Opublikowano; 15.111.1969 56927 KI. 74 4, 6/15 OtOte 6/ili MKP G Q¥.CZYTELNIA UKP Urzedu P \ ftkltej litctuw.\g nr? Twórca wynalazku: mgr inz. Ryszard Zabludowski Wlasciciel patentu: Zaklady Radiowe Przedsiebiorstwo Panstwowe, Gdy¬ nia (Polska) Uklad do przeszukiwania przestrzeni wodnej Wynalazek dotyczy ukladu do przeszukiwania przestrzeni wodnej, który moze byc zastosowany w róznego rodzaju echosondach, hydrolokatorach lub urzadzeniach nasluchowych.Znane sa polaczenia wielu przetworników elek¬ tromechanicznych o jednakowej lub róznej czesto¬ tliwosci nosnej w ukladach o róznym ustawieniu kierunkowym, w szczególnosci wokól osi piono¬ wej.Znane sa uklady, w których wzmacniacze sa wlaczone w obwód kazdego z poszczególnych prze¬ tworników, jak równiez uklady, w których sto¬ suje sie jeden wzmacniacz i jeden indykator do wspólnego wzmacniania i wskazywania sygnalów pochodzacych z kilku kierunków sondowania.W tych znanych ukladach sa stosowane rózne sy¬ stemy rejestracji odebranych sygnalów, jak np. re¬ jestracja na ekranie lampy oscylograficznej o spi¬ ralnej podstawie czasu, rejestracja za pomoca jednego lub kilku szeregowych ukladów piszacych oraz rejestracja cyfrowa.W znanych ukladach do przeszukiwania prze¬ strzeni wodnej przetworniki elektromechaniczne sa pobudzane jednoczesnie lub kolejno przelaczane w czasie nadawania. Znane jest równiez obraca¬ nie charakterystyk przeszukiwania w systemie echonamierzania lub nasluchu przez zastosowanie przesuwników fazowych (czlonów opózniajacych).Znane rozwiazania rejestracji sygnalów z wielu kierunków przeszukiwania na ekranie lampy oscy- 20 25 30 lograficznej o poziomej i pionowej podstawie cza¬ su wymagaja wytworzenia osobnych podstaw cza¬ su dla- kazdego sondowanego sektora.W przypadku stosowania do rejestracji sygnalów z wielu kierunków przeszukiwania na ekranie lam¬ py oscylograficznej o spiralnej podstawie czasu, pomimo stosowania dokladnego generatora syn¬ chronizacji spiralnej podstawy czasu i kierunko¬ wej charakterystyki przetworników nie mozna by¬ lo uniknac powolnego obracania sie obrazu.Przy stosowaniu do rejestracji sygnalów z wielu kierunków przeszukiwania szeregowego ukladu pi¬ szacego na papierze elektroczulym konieczne bylo szyfrowanie lub opóznianie ech z poszczególnych kierunków, co jednak nie wykluczalo mozliwosci ich pokrycia sie.Znany system wybierania sygnalów z poszcze¬ gólnych kierunków przeszukiwania za pomoca przesuwników fazy (czlonów opózniajacych) jest konstrukcyjnie trudny.Celem wynalazku jest usuniecie wspomnianych wyzej niedogodnosci rejestracji sygnalów odbiera¬ nych z wielu, a w szczególnosci co najmniej z dwóch, sektorów przeszukiwania.Zadanie techniczne prowadzace do tego celu po¬ lega na wykonaniu ukladu, w którym indykator jest polaczony poprzez wzmacniacz i wejsciowe stopnie wzmocnienia z selektorami, sprzezonymi poprzez obwody wejsciowe z przetwornikami elek¬ tromechanicznymi, przy czym selektory sa pobu- 569273 dzane przez generator sterujacy, albo na wyko¬ nanie ukladu, w którym indykator oscylograficz- ny o spiralnej podstawie czasu ze stabilizacja po¬ lozenia obrazu lub indykator oscylograficzny o poziomej i pionowej podstawie czasu z modulacja jaskrawosci lub indykator graficzny czy cyfrowy Jest polaczony ze znanym ukladem wybierania syg¬ nalów z poszczególnych kierunków przeszukiwania za pomoca przesuwników fazy (czlonów opóznia¬ jacych). 9 t System sektorowego wybierania sygnalów z po¬ szczególnych kierunków sondowania wedlug wy¬ nalazku w odniesieniu do fazowego systemu wy¬ bierania upraszcza konstrukcje i w porównaniu z echosondami poziomymi o obracanym przetwor¬ niku upraszcza obsluge i odczyt informacji.System selektorowegb wybierania pozwala rów¬ niez na rejestracje na, jednym indykatorze infor¬ macji polaczpnych echosond, nip. echosondy piono¬ wej z echosonda* sieciowa lub echosondy poziomej z echosonda pionowa.Przedmiot wynalazku przedstawiono w trzech przykladach wykonania na rysunku, na którym: fig. 1 — przedstawia schemat iblokowy elektro¬ nicznego ukladu do przeszukiwania przestrzeni wodnej w zastosowaniu do echonamierzania, fig. 2 — przedstawia schemat blokowy selektora oraz jego polaczenie z. obwodem wejsciowym i z wejsciowym stopniem wzmocnienia, fig. 3 — przedstawia schemat blokowy indykato¬ ra z lampa oscylograficzna o poziomej i pionowej podstawie czasu z modulacja jaskrawosci oraz jego polaczenie z ukladem kluczujacym, selektorem ste¬ rujacym, wejsciowym stopniem wzmocnienia i wzmacniaczem, fig. 4 — przedstawia schemat blokowy indyka¬ tora z lampa oscylograficzna ze spiralna podstawa czasu z modulacja jaskrawosci oraz jego polacze¬ nia z ukladem kluczujacym, selektorem steruja¬ cym, wejsciowym stopniem wzmocnienia i wzmac¬ niaczem, fig. 5 — przedstawia schemat blokowy indykato¬ ra z rejestracja graficzna oraz jego polaczenia z ukladem kluczujacym, wzmacniaczem i selektorem sterujacym pracujacym w ukladzie wejsciowych stopni wzmocnienia, fig. 6 — przedstawia przyklad obrazu we wspól¬ rzednych prostokatnych na ekranie indykatora w wersji wedlug fig. 3, na którym linie pionowe sa wyznaczone przez skale odleglosci i oddzielaja po¬ szczególne sektory obserwacji, fig. 7 — przedstawia przyklad obrazu we wspól¬ rzednych biegunowych na ekranie odmiany indy¬ katora w wersji wedlug fig. 4, na którym linie promieniowe sa wyznaczone przez skale odleglosci i oddzielaja poszczególne sektory obserwacji, a za- kreskowany wycinek kola jest znacznikiem kontr- kursu, fig. 8 — przedstawia przyklad zobrazowania na papierze rejestracyjnym indykatora w wersji we¬ dlug fig. 5, na którym linie pionowe na calej sze¬ rokosci papieru sa wyznaczone przez skale odleg¬ losci i oddzielaja poszczególne sektory obserwacji.Urzadzeme wedlug fig. 1 sklada sie z ukladu kluczujacego 1, który jest polaczony z nadajni- 56927 4 nikiem 2 i indykatorem 8 w celu sterowania im¬ pulsami nadawczymi, wysylanymi przez; nadajnik 2, oraz cyklami zobrazowania, otrzymywanymi na indykatorze 8. Nadajnik 2 jest dolaczony do prze- 5 tworników elektromechanicznych 3, które sa po¬ laczone z pasywnymi lub aktywnymi obwodami wejsciowymi 4, Indykator 8 steruje poprzez wzmac¬ niacz 7, sprzezony z wejsciowymi stopniami wzmocnienia 6, selektorami 5, które sa polaczone z obwodami wejsciowymi 4.Indykator 8 zastosowany w ukladzie pozwala w powiazaniu z pozostalymi zespolami na odczyt od¬ leglosci i kierunków sondowania. Selektory 5 (fig. 2) zbudowane sa z ogólnie znanych przerzutników 15 jednostabilnych 9, polaczonych z obwodami róz¬ niczkujacymi 10 i detektorami 11.Przerzutnik jednostabilny 9 pobudzony impulsem z indykatora 8 lub z poprzedniego selektora 5 wy¬ twarza bramke napiecia lub pradu o czasie trwa¬ nia tl9 która zostaje zrózniczkowana przez obwód rózniczkujacy 10. Wynikajacy ze zrózniczkowania jeden impuls zostaje obciety przez detektor 11, na¬ tomiast drugi impuls, sygnalizujacy koniec bram¬ ki tl5 sluzy do pobudzenia nastepnego selektora 5.Selektory 5 kolejno odblokowuja kazdy wejsciowy stopien wzmocnienia 6 na czas trwania bramki ti. Pierwszy selektor 5, pobudzony impulsem z in¬ dykatora 8, jest selektorem sterujacym, pozostale pobudzaja sie wzajemnie, ostatni zas nie pobudza 30. zadnego. Jeden zespól selektorów 5 bedzie kolejno przelaczal pojedyncze przetworniki elektromecha¬ niczne 3. 20 25 W selektorowy uklad wybierania mozna wlaczyc 35 wiecej niz jeden zespól selektorów 5, przy czym w pierwszym zespole role selektora sterujacego spelnia pierwszy selektor, ostatni zas selektor nie pobudza zadnego, w drugim zespole role steruja¬ cego spelnia drugi selektor, pierwszy zas nie po¬ budza zadnego, w trzecim zespole role sterujacego spelnia trzeci selektor, drugi zas nie pobudza zad¬ nego itd.Indykator 8 w wersji przedstawionej na fig. 3 zawiera pobudzany z ukladu kluczujacego 1 fan- 45 tastron 12, który wytwarza napiecie sterujace ukla¬ dem odchylania pionowego lampy oscylograficznej 16. Strumien elektronów lampy oscylograficznej 16 o natezeniu, modulowanym sygnalami ze wzmac¬ niacza 7, sterowany jest przezt uklad odchylania 50 pionowego napieciem fantastronu 12, oraz przez uklad odchylania poziomego napieciem generatora linii 15. Generator limi 15 jest sterowany przez g?nerator sinusoidalny 13, który steruje selekto¬ rami 5 poprzez uklad ksztaltujacy 14. Opisana g5 wspólpraca ukladów zapewnia synchronizacje wy¬ bierania sygnalów z poszczególnych kierunków przeszukiwania przez selektory 5, z wybieraniem sygnalów ze wzmacniacza 7, oraz rejestracje tych sygnalów na ekrame lampy oscylograficznej 16 we 60 wspólrzednych prostokatnych.Zastosowany w ukladzie system rejestracji sy¬ gnalów za pomoca lampy oscylograficznej 16 w po¬ ziomej i pionowej podstawie czasu z modulacja jaskrawosci upraszcza konstrukcje indykatora 8, 65 gdyz nie wymaga stosowania stabilizacji polozenia56927 obrazu, ani osobnych podstaw czasu dla kazdego przeszukiwanego sektora.W zastosowaniu do indykatora z lampa oscylo- graficzna 16 o poziomej i pionowej podstawie czasu z modulacja jaskrawosci znanego fazowego ukladu wybierania, generator sinusoidalny 13 steruje ukla¬ dem wybierania sygnalów z poszczególnych kie¬ runków przeszukiwania za pomoca przesuwników fazy (czlonów opózniajacych).Inny rodzaj indykatora 8 w wersji wedlug fig. 4 jest zaopatrzony w pobudzany przez uklad klu¬ czujacy 1 fantastron 1Z, który wytwarza napiecie do odchylania promieniowego strumienia elektro¬ nów lampy oscylograficznej 18. Napiecie do kolo¬ wego odchylania strumienia elektronów lampy oscylograficznej 18 jest wytwarzane przez genera¬ tor sinusoidalny 13, który jednoczesnie steruje wzmacniaczem modulowanym 17 i poprzez uklad ksztaltujacy 14 — sektorem sterujacym 5.W przypadku zastosowania znanego fazowego ukladu wybierania, generator sinusoidalny 13 steru¬ je ukladem wybierania sygnalów z poszczególnych kierunków poszukiwania za pomoca przesuwników fazy (czlonów opózniajacych).Wzmacniacz modulowany 17 jest równiez zasila¬ ny napieciem fantastronu 12. Napiecie ze wzmac¬ niacza modulowanego 17 zmodulowane amplitudo¬ wo podawane jest na uklad spiralnego odchylenia lampy oscylograficznej 18. Natezenie strumienia elektronów lampy oscylograficznej 18 jest modulo¬ wane sygnalami ze wzmacniacza 7 polaczonego z lampa oscylograficzna 18. Taka wspólpraca ele¬ mentów ukladu zapewnia synchronizacje wybie¬ rania przez selektory 5 z wybieraniem sygnalów ze wzmacniacza 7 oraz rejestracje tych sygnalów na ekranie lampy oscylograficznej 18 we wspól¬ rzednych biegunowych.W celu stabilizacji obrazu — generator szukajacy 20 poprzez automatyczny przelacznik „szukanie — sledzenie" 23 (w pozycji „szukanie") i uklad reak- tancyjny 24 zmniejsza lub zwieksza czestotliwosc generatora sinusoidalnego 13. Rejestrowany na ekranie lampy oscylograficznej 18 sygnal z gene¬ ratora znacznika 19 pozoruje jeden z sektorów przeszukiwania.Pozostale sektory sa orientowane wzgledem re¬ jestrowanego znacznika w postaci wycinka kola.Kontrole polozenia znacznika, a tym samym sta¬ bilizacje polozenia obrazu zapewnia detektor im¬ pulsów synchronizujacych 21 pracujacy jako detek¬ tor strumienia szybko modulowanego (sygnalem pochodzacym z generatora znacznika 19) polaczo¬ ny poprzez wzmacniacz impulsów synchronizuja¬ cych 22 i automatyczny przelacznik „szukanie — sledzenie" 23 (w pozycji „sledzenie") z ukladem reaktancyjnym 24 stabilizujacym czestotliwosc ge¬ neratora sinusoidalnego 13 przez zmiane jej w kierunku przeciwnym do zmian wywolanych przez generator szukajacy 20.Role detektora impulsów synchronizujacych 21 spelnia kierunkowy fotoelement (detektor strumie¬ nia swiatla), umieszczony po zewnetrznej stronie ekranu lampy oscylograficznej 18, lub specjalna elektroda (detektor strumienia elektronów) lezaca wewnatrz lampy oscylograficznej 18.Indykator 8 w wersji przedstawionej na fig. 5 zawiera zespól napedu 25, który steruje ukladem kluczujacym 1, ukladem pisaków 26 oraz ukladem posuwu papieru 37, zapewniajacym posuw ciagly 5 dla kazdego sektora i posuw skokowy po kazdym czytelnym zobrazowaniu.Uklad pisaków 26 i uklad posuwu papieru 27 sa polaczone z ukladem rejestracji 30, na który poprzez stopnie blokady 29 podawane sa sygnaly 10 ze wzmacniacza 7. Stopnie blokady 29 sa otwierane przez selektory 28, z których selektor sterujacy jest pobudzany poprzez Uklad ksztaltujacy 14 przez generator sinusoidalny 13i Generator sinusoidalny 13 steruje równiez poprzez drugi taki sam uklad 15 ksztaltujacy 14 selektorem sterujacym 5 pracuja¬ cym w ukladzie odblokowywania wejsciowych stopni wzmocnienia 6.Opisana wspólpraca ukladów zapewnia synchro¬ nizacje wybierania, przez jeden zespól selektorów *0 5, sygnalów z przetworników elektromechanicznych 3 z wybieraniem przez drugi zespól selektorów sterujacych 28 sygnalów ze wzmacniacza 7 oraz rejestracje ich przez uklad rejestracji 30. Kazdy z pisaków ukladu rejestracji 30 zapisuje sygnaly £6 z jednego sektora przeszukiwania.Przelaczanie przez selektory 5 przetworników elektrohlechaniczriych 3 pozwala równiez ha reje¬ stracje cyfrowa sygnalów z dowolnie wybranego sektora przeszukiwania przez wlaczanie ukladu 4b zliczania cyfrowego zamiast jednego z pisaków pracujacych w ukladzie rejestracji 3d.Rozwiazanie indykatora 8 rejestracji sygnalów graficznego i cyfrowego wedlug wynalazku pozwa¬ la na rejestracje sygnalów z jednego lub wiecej 85 sektorów przeszukiwania przy pominieciu reje¬ stracji sygnalów z pozostalych sektorów obserwo¬ wanych na indykatorze z lampa oscylograficzna 16 lub 18.Przytoczone rozwiazania indykatorów 8 rnoga byc 40 zastosowane w echosondach, hydrolokatorach lub urzadzeniach nasluchowych.Przykladowo cykl pracy ukladu do przeszuki¬ wania przestrzeni wodnej, pokazanego na fig. 1, w którym zastosowano indykator 8 z lampa oscy- *s lograficzna 16 o poziomej i pionowej podstawie czasu z modulacja jaskrawosci (fig. 3) w polacze¬ niu z wybieraniem przez jeden komplet selekto¬ rów, jest nastepujacy: prace rozpoczyna uklad kluczujacy 1, który pobudza nadajnik 2 do gene- 50 racji impulsu i uruchamia fantastron 12 znajduja¬ cy sie w indykatorze 8.Impuls elektryczny nadajnika 2 zamieniony przez przetworniki elektromechaniczne 3 na impuls energii ultradzwiekowej jest wysylany w kierun- 55 kach badanych sektorów przestrzeni wodnej. Fale ultradzwiekowe odbijajac sie od napotkanych prze¬ szkód w badanych sektorach przestrzeni wodnej powracaja do przetworników elektromechanicznych 3. ec Przez te przetworniki moga byc równiez, dla wydzielonych sektorów, odbierane sygnaly z in¬ nych zródel dzwieków. Uklad selektorów 5 stero¬ wany z generatora sinusoidalnego 13, znajdujacego sie w indykatorze 8, kolejno odblokowuje wejscio- 65 we stopnie wzmocnienia 6 tym samym pozwalajac7 na przejscie sygnalów kolejno z przetworników elektromechanicznych 3 przez obwody wejsciowe 4 na wzmacniacz 7. W indykatorze 8 sygnaly przy¬ chodzace ze wzmacniacza 7 wybierane sa synchro¬ nicznie z wybieraniem ich przez selektory 5 i re¬ jestrowane na ekranie lampy oscylograficznej 16 we wspólrzednych prostokatnych. Po czasie trwa¬ nia cyklu, narzuconym przez maksymalny zasieg urzadzenia, uklad automatycznie wraca plo pozycji poczatkowej.Nastepne cykle przeszukiwania sa identyczne od chwili wlaczenia do chwili wylaczenia ukladu.Z obrazu na nosniku rejestracji indykatora 8 na podstawie opóznien czasowych poszczególnych ech lub sygnalów wzgledem impulsu nadawczego uzy¬ skuje sie odleglosc od poszczególnych przeszkód w badanych sektorach przestrzeni wodnej, z jed¬ noczesnym okresleniem kierunku, z którego przy¬ chodzi sygnal lub echo. PL