beschränkten Kursänderungen des Schiffes stabilisiert werden. Enthält der Phasnschieber eine Reaktanzröhre, so kann bei aktiver Ortung der schmale Empfangssektor für eine panoramaartige Anzeige synchron mit dem Anzeigeorgan in schneller Folge jeweils während einer Impulsdauer den gesamten von der Richtcharakteristik erfaßten Bereich abfragen.
  • In den Fig. 3 und 4 ist ein Schiff mit einer Wandlergruppe 4S, deren Richtcharakteristik 49 beispielsweise horizontal bzw. vertikal gerichtet ist, dargestellt. 50 ist der nach der erfindungsgemäßen Anordnung ausgeblendete Empfangssektor für die Entfernungsanzeige. 51 ist die Wasseroberfläche und 52 der Meeresboden.
  • Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein horizontal ortendes Gerät, wobei der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besonders groß ist. Bei der horizontalen Ortung wirken sich besonders die Echos von der Meeresoberfläche 51 und in flachen Gewässern sehr stark die Reflexionen vom Meeresboden 52 störend aus. Ist das geortete Objekt ein schwacher Reflektor in großer Entfernung, beispielsweise Fische, so werden dessen Echos von diesen Störechos überdeckt, und das Ziel kann nicht ausgemacht werden.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung gestattet es, nur Echos aus einem äußerst schmalen Sektor 50 der Gesamtrichtcharakteristik 49 anzuzeigen, der nur das Ziel, aber weder Echos von der Wasseroberfläche 51 noch von dem Meeresboden 52 erfaßt.
  • Durch Einstellen des Phasenschiehers 5 und die Einstellung des Zündschwellwertes des Stromtores 30 mit Hilfe des Potentiometers 29 kann die Richtung und der Öffnungswinkel des Empfangssektors optimal gewählt werden.
  • Fig. 4 zeigt ein Beispiel für ein vertikal ortendes Gerät.
  • Fig. 5 a zeigt ein Echogramm, das in vertikaler Richtung entsprechend Fig. 4 mit der Richtcharakteristik 49 ohne die erfindungsgemäße Anordnung aufgenommen worden ist. Dabei ist 53 der Registrierstreifen, 54 die Aufzeichnung des Sendeimpulses, 55 sind Fischechos und 56 ist die Bodenechoaufzeichnung. Da alle Echoimpulse aus dem durch die Richtcharakteristik erfaßten Raum eindimensional abgebildet werden, werden wegen der verschiedenen Laufzeiten der Lotimpulse Reflektoren, die sich in gleicher Tiefe, aber in verschiedenen Abständen, zur Mittellinie der Richtcharakteristik befinden, nacheinander aufgezeichnet, und es wird somit für sie eine falsche Entfernung angezeigt.
  • Aus diesem Grund wird auch die Bodenechoaufzeichnung als sehr breites Band, in dem Mehrfachechos von Reflektoren oberhalb des Meeresbodens und auch des Bodens selbst, die Rückschlüsse auf den Reflektor zulassen, nicht erkannt werden können.
  • Durch die mit der erfindungsgemäßen Anordnung erreichbare Ausblendung eines schmalen Empfangssektors 50 werden praktisch nur Echos aus einer Richtung empfangen. Die angezeigten Entfernungen sind praktisch ungefälscht, und die Bodenechoaufzeichnung erscheint als schmaler Strich (Fig. 5 b).
  • Ist der Meeresboden stark zerklüftet, ist praktisch nur so eine genaue Aufzeichnung des Bodenprofils erreichbar.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. So können beliebige Phasendiskriminatoren, schwellwertempfindliche Schaltungen und Torschaltungen bekannter Art zum Aufbau von erfindungsgemäßen Vorrichtungen verwendet werden.
  • Verwendet man ferner zwei erfindungsgemäße Schaltungen, wobei die Empfangswandlerpaare senkrecht zueinander mit den Strahlerflächen in einer Fläche angeordnet sind, kann man einen zweidimensional gebündelten Empfangssektor wie einen Strahl ausblenden und somit eine sehr störungsarme Entfernungsanzeige erzielen.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung ist für aktive und passive Ortung mit Schall- oder elektromagnetischen Wellen anwendbar.

Claims (15)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Verbesserung der Peilschärfe in der mit einem Ortungsgerät gewonnenen Entfernungsanzeige von in der Peilrichtung georteten Objekten, gekennzeichnet durch die Einfügung einer elektrisch steuerbaren Durchlaßschaltung (g) vor dem Eingang der Entfernungsanzeigeeinrichtung (I I) des Ortungsgerätes und durch die Hinzufügung eines an sich bekannten, zwei Empfangsorgane (1, 2) und einen Summe-Differenzrechner (6) aufweisenden, nach dem Phasenmeßverfahren arbeitenden Peilgerätes in Verbindung mit einer Schwellwertschaltung (8) zur Steuerung der Durchlaßschaltung (g) in der Weise, daß das vom Rechner gelieferte Differenzsignal entweder die normalerweise geschlossene Durchlaß schaltung öffnet, wenn es den in der Schwellwertschaltung vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, oder die normalerweise geöffnete Durchlaßschaltung schließt, wenn es den in der Schwellwertschaltung vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Empfangsorgane (1, 2) und den Summe-Differenzrechner (6) Amplitudenbegrenzer eingefügt sind, die aus den von den Empfangsorganen gelieferten, mit Phasen- und Amplitudenunterschieden versehenen Signalen die Amplitudenunterschiede eliminieren.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Amplitudenbegrenzer und dem Summe-Differenzrechner (6) Resonanzkreise (25, 26) eingefügt sind, die von der Amplitude der empfangenen Signale unabhängige, aber mit deren Phasenunterschiede behaftete Sinusspannungen liefern.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung als an sich bekannter, auslösbarer Impulsgenerator, beispielsweise Schmitt-Trigger, ausgebildet ist, dessen in seiner Amplitude von der Empfangsamplitude unabhängiger, vom Differenzsignal ausgelöster, abrupter Ausgangsimpuls der Durchlaßschaltung als Schaltimpuls zugeführt wird.
  5. 5. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßschaltung als an sich bekannte Torschaltung ausgebildet ist.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßschaltung durch eine zusätzlich steuerbare Röhre des zur Entfernungsanzeigeeinrichtung gehörenden Endverstärkers (I0) gebildet wird.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzielung einer Rauschunterdrückung die Durchlaßschaltung zusätzlich auch durch das Summensignal des Summe-Differenzrechners (6) in Verbindung mit einer zweiten Schwellwertschaltung (7) steuerbar ist, und zwar in der Weise, daß das Summensignal, sofern es den in der zweiten Schwellwertschaltung vorgegebenen Schwellwert überschreitet, entweder im Falle der normalerweise geschlossenen Durchlaßschaltung koinzidierend mit dem Differenzsignal die Durchlaßschaltung öffnet oder im Falle der normalerweise geöffneten Durchlaßschaltung diesen Grundzustand der Durchlaßschaltung herbeiführt. s.
  8. Anordnung nach Anspruch I oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltungen einstellbar sind.
  9. 9. Anordnung nach Anspruch I oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Durchlaßschaltung zuzuführenden Steuersignale zunächst auf ein Stromtor (30) gegeben werden, mit dessen auf mehr als eine Periode verlängertem Zündimpuls ein Oszillator (33) getriggert wird, aus dessen Schwingungen mittels eines Gleichrichters (35, 36) das eigentliche Steuersignal gewonnen wird.
  10. 10. Anordnung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Hinzufügung der an sich bekannten Summe-Differenz-Anzeigeeinrichtung (I4a, 14 b, 57 bis 59) des Peilgerätes.
  11. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis g und I0, dadurch gekennzeichnet, daß die der Durchlaßschaltung zugeführten Steuersignale auch zur Beeinflussung der Anzeigeeinrichtung des Peilgerätes verwendet werden.
  12. I2. Anordnung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Einfügung eines einstellbaren Phasenschiebers (5) in einen der beiden Empfangskanäle des Peilgerätes.
  13. 13. Anordnung nach Anspruch I2, gekennzeichnet durch die Kupplung des Einstellorgans des Phasenschiebers mit einer Anzeigeskala für die Richtung des Empfangs sektors.
  14. 14. Anordnung nach Anspruch I2, gekennzeichnet durch die Kupplung des Einstellorgans des Phasenschiebers mit einem richtungsstabilisierenden Kreisel.
  15. 15. Anordnung nach Anspruch I2, gekennzeichnet, durch eine Reaktanzröhre im Phasenschieber und ihre Verwendung zur periodischen elektronischen Phasenschiebung der Empfangssignale im Sinne einer periodischen Schwenkung des Empfangs sektors.
    I6. Anordnung nach Anspruch I, gekennzeichnet durch die Vereinigung von Ortungsgerät und Peilgerät in der Weise, daß ein Empfangsorgan des Peilgerätes gleichzeitig das Empfangsorgan für das Ortungsgerät ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 075 021.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1075021B (de) * 1958-11-11 1960-02-04 ELECTROACUSTIC Gesellschaf mit beschrankter Haftung Kiel Echolotgerat

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