FI103612B - System för hydroakustisk avståndsmätning - Google Patents

Claims (13)

1. System för hydroakustisk avständsmätning, vilket system används för bestämning av akustiska avständ mellan enskilda hydroakustiska sändar-5 mottagarpositioner i flera undervattensobjekt, och som omfattar flera hydroakustiska sändare-mottagare som är fästa i olika positioner i de ifrägavarande undervattensobjekten (236A-236J), varvid varje sändare-mottagare omfattar en omvandlare (20) som omvandlar hydroakustisk energi tili elenergi, vilken om-vandlare är anpassad för sändning och mottagning av akustiska pulser under 10 vattnet, varvid systemet ärkännetecknat avatt det omfattar: ett elektroniskt system (22-58) som är kopplat tili en omvandlare (20), vilket system omfattar medel att sända (20, 22) och motta hydroakustisk pulsenergi (20, 24, 30), vilken pulsenergi har en i förväg bestämd egenskap in-om omrädet, och som omfattar processormedel (36) för behandling av pulsema 15 som ligger inom ett i förväg bestämt egenskapsomräde, detekteringsmedel (24, 28, 30, 40, 36) i det elektroniska systemet för att detektera pulserna som omvandlaren mottagit, vilka pulser ligger inom ett i förväg bestämt egenskapsomräde, lokala klockmedel (34, 36) för tidsbestämning i det elektroniska sys-20 temet för att producera en lokal referenstid som anger ankomsttiderna för pulserna som omvandlaren (20) mottagit, vilka pulsers egenskaper ligger inom ett i förväg bestämt omrade, syntetiseringsmedel (36, 48, 50, 52, 54) för puisen i det elektroniska : systemet för att generera en vägform med i förväg bestämda egenskaper för 25 sändningen som sker frän den ifrägavarande omvandlaren (20) vid en annan tidpunkt än den för ankomsten av de detekterade pulserna inom nämnda om-räde, medel (59, 61, 37) för att sinsemellan synkronisera de lokala klock-medlen (34, 36) för tidsbestämning i de mänga hydroakustiska sändama-30 mottagarna, lagringsmedel (36, 83) i det elektroniska systemet för att lagra tids-sättningsschemat för den lokala pulsens sändnings-mottagningstransaktioner, tidssättningsmedel (36, 38, 42, 44, 46) för att i varje sändare-mottagare i samverkan med de lokala klockmedlen (34, 36) för tidsbestämning 35 och lagringsmedlen (36, 83) tidsätta, tidsinställa och igängsätta kön av de lokala pulsernas sändar-mottagartransaktioner i enlighet med det i lagringsmed- 31 103612 Ien lagrade tidsättningsschemat för transaktionerna och som en respons pä synkroniseringspulsen frän synkroniseringsmedlen (59).

2. System för hydroakustisk avständsmätning enligt patentkrav 1, kännetecknat avatt pulsens detekteringsmedel ytterligare omfattar en 5 funktionsform där samtidigt mottagna pulser detekteras som har olika själv-ständiga egenskaper inom det i förväg bestämda egenskapsomrädet.

3. System för avständsmätning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att en pulsform (172) är kännetecknande för vägformerna inom det i förväg bestämda egenskapsomrädet och att pulsens detekteringsme- 10 del omfattar bestämningsmedel (30, 32, 34, 36, 40) för pulsens form, vilka me-del fungerar i en digital provtagningsform för provtagning av puisen för att be-stämma de mottagna pulsernas form.

4. System för avständsmätning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att det omfattar mottagning av hydroakustiska pulser, vilkas i 15 förväg bestämda bärvägsfrekvens är över ca 40 kHz samt ett elektroniskt hög-passfilter (28) som är kopplat tili det ifrägavarande elektroniska systemet för att dämpa det mottagna hydroakustiska bruset som förekommer pä frekvenser under ca 40 kHz.

5. System för avständsmätning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n - 20. e t e c k n a t av att det omfattar ett system som kopplar nämnda elektroniska system (22-58) till ett elektroniskt system (220, 234) som har en annan under-vattensposition, samt medel för att bestämma avständet som skiljer ät dessa tvä anordningar genom kalkylering av tiden med hjälp av formeln [(t1r-t1s) + (t2r-t2s)l/2, väri sändaren-mottagaren i den första anordningen sänder vid tidpunkten : 25 t1s och sändaren-mottagaren i den andra anordningen sänder vid tidpunkten t2s och där indexet r identifierar mottagningstiden för de motsvarande pulserna som sänts vid tidpunktema t1s och t*.

6. System för avständsmätning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att det omfattar ett tvävägsmätdon (59) för avständsmätning 30 för att erhälla avständet som skiljer ät de ifrägavarande tvä sändama-mottagarna (20), vilka är kopplade respektive tili vart och ett av de tvä under-vattensobjekten, genom mätning och kalkylering av medelvärdet av sändnings-tiden för sändningen av puisen frän var och en av de tvä sändarna-mottagarna tili den andra.

7. System för avständsmätning enligt patentkrav 1 eller 2, kän netecknat av att det omfattar medel för att binda den ifrägavarande anord- 32 103612 ningens position till ett geodetiskt referenskoordinatsystem (220).

8. System för avständsmätning enligt patentkrav 1 eller 2, k anne t e c k n a t av att det omfattar ett skillnadskalkyleringssystem (59) för att mätä den spatiala skillnaden mellan den ifrägavarande första sändaren- 5 mottagaren (20) och det därtill hörande elektroniska systemet samt den andra sändaren-mottagaren (20) och det därtill hörande elektroniska systemet genom att använda en sändare-mottagare (20) och ett därtill hörande elektroniskt system som ligger mellan dessa.

9. Förfarande för bestämning av akustiska avständ mellan flera en-10 skilda under vattnet belägna hydroakustiska sändar-mottagarpositioner i flera undervattensobjekt (236A-236J), vilka är försedda med hydroakustiska om-vandlare (20) som är anpassade att sända och motta akustiska pulser under vattnet, kännetecknat av att det omfattar följande steg: behandling av hydroakustisk pulsenergi som ligger inom ett i förväg 15 bestämt egenskapsomräde, detektering av hydroakustiska pulser som om-vandlarna (20) mottagit, vilka pulser ligger inom nämnda egenskapsomräde, synkronisering av klockan för referenstidsbestämning för att ange pulsens an-komstider tili pulserna som omvandlaren (20) mottagit, vilkas egenskaper ligger inom ett i förväg bestämt omräde, 20 syntetisering av pulserna som ligger inom ett i förväg bestämt egen skapsomräde och sändning av dessa frän den ifrägavarande omvandlaren (20), synkronisering av de nämnda omvandlarnas (20) funktion sinsemel-lan för att tidsätta de lokala pulsernas sändnings- och mottagningstransaktio-ner, 25 lagring av tidsättningsschemat för den enskilda pulsens sändnings- transaktioner i varje omvandlare (20) och igängsättning av sändnings- och mottagningstransaktionerna enligt tidsättningsschemat för de lokala lagrade transaktionema.

10. Förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat av att det 30 ytterligare omfattar följande steg: mätning av skillnaden mellan tvä omvandlares (20) positioner under vattnet genom att tidsinställa sändningstiderna för de hydroakustiska pulserna som kommer frän de bäda omvandlarna i förhällande tili varandra och genom att kalkylera medelvärdet för de ifrägavarande tvä sändningstiderna. 35

11. Förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat av att det ytterligare som steg omfattar en digital provtagning av hydroakustiska pulser 33 103612 som mottagits för att bestämma vägformens form samt för att tidsinställa an-komsten av pulser som har en i förväg bestämd form med avseende pä en digital provtagningstid.

12. Förfarande enligt patentkrav 9, kännetecknat av att det 5 omfattar ett steg där omvandlarnas positioner jämförs med ett geodetiskt refe- renskoordinatsystem (220, 224).

13. Förfarande enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a t av att det ytterligare omfattar ett steg där hydoakustiska pulser sänds pä en i förväg bestämd bärvägsfrekvens som är större än ca 40 kHz och ett steg där de mottag- 10 na pulsernas frekvenskomponenter som är över 40 kHz filtreras bort för att dämpa det mottagna hydroakustiska bruset.