NO116741B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og innretning til frembringelse av et kontinuerlig posisjonsbilde av gjenstander i en parallelt med skipets kurslinje forløpende stripe ved hjelp av horisontal ekkolodding fra et skip.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte

til ved hjelp av rettede undervannslydpul-ser å lokalisere gjenstander i sjøen, særlig hindringer på havbunnen ved grunt

vann, ved hjelp av ekkometoden fra et

skip i fart, idet gjenstandenes posisjon

opptegnes kontinuerlig i form av en kartstrimmel. Fremgangsmåten er i første

rekke bestemt for oppsøkning av hindringer på havbunnen ved grunt vann, men

kan også tjene til oppsøkning av en fiske-stim, som står i ikke for stor dybde.

Ved kjente apparater sender f. eks. en

svinger (elektroakustisk omformer) ut

pulser, hvis ekkoer fra forskjellige retninger samtidig eller etter hverandre mottas

skarpt retningsbestemt. Den tid som for-løper inntil et ekko mottas er et mål for

avstanden til en hindring som ligger i mot-tagningsretningen, og som frembringer

dette ekko. Ved hjelp av denne fremgangsmåte har man på et katodestrålerørs

skjerm ved hjelp av en elektronstråle som

er avbøyet i samsvar med mottagningsret-ningen av pulsene og tidsavstanden for

pulsutsendingene oppnådd en avbilding av

omgivelsene og opptegning av lignende

bilder ved hjelp av en beveget griffel og

elektrisk følsomt papir.

Ved ekkoloddskrivere hvor en griffel

periodisk med jevn hastighet føres tvers

over en papirstrimmel, og tegner opp havdybden under skipet, er det kjent å regu-lere papirfremmatriingshastigheten proporsjonalt med fartøyets hastighet. Her er

lengdemålestokken for opptegningen av dybden vanligvis forskjellig over den til-bakelagte strekning, som måles i strim-melens lengderetning. Dette virker ikke forstyrrende ved vanlige ekkolodd-dia-grammer, da den loddete del av havbunnen ved skipets bevegelse stadig veksler, og hver del av havbunnen bare loddes en gang. Også ved opptegning av avstander, som finnes ved lodding i horisontalplanet er denne enkle fremgangsmåte tilstrekkelig, når det stadig loddes i samme retning og med en bestemt vinkel til skipets lengdeakse.

I alminnelighet blir det ved lodding i horisontalplanet avvekslende eller samtidig loddet de forskjellige retninger. Oppfinnelsen angår særlig en loddemetode av denne art, hvor den samme gjenstand under skipets fart loddes to eller flere ganger til forskjellig tid fra forskjellige punkter på kurslinjen. For å oppnå en brukbar kartstrimmel av den fundne gjenstands posisjon er det nødvendig at den gjentatte avbilding av gjenstanden ved hjelp av ek-koopptegningen alltid skjer på samme sted på skrivestrimmel. Dette krever overhol-delse av bestemte betingelser for opptegning av ekkoene. Den første, kjente gyl-dige betingelse for lodding i horisontalplanet fra et stillestående sted består i at den rettlinjede bane, langs hvilken skrivegrif-felen i forbindelse med en pulsutsending beveges med jevn hastighet, danner den samme vinkel med den motsatte papir-fremmatningsretnmg som sendemottager-innretningen danner med skipets kurs resp. lengdeakse. Dessuten er det nødven-dig at papirfremmatningshastigheten står i et bestemt forhold til fartøyets, hastighet avhengig av griffelens skrivehastighet. En videre forutsetning for å oppnå én brukbar kartstrimmel er at skipet følger en bestemt kurs i rettlinjet bevegelse.

Oppfinnelsesgjenstanden er en fremgangsmåte til frembringelse av et kontinuerlig posisjonsbilde av gjenstander i en parallelt med skipets kurslinje forløpende stripe ved hjelp av horisontal ekkolodding, idet bølgepulser sendes ut periodisk i minst to forskjellige retninger, og de ekkoer som mottas fra hver retning opptegnes på en proporsjonalt med skipets hastighet beveget opptegningsstrimmel ved hjelp av en griffel, som etter hver lydutsending beveges med bestemt hastighet langs et rett styreorgan, og styreorganet danner ved opptegning av ekkoer fra en bestemt retning den samme vinkel med den omvendte papirfremmatningsretning som innfallsretningen av de opptegnede ekkoer danner med skipets lengdeakse, og er karakterisert ved at opptegningsstrimmelens fremmatningshastighet i forhold til skipets hastighet er forminsket i samme grad som griffelhastigheten langs styreorganet er minsket i forhold til den halve lydhastighet i vann, slik at ekkobilder som frembringes til forskjellige tider fra de samme gjenstander opptegnes på de samme steder på opptegningsstrimmelen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes i forbindelse med innretninger av forskjellig art for ekkolodding i horisontalplanet. Disse innretninger har alle til felles at de avsøker en strimmel av sjøen, som er parallell med skipets kurslinje, og at de derved i det minste i en del av det avsøkte område lodder hvert sted av sjøen to eller flere ganger fra forskjellige punkter på skipets kurslinje.

Ved anvendelse av en vridbar svinger, som med periodisk tilbakevendelse i forskjellige retninger lodder en sektor foran skipet, kan det avsøkes en strimmel som ligger symmetrisk til skipets kurslinje, og de oppdagede hindringer kan opptegnes i form av en kartstrimmel. På denne måte blir hver av de gjenstander som ligger i denne sektor vanligvis loddet flere ganger før de tilbakelegges av skipet.

Med en svinger som er fast på skipet og hvis stråleretning danner en viss vinkel med skipets lengdeakse og som ved skipets bevegelse beveges parallelt med seg selv gjennom vannet, kan hindringer som ligger på en side av skipets kurs avsøkes. I dette tilfelle blir hver hindring bare av-søkt en gang når søkestrålen streifer den. Har man imidlertid to eller tre slike svingere med forskjellige stråleretninger på en side av skipet, så loddes den samme gjenstand flere ganger ved skipets bevegelse, og det kan bare oppnås en brukbar kartstrimmel ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Ved flere avsøkninger av en gjenstand har man den fordel at dens avbilding bedre kan skjeldnes når det opptrer forstyrrelser av opptegningen, da den gjentatte ekko-optegning av den samme gjenstand skjer på samme sted på skrivestrimmelen og derved forsterkes, idet forstyrrelser sjelden opptrer igjen på samme sted. Overlagringen av flere bilder av den samme hindring har dessuten særlige fordeler ved utstrak-te hindringer. Ved slike opptegninger er man avhengig av begrensningsflatens stilling i forhold til søkestrålen, om de pulser som treffer de enkelte deler av hindringen skal kastes tilbake og med hvilken styrke de mottas. Særlig bortvendte, i «skyggen» liggende begrensningsflater kommer ikke til avbilding. Man oppnår derfor et bedre og mer fullstendig bilde av hindringen når dette bestråles fra minst to mest mulig forskjellige retninger og ekkobildene overlagres.

Oppfinnelsen finner videre anvendelse ved en innretning for ekkolodding i horisontalplanet ved avsøkning av en svært bred havstrimmel ved hjelp av to faststå-ende svingere, en tilnærmet rett babord og en tilnærmet rett styrbord, samt en dreibar svinger for avsøkning av en sektor rett forut. Den siste nevnte svinger er be-regnet på å fylle ut mellomrommet mellom de to sidestrimler, hvor gjenstander i umiddelbar nærhet av skipet ikke tegnes opp. Den mellomliggende strimmel overlapper de to sidestrimler noe, og gjenstander som ligger i dette overlapningsområde opptegnes minst to ganger, først av den vridbare svinger i den forut rettede sektor og senere enda en gang av en av de side-veis rettede svingere. Også her er det nød-vendig at de forskjellige ekkobilder av de samme gjenstander opptegnes på samme sted på opptegningsstrimmelen.

I stedet for å foreta gjentatte opptegninger av posisjonsbilder av gjenstander i en havstrimmel med forskjellige svingere, på en felles opptegningsstrimmel, kan ekkoene fra hver svinger også opptegnes på adskilte skrivestrimler og for en iakttager overlagres ved hjelp av optiske hjelpemidler.

En nøyere forståelse av oppfinnelsen fåes ved hjelp av tegningen og tegnings-beskrivelsen. Fig. 1 viser en innretning til kontinuerlig avbildning av en stripe av horisontalplanet parallelt mer et beveget skips kurs, ved hjelp av en svingbar svinger som avsøker en sektor forover. Fig. 2 viser i oppriss en detalj fra me-kanismen i fig. 1. Fig. 3 viser i et diagram avsøkningen av en stripe på begge sider av et skips bevegelsesretning ved hjelp av en pendlende søkestråle. Fig. 4 viser en innretning til kontinuerlig avsøkning av en stripe av horisontalplanet parallelt med et beveget skips kurs ved hjelp av to svingere med forskjellige, uforanderlige stråleretninger. Fig. 5 viser et diagram for avsøknin-gen av en stripe ved hjelp av to parallelt forskjøvne søkestråler. Fig. 6 viser skjematisk anbringelsen av en svinger med i horisontalplanet pendlende stråleretning og to svingere med uforanderlig stråleretning på et skip. Fig. 7 viser skjematisk en skriveinn-retning ifølge oppfinnelsen for bruk ved en svingeanordning ifølge fig. 6. Fig. 8 viser et diagram for avsøknin-gen av tre parallelle striper av horisontalplanet ved hjelp av søkestråler med en svingeanordning ifølge fig. 6.

I apparatet ifølge fig. 1 blir en foran bauen eller under kjølen på et skip anbragt svinger 1, f. eks. en elektroakustisk omformer etter piezoelektrisk prinsipp, benyttet til utsendelse av rettede pulser. Svingeren er festet til en dreieutsendelse av rettede pulser. Svingeren er festet til en dreibar akse 2, som bærer de for strøm-tilførselen til svingeren tjenende sleperin-ger 3. Stråleretningen kan endres i et vinkelområde på ± 50 grader fra kursretningen 48. For frembringelse av en periodisk, frem- og tilbakegående svingebevegelse av svingeren 1, innenfor dette vinkelområde tjener en girkasse og en motor 4. Girkas-sen inneholder en tannhjulsutveksling 5 og en kurvskive 6 med et sluttet spor av bestemt kurveform 7. En i dette spor gliden-de stift 8 meddeler en om aksen 10 dreibar arm 9 en svingebevegelse, som over et tannsegmént 11 og et tannhjul 12 omfor-mes til en frem- og tilbakedreining av aksen 2. En rørgenerator 37 tjener til pulsvis påvirkning av svingeren. De av denne mottatte, reflekterte pulser blir forsterket ved hjelp av forsterkeren 36. De blir opptegnet på en opptegningsstrimmel 13 av elektrisk følsomt papir, som vikles av en forrådsrull 15, løper over en plate 14 og en rulle 16, mot hvilken den blir trykket av en under fjærspenning stående rulle 16' og tatt med av friksjonen. Rullen 16 blir over et gir 17 drevet av en motor 18, hvis om-dreiningstall vises på et instrument 20 og som kan innstilles på en bestemt verdi ved hjelp av regulatoren 19.

I et fast lagerstykke 21 er dreibart lagret en akse 22, som står loddrett på papir - flaten og hvis forlengelse i punktet 38 treffer registreringsstrimmelen 13 i midtlinjen 39. I den nedre ende bærer denne akse en bøyet arm 23, hvori to ruller 24, 25 er dreibart lagret og hvorav den ene 24 drives av en jevnt løpende motor 26 over et gir 27 og en akse 28. Over rullene 24, 25 løper en endeløs rem 29, som på sin utside har en kam 30. Ved remmens omløp betjener denne kam kontaktene 31, 32. I nærheten av kammen er det på remmen 29 anbragt en griffel 33, som berører papirflaten 13 og en dermed forbundet slepebørste 34. Ut-gangsledningen fra mottagerforsterkeren 36 er på den ene side forbundet med griffelen 33 over en glideskinne 35 og en børste 34, og på den annen side med platen 14 som papiret glir over. Den streket viste bane 40 for griffelen 33 på papiret, forand-rer sin retning og går alltid ut fra punktet 38. Kontakten 31 er således justert at den sluttes i kort tid ved hjelp av kammen 30 når griffelen 33 passerer punktet 38. Den påvirker da rørgeneratoren 37. Kor etter at griffelen 33 har tilbakelagt hele lengden 40, blir kontakten 32 sluttet i kort tid av kammen 30 og over et relé med forsinket utkobling 41 kobles motoren 4 inn i ett eller to sekunder. Da et omløp av remmen 29 varer tre sekunder, blir i denne tid ikke noen puls utsendt eller opptegnet.

Med aksen 2 er forbundet motoren i synkrongeneratoren 42 som er forbundet med synkronmotoren 43 ved hjelp av led-ninger. Statoren i synkronmotoren 43 er innstillbart lagret i lagerstykket 21. Ved hjelp av et håndtak 44 kan den dreies en vinkel hvis størrelse vises ved hjelp av en viser 45 på en fast skala 46. Med en skrue 47 blir statoren satt fast i en bestemt stilling.. Rotoren i synkronmotoren er fast forbundet med aksen 22 ved hvis hjelp den dreier armen 23.

I drift, når viseren 45 er innstilt på nullpunktet på skalaen 46, stiller synkron-forbindelsen 42, 43 armen 23 således inn, at vinkelen a' mellom griffelbanen 40 og midtlinjen på papiret 39, dvs. den i forhold til papirfremmatningen motsatte retning, er lik den vinkel a som svingerens 1 stråleretning danner med skipets 48 lengdeakse.

De fra svingeren 1 utsendte pulser har en frekvens på 50 kHz og en varighet på noen mikrosekunder. For en strålebredde av svingeren i det vannrette plan på ca. 3°, gjøres bredden av svingeflaten ca. 60 mm. Høyden av svingeflaten er ca. halvparten av bredden.

Ved hvert omløp av båndet 29, som varer 3 sekunder, sender svingeren 1 ut en lydpuls, når griffelen 33 går gjennom be-gynnelsespunktet 38 på opptegningsbanen 40. Griffelen beveger seg med en hastighet på 1/5000 av den halve lydhastighet i vann (750 m pr. sekund) dvs. med 150 mm pr. sekund. Den gjennomløper den 150 mm lange bane 40 på opptegningsstrimmelen 13 i ett sekund, i hvilken tid opptegningen av den mottatte, reflekterte puls følger. Den størst avstand som kan opptegnes til en hindring er følgelig 750 m. Kort etter at griffelen har gjennomløpet banen 40, dreies ved betjening av kontakten 32, svingeren 1 og samtidig armen 23 en viss vinkel. Dreiningen er avsluttet før neste puls sendes ut.

For jevnest mulig å avtaste en på begge sider av skipets bevegelsesretning liggende stripe, skjer forandringen av stråleretningen for svingeren 1 etter en bestemt plan, hvortil det er anordnet på skiven 6 en føringskurve 7 med særlig form, slik som fig. 2 viser. Punktene 67, 68 på føringskurven ligger i endene av en dia-meter for den til skivens akse konsentriske sirkel 66. Fra disse punkter går to utover resp. innover løpende, minskende spiraler 67—68a, 68—67a med en vinkel på 164°, som er forbundet med korte overgangs-stykker 67a—67, 68a—68, som inntar en vinkel på 16°. Skiven 6 dreies 8,2° hvert tredje sekund. Fra punktet 67a, hvor stråleretningen for svingeren er + 50°, passerer føringsstiften 8 spiralen 67a—68 i 20 x 3 sekunder, idet stråleretningen dreies

20 x 2,5° fra + 50° til 0°, og deretter kurvedelen 68—68a i ca. 2 x 3 sekunder, idet stråleretningen 2 x 25° fra 0° til — 50° dreies. I de følgende 60 sekunder blir spiralen 68a—67 passert og igjen i 6 sekunder kurvedelen 67—67a, idet stråleretningen først dreies fra -=- 50° til 0°, og fra 0° til + 50°. Hele svingeperioden har en varighet på 132 sekunder, i hvilken tid 44 pulser sendes ut. I fig. 3 viser linjen 50 skipets kurs, og 51 til 65 noen av de etter hverandre innstilte stråleretninger med de derved av-søkte avstander. Skipets bevegelseshastig-het antas å være 6 knop. Ved den i det ovenfor beskrevne etter hverandre følgende rekke av stråleretninger oppnåes at ut-snittene A . B C, D E F på sidene av de av-søkte strimler er minst mulige. Ved bevegelse av skipet mellom utsending av en puls og mottaking av et ekko fra en hindring, oppstår små avvikelser i stråleretningen som, likesom de feil i avstands-målingen som forårsakes av fartøyets bevegelse, kan oversees. Innflytelse av far-tøyshastigheten kan man imidlertid ikke se bort fra når det gjelder målerresultater for den samme hindring med en tidsav-stand( på ca. 100 sekunder som skal sam-menliknes med hverandre. Mens en del av den aysøkte stripe, f. eks.' flaten A C G H bare avsøkes en gang, blir en annen del, f. eks. flaten G I K L H avsøkt to ganger og en liten del H L M sogar tre ganger. For at opptegningene av hindringene i flere av-søkte områder skal dekke hverandre er det ikke nok at vinkelen u og vinkelen a' stemmer overens, hastigheten av papirfremmatningen i forhold til skipets hastighet må stå i samme forhold som griffelhastigheten til den halve lydhastighet, d. v. s. 1 : 5000. Omdreiningstelleren 20 viser den i forhold til den forstørrede papirhastighet i knop, slik at det er nok for å opfylle denne betingelse, å avlese instrumentet ved inn-stilling av regulatoren 19 i overensstem-melse med loggen, som måler skipets be-vegelseshastighet. I stedet for ved hånden som her vist kan papirhastigheten også reguleres automatisk i det nødvendige forhold til fartøyshastigheten.

Når skipet driver av på grunn av vind og/eller en strømning i vannet, så stemmer retningen av den sanne kurs ikke lenger overens med kjølretningen. I slike tilfeller kan statoren i synkronmotoren 43 forstil-les ved bruk av viseren 45 og skalaen 46 overensstemmende med avdriftsvinkelen, slik at vinkelen a' er lik vinkelen mellom stråleretningen 49 og den sanne kursret-ning. Dessuten må det på instrumentet 20 innstilles verdien av den sanne fartøys-hastighet.

Innretningen ifølge fig. 4 er likeledes for opptegning av hindringer i striper parallelt med skipskursen, hvor stripene i dette tilfelle ligger på styrbord side av skipet, idet hver hindring som befinner seg innenfor rekkevidden avsøkes to ganger fra forskjellige retninger av søkestrålen som danner uforanderlige vinkler med skips-. aksen. De tall som her er valgt som eks-empel for to søkestråler kan også økes for å utnytte de i innledningen nevnte fordeler ved gjentagende avsøkning av en hindring av større utstrekning. For utstråling av pulsene tjener to svingere av magnetostrik-tiv type 69 og 70, som har en strålebredde på ca. 1° i horisontalplanet og som i verti-kalplanet er noe mindre rettet. Stråleretningene 71, 72 danner med kursretningen 73 en vinkel på 45°, henholdsvis 135°. Det rør 74 som bærer svingeren er over en utligger festet til skipssiden 76 slik at svingeren befinner seg noen fot under vannover-flaten. Tilførselskablene 77, 78 til svingeren føres til to separate forsterkere 79, 80, hvis utganger er forbundet med skriveapparatet over ledningene 81.

Svingeren blir støtpåvirket. Over en motstand 82 blir en kondensator 83 på 4 mikrofarad ladet opp fra en spennings-kilde 84 på 2000 volt. Ved påvirkning av et relé blir kontakten 86 sluttet og konden-satoren 83 lader seg ut over to gnistbaner 87, 88, som har en felles elektrode 89, og ledningene 77, 78, gjennom viklingene i de magnetostriktive svingere 69, 70, som leve-rer dempede svingninger og samtidig sender ut to lydbølgepulser i forskjellige retninger.

Opptegningen skjer på en kontinuerlig løpende papirstrimmel 90, som vikles av en forrådsrull 91 over en plate 92 og en rulle 93 mot hvilken den trykkes av en under fjærspenning stående rulle 93', og tas med ved friksjon. Rullen 93 blir av et gir 94 drevet med innstiilbar hastighet av en motor 95 med regulatoren 96 og omdreiningstelleren 97.

I det følgende er like deler av skrive-innretningen betegnet med de samme tall, idet de som tilhører svingeren 69 er forsynt med en strek, og de for svingeren 70 med to streker. Samtlige for opptegning tjenende deler blir båret av en plate 98, som hviler på en annen plate 99, som bæres på søyler 100. De to plater er dreibart forbundet ved hjelp av en tapp 101, hvis midt-linje treffer papirflaten 90 i punktet 101a. En viser 102 viser på en skala 103, hvilken vinkel platen 98 er forstilt i forhold til nullstillingen. En skrue 104 tjener til å fastholde platen 98. På platen 98 er en med jevn hastighet løpende motor 105 festet, og over et gir 106 driver den en aksel 107, som over en magnetkobling 108 kan forbindes med en annen aksel 109. Den stadig roterende aksel 107 gjør i 1,3 sekunder en omdreining. En på denne festet kam 110 betjener ved hver omdreining av akselen en kontakt 111, hvorved_ et-relé 85 energiseres i kort tid. En annen kam 112 slutter i tilslutning til lydutsendingen en kontakt 113 i bort imot 1 sekund, hvorved magnet-koblingen 108, energiseres fra spennings-kilden 114 og akselen 109 forbindes med den stadig roterende aksel 107 i den samme tid.

To firkantstenger 115', 115", hvis for-lengelser går gjennom aksen 101, er isolert

festet til platen 98. I normal stilling av platen 98 som anvises av viseren 102 og skalaen 103, danner stangen en vinkel på 45° resp. 135° med den negative retning av papirfremmatningen. På stengene glir hylser 116', 116", hvortil skrivestifter 117',

117" som løper langs banene 118', 118" er festet på papiret 90. Hylsene 116', 116" blir beveget langs stengene 115', 115" ved hjelp av snorer 119', 119", som er forbundet med hylsene, og som løper over føringsruller

120,' 120", 121', 121". Den ene ende av

snorene er ført over tromlene 122' 122", som er forbundet med akselen 109 og ved hvis dreining snorene vikles opp, hvorved skrivestiftene 117', 117" beveger seg på banene

118', 118" fra punktet 101a og utover. De

to andre ender av snorene 119', 119" er vik-let opp på tromlene 123', 123", som er festet på en aksel 124. En med denne aksel forbundet, forspent spiralfjær 125, som forsøker å dreie akselen 124 til høyre, hol-der snoren stadig stramt spent og bevirker et tilbakeløp av skrivestiften i utgangs-stillingen ved punktet 101a. En med akselen 109 fast forbundet arm 126, som fra den ene eller andre side slår mot en gummi - buffer 127, begrenser dreiningen av akse-1 .360

len 109 til en vinkel på —-—=277°.

1 fO

Diameteren av tromlene 122', 122" er således valgt at ved dreining av tromlene denne vinkel, føres skrivestiftene over hele lengden av deres bane som er 150 mm. Denne bevegelse skjer i en tid på et sekund, slik at griflene beveges med en hasighet på 150 mm pr. sekund.

I drift vil slutningen av kontakten 111 i tidsavstander på 1,3 sekunder bevirke utsending av lydpulser gjenrtom svingerne 69, 70. Forsterkerne som over ledningene 77, 78 stadig er forbundet med svingerne, og som i sine inngangskretser har en innretning av kjent type til beskyttelse mot høye sendespenninger, forsterker de fra svingerne opptatte, reflekterte pulser som deretter føres over ledningene 81 og metall-førestengene 115', 115", til de bevegede grifler 117', 117". Da griflene i sine ut-gangsstillinger ikke nøyaktig befinner seg i punktet 101a, men i en liten avstand fra dette, begynner de sine bevegelser utover banelinjene 118', 118" med en liten tids-forskyvning i forhold til pulsutsendingen. Igangsetningen av griflene skjer ved slut-ning av kontakten 113, hvorved magnet-koblingen 108 energiseres og akselen 109 med tromlene 122', 122" tas med av akselen 107 fra deres hvilestilling som er bestemt av armen 126 og anslaget 127. Tromlene 122', 122" vikler en ende av snorene 119', 119", mens den annen ende vikles av rullen 123 som står under fjærspenning. Etter et sekund har griflene nådd en avstand på 150 mm fra punktet 101a, armen 126 løper mot anslaget 127 og samtidig åpnes kontakten 113, hvorved forbindelsen mellom akslene 107 og 109 oppheves. Under virk-ning av fjæren 129 vikler nå trommelen 123 shorene 119', 119" opp igjen, hvorved griflene hurtig vender tilbake til sine utgangs-stillinger. Disse nåes når armen 126 berører anslaget 127.

Under skipets fart blir søkestrålene 71. 72 forskøvet parallelt med seg selv. I fig. 5 betegner 128 fartsretningen av skipet 129 og 130' og 130" er forskjellige stillinger av de to Søkestråler ved skipets fart. Som man ser blir en hindring 131 bestrålt to ganger når skipet befinner seg på stedene 129 og 129a, og fra to forskjellige retninger, og griffelen 117' resp. 117" frembringer en opptegning. For at den ønskede for-bedring av avbildningen skal oppnåes ved den dobbelte opptegning, må begge opptegningene skje på de samme steder på opptegningsstrimmelen 90. Dette er tilfelle ved den beskrevne innretning, når papirhastigheten er forminsket i samme forhold til skipets bevegelseshastiget som griffelhastigheten i forhold til den halve lydhastighet i vann.

Ved en antatt fartøyshastighet på 6 knop — 3,09 m pr. sekund innstilles en

0,150 papirhastighet på 3,09 ^ m/sekund =

/DU

0,62 mm/sek. For å lette den riktige inn-stilling av papirfremmatningshastighet ved hjelp av regulatoren 96, viser omdreiningstelleren 97 direkte verdien av de forskjellige papirhastigheter tilforordrede far-tøyshastigheter i knop.

Foreligger det en vind- eller strømav-drift innstilles platen 98 ved bruk av viseren 102 og skalaen 103 en sådan vinkel at vinkelen som dannes mellom griffelbanene 118', 118" og den negative retning av papir - fremmatningen, er lik den vinkel som dannes mellom stråleretningene 71, 72 og den sanne kurs.

Skal drivende forhindringer i vannet

iakttas, så legges f. eks. den sanne hastighet gjennom vann, målt f. eks. ved statisk trykkmåler, til grunn for innstillingen av skalaen 102 og instrumentet 97. Skal på den annen side hindringer som ligger på havbunnen avbildes, så må fartøyets sanne hastighet i forhold til bunnen benyttes, den kan måles ved dobler-frekvens-forskyvning ved hjelp av to kontinuerlig lydbølger som sendes ut i to retninger, vinkelrett på hverandre, som heller i forhold til bunnen og som gir diffus tilbakestråling.

En særlig fordel ved bruk av en fast innstilt søkestråle ifølge fig. 4 i forhold til bruken av en svingbar søkestråle ifølge fig. 1, ligger i at pulsene kan sendes ut i mindre tidsavstander, da den tid som er nødvendig for tilbakedreining av svingeren, da ingen pulser sendes ut eller mottas, faller bort. Jo større pulsutsendingens frekvens er, dessto bedre er det oppnådde bilde. En avbildning av havbunnen med en innretning ifølge fig. 1 eller fig. 4 har den forutsetning at søkestrålen bare drar liten helning til havbunnen, og for at søkestrålen ikke skal nå havbunnen i svært stor avstand fra skipet, må havdybden bare være en brøkdel av rekkevidden. I alminnelighet vil tilstrekkelig uforstyrret avbildning av havbunnen kunne oppnåes på avstander hvor søkestrålen treffer havbunnen med helling på mindre enn 10 til 20° til horisontalplanet. Ved avsøkning av havbunnen med en innretning ifølge fig. 4 med fast innstilte svingere, blir f. eks. ved en hav-dybde på 30 m avbildet en stripe på mellom 100 og 500 m avstand fra skipets kurslinje.

Foretrekker man fast innstilte svingere på begge sider av skipet ifølge fig. 4, så avbildes to slike striper, mellom hvilke en stripe på 200 m bredde blir uavsøkt og i hvis midte kurslinjen ligger. For avbildning av denne reststripen kan man anordne en dreibar svinger ifølge fig. 1 hvis søkestråle avsøker et vinkelområde på begge sider av kursretningen. Ifølge oppfinnelsen skjer samtlige opptegninger på den samme be-vegete papirstrimmel på den måte at de slutter seg sammen til et enhetlig bilde av en bred stripe av havbunnen.

Fig. 6 viser en anordning hvor svingerne 133, 134, 135 på skipet 132, er godt egnet for kontinuerlig avbildning av en svært bred stripe av havbunnen ved sam-menføyning av bilder av tre delstriper, på beskrevet måte. En dobbelt eller flerdobbelt avsøkning av stripene på siden har man utelatt. På hver skipsside er det derfor bare en svinger, 133 og 134, med fast innstilt stråleretning, som danner en vinkel på + 75° resp. — 75° til skipens lengdeakse. Stråleretningen for den tredje, foran bauen anordnede dreibare svinger 135 svinges periodisk over et vinkelområde på H 20° i forhold til skipslengdeaksen.

Den i fig. 7 skjematisk viste innretning for samtidig opptegning av mottatte, reflekterte pulser fra de tre svingere på en registreringsstrimmel 136, har en kombinasjon av skriveinnretningene ifølge fig. 1 og fig. 4. Ved 137 og 138 er vist langs fast innstilte føringer bevegede grifler for opptegninger av ekkoer fra de striper som ligger på siden, mens det ved 139 beveges en griffel langs en svingbar bane som tegner opp ekkoene fra sektoren rett forut. Samtlige grifler beveger seg ved ekkoopptegnin-gen med samme hastighet. Ved 140 skjer innstillingen av papirhastigheten i et bestemt forhold til skipshastigheten avhengig av den valgte griffelhastighet. Skipet beveger seg på jevn kurs og vinkelen som de tre griffelbaner danner med den negative retning av papirfremmatningen, stemmer overens med vinkelen av søke-strålen i forhold til bevegelsesretningen.

I fig. 8 er vist typen av avsøkning for tre til skipskursen 141 parallelle delstriper for opptegning av enkelte søkestråler 142. Her er alltid bare tegnet den del av søke-strålen som tilsvarer et avstandsområde fra 150 til 750 m, og grensen for avstands-området er vist ved strekede linjer. Far-tøyshastigheten antas å være 6 knop og den trinnvise forstilling av svingeren 135 skjer etter samme plan som i fig. 4. En overveiende del av den midtre stripe blir i større tidsavstander avsøkt mer enn en gang, likeså det område hvor avsøknings-områdene for den midtre og den på siden liggende søkestråle, overlapper hverandre. Av denne grunn, og da der dessuten mellom første avsøkning av to tilgrensende deler av den midtre stripe og en på siden liggende stripe, forløper en tid på ca. 230 sekunder, er en nøyaktig tilpasning av papirfremmatningen i forhold til fartøys-hastigheten nødvendig, for at de gjentatte opptegninger av en hindring skal dekke hverandre.

Overlagringen av to fra forskjellige steder ved hjelp av reflekterte pulser frem-bragte avbildninger av et område i horisontalplanet, er ikke begrenset til bruk av apparater som beveger seg. Den er også brukbar ved tilstedeværelsen av to stasjo-nære apparater, som fra to forskjellige steder og i forskjellige retninger avbilder et område ved hjelp av reflekterte pulser.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til frembringelse av et kontinuerlig posisjonsbilde av gjenstander i en parallelt med skipets kurslinje forløpende stripe ved hjelp av horisontal ekkolodding, idet bølgepulser sendes ut periodisk i minst to forskjellige retninger og de ekkoer som mottas fra hver retning opptegnes på en proporsjonalt med skipets hastighet beveget opptegningsstrimmel ved hjelp av en griffel som etter hver lydutsending beveges med bestemt hastighet langs et rett styreorgan og styreorganet danner ved opptegning av ekkoer fra en bestemt retning den samme vinkel med den omvendte papirfremmatningsretning som innfallsretningen av de opptegnede ekkoer danner med skipets lengdeakse, karakterisert ved at opptegningsstrimmelens fremmatningshastighet i forhold til skipets hastighet er forminsket i samme grad som griffelhastigheten langs styreorganet er minsket i forhold til den halve lydhastighet i vann, slik at de ekkobilder som frembringes til forskjellige tider fra de samme gjenstander opptegnes på de samme steder på opptegningsstrimmelen.

2. Innretning til utøvelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, fra et skip som følger en rettlinjet kurs, hvor en i forskjellige retninger innstillbar, skarpt rettet elektroakustisk omformer benyttes for sending og mottakning av lydpulser i vann og hvor de mottatte ekkoer opptegnes ved hjelp av en synkront med stråleretningen dreiet, på et rettlinjet styreorgan jevnt beveget griffel hvis bevegelse alltid starter med pulssendingen i førin-gens omdreiningspunkt og oppteknes på en beveget opptekningsstrimmel av elektrisk følsomt papir, karakterisert ved, at vinkelen mellom stråleretningen og skipets sanne lengdeakse på den ene side og griffelbanen og papirstrimmelens negative fremmatningsretning på den annen side er like og at papirfremmatningshastigheten reguleres til en sådan verdi at den står i samme forhold til skipets sanne be-vegelseshastighet som griffelhastigheten til halvparten av lydhastigheten i vann.

3. Innretning til utøvelse av fremgangsmåten ifølge påstand 1, fra et skip som følger en rettlinjet kurs med målbar hastighet, karakterisert ved, at det i skipet er innebygget et antall i horisontalplanet skarpt rettede, elektroakustiske omformere for utsending og mottakning av lydpulser i vann, hvis stråleretninger danner forskjellige, uforanderlige vinkler med skipets lengdeakse, og at opptekningen av de mottatte ekkoer på en beveget opptekningsstrimmel av elektrisk følsomt papir, skjer ved hjelp av grifler som er tilforordnet de forskjellige omformere og som beveges samtidig og synkront med pulsutsendingene, i rettlinjede baner fra et felles null-punkt som tilsvarer skipets stilling, idet det mellom griffelbanene og den negative papirfremmatningsretning dannes vinkler som er lik vinklene mellom omformernes stråleretning og skipets sanne bevegelsesretning, og papirfremmatningshastigheten innstilles på en verdi som står i samme forhold til skipets sanne bevegelseshastig-het som griffelhastigheten til halvparten av lydhastigheten i vann.

4. Kombinasjon av innretningene ifølge påstand 2 og 3, hvor det på et skip er innebygget elektroakustiske omformere med fast innstillet, rettet stråleretning til babord og styrbord og en omformer med svingbar stråleretning i en sektor forover, på sådan måte at de fast innstilte omfor-meres stråleretning ved skipets bevegelse bestryker parallelle, på siden av kursen beliggende striper i forhold til skipets bevegelsesretning og at stråleretningen av den svingbare omformer avsøker de mellomliggende midtstriper.

5. Modifikasjon av innretningene iføl-ge påstand 2, 3 eller 4, karakterisert ved, at de fra de forskjellige omformere mot tatte ekkoer oppteknes på forskjellige, synkront bevegede opptekningsstrimler eller i separate strimmelavsnitt av en felles opptekningsstrimmel under opprettholdelse av de angitte betingelser for vinklene mellom griffelbanene og den negative papirfremmatningsretning, og innstillingen av papirfremmatningen, og at det er anordnet innstillbare optiske hjelpemidler for en slik optisk overlagring av de forskjellige optekninger, at de opptekninger som stammer fra de samme ekkofrembringen-de gjenstander, bringes til å dekke hverandre for en iakttaker.

6. Innretning til overvåkning av et område for utøvelse av fremgangsmåten i påstand 1, karakterisert ved, at de gjenstander som befinner seg i området ved hjelp av to eller flere separate, på forskjellige steder oppstilte apparater og pulsre-f leks jon særlig av elektromagnetiske bøl-ger, kan avbildes på skjermen av katode-strålerør, fortrinnsvis i overensstemmende forminskede målestokker, og at de forskjellige bilder kan overlagres således ved hjelp av innstillbare optiske hjelpemidler at de forskjellige bilder av samme gjenstand dekker hverandre.