NL8401997A

NL8401997A - METHOD FOR PASSIVE DETERMINATION OF TARGET DATA OF A VEHICLE.

Info

Publication number: NL8401997A
Application number: NL8401997A
Authority: NL
Original assignee: Krupp Atlas Elektronik Gmbh
Priority date: 1983-06-23
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1987-02-02
Also published as: NO842465L; GB2186687B; IT1174179B; GB2186687A; DE3322500C2; FR2590679A1; BE900000A; FR2590679B1; DK165526B; IT8421364A0; NO166104B; NO166104C; DE3322500A1; DK299884A; DK165526C

Description

- 1 - *- 1 - *

Werkwijze voor de passieve bepaling van doelgegevens van een voertuig.Method for passively determining target data of a vehicle.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de passieve bepaling van doelgegevens zoals voertuigsnelheid, afstand en koers, van een zelfgegenereerde golfenergie afstralend voertuig, in het bijzonder 5 een watervoertuig, vanuit een meetplaats, waarbij de golfenergie aan de meetplaats ontvangen door omzet-ters,wordt omgezet in elektrische ontvangstsignalen, en een invalsrichting van de golfenergie ten opzichte van de referentierichting als peilhoek wordt opgenomen.The invention relates to a method for the passive determination of target data, such as vehicle speed, distance and course, of a self-generated wave energy radiating vehicle, in particular a water vehicle, from a measuring location, wherein the wave energy at the measuring location is received by converters, is converted into electrical reception signals, and an incident direction of the wave energy relative to the reference direction is recorded as a bearing angle.

10 Overal, waar voertuigen dienen te worden waar genomen, bewaakt, vervolgd of bestreden, behoeft men meetmethoden voor het bepalen van positie, voertuigsnelheid en koers, die zonder eigen positie te verraden werken. Bij kustbescherming mogen bijvoorbeeld passerende 15 watervaartuigen een bewaking van een kunstgebied niet kunnen vaststellen door zich aan boord bevindende radar-of sonarinstallaties, opdat in het geval van een invasie verdedigingsmaatregelen beantwoordend aan het doel kunnen worden ingeleid. Het bestemmen van doelgegevens 20 in een ander meetgebied, bijvoorbeeld open-zeegebied, dient bij een ander militair toepassingsgeval voor de beoordeling van een gevechtssituatie en het schatten van de effektiviteit van praktische maatregelen.10 Wherever vehicles are to be observed, monitored, prosecuted or contested, measurement methods for determining position, vehicle speed and course, which work without betraying one's own position, need to be used. For example, in coastal protection, passing 15 watercraft should not be able to establish surveillance of an art area by radar or sonar installations on board, so that defensive measures in accordance with the target can be initiated in the event of an invasion. The destination of target data 20 in another measuring area, for example open sea area, serves in another military application case for assessing a combat situation and estimating the effectiveness of practical measures.

In de watergeluidstechniek kan hiervoor bij-25 voorbeeld de door het vaartuig zelf gegenereerde golfenergie, namelijk de vaarruis, die aan de meetplaats wordt ontvangen, worden gebruikt voor het bepalen van de doelgegevens. Een dergelijke werkwijze is bekend uit het Duitse octrooischrift 887.926, waarbij uit drie 30 peilingen de koers van een watervoertuig wordt bepaald.In the water sound technique, for example, the wave energy generated by the vessel itself, namely the sailing noise received at the measuring site, can be used for determining the target data. Such a method is known from German patent 887,926, in which the course of a water vehicle is determined from three polls.

Indien additioneel bijvoorbeeld de voertuigsnelheid van het watervoertuig op grond van zijn schroeftoerental wordt geschat, kan ook afstand en koers worden berekend. Anderzijds wordt bij vaststelling van de afstand de dan 35 onbekende voertuigsnelheid bepaald. In de beginfase van de evaluatie van hoorpeilingen is een aldus verkregen ' ® ï Λ ·ί Λ Λ w - Vi, - 'd & ƒ k... __ * * - 2 - doelbaan nog in sterke mate van de nauwkeurigheid van de beginschattingswaarde, nl. afstand of vaartuigsnelheid, afhankelijk. Pas dan, wanneer na een eigen manoeuvre ten minste drie verdere peilingen zijn gemeten, kunnen 5 de onbekende doelgegevens onafhankelijk van de schattingswaarden worden berekend. Alle additioneel vastgestelde peilingen zorgen voor een compensatie van de meetfouten en bij een oplossingsprocéaé door middel van tekenen aan de positietafel ook een compensatie van de tekenonnauw-10 keurigheden bij het vastleggen van de koers door de gebruiker. Bij een automatische verwerking van de peiling en het berekenen van de doelbaan door een regressie-proces nadert weliswaar de berekende doelbaan steeds nauwkeuriger aan de werkelijke koers, maar het resultaat 15 van de berekening onder in achtname van een peiling, waaraan meetfouten verbonden zijn, kan evenwel sterker vervalst zijn, dan wanneer de peiling met meetfouten buiten beschouwing gelaten blijft.If additionally, for example, the vehicle speed of the water vehicle is estimated on the basis of its screw speed, distance and course can also be calculated. On the other hand, when determining the distance, the unknown vehicle speed is determined. In the initial phase of the evaluation of hearing surveys, a '® ï Λ · ί Λ Λ w - Vi, -' d & ƒ k ... __ * * - 2 - target track thus obtained is still largely the accuracy of the initial estimate value , ie distance or vessel speed, depending. Only then, when at least three further bearings have been measured after a self-maneuver, can the unknown target data be calculated independently of the estimate values. All additionally determined soundings compensate for the measurement errors and during a solution process by drawing at the position table also compensate for the drawing inaccuracies when recording the course by the user. In an automatic processing of the bearing and the calculation of the target track by a regression process, the calculated target track approaches the actual course more and more accurately, but the result of the calculation, taking into account a bearing, which involves measuring errors, may approach however, are more distorted than if the bearing with measurement errors is not taken into account.

Ook is het uit dit octrooischrift bekend een 20 peilhoektijdkromme over een voorbepaalde krommenschaar heen te leggen om de verhouding van de voertuigsnelheid en de afstand van het voertuig te bepalen. Een dergelijke bewerking is bijzonder tijdrovend en in hoge mate afhankelijk van de beoordeling van de bewerker, zodat 25 gemakkelijk onnauwkeurige doelgegevens daaruit kunnen voortkomen. Bovendien is het aantal van de in aanmerking te nemen meetwaarden door de manuele bewerking sterk beperkt.It is also known from this patent to apply a bearing angle time curve over a predetermined curvature shear to determine the ratio of the vehicle speed and the distance from the vehicle. Such an operation is particularly time consuming and highly dependent on the processor's judgment, so that inaccurate target data can easily result from it. In addition, the number of measured values to be taken into account is greatly limited by manual processing.

Aan de uitvinding ligt het doel ten grondslag 30 een passieve werkwijze voor het bepalen van doelgegevens van een zelfgegenereerde golfenergie afstralend voertuig van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, dat het aangeven van doelgegevens vanuit een rustende meetplaats, automatisch en zonder schatting van begin-35 voorwaarden, zoals bijvoorbeeld afstand of voertuigsnelheid, binnen de kortste tijd mogelijk maakt.The object of the invention is to provide a passive method for determining target data of a self-generated wave energy radiating vehicle of the type mentioned in the preamble, that the indication of target data from a resting measuring location, automatically and without estimation of initial 35 conditions, such as distance or vehicle speed, in the shortest possible time.

Hiertoe voorziet de uitvinding in een werkwijze, zoals in de aanhef omschreven, met het kenmerk, dat de meetplaats binnen een meetgebied in een overdrachtslaag 40 met dispersie-eigenschappen voor de door het voertuigTo this end, the invention provides a method as described in the preamble, characterized in that the measuring place within a measuring area in a transfer layer 40 with dispersion properties for the vehicle

& ï' 1 0, Q 7 A& l, 0, Q 7 A

& - V Λ S ƒ < * - 3 - afgestraalde golfenergie wordt gelegd, dat aan de meet-plaats ten minste twee omzetters op afstand van elkaar worden aangebracht, dat ontvangstsignalen van elke omzetter voortdurend worden onderworpen aan een frequentie-5 analyse en intensiteiten in afhankelijkheid van zowel de frequentie alsook de tijd worden opgeslagen, dat telkens uit de opgeslagen intensiteiten van de ontvangstsignalen van elke omzetter een door een vaststelbaar frequentie-gebied en een vaststelbaar tijdsinterval bepaald segment 10 gekozen wordt, dat een onderlinge tijdsverschuiving van de intensiteitsmonsters in de beide segmenten wordt bepaald, en dat enerzijds ter bepaling van de voertuigsnelheid een radiale snelheidscomponent van de voertuigsnelheid uit het met de afstand van de omzetter ver-15 menigvuldigde quotiënt van de sinus van de peilhoek en de tijdsverschuiving verkregen wordt en/of anderzijds ter bepaling van de afstand tussen meetplaats en voertuig binnen één van de segmenten uit naburige intensiteiten van gelijke sterkte frequentie-afhankelijke interferentie-20 lijnen worden verkregen en de frequentiematige verandering of stijging van ten minste één van de zich in het segment bevindende interferentielijnen wordt bepaald en uit het produkt van de stijging en het met de afstand van de omzetters vermenigvuldigde quotiënt van de sinus van de 25 peilhoek en de tijdsverschuiving de afstand wordt verkregen.& - V Λ S ƒ <* - 3 - radiated wave energy is placed, that at the measuring point at least two converters are arranged at a distance from each other, that reception signals from each converter are continuously subjected to a frequency-5 analysis and intensities in depending on the frequency as well as the time, in each case a segment 10 determined by a determinable frequency range and a determinable time interval is chosen from the stored intensities of the reception signals of each converter, and that a mutual time shift of the intensity samples in the two samples is selected. segments, and that on the one hand for determining the vehicle speed a radial speed component of the vehicle speed is obtained from the quotient of the sine of the bearing angle and the time shift multiplied by the distance from the converter and / or on the other hand to determine the distance between measuring point and vehicle within one of the segments neighboring intensities of equal strength frequency-dependent interference lines are obtained and the frequency change or rise of at least one of the interference lines located in the segment is determined and multiplied by the product of the rise and the distance from the converters quotient of the sine of the bearing angle and the time shift of the distance is obtained.

De uitvinding gaat daarbij uit van de fysische wetten van golfenergie-uitbreiding in een overdrachtsmedium met dispersie-eigenschappen. In alle gevallen 30 bestaat een dergelijk overdrachtsmedium uit afzonderlijke lagen met verschillende overdrachtseigenschappen voor de door het voertuig afgestraalde golfenergie.The invention is based on the physical laws of wave energy extension in a transfer medium with dispersion properties. In all cases, such a transfer medium consists of separate layers with different transfer properties for the wave energy radiated by the vehicle.

In één van de lagen zijn als meetinrichting ten minste twee omzetters geïnstalleerd, die de door het voertuig 35 afgestraalde golfenergie omzet in elektrische ontvangstsignalen.At least two transducers are installed in one of the layers as a measuring device, which converts the wave energy radiated by the vehicle 35 into electrical reception signals.

Indien de werkwijze volgens de uitvinding in de luchtvaart moet worden ingezet voor het passief meten van de doelgegevens van vliegtuigen of op het 40 land voor het meten van landvoertuigen, bijvoorbeeld 5 -ί y j ΰ S 7 ï * - 4 - pantservoertuigen, worden als omzetters microfonen in laagopbouwen van de atmosfeer of geofonen in bodemlagen ingezet, die de ten gevolge van het vaartgeruis afgestraalde geluidsenergie in de overdrachtslaag aan de 5 meetplaats in elektrische ontvangstsignalen ‘omzetten.If the method according to the invention is to be used in aviation for the passive measurement of the target data of aircraft or on land for the measurement of land vehicles, for example 5 -ί yj ΰ S 7 ï * - 4 - armored vehicles, they are converted microphones in layer build-up of the atmosphere or geophones in bottom layers, which convert the sound energy radiated as a result of the hitting noise in the transfer layer at the measuring site into electrical reception signals.

De werkwijze volgens de uitvinding kan eveneens worden ingezet, wanneer het voertuig elektromagnetische golven, bijvoorbeeld licht, uitstraalt, dat in een overdrachtslaag met dispersie-eigenschappen, bijvoorbeeld ijslagen, 10 binnendringt en zich daar uitbreidt.The method according to the invention can also be used if the vehicle emits electromagnetic waves, for example light, which penetrates into a transfer layer with dispersion properties, for example ice layers, and spreads there.

Bij het inzetten van de werkwijze volgens de uitvinding in de watergeluidstechniek voor het passief bepalen van de doelgegevens van watervoertuigen worden als omzetters twee hydrofonen in een waterlaag als over-15 drachtslaag aangebracht. In het eenvoudigste geval is deze overdrachtslaag met dispersie-eigenschappen een vlak-water-geluidsoverdrachtskanaal, een kortvlak-waterkanaal, waarbij de waterlaag door parallelle luchten bodemlagen als grenslagen wordt begrensd, en de 20 eigenschappen van het overdrachtsmedium, zoals uitbrei-dingssnelheid, nagenoeg constant zijn. Evenwel kan de werkwijze volgens de uitvinding ook worden ingezet, wanneer in het water meerdere lagen met verschillende overdrachtseigenschappen aan te geven zijn.When the method according to the invention is used in the water sound technology for passively determining the target data of water vehicles, two hydrophones in a water layer are applied as transducers as transducers. In the simplest case, this transfer layer with dispersion properties is a flat-water sound transfer channel, a short-plane water channel, in which the water layer is bounded by parallel air bottom layers as boundary layers, and the properties of the transfer medium, such as expansion speed, are almost constant. to be. However, the method according to the invention can also be used when several layers with different transfer properties can be indicated in the water.

25 _ Het is volgens een artikel van C.L. Pekeris, "Theory of Propagation of Explosive Sound in Shallow Water", The Geological Society of America, Memoir 27, 1948, en een boek van J. Tolstoy en C.S. Clay, "Ocean Acoustics: Theory and Experiment in Unterwater Sound", 30 McGraw-Hill Book Company, New York, 1966, bekend, dat de geluidsuitbreiding van een zich in ondiep water bevindende ruisbron bij lage frequenties door een superpositie van eigen golven of modi kan worden beschreven. Aanschouwelijk kan men zich een dergelijk fysisch model 35 van de uitbreiding van geluid zodanig voorstellen, dat het geluid in het ondiepe waterkanaal aan het wateroppervlak totaal en aan de bodem gedeeltelijk wordt gereflecteerd, zodat zich een zigzagvormige uitbreiding van vlakke golffronten over de afstand instelt. Boven 40 een kritische grensfrequentie, die gelijk is aan de25 _ According to an article by C.L. Pekeris, "Theory of Propagation of Explosive Sound in Shallow Water," The Geological Society of America, Memoir 27, 1948, and a book by J. Tolstoy and C.S. Clay, "Ocean Acoustics: Theory and Experiment in Unterwater Sound," 30 McGraw-Hill Book Company, New York, 1966, discloses that the sound propagation of a shallow water noise source at low frequencies is caused by a superposition of its own waves or modes. can be described. One can imagine that such a physical model of the extension of sound is such that the sound in the shallow water channel at the water surface is totally and partly reflected at the bottom, so that a zigzag-shaped extension of flat wave fronts over the distance is established. Above 40 a critical cutoff frequency equal to the

S n f] *? η Λ 7 AS n f] *? η Λ 7 A

-j ‘ V i J J ƒ J-j ‘V i J J ƒ J

- 5 - snelheid van geluid in water, gedeeld door ongeveer de viervoudige hoogte, vormen zich eigen-golven of zogenaamde modi. Het aantal eigen-golven hangt af van de frequentie van de uitstralende geluidsenergie. Telkens bij het over-5 schrijden van een oneven veelvoud van de kritische grens-frequentie komt daar een verdere eigen-golf bij. De hoek, waaronder het golffront aan het wateroppervlak respectievelijk aan de bodem wordt gereflecteerd, neemt toe met het ordegetal van de eigen-golven. De golffronten doorlopen 10 dan een langere weg en botsen vaker tegen de grenslagen en ondervinden daarbij een hogere demping.- 5 - speed of sound in water, divided by approximately fourfold height, self-waves or so-called modes form. The number of eigenwaves depends on the frequency of the radiating sound energy. Each time an odd multiple of the critical boundary frequency exceeds a further eigen-wave. The angle at which the wave front is reflected at the water surface or at the bottom increases with the order number of the eigen-waves. The wave fronts then run through a longer path and collide more often with the boundary layers, thereby experiencing higher damping.

De eigengolven of modi representeren oplossingen van een partiele golfvergelijking voor het vlak-waterkanaal. Nauwkeuriger gezegd zijn het de eigen-funkties van het 15 vlak-waterkanaal in horizontale richting. De eigengolven zijn cilindergolven, die zich concentrisch van de geluids- t bron af bewegen. Zij vertonen in uitbreidingsrichting een periode, die des te kleiner is, naarmate de frequentie van de zich uitbreidende geluidsgolf hoger is. De fase-20 snelheid van de eigen-golf hangt af van de frequentie van het afgestraalde geluid en bij hogere frequenties nadert zij afnemend tot de uitbreidingssnelheid in water.The eigenwaves or modes represent solutions of a partial wave equation for the flat water channel. More precisely, they are the proper functions of the flat water channel in the horizontal direction. The eigenwaves are cylinder waves that move concentrically away from the sound source. They have a period in extension direction which is all the less, the higher the frequency of the expanding sound wave. The phase-20 velocity of the natural wave depends on the frequency of the radiated sound, and at higher frequencies it approaches the expanding velocity in water.

Het geluidsdrukverloop in vertikale richting is afhankelijk van het ordegetal van de eigen-golf. Aan het water-25 oppervlak is de geluidsdruk gelijk nul, aan de bodem vertoont deze steeds een eindige grootte, het aantal van de daartussen gelegen nulplaatsen is een kleiner dan het ordegetal.The sound pressure trend in the vertical direction depends on the order number of the eigen-wave. At the water surface, the sound pressure is equal to zero, at the bottom it always has a finite size, the number of the zero places located between them is less than the order number.

Door superpositie van meerdere eigengolven 30 ontstaat in het vlak-waterkanaal een interferentieveld.An interference field is created in the flat water channel by the superposition of several eigenwaves 30.

Dit interferentieveld bouwt zich op rond de geluidsbron.This interference field builds up around the sound source.

In radiale richting tot de geluidsbron zijn ruimtelijke amplitudeschommelingen aan te geven. De afstand tussen gelijke uiterste waarden noemt men intereferentiegolf-35 lengte. Deze interferentiegolflengte is uitsluitend afhankelijk van de eigenschappen van het vlak-waterkanaal en de frequentie van het uitgestraalde geluid, en wordt naar hogere frequenties toe groter.Spatial amplitude fluctuations can be indicated in the radial direction to the sound source. The distance between equal extreme values is called interference wave length. This interference wavelength depends solely on the properties of the flat water channel and the frequency of the radiated sound, and it increases towards higher frequencies.

Bij een varend watervoertuig wordt geluid 40 in een breed frequentiegebied uitgestraald en wegens de s i) · ' A 7 ~ V .* %' C /In a sailing watercraft, sound 40 is emitted over a wide frequency range and due to the s i) · 'A 7 ~ V. *%' C /

ΐ Vΐ Q

- 6 - zich ontwikkelende eigengolven ontstaat in het vlak-waterkanaal een interferentieveld. Dit interferentieveld is met het watervaartuig als geluidsbron verbonden.- 6 - evolving eigenwaves create an interference field in the flat water channel. This interference field is connected to the watercraft as a sound source.

In een artikel van Weston e.a., "Interference 5 of Wide-Band Sound 'in Shallow Water", Admirality Research Laboratory, Teddington, Middlesex, 1971, reproduced by National Technical Information Service, wordt een werkwijze beschreven, waarmee overdrachtseigenschappen van een vlak-waterkanaal worden onderzocht. Door een 10 aan zijn plaats gebonden hydrofoon wordt een bredeband- ruis van een geluidsbron ontvangen. De geluidsbron beweegt zich daarbij met rechtlijnige koers allereerst naar de hydrofoon toe en aansluitend daar vandaan, üit het geruis worden achtereenvolgens elke tijdseenheid spectrogrammen 15 berekend. De intensiteiten van deze spectrogrammen worden als funktie van de frequentie kolomsgewijs in Grauton-schrift weergegeven, In elke kolom, die aan de heersende afstand tussen hydrofoon en geluidsbron is toegekend, wordt een spectrogram ingezet. Er ontstaat.een intensi-20 teitsmonster, dat waaiervormig naar de hydrofoonplaats toeloopt. Dit Grautonschriftheeld weerspiegelt het interferentieveld, dat de geluidsgolven van de uitgestraalde ruis ten gevolge van de uitbreiding van de eigengolven of modi veroorzaken.An article by Weston et al., "Interference 5 of Wide-Band Sound 'in Shallow Water", Admirality Research Laboratory, Teddington, Middlesex, 1971, reproduced by National Technical Information Service, describes a method by which transfer properties of a flat water channel are being investigated. Broadband noise is received from a sound source by a hydrophone tied in place. The sound source then moves in a straight line direction first towards the hydrophone and subsequently from there, from the noise, each time unit of spectrograms is successively calculated. The intensities of these spectrograms are shown in Grauton script as a function of the frequency. A spectrogram is used in each column, which is assigned to the prevailing distance between hydrophone and sound source. An intensity sample is produced, which tapers towards the hydrophone site. This Grauton inscription world reflects the interference field, which causes the sound waves of the radiated noise as a result of the expansion of the eigenwaves or modes.

25 Ook bij de werkwijze volgens de uitvinding voor het bepalen van doelgegevens van een voertuig worden uit het verloop in de tijd van de ontvangstsignalen van elke omvormer voor frequentieanalyse spectrogrammen opgemaakt en spectrale vermogens van de ontvangstsignalen 30 van elk spectrogram, bijvoorbeeld als intensiteitsschrift over de frequentie opgeslagen. De afzonderlijke inten-siteitsschriften worden toegekend aan hun meettijd.Also in the method according to the invention for determining target data of a vehicle, spectrograms and spectral powers of the reception signals of each spectrogram, for example as intensity writing over the frequency, are drawn up over time of the reception signals of each converter for frequency analysis. saved. The individual intensity markings are assigned to their measuring time.

Als intensiteitsschrift kan een Grautonbeeld worden opgewekt. De opgeslagen spectrogrammen vormen een twee-35 dimensionaal intensiteitsmonster binnen een frequentie-tijd-coördinatenstelsel, waarvan de ene as aan de frequentie en de andere as aan de tijdbasis is toegekend en bijvoorbeeld verdeeld is in tijdeenheden.A Grauton image can be generated as an intensity script. The stored spectrograms form a two-dimensional intensity sample within a frequency-time coordinate system, one axis of which is assigned to the frequency and the other axis to the time base and is, for example, divided into units of time.

Uit deze intensiteitsmonsters wordt volgens de 40 uitvinding binnen een voorbepaalbaar frequentiegebiéd 3 Γ: M0 7 é z ί « - 7 - een segment geselecteerd, dat zich uitstrekt over een tijdsinterval van een voorbepaalbaar aantal tijdseenheden. Binnen het segment worden naburige intensiteiten van gelijke sterkte opgezocht, die in het frequentie-tijd-5 coördinatenstelsel continue interferentielijnen vormen.According to the invention, a segment is selected from these intensity samples within a predetermined frequency range 3: M0 7 é z ί «- 7 - which extends over a time interval of a predetermined number of time units. Within the segment, neighboring intensities of equal strength are sought, which form continuous interference lines in the frequency-time coordinate system.

Deze interferentielijnen zijn bij een koers van het voertuig, welke over de meetplaats voert, derhalve bij een over de meetplaats heengaan, nagenoeg rechten, die waaiervormig door het segment verlopen. De oorsprong van de 10 waaier dient aan de meetplaats te worden toegekend. Bij een voorbij lopen, waarbij de koers van het voertuig een schuine afstand ten opzichte van de meetplaats vertoont, valt een hyperboolachtige struktuur te herkennen.At a course of the vehicle passing over the measuring site, these interference lines are therefore almost straight lines passing over the measuring site, which run fan-shaped through the segment. The origin of the 10 impeller should be assigned to the measurement site. When walking past, where the course of the vehicle has an oblique distance to the measuring point, a hyperbolic-like structure can be recognized.

De toppunten van de hyperbolen kenmerken de grootste 15 nadering tot de meetplaats. Indien het voertuig in rust is, ontvangen de omzetters elk frequentie van een bepaald niveau en er onstaat een strepenmonster van interferentielijnen langs de afzonderlijke frequentie-sporen in het segment van het intensiteitsmonster. De 20 stijging van de interferentielijnen is oneindig groot.The apexes of the hyperboles characterize the greatest approach to the measurement site. When the vehicle is at rest, the transducers receive each frequency of a certain level, and a stripe sample of interference lines is created along the individual frequency tracks in the intensity sample segment. The rise in the interference lines is infinitely large.

(De stijging wordt hier relatief tot de frequentieas gemeten.) Indien het voertuig zich verplaatst, worden telkens de frequentieontvangen niveaus met de tijd veranderd. De interferentielijnen in het intensiteits-25 monster krommen zich en hun stijging neemt eindige waarden aan. De stijging van de interferentielijnen is afhankelijk van de naderingssnelheid van het voertuig tot de meetplaats, respectievelijk de radiale snelheids-component van de voertuigsnelheid met betrekking tot 30 de meetplaats. Indien het voertuig de meetplaats nadert met grote naderingssnelheid, zijn de stijgingen van de interferentielijnen kleiner dan wanneer het voertuig vanuit dezelfde afstand met lagere naderingssnelheid naar de meetplaats toe zou komen. De bijbehorende 35 tangentiale snelheiöscomponent van de voertuigsnelheid draagt voor de vorming van het intensiteitsmonster niets bij. Indien een voertuig in een cirkel vaart met constante voertuigsnelheid rond een omzetter, ontstaat er een monster van de opgeslagen intensiteiten, dat 40 langs de frequentiesporen geen intensiteitsverschillen .. P ;7 f i - 8 - vertoont. In plaats van de waaiervormige intensiteitsmonsters ontstaat een monster uit parallelle strepen, die langs de frequentiesporen verlopen, evenals wanneer het voertuig in rust zou zijn. Alleen een extra radiale snelheids-5 component leidt ertoe, dat de strukturering van het intensiteitsmonster waaiervormig is. Men kan zich dit ook zo voorstellen, dat het interferentieveld gekarakteriseerd is door concentrische cirkels rond het voertuig heen, welke de minima resp. maxima van de interferentiegolven 10 in de afstand van de interferentiegolflengtes kenmerken. Bij een kringvaart neemt de omzetter steeds een en dezelfde intensiteit van het interferentieveld op.(The rise is measured here relative to the frequency axis.) As the vehicle moves, the frequency received levels are changed with time. The interference lines in the intensity sample curve and their rise assumes finite values. The rise in the interference lines depends on the approach speed of the vehicle to the measuring site, respectively the radial speed component of the vehicle speed with respect to the measuring site. If the vehicle approaches the measuring site at a high approach speed, the increases in the interference lines are smaller than if the vehicle were approaching the measuring place from the same distance at a lower approach speed. The associated tangential speed component of the vehicle speed does not contribute to the formation of the intensity sample. If a vehicle travels in a circle at a constant vehicle speed around a converter, a sample of the stored intensities is produced, which shows no intensity differences along the frequency tracks. P; 7 f i - 8. Instead of the fan-shaped intensity samples, a sample is formed from parallel stripes, which run along the frequency tracks, just like when the vehicle is at rest. Only an additional radial velocity-5 component causes the structure of the intensity sample to be fan-shaped. It can also be imagined that the interference field is characterized by concentric circles around the vehicle, which indicate the minima and characterize maxima of the interference waves 10 in the distance of the interference wavelengths. In a circuit cycle, the converter always records the same intensity of the interference field.

Slechts door een radiale snelheidscomponent kunnen afwisselend minimum en maximum van de intensiteiten aan 15 de omzetter worden vastgesteld.Only by a radial velocity component can alternately be determined minimum and maximum of the intensities at the converter.

Men kan zeggen, dat het interferentieveld gekoppeld is met het voertuig en met naderingssnelheid respectievelijk radiale snelheidscomponent van de voertuigsnelheid over elke omzetter wordt getrokken.It can be said that the interference field is coupled to the vehicle and is drawn over each converter with approach speed or radial speed component of the vehicle speed, respectively.

20 Wanneer het voertuig vaart op een koers langs de verlenging van de verbindingslijn tussen de beide omzetters, wordt elke momentane waarde van het interferentieveld eerst door de ene omzetter en iets later door de andere omzetter ontvangen. De tijdsverschuiving tussen de 25 afgetaste interferentievelden is direkt afhankelijk van de naderingssnelheid, zij is hieraan omgekeerd evenredig, namelijk des te groter, naarmate de naderingssnelheid, respectievelijk de radiale snelheidscomponent van de voertuigsnelheid kleiner is. Deze tijdsverschuiving 30 wordt voor de werkwijze volgens de uitvinding vastgesteld met behulp van de intensiteitsmonsters. De intensiteitsmonsters van de beide segmenten worden daarbij zo lang- in tijdrichting ten opzichte van elkaar verschoven, tot zij elkaar dekken. De hiervoor nood-35 zakelijke tijdverschuiving geeft de gezochte grootte weer.When the vehicle is sailing on a course along the extension of the connecting line between the two converters, each instantaneous value of the interference field is received first by one converter and slightly later by the other converter. The time shift between the scanned interference fields is directly dependent on the approach speed, it is inversely proportional to it, namely the greater, the smaller the approach speed, respectively the radial speed component of the vehicle speed. This time shift for the method according to the invention is determined using the intensity samples. The intensity samples of the two segments are shifted relative to one another in the time direction until they cover each other. The necessary business time shift for this represents the desired size.

Bovendien wordt voor het bepalen van de doelgegevens in één van de segmenten de stijging gemeten van ten minste een van de interferentielijnen, bij voorkeur de door het midden van het segment verlopende 40 interferentielijn.In addition, to determine the target data in one of the segments, the rise of at least one of the interference lines, preferably the interference line extending through the center of the segment, is measured.

- 9 - 4- 9 - 4

Uit deze meetgegevens - de stij-ging van de interferentielijnen en de tijdsverschuiving van de intensiteitsmonsters uit de beide segmenten - worden onder in aanmerkingneming van de peilhoek en de verande-5 ring in de tijd daarvan de doelgegevens van het voertuig volgens conclusie 1 en 2 berekend. Bij toepassing in de watergeluidstechniek kan de peilhoek door een willekeurige andere sonarinrichting zijn vastgesteld, bijzonder voordelig is het evenwel om volgens conclusie 3 10 als peilinrichting voor het bepalen van de peilhoek de beide omzetters te gebruiken. Er wordt een looptijd-verschil van de ontvangstsignalen aan de omzetters gemeten, met de uitbreidingssnelheid van de golfenergie vermenigvuldigd, door de afstand van de omzetters gedeeld, 15 en de boogsinus gevormd, welke de peilhoek levert.From these measurement data - the rise of the interference lines and the time shift of the intensity samples from the two segments - the target data of the vehicle according to claims 1 and 2 are calculated taking into account the bearing angle and the change over time. . When used in water sound technology, the sounding angle can be determined by any other sonar device, however it is particularly advantageous according to claim 3 to use both transducers as sounding device for determining the sounding angle. A transit time difference of the reception signals to the transducers is measured, multiplied by the propagation speed of the wave energy, divided by the distance of the transducers, and the arc sine which provides the bearing angle is formed.

Indien vanaf de meetplaats slechts voertuigen op een voorbepaalde verkeersweg moeten worden gadegeslagen, moeten de beide omzetters of in de vaartrichting of evenwijdig aan de vaartrichting worden aangebracht.If only vehicles are to be observed from a measuring point on a predetermined traffic route, the two converters must be fitted either in the direction of travel or parallel to the direction of travel.

20 Eén peiling is dan overbodig, aangezien de vaartweg of koers van het voertuig bekend is. De radiale snelheids-component wordt dan elke tijd juist uit het quotiënt van de onderlinge afstand der omzetters en de tijdver-schuiving berekend, de afstand uit de telkens bepaalde 25 stijging, vermenigvuldigd met de radiale snelheidscompo-nent.20 One bearing is then superfluous, since the waterway or course of the vehicle is known. The radial velocity component is then calculated each time precisely from the quotient of the mutual distance of the converters and the time shift, the distance from the respective increase, multiplied by the radial velocity component.

Bij willekeurige koers van het voertuig ten opzichte van de meetplaats wordt bij een bepaling van de peilhoek volgens conclusie 3 de radiale snelheids-, 30 component uit het quotiënt van hét looptijdverschil en de tijdverschuiving, vermenigvuldigd met de uitbreidingssnelheid van de golfenergie in het medium, bepaald.At an arbitrary course of the vehicle relative to the measuring point, in determining the bearing angle according to claim 3, the radial velocity component, from the quotient of the transit time difference and the time shift, multiplied by the propagation speed of the wave energy in the medium, is determined. .

De afstand tussen voertuig en meetplaats wordt bepaald, doordat de stijging met het looptijdverschil en de 35 uitbreidingssnelheid van de golfenergie wordt vermenigvuldigd en gedeeld door de tijdsverschuiving. De tangentiale snelheidscomponent verkrijgt men door vermenigvuldiging van de afstand met de verandering in de tijd van de peilhoek.The distance between vehicle and measuring point is determined in that the rise with the transit time difference and the extension speed of the wave energy is multiplied and divided by the time shift. The tangential velocity component is obtained by multiplying the distance by the change in time of the bearing angle.

40 De voordelen van de werkwijze volgens de uit- 8401997 , 1 - 10 - vinding zijn daarin gelegen, dat direkt na de detectie van de door het voertuig gegenereerde en uitgestraalde golfenergie de doelgegevens continu kunnen worden bepaald.The advantages of the method according to the invention are based on the fact that the target data can be continuously determined immediately after the detection of the wave energy generated and radiated by the vehicle.

Aan het intensiteitsmonster laaf zich zien, of slechts 5 omgevingsruis door de omzetters wordt opgevangen of dat een voertuig in het meetgebied gevaren is, aangezien in het laatstgenoemde geval dan onmiddellijk een strukturering van de regelloos uitziende intensiteitsmonsters plaatsvindt en interferentielijnen worden gevormd. Zodra 10 interferentielijnen te herkennen zijn, is het mogelijk stijging en tijdverschuiving te meten. Het eenvoudigst kan de stijging van een interferentielijn worden bepaald door approximatie van een rechte, en de tijdsverschuiving tussen de interferentiemonsters van de beide segmenten 15 met behulp van de correlatietechniek. Een verder voordeel bestaat daaruit, dat gedurende een bewegingsgang van het voertuig de bepaling van de doelgegevens door de in rust zijnde meetplaats zonder verraden van eigen positie, namelijk zonder uitstralen van eigen zendenergie of eigen 20 mavoeuvreren mogelijk is, zodat het voertuig de bewaking door zich aan boord bevindende meetinrichtingen niet kan waarnemen. Meetwerkzaamheden bij de installatie van de meetinrichting worden overbodig, wanneer de doelgegevens van het voertuig ten opzichte van de meetplaats van 25 belang zijn. De afmetingen van de meetinrichting aan de meetplaats zijn met voordeel in wezen kleiner dan het meetgebied, dat met de werkwijze volgens de uitvinding kan worden bewaakt. Bij toepassing van de werkwijze volgens· de uitvinding in de watergeluidstechniek is de 30 meetinrichting met haar hydrofonen bijvoorbeeld op een • rustend schip of een onderzeeër als waarnemingsstation geïnstalleerd, of aan meerdere boeien respectievelijk een buizenstelsel, dat op de zeebodem uitgelegd is.It can be seen from the intensity sample whether only 5 ambient noise is absorbed by the converters or whether a vehicle is in danger in the measuring area, since in the latter case a structuring of the regular looking intensity samples is immediately carried out and interference lines are formed. As soon as 10 interference lines can be recognized, it is possible to measure the rise and time shift. Most simply, the rise of an interference line can be determined by approximation of a line, and the time shift between the interference samples of the two segments 15 using the correlation technique. A further advantage consists in that during a movement of the vehicle the determination of the target data by the measuring location at rest without betraying its own position, i.e. without radiating its own transmission energy or its own maneuvering, is possible, so that the vehicle can monitor it by itself. measuring devices on board cannot observe. Measuring work during the installation of the measuring device becomes superfluous if the target data of the vehicle relative to the measuring location is important. The dimensions of the measuring device at the measuring point are advantageously substantially smaller than the measuring area which can be monitored with the method according to the invention. When the method according to the invention is used in water sound engineering, the measuring device with its hydrophones is installed, for example, on a resting ship or a submarine as an observation station, or on several buoys or a pipe system, which is laid out on the seabed.

Van zeer bijzonder voordeel is het, dat de 35 nauwkeurigheid van de bepaling van de afstand en de voertuigsnelheid onafhankelijk is van de afstand tussen meetplaats en voertuig en met de detecteerbaarheid ook de eerste meting kan worden uitgevoerd. Bovendien is de bepaling van de doelgegevens onafhankelijk van de 40 koers van het voertuig. Zij zijn op dezelfde wijze als bij 340199” ............ ... ^It is of very particular advantage that the accuracy of the determination of the distance and the vehicle speed is independent of the distance between the measuring point and the vehicle and that the first measurement can also be carried out with the detectability. In addition, the determination of the target data is independent of the vehicle's course. They are the same as with 340199 ”............ ... ^

{ V{V

- 11 - een overloop, waarbij de koers over de meetplaats heenvoert, evenals bij een voorbijloop, waarbij de koers met een dwarsafstand langs de meetplaats voorbij voert, te bepalen. Verder is het van voordeel, dat manoeuvres 5 van het voertuig de bepaling van de doelgegevens niet beïnvloeden, wanneer de radiale snelheidscomponent binnen het tijdsinterval slechts onbelangrijk verandert. De bepaling van de afstand en de voertuigsnelheid is bovendien met voordeel volledig onafhankelijk van het bewe-10 gingsgedrag van het voertuig in voorgegane tijdsintervallen en in daarop volgende tijdsintervallen, voorgeschiedenis of toekomstig vaargedrag komen derhalve niet bij de meting binnen. Bij toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding is men in staat steeds de momentane 15 doelgegevens van een voertuig vast te stellen, ook wanneer het voertuig een willekeurige koers met wisselende voertuigsnelheden doorloopt. De voertuigsnelheid kan natuurlijk slechts worden aangegeven, wanneer zij binnen het tijdsinterval nagenoeg constant was.- 11 - to determine an overflow, where the course passes over the measuring point, as well as with a passing run, where the course passes at a transverse distance past the measuring point. Furthermore, it is advantageous that maneuvers of the vehicle do not affect the determination of the target data if the radial velocity component changes only insignificantly within the time interval. Moreover, the determination of the distance and the vehicle speed is advantageously completely independent of the movement behavior of the vehicle in preceding time intervals and in subsequent time intervals, history or future sailing behavior therefore do not enter the measurement. When the method according to the invention is applied, it is possible to determine the instantaneous target data of a vehicle, even when the vehicle goes through a random course with varying vehicle speeds. The vehicle speed can of course only be indicated if it was virtually constant within the time interval.

20 Volgens een voordelige verdere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens conclusie 4 en 5 wordt een derde omzetter opgesteld aan de meetplaats, teneinde eenduidige peilingsresultaten te verkrijgen. De omzetters worden paarsgewijs gebruikt voor het 25 bepalen van de looptijdverschillen. Uit de looptijd-verschillen worden hoeken berekend ten opzichte van de middelloodrechte op de afstand van elk omzetterpaar, en deze hoek in hoekwaarde omgerekend tegenover een gemeenschappelijke referentierichting. De peilhoek wordt 30 bepaald uit de looptijdverschillen, die tot even grote hoekwaarden behoren. Daardoor wordt een zgn. spiegel-peiling uitgesloten.According to an advantageous further embodiment of the method according to the invention according to claims 4 and 5, a third converter is arranged at the measuring location, in order to obtain unambiguous sounding results. The converters are used in pairs to determine the maturity differences. From the transit time differences, angles are calculated with respect to the mid-perpendicular to the distance of each transducer pair, and this angle is converted into an angular value versus a common reference direction. The bearing angle is determined from the transit time differences, which belong to equally large angle values. This excludes a so-called mirror bearing.

Volgens een voordelige verdere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens conclusie 6 35 worden de verkregen looptijdverschillen met elkaar vergeleken en wordt dat omzetterpaar uitgezocht, waarvan de ontvangstsignalen het grootste looptijdverschil vertonen. De ontvangstsignalen van dit omzetterpaar worden voor het bepalen van de tijdverschuiving onderworpen 40 aan frequentieanalyse. De uit de intensiteitsmonsters van 54 0 10-9 7 - 12 - de ontvangstsignalen van dit omzetterpaar bepaalde tijdsverschuiving en het looptijdverschil van hun ontvangstsignalen worden voor het bepalen van de radiale snelheidscomponent en de afstand met elkaar gecombineerd.According to an advantageous further embodiment of the method according to the invention according to claim 6, the obtained transit time differences are compared with each other and that converter pair is selected, the reception signals of which have the greatest transit time difference. The reception signals of this converter pair are subjected to frequency analysis 40 to determine the time shift. The time shift determined from the intensity samples of 54 0 10-9 7-12 the reception signals of this converter pair and the transit time difference of their reception signals are combined with each other to determine the radial velocity component and the distance.

5 Uit de intensiteitsmonsters van deze ontvangstsignalen wordt of de stijging van de interferentielijn in het midden van één van beide segmenten verkregen of wordt de arithmetische middelwaarde van de stijgingen van de in beide segmenten door het midden van het segment ver-10 lopende interferentielijnen bepaald.From the intensity samples of these reception signals, either the rise of the interference line in the center of either segment is obtained or the arithmetic mean value of the increases in the interference lines extending through the center of the segment in both segments.

Ook is het mogelijk om in plaats van de loop-tijdverschillen van de ontvangstsignalen van elk omzetterpaar de tijdverschuiving van de intensiteitsmonsters te vergelijken en de ontvangstsignalen van dat omzetterpaar 15 te gebruiken voor de peilhoek- en tijdverschuivings- berekening, waarvan de intensiteitsmonsters de grootste tijdverschuiving ten opzichte van elkaar vertonen.It is also possible, instead of comparing the transit time differences of the reception signals of each converter pair, to compare the time shift of the intensity samples and to use the reception signals of that converter pair 15 for the bearing angle and time shift calculation, the intensity samples of which have the greatest time shift. relative to each other.

Door het selectieproces volgens conclusie 6 worden intensiteitsmonsters van de ontvangstsignalen 20 van dat omzetterpaar gebruikt, waarvan de verbindingslijn met de verbinding tussen meetplaats en voertuig het beste overeenstemt. In dezelfde richting van het voertuig naar de meetplaats wijst ook de radiale snelheidscomponent van de voertuigsnelheid, welke de vorming van de inter-25 ferentielijnen en de tijdverschuiving van de intensiteitsmonsters in de segmenten veroorzaakt. Het voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding volgens conclusie 6 is daarin gelegen, dat de ontvangstsignalen van dat omzetterpaar worden gebruikt, welke de grootste nauwkeurig-30 heid voor de bepaling van afstand en voertuigsnelheid waarborgen, aangezien de te meten tijdverschuiving tussen beide het grootste is. Deze tijdverschuiving omvat bij een rastering van de tijdas van het frequentie-tijd-coördinaatstelsel in tijdseenheden het grootste aantal 35 tijdseenheden en waarborgt, dat de relatieve fout het kleinst is. Verder is het van voordeel, dat ook dan een bepaling van doelgegevens mogelijk is, wanneer het voertuig op een koers langs een middelloodrechte van de verbindingslijn van éën der omzetterparen wordt uitgevoerd.The selection process according to claim 6 uses intensity samples of the reception signals 20 of that converter pair, the connection line of which corresponds best with the connection between measuring site and vehicle. The radial velocity component of the vehicle velocity, which causes the formation of the interference lines and the time shift of the intensity samples in the segments, also points in the same direction from the vehicle to the measurement site. The advantage of the method according to the invention according to claim 6 lies in the fact that the receiver signals of that converter pair are used, which guarantee the greatest accuracy for the determination of distance and vehicle speed, since the time shift to be measured between the two is the greatest. . This time shift comprises the largest number of time units when the time axis of the frequency-time coordinate system is divided into time units and ensures that the relative error is the smallest. It is furthermore advantageous that a determination of target data is also possible when the vehicle is executed on a course along a mid-perpendicular of the connecting line of one of the converter pairs.

40 Bij deze koers leveren de ontvangstsignalen van dit 34 ö 109 7 .......... Jt * * - 13 - omzetterpaar weliswaar een gestruktureerd intensi te i ts -monsters, een vergelijking van de beide intensiteitsmonsters voor het bepalen van de tijdverschuiving toont, dat de intensiteitsmonsters identiek gevormd zijn en geen tijd-5 verschuiving ten opzichte van elkaar vertonen, aangezien beide omzetters tegelijk hetzelfde interferentieveld aftasten. Door het uitbrengen van drie omzetters en de paarsgewijze benutting van hun ontvangstsignalen is een eenduidige bepaling van alle doelgegevens steeds gewaar-10 borgd, aangezien ëën van de drie omzetterparen steeds een dergelijke oriëntatie vertoont, dat een eenduidige bepaling van de doelgegevens is gewaarborgd.40 At this rate, the reception signals of this 34 ö 109 7 .......... Jt * * - 13 - transducer pair yield a structured intensity samples, a comparison of the two intensity samples for determining the the time shift shows that the intensity samples are identically formed and do not show a time shift relative to each other since both transducers simultaneously scan the same interference field. By issuing three converters and using their reception signals in pairs, an unambiguous determination of all target data is always ensured, since one of the three converter pairs always exhibits such an orientation that an unambiguous determination of the target data is ensured.

Volgens een verdere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens conclusie 7 wordt de peil-15 hoek bepaalt uit de ontvangstsignalen van dat omzetterpaar, welke het kleinste looptijdverschil vertonen. Dit omzetterpaar levert in vergelijking met de andere de grootste meetnauwkeurigheid.According to a further embodiment of the method according to the invention according to claim 7, the level angle is determined from the reception signals of that converter pair, which show the smallest transit time difference. This transducer pair provides the highest measurement accuracy compared to the others.

Met de werkwijze volgens de uitvinding is het 20 op voordelige wijze mogelijk de koers van het voertuig te bepalen, welke enerzijds door de peilhoek tussen meet-plaats en voertuig en anderzijds uit een snelheidshoek bepaald wordt, zoals aangegeven in conclusie 8. De snelheidshoek ligt tussen de radiale snelheidscomponent, 25 waarvan de richting ten opzichte van de referentierichting de peilhoek insluit, en de voertuigsnelheid, die in de richting van de koers wijst. De koers wordt bepaald uit de som van peilhoek en snelheidshoek. De snelheidshoek wordt of uit de verhouding van de tangentiale en radiale 30 snelheidscomponent van de voertuigsnelheid berekend, of volgens een voordelige verdere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens conclusie 9 bepaald door de boogtangens van het produkt van stijging en verandering in de tijd van de peilhoek onder inachtname van een eigen 35 faktor. Het voordeel van de werkwijze volgens conclusie 9 bestaat daaruit, dat niet eerst de snelheidsccmponenten zelf behoeven te worden bepaald, maar direkt uit de gemeten grootheden, namelijk de stijging van een inter-ferentielijn in het segment van het intensiteitsmonster 40 en de verandering in de tijd van de peilhoek de koers * f ,% j ^ 5^0 1 # 4 - 14 - kan worden berekend.With the method according to the invention it is advantageously possible to determine the course of the vehicle, which is determined on the one hand by the bearing angle between the measuring point and the vehicle and on the other hand from a speed angle, as indicated in claim 8. The speed angle is between the radial speed component, the direction of which relative to the reference direction includes the bearing angle, and the vehicle speed, pointing in the direction of the course. The course is determined from the sum of bearing angle and speed angle. The speed angle is calculated either from the ratio of the tangential and radial speed component of the vehicle speed, or according to an advantageous further embodiment of the method according to the invention according to claim 9 determined by the arc tangent of the product of rise and change over time. bearing angle taking into account an own 35 factor. The advantage of the method according to claim 9 consists in that it is not first necessary to determine the speed components themselves, but directly from the measured quantities, namely the rise of an interference line in the segment of the intensity sample 40 and the change in time the course * f,% j ^ 5 ^ 0 1 # 4 - 14 - can be calculated from the bearing angle.

Volgens een voordelige verdere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens de kenmerken van conclusie 10 wordt voor de frequentieanalyse slechts 5 golfenergie in een frequentiegebied rond een middenfrequen-tie benut, welke zich uitbreidt in de vorm van modi en interferenties veroorzaakt binnen de overdrachtslaag.According to an advantageous further embodiment of the method according to the invention according to the features of claim 10, only 5 wave energy is used for a frequency analysis in a frequency range around an intermediate frequency, which spreads in the form of modes and causes interferences within the transfer layer.

Dit frequentiegebied wordt verkregen, doordat langs elk frequentiespoor een soort modulatie van de intensiteiten 10 over de tijd wordt vastgesteld en daaruit een modulatie-maat wordt bepaald. Deze modulatiemaat zou bij het voorhanden zijn van sinusvormige en niet stochastische processen van de in de literatuur bekende modulatiegraad zijn.This frequency range is obtained in that a kind of modulation of the intensities over time is determined along each frequency track and a modulation measure is determined therefrom. This measure of modulation would be in the presence of sinusoidal and non-stochastic processes of the degree of modulation known in the literature.

De modulatiemaat geeft aan hoe geprononceerd de eigen-15 golven zich uitbreiden in de overdrachtslaag en hun interferentie te detecteren is. Het frequentiegebied ligt in het onderste deel van het frequentiespectrum van de ontvangstsignalen, aangezien wegens de demping in de overdrachtslaag slechts eigen-golven van lagere frequentie 20 over grotere afstanden meetbaar zijn en wegens de kleine interferentiegolflengte in dit frequentiegebied het intensiteitsmonster fijn gestruktureerd is.The modulation measure indicates how pronounced the eigen-waves expand in the transfer layer and detect their interference. The frequency range lies in the lower part of the frequency spectrum of the reception signals, since due to the attenuation in the transmission layer only natural waves of lower frequency 20 can be measured over larger distances and because of the small interference wavelength in this frequency range the intensity sample is finely structured.

De modulatiemaat wordt bijvoorbeeld bepaald doordat de variantie van de intensiteiten op elk 25 frequentiespoor wordt vastgesteld en de variantie op de gekwadrateerde gemiddelde waarde van alle daar opgeslagen intensiteiten betrokken en met het getal een wordt verminderd. De wortel uit het verschil levert dan de modu1at i ernaat.For example, the modulation measure is determined by determining the variance of the intensities on each frequency track and subtracting the variance on the squared mean value of all intensities stored there by the number one. The square root of the difference then produces the modulat.

30 De modulatiemaat langs een frequentiespoor is slechts dan groot, wanneer het ontvangstsignaal, overgedragen door eigengolven, ligt boven het omgevings-ruisniveau. In dat geval verkrijgt men op de frequentie-sporen intensiteitsextrema op de afstand van de halve 35 interferentiegolflengte op het frequentiespoor. Door storingen bij de uitbreiding van de eigen-golven kan evenwel bij enige frequenties de modulatiemaat sterk teruglopen, zodat er geen doorgaande interferentielijn respectievelijk geen gelijk gestruktureerde intensiteits-40 monsters van de ontvangstsignalen van de beide omzetters 8431997 - 15 - kunnen worden gevonden. Daarom wordt met voordeel een samenhangend gebied van naburige frequentiesporen uitgekozen als frequentiegebied, waarvoor het vastgestelde, bij voorkeur over de frequentie afgevlakte verloop van 5 de modulatiemaat boven een voorbepaalbare drempel ligt, teneinde met de grootst mogelijke zekerheid de stijging van interferentielijn en tijdsverschuiving van de intensiteitsmonsters in de beide segmenten te kunnen bepalen.The measure of modulation along a frequency track is only large when the reception signal transmitted by eigenwaves is above the ambient noise level. In that case, intensity extrusion at the distance of half the interference wavelength on the frequency track is obtained on the frequency tracks. However, due to disturbances in the propagation of the eigenwaves, the modulation measure can drop sharply at some frequencies, so that no continuous interference line or equally structured intensity-40 samples of the reception signals of the two converters 8431997-15 can be found. Therefore, a coherent region of neighboring frequency tracks is advantageously chosen as the frequency region, for which the determined, preferably smoothed, frequency modulation course is above a predetermined threshold, in order to ensure with the greatest possible certainty the increase in the interference line and the time shift of the intensity samples. in both segments.

10 Volgens een verdere voordelige uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens de kenmerken van conclusie 11 worden de ontvangstsignalen in een hoger gelegen frequentie-interval dan het frequentiegebied met betrekking tot hun looptijdversch.il benut, 15 teneinde daaruit de peilhoek te bepalen. Sigengolven in dit frequentie-interval kunnen de peiling niet vervalsen, aangezien hun fasesnelheden bij benadering gelijk zijn aan de uitbreidingssnelheid.According to a further advantageous embodiment of the method according to the invention according to the features of claim 11, the reception signals are utilized in a higher frequency interval than the frequency range with respect to their transit time difference, in order to determine the bearing angle therefrom. Sigen waves in this frequency interval cannot falsify the bearing, since their phase velocities are approximately equal to the propagation velocity.

Zoals men ziet, werken de voor de bepaling 20 van de stijging en tijdsverschuiving gewenste over- drachtseigenschappen van de overdrachtslaag, die zorgen voor een uitbreiding van eigengolven en de interferentie daarvan, storend voor de peiling. Door de selectie volgens de uitvinding van het frequentiegebied en het frequentie-25 interval is een optimale aanpassing van de meting aan overdrachtseigenschappen bereikt.As can be seen, the transfer properties of the transfer layer desired for determination of the rise and time shift, which cause propagation of eigenwaves and their interference, interfere with the bearing. By the selection according to the invention of the frequency range and the frequency interval, an optimum adaptation of the measurement to transmission properties is achieved.

De rekenvoorschriften, volgens welke voertuig-afstand en voertuigsnelheid kunnen worden gewonnen uit de meetgrootheden, worden aangegeven door de verdere 30 uitvoeringen volgens de uitvinding volgens conclusie 12, 13 en 14, waarbij de daar opgevoerde faktor of volgens conclusie 15 uit de interferentiegolflengte van twee eigen-golven, welke zich instelt uit de uitgestraalde golfenergie bij de middenfrequentie van het frequentie-35 gebied, en hun frequentiematige afleiding, of volgens de kenmerken van conclusie 16 gefixeerd wordt gelijk aan de 1,1-voudige waarde van de middenfrequentie van het frequentiegebied. Deze faktor is kenmerkend voor de uitbreidingseigenschappen van de overdrachtslaag en kan 40 voor het begin van de meting reeds worden bepaald of &L il 1 C 0 7 V * V i V V / - 16 - vastgelegd zijn. Talrijke proeven hebben laten zien, dat de exacte kennis van het mechanisme van de overdrachts-laag geheel niet noodzakelijk is om deze faktor te bepalen, maar dat de benadering door de 1,1-voudige waarde 5 van de middenfrequentie reeds goede meetresultaten oplevert.The calculation rules, according to which vehicle distance and vehicle speed can be obtained from the measured variables, are indicated by the further embodiments according to the invention according to claims 12, 13 and 14, wherein the factor stated therein or according to claim 15, from the interference wavelength of two inherent -waves, which adjusts from the radiated wave energy at the center frequency of the frequency range, and their frequency derivation, or is fixed according to the features of claim 16 equal to the 1.1-fold value of the center frequency of the frequency range. This factor is characteristic of the extension properties of the transfer layer and can be determined 40 before the start of the measurement whether & l il 1 C 0 7 V * V i V V / - 16 - are fixed. Numerous tests have shown that the exact knowledge of the mechanism of the transfer layer is not necessary at all to determine this factor, but that the approximation by the 1.1-fold value of the center frequency already yields good measurement results.

Indien een waaiervormige struktuur van de inten-siteitsmonsters is herkend, is dit een zeker teken, dat een detecteerbare geluidsbron in het meetgebied binnen-10 gekomen is. Vanzelfsprekend is een omgaande meting van de doelgegevens tot aan het naderen van het voertuig aan de meetplaats van belang. Stijging van een herkenbare interferentielijn in een punt van het frequentie-tijdcoördinatensysteem van het interferentiemonster 15 kan evenwel slechts worden bepaald, wanneer een deel van de interferentielijn duidelijk geprononceerd is.If a fan-shaped structure of the intensity samples has been recognized, this is a sure sign that a detectable sound source has entered the measuring area. It goes without saying that an immediate measurement of the target data up to the approach of the vehicle to the measuring point is important. However, an increase of a recognizable interference line in a point of the frequency-time coordinate system of the interference sample 15 can only be determined if part of the interference line is clearly pronounced.

Het vroegste tijdstip voor het bepalen van de stijging van de interferentielijn is dan gegeven, wanneer het tijdsinterval volgens conclusie 17 zodanig is gekozen, 20 dat ten minste twee intensiteitsmaxima op het frequentie-spoor aan te geven zijn. Met deze dimensionering wordt bereikt, dat in een door het frequentiegebied en tijdsinterval gedefinieerd segment een geprononceerd intensiteitsmonster aan te geven is, dat ook voor een 25 vergelijking van de segmenten met betrekking tot de tijdverschuiving voldoende goed gestructureerd is. Vanzelfsprekend kunnen ook met kleinere of grotere tijdsintervallen meetresultaten worden verkregen.The earliest time for determining the rise of the interference line is then given when the time interval according to claim 17 is chosen such that at least two intensity maxima can be indicated on the frequency track. With this dimensioning it is achieved that in a segment defined by the frequency range and time interval a pronounced intensity sample can be indicated, which is also sufficiently well structured for a comparison of the segments with respect to the time shift. Obviously, measurement results can also be obtained at smaller or longer time intervals.

Men loopt evenwel bij een te klein tijdsinterval het 30 gevaar, dat er geen voldoende fijngestruktureerd intensiteitsmonster in het bovenste bereik van het frequentiegebied kan worden verkregen, aangezien daar geen intensiteitmaximum en -minimum meer wordt geregistreerd. Bij een te groot gekozen tijdsinterval kan 35 er eventueel niet meer van worden uitgegaan, dat het voertuig gedurende deze meettijd met nagenoeg constante voertuigsnelheid vaart, zodat dan een aangifte over de momentane hoogte van de voertuigsnelheid niet meer kan worden gemaakt.However, if the time interval is too small, there is a danger that a sufficiently finely structured intensity sample cannot be obtained in the upper range of the frequency range, since no intensity maximum and minimum are recorded there anymore. If the time interval chosen is too large, it may no longer be possible to assume that the vehicle will travel at a substantially constant vehicle speed during this measuring time, so that an indication of the instantaneous height of the vehicle speed can no longer be made.

40 De afstand van de omzetters wordt evenals S4C 199 7 - 17 - * het tijdsinterval afhankelijk van de overdrachtseigen-schappen van de overdrachtslaag gekozen en aangepast volgens de kenmerken van conclusie 18 aan het te verwachten interferentieveid. De aldaar aangegeven dimensio-5 nering van een afstand van de omzetters in afhankelijkheid van de interferentiegolflengte van twee interfererende eigen-golven waarborgt, dat de intensiteitsmonsters in de beide segmenten elkaar gedeeltelijk overlappen en een correlatie van de intensiteitsmonsters kan worden 10 vastgesteld. Bij een toepassing in de watergeluidstechniek heeft men bijvoorbeeld een waterkanaal met een diepte van ongeveer 40 meter en een middenfrequentie van 300 Hz een omzetterafstand van ongeveer 100 meter om redelijke meetresultaten te verkrijgen. Hieruit blijkt, dat de 15 omzetters aan de meetplaats kunnen worden aangebracht in dichte nabijheid betrokken op het te bewaken meet-gebied, dat meer dan 10 km uitgebreidheid kan vertonen. Experimenten in de watergeluidstechnieken hebben aangetoond, dat een tijdsinterval van minder dan 200 sec.The distance of the transducers, like S4C 199 7 - 17 - *, the time interval depending on the transfer properties of the transfer layer is chosen and adapted according to the features of claim 18 to the expected interference field. The dimensioning of the transducers indicated therein depending on the interference wavelength of two interfering eigenwaves ensures that the intensity samples in the two segments partially overlap and a correlation of the intensity samples can be determined. For example, in an application in water sound engineering, a water channel with a depth of about 40 meters and a center frequency of 300 Hz has a converter distance of about 100 meters to obtain reasonable measurement results. This shows that the 15 converters can be arranged at the measuring location in close proximity to the measuring area to be monitored, which may exhibit more than 10 km of extension. Experiments in water sound techniques have shown that a time interval of less than 200 sec.

20 voldoende is om de eerste meting van een stijging van een interferentielijn te verrichten. Als frequentiegebied is een bandbreedte van 200 Hz rond de middenfrequentie van 300 Hz voordelig gebleken. De eerste doelgegevens van een vaartuig, dat de meetplaats nadert, kunnen 25 derhalve na ongeveer 3 min. aan de meetplaats worden vastgesteld ten opzichte van de vaartuigafstand, vaartuig-snelheid en koers, nadat het vaartuig werd gedetecteerd. Verdere opgave over het bewegingsgedrag zijn vanaf dan gedurende de totale naderingsfase van het vaartuig 30 bij het overvaren of passeren van de meetplaats en tot het verlaten van het meetgebied, tot namelijk het vaartuig niet meer kan worden gedetecteerd, continu mogelijk.20 is sufficient to perform the first measurement of an increase in an interference line. As a frequency range, a bandwidth of 200 Hz around the center frequency of 300 Hz has proved advantageous. The first target data of a vessel approaching the measuring site can therefore be determined at the measuring site after about 3 minutes with respect to the vessel distance, vessel speed and course after the vessel has been detected. From then on, further information about the movement behavior during the entire approach phase of the vessel 30 when passing over or passing the measuring point and until leaving the measuring area, until the vessel can no longer be detected, is continuously possible.

Door de dimensionering van de afstand van de omzetters en het tijdsintervan in afhankelijkheid 35 van de overdrachtseigenschappen in het meetgebied wordt het meetproces aangepast aan het mechanisme van het ontstaan der intensiteitsmonsters, waardoor een optimalisering van de meetresultaten wordt bereikt.By measuring the distance of the transducers and the time interval depending on the transfer properties in the measuring area, the measuring process is adapted to the mechanism of the generation of intensity samples, whereby an optimization of the measuring results is achieved.

Bijzonder voordelig voor de bepaling van de 40 doelgegevens is het, wanneer de intensiteitsmonsters η i {) ' - 18 - zo fijn mogelijk zijn gestruktureerd, aangezien dan bijzonder goed de tijdsverschuiving van de intensiteits-monsters in de beide segmenten kan worden gedetecteerd. Volgens een voordelige verdere uitvoering van de werkwijze 5 volgens de uitvinding volgens conclusie 19 kan een verbetering worden bereikt, doordat de omzettere binnen de overdrachtslaag evenwijdig aan het grensvlak worden uitgelegd op een zodanige afstand, bij welke de eigen-funkties in vertikale richting geen nulplaats vertonen 10 en het interferentieveld wordt opgebouwd door zoveel mogelijk eigengolven, ook van hogere orde. Deze afstand kan worden vastgesteld doordat een omzetter binnen de overdrachtslaag verschillende posities onder het grensvlak in de overdrachtsplaat inneemt en elke keer het inter-15 ferentiemonster van een ruisbron wordt geregistreerd.It is particularly advantageous for the determination of the 40 target data if the intensity samples η i {) '- 18 - are structured as finely as possible, since then the time shift of the intensity samples in both segments can be detected very well. According to an advantageous further embodiment of the method according to the invention according to claim 19, an improvement can be achieved in that the converter within the transfer layer is laid parallel to the interface at such a distance at which the properties in the vertical direction do not show zero position 10 and the interference field is built up by as many eigenwaves as possible, also of a higher order. This distance can be determined in that a converter within the transfer layer occupies different positions below the interface in the transfer plate and each time the interference sample of a noise source is recorded.

De optimale afstand wordt dan gevonden, wanneer de meeste interferentielijnen in het segment liggen. De eigen-funkties van de overdrachtslaag zijn ook bij benadering gemakkelijk te berekenen. Daaruit kan eveneens 20 de afstand voor de omzetterinrichting worden geëvalueerd.The optimal distance is then found when most of the interference lines are in the segment. The inherent functions of the transfer layer are also approximately easy to calculate. From this, the distance for the converter device can also be evaluated.

Voor het bepalen van de doelgegevens wordt de door het voer- of vaartuig afgestraalde golfenergie onderworpen aan een frequentieanalyse, en daaruit een ruisspectrum afgeleid, bijvoorbeeld in de vorm van een 25 kortetijd-vermogens-dichtheids-spectrum volgens conclusie 20. Bij voorkeur wordt het ruisspectrum van het vaartuig zodanig bepaald, dat het over de frequentie een constante waarde zou vertonen in het geval, dat er zich geen eigengolven zouden hebben gevormd bij de uitbreiding van 30 de golfenergie. Een dergelijk rekenproces voor de corresponderende normalisering van een ruisspectrum is bijvoorbeeld beschreven in een bericht BL 4556, Krupp Atlas-Elektronik, "Detektion von mehreren Grundfrequenzen periodischer Signale in farbigem Rauschen" door 35 G. Hermstrüwer, 1976. Indien men dit proces bijvoorbeeld toepast op scheepsruis, waarvan het ruisspectrum over de frequentie een bochelvormig verloop vertoont, wordt de bochel afgevlakt en stelt zich een over de frequentie constante waarde van het spectrum in. Pas op het moment, 40 waar de uitbreiding van de golfenergie door eigengolven S 4 C -i J j} 7 -19- plaatsvindt, vormen zich over de frequentieminima en -maxima in het spectrum.To determine the target data, the wave energy radiated by the vehicle or vessel is subjected to a frequency analysis, and a noise spectrum is derived therefrom, for example in the form of a short-time power density spectrum according to claim 20. Preferably, the noise spectrum is of the vessel so that it would display a constant value across the frequency in the event that no waves of its own have formed as the wave energy expands. Such a calculation process for the corresponding normalization of a noise spectrum is described, for example, in a message BL 4556, Krupp Atlas-Elektronik, "Detektion von mehreren Grundfrequenzen periodischer Signale in farbigem Rauschen" by 35 G. Hermstrüwer, 1976. For example, if this process is applied to ship's noise, the noise spectrum of which has a hump-shaped curve over the frequency, the hump-back is smoothed and a value of the spectrum constant over the frequency is established. Only at the moment, 40 where the wave energy propagation by eigenwaves S 4 C -i J j} 7 -19- takes place, do the frequency minima and maxima in the spectrum form.

Volgens een voordelige verdere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens conclusie 21 5 wordt de stijging van de interferentielijn verkregen, doordat de interferentielijn wordt benaderd door een rechte en de stijging van de rechte de stijging van de interferentielijn aangeeft. De benadering wordt dan bereikt, wanneer de rechte de interferentielijn in het 10 segment niet meer snijdt, wanneer dus geen intensiteits-maxima resp. -minima meer op de rechte worden vastgesteld en derhalve de rechte aan de interferentielijn raakt, of afstanden van de rechte tot de interferentielijn in het frequentie-tijd-coördinatenstelsel een minimum 15 zijn. Deze methode kan bijzonder eenvoudig worden gerealiseerd met behulp van een computer door regressie-berekening.According to an advantageous further embodiment of the method according to the invention according to claim 21, the rise of the interference line is obtained in that the interference line is approximated by a line and the rise of the line indicates the rise of the interference line. The approximation is then reached when the line no longer intersects the interference line in the segment, so that no intensity maxima resp. -minima are set more on the line and therefore touches the line on the interference line, or distances from the line to the line of interference in the frequency-time coordinate system are a minimum of 15. This method can be realized very easily with the aid of a computer by regression calculation.

Voor de bepaling van de stijging van de interferentielijn binnen het frequentie-tijdcoördinaten-20 stelsel van het intensiteitsmonster van ëên der segmenten wordt volgens een voordelige verdere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens conclusie 22 een rechte willekeurig in het segment aangebracht en worden langs deze rechte de intensiteiten gemeten.For determining the rise of the interference line within the frequency-time coordinate system of the intensity sample of one of the segments, according to an advantageous further embodiment of the method according to the invention according to claim 22, a straight line is randomly placed in the segment and straight the intensities measured.

25 Voor het benaderen wordt de. rechte gedraaid en zolang in de tijd- of frequentierichting verschoven, totdat de gemeten intensiteiten alle gelijk zijn. Dan nadert de rechte aan een interferentielijn. Indien de rechte een uit intensiteitsmaxima gevormde interferentielijn 30 moet naderen, moet zij zolang worden gedraaid en/of verschoven, totdat de intensiteiten alle even groot zijn en bijvoorbeeld naburige maximale waarde binnen het segment vertonen. Daardoor is gewaarborgd, dat de langs de rechte gemeten intensiteiten ook daadwerkelijk 35 tot êên en dezelfde interferentielijn behoren, aangezien zij alle naburig aan elkaar zijn en een continue lijn vormen. Ter toelichting van deze methode stelle men zich een driedimensionaal coördinantenstelsel voor met een frequentieas, een tijdas en loodrecht op dit vlak 40 een intensiteitsas. De intensiteiten worden dan als25 For approximation, the. turned straight and shifted in the time or frequency direction until the measured intensities are all equal. Then the straight approaches to an interference line. If the line is to approach an interference line 30 formed from intensity maxima, it must be rotated and / or shifted until the intensities are all equal and show, for example, neighboring maximum value within the segment. This ensures that the intensities measured along the straight line actually belong to one and the same interference line, since they are all adjacent to each other and form a continuous line. To illustrate this method, a three-dimensional coordinate system with a frequency axis, a time axis and an intensity axis perpendicular to this plane was envisaged. The intensities then become like

Sty i'JPSty i'JP

- 20 - reliëf boven het frequentie-tijdvlak weergegeven. Interferentielijnen zijn in dit reliëf hoogtelijnen.- 20 - relief shown above the frequency-time plane. Interference lines in this relief are contour lines.

Door de rechte wordt een doorsnee door het hoogteprofiel gelegd. Wanneer alle intensiteiten langs de rechte 5 gelijk zijn, ligt de rechte op een hoogtelijn en nadert zij aan een referentielijn. Wanneer alle intensiteiten langs de rechte maximale waarden zijn, ligt de rechte op een hoogterug. De interferentielijnen zijn bij een overloop tot aan het bereiken van de meetplaats bij * 10 benadering rechten, bij een voorbijlopen, waarbij de koers van het vaartuig een dwarsafstand ten opzichte van de meetplaats vertoont, hyperbolen, waarvan de toppunten de dichtste nadering van het vaartuig aan de meetplaats kentekenen. De interferentielijnen vertonen 15 bij aansluitend aflopen of verwijderen van het vaartuig van de meetplaats omgekeerde stijging en een spiegel-symmetrisch verloop ten opzichte van de frequentieas.The straight section creates a cross section through the height profile. When all intensities along the line 5 are equal, the line lies on a contour line and approaches a reference line. When all intensities along the straight are maximum values, the straight is on a height back. The interference lines are superimposed on an overflow until reaching the measuring point, approx. 10, when passing, where the vessel's course has a transverse distance to the measuring point, hyperboles, the vertices of which approach the closest to the vessel. mark the measurement location. The interference lines show a reverse rise and a mirror-symmetrical course with respect to the frequency axis when the vessel subsequently descends or is removed from the measuring site.

Een voordelige mogelijkheid voor het berekenen van de approximatie geeft een voordelige verdere uit-20 voering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens conclusie 23. Er worden langs een willekeurig in het frequentie-tijd-coördinatenstelsel aangebrachte rechte de intensiteit gemeten en de gemiddelde waarde ervan gevormd. Bovendien worden deze afzonderlijke intensiteiten 25 gekwadrateerd, de som der gekwadrateerde intensiteiten gevormd en gedeeld door het aantal van de langs'de rechte in het segment gemeten intensiteiten. Er wordt het verschil uit dit resultaat en de gekwadrateerde gemiddelde waarde bepaald, de wortel daarvan genomen en door de 30 gemiddelde waarde gedeeld. Deze rekenoperatie levert de relatieve standaarddeviatie der intensiteiten langs de rechte ten opzichte van hun gemiddelde waarde, De rechte approximeert de interferentielijn des te nauwkeuriger, naarmate de relatieve standaarddeviatie kleiner 35 is, zij wordt zolang in het frequentie-tijd-coördinatenstelsel gedraaid en verschoven, totdat de relatieve standaarddeviatie een minimum is.An advantageous possibility for calculating the approximation gives an advantageous further embodiment of the method according to the invention according to claim 23. The intensity is measured along an arbitrary line arranged in the frequency-time coordinate system and the average value thereof is formed . In addition, these individual intensities are squared, the sum of the squared intensities is formed and divided by the number of the intensities measured along the straight line in the segment. The difference from this result and the squared mean value is determined, taken from its square root and divided by the mean value. This calculation operation produces the relative standard deviation of the intensities along the line relative to their mean value. The line approximates the interference line the more precisely, the smaller the relative standard deviation, it is rotated and shifted in the frequency-time coordinate system until the relative standard deviation is a minimum.

Ter verhoging van de meetbetrouwbaarheid wordt volgens een verdere uitvoering van de werkwijze volgens 40 de uitvinding volgens conclusie 24 in het frequentie- '$* ,r· fi n f\ <r O '3 ij : j $ j -21- tijd-coördinatenstelsel een monster gevormd uit een bundel rechten, welke elkaar alle bij -0,1-voudige waarde van de middenfrequentie snijden. Deze rechten vertonen op het frequentiespoor van de middenfrequentie equidistante 5 afstanden. De bundel wordt met zijn snijpunt in de tijd-richting zo lang verschoven totdat zij de interferentie-lijnen in het segment het beste approximeert en de interferentielijnen niet meer snijdt, maar raakt. Aansluitend wordt de verbinding tussen het midden van het 10 segment en het snijpunt van de rechten gemaakt en de stijging van deze verbinding gemeten, welke de stijging van de interferentielijn voor het bepalen der doelgegevens levert. Door de toepassing van een bundel rechten wordt de middeling van de stijging van de interferentielijnen 15 tot stand gebracht, hetgeen een statisch zekere meetwaarde oplevert van de gezochte stijging van de interferentielijn.In order to increase the measurement reliability, according to a further embodiment of the method according to 40, the invention according to claim 24, a frequency coordinate system in the frequency time coordinate system is a time coordinate system. sample formed from a bundle of lines, all intersecting each other at -0.1 times the center frequency. These rights show equidistant 5 distances on the frequency track of the intermediate frequency. The beam is shifted with its intersection in the time direction until it best approximates the interference lines in the segment and no longer intersects the interference lines, but touches them. Subsequently, the connection between the center of the segment and the intersection of the lines is made and the rise of this connection is measured, which produces the rise of the interference line for determining the target data. By the application of a bundle of rights, the averaging of the rise of the interference lines 15 is effected, which gives a statically certain measure of the sought rise of the interference line.

Voor het bepalen van de tijdsverschuiving van de intensiteitsmonsters in de beide segmenten wordt volgens een voordelige verdere uitvoering van de werkwijze ! 20 volgens de uitvinding volgens conclusie 25 de vergelijking van de intensiteitsmonsters van de ontvangstsignalen van beide omzetters met middelen van de correlatietechniek uitgevoerd. Het bijzondere voordeel bestaat daaruit, dat door deze signaalverwerking een automatisering op 25 eenvoudige wijze mogelijk is.In order to determine the time shift of the intensity samples in the two segments, an advantageous further implementation of the method involves using According to the invention according to claim 25, the comparison of the intensity samples of the reception signals of both converters is carried out by means of the correlation technique. The special advantage consists in that automation is possible in a simple manner by this signal processing.

Zoals in de aanhef toegelicht, berust de werkwijze volgens de uitvinding op het mechanisme van de uitbreiding van eigengolven in een overdrachtslaag met dispersie-eigenschappen, bijvoorbeeld een vlak-30 waterkanaal, en de interferentie daarvan. Zoals reeds uiteengezet, is het aantal van de zich vormende eigen golven niet alleen afhankelijk van de uitstralende frequentie, maar ook van de diepte van het vlakwaterkanaal resp. de loodrechte uitbreiding van de overdrachtslaag 35 tot haar grensvlak. Bij een geval binnen het meetgebied, dat wil zeggen wanneer de diepte niet constant is, kan het komen tot fouten in de bepaling van de tijdver-schuiving van de intensiteitsmonsters en de stijging van de interferentielijnen, wanneer het vaartuig zich 40 bevindt op een plaats, waarvan de diepte verschilt van de Λ * ^ - 22 - diepte van de meetplaats.As explained in the preamble, the method according to the invention is based on the mechanism of the propagation of eigenwaves in a transfer layer with dispersion properties, for example a flat water channel, and the interference thereof. As already explained, the number of the own waves forming does not only depend on the radiating frequency, but also on the depth of the flat water channel resp. the perpendicular extension of the transfer layer 35 to its interface. In a case within the measurement range, i.e. when the depth is not constant, errors in the determination of the time shift of the intensity samples and the rise of the interference lines may occur when the vessel is in a position, the depth of which differs from the plaats * ^ - 22 depth of the measuring site.

Volgens een voordelige verdere uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding volgens conclusie 26 wordt de vastgestelde radiale snelheidscomponent 5 van de vaartuigsnelheid over het dubbele bedrag van de relatieve diepteverandering in het meetgebied gecorrigeerd. Aangezien het hier gaat om relatieve grootheden, behoeft niet de diepte zelf bekend te zijn. Er behoeft slechts het verval van de bodem voor de correctie te worden ge-10 nomen, hetgeen bij het uitmeten van de parameters van het vlakwaterkanaal gemakkelijk kan worden vastgesteld.According to an advantageous further embodiment of the method according to the invention according to claim 26, the determined radial velocity component 5 of the vessel speed is corrected by twice the relative depth change in the measuring area. Since these are relative quantities, the depth itself need not be known. Only the decay of the bottom needs to be taken for the correction, which can easily be determined when measuring the parameters of the flat water channel.

De volgende overweging licht dit toe: het door het interferentieveld omgeven watervoertuig legt met de vaartuigsnelheid in een tijd een weg af, die juist 15 correspondeert met een interferentiegolflengte. Afhankelijk van de diepte van het vlakwaterkanaal zijn evenwel de interferentiegolflengtes verschillend, namelijk naarmate het vlakwaterkanaal ondieper is, is de afstand tussen twee interferentiemaxima des te korter. Indien 20 het watervaartuig zich bevindt in een ondieper ;gebied dan aan de meetplaats, zal in dezelfde tijd aan de meetplaats het interferentiemaximum een grotere weg afleggen dan aan de plaats van het schip, aangezien er geen hiaten in de opbouw van het interferentieveld kunnen 25 ontstaan en het interferentieveld alleen door de kanaal-parameters en niet door het watervaartuig wordt bepaald.The following consideration explains this: the watercraft surrounded by the interference field travels at a time with the vessel speed, a path which corresponds precisely to an interference wavelength. Depending on the depth of the flat water channel, however, the interference wavelengths are different, namely, the shallower the flat water channel, the shorter the distance between two interference maxima. If the watercraft is located in a shallower area than at the measuring site, the interference maximum will travel a greater distance at the measuring site at the same time than at the vessel location, since no gaps can be created in the construction of the interference field. and the interference field is determined only by the channel parameters and not by the watercraft.

De gemeten tijdsverschuiving is daardoor kleiner en de daaruit bepaalde vaartuigsnelheid te groot.The measured time shift is therefore smaller and the vessel speed determined from it is too great.

De stijging van de interferentielijn wordt 30 op dezelfde wijze door diepteveranderingen in het meetgebied beïnvloed. Aangezien in de schipafstandsbepaling de verhouding uit de stijging en de tijdsverschuiving betrokken wordt, wordt de scheepsafstand ook bij diepteverandering steeds juist bepaald en behoeft deze niet te 35 worden gecorrigeerd. De snelheidshoek wordt met behulp van de in overeenstemming met de verdere uitvoering volgens de uitvinding van de werkwijze volgens conclusie 27 gecorrigeerde stijgingswaarde berekend.The rise of the interference line is affected in the same way by depth changes in the measuring area. Since the ratio between the rise and the time shift is taken into account in the ship's distance determination, the ship's distance is always correctly determined even in the event of a change in depth and does not need to be corrected. The speed angle is calculated using the rise value corrected in accordance with the further embodiment of the method according to claim 27 in accordance with the invention.

De wijze van werken van de werkwijze volgens 40 de uitvinding is hier als voorkeur beschreven voor toe- 340190" - 23 - passing in de watergeluidstechniek. Op dezelfde wijze zijn passieve metingen van de doelgegevens van een voertuig bij de bewaking van straten aan land en in de lucht mogelijk in gebieden, waar geluidsgolven van het 5 vaartgeruis in bodem- of luchtlagen met dispersie-eigeh-schappen binnendringen en zich eigen-golven ontwikkelen.The mode of operation of the method according to the invention has been described here as preferred for use in water sound engineering. Likewise, passive measurements of the target data of a vehicle in the monitoring of streets on land and in the air possible in areas where sound waves from the shipping noise penetrate into soil or air layers with dispersion properties and self-waves develop.

De uitvinding wordt aan de hand van de in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeelden in het volgende nader beschreven. In de tekening toont; 10 fig. 1 een meetsituatie voor de werkwijze voor het bepalen van doelgegevens vanuit een meetplaats, fig. 2 een blokschema, waarin de werkwijze wordt gerealiseerd, fig. 3 een schets ter toelichting van de 15 werkwijze bij een overlopen, en in het bijzonder voorbijlopen ten opzichte van de meetplaats, fig. 4 een segment uit fig. 1, fig. 5 een blokschema voor een in fig. 2 weergegeven intens iteitsmonstereenheid, 20 fig. 6.1 en 6.2 de meetsituatie en het bijbe horende frequentiediagram met interferentielijnen bij een overlopen van de meetplaats door een met constante vaartuigsnelheid varend vaartuig, fig. 7 een frequentie-tijddiagram, waarbij het 25 vaartuig met.wisselende vaartuigsnelheid de meetplaats gedurende het overlopen nadert, fig. 8 een geometrische overzichtsweergave ter toelichting van de werkwijze bij een koers van het vaartuig, die dwars op de meetplaats verloopt, 30 fig. 9 een blokschema van een in fig. 2 weergegeven interferentielijnberekenaar, en fig. 10 een overdrachtslaag met diepteverandering. Fig. 1 dient voor de toelichting van de werkwijze voor het bepalen van doelgegevens van een 35 vaartuig 1, dat op een koers 2 langs een meetoord 3 met een vaartuigsnelheid V voorbij vaart. De koers verloopt onder een koers γ ten opzichte van het geografische noorden, dat in het verdere als referentie-richting N wordt aangeduid. Het voertuig 1 bevindt 40 zich ten opzichte van de meetplaats 3 onder een peilhoek φ 64 0 1 9 9 7 - 24 - die als rechtswijzende peiling ten opzichte van het noorden is geregistreerd. De vaartuigsnelheid V en haar twee loodrecht op elkaar staande snelheidscomponenten, nl. de radiale snelheidscomponent Vr en de tangentiale 5 snelheidscomponent Vq zijn weergegeven. De radiale snelheidscomponent Vr ligt in de richting van de verbindingslijn tussen het vaartuig 1 en de meetplaats 3.The invention is described in more detail below with reference to the illustrative embodiments shown in the drawing. In the drawing shows; Fig. 1 shows a measuring situation for the method for determining target data from a measuring location, Fig. 2 a block diagram in which the method is realized, Fig. 3 a sketch for explaining the method during an overflow, and in particular overflow with respect to the measuring location, Fig. 4 shows a segment from Fig. 1, Fig. 5 a block diagram for an intensity sample unit shown in Fig. 2, Fig. 6.1 and 6.2 the measuring situation and the associated frequency diagram with interference lines when an overflow of the measuring place by a vessel sailing at a constant vessel speed, fig. 7 a frequency-time diagram, with the vessel approaching the measuring place with varying vessel speed during the overflow, fig. 8 a geometric overview for explaining the method at a course of the vessel , which runs transversely to the measuring point, Fig. 9 is a block diagram of an interference line calculator shown in Fig. 2, and Fig. 10 shows a transfer line with depth change. Fig. 1 serves to explain the method for determining target data of a vessel 1 passing on a course 2 along a measuring station 3 at a vessel speed V. The course proceeds under a course γ with respect to the geographical north, which is further referred to as reference direction N. Vehicle 1 is located 40 with respect to measuring location 3 at a bearing angle φ 64 0 1 9 9 7 - 24 - which is registered as a right-hand bearing to the north. The vessel speed V and its two perpendicular velocity components, viz. The radial velocity component Vr and the tangential velocity component Vq, are shown. The radial velocity component Vr is in the direction of the connecting line between the vessel 1 and the measuring point 3.

Aan de meetplaats bevinden zich drie omzetters 4, 5 en 6, die een gelijkzijdige driehoek met zijdelengte d omspannen. 10 Met het oog op een betere herkenbaarheid zijn de grootteverhoudingen met betrekking tot de stand d en de vaar-tuigafstand tussen meetplaats 3 en vaartuig 1 niet reëel weergegeven. De afstand tussen het vaartuig 1 en de meetplaats 3 is in de regel meerdere orden groter dan de 15 afstand d van de omzetters 4, 5 en 6. De omzetters 4, 5 en 6 ontvangen de door het vaartuig 1 uitgestraalde vaar-ruis en zetten deze om in ontvangstsignalen. De looptijd-verschillen τ^, τ2, tussen ontvangstsignalen van telkens twee omzetters 4, 5 resp. 5, 6 resp. 4, 6 worden bepaald.There are three transducers 4, 5 and 6 at the measuring point, which span an equilateral triangle with side length d. For the purpose of better recognizability, the size ratios with respect to the position d and the vessel distance between measuring point 3 and vessel 1 are not shown in real terms. The distance between the vessel 1 and the measuring point 3 is generally several orders greater than the distance d of the transducers 4, 5 and 6. The transducers 4, 5 and 6 receive the sailing noise radiated by the vessel 1 and these into reception signals. The transit time differences τ ^, τ2, between reception signals of two converters 4, 5 resp. 5, 6 resp. 4, 6 are determined.

20 Uit de looptijdverschillen τ2, worden hoeken ®i' £i ^ = 2' 3} ten opzichte van de middelloodrechte op de verbinding van het betreffende omzetterpaar berekend. Deze hoeken θ^, zijn gelijk aan de boogsinus van het looptijdverschil τ., gedeeld door een maximaal cl * 25 looptijdverschil -r v waarbij d de onderlingeFrom the maturity differences τ2, angles ii '£ i ^ = 2' 3} with respect to the perpendicular to the connection of the respective converter pair are calculated. These angles θ ^ are equal to the arc sine of the transit time difference τ., Divided by a maximum cl * 25 transit time difference -r v where d is the mutual

ïïlcLX GCLX G

afstand der omzetters en c de uitbreidingssnelheid in het medium zijn. Voor elk looptijdverschil τ^, t2, ^3 worden twee hoeken en verkregen, zoals ingezet in fig. 1.distance of the converters and c are the expansion rate in the medium. For each maturity difference τ ^, t2, ^ 3, two angles and are obtained, as shown in fig. 1.

De hoek ligt tussen de middelloodrechte en een ver-30 binding met het vaartuig 1, volgens fig. 1, de hoek ε1 kenmerkt de zgn. spiegelpeiling en simuleert een doel-peiling, waarbij het veronderstelde doel het aan de verbindingslijn tussen de omzetters gespiegelde ware doel is. De hoeken θ^, ε^ worden berekend uit looptijd-35 verschillen van de ontvangstsignalen aan de omzetters 4 en 5. Hoeken 62, ε2 uit looptijdverschillen x2 tussen de ontvangstsignalen van de omzetters 5 en 6 en de hoeken Θ3 en ε3 worden bepaald uit looptijdverschillen τ3 van de ontvangstsignalen aan de omzetters 4 en 6.The angle lies between the mid-perpendicular and a connection with the vessel 1, according to fig. 1, the angle ε1 characterizes the so-called mirror bearing and simulates a target bearing, whereby the assumed target is the mirrored true at the connection line between the transducers goal is. The angles θ ^, ε ^ are calculated from transit time-35 differences of the reception signals at the converters 4 and 5. Angles 62, ε2 from transit time differences x2 between the reception signals of the converters 5 and 6 and the angles Θ3 and ε3 are determined from transit time differences τ3 of the reception signals on converters 4 and 6.

40 Om uit de hoeken en ε^, die hoeken te kunnen uitscheiden *401357 •V J tv» 1 v / - 25 - · die in de richting naar spiegelbeelddoelen wijzen, worden de hoeken 9. en £. in hoekwaarde met betrekking tot de 11 referentierichting N omgerekend. Daartoe wordt steeds een hoek 3^ met corresponderende indexering, die tussen de 5 middelloodrechten en de referentierichting N ingetekend is, in aanmerking genomen, De bepaalde boekwaarden (9.-8..) resp. (ε.-3.) worden met elkaar vergeleken.40 In order to be able to excrete those angles from the angles and ε ^, * 401357 • V J tv »1 v / - 25 - · pointing in the direction of mirror image targets, the angles become 9. and £. into angle value with respect to the 11 reference direction N. For this purpose, an angle 3 ^ with corresponding indexing, which is drawn between the 5 perpendicular perpendicular and the reference direction N, is always taken into account. The determined book values (9.-8 ..) resp. (ε.-3.) are compared.

X X X XX X X X.

Uit gelijke hoekwaarden (9^-3^)102-82)-wordt de peilhoek φ ten opzichte van de referentierichting 10 bepaald, φ = 360°-(9^-0^) . De hoeken 9^, en .0^ zijn in mathematisch positieve zin ingetekend, de peilhoek φ en de koershoek γ worden gebruikelijkerwijze als rechtswijzend aangegeven, dat wil zeggen in mathematisch negatieve zin. De volgende tabel maakt de bepaling van 15 de peilhoek aanschouwelijk:Equal angle values (9 ^ -3 ^) 102-82) - determine the bearing angle φ with respect to the reference direction 10, φ = 360 ° - (9 ^ -0 ^). The angles 9 ^, and .0 ^ are drawn in a mathematically positive sense, the bearing angle φ and the bearing angle γ are usually indicated as right-pointing, that is, in a mathematically negative sense. The following table illustrates the determination of the bearing angle:

Index 0 θ ε (9-0) (ε-0) 1 12° 49° 131° 37° 119° 2 72° 109° 71° 37° 359° 3 312° 349° 191° 37° 121° 20 φ + 360°~37° = 323°.Index 0 θ ε (9-0) (ε-0) 1 12 ° 49 ° 131 ° 37 ° 119 ° 2 72 ° 109 ° 71 ° 37 ° 359 ° 3 312 ° 349 ° 191 ° 37 ° 121 ° 20 φ + 360 ° ~ 37 ° = 323 °.

Fig. 2 toont een blokschema voor een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze. Voor het bepalen van de peilhoek φ zijn achter de onzetters 4, 5 en 6 hoogdoorlaat-filters 7, 8 en 9 geschakeld, waarover de ontvangst-25 signalen van de omzetters 4, 5 en 6 worden doorgeschakeld naar looptijdrekentrappen 10, 11 en 12. In de looptijd-rekentrappen 10, 11 en 12 worden de looptijdverschillen V T2* van de ontvangstsignalen van telkens twee omzetters 4, 5 resp. 5, 6 resp. 4, 6 bepaald. Uit de 30 looptijdverschillen τ^, t2/ τ3 worden hoeken en ten opzichte van de middenloodrechte op de verbinding van het corresponderende omzetterpaar bepaald in daarachter geschakelde hoekrekentrappen 13, 14, 15. In verschiltrappen 16, 17 en 18 worden hoektrappen (9.-0.) 35 en (^-2^) voor elk omzetterpaar bepaald. De verschil- trappen 16, 17, 18 zijn verbonden met een referentiehoek- S4 0 1 9 9 ? - 26 - gever 19, die de drie hoeken β^, β2' $3 tussen de referen-tierichting N en de middenloodrechte van elk omzetterpaar geeft. In een daarachter geschakelde vergelijkingstrap 20 worden de aldus bepaalde boekwaarden (θ^-β^ en 5 vergeleken en die hoekwaarde uitgegeven, die als ver-schilwaarde driemaal in dezelfde grootte optreedt. Deze hoekwaarde (9.-β.) is nodig voor de berekening van de peil-Fig. 2 shows a block diagram for an apparatus for performing the method. To determine the bearing angle φ, high-pass filters 7, 8 and 9 are connected behind the converters 4, 5 and 6, through which the reception signals from the converters 4, 5 and 6 are switched to transit time calculation stages 10, 11 and 12. In the runtime calculation stages 10, 11 and 12, the runtime differences V T2 * of the reception signals of two converters 4, 5 and 5, respectively. 5, 6 resp. 4, 6 determined. From the 30 transit time differences τ ^, t2 / τ3, angles and relative to the mid-perpendicular to the connection of the corresponding transducer pair are determined in angular calculation stages 13, 14, 15 connected behind them. In difference stages 16, 17 and 18, angle stages (9.-0 .) 35 and (^ -2 ^) determined for each converter pair. The difference stages 16, 17, 18 are connected to a reference angle- S4 0 1 9 9? - giver 19, which gives the three angles β ^, β2 '$ 3 between the reference direction N and the perpendicular perpendicular of each transducer pair. In a downstream comparative stage 20, the book values (θ ^ -β ^ and 5 thus determined are compared and that angle value is issued, which occurs as difference value three times in the same magnitude. This angle value (9.-β.) is necessary for the calculation. of the level

1 X1 X

hoek φ.angle φ.

Om een zo nauwkeurig mogelijke bepaling van de 10 peilhoek φ te waarborgen, is achter de looptijdrekentrappen 10, 11 en 12 een minimumdetector 21 geschakeld, waarin wordt vastgesteld, welke van de drie looptijdverschillen τ1' τ2' τ3 waar^e iiet kleinst is. Indien het vaartuig 1 zich nauwkeurig op de middenloodrechte op de verbinding 15 van ëên van de omzetterparen bevindt, zou het looptijd-verschil gelijk zijn aan nul. Aangezien de sinus van de peilhoek φ afhankelijk is van het looptijdverschil, is de berekening van de peilhoek φ des te nauwkeuriger, naarmate de afwijking van de peilhoek φ ten opzichte van de midden-20 loodrechte kleiner is, aangezien de sinus in het gebied rond zijn nulpunt de grootste veranderingen van zijn funktiewaarde vertoont. Uit het minimale looptijdverschil worden in een verdere hoekrekentrap 22 de hoeken Θ3 en ε2 bepaald. In een daarachter geschakelde verschiltrap 23, 25 die verbonden is met de referentiehoekgever 19, worden onder inachtname van de hoek β^ tussen de referentierich-ting N en de middenloodrechte de hoekwaarden (63-83} en (ε^-β^) berekend en met het uitgangssignaal van de vergelijkingstrap 20 in een vergelijker 24 vergeleken. De 30 hoekwaarde (63^63) verschijnt aan de uitgang van de vergelijker 24 en wordt in een daarachter geschakelde aftrek-trap 25 afgetrokken van 360°, hetgeen de peilhoek φ = 360°- (83^3! oplevert.In order to ensure the most accurate determination of the 10 bearing angle φ, a minimum detector 21 is connected behind the transit time calculation stages 10, 11 and 12, in which it is determined which of the three transit time differences τ1 'τ2' τ3 where the least is. If the vessel 1 is accurately centered perpendicular to the joint 15 of one of the transducer pairs, the runtime difference would be zero. Since the sine of the sounding angle φ depends on the transit time difference, the calculation of the sounding angle φ is the more accurate, the smaller the deviation of the sounding angle φ from the mid-20 perpendicular, since the sine in the area is round zero shows the greatest changes in its function value. The angles Θ3 and ε2 are determined from the minimum transit time difference in a further angle calculation stage 22. In a downstream differential stage 23, 25 which is connected to the reference angle sensor 19, the angle values (63-83} and (ε ^ -β ^) are calculated taking into account the angle β ^ between the reference direction N and the center perpendicular and compared with the output signal of the comparator 20 in a comparator 24. The angular value (63 ^ 63) appears at the output of the comparator 24 and is subtracted in a downstream subtractor 25 from 360 °, which means the angle of angle φ = 360 ° - (83 ^ 3!

Voor het bepalen van de peilhoek φ worden de 35 ontvangstsignalen van de omzetters 4, 5, 6 zoals beschreven eerst gefilterd in hoogdoorlaatfilters 7, 8, 9. Om een zo nauwkeurig mogelijke bepaling van de peilhoek φ te waarborgen, mag het ontvangstsignaal slechts worden gebruikt in een frequentie-interval, waarin de fasesnelheden 40 van de eigen golven nagenoeg gelijk zijn. Dit is slechts v "f ü i cj 9 7 - 27 - ' bij hogere frequenties het geval. Hier zijn de fase-snelheden bovendien ongeveer gelijk aan de uitbreidings-snelheid c van het medium. Voor de scheiding tussen het gewenste bovenste frequentie-interval en het ongewenste 5 onderste frequentiegebied zorgen de hoogdoorlaatfilters 7, 8 en 9. De onderste grensfrequentie van deze hoogdoorlaatfilters 1, 8, 9 is aan de zoeven beschreven vereisten aangepast. In plaats van de hoogdoorlaatfilters 7, 8/9 kunnen ook met voordeel banddoorlaatfliters 10 worden ingezet. Door de bovenste bandbegrenzing kan de nut/stoorverhouding worden verbeterd.To determine the sounding angle φ, the 35 reception signals from converters 4, 5, 6 as described are first filtered in high-pass filters 7, 8, 9. To ensure the most accurate determination of the sounding angle φ, the reception signal may only be used in a frequency interval, in which the phase velocities 40 of its own waves are substantially equal. This is only the case at higher frequencies. Here the phase velocities are also approximately equal to the expansion velocity c of the medium. For the separation between the desired upper frequency interval and the undesired lower frequency range ensures the high-pass filters 7, 8 and 9. The lower cut-off frequency of these high-pass filters 1, 8, 9 is adapted to the requirements just described. Instead of the high-pass filters 7, 8/9, band pass flashes 10 can also advantageously The upper band limitation can improve the nut / noise ratio.

De omzetters 4, 5 en 6 zijn elk met een inten-siteitsmonstereenheid 30/ 31, 32 verbonden. De ontvangst-signalen worden daarin onderworpen aan een frequentie-15 analyse en het verloop in de tijd van de per frequentie bepaalde intensiteiten van de ontvangstsignalen in een frequentie-tijd-coordinatenstelsel opgeslagen. Er ontstaat een intensiteitsmonster in afhankelijkheid van de frequentie en de tijd/ dat bij uitbreiding van de door 20 het vaartuig 1 uitgestraalde golfenergie in de vorm van eigen-golven en beweging van het vaartuig 1 een waaiervormig of hyperboolvormig verloop van gelijke intensiteiten vertoont. In elke intensiteitsmonstereenheid 30/ 31/ 32 wordt tegelijk een segment van het intensiteits-25 monster over een voorbepaalbaar frequentiegebied en een selecteerbaar tijdsinterval ingesteld. Deze segmenten vertonen in de tijd verschoven gelijke monsters. De tijdsverschuiving wordt o.a. door de radiale snelheids-component Vr van de vaartuigsnelheid V veroorzaakt.Converters 4, 5 and 6 are each connected to an intensity sample unit 30/31, 32. The reception signals are subjected therein to a frequency analysis and the variation in time of the intensities of the reception signals determined per frequency is stored in a frequency-time coordinate system. Depending on the frequency and the time, an intensity sample is produced which, when the wave energy radiated by the vessel 1 in the form of natural waves and the movement of the vessel 1 expands, shows a fan-shaped or hyperbolic shape of equal intensities. In each intensity sample unit 30/31/32, a segment of the intensity sample over a predetermined frequency range and a selectable time interval is set simultaneously. These segments show similar samples shifted over time. The time shift is caused, inter alia, by the radial velocity component Vr of the vessel speed V.

30 Aan de hand van fig. 3 wordt de bepaling van de vaartuigsnelheid V toegelicht, en wel voor het speciale geval van het overlopen of passeren van de meetplaats 3, waarbij de koers evenwijdig aan de verbindingslijn tussen een omzetterpaar wijst. Bij overloop 35 nadert het voertuig 1 de meetplaats 3 langs een koers op een verlenging van de verbindingslijn tussen de omzetters 5 en 6 met constante vaartuigsnelheid V = namelijk met de naderingssnelheid Va, die gelijk is aan de radiale snelheidscomponent Vr· De tangentiale snel-40 heidscomponent Vg is gelijk nul. Het het vaartuig 1 5 a -· f λ v 3 -ï V i ö j / - 28 - omgevende interferentieveld wordt eerst door de omzetter 6 en na een tijd, die afhangt van de afstand d en de radiale snelheidscomponent V = V„ = V, door de omzetter 5 ontvangen. Deze tijd is gelijk aan een tijd- 5 verschuiving van de intensiteitsmonsters van de ontvangstsignalen van de omzetters 5 en 6. Aangezien de afstand d van de omzetters 5 en 6 bekend is, zijn alle grootheden voor het bepalen van de vaartuigsnelheid V vastgesteld: V volgt uit ——.The determination of the vessel speed V is explained with reference to Fig. 3, in particular for the special case of overflowing or passing the measuring point 3, wherein the course points parallel to the connecting line between a transducer pair. At overflow 35, the vehicle 1 approaches the measuring location 3 along a course on an extension of the connecting line between the transducers 5 and 6 with constant vessel speed V = namely with the approach speed Va, which is equal to the radial speed component Vr · The tangential fast-40 government component Vg is equal to zero. The interference field surrounding the vessel 1 5 a - · f λ v 3 -ï V i ö j / - 28 - is first generated by the converter 6 and after a time, which depends on the distance d and the radial velocity component V = V V, received by the converter 5. This time is equal to a time shift of the intensity samples of the reception signals of the converters 5 and 6. Since the distance d of the converters 5 and 6 is known, all variables for determining the vessel speed V have been determined: V follows from --.

τΙΚ 10 In fig. 3 is een verder vaartuig 1* op een koers parallel aan de verbindingslijn tussen de omzetters 5 en 6 weergegeven. Hier wordt het interferentieveld met de radiale snelheidscomponent Vr van de vaartuigsnelheid V langs de omzetters 5 resp. 6 "voorbijgeschoven".τΙΚ 10 Figure 3 shows a further vessel 1 * on a course parallel to the connecting line between converters 5 and 6. Here, the interference field with the radial velocity component Vr of the vessel speed V along the transducers 5 and 10, respectively. 6 "pushed past".

15 Er wordt een tijdverschuiving van de intensiteitsmonsters vastgesteld, als wanneer de omzetters 5, 6 op een afstand a = d.sinO ten opzichte van de verbinding tussen de meetplaats 3 en het vaartuig 1' zouden liggen. Deze verbinding en de middelloodrechte op de afstand 20 d tussen de omzetters 5, 6 sluiten een hoek Θ in. Hierbij verkrijgt men de tijdsverschuiving:A time shift of the intensity samples is determined as if the transducers 5, 6 were at a distance a = d.sinO with respect to the connection between the measuring point 3 and the vessel 1 '. This connection and the perpendicular to the distance 20 d between the transducers 5, 6 enclose an angle Θ. This gives the time shift:

_ a _ d.sinOa _ d.sinO

τΙΚ V “ V r rτΙΚ V “V r r

De vaartuigsnelheid V wordt verkregen op grondThe vessel speed V is obtained on ground

Vr 25 van de geometrische verhoudingen uit V =Vr 25 of the geometric ratios from V =

Vr is bekend uit de tijdverschuivingsmeting volgens v _ d.sinB r τικ en de vaartuigsnelheid kan worden bepaald uit y = d.sinO_ _ d τΙΚ* sin9 τΙΚVr is known from the time shift measurement according to v _ d.sinB r τικ and the vessel speed can be determined from y = d.sinO_ _ d τΙΚ * sin9 τΙΚ

De afstand d en de tijdverschuiving xIK zijn gemeten grootheden, waaruit dus de vaartuigsnelheid V zonder kennis van het looptijdverschil t2 of de hoek Θ kan worden bepaald.The distance d and the time shift xIK are measured quantities, from which the vessel speed V can thus be determined without knowledge of the transit time difference t2 or the angle Θ.

35 Fig. 4 dient ter toelichting van de vaartuig- snelheidsbepaling onder de aanname, dat de koers 2 W ' V J i ^ / - 29 - -,.FIG. 4 is used to explain the vessel speed determination under the assumption that the course 2 W 'V J i ^ / - 29 - - ,.

een willekeurig verloop ten opzichte van de meetplaats 3 vertoont. In fig. 4 is een segment van de meetsituatie volgens fig. 1 weergegeven. Het segment toont de omzetters 5 en 6 en het vaartuig 1, dat de koers 2 volgt. Zoals reeds 5 in fig. 1 weergegeven en beschreven, sluit de verbindingslijn tussen het vaartuig 1 en het midden van de afstand d van de omzetters 5, 6 een hoek in' waarvan het 180° complement is aangeduid met Θ. Deze hoek Θ is eveneens ingezet in een driehoek aan de meetplaats 3, waarvan de 10 basislijn de afstand d tussen de omzetters 5, 6 vormt, en waarvan de ene kathete gelijk is aan d.sina . Deze segmentweergave dient voor de toelichting van het bepalen van de radiale snelheidscomponent Vr van de vaartuig-snelheid V van het vaartuig 1. De gemeten tijdsverschuiving 15 τΙΚ van de intensiteitsmonsters wordt door de radiale snelheidscomponent Vr van het vaartuig 1 veroorzaakt en zou door een fictieve meetinrichting kunnen worden gemeten, waarvan de verbindingslijn in de richting van de radiale snelheidscomponent Vr wijst en de afstand d.sin9 vertoont.shows an arbitrary course with respect to the measuring point 3. Fig. 4 shows a segment of the measuring situation according to Fig. 1. The segment shows converters 5 and 6 and vessel 1 following course 2. As already shown and described in Fig. 1, the connecting line between the vessel 1 and the center of the distance d of the transducers 5, 6 encloses an angle, the 180 ° complement of which is indicated by Θ. This angle Θ is also inserted in a triangle at the measuring point 3, the base line of which forms the distance d between the transducers 5, 6, and of which one cathete is equal to d.sina. This segment representation serves to explain the determination of the radial velocity component Vr of the vessel speed V of the vessel 1. The measured time shift 15 τΙΚ of the intensity samples is caused by the radial velocity component Vr of the vessel 1 and would be caused by a fictitious measuring device can be measured, the connecting line of which points in the direction of the radial velocity component Vr and shows the distance d.sin9.

20 De radiale snelheidscomponent Vr zou derhalve uit het quotiënt van de afstand van een fictieve meetinrichting 5’, 6' en de tijdsverschuiving berekend kunnen worden.The radial velocity component Vr could therefore be calculated from the quotient of the distance of a fictitious measuring device 5 ', 6' and the time shift.

De tijdsverschuiving wordt gemeten. De afstand van de fictieve meetinrichting wordt mét behulp van het additioneel 25 te meten looptijdverschil bepaald. Met behulp van dit looptijdverschil X2 kan de sin 9 worden bepaald en wei volgens de betrekking: τ2 sin0 = d/c *The time shift is measured. The distance from the fictitious measuring device is determined with the aid of the additional transit time difference to be measured. Using this transit time difference X2, the sin 9 can be determined and whey according to the relation: τ2 sin0 = d / c *

Aldus wordt de afstand verkregen van de' 30 fictieve meetinrichting 5f, 6', welke evenwel met d.sin9 is aangegeven, volgens d‘ d/c = T2*c‘Thus, the distance is obtained from the "30 fictitious measuring device 5f, 6", which is however indicated with d.sin9, according to d "d / c = T2 * c"

De formule voor de radiale snelheidscomponent VV luidt derhalve: „ „ r T-j. c 35 Vr = *The formula for the radial velocity component VV is therefore: '' r T-j. c 35 Vr = *

XIKXIK

£· . «i λ m 5 -v u i .J $ 7 - 30 -£ ·. «I λ m 5 -v u i .J $ 7 - 30 -

De tijdsverschuiving van de intensiteits-monsters van twee ontvangstsignalen wordt vastgesteld met behulp van de correlatieschakeling 33 volgens fig. 2. Via een bestuurbare omschakelaar 34 zijn de beide 5 ingangen van de correlatieschakeling 33 verbonden met twee van de drie intensiteitsmonstereenheden 30, 31 resp. 31, 32 resp. 30, 32. De omschakelaar 34 is met zijn stuuringang samengeschakeld met de uitgang van een maximumdetector 35, die achter de drie looptijdrekentrappen 10 10, 11 en 12 is geschakeld. In de = maximumdetector 3.5 wordt de grootste looptijd ^2 bepaald en vastgesteld, dat de looptijd \2 ligt tussen de ontvangstsignalen van de omzetters 5 en 6. Door de omschakelaar 34 worden de segmenten van de intensiteitsmonsters van de ontvangst-15 signalen van hetzelfde omzetterpaar aan de uitgang van de intensiteitsmonstereenheden 31 en 32 verder geschakeld aan de correlatieschakeling 33. De intensiteitsmonsters van de ontvangstsignalen van deze beide omzetters 5 en 6 worden benut voor het bepalen van hun tijdsverschuiving 20 τΙΚ, aangezien hun tijdsverschuiving τΙΚ groter is dan de tijdverschuivingen van de intensiteitsmonsters van de ontvangstsignalen van de beide andere omzetterparen.The time shift of the intensity samples of two reception signals is determined with the aid of the correlation circuit 33 according to Fig. 2. The two inputs of the correlation circuit 33 are connected via two controllable switch 34 to two of the three intensity sample units 30, 31 and 31 respectively. 31, 32 resp. 30, 32. The change-over switch 34 is connected with its control input to the output of a maximum detector 35, which is connected behind the three running time calculating stages 10, 11 and 12. In the maximum detector 3.5, the greatest transit time ^ 2 is determined and it is determined that the transit time \ 2 lies between the reception signals of the converters 5 and 6. By the switch 34, the segments of the intensity samples of the reception signals of the same converter pair are switched at the output of the intensity sample units 31 and 32 to the correlation circuit 33. The intensity samples of the reception signals of these two converters 5 and 6 are used to determine their time shift 20 τΙΚ, since their time shift τΙΚ is greater than the time shifts of the intensity samples of the reception signals of the other two converter pairs.

Aldus is gewaarborgd, dat de relatieve nauwkeurigheid van de bepaling van de tijdverschuiving τΙΚ het grootst 25 is.It is thus ensured that the relative accuracy of the time shift determination τΙΚ is greatest.

In de correlatieschakeling 33 wordt de inten-siteitsverdeling in de tijd langs een frequentiespoor van het ene intensiteitsmonster binnen het tijdsinterval At gecorreleerd met de intensiteitsverdeling in de tijd 30 van hetzelfde frequentiespoor in het tweede intensiteitsmonster in een correlatietrap 36, dat wil zeggen voor elke tijdeenheid vermenigvuldigd en geïntegreerd. Deze signaalverwerking wordt voor alle frequentiesporen in het frequentiegebied Af uitgevoerd. De daardoor verkregen 35 correlatiefunkties worden in een in de correlatieschakeling 33 aanwezig tussenopslagorgaan 37 afgegeven. Over alle correlatiefunkties wordt in een daarachter geschakelde gemiddelde waardevormer 38 een gemiddelde correlatiefunktie gevormd en uit de ligging van haar 40 maximum de tijdverschuiving τ K van de intensiteitsmonsters 5 40 13 3 7 - 31 - bepaald.In the correlation circuit 33, the temporal intensity distribution along a frequency track of one intensity sample within the time interval Δt is correlated with the temporal intensity distribution of the same frequency track in the second intensity sample in a correlation stage 36, i.e., multiplied for each unit of time and integrated. This signal processing is performed for all frequency tracks in the frequency range Af. The correlation functions obtained thereby are output in an intermediate storage unit 37 present in the correlation circuit 33. Over all correlation functions, an average correlation function 38 is formed in a downstream average value generator 38 and the time shift τ K of the intensity samples 5 40 13 3 7 - 31 - is determined from the location of its 40 maximum.

De correlatieschakeling 33 en een verdere uitgang van de maximumdetector 35 voor het maximale looptijdverschil r.J zijn verbonden met een rekenschakeling 5 40, waarin de radiale snelheidscomoonent = c.The correlation circuit 33 and a further output from the maximum detector 35 for the maximum transit time difference r.J are connected to a calculation circuit 40 in which the radial velocity component = c.

r τΙΚ wordt berekend. In de rekenschakeling 40 wordt het quotiënt uit looptijdverschuiving τ2 en tijdverschuiving τΙΚ van de intensiteitsmonsters van de ontvangstsignalen van hetzelfde omzetterpaar vermenigvuldigd met de uit-10 breidingssnelheid c.r τΙΚ is calculated. In the calculation circuit 40, the quotient from the transit time shift τ2 and time shift τΙΚ of the intensity samples of the reception signals of the same converter pair is multiplied by the expansion rate c.

In fig. 5 is een principiële opbouw van de intensiteitsmonstereenheid 30 weergegeven. De intensi-teitsmonstereenheden 31 en 32 kunnen op dezelfde wijze worden uitgevoerd. Achter de omzetter 4 is via een 15 laagdoorlaatfilter 39 een analoog-digitaal-omzetter met daarachter geschakeld opslagorgaan 41 aangebracht. De grensfrequentie van het laagdoorlaatfilter is zodanig gedimensioneerd dat deze gelegen is beneden de grensfrequentie van de hoogdoorlaatfliters 7, 8, 9. Steeds 20 in tijdeenheden T wordt het verloop van de tijd van het gefilterde, gedigitaliseerde ontvangstsignaal opgeslagen. Een klok 42 stuurt de analoog-digitaal-omzetter en het opslagorgaan 41 corresponderend aan. In een achter-geschakelde FFT-rekenschakeling 43 worden uit de op-25 geslagen ontvangstsignalen na noodzakelijke filtering (Aliasing-filter) in overeenstemming met het algorithme van de Fast-Fourier-transformatie en aansluitende bedragskwadraat-vorming en normalisering spectrogrammen gemaakt en opgeslagen. Achter de FFT-rekenschakeling 30 43 is een geheugenschakeling 44 geschakeld, die met een frequentiestuurschakeling 45 en een tijdstuurschakeling 480 verbonden is voor het vormen van het segment.Fig. 5 shows a basic structure of the intensity sample unit 30. The intensity sample units 31 and 32 can be designed in the same manner. An analog-digital converter with a storage element 41 connected behind it is arranged behind the converter 4 via a low-pass filter 39. The cut-off frequency of the low-pass filter is dimensioned such that it is below the cut-off frequency of the high-pass flashes 7, 8, 9. The time of the filtered, digitized reception signal is always stored in time units T. A clock 42 drives the analog-to-digital converter and the storage means 41 correspondingly. In a downstream FFT arithmetic circuit 43, the stored signals are made and stored after necessary filtering (Aliasing filter) in accordance with the algorithm of the Fast-Fourier transform and subsequent squares and normalization spectrograms. A memory circuit 44 is connected behind the FFT arithmetic circuit 43 which is connected to a frequency control circuit 45 and a time control circuit 480 to form the segment.

In de geheugenschakeling 44 worden de spectrogrammen over een tijdbasis, die in tijdeenheden T gerasterd is, 35 regelgewijs opgeslagen, doordat per regel de intensitei ten over de frequentie f worden afgelegd. De geheugenschakeling 44 is verbonden met de klok 42. Er ontstaat een als grijstoonschrift weergegeven intensiteitsmonster in toekenning aan de tijd T als ordinaat en frequentie f 40 als abscis.In the memory circuit 44, the spectrograms are stored line-wise over a time base, which has been rasterized in time units T, because the intensities per line are traveled over the frequency f. The memory circuit 44 is connected to the clock 42. An intensity sample, shown as a gray tone, is created in assignment of the time T as the ordinate and the frequency f40 as the abscissa.

ö " v i ï hr - 32 -ö "v i ï hr - 32 -

In de frequentiestuurschakeling 45 wordt een frequentiegebied Af rond een middenfrequentie f zodanig vastgelegd, dat een modulatiemaat van de intensiteiten langs alle frequentiesporen binnen het frequentiegebied 5 Af boven een voorbepaalbare drempel ligt. De frequentie- stuurschakeling 45 bevat een gemiddelde-waardeschakeling 46, een verschilvormer 47, een modulatieberekenaar 48 en een drempelwaardeberekenaar 4.9. De frequentiestuurschake- ling 45 is verbonden met de FFT-rekenschakeling 43. In 10 de gemiddelde-waardeschakeling 46 worden de intensiteiten 1^ langs elk frequentiespoor opgeteld en door hun aantal N gedeeld. Men verkrijgt de gemiddelde waarde I van de intensiteiten per frequentiespoor. In de achtergeschakelde verschilvormer 47 wordt per frequentiespoor de variantie 2 15 σ berekend, doordat het verschil tussen de intensiteiten I£ op het frequentiespoor en de gemiddelde waarde ï van de intensiteiten op hetzelfde frequentiespoor gevormd, gekwadrateerd en gesommeerd wordt. In de nageschakelde modulatieberekenaar 48 wordt de modulatiemaat van de 20 intensiteiten van elk frequentiespoor bepaald. De modulatiemaat N kan worden berekend uit:In the frequency control circuit 45, a frequency range Af around a center frequency f is fixed such that a modulation measure of the intensities along all frequency tracks within the frequency range 5 Af is above a predetermined threshold. The frequency control circuit 45 includes an average value circuit 46, a difference converter 47, a modulation calculator 48 and a threshold value calculator 4.9. The frequency control circuit 45 is connected to the FFT calculation circuit 43. In the average value circuit 46, the intensities 1 ^ along each frequency track are added and divided by their number N. The mean value I of the intensities per frequency track is obtained. In the downstream difference generator 47, the variance 15 15 σ is calculated per frequency track in that the difference between the intensities I £ on the frequency track and the mean value I of the intensities on the same frequency track is formed, squared and summed. In the downstream modulation calculator 48, the modulation measure of the 20 intensities of each frequency track is determined. The modulation measure N can be calculated from:

NN

ï = è Σ i· N i=i 1 σ2·= (1, - ï>2 “Λ/?-1' 25 Achter de modulatiemaatberekenaar 48 is de drempelwaardeberekenaar 49 geschakeld, waarin vastgesteld wordt, voor welke naburige frequentiesporen de eventueel afgevlakte modulatiemaat over een voorbepaalbare drempel ligt. Aan de uitgang van de drempel-30 waardeberekenaar 49 wordt de middenfrequentie f en het frequentiegebied Af aangegeven, waarbinnen de modulatiemaat voor elk frequentiespoor boven de drempel ligt, bijvoorbeeld een frequentiegebied Af = 200 Hz rond een middenfrequentie f = 300 Hz.ï = è Σ i · N i = i 1 σ2 · = (1, - ï> 2 “Λ /? - 1 '25) behind the modulation measure calculator 48 is the threshold value calculator 49, in which it is determined for which neighboring frequency tracks the possibly smoothed modulation measure is over a predetermined threshold At the output of the threshold value calculator 49, the intermediate frequency f and the frequency range Af are indicated, within which the modulation measure for each frequency track is above the threshold, for example a frequency range Af = 200 Hz around a center frequency f = 300 Hz.

35 De geheugenschakeling 44 wordt door de frequentiestuurschakeling 45 gestuurd voor het vormen van 8401997 - 33 - * het segment. Bovendien is de geheugenschakeling 44 samengeschakeld met de tijdsduurschakeling 480.The memory circuit 44 is driven by the frequency control circuit 45 to form 8401997 - 33 - * the segment. In addition, the memory circuit 44 is coupled with the duration circuit 480.

In de tijdstuurschakeling 480, die door de klok 42 wordt aangestuurd, wordt een tijdinterval at 5 van bijvoorbeeld 200 sec. voorgegeven. De tijdinterval At omvat meerdere tijdeenheden T en is zodanig gekozen, dat ten minste een interferentiegolflengte omvat wordt en bijvoorbeeld twee intensiteitsmaxima op het frequentie-spoor van de middenfrequentie f aan te geven zijn.In the time control circuit 480, which is controlled by the clock 42, a time interval at 5 of, for example, 200 sec. specified. The time interval At comprises several time units T and is chosen such that at least one interference wavelength is included and, for example, two intensity maxima can be indicated on the frequency track of the intermediate frequency f.

10 De frequentiestuurschakeling 45 en tijdstuur- schakeling 84 sturen de geheugenschakeling 44 en definiëren het segment van het“intensiteitsmonster.The frequency control circuit 45 and time control circuit 84 control the memory circuit 44 and define the segment of the intensity sample.

Het intensiteitsmonster in dit segment wordt bovendien via de omschakelaar 34 in fig. 2 in een interferentie-15 lijnenberekenaar 50 gebruikt. De interferentielijnen-berekenaar 50 in fig. 2 bestaat uit een approximatie-berekenaar 51, die door de rechtstreeks met de omschakelaar 34 verbonden intensiteitsmonstereenheid 31 wordt gevoed, een simulatieberekenaar 52 en een stijgingsberekenaar 53.The intensity sample in this segment is additionally used via the switch 34 in FIG. 2 in an interference line calculator 50. The interference line calculator 50 in FIG. 2 consists of an approximation calculator 51, which is fed by the intensity sample unit 31 directly connected to the changeover switch 34, a simulation calculator 52, and a rise calculator 53.

20 In de approximatieberekenaar 51 worden binnen het segment naburige intensiteiten van gelijke sterkte opgezocht, die interferentielijnen vormen. In de simulatieberekenaar 52, die samengeschakeld is met de approximatieberekenaar 51, wordt in een frequentie-tijd-coördinatenstelsel een 25 rechte gesimuleerd. Deze rechte wordt in de approximatieberekenaar 51 vergeleken met de door het midden van het segment verlopende interferentielijn. De rechte in de simulatieberekenaar 52 wordt zo lang gedraaid en in tijdrichting verschoven, tot afwijkingen van de inter-30 ferentielijn ten opzichte van de rechte een minimum zijn. Het draaipunt van de rechte wordt bij voorkeur op een frequentiespoor van -0,1 f in de tijdrichting verschoven. Deze afwijkingen kunnen tijd- en frequentieafwijkingen tussen de coördinaten van de interferentielijn en die 35 van de rechte zijn. Deze rechte stelt de gezochte regressierechte voor. Het is evenwel ook mogelijk om in de approximatieberekenaar 51 niet te approximeren door middel van een regressie, maar door vergelijking van intensiteiten, die in het interferentiemonster langs 40 de rechte optreden. De rechte approximeert de interferen- 8 4 o 1 P c> - 34 - tielijn, wanneer alle langs de rechte gemeten intensiteiten even groot zijn en bij voorkeur maximale of minimale waarden vertonen.In approximation calculator 51, within the segment, neighboring intensities of equal strength are searched, which form interference lines. In the simulation calculator 52, which is combined with the approximation calculator 51, a line is simulated in a frequency-time coordinate system. This line is compared in the approximation calculator 51 with the interference line running through the center of the segment. The line in the simulation calculator 52 is rotated and shifted in the time direction until deviations of the interference line from the line are minimum. The line of rotation of the line is preferably shifted in the time direction on a frequency track of -0.1 f. These deviations can be time and frequency deviations between the coordinates of the interference line and those of the line. This line represents the sought regression line. However, it is also possible in the approximation calculator 51 not to approximate by means of a regression, but by comparing intensities that occur along the line in the interference sample. The line approximates the interfering line, when all intensities measured along the line are equal and preferably have maximum or minimum values.

Indien rechte en interferentielijn tot dekking 5 zijn gebracht, geeft de approximatieberekenaar 51 een vrijgeefsignaal aan de stijgingsberekenaar 53, die verbonden is met de simulatieberekenaar 52. De stijgingsberekenaar 53 neemt uit de simulatieberekenaar 52 de rechte over in het frequentie-tijd-coördinatenstelsel en bepaalt de jj.If straight and interference line have been brought to cover 5, the approximation calculator 51 gives a release signal to the rise calculator 53, which is connected to the simulation calculator 52. The rise calculator 53 takes the line from the simulation calculator 52 and determines the frequency-time coordinate system. yy.

10 stijging ^ = t' ervan, welke de gezochte stijging van de interferentielijn aangeeft.10 rise ^ = t 'thereof, which indicates the sought rise of the interference line.

Achter de interferentielijnberekenaar 50 is een afstandsberekenaar 55 geschakeld, die de afstand r tussen het vaartuig 1 en de meetplaats 3 bepaalt uit de 15 stijging t', de tijdverschuiving τΙΚ en het looptijdver-schil tj. De uitgang van de correlatieschakeling 33 en de tweede uitgang van de maximumdetector 35 zijn eveneens verbonden met ingangen van de afstandsberekenaar 55.A distance calculator 55 is connected behind the interference line calculator 50, which determines the distance r between the vessel 1 and the measuring point 3 from the rise t ', the time shift τΙΚ and the transit time difference tj. The output of the correlation circuit 33 and the second output of the maximum detector 35 are also connected to inputs of the distance calculator 55.

20 In het volgende wordt in samenhang met de fig. 6.1, 6.2 en fig. 7 de afstandsbepaling nader toegelicht.In the following, the distance determination is further elucidated in connection with Figs. 6.1, 6.2 and Fig. 7.

Fig. 6.1 toont een meetsituatie voor een overloop, waarbij het vaartuig 1 op direkte of radiale 25 koers de meetplaats 3 nadert met constante vaartuigsnelheid V resp. naderingssnelheid V_ = V = V. Tot het tijdstipFig. 6.1 shows a measuring situation for an overflow, in which the vessel 1 approaches the measuring location 3 on a direct or radial course at constant vessel speed V resp. approach speed V_ = V = V. Until the time

Cl i t bevindt het vaartuig 1 zich op een afstand r ten opzichte van de meetplaats 3, wanneer het met constante vaartuigsnelheid V zijn koers bijhoudt. Op het tijdstip tCÏ>A 30 zal het de meetplaats 3 hebben bereikt.The vessel 1 is at a distance r from the measuring point 3 when it maintains its course at a constant vessel speed V. At the time tCI> A 30 it will have reached the measuring point 3.

Met de werkwijze voor het bepalen van doel-gegevens moet de vaartuigafstand r, de vaartuigsnelheid V, de peilhoek φ en de koershoek γ worden bepaald. Bij dit bewegingsgeval zijn de interferentielijnen bij benadering 35 rechten, die waaiervormig in het frequentie-tijd-coördinatenstelsel verlopen. Fig. 6.2 toont in een principeschets het verloop van dergelijke interferentie-lijnen in het frequentie-tijd-coördinatenstelsel voor de aanloopfase. De interferentielijnen zijn in werkelijkheid 40 zwak gekromd, hier evenwel als rechten Gl, G2, .... Gn 1401*97 .The method of determining target data must determine the vessel distance r, the vessel speed V, the bearing angle φ and the heading angle γ. In this motion case, the interference lines are approximately 35 lines, which are fan-shaped in the frequency-time coordinate system. Fig. 6.2 shows in principle the course of such interference lines in the frequency-time coordinate system for the start-up phase. The interference lines are actually 40 weakly curved, but here as lines G1, G2, ... Gn 1401 * 97.

- 35 - schematisch aangegeven. Indien men zich op het frequen-tiespoor van de middenfrequentie f beweegt, zijn de afstanden tussen de rechten G1, G2, .... , Gn bepaald door de interferentiegolflengte X(f ) en afhankelijk van ^ X (ψ ) 5 de naderingssnelheid V * V = V. De afstand —v is a r Vr des te kleiner, naarmate de naderingssnelheid V s V„ groter is. Indien men een intensiteitsmaximum beschouwt op één van de interferentielijnen, bijvoorbeeld het punt op de rechte G1 tot het tijdstip tQ bij de 10 middenfrequentie fQ, kan men zeggen, dat in een tijdspanne Δτ = t - tnOA juist k intensiteitsmaxima in de afstand- 35 - indicated schematically. If one moves on the frequency track of the intermediate frequency f, the distances between the lines G1, G2, ...., Gn are determined by the interference wavelength X (f) and depending on ^ X (ψ) 5 the approach speed V * V = V. The distance —v is ar Vr the smaller, the greater the approach speed Vs V „is. If one considers an intensity maximum on one of the interference lines, for example the point on the straight G1 up to the time tQ at the intermediate frequency fQ, one can say that in a time span Δτ = t - tnOA just k intensity maxima in the distance

y / -p \ ^ wirAy / -p \ ^ wirA

'~oi optreden. Op het frequentiespoor f zijn eveneens Vr k intensiteitsmaxima tot aan de rechte G1 vast te stellen."~ oi performance. On the frequency track f also Vr k intensity maxima can be determined up to the straight G1.

Het k-de intensiteitsmaximum treedt_voor de frequentie f 15 op de rechte G1 op bij een tijd t, de afstanden tussen X (f) de intensiteitsmaxima bedragen hier ™--. De tijdspannen vr tot het bereiken van de meetplaats 3 zijn: X ( f _ ) V f to"*tCPA = k * “V Und t-tCPA = k * V * r rThe kth intensity maximum occurs for the frequency f15 on the straight G1 at a time t, the distances between X (f) the intensity maximums here are ™. The time spans before reaching measuring point 3 are: X (f _) V f to "* tCPA = k *" V Und t-tCPA = k * V * r r

De vergelijking voor to-tcpA wordt opgelost naar k en ingezet in de vergelijking voor Men 20 verkrijgt voor t: t = (t -t ) mi + t r ltO rCPA; * X(fo) * CCPA*The equation for to-tcpA is solved to k and used in the equation for Men 20 obtains for t: t = (t -t) mi + t r ltO rCPA; * X (fo) * CCPA *

Indien men deze vergelijking differentieert naar de frequentie f, vindt men de stijging van de rechte G1 = , ) *'.W- df r ^“O ZCPA' · X(f0J’ 25 Indien men deze vergelijking oplost naarIf one differs this equation to the frequency f, one finds the rise of the line G1 =,) * '. W- df r ^ “O ZCPA' X (f0J’ 25 If one solves this equation to

tQ-tCpA, vindt men voor de middenfrequentie fQtQ-tCpA, is found for the intermediate frequency fQ

X(fQ) t -t = t1 _ ro cPA C * X'(f } * oX (fQ) t -t = t1 _ ro cPA C * X '(f} * o

Deze tijdspanne t is evenwel juist die tijd, die verloopt, totdat het vaartuig 1 de meetplaats 35 met de naderingssnelheid Vr heeft bereikt. Er geldt derhalve: U ( · - 36 - r = ^to""tCPA^ * vr = t! ‘ X' (fQ) ’ Vr ^ *However, this period of time t is precisely that time which elapses until the vessel 1 has reached the measuring point 35 with the approach speed Vr. The following therefore applies: U (- - 36 - r = ^ to "" tCPA ^ * vr = t! "X" (fQ) "Vr ^ *

In dit speciale bewegingsgeval is de naderings-snelheid V_ = V„ gelijk aan de vaartuigsnelheid V, die wijst in de richting van de verbindingslijn tussen vaar-5 tuig 1 en meetplaats 3, zoals anders bij elk algemeen bewegingsgeval de radiale snelheidscomponent V .In this special motion case, the approach speed V_ = V 'is equal to the vessel speed V, which points in the direction of the connecting line between vessel 1 and measuring location 3, as in any general motion case, the radial velocity component V.

Volgens het blokschema in fig. 2 is evenwel de radiale snelheidscomponent V reeds in de rekentrap 40 berekend, die hier gelijk is aan de naderingssnelheid 10 Va = Vr: V .However, according to the block diagram in Fig. 2, the radial velocity component V has already been calculated in the calculation stage 40, which here is equal to the approach speed 10 Va = Vr: V.

r TIKr TAP

In dit speciale geval van de nadering geldt: τ = 2 τ2 t en zodoende __ ~ 2 d , 15 Vr ~ c * “ - τ~In this special case of the approach holds: τ = 2 τ2 t and thus __ ~ 2 d, 15 Vr ~ c * “- τ ~

13 IK IK13 I I

De vaartuigafstand r is in de afstanösbereke-naar 55 uit vergelijking (A) en vergelijking (B) te berekenen als volgt: X(f ) τ9 X(f0) .The vessel distance r can be calculated in the distance to 55 from equation (A) and equation (B) as follows: X (f) τ9 X (f0).

· X'(£0)-c· xIK t>X'<f0)*TIK (C) 20 - De interferentiegolf lengte X (f).... wordt door kennis van de overdrachtslaag, waarin de meetplaats 3 zich bevindt, vooraf bepaald. Evenzo is de afleiding van de interferentiegolflengte X(f) volgens de frequentie f berekenbaar en tevoren voor de middenfrequentie f te 25 bepalen. Zodoende vertoont vergelijking (C) slechts meetbare grootheden. Talrijke proeven hebben laten zien, dat het quotiënt X(f ) onafhankelijk van de diepte van de overdrachtslaag steeds ongeveer gelijk is aan 1,1.f , hoewel de interferentie-30 golflengte X(f) zelf door de diepte zeer sterk wordt beïnvloed, waarbij de diepte de uitbreiding van de overdrachtslaag tussen haar grensvlakken aangeeft.X '(£ 0) -c · xIK t> X' <f0) * TIK (C) 20 - The interference wave length X (f) .... is determined by knowledge of the transfer layer in which the measuring point 3 is located, predetermined. Likewise, the derivation of the interference wavelength X (f) can be calculated according to the frequency f and can be determined beforehand for the intermediate frequency f. Thus, equation (C) shows only measurable quantities. Numerous tests have shown that the quotient X (f), regardless of the depth of the transfer layer, is always approximately equal to 1.1.f, although the interference wavelength X (f) itself is very strongly influenced by the depth, the depth indicating the extension of the transfer layer between its interfaces.

84 0 1 99 7.84 0 1 99 7.

- 37 - ‘- 37 - "

Fig. 7 toont een frequentie-tijd-diagram, waarbij het vaartuig 1 met twee verschillende vaartuig-snelheden de meetplaats 3 bij een overloop volgens fig. 6.1 nadert. Aan de hand van dit principediagram wordt de 5 werkwijze en zijn funktionaliteit ook bij veranderende naderingssnelheid V_ beschreven. De interferentielijnen worden benadert door rechten. Wij zien in het onderste bereik van het diagram rechten, waarvan de stijging groter is dan in het bovenste bereik. Na een tijd van 600 sec.Fig. 7 shows a frequency-time diagram in which the vessel 1 approaches the measuring point 3 at an overflow according to FIG. 6.1 at two different vessel speeds. On the basis of this principle diagram, the method and its functionality are also described with changing approach speed V_. The interference lines are approximated by rights. We see rights in the lower range of the diagram, the rise of which is greater than in the upper range. After a time of 600 sec.

10 vanaf het begin van het meten heeft het vaartuig 1 zijn vaartuigsnelheid V verhoogt, aangezien de stijging van de rechten afgenomen is. De afstand tussen de afzonderlijk interferentielijnen is in dit gebied nog slechts half zo groot als in het onderste gebied van het diagram. Daaruit 15 kan men concluderen, dat de vaartuigsnelheid V verdubbeld is. De eerste meting wordt bijvoorbeeld aangevangen na een tijd van 100 sec. Er wordt een frequentiegebied van Af = 200 Hz in aanmerking genomen, dat aangebracht is rond een middenfrequentie van f = 300 Hz. Het tijds-20 interval bedraagt At = 200 sec., het segment van het interferentiemonster in het eerste meetgeval is aangegeven met de letter Y. Een dergelijk segment van het inten-siteitsmonster is in elk van de intensiteitsmonstereen-heden 30, 31 of 32 gevormd. Wij nemen aan, dat met 25 behulp van de correlatieschakeling 33 een tijdverschuiving τΙΚ - 200 sec. tussen twee intensiteitsmonsters wordt gemeten. Het looptijdverschil van de ontvangstsignalen van hetzelfde omzetterpaar, bijv. omzetters 4 en 5, zij gemeten op = 0,067 sec., waarbij 30 τ1 - c " 1500 m/s " °'067 sec' wegens de overloop volgens fig. 6.1, waarbij de afstand van de omzetters d = 100 m, de schakelsnelheid c = 1500 — s bedraagt. In de interferentielijnenberekenaar 50 wordt de stijging t’ van de interferentielijn, die door het 35 midden van het segment Y verloopt, bepaald. Zij bedraagt t' = 6,36 s/Hz. Het quotiënt valt nu te bepalen als: XCf0) yr/v = 1/1-f = 1,1.300 Hz.10 from the beginning of the measurement, the vessel 1 has increased its vessel speed V, since the rise in duties has decreased. The distance between the individual interference lines in this area is only half as great as in the bottom area of the diagram. It can be concluded from this that the vessel speed V has doubled. For example, the first measurement is started after a time of 100 sec. A frequency range of Af = 200 Hz is taken into account, which is arranged around a center frequency of f = 300 Hz. The time interval is At = 200 sec., The segment of the interference sample in the first measurement case is denoted by the letter Y. Such an segment of the intensity sample is formed in each of the intensity sample units 30, 31 or 32 . We assume that with the aid of the correlation circuit 33 a time shift τΙΚ - 200 sec. between two intensity samples is measured. The transit time difference of the reception signals of the same converter pair, eg converters 4 and 5, is measured at = 0.067 sec., Where 30 τ1 - c "1500 m / s" ° '067 sec' due to the overflow according to Fig. 6.1, where the distance of the converters d = 100 m, the switching speed c = 1500 - s. In the interference line calculator 50, the rise t of the interference line extending through the center of the segment Y is determined. It is t '= 6.36 s / Hz. The quotient can now be determined as: XCf0) yr / v = 1/1-f = 1,1,300 Hz.

* Uo' ° Λ " /» A .*> Λ *-· 3 4 g i b Γ - 38 - üit deze meetgrootheden wordt de vaartuig-afstand r volgens de vergelijking (C) berekend als volgt: r = 1,1.300.6,36. Ξ 10500 m.* Uo '° Λ "/» A. *> Λ * - · 3 4 gib Γ - 38 - From these measured variables, the vessel distance r is calculated according to equation (C) as follows: r = 1,1.300.6, 36. Ξ 10500 m.

De naderingssnelheid Vr resp. vaartuigsnelheid 5 V wordt berekend volgens vergelijking (B): „ __ τ1 _ 1500 m/s.0,0675 c _, ,Λ , V »c. — = ----- = 5 m/s = 10 kn.The approach speed Vr resp. vessel speed 5 V is calculated according to equation (B): „__ τ1 _ 1500 m / s 0.0675 c _,,, V» c. - = ----- = 5 m / s = 10 kn.

'T * kIK 20 s'T * KIK 20 s

De peilhoek φ volgt uit het looptijdverschil volgens φ = arcsin (c.^p)=arcsin ^'^^^^"arcsin 1; φ = 90°.The bearing angle φ follows from the transit time difference according to φ = arcsin (c. ^ P) = arcsin ^ '^^^^ "arcsin 1; φ = 90 °.

10 De koershoek γ is eveneens gelijk 90°, aangezien een tangentiale snelheidscomponent niet aanwezig is.The heading angle γ is also equal to 90 °, since a tangential velocity component is not present.

Een nieuwe meting wordt na een tijd van 900 sec. uitgevoerd. Er wordt in de intensiteitsmonster-eenheid 30 een segment Z volgens fig. 7 gevormd. De 15 volgende meetwaarden worden vastgesteld: de tijdverschuiving ττν = 10 s, het looptijdverschil τ. = — =0,067 s X c de stijging van de interferentielijn t' * 1,36 s/Hz 20 het quotiënt 1,1.f = 1,1*300 Hz.A new measurement is made after a time of 900 sec. executed. A segment Z according to FIG. 7 is formed in the intensity sample unit 30. The following 15 measured values are determined: the time shift ττν = 10 s, the transit time difference τ. = - = 0.067 s X c the rise of the interference line t '* 1.36 s / Hz 20 the quotient 1.1.f = 1.1 * 300 Hz.

Met deze meetgegevens wordt de vaartuigaf-stand op r 2 4500 m en de naderingssnelheid opWith this measurement data the vessel distance at r 2 becomes 4500 m and the approach speed at

Vr = 10 m/s = 20 kn 25 vastgesteld. Peilhoek en koershoek bedragen: φ - γ = 90°.Vr = 10 m / s = 20 kn 25 established. Bearing angle and heading angle are: φ - γ = 90 °.

üit dit voorbeeld kan men zien, dat onafhankelijk van voorafgegane en later volgend bewegings-gedrag van het voertuig de doelgegevens juist bepaald 30 worden.From this example, it can be seen that the target data is correctly determined independently of previous and subsequent movement behavior of the vehicle.

Als volgende kan de vraag gesteld worden, of de werkwijze voor het bepalen van doelgegevens ook dan kan worden gebruikt, wanneer de koers van het vaartuig 1 niet over de meetplaats 3 loopt, maar met een 35 dwarsafstand langs de meetplaats 3 voorbij loopt, en de s£ o 1 Oö7 g 1 y j ü y / - 39 - interferentielijnen daardoor een hyperboolvormig verloop hebben. Dit zal worden aangetoond aan de hand van de principeschets volgens fig. 8.Next, the question can be asked, whether the method for determining target data can also be used when the course of the vessel 1 does not pass over the measuring point 3, but passes by a transverse distance along the measuring point 3, and the s £ o 1 Oö7 g 1 yj ü y / - 39 - interference lines thereby have a hyperbolic shape. This will be demonstrated on the basis of the principle sketch according to fig. 8.

Het vaartuig 1 bevindt zich op het tijdstip t1 5 op een afstand r van de meetplaats 3 onder een peilhoek ? ten opzichte van de referentierichting N. De koers van het vaartuig 1 loopt onder een koershoek γ ten opzichte van de referentierichting N en vertoont ten opzichte van de meetplaats 3 een dwarsafstand q. Het vaartuig 1 10 vaart met een vaartuigsnelheid V en heeft de dwarsafstand q aan de plaats R op het tijdstip tCpA gepasseerd. Tussen de vaartuigsnelheid V en de radiale snelheidscomponent V ligt een snelheidshoek a.The vessel 1 is located at a time t1 at a distance r from the measuring point 3 at a bearing angle? with respect to the reference direction N. The course of the vessel 1 runs at a course angle γ with respect to the reference direction N and has a transverse distance q with respect to the measuring point 3. The vessel 1 is sailing at a vessel speed V and has passed the transverse distance q at the location R at the time tCpA. There is a speed angle a between the vessel speed V and the radial speed component V.

In de tijd Δτ = ti“tcpA keeft het vaartuig 1 15 met de vaartuigsnelheid V de weg s afgelegd: s » ν.Δτ.In time Δτ = ti “tcpA, the vessel 1 indicates the path s with the vessel speed V: s» ν.Δτ.

Er geldt volgens de stelling van Pythagoras de volgende geometrische betrekking: r2 = q2 + s2 = q2 + V2 . Δτ2.According to Pythagoras' theorem, the following geometric relationship applies: r2 = q2 + s2 = q2 + V2. Δτ2.

2 20 (V .Δτ) wordt buiten haakjes gebracht en er 2 wordt gedeeld door V .Δτ: 2 r r _ . , σ ,T* ν.Δτ ' V Δτ + „2 (I) V .Δτ2 20 (V .Δτ) is placed outside brackets and 2 is divided by V .Δτ: 2 r r _. , σ, T * ν.Δτ 'V Δτ + „2 (I) V .Δτ

Bovendien geldt voor de snelheidsdriehoek uit V, Vr en VQ: v 25 cos α = — .In addition, for the speed triangle from V, Vr and VQ: v 25 cos α = -.

Voor de driehoek met meetplaats 3, vaartuig 1 en plaats R als hoekpunten geldt: ___ _ s _ ν.Δτ OOS d - - = -J—.For the triangle with measuring point 3, vessel 1 and place R as vertices holds: ___ _ s _ ν.Δτ OOS d - - = -J—.

Zodoende geldt: 30Thus: 30

r Vr V

en men verkrijgt voor de vergelijking I: f· = ΔΤ t -3^- (II! r V .Δτand for the equation I: f · = ΔΤ t -3 ^ - (II! r V .Δτ

De eerste term Δτ aan de rechterzijde van vergelijking II is precies die tijd, die verloopt, 35 wanneer het vaartuig 1 met vaartuigsnelheid V de weg s aflegt. De tweede term 5401937 - 40 - si_____ V2. Δτ is een tijdspanne ΔΤ, die zal verlopen, wanneer het vaartuig de weg q van de meetplaats 3 tot aan de plaats R zou afleggen met een fictieve snelheid Vs, welke wijst 5 in de richting van de dwarsafstand q, zoals de volgende berekening laat zien:The first term Δτ on the right side of equation II is exactly that time, which expires when the vessel 1 travels the road s at vessel speed V. The second term 5401937 - 40 - si_____ V2. Δτ is a time span ΔΤ, which will expire when the vessel travels the path q from the measuring point 3 to the place R at a fictitious speed Vs, pointing 5 in the direction of the transverse distance q, as the following calculation shows. :

Met s = ν.Δτ verkrijgt men - at - a_ = ai · <m> ν2.Δτ s-v 10 Bovendien is volgens fig. 8 2 = tan a, sWith s = ν.Δτ one obtains - at - a_ = ai <m> ν2.Δτ s-v 10 Moreover, according to fig. 8 2 = tan a, s

dat ingezet wordt in vergelijking IIIused in equation III

ΔΤ = 2 tan α (IV) en volgens fig. 8 geldt: 15 —— = Vs, tan α ' hetgeen naar tan α wordt opgelost en in vergelijking IV wordt ingezet. Er geldt dus: ΔΤ = -*2— = 2* .ΔΤ = 2 tan α (IV) and according to fig. 8 holds: 15 - = Vs, tan α 'which is dissolved to tan α and used in equation IV. So the following applies: ΔΤ = - * 2— = 2 *.

V .ΔτV .Δτ

Men kan zich thans voorstellen, dat het 20 vaartuig 1 van de meetplaats 3 met de radiale snelheids-component V via de weg r na een tijd xTC * &— zijn huidige positie heeft bereikt. Anderzijds kanrhet deze positie ook bereikt hebben, doordat het van de meetplaats 3 de dwarsafstand q met de fictieve snelheid V* in de 25 "yS = AT en aansluitend de weg s met de vaartuig- snelheid V in de tijd Δτ = ti"tcPA keeft afgelegd. Aangezien evenwel het vaartuig 1 op de tijd t^ onafhankelijk van een ingeslagen weg de ingetekende positie bereikt heeft, is 25 τΙ5 = Δτ + ΔΤ =* 2 .It can now be imagined that the vessel 1 of the measuring point 3 with the radial velocity component V has reached its present position via the path r after a time xTC * & -. On the other hand, it may also have reached this position, because it has the transverse distance q with the fictitious speed V * in the 25 "yS = AT and then the road s with the vessel speed V in time Δτ = ti" tcPA discarded. However, since the vessel 1 has reached the marked position at time t ^ regardless of the direction taken, 25 τΙ5 = Δτ + ΔΤ = * 2.

γ»γ »

Het quotiënt ^ is evenwel volgens vergelijking (A) juist gelijk aan het produkt van de stijging t' van een van de interferentielijnen in het segment bij de middenfrequentie fQ en de faktor X(f0) 30 X'(f\ 1/1·fo· 8401337 0 - 41 -However, according to equation (A), the quotient ^ is exactly equal to the product of the rise t 'of one of the interference lines in the segment at the intermediate frequency fQ and the factor X (f0) 30 X' (f \ 1/1 · fo 8401 337 0 - 41 -

Er geldt dus ook voor een willekeurige koers van het vaartuig 1, dat uit de stijging t' de interferen-tielijn en de radiale snelheidscomponent Vr de afstand r tussen de meetplaats 3 en vaartuig 1 volgens vergelijking 5 (A) op blz. 36 op elk tijdstip kan worden bepaald.It therefore also holds for a random course of the vessel 1, that from the rise t 'the interference line and the radial velocity component Vr, the distance r between the measuring point 3 and vessel 1 according to equation 5 (A) on page 36 on each time can be determined.

In de afstandsberekenaar 55 volgens fig. 2 wordt de vaartuigafstand r berekend. Aan de uitgang van de rekenschakeling 40 verschijnt de radiale snelheidscomponent Vr van de vaartuigsnelheid V. De vaartuigsnel-10 heid V wordt berekend uit de radiale snelheidscomponent V en de tangentiale snelheidscomponent V volgens de j- 9 stelling van Pythagoras in een vaartuigsnelheidsberekenaar 60, die aan ingangszijde met de rekenschakeling 40 en via een vermenigvuldigingsschakelaar 61 met de afstands-15 berekenaar 55 verbonden is: V = ^/v^ + v|. In de vermenig vuldig ingsschakeling 61 wordt het produkt van de vaartuigaf stand r en de verandering in de tijd van de hoek θ berekend. Deze hoekverandering in de tijd wordt vaak hoek-snelheid Θ genoemd. De geometrische betrekkingen tussen 20 de snelheidscomponenten Vr, VQ/ van vaartuigsnelheid V ten opzichte van de meetplaats 3 zijn uit fig. 4 af te leiden. De hoek Θ wordt uit het looptijdverschil τ2 in een achter de maximumdetector 35 geschakeld rekenorgaan C · To 62 volgens de betrekking Θ = arcsin —— bepaald.The vessel distance r is calculated in the distance calculator 55 according to Fig. 2. The radial speed component Vr of the vessel speed V appears at the output of the calculation circuit 40. The vessel speed V is calculated from the radial speed component V and the tangential speed component V according to the Pythagorean theorem in a vessel speed calculator 60, which is input side is connected to the calculation circuit 40 and is connected to the distance calculator 55 via a multiplication switch 61: V = ^ / v ^ + v |. In the multiplication circuit 61, the product of the vessel distance r and the change in time of the angle θ are calculated. This angular change in time is often called angular velocity Θ. The geometric relations between the speed components Vr, VQ / of vessel speed V with respect to the measuring point 3 can be derived from fig. The angle Θ is determined from the transit time difference τ2 in a calculator C · To 62 connected after the maximum detector 35 according to the relation Θ = arcsin -.

25 Achter het rekenorgaan 62 is een differentieerschakeling 63 geschakeld, waarin de verandering in de tijd van de hoek Θ per tijdeenheid T wordt bepaald. De vermenig-vuldigingsschakeling 61 is met haar tweede ingang verbonden met de differentieerschakeling 63 en berekend het 30 produkt uit de vaartuigafstand r en de verandering in de tijd van de hoek 9. Dit produkt is gelijk aan de tangentiale snelheidscomponent Vg = r.9.A differential circuit 63 is connected behind the calculator 62, in which the change in time of the angle Θ per unit time T is determined. The multiplier circuit 61 is connected with its second input to the differential circuit 63 and calculates the product from the vessel distance r and the change in time of the angle 9. This product is equal to the tangential velocity component Vg = r.9.

Voor het berekenen van de op het noorden gerefereerde koers van γ is achter de interferentielijnen-35 berekenaar 50 en de differentieerschakeling 63 een hoekrekentrap 64 geschakeld, waarin een snelheidshoek a, zoals aangegeven in fig. 4, wordt berekend. De snelheidshoek α ligt tussen de radiale snelheidscomponent Vr en de vaartuigsnelheid V en luidt: 8 4 0 1 9 .o ·* - 42 - /x(fo} Λ α = arc tanl χ, ^ . t' . Qj . (D)For calculating the north-referenced course of γ, an angle calculator 64 is applied behind the interference lines-calculator 50 and the differential circuit 63, in which a velocity angle a, as shown in FIG. 4, is calculated. The speed angle α lies between the radial speed component Vr and the vessel speed V and is: 8 4 0 1 9 .o * - 42 - / x (fo} Λ α = arc tanl χ, ^. T '. Qj. (D)

Deze uitdrukking kan uit de geometrische opstelling volgens fig. 4 en onder toepassing van vergelijking (C) op de volgende wijze worden afgeleid:This expression can be derived from the geometric arrangement of Figure 4 and using Equation (C) in the following manner:

V X X x(f0> XV X X x (f0> X

V λ l TIPT * ^ tv · ^ ^ OV λ l TIPT * ^ tv · ^ ^ O

5 tan α= ψ- = —^.r. *θ = — ^ β'χΤ(Έ0) mt' *c* ’5 tan α = ψ- = - ^. R. * θ = - ^ β'χΤ (Έ0) mt '* c * ’

Derhalve is ^ tan α » ψτ7τ~\ * t'. Θ.Therefore, ^ tan α is »ψτ7τ ~ \ * t '. Θ.

**

Deze betrekking, opgelost naar α geeft vergelijking (D).This relation, solved to α, gives equation (D).

10 De vaartuigsnelheid V kan uit de snelheidshoek α en de radiale snelheidscomponent Vr berekend worden volgens de betrekking V = —.The vessel speed V can be calculated from the speed angle α and the radial speed component Vr according to the relation V = -.

COS 0&COS 0 &

Achter de hoekrekentrap 64 is een sommerings-schakeling 65 geschakeld, die als tweede ingangsgrootheid 15 de op noord gerefereerde peilhoek φ bevat, waaruit volgens fig. 1 de op het noorden gerefereerde koershoek γ = φ-α-180° wordt berekend.A summing circuit 65 is connected behind the angle calculation stage 64, which second input variable 15 contains the north-referenced bearing angle φ, from which, according to Fig. 1, the north-referenced heading angle γ = φ-α-180 ° is calculated.

Fig. 9 toont een modificatie van de interferen-tielijnenrekenaar 50. De approximatieberekenaar 51 bevat 20 hier voor het bepalen van de approximatie van de inter-ferentielijn in het segment van een intensiteitsmonster en een in de simulatieberekenaar 52 tot stand gebrachte rechte een selectieschakeling 69, die de intensiteiten in het segment, welke op de rechte liggen, uitzoekt, 25 en een gemiddelde-waardevormer 70, waarin de intensiteiten I. langs de rechte opgeteld en door hun aantal N wordenFig. 9 shows a modification of the interference line calculator 50. The approximation calculator 51 here contains 20 for determining the approximation of the interference line in the segment of an intensity sample and a line established in the simulation calculator 52, which selects the approximation circuit 69. selects intensities in the segment lying on the straight, 25 and an average value former 70, in which the intensities I. along the straight are added and by their number N

1 N1 N

gedeeld: = _ 1 _ 1 N Ar i* i=l 1shared: = _ 1 _ 1 N Ar i * i = l 1

In een kwadrateerorgaan 71 worden de afzonder-30 lijke intensiteiten 1^ langs de rechte gekwadrateerd en in een nageschakelde opteller 72 opgeteld en gedeeld door het aantal N. Men verkrijgt de gemiddelde waarde van de gekwadrateerde intensiteiten: 1 N 2 m = i T 17.In a squaring device 71, the individual intensities are squared along the line and added in a downstream adder 72 and divided by the number N. The average value of the squared intensities is obtained: 1 N 2 m = 1 T 17.

N i i=l 8 4 o 1 r' - - 43 -N i i = l 8 4 o 1 r '- - 43 -

Achter de gemidöelde-waardevormer 70 en het optelorgaan 72 is een rekenschakeling 73 geschakeld, waarin de relatieve standaarddeviatie ~ van de intensiteiten 1^ langs de rechte ten opzichte Xvan een gemiddelde 5 waarde ï wordt berekend volgens de formule: 'Nm-Ï ^ _ σ ï ïAn arithmetic circuit 73 is connected behind the average value former 70 and the adder 72, in which the relative standard deviation of the intensities 1 ^ along the line with respect to X of an average value ï is calculated according to the formula: Nm-Ï ^ _ σ ï ï

De uitgang ervan is verbonden met een controle-schakeling 74 voor het vrijgeefsignaal van de approximatie-berekenaar 51. De controleschakeling 74 geeft dan een 10 vrijgeefsignaal af, wanneer de relatieve standaarddeviatie = zo klein mogelijk is en kleiner dan een vooraf vastgestelde waarde. Dan zijn de intensiteiten 1^ langs de rechte bij benadering gelijk en de rechte nadert het best aan de interferentielijn. Het vrijgeefsignaal wordt 15 toegevoerd aan de stijgingsberekenaar 53, waarin de in de simulatieberekenaar 52 gesimuleerde rechte t(f) wordt gedifferentieerd naar de frequentie f. Wanneer er geen vrijgeefsignaal wordt gegenereert, wordt de rechte in de simulatieberekenaar 52 gedraaid en/of in de tijds-20 richting zo lang verschoven totdat de relatieve standaarddeviatie ^ het kleinst is.Its output is connected to a release signal control circuit 74 from the approximation calculator 51. The control circuit 74 then outputs a release signal when the relative standard deviation = is as small as possible and less than a predetermined value. Then the intensities 1 ^ along the line are approximately the same and the line approaches the interference line best. The enable signal is applied to the rise calculator 53, in which the line t (f) simulated in the simulation calculator 52 is differentiated to the frequency f. When no release signal is generated, the line in the simulation calculator 52 is rotated and / or shifted in the time direction until the relative standard deviation is smallest.

Ook is het mogelijk in de simulatieberekenaar 52 in plaats van een rechte een bundel rechten te simuleren, die elkaar allen bij de frequentie -0,l.fQ snijden 25 en op het frequentiespoor van de middenfrequentie met nul gelijke afstanden vertonen. De selectieschakeling 69 zoekt dan de corresponderende intensiteiten,die behoren tot de coördinaten van de gesimuleerde rechten, uit het segment van de intensiteitsmonsters, welke in de gemid-30 delde waardevormen 70 en het kwadrateerorgaan 71 per rechte verder verwerkt worden. Voor alle rechten wordt de relatieve standaarddeviatie ^ berekend en de rechten aan de interferentielijnen in het segment geapproximeerd.It is also possible to simulate in the simulation calculator 52 a straight line instead of a straight line, which all intersect at the frequency -0.1.fQ and have equal distances on the frequency track of the center frequency by zero. The selection circuit 69 then searches for the corresponding intensities, which belong to the coordinates of the simulated lines, from the segment of the intensity samples, which are further processed in the mean value forms 70 and the squaring element 71 per line. For all lines, the relative standard deviation ^ is calculated and the lines on the interference lines in the segment are maximized.

De controleschakeling 74 genereert een vrijgeefsignaal, 35 wanneer voor alle rechten de relatieve standaarddeviatieThe control circuit 74 generates a release signal, when for all rights the relative standard deviation

= het kleinst is. Door de simulatieberekenaar 52 wordt I= the smallest. By the simulation calculator 52, I

de door het midden van het segment verlopende rechte overgedragen aan de stijgingsberekenaar 53.the line running through the center of the segment transferred to the slope calculator 53.

8*01597 - 44 -8 * 01597 - 44 -

In het volgende zal het geval van een diepteverandering in de overdrachtslaag worden beschreven:The following will describe the case of a depth change in the transfer layer:

Indien de meetplaats met de omzetters zich bijvoorbeeld in een vlakwatergebied bevindt, dat geen 5 constante waterdiepte vertoont, is de bepaling van de radiale snelheidscomponent Vr uit de tijdsverschuiving niet meer onafhankelijk van de plaats van het schip en de waterdiepte aan de plaats van het schip.For example, if the measuring site with the transducers is in a flat water area that does not show a constant water depth, the determination of the radial velocity component Vr from the time shift is no longer independent of the location of the ship and the water depth at the location of the ship.

Fig. 10 toont een principeschets van een vlak-10 waterkanaal, waarbij eenvoudshalve een continue diepte-variatie door twee waterdieptes H1 en H2 met een sprong weergegeven wordt. Aan de hand van dit model zal een correctie van de snelheidsmeting worden toegelicht.Fig. 10 shows a basic sketch of a flat-10 water channel, in which for the sake of simplicity a continuous depth variation through two water depths H1 and H2 is shown with a jump. A correction of the speed measurement will be explained on the basis of this model.

In.dit modelachtige vlakwaterkanaal interfereren twee 15 eigengolven met elkaar, die in het gebied met de waterdiepte een interferentiegolflengte X^ en in het gebied met de waterdiepte H2 een interferentiegolflengte X2 vertonen. De meetplaats 3 bevindt zich in het gebied met waterdiepte H^. Indien het vaartuig 1 zich bevindt 20 in het gebied met de waterdiepte wordt aan de meetplaats 3 een tijdverschuiving gemeten, die samen met de afstand d van de omzetters 4 en 5 volgens vergelijking (B) op blz. 36 de vaartuigsnelheid Vr = V levert.In this model-like flat water channel, two eigenwaves interfere with each other, which have an interference wavelength X 2 in the area with the water depth and an interference wavelength X 2 in the area with the water depth H 2. The measuring point 3 is located in the area with water depth H ^. If the vessel 1 is located in the area with the water depth, a time shift is measured at the measuring point 3, which, together with the distance d of the transducers 4 and 5 according to equation (B) on page 36, provides the vessel speed Vr = V.

Het vaartuig 1 legt bijvoorbeeld met zijn 25 vaartuigsnelheid V in een tijd t^ een zodanige afstand af, welke juist gelijk is aan de interferentiegolflengte X^. Aangezien het vaartuig 1 omgeven is door zijn inter-ferentieveld, zal een intensiteitmaximum in het gebied met de waterdiepte H2 in de tijd t^ een weg S2 afleggen, 30 die kleiner is dan de weg en juist gelijk aan de interferentiegolflengte X2·The vessel 1, for example, travels with its vessel speed V in a time t ^ such a distance, which is exactly equal to the interference wavelength X ^. Since the vessel 1 is surrounded by its interference field, an intensity maximum in the area with the water depth H2 over time t ^ will travel a path S2, which is smaller than the path and just equal to the interference wavelength X2 ·

Indien het vaartuig 1 zich bevindt in het gebied met de waterdiepte H2, zal met vaartuigsnelheid V een interferentiemaximum in een tijd t2 een weg afleggen 35 volgens de referentiegolflengte X2· Gemeten wordt aan de meetplaats 3, waar evenwel in dezelfde tijd t2 een interferentiemaximum een weg in overeenstemming met de referentiegolflengte X^ met een gemeten snelheid V*S heeft afgelegd: X^ = Vs*.t2, De tijd t2 wordt bepaald 40 uit de interferentiegolflengte X2 en de vaartuigsnelheid 14 o::, ? - 45 - _ ‘ X2 V en is t2 = ψ— . Indien meg^t2 in de vergelijking voor Χχ inzet, krijgt men Χχ = -— .X2>If the vessel 1 is located in the area with the water depth H2, at the vessel speed V, an interference maximum will travel a path at a time t2 35 according to the reference wavelength X2 · Measured at the measuring point 3, where, however, at the same time t2, an interference maximum will travel a road in accordance with the reference wavelength X ^ at a measured velocity V * S: X ^ = Vs * .t2, The time t2 is determined 40 from the interference wavelength X2 and the vessel velocity 14 o ::,? - 45 - _ "X2 V and t2 = ψ—. If meg ^ t2 bets in the equation for Χχ, one gets Χχ = -— .X2>

Indien men deze vergelijking oplost naar de gemeten snelheid V**, verkrijgt men V** = V.If one solves this equation to the measured speed V **, one obtains V ** = V.

5 Uit de tijdverschuiving die gemeten wordt uit de meetplaats 3, wanneer het vaartuig 1 zich bevindt in het gebied met waterdiepte H2, is de gemeten snelheid V** bekend. Deze gemeten snelheid V** is groter dan de vaar— tuigsnelheid V, namelijk V** = , waarbij Χχ < X2 is.5 The measured speed V ** is known from the time shift measured from the measuring point 3, when the vessel 1 is located in the area with water depth H2. This measured speed V ** is greater than the vessel speed V, namely V ** =, where Χχ <X2.

10 Uit het bovengenoemde artikel van Weston is bekend, dat de interferentiegolflengtes Χχ, X2 zich verhouden als de kwadraten van de waterdiepten , H2: fl ,2 x2 ( h2 >10 From the aforementioned article by Weston it is known that the interference wavelengths Χχ, X2 relate as the squares of the water depths, H2: fl, 2 x2 (h2>

Er treedt dan een schattingsfout op voor de 15 snelheid V volgens: AV _ V-V** _ , ΔΗ . ΔΗ . 2An estimation error then occurs for the speed V according to: AV _ V-V ** _, ΔΗ. ΔΗ. 2

V^± V*S " Ηχ 1 Ηχ JV ^ ± V * S "Ηχ 1 Ηχ J

met ΔΗ = Hj-^.with ΔΗ = Hj- ^.

In de meeste toepassingsgevallen is de relatieve ΔΗ 20 diepteverandering ^ klein. Daarom kan de tweede term van deze vergelijking worden verwaarloosd. Men verkrijgt een van juist voorteken voorziene correctiefaktor, die alleen van het verval van de bodem afhangt en gelijk is aan de dubbele relatieve diepteverandering.In most application cases, the relative ΔΗ 20 depth change ^ is small. Therefore, the second term of this equation can be neglected. A correctly signed correction factor is obtained, which depends only on the decay of the soil and is equal to the double relative depth change.

25 Wegens de verandering van de interferentiegolf- lengten worden zowel de interferentielijnenstijging t' alsook de tijdverschuiving τ^κ met dezelfde faktor veranderd. Aangezien deze beide waarden volgens vergelijking (C) als verhouding in de formule voor de vaar-30 tuigafstandsbepaling ingaan, en de overige grootheden van deze formule niet door de dieptevariatie worden beïnvloed, behoeft de vaartuigafstand geen correctie.Due to the change of the interference wavelengths, both the interference lines rise t 'and the time shift τ ^ κ are changed by the same factor. Since these two values enter into the formula for the vessel distance determination according to equation (C), and the other variables of this formula are not affected by the depth variation, the vessel distance needs no correction.

Voor de berekening van de snelheidshoek moet de waarde van de interferentielijnenstijging worden gecorri-35 geerd. Indien de gemeten interferentielijnenstijgingswaarde 8 4 ö 1 ΰ 9 7 4 i. » - 46 - t' is en t' de gecorrigeerde interferentielijnenstijgings-waarde, geldt de volgende correctie: t' = t'S.( )2.For the calculation of the speed angle, the value of the interference line rise must be corrected. If the measured interference lines rise value 8 4 ö 1 ΰ 9 7 4 i. »- 46 - t 'is and t' is the corrected interference line rise value, the following correction applies: t '= t'S. () 2.

H2H2

De snelheidshoek a wordt dan met de gecorrigeerde 5 stijging van de interferentielijn uit vergelijking (D) als volgt berekend: X(fo] * H1 2 o = are tan · t' . ( g=* } . Θ.The velocity angle a is then calculated with the corrected rise of the interference line from equation (D) as follows: X (fo] * H1 2 o = are tan · t '. (G = *}. Θ.

- conclusies - 84 0 1 99·*- conclusions - 84 0 1 99 *

Claims

1. A method for the passive determination of target data, such as vehicle speed, distance and course, of a self-generated wave energy radiating vehicle, in particular a water vehicle, from a measuring site, wherein the wave energy received at the measuring site by converters is converted into electrical reception signals, and an incident direction of the wave energy relative to the reference direction is taken as a bearing angle, characterized in that the measuring point 10 is placed within a measuring area in a transfer layer with dispersion properties for the wave energy radiated by the vehicle, which is applied to the measuring point at least two transducers are spaced from each other, that receive signals from each converter are continuously subjected to a frequency analysis and intensities are stored depending on both the frequency and the time, each time from the stored intensities of the receive signals of each converter. doo r a determinable frequency range and a determinable time interval determined segment is chosen, that a mutual time shift of the intensity samples in the two segments is determined, and that, on the one hand, for determining the vehicle speed, a radial speed component of the vehicle speed from the distance 25 is determined. from the transducer multiplied quotient of the sine of the bearing angle and the time shift and / or on the other hand to determine the distance between the measuring point and the vehicle within one of the segments from neighboring intensities of equal strength, frequency-30-dependent interference lines are obtained and the frequency-modifying change or rise of at least one of the interference lines in the segment is determined, and the distance is obtained from the product of the rise and the quotient of the sine of the bearing angle and the time shift multiplied by the distance of the converters.

2. Method according to claim 1, characterized in that the tangential velocity component of the vehicle speed is obtained from the product of the distance and the change in time of the bearing angle.

Method according to claim 2, characterized in that the reception signals of the two converters are used for determining the bearing angle and the change in time thereof, that a transit time difference of the reception signals lies in a higher than the frequency range. frequency interval is measured and the bearing angle and its change in time are calculated from this, taking into account the distance of the transducers.

Method according to claim 3, characterized in that a third transducer is arranged at the measuring point such that the three transducers in the transfer layer parallel to their boundary span a preferably equilateral triangle which, in order to obtain the time shift and the maturity difference the converters are used in pairs.

Method according to claim 4, characterized in that angles with respect to the mid-perpendicular distance between each converter pair are calculated from the transit time differences, that these angles are converted into book value with respect to a common reference direction and compared with each other , and that the reference angle is determined from the maturity differences, which belong to equally large book values.

Method according to claim 4 or 5, characterized in that the determined transit time differences and / or time offsets are compared with each other, and that for calculating the distance and the vehicle speed the greatest transit time difference with the 35 received signals from the same converter pair determined time shift or the maximum time shift with 34 0 1 3 3 7 - 49 - the transit time difference obtained from reception signals of the same converter pair is combined.

7. Method according to claim 6, characterized in that the maturity differences belonging to the same book values are compared with each other and the bearing angle and the change in time of the bearing angle are determined from the smallest maturity difference.

8. Method according to claim 7, characterized in that the course is determined from the bearing angle 10 plus a speed angle which lies between the radial speed component and the vehicle speed.

8. C <1 r, e 7 Wvy * & f - 48 -

9. Method according to claim 8, characterized in that the angle of velocity is calculated with the aid of the arc tangent from the product of ascent, a factor, and the change in time of the bearing angle.

Method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the frequency range with its intermediate frequency is determined such that a modulation measure of the stored intensities within the time interval is determined along each frequency track, and a range of neighboring frequency tracks, for which the frequency-modulation of the modulation measure is above a threshold, if the frequency range is chosen.

11. A method according to claim 10, characterized in that the frequency interval for the bearing is chosen at such a frequency distance from the frequency range and its center frequency that phase speeds of waves within this frequency interval depend on the frequency approximately. be constant and equal to the propagation speed of the wave energy in the medium of the measuring area.

12. Method according to claim 11, characterized in that the distance is calculated by the product of rise, transit time difference, extension speed 34 0.1 9 3 7 - 50 - and factor, divided by the time shift of the intensity samples of the reception signals of the same converter pair.

13. A method according to claim 12, characterized in that the radial velocity component is indicated by the transit time difference multiplied by the extension speed, divided by the associated time shift.

14. A method according to claim 13, characterized in that the vehicle speed is calculated from the radial and tangential speed component by quadrating, summing and square rooting using the Pythagorean theorem.

Method according to claim 12, characterized in that the interference wavelength of two eigenwaves interfering with each other in the transfer layer is determined in dependence on the frequency, and the frequency-derived derivation thereof is formed at the center frequency, and that the factor of the 20 quotient of interference wavelength at the intermediate frequency and its derivation is formed. \

Method according to claim 12, characterized in that the factor is selected equal to the 1.1-fold value of the center frequency of the 2. frequency range.

A method according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the time interval is selected proportional to the interference wavelength of two eigenwaves referring to each other in the transfer layer, which are formed on the basis of selected center frequency, and contains at least two interference lines on the center frequency track. ü v U j ij 7 - 51 -

18. A method according to claim 17, characterized in that the distance of the transducers is chosen to be less than half the interference wavelength of two eigenwaves interfering with each other in the transfer layer and which are based on the selected center frequency.

Method according to claim 18, characterized in that the transducers within the transfer layer are arranged at a distance parallel to the interface 10 thereof such that, due to higher order eigenwaves within the segment, more than two interference lines on the frequency track of the center frequency.

Method according to any one of claims 1 to 19, 15, characterized in that from the reception signals of each converter for the frequency analysis short-time power density spectra are formed in predetermined units of time and are calculated on a time basis as intensities depending on the frequency 20, that the time base is rasterized into time units, and that the time interval includes a predetermined number of time units.

21. A method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that the rise is obtained by approximation of a line on the interference line.

Method according to claim 21, characterized in that within a frequency-time coordinate system 30 of the intensity sample formed by frequency and time units, intensities are measured along a line arranged randomly in the segment, which is approximated by the line on the interference line the line is turned and shifted in time and / or frequency direction until the intensities measured along the line have the smallest deviation from each other. a 4 o 1Λ '- 52 -

23. A method according to claim 22, characterized in that intensities are measured along a line arranged randomly in the segment within the frequency-time coordinates system of the intensity sample, that for the approximation of the line on the interference line the mean value of the intensities measured along the line are formed, that further the individual intensities are squared and added and this sum is divided by the number of the measured 10 intensities, from which the relative standard deviation of the intensities of the mean value is calculated, and that the smallest deviation from the line of the interference line is then reached when the relative standard deviation is smallest.

A method according to claim 22 or 23, characterized in that in the frequency-time coordinate system, a sample from a beam intersects at the 0.1-fold value of the intermediate frequency lines with equidistant distances on the frequency track 20 of the center frequency is composed that, in accordance with the frequency track, the center frequency, segment, and sample of the beam are shifted relative to each other along the time base, until the individual lines of the beam touch the interference lines and no longer intersect , that the rise of the connecting line between the intersection of the line and the center of the segment indicates the rise of the interference line.

Method according to any one of claims 1 to 24, 30, characterized in that the temporal intensity distribution in the segment of the intensity sample assigned to a converter along each frequency track in the predetermined frequency range with the temporal intensity distribution of the other converter assigned 35 intensity sample along the same frequency track is correlated over the total time interval, that the correlation functions of all frequency tracks are averaged and out of the place of the maximum of the mean correlation function, the time shift is determined.

Method according to claim 25, characterized in that, in a measuring area with depth change between the interfaces, the determined radial velocity component in dependence on the relative depth change, based on the depth at the measuring site, by twice the relative depth change. is corrected.

27. A method according to claim 26, characterized in that the rise is multiplied by a squared quotient from the depth at the vehicle location and the depth at the measuring site. S 4 o 1 s s 7