DE1566762C - Empfänger für die akustische Unterwasser-Fernmessung - Google Patents

Description

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (330) eine Anzeigevorrichtung ist.

3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Anzeigevorrichtungen (376, 378. 398) vorgesehen ist (sind), die von der zweiten Torschaltung (366, 368) steuerbar ist (sind) und die zu messende^) Variable(n) anzeigt (anzeigen). " 4. Empfänger nach einem der vorhergehenden .' Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Oszillator (334, 336) während einer festen Zeitdauer durch die zweite Torschaltung (366, 368) mit dem Zähler (330) verbindbar ist.

5. Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche für den Empfang von drei oder mehr telemetrisch gemessenen Variablen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung von zwei oder mehr Variablen ein Oszillator (334) vorgesehen ist und daß dieser Oszillator durch die zweite Torschaltung (366, 368, 351) mit der ersten Torschaltung (326) verbunden ist, während die Verbindung der übrigen Oszillatoren (336) mit der ersten Torschaltung (326) durch die zweite Torschaltung (336, 338, 351) gesperrt ist.

6. Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte (P₃) akustische Impuls während wenigstens einer fest eingestellten Zeitspanne nach dem ersten (P₁) akustischen Impuls übertragen wird und daß die zweite Torschaltung (366, 368, 351) einen Zeitverzögerungskreis (358, 360) aufweist, der durch den ersten Impuls (P₁) synchron gestellt wird, um den Empfang oder Nichtempfang des dritten Impulses (P₃) zu bestimmen.

7. Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen. Impulse (P₁, P₂, P₃) jeweils durch eine Schwingung der gleichen Frequenz von bestimmter Dauer gebildet sind.

8. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Impulse (P₁, P₂, P₃) durch jeweils eine Schwingung verschiedener Frequenz von vorbestimmter Dauer gebildet sind.

Die Erfindung betrifft einen Empfänger für die akustische Unterwasser-Fernmessung.

Es sind bereits Anordnungen zur Fernübertragung von Informationen durch Wasser vermittels akustischer Wellen bekannt. Bei einer Ausführungsform wird ein frequenzmodulierter Träger verwendet, d. h. eine kontinuierliche Frequenz wird übertragen, und die Frequenz weicht proportional zu der übertragenen Veränderlichen geringfügig von einer festen Frequenz ab. Bei einer weiteren Ausführungsform wird eine sogenannte Impulsfrequenz-Modulation angewandt, d. h. die akustischen Wellen werden in kurzen Impulsen übertragen, welche mehrere Wellen der Grundfrequenz enthalten. Die Folgefrequenz dieser Impulse wird proportional zu der übertragenen Veränderlichen eingestellt.

Die Anlage mit frequenzmoduliertem Träger erfordert, daß der Sender oder Schallgeber kontinuierlich sendet, wodurch kontinuierlich elektrische Energie verbraucht wird. Um elektrische Energie zu sparen, muß die akustische Leistung einer solchen Anlage notwendigerweise niedrig sein. Da andererseits bei der erfindungsgemäßen Fcrnmeßanlage Information in Impulsform übertragen wird, kann die akustische Leistung während des Impulses verhältnismäßig hoch sein. Daher ist nur ein geringer durchschnittlicher Energieverbrauch erforderlich.

Die grundlegende Schwierigkeit bei der Impulsfolgefrequenz-Modulation besteht darin, daß Impulsechos auf See mehrmals empfangen werden, was entweder darauf beruht, daß der Schall den Meeresboden erreicht und zum Empfänger reflektiert wird oder daß der Schall eine Schicht hoher Änderung der akustischen Geschwindigkeit erreicht, was ebenfalls ein Echo hervorruft. Diese Echos werden am Empfänger oftmals mit der gleichen oder größeren Amplitude als die direkten Signale empfangen, was auf Veränderungen der Absorption auf den verschiedenen Wegen der Signale durch die See beruht. Infolgedessen ist es manchmal unmöglich, zwischen Echos und dem direkten Signal zu unterscheiden, und es kann am Empfänger keine wahre Ablesung vorgenommen werden.

In den letzten Jahren wurde die Hochsee-Schleppnetzfischerei ein bevorzugtes Verfahren zum Einbringen von Fischen aus der See. Bei dieser Schleppnetzfischerei wird ein großes Netz (das Schleppnetz) an einem langen Tau, beispielsweise 1800 Meter hinter dem Schiff (dem Trawler oder Schleppnetzfischer) in Tiefen von beispielsweise 550 Meter geschleppt.

Bei dem gegenwärtig angewendeten Verfahren ist es für den Kapitän des Trawlers sehr schwierig, die Tiefe seines Schleppnetzes und den Zustand der Aufnahmeöffnung des Schleppnetzes zu kennen. Es ist auch erwünscht, die Temperatur am Schleppnetz zu kennen. Es wurden Fühler am Netz angeordnet und Informationen über ein elektrisches Kabel zum Trawler oder Schleppnetzfischer übertragen. Solche Anlagen sind jedoch in der Meeresumgebung anfäl-

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lig. Daher bestand ein Bedürfnis nach einer Unter- wird. Bei dieser Anlage ist ein Schreiber vorgesehen,

wasser-Fernmeßanlage zur Verwendung bei Schlepp- wie er allgemein bei bekannten Echoloten verwendet

netzfischern. Die obenerwähnten Anlagen mit Fre- wird. Der Abstand zwischen Marken auf der Auf-

quenzmodulation und Impulsfrequenz-Modulation zeichnungskarte, welche den Empfang von zwei Im-

wurden im Hinblick auf diese Anwendung entwik- 5 pulsen feststellt, wird gemessen und unter Zuhilfe-

kelt. nähme einer Tabelle od. dgl. auf die Einheiten der

Anlagen mit Frequenzmodulation oder Impulsfre- übertragenen Veränderlichen bezogen.

quenz-Modulation sind in der technischen Auswer- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

tung nicht erfolgreich, wenn sie nur eine der obenge- Empfänger für die akustische Unterwasser-Fernmes-

nannten Veränderlichen messen. Sie werden jedoch io sung mit einer leicht interpretierbaren Ableseeinrich-

kompliziert, wenn es erwünscht ist, mehrere Verän- tung anzugeben. Dabei soll besonders berücksichtigt

derliche zu übertragen. werden, daß die Erfindung auf die Fernübertragung

Durch die deutsche Patentschrift 767 315 ist auch von Daten von einem Schleppnetz auf einen Schlepp-

bereits ein Verfahren zur Entfernungsbestimmung fischer anwendbar sein soll.

durch Echolotung mittels Schallwellen im Wasser be- 15 Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch

kanntgeworden, bei dem eine Signalfolge, die nur einen Empfänger gelöst, der gekennzeichnet ist durch

auf eine Weise mit sich selbst zur Deckung gebracht einen Zähler, wenigstens zwei Oszillatoren, welche

werden kann, periodisch fortlaufend gesendet wird die von dem Zähler zu zählenden Zählimpulse erzeu-

und bei der die durch sie verursachten Echos mittels gen, durch eine erste Torschaltung, die Impulse von

einer Anzeigevorrichtung mit einer einstellbaren, dre ao den Oszillatoren zu dem Zähler während einer Zeit

Gestalt der Signalfolge aufweisenden Schablone von weiterleitet, die durch den Empfang eines ersten und

Hand oder selbsttätig zur Deckung gebracht werden. eines zweiten akustischen Impulses definiert ist, und

Hierbei wird eine Empfangsvorrichtung verwandt, durch eine zweite Torschaltung, die nur einen dieser

die mit zwei Anzeigevorrichtungen verbunden ist, Oszillatoren mit der ersten Torschaltung zu einer

von denen die eine auf alle Impulse anspricht und 25 Zeit koppelt, die von dem Empfang oder dem Nicht-

die kleinen Skalenteile, beispielsweise die Einer- und empfang wenigstens eines dritten akustischen Impul-

Zehner-Skalenteile anzeigt, während die andere An- ses abhängig ist.

Zeigevorrichtung mittels eines vorgeschalteten Filters Durch eine derartige Anordnung wird der stö-

nur beispielsweise auf jeden zehnten Impuls anderer rungsfreie Empfang von zwei oder mehr Meßwerten

Frequenz bzw. anderer Modulation anspricht und die 30 und eine einfache und übersichtliche Anzeige dieser

großen Skalenteile, beispielsweise die Hunderter- Meßwerte ermöglicht,

und Tausender-Skalenteile anzeigt. Bei einem Unterwasser-Fernmeßverfahren, für das

Durch die USA.-Patentschrift 2 894 596 ist auch der erfindungsgemäße Empfänger vorzugsweise ver-

bereits ein Verfahren zur Bestimmung der Lage von wandt werden kann, wird der Schallgeber z. B. an geologischen Schichten bekanntgeworden, bei dem 35-dem Schleppnetz eines Fischereifahrzeuges befestigt

von "einer Stelle an der Erdoberfläche eine Explosion und arbeitet über einen Frequenzbereich von 11 bis

ausgelöst wird und wobei die an der geologischen 13 kHz, der durch eine Vielzahl von bekannten aku-

Schicht reflektierten Explosionswellen durch an der stischen Wandlern verarbeitet werden kann. Der

Oberfläche im Abstand von der Explosionsstelle auf- Schallgeber überträgt kurze akustische Impulse mit

gestellte Detektoren empfangen werden und die 40 einer Frequenz von 12 kHz bei der Impulsfolgefre-

durch diese Detektoren erzeugten elektrischen Si- quenz von etwa einem Impuls pro Sekunde. Ein

gnale gleichzeitig aufgezeichnet werden. zweiter Impuls mit einer Frequenz von 13 kHz wird

Durch die deutsche Patentschrift 958 185 ist auch zwischen dem sich jeweils in einer Sekunde wiederbereits ein Verfahren zur drahtlosen Fernüberwa- holenden Impuls nach einem Zeitintervall übertrachung ferngesteuerter, räumlich verteilter Anlagen 45 gen, welches proportional zu der am Schleppnetz gebekanntgeworden, bei dem den fernzusteuernden messenen Veränderlichen ist. Ein dritter Impuls mit Anlagen Funkbaken, deren Reflektionsvermögen für einer Frequenz von 12 kHz wird in einem von zwei elektromagnetische Wellen zur Abgabe einer Betäti- festen Zeitpunkten nach dem ersten Impuls Übertragungsmeldung empfangener bzw. ausgeführter Steu- gen, wenn eine von zwei Veränderlichen übertragen erbefehle und/oder zur Anzeige des Schaltzustandes 50 wird, und er wird nicht übertragen, wenn eine dritte verändert wird, zugeordnet sind, die von einer Korn- Veränderliche übertragen wird,
mandostelle funkortungsartig abgetastet werden und Bevorzugt sind die übertragenen Veränderlichen in Abhängigkeit von ihrem Reflektionsvermögen in die Tiefe des Kopftaues des Schleppnetzes, die Temeinem Kontrollgerät Bakenzeichen hervorrufen, de- peratur am Kopf tau und die Netzaufnahmeöffnung, ren Art und Größe die Betätigungsmeldung oder den 55 d. h. der Abstand zwischen dem Kbpftau und dem Schaltzustand wiedergibt. Grundtau.

Es wurde auch bereits eine Anlage zum Übertra- Vorzugsweise zeigt der gemäß der Erfindung ausgen einer einzigen Veränderlichen von einem akusti- gebildete Empfänger an einer einzigen numerischen sehen Unterwasser-Schällgeber zu einem Empfänger Ableseeinrichtung den Digitalwert der zu messenden vorgeschlagen, bei der eine erste Reihe von Impulsen 60 Veränderlichen an. Weiterhin kann eine beleuchtete mit fester Folgefrequenz und eine zweite Reihe von Platte automatisch die gerade gemessene Veränderimpulsen übertragen wird, deren jede in einem Zeit- liehe anzeigen, und entsprechend der jeweils gerade punkt nach einem der ersten Impulse erfolgt, welcher gemessenen Veränderlichen kann gleichzeitig auto-, proportional zu der zu messenden Veränderlichen matisch an der Anzeigevorrichtung ein entsprechenist. Dieser Vorschlag hat sich in der Umgebung des 65 des Dezimalkomma beleuchtet werden.
Meeres als außerordentlich zuverlässig erwiesen. Es An Hand der Figuren wird die Erfindung beiist erwünscht, daß dieser Vorschlag auf eine Übertra- spielsweise näher erläutert. Es zeigt
gungsanlage für mehrere Veränderliche angewandt F i g· 1 eüie Seitenansicht, in welcher die vorlie-

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gende Erfindung in ihrer Anwendung auf die drei Trägeroszillatoren entsprechend den ersten Im-

Schleppnetzfischerei dargestellt ist, pulsen mit der festen Folgefrequenz (Ton Eins), den

F i g. 2 ein vereinfachtes Blockschaltschema eines zweiten, veränderlichen Impulsen (Ton Zwei) und

Unterwasser-Schallgebers, der nicht Gegenstand der den Adressier- oder Markenimpulsen (Ton Drei).

Erfindung ist, wie er im Zusammenhang mit dem er- 5 Der Schallgeber oder Sender weist außerdem zwei

findungsgemäßen Empfänger verwendbar ist, Tiefenfühler, von welchen einer am Kopftau und

FigT3 ein Zeitdiagramm der akustischen Signale, einer am Grund tau befestigt ist, einen Temperaturweiche durch den in F i g. 2 dargestellten Unter- fühler, welcher am Kopf tau befestigt ist, sowie eine wasser-Schallgeber erzeugt werden, schaltende und gesteuerte Verzögerungseinrichtung

Fig.4 ein Zeitdiagramm der Übertragungsfolge io auf, welche durch eine Folgesteuereinrichtung zur

von drei Veränderlichen, wie sie durch den in Fig. 2 Übertragung der Impulse in der beschriebenen Folge

dargestellten Unterwasser-Schallgeber abgegeben gesteuert wird. Die Aufnahmeöffnungs-Veränder-

werden kann, liehe wird durch Subtrahieren des Ausgangssignals

Fig. 5, welche aus den Fig. 5 A und 5 B besteht, der Tiefenfühler für Kopf tau und Grundtau be-

eine schematische elektrische Schaltskizze, welche 15 stimmt.

teilweise als Blockschaltschema ausgeführt ist, einer Der Empfänger weist Trenneinrichtungen zur Er-

technischen Ausführungsform eines erfindungsgemä- zeugung von Impulsen in drei getrennten Steuerlei-

ßen Empfängers und tungen entsprechend den drei Impulsen des übertra-

F i g. 5 C ein Anordnungsschema, welches zeigt, genen Signals auf. Ein Anzeigezähler ist mit einem

wie die F i g. 5 A und 5 B zur Bildung der F i g. 5 zu- 20 Impulsoszillator in einem festen Zeitintervall nach

sammengesetzt werden müssen. Empfang seines Impulses der ersten Impulsreihe mit

Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen in allen Fi- fester Folgefrequenz verbunden. Der Impulsoszilla-

guren die gleichen Elemente. tor, mit welchem der Zähler verbunden ist, wird

Der bereits erwähnte Vorschlag einer Anlage zum durch den Zeitpunkt des Empfangs oder das Aus-Übertragen einer einzigen Veränderlichen von einem 25 bleiben des Empfangs des Adressier- oder Markenakustischen Unterwasser-Schallgeber zu einem Emp- impulses bestimmt. Wenn die Aufnahmeöffnung des fänger kann allgemein als Verfahren und Vorrich- Netzes und die Tiefe in den gleichen Einheiten getung zur akustischen Unterwasser-Fernmessung einer messen werden sollen, kann für diesen Zweck ein Veränderlichen bezeichnet werden, wobei ein erster einziger Impulsoszillator vorgesehen werden. Weiter Satz von akustischen Impulsen mit fester Folgefre- 30 weist der Empfänger logische Schaltungen zur Bequenz übertragen wird. Zwischen diesen Impulsen leuchtung der Anzeigeeinrichtung auf, welche die gewird ein zweiter Satz von Impulsen jeweils in einem messene Veränderliche und die erforderlichen Dezi-Zeitintervall nach dem vorangehenden Impuls der er- malkommas anzeigt.

sten Impulsreihe übertragen, wobei dieses Zeitinter- Aus F i g. 1 ist ersichtlich, wie ein Trawler 20 ein

valL proportional zu der zu messenden Veränderli- 35 mit 22 bezeichnetes Schleppnetz schleppt. Der Tiefen-

chenist. fühler, Temperaturfühler und der Schallgeber kön-

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Emp- nen in einem oder mehreren Druckbehältern 24 verfängers zur Übertragung von drei Veränderlichen wird packt sein, welche am Kopf tau 26 des Schleppnetzes nun ein kurzer Zeitraum nach jedem der ersten Im- 22 befestigt sind. Ein zweiter Tiefenfühler 28 ist am pulse vorgesehen, welcher für die Übertragung von 40 Grundtau 30 befestigt und ist über ein Kabel 32 mit Adressen- oder Markenimpulsen vorbehalten wird. der elektronischen Schaltung im Behälter 24 verbun-Diese können in festen Zeitpunkten nach jedem der den.

ersten Impulse übertragen werden und geben die Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß der mit 33 bezeich-

übertragene Veränderliche an. Zu diesem Zweck nete Unterwasser-Schallgeber einen Kopftau-

werden bei der hier beschriebenen Ausführungsform 45 Tiefenfühler 34, einen Grundtau-Tiefenfühler 28 und

zwei Zeitpunkte nach dem Auftreten eines ersten Im- einen Temperaturfühler 36 aufweist, deren jeder ein

pulses vorbehalten, und ein dritter, in einem dieser elektrisches Signal proportional zu der gemessenen

zwei Zeitpunkte auftretender oder nicht auftretender Veränderlichen erzeugt. Das Kopftau-Tiefensignal

Impuls zeigt an, welche der drei Veränderlichen wird auf eine Und-Schaltung 38 gegeben. Die Diffe-

übertragen wird. 50 renz zwischen dem Kopf- und Grundtausignal

Es ist dem Fachmann ersichtlich, daß die drei Im- (welche dem Aufnahmeöffnungssignal entspricht)

pulse, der erste Impuls mit der festen Folgefrequenz, wird am Punkt 39 erhalten und auf die Und-Schal-

der Impuls entsprechend der Veränderlichen und der tung 40 gegeben. Das Temperatursignal wird auf die

Adressen- oder Markenimpuls, alle mit der gleichen Und-Schaltung 42 gegeben. Diese Signale gehen

Trägerfrequenz übertragen werden können. Vorzugs- 55 durch ihre jeweiligen Und-Schaltungen. Jede Und-

weise werden sie jedoch auf verschiedenen Frequen- Schaltung wird durch ein Signal auf ihrer zweiten

zen übertragen, um die Unterscheidbarkeit bei der Leitung aktiviert.

Anlage zu erhöhen. Außerdem werden diese Fre- Die Signale sind ein Tiefenadressier- bzw. -mar-

quenzen so gewählt, daß sie im Frequenzspektrum kensignal auf der Leitung 44, ein Temperaturadres-

nahe beeinander liegen, so daß sie durch einheitliche 60 sier- bzw. -markensignal auf der Leitung 46 und ein

akustische Ubertragungseinrichtungen übertragen Aufnahmeöffnungsadressier- bzw. markensignal auf

und empfangen werden können. auf der Leitung 48. Sie werden durch die Folgesteuer-

Wie oben ausgeführt, ist der erfindungsgemäße anordnung SO geliefert.

Empfänger, insbesondere auf die Schleppnetzfischerei Da zu einem bestimmten Zeitpunkt nur eines der

anwendbar; die Tiefe des Kopftaus, die Temperatur 65 Signale zur Tiefenadressierung, Temperaturadressie-

am Kopftau und die Aufnahmeöffnung des Schlepp- rung oder Aufnahmeöffnungsadressierung auf die

netzes können mit seiner Hilfe erfaßt werden. Zu Leitungen 44, 46 oder 48 gegeben wird, geht gleich-

diesem Zweck benötigt man einen Schallgeber mit zeitig nur eines der veränderlichen Signale durch die

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Und-Schaltungen 38, 40 und 42. Dieses Signal geht Wenn die Temperatur'gemessen wird, tritt Ton

durch die Oder-Schaltung 52 und steuert eine verän- Eins in den regelmäßigen Ein-Sekundenabständen derliche Verzögerungseinrichtung 54. Trägeroszilla- auf. Ton Zwei tritt im Zeitintervall von 20 bis 400 toren 56, 58 und 60, welche jeweils bei 11, 12 und Millisekunden nach Ton Eins auf (wobei T₂ propor-13 kHz arbeiten, sind ebenfalls im Unterwasser- 5 tional zur Temperatur ist), und Ton Drei tritt 7 MiI-Schallgeber 33 vorgesehen. Die dadurch gelieferten lisekunden nach Ton Eins auf.

kontinuierlichen Signale werden durch die Und- Wenn das Signal der Aufnahmeöffnung des Netzes

Schaltungen 62, 64 bzw. 66 geschaltet, wobei die übertragen wird, tritt wiederum Ton Eins einmal in Und-Schaltung 62 durch den Ausgang eines Taktge- der Sekunde auf. Ton Zwei tritt während des Inforbers 68 mit einem Impuls je Sekunde,· die Und-Schal- io mationsintervalls von 20 bis 400 Millisekunden auf tung 64 durch den Ausgang einer Marken-Oder- und Ton Drei tritt 15 Millisekunden nach Ton Eins Schaltung 70 und die Und-Schaltung 66 durch das auf.

Ausgangssignal der veränderlichen Verzögerungsan- Zweckmäßig wird jede Veränderliche mehrmals

Ordnung 54 gesteuert wird. zur Oberfläche übertragen, bevor eine andere Verän-

Die veränderliche Verzögerungsanordnung emp- 15 derliche übertragen wird, sowohl zur praktischeren fängt die Taktimpulse aus dem Taktgeber 68 und er- Anzeige als auch um sicherzustellen, daß der gele* zeugt in einem veränderlichen Zeitpunkt danach, gentliche Empfang eines fehlerhaften Tones Zwei welcher durch das von der Oder-Schaltung 52 auf die durch eine plötzliche Änderung in der veränderlichen veränderliche Verzögerungsanordnung gegebene Si- Ablesung am Empfänger bemerkt wird. Bevorzugt gnal bestimmt wird, einen Impuls, welcher auf die 20 wird daher die Tiefeninformation 20 Sekunden lang Und-Schaltung 66 gegeben wird. Dieser Impuls in Abständen von 40 Sekunden übertragen, wie schaltet den Oszillator mit BkHz. Der modulierte durch die Wellenform in Fig.4 angedeutet. Das Impuls geht durch eine Oder-Schaltung 72, wird Temperatursignal wird alle 40 Sekunden 10 Sekundurch einen Verstärker 74 verstärkt und auf einen den lang übertragen, und das Signal der Aufnahmeakustischen Wandler 76 gegeben. 25 öffnung des Netzes wird ebenfalls alle 40 Sekunden

Der eine Impuls je Sekunde aus dem Taktgeber 68 10 Sekunden übertragen. Diese Zeitintervalle können wird auf die Folgesteuereinrichtung 50 gegeben und natürlich abgeändert werden, so daß sie für den Besteuert deren Betrieb. Dieses Signal wird auch auf nützer der Anlage geeignet sind. Wie aus F i g. 4 zu eine Verzögerungsanordnung 78 mit 7 Millisekunden ersehen ist, sind die Zeiten, zu denen die einzelnen Verzögerung durch die Und-Schaltung 82 und auf 30 Signale übertragen werden, gegeneinander versetzt, eine Verzögerungsanordnung 80 mit einer Verzöge- Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist der erfindungsge-

rung von 15 Millicekunden durch die Und-Schaltung mäße Unierwasser-Schallempfanger 290 am Boden 84 gegeben. Die Ausgangssignale aus diesen Ver- des Schiffs 20 befestigt. Das Ausgangssignal wird auf zögerungsanordnungen werden in der Oder-Schal- einen Verstärker 292 gegeben (Fig.5A), von dort tung 70 kombiniert. Das kombinierte Signal ist das 3^ durch ein 11- bis 13-kHz-Bandpaßfilter 294 über Marken- oder Adressensignal, welches über die Lei- ' einen zweiten Verstärker 296 und sodann als ein tung 86 auf die Und-Schaltung 64 gegeben wird und Eingangssignal auf den Modulator 298. Das andere den Oszillator 58 mit 12 kHz schaltet. Die anderen Eingangssignal wird durch einen 10-kHz-Schwe-Eingänge der Und-Schaltungen 82 und 84 sind mit bungsoszillator 300 zugeführt. Die Verstärkungsfakden Aufnahmeöffnungs- und Temperaturadressier- 40 toren der Verstärker 292 und 296 können durch eine bzw. -markenleitungen 48 und 46 verbunden, welche einzige Verstärkungssteuerschaltung 302 gesteuert von der Folgesteueranordnung 50 kommen. Daher werden. Das Ausgangssignal des Modulators 298 wird ein Taktimpuls durch die Und-Schaltung 82 auf entspricht den drei vom Unterwasser-Schalldie 7-Millisekunden-Verzögerungsanordnung 78 gege- empfänger 290 empfangenen Impulsfolgen, diese ben, wenn das Temperatursteuersignal in der Leitung 45 sind jedoch die Differenz zwischen 10 kHz und der 46 vorhanden ist, und ein Taktimpuls wird auf die 15- tatsächlichen Frequenz der vom Unterwasser-Millisekunden-Verzögerungsanordnung 80 gegeben, Schallempfänger empfangenen Impulse, wenn das Aufnahmeöffnungs-Steuersignal in der Lei- Daher liegt bei den Ausgängen Ton Eins bei

tung 48 vorhanden ist. 1 kHz, Ton Zwei bei 3 kHz und Ton Drei bei 2 kHz.

Die durch den Taktgeber 68, die veränderliche 50 Diese Signale gehen alle durch ein 3-kHz-Tiefpaß-Verzögerungsanordnung 54, die 7-Millisekunden- filter 304, werden durch den Verstärker 306 ver-Verzögerungsanordnung 78 und die 15-Millisekun- stärkt und zum Abhören des Empfängers auf Kopfden-Verzögerungsanordnung 80 gelieferten Impulse hörer 308 gegeben. Die Signale werden auch auf sind alle ziemlich kurz, und zwar in der Größenord- drei Bandpaßfilter gegeben, und zwar ein 1-kHznung von 4 Millisekunden. 55 Bandpaßfilter 310 für Ton Eins, ein 3-kHz-Bandpaß-

Daher treten die vom Wandler 76 ausgesandten filter 312 für Ton Zwei und ein 2-kHz-Bandpaßfilter akustischen Signale in der in Fig. 3 gezeigten Weise 314 für Ton Drei. Die drei Signale' werden in den auf. Wenn das Tiefensignal übertragen wird, tritt der Komparatoren 316, 318 und 320 jeweils verglichen, erste Impuls Ton Eins (P₁) einmal in der Sekunde Die Ausgangssignale der Komparatoren sind

auf (Zeitintervall T₁). Die veränderliche Verzöge- 60 Rechteckimpulse mit der gleichen Frequenz wie die rungsanordnung 54 (F i g. 2) ist so angeordnet, daß darauf gegebenen Eingangssignale. Beispielsweise der dadurch erzeugte, veränderlich verzögerte Impuls führen die dem Komparator 316 zugeführten 1-kHz- und infolgedessen Ton Zwei (P₂) zu einem bestimm- Impulse zu einem 1-kHz-Rechteckwellenausgang für ten Zeitpunkt während des Intervalls von 20 bis 400 die Dauer des Tons Eins von 4 Millisekunden. Millisekunden nach P₁ auftritt. Wie aus Fig.2 er- 65 Der Ton Eins wird auf einen monostabilen Multisichtlich, tritt daher Ton Zwei zum Zeitpunkt T₂ auf, vibrator 322 gegeben, welcher 20 Millisekunden späwelcher proportional zu der am Kopftau-Tiefen- ter ein verzögertes Ausgangssignal zum Setzen des fühler 34 (F i g. 2) gemessenen Tiefe ist. Flipflops 324 in den Ein-Zustand abgibt, wodurch

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die Und-Schaltung 326 geöffnet wird. Solange das Flip- 368 ein Anzeigeausgangssignal auf den monostabilen flop 324 im Ein-Zustand verbleibt, können Impulse Multivibrator 348. Das 900-Millisekunden-Ausgangs-

auf der Leitung 328 durch die Und-Schaltung 326 zu signal desselben zeigt an, daß die Aufnahmeöffnung

dem allgemein mit 330 bezeichneten Zähler gehen. des Netzes gemessen wird.

Das Ausgangssignal des Komparators 318 wird 5 Wenn die Temperatur gemessen wird, aktiviert die

auf den Rücksetzeingang des Flipflops 324 gegeben. Ausgangsleitung 370 die Und-Schaltung 344, wo-

Daher wird nach Empfang von Ton Zwei die Und- durch der Temperaturoszillator 336 mit dem Zähler

Schaltung 326 geschlossen, und es werden keine wei- 330 verbunden wird. Gleichzeitig sperrt der Leiter

teren Impulse auf der Leitung 328 durch den Zähler ' 372 mit umgekehrt negativem Ausgangssignal die

330 gezählt. io Und-Schaltung 342. Wenn die Temperatur nicht ge- j

Die Impulse auf der Leitung 328 gehen von Os- messen wird, wird die Und-Schaltung 342 aktiviert I

zillatoren 332 aus. Es kann ein Oszillator für jede und der Oszillator 334 wird daher mit dem Zähler j

Veränderliche vorgesehen sein. Bei der dargestellten 330 verbunden. :

bevorzugten Ausführungsform ist jedoch, da Tiefe Die monostabilen Multivibratoren 346 und 348 i

und Aufnahmeöffnung des Netzes in den gleichen 15 haben eine Ausgangsimpulslänge von 900 Millise-

Einheiten gemessen werden können, ein einziger Os- künden. Daher werden sie automatisch auf Aus zu- i

zillator 334 hierfür und ein Temperaturoszillator 336 rückgesetzt, wenn der Zeitpunkt zum Umschalten der j

vorgesehen. Diese Oszillatoren können Einsteck- Anlage auf eine andere Veränderliche eintritt. j

Bausteine sein, so daß sie zwecks Wechsel der Maß- Das Ausgangssignal des Netzaufnahmeöffnungs- j

einheit, beispielsweise von Fuß auf Faden auf Me- 20 Multivibrators 348 wird auf eine Lampensteuerung \

ter oder von ° F auf ° C, schnell ausgetauscht wer- 374 gegeben, um eine Netzaufnahmeöffnungs-An- j

den können. Praktischerweise muß jedoch der Tem- zeige 376 zu betätigen. Das Ausgangssignal des mo- i

peraturoszillator 336 nicht ausgetauscht werden, da nostabilen Temperatur-Multivibrators 346 wird auf (1

alle Fischer mit der Celsiusskala bekannt werden, eine Lampensteuerung 377 gegeben, um eine Tempe- *

und der Oszillator 334 muß nur zum Übergang von as raturanzeige 378 und eine Dezimalkomma-Lampe

Meter auf Faden ausgetauscht werden. 380 zu beleuchten, welche in den Anzeigezählern j

Die Ausgangssignale der Oszillatoren 332 werden 330 angebracht ist. Wenn die Aufnahmeöffnung des ', auf Komparatoren 338 und 340 gegeben. Die Netzes oder die Tiefe gemessen wird, d. h. wenn die Rechteck-Ausgangssignale werden als ein Eingangs- Temperatur nicht gemessen wird, wird das umgesignal auf die beiden Und-Schaltungen 342 und 344 30 kehrte Ausgangssignal des Temperatur-Multivibragegeben. Die zweiten Eingänge der Und-Schaltungen tors 346 auf die Lampensteuerung 382 gegeben, um 342 und 344 werden jeweils einzeln zu einem be- entweder die Meter- oder Faden-Anzeige 384 oder stimmten Zeitpunkt in geeigneter Weise von mono- 386 zu beleuchten, was von der Stellung des Schalstabilen Multivibratoren 346, 348 (F i g. 5 A) gestellt. ters 388 abhängt. Geeignete Dezimalkommas 390 Die.Ausgangssignale werden an der Oder-Schaltung 35' und 392 werden so gleichermaßen beleuchtet. Wenn 347 miteinander verknüpft und als ein Eingangs- weder die Temperatur noch die Aufnahmeöffnung des signal auf ein binäres Teiler-Flipflop 349 gegeben, Netzes gemessen werden, werden die Sperrausgangswelches zum Puffern des Ausganges der Oder-Schal- signale von den Multivibratoren 346 und 348 auf die tung 347 erforderlich ist. Dadurch werden die Im- Und-Schaltung 394 gegeben. Diese betätigt sodann pulse auf die Leitung 328 zum Zählen gegeben. 40 die Lampensteuerung 396, so daß die Tiefen-Anzeige

Drei Anzeigedekaden 330 können verwendet wer- 398 beleuchtet wird.

den. Diese werden durch einen Rückstellgenerator Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß der er-

350 zurückgestellt. Dieser kann durch Drücken des findungsgemäße Empfänger zur Übertragung anderer

Rückstellknopfes 352 betätigt werden. Er wird auch Veränderlicher, beispielsweise des Salzgehalts, ver-

am Beginn jeder Zählung durch Empfang des Tons 45 wendet werden kann, wenn man geeignete Fühler

Eins betätigt, der durch die Und-Schaltung 354 geht verwendet. Weitere Töne oder Schallimpulse können

(die dann aktiviert ist, da das Flipflop 324 durch den _ZUr Fernmessung von mehr als drei Veränderlichen

um 20 Sekunden verzögerten Impuls aus dem Flip- verwendet werden, oder es kann beispielsweise die

flop 322 noch nicht gesetzt ist). Übertragung eines Tones Drei sowohl 7 Millisekun-

Wie aus Fig. 5 A ersichtlich, werden die Und- 50 den als auch 15 Millisekunden nach Ton Eins die

Schaltungen 342 und 344 in F i g. 5 B folgenderma- Übertragung einer vierten Veränderlichen anzeigen,

ßen aktiviert: Ton Eins wird auf ein Paar von mono- Es ist weiter ersichtlich, daß andere Frequenzen so-

stabilen Multivibratoren 358 und 360 gegeben. Der wohl zur Erhöhung der Unterscheidungsfähigkeit des

Multivibrator 358 ergibt ein um 7 Millisekunden ver- Empfängers oder zur Vergrößerung der Anzahl von

zögertes Ausgangssignal, und der Multivibrator 360 55 übertragenen Veränderlichen verwendet werden kön-

ergibt ein Um 15 Millisekunden verzögertes Aus- nen. Schließlich können alle Töne oder Schallim-

gangssignal. Diese werden als Eingangssignale auf pulse die gleiche Frequenz besitzen. Da die übertra-

die Flipflops 362 bzw. 364 gegeben, deren jedes gene veränderliche Information auf das Band von 20

einen 4-Millisekunden-Rechteck-Ausgangsimpuls bei bis 400 Millisekunden nach Ton Eins beschränkt ist,

Empfang des verzögerten Ausgangssignals aus den 60 kann der erfindungsgemäße Empfänger zusammen

Multivibrator 358 und 360 erzeugt. mit gegenwärtig verwendeten Schreibern von Schiffs-

Daher gibt die Und-Schaltung 366, welche einen echoloten verwendet werden. Die mehrfache Über-

Ton Drei 7 Millisekunden nach P₁ erhält, ein Anzei- tragung jeder Veränderlichen für mehrere Töne Eins

geausgangssignal auf den monostabilen Multivibrator ergibt für die »Ton- oder Schallimpulsleitung« eine

346. Das 900-Millisekunden-Ausgangssignal dessel- 65 Autokorrelation.

ben zeigt an, daß die Temperatur gemessen wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der

Wenn andererseits Ton Drei 15 Millisekunden nach durch die Anzeigevorrichtung 330 angezeigte Wert

Ton Eins empfangen wird, gibt die Und-Schaltung jeweils direkt dem Zeitraum proportional, der zwi-

sehen dem Zeitpunkt verstreicht, zu dem die erste Torschaltung 326 nach dem Eintreffen des verzögerten ersten Signals P₁ geöffnet wird, und dem Zeitpunkt, in dem das zweite Signal F₂ eintrifft. Natürlich können jedoch auch für einen Fachmann ohne weiteres ersichtliche Vorrichtungen vorgesehen wer-

den, bei denen der durch die Anzeigevorrichtung 330 angezeigte Wert nicht direkt diesem Zeitraum proportional ist, sondern irgendeine andere praktisch realisierbare Funktion darstellt, deren Funktionswert jeweils durch die genannte Zeitspanne bestimmt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Empfänger für die akustische Unterwasserfernmessung, gekennzeichnet durch

A) einen Zähler (330),

B) wenigstens zwei Oszillatoren (334, 336), welche die von dem Zähler zu zählenden Zählimpulse erzeugen,

C) eine erste Torschaltung (326), die Impulse von den Oszillatoren (334. 336) zu dem Zähler (330) während einer Zeit weiterleitet, die durch den Empfang eines ersten (P₁) und eines zweiten (P.,) akustischen Impulses definiert ist, und

D) eine zweite Torschaltung (366, 368, 351), die nur einen dieser Oszillatoren (334*, 336) mit der ersten Torschaltung (326) zu einer Zeit koppelt, die von dem Empfang oder dem Nichtempfang wenigstens eines dritten (P_x) akustischen Impulses abhängig ist. "