NL8006069A

NL8006069A - METHOD FOR DETERMINING THE STATE OF THE SEA AND APPARATUS FOR APPLYING THE METHOD

Info

Publication number: NL8006069A
Application number: NL8006069A
Authority: NL
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1979-11-07
Filing date: 1980-11-06
Publication date: 1981-06-01
Also published as: NO149365B; FR2469717B1; NO149365C; GB2063003B; JPH0213275B2; CA1157131A; JPS5693007A; IT8025819A0; NO803316L; FR2469717A1; GB2063003A; IT1133755B

Description

-1- ♦'N* 4'-1- ♦ 'N * 4'

803356/Ke/vL803356 / Ke / vL

Korte aanduiding: Werkwijze voor het op afstand bepalen van de toestand van de zee, en inrichting voor het toepassen van de werkwijze.Short designation: Method for determining the state of the sea remotely, and device for applying the method.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het op af-. stand .bepalen van de toestand, yan de zee, en inrichting voor het toepassing van de werkwijze.The invention relates to a method for printing. state. determination of the state of the sea, and apparatus for applying the method.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werk-5 wijze voor het op afstand bepalen van de toestand van de zee door het vaststdïn van het frequentiespectrum van de echo's van sequentieel uitgezonden rad ar pulsen op de golven, alsmede een inrichting voor toepassing daarvan.More particularly, the invention relates to a method for remotely determining the state of the sea by determining the frequency spectrum of the echoes of sequentially transmitted radar pulses on the waves, and a device for application thereof .

Het is bekend dat de elektromagnetische golven die vanuit een radar 10 worden uitgezonden naar een bepaalde zone van de oceaan door de golven selectief worden teruggekaatst en/of geretrodiffundeerd, in het bijzonder naar de radar. De elektromagnetische golven die een bepaalde golflengte hebben ondervinden in het. bijzonder retrodiffusie door de golven waarvan de golflengte de helft is van die van de uitgezonden golven. De aldus naar 15 achteren gediffundeerde golven staan onder invloed van een Doppler-frequen-tieverschuiving die overeenkomt met de verplaatsingssnelheid van de golven in de waarnemingsrichting, en het spectrum ervan bevat twee afzonderlijke componenten die worden aangeduid als "Bragg pieken” die overeenkomen met de golven die de radar naderen resp. zich van de radar verwijderen.It is known that the electromagnetic waves emitted from a radar 10 to a specific zone of the ocean are selectively reflected and / or retro-diffused by the waves, in particular to the radar. The electromagnetic waves that have a certain wavelength experience in it. special retro-diffusion by the waves whose wavelength is half that of the emitted waves. The waves thus diffused backwards are under the influence of a Doppler frequency shift corresponding to the speed of movement of the waves in the direction of observation, and the spectrum thereof contains two separate components referred to as "Bragg peaks" corresponding to the waves approaching or moving away from the radar.

20 De verhouding tussen de amplitude van de twee Bragg pieken kan dienen om de richting van de wind te bepalen, en onder bepaalde omstandigheden het richtingsspectrum van de golven. De windrichting kan bij voorbeeld worden bepaald door de ontvangstrichting van de elektromagnetische golven te zoeken waarvoor de verhouding tussen de amplituden van de pieken maximaal of 25 minimaal is. Door exploitatie van het Doppler frequentiespectrum, en in het bijzonder van het z.g. spectrum van de tweede orde, is het ook mogelijk om de van belang zijnde hoogte van de golven te bepalen, d.w.z. de gemiddelde hoogte van de toppen van de hoogste golf, welke van belang zijnde hoogte samenhangt met de windsnelheid op zee. Het is ook bekend dat 30 de frequentie nauwkeurigheid die bereikt kan worden bij het meten van het frequentiespectrum beter is naarmate de tijdsduur van de meting groter 8006069 -2- is.The relationship between the amplitude of the two Bragg peaks can serve to determine the direction of the wind, and under certain circumstances the direction spectrum of the waves. The wind direction can be determined, for example, by looking for the receiving direction of the electromagnetic waves for which the ratio between the amplitudes of the peaks is maximum or minimum. By exploiting the Doppler frequency spectrum, and in particular the so-called second order spectrum, it is also possible to determine the height of the waves of interest, ie the average height of the peaks of the highest wave, which of height is related to the wind speed at sea. It is also known that the frequency accuracy that can be achieved when measuring the frequency spectrum is better the longer the duration of the measurement is 8006069 -2-.

Zoals nog nadertiiteengezet zal worden is het, rekening houdend met het feit dat de Doppler-frequenti evers chuiving als gevolg van de verplaatsing van de golven ("bij voorbeeld in de orde van 0,2 Hz) gering 5 is, noodzakelijk dat, om een goed scheidend vermogen te verkrijgen in de —2 meting van de frequenties (hij voorbeeld in de orde van 10 Hz) de tijdsduur van de meting van het spectrum bij voorbeeld qp minstens 100 sec* wordt gebracht. Deze totale meettijd wordt verdeeld over de achtereenvolgende echo's die naar achteren gediffundeerd worden door de golven in de 10 te bestuderen zone, welke echo's overeenkomen met een sequentie van achtereenvolgens uitgezonden radarpulsen.As will be explained in more detail, taking into account that the Doppler frequency shift due to the displacement of the waves ("on the order of 0.2 Hz, for example) is small, it is necessary that a to obtain good resolution in the measurement of the frequencies (he example of the order of 10 Hz) the duration of the measurement of the spectrum, for example qp is brought at least 100 sec * This total measurement time is divided over the successive echoes diffused backwards by the waves in the zone to be studied, which echoes correspond to a sequence of successively transmitted radar pulses.

Als de richting van de wind onveranderlijk was, zou men de tijdsduur van de metingen zolang kunnen nemen als men wilde cm een optimale precisie te verkrijgen. In de praktijk moet echter de totale tijd van de 15 metingen beperkt worden tot de geschatte tijd van stabiliteit van de wind, want elke verandering in de richting daarvan brengt een verandering van de richting van de golftoppen teweeg en verandert de relatieve amplitude van de Bragg pieken.If the direction of the wind was unchanging, the duration of the measurements could be taken as long as one wanted to obtain optimum precision. In practice, however, the total time of the 15 measurements should be limited to the estimated time of wind stability, because any change in its direction causes a change in the direction of the wave crests and changes the relative amplitude of the Bragg peaks .

Wanneer anderzijds de methode die bestaat uit het vermenigvuldigen 20 van het aantal uitgevoerde metingen gedurende deze beperkte tijd, door vergroting van de herhalingsfrequentie van de uitgezonden pulsen, en verbetering mogelijk maakt van de signaal/ruisverhouding, geeft dit geen van belang zijnde verbetering van de meetnauwkeurigheid. Cmdat immers metingen die in de tijd te dicht bij elkaar liggen het gevaar met zich meebrengen 25 dat onderling niet onafhankelijk zijn, gegeven de zeer lage frequentie van de golfbeweging, is het noodzakelijk dat er een bepaalde tijd verloopt tussen twee metingen cm. op een zelfde zone van belang zijnde variaties waar te nemen.On the other hand, when the method consisting of multiplying the number of measurements taken during this limited time, by increasing the repetition frequency of the emitted pulses, and allowing improvement of the signal-to-noise ratio, this does not significantly improve the measurement accuracy. . After all, since measurements that are too close together in time entail the danger that they are not mutually independent, given the very low frequency of the wave movement, it is necessary that a certain time elapses between two measurements cm. observe variations of importance in the same zone.

Met de werkwijze volgens de uitvinding kan een optimale nauwkeu- 30 righeid worden verkregen in de bepaling van het frequentiespectra.. van de achtereenvolgende echo's, voor een zone van de zee of de oceaan, van sequentieel uitgezonden radarpulsen. Daartoe is de werkwijze volgens de uien , uitvinding gekenmerkt doordatAer verbetering van de signaal/ruisverhou-ding de volgende stappen uitvoert: 35 a) op de achtereenvolgende echosignalen worden meerdere series monsters gencmen die elk overeenkomen met een afzonderlijke sector van de gekozen zone, 8005059 -3- b) een van deze series, -waarmee een sector overeenkomt die wordt gebruikt als referentieseetor, wordt ongewijzigd bewaard, c) het frequentiespectrum wordt bepaald van elke serie signaal-monsters, 5 d) op elk van de andere series of op het daarmee corresponderende frequentiespectrum worden correcties uitgevoerd om de waarden daarvan terug te brengen tot de waarden die overeen zouden kernen met. de referentie-' sector, door daarop ofwel een corrëctiefactor toe te passen die samenhangt met het verschil in afstand, ten opzichte van de plaats van uitzending, 10 tussen de sector die overeenkomt met de betreffende serie en de referentie-seetor, om rekening te houden met de verschillende mate van verzwakking van de radar signalen als functie van de voortplantingsafstand, ofwel een correctiefactor die samenhangt met het verschil in azimut, ten opzichte van de plaats van uitzending, tussen de sector die overeenkomt met de 15 betreffende serie en de referentiesector, cm rekening te houden met de verschillende invloed van de wind als gevolg van de verschillende oriëntatie van de sector die overeenkomt met de betreffende serie en van de referentiesector ten opzichte van de windrichting, ofwel, cumulatief, de beide bovengenoemde correctiefactoren, 20 e) de gecorrigeerde spectra of de spectra van de gecorrigeerde series worden gecombineerd met dat van de serie die overeenkomt met de referentiesector. De combinatie van de gecorrigeerde spectra of van de spectra van de gecorrigeerde series bestaat bij voorkeur uit een sommatie daarvan.With the method according to the invention, an optimal accuracy can be obtained in the determination of the frequency spectra of the successive echoes, for a zone of the sea or the ocean, of sequentially emitted radar pulses. To this end, the method according to the onions, invention is characterized in that in order to improve the signal / noise ratio, the following steps are carried out: a) on the successive echo signals, several series of samples are each corresponding to a separate sector of the selected zone, 8005059 - 3- b) one of these series, which corresponds to a sector used as reference eater, is kept unchanged, c) the frequency spectrum is determined for each series of signal samples, 5 d) on each of the other series or on the Corresponding frequency spectrum, corrections are made to reduce its values to those that would correspond to. the reference sector, by applying either a correction factor related to the difference in distance, relative to the place of transmission, between the sector corresponding to the relevant series and the reference seetor, to take into account with the different degree of attenuation of the radar signals as a function of the propagation distance, or a correction factor associated with the difference in azimuth, relative to the place of transmission, between the sector corresponding to the series concerned and the reference sector, cm take into account the different influence of the wind as a result of the different orientation of the sector corresponding to the relevant series and of the reference sector with respect to the wind direction, or, cumulatively, the above two correction factors, 20 e) the corrected spectra whether the spectra of the corrected series are combined with that of the series corresponding to the refere sector. The combination of the corrected spectra or of the spectra of the corrected series preferably consists of a summation thereof.

25 Het belang van de werkwijze ligt voornamelijk in het feit dat, binnen een beperkte tijd die bepaald wordt door de stabiliteit van de richting van de toppen van de bestudeerde golven , die samenhangt met de richting van de wind, het aantal-van belang zijnde metingen vermenigvuldigd kan worden door gebruik te maken van de monsters waarvan de karakteristieken 30 altijd onderling onafhankelijk zijn, want ze komen overeen met echo's op afzonderlijke sectoren van de geobserveerde zone.The importance of the method mainly lies in the fact that, within a limited time determined by the stability of the direction of the tops of the waves studied, which is related to the direction of the wind, the number of the measurements of interest can be multiplied by using the samples whose characteristics are always independent of each other, because they correspond to echoes on individual sectors of the observed zone.

De inrichting voor het toepassen van de werkwijze omvat middelen voor het sequentieel uitzenden van radarpulsen, een systeem voor de ontvangst van de echo's van de uitgezonden pulsen op de golven, omvattend 35 directieve en oriënteerbare ontvangstmiddelen die geschikt zijn cm selectief de echo's op te vangen die ontvangen worden volgens een bepaalde richting, en ontvangstketen met demodulatiemiddelen en versterkingsmiddelen 8000059 -1+- met variabele versterking, en een registratie- en behandelingssysteem voor de ontvangen signalen, met het kenmerk, dat de inrichting verder controle-elementen omvat die ingericht zijn voor het veranderen van de versterking van de versterkingsmiddelen en/of het veranderen van de oriëntatie van 5 de ontvangstmiddelen, en dat het registratie- en behandelingssysteem ingericht is cm de controle-elementen in werking te stellen als functie van de geografische plaatsing van de verschillende sectoren, van de gekozen reflecterende zone ten opzichte van de referentiesector.The apparatus for applying the method comprises means for sequentially transmitting radar pulses, a system for receiving the echoes of the emitted pulses on the waves, comprising directional and orientable receiving means suitable for selectively receiving the echoes which are received according to a particular direction, and receive circuit with demodulation means and amplification means 8000059 -1 + - with variable gain, and a recording and processing system for the received signals, characterized in that the device further comprises control elements which are arranged for changing the gain of the gain means and / or changing the orientation of the receiving means, and that the recording and processing system is arranged to operate the control elements as a function of the geographical location of the different sectors, of the chosen reflecting zone in relation to the references sector.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de 10 bijgaande tekening ter illustratie van enkele uitvoeringsvormen van de werkwijze en de inrichting.The invention will be elucidated hereinafter with reference to the accompanying drawing, which illustrates some embodiments of the method and the device.

Fig. 1 toont een hoeksector van een geobserveerde zone waaruit de echo's afkomstig zijn; fig. 2 toont tijdgrafieken.van de uitgezonden pulsen en van de 15 bijbehorende echo's waarop een enkel monster wordt genomen; fig. 3 toont een deel van een kromme die representatief is voor de verandering als functie van de tijd van de amplitude van de monsters die op de echo's zijn genomen op onveranderlijke bemonsteringstijdstippen; fig. hA is een zeer geschematiseerde voorstelling van een frequen-20 tiespectrum van de ontvangen signalen waaruit in het bijzonder het verschijnsel blijkt van de retrodiffusie dat aanleiding geeft tot de Bragg pieken , waarbij de hoek van de richting van de radar ten opzichte van de windrichting gelijk is aan 90°; fig. 1+B is een voorstelling analoog aan die van fig. kA in het ge-25 val waarin de wind naar het land waait en waarbij de hoek van de richting van de radar ten opzichte van de windrichting gelijk is aan 120°; fig. hc is een voorstelling analoog aan die van fig. 1+A in het geval waarin de wind naar zee waait en waarin de hoek van de richting van de radar ten opzichte van de windrichting gelijk is aan 120°; 30 fig. 5 toont een geobserveerde zone Z die gelegen is in een hoek sector die overeenkomt met een vast ontvangst azimut en waarbij de sectoren van de zone overeenkomen met drie verschillende bemonsteringstijdstip-pen; fig. 6 toont de tijdgrafieken van de uitgezonden pulsen Aen van 35 &e bijbehorende echo's 3 die ontvangen worden volgens een vast ontvangst azimut waar drie monsters worden afgenomen met verschillende tijdvertra-gingen £ v 22> 8f\ i' - '· “ - r * -5- fig. T toont rerschillende naburige hoeksectoren £,> lv h> ^ ran een geobserveerde zone Z overeenkomend, met meerdere ontvangstazimutwaarden die verschillend zijn maar naast elkaar liggen, en -waarbij de elsuentaire delen van de zones overeenkomen met een signaalmonster 5 dat afgenomen wordt op de echo’s die ontvangen worden volgens meerdere azimutwaarden; fig. 8 toont de tijdgrafieken van de uitgezonden pulsen en de echo’s die ontvangen worden volgens meerdere ontvangstazimutwaarden, waarbij op elk daarvaneen enkel monster wordt genomen dat overeenkomt met 10 een tijdvertraging die identiek is voor alle azimutwaarden; fig. 9 toont het algemene geval van een hoeksector van een zone Z die onderverdeeld is in aan elkaar grenzende delen die overeenkomen met verschillende ontvangstazimutwaarden θ^, , θ^, θ^, evenals de elemen taire delen die overeenkomen met meerdere achtereenvolgende monsters van 15 het signaal die afgenomen worden op de achtereenvolgende echo’s 3q, 3^, 3g, 3^ op verschillende tijdstippen die resp. verschoven zijn over tijdsintervallen 72ï fig. 10 toont de tijdgrafieken van de uitgezonden pulsen en van de ontvangen echo's in het alg onene geval van fig. 9» en 20 fig. 11 toont schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van de inrich ting voor toepassing van de werkwijze.Fig. 1 shows a corner sector of an observed zone from which the echoes originate; Fig. 2 shows time graphs of the transmitted pulses and of the associated echoes on which a single sample is taken; FIG. 3 shows part of a curve representative of the change over time of the amplitude of the samples taken on the echoes at unchanging sampling times; Fig. hA is a very schematic representation of a frequency spectrum of the received signals, showing in particular the phenomenon of the retro-diffusion giving rise to the Bragg peaks, where the angle of the direction of the radar relative to the wind direction is equal to 90 °; Fig. 1 + B is a representation analogous to that of Fig. kA in the case where the wind blows to land and where the angle of the direction of the radar relative to the wind direction is 120 °; Fig. hc is a representation analogous to that of Fig. 1 + A in the case where the wind blows to sea and in which the angle of the direction of the radar relative to the wind direction is equal to 120 °; Fig. 5 shows an observed zone Z located in an angular sector corresponding to a fixed reception azimuth and the sectors of the zone corresponding to three different sampling times; Fig. 6 shows the time graphs of the emitted pulses Aen of 35 & e associated echoes 3 which are received according to a fixed reception azimuth where three samples are taken with different time delays. Fig. T shows several neighboring angular sectors 1,> 1 h> 1 corresponding to an observed zone Z, with multiple reception azimuth values that are different but are adjacent, and wherein the elementary parts of the zones correspond to a signal sample 5 is taken on the echoes received according to multiple azimuth values; FIG. 8 shows the time graphs of the transmitted pulses and the echoes received according to multiple receive azimuth values, each taking a single sample corresponding to a time delay identical for all azimuth values; Figure 9 shows the general case of a corner sector of a zone Z divided into adjacent parts corresponding to different reception azimuth values θ ^,,, ^, θ ^, as well as the element parts corresponding to several consecutive samples of 15 the signal that is taken on successive echoes 3q, 3 ^, 3g, 3 ^ at different times which are resp. shifted over time intervals 72i. Fig. 10 shows the time graphs of the emitted pulses and of the received echoes in the general case of Fig. 9 and Fig. 11 schematically shows an exemplary embodiment of the device for applying the method.

De algemene meetmethode die vroeger werd gebruikt cm het frequentiespectrum te verkrijgen van de signalen die door de golven geretrodif-fundeerd werden, en die hierna wordt beschreven, wordt geïllustreerd door 25 fig. 1 en 2, welke overeenkomen met het geval waarin een enkel monster genomen wordt op elk van de echo's van een serie echo's die ontvangen worden volgens een vast azimut. De werkwijze bestaat in hoofdzaak hieruit dat op de achtereenvolgende echo's of op sanmige daarvan een serie monsters wordt gencmen voor het detecteren van de langzame vormverandering 30 van een omhullende zoals die veroorzaakt wordt door de beweging van de golven.The general method of measurement previously used to obtain the frequency spectrum of the signals retrodifused by the waves, described below, is illustrated by Figures 1 and 2, which correspond to the case where a single sample was taken on each of the echoes of a series of echoes received according to a fixed azimuth. The method consists essentially in that a series of samples are taken on the successive echoes or on some of them to detect the slow shape change of an envelope such as that caused by the movement of the waves.

De hoeksector die in fig. 1 is weergegeven binnen de openingshoek van een radar bevat de gearceerde zone Z waaruit, op een bepaal·, mcment, de echo's afkomstig zijn die opgevangen worden door een ontvangstantenne 35 die georiënteerd is volgens éen gekozen azimut. Als pulsen met tijdsduur ^ worden uitgezonden met een herhalingsperiode T kamen daarmee, binnen een ontvangsthoeksector, zones overeen van reflectie of van retrodiffusie 8005069 -6- van de uitgezonden pulsen waarvan de radiale diepte evenredig is met de tijdsduur Δ . Als bij voorbeeld de tijdsduur Δ van de uitgezonden pulsen gelijk is aan 100^us, bedraagt de diepte van de gearceerde zone Z waaruit de echo’s van elke puls afkomstig zijn ongeveer 15 km, rekening 5 houdend met de heen- en teruggaande baan van de radargolven en de voortplantingssnelheid daarvan in de lucht. Op een echo 3 van een uitgezonden puls wordt een monster genomen met een tijdsduur die zeer kort is ten opzichte van de tijd A> over een tijdsinterval Z verschoven ten opzichte van het tijdstip van uitzending van het midden van de corresponderende 10 puls (fig. 2). Dan worden de amplitude en de fase vaiihet monster bepaald. Op alle echo's van latere pulsen of op scmmige van die echo's worden de amplitude en de fase bepaald van de monsters die genomen zijn met een zelfde tijdvertraging X ten opzichte van het tijdstip van uitzending van het midden van de corresponderende puls. Dit stêL waarden van de amplitude 15 en fase maakt het mogelijk een kromme vast te stellen die representatief is voor de variaties van de amplitude en van de fase van de monsters als functie van de tijd (fig. 3), welke variaties het gevolg zijn van de beweging van de golven in de geobserveerde zone. Op het geheel van de gemeten afzonderlijke monsters wordt een snelle Fourier transformatie uitge-20 voerd (FFT) waardoor het corresponderende frequentiespectrum kan worden vastgesteld. Dit frequentiespectrum bevat in het bijzonder (fig. hA, UB,The angular sector shown in Fig. 1 within the opening angle of a radar contains the hatched zone Z from which, on a given segment, the echoes are received which are received by a receiving antenna 35 oriented according to a selected azimuth. When pulses of time duration ^ are transmitted with a repetition period T, there are thus, within a receiving angle sector, zones of reflection or retro-diffusion 8005069-6 of the transmitted pulses whose radial depth is proportional to the time period Δ. For example, if the duration Δ of the emitted pulses equals 100 µs, the depth of the hatched zone Z from which the echoes of each pulse originate is approximately 15 km, taking into account the return and trajectory of the radar waves and its propagation speed in the air. On an echo 3 of a transmitted pulse, a sample is taken with a duration that is very short with respect to the time A> shifted by a time interval Z with respect to the time of transmission of the center of the corresponding 10 pulse (fig. 2 ). Then the amplitude and phase of the sample are determined. On all the echoes of later pulses or on those echoes, the amplitude and phase of the samples taken with the same time delay X relative to the time of transmission of the center of the corresponding pulse are determined. This stylus values of the amplitude and phase makes it possible to establish a curve representative of the variations of the amplitude and of the phase of the samples as a function of time (fig. 3), which variations are due to the movement of the waves in the observed zone. A rapid Fourier transform (FFT) is performed on the whole of the measured individual samples, so that the corresponding frequency spectrum can be determined. This frequency spectrum contains in particular (fig. HA, UB,

Uc), twee lijnen A+ en A- die overeenkomen met vertragingen met Doppler frequentie die in het algemeen gering zijn en afhangen van de frequentie van de uitgezonden elektromagnetische golf, waarvan het goed is om een 25 meting uit te voeren met een goed scheidend vermogen in de frequentie (bij voorbeeld minder dan 0,01 Hz voor een Doppler frequentie verschuiving van 0,2 Hz die van invloed is op een uitgezonden golf waarvan de frequentie ongeveer U MHz is) cm een goede nauwkeurigheid in de metingen te verkrijgen. Daardoor is het noodzakelijk om de bemonstering uit te voeren met 30 een aanzienlijke tijdsduur (minstens ongeveer honderd seconden en bij voorkeur meer). Bovendien verdient het in de praktijk dé voorkeur cm achtereenvolgens meerdere onafhankelijke en achtereenvolgende meetcycli uit te voeren (die elk minstens ongeveer honderd seconden duren) en de moduli van de corresponderende frequentiespectra bij elkaar te tellen om 35 .Uc), two lines A + and A- corresponding to delays with Doppler frequency which are generally small and depend on the frequency of the emitted electromagnetic wave, of which it is good to perform a measurement with good resolution in the frequency (e.g. less than 0.01 Hz for a Doppler frequency shift of 0.2 Hz affecting a transmitted wave whose frequency is approximately U MHz) to obtain good accuracy in the measurements. Therefore, it is necessary to perform the sampling with a considerable length of time (at least about a hundred seconds and preferably more). Moreover, in practice it is preferable to carry out several independent and successive measuring cycles successively (each lasting at least about a hundred seconds) and to add the moduli of the corresponding frequency spectra to 35.

de invloed van de achtergrond ruis te verminderen, zoals de vakman bekend is.reduce the influence of the background noise, as is known to the skilled person.

Zoals in het bovenstaande reeds werd opgemerkt dient de totale 8006069 -7- tijdsduur van de metingen beperkt te zijn tot de tijd dat de toestand van de zee-oppervlak. te stabiel is. Omdat deze tijd van stabiliteit in bet algemeen in de meetzone niet goed bekend is is het van belang om de tijdsduur van de metingen zo ver mogelijk te reduceren -wanneer men een fre-5 quentiespectrum wil verkrijgen dat werkelijk van betekenis is voor de toestand van de zee.As noted above, the total 8006069-7 time duration of the measurements should be limited to the time that the sea surface status. is too stable. Since this time of stability is generally not well known in the measuring zone, it is important to reduce the duration of the measurements as far as possible - if one wants to obtain a frequency spectrum that is really significant for the condition of the sea.

Volgens een eerste uitvoeringsvorm neemt men, binnen de geobserveerde zone Z die overeenkomt met een vast ontvangstazimut van de echo's, voor een zelfde echo β bij voorbeeld drie achtereenvolgende monsters die 10 ontvangen worden met tijdvert raging en Z^, ?2, Z^ (fig· 5, 6). Het aantal genomen monsters is uiteraard niet beperkend. Binnen de bestudeerde zone komen daarmee drie zonedelen overeen op verschillende afstand van de bron van de radargolven. Deze drie zonedelen kunnen los zijn van elkaar (zoals getekend), aan elkaar grenzen of elkaar gedeeltelijk overlappen.According to a first embodiment, within the observed zone Z corresponding to a fixed reception azimuth of the echoes, for the same echo β, for example, three consecutive samples are received which are time delayed and Z 2, 2, Z 2 (fig. 5, 6). The number of samples taken is of course not limiting. Within the zone studied, three zone parts correspond to this at different distances from the source of the radar waves. These three zone parts can be separate (as drawn), adjacent to each other or partially overlapping each other.

15 De drie monsters die overeenkomen met reflecterende zonedelen die minstens gedeeltelijk verschillend zijn, zijn daardoor onderling onafhankelijk. Hetzelfde geldt voor de frequentiespectra die men uit de verschillende monsters van elke echo verkrijgt of uit de verschillende series monsters die genomen worden met dezelfde tijdverschuiving Z ^, Z. 2 of £3 °P de 20 achtereenvolgende echo's. Om echter op geldige wijze een combinatie uit te voeren van de monsters die genomen zijn met verschillende tijdvertra-gingen of frequentiespectra die vastgesteld zijn op grond van deze monsters of series monsters, aan het einde van een meetcyclus, dient rekening gehouden te worden met de verzwakking en met veranderingen van het 25 signaal als gevolg van de voortplanting van de elektromagnetische golven. Wanneer als referentie het middelste gedeelte van de zone wordt gencmen (tijdvertraging £ ) worden de moduli van de frequentiespectra die vastgesteld zijn op grond van de monsters of series monsters die genomen zijn met de tijdvertragingen en en die behoren bij delen van de zone 30 die resp. dichterbij en verder af liggen van de zend-ontvanginrichting van de radargolven dan het middelste deel, vermenigvuldigd met een coëfficiënt die kleiner resp. groter is dan de eenheid. Op deze manier worden de moduli van de frequentiespectra die behoren bij de delen van de zone vöör en achter het referentiedeel in het midden, voorzien van een 35 amplitudddie gelijk is aan die welke ze zouden hebben als de corresponderende monsters afgenomen waren in het middelste deel. Aldus worden de veranderingen weggewerkt als gevolg van de geografische dispersie van 8003069 -8- &e -verschillende delen van de zone, maar de gecorrigeerde frequentiespectra "blijven onderling onafhankelijk vat betreft de ruis. Dan vordt de combinatie uitgevoerd van de tvee gecorrigeerde frequentiespectra met het frequentiespectrum dat behoort bij het middelste deel van de zone, 5 cm een frequentiespectrum te verkrijgen dat een betere signaal/ruisver-houding bezit. De correcties vorden bij voorkeur uitgevoerd op de ampli-tuden van de frequentiespectra maar zij kunnen ook.vorden uitgevoerd op de amplituden van de monsters of serie monsters die genomen. vorden met tijdvertragingen Z ^ en voordat de bepaling vorden uitgevoerd van de 10 ermee overeenkomende frequentiespectra, en de verkregen uitkomsten zijn dan identiek.The three samples corresponding to reflective zone parts that are at least partly different are therefore mutually independent. The same applies to the frequency spectra obtained from the different samples of each echo or from the different series of samples taken with the same time shift Z, Z, 2 or 3 ° P the 20 consecutive echoes. However, in order to validly perform a combination of the samples taken with different time delays or frequency spectra determined from these samples or series of samples at the end of a measurement cycle, attenuation should be taken into account and with changes of the signal due to the propagation of the electromagnetic waves. When reference is made to the middle part of the zone (time delay £) as a reference, the moduli of the frequency spectra determined from the samples or series of samples taken with the time delays and belonging to parts of the zone 30 respectively . are closer and further away from the transceiver of the radar waves than the middle part, multiplied by a coefficient that is less than. is greater than the unit. In this way, the moduli of the frequency spectra belonging to the parts of the zone before and behind the reference part in the middle, are provided with an amplitude equal to what they would have if the corresponding samples were taken in the middle part. Thus, the changes are eliminated due to the geographic dispersion of 8003069 -8- & e -different parts of the zone, but the corrected frequency spectra "remain mutually independent of the noise. Then the combination of the TVE corrected frequency spectra with the frequency spectrum is performed that belongs to the middle part of the zone, 5 cm to obtain a frequency spectrum which has a better signal-to-noise ratio The corrections are preferably made on the amplitudes of the frequency spectra but they can also be made on the amplitudes of the samples or series of samples taken with time delays Z ^ and before the determination of the corresponding frequency spectra are performed, and the results obtained are then identical.

Volgens een tveede uitvoeringsvorm van de verkvijze (fig. 7, 8) vordt de geobserveerde zone gevormd door meerdere verschillende delen of hoeksectoren, elk met een tophoek die gelijk is aan de openingshoek van 15 de gebruikte radarbundel. De draaiing van de bundel vordt verkregen door een mechanische of elektronische zvenking van de zend/ontvanginrichting.According to a second embodiment of the track (Fig. 7, 8), the observed zone is formed by several different parts or angular sectors, each with an apex angle equal to the aperture angle of the radar beam used. The rotation of the beam is achieved by a mechanical or electronic screening of the transmitter / receiver.

De verschillende sectoren kunnen naast elkaar liggen (zoals getekend), gedeeltelijk overlappend of los, afhankelijk van de draaiamplitude die aan de zend/ontvanginrichting vordt gegeven. De zone vordt bij voorbeeld 20 gevormd door vier hoeksectoren van de azimutvaarden resp. ©^, , en zijn. Het gekozen aantal hoeksectoren is uiteraard niet beperkend.The different sectors may be adjacent (as shown), partially overlapping or loose depending on the rotational amplitude given to the transceiver. The zone is formed, for example, by four corner sectors of the azimuth ranges, respectively. © ^, and are. The number of corner sectors chosen is of course not limiting.

Men kan bij voorbeeld voor deze azimutvaarden kiezen 0, 5°, 10° en 15°. Wanneer pulsen met tijdsduur Δ achtereenvolgens vorden uitgezonden met een herhalingsperiode T, kan men de keuze maken dat achtereenvolgens 25 echo’s bij 3qS 3^, 32> 3^ vorden vaargenomen volgens de vier verschillende azimutvaarden θ^, , en · Op elke echo van de vaargenomen serie echo's volgens een zelfde azimutvaarde vordt een monster genomen met een zelfde tijdvertraging £ ten opzichte van het tijdstip van uitzending van het midden van de puls die ermee overeenkomt en afkomstig van een gedeelte 30 van de zone dat vordt gevormd door een cirkelvormige band Z met de plaats van ontvangst als middelpunt. Uitgaande van elke serie monsters overeenkomend met een zelfde hoeksector vordt het bijbehorende frequentiespectrum bepaald. Omdat de relatieve amplitude van de Bragg pieken varieert als functie van de hoek tussen de richting van de ontvangst en de richting van 35 de vind (bij voorbeeld fig. UA, UB, Uc) kan de sommatie van de frequentiespectra die verkregen vorden volgens de verschillende ontvangst azimutvaarden slechts geldig vorden uitgevoerd m het aanbrengen van correcties 8 0 0 3 0 o 9 V Λ -Si- die rekening houden met die amplitudevsriaties.For example, these azimuth values can be chosen at 0, 5 °, 10 ° and 15 °. When pulses of duration Δ are successively transmitted with a repetition period T, the choice can be made that 25 echoes successively are taken at 3qS 3 ^, 32> 3 ^ according to the four different azimuth values θ ^, and · On each ultrasound of the samples series of echoes according to the same azimuth value, a sample is taken with the same time delay £ with respect to the time of transmission of the center of the pulse corresponding to it and originating from a part 30 of the zone formed by a circular band Z with the place of reception as the center. The corresponding frequency spectrum is determined from each series of samples corresponding to the same angle sector. Since the relative amplitude of the Bragg peaks varies as a function of the angle between the direction of the reception and the direction of the find (for example, fig. UA, UB, Uc), the sum of the frequency spectra obtained can be obtained according to the different reception azimuth values are only valid when performed corrections are made 8 0 0 3 0 o 9 V Λ -Si- that take into account those variations in amplitude.

Hu zal verwezen worden naar een model van een richtdiagram dat defenergie voorstelt die meegevoerd wordt door de golven cm de windrichting heen,- welke richting tevoren is bepaald bij voorbeeld door het opzoeken 5 van de ontvangstrichting waarvoor de verhouding tussen de sterkten van de Bragg pieken maximaal of minimaal is. Men kan gebruik maken van een theoretisch model of een model dat ontstaat uit bemonsteringen die tevoren zijn uitgevoerd in de bestudeerde zone van de zee.. Wanneer de windrichting bekend is worden, aan de hand van het model, de vermenigvuldigingscoëffi-10 eiënten bepaald die toegepast moeten worden op de moduli van de frequentiespectra die behoren bij de series monsters die overeenkomen bij voorbeeld met de ontvangstazimutwaarden en om rekening te houden met het feit dat de hoeken a^, en tussen de hartlijnen van deze hoeksecto-ren en de windrichting verschillend zijn van de hoek tussen de as van 15 de hoeksector met azimut die als referentiesector is gencmen.Hu will be referred to a model of a directional diagram which represents the energy carried along by the waves in the direction of the wind, which direction has been predetermined, for example, by looking up the reception direction for which the ratio between the strengths of the Bragg peaks is maximal or is minimal. One can use a theoretical model or a model that arises from samples previously carried out in the studied zone of the sea. When the wind direction is known, the multiplication coefficients applied are determined on the basis of the model. must be applied to the moduli of the frequency spectra associated with the series of samples corresponding, for example, to the reception azimuth values, and to take into account that the angles α, and between the centers of these angular sectors and the wind direction are different from the angle between the axis of the angle sector with azimuth that has been included as a reference sector.

Na het toepassen van die correcties kunnen de moduli van de gecorrigeerde spectra opgeteld worden bij de modulus van het niet gecorrigeerde spectrum dat behoort bij de reeks monsters die, bij voorkeur, overeenkomt met de sector met azimut , hoewel ze overeenkomen met hoeksec-20 toren waarvan de oriëntaties verschillend zijn. Als de zone van de zee die de verschillende hoeksectoren bevat homogeen is, wat in het algemeen het geval is, zal bij het resulterende frequentiespectrum van de eventueel gewogen som, of andere combinatie van de vier onderling onafhankelijke spectra, een betere signaal/ruisverhouding behoren.After applying those corrections, the moduli of the corrected spectra can be added to the modulus of the uncorrected spectrum belonging to the set of samples which, preferably, corresponds to the sector with azimuth, although they correspond to angular sectors of which the orientations are different. If the zone of the sea containing the different angle sectors is homogeneous, which is generally the case, the resulting frequency spectrum of the optionally weighted sum, or other combination of the four mutually independent spectra, will include a better signal-to-noise ratio.

25 Om de reeds vermelde redenen worden de monsternemingen op de echo's overeenkomend met een bepaalt azimut periodiek uitgevoerd, rekening houdend met de frequentie van het verloop van de verschijnselen op zee.25 For the reasons already mentioned, sampling on the ultrasounds corresponding to a determined azimuth is performed periodically, taking into account the frequency of the course of the phenomena at sea.

In het weergegeven speciale geval vormen de exploratie.^ equ ent ies van de vier ontvangstazimutwaarden een ononderbroken aaneenschakeling, waarbij 30 de bemonstering op de echo 3q overeenkomend met het azimut onmiddellijk volgt op de bemonstering op de laatste echo 3^ d-ie overeenkomt met het azimut Θ3 van de voarafgaaode sequentie.In the special case shown, the exploration of the four receive azimuth values forms a continuous sequence, with the sampling on the echo 3q corresponding to the azimuth immediately following the sampling on the last echo 3, which corresponds to the azimuth Θ3 of the previous sequence.

De derde uitvoeringsvorm van de werkwijze is een combinatie van de twee vorige, d.w.z. dat reeksen monsters worden genomen die overeenkomen |j0The third embodiment of the method is a combination of the two previous ones, i.e. series of samples are taken corresponding to | j0

35 met delen van de exploreren zone die op verschillende afstanden liggen van de plaats van ontvangst en/of afkomstig zijn van hoeksectoren met verschillende azimutwaarden (fig. 9, 10). Er worden pulsen met tijdsduur A35 with parts of the exploration zone that are different distances from the reception site and / or come from corner sectors with different azimuth values (Fig. 9, 10). Pulses with duration A are produced

800*069 -10- als sequentie uitgezonden met een herhalingsperiode T en achtereenvolgens worden dan de echo's waargenomen die afkomstig zijn van de vier verschillende azimutwaarden 0^, , ©2 en ©^· elk van de echo's 3Q , 3 ^, 3g, 3^ afkomstig van eenzelfde azimutwaarde bij voorbeeld 0Q, 0^, 0^ of 0^ 5 wordt minstens êên monster genomen dat, ten opzichte van het tijdstip van uitzending van het midden van de corresponderende uitgezonden puls, vertraagd is met een interval Z^ en bij voorkeur meerdere monsters ( in dit geval drie stuks, met tijdvertragingen , 7g» Z3)· Er worden monster-reeks en gevormd, elk overeenkomend met de reflecties op een zelfde ge-10 deelte van de te exploreren zone en dan bepaaldmen de bijbehorende frequentiespectra. Vervolgens worden°E.e moduli van de frequentiespectra die resp. behoren bij de monsterseries met tijdvertragingsintervallen Z 1 en “fay en overeenkomend met delen van de te exploreren zone die zich bevinden aan weerszijden van het centrale gedeelte dat als referentie-15 gedeelte van de zone wordt genomen, correctiecoëfficiënten toegepast analoog aan die welke vermeld zijn in de beschrijving aan de hand van fig. 5» 6, cm rekening te houden met de verzwakking van de golven die samenhangt met de voortplanting ervan. Dezelfde bewerkingen worden herhaald voor de series monsters van echo's die ontvangen worden volgens de andere azimut-20 waarden ©^, 0g en 0^. De correcties die samenhangen met de afstand kunnen uiteraard ook worden toegepast op de amplituden van de monsters alvorens de frequentiespectra worden bepaald. Ook worden de bewerkingen uitgevoerd die genoemd zijn in het gedeelte van de beschrijving dat betrekking heeft op fig. 7 en 8, bestaande uit: 25 het toepassen van de correctiecoëfficiënten op de moduli van de frequentiespectra die behoren bij series monsters die afkomstig zijn van delen van de zone die behoren bij de sectors met azimut 0^, 0^ en 0^, om rekening te houden met de oriëntaties van de assen van die hoeksectoren ten opzichte van de windrichting (hoeken aQ, resp, a^) die verschillend 30 zijn van die van de sector met azimut 0^ welke als referentie is genomen met de hoek ten opzichte van de windrichting), het toevoegen, na het toepassen van de correcties die samenhangen met de afstand en het azimut, aan de moduli van de frequentiespectra die behoren bij series monsters die overeenkomen met delen van de zone die 35 verschillen van het referentiegedeelte, van amplituden welke gelijk zijn aan die welke ze zouden hebben als de monsters allemaal overeenkwamen met dit referentiegedeelte. De frequentiespectra blijven, wat de ruis 8005069 -11- betreft, toch onderling onafhankelijk want ze kernen overeen met reflecties op delen van de zone die verschillend zijn maar homogeen, en daardoor zou door optelling ervan de signaal/ruisverhouding toenemen.800 * 069 -10- as a sequence transmitted with a repetition period T and successively the echoes from the four different azimuth values 0 ^,, © 2 and © ^ · are observed each of the echoes 3Q, 3 ^, 3g, 3 ^ from the same azimuth value, for example 0Q, 0 ^, 0 ^ or 0 ^ 5, at least one sample is taken which, with respect to the time of transmission of the center of the corresponding transmitted pulse, is delayed by an interval Z ^ and at preferably multiple samples (in this case three pieces, with time delays, 7g »Z3) · Sample series and samples are formed, each corresponding to the reflections on the same portion of the zone to be explored and then determining the corresponding frequency spectra. Then, E.E. moduli of the frequency spectra resp. belonging to the sample series with time delay intervals Z 1 and “fay and corresponding to parts of the zone to be explored located on either side of the central part to be taken as reference 15 part of the zone, correction coefficients applied analogous to those mentioned in the description with reference to fig. 5, 6, cm to take into account the weakening of the waves associated with their propagation. The same operations are repeated for the series of echo samples received according to the other azimuth-20 values ^, 0g and 0 ^. The corrections associated with the distance can of course also be applied to the amplitudes of the samples before determining the frequency spectra. Also, the operations mentioned in the part of the description relating to FIGS. 7 and 8 are performed, comprising: applying the correction coefficients to the moduli of the frequency spectra associated with series of samples from parts of the zone belonging to the sectors with azimuth 0 ^, 0 ^ and 0 ^, to take into account the orientations of the axes of those angular sectors relative to the wind direction (angles aQ, respectively, a ^) that are different from that of the sector with azimuth 0 ^ which is taken as reference with the angle to the wind direction), adding, after applying the corrections associated with the distance and the azimuth, to the moduli of the frequency spectra associated with series of samples corresponding to parts of the zone that are 35 different from the reference part, of amplitudes similar to what they would have if the samples all matched this reference value elte. As far as noise 8005069-11 is concerned, the frequency spectra nevertheless remain mutually independent, since they cores correspond to reflections on parts of the zone that are different but homogeneous, and therefore adding the signal-to-noise ratio would increase.

In het gekozen voorbeeld, waarin men beschikt over sequenties 5 van vier pulsen, kunnen twaalf onafhankelijke en significante monsters worden geëxploiteerd, d.w.z. monsters die afkomstig zijn van onafhankelijke delen van de geëxploreerde zone.In the selected example, in which sequences of four pulses are available, twelve independent and significant samples can be exploited, i.e. samples from independent parts of the explored zone.

In deze uitvoeringsvorm kunnen ook de gekozen hoeksectoren’ aan elkaar grenzen, los zijn of elkaar gedeeltelijk bedekken.In this embodiment, the selected corner sectors may also be adjacent, loose or partially covering each other.

10 De inrichting omvat (zie fig. 11) een directionele of niet-direc- tionele zendantenne 1, geschikt voor het uitzenden van radarpulsen die zich voortplanten in de atmosfeer in de omgeving van het grensvlak water/lucht (golfoppervlak) en directieve en oriënteerbare ontvangstmid-delen diehrorden gevormd door een vaste directionele ontvangstantenne 2 15 voorzien van een bepaald aantal elementen (2a, 2b, 2c...2n) die met regelmatige onderlinge afstanden op een lijn liggen volgens een bepaalde richting en die een vaste directiviteitslobbe geeft. De as van de lobbe van de ontvangstantenne 2 wordt elektronisch oriënteerbaar gemaakt door een stel f as evers chuivingsmiddelen 3 (vertragingslijnen). Elk antenne-element 20 2a, 2b...2n is verbonden met een bepaalde vertragingslijn 3a, 3b, 3c...3n van de inrichting 3, welke lijn geschikt is cm aan de signalen die door het corresponderende antenne-element warden opgevangen en variabele bepaalde frequentie te geven. Zoals de radartechnicus bekend is kan men, door een geschikte keuze van de vertragingen die gegeven worden aan de 25 signalen die resp. worden opgevangen door de antenne-elementen en een optelling van die geschikt vertraagde signalen, een globaal signaal verkrijgen analoog aan dat wat ontvangen zou worden met een oriënteerbare ontvangstantenne. De verschillende resulterende signalen die opgevangen worden door de antenne 2 als responsie op de pulsen die als sequentie 30 worden uitgezonden worden ingevoerd in een ontvangstketen b die wordt gevormd door een ontvangstelaaent 5» een demodulator 6 die geschikt is cm het ontvangen signaal dat afkcmstig is van het ontvangstelement 5 te mengen met een signaal dat opgewekt wordt door een synthetisator 7, een laagdoorlaatfilter 15 dat geschikt is cm het uit de demodulator kcmen-35 de signaal te filteren en een versterker 8 met variabele versterkings-factor die verbonden is met de uitgang van het laagdoorlaatfilter 15·The device comprises (see fig. 11) a directional or non-directional transmitting antenna 1, suitable for transmitting radar pulses which propagate in the atmosphere in the vicinity of the water / air interface (wave surface) and directional and orientable receiving means parts formed by a fixed directional receiving antenna 2 provided with a certain number of elements (2a, 2b, 2c ... 2n) which are aligned at regular intervals in a given direction and which give a fixed directivity lobe. The axis of the lobe of the receiving antenna 2 is made electronically orientable by a set of axis axis sliding means 3 (delay lines). Each antenna element 20a, 2b ... 2n is connected to a certain delay line 3a, 3b, 3c ... 3n of the device 3, which line is suitable for the signals received by the corresponding antenna element and variable to specify certain frequency. As the radar technician is known, by appropriately selecting the delays given to the signals resp. are received by the antenna elements and an addition of those suitably delayed signals, obtain a global signal analogous to what would be received with an orientable receiving antenna. The various resultant signals received by the antenna 2 in response to the pulses emitted as sequence 30 are input to a receive circuit b formed by a receive source 5, a demodulator 6 suitable for the received signal which is different from mixing the receiving element 5 with a signal generated by a synthesizer 7, a low-pass filter 15 suitable for filtering the signal from the demodulator kc-35 and a variable gain amplifier 8 connected to the output of the low-pass filter 15

Het signaal met lage frequentie uit de versterker 8 wordt ingevoerd in 8 0 0 0 u o 9 -12- een analoog/numerieke omzetter 9 en vervolgens ingébracht in een registratie- en behandelingssysteem 10. Dit is geschikt om de ontvangen signalen vast te leggen en de versterking van de versterker 8 te besturen en ook de oriëntatie van de ontvangstantenne te -wijzigen. Het registratie-5 en behandelingssysteem is geschikt om stuursignalen op te wekken en deze over te brengen naar de inrichting 3 door middel van een controle-elanent ib voor de vetragingslijnen 3a, 3b...3n cm aan de ontvangstantenne een bepaalde oriëntatie te geven. De versterking van de versterker 8 wordt bestuurd door het registratie- en behandelingssysteem 10 door middel van 10 controle-elementen waaronder een numeriek geheugen 11 waarin de rekeninrichting een bepaalt versterkingsprogramma overbrengt en een numeriek/ana-loogomzetter 12-voor de omzetting van de genumeriseerde signalen die overgedragen zijn in het numerieke geheugen in een analoog signaal. Dit laatste wordt aangelegd aan de stuuringang voor de versterking van de verster-15 ker 8. De synthetisator 7 is verbonden met een zendinrichting 13 die geschikt is cm pulsen op te wekken waarvan de frequentie de frequentie is van de signalen van de synthetisator en om die pulsen te versterken alvorens ze worden overgebracht naar de zendantenne 1.The low frequency signal from the amplifier 8 is input into 8 0 0 0 uo 9 -12- an analog / numeric converter 9 and then input into a recording and processing system 10. This is suitable for recording the received signals and the control the gain of the amplifier 8 and also change the orientation of the receiving antenna. The recording-5 and treatment system is suitable for generating control signals and transferring them to the device 3 by means of a control element ib for the delay lines 3a, 3b ... 3n cm to give the receiving antenna a certain orientation. The amplification of the amplifier 8 is controlled by the recording and processing system 10 by means of 10 control elements, including a numerical memory 11 in which the calculator transmits a determined amplification program and a numerical / analog converter 12 for the conversion of the numbered signals transferred in numerical memory to an analog signal. The latter is applied to the control input for the amplification of the amplifier 8. The synthesizer 7 is connected to a transmitter 13 which is capable of generating pulses whose frequency is the frequency of the signals from the synthesizer and which amplify pulses before transferring them to the transmitting antenna 1.

Wanneer men de invloedt wil wegwerken van de verzwakking van de 20 signalen als functie van de voortplantingsafstand ervan, wordt de overbrenging opgedragen naar het numerieke geheugen 11 van een stel numerieke waarden voor de versterkingsfactor waarvan de achtereenvolgendeuitlezing het mogelijk maakt cm de versterking van de versterker 8 te laten variëren tijdens de ontvangst van elk van de echo's.If one wants to get rid of the influence of the attenuation of the signals as a function of their propagation distance, the transmission is transferred to the numerical memory 11 of a set of numerical values for the amplification factor whose successive reading enables the amplification of the amplifier 8 vary while receiving each of the ultrasounds.

25 Op dezelfde manier is, als de achtereenvolgende monsters genomen moeten worden op de echo's die ontvangen worden volgens verschillende azimutwaarden van de antenne, het registratie-behandelingssysteem geschikt om, tussen de ontvangst van twee achtereenvolgende echo's, signalen op te wekken cm de lengte van elke vertragingslijn 3a, 3b...3n te laten 30 variëren en aldus het richtdiagram van de antenne 2 te veranderen cm dit successievelijk te oriënteren volgens de gekozen richtingen.In the same way, if the consecutive samples are to be taken on the echoes received according to different azimuth values of the antenna, the registration processing system is suitable for generating signals between the length of each of the two consecutive echoes. delay line 3a, 3b ... 3n and thus change the direction diagram of the antenna 2 to orient it successively according to the selected directions.

Het registratie- en behandeling systeem 10 is ook geschikt om ganiddelden te maken van de monsters of stellen monsters die verkregen worden bij afloop van elke meetcyclus, en berekeningen van snelle Fourier 35 transformaties cm de corresponderende frequentiespectra te verkrijgen.The recording and handling system 10 is also capable of averaging the samples or sets of samples obtained at the end of each measurement cycle, and calculations of fast Fourier transforms to obtain the corresponding frequency spectra.

Het is ook geschikt voor het corrigeren van de verkregen spectra die resulteren uit de toepassingrnn de Fourier transformaties op de echo's dieIt is also suitable for correcting the obtained spectra resulting from the application of the Fourier transforms to the echoes

8 0 u d ü g S8 0 u d u g S

-13- uit verschillende richtingen kernen.-13- cores from different directions.

Voor het hegin van de meetcycli voert men een voorafgaande ij king uit van de ontvangstketen i)·. Een signaal met "bekende amplitude "wordt in gevoerd in de ontvangstketen en dan vraagt men aan. het registratie- en 5 "behandelingssysteem 10 om het programma van de versterking zo te regelen dat de uitgangsspanning dicht bij een optimale waarde ligt. Vervolgens gaat men over tot de ijking van de kromme van. de versterkingsfactor door meting van de variatie van de hoogte van de ontvangen signalen als functie van een voortplantingsafstand, en vervolgens voert men een sommatie uit 10 van monsters die resp. overeenkomen met meerdere voortplantingstijdinter-vallen, zodat elke sem ligt in dezelfde waarde van grootte. Daarna gaat men over tot het verzamelen van de gegevens.Before starting the measuring cycles, a preliminary calibration of the receiving chain is carried out i) ·. A signal of "known amplitude" is input to the receive chain and one is requested. the recording and 5 "treatment system 10 to control the gain program so that the output voltage is close to an optimal value. Then, the calibration of the gain factor is calibrated by measuring the variation of the height of the received signals as a function of a propagation distance, and then a summation of samples corresponding to multiple propagation time intervals is carried out, so that each sem is of the same magnitude, after which the data is collected.

8 0 ü 6 ö ö 98 0 ü 6 ö ö 9

Claims

A method for the remote determination of the state of the sea, in particular the amplitude and frequency of the waves in a selected zone, in which the frequency spectrum of the echoes on the waves in that zone of sequentially emitted radar pulses is determined , with it. ,. 5 characterized in that / in order to improve the signal-to-noise ratio perform the following steps: a) on the successive echo signals, several series of samples are taken, each corresponding to a separate sector of the chosen zone, 10 b) one of these series, with which a sector which is used as the reference sector, is kept unchanged, c) the frequency spectrum is determined from each series of signal samples, d) on each of the other series or on the corresponding frequency spectrum, corrections are made to reduce their values to the values that would correspond to the reference sector, by applying either a correction factor related to the difference in distance, in relation to the place of transmission, between the sector corresponding to the relevant series and the reference 20 sector, to take into account the different degree of attenuation of the radar signals as a function of the voo Planting distance, or a correction factor related to the difference in azimuth, relative to the place of transmission, between the sector corresponding to the relevant series and the reference sector, cm to take into account the 25 different influence of the wind as a result of the different orientation of the sector corresponding to the respective series and of the reference sector with respect to the wind direction, either, cumulatively, the above two correction factors, e) the corrected spectra or the spectra of the corrected 30 series are combined with that of the series corresponding to the reference sector.

Method according to claim 1, characterized in that the combination of the spectra in step (e) consists of an addition, optionally weighted, of said spectra.

3. Apparatus for applying the method according to claim 1 or 2, comprising means (1, 13) for sequentially transmitting radar pulses, a system for receiving the echoes from the pulses emitted on the waves, comprising directional and orientable receiving means (2) adapted to selectively receive the echoes received according to a given direction, a reception chain {h) with demodulating means (6) and amplifying means (8 ) with variable gain, and a recording and processing system (10) for the received signals, characterized in that the device further comprises control elements adapted to change the gain of the gain means and / or to change the gain. the orientation of the reception means, and that the registration and handling system is set up to activate the control elements as a function of the geographical location of the differences the sectors of the chosen reflective zone relative to the reference sector.

Device according to claim 3, characterized in that the control elements comprise a numerical memory (11) adapted to receive a list of numerical values, and means (12) for converting the numerical values into an analog gain control signal. 5. Device according to claim 3 or U, wherein the directional and orientable receiving means are formed by a number of fixed receiving elements (2a, 2b ... 2n) which are arranged in a line and are mutually connected by means of a set of phase shift means. (3) arranged to apply a variable delay to the signals received by each receiving element, characterized in that the control elements comprise an element (14) for transmitting to the set of phase shifting means command signals have been generated by the registration and treatment system (10). 8006069