NO169921B - Anordning til paavisning av fartoeyer - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning til påvisning av fartøyer, omfattende en mottaker for mottaking av driftsstøy som utstråles fra fartøyet, idet mottakeren er anordnet fjernt fra fartøyet og er etterkoplet en innhyllingskurvedemodulator, enten direkte eller via et båndpassfilter og innhyllingskurvedemodulatoren er koplet til en frekvensanalysekrets for frembringelse av et frekvensspektrum for mottakerens utgangssignals innhyllinger, idet mottakeren er retningsselektiv og det er anordnet en indikatorenhet for registrering av fartøyet avhengig av retning som peiling.

Et fartøys driftsstøy forårsakes hovedsakelig av dets drivemaskiner, og kan spores som fartsstøy og utnyttes for en peiling. Andre drivaggregater, såsom pumper, vinsjer eller kjøleanlegg som befinner seg på fartøyet, vil imidlertid også utstråle lydenergi og derved bidra til fartøyets driftsstøy slik at også et fartøy som ligger i ro kan spores og peiles. Innenfor undervanns akustikkteknikken er det hittil, for oppsporing, blitt anvendt sonaranlegg hvormed kystvernet på et tidlig tidspunkt kan oppdage et invasjonsforsøk, eller hvormed et angrep av fiendtlige ubåter eller torpedoer kan spores tidlig i sjøkrig. Innenfor luftakustikkteknikken er det ved hjelp av motsvarende mikrofonanlegg mulig å oppdage luftfartøyer, eksempelvis helkoptre, eller landfartøyer, f.eks. panservogner.

Fiendtlige fartøyer vil vanligvis oppdages når drifts-støyen blir tydelig uthevet i forhold til en vanlig bakrunns-støy ved å adskille seg fra denne i lydstyrke. Dette er tilfelle når fartøyet under stor hastighet utstråler sterk farts-støy eller er så nær, at driftsstøyen tydelig adskiller seg som nyttestøy fra forstyrrelsesstøyen. For automatisk sporing av fartøyet blir det derfor i et mottakeranlegg innstilt en opp-dagingsterskel for den mottatte støy, som ligger dessto høyere jo lavere falskalarmverdien er valgt. En slik anordning er beskrevet f.eks. i DE-OS 20 52 283.

Fra GB A 2.114.744 er det kjent en fremgangsmåte til frembringelse av data vedrørende et mål, hvor påvisningen av målet foregår når lydopptakere på et målested mottar signaler. På basis av disse signaler frembringes det data vedrørende målet, nemlig målets hastighet, avstand og peilevinkel i forhold til målestedet, samt den utstrålte frekvens eller det utstrålte frekvensspektrum. Til frembringelse av frekvensspekteret anvendes det en terskelverididetektor som undertrykker en grunnstøy. Dersom frekvensspekteret inneholder linjer som ligger over denne grunnstøy og overskrider terskelen som er innstilt i terskelverdidetektoren utvinnes det måldata av disse linjer. Også her innstilles det altså en terskel for den mottatte støy.

Oppsporingen blir problematisk hvis bakgrunnsstøyen over-døver driftsstøyen, fordi den i seg selv er høyere eller fordi fartøyet ennå befinner seg i stor avstand slik at nytte/forstyrrelsesforholdet er relativt lavt.

Fra US patentskrift 4.189.701 er det kjent en påvisnings-metode hvor det frembringes et advarselssignal når det fra en hydrofon mottas lavfrekvent, amplitydemodulert, bredbåndet støy. Det mottatte signal tilføres via et båndpassfilter til en demodulator med etterkoplet dyppassfilter. Demodulatoren danner en omhylling, og ved hjelp av dyppassfilteret bestemmes om-hyllingens frekvens. En lignende metode er kjent fra japansk patentsøknad 52-74464.

Anordningen ifølge oppfinnelsen har det særlige fortrinn at op<p>sporingen kan foregå med særlig stor sikkerhet, idet den er basert på konstatering av svingninger i innhyllingen for den mottatte støy. Disse svingninger opptrer ved propelldrevne far-tøyer, f.eks. overflatefartøyer, ubåter og torpedoer eller ved propellfly og helikoptre og kan påvises også ved dårlig nytte/ forstyrrelsesforhold. Høy forstyrrelsesstøy forårsaker heller ingen feilalarm, idet de karakteristiske svingninger ved innhyllingen mangler. Falskalarmverdier ligger derfor vesentlig lavere enn ved konvensjonelle løsninger hvor oppsporingen gjennomføres i avhengighet av en innstilt lydstyrketerskel. Også når fartøyet er langt borte og dets driftsstøy rent lyd-styrkemessig ikke adskiller seg særlig fra forstyrrelsesbak-grunnen, kan oppsporing gjennomføres fordi det også da vil opptre en modulasjon med periodisk karakter av innhyllingen, som forårsakes av roterende propeller.

Dersom driftsstøyen oppfanges av et peileanlegg for peiling med retningskarakteristikk, vil oppsporing og inn-peiling av et fartøy foreligge samtidig. Ved anvendelse av en småbasispeiler med fire elektroakustiske omformere med panoramakarakteristikk, foregår påvisningen ved hjelp av støy som mottas av omformerne, og en samtidig peiling til fartøyet kan ved tidsforløpsbedømmelse gjennomføres på samme gunstige måte som angitt f.eks. i DE-OS 30 17 797.

Selv om mottageranleggets båndbredde er liten, kan det oppdages et mål som utsender bredbånds-driftsstøy også når energien utstråles i et frekvensområde som ligger lavere enn mottaksbåndbredden, idet oppsporingen beror på en amplitydemodulasjon og de derved fremkalte sidebånd opptrer ved enhver støybærebølgefrekvens. Et slikt peileanlegg kan med fordel anvendes som torpedosonar.

Peileanlegget vil kunne drives i et frekvensområde hvori retningskarakteristikken i seg seg selv kjennetegnes ved liten åpningsvinkel eller god fokusering, slik at en vinkelmessig adskilling av mål kan gjennomføres særlig elegant, fordi de lavfrekvente støykomponenter ikke nødvendigvis mottas umiddel-bart, men ved demodulering av et smalt støybånd i peile-anleggets frekvensområde.

Videre kan en mottatt bredbånds-støy gjøres smalbåndet ved filtrering eller Fast-Fourier-transformasjon, og denne smalbånds-støy kan undersøkes vedrørende dens innhyllingskurve, da også ethvert smalt delbånd av det totale støybånd vil inneholde den lavfrekvente informasjon fra driftsmaskiner eller andre, igangværende aggregater på fartøyet. Reduksjon av fre-kvensomfanget til et delbånd vil muliggjøre støyfjerning.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en anordning som gjør det mulig å skjelne mellom flere fartøyer som er påvist ved en peiling.

Dette er oppnådd med en anordning som er kjennetegnet ved de trekk som er angitt i karakteristikken i krav 1.

Ved hjelp av en logikkrets blir det mulig å avgjøre hvorvidt den først oppdagede driftsstøy stammer fra ett eller flere farøyer. Hvis antallet eller frekvensen av de spektrallinjer som opptrer under en peiling forandres, må det antas at det oppsporede fartøy har endret sin hastighet og/eller stoppet noen av sine drivaggregater. Dersom samme spektrallinjer gjen-kjennes ved nabopeilinger, er flere tidligere blitt peilet under samme vinkel, og det er således mulig å skjelne mellom flere mål. Hvis derimot samtlige spektrallinjer forsvinner plutselig under en peiling, kan dette innebære at det oppdagede mål har stoppet sine drivaggregater eller innstilt disse på snikehastighet. Fartøyets driftsstøy er dermed momentant blitt så svak at fartøyet ikke lenger kan oppspores av peileanlegget. Hvis samme frekvensspekter alltid påtreffes under samme peiling, tyder dette på stående peiling. Det oppsporede fartøy kan f.eks. være i bevegelse med konstant, radial hastighet i forhold til peileanlegget. Dersom spektrallinjenivået samtidig stiger, vil det oppdagede fartøy befinne seg på kollisjonskurs.

Med utførelsesformen ifølge krav 2 kan forstyrrelser elimineres ved integrering eller middelverdibestemmelse. Hvis spektrallinjer bare opptrer kortvarig i frekvensspekteret for det tidsbestemte forløp ved innhyllingsendene, må det antas at disses spektrallinjer skyldes et fartøys driftsstøy, men forårsakes av stokasitisk forsyrrelsesstøy. Først når spektrallinjene opptrer gjentatte ganger ved samme frekvens i frekvensspektrene som fremkommer under et forutbestemt tidsintervall, og derved bekreftes, er et fartøy oppdaget.

Med den utførelsesform av anordningen som er definert i krav 3, er det på enkel måte mulig å spore svingningene i det tidsbestemte forløp ved innhyllingen. Frekvensanalysekretsen anvendes for å bestemme frekvensen for det tidsbestemte forløp og for, når denne viser avstand til frekvens Null og følgelig er en vekselsspenning, og frembringe en angivelse på sporings-indikasjonsenheten. Frekvensanalysekretsen består av et krets-system for beregning av hele frekvensspekteret for det tidsbestemte svingsningsforløp. Påvisingssikkerheten vil derved økes når det i overensstemmelse med utførelsesformen ifølge krav 4, ved påfølgende, tidsbestemt middelverdidannelse for frekvensspektrene oppnås ekstra forstyrrelseseliminering.

Ved utførelsesformen ifølge krav 5 blir det gjennomført en sammenligning av spektrallinjene, og bare når disse bekreftes innen et forutbestemt tidsintervall, vil det medføre en fartøyoppsporing. Denne integreringsart benevnes stablins (sta-pelung). Den er særlig elegant dersom signalene bearbeides di-gitalt.

Den utførelsesform av anordningen som er angitt i krav 6, har den fordel at det ved hjelp av terskelkretsen anslåes en forutbestemt og dermed kjent falskalarmveridi for hver oppsporing. Grunnet normaliseringen av frekvensspektrene ved den utførelsesform av anordningen som er angitt i krav 7, kan det lettere innstilles en terskel for spektrallinjene i frekvensspektret, som vil'overskrides når et fartøy er oppdaget.

Særlig effektiv er sammenkoplingen av anordningen ifølge oppfinnelsen med et panorama-mottakeranlegg hvori det, med ret-ningsvinkler horisonten rundt, opprettes nabo-retningskarakte-ristikker, og hvor en vinkel er samordnet med hver retningska-nal. En slik utførelsesform er angitt i krav 8. For hver retningskarakteristikk blir det angitt en oppsporing og peiling til fartøyet.

Med den fordelaktige utførelsesform ifølge krav 9 blir det opprettet et Time-Bearing-Plot for angivelse av oppdagede fartøyer og de oppfølgende peilinger av disse.

Den fordelaktige utførelsesform ifølge krav 10 vil mulig-gjøre en målutskilling ved innbyrdes kryssende peilinger og dermed en målforfølgelse.

Anordningen ifølge oppfinnelsen kan komme til anvendelse i vannakkustikk- og luftakkustikkteknikk, for peiling av skip, ubåter og torpedoer i sjøen eller helikoptre i luften, da driv-propellene på disse fremkaller den karakteristiske modulasjon av den utstrålte støy, som danner grunnlaget for oppfinnelsen.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: Fig. 1 viser et eksempel på diagram over det tidsbestemte forløp av en mottatt støy. Fig. 2 viser et koplings-blokkidiagram for påvisingsanordningen for evaluering av støydiagrammet i fig. 1. Fig. 3 viser et koplingsdiagram for en integratorinnret-ning i anordningen ifølge fig. 2. Fig. 4 viser et koplings-blokkdiagram for et sonar-mottakeranlegg for retningsselektiv mottaking av støy i forbindelse med en påvisingsanordning som vist i fig. 2. Fig. 5 viser et koplings-blokkdiagram omfattende en logikkrets for en oppsporingsindikator i påvisingsanordningen ifølge fig. 4. Fig. 6 og 7 viser hver sin skjematiske fremstilling av en indikajson for oppsporingsindikatoren i påvisingsanordningen ifølge fig. 4. Fig. 1 viser et mulig, tidsbestemt forløp av en mottatt støy som inneholder støylyder fra omgivelsen og driftsstøy som utstråles fra et fartøy. Tydelig uthevet er det tidsbestemte forløp for en innhylling 1 som er tilnærmelsesvis konstant et tidsrom t-^ og som i løpet av et tidsrom t-, antar svingninger som øker i frekvens og amplityde etter tidsrommet t2. Denne mottatte støy kan eksempelvis inneholde driftsstøy fra en ubåt som fremføres med snikehastighet i tidsrommet t^ og som følge-lig forholder seg stille og ubemerket ved denne lave hastighet, hvoretter den øker sin hastighet og etter tidsrommet t2 beveges med større fart. Ved hjelp av fremgangsmåten som er beskrevet i det etterfølgende, kan denne støy utnyttes for oppsporing av

fartøyet. Tidsforløpet ved en innhylling E for den mottatte støy bestemmes og undersøkes for svingninger. Lydstyrkesving-ninger i form av en amplitydemodulasjon hos en støyformet bære-bølge vil bare opptre når lydkilden ikke bare utstråler sto-kastiske komponenter, men også komponenter som forårsakes eller påvirkes av drivaggregater og roterende deler, f.eks. propeller. Slike støykomponenter i mottatt støy er et tydelig kriter-ium for fartøyoppdagelse. Det fremgår av fig. 1 at selv ved praktisk talt uendret støynivå blir det tidsmessige forløp ved innhyllingen E forandret og vil etter tidsrommet t^ indikere fartøy, idet de signifikante svingninger ved innhylllingen plutselig opptrer.

Fig. 2 viser et blokk-koplingsdiagram for en anordning til påvising av fartøyer som utstråler driftsstøy i bredbåndom-rådet. Ved hjelp av en hydrofon 10 oppfanges støy av type som

vist i fig. 1. Hydrofonen 10 har samme sensitivitet horisonten rundt. Gjennom en båndpassfilter 11 er hydrofonen 10 innkoplet bak en innhyllingskurvedetektor 12 med lavpassfilter 13 med en

utgang hvor tidsforløpet ved innhyIlingen E fremkommer. Bånd-passfilteret 11 anordnes bare dersom sensitiviteten hos den anvendte hydrofon 10 ikke er konstant i hele frekvensområdet, men størst i et smalere frekvensbånd. Båndpassfilterets 11 passeringsfelt avstemmes deretter for dette frekvensbånd. Det er bakenfor lavpassfilteret 13 innkoplet en frekvensanalysekrets 14 som innbefatter en filterinnretning eller regnekrets 141 for bestemmelse av Fast- Fourier-transformasjon. Frekvensspekteret for innhyllingen E undersøkes i frekvensanalysekretsen 14. Bakenfor regnekretsen 141 i frekvensanalysekretsen 14 er det innkoplet en integrator 15 hvis intergreringstid i det minste omfatter ett tidsintervall som er valgt og innstilt i avhengighet av nytte/ forstyrrelsesforholdet eller en mulig maksimalhastighet av fartøyet som skal oppspores.

Innhyllingen E av støyen ifølge fig. 1 som er oppfanget av hydrofonen 10, undersøkes i frekvensanalysekretsen 14 ved-rørende frekvensinnholdet. I tidsrommet t^ kan frekvensspekteret ved utgangen av frekvensanlaysekretsen 14 f.eks. utelukkende vise spektrallinjer som ligger ved frekvensen f=0, da innhyllingen her er tilnærmelsesvis konstant. I løpet av tidsrommet t_ opptrer det ved frekvensanalysekretsens 14 utgang et frekvensspektrum som, ihvertfall ved en frekvens f^, viser en spektrallinje, og eventuelt ved mangedobling av frekvensen f^. Hvis flere av fartøyets drivaggregater utstråler støy etter tidsrommet t2 er frekvensspektret ved frekvensanalysekretsens 14 utgang atter forandret. Det fremkommer én eller flere spektrallinjer ved frekvenser som er større enn f-^, eksempelvis ved frekvensene f2, <f>3 og f4, slik det i fig. 2 er vist i angivelsen for en sporingsindikatorenhet 16.

Sporingsindikatorenheten 16 som er innkoplet bak frekvensanalysekretsen 14, innbefatter en terskelkrets 17 og en indikatorenhet 18. Avhengig av den ønskede falskalarmverdi innstilles en oppdagelsesterksel i terskelkretsen 17. Samtlige spektrallinjer som overskrider denne oppdagelsesterskel blir, i avhengighet av deres frekvens, avbildet på indikatorenheten 18. For at det lettere skal kunne konstateres hvorvidt oppdagelses-terskelen er overskredet, blir frekvensspekteret ved frekvens-anlaysekretsens 14 utgang sammenlignet i en kovitentdanner 20, med et referansespektrum som beregnes i en regnekrets 19. I regnekretsen 19 blir det av frekvensspekteret utledet et referansespektrum, ved at frekvensspektret ved integratorkretsens 15 utgang multipliseres med en kvadratfunksjon. Et referansespektrum kan også opprettes på andre måter. Ved denne signalbearbeiding blir den "fargede" støybakgrunn i frekvensspek-

tret gjort "hvit", det vil si at bortsett fra de utadragende spektrallinjer som skyldes driftsstøyen, har resten av frekvensspekteret det samme, lavere nivå. Denne signalbearbeiding kalles normalisering. I et terskeltrinn 21 som er innkoplet bak kvotientdanneren 20 blir de normaliserte spektrallinjer sammenlignet med en innstilt oppdagelsesterskel og gjengitt på

den bakenforliggende indikatorenhet 18, dersom de overskrider oppdagelsestrinnet.

Fig. 3 viser et koplings-blokkdiagram for en integrator

15 som inngår i frekvensanalysekretsen 14 og er konstruert som stabellager. Xm(f) angir spektrallinjene som funksjon av frekvensen ved regnekretsens 141 utgang. I et multipliseringstrinn 151 deles de enkelte spektrallinjer med en divisor N som innstilles i avhengighet av nytte/forstyrrelsesforholdet for den mottatte støy. Bak multipliseringstrinnet 151 er det innkoplet et adderingstrinn 152 hvis andre inngang er forbundet med en tilbakeføringsgren fra adderingstrinnets 152 utgang. Tilbake-føringsgrenen består av et forsinkertrinn 153 og et multipli-seringsledd 154. I forsinkertrinnet 153 er det innstilt en magasineringstid som tilsvarer det tidsrom hvoretter tidvis fremkommer et nytt frekvensspektrum ved utgangen fra regnekretsen. Frekvensspektret ved utgangen fra forsinkertrinnet 153, som er beregnet i den foregående regnesyklus, blir i multipliseringsleddet 154 multiplisert med differansen (1-^") og addert til de momentant beregnede spektrallinjer som er delt med faktoren N. Ved denne prosess oppstår det en integrasjon av spektrallinjene etter frekvens, idet integreringstiden inn-

stilles ved bruk av divisoren N.

Det integrerte eller utjevnede frekvensspektrum ved utgangen fra integratorinnretningen 15 er betegnet med Sm(f),

hvor m er den momentane datasats og (m-l) er datasatsen som er beregnet i den siste regnesyklus og hvor m går fra 2 til N. Be-regningen foregår etter rekursjonsformelen:

Fig. 4 viser prinsippet for oppbygging av et panorama-sonaranlegg med en sylinderbasis 200 på en retningsdanner 201. I retningsdanneren 201 frembringes retningskarakteristikksigna-ler som viderebehandles i en bearbeidingskanal 202. Hver bearbeidingskanal 202 består av et båndpassfilter 11, en innhyllingskurvedetektor 12, et lavpassfilter 13 og en frekvensanalysekrets 14, som vist i fig. 2. Bak hver av bearbeidingskanalene 202 er det innkoplet en terskelkrets 17 i tilknytning til en sporingsindikator 216. I sporingsindikatoren 216 blir oppsporingsresultatene for de enkelte retningskarakteristikk-signaler vist tidsavhengig på to indikatorenheter 220 og 221. Terskelkretsene 17 er oppbyggd nøyaktig på samme måte som beskrevet i forbindelse med fig. 2.

På indikatorenheten 220 er det gjengitt et Time-Bearing-Plot for et vilkårlig antatt eksempel som viser peilinger u i løpet av tidsrommet T. Indikatorenheten 220 er forbundet med en vinkelfrembringer 222 og en taktfrembringer 223 for frembringelse av signaler for den horisontale u avbøyning og den verti-kale avbøyning T av elektronstrålen for indikatorskjermen. Indikatorenhetens inngang for lydstyrkeregulering av elektronstrålen er forbundet med terskelkretsene 217. På tidspunktet blir det under peilingen<e> v^, u 2 og U3 angitt tre punkter, idet som følge av en lysstyrkeregulering ved peilingene u ^, u 2 o<g>u3, og oppsporing av tre fartøyer ved hjelp av terskelkretsene 17. På tidspunktet T2 fremkommer atter tre punkter under peilingene u^, v>2 og v^. Fartøyet som ble oppdaget under peilingen u- på tidspunktet T-^, har i mellomtiden beveget seg videre med en tangential hastighetskomponent i forhold til panorama-sonaranlegget, mens fartøyene under peilingene u, og «2 enten ligger i ro eller beveger seg med konstant radialkurs. på tidspunktet T^ lyser bare to punkter på indikatorenheten, nemlig under peilingene «1 ogu2. Fartøyet som sist ble oppsporet under peilingen u4, har enten fortsatt på sin kurs og ligger således i samme retning i forhold til panoramaanlegget som fartøyet som ble oppsporet under peilingen u2, eller fartøyets drivaggregater er stoppet eller omstilt for snikehastighet slik at fartøyet ikke lenger kan spores av panorama-sonaranlegget.

På tidspunktet T4 kan det fastslåes at fartøyet som er oppdaget under peilingen u3 har fortsatt på sin kurs, fordi det ikke kan spores noe fartøy under peilingen og peilingen v>2 opprettholdes. Det er imidlertid også mulig at fartøyet som hittil er oppsporet under peilingen U2, har endret kurs og derved vil oppdages under peilingen v^, og at det andre fartøy vil finnes under peilingen v 2. i området for peilingen v kan det på tidspunktet T4 fastslåes at det under tilgrensende vinkel u 7 er påvist et fartøy som tidligere enten har hatt samme peiling som fartøyene som er peilet under vinkelen y ^, eller er registrert for første gang. Dette kan ikke avgjøres ved hjelp av indikatorenheten 220. Angivelsen på tidspunktet viser fire fartøyer under peilingene u-^, u7, ug og u 2 •

De fremdeles åpne spørsmål i forbindelse med oppsporings-situasjonen løses med en logikkrets i opptagelsesindikatoren 216, som ikke er vist i fig. 4 men f.eks. i fig. 5 i forbindelse med terskelkretsene 17 u j og 17 u 7 for nabo-retnings-karakteristikker, som leverer peilingene og u^. Ved utgangen fra terskelkretsene 17 u-^ og 17 u7 opptrer frekvensspektret fra støylydene som er mottatt med tilhørende retningskarakteristikk og som overskrider den innstilte oppdagelsesterskel i terskelkretsene 17u ^ og 17u 7. I dette eksempel blir spektrallinjene for frekvensene f1 og f2 etterprøvet, for å fastslå hvorvidt det med retningskarakteristikkene er oppdaget et mål påny under peilingene og u7 eller om det, for å holde seg til det tidligere beskrevne oppdagelseseksempel, på tidspunktet T3 ble påvist mer en ett fartøy, og at det på tidspunktet T4 fore-ligger en målsplitting. Ved utgangen H frci logikkretsen 224 fremkommer et signal, dersom en målsplitting er fastslått.

Logikkretsen 2 24 består av to OG-gitre 225 og 226 med fire innganger som er forbundet med utgangene fra terskelkretsene 17 u^ og 17 u7, et tilknyttet ELLER-gitter 227 med pa-rallellkoplet logikktrinn 228 som er forbundet med terskelkretsene 17 Ul og 17 u7, og et OG-gitter 229 som er forbundet med ELLER-gitteret 227 og logikktrinnet 228.

I det angitte oppdagelseseksempel er det på tidspunktet T3, under peilingen u^ ved frekvensene f-^ og f2, konstatert spektrallinjer ved utgangene A og B fra terskelkretsen 17 u ^. Disse utganger avgir L-signaler. Ved utgangene C og D fra terskelkretsen 17 vj forekommer ingen spektrallinjer, og utgangene avgir O-signaler. Ved utgangen E fra ELLER-gitteret 227 avgis et 0-signal. Kombinasjonen av de to OG-gittere 225 og 226 samt ELLER-gitteret 22 7 gjennomfører følgende sammenkopling av signalene ved inngangene A, B, C og D:

På tidspunktet T4,. når spektrallinjen for frekvensen f2 ved peilingen forsvinner for å oppdages under peilingen u 7, mens den annen spektrallinje for frekvensen f^ under peilingen uj opprettholdes, vil det fra utgangen E avgis et L-signal, da hver av inngangene A og C avgir et L-signal og inngangene B og D et 0-signal.

Logikktrinnet 228 består av to OG-gittere 2281 og 2282, hvor det fra utgangene avgis et L-signal bare når de to innganger mottar et L-signal, et bakenforliggende NOR-gitter 2283 og en vippe 2 284 som styres av taktgiveren 223. På tidspunktet T3 har OG-gitteret 2282 et L-signal og det annet OG-gitter 2282 et 0-signal, da det der ikke er påvist noen spektrallinje. Ved utgangen fra det bakenforliggende NOR-gitter 2283 avgis et L-signal som forbereder vippen 2 284 for et L-signal ved utgangen D. På tidspunktet T4 avgir derettet NOR-gitteret 2283 et 0-signal, og vippen 2 284 innstilles på L-signalet. Ved utgangen H fra logikkretsen 224 avgis samtidig et L-signal som angir målsplittingen på tidspunktet T^.

Logikkretsen 224 er her beskrevet som eksempel bare for to spektrallinjer med terskelkretser 17. Det er innlysende at samtlige andre spektrallinjer ved utgangen fra terskelkretsen 17 ifølge fig. 4 også undersøkes i oppdagelsesindikatoren 216 på samme måte ved hjelp av tilsvarende logikkkretser.

Ifølge fig. 4 kan oppsporingsresultatene gjengis på en annen måte ved hjelp av indikatorenheten 221 i oppdagelsesindikatoren 116. Indikatorenhetens 221 billedskjerm omfatter fem indikatorskjermenheter 23 0-234 som er anordnet under hverandre og hvorpå det i et rettvinklet koordinatsystem tidvis angis frekvenser f i avhengighet av peilingen u, idet lysstyrken av de opptredende punkter derved er avhengig av utgangssignalene fra terskelkretsene 17.

Ved hver av indikatorskjermehetene 230-234 er lysstyrke-reguleringsinngangen forbundet med terskelkretsene 17, inngangen for den uavhengige variabel u med vinkelfrembringeren 222 og inngangen for den avhengige variabel f med frekvensutgangene fra frekvensanalysekretsene i bearbeidingskanalene 202. Indikatorskjermenhetene 230-234 forbinder i tidsbestemt rekke-følge med taktfrembringeren 223. På den øverste indikatorskjermenhet 230 angis på tidspunktet T, frekvenser fra peilingene u^, v>2 og u 3, som på tidspunktet T-L er undersøkt i bearbeidingskanalene 202. På tidspunktet T2 blir det i hver bearbeidingskanal 202 på ny undersøkt et frekvensspektrum som angis på den nedenforliggende indikatorskjermenhet 231. Det fremgår derav at de tre frekvenser som angitt under peilingen u^, er opprettholdt i likhet med den angitte frekvens under peilingen u2 r nien at de to angitte frekvenser under peilingen U3 på tidspunktet T, gjenfinnes under peilingen U4. Et fartøy som er oppdaget under peilingen v 3 på tidspunktet , har følgelig en tangential hastighetskomponent i forhold til panorama-sonaranlegget, og vil gjenfinnes under peilingen u^.

På tidspunktet T3 er bildet igjen endret, som vist på den tredje indikatorskjermenhet 232. De tre frekvenser under peilingen og den ene frekvens under peilingen v>2 er opprettholdt. Under peilingen u2 er det tilkommet to frekvenser som på tidspunktet T2 ble oppdaget under peilingsvinkelen u^. Fartøyet har følgelig fortsatt på sin kurs med konstant hastighet.

På tidspunktet T4 vil det på indikatorskjermenheten 233 angis at to frekvenser som tidligere har vært sporet under peilingen u^, fremdeles oppdages under peilingen u-j_, mens den tredje frekvens oppdages under peilingen^. Det fremgår av dette at det hittil har vært angitt minst to fartøyer under peilingen u-^. En målsplitting er mulig også i dette tilfelle.

Frekvensene som på tidspunktet T2 er angitt under peilingen<e> u2 og v> 4, er å finne under peilingene u2 og U5 på tidspunktet T^. Det fremgår således at peilingene til de to fartøy-er har krysset hverandre.

Fartøyet som på tidspunktet T1 er oppdaget under peilingen u^, viser på tidspunktet T4 en stående peiling, hvilket innebærer at fartøyet ligger i ro eller går på radial kurs i forhold til panorama-sonaranlegget.

På tidspunktet T5 fremkommer følgende bilder:

De to fartøyer som sist ble peilet undet vinklene u^, ^2 og U7, har bibeholdt sine peilinger. Fartøyet som ble indikert under peilingen u5 på tidspunktet T4, har fortsatt på sin kurs og er å finne under peilingen Ug.

Samme situasjon er angitt på indikatorenheten 220, bortsett fra at de fartøyer som ble oppdaget under den konstante peili<ng> U2 og peilingene u3, u4, u^ og ufi, i dette tilfelle bare kan skilles ved hjelp av logikkretsen 224. Med indikatorenheten 221 kan det tydelig ses på en billedskjerm at det i området rundt peilingen u2 er oppdaget to mål med kryssende peilinger, og at en målsplitting ville være mulig i området rundt peilingen u^ på tidspunktet T4.

I stedet for å avsette det førnevnte Time-Bearing-Plot i rettvinklede koordinater, som vist på indikatorenheten 220 i fig. 4, kan samme situasjon også gjengis i polarkoodinater hvor vinkelavbøyningen er samordnet med peilingen u. En slik opp-sporingsindikasjon er skissert i fig. 6. På tidspunktet T1 blir det på indikatorskjermen gjengitt et punkt under peilingen u^, som ved flere gangers tidsbestemt bekreftelse får en sirkel, og fra tidspunktet T4 og under peilingen u7 får et ytterligere punkt som på tidspunktet T5 er forsynt med en markering som skal antyde at det her har funnet sted en målsplitting i to deler under peilingene og u^. Det fremgår videre av indikatorskjermen at et fartøy har vært oppsporet under peilingen u2 fra tidspunktet T1 til tidspunktet T5, da målet der er blitt forsynt med en sirkel, mens et andre fartøy som på tidspunket ble oppdaget under peilingen u^, nå har peilingen u^, som tydeliggjort av markeringen på indikatorskjermen.

Fig. 7 viser en ytterligere mulighet for gjengivelse av nenvte Time-Bearing-Plot ved avsetting i polarkoordinater. Vinkelavbøyningen er samordnet med peilingen u og radialavbøy-ningen med tiden T. Det fremgår også i dette tilfelle at under vinklene 0g "2 er oppsporet med stående peiling. Målsplittingen i området for peilingene v ^ og u? på tidspunktet T4 og målkryssningen i området for peilingen u2 på tidspunktet T, fremgår som på indikatorenheten 220.

Claims (9)

1. Anordning for påvisning av et fartøy, omfattende en mottaker (10) for mottaking av driftsstøy som utstråles fra far-tøyet, idet mottakeren er anordnet fjernt fra fartøyet og er etterkoplet en innhyllingskurvedemodulator (12,13), enten direkte eller via et båndpassfilter (11) og innhyllingskurvedemodulatoren er koplet til en frekvensanalysekrets (14) for frembringelse av et frekvensspektrum for mottakerens (10) utgangssignals innhyllinger, idet mottakeren er retningsselektiv og det er anordnet en indikatorenhet (16) for registrering av fartøyet avhengig av retning som peiling, karakterisert ved flere bearbeidingskanaler (202), som tilsvarer de for-skjellige retninger og som inneholder en innhyllingskurvedemodulator (12,13), en frekvensanalysekrets (14) samt eventuelt et båndpassfilter (11) og som er koplet til en logikkrets (224) for sammenligning for hver peiling av atskilte spektrallinjer for frekvensspektre som er bestemt i et tidsrom som er større enn tidsintervallet som ligger til grunn for frekvensspektret, og at logikkretsen er utformet slik at utvandring eller utveksling av enkelte spektrallinjer i nabopeilinger regi-streres og tilkjennegis i indikatorenheten (16) for oppnåelse av en målatskillelse.

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at frekvensanalysekretsen (14) omfatter en integrator (15) med en integreringstid som strekker seg over ett eller flere forutvalgte tidsintervaller.

3. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at frekvensanalysekretsen (14) er innrettet til å beregne frekvensspekteret ved hjelp av Fast-Fourier-transformasjon.

4. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved at integratoren (15) er anordnet som stabellager.

5. Anordning i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at indikatorenheten (16) på inngangssiden er forbundet med en terskelkrets (17) hvis terskel kan innstilles i avhengighet av en falskalarmverdi.

6. Anordning i samsvar med krav 5, karakterisert ved at terskelkretsen (17) omfatter en regnekrets (19) for opprettelse av et referansespektrum, og en etterkoplet kvotientdanner (20), som begge på inngangssiden er forbundet med frekvensanalysekretsens (14) utgang, og at det bakenfor kvotientdanneren (20) er innkoplet et terskeltrinn (21) som terskelen kan innstilles på.

7. Anordning i samsvar med et av kravene 1-6, hvor mottakeren er konstruert som mottakeranlegg for opprettelse av ret-ningskarakteristikker, karakterisert ved at indikatorenheten (216) er styrbar av en vinkelfrembringer (222) hvis vinkelutgangssignaler er samordnet med peilinger (u).

8. Anordning i samsvar med krav 7, karakterisert ved at indikatorenheten (216) innbefatter en terskelkrets (17) for hver retningskarakteristikk, at det bakenfor terskelkretsene (17) er innkoplet en indikatorenhet (220) for rettvinklede koordinater, at indikatorenhetens inngang for den uavhengige variable (u) er forbundet med vinkelfrembringeren (222), og dens lysstyrkereguleringsinngang med terskelkretsene (17), og at inngangen for den avhengige variable (f) er tidsbestemt styrbar.

9. Anordning i samsvar med krav 8, karakterisert ved at indikatorenheten (216) for hver retningskarakteristikk omfatter en angivelsesenhet (221) med in eller flere indikatorskjermenheter for rettvinklede koordinater, som er tidsbestemt betjenbare i rekkefølge, at skjermenhetens inngang for den uavhengige variable (u) er forbundet med vinkelfrembringeren (222), inngangen for den avhengige variable (f) med frekvensutgangene fra frekvensanalysekretsen (14) og lys-styrkereguleringsinngangen med terskelkretsene (17).