DE1043881B - Echolotgeraet - Google Patents

Description

• Echolotgerät Die Erfindung betrifft ein Echolotgerät mit einer Vielzahl von in die verschiedenen Richtungen weisenden, auf der Peripherie eines Kreises angeordneten Wandlern, die zur Aussendung eines Lotimpulses gemeinsam erregt werden, wobei zur Anzeige eine Sathodenstrahlröhre dient, deren Strahl zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen spiralig umlaufend ausgelenkt und vom Echoimpuls hellgetastet wird, und die Wandler zur Anzeige der empfangenen Echoimpulse von einem rotierbaren kapazitiven Schalter abgefragt werden, wobei in jeder Stellung des Schalters mehrere nebeneinander gelegene Wandler zusammengefaßt sind und über derart bemessene Laufzeitglieder an die Anzeigevorrichtung gekoppelt sind, daß sich die von den Wandlern der angeschalteten Gruppe herrührenden Wechselspannungen conphas addieren, wenn die Einfallsrichtung des Echos mit der Symmetrielinie der eingeschalteten Wandlergruppe übereinstimmt.
• Derartige bekannte Echolotgeräte haben den Nachteil, daß der kapazitive Schalter, der zwar den Vorteil hat, daß er nur geringer Wartung bedarf, für die empfangenen Frequenzen einen erheblichen Widerstand darstellt, der naturgemäß die Empfindlichkeit der Anordnung herabsetzt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind erfindungsgemäß zwischen die Wandler und die Kontakte des kapazitiven Schalters frequenzerhöhende Stufen geschaltet. Störungen, die durch die Reihenschaltung des hohen kapazitiven Widerstandes des Schalters und der unvermeidlichen Eingangsimpedanz der nachfolgenden Verstärkerstufe auftreten, machen sich dann in geringerem Maße bemerkbar, da der kapazitive Widerstand des Schalters durch die Frequenzerhöhung wesentlich herabgesetzt werden kann.
• Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist den einzelnen Wandlern und dem Schalter je ein Vorverstärker zwischengeschaltet. Störungen, die durch den Schalter auftreten, machen sich dann bei der nachfolgenden Verstärkung nur in geringem Maße bemerkbar, weil der zugehörige Spannungspegel infolge der Vorverstärkung weit über dem Störpegel der Schaltanordnung und der nachfolgenden Verstärker liegt.
• Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert.
• Gemäß Fig. 1, in der ein Echolotgerät nach der Eriindung im Blockschaltbild dargestellt ist, sind mit 1 die Wandler, mit 2 der Schalter, mit 3 ein Verstärker, mit 4 ein Motor, mit 5 ein Rathodenstrahloszillograph, mit 6 ein Ablenkgenerator für den Kathodenstrahloszillographen und mit 7 ein Lotimpulsgenerator bezeichnet. Die Wandler 1 sind an der Peripherie eines Kreises angeordnet und weisen in die verschiedenen Himmelsrichtungen. Sie sind über die nicht dargestellten Schalter gemeinsam an den Lotimpulsgenerator 7 anschaltbar und erregbar, so daß vermit tels des Lotimpulsgenerators nach allen- Richtungen gleichzeitig ein Lotimpuls ausgesendet werden kann.
• Nach Aussendung der Lotimpulse wird die Parallelschaltung der Wandler unterbrochen, und die Wandler sind, wie in der Zeichnung dargestellt, unter Zwischenschaltung je eines Verstärkers 8 und einer frequenzerhöhenden Stufe 9 an je einen kapazitiven Schaltkontakt gekuppelt. Diese Schaltkontakte befinr den sich ebenfalls an der Peripherie eines Kreises.
• Im Innern dieses Kreises befinden sich fünf kapazitive Gegenkontakte, die gegeneinander isoliert auf einem Schaltarm angeordnet sind. Hinter die Schaltkontakte ist je ein Laufzeitglied 10 geschaltet. Die freien Anschlüsse der Laufzeitglieder sind zusammengefaßt und münden in den Verstärker3, der seinerseits an. den Wehneltzylinder der Kathodenstrahlröhre 5 gekuppelt ist. Auf diese Weise wird der an sich dunkelgetastete Kathodenstrahl bei Echoankunft hellgetastet. Den freien Enden der Laufzeitglieder 10 und dem Verstärker3 kann eine frequenzerniedrigende Vorrichtung 11 zwischengeschaltet sein. Der Motor 4 ist an den Schalter 2 gekuppelt- und dreht den Schaltarm mit den fünf kapazitiven Gegenkontakten periodisch um. Der Motor ist außerdem an den Ablenkgenerator 6 gekuppelt, der seinerseits eine synchrone Ablenkung des Eiathodenstrahls des E4athodenstrahloszillographen 5 bewirkt, dergestalt, daß der Kathoden strahl, von innen beginnend, eine archimedische Spirale beschreibt, wobei jedem Umlauf der Spirale ein Umlauf des Schalters 2 entspricht.
• Gerät der Kathodenstrahl in die äußerste Bahn der Spirale, dann wird in dem Ablenkgenerator 6 ein Impuls erzeugt, der den Kathodenstrahl wiederum an den Anfang der Spirale zurückführt und gleichzeitig den Lotimpulsgenerator 7 beaufschlagt, so daß von allen Wandlern, wie bereits geschildert, ein Lotimpuls ausgesendet wird.
• Die Wandler werden unmittelbar daran anschließend auf Empfang umgeschaltet und bei Eintreffen eines Echoimpulses erregt. Die durch diese Erregung erzeugten Wechselspannungen werden durch die Verstärker 8 verstärkt, frequenzmäßig hochtransformiert und durch den Schalter 2 abgefragt und zur Anzeige gebracht. Der Schalter läuft sehr sdmell um, so daß er während der Laufzeit eines Echoimpulses eine Vielzahl von Umdrehungen vollführt hat, mindestens jedoch eine Umdrehung in der Zeit, die der Dauer eines Lotimpulses entspricht. Auf diese Weise entsteht durch die Helltastung auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre eine panoramaartige Darstellung der angeloteten Reflektoren.
• Die Laufzeitglieder 9 sind so abgestimmt und bemessen, daß die jeweils angeschaltete empfangende Gruppe elektrisch in eine gerade Gruppe umgewandelt ist.
• Diese elektrische Abbildung der Wandlergruppe wird nun an Hand der Fig. 2 erläutert, in der mit 12 die angeschaltete, auf der Peripherie eines Kreisbogens angeordnete Wandlergruppe bezeichnet ist.
• Diese Gruppe wird durch die Laufzeitglieder elektrisch in die Gruppe 13 umgewandelt, die wie ersichtlich auf einer Geraden angeordnet ist. Durch diese Umwandlung wird eine Erhöhung der Richtschärfe bewirkt.
• In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels ist es auch möglich, den Schalter an einen Kompaß zu kuppeln, derart, daß die Lotrichtung in bezug auf die Himmelsrichtung von der jeweiligen Schiffslage unabhängig ist. Die auf dem Bildschirm der Kaffiodenstrahlröhre 5 bewirkte Anzeige der Reflektoren ist dann unabhängig von der Schiffslage stets eingeordnet.

Claims (4)

1. PATENTANSPRUCHE: 1. Echolotgerät mit einer Vielzahl von in die verschiedenen Richtungen weisenden, auf der Peripherie eines Kreises angeordneten Wandlern, die zur Aussendung eines Lotimpulses gemeinsam erregt werden, wobei zur Anzeige eine Kathodenstrahlröhre dient, deren Strahl zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen spiralig umlaufend ausgelenkt und vom Echoimpuls hellgetastet wird, und die Wandler zur Anzeige der empfangenen Echoimpulse von einem rotierbaren kapazitiven Schalter abgefragt werden, wobei in jeder Stellung des Schalters mehrere nebeneinander gelegene Wandler zusammengefaßt sind und über derart bemessene Laufzeitglieder an die Anzeigevorrichtung gekoppelt sind, daß sich die von den Wandlern der angeschalteten Gruppe herrührenden Wechselspannungen conphas addieren, wenn die Einfallsrichtung des Echos mit der Symmetrielinie der eingeschalteten Wandlergruppe übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Wandler und die Kontakte des kapazitiven Schalters frequenzerhöhende Stufen geschaltet sind.
2. 2. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Wandlern und dem Schalter je ein Vorverstärker zwischengeschaltet ist.
3. 3. Echolotgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schalter eine frequenzerniedrigende Stufe nachgeschaltet ist.
4. 4. Echolotgerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter an einen Kompaß gekuppelt ist, derart, daß die Lotrichtung in bezug auf die Himmelsrichtung von der jeweiligen Schiffslage unabhängig ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 411 572.