NO170453B

NO170453B - APPARATUS FOR REMOVING FISH BOAT FROM THE BACKGROUND OF FISH

Info

Publication number: NO170453B
Application number: NO892633A
Authority: NO
Inventors: Olafur Sigurdsson; Thorhallur Arason; Jonas O Snorrason
Original assignee: Nordurfiskur H F
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 1992-07-13
Also published as: IS1554B; DK314389A; IS3365A7; NO892633L; NO170453C; NO892633D0; DK314389D0

Description

Fremgangsmåte og anordning til å øke den vinkelmessige avbildningsskarphet ved peileanvisningen hos sonaranlegg. Method and device for increasing the angular sharpness of the image in bearing guidance in sonar systems.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og The present invention relates to a method and

en anordning til økning av den vinkelmessige avbildningsskarphet ved peileanvisningen til sonaranlegg, hvor flere faste mottakere, hvis retningskarakteristikker overlapper hverandre, blir vinkelavtastet etter hverandre eller hvor en mottaker blir kontinuerlig dreiet og vinkelavtastet. a device for increasing the angular imaging sharpness of the bearing guidance for sonar systems, where several fixed receivers, whose directional characteristics overlap, are angularly scanned one after the other or where a receiver is continuously rotated and angularly scanned.

De kjente fremgangsmåter av denne art har den ulempe at "avbildingens vinkelmessige skarphet hovedsaklig er avhengig av retningskarakteristikkens totalbredde ved utløseterskelen. Utgjør denne bredde ;,f ."eks.. 7,5°, så blir alle reflekterende gjenstander over det totale avstandsoraråde gjengitt med en anvisning som strekker eeg over minst 7,5°. Det oppstår derved en vinkelmessig utflytende gjengivelse, som er særlig ugunstig når flere gjenstander, som befinner seg i nærheten av hverandre, skal oppløses ytter- The known methods of this kind have the disadvantage that "the angular sharpness of the image is mainly dependent on the total width of the directional characteristic at the trigger threshold. If this width ;,f ."ex.. 7.5°, then all reflective objects over the total distance range are rendered with an instruction that extends the eeg over at least 7.5°. This results in an angularly flowing rendering, which is particularly unfavorable when several objects, which are located close to each other, are to be dissolved out-

ligere. lighter.

Yed benyttelse' av retningskarakteristikker med mindre bredde kan man oppnå en skarpere avbildning. En slik avsmalning av ret-ningskarakteristikken er likevel forbundet med økete omkostninger og rombehov for mottakeren, særlig i de tilfelle hvor dét til mottakelsen blir benyttet flere atskilte mottakerkanaler med inn-byrdes forsatte retningskarakteristikker som overlapper hverandre. By using directional characteristics with a smaller width, a sharper image can be achieved. Such a narrowing of the directional characteristics is nevertheless associated with increased costs and space requirements for the receiver, particularly in cases where several separate receiver channels with overlapping directional characteristics are used for reception.

Oppfinnelsen har til hensikt å komme frem til en skarpere avbildning og bedre vinkeloppløsning uten tilsmalning av retnings-karakteristikken. The invention aims to arrive at a sharper image and better angular resolution without narrowing the directional characteristic.

Denne oppgave blir ifølge oppfinnelsen løst ved at det under vinkelavtastingen, på tidspunktet for avtastingspulsens maksimum blir åpnet en port for et fritt bestembart åpningstidsrom, som er kortere enn avtastingspulsen, og at avtastingspulsen selv blir forsinket med halvparten av åpningstiden og delvis sluppet gjennom av porten. Derved blir det oppnådd at det uten økning av utløse-terskelen og dermed uten innskrenkning av ømfindtligheten og rekke-vidden bare kommer frem til gjengivelse et mer eller mindre smalt vinkelområde som ligger ved maksimum av avtastningspulsen, hvorved en skarpere avbildning oppnås. Den nye fremgangsmåte kan gjennom-føres i et sonaranlegg hvor det til mottakeren er koblet en forsterker, et første differensieringstrinn, en begrenser, et andre differensieringstrinn, en likeretter og en monostabil multivibrator. Yed den klokkeformete avtastingspuls' maksimum danner det første differerensieringstrinn og den etterfølgende begrenser en spennings-nullgjennomgang, som av det andre differensieringstrinn og likeretteren blir omdannet til en spenningstopp som utløser den monostabile multivibrator. Multivibratoren åpner i et bestemt åpningstidsrom porten på den måten at den starter på tidspunktet for avtastningspulsens maksimum gjennomgang. According to the invention, this task is solved in that during the angular scanning, at the time of the maximum of the scanning pulse, a gate is opened for a freely determinable opening time space, which is shorter than the scanning pulse, and that the scanning pulse itself is delayed by half the opening time and partially let through by the gate. Thereby, it is achieved that without increasing the trigger threshold and thus without limiting the sensitivity and the range, only a more or less narrow angle range that lies at the maximum of the scanning pulse is reproduced, whereby a sharper image is obtained. The new method can be carried out in a sonar system where an amplifier, a first differentiation stage, a limiter, a second differentiation stage, a rectifier and a monostable multivibrator are connected to the receiver. Yed the maximum of the bell-shaped sampling pulse forms the first differentiation stage and the subsequent limit a voltage zero crossing, which is converted by the second differentiation stage and the rectifier into a voltage peak which triggers the monostable multivibrator. The multivibrator opens the gate in a specific opening time space in such a way that it starts at the time of the scanning pulse's maximum passage.

Til mottakeren og forsterkeren er det dessuten tilkoblet It is also connected to the receiver and the amplifier

en forsinkelsesledning, hvis forsinkelsestid er halvparten så a delay wire, whose delay time is half that

lang som portens åpningstidsrom, samt porten. Av den forsinkete, klokkeformete avtastingspuls slipper dermed porten gjennom en belysningspuls, som er symmetrisk til avtastingspulsens maksimum og som tjener til anvisning. X as long as the gate's opening hours, as well as the gate. From the delayed, bell-shaped scanning pulse, the gate thus passes through an illumination pulse, which is symmetrical to the maximum of the scanning pulse and which serves as an indication. X

Herunder kan åpningstidsrommet og forsinkelsestidens lengde innstilles sammen, for å kunne tilpasse avbildningene vinkelmése-ige skarphet til de herskende forhold.; Below, the opening time range and the length of the delay time can be set together, in order to be able to adapt the angular sharpness of the images to the prevailing conditions.;

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli beskrevet under henvisning til et utførelseseksempel vist i de medfølgende tegning-er, hvor: Pig. 1 viser i skjematisk fremstilling et sonaranlegg ut-formet ifølge oppfinnelsen. The invention will subsequently be described with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings, where: Pig. 1 shows a schematic representation of a sonar system designed according to the invention.

Pig. 2 viser et diagram for retningskarakteristikkene til . mottakeranordningen ifølge fig. 1. Pig. 2 shows a diagram of the directional characteristics of . the receiver device according to fig. 1.

Pig. 3 viser den avtastingspuls som oppstår ved avtasting Pig. 3 shows the scanning pulse that occurs during scanning

av mottakeren for en bestemt måleretning. of the receiver for a specific measurement direction.

Pig. 4 viser et pulsdiagram til forklaring av anleggets virkemåte. Pig. 4 shows a pulse diagram to explain the system's operation.

Det gjengitte sonaranlegg tjener til retnings- og avstand-bestemmelse av reflekterende gjenstander etter en fremgangsmåte basert på refleksjon av akustiske pulser. Gjennom en sender 1 blir med tidsavstand T, som tilsvarer løpetiden for pulsene for de ytterste reflekterende gjenstander som kan påvises i sonaranleggets omkrets, utsendt ustyrte lydpulser ved hjelp av en pulsgenerator 2. Samtidig med utsendelsen av en lydpuls blir en sagtanngenerator 3 for spiralavbøyning av en katodestråleflekk på en skjerm ,4 til et katodestrålerør 5 startet. Katodestrålens lysflekk dannes når en ekkopuls mottas av en mottaker 6 og forsterkes, slik at radial-avstanden r til ekkoanvisningen E på katodestrålerørets 5 skjerm 4, tilsvarer avstanden til den reflekterende gjenstand. The reproduced sonar system serves to determine the direction and distance of reflective objects according to a method based on the reflection of acoustic pulses. Through a transmitter 1, with a time interval T, which corresponds to the duration of the pulses for the outermost reflective objects that can be detected in the perimeter of the sonar system, unguided sound pulses are sent out by means of a pulse generator 2. Simultaneously with the sending out of a sound pulse, a sawtooth generator 3 for spiral deflection of a cathode ray spot on a screen ,4 until a cathode ray tube 5 started. The cathode ray light spot is formed when an echo pulse is received by a receiver 6 and amplified, so that the radial distance r to the echo indication E on the screen 4 of the cathode ray tube 5 corresponds to the distance to the reflecting object.

Por å kunne bestemme den reflekterende gjenstands vinkel-stillingp£består mottakeren 6 av f.eks. 48 mottakerantenner 7 som er jevnt fordelt over horisonten og hvis retningskarakteristikker R.| til R^g» som det fremgår av fig. 2, overlapper hver?Jidre gjen-sidig og i skjæringspunktet fremdeles mottar halvparten så meget lydenergi som i akseretning (maksinalretning), slik at flere mottakerantenner 7 er delaktig i hver ekkomottagelse. Kommer f.eks. ekkoet inn fra vinkelstillingen a(. = 27,5°, avgir ele tre mottakerantenner 7^, 7c> og 7g med retningskarakteristikkene IiA, R^ og Rg mottakerspenningene V^, Ve og Vg. Den sirkelformete entennegruppe In order to be able to determine the angular position of the reflective object, the receiver 6 consists of e.g. 48 receiving antennas 7 which are evenly distributed over the horizon and whose directional characteristics R.| to R^g» as appears from fig. 2, overlap each other mutually and at the point of intersection still receive half as much sound energy as in the axial direction (maximum direction), so that several receiving antennas 7 are involved in each echo reception. Will e.g. echoed in from the angular position a(. = 27.5°, the three receiving antennas 7^, 7c> and 7g with the directional characteristics IiA, R^ and Rg emit the receiving voltages V^, Ve and Vg. The circular antenna group

7-.J til 7^g blir avtastet av en jevnt roterende avtastingsanordning 7-.J to 7^g are scanned by a uniformly rotating scanning device

8 i så hurtig rekkefølge at en ekkopuls som vender tilbake fra en vilkårlig retning blir sikkert oppdagé*t av avtastingen. På katode-strålerørets 5 skjerm 4 blir-ekkoet gjengitt vinkeltro ved hjelp av ekkoanvisningen E ved at den roterende komponent til katodestråle-flekkens spiralavbøyning, dannet av en anordning 9, leper synkront med avtastingsanordningen 8. Avtastingsahordningen 8, som i teg-ningen a<y> forenklingshensyn er fremstilt som en kollektor med om-løpende kontakt, og anordningen 9 består i virkeligheten av elektro-niske koblinger. Ved denne avtasting av antennene dannes ved den antatte, reflekterende gjenstand i vinkelstilling^ = 27,5° et for-løp av avtastingspulsen U^ ifølge den klokkeformete kurve i fig. ;3, som tilsvarer formen til en av retningskarakteristikkene til R^g. Mottakeranordningen blir ved avtastingen tilsynelatende svinget vedvarende med høy omdreiningshastighet over hele omkretsen, og hvert tilbakevendende ekko danner flere avtastingspulser U1 med det karakteristiske klokkeformete forløp ifølge fig. 3. Maksimum U_ „ ligger herunder nøyaktig i den reflekterende gjenstands mål-max ;retningoC= 27,5 . Avtastingspulsens U^ totalbredde strekker seg ved en lav utløseterskel over et vinkelområde på f.eks. 15°og ved en høyere plasert utløseterskel, som f.eks. ligger ved halvparten av maksimalspenningen U_Q„ fremdeles over vinkelbredden på 7,5°, som er lik vinkelavstanden mellom de enkelte retningskarakteristikker R.|. og R^g Ethvert sterkere ekko ville derfor, når dets mottakel-sesspenning etter forsterkning var tilstrekkelig til å frembringe lysflekken på katodestrålerøret 5, frembringe en sirkelbueformet ekkoanvisning E<1> på katodestrålerørets skjerm 4. Anvisningen E<* >strekker seg minst over et vinkelområde på 7,5°, idet den egentlige mottakelsesretning ligger omtrent i midten av denne bueformete anvisning, hvor avtastingspulsens IL.maksimum U__„ befinner seg. 8 in such rapid succession that an echo pulse returning from an arbitrary direction is surely detected by the scan. On the screen 4 of the cathode ray tube 5, the echo is rendered faithfully to the angle by means of the echo guide E in that the rotating component of the spiral deflection of the cathode ray spot, formed by a device 9, moves synchronously with the scanning device 8. The scanning device 8, as in the drawing a< For reasons of simplification, it is shown as a collector with a rotating contact, and the device 9 actually consists of electronic connections. During this scanning of the antennas, a sequence of the scanning pulse U^ according to the bell-shaped curve in fig. ;3, which corresponds to the shape of one of the directional characteristics of R^g. During scanning, the receiver device is apparently swung continuously at a high rotational speed over the entire circumference, and each returning echo forms several scanning pulses U1 with the characteristic bell-shaped course according to fig. 3. The maximum U_„ lies below exactly in the reflective object's target-max ;directionoC= 27.5 . The total width of the scanning pulse U^ extends at a low trigger threshold over an angular range of e.g. 15° and at a higher placed trigger threshold, such as e.g. lies at half of the maximum voltage U_Q„ still above the angular width of 7.5°, which is equal to the angular distance between the individual directional characteristics R.|. and R^g Any stronger echo would therefore, when its receiving voltage after amplification was sufficient to produce the spot of light on the cathode ray tube 5, produce a circular arc-shaped echo indication E<1> on the cathode ray tube screen 4. The indication E<* >extends at least a angular range of 7.5°, with the actual direction of reception lying approximately in the middle of this arc-shaped indication, where the IL.maximum U__„ of the scanning pulse is located.

Den i det følgende beskrevne kobling 10 tjener til å avlede av den klokkeformete avtastingspuls bare en smal belysnings-. puls TTo i området til maksimalverdien U_„_,. Til dette formål blir r 3 max The connection 10 described in the following serves to derive from the bell-shaped scanning pulse only a narrow illumination. pulse TTo in the range of the maximum value U_„_,. For this purpose, r 3 becomes max

avtastingspulsen U^ etter forsterkningen i en forsterker 11 differensiert i et differensieringstrinn 12 og den derved utvunnete spen-ning U2 begrenset i en begrenser 13. Det begrensede signal U^, som viser en null-gjennomgang ved et maksimum U_„„ av mottakelses-spenningen U1, blitt i et ytterligere differensieringstrinn 14 differensiert. Signalet som kommer ut av dette differensieringstrinn 14 blir ledet til en likeretter 15, som slipper gjennom bare den midterste av de tre spenningsspisser til signalet som dannes i differensieringstrinnet 14. Denne spenningsspiss blir i en monostabil multivibrator 16 omdannet til en åpningspuls Ug med åpningsvarighet A t, som styrer en port 17. the sampling pulse U^ after the amplification in an amplifier 11 differentiated in a differentiation stage 12 and the thereby extracted voltage U2 limited in a limiter 13. The limited signal U^, which shows a zero crossing at a maximum U_„„ of the reception voltage U1, has been differentiated in a further differentiation step 14. The signal that comes out of this differentiation stage 14 is led to a rectifier 15, which lets through only the middle of the three voltage peaks to the signal formed in the differentiation stage 14. This voltage peak is converted in a monostable multivibrator 16 into an opening pulse Ug with opening duration A t , which controls a port 17.

Gjennom ledningen 18 når avtastingspulsen U1 over en for-sinkelseskjede 19 til porten 17 som forsinket puls Uy. Through the line 18, the scanning pulse U1 reaches the gate 17 via a delay chain 19 as delayed pulse Uy.

Forsinkelsestiden t blir slik dimensjonert at den tilsvarer bc.lv-parten av åpningspulsens Ufi varighet At. På denne miten oppnås at det ved hjelp av porten 17 skjæres ut et smalt delu.tsni.tt av den forsinkete puls U^, sota er symmetrisk til maksimum. Denne belysningspuls Ug, som danner lysflekken på katodestrålerørets 5 skjerm 4, har beholdt avtastingspulsens U1 amplitydeinformasjon og inneholder The delay time t is dimensioned so that it corresponds to the bc.lv part of the opening pulse Ufi duration At. On this mite, it is achieved that a narrow section of the delayed pulse U^ is cut out by means of the gate 17, sota is symmetrical to a maximum. This illumination pulse Ug, which forms the light spot on the screen 4 of the cathode ray tube 5, has retained the amplitude information of the scanning pulse U1 and contains

dessuten den nøyaktige vinkelinformasjon, som befinner seg i avtastingspulsens U1 klokkeformete forløp. Derved blir det oppnådd .at det på katodestrålérørets 5 skjerm, i stedet for en sirkelbueformet ekkoanvisning E' over en vinkelbredde på f.eks. 7,5°, blir dannet en kort ekkoanvisning E over et vinkelområde på f.eks. bare omtrent 2°. moreover, the exact angle information, which is located in the U1 bell-shaped course of the scanning pulse. Thereby, it is achieved that on the screen of the cathode ray tube 5, instead of a circular arc-shaped echo indication E' over an angular width of e.g. 7.5°, a short echo indication E is formed over an angular range of e.g. only about 2°.

Ekkoanvisningens E vinkelbredde kan bestemme ved valg av portens 17 åpningsvarighet t og tilsvarende innstilling av for-sinkelseskjedens 19 forsinkelsestid t . The angular width E of the echo indication can be determined by selecting the gate's 17 opening duration t and corresponding setting of the delay chain's 19 delay time t .

Den tidsmessige forsinkelse t av belysningspulsen Ug som slippes gjennom av porten 17, i forbold til den opprinnelige avtastingspuls!. U.j maksimalstilling, innvirker ikke forstyrrende, The temporal delay t of the illumination pulse Ug which is passed through by the gate 17, in relation to the original scanning pulse!. U.j maximum position, does not interfere,

da den er konstant lik for alle avtastingspulser. as it is constantly equal for all scanning pulses.

Oppfinnelsen kan også anvendes på sonaranlegg,- hvor én mottakerantenne roterer kontinuerlig. The invention can also be applied to sonar systems - where one receiver antenna rotates continuously.

Claims

.1. Method for increasing the angular imaging sharpness of the bearing guidance for sonar systems, where several fixed receivers, whose directional characteristics overlap, are angularly scanned one after the other, or where a receiver is continuously turned and angularly scanned, characterized by a t: a) that during the angular scanning at the time for the sampling pulse (U.,i ) maximum (U max), a gate (17) is opened for a freely determinable opening time space (^t), which is shorter than the sampling pulse (U.|), and that : b) the sampling pulse (U^ ) is delayed by half the opening time space (At) and partially let through by the gate (17).

2. Sonar system for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the receiver (6) with

a downstream amplifier (11) is connected:

a) a first differentiation stage (12), a limiter (13), a second differentiation stage (14), a rectifier (15) and a monostable multivibrator (16), which causes the gate (17) at the time of the sampling pulse (T^) maximum reentry is opened in a certain opening time space (^vt) and b) a delay chain (19), whose delay time (t ) is half as long as the opening time of the gate (17) the time space (Ziit), which causes ^symmetrical to the maximum of the delayed pulse (U^) to be released through an illumination pulse (Ug) by the gate (17).

3. Installation in accordance with requirement 2, characterized by the fact that the opening space (Zvt) is adjustable together with delay the time (tv).