DE1441497C - Echolotgerät mit einstellbarer Lotstrahlrichtung - Google Patents

Description

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In der Fischerei haben sich Horizontallotanlagen nungen erhält. Außerdem sind Irrtümer aüsgeschlosdurchgesetzt. Dadurch können Fischschwärme bereits sen, die durch unterschiedliche Auflösungsvermögen in größerer Entfernung vom Schiff vorausgeortet des Echogramms in Abhängigkeit von der relativen

werden, und es lassen sich die Fälle ausschalten, in Lage zum Schiff entstehen können. Wenn beispiels-

denen Trawler oder Kutter in verhältnismäßig gerin- 5 weise beim Beobachten des Einschwimmens des

gem Abstand kompakte Heringsschwärme passieren, Netzes auf einen Fischschwarm zuletzt mittels

ohne sie orten zu können. Eventuell erhalten sie nur Vertikallotung zur Erkennung der Bodenfische eine

durch Zufall davon Kenntnis, welch ein Fang ihnen Einrichtung zur Unterdrückung des überdeckenden

entgangen ist, wenn plötzlich ein Nachbarschiff einen Bodenechos in Tätigkeit war, so kann es im Eifer

sehr guten Fang macht. Gerade an solchen Fällen io des Fischens vergessen werden, daß diese Einrichtung

wird die Grenze des Vertikallotens immer wieder auch bei der Suche nach einem neuen Fischschwarm

deutlich. noch in Tätigkeit ist, so daß ein vorausliegender

Es sind deshalb Echolotgeräte mit schwenkbarem Schwarm im Echogramm unterdrückt wird, statt und neigbarem Wandler ausgerüstet worden, um ein- hervorgehoben zu werden. Er kann somit auch nicht mal das Gebiet um das Fahrzeug herum abzusuchen 15 bemerkt werden. Da der Fischer sich aber beim sowie auch, um einen Fischschwarm bis zum Ein- Suchen auf seine Anlage verläßt, unterlaß! er die schwimmen in das Netz bei gleichzeitiger Kurs- Heranziehung sonstiger Hilfsmittel, und er ist in korrektur durch Lotungen verfolgen zu können. Die einer schlechteren Lage, als wenn er gar keine Mögtechnische Ausführung eines derartigen Echolot- lichkeit zur Horizontallotung hätte. Der Fischer gerätes bringt aber trotz der einfach erscheinenden so kommt erst durch die Erfindung in den vollen Genuß Aufgabenstellung eine Reihe von Problemen mit sich. der Möglichkeit, einen Fischschwarm weit voraus Die Echolotungen müssen nämlich ausreichend de- anlöten und Schiff und Netz auf den Schwarm eintailliert angezeigt werden, vorzugsweise auf elektrisch- steuern zu können. Er erhält zuverlässig und rechtempfindliches Papier geschrieben werden, so daß die zeitig bei allen räumlichen Lagen von Fischinteressierenden Echodetails, wie dicht über dem 35 schwärmen relativ zum Schiff optimal detaillierte Boden stehende Fische, Schichtungen des Bodens Echogramme, so daß der Fischschwarm schon beim usw., erkennbar sind. ersten Überlaufen befischbar ist. Auch kann er recht-

Hierzu sind beispielsweise elektronische Einrich- zeitig Fanggeräte auf die Fischart zurichten,
tungen bekannt, die das stärkere Bodenecho gegen- Es sind zwar schon Echolotgeräte bekannt, bei über dem Fischschwarm ganz oder teilweise unter- 30 denen die Empfindlichkeit des Empfangsverstärkers drücken. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, in Abhängigkeit vom Neigungswinkel des Lotstrahls daß bei einer Horizontallotung, bei der das Fischecho geändert wird, jedoch geschieht dies nur, um Übe'rdas stärkere ist, gerade dieses interessierende Echo Steuerungen zu vermeiden oder um die Abnahme unterdrückt wird. Man könnte daran denken, der- der Echointensität bei zunehmender Entfernung der artige Einrichtungen von Hand zu- und abschaltbar 35 reflektierenden Objekte zu kompensieren. Den erfinzu machen, wie auch den Verstärkungsgrad, Fre- dungsgewollten Zweck dagegen, nämlich die besonquenzen u. dgl. von Hand einstellbar auszubilden. ders interessierenden Echos, also die Fischechos, Wenn man aber bedenkt, daß dies mehrere einstell- bei jedem Neigungswinkel gut unterscheidbar hervorbare Parameter sind, die zudem noch von der zuheben, vermögen diese Geräte nicht zu erfüllen.
Schiffsführung in kurzer Zeit zu einer optimalen 40 Echosignalabhängige elektronische Einrichtungen Gesamteinstellung gebracht werden müssen und die sind zur Hervorhebung von bestimmten Reflektoren darüber hinaus dauernd bei der Verfolgung des in geeignet. Zum Beispiel können Fischechos gegenüber zwei Ebenen schwenkbaren Wandlers zu bedienen dem Bodenecho durch eine Schwellwerteinrichtung sind, so wird klar, daß hierdurch die Schiffsführung oder durch die Anordnung eines Netzwerkes mit überfordert wird, zumal zugleich das Echogramm 45 einer derartigen Zeitkonstanten, daß die kurzen laufend auszuwerten ist, um den Kurs des Schiffes so Echodetails gegenüber dem länger dauernden Bodenzu korrigieren, daß der Fischschwarm direkt ange- echo bevorzugt verstärkt werden, hervorgehoben laufen wird. Die Erfindung stellt sich deshalb die werden. Auch kann mittels einer elektronischen EinAufgabe, unter voller Erhaltung der in zwei Ebenen richtung der Dynamikumfang der Echospannung an durchführbaren Einstellung der Lotstrahlrichtung 50 den beengten Gradationsumfang einer Anzeige- oder eine ausreichend detaillierte Aufzeichnung auch dann Schreibeinrichtung angepaßt werden. Hierzu sind zu ermöglichen, wenn ein Objekt bei der sich laufend beispielsweise eine Schwellwerteinrichtung und/oder verändernden relativen Lage zum Schiff mit dem ein Serienwiderstand im Schreibstromkreis geeignet, Lotstrahl angepeilt und verfolgt wird. so daß zwar unter erheblichem Verlust an Auflösung

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß 55 große Amplitudenunterschiede von Echodetails der Empfangsverstärker des Echolotgerätes mit einer innerhalb der wenigen Graustufen eines elektrischan sich bekannten elektronischen Einrichtung ver- empfindlichen Registrierpapiers gleichzeitig aufsehen, welche die Form seiner Charakteristik in Ab- zeichenbar werden; in allen diesen Fällen bringt die hängigkeit von der Echosignalamplitude beeinflußt; Erfindung den Vorteil, daß diese einmal gewählten ferner weist diese elektronische Einrichtung Einstell- 60 günstigen Anzeige- bzw. Schreibbedingungen auch oder Schaltmittel auf, durch welche die Beeinflussung beim Übergang von der Horizontal- und Vertikalder Verstärkercharakteristik verändert werden kann, lotung und umgekehrt selbsttätig erhalten bleiben,
und schließlich sind diese Einstell- bzw. Schaltmittel In weiterem Verfolg der Erfindung ist die elekmit der Lotstrahlneigungseinrichtung gekuppelt oder tronische Einrichtung selbsttätig in Abhängigkeit kuppelbar. 65 vom Lotstrahlneigungswinkel zu- und abschaltbar

Die vorteilhafte Folge ist, daß die Schiffsführung ausgebildet. In dem zugeschalteten Winkelbereich ist

bei jeder räumlichen Lage des Fischschwarmes relativ an sich eine weitere Einstellung nicht nötig, und mit

zum Schiff selbsttätig optimal detaillierte Aufzeich- einer einmaligen Zu- und Abschaltmöglichkeit tritt

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bereits die erfindungsgemäße Wirkung ein. Darüber gungswinkel ein durch die größer werdende Enthinaus läßt sich diese Wirkung aber erhöhen, wenn fernung bewirktes Abfallen der Echoamplituden in dem zugeschalteten Winkelbereich die elektro- durch eine automatische oder von Hand einstellbare nische Einrichtung zusätzlich steuerbar ist, so daß die Regelung des Verstärkergrades ausgeglichen.
Verstärkercharakteristik von der Neigungsänderung 5 Bei der Vertikallotung α ergibt sich sodann ein im zugeschalteten Winkelbereich beeinflußt wird. Verlauf der schematisch als Rechteckimpulse gezeich-

An Hand der Zeichnungen wird ein Beispiel eines neten Echospannungen entsprechend a₂ (F i g. 2).

erfindungsgemäß ausgebildeten Echolotgerätes in Charakteristisch ist, daß die Fischamplitude F, we-

seinen Einzelheiten und seiner Wirkungsweise er- sentlich kleiner als die Bodenamplitude B₁ ist. Da-

läutert. Es zeigt io durch lassen sich beide Amplituden nicht gleich-

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das Wasser zur zeitig auf elektrisch-empfindliches Papier aufzeich-

Veranschaulichung der Verhältnisse bei der Verfol- nen, weil das Papier durch das Bodenecho verbrennt

gung eines Fischschwarmes mittels eines neigbaren und neben der Verschmutzung des Schreibers auch

Lotstrahles, die benachbarten Fischaufzeichnungen überdeckt,

F ϊ g. 2 die bei den Lotungen der F i g. 1 zu erwar- 15 wodurch sie unkenntlich werden. Stellt man aber

tenden umfassenden Echospannungen in schema- den Verstärkungsgrad auf die Bodenamplitude B₁

tischer Darstellung, " ein, so reicht die Amplitude F₁ des Fischschwarmes

F i g. 3 eine erfindungsgemäße Korrektur der vor- nicht aus, um die Ansprechschwelle der Anzeigenstehenden Echospannungen, ebenfalls in schema- einrichtung zu überschreiten, so daß das Fischecho tischer Darstellung, ao trotzdem nicht erkennbar wird. In an sich bekannter

F i g. 4 zur Durchführung der Erfindung geeignete Weise lassen sich die Amplitudenverhältnisse korri-

Beispiele von Verstärkercharakteristiken, gieren. Entweder läßt sich das Bodenecho voll-

F i g. 5 einen weiteren Wasserquerschnitt, in dem ständig unterdrücken oder auf eine mit dem Fisch-Lotungen mittels eines Wandlers mit größerem öff- echo vergleichbare Größe bringen, so daß beide nungswinkel durchgeführt werden und in dem die a$ (F₂, B₂) im Schwärzungsumfang des elektrisch-Schallwellen tiefer in den Boden eindringen können, empfindlichen Papiers unterbringbar werden. Hierzu

F i g. 6 zu F i g. 5 zugeordnete, schematisierte, um- sind mehrfach Schwellwerteinrichtungen bekannt,

fassende Echospannungen, und in der Fig. 9 wird ebenfalls eine Einrichtung

F i g. 7 durch mittels der Erfindung in ihren De- beschrieben, die der Verstärkercharakteristik eine in

tails angehobene umfassende Echospannungen der 30 F i g. 4 in dem Diagramm a_k wiedergegebene Form

F i g. 6, verleiht. Wächst nämlich die Eingangsspannung U_E

Fig. 8 Beispiele von geeigneten Verstärkercharak- über einen bestimmten WertS₁, so wird im Verlauf

teristiken, des Verstärkers eine Schwellwerteinrichtung wirk-

Fig. 9 ein schematisches Schaltbild einer Echolot- sam, die die Ausgangsspannung U_A auf einen Wert anlage, die mehrere. Ausführungsbeispiele zur Erzeu- 35 U₁ erniedrigt. Die Folge ist die in a₃ schematisch gung der Verstärkercharakteristiken gemäß F i g. 4 veranschaulichte Amplirudenumkehr der beiden und 8 enthält. Echos. Jetzt überwiegt das an sich kleinere Fischin den F i g. 1 und 5 ist mit 1 ein auf dem Wasser 2 echo F₂ als das eigentlich interessierende Echo über fahrendes Schiff bezeichnet, das unter verschiedener das Bodenecho S₂. Außerdem kann U₁ so gewählt Neigung der Lotstrahlrichtung lotet. Von den ein- 40 werden, daß beide Amplituden innerhalb des zelnen Lotstrahlrichtungen sind einige wenige, Schwärzungsumfangs des elektrisch-empfindlichen α bis h, herausgezeichnet, 3 ist ein relativ schall- Papiers unterbringbar sind.

harter und 4 ein relativ schallweicher, z. B. ein mit Beim Übergang zu flacheren Lotstrahlrichtungen b

Schlammschichten bedeckter Meeresboden. 5 und 6 bis d verschieben sich die Amplitudenrelationen

sind je ein Fischschwarm, die laufend während der 45 zwischen Fisch- und Bodenecho, weil sich für den

sich durch die Fahrt des Schiffes ändernden räum- Fisch die Reflexionsbedingungen verbessern, die des

liehen Lage relativ zum Schiff angelotet werden. Da Bodens aber verschlechtern. Bei der Richtungs-

es für die Erläuterung der Wirkungsweise der Erfin- änderung vergrößert sich nämlich der unter einem

dung nur auf die relative Lage von Schiff und Fisch- Reflexions- = Einfallswinkel mit den Richtungen b"

schwarm ankommt, sind der Übersichtlichkeit halber 50 bis d" nach dem Reflexionsgesetz an der gegenüber

das Schiff 1 feststehend und der Fischschwarm 5 den Schallwellenlängen ebenen Bodenfläche reflek-

bzw. 6 bewegt gezeichnet. Ebenfalls erfolgt die Be- tierte und nicht ausnutzbare Anteil der auffallenden

Schreibung der einzelnen Lotungen in den Lotstrahl- Schallenergie. Dagegen ist der Fisch von gleicher

richtungen α bis d bzw. e bis h in umgekehrter Rieh- Größenordnung klein wie die Schallwellenlänge, so

rung zum Gebrauch mit Übergang von der Vertikal- 55 daß seine Reflexion bei Anstrahlung von vorn sich

lotung zur Horizontallotung, um so deutlicher an den im wesentlichen durch die größere Dicke, auch der

Stand der Technik mit seinen Einrichtungen zur Schwimmblase, in Strahlrichtung verbessert. Die

detaillierten Aufzeichnung von Echos auf elektrisch- Folge ist zunächst eine Annäherung der Fisch- und

empfindlichem Papier anknüpfen zu können. der Bodenamplituden bis zur Gleichheiat (i>.„ C₂);

Zunächst sei das den F i g. 1 bis 4 zugrunde lie- 60 gleichzeitig verlängert sich das Bodenecho. Wie dieser

gende Ausführungsbeispiel erörtert. Um das Wesent- letztere Einfluß ausnutzbar ist, wird an dem späteren

liehe deutlicher hervortreten zu lassen, wird in der Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 8 erläutert. In

Fig. 1 von einer Echoloteinrichtung mit relativ klei- diesem Beispiel der Fig. 1 bis 4 wird diese Erschei-

nem öffnungswinkel der Abstrahlung und einem nung nicht ausgenutzt. Gemäß der Erfindung wird

relativ schallharten Boden ausgegangen, weil zunächst 65 der Schwellwert S₁ für die Lotstrahlrichtung b bei-

mir auf die Amplitudenverteilung Boden—Fisch- spielsweise auf einen Schwellwert S.₂ selbsttätig ein-

schwarm in Abhängigkeit vom Neigungswinkel ein- gestellt. Dadurch wird erreicht, daß in der Anzeige

gegangen werden soll. Außerdem wird für alle Nei- auch bei geänderter Lotstrahlrichtung das Fischecho

immer als stärkstes Echo erscheint und bereits Echos, die nur wenig oberhalb des Fischechos liegen, wie z. B. weiche Bodenschichten u. dgl., gegenüber dem Fischecho durch die Erfindung in verstärktem Maße abhebbar werden. Dieser Effekt läßt sich dank der Erfindung so scharf abstimmen, daß er auch bei einer sehr starken Annäherung der Fisch- und Bodenechoamplitude das Fischecho F₃ bevorzugt. Ein fester Schwellwert dürfte aus Sicherheitsgründen

In weiterer Vervollkommnung kann eine Einrichtung zur Erzeugung eines unteren Schwellwertes S₃ vorgesehen sein, so daß erst Echoamplituden oberhalb eines bestimmten Spannungswertes aufgezeichnet werden. Dieser Schwellwert muß naturgemäß oberhalb eines bereits durch die Ansprechempfindlichkeit der Anzeigeneinrichtung gegebenen Wertes liegen. Es wird so selbsttätig ein Störpegel und/oder auch das Bodenecho B_t wenigstens zum größten Teil

nicht so knapp oberhalb des Fischechos eingestellt io ausgesperrt, so daß sich das Fischecho F₁ in der Aufwerden. Auch kann es dank der Erfindung nicht vor- zeichnung sehr gut abhebt. Es ist auch vorteilhaft, kommen, wie es bei einem für alle Neigungswinkel einen derartigen unteren Schwellwert bereits bei festen Schwellwert passieren würde, daß plötzlich einer größeren Neigung der Lotstrahlrichtung wirktrotz der Schwellwerteinrichtung wieder das Boden- . sam werden zu lassen, beispielsweise bereits ab Lotecho stärker wird als das Fischecho. Es erfordert 15 Strahlrichtung b, wo dann die Fischechoamplitude F₃ also für den Bedienenden bei der Erfindung kein zwischen zwei Schwellwerten (einem oberen und Umdenken, immer bleibt das Fischecho das stärkere einem unteren) eingeschlossen ist und dadurch be-Echo. sonders klar und kontrastreich in der Aufzeichnung

Zusätzlich ist es möglich, den Wert U₁ bzw. U., erscheint. Da der Störpegel mit flacher werdender bis auf den das Bodenecho durch die Schwellwert- 20 Lotstrahlrichtung zunimmt, ist es vorteilhaft, diesen einrichtung erniedrigt wird, in Abhängigkeit vom unteren Schwellwert ebenfalls in Abhängigkeit vom

Neigungswinkel χ der Lotstrahlrichtung zu steuern. Zweckmäßigerweise macht man auch die für die Abflachung 6 der Verstärkercharakteristik gemäß C₄ verantwortliche Einrichtung bzw. den Serienwiderstand im Schreibstromkreis selbsttätig in Abhängigkeit vom Neigungswinkel zu- und abschaltbar bzw. steuerbar. Durch die gleichzeitige Steuerung beider Einrichtungen sind für jeden Winkel die Spitzen der

Neigungswinkel zu steuern. Das hat den Vorteil, daß auf dem Registrierpapier immer ein optimaler Schwärzungsumfang für Aufzeichnungen zur Verfugung steht.

Bei Gleichheit der Amplitude F₆ des Fischechos und B₅ des Bodenechos könnte eine Schwellwerteinrichtung zwischen diesen beiden Amplituden nicht mehr unterscheiden und würde bei der z. B. durch

eine automatische Rückwärtsregelung des Ver- 30 Echospannungen, also die interessierenden Echostärkergrades gehaltenen Ausgangsamplitude auf details gegenüber Störechos optimal ausblendbar, so beide Echos ansprechen und sie in unerwünschter daß im wesentlichen nur diese Spitzen der Echo-Weise völlig auslöschen oder auf eine niedrige Amplitude erniedrigen. Durch die Erfindung wird diese

Fehlanzeige vermieden, indem die Schwellwerteinrichtung in Abhängigkeit vom Neigungswinkel selbsttätig ausschaltbar ist. Werden die Lotstrahlrichtungen in umgekehrter Reihenfolge von der Horizontal- zur Vertikallotung durchlaufen, so wird

spannung, und deshalb die Echos selbst, bevorzugt angezeigt werden.

In den F i g. 5 bis 8 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das sich vor allem dadurch von dem vorigen unterscheidet, daß der Wandler einen größeren öffnungswinkel bzw. breitere Richtcharakteristik aufweist und der

erfindungsgemäß die Schwellwerteinrichtung selbst- 40 Boden schallweicher ist, so daß die Schallwellen in tätig wieder zugeschaltet. Für die Lotstrahlrichtung c nennenswertem Maße eindringen können. Die Folge bleibt also die Verstärkercharakteristik von der beider Eigenschaften ist ein breiteres Echo, wodurch Schwellwerteinrichtung unbeeinflußt, und in der die Auswertung der Echos, insbesondere die Erken-F i g. 3 erscheint mit C₃ dasselbe Echo, wie es in nung von Fischschwärmen gegenüber dem Boden, Fig. 2 mit C₂ dargestellt ist. Die obere Abflachung6 45 erheblich erschwert wird. Es soll an diesem Beispiel (c₄) der Verstärkercharakteristik bei abgeschalteter auch gezeigt werden, wie durch die Erfindung trotz Schwellwerteinrichtung läßt sich beispielsweise durch der ungünstigen Lotverhältnisse ein Schleppnetz auf einen Serienwiderstand im Schreibstromkreis erzeu- einen Fischschwarm eingeschwommen werden kann, gen, wie er in an Sich bekannter Weise zur Erwei- ohne daß das Bedienungspersonal von seiner Aufterung des Aussteuerbereichs eines Echolotverstärkers 50 gäbe der Schiffsführung und der Bedienung der Fangbenutzt wird. geräte abgelenkt wird.

Bei weiterer Verflachung der Lotstrahlrichtung Als weiteres Hilfsmittel weist deshalb der Verüberwiegt schließlich das Fischecho F₈ gegenüber stärker eine Verstärkercharakteristik auf, die von dem Bodenecho B₆. Ein Vergleich der beiden Echo- der Zeitdauer der Echos bzw. Teilabschnitte eines Spannungsverläufe a_% und d₂ zeigt, daß sich die 55 umfassenden Echosignals abhängig ist. Die Mittel Amplitudenverhältnisse umgekehrt haben, so daß hierzu werden in F i g. 9 näher erläutert werden. Sie eine Verstärkercharakteristik gemäß a_v so vorteilhaft werden beispielsweise durch Kombination von Netzsie für die Vertikallotung ist, bei der Horizontal- werken und/oder Regeleinrichtungen des Verstärlotung zu falschen Ergebnissen führen müßte und kungsgrades mit unterschiedlichen Zeitkonstanten den gesamten zusätzlichen Aufwand der Ausbildung 60 bewirkt, so daß sich eine Kontrastanhebung kurzder Echolotanlage für die Horizontallotung zunichte zeitiger Echodetails ergibt. In weiterer Verfolgung machen würde, weil die gerade interessierenden der Erfindung sind Zeitkonstanten wenigstens eines Fischechos F₉ unterdrückt würden, so daß sie als Netzwerkes und/oder Regeleinrichtung des VerInformation verlorengehen und der Zweck der Stärkungsgrades in Abhängigkeit vom Lotstrahl-Echolotanlage nicht mehr erfüllbar ist. Mit der durch 65 neigungswinkel selbsttätig steuerbar,
die Erfindung sich zwangläufig ergebenden Ver- Zunächst sei wieder eine an sich bekannte autostärkercharakteristik gemäß Diagramm c_t könnte be- matische Regeleinrichtung des Verstärkungsgrades reits das Echosignal d_z wiedergegeben werden. vorgesehen, so daß die Ausgangsamplitude einen von

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der Lotentfernung unabhängigen Wert behält, wie es in den Fig. 6 und 7 der Fall ist. Wiederum ausgehend von der Vertikallotung wird gegenüber a (Fig. 1) ersichtlich, daß dasselbe ungünstige Amplitudenverhältnis wie in a., auch in dem in e_ti schematisch dargestellten Spannungsverlauf des umfassenden Echosignals erkennbar ist. Das Fischecho F_H ist wesentlich kleiner als das Bodenecho B_H, so daß mit der Regelung des Verstärkungsgrades allein keine zufriedenstellende Aufzeichnung erhalten werden kann.

Außer der an sich bekannten Schwellwerteinrichtung, die eine Verstärkercharaktcristik 7 im Diagramm e_H entsprechend Diagramm «, ergibt, geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß die Zeitdauer des Fischechos F_s und des Bodenechos B_H sehr unterschiedlich ist, so daß bei Vorsehung einer zeitabhängigen Verstärkercharakteristik sich für die Fischschwärme die Charakteristik 8 im Diagramm e„ ergibt. Hierdurch werden die Fischschwärnie stärker hervorgehoben, so daß sich beispielsweise ein Echospannungsvcrlauf gemäß e. ergibt, der eine ausreichend detaillierte Aufzeichnung des umfassenden Echosignals ermöglicht. Die Mittel für eine derartige zeitdauerabhängige Verstärkercharakteristik sind bereits vorgeschlagen, auch werden Einrichtungen hierzu in F i g. 9 beschrieben.

In weiterer Verfolgung der Erfindung sind Einstellmittel der Zeitdauerabhängigkeit der Verstärkercharakteristiken mit Einstellmitteln der Ncigungseinrichtung gekuppelt oder kuppelbar, so daß sich eine zwangläufige Anpassung an die bei der Neigungsänderung sich ebenfalls ändernden Lotverhältnisse ergibt. Wie nämlich einer Betrachtung der sich bei den verschiedenen Neigungen/ bis h ergebenden Veränderungen der zugehörigen Echosignale gemäß F i g. 6 zu entnehmen ist, wächst nicht nur die Zeitdauer des Bodenechos, sondern auch die des Fischschwarmes, so daß die anfänglich bei der Vcrtikallotung sich ergebenden Vorteile durch die für verschieden lange Echoimpulse unterschiedliche Verstärkung 7, 8 nicht mehr erhalten bleibt. In der Praxis hat es sich gezeigt, daß sich die Echos etwa um das Zwanzigfache ihrer ursprünglichen Zeitdauer verlängern. Es wäre also laufend von Hand eine Nachstellung erforderlich, die aber gerade bei der während der Verfolgung eines Fischschwarmes und des Einschwimmen des Netzes aufzuwendenden Aufmerksamkeit eine unzumutbare Ablenkung und Inanspruchnahme des Bedienungspersonals bedeuten würde. Auch könnte bei dem starken Arbeitsanfall und den schlechten Sichtverhältnissen auf der Brücke sowie der für das Einschwimmen zur Verfügung stehenden relativ kurzen Zeit nicht die nötige Sorgfalt aufgewendet werden, um über mehrere Lotperioden hin die optimale Einstellung der Verstärkercharakteristik von Hand vorzunehmen, so daß sie im allgemeinen unterbleiben dürfte. Bei der Erfindung dagegen ergibt sich bei allen Lotungen selbsttätig die optimale Verstärkercharakteristik. Die Steuercharakteristik, mit der die Einstellmittel des Verstärkungsgrades in Abhängigkeit vom Neigungswinkel zu steuern sind, ergibt sich wiederum zwangläufig aus der Geometrie der Lotungen. Es ist hierbei aber keineswegs erforderlich, eine extrem genaue Nachführung entsprechend den sich verändernden geometrischen Verhältnissen vorzunehmen, sondern es genügt bereits eine einmalige Umschaltung bzw. eine Umschaltung in wenigen Stufen und in Abhängigkeit vom Neigungswinkel, um die erfindungsgemäße Wirkung zwangläufig und in ausreichendem Maße eintreten zu lassen. Auf jeden Fall reicht es schon hin, das zeitkonstantenbehaftete Netzwerk so zu gestalten, daß für jeden Neigungswinkel für die Echos, deren Zeitdauer kleiner als das Bodenecho ist, eine größere Verstärkung zur Verfügung steht als für das Bodenecho selbst. Diese Bedingung ist durch selbsttätige Steuerung der elektrischen Zeitkonstanteil sehr leicht

ίο einzuhalten. Wünscht man aber bei allen nur möglichen Lotverhältnissen die extrem mögliche optimale Aufzeichnung selbsttätig in Abhängigkeit vom Neigungswinkel herauszuholen, so kann gemäß der Erfindung eine mechanische Kurvensteuerung zwischen der Neigungsrichtung und den elektrischen Einstellmitteln vorgesehen werden. Hierbei läßt sich, die Steuerkurve auswechselbar ausbilden, etwa im Sinne einer Programmsteuerung, wie sie z. B. von automatischen Waschmaschinen her bekannt ist, um eine aus der Erfahrung einmal gewonnene optimale Anpassung immer wieder und selbsttätig zur Verfügung zu haben. In den Figuren sind mit den gezeichneten Lotstrahlrichtungen vier Schaltstufcn herausgegriffen, die für sich allein und diskret geschaltet bereits eine genügende Anpassung erlauben würden. Sie können aber auch momentane Ausschnitte einer stetigen Regelung darstellen.

Für die Lotstrahlrichtung / ist der Echospannungsverlauf /_e charakteristisch. Das Fischecho F₁₀ ist in den Spannungsverlauf .des Bodenechos B_1n hineingerutscht und macht dort nur einen kleinen Anteil aus. Eine Schwcllwerteinrichtung würde jetzt, so nützlich sie bei der Vertikallotung e war, infolge ihrer eigentümlichen Verstärkercharakteristik 7 die Einzelheiten im Verlauf des Bodenechos, zu denen auch F₁₀ gehört, verwischen, wie auch der abgeplattete Verlauf des Bodenechos B₉ zeigt. Infolge der typischen Charakteristik wächst bei Überschreiten des Schwellwertes S_x und weiter wachsender Eingangsspannung die Ausgangsspannung nämlich nicht mehr oder nicht in dem Maße mit, so daß das Fischecho F_1n bei weiterer Anwendung der Schwellwcrtcinrichtung auch für die Lotstrahlrichtung / nicht in der Aufzeichnung erkennbar wäre. Wird dagegen bei Verringerung der Neigung die Schwellwerteinrichtung zwangläufig ausgeschaltet, so ergibt sich als Verstärkercharakteristik das Diagramm f_H. Die Charakteristik 9 für das Bodenecho weist jetzt nur noch eine Abflachung, abweichend von einer linearen Verstärkurtg, auf, die sich beispielsweise durch einen bereits erwähnten Serienwiderstand im Schreibstromkreis erzielen läßt. Wird dieser Serienwiderstand z. B. durch Zuschalten eines Kondensators für Echodetails mit einer kürzeren Zeitdauer als das Bodenccho überbrückt, so ergibt sich für diese Echodetails, z. B. die Fischechos, die Verstärkercharakteristik gemäß 10 mit einer größeren Verstärkung als 9. Die Folge ist eine Kontrastanhebung dieser Echodetails, beispielsweise wie es in /. durch die Hervorhebung des Fischechos F₁₁ gegenüber dem allgemeinen Verlauf, dem Bodenecho B_n. veranschaulicht wird.

Wird der Lotstrahl noch flacher geneigt, im Beispiel entsprechend g, so hebt sich das Fischecho F₁., schon von sich aus stärker aus dem Bodenecho /?,.,

hervor und nimmt außerdem in seiner Zeitdauer zu. Es ist daher vorteilhaft, die Regeleinrichtung dieser neuen Situation anzupassen. Durch eine Verkleinerung des Serienwiderstandes im Schreibstromkreis

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läßt sich beispielsweise die Kurve 9 anheben zur B eine Schwellwerteinrichtung mit einstellbarem

Kurve 11, so daß der Unterschied zwischen der Ver- unterem Schwellwert,

Stärkung des Fischechos F (Kurve 12) und der Ver- _Q j _{Einricht um die} Verstärkercharakteristik

Stärkung des Bodenechos B (Kurve 11) nicht mehr _{von der Zeitda} ^B _{uer der} Echospannung abhängig

so unterschiedlich ist und der Boden noch mit in der 5 _{zu mac}fi_en

Aufzeichnung erscheint (#₇). Die so eingeleitete An- ' .

hebung der Kurve 9 sowie auch die Verlängerung ^D eine Einrichtung zur automatischen Anhebung

der Zeitdauer, für die sich die Kurve 10 ergibt, kann des Verstärkungsgrades,

auch über die Lotrichtung g bzw. Kurven 11, 12 hin- _{F ein} Kurvengetriebe, das zwischen der Neigungsaus für flachere Lotstrahlrichtung, wie etwa h, fort- io einrichtung und den Einstellmitteln für die Vergesetzt werden. Um aber, weitere Möglichkeiten der Stärkercharakteristik im Sinne einer Programm-Erfindung zu zeigen, ist m dem Diagramm /i_a für die steuerung zwischengeordnet ist.
Lotrichtung Λ eine weitere vorteilhafte Verstärkercharakteristik gezeigt. In einem Echospannungs- Diese Einrichtungen sind nicht in der aufgeführten verlauf entsprechend h_a ist meist ein derartig breit 15 Gesamtheit notwendig, können sich aber gegenseitig auseinandergezogenes Bodenecho O₁₄ schlecht aus- unterstützen und sind auch jede für sich vorteilhaft wertbar und stört nur die klare Aufzeichnung des und in erfindungsgemäßer Weise anwendbar.
Fischechos F₁₄. Gemäß der Erfindung ist selbsttätig Weitere in der Fig. 9 dargestellte Teile des Echoauch im Bereich der Horizontallotung eine Schwell- lotgerätes sind folgende:

Werteinrichtung in Abhängigkeit vom Neigungswinkel 20 Mit I ist ein Sender bezeichnet, der von einem

zu- und abschaltbar. Zweckmäßig ist auch eine Aus- Taktgeber und Umschalter II gestartet wird, so daß

führung, in der die Größe dieses Schwellwertes selbst- zu Beginn der Lotperiode ein starker Sendeimpuls

tätig in Abhängigkeit vom Neigungswinkel steuerbar ist. über den dreh- und neigbaren Wandler W in das

Zunächst ist, wie auch im Diagramm d_v ein unterer Wasser gelangt. Sodann wird der Sender I gesperrt Schwellwert J₅ demonstriert, durch den das Boden- 25 und der Vorverstärker III zum Empfang von Echos, echo B₁₄ und sonstige Störungen aus der Aufzeich- die von den einzelnen von dem Sendeimpuls getrofnung verschwinden. Diese Schwellwerteinrichtung ist fenen Objekten reflektiert werden, mittels des Umbereits für sich vorteilhaft. Möglich sind aber auch schalters II an den Wadler W geschaltet. Der Wandweitere Schwellwerte, von denen S₆ durch eine Be- ler W dient also zugleich zum Senden und Empgrenzerschaltung erzeugt wird, so daß sich ein scharf 30 fangen. Es ist selbstverständlich auch möglich, hierbegrenztes Fischecho F₁₅ ergibt, das sich gut aus der für getrennte Wandler zu benutzen. Der Wandler W Aufzeichnung heraushebt. Das ist besonders bei der ist in der Gabel 14 neigbar, die wiederum um die Horizontallotung und bei relativ großem öffnungs- Achse 15 drehbar ist, so daß jeder Punkt des das winkel der Lotung vorteilhaft. Schiff umgebenden Wasservolumens angelotet wer-

Hierdurch läßt sich die Reichweite erheblich ver- 35 den kann. Die Elemente zur Einstellung der Lotbessern, ohne daß zu aufwendigem, engem öffnungs- Strahlrichtung sind in schematischer Weise ausgewinkel übergegangen werden müßte. Außerdem tritt führt.

diese, zwar mit einem Verlust an Details verbundene, Mit der Gabel 14 ist ein Hohlrohr 15 verbunden, aber trotzdem vorteilhafte Aufzeichnungsart zwang- das an seinem oberen, in den Bedienungsraum hinläufig erst dann ein, wenn sowieso sonst keine Auf- 40 einragenden Ende ein Handrad 16 trägt, mittels zeichnung mehr möglich wäre, während sich dagegen dessen der Wandler um die Vertikalachse gedreht für steilere, von der Horizontalen abweichende Lo- werden kann. Außerdem trägt das Rohr 15 einen tungen, die also nicht auf extreme Weite gerichtet Zeiger 17, der gegenüber der festen Winkelskala 18 sind, diese Einrichtung selbsttätig abschaltet, so daß den Drehwinkel abzulesen gestattet. Die Einstellbardie vorlorenen Details wieder zum Tragen kommen. 45 keit der Neigung wird in schematischer Weise durch Bei welchem Winkel diese Zu- und Abschaltung er- ein Getriebe im Bedienungsraum veranschaulicht, folgt, ist an sich nicht kritisch und bleibt der jewei- Die Übertragung erfolgt mittels eines mit dem Wandligen Echolotkonstruktion wie auch dem Verwen- ler W verbundenen Zahnsegmentes 19, in das ein dungszweck anpaßbar. Zusätzlich ist im Diagramm Zz₈ Ritzel 20 kämmt, das wiederum auf einer mit dem zur Veranschaulichung weiterer Möglichkeiten der 50 Rohr 15 koaxialen Welle 21 sitzt, die im Bedienungs-Erfindung die Verstärkercharakteristik 13 durch eine raum über den Handgriff 22, das Tellerrad 23 und selbsttätige zusätzliche Vergrößerung des Verstär- das Ritzel 24 angetrieben wird, so daß sich der kungsgrades steiler gesteuert. Wandler synchron mit dem Einstellhebel 22 neigt.

Nachfolgend werden an Hand der F i g. 9 mehrere Der Neigungswinkel ist an der Skala 25 ablesbar.
Ausführungsbeispiele von Schwellwert- und Regel- 55 Nachdem mittels des Umschalters II nach dem einrichtungen beschrieben, die bei einem Echolot- Aussenden des Sendeimpulses auf Empfang geschalverstärker in Abhängigkeit vom Neigungswinkel des tet ist, gelangt die Empfangsspannung an den VorWandlers steuerbar bzw. zu- und abschaltbar sind. verstärker III. Hier läßt sich eine Einstellung des Die Erfindung ist aber keineswegs auf diese Aus- Verstärkungsgrades beispielsweise von Hand mittels führungsbeispiele beschränkt, sondern läßt sich in 60 des Einstellknopfes 16" vorsehen. Es schließen sich Anpassung an die besonderen Verhältnisse vielfältig im Zuge der Verstärkung eine Regelstufe mit Röl ausgestalten. Es zeigt sowie eine Vorstufe Rö 2 für die Leistungsendstufe

. . c u 11 . · ■ u* ·* · 4. hu Rö* ^an· Mittels der DiodeD. wird das umfassende

^ei"^e Schwellwerteinnchtung mit einstellbarem _Echosi , _demoduliert, wie es auch aus der Rund-

und schaltbarem Schwellwert, _{65 funkte(}f_{hnik her bekarmt ist}

A' eine Eirrichtung um das Ansprechen der Schwell- Der Ausgang von Rö4 ist mittels des Konden-

werteiniichtung gemäß A für Echolotdetails zu sators C₁ bezüglich des Trägers abgeblockt. Der

verhindern, Widerstand R _l bewirkt eine Erweiterung des Aus-

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Steuerbereichs, indem er die Verstärkercharaktenstik selbstverständlich von jeder beliebigen Stelle der gemäß C₄ (F i g. <~) abflacht. Die Echospannung wird Neigungseinstelleinrichtung ausgehen. Man wird sie schließlich der Registriereinrichtung IV zugeführt. ferner vorzugsweise bei dem Bedienungsorgan 22 im Der Schreibstrom gelangt über eine Stromschiene 26, Bedienungsraum anordnen, weil sich dort im allgeeinen Abnehmer 27, der an seinem anderen Ende 5 meinen der Lotverstärker befinden wird. Beispielsden Schreibstift 28 trägt, auf das elektrisch-empfind- weise kann die Einstellbewegung des Einstellhebels liehe Registrierpapier 29. Der Schreibstift 28 wird 22 mittels einer nicht gezeichneten, verbindenden, mittels des mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen- biegsamen Welle auf eine Achse im Verstärker überden Bandes 30 während einer Lotperiode quer über tragen werden, die wiederum die elektrischen Eindas Registrierpapier 29 geführt. Dabei werden ent- io mittel und/oder Schaltmittel zur Anpassung der Versprechend der Echolaufzeit die Echos durch Fort- Stärkercharakteristik betätigt und/oder antreibt,
brennen einer Deckschicht und mehr oder weniger Es ist aber auch erfindungsgemäß, die Bedienungsstarkes Hervortreten einer schwarzen Kohleschicht mittel für die Neigung des Wandlers W mit dem Veraufgezeichnet. 31 ist ein Papiertisch als Gegenelek- Stärkergehäuse zu vereinigen. Dies ist besonders dann trode, über die der Stromkreis zur Erde geschlossen 15 einfach, wenn der Wandler, nicht, wie gezeichnet, wird. Nach jeder Lotperiode wird das Papier von mechanisch, sondern elektrisch durch eine Servoder Vorratsrolle 32 schrittweise um eine Strichbreite einrichtung ferngesteuert geneigt wird, wie es bei von rechts nach links fortgeschaltet. größeren Schiffen sowieso notwendig ist. Beispiels-Weiter wird in an sich bekannter Weise die Aus- weise würde der Bedienungshebel 22 oder ein entgangsamplitude auf einen solchen Wert geregelt, daß ao sprechender Bedienungsknopf oder Handrad bei den sie z. B. von' der Entfernung unabhängig ist. Der- übrigen Bedienungsgliedern des Lotverstärkers angeartige automatische Regeleinrichtungen des Ver- ordnet sein und über elektrische Drehmelder, sogestärkungsgrades zum Ausgleich langzeitiger Schwan- nannte Resolver, einmal Wandler W synchron mit kungen des Trägers am Eingang sind von der Rund- der Winkelanzeige neigen und zum anderen mit der funktechnik und auch von Echolotgeräten her an as Achse V gekuppelt sein, die in dem Verstärkersich bekannt. Zu dem Zweck ist am Ausgang ein gehäuse elektrische Einstell- oder Schaltmittel der Teil V_x der Ausgangsspannung an den Eingang des Verstärkercharakteristik betätigt und/oder antreibt. Verstärkers oder an eine oder mehrere Zwischen- Möglich ist auch eine halbautomatische Übertrastufen zurückgeführt. Gezeichnet ist die Rückführung gung. Beispielsweise weist der Verstärker eine der an das Gitter von Röl. Mittels der Diode D₂ wird 30 Neigungsskala 25 entsprechende zusätzliche Skala aus U₁ eine Richtspannung erzeugt, die den Arbeits- auf, an der mittels Übertragung von Hand die Verpunkt der Röl so verschiebt, daß sich die zur Er- Stärkercharakteristik in Abhängigkeit vom Neigungshaltung der Ausgangsamplitude notwendige Ver- winkel einstellbar ist.

Stärkungsänderung automatisch ergibt'. Die Folge ist Es ist ein leichtes, die Neigungswinkeleinstellung die in den F i g. 2, 3 und 6, 7 zugrunde gelegte Er- 35 des Bedienungsgliedes und die elektrischen Einstellhaltung der Ausgangsamplitude, obwohl bei schwä- und Schaltmittel so miteinander abzustimmen, daß cherer Neigung durch die größere Entfernung die sich der gewünschte Wert bzw. Zustand des elektrieinfallenden Echosignale schwächer werden. sehen Mittels und damit die beabsichtigte Verstärkerin einer derartigen, beispielsweise aus der Zahl der charakteristik einstellt. Beispielsweise sind Drehmöglichen Echolotgeräte herausgegriffenen Grund- 40 potentiometer mit einer bestimmten Winkelabhängigkonstruktion sind weitere elektronische Einrichtun- keit ihres Widerstandes bereits bekannt oder es gen angeordnet und mit der Einrichtung zur Neigung lassen sich durch Übersetzungsgetriebe wie auch des Wandlers W gekuppelt oder kuppelbar, so daß Kurvengetriebe jede beliebige Zuordnung erreichen, sich die in den F i g. 4 und 8 beispielhaft gegebenen Mit F ist ein derartiges Zwischengetriebe für alle Verstärkerkennlinien ergeben. Hierzu sind keines- 45 elektrischen Einstell- und Schaltmittel gemeinsam wegs alle gezeichneten Einrichtungen erforderlich, veranschaulicht. 33 ist eine Kurvenscheibe, die auf wie auch mit den gezeichneten nicht alle für die Er- der geteilten Welle V sitzt und einen Hebel 34 anfindung möglichen ausgeschöpft sind. Der Einfach- treibt, der wiederum die parallel versetzte Weiterfühheit halber sind in der F i g. 9 möglichst viele der- rung V der unterbrochenen Achse V antreibt. An artige Einrichtungen untergebracht, um die an sich 5° diese sind sodann elektrische Einstell- oder Schaltbekannten Teile einer Echoanlage nicht in jedem mittel gekuppelt. Sie können auch erst für einen vorEinzelfall wiederholen zu müssen. Nachfolgend wer- gewählten oder wählbaren Winkel gekuppelt werden, den die Einrichtungen in der Reihenfolge der Dia- beispielsweise sind mit der Achse V Mitnehmergramme O₁ bis dje_s bis A₈ im einzelnen beschrieben. Nocken verbunden, die das elektrische Mittel erst Es gibt vielerlei Möglichkeiten, die Verstärker- 55 für Drehungen, die über zugeordnete Winkel hinauscharakteristik eines Echolotverstärkers zu steuern gehen, mitnehmen.

Hierzu können elektrische Einstellmittel und/oder In weiterer Verfolgung ist es möglich, wie bereits Schaltmittel an den verschiedensten Stellen des Ver- erwähnt, die Kurvenscheibe 33 auswechselbar zu gestärkers angeordnet werden, weshalb in der F i g. 9 stalten, so daß mittels einer Programmsteuerung auch zur Demonstration dieser Tatsache zahlreiche 60 optimale Anpassung der Verstärkercharakteristik an elektrische Einstellmittel E₁ bis E₇ vorgesehen sind, die Lotverhältnisse möglich wird. Aber es soll nochdie keineswegs gleichzeitig benötigt werden. Diese mais hervorgehaben werden, daß die Realisierung Einstell- und/oder Schaltmittel sind gemäß der Er- der Erfindung bereits mit sehr viel geringeren Mitteln findung mit der Einrichtung zur einstellbaren Neigung und trotzdem gegenüber dem Bekannten mit erhebder Lotstrahlrichtung gekuppelt oder kuppelbar. Dies 65 liehen Vorteilen durchführbar ist. Beispielsweise ist schematisch durch die symbolische Achse V ver- bringt bereits die Kupplung eines einzigen elektrianschaulicht. Sie ist zwar an die Neigungsachse 32' sehen Einstellmittels die Wirkung der Erfindung herdes Wandlers W anschließend gezeichnet, kann aber vor. An die symbolische Welle V können auch Schal-

ter gekuppelt sein. Bereits ein einziger oder wenige Schaltschritte lassen die erfindungsgemäßen Vorteile eintreten. Beispielsweise genügt bereits die selbsttätige Abschaltung der Schwellwerteinrichtung A bei einer von der Vertikallotung abweichenden Neigung des Wandlers.

Für die Lirzeugung der Kennlinienverläufe α, bis /;₄ ist beispielhaft die Schwellwcrteinrichtung Λ vorgesehen. Sie ist noch vor der lindröhre Rö 4 angeordnet und erniedrigt die Echospannung nach Überschreiten eines einstellbaren Schwellwertes Sl. 52 auf einen ebenfalls einstellbaren Wert U₁, U₂. Zu diesem /weck ist parallel zum Ausgang der Rö2 eine mit einer Vorspannung versehene Röhre Rö3 angeordnet. Das Prinzip, eine Rö3 entsprechende gasgefüllt Röhre parallel zum Verstärkerausgang anzuordnen, ist an sich bereits vorgeschlagen. Hs kann auch bei der Erfindung iür Rö3 eine gasgefüllte Röhre vorgesehen werden. Vorteilhafter ist aber eine Vakuumröhre auch allgemein bei einer in Hcholotgeräten parallelgeschalteten Schwellwcrteinrichtung. weil sie. wie sich bei der Betrachtung des Diagramms (■_ zeigen wird, anpassungsfähiger ist und trol/dein bei Anordnung parallel zum Ausgang einer Zwischenstufe (Rö2) und wegen des Impulsbetriebes _a5 bezüglich ihrer Belastbarkeit ausreicht.

Zur Steuerung \on Ri>5 ist ein Teil ΙΛ, der HcIiO-spannung \on der (Ütterseite der Röl an das Gitter von Röi geführt, überschreitet diese Spannung eine durch die als Einstellmittel E₁. ζ. B. Spannungsteiler. ausgeführte, einstellbare Vorspannung L'_v so wird Rö3> leitend und schließt den Ausgang von Rö2 und damit die I-chospannung kurz: Das zugeordnete Echo H₁. Ii₁ würde in der Aufzeichnung völlig verschwinden.' Mittels des einstellbaren, mit der Achse V gekuppelten Widerstandes Ii., im Stromkreis von Rö3 lassen sich restliche, noch aufzeichenbare Amplituden U₁. U₁, realisieren. Mit der Achse V ist ebenfalls das Hinstellmittel E₄ gekuppelt, so daß sich die Schwell werte 51. 5 2 ergeben.

Mit 35 ist ein Leerkontakt für den gleichzeitig als Schalter ausgebildeten Widerstand E., bezeichnet, durch den die Schwellwerteinrichtung Ά vollständig abschaltbar ist. entsprechend dem Diagramm c₄. Derartige Widerstands-Schalter-Kombinationen sind aus der Rundfunktechnik als Kombination des Lautstärkenreglers mit dem Netzschalter bekannt. Mit dieser Scliwellwerteinrichtung A allein läßt sich also die Verstärkercharakteristik zwangläufig in Abhängigkeit vom Neigungswinkel gemäß a₄, fc₄, c₄ verwirklichen, und damit ergibt sich bereits- ein vollständiges Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei sind zunächst die Schaltkontakte 40, 41 und die Einrichtung/4' fortzudenken.

Bei weiterer Abflachung der Lotstrahlneigung ergibt sich durch Ausschaltung der Schwellwerteinrichtung mittels E₂ und des Leerkontakts 35 die Verstärkercharakteristik C₄. Hierbei wird die Abflachung, wie bereits erwähnt, durch den. Widerstand R₁ im Ausgang der Endstufe bewirkt. Durch den Widerstand R₁ ergibt sich in an sich bekannter Weise ein großer Aussteuerbereich, ohne daß die Gefahr einer Papierverbrennung besteht.

Zur Realisierung einer Kennlinie entsprechend d_t ist die I-.inrichtung B vorgesehen. Sie ist an sich für die Justierung des Arbeitspunktes der Endröhre Rö4 bekannt. Als elektrisches Einstellmittel E.. besitzt die Einrichtung Zi ein Potentiometer zum Abgreifen einer festen Grundgittervorspannung von der Spannung — Ug. Hierdurch und durch die Kupplung mit der Achse V läßt sich in Abhängigkeit vom Neigungswinkel der Arbeitspunkt weiter in den unteren Knick der Kennlinie von Rö4 verschieben, so daß die Endröhre als C-Verstärker arbeitet, wodurch sich die Verstärkercharakteristik d₄ ergibt. Hierbei ist die Kupplung zwischen E₃ und V so ausgebildet, daß der Schleifer des Potentiometers erst für den Übergang von C₄ nach d_t von der Achse V mitgenommen wird. Sodann kann eine stetige gekuppelte Einstellbewegung folgen, wie auch weitere ein- oder mehrmalige Schaltvorgänge. Die Folge ist ein Verschieben des Schwellwertes 5., (</₄). Es genügt aber bereits zur Ausführung der Erfindung, einmal einen»festen Schwcllwert zu schaltten.

Es folgt jetzt eine beispielhafte Beschreibung der Einstellmittel, die in der Lage sind, die dem Ausfülirungsbeispiel der Fig. 5 bis 8 zugrunde liegenden Verstärkercharakteristiken zu realisieren. Für das Diagramm <\ ist in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 9 zusätzlich zur Schwellwerteinrichtung A, die den Kurvenverlauf 7 ergibt, das Netzwerk A' auf der Steuerscite von A vorgesehen. Dieses Netzwerk A' weist eine Zeitkonstante derart auf, daß Echodetails (EJ nicht an den Steuereingang der Schwellwerteinrichtung/! bzw. nicht an das Gitter von Rö3 gelangen können. Dadurch spricht die Schwellwcrteinrichtung auf die Echodetails nicht an, auch wenn ihre Amplituden an sich den Schwellwert übersteigen würden. Es ergibt sich die Aufteilung der Verstärkercliarakteristik in je eine getrennte, 7, für das Bodenecho ß_s und 8 für das Fischecho E_s.

Für die Erzeugung der Diagramme /„ und g_M sowie nicht gezeichneter Zwischenstufen ist die Einrichtung C mit den beiden mit der Wandlerneigungsrichtung bzw. der symbolischen Achse V gekuppelten Einstellmittel E₄ und E- als Beispiel vorgesehen. Das Einstellmittel L₄ ist ein Potentiometer, das als gekuppelter, einstellbarer Serienwiderstand im Schreibstromkreis wirkt und eine Abflachung der an die Schreibeinrichtung IV gelangenden Schreibspannung ergibt. Für den Übergang von e„ nach /_s wird die Schwellwcrteinrichtung A abgeschaltet und der Serienwiderstand E₄ zugeschaltet bzw. der Schalter durch einen Nocken mitgenommen, d. h. an die Achse V angekuppelt. Es ergibt sich sodann die Kennlinie 9. Für e_H besitzt der Schalter E₅ den Kontakt 37 und E₄ den Kontakt 36, so daß die Einrichtung C nicht wirksam ist; sie wird erst zugeschaltet beim Übergang von t'₈ auf /_H.

Ist die Schwellwerteinrichtung A abgeschaltet, so ist auch das Netzwerk A' unwirksam, und die Aufspaltung in zwei Verstärkercharakteristiken wird durch das gekuppelte Einstellmittel E₅ vollzogen. Eine derartige vorteilhafte Aufspaltung läßt sich beispielsweise durch kapazitive Überbrückung des Serienwiderstandes durch die zuschaltbaren Parallelkondensatoren C₂ bis C₄ erreichen. Für die Echodetails wird hierdurch der Serienwiderstand unwirksam, so daß sich für sie die Abflachung der Kurve 9 nicht einstellt, sondern die Kennlinie 10. wie sie im wesentlichen ohne die Einrichtung C für das ganze Echosignal vorliegen würde. Beim Übergang von / nach g bzw. /_s nach g_h wird zum Ausgleich des Längerwerdens des Echodetails ein Kondensator größerer Kapazität durch E. gekuppelt parallel geschaltet.

Die nacheinander in Λ' und C wirksam werdenden Zeitkonstanten können in Abhängigkeit von der Lotstrahlrichtung im'Verhältnis von 1:20 und mehr variieren. Mit einer Verkleinerung des Widerstandswertes mittels E₁ ergibt sich für g_H die Kennlinie 11 für das Bodenecho, und mit der Vergrößerung des Kapazitätswertes mittels E₅ bleibt die für die Fischechos günstige Charakteristik 10 auch in g_s als Charakteristik 12 erhalten.

Die Verstärkcrcharakleristik gemäß h_H läßt sich beispielsweise so verwirklichen, daß zum Übergang von i»₈ auf /i₈ die Hinrichtung C durch Umschalten mittels E₄ auf Kontakt 38 und E₅ auf Kontakt 39 ausgeschaltet wird. Gleichzeitig tritt auch die in diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bis 8 vorgesehene gekuppelte Hinrichtung B zur Einstellung des unteren Schwellwcrtes S₅ in Funktion. Wird außerdem in der Einrichtung D das Einstellmittel Zi₀, ein Potentiometer zur Einstellung des Verstärkungsg'rades, mitgenommen, d. h. also an die Achse V beim Übergang von g_H auf /;₈ angekuppelt, so daß mit geringerer Lotslrahlncigung sich selbständig ein größerer Verstärkungsgrad einstellt, so ergibt das zugleich eine Versteilerung der Kennlinie um Bereich 13'. Übersteuerungen lassen sich trotzdem mit Sicherheit leicht vermeiden, wenn man, eventuell zusätzlich, zur Rückwäf ^regeleinrichtung mittels i/₄, eine Schwelhverteinrichtung wieder zuschaltet, so daß sich der abgekappte Spannungsverlauf 13 ergibt. Hierzu kann die für c_H benutzte Schwellwerteinrichtung A herangezogen werden. Beispielsweise besitzt E₂ eine Sehaltstellung 40 mit einem festen' Anodenwiderstandswert R₃, und das Netzwerk A' ist zusammen mit dem Gitterableitwiderstand /f., mittels E- (Schallstellung 42) vom Gitter der Rö3 abtrennbar, so daß Rö3 als Diode wirkt, die mittels E₁ in der Sehaltstellung 41 fest vorspannbar ist, so daß sich im Verein mit dem Anodenwiderstand R₃ der Schwellwert S₀ ergibt.

Die Erfindung ist keineswegs auf die gezeichneten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die in F i g. 9 gezeigten Einrichtungen können jede für sich wie auch in beliebiger Kombination die Erfindung vorteilhaft realisieren. Ebenfalls ist es vorteilhaft, daß mit der Einrichtung zur einstellbaren Neigung der Lotstrahlrichtung ein einstellbarer Spannungsteiler gekuppelt oder kuppelbar ist, der den Anteil einer elektronischen Einrichtung an dem Verlauf der Verstärkercharakteristik in Abhängigkeit vom Neigungswinkel steuert oder schaltet. In einer nicht gezeichneten Ausführung ist der Spannungsteiler mit der symbolischen Achse V gekuppelt oder kuppelbar.

Es sind auch Echolotgeräte bekannt, die die Einstellung der Lotstrahllichtung bei festen Wandlern mit elektrischen Mitteln, z.B. mit phasenschiebenden Gliedern zwischen zwei Empfangsspannungen bewirken. Eine Kupplung bzw. Kuppelbarkeit der elektrischen Einstell- oder Schaltmittel der Verstärkercharakteristik mit einer derartigen Einrichtung zur elektrischen Neigung der Lotstrahl richtung ist ebenfalls erfindungsgemäß.

Ebenfalls gehört es zur Erfindung, andere, nicht aufgeführte Einrichtungen, die eine Anzeige z. B. bei Horizontallotung verbessern, in Abhängigkeit vom Loistrahlncigungswinkcl zu- und abschaltbar und/ oder steuerbar auszubilden. Beispielsweise ist eine Anpassung der Lolfrequenz an den Neigungswinkel vorteilhaft. So ist für die Horizontallotung bezüglich der Erzielung großer Reichweiten eine relativ niedrige Lotfrequenz, z.B. 1OkHz, günstiger, während dagegen hierdurch bei der Vertikallotung die Schallwellen im allgemeinen unerwünscht tief in den Meeresboden eindringen würden, so daß für die Vertikallolung eine höhere Frequenz, z.B. 30kHz und mehr, zweckmäßiger ist.

Claims (16)

1. Patentansprüche:

   ίο 1.' Echolotgerät zum Loten unter Wasser, dessen Lotimpulssender mit einer Einrichtung zur einstellbaren Neigung der Lotstrahlrichtung versehen ist, und dessen Echosignalempfänger einen nachgeschaltclen Verstärker mit veränderbarer Verstärkungscharakteristik aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangsverstärker mit einer an sich bekannten elektronischen Einrichtung versehen ist, welche die Form seiner Charakteristik in Abhängigkeit von der Amplitudc und/oder der Dauer des Echosignals beeinflußt, daß ferner diese elektronische Einrichtung Einstell- oder Schaltmittel aufweist, durch welche die Beeinflussung der Vei Stärkercharakteristik verändert werden kann, und daß schließlich diese Einstcll- oder Schaltmittel mit der · Lotstrahlneigungseinrichtung gekuppelt oder kuppelbar sind.
2. 2. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung zur Neigung des Lotstrahls elektrische Einstcll- und Schaltmittel einer elektronischen Einrichtung zur Hervorhebung von bestimmten Reflektoren gekuppelt oder kuppelbar sind.
3. 3. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung zur Neigung des Lotstrahles elektrische Einstell- oder Schaltmittel einer elektronischen Einrichtung zur Anpassung des Dynamikumfanges der Echospannung an den beengten Gradationsunifang einer Anzeige- oder Schreibeinrichtung gekuppelt oder kuppelbar sind.
4. 4. Echolotgcrät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung zur Neigung des Lotstrahles elektrische Einstell- oder Schaltmitlcl einer elektronischen Schwellwertcinrichtung des Verstärkers gekuppelt oder kuppelbar sind.
5. 5. Echolotgerät nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung selbsttätig in Abhängigkeit vom Lotstrahlneigungswinkel zu- und abschaltbar ist.
6. 6. Echolotgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einrichtung zusätzlich für einen zugeschalteten Teilwinkelbereich steuerbar ist, so daß die Verstärkercharakteristik von der Neigungsänderung im zugeschalteten Teilwinkelbereich beeinflußt wird.
7. 7. Echololgerät nach Anspuch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwellwert in Abhängigkeil vom jeweiligen Neigungswinkel selbsttätig einstellbar oder schaltbar ist.
8. 8. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schwelhverteinrichtung für einen Teilwinkelbereich der Vertikalen sich nähernden Lotstrahlneigung die Echospannungcn oberhalb eines Schwellwertes erniedrigt und Echospannungen unterhalb dieses Wertes unverändert oder ver-

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   stärkt' weiterleitet und der Schwellwert in Abhängigkeit vom Lotstrahlneigungswinkel Steuer- und schaltbar ist.
9. 9. Echolotgeriit nach Ansprueh 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert seinen minimalen Wert für senkrecht nach unten gerichtete Lotstrahlen besitzt und mit llachcr verlaufendem Lotstrahlneigungswinkcl selbsttätig ansteigt.
10. 10. Echolotgeriit nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Teilwinkelbereich der Horizontallotung eine elektronische Schwellwerteinrichtimg selbsttätig in Abhängigkeit vom Lotstrahlneigungswinkel zu- und abschaltbar oder steuerbar ist.
11. 11. Echolotgeriit nach Anspruch 4'oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß für (lache Lotstrahlneigungswinkel die Echospannung nach oben begrcnzbar ist.
12. 1.2. Echolotgerät nach Anspruchs und Ll, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwellwert- bzw. Begrenzereinrichtungen miteinander zu einer Einrichtung (/1) kombiniert sind, welche in einem steilen und einem !lachen Teilwinkelbereich auf unterschiedliche Schwell- bzw. Grenzwerte steuerbar und in einem dazwischenliegenden Teilwinkelbereich abschaltbar ist.
13. 13. Echolotgerät nach Ansprueh 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einstellmittel für den Wert, bis auf den die den Schwellwert übersteigenden Echoamplituden erniedrigt werden, mit der Einrichtung zur einstellbaren Neigung der Lotstrahlrichtung gekuppelt oder kuppelbar sind.
14. 14. Echolotgerät nach Ansprueh 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Serienwiderstand im Schreibstromkreis in Abhängigkeit vom Lotstrahlncigimgswinkel steuerbar oder schaltbar ist.
15. 15. Echolotgerät nach Ansprueh 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Serienwiderstand im Schreibstromkreis kapazitiv überbrückt ist, so daß Echodetails in Abhängigkeit vom Lotstrahlneigungswinkel steuerbar oder schaltbar hervorgehoben werden.
16. 16. Echolotgeriit nach Ansprueh 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sclnvellwerteinrichtiing (A) ein zeitverzögerndes Netzwerk (A') vorgeschaltet ist.

    .17. Echolotgeriit nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Einrichtung zur einstellbaren Neigung der Lotstrahlrichtung ein einstellbarer Spannungsteiler gekuppelt oder kuppelbar ist, der den Anteil der elektronischen Einrichtung an den Verlauf der Verstärkercharakteristik in Abhängigkeit vom Neigungswinkel steuert oder schaltet.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen