WO2017198251A1 - Wasserfahrzeug zum orten eines unterwasserobjektes - Google Patents

Wasserfahrzeug zum orten eines unterwasserobjektes Download PDF

Info

Publication number
WO2017198251A1
WO2017198251A1 PCT/DE2017/100305 DE2017100305W WO2017198251A1 WO 2017198251 A1 WO2017198251 A1 WO 2017198251A1 DE 2017100305 W DE2017100305 W DE 2017100305W WO 2017198251 A1 WO2017198251 A1 WO 2017198251A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
watercraft
transducer assembly
active
passive
sound
Prior art date
Application number
PCT/DE2017/100305
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas VOLLGOLD
Original Assignee
Atlas Elektronik Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Elektronik Gmbh filed Critical Atlas Elektronik Gmbh
Priority to EP17724481.1A priority Critical patent/EP3458351A1/de
Publication of WO2017198251A1 publication Critical patent/WO2017198251A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • B63B21/56—Towing or pushing equipment
    • B63B21/66—Equipment specially adapted for towing underwater objects or vessels, e.g. fairings for tow-cables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
    • B63C11/48—Means for searching for underwater objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/39—Arrangements of sonic watch equipment, e.g. low-frequency, sonar
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B2201/00—Signalling devices
    • B63B2201/18—Sonar

Definitions

  • the invention relates to a watercraft for locating an underwater object by means of a sonar system having an active sound transducer arrangement and a passive sound transducer arrangement, wherein underwater sound signals can be transmitted by means of the active sound transducer arrangement and received by means of the passive sound transducer arrangement.
  • Sonars are usually used to locate underwater objects. The transmission and reception of underwater sound signals is not optimally practicable with conventional sonars in shallow and / or narrow waters, such as a fjord. Usually, a watercraft is used with a Bugsonar, which sends and receives with the same antenna.
  • a towed antenna is towed behind a watercraft having the active and passive parts of the sonar.
  • a towed sonar consists for example of a drawn on a tow cable body, which has the active part for emitting underwater sound signals. After the drawn body followed by a strand for acoustic decoupling and then the passive part for receiving underwater sound signals, the latter is usually formed as a long tube with lined hydrophones.
  • the conventional sonar technique can not be used in shallow and / or narrow waters since very long antennas are required for this purpose.
  • a rump-based sonar with a combined active and passive part or a towed sonar requires a large ship, which in the case of the towed antenna also has to have a corresponding towing force. In narrow and / or shallow waters, however, only small vessels can be used.
  • the object of the invention is to improve the state of the art.
  • the object is achieved by a watercraft for locating an underwater object by means of a sonar system with an active transducer arrangement and a passive transducer assembly, wherein underwater sound signals by means of the active transducer arrangement can be transmitted and received by the passive transducer assembly, and the active transducer assembly and the passive transducer assembly spatially are arranged separately, wherein the active sound transducer arrangement on
  • Watercraft body is arranged and the passive transducer assembly associated with the Wasserschskorper is, so that the vessel is suitable for use in narrow and / or shallow waters.
  • the active transducer assembly and the passive transducer assembly of a sonar system are arranged spatially separated and thus use different antennas, the transmission and / or reception of underwater sound signals can be optimally adapted to shallow and / or narrow waters.
  • a watercraft may be in particular a surface ship, such as a
  • the watercraft is particularly suitable for driving and / or maneuvering in narrow and / or shallow waters.
  • An "underwater object” is an object that is particularly underwater, and an underwater object may be, in particular, a natural structure, such as a rock, and / or a technical structure, such as a sunken ship or a mine ,
  • An "active sound transducer arrangement” is in particular a device which converts an electrical signal into a sound signal as sound pressure, the acoustic signal being emitted in particular into the water.
  • a passive sound transducer arrangement receives an underwater sound signal and converts it into an electrical signal for further processing, for example hydrophones under water are used as passive sound transducers to record underwater sound.
  • a hydrophone converts the water sound into an electrical variable corresponding to the sound pressure.
  • Nonar system is understood to mean a system for locating objects in space and under water by means of transmitted and / or received sound impulses
  • Sound transducer arrangement which are arranged spatially separated.
  • a "watercraft body” is in particular the hull under water of a watercraft.
  • Located on the vessel body means, in particular, that the active transducer arrangement is physically connected to the vessel body.
  • "Assigned to the body of the watercraft” means, in particular, that the passive sound transducer assembly is directly or indirectly connected to the body of the craft.
  • the passive sound transducer assembly may, in particular, be attached directly to the hull of the craft or towed behind the craft, the passive one in the latter case Sound transducer assembly is connected via a tow cable with the winch on the deck of the watercraft body.
  • a “narrow and / or shallow body of water” is in particular a body of water which is only a few kilometers wide, in particular ⁇ 10km wide, preferably ⁇ 3km wide, and has a depth of ⁇ 1km, in particular ⁇ 100m, preferably ⁇ 10m ,
  • the vessel has a weight of less than 8,000 t, in particular less than 7,000 t, preferably less than 5,000 t.
  • a small watercraft which can also receive low frequencies by means of a sonar system with high sensitivity and can be used to locate an underwater object in narrow and / or shallow waters.
  • frequencies in the range of 2 kHz to 10 kHz, preferably from 4 kHz to 6 kHz, can be emitted by the active sound transducer arrangement and / or can be received by the passive sound transducer arrangement. Consequently, underwater objects that emit even low frequencies and / or detected by emitting low frequencies using the sonar system and can be located.
  • the active sound transducer arrangement has a smaller spatial dimension and / or a smaller number of sound transducers than the passive sound transducer arrangement.
  • the active transducer assembly can be optimally adapted to the space conditions of a small vessel and / or the emission of underwater sound signals in narrow and / or shallow waters.
  • the active transducer assembly can be optimally adapted to the space conditions of a small vessel and / or the emission of underwater sound signals in narrow and / or shallow waters.
  • the transmission power of the active transducer assembly can be optimized and adjusted.
  • too strong reflections on the shallow body of water and / or on the nearby mountains, which limit the narrow waters, can be avoided.
  • the passive transducer assembly has a larger spatial dimension than the active
  • the "spatial dimension" is in particular the space, which is determined by the three mutually orthogonal dimensions of height, width and depth Dimension is thus in particular the space requirement of the active transducer arrangement or the passive transducer arrangement.
  • the active transducer assembly is located at the bow of the vessel.
  • the "bow” is in particular the front part of the vessel body.
  • the active sound transducer arrangement can be moved out of and / or out of the nose of the watercraft so that the watercraft is ice-free.
  • the active transducer assembly can be driven into the bow of the vessel and thus damage to the active transducer assembly can be avoided.
  • Watercraft body can be sending out
  • the passive transducer assembly can be optimally adapted to the conditions of the narrow and / or shallow water.
  • the towed antenna of the sonar system according to the invention can be made shorter, as in this trailing antenna, in contrast to conventional Schleppsonaren an active part of the sonar and a strand for acoustic decoupling not available and not necessary.
  • a "towed antenna” is in particular a liquid- or gel-filled tubular casing in which a plurality of spaced-apart electroacoustic
  • Sound transducers for receiving underwater sound signals is strung.
  • this towed antenna in particular has only passive sound transducers, for example hydrophones.
  • the fact that an active sound transmitter is not included in the towed antenna, the towed antenna can be made shorter in particular.
  • the towed antenna is towed behind the vessel via a tow cable (pull rope or pull cable).
  • the active sound transducer arrangement and / or the passive sound transducer arrangement can be retrofitted.
  • FIG. 1 is a not to scale, schematic
  • FIG. 2 is a not to scale, schematic
  • Sectional view of a tugboat with a sonar system in a narrow inlet Sectional view of a tugboat with a sonar system in a narrow inlet.
  • a coaster 101 with a weight of 8,000 tons travels on the water surface of a fjord 121, which is surrounded on both sides by a mountain 122.
  • the coaster 101 has an active
  • Sound transducer assembly 105 and the passive transducer assembly 107 consists.
  • the active acoustic transducer assembly 105 is disposed on the bulbous bow 111 of the hull 109.
  • the active one Sound transducer assembly 105 is by means of
  • the active transducer assembly 105 has three ceramic ring transducers with a diameter of 20cm each.
  • Sound transducer assembly 105 is the passive one
  • the passive acoustic transducer assembly 107 disposed in the rear of the coaster 101 on the lower hull 109.
  • the passive acoustic transducer assembly 107 has five hydrophones and a length of Im.
  • the sonar system 203 has the emitting transducer assembly 205 and the receiving hydrophone assembly 207.
  • the emitting transducer assembly 205 is located at the bow 211 of the towed ship 201 under water.
  • the emitting transducer assembly 205 has four ceramic ring transmitters.
  • a winch 213 is arranged at the rear of the towboat 201. Over the winch 213 a tow cable 215 is left in the fjord 221. On the towing cable 215 a towed antenna 217 is arranged, which has the receiving hydrophone assembly 207. The towed antenna 217 has a length of 10m.
  • the emitting transducer arrangement 205 By means of the emitting transducer arrangement 205, underwater sound signals are emitted into the narrow inlet arm 221, reflected at the seabed of the narrow inlet 221 and on underwater objects not shown, and then received by the received hydrophone arrangement 207.
  • the emitting transducer arrangement 205 By means of a small towed vessel 201 with the sonar system 203, the deployment and use of a towed antenna 217 for locating underwater objects in the narrow inlet 221 is also realized.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug zum Orten eines Unterwasserobjektes mittels eines Sonarsystems mit einer aktiven Schallwandleranordnung und einer passiven Schallwandleranordnung, wobei Unterwasserschallsignale mittels der aktiven Schallwandleranordnung sendbar und mittels der passiven Schallwandleranordnung empfangbar sind, und die aktive Schallwandleranordnung und die passive Schallwandleranordnung räumlich getrennt angeordnet sind, wobei die aktive Schallwandleranordnung am Wasserfahrzeugskörper angeordnet ist und die passive Schallwandleranordnung dem Wasserfahrzeugskörper zugeordnet ist, sodass das Wasserfahrzeug zum Orten in engen und/oder flachen Gewässern einsetzbar ist.

Description

Wasserfahrzeug zum Orten eines Unterwasserobjektes
[Ol] Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug zum Orten eines Unterwasserobjektes mittels eines Sonarsystems mit einer aktiven Schallwandleranordnung und einer passiven Schallwandleranordnung, wobei Unterwasserschallsignale mittels der aktiven Schallwandleranordnung sendbar und mittels der passiven Schallwandleranordnung empfangbar sind .
[02] Zum Orten von Unterwasserobjekten werden üblicherweise Sonare eingesetzt. Das Senden und Empfangen von Unterwasserschallsignalen ist mit herkömmlichen Sonaren in flachen und/oder engen Gewässern, wie beispielsweise einem Fjord, nicht optimal durchführbar. Üblicherweise wird hierzu ein Wasserfahrzeug mit einem Bugsonar eingesetzt, welches mit der gleichen Antenne sendet und empfängt.
[03] Alternativ wird herkömmlicherweise eine Schleppantenne hinter einem Wasserfahrzeug geschleppt, welche den aktiven und den passiven Teil des Sonars aufweist. Ein derartiges Schleppsonar besteht beispielsweise aus einem an einem Schleppkabel gezogenen Körper, welcher den aktiven Teil zum Aussenden von Unterwasserschallsignalen aufweist. Nach dem gezogenen Körper folgen ein Strang zur akustischen Entkoppelung und anschließend der passive Teil zum Empfang von Unterwasserschallsignalen, wobei letzterer üblicherweise als langer Schlauch mit aufgereihten Hydrophonen ausgebildet ist. [04] Wenn jedoch hohe Empfindlichkeiten und/oder tiefe Frequenzen empfangen werden sollen, ist die herkömmliche Sonartechnik in flachen und/oder engen Gewässern nicht einsetzbar, da hierzu sehr lange Antennen notwendig sind.
[05] In flachen und/oder engen Gewässern kann eine Schleppantenne mit bis zu mehreren hundert Meter Länge nicht über eine Winde des Wasserfahrzeugs ins Wasser gelassen und nicht optimal gezogen werden, sodass die Manövrierfähigkeit des Wasserfahrzeuges eingeschränkt ist.
[06] Bei einem rümpfbasierten Sonar mit kombiniertem aktiven und passiven Teil oder einem Schleppsonar ist ein großes Schiff notwendig, welches im Falle der Schleppantenne auch eine entsprechende Schleppkraft aufweisen muss. In engen und/oder flachen Gewässern können jedoch nur kleine Schiffe eingesetzt werden.
[07] Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern .
[08] Gelöst wird die Aufgabe durch ein Wasserfahrzeug zum Orten eines Unterwasserobjektes mittels eines Sonarsystems mit einer aktiven Schallwandleranordnung und einer passiven Schallwandleranordnung, wobei Unterwasserschallsignale mittels der aktiven Schallwandleranordnung sendbar und mittels der passiven Schallwandleranordnung empfangbar sind, und die aktive Schallwandleranordnung und die passive Schallwandleranordnung räumlich getrennt angeordnet sind, wobei die aktive Schallwandleranordnung am
Wasserfahrzeugskorper angeordnet ist und die passive Schallwandleranordnung dem Wasserfahrzeugskorper zugeordnet ist, sodass das Wasserfahrzeug zum Orten in engen und/oder flachen Gewässern einsetzbar ist.
[09] Dadurch, dass die aktive Schallwandleranordnung und die passive Schallwandleranordnung des einen Sonarsystems räumlich getrennt angeordnet sind und somit unterschiedliche Antennen verwenden, kann das Senden und/oder Empfangen von Unterwasserschallsignalen optimal an flache und/oder enge Gewässer angepasst werden.
[10] Folglich bleibt das Wasserfahrzeug auch in engen und/oder flachen Gewässern manövrierfähig, ohne dass das Senden und/oder Empfangen von Unterwasserschallsignalen und somit das Orten eines Unterwasserobjektes beeinträchtigt wird .
[11] Folgendes Begriffliche sei erläutert:
[12] Bei einem „Wasserfahrzeug" kann es sich insbesondere um ein Überwasserschiff, beispielsweise ein
Küstenmotorschiff oder ein Schleppschiff, handeln oder um ein Unterwasserschiff, beispielsweise ein U-Boot. Das Wasserfahrzeug ist insbesondere geeignet, auch in engen und/oder flachen Gewässern zu fahren und/oder zu manövrieren .
[13] Ein „Unterwasserobjekt" ist ein Objekt, welches sich insbesondere unter Wasser befindet. Bei einem Unterwasserobjekt kann es sich insbesondere um eine natürliche Struktur, beispielsweise einen Felsen, und/oder eine technische Struktur, beispielsweise ein versunkenes Schiff oder eine Mine, handeln. [14] Eine „aktive Schallwandleranordnung" ist insbesondere eine Vorrichtung, welche ein elektrisches Signal als Schallwechseldrücke in ein akustisches Signal umwandelt, wobei das akustische Signal insbesondere ins Wasser ausgesendet werden. Als Schallsender in aktiven Schallwandlern werden insbesondere keramische Ringwandler mit einer Rundumcharakteristik eingesetzt.
[15] Eine „passive Schallwandleranordnung" ist insbesondere eine Vorrichtung zum Empfangen von akustischen Unterwassersignalen. Die passive Schallwandleranordnung empfängt insbesondere Unterwasserschallsignale und wandelt diese in ein elektrisches Signal zur Weiterverarbeitung um. Beispielsweise werden als passive Schallwandler Hydrophone unter Wasser eingesetzt, um dort Unterwasserschallgeräusche aufzunehmen. Hierbei wandelt ein Hydrophon den Wasserschall in eine dem Schalldruck entsprechende elektrische Größe.
[16] Unter „Sonarsystem" wird ein System zum Orten von Objekten im Raum und unter Wasser mittels gesendeter und/oder empfangener Schallimpulse verstanden. Ein Sonarsystem weist insbesondere eine aktive
Schallwandleranordnung und eine passive
Schallwandleranordnung auf, welche räumlich getrennt angeordnet sind.
[17] Ein „Wasserfahrzeugskorper" ist insbesondere der Rumpf unter Wasser eines Wasserfahrzeuges.
[18] „Am Wasserfahrzeugskorper angeordnet" bedeutet insbesondere, dass die aktive Schallwandleranordnung physikalisch mit dem Wasserfahrzeugskorper verbunden ist. [19] „Dem Wasserfahrzeugskörper zugeordnet ist" bedeutet insbesondere, dass die passive Schallwandleranordnung direkt oder indirekt mit dem Wasserfahrzeugskörper verbunden ist. Die passive Schallwandleranordnung kann insbesondere direkt am Rumpf des Wasserfahrzeuges befestigt sein oder hinter dem Wasserfahrzeug geschleppt werden, wobei im letzteren Fall die passive Schallwandleranordnung über eine Schleppkabel mit der Winde am Deck des Wasserfahrzeugskörpers verbunden ist.
[20] Ein „enges und/oder flaches Gewässer" ist insbesondere ein Gewässer, welches nur wenige Kilometer breit, insbesondere < 10km breit, bevorzugt < 3km breit ist, und eine Tiefe von < 1km, insbesondere < 100m, bevorzugt < 10m, aufweist .
[21] In einer weiteren Ausführungsform weist das Wasserfahrzeug ein Gewicht von kleiner 8.000t, insbesondere kleiner 7.000t, bevorzugt kleiner 5.000t auf.
[22] Somit wird ein kleines Wasserfahrzeug bereitgestellt, welches mittels eines Sonarsystems mit hoher Empfindlichkeit auch tiefe Frequenzen empfangen kann und zum Orten eines Unterwasserobjektes in engen und/oder flachen Gewässern einsetzbar ist.
[23] Um ein optimales Orten eines Unterwasserobjektes zu gewährleisten, sind Frequenzen im Bereich von 2kHz bis 10kHz, bevorzugt von 4kHz bis 6kHz, von der aktiven Schallwandleranordnung aussendbar und/oder von der passiven Schallwandleranordnung empfangbar . [24] Folglich können auch Unterwasserobjekte, welche selbst tiefe Frequenzen aussenden und/oder durch Aussenden von tiefen Frequenzen mittels des Sonarsystems detektiert und geortet werden.
[25] In einer weiteren Ausführungsform des Wasserfahrzeuges weist die aktive Schallwandleranordnung eine kleinere räumliche Dimension und/oder eine geringere Anzahl an Schallwandlern als die passive Schallwandleranordnung auf.
[26] Somit kann die aktive Schallwandleranordnung optimal an die Platzverhältnisse eines kleines Wasserfahrzeuges und/oder dem Aussenden von Unterwasserschallsignalen in engen und/oder flachen Gewässern angepasst werden. Durch eine kleinere Dimensionierung der aktiven
Schallwandleranordnung kann die Sendeleistung der aktiven Schallwandleranordnung optimiert und angepasst werden. Somit können beispielsweise zu starke Reflexionen am flachen Gewässergrund und/oder an den nahen Gebirgen, welche das enge Gewässer begrenzen, vermieden werden.
[27] Dadurch, dass die passive Schallwandleranordnung eine größere räumliche Dimension als die aktive
Schallwandleranordnung aufweist, kann die Empfindlichkeit und somit die Reichweite der empfangenen
Unterwasserschallsignale verbessert werden. Zudem kann durch die längere Ausführung der passiven
Schallwandleranordnung diese tiefere Frequenzen empfangen.
[28] Die „räumliche Dimension" ist insbesondere der Raum, welcher durch die drei zueinander orthogonalen Dimensionen Höhe, Breite und Tiefe bestimmt wird. Die räumliche Dimension ist somit insbesondere der Platzbedarf der aktiven Schallwandleranordnung oder der passiven Schallwandleranordnung .
[29] Um optimal Unterwasserschallsignale auszusenden, ist die aktive Schallwandleranordnung am Bug des Wasserfahrzeuges angeordnet.
[30] Durch Anordnung der aktiven Schallwandleranordnung am Bug, insbesondere an der Wulst, wird eine gute Sicht nach vorne und hinten erreicht.
[31] Der „Bug" ist insbesondere der Vorderteil des Wasserfahrzeugskörpers .
[32] In einer weiteren Ausführungsform des Wasserfahrzeuges ist die aktive Schallwandleranordnung aus dem Bug des Wasserfahrzeuges heraus- und/oder hereinfahrbar, sodass das Wasserfahrzeug eisgängig ist.
[33] Somit kann bei starkem Eisgang die aktive Schallwandleranordnung in den Bug des Wasserfahrzeuges hereingefahren und somit können Schäden an der aktiven Schallwandleranordnung vermieden werden.
[34] Durch ein Herausfahren der aktiven
Schallwandleranordnung und somit einer größeren Entfernung der aktiven Schallwandleranordnung zum
Wasserfahrzeugkörper, kann das Aussenden von
Unterwasserschallsignalen und somit die Sicht des Sonarsystems weiter verbessert werden. [35] Um einen optimalen Empfang von
Unterwasserschallsignalen zu gewährleisten, ist die passive Schallwandleranordnung am Wasserfahrzeugskörper angeordnet oder als Schleppantenne ausgestaltet.
[36] Somit kann die passive Schallwandleranordnung optimal an die Gegebenheiten des engen und/oder flachen Gewässers angepasst werden.
[37] Somit ist es möglich, auch in engen und/oder flachen Gewässern eine Schleppantenne zu verwenden, welche von einem kleinen Wasserfahrzeug gezogen wird. Insbesondere kann die Schleppantenne des erfindungsgemäßen Sonarsystems kürzer gestaltetet werden, da in dieser Schleppantenne im Gegensatz zu herkömmlichen Schleppsonaren ein aktiver Teil des Sonars und ein Strang zur akustischen Entkoppelung nicht vorhanden und auch nicht notwendig sind.
[38] Eine „Schleppantenne" ist insbesondere eine flüssigkeits- oder gelgefüllte Schlauchhülle, in der eine Vielzahl von beabstandeten elektroakustischen
Schallwandlern zum Empfangen von Unterwasserschallsignalen aufgereiht ist. Entgegen herkömmlichen Schleppantennen weist diese Schleppantenne insbesondere nur passive Schallwandler, beispielsweise Hydrophone, auf. Dadurch, dass ein aktiver Schallsender in der Schleppantenne nicht enthalten ist, kann die Schleppantenne insbesondere kürzer ausgestaltet werden. Die Schleppantenne wird insbesondere über ein Schleppkabel (Zugseil oder Zugkabel) hinter dem Wasserfahrzeug hergeschleppt. [39] Um bestehende Wasserfahrzeuge umzurüsten und/oder das erfindungsgemäße Sonarsystem auszutauschen, ist oder sind die aktive Schallwandleranordnung und/oder die passive Schallwandleranordnung nachrüstbar .
[40] Somit können auch bestehende Wasserfahrzeuge mit einem herkömmlichen Sonar auf das erfindungsgemäße Sonarsystem umgerüstet werden.
[41] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine nicht maßstabsgerechte, schematische
Schnittdarstellung eines Küstenmotorschiffs mit einem aktiven Sonarsystem in einem Fjord, und
Figur 2 eine nicht maßstabsgerechte, schematische
Schnittdarstellung eines Schleppschiffes mit einem Sonarsystem in einem engen Meeresarm .
[42] Ein Küstenmotorschiff 101 mit einem Gewicht von 8.000t fährt auf der Wasseroberfläche eines Fjords 121, welcher beidseitig von einem Gebirge 122 umgeben ist.
[43] Das Küstenmotorschiff 101 weist ein aktives
Sonarsystem 103 auf, welches aus der aktiven
Schallwandleranordnung 105 und der passiven Schallwandleranordnung 107 besteht.
[44] Die aktive Schallwandleranordnung 105 ist an der Wulstbug 111 des Schiffsrumpfs 109 angeordnet. Die aktive Schallwandleranordnung 105 ist mittels des
Hydraulikzylinders 112 aus der Wulstbug 111 in das umgebende Wasser des Fjords 121 herausgefahren.
[45] Die aktive Schallwandleranordnung 105 weist drei keramische Ringwandler mit einem Durchmesser von jeweils 20cm auf.
[46] Räumlich getrennt von der aktiven
Schallwandleranordnung 105 ist die passive
Schallwandleranordnung 107 im hinteren Teil des Küstenmotorschiffes 101 am unteren Schiffsrumpf 109 angeordnet. Die passive Schallwandleranordnung 107 weist fünf Hydrophone und eine Länge von Im auf.
[47] Mittels der aktiven Schallwandleranordnung 105 werden Unterwasserschallsignale mit einer Frequenz vom 6kHz ausgesendet und nach Reflexion an dem Grund des Fjords 121, dem Gebirge 122 unter Wasser und an zu defektierenden Unterwasserobjekten (nicht gezeigt) von der passiven Schallwandleranordnung 107 empfangen.
[48] Somit kann mittels des Küstenmotorschiffes 101 ein optimales Orten von Unterwasserobjekten in dem engen Fjord 121 mit hoher Empfindlichkeit erfolgen, ohne dass die Manövrierfähigkeit des Küstenmotorschiffes 101 beeinträchtigt wird.
[49] In einer Alternative handelt es sich um ein Schleppschiff 201 mit einem Gewicht von 6.500t, welches an der Wasseroberfläche eines engen Meeresarms 221 fährt und ein Sonarsystem 203 aufweist. Das Sonarsystem 203 weist die aussendende Schallwandleranordnung 205 und die empfangende Hydrophonanordnung 207.
[50] Die aussendende Schallwandleranordnung 205 ist am Bug 211 des Schleppschiffes 201 unter Wasser angeordnet. Die aussendende Schallwandleranordnung 205 weist vier keramische Ringsender auf.
[51] Am Heck des Schleppschiffes 201 ist eine Winde 213 angeordnet. Über die Winde 213 ist ein Schleppkabel 215 in den Fjord 221 gelassen. An dem Schleppkabel 215 ist eine Schleppantenne 217 angeordnet, welche die empfangende Hydrophonanordnung 207 aufweist. Die Schleppantenne 217 weist eine Länge von 10m auf.
[52] Mittels der aussendenden Schallwandleranordnung 205 werden Unterwasserschallsignale in den engen Meeresarm 221 ausgesendet, am Meeresgrund des engen Meeresarms 221 und an nicht gezeigten Unterwasserobjekten reflektiert und anschließend durch die empfangene Hydrophonanordnung 207 empfangen. Somit ist mittels eines kleinen Schleppschiffes 201 mit dem Sonarsystem 203 auch das Ausbringen und Verwenden einer Schleppantenne 217 zum Orten von Unterwasserobjekten in dem engen Meeresarm 221 realisiert.
Bezugs zeichenliste
101 Küstenmotorschiff
103 aktives Sonarsystem
105 aktive Schallwandleranordnung 107 passive Schallwandleranordnung 109 Schiffsrumpf
111 Wulstbug
112 Hydraulikzylinder
121 Fjord
122 Gebirge
201 Schleppschiff
203 Sonarsystem
205 aussendende Schallwandleranordnung 207 empfangende Hydrophonanordnung 211 Bug
213 Winde
215 Schleppkabel
217 Schleppantenne
221 enger Meeresarm

Claims

Patentansprüche :
Wasserfahrzeug (101, 201) zum Orten eines
Unterwasserobjektes mittels eines Sonarsystems (103, 203) mit einer aktiven Schallwandleranordnung (105, 205) und einer passiven Schallwandleranordnung (107, 207), wobei Unterwasserschallsignale mittels der aktiven
Schallwandleranordnung sendbar und mittels der passiven Schallwandleranordnung empfangbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Schallwandleranordnung und die passive Schallwandleranordnung räumlich getrennt angeordnet sind, wobei die aktive Schallwandleranordnung am Wasserfahrzeugskörper (109) angeordnet ist und die passive Schallwandleranordnung dem Wasserfahrzeugskörper zugeordnet ist, sodass das Wasserfahrzeug zum Orten in engen und/oder flachen Gewässern (121, 221) einsetzbar ist .
Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserfahrzeug ein Gewicht von kleiner 8.000t, insbesondere kleiner 7.000t, bevorzugt kleiner 5.000t aufweist .
Wasserfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Frequenzen im Bereich von 2kHz bis 10kHz, bevorzugt von 4kHz bis 6kHz, von der aktiven Schallwandleranordnung aussendbar und/oder von der passiven Schallwandleranordnung empfangbar sind.
Wasserfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive
Schallwandleranordnung eine kleinere räumliche Dimension und/oder eine geringere Anzahl an Schallwandlern als die passive Schallwandleranordnung aufweist. Wasserfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die aktive
Schallwandleranordnung am Bug (111, 211) des
Wasserfahrzeuges angeordnet ist.
Wasserfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Schallwandleranordnung aus dem Bug des Wasserfahrzeuges heraus- und/oder hereinfahrbar ist, sodass das Wasserfahrzeug eisgangfähig ist.
Wasserfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die passive
Schallwandleranordnung am Wasserfahrzeugskörper angeordnet oder als Schleppantenne (217) ausgestaltet ist .
Wasserfahrzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktive
Schallwandleranordnung und/oder die passive
Schallwandleranordnung nachrüstbar ist oder sind.
PCT/DE2017/100305 2016-05-18 2017-04-18 Wasserfahrzeug zum orten eines unterwasserobjektes WO2017198251A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17724481.1A EP3458351A1 (de) 2016-05-18 2017-04-18 Wasserfahrzeug zum orten eines unterwasserobjektes

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016109105.7 2016-05-18
DE102016109105.7A DE102016109105A1 (de) 2016-05-18 2016-05-18 Wasserfahrzeug zum Orten eines Unterwasserobjektes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017198251A1 true WO2017198251A1 (de) 2017-11-23

Family

ID=58738872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2017/100305 WO2017198251A1 (de) 2016-05-18 2017-04-18 Wasserfahrzeug zum orten eines unterwasserobjektes

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3458351A1 (de)
DE (1) DE102016109105A1 (de)
WO (1) WO2017198251A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3145365A (en) * 1962-12-26 1964-08-18 Richard K Jacobs Acoustic water path simulator
FR2401826A1 (fr) * 1977-09-01 1979-03-30 Havre Chantiers Dispositif conteneur pour materiels sous-marins divers, notamment pour mecanismes detecteurs
FR2401829A1 (fr) * 1977-09-02 1979-03-30 Havre Chantiers Dispositif conteneur et de manoeuvre pour appareils de mesure et/ou de detection d'informations sous-marines
DE19935436A1 (de) * 1999-07-28 2001-02-08 Stn Atlas Elektronik Gmbh Verfahren zur Torpedoabwehr
DE102005058559B3 (de) * 2005-12-08 2006-12-14 Atlas Elektronik Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer Gefahrenwarnung vor einem angreifenden Torpedo

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3144631A (en) * 1962-01-09 1964-08-11 Gen Instrument Corp Radiation mapping system
US3426725A (en) * 1967-07-07 1969-02-11 Simonsen & Mustad As Sonar systems in vessels
US5150335A (en) * 1991-06-11 1992-09-22 General Electric Company Frequency interrupt continuous transmit active sonar transmission and signal processing technique
US7106656B2 (en) * 2003-09-29 2006-09-12 Ac Capital Management, Inc. Sonar system and process
US8737172B2 (en) * 2010-08-04 2014-05-27 Lockheed Martin Corporation Hull mounted linear sonar array

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3145365A (en) * 1962-12-26 1964-08-18 Richard K Jacobs Acoustic water path simulator
FR2401826A1 (fr) * 1977-09-01 1979-03-30 Havre Chantiers Dispositif conteneur pour materiels sous-marins divers, notamment pour mecanismes detecteurs
FR2401829A1 (fr) * 1977-09-02 1979-03-30 Havre Chantiers Dispositif conteneur et de manoeuvre pour appareils de mesure et/ou de detection d'informations sous-marines
DE19935436A1 (de) * 1999-07-28 2001-02-08 Stn Atlas Elektronik Gmbh Verfahren zur Torpedoabwehr
DE102005058559B3 (de) * 2005-12-08 2006-12-14 Atlas Elektronik Gmbh Verfahren zur Erzeugung einer Gefahrenwarnung vor einem angreifenden Torpedo

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016109105A1 (de) 2017-11-23
EP3458351A1 (de) 2019-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2004206560B2 (en) Sonar array system
JP2001515210A (ja) 多重流動体を曳航するための方法およびシステム
WO2010009249A2 (en) Interconnecting tow members of a marine seismic system
EP0771429A1 (de) Schleppanordnung
EP1827965A1 (de) Einrichtung und verfahren zum tracken eines unterwasserfahrzeugs
US10422909B2 (en) Apparatus and method for steering of a source array
US20190176936A1 (en) Method and system for towing widely separated sources
EP3356861A1 (de) Schallwandleranordnung, schleppsonar, winde, schleppschiff und verfahren zum ausbringen und/oder einholen einer schallwandleranordnung
CN109154676A (zh) 带状翼型沉降器
EP3341282B1 (de) Trommel für eine schleppantenne winde für eine schleppantenne schleppantenne zum schleppen im wasser und schiff zum schleppen einer schleppantenne im wasser
US20140169125A1 (en) Seismic Data Acquisition System Comprising at Least One Towfish Tail Device Connectable to a Tail of a Towed Acoustic Linear Antenna
US3613629A (en) Buoyant cable towing system
EP3072805A1 (de) Untergetauchte frontendboje
CN211766215U (zh) 一种适应于不同换能器安装结构的声学线列阵拖曳系统平台
EP3458351A1 (de) Wasserfahrzeug zum orten eines unterwasserobjektes
EP2955548B1 (de) Geschleppte seismische anordnung umfassend ein streamertrennseile mit mehreren abschnitten und verfahren zur herstellung solcher anordnung
DE2639476A1 (de) Verfahren zum fuehren einer unterwasseranordnung
DE102007053103B3 (de) Verfahren zur Aufklärung eines Seegebiets
US7209408B1 (en) Distributed, soft-bodied, towable, active acoustic system
WO2017063634A1 (de) Schleppkörper zum schleppen im wasser, schleppantenne, schleppsonar, verbringvorrichtung und schiff mit einem schleppkörper
US4037555A (en) Buoy recovery technique
DE102020206996A1 (de) Tiefenvariables Schleppsonar sowie Verfahren zum Betreiben
Baxter et al. The development of ocean-cable plows
US6806423B1 (en) Grounding device for high speed water vehicles
Edge Handling and towing the long range side scan sonar vehicle" GLORIA" on RRS" Discovery"

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17724481

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017724481

Country of ref document: EP

Effective date: 20181218