EP4612516A1 - Faltbares sonarsystem - Google Patents

Faltbares sonarsystem

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Publication number
EP4612516A1
EP4612516A1 EP23800764.5A EP23800764A EP4612516A1 EP 4612516 A1 EP4612516 A1 EP 4612516A1 EP 23800764 A EP23800764 A EP 23800764A EP 4612516 A1 EP4612516 A1 EP 4612516A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sonar
sonar system
foldable
sub
arrays
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23800764.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kerstin Cramer
Andre Hoffmann
Robert Engel
Christoph Zimmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tkms Atlas Elektronik GmbH
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
Tkms Atlas Elektronik GmbH
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tkms Atlas Elektronik GmbH, ThyssenKrupp AG filed Critical Tkms Atlas Elektronik GmbH
Publication of EP4612516A1 publication Critical patent/EP4612516A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/521—Constructional features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO 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
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/54—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 with receivers spaced apart
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/004—Mounting transducers, e.g. provided with mechanical moving or orienting device
    • G10K11/006—Transducer mounting in underwater equipment, e.g. sonobuoys
    • G10K11/008—Arrays of transducers

Definitions

  • the invention relates to a sonar system which can be used, for example, for mine hunting.
  • the apertures of the acoustic transducer systems of sonars are often mechanically rigid and inflexible.
  • the sonar system For use in mine hunting, the sonar system is typically extended from the hull of a watercraft at the site of use. There, the sonar system requires an installation space that is essentially determined by its horizontal aperture (plus frame, etc.). This means that a correspondingly large opening and installation depth in the hull of the watercraft is necessary. The aim, however, is to keep the opening and installation depth in the hull as small as possible. However, this contradicts the desire for large antenna apertures, which enable better resolution.
  • the object of the present invention is therefore to create an improved concept for surface watercraft; in particular for smaller units with a total length of less than 50 m, which can only provide limited installation space.
  • Embodiments show a foldable sonar system.
  • the sonar system comprises a sonar antenna which comprises a plurality of planar sub-arrays, wherein the sub-arrays each have a plurality of water sound transducers.
  • a joint element is arranged at a first position of the sonar antenna between two adjacent planar sub-arrays of the plurality of planar sub-arrays in order to determine an orientation of the first sub-array of the two adjacent planar Sub-arrays relative to the second sub-array of the two adjacent planar sub-arrays.
  • This means that the sonar antenna can be folded using the joint element.
  • the joint element can be a joint that has one degree of freedom (e.g. a rotary joint) or several degrees of freedom (e.g. a ball joint).
  • a planar sub-array is understood to be, for example, an (interchangeable) module of water sound transducers.
  • the sub-array is planar if the water sound transducers are arranged planar, e.g. not linearly, but e.g. collinearly.
  • a width of the sub-array is greater than a height of the sub-array, for example the ratio of width to height is at least 2:1, preferably at least 3:1.
  • the idea is to be able to reduce the size of the sonar aperture in its stowage configuration, for example for entering and exiting the watercraft. This is possible by bending part of the sonar antenna. When retracted, the sonar antenna then requires less space than the maximum horizontal aperture. In particular, the sonar antenna is folded up, i.e. angled, when it is moved into or out of the watercraft. The partial array(s) are folded in or unfolded when the sonar antenna is extended from the watercraft.
  • a further advantage, however, is that the sonar antenna can also be angled during operation. This improves the vertical resolution of a sonar image while reducing the horizontal resolution. This is advantageous, for example, when an object has been detected underwater and better vertical resolution is required for depth classification.
  • the sonar system has a drive.
  • the drive is designed to change the orientation of the first partial array relative to the second partial array.
  • the drive can be controlled by means of a controller, for example from a watercraft. This makes it possible to fold and unfold the sonar system remotely.
  • the drive can, for example, be part of the joint element or at least be mechanically coupled to the joint element.
  • the joint element is connected to the first and second planar subarrays in such a way that a main water sound reception direction is constant regardless of the orientation of the first planar subarray to the second planar subarray. In other words, a normal direction to the moving (first or second) planar subarray remains unchanged. This means that the transducer surfaces of the first and second planar subarrays point in the same direction after folding as they did before folding.
  • the sonar system has a further joint element which is arranged at a second position of the sonar antenna between two adjacent planar sub-arrays of the plurality of planar sub-arrays in order to change an orientation of the first sub-array of the two adjacent planar sub-arrays relative to the second sub-array of the two adjacent planar sub-arrays.
  • the second position is different from the first position. That is, at least one sub-array of the two further adjacent sub-arrays differs from the sub-arrays of the two adjacent sub-arrays.
  • the sonar system therefore comprises at least three planar sub-arrays. It is therefore now possible to angle the sonar antenna at two points.
  • At least one fixed planar sub-array is arranged between the first and the second position, that is, between the joint elements.
  • the fixed planar subarray has a constant absolute orientation if the orientation of the first subarray and the second subarray of the two adjacent subarrays and the orientation of the first subarray and the second subarray of the two further adjacent subarrays change relative to one another.
  • the two outer subarrays can therefore be angled, while the middle subarray does not change its absolute orientation by folding or unfolding. Irrespective of this, however, the fixed planar subarray can optionally be tilted.
  • the sonar system is U-shaped.
  • the foldable sonar system with a transmitting antenna.
  • the transmitting antenna is designed to emit water sound.
  • the sonar antenna is designed to receive reflections of the water sound emitted by the transmitting antenna.
  • the sonar antenna can also be referred to as a receiving antenna in this scenario.
  • the transmitting antenna is advantageously arranged between the first and the second position. This means that the transmitting antenna is located within a vertical projection of a connecting line that connects the first and the second position.
  • the transmitting antenna is arranged (horizontally) in the middle of the sonar antenna.
  • the transmitting antenna is arranged above or below the sonar antenna.
  • the transmitting antenna is preferably arranged in spatial proximity to the sonar antenna.
  • the sonar system can thus be used with a plurality of center frequencies.
  • the sonar antenna is then preferably an antenna that is designed to be so broadband that it can receive the frequencies of the transmitting antenna.
  • the sonar antenna has a variable angle of attack, so that the sonar system is designed to align the main underwater sound reception direction of a planar sub-array, which is fixed when the orientation of neighboring planar sub-arrays changes, both in the direction of the water bottom and parallel to the water bottom.
  • the transducer surfaces are parallel to the water bottom or perpendicular to the water bottom.
  • Other orientations are also possible. This makes it possible, for example, in the case of a folded sonar antenna, to align the folded planar sub-arrays, i.e. the legs, so that they are aligned horizontally.
  • the joint element is designed to rotate one or more planar partial arrays, which form the legs, outwards when the sonar antenna is folded in, so that the main water sound reception directions of the planar partial array(s) of the first Leg and the planar subarray(s) of the second leg point in opposite directions.
  • the legs are then arranged horizontally and the planar subarrays arranged there can receive water sound from the side. This enables use as a side scan sonar (SSS) or as a synthetic aperture sonar (SAS), for example.
  • SSS side scan sonar
  • SAS synthetic aperture sonar
  • a watercraft with the foldable sonar system is disclosed.
  • the foldable sonar system is connected to the watercraft by means of an extension mechanism.
  • the extension mechanism is designed to extend the sonar system from a hull of the watercraft and to retract the extended sonar system into the hull of the watercraft. In this form, it is suitable for mine hunting, for example.
  • the extension mechanism is designed to extend the sonar antenna in the folded, i.e. angled, state into the watercraft or out of the watercraft. The folding or unfolding of the partial array(s) takes place, for example, by means of the extension mechanism, when the sonar antenna has been extended from the watercraft.
  • a method for operating the foldable sonar system is disclosed with the following steps: a) extending the foldable sonar system from a hull of a watercraft in the folded state; b) unfolding the foldable sonar system so that the planar sub-arrays are arranged linearly; c) recording sonar data with the sonar system; d) folding the foldable sonar system; e) retracting the folded sonar system into the hull of the watercraft.
  • step a) or after step c) in the case of a foldable sonar system with two joint elements the following further steps can be carried out: x1) arranging the planar partial arrays in such a way that one joint element is angled in order to obtain a partially angled sonar system; x2) recording sonar data with the sonar system, whereby the sonar images obtained from the sonar data have a better vertical resolution than sonar images from the sonar data from step c).
  • step b) or step d) can be carried out.
  • An alternating sequence of steps c) and x2) is also possible.
  • the sequence a), [x1 ), x2)], b), c), x1 ), x2), b), c), [x1 ), x2)], d), e) can result.
  • the square brackets indicate further options in the sequence.
  • the method after step d) can comprise the following further steps in the case of a foldable sonar system with two joint elements: y1) arranging the planar sub-arrays in such a way that the main underwater sound reception direction of the two legs points in the opposite direction; y2) tilting the unfolded planar sub-array(s) so that their main underwater sound reception direction points towards the seabed; y3) recording sonar data with the sonar system.
  • the sonar system is thus used as a side-scan sonar or as a synthetic aperture sonar.
  • Fig. 1 a schematic front view of a foldable sonar system with a joint element, the unfolded state being shown in Fig. 1a and the folded or angled state being shown in Fig. 1b;
  • Fig. 2 a schematic front view of the foldable sonar system with two joint elements, wherein the unfolded state is shown in Fig. 2a, a partially angled/folded state in Fig. 2b and the (fully) folded or angled state in Fig. 2c and wherein Fig. 2d discloses various optional axes of rotation of the sub-arrays;
  • Fig. 3 a schematic front view of a hull of a watercraft with the foldable sonar system in the representation according to Fig. 2c.
  • Fig. 1 shows a schematic front view of a foldable sonar system 20.
  • the foldable sonar system 20 has a sonar antenna 22 which is formed from a plurality of planar subarrays 24.
  • the subarrays 24 are each made up of a plurality of waterborne sound transducers 26, whereby the waterborne sound transducers 26 are only shown schematically in Fig. 1a for reasons of clarity.
  • the sonar antenna 22 shown has five planar subarrays 24a, 24b, 24c, 24d, 24e.
  • the sonar system 20 further comprises a joint element 28.
  • the joint element 28 is arranged at a first position 30 of the sonar antenna 22 between the two adjacent planar sub-arrays 24b, 24c of the plurality of planar sub-arrays 24.
  • an orientation of the first sub-array 24b of the two adjacent planar sub-arrays relative to the second sub-array 24c of the two adjacent planar sub-arrays can be changed.
  • a transmitting antenna 32 is also shown in Fig. 1 as part of the sonar system 20.
  • the transmitting antenna is arranged, for example, in the middle of the sonar antenna 22.
  • the transmitting antenna 32 is arranged above the sonar antenna 22.
  • the transmitting antenna 32 can be connected to the sonar antenna 22 by means of a rod 34.
  • the rod 34 can also be used to connect the sonar system 20 to a watercraft, in particular mechanically.
  • the sonar system 20 has, in addition to the joint element, another degree of freedom, the possibility of rotation.
  • This rotation of the rod 34 is shown by the rotation arrow 33a.
  • the rotation can be achieved, for example, by a corresponding arrangement, in particular mechanics, within the watercraft.
  • the sonar antenna 22 can be positioned in a horizontal plane, especially rotated. An angle of attack relative to the water bottom remains constant.
  • the sonar system 20 has another degree of freedom in addition to the joint element, the possibility of inclination.
  • This inclination of the sonar antenna is shown by the rotation arrow 33b and the corresponding rotation axis 33c. By adjusting the inclination, an angle of attack of the sonar antenna 22 relative to the bottom of the water can be set.
  • the inclination can be between 0° and 90°.
  • the main direction of reception of water sound can run parallel to the bottom of the water.
  • the main direction of reception of water sound can be directed towards the bottom of the water.
  • a second joint element (not shown) can be arranged between the sonar antenna 22 and the rod 34.
  • the two planar partial arrays 24a, 24b, which form one leg of the folded sonar antenna, and the two planar partial arrays 24d, 24e, which form the other leg of the folded sonar antenna can be rotated outwards.
  • the main underwater sound reception direction of the planar partial arrays 24a, 24b then points in the opposite direction to the main underwater sound reception direction of the two planar partial arrays 24d, 24e.
  • the planar partial array 24c points towards the bottom of the water, it is possible to use the two legs as side-scan sonar. It is also possible to use the legs for use as synthetic aperture sonar.
  • Two further transmitting antennas 35a, 35b are also optionally disclosed. These are located on the outside of the sonar antenna 22.
  • the sonar antenna can thus emit sound waves using the transmitting antennas 35a, 35b and receive the emitted sound waves using the sub-arrays 24.
  • Fig. 1a now shows the unfolded state of the sonar system (and thus also of the sonar antenna).
  • the joint element 28 in Fig. 1b is folded in. This means that the subarrays 24a, 24b are angled relative to the other subarrays 24c, 24d, 24e.
  • Fig. 2 shows the foldable sonar system from Fig. 1 supplemented by a further joint element 36.
  • the foldable sonar system can also be angled at a second position 38. While an "L-shape” is possible with one joint element in Fig. 1, an “L-shape” (partially folded) and an “LI-shape” (fully folded) are possible with two joint elements.
  • Fig. 2a shows the unfolded state of the sonar system 20.
  • Fig. 2b shows one of two possible partially folded states of the sonar system 20 (L-shape - analogous to Fig. 1 b).
  • Fig. 2c additionally shows the fully folded state of the sonar system 20 (U-shape).
  • rotation axes 33d, 33f are also disclosed, one each for the two partial arrays 24a, 24b and 24d, 24e.
  • the associated rotation arrows 33e, 33g indicate possible rotation directions of the partial arrays 24.
  • the rotation according to the rotation arrows 33e, 33g can also be carried out by means of the joint element 28 or the further joint element 36.
  • Fig. 3 shows the hull 40 of a watercraft.
  • the sonar system 20 is shown here completely folded in and in this state can be moved out of the watercraft and back in again through an opening 42 in the hull 40 of the watercraft. This is shown by the arrow 44.
  • the disclosed (water) sound transducers are designed for use under water, in particular in the sea.
  • the sound transducers can convert water sound into an electrical signal (e.g. voltage or current) corresponding to the sound pressure, the water sound signal.
  • an electrical signal e.g. voltage or current
  • the sound transducers can convert an applied electrical (alternating) voltage into water sound.
  • the sound transducers can therefore be used as water sound receivers and/or as water sound transmitters.
  • the sound transducers can use a piezoelectric material as sensor material, for example a Piezoceramics.
  • the sound transducers can be used for (active and/or passive) sonar (sound navigation and ranging).
  • the sound transducers are preferably not suitable for medical applications or are not used for medical applications.
  • aspects have been described in connection with a device, it is understood that these aspects also represent a description of the corresponding method, so that a block or a component of a device is also to be understood as a corresponding method step or as a feature of a method step. Analogously, aspects that have been described in connection with or as a method step also represent a description of a corresponding block or details or feature of a corresponding device.

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Abstract

Es ist ein faltbares Sonarsystem (20) mit einer Sonarantenne (22) offenbart. Die Sonarantenne umfasst eine Mehrzahl von flächigen Teilarrays, wobei die Teilarrays jeweils eine Vielzahl von Wasserschallwandlern (26) aufweisen. Ein Gelenkelement (28) ist an einer ersten Position (30) der Sonarantenne (22) zwischen zwei benachbarten flächigen Teilarrays der Mehrzahl von flächigen Teilarrays angeordnet, um eine Orientierung des ersten Teilarrays der zwei benachbarten flächigen Teilarrays relativ zu dem zweiten Teilarray (24) der zwei benachbarten flächigen Teilarrays zu ändern.

Description

Faltbares Sonarsystem
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Sonarsystem, das beispielsweise zur Minenjagd eingesetzt werden kann.
Die Aperturen der akustischen Wandlersysteme der Sonare, beispielsweise solche die zur Minenjagd eingesetzt werden, sind häufig mechanisch starr und unflexibel. Für den Einsatz zur Minenjagd wird das Sonarsystem am Einsatzort typischerweise aus dem Rumpf eines Wasserfahrzeugs ausgefahren. Dort erfordert das Sonarsystem einen Einbauraum, der im Wesentlichen von seiner horizontalen Apertur (zzgl. Rahmen, etc.) bestimmt wird. D.h., eine entsprechend große Öffnung und Einbautiefe im Rumpf des Wasserfahrzeugs ist notwendig. Ziel ist es jedoch, die Öffnung und Einbautiefe im Rumpf möglichst klein zu halten. Dies widerspricht jedoch dem Wunsch nach großen Antennenaperturen, die eine bessere Auflösung ermöglichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Konzept für Überwasserwasserfahrzeuge zu schaffen; insbesondere für kleinere Einheiten mit einer Gesamtlänge unter 50m, die nur einen eingeschränkten Einbauraum zur Verfügung stellen können.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind der Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ausführungsbeispiele zeigen ein faltbares Sonarsystem. Das Sonarsystem umfasst eine Sonarantenne, die eine Mehrzahl von flächigen Teilarrays umfasst, wobei die Teilarrays jeweils eine Vielzahl von Wasserschallwandlern aufweisen. Ein Gelenkelement ist an einer ersten Position der Sonarantenne zwischen zwei benachbarten flächigen Teilarrays der Mehrzahl von flächigen Teilarrays angeordnet, um eine Orientierung des ersten Teilarrays der zwei benachbarten flächigen Teilarrays relativ zu dem zweiten Teilarray der zwei benachbarten flächigen Teilarrays zu ändern. D.h., mittels des Gelenkelements ist die Sonarantenne faltbar. Insbesondere heißt dies, dass zwei Teilarrays der Sonarantenne, z.B. um 90°, abgewinkelt werden können. Bei dem Gelenkelement kann es sich um ein Gelenk handeln, dass einen Freiheitsgrad (z.B. ein Drehgelenk) aufweist oder mehrere Freiheitsgrade (z.B. ein Kugelgelenk) aufweist. Als ein flächiges Teilarray wird beispielsweise ein (austauschbares) Modul von Wasserschallwandlern verstanden. Das Teilarray ist flächig, wenn die Wasserschallwandler flächig, d.h. nicht linear, sondern z.B. kollinear, angeordnet sind. Typischerweise ist eine Breite des Teilarrays größer als eine Höhe des Teilarrays, beispielsweise ist das Verhältnis von Breite zu Höhe mindestens 2:1 , bevorzugt mindestens 3:1.
Idee ist es, die Größe der Sonarapertur in ihrer für Stauung vorgesehenen Konfiguration, beispielsweise zum Ein- und Ausfahren aus dem Wasserfahrzeug, verkleinern zu können. Dies ist durch das Abwinkeln eines Teils der Sonarantenne möglich. Die Sonarantenne benötigt dann im eingefahrenen Zustand einen kleineren Raum, als durch die maximale horizontale Apertur vorgegeben. Insbesondere wird die Sonarantenne im zusammengefalteten, d.h. abgewinkelten, Zustand in das Wasserfahrzeug hinein bzw. aus dem Wasserfahrzeug herausgefahren. Das einklappen bzw. ausklappen des bzw. der Teilarrays erfolgt, wenn die Sonarantenne aus dem Wasserfahrzeug herausgefahren ist. Ein weiterer Vorteil besteht jedoch darin, die Sonarantenne auch im Betrieb abzuwinkeln. Dann wird, unter Verringerung der horizontalen Auflösung, die vertikale Auflösung eines Sonarbilds verbessert. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, wenn ein Objekt unter Wasser detektiert worden ist und zur Tiefenklassifikation eine bessere vertikale Auflösung benötigt wird.
In Ausführungsbeispielen weist das Sonarsystem einen Antrieb auf. Der Antrieb ist ausgebildet, die Orientierung des ersten Teilarrays relativ zu dem zweiten Teilarray zu ändern. Der Antrieb kann mittels einer Steuerung, beispielsweise aus einem Wasserfahrzeug, angesteuert werden. Somit ist es möglich, das Sonarsystem ferngesteuert zusammen- und auseinanderzufalten. Der Antrieb kann z.B. Teil des Gelenkelements sein oder zumindest mechanisch mit dem Gelenkelement gekoppelt sein. In weiteren Ausführungsbeispielen ist das Gelenkelement derart mit dem ersten und dem zweiten flächigen Teilarray verbunden, dass eine Wasserschallhauptempfangsrichtung unabhängig von der Orientierung des ersten flächigen Teilarrays zu dem zweiten flächigen Teilarray konstant ist. In anderen Worten bleibt eine Normalenrichtung auf das sich bewegende (erste bzw. zweite) flächige Teilarray unverändert. D.h. die Wandlerflächen des ersten und des zweiten flächigen Teilarrays zeigen auch nach dem Einfalten in die gleiche Richtung, in die sich auch vor dem Einfalten gezeigt haben.
Weiterhin zeigen Ausführungsbeispiele, dass das Sonarsystem ein weiteres Gelenkelement aufweist, das an einer zweiten Position der Sonarantenne zwischen zwei benachbarten flächigen Teilarrays der Mehrzahl von flächigen Teilarrays angeordnet ist, um eine Orientierung des ersten Teilarrays der zwei benachbarten flächigen Teilarrays relativ zu dem zweiten Teilarray der zwei benachbarten flächigen Teilarrays zu ändern. Die zweite Position ist von der ersten Position verschieden. D.h. Zumindest ein Teilarray der zwei weiteren benachbarten Teilarrays unterscheidet sich von den Teilarrays der zwei benachbarten Teilarrays. Das Sonarsystem umfasst demnach zumindest drei flächige Teilarrays. Es ist somit nunmehr möglich, die Sonarantenne an zwei Stellen abzuwinkeln. Zwischen der ersten und der zweiten Position, d.h. zwischen den Gelenkelementen, ist mindestens ein fixiertes flächiges Teilarray angeordnet. Das fixierte flächige Teilarray weist eine gleichbleibende absolute Orientierung auf, wenn sich die Orientierung des ersten Teilarrays und des zweiten Teilarrays der zwei benachbarten Teilarrays und die Orientierung des ersten Teilarrays und des zweiten Teilarrays der zwei weiteren benachbarten Teilarrays zueinander ändert. In einem Beispiel mit drei flächigen Teilarrays können die äußeren beiden Teilarrays demnach abgewinkelt werden, während das mittlere Teilarray seine absolute Orientierung durch das Einfalten bzw. Ausfalten nicht ändert. Unbenommen hiervon ist es jedoch, dass das fixierte flächige Teilarray optional geneigt werden kann. Ferner ist es möglich, dass das gesamte Sonarsystem (in einer Ebene parallel zur Wasseroberfläche) rotiert werden kann. Es ergeben sich damit insgesamt drei Teilaperturen (zwei Schenkel und das fixierte flächige Teilarray), deren relative Orientierung zueinander variabel ist. Insbesondere ist das Sonarsystem, wenn die äußeren Teilarrays, d.h. die Schenkel, abgewinkelt sind, U-förmig ausgebildet. Weitere Ausführungsbeispiele zeigen das faltbare Sonarsystem mit einer Sendeantenne. Die Sendeantenne ist ausgebildet, Wasserschall auszusenden. Die Sonarantenne ist ausgebildet, Reflexionen des von der Sendeantenne ausgesendeten Wasserschalls zu empfangen. Die Sonarantenne kann in diesem Szenario auch als Empfangsantenne bezeichnet werden.
Vorteilhafterweise ist die Sendeantenne zwischen der ersten und der zweiten Position angeordnet. D.h., die Sendeantenne liegt innerhalb einer senkrechten Projektion einer Verbindungslinie, die die erste und die zweite Position verbindet. Insbesondere ist die Sendeantenne (horizontal) mittig von der Sonarantenne angeordnet. Beispielsweise ist die Sendeantenne oberhalb oder unterhalb der Sonarantenne angeordnet. Bevorzugt ist die Sendeantenne jedoch in räumlicher Nähe zu der Sonarantenne angeordnet. Optional ist es möglich, eine oder mehrere weitere Sendeantennen vorzusehen. Somit kann das Sonarsystem mit einer Mehrzahl von Mittenfrequenzen verwendet werden. Die Sonarantenne ist dann bevorzugt eine Antenne, die derart breitbandig ausgelegt ist, dass sie die Frequenzen der Sendeantenne empfangen kann.
In Ausführungsbeispielen weist die Sonarantenne einen veränderlichen Anstellwinkel auf, so dass das Sonarsystem ausgebildet ist, die Wasserschallhauptempfangsrichtung eines flächigen Teilarrays, das bei einer Änderung der Orientierung benachbarter flächiger Teilarrays fixiert ist, sowohl in Richtung des Gewässerbodens als auch parallel zu dem Gewässerboden auszurichten. D.h., die Wandlerflächen liegen parallel zum Gewässergrund oder senkrecht zum Gewässergrund. Andere Orientierungen sind ebenfalls möglich. Dies ermöglicht es beispielsweise, bei einer eingefalteten Sonarantenne, die eingefalteten flächigen Teilarrays, d.h. die Schenkel, so auszurichten, dass diese horizontal ausgerichtet sind.
Weitere Ausführungsbeispiele zeigen, dass das Gelenkelement ausgebildet ist, bei einer eingefalteten Sonarantenne ein oder mehrere flächige Teilarrays, die die Schenkel bilden, nach außen zu drehen, so dass die Wasserschallhauptempfangsrichtungen des oder der flächigen Teilarrays des ersten Schenkels und des oder der flächigen Teilarrays des zweiten Schenkels in gegenüberliegende Richtungen zeigen. In Verbindung mit der entsprechenden Neigung der Sonarantenne sind die Schenkel dann horizontal angeordnet und die dort angeordneten flächigen Teilarrays können seitlich Wasserschall empfangen. Dies ermöglicht beispielsweise die Nutzung als Seitensichtsonar (SSS) oder als synthetisches Apertursonar (SAS).
Darüber hinaus ist ein Wasserfahrzeug mit dem faltbaren Sonarsystem offenbart. Das faltbare Sonarsystem ist mittels eines Ausfahrmechanismus mit dem Wasserfahrzeug verbunden. Der Ausfahrmechanismus ist ausgebildet, das Sonarsystem aus einem Rumpf des Wasserfahrzeugs auszufahren und das ausgefahrene Sonarsystem in den Rumpf des Wasserfahrzeugs einzufahren. In dieser Form ist es beispielsweise zur Minenjagd geeignet. Insbesondere ist der Ausfahrmechanismus ausgebildet, die Sonarantenne im zusammengefalteten, d.h. abgewinkelten, Zustand in das Wasserfahrzeug hinein bzw. aus dem Wasserfahrzeug herausgefahren. Das einklappen bzw. ausklappen des bzw. der Teilarrays erfolgt, beispielsweise mittels des Ausfahrmechanismus, wenn die Sonarantenne aus dem Wasserfahrzeug herausgefahren ist.
Analog ist ein Verfahren zum Betrieb des faltbaren Sonarsystems mit folgenden Schritten offenbart: a) Ausfahren des faltbaren Sonarsystems aus einem Rumpf eines Wasserfahrzeugs im zusammengefalteten Zustand; b) Auseinanderfalten des faltbaren Sonarsystems, so dass die flächigen Teilarrays linear angeordnet sind; c) Aufnehmen von Sonardaten mit dem Sonarsystem; d) Zusammenfalten des faltbaren Sonarsystems; e) Einfahren des zusammengefalteten Sonarsystems in den Rumpf des Wasserfahrzeugs.
Optional können nach Schritt a) oder nach Schritt c) bei einem faltbaren Sonarsystem mit zwei Gelenkelementen folgende weiteren Schritte ausgeführt werden: x1 ) Anordnen der flächigen Teilarrays derart, dass ein Gelenkelement abgewinkelt ist um ein teilweise abgewinkeltes Sonarsystem zu erhalten; x2) Aufnehmen von Sonardaten mit dem Sonarsystem, wobei die aus den Sonardaten erhaltenen Sonarbilder eine bessere vertikale Auflösung aufweisen als Sonarbilder aus den Sonardaten aus Schritt c). Anschließend kann Schritt b) oder Schritt d) folgen. Auch eine wechselweise Abfolge der Schritte c) und x2) ist möglich. So kann sich z. B. die Abfolge a), [x1 ), x2)], b), c), x1 ), x2), b), c), [x1 ), x2)], d), e) ergeben. Die eckigen Klammem deuten weitere Optionen in der Abfolge an.
Weiter optional kann das Verfahren nach dem Schritt d) bei einem faltbaren Sonarsystem mit zwei Gelenkelementen folgende weiteren Schritte aufweisen: y1 ) Anordnen der flächigen Teilarrays derart, dass die Wasserschallhauptempfangsrichtung der beiden Schenkel in die entgegengesetzte Richtung zeigen; y2) Neigen des oder der ungefalteten flächigen Teilarrays, so dass deren Wasserschallhauptempfangsrichtung in Richtung Meeresboden zeigt; y3) Aufnehmen von Sonardaten mit dem Sonarsystem. Somit wird das Sonarsystem als Seitensichtsonar oder als synthetisches Apertursonar verwendet.
Es sei angemerkt, dass die Begriffe „falten“ und „abwinkeln“ synonym verwendet werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 : eine schematische Vorderansicht eines faltbaren Sonarsystems mit einem Gelenkelement, wobei der auseinandergefaltete Zustand in Fig. 1a und der zusammengefaltete bzw. abgewinkelte Zustand in Fig. 1 b dargestellt ist;
Fig. 2: eine schematische Vorderansicht des faltbaren Sonarsystems mit zwei Gelenkelementen, wobei der auseinandergefaltete Zustand in Fig. 2a, ein teilweise abgewinkelter/zusammengefalteter Zustand in Fig. 2b und der (vollständig) zusammengefaltete bzw. abgewinkelte Zustand in Fig. 2c dargestellt ist und wobei Fig. 2d verschiedene optionale Drehachsen der Teilarrays offenbart;
Fig. 3: eine schematische Vorderansicht eines Rumpfes eines Wasserfahrzeugs mit dem faltbaren Sonarsystem in der Darstellung gemäß Fig. 2c.
Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Detail anhand der Zeichnungen näher erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass identische, funktionsgleiche oder gleichwirkende Elemente, Objekte und/oder Strukturen in den unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellte Beschreibung dieser Elemente untereinander austauschbar ist bzw. aufeinander angewendet werden kann.
Fig. 1 zeigt eine schematische Vorderansicht eines faltbaren Sonarsystems 20. Das faltbare Sonarsystem 20 weist eine Sonarantenne 22 auf, die aus einer Mehrzahl von flächigen Teilarrays 24 gebildet ist. Die Teilarrays 24 werden jeweils aus einer Vielzahl von Wasserschallwandlern 26 aufgespannt, wobei die Wasserschallwandler 26 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur in Fig. 1a schematisch dargestellt sind. Die dargestellte Sonarantenne 22 weist fünf flächige Teilarrays 24a, 24b, 24c, 24d, 24e auf.
Das Sonarsystem 20 umfasst ferner ein Gelenkelement 28. Das Gelenkelement 28 ist an einer ersten Position 30 der Sonarantenne 22 zwischen den beiden benachbarten flächigen Teilarrays 24b, 24c der Mehrzahl von flächigen Teilarrays 24 angeordnet. Mittels des Gelenkelements 28 kann eine Orientierung des ersten Teilarrays 24b der zwei benachbarten flächigen Teilarrays relativ zu dem zweiten Teilarray 24c der zwei benachbarten flächigen Teilarrays verändert werden.
Optional ist in Fig. 1 ferner eine Sendeantenne 32 als Teil des Sonarsystems 20 dargestellt. Die Sendeantenne ist beispielhaft mittig von der Sonarantenne 22 angeordnet. Ferner ist die Sendeantenne 32 oberhalb der Sonarantenne 22 angeordnet. Die Sendeantenne 32 kann mittels eines Stabs 34 mit der Sonarantenne 22 verbunden sein. Der Stab 34 kann ferner dazu verwendet werden, das Sonarsystem 20 mit einem Wasserfahrzeug, insbesondere mechanisch, zu verbinden.
Optional weist das Sonarsystem 20 neben dem Gelenkelement einen weiteren Freiheitsgrad, die Möglichkeit zur Rotation, auf. Diese Rotation des Stabs 34 ist durch den Drehpfeil 33a dargestellt. Die Rotation kann z.B. durch eine entsprechende Anordnung, insbesondere Mechanik, innerhalb des Wasserfahrzeugs erreicht werden. Durch die Rotation des Stabs 34 kann die Sonarantenne 22 in einer horizontalen Ebene bewegt, insbesondere rotiert, werden. Ein Anstellwinkel gegenüber dem Gewässerboden bleibt konstant.
Ebenso optional weist das Sonarsystem 20 neben dem Gelenkelement einen weiteren Freiheitsgrad, die Möglichkeit zur Neigung, auf. Diese Neigung der Sonarantenne ist durch den Drehpfeil 33b sowie die korrespondierende Drehachse 33c dargestellt. Durch das Einstellen der Neigung kann ein Anstellwinkel der Sonarantenne 22 gegenüber dem Gewässerboden eingestellt werden.
Beispielsweise kann die Neigung zwischen 0° und 90° betragen. Bei einer Neigung von 0° kann die Wasserschallhauptempfangsrichtung parallel zum Gewässerboden verlaufen. Bei einer Neigung von 90° kann die Wasserschallhauptempfangsrichtung auf den Gewässerboden gerichtet sein. Zur Einstellung der Neigung kann ein zweites Gelenkelement (nicht gezeigt) zwischen der Sonarantenne 22 und dem Stab 34 angeordnet sein.
Ferner können die beiden flächigen Teilarrays 24a, 24b, die einen Schenkel der eingefalteten Sonarantenne und die beiden flächigen Teilarrays 24d, 24e, die den anderen Schenkel der eingefalteten Sonarantenne bilden, nach außen gedreht werden. Die Wasserschallhauptempfangsrichtung der flächigen Teilarrays 24a, 24b zeigt dann in die gegenüberliegende Richtung wie die Wasserschallhauptempfangsrichtung der beiden flächigen Teilarrays 24d, 24e. Zusammen mit der Neigung der Sonarantenne, so die Wasserschallhauptempfangsrichtung des ungefalteten Teils der Sonarantenne, das flächige Teilarray 24c, in Richtung Gewässergrund zeigt, ergibt sich die Möglichkeit die beiden Schenkel als Seitensichtsonar zu verwenden. Ebenso ist es möglich, die Schenkel für den Einsatz als synthetisches Apertursonar zu verwenden.
Weiter optional sind zwei weitere Sendeantennen 35a, 35b offenbart. Diese befinden sich außenseitig an der Sonarantenne 22. Die Sonarantenne kann somit mittels der Sendeantennen 35a, 35b Schallwellen aussenden und mittels der Teilarrays 24 die ausgesendeten Schallwellen empfangen.
Fig. 1a zeigt nunmehr den ausgefalteten Zustand des Sonarsystems (und somit auch der Sonarantenne). Demgegenüber ist das Gelenkelement 28 in Fig. 1 b eingefaltet. D.h. die Teilarrays 24a, 24b sind gegenüber den anderen Teilarrays 24c, 24d, 24e abgewinkelt.
Fig. 2 zeigt das faltbare Sonarsystem aus Fig. 1 ergänzt um ein weiteres Gelenkelement 36. Mittels des weiteren Gelenkelements kann das faltbare Sonarsystem zusätzlich an einer zweiten Position 38 abgewinkelt werden. Während mit einem Gelenkelement in Fig. 1 eine „L-Form“ möglich ist, ist mit zwei Gelenkelementen eine „L-Form“ (teilweise eingefaltet) und eine „LI-Form“ (vollständig eingefaltet) möglich.
Fig. 2a zeigt hier den ausgefalteten Zustand des Sonarsystems 20. Fig. 2b zeigt einen von zwei möglichen teilweise eingefalteten Zuständen des Sonarsystems 20 (L-Form - analog zu Fig. 1 b). Fig. 2c zeigt ergänzend den vollständig eingefalteten Zustand des Sonarsystems 20 (U-Form).
In Fig. 2d sind ferner Drehachsen 33d, 33f, jeweils eine für die beiden Teilarrays 24a, 24b bzw. 24d, 24e offenbart. Die zugehörigen Drehpfeile 33e, 33g zeigen mögliche Drehrichtungen der Teilarrays 24 an. Die Drehung entsprechend der Drehpfeile 33e, 33g kann ebenfalls mittels des Gelenkelements 28 bzw. des weiteren Gelenkelements 36 erfolgen.
Fig. 3 zeigt den Rumpf 40 eines Wasserfahrzeugs. Das Sonarsystem 20 ist hier vollständig eingefaltet dargestellt und kann in diesem Zustand durch eine Öffnung 42 in dem Rumpf 40 des Wasserfahrzeugs aus dem Wasserfahrzeug aus- und wieder hineingefahren werden. Dies wird durch den Pfeil 44 dargestellt.
Die offenbarten (Wasser-) Schallwandler sind für den Einsatz unter Wasser, insbesondere im Meer, ausgelegt. Die Schallwandler können Wasserschall in eine dem Schalldruck entsprechenden elektrischen Signal (z.B. Spannung oder Strom), das Wasserschallsignal, umwandeln. Überdies ist es möglich, dass die Schallwandler eine anliegende elektrische (Wechsel-) Spannung in Wasserschall umwandeln können. Die Schallwandler können demnach als Wasserschallempfänger und/oder als Wasserschallsender verwendet werden. Als sensorisches Material können die Schallwandler ein piezoelektrisches Material, beispielsweise eine Piezokeramik, aufweisen. Die Schallwandler können für (Aktiv- und/oder Passiv-) Sonar (sound navigation and ranging, dt.: Schall-Navigation und - Entfernungsbestimmung) eingesetzt werden. Die Schallwandler sind bevorzugt nicht für medizinische Anwendungen geeignet bzw. werden nicht für medizinische Anwendungen eingesetzt.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
Bezugszeichenliste:
20 faltbares Sonarsystem
22 Sonarantenne
24 Teilarray
26 Wasserschallwandler
28 (erstes) Gelenkelement
30 erste Position
32 Sendeantenne
33 Drehpfeil / Drehachse
34 Stab
35 Sendeantennen
36 weiteres (zweites) Gelenkelement
38 zweite Position
40 Rumpf des Wasserfahrzeugs
42 Öffnung in dem Rumpf
44 Pfeil

Claims

Patentansprüche
1 . Faltbares Sonarsystem (20) mit folgenden Merkmalen:
- einer Sonarantenne (22), die eine Mehrzahl von flächigen Teilarrays umfasst, wobei die Teilarrays jeweils eine Vielzahl von Wasserschallwandlern (26) aufweisen;
- einem Gelenkelement (28), das an einer ersten Position (30) der Sonarantenne (22) zwischen zwei benachbarten flächigen Teilarrays der Mehrzahl von flächigen Teilarrays angeordnet ist, um eine Orientierung des ersten Teilarrays der zwei benachbarten flächigen Teilarrays relativ zu dem zweiten Teilarray (24) der zwei benachbarten flächigen Teilarrays zu ändern.
2. Faltbares Sonarsystem (20) gemäß Anspruch 1 ,
- wobei das Sonarsystem (20) einen Antrieb aufweist, der ausgebildet ist, die Orientierung des ersten Teilarrays relativ zu dem zweiten Teilarray (24) zu ändern.
3. Faltbares Sonarsystem (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Gelenkelement (28) derart mit dem ersten und dem zweiten flächigen Teilarray (24) verbunden ist, dass die Wasserschallhauptempfangsrichtung des ersten und des zweiten flächigen Teilarrays unabhängig von der Orientierung des ersten flächigen Teilarrays zu dem zweiten flächigen Teilarray (24) konstant ist.
4. Faltbares Sonarsystem (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Sonarsystem (20) ein weiteres Gelenkelement (36) aufweist, das an einer zweiten Position (38) der Sonarantenne (22) zwischen zwei weiteren benachbarten flächigen Teilarrays der Mehrzahl von flächigen Teilarrays angeordnet ist, um eine Orientierung des ersten Teilarrays der zwei benachbarten flächigen Teilarrays relativ zu dem zweiten Teilarray (24) der zwei benachbarten flächigen Teilarrays zu ändern, wobei die zweite Position von der ersten Position verschieden ist.
5. Faltbares Sonarsystem (20) gemäß Anspruch 4,
- wobei zwischen dem Gelenkelement und dem weiteren Gelenkelement ein fixiertes Teilarray angeordnet ist, welches eine gleichbleibende absolute Orientierung aufweist, wenn sich die Orientierung des ersten Teilarrays und des zweiten Teilarrays der zwei benachbarten Teilarrays und die Orientierung des ersten Teilarrays und des zweiten Teilarrays der zwei weiteren benachbarten Teilarrays zueinander ändert.
6. Faltbares Sonarsystem (20) gemäß Anspruch 5,
- wobei das fixierte Teilarray, das erste Teilarray der zwei benachbarten Teilarrays und das erste Teilarray der zwei weiteren benachbarten Teilarrays ist.
7. Faltbares Sonarsystem (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Sonarsystem (20) eine Sendeantenne (32) aufweist, die ausgebildet ist, Wasserschall auszusenden;
- wobei die Sonarantenne (22) ausgebildet ist, Reflexionen des von der Sendeantenne (32) ausgesendeten Wasserschalls zu empfangen.
8. Faltbares Sonarsystem (20) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7,
- wobei die Sendeantenne (32) zwischen der ersten und der zweiten Position (30, 38) angeordnet ist.
9. Faltbares Sonarsystem (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei das Gelenkelement mehr als einen Freiheitsgrad aufweist.
10. Faltbares Sonarsystem (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,
- wobei die Sonarantenne einen veränderlichen Anstellwinkel aufweist, so dass das Sonarsystem ausgebildet ist die Wasserschallhauptempfangsrichtung eines flächigen Teilarrays, das bei einer Änderung der Orientierung benachbarter flächiger Teilarrays fixiert ist, sowohl in Richtung des Gewässerbodens als auch parallel zu dem Gewässerboden auszurichten.
11 . Faltbares Sonarsystem (20) gemäß Anspruch 3 oder einem der Ansprüche 4 bis 10 in deren Rückbezug auf Anspruch 3,
- wobei das Gelenkelement ausgebildet ist, bei einer eingefalteten Sonarantenne ein oder mehrere flächige Teilarrays, die die Schenkel bilden, nach außen zu drehen, so dass die Wasserschallhauptempfangsrichtungen des oder der flächigen Teilarrays des ersten Schenkels und des oder der flächigen Teilarrays des zweiten Schenkels in gegenüberliegende Richtungen zeigen.
12. Wasserfahrzeug mit folgenden Merkmalen:
- einem faltbaren Sonarsystem (20) gemäß einem der vorherigen Ansprüche;
- wobei das faltbare Sonarsystem (20) mittels eines Ausfahrmechanismus mit dem Wasserfahrzeug verbunden ist;
- wobei der Ausfahrmechanismus ausgebildet ist, das Sonarsystem (20) aus einem Rumpf (40) des Wasserfahrzeugs auszufahren und das ausgefahrene Sonarsystem (20) in den Rumpf (40) des Wasserfahrzeugs einzufahren.
13. Verfahren zum Betrieb eines faltbaren Sonarsystems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 mit folgenden Schritten: a) Ausfahren des faltbaren Sonarsystems aus einem Rumpf (40) eines Wasserfahrzeugs im zusammengefalteten Zustand; b) Auseinanderfalten des faltbaren Sonarsystems, so dass die flächigen Teilarrays linear angeordnet sind; c) Aufnehmen von Sonardaten mit dem Sonarsystem; d) Zusammenfalten des faltbaren Sonarsystems; e) Einfahren des zusammengefalteten Sonarsystems in den Rumpf (40) des Wasserfahrzeugs. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei nach dem Schritt a) oder nach dem Schritt c) bei einem faltbaren Sonarsystem (20) mit zwei Gelenkelementen folgende weiteren Schritte ausgeführt werden: x1 ) Anordnen der flächigen Teilarrays derart, dass ein Gelenkelement (28) abgewinkelt ist um ein teilweise abgewinkeltes Sonarsystem (20) zu erhalten; x2) Aufnehmen von Sonardaten mit dem Sonarsystem, wobei die daraus erhaltenen Sonarbilder eine bessere vertikale Auflösung aufweisen als Sonarbilder der Sonardaten aus Schritt c). Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, wobei nach dem Schritt d) bei einem faltbaren Sonarsystem (20) mit zwei Gelenkelementen folgende weiteren Schritte ausgeführt werden: y1 ) Anordnen der flächigen Teilarrays derart, dass die Wasserschallhauptempfangsrichtung der beiden Schenkel in die entgegengesetzte Richtung zeigen; y2) Neigen des oder der ungefalteten flächigen Teilarrays, so dass deren Wasserschallhauptempfangsrichtung in Richtung Meeresboden zeigt; y3) Aufnehmen von Sonardaten mit dem Sonarsystem.
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