NO166347B - Fremgangsmaate og apparat for behandling av reflekterte signaler. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører behandling av reflekterte eller ekko-signaler som oppnås ved bruk av signalsender-mottakerutstyr og spesielt finner anvendelse i forbindelse med hydro-akustiske sender-mottakeranordninger, som sonarutstyr, ekkolodd, og medisinsk akustikk,, og ved radar, spesielt maritim radar.

Betegnelsene sender-mottaker skal i foreliggende kontekst bety utstyr for sending av pulser og for mottagelse av derav følgende ekko av de sendte pulser, og er, med mindre annet er nevnt, ikke begrenset til pulstype (som eksempelvis kan være lyd-, ultralyd- eller elektromagnetiske pulser) og heller ikke begrenset til utstyr som har felles sender- og mottakerdeler.

På lyd- og ultralydbølgeområdet finnes det tilgjengelig utstyr, som sonar og ekkolodd, som gir hørbare og synlige indikasjoner på at det eksisterer returekko. Ekkolodd gir eksempelvis resultater som er skrevet på registreringspapir.

For å oppnå en bedring av slikt utstyr, er det utformet kretsanordninger for behandling av retur-ekkosignalet for å utlede mer informasjon fra det enn hva som hittil har vært lett tilgjengelig med denne utstyrstype. En slik kretsanordning er vist i UK-PS nr. 8 221 670, hvor det er anordnet organer for å trekke ut den andre bunnekkokomponent fra returekkosignalet for å oppnå informasjon om havbunnens egenart. I nevnte patentskrift er det vist at havbunnens egenart ble avslørt ved registrering om den andre bunnekkokomponent hadde en amplitude over et fastlagt terskelverdi .

Det har nå vist seg at det foreligger ytterligere nyttig informasjon i returekkoet ved utstyr, som ekkolodd, og at også denne informasjon kan foreligge i returekko fra sonar, radar, medisinsk ultralydutstyr og sender-mottakeranordninger generelt.

Det har spesielt vist seg at informasjon ikke bare ligger i tidfestingen og størrelsen av en returpuls, men også i dens form. På grunn av metningseffekter, er slik informasjon normalt ikke tilgjengelig i returekko ved høyeffekt-utstyr. Når det brukes lavere sendt effekt, har det nå vist seg at returekko har former som avhenger av egenarten av den eller de reflekterte overflater, eksempelvis havbunn-lag, som er av interesse ved kartlegging og underjordisk profilering.

Ifølge et aspekt av foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebrakt et apparat for å behandle et signal for å indikere reflekterte egenskaper hos en region, idet nevnte region utsettes for et utsendt pulset signal, idet apparatet omfatter organer som reagerer på et returekkosignal som er fremskaffet som reaksjon på det utsendte signal for derved å detektere en forkant av returekkosignalet, samt organer for å behandle returekkosignalet for å identifisere egenskap hos dette, og dette apparat er ifølge oppfinnelsen karakterisert ved at reaksjonsorganene er innrettet til å kunne definere en tidsluke som i forhold til returekkosignalet rommer bare en hoveddel av nevnte forkant, samtidig som behandlingsorganene er innrettet til å bearbeide dette parti av returekkosignalet innenfor nevnte tidsluke, for å fremskaffe et signal som er representativt for formen eller størrelsen av bare forkanten hos nevnte returekkosignal.

Behandlingsorganene omfatter fortrinnsvis integreringsorganer for bestemmelse av arealet under forkantpartiet av returekkosignalet.

Det har vist seg at området under en returpulskant fører informasjon som er karakteristisk for egenarten av det legeme som reflekterer det sendte signal, og at dette område kan vises på en analog måler eller digitalt, slik at brukeren får se en verdi som endres merkbart med egenarten av det reflekterte legeme. Ved f.eks. ekkolodd har det vist seg at forkanten av bunnpulsen (første, andre eller senere, men især den første) varierer avhengig av egenarten av materialet nær og på havbunnen, og spesielt avhengig av egenarten av de øvre lag av havbunnen. Således gir en meget bratt stigende (for-) kant en forholdsvis lav verdi av det representative signal og angir en hard sjøbunn uten signifikant gjørme. På den annen side vil en forholdsvis høy fremvist verdi av området under forkanten angi at det foreligger et gjørmelag på havbunnen (nyttig informasjon for rekefiskere og ved mudring og undervanns-kartlegging), eller at det er fisk nær bunnen. Viste variasjoner av verdien er også av interesse. Det antas at en slik analyse også kan benyttes ved medisinsk ultralydbruk for å bestemme forskjel-ler i egenarten av forskjellige svulster eller andre trekk som gjenfinnes i menneske- eller dyrelegemer, især i øynene.

En reflektert puls ville teoretisk ha en form som nesten utelukkende avhenger av egenarten av det mottagende utstyr, fordi man skulle tro at økningstiden av den mottatte puls hovedsakelig ville avhenge av responstiden (transient respons) til det mottagende utstyret. Integrering eller annen analysering av forkanten ville derfor bare gi informasjon om det mottagende utstyr. Det har vist seg at dette ikke er tilfelle. Ved bruk av et standard ekkolodd med en sendt pulsbredde i størrelsesorden 300 mikrosekunder, har den mottatte puls fra bunnen en form som avhenger av egenarten av de øvre lag av havbunnen ved en forkant som endog kan være fra en til to millisekunder. Muligens er returpulsen, slik den forekommer i ekkoloddet, en sammenfat-tet form av flere refleksjoner og spredning fra forskjellige dybder av havbunn1agene. Dette vil forklare det forhold at forkanten gir informasjon om disse lag. En forkant som bare er en transient økningstid, ville sannsynligvis bare vare i hundre mikrosekunder eller lignende, ikke en eller to millisekunder. Som beskrevet nedenfor, er tidsluken synkronisert med de tilbakevendende signaler på en slik måte at den ikke er fast, men automatisk varieres i iverensstem-melse med forkantens lengde og form. Når forkanten varierer i lengde og form med havbunnens egenart, kan tidslukens stilling og lengde således variere. Bruk av en fast, kort tidsluke ville sannsynligvis ofte bare føre til innfangning av transient respons. Det er ikke hva de foretrukne utførelseseksempler av foreliggende oppfinnelse gjør.

Hvis oppfinnelsen brukes i forbindelse med utstyr som har en tilstrekkelig kort, sendt puls og en kort transient respons, kunne det nok hende at man ikke fikk se en glatt forkant over tidsluken, som den man befatter seg med. Man kunne nok se en serie spisser i den tidsluken, forårsaket av bølge-fronter fra suksessive områder under havbunnen og fra spredning. Man kunne glatte eller integrere det signalet for å fremkalle samme form for forkant som ville dannes av et konvensjonelt ekkolodd. Det glattede signalet kunne deretter brukes til å definere tidsluken som ble brukt for innfangning av "forkanten", men i dette tilfelle ville man i realiteten fange inn en serie forkanter.

Et annet aspekt av et foretrukket utførelseseksempel ligger i dets enkelthet. Det prøver ikke å trekke ut mange data med høy oppløsning fra retursignaler. Det ville kreve kostbart utstyr og visningene kunne bli forvirrende som følge av de mange detaljer, og ville kreve stor erfaring for tolkning. I motsetning til dette danner dette foretrukne utførelsesek-sempel en forholdsvis enkel anordning, eksempelvis til bruk i forbindelse med et konvensjonelt ekkolodd, for oppnåelse av en verdi som representerer en reflekterende flate og for å vise denne verdi på en måler eller lignende, slik at den vanlige bruker av slikt utstyr, f.eks. en fisker eller mudringsoperatør, kan se målerens viser for å oppnå en enkel, representativt verdi uten all den forvirring som følger med mangfoldige, kompliserte bilder på papir eller katodestrålerør.

Tidsluken kan defineres på forskjellige måter. For under-søkelse av forkanten av en ekkopuls, kan således bakkanten av tidsluken bestemmes ved bruk av nivåregistrering for bestemmelse av bakkanten i avhengighet av returekkosignalets nivå idet det passerer gjennom et gitt nivå. Hvis man tar et stigende nivå for bestemmelse av tidsluken, kan det i et utførelseseksempel innføres en forsinkelse (liten i forhold til en typisk ekkopuls), for å få enden av tidsluken til å bli nærmere tilnærmet spissen av vedkommende ekkopuls. På denne måten blir tidsluken automatisk tilpasset den mottatte pulsens egenart.

Det kan være nødvendig med en glatteanordning for å glatte spisser i forkanten for å hindre respons fra nivå-regi-streringsanordningen på slike spisser.

Tidslukens forkant kan bestemmes ved hjelp av organer som reagerer på et signal som er representativt for den sendte puls, slik at nevnte ende opptrer i et gitt tidspunkt etter forekomsten av den sendte puls. Den gitte tid kan gjøres regulerbar, slik at brukeren kan forlenge eller forkorte tidsluken etter behov, f.eks. for å øke eller redusere effekten som følge av at fisk kan svømme nær havbunnen. Med dette er ikke alltid tilfredsstillende. I et dybdeloddeap-parat kan det interessante ekko eksempelvis være bunnekkoet, men det beveger seg i forhold til den sendte puls når havbunnen stiger og faller. Tidsluken ville dermed forandres med stigning og fall og dermed forvrenge avlesningen. I et foretrukket utførelseseksempel er derfor begynnelsen av hver tidsluke innstilt til å opptre i et gitt, regulerbart tidspunkt etter forekomsten av ekkopulsen i foregående syklus av returekkosignalet, det vil si slik at den er i en justerbar "høyde" over havbunnen.

De ovenfor skisserte prinsipper kan tillempes generelt i ekkosystemer, enten signalene er akustiske eller elektromagnetiske (som i maritim radar) eller enten signalet proji-seres vertikalt (som i ekkolodd) eller generelt horisontalt som ved sonar og maritim radar. I alle slike tilfeller kan man sørge for at tidsluken synkroniseres med eller kopler seg på en spesiell ekkopuls, enten den er representativ for havbunnen, et fiskestim eller et annet legeme i eller flytende på vannet. Det kan deretter produseres en visuell . fremvisning for brukeren på en måler av et særtrekk ved forkanten eller bakkanten av denne ekkopuls, og dermed kan brukeren få mer informasjon om ekko-kilden enn normalt tilgjengelig ved konvensjonell radar, sonar eller ekkolodd-fremvisning.

Ved en typisk anvendelse, vil senderen sende pulser periodisk, slik at det mottas sykler av returekkosignaler. I dette tilfelle foreligger det fortrinnsvis midler for å holde verdien av nevnte representative signal for fremvisning, når nevnte tidsluke i en etterfølgende syklus ikke kan bestemmes som følge av dårlig signalmottagelse. I dette tilfelle vil en angivelse gitt brukeren av verdien av særtrekket ikke ses å variere ukontrollerbart, dersom det skulle resultere i dårlige ekkosignaler, fordi brukeren i dette tilfelle vil få seg forelagt det siste, korrekt bestemte verdi. Dette trekk kan fjerne problemer som kan oppstå som følge av dårlige værforhold som forstyrrer sendingen av en puls eller mottagelse av et returekko. Som en videreføring kan holdeanordningen selv danne et gjen-nomsnitt, f.eks. for å avgi et signal for fremvisning som utgjør gjennomsnittet av flere, f.eks. tre av fire foregående verdier. Dette er nyttig når forholdene er slik at fremvisningen ellers ville oscillere på en uakseptabel måte.

Ifølge oppfinnelsen er det således tilveiebragt et apparat som er kjennetegnet ved at når apparatet omfatter responsorganer som er slik relatert til pulser innenfor returekkoet at nevnte tidsluke defineres slik at der ekskluderes den første bunnekkopuls og innbefatter forkanten av den annen bunnekkopuls.

En generell idé som er nevnt i ovenstående beskrivelse er bruken av en tidsluke for å trekke ut en ønsket del av et returekko sammen med organer for å behandle den uttrukne del for oppnåelse av et signal som er representativt for middelverdien av delen i tidsluken. En annen anvendelse av denne idé er i forbindelse med pelagisk fiske, hvor tidsluken bestemmer et område på et dyp som bestemmes av den manuelt valgte tidsstyring av tidsluken. Det resulterende signal bestemmer nivået av ekkoet fra dette område og øker når det foreligger fisk.

Det har vist seg at det finnes ytterligere en anvendelse av denne idé for bedring av informasjonsuttrekking i foroverskuende sender-mottakeranordninger, det vil si i konvensjonelt sonar- og maritimt radar-retnings- og /eller avstandsfinnerutstyr. Slikt utstyr gir konvensjonelt et bilde på et katodestrålerør som viser alle returekkoer med tilstrekkelig styrke, inklusive støysignaler. For å bedre effekten av slikt utstyr, er det gjort forsøk på å innlemme filtre for å filtrere ut støyinnholdet i slike signaler. Det er ikke desto mindre vanskelig å registrere små måter f.eks. på grunn av nivået av støy og sjøglitter som ligger i omgivelsene.

Ifølge et annet aspekt av foreliggende oppfinnelse er det derfor tilveiebragt en teknikk som går ut på at der overføres en serie pulser mot nevnte bunn, og at detekteringstrinnet innbefatter å identifisere nevnte bunnekkopuls når denne opptrer i hver syklus av returekkoer, og at trinnet for å bestemme arealet innbefatter å ta gjennomsnittet av arealene under forkantene av en flerhet av suksessive bunnekkopulser.

Man kan derfor visuelt eller automatisk sammenligne middelverdien med en foregående middelverdi eller flere foregående middelverdier for å få en indikasjon om endring i middelverdien som representerer en endring av data i støyen, og dermed representerer mulig nyttig informasjon innenfor det valgte område. En alarm kan utløses av et hensiktsmessig endringsnivå.

Denne teknikk ved oppfinnelsen vedrører bruk av trekk som allerede er omtalt ovenfor, det vil si en tidsluke sammen med midling eller integrering, men i dette tilfelle er tidsluken ikke nødvendigvis koplet på en bestemt ekkopuls, men blir innstilt manuelt når det gjelder sitt område og sin varighet for å "se" på en bestemt sone som har horisontal avstand fra fartøyet som fører utstyret, det vil si aksen av strålen (eller hovedsløyfen) av sendte pulser er ikke vertikal. Ved å se på endringer i "støyen", istedet for å prøve å filtrere bort støyen, kan det registreres data av interesse, skjønt de ikke nødvendigvis er synlige på et konvensjonelt katodestrålerør eller skriver. Således ville et fiskestim forårsake en økning av "støy"-nivået. Ved en annen anvendelse brukes dette utstyr til å registrere objekter på eller nær overflaten som kunne skade et fartøy. En lydalarm gir signal hver gang det mottatte ekko innenfor det aktuelle område stiger over en bestemt verdi (f.eks. i amplitude eller i integrert verdi) som er innstilt av brukeren.

Ytterligere et aspekt av oppfinnelsen går ut på at apparatet omfatter organer for å behandle den ekstraherte komponent for fremskaffelse av et ytterligere signal når bredden av den ekstraherte komponent overskrider en gitt verdi, idet det ytterligere signal utgjør en indikasjon på refleksjonsegenskapene hos overflaten ved detektering av refleksjonsegenskaper hos områder under vann.

Dette aspekt av oppfinnelsen er spesielt anvendelig for den andre bunnekko-komponent, hvor det har vist seg at bredden av komponenten er en egenskap som er direkte relatert til havbunnens hardhet. Det resulterende signal kan således mates til en alarminnretning for å varsle når signalet representerer oppnåelse av tilstrekkelig hardhet av havbunnen til å skade et fiskegarn. Patentskrift nr. 2 102 573 omhandler dannelse av et varselsignal som avhenger av størrelsen av den andre bunnekkokomponent, og denne idé er fortrinnsvis innarbeidet i dette aspekt av oppfinnelsen ved at det reageres på bredde bare når det andre bunnekko minst har en gitt størrelse. Ytterligere en sikkerhetsforanstalt-ning kan tas ved at det bare sendes ut et varselsignal når terskel- og bredde-kriteriene er oppfylt ved to (eller flere) etter hverandre følgende signaler, slik at en rekke tilfeldige responser blir unngått. Dette aspekt av oppfinnelsen kan også påtrykkes et tredje eller senere bunnekko.

I denne forbindelse og med henblikk på forkantanalysen ifølge det første aspekt, har det vist seg at den første bunnekkokomponent kan utsettes for støy og forvrengning spesielt i forbindelse med dårlige værforhold, mens andre og etterfølgende bunnekkokomponenter er forholdsvis uforstyrret og således kan være nyttigere for forkantanalyse og også for havbunn-analyse som omtalt under det ytterligere aspekt av

oppfinnelsen.

En alternativ bunnalarm kan baseres på en integrering av det andre eller et senere bunnekko.

Ifølge dette aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebragt en krets til bruk for registrering av havbunnens egenart på grunnlag av returekkosignalet fra hydro-akustisk sender-mottakerutstyr, hvor kretsen omfatter organer for å bestemme en tidsluke for uttrekking av andre eller en senere bunnekkokomponent fra returekkosignalet og organer for å integrere den uttrukne komponent for oppnåelse av en indikasjon om dens energiinnhold.

Et annet aspekt av et foretrukket utførelseseksempel i forbindelse med fiske gjelder en fremgangsmåte for å indikere fisk i en sone som befinner seg i nærheten av bunnen av en vannsamling, som angitt i krav 21. Denne fremgangsmåte omfatter følgende trinn:

repeterende å utsende signaler mot bunnen,

å detektere et øvre parti av forkanten av et retur-bunnekkosignal som er fremskaffet som reaksjon på de utsendte signaler,

å definere nevnte tidsluke til å bli avsluttet ved detekteringen av nevnte øvre parti, for således å innbefatte nevnte hovedparti av forkanten,

å utnytte nevnte tidsluke til å ekstrahere et parti av returekkoene i hver syklus ved et slikt følsomhetsnivå at et hovedparti av forkanten vil bli ekstrahert,

å introdusere en forsinkelse i returekkoene relatert til nevnte tidsluke og å justere denne forsinkelse inntil det ekstraherte parti er hovedsakelig 0, hvorved tidsluken blir avsluttet ved et punkt svarende hovedsakelig til bunnen av vannansamlingen, og

å fremskaffe et utsignal når et ekstrahert parti deretter vil forefinnes, hvorved nevnte utsignal vil opptre når forkanten blir forstyrret, spesielt av fisk.

For at det skal bli lettere å forstå oppfinnelsen og hvordan den skal gjennomføres, vises til tegningen, som illustrerer oppfinnelsen ved noen utførelseseksempler og hvor

fig. 1 er et generelt blokk-skjerna av en behandlings-kretsenhet for ekkopulser,

fig. 2 viser en rekke bølgeformer som illustrerer hvordan kretsene ifølge fig. 1 virker,

fig. 3 viser mer detaljerte bølgeformer ved en lengre tidsskala,

fig. 4 viser krets-implementering for en del av fig. 1,

fig. 5a til c viser returekko-bølgeformer,

fig. 6 er et skjema av en kombinert måler og alarmkrets,

fig. 7 er et skjema av en bunnn-målekrets,

fig. 8 viser en rekke bølgeformer som illustrerer operasjon av kretsen ifølge fig. 7,

fig. 9 er et kretsskjema av en bunnalarm,

fig. 10 viser bølgeformer i bunnalarmkretsen,

fig. 11 viser en krets av en andre bunnekko-tidfestingskrets-anordning,

fig. 12 viser en krets som er en modifikasjon av en bunnmålekrets,

fig. 13 er et krets-skjema av en fisk-registreringskrets og

figurene 14-17 viser skjemaer som illustrerer operasjonen av kretsen ifølge fig. 13.

Fig. 1 viser en kretsanordning som er spesielt utformet for behandling av returekkosignalene A fra et konvensjonelt ekkolodd S med sender/mottaker-transduktor T. Det analoge returekkosignal blir, etter en tidsvariert forsterkning (TVF) matet til inngang 1 og dette signals form er generelt vist ved linje A i fig. 2. Det er et periodisk signal som ved hver gjentagelse omfatter en stor transmisjonskomponent TC, en første bunnekkokomponent El og en andre bunnekkokomponent E2 som alle har suksessivt avtagende amplitude. Mellom trans-mis jonskomponenten og første ekkokomponent kan det forekomme et fisk-ekko som vist ved EF. Forskjellige støy- og andre ekkosignaler kan også foreligge, men deres størrelser er uten betydning i foreliggende sammenheng og de er ikke vist i fig. 2. Hvis kretsanordningen ble brukt i forbindelse med en foroverskuende sonar eller maritim radar, ville det på lignende måte oppstå et syklisk pulsmønster, men signalets form ville være forskjellig, men ikke desto mindre omfatte pulser som de som er vist ved El når omgivelsene omfatter et reflekterende "legeme", som en båt eller en fiskestim.

Selv ved bruk av en konvensjonell ekkolodd-TVF kan det frem-komme noe forvrengning eller metning i visse tilstander og det kan derfor være fordelaktig å anordne en alternativ TVF-krets for å overvinne metning og gjøre mer informasjon tilgjengelig. En mikroprosessor med matematisk algoritme kunne eksempelvis sørge for TVF-prosessen.

Ekkoloddet S danner dessuten en puls TX ved en inngang 2 i fig. 1. Denne puls angir den tid da transmisjonspulsen sendes ut av transduktoren T. Fra inngang 2 går pulsen TX til en Schmitt triggerkrets 3 for transformering og deretter til en monostabil krets 4 som tilveiebringer en strukket puls B (linje B i fig. 2), som brukes i kretsanordningen som en maske for å filtrere ut TX-komponenten i ekkosignalet og akustisk strøy nær senderen.

Det analoge signal som er ført til inngang 1 blir påtrykt tre analoge forsterkere 5, 6 og 7, som har forsterkninger som kan varieres av brukeren ved variable motstander 8, 9 og 10.

Forsterkerne har kondensatorer 11, 12 og 13, som er koplet over forsterkerutgangene og er koplet til Schmitt triggerkretser 14a, 14b og 14c. Kondensatorene tilveiebringer glatting for å glatte forkantene av ekkoer i et forsøk på å unngå at forkantregistreringsprosessen som vil bli omtalt, blir forfalsket av forvrengte forkanter. Kretsen 14c mater én fiskalarmkrets 15, som vil bli mer detaljert beskrevet senere, via en NELLER port 16, som mates av signal B for blanking av transmisjonspulser. Krets 14b mater en andre ekkobunnalarm 17 via NELLER port 18, som også får tilført signal B. Den andre bunnekkoalarm 17 kan være som beskrevet i GB-PS nr. 8 221 670 (2 102 573). Forsterkeren 6 mater også sitt analoge signal (som svarer til A i fig. 2 og 3) uten glatting til fisk (19) og bunn (20) målekretser som vil bli omtalt senere.

Kretsen 14c forsyner en bunnpulsregistreringskrets og denne vil bli omtalt under henvisning til fig. 3, som viser mer detaljerte bølgeformer over flere sykler av returekkosignalet A, inklusive signalene B, C, D og E ifølge fig. 2. Schmitt-triggerkretsen 14c avgir ved sin utgang en digitalisert versjon av signal A, dvs med dets pulser omformet til en serie firkantpulser med jevn amplitude. Disse pulser passerer gjennom en rekke NELLER porter 21, 22 og 23 og invertere 24 og 25 til en sperre 26, hvis Q utgang er signal F som er vist på linje F i fig. 3. Dette signal F er en puls som begynner fra et gitt amplitudepunkt på den stigende kant av første ek-ko og ender på begynnelsen av signal B, matet til tilbake-stillingsinngangen for sperren 26. Terskelen av den stigende kant av ekkosignalet El velges ved justering av motstand 10. Det periodiske signal F mates til en lysemitterende diode (LED) ved 27, som man vil se lyse opp ved normal bruk av utstyret. Terskelen vil under oppsetting økes, inntil slik opplysning stanser og deretter senkes igjen, til dioden så vidt begynner å lyse opp igjen for innstilling av en terskel for denne kanal som er egnet til registrering av et punkt høyt oppe på den stigende kant av den aktuelle ekkopuls. For å hindre respons fra kanalen på andre pulser, blir selve transmisjonspulsen maskert ved at signal B mates til NELLER port 23 og andre signaler kan maskeres ved påtrykking av ytterligere signaler via NELLER portene 21 og 22. Signal F mates til en monostabil krets 28, som danner en 40 millisekun-ders puls G (linje G i fig. 3). Med en bryter 29 i stilling

B som antydet, blir puls G matet som en inngang til en monostabil krets 30 som ved sin Q utgang produserer en indikator-puls som har en varighet som bestemmes av brukeren ved den variable motstand 31.

Kondensatorene kan også koples inn eller ut av kretsløpet med kretsen 30 ved hjelp av en del av bryteren 29 for varia-sjon av tidfestingsområdet for den justering som opprettes av motstand 31. Denne puls fra Q utgangen av den monostabile krets 30 er signal H i fig. 3 og det vil fremgå at den begynner på den fallende kant av puls G og stanser noe senere, regulerbart av brukeren, slik at den kommer den ønskede avstand foran forkanten av neste første bunnekkopuls El.

Som beskrevet hittil, vil det forstås at det er sørget for flere portkoplingssignaler for bestemmelse av områder hvor et ekkoloddsignal kan behandles. Disse inkluderer signal G som bestemmer havbunnen, dvs bunnpulsen og signal H som bestemmer et punkt i en justerbar høyde ovenfor havbunnen.

Bryter 29 sørger for andre portkoplingssignaler når den er

i sin andre stilling P. I dette tilfelle blir en monostabil krets 30 matet med signal TX etter signaltransformering fra krets 3 og danner således en versjon av signal H som bestemmer en justerbar dybde under transduktoren. På lignende måte tilveiebringer en andre monostabil krets 32 et andre signal for bestemmelse av en andre justerbar dybde under transduktoren. Sammen danner disse signaler et justerbart område, f. eks. for fisk-alarmkretsen 15 som vil bli omtalt nedenfor.

Før en nærmere omtale av detaljene ved resten av kretsanordningen, skal ideen bak fisk- og bunn-måle- kretsene omtales. Disse kretser omfatter integrasjons- eller midlingsorganer for midling av områdene under returekkoet for bestemte tidsluker i hver pulsrepetisjonsperiode, dvs syklus. Når det gjelder fisk-målekretsen kan man bruke en tidsluke, som vist ved C i fig. 2 for å bestemme et nedre område av havet, som ender ved eller nær toppen av forkanten av bunnpuls El. Utgangen går til måler 38, som vil vise en stigende verdi, når man beveger seg inn i et område med mykere bunn og/eller fisk nær havbunnen.

I motsetning til dette vil bunnmåleren 20 integrere eller midle over en tidsluke for å inkludere i det vesentlige hele bunnekkoet (første og/eller andre og/eller tredje etc). Når man beveger seg over hardere bunn, vil måleren 38' angi høye-re verdier.

Hvis måler 38 stiger og måler 38' faller, vil dette normalt tyde på myk bunn. Hvis måler 38 stiger og måler 38' er konstant, vil dette normalt tyde på fisk. Disse målere supplerer hverandre således og er ikke bare nyttige for fiskere, men også ved hydrografisk kartlegningsarbeid.

Vi vil nå henlede oppmerksomheten på fisk-målekretsen 19 som er vist mer detaljert i fig. 4. Det analoge signal A fra forsterkeren 6 går til en bryter 33 og deretter til en integrator 34 og gjennom ytterligere en bryter 35 til en sample-holdekrets 36, hvis utgang mates til indikator-drivkretsan-ordningen 37 som driver et amperemeter 38. Amperemetret 38 krever i dette utførelseseksempel en 1-milliamp. inn-strøm for fullt utslag over 270°.

Bryteren 33 styres av et signal C (linje C i fig. 2), og bryteren 35 styres av et signal E (linje E i fig. 2).

Utgangen fra integrator 34 koples til jord ved hjelp av en bryter 39 som styres av et signal D (linje D i fig. 2), og signal D dannes av en pulsstrekker 40 som inverterer og strekker signal C.

Som nærmere beskrevet nedenfor, er signal C et maskeringssignal i dette eksempel for å trekke ut av signal A en del som omfatter første bunnekkosignal El, men bare dets forkant. Maskeringssignalet C bestemmer en tidsluke T, hvis begynnelse blir innstilt av brukeren for å opptre en ønsket tid etter foregående puls El, og hvis slutt bestemmes av signalets El stigning over eh fastlagt verdi.

Integratoren 34 integrerer således den del av signal A som opptrer i tidsluken T, idet den da blir klargjort av at bryter 39 åpnes av den inverterte og strukkede versjon D av signalet C.

I det korte intervall som begynner ved slutten av signal C

og er bestemt av den monostabile krets 41, dannes et signal E for slutning av bryter 35 og for dermed å forårsake at utgangen av integrator 34 går videre til sample-holdekretsen 36 for visning på måleren 18.

Det er anordnet organer (som vil bli beskrevet) for å hindre utsending av puls E når puls El har lavt nivå som følge av dårlige sende- eller mottakerforhold, slik at måleren 38 fortsetter å vise integrasjonen av siste puls El med adekvat størrelse. Dermed vil måleravlesningsverdien ikke endres merkbart som respons på tap av puls El. Etter tap av puls El, blir visning av nyintegrerte verdier hindres, inntil del-på-to-kretsen 42 registrerer at to pulser E er dannet i to etter hverandre følgende transmisjonssykler (bestemt av signal

B) .

Det inverterte signal H går til en monostabil krets 43 og blir der brukt til å bestemme begynnelsen av tidsluken, dvs . på den fallende kant av puls H (dette er den stigende kant av det inverterte signal som går til den monostabile krets 43). Signalet fra den monostabile krets 43 stiller en sperre 44, hvis utgang er signal C som allerede omtalt. Den fallende kant av signal C dannes av et tilbakestillingssignal som tilveiebringes av en monostabil krets 45 som aktiviseres av forkanten av signal F som opptrer ved den forhånds-justerte terskel på den stigende kant av ekkopuls El. I tredje syklus ifølge fig. 3 er det vist en situasjon hvor første bunnekko-komponent El har utilstrekkelig amplitude til å generere pulsen F. I dette tilfelle blir sperren 44 ikke tilbakestilt, slik at pulsen C ikke lenger har en fallende kant ved bunn-pulsen. Ved fravær av.den fallende kanten blir den monostabile krets 41 ikke trigret og ved det derav følgende fravær av puls E blir ingen ny verdi matet til sample-holdekretsen 36 som således bibeholder foregående verdi på måleren 38.

Ytterligere detaljer ved krets-skjemaet ifølge fig. 4 skal nå omtales. Integratoren 34 omfatter et transistortrinn 5, som tilveiebringer forsterkning og også tilveiebringer integrasjon ved bruk av en motstand Ri og en kondensator Cl i dette trinn. Bryteren 39 er vist koplet over kondensatoren Cl. Dette trinns tidskonstant blir valgt for å sikre at kondensatoren Cl utvikler en spenning som i det vesentlige er proporsjonal med spennings-tids-området for inn-signalet i den korrekte tidsluke. Bryter 39 og kondensator Cl er utformet slik at måleravlesningen i det vesentlige er uavhengig av endringer i transmisjonspulsenes repetisjonshastighet innenfor et arbeidsområde.

Spenningen fra kondensatoren Cl går gjennom bryteren 35 til ytterligere en lagringskondensator C2 via en variabel motstand R2, til hvilken den integrerte verdi blir overført mens den korte puls E eksisterer. Spenningen på kondensatoren C2 blir isolert fra måleren 38 av en operativ forsterker som utgjør drivtrinnet 37. Motstanden R2 kan varieres for å endre tidskonstanten av kretsen, slik at variasjoner i ut-signalet som spesielt kan forekomme under dårlige værforhold kan dempes. En høy verdi av R2 vil effektivt forårsake at utgangen 38 registrerer middelverdien av flere etter hverandre følgende sykler, f.eks. 4, 8 eller flere etter behov.

En detaljert krets-implementering av pulsstrekkeren 40, den monostabile krets 41 og del-på-to-kretsen 42 som brukes i denne nettanordning, er også vist i fig. 4. Del-på-to-kretsen 42 består av to doble vipper 47 og 48 av D-type, som trigres av en stigende kant. Begge slettes av den negativt forløpende kant av signal G. Signal B har den effekt å invertere den tidligere verdi av vippen 47. Når bunn-pulsen

(G) er gått tapt, blir utgangen av 47 ikke slettet. Signal B vil invertere utgangen av 47 til et høyt nivå, slik at

utgangen av 48 bringes til å bli høy og dermed hindres puls E fra å nå bryteren 35.

Ved en mulig modifikasjon av kretsen ifølge fig. 4 inngår organer som utnytter sample-holde-muligheten til å unngå virkningene av fartøybevegelser i dårlig vær og/eller når det opereres ved ekstreme dyp. I dette tilfelle brukes organer, som en kvikksølvbryter, for å registrere når fartøyet ikke er i det vesentlige vertikalt. Disse organer er koplet til kretsen 42 for å hindre utgangen fra vippen 47 fra å bli slettet, og dermed hindre at puls E når frem til bryter 35. På denne måten vil bare sampler av forkanten,når fartøyet er i det vesentlige vertikalt,bli benyttet. Dette kan spesielt være anvendelig når anordningen brukes for hav-bunns-hydrografi.

Det er vist at kretsen ifølge fig. 4 ikke bare virker som en fisk-måler, men også gir effektiv sondring av bunnforhold, idet "mykere" bunn gir høye avlesninger på måler 38 og "hard" bunn gir lave avlesninger. Puls C kan forsinkes ved justering av motstanden 31 for å redusere virkningen av fisk. Figurene 5a til 5c viser skjemaer av havbunnsekkoer ved myk, middels hhv hard bunn. Det vil være innlysende når det integreres opp til en gitt terskel, f.eks. nær maksimal verdi i fig. 5a-5c, vil fig. 5a gi en høyere verdi enn fig. 5b eller 5c. Hvorfor bølgeformene har den form de har, er ikke helt klart. En faktor å ta hensyn til i enhver analyse er at refleksjonen fra et punkt på havbunnen er en for enkel løsning, fordi ultralydstrålen i praksis vil ha en vinkel på opp til ca. 30°, slik at et detektert signal omfatter refleksjoner på forskjellige dyp fra normalt innfall og også fra spredning ved unormalt innfall. Den første del av signalet ifølge fig. 5a vil omfatte lav-nivå-refleksjoner fra normalt innfall når bølgefronten trenger inn i den "myke" bunn. Muligens opptrer økte refleksjoner på et senere tidspunkt som følge av at materiale under bunnen er mer fortettet med dybde. Samtidig vil disse dypere refleksjoner få spredning fra nærliggende områder addert, slik at returekkoet blir langsomt oppbygget som vist i fig. 5a. Ved "hard" bunn, vil refleksjon fra havbunnens overflate på den annen side i det vesentlige drukne slike sekundæreffekter og gi den bratte stigningstid ifølge fig. 5c.

Da spredning sannsynligvis er en signifikant faktor og da den er frekvens-avhengig, bemerkes av frekvenser som benyttes i denne forbindelse anbefales å være i området 30 kHz til 100 kHz, f.eks. 50 til 60 kHz. Ved en frekvens så lav som 20 kHz, kan det tenkes at "myk" bunn ikke blir "sett", mens "myk" bunn ved frekvenser så høye som 200 kHz kan oppfattes som hard .

Det antas også at forkantanalyse vil finne andre anvendel-ser enn de som allerede er nevnt i maritim sonar, især ved fiske og hydrografi. Det kan tenkes en medisinsk anvendelse for registrering og sondring mellom vev osv i menne-skelegemet. En spesiell anvendelse er undersøkelse av retina, når man tenker på øyets egenart som danner en grense mellom fluid i øyet og retina. En slik grense er analog med havbunnen.

I ovenstående beskrivelse er det nevnt en anvendelse av den omtalte krets for forkantanalyse av første bunnekkokomponent. Den kan også anvendes for forkantanalyse av endre (eller en senere) bunnekkokomponent.

For å vende tilbake til fig. 4, fins det en alternativ opera-sjonsmåte for den illustrerte kretsen, når det er ønskelig å undersøke et område av omgivelsene som ligger i horisontal eller vertikal avstand fra utstyret, men hvor dette skjer uavhengig av ekkopulser. Bryterne 29 (fig. 1) og 46 (fig.4) er omkoplet til P stilling for å forårsake at kretsen 30 innstiller sperren 44 en første, regulerbar tid etter puls TX

og for å tilbakeføre den i et andre, regulerbart tidspunkt etter puls TX. Tilbakestillingen skjer via krets 45, bryter 46 og den justerbare, monostabile krets 32. En regulerbar tidsluke i forhold til puls TX kan genereres på denne måten for å gi en integrert avlesning for en tidsluke, uavhengig av en ekkopuls, slik at et område av havet kan analyseres etter en signifikant endring i "støyen", som muligens indi-kerer data som forekomst av en fiskestim eller et annet "legeme". Ved denne modus har kretsen anvendelse for behandling av sonar og maritime radarsignaler.

En spesiell anvendelse er å hindre skader på yachter og andre småbåter til havs, som ofte kan forårsakes av store, massive, flytende gjenstander, generelt beskrevet som drivgods. Listen av gjenstander er nesten uendelig, men mange av dem kan komme fra den stadig økende forurensning, f.eks. beholdere, oljefat, telegrafstolper m.v.

Naturlig forekommende gjenstander som hval og isflak er like farlige. Selv med en god utkikk kan det ved dårlig sikt eller opprørt hav være umulig å identifisere farlig drivgods.

Om natten gis ingen varsler.

Dagens teknologi for å unngå kollisjon bruker maritime radarvarslingsanordninger. De er bare effektive når det gjelder gjenstander som gir god refleksjon ovenfor den rådende tilstand av sjøen. Kretsen ifølge fig. 1 og 4, som omtalt hittil og når den er omkoplet til P-stilling, er tenkt for å forsterke signaler som er mottatt via et forholdsvis ri-melig ekkoloddsystem S, som har sin transduktor T anordnet to eller tre fot under vannspeilet og har en fast stråle på ca. 30° skrådd forover og mot havoverflaten. Det velges et bestrålt område ved hjelp av de monostabile kretser 30 og 32, svarende til ca. 45,7 til 182,8 m fra fartøyet. Et større område ville være å foretrekke, men det er lite sannsynlig at systemet ville virke på en større avstand uten bruk av langt mer sofistikerte og dermed mer kostbart utstyr. Sample-holde-teknikken ville bli brukt til å integrere de totale signaler innenfor det bestrålte område, sammen med noe støy-filtrering og en operatørstyrt, akustisk alarm som er innstilt på en terskel og som ville erstatte måleren 38. Hvis en stor gjenstand som er farlig for fartøyets sikkerhet trer inn i det bestrålte område, vil den integrerte verdi øke marginalt,men tilstrekkelig til å sette på alarmen og dermed vil skipperen bli varslet. På grunn av den forholdsvis repetitive egenart av dønninger og lignende bølger, er det mulig å innarbeide en hensiktsmessig filtrering som kan virke effektivt for å isolere det nødvendige obstruksjonssignal.

I fisk- og bunnmålekretsene ifølge fig. 1 og 4 (og fig. 7 som vil bli omtalt nedenfor), brukes en måler for å generere en visuell indikasjon om forholdene. Om ønsket kan det til begge kretser føyes en akustisk alarmkrets, som vist i fig. 6. I hvert tilfelle er det ved utgangen av bryteren 35 ( som benyttes både i fisk-måle-/fig. 4/ og bunnmåle-anordningen /fig.7/) anordnet en alternativ R2, C2 kombina-sjon, betegnet R2" og C2". I stedet for å mate en måler, mater denne ekstra krets en belastningsmotstand R3, over hvilken det er koplet en akustisk alarmkrets (bare vist ved fisk-måleren 19 i fig. 6). Et viktig forhold er at motstanden R2" kan reguleres for å gi en annen tidskonstant enn de som -innstilles av motstandene R2. Således kan målerne gi avlesninger som er midlet over f.eks. 8 eller flere sykler, men dette kan gi en for langsom respons for en alarm. Dette løses ved at R2" justeres for å gi en alarm som respons på middelverdien av f.eks. to sykler.

R2" kan om nødvendig være bufret fra R2. Følgende komponenter blir anbrakt i parallell med belastningsmotstanden R3 for generering av en alarm som svarer til et valgt nivå: to operasjonsforsterkere 49 og 50; fem motstander (inklusive to potensiometre 51 og 52); og en monostabil krets 53. Potensiometret 52 med fininnstillingsknapp innstiller spen-ningsterskelen på den negative klemme til operasjonsforsterkeren 50. Hvis den forsterkede spenning fra R3 overstiger spenningen på den negative inngang med en ringe verdi, genereres en akustisk varsling. Alarmen vil fortsette å ringe, inntil den forsterkede spenning er noe mindre enn terskelspenningen på den negative inngang til operasjonsforsterkeren 50. Denne hysterese er iboende i kretsen som vist. Operasjonsforsterkeren 49 forsyner en ikke-inverterende li-ke strøms forsterker med en forsterkning på ca. 42 som velges av potensiometret 51, slik at spenningen ved utgangen av operasjonsforsterkeren 49 er lik 10v når måleren avleser full skala, dvs Ima. Hysterese er nødvendig i komparatoren da spenningen gjennom måleren varierer noe før den faller til ro.

Fig. 7 viser en form av bunnmålekretsen 20. Det skal bemerkes at det her benyttes samme sample-holdeteknikk som ved kretsen ifølge fig. 4. I øvre del av fig. 7 er tilsvarende komponenter således gitt samme henvisningstall, f.eks. 33, og i nedre del er tilsvarende komponenter betegnet med samme henvisningstall som er merket, f.eks. 33'.

Det analoge signal fra forsterkeren. 6 mates til basis av transistoren 54, hvorfra signalet tas til første og andre bunnekkokomponent-behandlingskretser 55 og 56.

Første bunnekkokomponent-behandlingskrets 55 omfatter halv-lederbrytere 33, 35 og 39 (type 4016), en integreringskonden-sator Cl, en lekkende integrator og lagringsenhet (sammensatt av den variable motstand R2 og kondensatoren C2), en motstand 57 og en forsterker 37. Bryteren 33 styres av signal G (fig. 1 og 2) , som er et signal på 20 til 40 millisekunder som begynner når første bunnekkokomponent har nådd en gitt amplitude. Når signal G ikke foreligger, er bryter 33 åpen og bryter 39 sluttet, slik at ladningen på kondensatoren Cl tenderer mot null. På den stigende kanten av signal G slutter bryteren 33 og bryter 39 åpner, slik at kondensatoren Cl kan la-des proporsjonalt med størrelsen av det første ekkokomponent-signalets styrke (en tilnærming til signalets integral).

På den negativt forløpende kant av signal G, åpner bryter

33 for å stanse integrasjonsprosessen og en monostabil multivibrator 41 blir aktivisert for å produsere et kort signal M (fig. 8), som slutter bryteren 35, slik at det integrerte første ekkosignal kan lade kondensatoren C2 via motstand R2.

En forsinkelseskrats 40 som er sammensatt av en diode, mot-• stand, kondensator og inverter, produserer et signal N av signal G' for å åpne bryter 3!9 og deretter slutte den bare etter at. bryter: 35 er sluttet.

Elementene R2 og C2 danner en regulerbar sampile-hoilde-krets. Hvis motstanden R2 er innstilt på null ohm, holder kondensatoren C2 ladningen fra det foregående ekko, slik at spenningen gjennom kondensatoren C2 siden kan variere brått, f. eks. falle nesten til null, hvis ekkokomponenten ikke mottas under en syklus av systemet. Ved å øke verdien av motstanden R2, lagrer kondensatoren middelverdien av fler og flere sykler (opp til 85 når motstanden R2 er på 100 kohm). Motstanden blir gjerne innstilt på en mellomverdi for lagring av de siste ca. ti til femten sykler.

Den andre bunnekkokrets 56 er lik, idet den omfatter komponenter som svarer til komponentene i krets 55. Forskjellen gjelder ytterligere elementer som er en NELLER port 58, en sperre som omfatter NELLER porter 59 og 60 og en monostabil multivibrator 61 på 25 ms varighet.

NELLER porten 58 mates med signal G og også med utgangen fra en inverter ifølge fig. 9. Den utgangen er betegnet som signal 0 i fig. 8 og er et pulstog som identifiserer ekkoer (særlig bunnekkoer) med tilstrekkelig amplitude. NELLER porten 58 forårsaker at den del av signal 0 som opptrer under det første ekko blir eliminert, mens den etterfølgende del som opptrer ved det andre ekko og er vist som signal P i fig. 10 blir igjen. Signal P vil således opptre ved annet hvert bunnekko med tilstrekkelig amplitude til å trigre kretsen 35 i fig. 9.

Signal P stiller sperren 59, 60 som blir tilbakestilt av signal B (transmisjonspulsen - fig. 2). Utgangssignalet Q fra sperren tenner multivibratoren 61 til å produsere signal R som således starter når det andre bunnekko når en gitt amplitude og stanser 25 millisekunder senere. Signal R brukes i stedet for signal G i den andre krets 56 og trekker således ut det andre bunnekko.

De to kretsene 55 og 56 blir ved hjelp av brytere 62 og 6 3 koplet til en forsterker 64 og en måler 65, hvor måleren er som beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 1 og 4 og 6.

Når bryterne 62 og 63 er i sine øvre stillinger, viser måleren 65 det første behandlede bunnekkosignalet. I nedre stilling, blir det andre behandlede bunnekkosignal vist. Når en bryter er oppe og en nede, vises summen av signalene.

Det skal bemerkes at det i fig. 8 er vist fire sykler, hvor det andre bunnekko i den andre syklus er for lite til å bli fanget inn og i tredje syklus mangler begge bunnekkoer. Som det fremgår av de andre bølgeformene, drives de forskjellige brytere for å hindre at disse lave eller manglende signaler signifikant reduserer måleravlesningen med henblikk på sample-holde-trekkene.

Fig. 9 viser en form av bunnalarmkretsen 17 som måler bredden av returekkosignalene. Denne krets finner spesielt, men ikke utelukkende anvendelse ved ekkolodd, og nedenstående beskrivelse omtaler kretsen i denne forbindelse, dvs med førs-te og andre bunnekkokomponenter. I dette tilfelle har den andre bunnkomponent spesiell interesse da dens karakteris-tikk, dvs bredde på et bestemt nivå, har vist seg å være særlig følsom for havbunn-hårdhet, sannsynligvis på grunn av den doble refleksjon som er involvert.

Forsterkerens 6 utgang formes av Schmitt triggerkretsen 14B (fig. 1), med en terskel innstilt av motstand 9, slik at bare ekkokomponenter med en verdi over terskelen går til kretsen ifølge fig. 9. Invertere 65 og 66 og NELLER porter 67, 68 og 69 viderebehandler signalet og portkopler det med de tidligere beskrevne signaler B og F for eliminering eller maskering av alle komponenter som opptrer før første og andre ekkokomponenter i hver syklus. For å eliminere fisk-signaler, blir signal F forsinket ved 70. Det transformeres ved 71 og inverteres ved 72. Det resulterende signal 66 er signal 0 fra fig. 8.

NELLER porten 69 portkopler deretter utgangen fra inverter

66 med signal G fra den monostabile krets 30 eller dens in-vers, avhengig av bryterens 73 stilling. Signal G har den virkning at det første ekkosignal portkoples ut eller alt bortsett fra det første ekkosignal portkoples ut, avhengig av bryterens 73 stilling.

Den uttrukne ekkokomponent som er vist ved I i fig. 10, stiller sperren 74, som tilbakestilles av signal B ifølge fig. 2 ved neste transmisjonspuls. Utgangen fra sperren 74 trigrer en monostabil krets 75 som har en varighet av 1 til 50 millisekunder, som velges manuelt ved hjelp av den variable motstand 76. Utgangen fra krets 75 er vist på linje J i fig. 6.

Utgangen fra NELLER porten 69 går også til en motstand-kondensator-kombinasjon 77 for forsinkelse av pulsen I, som deretter fortsetter til OG port 78, inverter 79 og NELLER port

80. Linje K viser puls I i heltrukne linjer, som forsinket og når den opptrer ved inngangen av NELLER port 80. Dens bakkant opptrer etter bakkanten av puls J og dette fører til at utgangen L fra NELLER port 80 blir høy. Denne tilstand innebærer at det aktuelle ekko hadde en størrelse over den terskel som ble innstilt av organene 9, 6 og 14b i fig. 1

og at det ved denne terskelverdi hadde en bredde som oversteg en verdi som er innstilt av motstand 76. Hvis pulsen hadde vært så smal som antydet av de stiplede streker ved K, ville utgangen fra NELLER port 80 forbli lav.

Signal L går til en del-på-to-krets 81 som gir et alarmsig-nal når kretsen 81 registrerer to pulser L i etter hverandre følgende sykler bestemt av signal B. Alarmsignalet går til en akustisk alarmkrets 82 og kan også sendes til en visuell skjerm f.eks. av en sample-holdekrets for å opprettholde alarmen i en gitt tid. Ved integrering av signalet L, kan den visuelle fremviser gi en verdi som bestemmer lengden av puls L.

Fig. 9 viser ytterligere et maskeringstrekk som kan anvendes når andre eller tredje eller et senere bunnekko skal behandles på denne eller en annen valgfri måte, f.eks. for forkantanalyse. Dette maskeringstrekk er mating av puls J via nettet R, D og C, forsinkelse av bakkanten av puls J, til OG port 78. Dette trekk maskerer bort alle bunnekkokompohenter etter den ene som blir analysert.

Analysen av det andre bunnekko på basis av bredde viser seg nyttig for registrering av bunnforholdenes egenart under vann, idet ekkoet øker i lengde med økende hardhet. En fisker kan eksempelvis lete etter forhold som normalt gjenfinnes ved grensen mellom steinet og sandbunn. Med kretsen ifølge fig.

9, viser det seg at det ved passering fra en sandbunn til steinet bunn dannes klare alarmmønstre som angir nærvær av den ønskede blanding av steinet og sandbunn. Under og etter denne prosess observeres økende avlesning på bunnmåleren.

På den annen side kan det vise seg at spisser i og ved enden av bakkanten av det andre bunnekko forårsaker en alarm fordi de involverte tidskonstanter får ekkoet til å virke lengre enn det er. I dette tilfelle kan en bunnalarm som beskrevet i ovennevnte UK-PS være å foretrekke. Alternativt kan en alarm som vist i fig. 6 festes til bunnmåleren ifølge fig. 7 for å avgi en bunnalarm basert på en utvalgt målerav-lesning. Igjen kan hensiktsmessige bunnforhold for fiske identifiseres ved hjelp av en klar alarmserie.

Fig. 11 viser en modifikasjon, som er en digital fremgangsmåte for å identifisere andre og tredje bunnekkoer for dannelse av et signal som svarer til signal P i fig. 8. Her erstattes således kretsanordningen ifølge fig. 9 som produserer signal 0 sammen med portene 58-60 i fig. 7. Denne modifikasjon benytter seg av den transmisjonspuls som mottas ved inngang 2 1 fig. 1 og første bunnekkopulssignal F produsert av den monostabile krets 26 som også er vist i fig. 1. Modifikasjonen omfatter en opp/ned-teller 83, en klokke 84, en komparator 85 og en OG port 86 og en NELLER port 87.

Telleren er utformet for å telle opp når signal F blir lavt (når TX opptrer) og telle ned når F blir høyt (når bunnen er nådd). Telleren blir også tilbakestilt av den monostabile krets 3, dvs hver gang det skjer en transmisjon, i tilfelle det første ekko er gått tapt. Den parallelle utgang fra telleren blir sammenlignet med "null" i komparatoren som sender ut en '1' ved registrering av en 'null'.

Ved sending blir telleren tilbakestilt, slik at komparatoren sender ut en '1', men denne blir blokkert av signal F ved porten 86, slik at Q holdes lavt på dette trinn.

Telleren inkrementerer inntil F blir høyt, da dekrementerer telleren for å nå null og forårsaker at ingangene til OG porten 86 blir høye begge to, hvilket resulterer i at Q blir høyt. Dermed starter portkopling for det andre ekko. Hvis F ikke blir høyt (første ekko tapt), vil telleren fortsette å inkrementere inntil neste sending. Når Q blir høyt, stanses

tellingen av porten 87.

Da andre ekko er noe mer enn det dobbelte av dybden av førs-te ekko (dette skyldes dybden av transduktoren på skroget), vil portkopling for det andre ekko begynne noe før dette ankommer, selv om den maksimale feil på an klokkepuls finner sted når intervallet fra sending til bunnpuls måles. Den maksimale feil i dybde er utformet til ikke å utgjøre mer enn en halv meter. Dermed vil et fartøy med dybgående på mer enn en halv meter begynne å behandle det andre ekko noe før det ankommer.

Tellerens "LSB" bør ikke representere mer enn en halv meter vann; dette bestemmer den laveste klokkefrekvens, som fortrinnsvis er større enn eller lik 1,5 kHz. Maksimal operasjonsdybde kan beregnes fra klokkefrekvensen og antallet biter i telleren. Maksimal operasjonsdybde for telleren bør fortrinnsvis være lik eller større enn den som svarer til perioden av den lengste pulsrepetisjonsperiode, f.eks. vil det ved en lengste periode på 3 sekunder være en maksimal-dybde på 2250 m. I dette eksempel vil det kreves 12 bit for telleren. For å trekke ut den tredje bunnekkokomponent, kan kretsen ifølge fig. 11 modifiseres for å operere sin omtalte tellesekvens igjen for å bestemme den forventede ankomst-tid av det tredje bunnekko. Den maksimaltelling som er nådd vil lagres og enten vil telleren tilbakestilles for å telle tilbake ned fra den verdien eller den vil være utformet for å telle opp til denne verdi.

Signal Q kan benyttes på to måter. For det første kan det erstatte den kretsanordning som allerede er beskrevet for dannelse av Q. For det annet kan det danne basis for en alternativ bunnmålekrets som vist i fig. 12. En monostabil krets 88 omdanner signal Q til et portkoplingssignal med tilstrekkelig lengde til å inkludere det andre ekko, men ekskludere senere ekkoer og omgivelsesstøy som ville bli inkludert hvis selve signalet Q ble brukt. En kondensator 89 over måleren kan bare lade opp mens den monostabile krets 88 er aktiv. Måleren vil således vise den integrerte verdi av mottatte ekkoer. Således vil kondensatoren 89 sammen med motstanden i kretsen tilveiebringe en forholdsvis stor tidskonstant, sammenlignet med lengden av tidsluken hvor integrasjonen skal skje. En anordning som eksempelvis er hensiktsmessig for hummerfiskere på grunt vann, kan baseres på kretsen ifølge fig. 12. I dette tilfelle er det tilstrekkelig å integrere alle bunnekkoer, inklusive det tredje og fjerde osv, idet disse ekkoer kan oppfattes under forholdene ved grunt vann. I dette tilfelle kan signal F mates for å passere forbi krets 88 (som antydet med de stiplede linjer). Selve signalet Q kan ikke desto mindre være nyttig ved en slik anvendelse, da det vil sende det andre, tredje osv ekko, som alle er spesielt informative om bunnforholdene som følge av deres mottagelse etter multiple refleksjoner. Et alternativt portkoplingssignal for tredje og senere ekkoer alene kunne også tenkes som en mulighet. En enkel krets som er spesielt utformet for en slik anvendelse kan omfatte kretsen ifølge fig. 12 med kretsanordnin-gene for generering av de nødvendige tidsstyringssignalene, sammen med en dybdemålekrets, hvor de to mater en digital viser som erstatter den analoge måler ifølge fig. 12.

Oppmerksomheten henledes nå på fisk-alarmen 15 ifølge fig. 1, som er vist mer detaljert i fig. 13. Denne krets benytter også tidslukeanalyse. Analogsignalet 14A passerer gjennom den variable forsterker 8,5 og Schmitt triggerkretsen 14A ifølge fig. 1 for å digitalisere det, dvs omforme hver ckkokomponent i signal A til en puls når vedkommende ekkokomponent overstiger en terskel som er innstilt av motstanden 8. Sendekomponenten elimineres av signal B som mates til NELLER port 16 i fig. 1. NELLER portene 9 0 og 91 bestemmer en tidsluke ved hjelp av signalene F og H. Denne tidsluke begynner i et tidspunkt som er bestemt av viser-signalet H (fra den monostabile krets 30 i fig. 1) og ender i et tidspunkt som er bestemt av bunnpulssignalet F. Denne tidsluke er derfor synkronisert av første bunnekkopuls og dens bredde er bestemt av den variable motstand 31 (fig. 1).

Da denne kretsens terskel er forholdsvis lav, vil første bunnpuls som trer ut av NELLER port 16 tendere til alltid å være i vedkommende tidsluke og dermed tgjøre en alvorlig på-virkning på registreringen av fisk.

Følgelig omfatter kretsen ifølge fig. 13 forsinkelsesorga-ner som dannes av motstandene R3 til R5, kondensatorene C3 til C5 og Schmitt triggerkretser 92 til 94. Motstandene R4 og R5 er føyet sammen for å variere forsinkelsen. Når R4, R5 er innstilt for minimal forsinkelse, vil første bunnpuls produsere en utgang ved NELLER port 91. Forsinkelsen kan deretter reduseres av operatøren, inntil utgangen er null, hvorpå det er kjent at tidsluken ender ved eller like ovenfor havbunnen. Ved at motstandene R4, R5 forsinker ekkoene, vil de således effektivt bevege tidsluken oppover i rommet, inntil dens bakkant er ved forkanten av bunnekkoet. Forsin-kelsesorganene virker også som filter for det digitaliser-te ekkosignal for å redusere effekten av støy-

spisser i signalet.

Denne krets supplerer fisk-målekretsen 19 og bunnmålekretsen 20. Fisk-målekretsen 19 kan også styres av en tidsport som ender ved forkanten av bunnpulsen og måleravlesningen (som representerer integralen av ekkoene i porten) vil dermed økes, bl.a. av fisk nær bunnen. Alarmkretsen ifølge fig.

13 er særlig nyttig idet skippere ikke så lett kan holde

øye med målerne kontinuerlig, men kan reagere når det høres en akustisk alarm. Forsøk på havet har vist at en rekkeføl-ge på fem eller seks alarmer eller endog mer tyder på en stor konsentrasjon av fisk svært nær bunnen og denne konsentrasjon av fisk vil ikke være innlysende på de fleste sofistikerte ekkolodd med ekspandert skala eller fargebilde.

De forskjellige teoretiske og praktiske hensyn når det gjelder registrering av fisk nær havbunnen vil nå bli omtalt. Et trekk å ta hensyn til er vist i fig. 14, som representerer havbunnen 97 og den delvis sfæriske bølgefront av forkanten og bakkanten av den sendte ultralydpuls. Som følge av strålespredningen, returnerer signaler over et forholdsvis bredt område, slik at fisk A nær havbunnen, men ikke direkte under transduktoren produserer et ekko som mottas i et slikt tidspunkt at det virker som B. Hvis fisken er tilstrekkelig høyt over havbunnen, vil ekkoet av den EF opptre som i fig. 15, adskilt fra bunnekkoet El. Men ved den situasjon som er vist i fig. 14, opptrer fisk A på forkanten og dermed har EF en høyere amplitude. Disse signaler er vist på et oscilloskop og avbilder halve den udetekterte bølge-form som vist ved utgangen (kollektor) av en inn-transistor for forsterkeren 8. Den totale lengde av ekkoet El er gjerne 8-10 ms og det viser en karakteristisk pukkel ved spissen .

Til tross for det forhold at det eksisterer slike fisk-ekkoer, er registrering av fisk nær bunnen et av de årvisse praktiske problemer fiskeren står overfor. Konvensjonelle ekkolodd viser et bilde av dybde i forhold til seilt avstand og nærværet av fisk i midte rannområder blir avslørt som ekkoer. Det er imidlertid problemer når fisken befinner seg nær bunnen. Hvis utstyret er følsomt nok, vil slik fisk forårsake ekkoer, men det er identifikasjonen av slike ekkoer som skaper problemer.

R.B.Mitson (Fisheries Sonar, 1983, avsnitt 5.1.2) sier at det er helt umulig å skille fiskekkoer fra havbunnekkoer hvis de er mindre enn en halv pulslengde ovenfor bunnen ved normal innfallsvinkel. Men som fig. 15 og 16 viser, vil en fisk nær havbunnen influere returekkoet og bør i prinsippet være registrerbar. Det som kan være usikkert er om dette ek-ko EF er en fisk eller ganske enkelt en liten kul i bunnkon-turen. I et tilfelle som 15 vil det normalt ses klart vann mellom EF og El som kan løse tvetydigheten. Mitson's analyse antar videre at et fiskekko som i form og varighet er en et-terligning av "firkantbølge"-senderpulsen, men vi har grunn til å tro at det har Gauss-form og kan ha kortere lengde. Det ville få den effekt å redusere virkningen av halve lengden-kriteriet uten nødvendigvis å trekke inn fisk/bunn-tvetydigheten.

En fremgangsmåte for å måle fisk-ekkoene på er med fiskmåle-kretsen 19 å integrere signalet i en tidsport sperret til bunnen, og å vise resultatet på en måler med middels responstid. En slik målekrets for fisk kan i realiteten være lik fig. 12, men med passende portkoplingssignaler matet til den. Porten trigges forbi en bunnpuls (f.eks. av signal H) for åpning av den og lukkes av neste bunnpuls, slik at port-tersklene blir innstilt ovenfor fisk-ekkonivåene. Måleravlesningen vil stige i nærvær av fisk nær bunnen. Men dette kan ikke i seg selv sondre fisk fra bunnhardhets-variasjoner som påvirker bunnpulsens forkant. Ved bruk av bunnmålekretsen 20 også for å overvåke hardhet, kan denne sondring dog gjøres i de fleste situasjoner. Det akustiske alarmsystem ifølge fig. 13 har vist seg enda mer følsomt overfor fisk-registrering og supplerer dermed målingen. Ethvert signal som overstiger fisk-terskelen og opptrer innenfor porten,vil utløse den akustiske alarm. Porten åpnes i en passende og variabel avstand fra bunnen ved trigging forbi foregående bunnpuls, og porten åpnes når bunnekkoet når en passende terskel. For å unngå falsk alarm, blir porten beveget av R3, R5 for å lukke noen få mikrosekunder til få millisekunder før bunnekkoet når sin terskel (bestemt av signal F), slik at porten faktisk blir stengt like før bunnekkoet når terskelen for fisk. Be-merk at forkanten som brukes for å danne porten er blitt glattet av kondensatoren 13. Signalet som behandles av kretsen ifølge fig. 13 kan også glattes noe for reduksjon av støy, som vist ved kondensator 11, men denne virkning kan gjøres meget liten sammenlignet med virkningen av kondensatoren 13. Kondensatoren 11 kan endog fjernes.

Det vil nå ses at fisk nær bunnen øker amplituden av forkanten (fig. 16) og dermed bryter gjennom terskelen. Med andre ord vil et fiskekko som i seg selv ville være for lite til å trigge alarmen, likevel trigge alarmen hvis det summeres til forkanten av bunnekkoet (forutsatt at faseforholdet er slikt at det skjer en additiv effekt). Jo høyere opp forkanten av fiskekkoet opptrer, desto mer følsom er alarmen. Ved laboratoriesimulering produserte 'fisk' som bare var 75 mm fra havbunnen en alarm. God operasjon kan i praksis avhenge av værforholdene, men selv med falske alarmer kan det være mulig for det menneskelige øre å sondre mønstret i slike alarmer fra alarm for fisk.

En annen teori vedrørende de gunstige resultater ved denne fremgangsmåte for registrering av fisk er vist i fig. 17. Under observasjoner av faktiske loddinger som er gjort til havs med fiskekkoer nær bunnen, kan det ses klart og tyde-lig at alarm blir generert når det er fisk nær bunnen, men i realiteten ikke på bunnen. Noen alarmer blir imidlertid generert uten openbart nærvær av noe ekko i det hele tatt.

I slike alarmøyeblikk ble det observert at den karakteris-tiske "pukkel" av bunnekkoet blir avrundet ved Z. Dette forårsaker at bunnpulsen som genereres ved utgangen av Schmitt 14c springer tilbake dvs forsinkes med kanskje 100-200 mikrosekunder. Igjen er virkningen at en 'fisk'-puls frigis gjennom systemet ved NELLER porten 90 ifølge fig.13.

(Det er selvsagt egentlig et bunnsignal i fisk-kretsen som forårsaker dette.)

Teorien bak dette fenomen er at en fiskestim med tilstrekkelig tetthet/volum som ligger på havbunnen, dypt innenfor "dødsonen" på grunn av overlappingen av ekkoene med hoved-bunnekkoet forårsaker en forvrengning av forkanten av ho-vedekkopulsen fra havbunnen. Det kan være en effekt av Fresnel-type, hvor fisk-ekkoet EF ikke er i fase med bunnekkoet. Denne forvrengning ville være ytterst vanskelig å se, selv på et oscilloskop, men registreres forholdsvis lett ved bruk av teknikkene ifølge foreliggende oppfinnelse.

Dé utførelseseksempler som er omtalt ovenfor benytter lo-giske komponenter som er fastkoplet for oppnåelse av de ønskede funksjoner med brytere hvor det er nødvendig å endre operasjonsmåten. Alternative kretsanordninger kan brukes for å oppnå samme eller lignende virkninger. Mikroprosessor-kretser pluss programvare kan også brukes for implementering av i det minste noen av de beskrevne funksjoner. Eksempelvis kan bølgeformer digitaliseres, lagres i lagerenheter og analyseres av programvare, eksempelvis for å lokalisere og identifisere de forskjellige ekkoer, særlig bunnekkokomponentene og deres forkanter. Når det her er referert til tidsluker, kan dette i enkelte tilfelle, især når det gjelder forkantene av bunnekkokomponenter, betraktes som innbefattende la-geradresseområder. Slike områder svarer til tidsluker og kan identifiseres ved analysering av verdien og verdiendringen av lagersteder snarere enn ved sann tid behandling i forhold til bunnpulser og sendte pulser.

Claims (25)

1. Apparat for å behandle et signal for å indikere reflekterte egenskaper hos en region, idet nevnte region utsettes for et utsendt pulset signal, idet apparatet omfatter organer (30, 44) som reagerer på et returekkosignal som er fremskaffet som reaksjon på det utsendte signal for derved å detektere en forkant av returekkosignalet, samt organer (33) for å behandle returekkosignalet for å identifisere en egenskap hos dette, karakterisert ved at reaksjonsorganene (30, 44) er innrettet til å kunne definere en tidsluke som i forhold til returekkosignalet rommer bare en hoveddel av nevnte forkant, samtidig som behandlingsorganene (33) er innrettet til å bearbeide dette parti av returekkosignalet innenfor nevnte tidsluke, for å fremskaffe et signal som er representativt for formen eller størrelsen av bare forkanten hos nevnte returekkosignal.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at behandlingsorganene (33) omfatter integreringsorganer (RI, Cl) for bestemmelse av arealet under forkantpartiet av returekkosignalet.

3. Apparat som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at reaksjons-responsorganene omfatter nivåregistrerende organer (10, 7, 14c) som reagerer på returekkosignalet som passerer gjennom et forhåndsbestemt nivå, for å definere den ene ende av tidsluken.

4. Apparat som angitt i krav 3, karakterisert ved organer som er innrettet til å reagere på et returekkosignal for å definere et forhåndsbestemt tidsintervall og til å reagere på forekomsten av hver tilsvarende ekkopuls i sykler av returekkosignaler som er produsert ved repeterende utsendte pulser, samt organer som reagerer på slutten av hvert forhåndsbestemt tids intervall for å starte tidslukepulsen for den neste sådanne for hver ekkopuls, samtidig som nivådetekteringsorganet definerer enden av hver tidsluke.

5. Apparat som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at når de utsendte pulser er repeterende, har responsorganene et terskelnivå under hvilket responsorganene ikke vil reagere på et returekkosignal, og omfatter organer for å holde nevnte representative signal som er produsert i en syklus for fremvisning i en etterfølgende syklus, når nevnte terskelverdi, i nevnte etterfølgende syklus ikke er nådd og den tilhørende tidsluke således blir udefinerbar.

6. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at det omfatter sample-holde-organer (33, 39, 35, R2, C2) som er innrettet til å holde nevnte representative signal og omfattende bryterorga-ner (35) som reagerer på nevnte puls som har en amplitude under et gitt nivå for å hindre oppdatering av utgangen fra sample-holde-organene.

7. Apparat som angitt i krav 6, spesielt i forbindelse med krav 2, karakterisert ved at sample-holde-organene (33, 39, 35, R2, C2) omfatter kondensator-organer, og at der er anordnet et styrbart bryteorgan for sammenkobling av integreringsorganene (RI, Cl) og holde-organene.

8. Apparat som angitt i et av de foregående krav, spesielt til bruk i forbindelse med havbunn-klassifiserende ekkolodding, hvor returekkosignalene innbefatter første og andre bunnekkopulser, karakterisert ved at apparatet omfatter responsorganer som er slik relatert til pulser innenfor returekkoet at nevnte tidsluke defineres slik at der eksluderes den første bunnekkopuls og innbefatter forkanten av den annen bunnekkopuls.

9. Apparat som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at det omfatter organer for å overføre det pulsede signal i form av en sonaroverfør-ing.

10. Apparat som angitt i et av kravene 1-8, karakterisert ved at det omfatter organer for å overføre det pulsede signal ved hjelp av en radarsen-der.

11. Apparat som angitt i et av kravene 1-8, karakterisert ved åt det omfatter organer til å overføre det pulsede signal ved hjelp av en ultralyd-sender.

12. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at det omfatter organer for å behandle den ekstraherte komponent for fremskaffelse av et ytterligere signal når bredden av den ekstraherte komponent overskrider en gitt verdi, idet det ytterligere signal utgjør en indikasjon på refleksjonsegenskapene hos overflaten ved detektering av refleksjonsegenskaper hos områder under vann.

13. Apparat som angitt i krav 12, karakterisert ved at de organer som definerer tidsluken, reagerer på pulser innenfor returekkosignalet for å eksludere den første bunnekkokomponent og innlemme i det minste en etterfølgende bunnekkokomponent.

14. Apparat som angitt i krav 13, karakterisert ved at defineringsorganene er innrettet til å maskere alle bunnekkokomponenter før og etter en selektert bunnekkokomponent fra returekkosignalene.

15. Apparat som angitt i krav 12, 13 eller 14, karakterisert ved at terskelorganene er innrettet til å definere et signalnivå ved hvilket nevnte bredde kan defineres.

16. Apparat som angitt i et av de foregående krav 12-15, karakterisert ved at behandlingsorganene omfatter organer for å definere et maskeringssignal som er initiert av den ekstraherte komponent, samt organer for å sammenligne det maskerte signal med en forsinket versjon av den ekstraherte komponent, for således å fremskaffe et ytterligere signal når endekanten av den forsinkede versjon opptrer etter endekanten av det maskerte signal.

17. Apparat som angitt i krav 16, karakterisert ved organer som er innrettet til å justere lengden av maskeringssignalet for å variere bredden ved hvilken nevnte signal opptrer.

18. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at behandlingsorganene omfatter organer for å detektere et signalnivå for et forhåndsbestemt nivå innenfor nevnte tidsluke, og at responsorganene relatert til returekkosignalet og for definisjon av tidsluken omfatter justeringsorganer for justering av tidsluken i forhold til returekkoet inntil detekteringsorganene ikke detekterer nevnte nivå, slik at ikke mer enn en seksjon av nevnte forkantparti av et nivå under det forhåndsbestemte nivå faller innenfor tidsluken, hvoretter etterfølgende deteksjon ved detekteringsorganene av nevnte signalnivå indi-kerer en endring av formen av forkantpartiet hvilket kan være forårsaket av fisk nær bunnen.

19. Apparat som angitt i krav 18, karakterisert ved at de organer som reagerer på det utsendte signal, omfatter organer som har en justerbar terskel og som reagerer på et retursignal fra nevnte utstyr for å definere et tidspunkt ved hvilket forkanten av en første bunnekkokomponent av ekkosignalet overskrider nevnte terskel, idet justeringsterskelen blir justert til å innstille nevnte tidspunkt ved et øvre parti av forkanten, samt organer som er forbundet med responsorganene. for å definere nevnte tidsluke til å bli avsluttet ved nevnte tidspunkt for således å innbefatte et hovedparti av forkanten, samtidig som justeringsorganene omfatter organer for å fremskaffe en justerbar forsinkelse for returekkosignalet for å forsinke returekkosignalet i tid relativt nevnte tidsluke, slik at nevnte tidsluke kan varieres i forhold til forsinkelsen hovedsakelig for å ekskludere den første bunnekkokomponent fra det ekstraherte parti, hvorved et utsignal vil bli avsendt når forkanten blir forstyrret, spesielt i et område hvor fisk forefinnes.

20. Apparat som angitt i krav 19, karakterisert ved at de tidslukedefiner-ende organer er forbundet med responsorganene for å definere tidslukens begynnelse til å opptre som reaksjon på nærværet av et foregående første bunnekko.

21. Fremgangsmåte for å behandle ekkosignaler for å indikere refleksjonsegenskaper hos et område, omfattende de trinn å utsende en energipuls til nevnte område, å motta et returekkosignal fra nevnte region fremskaffet som reaksjon på det utsendte signal og representert som en bølgeform, samt å analysere retursignalet, idet analyseringstrinnet for retursignalet omfatter detektering av forkanten av en puls hos retursignalet, karakterisert ved det trinn å definere en tidsluke som med hensyn til retursignalet bare omfatter et hovedparti av nevnte forkant, og det trinn å analysere ved fremskaffelse av data som represen-terer formen eller størrelsen av forkanten.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 21, karakterisert ved at analyseringstrinnet omfatter å bestemme arealet under hovedpartiet av forkanten av bølgeformen ved integrasjon, idet arealet indikerer de reflektive egenskaper hos regionen.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 22, karakterisert ved at hvert ekkosignal av-ledes ved utsendelse av en puls i en retning med en nedover-rettet vertikalkomponent gjennom vannet mot bunnen av vann-samlingen, og at retursignalpulsen utgjøres av et bunnekkosignal fra nevnte bunn.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 23, karakterisert ved at der overføres en serie pulser mot nevnte bunn, og at detekteringstrinnet innbefatter å identifisere nevnte bunnekkopuls når denne opptrer i hver syklus av returekkoer, og at trinnet for å bestemme arealet innbefatter å ta gjennomsnittet av arealene under forkantene av en flerhet av suksessive bunnekkopulser.

25. Fremgangsmåte for å indikere fisk i en sone som befinner seg i nærheten av bunnen av en vannsamling, som angitt i krav 21, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: repeterende å utsende signaler mot bunnen, å detektere et øvre parti av forkanten av et retur-bunnekkosignal som er fremskaffet som reaksjon på de utsendte signaler, å definere nevnte tidsluke til å bli avsluttet ved detekteringen av nevnte øvre parti, for således å innbefatte nevnte hovedparti av~forkanten, å utnytte nevnte tidsluke til å ekstrahere et parti av returekkoene i hver syklus ved et slikt følsomhetsnivå at et hovedparti av forkanten vil bli ekstrahert, å introdusere en forsinkelse i returekkoene relatert til nevnte tidsluke og å justere denne forsinkelse inntil det ekstraherte parti er hovedsakelig 0, hvorved tidsluken blir avsluttet ved et punkt svarende hovedsakelig til bunnen av vannansamlingen, og å fremskaffe et utsignal når et ekstrahert parti deretter vil forefinnes, hvorved nevnte utsignal vil opptre når forkanten blir forstyrret, spesielt av fisk.