DE3248459A1

DE3248459A1 - Acoustic underwater antenna

Info

Publication number: DE3248459A1
Application number: DE19823248459
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Siegel; Guenter Tummoscheit
Original assignee: Krupp Atlas Elektronik GmbH
Current assignee: Atlas Elektronik GmbH
Priority date: 1982-12-29
Filing date: 1982-12-29
Publication date: 1989-11-09
Also published as: DE3248459C2

Abstract

An acoustic underwater antenna having a number of hydrophones arranged behind one another in a drag chain is specified in which, for the continuous determination of the deviation of the individual hydrophones from the ideal drag line, a measuring device is in each case arranged in drag chain sections, with a stretched reference line starting from the beginning of the drag chain section approximately at the point of penetration of the drag chain axis and a measuring element measuring the deviation of the drag chain axis from the reference line at the end of the drag chain section. The amount of deviation of the drag chain sections from the ideal drag line can be calculated by means of geometric relations from the amount of deviation of the drag chain axis from the stretched reference line.

Description

Die Erfindung betrifft eine akustische Unterwasser antenne der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genann ten Art.The invention relates to an acoustic underwater antenna called in the preamble of claim 1 ten Art.

Solche geschleppten Unterwasserantennen oder Hydro phonketten werden - neben seismischer Anwendung - zur Ortung und Klassifizierung von geräuschabstrah lenden Zielen verwendet, da infolge der räumlichen Trennung von geräuscherzeugendem Schleppschiff und des durch die große räumliche Ausdehnung erzielbaren hohen Bündelungsgewinns der Antenne die Auswertung auch tiefer Sonarfrequenzen möglich ist. Voraussetzung für den erzielbaren hohen Bündelungsgewinn ist je doch, daß die Schleppantenne nicht oder nicht nennens wert von der idealen geraden Schlepplinie abweicht. Dies ist jedoch infolge der flexiblen Konstruktion nur bedingt zutreffend und kann in vielen Fällen, so z. B. bei niedrigen Schleppgeschwindigkeiten oder Schleppen der Antenne nahe der Wasseroberfläche bei mittlerem oder starkem Seegang, nicht mehr als ge geben vorausgesetzt werden.Such towed underwater antennas or hydrophone chains are used - in addition to seismic application - for the location and classification of noise-emitting targets, because due to the spatial separation of the noise-producing tugboat and the high spatial gain that can be achieved by the large spatial expansion, the evaluation of low sonar frequencies is also possible. A prerequisite for the high bundling gain that can be achieved is that the trailing antenna does not deviate from the ideal straight trailing line, or not significantly. However, due to the flexible construction, this is only partially true and can in many cases, e.g. B. at low towing speeds or towing the antenna near the water surface in medium or heavy seas, no more than ge give.

Die Abweichung der Schleppantenne oder Hydrophon kette von der geraden Schlepplinie läßt sich jedoch durch rechnerische Berücksichtigung der Antennen verbiegung mittels eines Computers eliminieren, vor ausgesetzt, die momentane Abweichung der einzelnen Hydrophone von der idealen geraden Schlepplinie ist laufend bekannt. The deviation of the tow antenna or hydrophone chain from the straight drag line can, however by taking the antennas into account eliminate bending using a computer, before exposed to the current deviation of each Hydrophone is from the ideal straight drag line continuously known.

Bei einer bekannten Einrichtung zur Bestimmung des Ortes eines hinter einem Schiff geschleppten marinen Streamers (DE-OS 31 49 163) sind am Schiffsheck zwei akustische Quellen im Abstand von etwa 20 bis 40 m quer zur Schiffslängsrichtung angeordnet, die hoch frequente Schallimpulse ins Wasser aussenden. Diese Impulse werden von den einzelnen Hydrophonen empfan gen, und aus der Laufzeit der Schallimpulse von den Schallquellen zu den einzelnen Hydrophonen können zusammen mit Tiefenwerten, die von den einzelnen Hydrophonen zugeordneten Tiefensensoren ausgegeben werden, die Lage der Hydrophone im Raum bestimmt werden.In a known device for determining the Location of a marine towed behind a ship Streamers (DE-OS 31 49 163) are two at the stern acoustic sources at a distance of about 20 to 40 m arranged transversely to the ship's longitudinal direction, the high emit frequent sound impulses into the water. These The individual hydrophones receive impulses gen, and from the duration of the sound impulses from the Sound sources to the individual hydrophones can along with depth values by the individual Depth sensors assigned to hydrophones are output the position of the hydrophones in the room is determined will.

Bei dieser bekannten Einrichtung werfen die beiden im Abstand von 20 bis 40 m quer zur Schiffslängs richtung angeordneten Schallquellen nicht unerheb liche Probleme auf. Zum einen wird der Fahrwider stand des Schiffes beträchtlich erhöht, so daß diese Einrichtung bei Schiffen mit hohen Schleppgeschwin digkeiten nicht eingesetzt werden kann. Auch bei tauchenden Schiffen können solche Schallquellen und die erforderlichen Haltekonstruktionen außenbords nicht akzeptiert werden. Andererseits werden von den Schallquellen nicht unerhebliche Strömungsgeräusche erzeugt, die wiederum den Signalempfang an der An tenne beeinträchtigen. Außerdem sind nocht zusätz liche Tiefensensoren an der Schleppantenne zur Be stimmung der Tauchtiefe der einzelnen Hydrophone er forderlich.In this known device, the two throw at a distance of 20 to 40 m across the length of the ship directionally arranged sound sources not insignificant problems. Firstly, the driving resistance standing of the ship increased considerably, so that this Equipment for ships with high towing speeds can not be used. Also at Diving ships can use such sound sources and the required outboard support structures not be accepted. On the other hand, from the Sound sources not inconsiderable flow noises generated, which in turn the signal reception at the An affect the threshing floor. There are also additional depth sensors on the towing antenna for loading the depth of the individual hydrophones conducive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum Schleppen bestimmte akustische Unterwasserantenne derart zu verbessern, daß mit relativ einfachen Mitteln die Abweichung der einzelnen Hydrophone in der Schleppkette von der idealen geraden Schlepp linie laufend bestimmbar ist ohne daß zusätzliche An- oder Aufbauten am Schleppschiff und/oder an der Schleppantenne selbst erforderlich wären.The invention is based, to one Towing certain acoustic underwater antenna to improve so that with relatively simple Mean the deviation of the individual hydrophones in the drag chain from the ideal straight tow line can be determined continuously without additional Attachments or superstructures on the tugboat and / or on the Towing antenna itself would be required.

Die Aufgabe ist bei einer akustischen Unterwasser antenne der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angege benen Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 gelöst.The task is with an acoustic underwater antenna specified in the preamble of claim 1 benen genus according to the invention in the features Characteristic part of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Antenne hat den Vorteil, ohne zusätzliche Schallquellen und Tiefensensoren auszu kommen. Die räumliche Abweichung der Hydrophone von der idealen Schlepplinie kann in einem dreidimensio nalen Koordinatensystem fortlaufend gemessen und da raus die erforderlichen Kompensationszeiten für die Hydrophonsignale bezüglich einer idealen Schlepp linie berechnet werden. Dir erfindungsgemäße Antenne kann ohne Einschränkung sowohl mit schnellaufenden Oberflächenschiffen als auch mit Unterwasserschiffen geschleppt werden. Zusätzliche konstruktive Maß nahmen am Schleppschiff hierzu sind nicht erforder lich.The antenna according to the invention has the advantage without additional sound sources and depth sensors come. The spatial deviation of the hydrophones from The ideal drag line can be in a three-dimensional nal coordinate system continuously measured and there out the necessary compensation times for the Hydrophone signals for an ideal towing line can be calculated. You antenna according to the invention can be used with high-speed without limitation Surface ships as well as underwater ships be towed. Additional constructive measure Tugs on the tugboat are not required Lich.

Bei der erfindungsgemäßen Antenne wird jeweils für einen Antennenabschnitt die Abweichung einer geraden Referenzlinie von der ggf. gekrümmten Schleppketten achse bestimmt. Da diese Abweichung in allen An tennenabschnitten erfaßt wird, kann die Ablage der einzelnen Hydrophone von der idealen Schlepplinie, auf welcher zumindest das am Schleppkettenanfang be findliche Hydrophon liegt, iterativ durch Zusammen setzen der einzelnen gemessenen und berechneten Ab weichungen ermittelt werden. Dies ist eine von einem Computer durchführbare Rechenoperation, die sich aus der Antennenkonfiguration unter Berücksich tigung einfacher geometrischer Beziehungen ergibt.In the antenna according to the invention is in each case for an antenna section the deviation of a straight line Reference line from the possibly curved drag chains axis determined. Since this deviation in all An Tennen sections is detected, the filing of the individual hydrophones from the ideal towing line, on which at least the be at the beginning of the drag chain sensitive hydrophone lies, iteratively through together setting of the individual measured and calculated ab deviations are determined. This is one of a computer feasible arithmetic operation that from the antenna configuration under consideration of simple geometric relationships.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Er findung ergibt sich aus Anspruch 3. Durch die opti sche Meßvorrichtung ist mit relativ einfachen Mitteln die Erzeugung einer genauen Referenzlinie und die exakte Erfassung der Abweichung der Schleppketten achse davon möglich.A particularly advantageous embodiment of the Er Finding results from claim 3. By opti cal measuring device is with relatively simple means the generation of an accurate reference line and the exact recording of the deviation of the drag chains axis possible.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dabei aus Anspruch 5. Die mit Lichtsender und Fotosensoren besetzten Trägerscheiben lassen sich einfach in die üblicherweise hohlzylindrischen Hy drophone einsetzen und dort halten.An advantageous embodiment of the invention results themselves from claim 5. The with light transmitter and Carrier disks with photo sensors can be used simply in the usually hollow cylindrical Hy Insert the drophone and hold it there.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher be schrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Dar stellung:The invention is based on Darge in the drawing provided exemplary embodiments in the following wrote. They each show a schematic diagram position:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer im Seebe trieb von einem Schiff geschleppten Unterwasserantenne, Fig. 1 is a side view of a drive in Seebe from a ship towed underwater antenna,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines von zwei Hydro phonen begrenzten Schleppkettenab schnittes der Unterwasserantenne gemäß Fig. 1, teilweise geschnitten, Fig. 2 is an enlarged perspective view of a speaking of two hydraulic limited Schleppkettenab section of the underwater antenna according to Fig. 1, partly in section,

Fig. 3 einen Längsschnitt des Schlepp kettenabschnittes in Fig. 2, Fig. 3 shows a longitudinal section of the drag chain section in Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt des gebogenen Schleppkettenabschnittes in Fig. 2, Fig. 4 shows a longitudinal section of the bent portion drag chain in Fig. 2,

Fig. 5 einen Längsschnitt eines gebogenen Schleppkettenabschnittes einer Un terwasserantenne gemäß einem weite ren Ausführungsbeispiel, Fig. 5 shows a longitudinal section of a bent portion of a tow chain according to a wide Un terwasserantenne ren embodiment,

Fig. 6 eine Draufsicht dreier benachbarter Schleppkettenabschnitte bei Abwei chung der Schleppkette von der ide alen Schlepplinie in Horizontalebe ne zur Verdeutlichung der geometri schen Beziehungen. Fig. 6 is a plan view of three adjacent drag chain sections when the drag chain deviates from the ideal drag line in horizontal plane to illustrate the geometric relationships.

Wie in Fig. 1 schematisch skizziert, wird die Unter wasserantenne 10 von einem Trägerschiff 11 geschleppt. Eine Aufwickeltrommel 12 gestattet das Einziehen und Auslegen der Unterwasserantenne 10. Die Unterwasser antenne 10 weist eine Vielzahl von in einer Schlepp kette 13 hintereinander angeordneten Hydrophonen 14 auf, deren Abstand l _i voneinander unveränderlich und bekannt ist. Die Schleppkette 13 wird von einem flexi blen Schlauch 15 gebildet, der die Hydrophone 14 und die elektrischen Verbindungsleitungen, hier nicht ge zeichnet, von den Hydrophonen 14 zu einem auf dem Schiff installierten Empfänger 16 aufnimmt. lm Emp fänger 16 werden die von den Hydrophonen 14 aufge faßten Signale einer Signalverarbeitung und Signal auswertung unterzogen. Die Schleppkette 13 bzw. der Schlauch 15 kann mit Hilfe eines Schwimmkörpers 32 am freien Schlauchende und einer Füllung des Schlauchs 15 mit Auftriebsflüssigkeit in geeigneter Tiefe aus gelegt und etwa in dieser Ebene horizontal gehalten werden. As schematically outlined in Fig. 1, the underwater antenna 10 is towed by a carrier ship 11 . A winding drum 12 allows the underwater antenna 10 to be drawn in and deployed. The underwater antenna 10 has a plurality of in a drag chain 13 arranged in series hydrophones 14 , the distance l _i from each other is unchangeable and known. The drag chain 13 is formed by a flexible hose 15 , which receives the hydrophones 14 and the electrical connecting lines, not ge here, from the hydrophones 14 to a receiver 16 installed on the ship. In the receiver 16 , the signals picked up by the hydrophones 14 are subjected to signal processing and signal evaluation. The drag chain 13 or the hose 15 can be placed with the aid of a floating body 32 at the free hose end and a filling of the hose 15 with buoyant liquid at a suitable depth and can be kept horizontal in this plane.

In Fig. 2 bis 4 ist jeweils ein von zwei Hydrophonen 14 begrenzter Schleppkettenabschnitt 17 oder Schlauch abschnitt dargestellt. Die Hydrophone 14 sind ring förmig ausgebildet und an der Schlauchhülle 18 des Schlauchs 15 gehalten. Die hier nicht dargestellten elektrischen Verbindungsleitungen sind in der Schlauch hülle 18 selbst geführt.In Fig. 2 to 4, a limited two hydrophones 14 drag chain section 17 or the hose is shown in sections in each case. The hydrophones 14 are ring-shaped and held on the hose sleeve 18 of the hose 15 . The electrical connection lines, not shown here, are guided in the hose sleeve 18 itself.

In jedem Schleppkettenabschnitt 17 ist eine Meßvor richtung 19 angeordnet. Die Meßvorrichtung 19 weist ein am Anfang des Schleppkettenabschnitts 17 ange ordnetes Referenzglied 20 auf, das eine geradlinige gestreckte Referenzlinie 21 erzeugt, die bei gerad linig sich erstreckendem Schleppkettenabschnitt 17 in der Schleppkettenachse 22 liegt (Fig. 3) und bei Krümmung des Schleppkettenabschnitts 17 mehr oder weniger von dieser abweicht (Fig. 4). Am Ende des Schleppkettenabschnittes 17 ist als Teil der Meßvor richtung 19 ein Meßglied 23 angeordnet, mit welchem bei Schlauchkrümmung im Schleppkettenabschnitt 17, hervorgerufen durch die Abweichung der Schleppkette 13 von der idealen Schlepplinie, die Auslenkung der Schleppkettenachse 22 von der geraden Referenzlinie 21 gemessen werden kann (Fig. 4). Die Referenzlinie 21 ist dabei rechtwinklig zur Querabmessung der Schlepp kette 13 bzw. des Schlauchs 15 am Anfang des Schlepp kettenabschnitts 17 ausgerichtet.In each drag chain section 17 a Meßvor direction 19 is arranged. The measuring device 19 has an attached on top of the drag chain portion 17 disposed reference member 20, which generates a rectilinear stretched reference line 21, which in straight linig to erstreckendem drag chain portion 17 in trailing axis 22 is located (Fig. 3) and curvature of the drag chain portion 17 more or deviates less from this ( Fig. 4). At the end of the drag chain section 17 , a measuring element 23 is arranged as part of the Meßvor direction 19 , with which in the event of hose curvature in the drag chain section 17 , caused by the deviation of the drag chain 13 from the ideal drag line, the deflection of the drag chain axis 22 from the straight reference line 21 can be measured ( Fig. 4). The reference line 21 is perpendicular to the transverse dimension of the drag chain 13 or the hose 15 at the beginning of the drag chain section 17 aligned.

Das Referenzglied 20 weist eine Lichtquelle 24 auf, die einen gebündelten Lichtstrahl aussendet. Der ge bündelte Lichtstrahl bildet die Referenzlinie 21. In dem in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 24 als Laserdiode mit vorgesetztem Projektionsobjektiv ausgeführt, wobei beide Bauele mente zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind. Das Meßglied 23 ist als Fotoempfänger 25 ausgebildet. Mittels des Fotoempfängers 25 kann die Ablage des auf dem Fotoempfänger 25 von dem Lichtstrahl der Lichtquelle 24 abgebildeten Lichtpunkts bezüglich eines in der Schleppkettenachse 22 liegenden Koor dinatenursprungs detektiert werden. Wie insbesondere in Fig. 2 zu sehen ist, weist hierzu der Fotoempfän ger 25 eine Vielzahl matrixartig angeordneter Foto sensoren 26 auf, deren räumliche Lage bezüglich des Koordinatenursprungs eindeutig bestimmbar ist. Licht quelle 24 und Fotoempfänger 25 sind jeweils auf einer Trägerscheibe 27 angeordnet, wobei immer die Licht quelle 24 der einen Meßvorrichtung 19 und der Foto empfänger 25 der benachbarten Meßvorrichtung 19 im benachbarten Schleppkettenabschnitt 17 auf der glei chen Trägerscheibe 27, und zwar jeweils auf einer der beiden gegenüberliegenden Scheibenflächen 28, 29, gehalten sind. Die Trägerscheiben 27 sind im Innern der hohlzylindrischen Hydrophone 14 befestigt und konzentrisch zu diesen angeordnet.The reference member 20 has a light source 24 which emits a bundled light beam. The bundled light beam forms the reference line 21 . In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the light source 24 is designed as a laser diode with a projection lens in front, both components being combined to form a single unit. The measuring element 23 is designed as a photo receiver 25 . By means of the photo receiver 25 , the deposition of the light point imaged on the photo receiver 25 by the light beam from the light source 24 can be detected with respect to a coordinate origin lying in the drag chain axis 22 . As can be seen in particular in FIG. 2, for this purpose the photo receiver 25 has a plurality of photo sensors 26 arranged in a matrix, the spatial position of which with respect to the coordinate origin can be clearly determined. Light source 24 and photo receiver 25 are each arranged on a carrier disk 27 , with the light source 24 of the one measuring device 19 and the photo receiver 25 of the adjacent measuring device 19 in the adjacent drag chain section 17 always on the same carrier disk 27 , in each case on one of the two opposite disc surfaces 28 , 29 are held. The carrier disks 27 are fastened in the interior of the hollow cylindrical hydrophones 14 and arranged concentrically to them.

Die Wirkungsweise der Meßvorrichtung 19 läßt sich anhand der Fig. 3 und 4 verdeutlichen. Ist der Schlepp kettenabschnitt 17 geradlinig gestreckt, so fällt der von der Lichtquelle 24 erzeugte Lichtstrahl 21 mit der Schleppkettenachse 22 zusammen. Im Fotoempfänger 25 wird der im Koordinatenursprung liegende Fotosen sor 26′ beleuchtet und der Fotoempfänger 25 detektiert die Abweichung r=0 der Schleppkettenachse 22 von der von dem Lichtstrahl gebildeten Referenzlinie 21. Ist jedoch, wie in Fig. 4 dargestellt, der Schlauch 15 gekrümmt, was dann auftritt, wenn die Schleppkette 13 von der idealen Schlepplinie abweicht, so wird von der Lichtquelle 24 ein beliebiger Fotosensor 26 auf dem Fotoempfänger 25 beleuchtet. Da die Fotosensoren 26 in einer räumlichen Matrix eingebettet sind, ist jeder Fotosensor 26 eindeutig adressierbar. Die Ab lage r des Lichtstrahls oder der Referenzlinie 21 von dem Koordinatenursprung ist damit feststellbar. Diese Abweichung r wird über entsprechende Signal leitungen dem Empfänger 16 zugeführt und dort bei der Signalverarbeitung entsprechend berücksichtigt.The operation of the measuring device 19 can be illustrated with reference to FIGS . 3 and 4. If the drag chain section 17 is stretched in a straight line, the light beam 21 generated by the light source 24 coincides with the drag chain axis 22 . In the photo receiver 25 , the photosensor 26 'lying in the coordinate origin is illuminated and the photo receiver 25 detects the deviation r = 0 of the drag chain axis 22 from the reference line 21 formed by the light beam. However, if, as shown in FIG. 4, the hose 15 is curved, which occurs when the drag chain 13 deviates from the ideal drag line, the light source 24 illuminates any photo sensor 26 on the photo receiver 25 . Since the photo sensors 26 are embedded in a spatial matrix, each photo sensor 26 can be uniquely addressed. The position r of the light beam or the reference line 21 from the coordinate origin can thus be determined. This deviation r is fed to the receiver 16 via corresponding signal lines and is accordingly taken into account in the signal processing.

In Fig. 6 ist ein Ausschnitt einer Schleppkette 13 mit drei Schleppkettenabschnitten 17 dargestellt, der von der idealen Schlepplinie, die in Fig. 6 durch die x-Achse repräsentiert ist, abweicht. Das in Fig. 6 dargestellte Beispiel ist zweidimensional, d. h. die Schleppkette 17 weicht lediglich in der Horizontalebene von der idealen Schlepplinie ab. Das Beispiel ist jedoch ohne weiteres auch auf die ver tikale Abweichung der Schleppkette 13 von der idealen Schlepplinie auszudehnen. FIG. 6 shows a section of a drag chain 13 with three drag chain sections 17 , which deviates from the ideal drag line, which is represented in FIG. 6 by the x axis. The example shown in FIG. 6 is two-dimensional, ie the drag chain 17 only deviates from the ideal drag line in the horizontal plane. However, the example is also to be extended to the vertical deviation of the drag chain 13 from the ideal drag line.

Der Anfang des in Fig. 6 ersten Schleppkettenab schnittes 17 und das dort befindliche, in Fig. 6 nicht dargestellte Hydrophon 14 befinden sich noch auf der idealen Schlepplinie. Die nachfolgenden An fänge bzw. Enden der Schleppkettenabschnitte 17 und die nachfolgenden drei Hydrophone 14 haben jedoch eine größere Abweichung von der idealen Schlepplinie, die in Fig. 6 mit w ₁, w ₂ und w′ ₃ bezeichnet sind. Mit Hilfe der Meßvorrichtungen 19 lassen sich die Abweichungen r der Referenzlinie 21 und der Schlepp kettenachse 22 voneinander in jedem Schleppketten abschnitt 17 messen. Diese Abweichungen sind in den einzelnen Schleppkettenabschnitten 17 der Fig. 6 mit r ₁ und r ₃ bezeichnet. Da der mittlere Schleppketten abschnitt 17 nicht gekrümmt ist, ist hier die Ablage der Referenzlinie 21 von dem Koordinatenursprung Null und damit r ₂=0. Mit den aus Fig. 6 ersicht lichen geometrischen Beziehungen lassen sich die Abweichungen w ₁, w ₂ und w′ ₃ der einzelnen Hydrophone von der idealen Schlepplinie x ohne weiteres berech nen sowie die Kompensationszeiten τ _i bestimmen, um welche die jeweiligen Hydrophonsignale verzögert werden müssen, um die jeweils aktuelle Deformation der Schleppantenne zu kompensieren. Dabei gelten folgende Beziehungen:The beginning of the first drag chain section 17 in FIG. 6 and the hydrophone 14 located there, not shown in FIG. 6, are still on the ideal drag line. The subsequent starts or ends of the drag chain sections 17 and the following three hydrophones 14 , however, have a greater deviation from the ideal drag line, which are denoted in Fig. 6 with w ₁ , w ₂ and w ' ₃ . With the help of the measuring devices 19 , the deviations r of the reference line 21 and the drag chain axis 22 from each other in each drag chain section 17 can be measured. These deviations are denoted by r ₁ and r ₃ in the individual drag chain sections 17 of FIG. 6. Since the middle drag chain section 17 is not curved, the reference line 21 is offset from the coordinate origin zero and thus r ₂ = 0. With the geometrical relationships shown in FIG. 6, the deviations w ₁ , w ₂ and w ' _{3 of} the individual hydrophones from the ideal drag line x can be easily calculated and the compensation times τ _i determined by which the respective hydrophone signals must be delayed to compensate for the current deformation of the trailing antenna. The following relationships apply:

Die einzelnen Bezeichnungen lassen sich aus Fig. 6 entnehmen so daß hier weitere Erläuterungen nicht erforderlich sind.The individual designations can be found in FIG. 6 so that further explanations are not necessary here.

Durch Einsetzen der quadrierten Gl. (4) in Gl. (5) läßt sich mit der gemessenen Größe r _i die Unbekannte w _i berechnen, wobei i die Zahl des fortlaufenden Schleppkettenabschnittes 17 ist. Bei dem ungekrümm ten Abschnitt 2 ergibt sich aus r ₂=0, daß w′ ₂=w ₂ und w ₂=1₂×sin 2α ₁ ist. dy/dx in Gl. (6) kann aus den für die gebogenen Schleppkettenabschnitte 17 auf zustellenden Kreisgleichungen gewonnen werden, wo bei für die einzelnen Schleppkettenabschnitte 17 zu wählende verschiedene Koordinatenursprünge durch Koordinatentransformation in das in Fig. 6 darge stellte y-x-Koordinatensystem überführt werden müs sen. Diese Koordinatentransformationen und Berech nung der Ablagen der einzelnen Hydrophone 14 von der idealen Schlepplinie x gemäß den vorstehenden Glei chungen (1) bis (5) werden mittels eines Computers in dem Empfänger 16 durchgeführt.By inserting the squared Eq. (4) in Eq. (5) the unknown w _i can be calculated using the measured variable r _i , where i is the number of the continuous drag chain section 17 . In the ungekrümm th section 2 results from r ₂ = 0 that w ' ₂ = w ₂ and w ₂ = 1 ₂ × sin 2 α ₁ . d y / d x in Eq. (6) can be obtained for the curved drag chain portions 17 on the delivering circuit equations from the where to dial different coordinate origins by coordinate transformation in the in Fig. 6 for the individual drag chain portions 17 provided at Darge yx coordinate system are converted Müs sen. These coordinate transformations and calculation of the positions of the individual hydrophones 14 from the ideal drag line x according to the above equations (1) to (5) are carried out by means of a computer in the receiver 16 .

Fig. 5 zeigt eine Modifikation der Meßvorrichtung 19. Hier werden die einzelnen Lichtquellen 24 in den Schleppkettenabschnitten 17 von dem freien Ende eines Lichtleiters 30 gebildet. Die Lichtleiter 30 sind zu einem Lichtleiterbündel 31 zusammengefaßt und bis hin zum Schleppkettenanfang geführt. Die Lichtleiter 30 sind dort an einem gemeinsamen Be lichtungselement, hier der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt, angeschlossen. Fig. 5 shows a modification of the measuring apparatus 19th Here, the individual light sources 24 in the drag chain sections 17 are formed by the free end of a light guide 30 . The light guides 30 are combined to form a light guide bundle 31 and led up to the start of the drag chain. The light guides 30 are there connected to a common lighting element, not shown here for the sake of clarity.

Claims

1. Acoustic underwater antenna with a number of hydrophones arranged one behind the other in a drag chain, characterized in that in drag chain sections ( 17 ), which are preferably delimited by two hydrophones ( 14 ), each have a measuring device ( 19 ) with one from the beginning of the tow chain section ( 17 ) approximately at the point of penetration of the drag chain axis ( 22 ) outgoing stretched reference line ( 21 ) and one at the end of the drag chain section ( 17 ) the deviation of the drag chain axis ( 22 ) from the reference line ( 21 ) measuring element ( 23 ) is arranged .

2. Antenna according to claim 1, characterized in that the reference line ( 21 ) at right angles to the transverse dimension of the drag chain ( 13 ) at the beginning of the drag chain sections ( 17 ) is aligned.

3. Antenna according to claim 1 or 2, characterized in that the reference line ( 21 ) is formed by a bundled light beam from a center in the drag chain axis ( 22 ) arranged light source ( 24 ) and that the measuring element ( 23 ) as a photo receiver ( 25th ) is formed, which detects the deposition of the light point imaged on it by the light beam with respect to a coordinate origin ( 26 ') lying on the drag chain axis ( 22 ).

4. Antenna according to claim 3, characterized in that the photo receiver ( 25 ) has a plurality of matrix-like arranged photo sensors ( 26 ) whose spatial position with respect to the coordinate origin ( 26 ') can be clearly determined.

5. Antenna according to claim 4 with a flexible hose for receiving hydrophones and electrical Ver connection lines, characterized in that on both sides of a drag chain section ( 17 ) in the hose ( 15 ) held transversely to the hose extension aligned carrier disc ( 27 ) is arranged, one of which Disc surface ( 28 ), the photo sensors ( 26 ) of a measuring device ( 19 ) and their other disc benfläche ( 29 ) carries the approximately centrally arranged light source ( 24 ) of the adjacent measuring device ( 19 ).

6. Antenna according to one of claims 3 to 5, characterized in that the light source ( 24 ) consists of a laser diode with front projection lens be.

7. Antenna according to one of claims 3 to 5, characterized in that the light source ( 24 ) from the free end of a light guide ( 30 ) is formed and that the light guide ( 30 ) out to the start of the drag chain and there element on a common exposure are connected.