DE69014826T2 - Strahlbündelungsverfahren für Sonar. - Google Patents

Strahlbündelungsverfahren für Sonar.

Info

Publication number
DE69014826T2
DE69014826T2 DE69014826T DE69014826T DE69014826T2 DE 69014826 T2 DE69014826 T2 DE 69014826T2 DE 69014826 T DE69014826 T DE 69014826T DE 69014826 T DE69014826 T DE 69014826T DE 69014826 T2 DE69014826 T2 DE 69014826T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequencies
antenna
sonar
transducers
echoes
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69014826T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69014826D1 (de
Inventor
Yves Doisy
Gall Andre Le
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales SA
Original Assignee
Thomson CSF SA
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 Thomson CSF SA filed Critical Thomson CSF SA
Application granted granted Critical
Publication of DE69014826D1 publication Critical patent/DE69014826D1/de
Publication of DE69014826T2 publication Critical patent/DE69014826T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06Systems determining the position data of a target
    • G01S15/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/34Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
    • G10K11/341Circuits therefor
    • G10K11/343Circuits therefor using frequency variation or different frequencies

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Bildung von Strahlbündeln für Sonar, insbesondere für sogenannte Relokalisierungssonare, die es insbesondere ermöglichen, ein vorher von einem Sonar grob geortetes Objekt genau zu orten.
  • Sitzt der Relokalisierungssonar dann in einem zu verbrauchenden Material, d.h. einem Material, das nach der Verwendung entweder zerstört oder aufgegeben wird, dann wird der Sonar selbst zerstört oder aufgegeben. In diesem Fall müssen die Kosten reduziert werden, was insbesondere möglich wird, wenn man sich mit Eigenschaften zufriedengibt, die schlechter als bei den Lokalisierungs und Identifizierungssonaren sind, da bereits wichtige Informationen zur Lokalisierung und den Eigenschaften der Ziele vorliegen.
  • Ein Relokalisierungssonar arbeitet typischerweise mit einer Frequenz in der Größenordnung von einigen hundert kHz, z.B. 500 kHz, bei einer Reichweite von einigen zehn Metern, z.B. zwischen 50 und 100 m.
  • Die gesuchten Leistungsmerkmale bestehen beispielsweise in einem Beobachtungssektor von etwa 60º, einer Winkelauflösung zwischen 1º und 2º sowie einer Abstandsauflösung in der Größenordnung von 10 cm. Darüberhinaus soll der Bildtakt relativ hoch bleiben, also mindestens 1 Bild/s.
  • Die verschiedenen bekannten Lösungen ermöglichen es nicht, diese Bedingungen zufriedenstellend zu erfüllen.
  • So ist die Bildung von Strahlbündeln zum Empfang auf elektronische Weise bekannt, aber dieser macht es erforderlich, daß in allen Richtungen im gesamten Beobachtungssektor gesendet wird, womit eine höhere elektrische Leistung erforderlich wird. Darüberhinaus muß eine hohe Zahl (einige zehn) von Strahlbündeln gebildet werden, um die gewünschte Auflösung zu erreichen, womit eine Vermehrung des Materials und in Abhängigkeit von den hohen Werten der zu erhaltenden Winkelablagen die Verwendung einer Technik der Verzögerung und nicht der Phasenverschiebung erforderlich wird. Damit ist diese Lösung sehr kostspielig.
  • Ebenso ist die Herstellung einer Richtsendeantenne bekannt, die der gewünschten Winkelauflösung genügt und demnach wenig Energie im Verhältnis zum Antennengewinn verbraucht. Diese Antenne dreht sich mit der Empfangsantenne; allerdings läßt sich dann nicht mehr der gewünschte Bildtakt erreichen, da die Impulsrückkehr abgewartet werden muß, ehe die Antenne um das der Auflösung entsprechende Inkrement gedreht werden kann.
  • Schließlich ist aus der französischen Patentschrift 2 553 395 (Erfinder Georges GRALL), die von der Anmelderin am 25. Oktober 1983 eingereicht wurde, die Realisierung eines Sonars bekannt, der eine Übereinanderlagerung von winkelversetzten Antennen aufweist, die jeweils einen Subsektor bestimmen. Damit wird es möglich, diese Antenne mit einer ausreichenden Geschwindigkeit drehen zu lassen, um den gewünschten Bildtakt zu erhalten. Allerdings ist das Volumen des Materials in einem solchen System hoch und läßt sich nur für höhere Frequenzen als Mhz auf einen vernünftigen Wert reduzieren.
  • Um einen Relokalisierungssonar zu erhalten, dessen Leistungen den Anforderungen gerecht werden, schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Bildung von Strahlbündeln für Sonar nach Anspruch 1 vor.
  • Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlich aus der folgenden, beispielhaften und nicht einschränkenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Figuren; darin zeigen
  • - Fig. 1 das vereinfachte Schema einer Antenne nach der Erfindung;
  • - Fig. 2 das Sendediagramm der Antenne von Fig. 1;
  • - Fig. 3 ein Diagramm zur Abtastung nach Subsektoren für eine Antenne nach der Erfindung;
  • - Fig. 4 ein Diagramm der Frequenz ebene eines Sonars nach der Erfindung;
  • - Fig. 5 und 6 eine Drauf- bzw. Vorderansicht der Sende- und Empfangsantennen eines Sonars nach der Erfindung; und
  • - Fig. 7 das vereinfachte Schema der Empfangsstufe eines Sonars nach der Erfindung.
  • Ein Sonar nach der Erfindung weist eine Sendeantenne auf, die in Fig. 1 sehr schematisch dargestellt ist. Sie weist eine Einheit aus Elementsendewandlern 100 mit einer Länge a auf, die mit einem Schritt d über eine Gerade verteilt sind.
  • Bekanntlich ist die Richtwirkung D(sinθ) einer solchen Sendung als Funktion von sinθ durch die folgende Formel gegeben:
  • In Fig. 2 ist das Richtwirkungsdiagramm für diese Antenne für den speziellen Fall dargestellt, wo die Länge a des Elementwandlers gleich 2/3 des Schritts p ist und die nebeneinanderliegenden Sensoren mit um π phasenverschobenen Signalen versorgt werden, d.h. indem die Polarität von einem zum anderen umgekehrt wird.
  • In dieser Figur stellt die gestrichelte Linie das Richtwirkungsdiagramm eines Elementsensors und die durchgezogene Linie das Richtwirkungsdiagramm der gesamten Sendeantenne dar.
  • Es ist festzustellen, daß auf diese Weise die Hauptkeule sowie die Keulen der Ordnung ±2 unterdrückt sind und praktisch nur noch die beiden Keulen der Ordnung ±1 bleiben, dies unabhängig von der verwendeten Frequenz.
  • Erfindungsgemäß wird dann im Laufe ein und der selben Folgeperiode des Sonars eine Abfolge von Impulsen mit unterschiedlichen Frequenzen ausgesendet, die für jeden Impuls einer bestimmten Richtung der beiden Bildkeulen der Ordnung ±1 entspricht. Damit wird eine Abfolge von Sendestrahlbündeln gebildet, die das gesamte abzutastende Feld abdecken, wobei eine geeignete Frequenzebene verwendet wird.
  • Beim Empfang werden zwei Antennen mit einer Keule mit weiter Öffnung verwendet, so daß die eine den Sektor links von der zentralen Achse der Antenne und die andere rechts von dieser Achse abdeckt. Die Peilwinkelauflösung geschieht durch Frequenzauflösung an den empfangenen Echos.
  • Die Position der beiden Sendekeulen ist für eine Frequenz fi durch die folgende Beziehung gegeben:
  • Wird die niedrigste Sendefrequenz mit f&sub1; bezeichnet, die höchste Frequenz mit fn, mit θ&sub1; der größte Ablagewinkel und mit θn kleinste Ablagewinkel, dann ist die Amplitude der Winkelabtastung durch die folgende Beziehung gegeben:
  • Setzt man dann θ&sub1; = θn + Δ&sub1;, dann wird diese Beziehung zu:
  • sin(θn + Δθ)f&sub1;/fn = sin θn (4)
  • Die Sendeantenne deckt demnach zwei Winkelfelder ab, die bezüglich der zentralen Achse der Antenne symmetrisch sind. Diese beiden Felder entsprechen demnach einerseits der Winkelabtastung der Bildkeulen von θ&sub1; bis θn und andererseits -θ1 bis -θn, also einer Breite gleich Δθ.
  • Offensichtlich bleibt zwischen diesen beiden Sektoren ein Loch, da die Bildkeulen nicht zur Achse der Antenne geführt werden können, was einer unendlichen Frequenz entsprechen würde.
  • Dieser Nachteil läßt sich durch verschiedene Vorkehrungen beheben. Dabei besteht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darin, eine mechanische Drehung der Antenne zu verwenden, um einen Beobachtungssektor mit einer Winkelbreite α abzudecken.
  • Um dann eine korrekte Überlappung der Winkelfelder zu erhalten, die durch elektronische Abtastung nach der Erfindung erhalten wurden, müssen die Paramter den Beziehungen 5 genügen, in denen k eine ganze Zahl ist.
  • 2 θn = k Δ θ
  • und 2 (k + 1) Δ θ = α (5)
  • In Fig. 3 ist ein Diagramm zur Erläuterung dieser Gleichungen 5 für den Fall dargestellt, bei dem k = 3; d.h. 3 Drehungen mit jeweils Δθ die Abdeckung eines Winkelsektors mit einer Öffnung α ermdglichen. In der ersten Zeile ist die neutrale Position der Antenne bezüglich der zentralen Achse 0 des Sektors zu sehen, wo die elektronische Abtastung die Abdeckung eines Subsektors zwischen -θn und -θ&sub1; zur Linken und eines Subsektors zwischen θn und θ&sub1; zur Rechten ermöglichen. Drei mechanische Drehungen nach rechts ermöglichen die Abtastung bis zum rechten Ende des Sektors α. Die Drehungen greifen von links nach rechts und dann von rechts nach links ineinander, ohne daß vor dem Ende des Sektors eine Unterbrechung oder eine Umkehr stattfindet.
  • Im übrigen ist bekannt, daß die Breite einer Keule mit einer Dämpfung von -3dB, entweder der Hauptkeule oder einer Bildkeule einer Antenne mit einer Länge L, die mit einer Frequenz fi arbeitet, wie folgt ist, wobei c die Geschwindigkeit des Schalls im Wasser ist:
  • Die gewünschte Winkelauflösung entspricht einer maximalen Breite δ (sin θ), womit sich die Länge L der Antenne wie folgt definieren läßt:
  • Die Formeln 2, 4, 5 und 7 ermöglichen damit die vollständige Definition der Geometrie der Sendeantenne aus den durch die folgenden Daten bestimmten Parametern:
  • - die Reichweite D, die die maximale Frequenz fn festlegt;
  • - den Gütefaktor der Wandler Q, der die minimale Frequenz f&sub1; ausgehend von der folgenden Beziehung festlegt:
  • - den gewünschten Beobachtungssektor, der a festlegt; sowie
  • - die Peilwinkelauflösung, die δsin(θ) festlegt.
  • Da k eine ganze Zahl sein muß, ist angezeigt, daß ein Kompromiß zwischen den Werten von α, f&sub1; und fn gefunden wird.
  • In der Praxis wird allgemein von dem Wert für α ausgegangen, davon werden θn und Δθ abgeleitet, und dann wird der Wert von f&sub1;/fn eingestellt, wobei der minimale Wert von Q beachtet wird.
  • Bei einem numerischen Ausführungsbeispiel soll ein Öffnungssektor α = 60º mit einer maximalen Reichweite von 70 m und einer Auflösung δ(sinθ) überwacht werden, die im wesentlichen gleich 1,2º ist, wobei Wandler verwendet werden, die den Erhalt eines Gütefaktors Q = 2 ermöglichen. Unter diesen Bedingungen erhält man:
  • fn = 825kHz, f&sub1; = 500kHz, f&sub1;/fn = 0,607
  • θn = 11,25º, θ&sub1; = 18,75º, θ = 7,5º und k = 3.
  • Die Länge L der Antenne ist dann gleich 14 cm und der Schritt d gleich 4,67 mm, was N = 31 Wandlern entspricht.
  • Die Sendeantenne ist demnach aus 31 Wandlern mit einer Länge von 3, 11 mm in einem Abstand von 4,67 mm gebildet.
  • Die Höhe der Wandler ist ihrerseits durch die gewünschte Standortsrichtwirkung bei der Bandmittenfrequenz des verwendeten Bereichs bestimmt (662,5 kHz). So erhält man beispielsweise für eine vertikale Keulenbreite von 1 Radianten eine Höhe von 2 mm für die Wandler.
  • Der Auffrischtakt für die Bilder wird ausgehend von der Folgeperiodenfrequenz der Sendungen und der Drehdauer der Antenne bestimmt. Dieser Folgeperiodentakt ist gleich 2D/C und der Bildtakt ist durch die folgende Formel angegeben, wenn Tr die Dauer der Drehung um Δθ ist:
  • (k + 1) 2D/C + kTr (9)
  • Die Drehzeit hängt von dem Trägheitsmoment der beweglichen Einheit, die durch die Antennen und den diese antreibenden Motor gebildet ist, sowie von der Leistung dieses Motors ab. Mit einem Trägheitsmoment von nicht mehr als 1 kg/cm² und einem Motor mit einer Leistung von etwa 4 Watt läßt sich leicht ein Takt von 50 ms pro Drehung erreichen, wobei dieser Motor verwendet wird, der beispielsweise ein Schrittschaltmotor in der Start-Stop-Betriebsart sein kann. Unter diesen Bedingungen kehrt sich die Drehrichtung der beweglichen Gruppe am Taktende problemlos um.
  • Bei dem oben beschriebenen Zahlenbeispiel läßt sich demnach für k = 3 und D = 70 m ein Bildtakt von 570 ms erhalten, der deutlich unter dem Takt von 1 Sekunde liegt, der allgemein für notwendig gehalten wird, um ein leicht vom Bediener auszuwertendes Bild zu erhalten.
  • In Fig. 4 ist das Zeitdiagramm der Frequenzebenen der Sendungen eines Sonars nach der Erfindung dargestellt.
  • Zu Beginn jeder Folgeperiode sendet jeder Wandler eine Impulsreihe aus, deren Bandmittenfrequenzen fi zwischen f&sub1; und fn gestaffelt sind und jeweils über eine Dauer τ anhalten. Diese Dauer ist durch die gewünschte Abstandsauflösung δr ausgehend von der folgenden Formel bestimmt:
  • 1/τ = c/2δr (10)
  • Diese Bandmittenfrequenzen fi werden erhalten, indem der Abstand zwischen den Sendekeulen so bstimmt wird, daß sich diese auf einer bestimmten Höhe schneiden, beispielsweise mit einer Dämpfung von höchstens 3dB.
  • Wird die Breite einer Keule mit einer Dämpfung von x Dezibel mit δ xi (sinθ) bezeichnet, dann wird die Schnittbedingung für zwei nebeneinanderliegende Sendekeulen auf diesem Dämpfungsniveau wie folgt geschrieben:
  • 1/2 = [δ xl (sinθ) + δ xi+1 (sinθ)] = sinθi - sinθi+1 (11)
  • Da sinθi = c/2dfi und
  • δix (sinθ) = mc/Lfi, wo m für x = -3dB gleich 0,9 ist, erhält man die Beziehung:
  • Diese Beziehung entspricht einer geometrischen Reihe fi+1 = rfi mit einem Verhältnis von:
  • Unter diesen Bedingungen gilt fn = rn-1f&sub1;, und man erhält demnach die Anzahl n von Frequenzen zwischen f&sub1; und fn, indem man von dem Wert m ausgeht, der der Dämpfung der Überlappung zwischen Keulen entspricht. Um einen Schnitt zu erhalten, der wenigstens gleich - 3dB ist, wird der für m = 0,9 erhaltene Wert von n auf die höhere ganze Zahl gerundet.
  • Bei dem oben beschriebenen zahlenmäßigen Ausführungsbeispiel erhält man n = 10. Führt man dann die Rechnung umgekehrt durch, dann ergibt sich wieder in = 0,838 und ein Schnitt der Keulen bei - 2,67 dB. Die so erhaltene Frequenzebene ist in der folgenden Tabelle angegeben:
  • Bleiben wir noch im Rahmen dieses zahlenmäßigen Ausführungsbeispiels, dann ist die Dauer τ jedes Impulses gleich 0,13 ms für eine Auflösung von 10 cm und die Sendung τ dauert damit insgesamt 1,33 ms. Unter diesen Bedingungen ist das Produkt fiτ immer groß und mindestens gleich 67, was bedeutet, daß der Impuls eine ausreichende Zahl von Sinuswellenwölbungen aufweist, damit die Frequenz als im wesentlichen rein gelten kann.
  • Man wird sicherlich bemerken, daß die hier gegebene Frequenzebene nur eine Ausführungsform der Erfindung darstellt und andere Werte für fi verwendet werden können, ohne ihren Rahmen zu verlassen, wobei die Werte beispielsweise eine variable Schnitthöhe zwischen den Keulen mit dem Index i aufweisen.
  • In Fig. 5 und 6 sind eine Vorder- bzw. Draufsicht der Gesamtheit der Sende- und Empfangsantennen eines Sonars nach der Erfindung dargestellt.
  • Diese Antennen sind an einer Drehachse 501 befestigt, wobei die Wandler der Sendeantenne 500 entlang einer Längsachse ausgerichtet sind. Die Empfangsantennen 511 und 512, die zum Empfang von Bildkeulen der Ordnung -1 bzw. +1 vorgesehen sind, die sich rechts und links eon der Sendeachse der Antenne 500 befinden, sind jewils um einen Winkel θp bezüglich der Längsachse der Sendeantenne versetzt, die ihrerseits senkrecht zur Sendeachse liegt.
  • Dieser Winkel θp ist in Verbindung mit der Länge Lr dieser Antenne so bestimmt, daß die Empfangskeule der Antenne einen Empfang mit einer Dämpfung von mehr als -3dB zwischen allen Frequenzechos f&sub1; bis fn ermöglicht, die in dem Empfangssubsektor enthalten sind, der durch sinθ&sub1; und sinθn bestimmt ist.
  • Die Länge Lr ist durch die folgende Formel bestimmt:
  • Dann ist die Richtung θ gegeben durch:
  • Bei dem in diesem Text beschriebenen numerischen Ausführungsbeispiel erhält man eine Länge Lr = 1,61 cm und einen Richtwinkel θp gleich 14,23º.
  • Diese Empfangsantennen können aus einem einzigen Stück aus piezoelektrischer Keramik mit einer Länge Lr und einer Höhe gebildet sein, die mit derjenigen der Wandler der Sendeantenne identisch ist.
  • Sie können auch aus mehreren nebeneinanderliegenden Wandlern gebildet sein, womit an diese Wandler Gewichtungen angelegt werden können, die es ermöglichen, das Niveau der sekundären Empfangskeulen abzusenken.
  • In Fig. 7 ist ein sehr vereinfachtes Schema einer der beiden Einpfangsstufen eines Sonars nach der Erfindung dargestellt, das der Empfangsantenne 511 entspricht.
  • Hinter dieser Antenne ermöglicht ein Breitbandvorverstärker 701 die Verstärkung der Empfangssignale, wobei sie auf das Intervall mit der Frequenz fn - f1 begrenzt sind. In der Figur nicht dargestellte Mittel ermöglichen die Sperrung des Verstärkers, wenn die Sendung stattfindet. Diese Sperrzeit ist sehr kurz gegenüber der Gesamtdauer der Folgeperiode, womit es möglich wird, nur eine reduzierte blinde Zone vor dem Sonar zu erhalten. Bei dem oben beschriebenen Zahlenbeispiel ist die Sperrzeit gleich 1,33 ms, während die Folgeperiode 93 ms dauert.
  • Der Ausgang des Vorverstärkers 701 ist mit einer Batterie aus n Filtern wie 702 verbunden, die kammförmig angeordnet sind. Die Bandbreite jedes dieser Filter ist gleich 1 und auf eine der Sendebandmittenfrequenzen fi zentriert. Der Abstand zwischen diesen Sendefrequenzen ist ausreichend, um sich von den Unvollkommenheiten der Filter sowie einer eventuellen Doppler-Verschiebung zu befreien, die für eine Sendung mit 825 kHz und einer Relativgeschwindigkeit von 3 Knoten beispielsweise gleich 1,65 kHz ist.
  • Die Ausgänge dieser Filter 702 sind dann an Auswertungsorgane 703 angelegt, die beispielsweise auf einem Kathodenstrahlschirm die Sichtbarmachung der empfangenen Echos in Abhängigkeit von dein Strahlenbündel ermöglichen, in dem sie empfangen werden.
  • Als Variante könnte die Sendung der Frequenzen codiert sein und die Batterie der Filter durch eine Batterie von Korrelatoren ersetzt sein, die mit dein Sendecode funktionieren. Dieser Sendecode kann beispielsweise eine Frequenzmodulation um fi im folgenden Band sein:
  • B = c/2δr mit τ » 1/B
  • Dies läuft auf die Durchführung einer kohärenten Verarbeitung nach einer bekannten Technik hinaus.
  • In bestimmten Fällen ist es nicht nützlich, einen sehr weiten Sektor zu überwachen, und man kann sich beispielsweise mit einem Sektor mit einer Öffnung von gleich Δθ zufriedengeben. In diesem Fall kann man nur eine einzige Sendekeule mit einer einzigen Sendeantenne verwenden, die in Richtung θp gerichtet ist, und keine mechanische Abtastung dieser Gruppe verwenden. Dagegen ist es nützlich, eine Gewichtung der Empfangsantenne zu verwenden, um das Niveau der Sekundärempfangskeulen abzusenken, damit eine Störung durch die zweite Sendebildkeule vermieden wird, die immer anwesend ist.

Claims (8)

1. Verfahren zur Bildung von Strahlbündeln für Sonar, bei dem eine Sendeantenne verwendet wird, die aus einer Gruppe von über eine Strecke L ausgerichteten Wandlern (100) mit einer Länge a besteht, dadurch gekennzeichnet, daß diese Wandler mit einem Schritt d wie a = (2/3)d angeordnet sind, und daß die nebeneinanderliegenden Wandler mit Signalen gespeist werden, deren Polarität gegeneinander umgekehrt ist, wobei diese Signale für jede Folgeperiode durch Impulse mit Frequenzen (f1 - fn) geliefert werden, die so abgestuft sind, daß die diesen Frequenzen entsprechenden Bildkeulen zu der Achse der Antenne symmetrisch sind und jeweils einen Winkel θ einnehmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Echos wenigstens eines der Subsektoren mit einer Empfangsantenne (511) empfangen werden, deren Hauptempfangskeule diesen Subsektor abdeckt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Satz von Frequenzen (F1 - fn) so bestimmt ist, daß sich die zwei nebeneinanderliegenden Frequenzen entsprechenden Bildkeulen auf einer Höhe schneiden, die einem Wert -x dB entspricht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gesamtheit der Antennen des Sonars (500, 511, 512) mechanisch um eine Achse (501) drehen läßt, die es ermöglicht, einen Öffnungssektor abzudecken, der aus einer Gruppe von Subsektoren mit einer Öffnung θ gebildet ist, die im wesentlichen über den gesamten Hauptsektor aneinandergrenzen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Echos eines einzigen der beiden Subsektoren mit einer einzigen Empfangsantenne (511) empfangen werden, wobei die Gesamtheit der Antennen (500, 511) des Sonars feststehend ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsantenne (511) gewichtet ist, um den Empfang der Echos des anderen Sendesubsektors zu eliminieren.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die gesendeten Frequenzen codiert und die empfangenen Frequenzen durch ein Korrelationsverfahren getrennt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gesendete Code eine Frequenzmodulation um die jeder Keule entsprechende Bandmittenfrequenz fi ist.
DE69014826T 1989-10-20 1990-10-16 Strahlbündelungsverfahren für Sonar. Expired - Fee Related DE69014826T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8913746A FR2653564B1 (fr) 1989-10-20 1989-10-20 Procede de formation de voies pour sonar.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69014826D1 DE69014826D1 (de) 1995-01-19
DE69014826T2 true DE69014826T2 (de) 1995-04-27

Family

ID=9386602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69014826T Expired - Fee Related DE69014826T2 (de) 1989-10-20 1990-10-16 Strahlbündelungsverfahren für Sonar.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5101383A (de)
EP (1) EP0424239B1 (de)
DE (1) DE69014826T2 (de)
FR (1) FR2653564B1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2675587B1 (fr) * 1991-04-16 1993-07-16 Thomson Csf Procede de compensation du mouvement de l'antenne pour un sonar.
FR2709559B1 (fr) * 1993-08-31 1995-10-06 Thomson Csf Système Sonar pour courantomètre et Loch Doppler.
FR2731866B1 (fr) * 1995-03-14 1997-04-11 Thomson Csf Antenne acoustique lineaire a balayage electronique
JP2001305222A (ja) * 2000-04-26 2001-10-31 Yazaki Corp 電子走査式超音波物体検出装置及びその方法
KR101108966B1 (ko) * 2003-07-11 2012-01-31 블루 뷰 테크놀로지스, 인크. 2d 및 3d 영상을 위한 주파수-조정 음향 세트 배열 실시시스템 및 그 방법
FR2872919B1 (fr) * 2004-07-09 2006-09-29 Thales Sa Traitement coherent rapide pour codes a spectre de raies periodiques
FR2900504B1 (fr) * 2006-04-26 2009-11-20 Thales Sa Procede pour optimiser l'alimentation d'une antenne lineaire d'emission remorquee pour emettre en mode omnidirectionnel.
GB201218963D0 (en) * 2012-10-22 2012-12-05 Bcb Int Ltd Micro unmanned aerial vehicle and method of control therefor
CN109471114A (zh) * 2018-11-06 2019-03-15 哈尔滨工程大学 一种基于幅度法的多波束声呐海底地形测量质量实时评估方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1265003B (de) * 1965-01-30 1968-03-28 Electroacustic Gmbh Echolotgeraet fuer die Schraegortung in der Grundnetzfischerei
US3419845A (en) * 1967-06-01 1968-12-31 Heinz A.E. Thiede Echo sounding apparatus
FR2538124B1 (fr) * 1982-12-17 1986-02-07 Thomson Csf Systeme acoustique a antennes parametriques multifaisceaux
FR2553895B1 (fr) * 1983-10-25 1986-02-07 Thomson Csf Systeme transducteur de sonar pour imagerie
US4549533A (en) * 1984-01-30 1985-10-29 University Of Illinois Apparatus and method for generating and directing ultrasound
FR2580198B1 (fr) * 1985-04-16 1988-09-09 Omega Formation Dispositif de nettoyage de pieces mecaniques par ultrasons
US4736630A (en) * 1985-08-05 1988-04-12 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for sending out and receiving ultrasonic wave signals

Also Published As

Publication number Publication date
EP0424239B1 (de) 1994-12-07
EP0424239A1 (de) 1991-04-24
FR2653564B1 (fr) 1992-01-24
DE69014826D1 (de) 1995-01-19
US5101383A (en) 1992-03-31
FR2653564A1 (fr) 1991-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2920828C2 (de) Ultraschall-Abbildungssystem
DE2920920C2 (de) Ultraschall-Abbildungsgerät
DE2424582C3 (de) Ultraschallwellensende- und Empfangsgerät
DE2811544C3 (de) Ultraschallsender/Empfänger
DE2920826C2 (de) Ultraschall-Abbildungssystem mit einer Anordnung ringförmiger Wandler
DE2920852C2 (de) Ultraschall-Abbildungsanordnung
EP2044459B1 (de) Winkelauflösender radarsensor
DE2439231C2 (de) Sonargerät
DE2908799A1 (de) Sende-empfangs-wandleranordnung fuer eine strahlgesteuerte ultraschallabbildungsanlage
DE1259974B (de) Bord-Radargeraet fuer Luftfahrzeuge
EP1380854A2 (de) Verfahren und Radarsystem zur Bestimmung der Richtungswinkel von Radarobjekten
DE10217342A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung medizinischer Ultraschallbilder
DE102007062997A1 (de) Ortungsgerät
DE69705542T2 (de) Seitensichtsonar mit synthetischer apertur
DE2551138A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ultraschallortung
DE69014826T2 (de) Strahlbündelungsverfahren für Sonar.
DE69512751T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von Objekten, welche in einem Gebiet verteilt sind
DE2905898C2 (de)
DE2258992A1 (de) Radargeraet mit ueber einen verteiler miteinander gekoppelten primaerstrahlern
DE3538436C2 (de) Breitband-Interferometer-Sonargerät mit komprimierter Ausstrahlung
DE19648327B4 (de) Verfahren zur Richtstrahlbildung in Peilanlagen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2615973C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung der Echos von außerhalb der Brennlinie liegenden Reflektoren bei einem Echolotverfahren
DE2508478C2 (de)
DE60133222T2 (de) Interferometische synthetische sonarantenne
DE10303587A1 (de) Winkelauflösendes Ortungsgerät für Kraftfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee