DE1072162B

DE1072162B -

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Publication number: DE1072162B
Application number: DENDAT1072162D
Authority: DE
Publication date: 1959-12-24

Description

Wenn nach dem Verfahren der horizontalen Echolotung mit Schallimpulsen der Meeresgrund in Tiefen bis zu einigen hundert Metern nach Wracks, unmittelbar auf Grund stehenden Fischschwärmen oder sonstigen Erhebungen des Bodens abgesucht werden soll, so sind bei Verwendung der üblichen, aus dem Schiff ausfahrbaren oder fest im Schiff eingebauten Strahleranordnungen, die mit Ausnahme des Arbeitens im flachen Wasser zum Abtasten des Grundes notwendigerweise mit ziemlich stark gegen den Meeresgrund geneigter Sende- und Empfangsrichtung arbeiten müssen, keine befriedigenden Ergebnisse zu erwarten. Die Rückstrahlung der schräg auf den Meeresgrund auftreffenden Schallwellen ergibt ein rollendes, sich bis zur Reichweitengrenze, etwa 1000 m, erstreckendes Echo, das in diesem Falle verhältnismäßig stark ist und in welchem die von Erhebungen am Grunde herrührenden Echos nur wenig hervortreten. A^erhältnismäßig nahe am Schiff liegende Ziele können besonders schlecht ausgemacht werden, da dann das Bodenecho wegen des steileren Schalleinfalls besonders stark ist.When using the method of horizontal echo sounding with sound pulses the sea floor at depths up to a few hundred meters after wrecks, shoals of fish standing directly on the bottom or other Surveys of the ground are to be searched, so are when using the usual, from the ship extendable or permanently installed in the ship heater arrangements, which with the exception of working in shallow water for scanning the bottom necessarily with quite strong against the ocean floor inclined send and receive direction have to work, no satisfactory results expect. The reflection of the sound waves hitting the ocean floor at an angle results in a rolling echo extending up to the range limit, about 1000 m, which in this case is relatively is strong and in which the echoes from the elevations at the bottom are few step forward. Targets that are relatively close to the ship can be particularly difficult to pinpoint because the bottom echo is particularly strong because of the steeper incidence of the sound.

Um eine Horizontallotung auch in größerer Wassertiefe durchführen zu können, ist es ferner bekannt, die scharf gerichteten und um eine vertikale Achse schwenkbaren Echolotschwinger an einem Unterwasserschleppgerät anzuordnen. Eine solche Einrichtung zwingt' zur Benutzung einer ziemlich hohen Schallfrequenz, um eine brauchbare Richtschärfe zu erhalten. Die Verwendung einer hohen Schallfrequenz ist aber wegen der starken Absorption der hohen Frequenzen im Wasser mit einem Verzicht auf große Reichweite verbunden.In order to be able to carry out horizontal plumbing even in greater water depths, it is also known the sharply directed echo sounder transducers that can be swiveled around a vertical axis on one To arrange underwater towing device. Such a facility forces you to use a pretty much high sound frequency in order to obtain a useful directivity. The use of a high Sound frequency is due to the strong absorption of high frequencies in the water with a waiver connected over a long range.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Erzeugung eines Lagebildes von Gegenständen am Meeresboden in zwei auf Steuerbord- und Backbordseite der Fahrtlinie eines Schiffes liegenden Streifen durch Lotung mit Schallimpulsen in wenig zur Horizontalen geneigten Richtungen, und das Wesen der Erfindung besteht darin, daß für Schallaussendung und -empfang auf Steuerbord- und Backbordseite zwei in einem unter Wasser, vorzugsweise in Grundnähe, nachgeschleppten Schleppkörper fest eingebaute langgestreckte Schwinger mit unveränderlicher Strahlrichtung nach Steuerbord und Backbord benutzt werden, deren größte, in Fahrtrichtung liegende Längenausdehnung mehr als zehn Wellenlängen beträgt und die dadurch eine scharfe Bündelung der Schallstrahlung in durch die Längsachse des Schleppkörpers gelegten, mehr oder weniger geneigten Ebenen und außerdem nur eine mäßig scharfe Bündelung in der Querebene zwischen einer wenig über der Horizontalen liegenden Richtung und einer mehr oder weniger steil nach unten (z. B. unter Verfahren zur Erzeugung
eines Lagebildes von Gegenständen
am Meeresboden durch horizontale
EcholotungThe present invention is concerned with a method for generating a positional image of objects on the sea floor in two strips lying on the starboard and port side of the line of travel of a ship by sounding with sound pulses in directions slightly inclined to the horizontal, and the essence of the invention is that for Sound emission and reception on the starboard and port side two elongated transducers with an invariable beam direction to starboard and port are used in a towed body towed under water, preferably close to the ground a sharp bundling of the sound radiation in more or less inclined planes laid through the longitudinal axis of the towed vehicle and, moreover, only a moderately sharp bundling in the transverse plane between a direction slightly above the horizontal and a more or w a little steeply downwards (e.g. B. under method of production
a picture of the situation of objects
on the sea floor by horizontal
Echo sounding

Anmelder:Applicant:

Atlas - Werke Aktiengesellschaft,
Bremen, Stephanikirchenweide 1-19Atlas - Werke Aktiengesellschaft,
Bremen, Stephanikirchenweide 1-19

Dr. Willy Kunze und Dr. Hans Kietz, Bremen, sind als Erfinder genannt wordenDr. Willy Kunze and Dr. Hans Kietz, Bremen, have been named as inventors

45°) verlaufenden Richtung aufweisen, und daß während der Fahrt des Schiffes Lotimpulse nach beiden Seiten der Fahrtlinie ausgesandt und die empfangenen Echos auf einem proportional der Fahrt des Schiffes weiterbewegten Schreibstreifen aufgezeichnet werden. Erst durch die Verwendung nicht drehbarer Wandler mit parallel zur Fahrtrichtung liegender Strahlfläche ist es möglich, die zum mindesten in der Horizontalen eine erhebliche Ausdehnung aufweisenden Wandler in einen langgestreckten Schleppkörper einzubauen und so den Wasserwiderstand klein zu halten. Dabei fällt auch der Unterwasserdrehmechanismus fort, und es ist die Möglichkeit gegeben, der Forderung nach großer Schallwellenlänge in A^erbindung. mit großer Richtschärfe in weit höherem Maße als bisher möglich gerecht zu werden. Das Suchstrahlenbündel der fest eingebauten Schwinger wird bei der Fahrt des Schiffes über die abzusuchende Fläche parallel verschoben. Dadurch wird eine mit anderen Verfahren nicht erreichbare Absuchleistung erzielt. Durch den Einbau der Schwinger in einen Schleppkörper, der in Grundnähe geschleppt wird, wird ein mehr oder weniger streifender Einfall der Schallstrahlen am Meeresboden erreicht, was für die Feststellung von Zielen durch Rückstrahlung günstig ist. Die durch die Schwingerlänge von mehr als zehn Wellenlängen in der Fahrtrichtung bedingte geringe Breite der Richtkeule in der Horizontalen von weniger als 6° ist, wie Erprobungen gezeigt haben, erforderlich, um den im vorliegenden Falle hauptsächlich durch Störechos vom Meeresboden erzeugten Nachhallpegel ausreichend herabzusetzen, so daß z. B. auch einzelne, auf Grund liegende Minen erkannt werden können.45 °) running direction, and that during the voyage of the ship, plumb pulses to both Sides of the cruise line are sent out and the echoes received are on a proportional basis to the ship's speed further moving writing strips can be recorded. Only through the use of non-rotating converters with the jet surface lying parallel to the direction of travel, it is possible, at least, in the horizontal plane to build a significant expansion having transducer in an elongated towed body and so to keep the water resistance small. The underwater rotating mechanism is also omitted, and there is the possibility of meeting the requirement for long sound wavelengths in connection. with great Directional sharpness to a far greater degree than previously possible. The search beam of the The built-in oscillator is moved parallel to the surface to be searched when the ship is moving. This achieves a search performance that cannot be achieved with other methods. Through the Installation of the transducer in a towed body, which is towed close to the ground, will be more or less grazing incidence of the sound beams on the sea floor, which is useful for establishing targets is favorable due to reflection. Due to the transducer length of more than ten wavelengths in the direction of travel caused the small width of the directional lobe in the horizontal of less than 6 °, such as Tests have shown that in the present case it is necessary mainly through false echoes reduce the reverberation level generated by the seabed sufficiently so that, for. B. also individual, underlying mines can be recognized.

Nach dem neuen Verfahren werden somit zwei Streifen von einigen 100 bis 1000 m Breite auf beidenAccording to the new method, two strips of a few 100 to 1000 m wide are thus created on both of them

909 690/210909 690/210

Seiten der Fahrtrichtung durch Horizontallotung mittels zweier mit der Fahrgeschwindigkeit des schleppenden Schiffes fortbewegter Strahlenbündel abgesucht. Die Aufzeichnung der Echos kann auf elektrisch empfindlichem Papier erfolgen, wobei 5 Schreibstifte synchron zu der Schallaussendung nach Backbord und Steuberbord quer über Registrierstreifen geführt werden, die zweckmäßig proportional zur Fahrgeschwindigkeit in Längsrichtung verschoben und mit Zeitmarken versehen werden. Ein besonders anschauliches Bild erhält man, wenn man die beiden Abstandsnullinien auf der Mitte eines einzigen Registrierstreifens anordnet und die beiden Schreibstifte nach der Schallaussendung von der Streifentnitte nach außen wandern läßt.Sides of the direction of travel searched by horizontal plumbing using two beams of rays moving at the speed of the towing ship. The echoes can be recorded on electrically sensitive paper, with 5 pens synchronized with the sound emission to port and starboard being guided across recording strips, which are expediently shifted lengthways in proportion to the speed of travel and provided with time stamps. A particularly clear picture is obtained if the two zero spacing lines are arranged in the middle of a single recording strip and the two pens are allowed to wander outwards after the sound has been emitted from the strip cut.

Es kann auch ein Kathodenstrahlrohr zur Darstellung der Echobilder des Meeresgrundes und grundnaher Objekte benutzt werden, sei es allein oder besser hilfsweise in Verbindung mit einem Schreibgerät. A cathode ray tube can also be used to display the echo images of the sea bed and near the bottom Objects are used, be it alone or, better, in conjunction with a writing implement.

Gegenüber den bekannten Verfahren der horizontalen Echolotung zum Aufsuchen von Objekten im Meer oder am Meeresgrunde, bei denen mit einem am Schiff angebrachten gelichteten Strahler nacheinander in verschiedene Richtung gelotet wird, ist es ein Vorzug des Suchverfahrens nach der Erfindung, daß man eine Aufzeichnung in rechtwinkligen Koordinaten vornehmen kann und damit ein unverzerrtes Echobild erhält.Compared to the known method of horizontal echo sounding for searching for objects in the sea or on the sea bed , in which with a lighted radiator attached to the ship is successively sounded in different directions, it is an advantage of the search method according to the invention that you can record in right angles Can make coordinates and thus receives an undistorted echo image.

Wegen der geringen Winkelausdehnung der Schallstrahlung in der Horizontalebene kann der Zeitpunkt des Vorbeifahrens an einem Hindernis mit großer Genauigkeit festgestellt werden. Da außerdem aus der Echoaufzeichnung die Seite, auf der das Hindernis liegt, und sein Abstand abgelesen werden kann, ergibt sich eine genauere Ortsbestimmung als mit den üblichen, ebenfalls nach dem Echoverfahren arbeitenden Ortungsgeräten. Da die Schallwellen nahezu parallel zum Meeresgrunde verlaufen, ist das Verhältnis des von dem Hindernis und vom Meeresgründe zurückgestrahlten Schalls wesentlich günstiger als bei Schalleinfall schräg von oben. Die enge Bündelung in horizontaler Ebene trägt dazu bei, dieses Verhältnis weiter zu vergrößern. Als besonderer Vorteil des streifenden Schalleinfalls in Verbindung mit scharfer -horizontaler Bündelung hat sich die Entstehung eines Schallschattens hinter dem Hindernis herausgestellt, d. h., bis zu einer gewissen Entfernung hinter dem Hindernis trifft kein Schall auf den Meeresboden. In der Echoaufzeichnung entsteht dadurch in dem vom rollenden Bodenecho herrührenden grauen Untergrunde eine weiße Fläche, die das Vorhandensein eines Hindernisses in besonders zweifelsfreier Weise erkennen läßt. Ein derartiger Schallschatten entsteht auch in Vertiefungen im Meeresgrunde, die bei Benutzung eines streifenden Schalleinfalls also ebenfalls gut in der Aufzeichnung erkennbar sind.Because of the small angular expansion of the sound radiation in the horizontal plane, the The time of driving past an obstacle can be determined with great accuracy. Since also the side on which the obstacle lies and its distance can be read from the echo recording can, results in a more precise location determination than with the usual, also according to the echo method working tracking devices. Since the sound waves run almost parallel to the ocean floor, that is The ratio of the sound reflected back from the obstacle and the sea bed is much more favorable than with incident sound at an angle from above. The close bundling in the horizontal plane helps to further increase this ratio. As a special advantage of the grazing incidence of sound in connection with sharp -horizontal bundling, a sonic shadow has emerged behind the Obstacle highlighted, d. That is, no sound hits up to a certain distance behind the obstacle on the ocean floor. In the echo recording, this arises in the echo from the rolling ground echo gray backgrounds a white area, which indicates the presence of an obstacle in particular unequivocally recognizes. Such a sound shadow also arises in depressions in the Seabeds, which are also recorded well when using a grazing sound incidence are recognizable.

Eine scharfe Bündelung der Schallwellen in Richtung parallel zum Meeresgrunde, also in der Ebene <[uer zur Fahrtrichtung, ist weder in allen Fällen erwünscht noch erforderlich. Zunächst setzt eine solche Bündelung eine gute Seitenstabilisierung des Schleppkörpers voraus, damit die Hauptstrahlrichtung parallel zum Meeresboden bleibt und keine Unterschiede in der Beschallung des Grundes nach beiden Seiten auftreten.A sharp focus of the sound waves in the direction parallel to the sea floor, i.e. in the plane <[to the direction of travel is neither desirable nor necessary in all cases. First of all sets such a Bundling a good lateral stabilization of the towed body beforehand, so that the main beam direction is parallel to the sea floor and no differences in the sound of the bottom on both sides appear.

Bei nur mäßig scharfer Bündelung in der Querebene treffen die mit größerer Neigung zum Meeresboden nach unten abgestrahlten Schallwellen dadurch.If the bundling is only moderately sharp in the transverse plane, those with a greater inclination hit the sea floor sound waves radiated downwards thereby.

daß sich der Schleppkörper in Bodennähe befindet, schon nach Zurücklegung eines kleinen Weges auf den Meeresboden und werden so ausgeschieden. In Richtung schräg nach oben ist eine gewisse Beschränkung der Schallaussendung zur Vermeidung von störenden Oberflächenechos erwünscht, aber erst bei Tiefen unter 100 m ist besonders darauf zu achten, daß möglichst wenig Schall in schräg zur Horizontalen nach oben verlaufenden Richtungen ausgesandt wird. In diesem Falle kann man Schwingeranordnungen vorsehen, deren Strahlfläche auch in vertikaler Richtung eine Ausdehnung von einer größeren Zahl von Wellenlängen hat. Der Schleppkörper nimmt dann die Form einer aufrecht stehenden Scheibe in Form eines auf der Längsseite stehenden Rechtecks an.that the towed body is close to the ground, even after covering a short distance the sea floor and are excreted in this way. There is a certain restriction in the upward direction the sound emission to avoid disturbing surface echoes desired, but only with At depths of less than 100 m, it is particularly important to ensure that as little sound as possible is inclined to the horizontal is sent in upward directions. In this case one can use oscillator arrangements provide, the beam area of which also in the vertical direction an extension of a larger number of wavelengths. The towed body then takes the form of an upright disc Shape of a rectangle standing on the long side.

Im allgemeinen wird man es vorziehen, die Begrenzung der Schallstrahlung auf gewisse Winkelbereiche in der Querebene durch Reflexionswände aus schallweichen Stoffen zu bewirken, die seitlich von und parallel zu den langgestreckten Strahlflächen angeordnet werden. Man kann dann einen Schleppkörper mit kreisförmigem oder, ovalem Querschnitt verwenden. Im einfachsten Falle wird man über den Rücken an Rücken angeordneten Schwingern eine über die Strahlflächen hinausragende Reflexionsplatte anordnen, die eine Schallabstrahlung in wesentlich über die Horizontale nach oben hinausgehenden Richtungen verhindert. Auch eine Schallabstrahlung in Richtung senkrecht nach unten, die wegen der in der Aufzeichnung auftretenden Vielfachechos unerwünscht ist, kann leicht durch eine Reflexionsplatte geeigneter Breite unter den Schwingern verhindert werden. Die Reflexionsplatten können auch so geformt sein, daß sie trichterartige Räume vor den Strahlflächen begrenzen.In general, it will be preferred to limit the sound radiation to certain angular ranges to effect in the transverse plane through reflection walls made of sound-soft materials, the side of and be arranged parallel to the elongated beam surfaces. You can then use a towed body Use with a circular or oval cross-section. In the simplest case, you get over your back a reflective plate protruding beyond the radiating surfaces is arranged on the back of the transducers, which radiate sound substantially above the horizontal plane Directions prevented. Sound radiation in the direction vertically downwards, which is due to the in The multiple echoes that occur during the recording can be easily removed using a reflective plate suitable width under the transducers can be prevented. The reflective plates can also be shaped like this be that they limit funnel-like spaces in front of the beam surfaces.

Während bei der üblichen Einbauart der Strahler am Schiff der Genauigkeit der Ortsbestimmung von Hindernissen dadurch Grenzen gesetzt sind, daß mit Rücksicht auf den Wasserwiderstand die für die Schärfe der Richtwirkung maßgebenden Abmessungen der Strahler nicht über ein gewisses Maß vergrößert werden können, macht es keine Schwierigkeiten, einen geschleppten Tauchkörper mehrere Aleter lang zu machen, wobei eine bisher nicht bekannte Konzentration der Schallstrahlen in Richtung quer zur Längserstreckung des Schleppkörpers erzielt wird. Der Schärfe der praktisch anwendbaren Bündelung wird nur dadurch eine Grenze gesetzt, daß die Richtungsänderungen (Pendelungen) des geschleppten Strahlersystems unterhalb der Größe der Richtschärfe der Strahler bleiben müssen. Beträgt diese z. B. in waagerechter Ebene +2°, so darf die Richtungseinstellung der Längsachse des Schleppkörpers in waagerechter Ebene höchstens um ±1° von der mittleren Richtung abweichen.While in the usual way of installing the radiators on the ship, the accuracy of determining the location of obstacles is limited by the fact that the dimensions of the radiators, which are decisive for the sharpness of the directional effect, cannot be increased by a certain amount, taking into account the water resistance, it does not cause any difficulties to make a towed immersion body several ages long, with a previously unknown concentration of the sound beams in the direction transverse to the longitudinal extension of the towed body is achieved. The sharpness of the practically applicable bundling is only limited by the fact that the changes in direction (oscillations) of the towed radiator system must remain below the size of the directivity of the radiators. Is this z. B. in the horizontal plane + 2 °, the directional setting of the longitudinal axis of the towed vehicle in the horizontal plane may deviate from the mean direction by a maximum of ± 1 °.

Mit Benutzung eines Schleppkörpers ist die Forderung der Richtungsstabilität wesentlich besser zu erfüllen als bei Anbringung der langgestreckten Strahleranordnung an einem Schiff, wobei sich die unvermeidlichen Kursschwankungen des Schiffes, die einige Grade betragen können, unvermindert auf die Strahleranordnung übertragen und eine Ausnutzung der engen Bündelung des Schalls zur Erzielung einer genauen Abbildung unmöglich machen.With the use of a towed body, the requirement for directional stability is much better meet than when the elongated radiator arrangement is attached to a ship, with the unavoidable course fluctuations of the ship, which can amount to a few degrees, unabated on the Transfer radiator arrangement and a utilization of the tight bundling of the sound to achieve a make accurate mapping impossible.

Die Erfindung wird durch die folgenden Ausführungsbeispiele veranschaulicht.The invention is illustrated by the following working examples.

Abb. 1 zeigt einen Schnitt quer zur Längsachse eines abgeflacht zylindrischen Schleppkörpers über dem Afeeresgrunde:Fig. 1 shows a section across the longitudinal axis of a flattened cylindrical towed body the Afeeresgrund:

Abb. 2 zeigt eine Seitenansicht des gleichen Schleppkörpers;Fig. 2 shows a side view of the same towed body;

Abb. 3 zeigt einen scheibenförmigen Schleppkörper in Seitenansicht und Schnitt;Fig. 3 shows a disk-shaped towed body in side view and section;

Abb. 4 zeigt eine Einrichtung zur Tiefeneinstellung des Schleppkörpers;Fig. 4 shows a device for adjusting the depth of the towed body;

Abb. 5 zeigt ein mit dem Gerät erhaltenes Echogramm ;Fig. 5 shows an echogram obtained with the device;

Abb. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Schleppkörper mit einer besonderen Anordnung zweier nach Backbord und Steuerbord strahlender Wandler.Fig. 6 shows a cross section through a towed body with a special arrangement two converters radiating to port and starboard.

In Abb. 1 ist ein auf dem Meeresgrunde 1 liegendes, durch Echolotung aufzufindendes Wrack 2 gezeigt. Der in Bodennähe befindliche flachzylindrische Schleppkörper 3, dessen Schwimmlage durch einen Bleikiel 4 stabilisiert ist und der in seinem oberen Teil einen Auftrieb erzeugenden Körper 5 enthält, der so bemessen ist, daß der Tauchkörper im Wasser schwebt, trägt zwei zu seiner Längsachse parallele, langgestreckte elektroakustische Wandler 6, 7, deren jeder nacheinander als Sender und Empfänger von Schallimpulsen für die Steuerbord- bzw. Backbordseite benutzt wird. Vor den Schwingern ist die Wandung des im Inneren mit Wasser gefüllten Schleppkörpers dünn genug gehalten, um kein Hindernis für den Schalldur ₁Chgang zu bilden. Die benutzte Frequenz ist 30 kHz. Wegen der zu fünfundzwanzig Wellenlängen gewählten Länge der Strahler wird Schall nur in wenig von der Querschnittsebene abweichenden Richtungen gesendet und empfangen. Parallel zur Ober- und Unterkante der Strahlerflächen angeordnete schaumgummibekleidete Reflexionswäude 8, 9 bündeln den Schall in der Querschnittsebene. Da vor allem, insbesondere in flachem Wasser, das Aussenden und Empfangen von Schall in Richtung zur Messeroberfläche hin unerwünscht ist, können obere und untere Reflexionswände verschieden ausgeführt werden, so daß in der Querebene eine zur Horizontalen unsymmetrische Richtkennlinie erhalten wird. Hier ist z. B. angenommen, daß die obere Grenze 10 des Strahlenbündels etwa unter 5° zur Horizontalen geneigt ist und die untere Grenze 11 unter etwa 45°. Die Wahl eines ziemlich großen Winkels für die untere Grenze hat den Vorteil, daß man aus dem ersten Bodenecho den Abstand des Schleppkörpers vom Grunde genau ermitteln kann. Der Schleppkörper 3 wird in einer Höhe von etwa 5 bis 10 m über dem Grunde 1 geschleppt. Das z. B. in 200 m Abstand befindliche Hindernis 2 wird dann von nahezu parallel zum Meeresboden verlaufenden Schallwellen getroffen. Dadurch entsteht hinter dem Hindernis ein Schallschatten 12, aus dessen Bereich kein Schall vom Meeresboden zurückgestrahlt wird.In Fig. 1, a wreck 2 lying on the seabed 1 and to be found by echo sounding is shown. The flat cylindrical towed body 3 located near the bottom, the floating position of which is stabilized by a lead keel 4 and which contains a buoyancy generating body 5 in its upper part, which is dimensioned so that the immersion body floats in the water, carries two elongated electroacoustic parallel to its longitudinal axis Transducers 6, 7, each of which is used in succession as a transmitter and receiver of sound pulses for the starboard and port sides. In front of the oscillators is the wall of the filled inside with water towed body kept thin enough to not be an obstacle for the Schalldur to form ₁ Chgang. The frequency used is 30 kHz. Because of the length of the radiators chosen to be twenty-five wavelengths, sound is only transmitted and received in directions that differ slightly from the cross-sectional plane. Foam rubber-clad reflection buildings 8, 9 arranged parallel to the upper and lower edge of the radiator surfaces concentrate the sound in the cross-sectional plane. Since the sending and receiving of sound towards the surface of the knife is undesirable, especially in shallow water, upper and lower reflection walls can be designed differently so that a directional characteristic that is asymmetrical to the horizontal is obtained in the transverse plane. Here is z. B. assumed that the upper limit 10 of the beam is inclined at about 5 ° to the horizontal and the lower limit 11 at about 45 °. Choosing a fairly large angle for the lower limit has the advantage that the distance between the towed vehicle and the ground can be determined precisely from the first bottom echo. The towed body 3 is towed at a height of about 5 to 10 m above the ground 1 . The Z. B. at a distance of 200 m obstacle 2 is then hit by sound waves running almost parallel to the sea floor. This creates a sound shadow 12 behind the obstacle, from the area of which no sound is reflected back from the sea floor.

Abb. 2 zeigt den gleichen Schleppkörper wie in Abb. 1 in Seitenansicht. Die schon für Abb. 1 beschriebenen Teile sind mit den gleichen Zahlen wie dort bezeichnet. Bei 13 ist ein Querschnitt durch die Richtkeule des Strahlers 6 angedeutet. Das Schlepp-Label 14 enthält mehrere zum Betrieb der Schwinger vom Schiff aus dienende isolierte elektrische Leitungen. Fig. 2 shows the same towed body as in Fig. 1 in side view. The parts already described for Fig. 1 are marked with the same numbers as there. At 13 a cross section through the directional lobe of the radiator 6 is indicated. The towing label 14 contains several insulated electrical lines which are used to operate the transducers from the ship.

Abb. 3 zeigt einen scheibenförmigen Schleppkörper, und zwar bei 15 in seitlicher Ansicht und bei 16 in Querschnitt. Dieser trägt auf beiden Seiten eingebaute Schwinger 17 und 18 mit ebenen rechteckigen Strahlflächen, die leicht nach außen geneigt sind. Die größere Seite des Rechtecks liegt in Fahrtrichtung, so daß die Richtschärfe in horizontaler Ebene größer ist als in der Oticrchcnc. Bei 19 ist ein SchnittFig. 3 shows a disc-shaped towed body, namely at 15 in a side view and at 16 in cross section. This carries built-in oscillators 17 and 18 on both sides with flat, rectangular beam surfaces that are slightly inclined outwards. The larger side of the rectangle lies in the direction of travel, so that the focus in the horizontal plane is greater than in the oticrchcnc. At 19 there is a cut

durch die Richtkeule angedeutet. Zur Förderung der Richtungsstabilität greift das Schleppseil 20 über ein starres, um eine vertikale Achse 21 drehbares Zwischenstück 22 an dem Schleppkörper an, das beim Auftreten eines seitlichen Zuges sich in einem entsprechenden Winkel zur Längsachse des Schleppkörpers einstellt und dabei über ein Hebelgestänge 23 ein Seitenruder 24 in solchem Sinne betätigt, daß der Schleppkörper in die Richtung des Seilzuges gesteuert wird. In ähnlicher Weise kann auch das aufrechte Schwimmen des scheibenförmigen Schleppkörpers zusätzlich zu der von der Verteilung von Auftrieb und Gewicht abhängenden natürlichen Stabilität mit Hilfe eines z. B. von einem Schwerependel betätigten, eine Drehung um die Längsachse bewirkenden Hilfsruderpaares stabilisiert werden. Der gleiche Zweck läßt sich auch durch eine pendelnde Aufhängung der Strahler erreichen, oder es kann eine Kreiselstabilisierung vorgesehen werden.indicated by the directional lobe. To promote directional stability, the tow rope 20 engages the towed body via a rigid intermediate piece 22 rotatable about a vertical axis 21 , which when a lateral pull occurs at a corresponding angle to the longitudinal axis of the towed body and thereby a rudder 24 via a lever linkage 23 operated in such a way that the towed body is steered in the direction of the cable pull. In a similar way, the upright swimming of the disc-shaped towed body, in addition to the natural stability that depends on the distribution of buoyancy and weight, can also be achieved with the aid of a z. B. actuated by a gravity pendulum, a rotation about the longitudinal axis causing the auxiliary rudder pair are stabilized. The same purpose can also be achieved by a pendulum suspension of the radiators, or a gyro stabilization can be provided.

Die Tauchtiefe des Schleppkörpers kann durch Ändern der Fahrgeschwindigkeit des schleppenden Schiffes geregelt werden. Es kann auch ein Horizontalruder vorgesehen sein, das entweder vom Schiff aus oder durch eine automatische Tiefensteuereinrichtung betätigt wird.The diving depth of the towed vehicle can be adjusted by changing the speed of the towed vehicle Ship to be regulated. A horizontal rudder can also be provided, either from the ship is operated from or by an automatic depth control device.

Eine besonders zweckmäßige Schleppanordnung ist in Abb. 4 gezeigt. Das Schleppseil 25 trägt am Ende ein Beschwerungsgewicht 26, an dessen Stelle auch ein Widerstandskörper (Drachen) vorgesehen sein kann. Auf dem hierdurch gestrafften Seil 25 gleitet mit zwei aufklappbaren Ringen 27, die einen Abstand von 0,5 bis 1 m haben, ein Rahmen 28, an den über ein nur Pendelungen in vertikaler Ebene zulassendes Gelenk 29 der Schleppkörper 30 angelenkt ist. Mittels eines die elektrischen Zuleitungen enthaltenden, an dem Rahmen 28 befestigten Kabels 31 kann der Schleppkörper 30 vom Schiff aus in jede beliebige Tiefe heruntergelassen oder nach Bedarf aufgeholt werden.A particularly useful towing arrangement is shown in Fig. 4. The tow rope 25 carries a weight 26 at the end, in the place of which a drag body (kite) can also be provided. On the rope 25 , which is tightened as a result, slides with two hinged rings 27, which are 0.5 to 1 m apart, a frame 28 to which the towed body 30 is articulated via a joint 29 that only allows oscillations in the vertical plane. By means of a cable 31 , which contains the electrical leads and is fastened to the frame 28 , the towed body 30 can be lowered from the ship to any desired depth or, if necessary, it can be picked up.

Abb. 5 zeigt ein mit einem Gerät nach der Erfindung z. B. für die Steuerbordseite erhaltenes Echogramm. Der Pfeil 32 zeigt die Bewegungsrichtung des Schreibstiftes an, der Pfeil 33 den Papiervorschub. Die gesamte Papierbreite entspricht etwa 300 m Abstand. Die bei Beginn des Schreibstiftüberlaufs erfolgende Aussendung erzeugt das bei 34 geschriebene direkte Signal. Das erste Auftreffen des ausgesandten Schallimpulses auf den Meeresboden erzeugt die Kante 35, an die sich eine allmählich abnehmende, mehr oder weniger gleichmäßige, von dem vom Grunde zurückgestrahlten Schall herrührende Schwärzung des Papiers anschließt. Bei 36 ist das Echo eines Hindernisses mit dahinterliegendem Schallschatten 37 geschrieben.Fig. 5 shows a device with a device according to the invention, for. B. echogram obtained for the starboard side. The arrow 32 shows the direction of movement of the pen, the arrow 33 the paper feed. The entire width of the paper corresponds to a distance of about 300 m. The transmission occurring at the beginning of the pen overflow generates the direct signal written at 34. The first impact of the emitted sound pulse on the sea floor produces the edge 35, which is followed by a gradually decreasing, more or less uniform blackening of the paper resulting from the sound reflected back from the bottom. The echo of an obstacle with an acoustic shadow 37 behind it is written at 36.

Eine Abwandlung der in Abb. 1 gezeigten Anordnung der Wandler 6, 7 im Schleppkörper 3 ist in Abb. 6 dargestellt. Im Querschnitt des Schleppkörpers 38 sind die nach Backbord und Steuerbord strahlenden Wandler 39 und 40 übereinander angeordnet. Parallel zur Längserstreckung der Wandler angeordnete Reflexionswände 41 dienen der Bündelung des Schalls in vertikaler Ebene. Bei gleicher Breite des Schleppkörpers wie in Abb. 1 ergibt die geänderte Anordnung eine größere Tiefe der Trichter vor den Strahlflächen der Wandler und dadurch eine verbesserte Richtwirkung.A modification of the arrangement of the transducers 6, 7 in the towed body 3 shown in FIG. 1 is shown in FIG. In the cross section of the towed body 38 , the transducers 39 and 40 radiating to port and starboard are arranged one above the other. Reflection walls 41 arranged parallel to the longitudinal extension of the transducers serve to bundle the sound in a vertical plane. With the same width of the towed body as in Fig. 1, the changed arrangement results in a greater depth of the funnel in front of the beam surfaces of the transducers and thus an improved directivity.

Zur genauen Messung der Höhe des Schleppkörpers über Grund kann man zusätzlich senkrecht nach unten strahlende Echolotschwinger einbauen, die unabhängig von den zur HorizoiitaIlotuiig benutztenFor precise measurement of the height of the towed vehicle above the ground, you can also use a vertical Install downward radiating echo sounder transducers, which are independent of the ones used for the horizoiitaIlotuiig

Claims

Vibrators and can be operated at a different frequency. The magnetostriction oscillators that are primarily used for emitting the sound pulses and receiving the echoes normally have a fairly low-resistance winding, so that considerable losses can occur in the feed cable, which is up to a few 100 m long. These can either be reduced by using matching transformers at the ends of the cable or an electrical shock excitation circuit can be built into the float itself, to which the feed current and triggering pulses are fed via the trailing cable. If the sea bed is smooth, it is also possible to attach the device to a base slide. The device can also be operated with only one-sided sound radiation to port or starboard. To search for objects at a greater height above the sea floor, the device is expediently towed at approximately the same height as these objects. Patent claims:

1. Method for generating a situation picture of objects on the sea floor in two the starboard and port side of a ship's line of travel by sounding with sound impulses in directions slightly inclined to the horizontal, characterized in that that for sound transmission and reception on the starboard and port side two in one under water, preferably towed near the bottom, permanently installed, elongated towed bodies Transducer used with invariable beam direction to starboard or port whose largest length in the direction of travel is more than ten wavelengths is and that thereby a sharp bundling of the sound radiation in through the longitudinal axis of the towed body, more or less inclined planes and, moreover, only a moderate one sharp bundling in the transverse plane between one lying a little above the horizontal Direction and a more or less steeply downward (e.g. under 45 °) direction have, and that during the voyage of the ship solder pulses to both sides of the Route line sent out and the received echoes on a proportional to the speed of the ship further moving writing strips can be recorded.

2. towed body for performing the method according to claim 1, characterized in that it has approximately cylindrical or prismatic shape.

3. towed body according to claim 2, characterized in that above the elongated, Oscillator arranged back to back is a substantially protruding over the beam surfaces horizontal shielding surface is attached, which limits the sound radiation upwards, so that the highest sound beams are horizontal or with a slight slope relative to the horizontal get lost.

4. towed body according to claim 2 or 3, characterized in that reflection walls acoustically soft material in front of the beam surfaces of the transducers for sound bundling delimit with funnel effect.

5. towed body for performing the method according to claim 1, characterized in that the Towed body in a manner known per se takes the form of an upright disc with transverse for the towing direction and the largest extension in the towing direction and on the sides large-area transducers whose beam surface extends approximately over the entire extent of the disk-shaped Towed body extends and which sound waves with horizontally large and transverse to Send or receive horizontal plane slightly less directivity.

6. Towing arrangement for a towing body carrying an electroacoustic transducer for exercise of the method according to claim 1, characterized in that the towed body with its front End via a joint with a horizontal axis of rotation arranged transversely to the drag direction a connector comprising a length of tow at some distance from its end is attached, the tow rope by an attached to its end, optionally Weight weight provided with resistance, guide or control surfaces, which also includes the Can constantly touch the ground, is tightened and kept in sufficient depth.

Considered publications:
German Patent Nos. 916 242, 501 841, 869, 822 515;

U.S. Patent No. 2,418,846.

1 sheet of drawings

O 909 690/210 12.O 909 690/210 12.