DK159338B - Fremgangsmaade til at skelne deplacerende maal fra en vandoverflade - Google Patents

Description

DK 159338B

i

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til at skelne deplacerende mål fra en vandoverflade, som udviser bølgebevægelser, hvor følgende trin udføres: en sender sender fra et sted under vandoverfladen impulser til 5 vandoverfladen, som reflekteres dér, og hvor de reflekterede impulser igen modtages, med de reflekterede impulser registreres forskelle i afstanden mellem sender og modtager på den ene side og den reflekterende overflade på den anden side, mellem på hinanden følgende impulser, 10 afstandsforskellene sammenlignes med en forudgiven værdi, der svarer til målets dybde. Opfindelsen er bestemt til at anvendes i et afstandsvirkende brandrør til f.eks. torpedoer eller lignende.

Tidligere kendte anordninger anvender afstanden til vandoverfladen som reference og danner på forskellig måde en middelvand-15 overflade for at omgå problemet med falske udfunktioner ved søgang.

Dette medfører flere ulemper, da det med denne fremgangsmåde er meget vanskeligt samtidigt at opfylde kravene om lille fejl sandsynlighed ved høj søgang og stor sandsynlighed for korrekt funktion ved målpassage. Endvidere kræves der på det nærmeste lodrette fartøjs-20 sider for korrekt funktion.

Opfindelsen er baseret på det forhold, at vandoverfladens hældning normalt er begrænset til en vis maksimal vinkel, hvis størrelse kan beregnes ud fra opmål te bølgespektre.

Hvis en større hældning måles, beror dette enten på en fejlmå-25 ling eller på tilstedeværelsen af en genstand i vandet.

Opfindelsen arbejder på følgende måde:

Fra en sender afgives med konstante tidsmellemrum impulser (f.eks. hydroakustiske impulser eller laserimpulser) mod vandoverfladen, hvor disse reflekteres og modtages i en modtager i nærheden 30 af senderen. Tiden fra udsendelsen til modtagelsen af impulsen udgør et mål for afstanden til den reflekterende genstand (vandoverfladen eller fartøjet).

Ved beregninger og/eller målinger er konstateret den største forandring i afstand til vandoverfladen, som kan forventes ved fra-35 været af mål.

Skelnen mellem mål og vandoverfladen opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, som er ejendommelig ved følgende fremgangsmåde-trin: at der af bølgestrukturen først bestemmes en maksimal optrædende

DK 159338 B

2 afstandsforskel, idet der over et forudgivet tidsrum foretages afstandsmålinger i defineret tidsafstand, og der således bestemmes afstandsforskelle, og den således definerede maksimale hældningsvinkel fastholdes som forudgiven hældningsvinkel, 5 de under den efterfølgende måling målte ændringer i afstanden bliver sammenlignet med denne største definerede afstandsforskel, og tilstedeværelsen af målet antages, når de målte afstandsændringer er større end denne største definerede afstandsforskel, og summerne af derpå målte afstandsændringer er større end eller lig med en værdi, 10 der blev fastlagt forud og svarer til målets størrelse.

En egnet udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen skal herefter beskrives i forbindelse med tegningen, som viser den logiske beregningsfølge: På tegningen betegner: 15 CL markering for udfunktion, RC regnecelle, opmålt afstand,

Hzi hel talværdien af Z^, hvor s er en digitaliseringsfaktor, 20 ^ umiddelbart foregående godkendt værdi af Hz·, og k antal på hinanden følgende impulser med |å^ j <A, som kræves for at tilbagestille til Hz._j.

b-cellerne lagrer impulser, hvor Δ. >B (j stk. celler).

25 Endvidere angiver den fuldt optrukne linie en kampfunktion, og den punkterede en øvelsesfunktion.

I en analysator dannes

Η - H

Δ. = i-l i-l+n 30 1 n · hvor H.j er afstanden til den reflekterende overflade for impuls nr. i, og hvor n-1 er antal gangeø er blevet forkastet.

Δ.. sammenlignes derefter med en første fastsat værdi. Denne oc værdi er den ovennævnte værdi A.

35 I i

Hvis I <A, er den opmålte hældning altså mindre end den maksimalt forventede, hvorfor impulssvaret anses at komme fra vand-overf1aden.

Hvis Δ.. < -A, forkastes Δ.., eftersom en åbenbar fejlmåling må

DK 159338 B

3 foreligge, da den reflekterende overflade ellers skulle ligge ovenfor vandoverf1aden.

Hvis har man fået en hældning, som tyder på, at der foreligger et mål. For at afgøre om dette er tilfældet, dannes 5 Åi+m “ Hi-1 ’ Hi+m

Derefter sammenlignes T^+m med en anden fastsat værdi B, som er et mål, der svarer til et bestemt mindste dybgående for mål af 10 interesse. Det kræves, at Δ. m >B l+m

For ikke at få udfunktion mod større fisk, tømmerstokke og 15 lignende skal denne betingelse desuden være opfyldt et vist antal gange i rækkefølge afhængigt af størrelsen af det mål, man ønsker at detektere.

I det tilfælde, hvor der foreligger en fejlmåling (alternativt at betingelsen er blevet opfyldt af f.eks. en tømmerstok), kan der 20 yderligere indføres den betingelse, at hvis T.j+m under et vist antal (f.eks. to) efter hinanden følgende impulser er <A, anses mål ikke at foreligge, og man går tilbage til at beregne Δ^.

Denne fremgangsmåde har ved simuleringer givet meget gode resultater selv mod mål, hvis sider har store hældninger i forhold 25 til det lodrette plan.

Opfindelsen kan naturligvis realiseres på flere måder og er ikke begrænset alene til hydroakustiske anordninger, men kan anvendes ved alle sådanne anordninger, hvor man med udsendte impulser kan måle afstanden til en reflekterende overflade.

30 35

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til at skelne deplacerende mål fra en vandoverflade, som udviser bølgebevægelser, hvor følgende trin udføres: 5 en sender sender fra et sted under vandoverfladen impulser til vandoverfladen, som reflekteres dér, og hvor de reflekterede impulser igen modtages, med de reflekterede impulser registreres forskelle i afstanden mellem sender og modtager på den ene side og den reflekterende 10 overflade på den anden side, mellem på hinanden følgende impulser, afstandsforskellene sammenlignes med en forudgiven værdi, der svarer til målets dybde, kendetegnet ved følgende fremgangsmådetrin: at der af bølgestrukturen først bestemmes en maksimal optrædende 15 afstandsforskel, idet der over et forudgivet tidsrum foretages afstandsmålinger i defineret tidsafstand, og der således bestemmes afstandsforskelle, og den således definerede maksimale hældningsvinkel fastholdes som forudgiven hældningsvinkel, de under den efterfølgende måling målte ændringer i afstanden bliver 20' sammenlignet med denne største definerede afstandsforskel, og tilstedeværelsen af målet antages, når de målte afstandsændringer er større end denne største definerede afstandsforskel, og summerne af derpå målte afstandsændringer er større end eller lig med en værdi, der blev fastlagt forud og svarer til målets størrelse.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at ikke realistiske måleresultater, dvs. måleresultater, som tyder på, at den reflekterende flade ligger over vandoverfladen, afvises, når afstandsforskellen registreres, og at forskellen måles under et antal intervaller, som er lig med antallet af ikke realistiske 30 målinger plus én, efter at den registrerede forskel under et interval er beregnet.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at tilstedeværelsen af et deplacerende mål først antages, når de momentant målte afstandsændringer overstiger den forud fastlagte 35 værdi, som svarer til målets størrelse, med et forudgivet antal gange.