NO125784B

NO125784B -

Info

Publication number: NO125784B
Application number: NO371A
Authority: NO
Inventors: O Melandsoer
Original assignee: Simrad As
Priority date: 1971-01-04
Filing date: 1971-01-04
Publication date: 1972-10-30
Also published as: DE2200014A1; FR2121555A1

Description

Ekkoloddapparat, fortrinnsvis for fiske. Sonar device, preferably for fishing.

Foreliggende oppfinnelse angår et ekkoloddapparat, fortrinnsvis for fiske, med en anvisningsanordning for mottatte ekkosignaler samt en integrasjonsanordning innrettet for, med visse mellomrom, f.eks. for hver loddeperiode å frembringe en integrasjonsverdi på grunnlag av fortlopende integrering av mottatte ekkosignaler fra et forut bestemt, utvalgt dybdeområde. Oppfinnelsen vil imidlertid også finne annen anvendelse, f.eks. innen havforskning, selv om den i forste rekke er beregnet på fiske. The present invention relates to a sonar apparatus, preferably for fishing, with an indication device for received echo signals as well as an integration device arranged for, at certain intervals, e.g. for each sounding period to produce an integration value on the basis of continuous integration of received echo signals from a predetermined, selected depth range. However, the invention will also find other applications, e.g. in marine research, even though it is primarily intended for fishing.

For ekkolodding for fiskeformål foreligger det en rekke forskjellige anvisningsanordninger for de mottatte ekkosignaler. Mest benyttet er skrivere med en eller flere penner som ltiper tvers over en strimmel av f.eks. papir som langsomt mates frem. For echo sounding for fishing purposes, there are a number of different indication devices for the received echo signals. Most used are printers with one or more pens that ltip across a strip of e.g. paper that is slowly fed forward.

Ekkoene avtegnes som sverting av strimmelen, og det er mulig The echoes are marked as blackening of the strip, and it is possible

å danne seg et, om enn noe ufullstendig bilde av den mengde fisk som registreres under et bestemt tidsrom. Katodestråleror blir også brukt som anvisningsorgan, men i sin vanlige form utviskes den mottatte ekkoinformas jon raskt og endelig, og det er derfor ikke mulig å få noen oppfatning om den fiskemengde som registreres under et tidsrom, uten å folge registreringene uopphorlig. Dette er imidlertid ikke praktisk mulig på et fiskefartoy. På et katodestråleror anvises gjerne ekkosignalene ved avboynings-modulering av elektronstrålen, og de vil derfor bli presentert med vesentlig bedre dynamikk enn den som er mulig å oppnå med en vanlig skriver, hvor styrken av ekkosignalene representeres av opptegningens svertningsgrad. to form an, albeit somewhat incomplete, picture of the amount of fish recorded during a certain period of time. Cathode ray rudders are also used as a guidance device, but in their usual form the received echo information is quickly and definitively erased, and it is therefore not possible to get any idea about the amount of fish recorded over a period of time, without following the registrations incessantly. However, this is not practically possible on a fishing vessel. On a cathode ray tube, the echo signals are usually indicated by deflection-modulation of the electron beam, and they will therefore be presented with significantly better dynamics than that which is possible to achieve with a normal printer, where the strength of the echo signals is represented by the degree of blackening of the drawing.

Katodestråleror foretrekkes derfor som anvisningsorgan f.eks. ved trålfiske, hvor det interessante område er meget begrenset og hvor dette område gjerne vises i en utvidet målestokk som gjor det lett å detaljstudere de mottatte ekkosignaler. Imidlertid har det også betydelig interesse for en trålfisker å folge med i hvor meget fisk som er kommmet inn i trålen, slik at han kan vite når han bor trekke trålen inn for den skades av for mye fisk, og slik at han også .kan unngå å trekke inn trålen i utide . kanskje bare for å finne at den er tom eller bare delvis fyllt med fisk, hvilket vil medfore tidstap og unodig arbeid. Det er derfor kjent å montere passende elektroakustiske omformere som er rettet slik at ekkosignaler fra all fisk som kommer inn i trålen blir registrert. Å bedomme, ved hjelp av dette utstyr, hvor meget fisk som til enhver tid er kommet inn i trålen, er i beste fall anstrengende og lite pålitelig. Cathode ray rudders are therefore preferred as an indication device, e.g. in trawl fishing, where the area of interest is very limited and where this area is often shown on an extended scale that makes it easy to study the received echo signals in detail. However, it is also of considerable interest to a trawler to keep track of how much fish has entered the trawl, so that he can know when to pull the trawl in because it is damaged by too many fish, and so that he can also avoid to draw in the trawl prematurely. perhaps only to find that it is empty or only partially filled with fish, which will mean loss of time and unnecessary work. It is therefore known to fit suitable electroacoustic converters which are aimed so that echo signals from all fish entering the trawl are recorded. Judging, with the help of this equipment, how much fish has entered the trawl at any given time is at best laborious and unreliable.

Det er derfor et behov for å lette denne bedommelse, og dette kan gjores ved at en fortlopende integrasjon av mottatte fiskeekkosignaler innen det interessante avstandsområdet startes når trålen settes, og det foreliggende resultat av integrasjonen, There is therefore a need to facilitate this assessment, and this can be done by starting a continuous integration of received fish echo signals within the interesting distance range when the trawl is set, and the present result of the integration,

i henhold til oppfinnelsen anvises på samme anvisningsanordning som fremviser de enkelte fiskeekkosignaler, f.eks. i form av en strek hvis lengde er proporsjonal med den mottatte og integrerte ekkosignalmengde. according to the invention is indicated on the same indication device that displays the individual fish echo signals, e.g. in the form of a line whose length is proportional to the received and integrated echo signal quantity.

Apparatet i henhold til oppfinnelsen har således som særtrekk The apparatus according to the invention thus has as a distinctive feature

at anvisningsanordningen er tilkoblet en utgang for integrasjonsanordningen og omfatter en anvisningsflate innrettet for å that the indication device is connected to an output for the integration device and comprises an indication surface designed to

anvise de frembragte integrasjonsverdier sammen med nevnte mottatte ekkosignaler. indicate the produced integration values together with said received echo signals.

Ved at integrasjonsverdien fremvises sammen med de enkelte ekkosignaler på vedkommende fremvisningsflate, fremskaffes maksimal og lettes mulig tilgjengelig informasjon om fiske- By presenting the integration value together with the individual echo signals on the relevant display surface, the maximum amount of information available about fishing

mengden innenfor det bestemte dybdeområde for fiskeren. the amount within the specific depth range for the fisherman.

Foretrukne utforelsesformer av oppfinnelsen vil i det folgende Preferred embodiments of the invention will in the following

bli beskrevet under henvisning til de vedfoyde tegninger, der: be described with reference to the attached drawings, where:

Fig. 1 viser et blokk-skjerna for en utforelse av et ekkoloddapparat i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 viser skjermen på et katodestråleror med samtidig anvisning av de enkelte ekkosignaler og vedkommende integrasjonssignaler i henhold til oppfinnelsen. Fig. 3 viser det samme som fig. 2 bortsett fra at integrasjonsverdien er anvist på en annen måte. Fig. <*>t viser anvisningsflaten på en konvensjonell skriver som anvender anvisningsorgan i et apparat i henhold t,il oppfinnelsen. Fig. 5 viser det samme som fig. <*>f, men med en annen anvisningsmåte. Fig. 6 og 7 viser blokk-skjemaer for ytterligere utforelsesformer av apparatet i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 shows a block core for an embodiment of a sonar device according to the invention. Fig. 2 shows the screen on a cathode ray tube with simultaneous indication of the individual echo signals and the relevant integration signals according to the invention. Fig. 3 shows the same as fig. 2 except that the integration value is assigned in a different way. Fig. <*>t shows the indication surface of a conventional printer which uses indication means in an apparatus according to the invention. Fig. 5 shows the same as fig. <*>f, but with a different method of instruction. Fig. 6 and 7 show block diagrams for further embodiments of the apparatus according to the invention.

I fig. 1 er vist en elektroakustisk omformer 1 for mottaging av ekkosignaler. Disse signaler fores til en mottager 2 som fortrinnsvis er TVG-styrt (tidsvariabel forsterkning) for kompensering av signalenes dempning i sjoen. Sendepulser sendes ut i sjoen fra en elektroakustisk omformer 3 som styres fra en pulsgenerator h. Fra pulsgeneratoren h avgis også en puls som styrer mottagerens 2 forsterkning (TVG). Signalene fra mottageren 2 overfores til en velgerkrets 5» hvor integrasjonsområdet for ekkosignalene fastlegges ved at tilsvarende tidsavsnitt i lodde-perioden utvelges. Dette området kan være referert til havbunnen eller til havflaten, eller også referert til en tråls over- In fig. 1 shows an electroacoustic converter 1 for receiving echo signals. These signals are fed to a receiver 2 which is preferably TVG-controlled (time variable amplification) to compensate for the signal's attenuation in the sea. Transmission pulses are sent out into the sea from an electroacoustic converter 3 which is controlled from a pulse generator h. A pulse is also emitted from the pulse generator h which controls the receiver's 2 amplification (TVG). The signals from the receiver 2 are transferred to a selector circuit 5" where the integration range for the echo signals is determined by selecting a corresponding time section in the soldering period. This area can be referred to the seabed or to the sea surface, or also referred to a trawl's surface

eller undertelne. En sentral styrekrets 6 styrer velgerkretsen 5 under denne prosess. Det interessante området kan herunder velges på en rekke forskjellige måter ved kjent teknikk, og. vedkommende kretser skal derfor ikke forklares nærmere, da de ikke utgjor noen del av foreliggende oppfinnelse. or undercount. A central control circuit 6 controls the selector circuit 5 during this process. The area of interest can below be selected in a number of different ways using known techniques, and. the relevant circuits shall therefore not be explained further, as they do not form any part of the present invention.

Det utvalgte dybdeområdets ekkosignaler fores til et lager 7 The selected depth range's echo signals are fed to a warehouse 7

hvor signalene lagres. Lageret kan være analogt eller digitalt. where the signals are stored. The storage can be analog or digital.

Fra lageret fores signalene, en enkelt gang eller gjentatte -ganger The signals are fed from the warehouse, once or repeatedly

i periodene mellom hver gang ny informasjon tilfores lageret, til anvisningsanordninggen 8, som i dette tilfelle er et katodestråleror. Styresignal for avboyningsspenningen tilfores katodestråleroret in the periods between each time new information is supplied to the storage, to the indication device 8, which in this case is a cathode ray tube. Control signal for the deflection voltage is supplied to the cathode ray tube

fra den sentrale styrekrets 6. Signalene fra velgerkretsen 5 overfores også til en integrator. 9? hvor signalene integreres. Utgangssignalet fra integratoren 9 gir et mengdemål for de mottatte ekkosignaler fra det utvalgte dybdeområde. Når inte-grasjonsprosessen er fullfort, tilfores dette signal katodestråleroret over en passende konvensjonell signalomformer 10, i koordinasjon med utlosningen av de lagrete ekkosignaler fra lageret 7 for overforing etter tur til katodestråleroret 8. from the central control circuit 6. The signals from the selector circuit 5 are also transferred to an integrator. 9? where the signals are integrated. The output signal from the integrator 9 provides a quantity measure for the received echo signals from the selected depth range. When the integration process is complete, this signal is fed to the cathode ray tube via a suitable conventional signal converter 10, in coordination with the release of the stored echo signals from the storage 7 for transfer in turn to the cathode ray tube 8.

Den koordinerte overforing av signaler fra lageret 7 og integratoren 9 styres av den sentrale styrekrets 6 i koordinasjon med det styret avboyningsforlop i katodestråleroret 8. Som angitt i fig,. 2 The coordinated transfer of signals from the storage 7 and the integrator 9 is controlled by the central control circuit 6 in coordination with the controlled deflection process in the cathode ray tube 8. As indicated in fig. 2

oppnås herved en anvisning K1 av de enkelte ekkosignaler sammen med integrasjonsresultatet, som vises som en linje K2, hvis lengde er et mål for den samlede mottatte ekkomengde fra vedkommende område. Integrasjonsresultatet refereres til en skala K3. an indication K1 of the individual echo signals together with the integration result is obtained, which is displayed as a line K2, the length of which is a measure of the overall amount of echo received from the relevant area. The integration result is referred to a scale K3.

I fig. 3 er det på den samme måte som i fig. 2 vist en katode-strålerorskjerm med samtidig anvisning av den oppnådde inte-gras jonsverdi og de enkelte ekkosignaler, bortsett fra at inte-gras jonsresultatet K2 her er vist som en avboyning i samme retning som de anviste ekkosignaler K1. In fig. 3 it is in the same way as in fig. 2 shows a cathode ray tube screen with simultaneous indication of the obtained integrated ion value and the individual echo signals, except that the integrated ion result K2 is shown here as a deflection in the same direction as the indicated echo signals K1.

I stedet for et katodestråleror, som krever stor dybde, kan det Instead of a cathode ray tube, which requires great depth, it can

i mange tilfelle være fordelaktig å benytte en flat skjerm, in many cases it is advantageous to use a flat screen,

f.eks. en skjerm bygget opp av en matrisse av flytende krystaller, halvledermateriale eller utladnings-elementer. En sUk. skjerm kan være av lysemitterende eller lysreflekterende type. e.g. a screen built up from a matrix of liquid crystals, semiconductor material or discharge elements. A sUk. screen can be of the light-emitting or light-reflecting type.

Integrasjonsresultatet kan også vises sammen med ekkosignalene The integration result can also be displayed together with the echo signals

på en skriver med en eller flere penner som loper over en strimmel, slik som angitt i fig. k. I dette tilfellet vil lageret 7 (fig. 1) forsinke overforingen av ekkosignalene i det interessante område til skriverens penn er kommet i riktig utgangsposisjon for nedtegning. on a printer with one or more pens running over a strip, as indicated in fig. k. In this case, the bearing 7 (fig. 1) will delay the transmission of the echo signals in the area of interest until the printer's pen has reached the correct starting position for recording.

K1 og K2 på fig. h viser henhv. ekkoene mottatt fra det interessante området og den foreliggende integrasjonsverdi etter fortlopende integrering over flere loddeperioder. Integrasjonsresultatet kan også lett vises på en skriver av nevnte type også i det tilfelle hvor det i tillegg til det interessante dybdeområdet avtegnet for seg, også anvises signaler fra et storre oversiktsområde. Dette kan gjores som vist på fig. 5? hvor A angis av oversiktsområdet, K1 and K2 in fig. h shows respectively the echoes received from the area of interest and the present integration value after continuous integration over several soldering periods. The integration result can also be easily displayed on a printer of the aforementioned type also in the case where, in addition to the interesting depth area marked for itself, signals from a larger overview area are also indicated. This can be done as shown in fig. 5? where A is indicated by the overview area,

B det spesielt interessante dybdeområde, og hvor K2 viser den til enhver tid foreliggende integrasjonsverdi antegnet som en rekke skarpt avgrensende punkter overlagret oversiktsområdet, idet de mottatte ekkosignaler er anvist ved K1 både i område A og B. B the particularly interesting depth area, and where K2 shows the integration value available at any time, represented as a series of sharply demarcated points superimposed on the overview area, as the received echo signals are indicated by K1 both in areas A and B.

Når det benyttes en papirskriver hvor bare det utvalgte interessante dybdeområde skal vises sammen med integrasjonsresultatet (fig. h), må apparatet være utfort slik ssDmvist i fig. 6, hvor utgangssignalet fra integratoren 9 omdannes til en proporsjonal pulslengde i omformeren 10. When a paper printer is used where only the selected interesting depth area is to be displayed together with the integration result (fig. h), the apparatus must be set up as shown in fig. 6, where the output signal from the integrator 9 is converted into a proportional pulse length in the converter 10.

En koblingskrets 11 styres fra en sentral styreenhet 6, slik at inngangen til skriveren 13 under hver loddeperiode forst kobles . til lageret 7 for opptegning av ekkosignalene K1 (fig. h) og deretter til omformeren 10 for opptegning av den foreliggende integralverdi K2 (fig. Hvis det er bnskelig med opptegning av et oversiktsområde A i tillegg til den spesielt interessante del B av det loddrette dybdeområdet, slik som angitt i fig. A switching circuit 11 is controlled from a central control unit 6, so that the input to the printer 13 during each soldering period is first connected. to the storage 7 for recording the echo signals K1 (fig. h) and then to the converter 10 for recording the present integral value K2 (fig. If it is desirable to record an overview area A in addition to the particularly interesting part B of the vertical depth area , as indicated in fig.

må apparatkoblingen som er vist i fig. 6 endres slik at signalene must the device connection shown in fig. 6 is changed so that the signals

fra mottageren 2 også fores direkte til koblingskretsen 11' slik som antydet med den stiplede linje 12. Dessuten må et utlosnings-signal 1<*>f på vanlig måte tilfores generatoren h fra skriveren 13. from the receiver 2 is also fed directly to the switching circuit 11' as indicated by the dashed line 12. In addition, a release signal 1<*>f must be fed to the generator h from the printer 13 in the usual way.

Fig. 7 viser apparatet i henhold til oppfinnelsen utfort med et anvisningsorgan i form av en skriver 15 med en rekke faste penner tvers over anvisningsflaten. Ekkosignalene tilfores som i de ovrige utforelser, velger-kretsen 5 fra mottageren 2. Signalene fra det utvalgte interessante dybdeområdet fores derpå videre direkte til skriveren 1 5. Den sukssesive innkobling av pennene i multipenn-skriveren 15 skjer ved hjelp av pulser fra en eller flere klokke-pulsgeneratorer som er del av en slik skriver. Den sentrale styreenhet 6 kontrollerer at antallet klokkepulser tilsvarer det.utvalgte dybdeområde. Integratoren 9 tilfores, san i de ovrige utforelser som ekkosignaler som mottas i det interessante avstandsområdet fra velgerkretsen Integralverdien av disse ekkosignaler omformes i omformeren 10 til en puls av proporsjonal lengde som kobler inn et tilsvarende antall penner, slik at man på skriveren får et svertningssignal som tilsvarer integralverdien. Det opptegnete bildet blir da som vist på fig. h. Fig. 7 shows the device according to the invention with an instruction device in the form of a printer 15 with a series of fixed pens across the instruction surface. As in the other embodiments, the echo signals are fed to the selector circuit 5 from the receiver 2. The signals from the selected interesting depth range are then fed directly to the printer 1 5. The successive connection of the pens in the multi-pen printer 15 takes place with the help of pulses from one or more clock pulse generators that are part of such a printer. The central control unit 6 checks that the number of clock pulses corresponds to the selected depth range. The integrator 9 is fed, as in the other embodiments, as echo signals that are received in the interesting distance range from the selector circuit. The integral value of these echo signals is transformed in the converter 10 into a pulse of proportional length which switches on a corresponding number of pens, so that on the printer you get a blacking signal which corresponds to the integral value. The recorded image is then as shown in fig. h.

For å sikre en mest mulig korrekt angivelse av integralverdien, To ensure the most correct indication of the integral value,

er det viktig at de ekkosignaler som tilfores integratoren er kompensert for spredning og dempning i sjoen (TVG). Videre er det nodvendig at integralverdien blir kompensert for fartoyets fart og for den loddetakt ekkoloddet er innstilt på. it is important that the echo signals fed to the integrator are compensated for dispersion and attenuation in the sea (TVG). Furthermore, it is necessary that the integral value is compensated for the vessel's speed and for the sonar rate the sonar is set to.

Som vist i fig. 6 og 7, kan utgangssignalet fra integratoren 9 As shown in fig. 6 and 7, the output signal from the integrator 9

også fores til en alarminnretning 16 som reagerer når integratorens utgangssignal overstiger en på forhånd innstilt verdi. Alårm-innretningen 16 omfatter en analog eller digital krets som sammen-ligner signalet fra integratoren med en referanseverdi. Når signalet fra integratoren tilsvarer referanseverdien utloser sammenligningskretsen en alarminnretning som ad optisk og/eller akustisk vei varsler at trålen er full. is also fed to an alarm device 16 which reacts when the integrator's output signal exceeds a preset value. The alarm device 16 comprises an analogue or digital circuit which compares the signal from the integrator with a reference value. When the signal from the integrator corresponds to the reference value, the comparison circuit triggers an alarm device which optically and/or acoustically warns that the trawl is full.

Claims

1. Sonar device, preferably for fishing, with an indication device for received echo signals as well as an integration device designed for, at certain intervals, - e.g. for each soldering period to produce an integration value on the basis of continuous integration of received echo signals from a predetermined, selected depth area, characterized in that the indication device (8,13,15) is connected to an output for the integration device (9) and comprises an indication surface arranged to indicate the produced integration values (K2) together with said received echo signals (K1).

2. Sonar device as specified in claim 1, characterized in that it comprises a storage device (7) designed to store the received echo signals from the predetermined, selected area, as well as a timing control circuit (6) which is connected to the storage device (7) and the integration device (9), as well as arranged for coordinated time management of the signal transfers from these devices to the indication device for collective indication (K1, K2) of the respective output signals on the indication surface.

3. Sonar device as stated in claim 2, characterized in that the indication surface is produced by the screen on a cathode ray tube (8), whose deflection voltage for electron beam sweep over the screen is controlled by said timing control circuit (6) in time with said time-controlled, coordinated signal transmission. h.

Sonar apparatus as specified in claim 2, characterized in that the instruction surface is formed by the movable drawing strip of paper, plastic or the like. for an electromechanical printer (13) with a periodically moving pen across the strip, said time-controlled, coordinated signal transmissions taking place through a switching circuit (11) which is controlled by the timing control circuit (6) in step with the movement of the pen across the strip, for alternating transmission of output signals either from the storage device (7) or the integration device (9) to the printer.

5. Sonar apparatus as specified in claim 2, characterized in that the indication surface is formed by a screen with a dot matrix of excitable, light-emitting or light-reflecting material, and whose excitation voltage for scanning sweeps over the screen is controlled by the time control circuit (6) in time with the time-controlled, coordinated signal transmissions.

6. Sonar device as stated in claims 1-5? characterized in that the integration value is indicated by the length of a, preferably straight, line (K2) (fig. 2,3 and .

7. Sonar device as stated in claims 1-5" characterized in that the integrated value is indicated at a reference point's distance from another point (K2) (fig. 5)"-