Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadzenie do pomiaru odleglosci miedzy statkiem a celem znajdujacym sie pod woda meto¬ da cyfrowa, przy uzyciu sonaru. Wynalazek doty¬ czy metrologii, w szczególnosci pomiarów odleg¬ losci zwlaszcza sposobami hydrolokacji.Stan techniki. Znany jest sposób i urzadzenie do pomiaru odleglosci miedzy statkiem a podwodnym celem, metoda cyfrowa, w odniesieniu do celów znajdujacych sie pod statkiem. Stosuje sie wów¬ czas echosondy cyfrowe.Znana jest z opisu patentowego polskiego nr 51179 echosonda numeryczna, której uklad elektro¬ niczny do pomiaru czasu pracuje metoda zlicza¬ nia impulsów. Ten czas jest nastepnie wskazywany w postaci odcinków czasowych, zawartych pomie¬ dzy impulsami sondujacymi a echami od dna, po uprzednim przetransformowaniu ich na wielkosci cyfrowe. Tak otrzymuje sie wartosci cyfrowe, od¬ powiadajace glebokosciom, wyrazanym kazdorazo¬ wo w, zadanych jednostkach, w postaci swiecacych cyfr. Sposób ten realizuje modyfikacja znanego ukladu do pomiaru czasu, zawierajacego genera¬ tor impulsów o czestotliwosci wzorcowej, elektro¬ niczna bramke i dekadowy licznik impulsów, umozliwiajacy odczyt liczb zliczanych impulsów.Znany jest z opisu patentowego polskiego spo¬ sób automatycznego blokowania sygnalów i urza¬ dzenie do stosowania tego sposobu. Blokowanie sygnalów niepozadanych ech polega na tym, ze 26 25 30 przy pomocy impulsu nadawczego wyzwala sie dwa sygnaly narastajace, które porównuje sie z wynikiem poprzedniego pomiaru, przetworzonym na poziom sygnalu. W rezultacie tego porównania wyznacza sie poczatek i koniec przedzialu czaso¬ wego, podczas którego odblokowuje sie wejscie echosondy dla . sygnalów ech aktualnego sondazu.Przy pierwszym sondazu sygnaly narastajace po¬ równuje sie z okreslonym poziomem sygnalu. Ok¬ res odblokowania wejscia echosondy odpowiada maksymalnej i minimalnej wielkosci oczekiwanej glebokosci, aktualnie mierzonej. Sygnaly odbite od reflektorów znajdujacych sie na innych glebo¬ kosciach, nie odpowiadajacych ustalonemu prze¬ dzialowi czasowemu, nie sa rejestrowane.Czas rozpoczecia blokowania wejscia echosondy bezposrednio po wyslaniu impulsu nadawczego o- póznia sie dowolnie, zaleznie od zadanego pasa bezpieczenstwa dla danego typu statku. Umozliwia to pomiar glebokosci przy jej gwaltownym zmniej¬ szaniu sie, zagrazajacemu podwodna kolizja.W urzadzeniu do stosowania tego sposobu uklad porównujacy jest polaczony z ukladem generacji sygnalów narastajacych i z przetwornikiem cyfro- wo-analogowym oraz ma obustronne polaczenie z ukladem sterujacym. Z ukladem sterujacym jest polaczony uniwibrator i licznik, do którego jest przylaczony uklad indykacji i przetwornik cyfro- wo-analogowy. Wyjscie z przewrotnika cyfrowo- analogowego jest polaczone z ukladem porównuja- 107 434107 434 cym. Uklad sterujacy ma polaczenie z zegarem.Wyjscia ukladu sterujacego i zegara sa polaczone z licznikiem. Mozliwe jest stosowanie licznika re- wersyjnego.Pomiary odleglosci pomiedzy statkiem a pod¬ wodnym celem, znajdujacym sie zasadniczo w po¬ ziomie statku, sa dokonywane za pomoca sonaru, nie zas echosondy. Stosuje sie wiec odczyt kon¬ wencjonalny, a nie cyfrowy.Obsluga urzadzen wymaga znacznego skupienia uwagi" i duzego doswiadczenia, a pomiary trwaja od kilku sekund do kilku minut. Odczyt jest oczy¬ wiscie subiektywny, obarczony znacznym bledem.Nie sa znane sposoby pomiaru odleglosci miedzy statkiem a celem znajdujacym sie pod woda me¬ toda cyfrowa. Uklady echosond, z racji swych podstawowych zadan!, nie nadaja 'sie do zastoso¬ wania j'ako przystawki do sonarów, miedzy in¬ nymi takze ze wzgledu na mala odpornosc na zak¬ lócenia.Istota sposobu wedlug wynalazku jest elimino¬ wanie zaklócen przez stosowanie wzmocnienia, se¬ paracji i blokady, a nastepnie detekcji poziomu sygnalu. Wykorzystuje sie impuls startu nadajni¬ ka sonaru do uruchamiania ukladów blokady star¬ tu i kasowania.Uklad, wspólpracy z sonarem, zawiera uklady eliminujace zaklócenia, majac na pierwszym wej¬ sciu z nadajnika sonaru separator, a na drugim wejsciu z'odbiornika sonaru wzmacniacz, polaczo¬ ny z blokada. Do separatora dolaczone sa: uklad formujacy bramke czasowa blokady, polaczony z blokada, oraz uklad regulacji polozenia bramki blokady. Równolegle, za separatorem dolaczony jest uklad kasowania licznika i ukladu formuja¬ cego bramke licznika. Do tego ostatniego z kolei dolaczony jest licznik, polaczony z indykatorem cyfrowym,^ generator oraz uklad formujacy bram¬ ke licznika. Blokada jest polaczona z detektorem poziomu sygnalu. Ten detektor z kolei jest polaczo¬ ny z ukladem formujacym bramke licznika.Wedlug wynalazku, stosujac dostepny sonar, eli¬ minuje sie zaklócenia przez stosowanie wzmoc¬ nienia, separacji i blokady czasowej, a nastepnie przez detekcje poziomu sygnalu, przy wykorzysta¬ niu impulsu startu istniejacego i wspólpracujace¬ go sonaru do uruchamiania ukladów blokady startu i kasowania. Wynalazek, realizujac posta¬ nowione cele, wykazuje wiec szereg korzystnych skutków technicznych i techniczno-uzytkowych.Wykorzystuje sie istniejacy zawsze sonar. Doklad¬ nosc pomiaru jest bardzo duza, bowiem moze osiagnac granice bledów systemowych. Szybkosc odczytu wzrasta nieporównywalnie w stosunku do szybkosci sposobów tradycyjnych. Zmniejszona zostala mozliwosc blednych odczytów dzieki eli¬ minacji zaklócen i jednoczesnej, cyfrowej indy- kacji wyników. Zastosowanie ukladu, wedlug wy¬ nalazku, umozliwi dalsza obróbke sygnalu, na przyklad w maszynie cyfrowej lub w przyszloscio¬ wych urzadzeniach do automatycznej kontroli pro¬ cesów polowowych.Przyklad wykonania wynalazku. Przedmiot 'wy¬ nalazku jest uwidoczniony w przykladzie wyko¬ nania na rysunku, przedstawiajacym schemat uk¬ ladu blokady. Uklad ma na pierwszym wyjsciu nadajnika 5 sonaru 1 separator 8, a na drugim wyjsciu z odbiornika 6 sonaru 1 — wzmacniacz 9. 5 Wzmacniacz 9 jest polaczony z blokada 10. Bloka¬ da 10 jest dolaczona równiez do ukladu formuja¬ cego bramke czasowa blokady czasowej 16, który jest polaczony z kolei do separatora 8 i ukladu re¬ gulacji polozenia bramki blokady czasowej 17. Blo- io kada 10 jest polaczona z kolei z detektorem pozio¬ mu sygnalu 12.Uklad formujacy bramke licznika 14 jest pola¬ czony z detektorem poziomu sygnalu 12, ukladem kasowania licznika i ukladu formujacego bramke 15 licznika 11, oraz licznikiem 13. Generator 18 jest polaczony z licznikiem 13. Do licznika 13 jest do¬ laczony równiez indykator 15. Separator 8 jest polaczony z ukladem kasowania 11. Uklad kaso¬ wania 11 jest polaczony z licznikiem 13 i ukladem 20 formujacym bramke licznika 14.Dzialanie urzadzenia. Impuls wyzwalajacy na¬ dajnik 5 sonaru 1 uruchamia, przechodzac przez separator 8, z jednej strony uklad kasowania licz¬ nika i ukladu formujacego bramke licznika 11, 25 uklad formujacy bramke licznika* 14 oraz z dru¬ giej strony uklad formujacy bramke czasowa blo¬ kady 16 i uklad regulacji polozenia bramki bloka¬ dy czasowej 17. Impuls wyzwalajacy nadajnik 5 sonaru 1 pobudza równiez przetwornik hydroakus- 30 tyczny 4 sonaru 1. Po odbiciu od celu 3 do przet¬ wornika 4 wraca impuls odbiorczy wraz z pewna liczba impulsów zaklócajacych, których amplituda oraz liczba zalezy od wielu czynników takich jak: nachylenie przetwornika 4 sonaru 1 w stosunku 35 do poziomu wody, glebokosc- zanurzenia przetwor¬ nika 4, stanu morza, zaklócen znajdujacych sie w torze wiazki przetwornika 4 itd. Sygnal odbiorczy wraz z zaklóceniami — poprzez wzmacniacz sona¬ ru 6 — podany jest na wzmacniacz 9 i uklad blo- 40 kady 10 sterowany przez uklad formujacy bram¬ ke czasowa blokady 16 i uklady regulacji poloze¬ nia bramki, blokady czasowej 17. Wzmocniony sygnal odbiorczy wraz z pozostalymi zaklóceniami trafia na detektor poziomu sygnalu 12, który eli- 45 minuje resztki zaklócen' przepuszczone przez uk¬ lad blokady 10. Wyczyszczony z zaklócen sygnal odbiorczy zamyka uklad formujacy bramke licz¬ nika. 14. W czasie otwarcia ukladu formujacego bramke licznika 14 licznik 13 sumuje impulsy 50 przychodzace z generatora 18. W rezultacie indy¬ kator cyfrowy 15 wyswietla odleglosci miedzy statkiem a celem 3 w jednostkach ustalonych przez odpowiednio dobrana czestotliwosc genera¬ tora 18. 55 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób pomiaru odleglosci miedzy statkiem a celem metoda. cyfrowa, wykorzystujacy odstep czasu pomiedzy impulsem nadawczym a odbior¬ czym sonaru odbitym od celu, wykorzystujacy me- 60 tode cyfrowa odczytu mierzonej odleglosci, a w szczególnosci formowanie bramki czasowej z od¬ stepu czasu miedzy impulsem nadawczym i od¬ biorczym i wypelnienie tej bramki impulsami z generatora oraz odczyt mierzonej odleglosci z in- 65 dykatora cyfrowego, znamienny tym, ze po wzmóc-107 434 nieniu, separacji i blokadzie czasowej sygnalów odbiorczych, stosuje sie detekcje poziomu sygna¬ lu (co eliminuje sygnaly zaklócajace)- 2. Urzadzenie do pomiaru odleglosci miedzy statkiem a celem metoda cyfrowa przy uzyciu so¬ naru, znamienne tym, ze zawiera uklady eliminu¬ jace zaklócenia, majac na pierwszym wejsciu z nadajnika (5) sonaru (1) — separator (8), a na dru¬ gim wejsciu z odbiornika (6) sonaru (1) — wzmac¬ niacz (9), polaczony z blokada (10), przy czym do 10 6 separatora (8) dolaczone sa: uklad formujacy bramki blokady (16) polaczony z blokada (10), oraz regulator polozenia bramki blokady (17), a rów¬ nolegle, za separatorem (8), dolaczony jest uklad kasowania licznika i ukladu formujacego bramke licznika (11), a do niego z kolei — licznik (13), po¬ laczony z indykatorem cyfrowym (15), generator (18) oraz uklad formujacy bramke licznika (14), zas blokada (10) polaczona jest z detektorem poziomu sygnalu (12), a ten — z ukladem formujacym bram¬ ke licznika (14)» PL