NO116455B - - Google Patents

Description

Disse vanskeligheter kan man teoretisk overvinne ved at man arbeider med en meget stor påpirhastighet i skriveapparatet henholdsvis arbeide med en tilstrekkelig stor parallellforskyvning av elektronstrålenes 16pebane på katodestrålerorets skjerm, slik at ekkobildene til de enkelte loddinger fremkommer ved siden av hverandre i tydelig adskilte baner. Dette er imidlertid ikke gjennomførbart i praksis ved den nodvendige hurtige rekkefolge av de enkelte loddinger av hensyn til papirforbruket henholdsvis og hensyn til stOrrelsen på katodestrålerorets skjerm, dersom man vil beholde de i 16pet av en lengre tid fremkomne ekkoopptegninger i synsfeltet.

For å overvinne disse vanskeligheter som skyldes sjøgang, har det vært foreslått forskjellige tiltak. I U.S. patent nr. 2.721.987 er det for ekkoloddapparat som arbeider med katodestrålerbr foreslått å utsende to i meget kort avstand på hverandre folgende pulser med for-_ skjellig frekvens i hver loddperiode, i stedenfor som hittil vanlig bare en lydpuls i hver loddperiode, og den forste pulsen tjener bare til å starte katodestrålerfirets lysflekk ved hjelp av sitt bunnekko. De tett derpå av den etterfølgende andre puls frembrakte ekko fra fisker og fra bunnen opptegnes deretter, hvoretter lysflekken vender tilbake til sin utgangsstilling og det samme gjentar seg i den neste loddperiode, altså f.eks. i avstander på omtrent 1 sekund.

Til grunn for den her nevnte fremgangsmåte hvor man anvender en dobbeltpuls ligger det faktum at ved en meget liten tidsavstand på f.eks. 10 til 50 m/sek. mellom de i hver loddperiode ut-sendte to loddpulser har den i skipets innbyggede sender-mottager bare endret sin avstand fra havbunnen med få cm, fordi skipets vertikale opp-og nedadgående bevegelse i sjøgang bare skjer med en hastighet på omtrent 1 m/sekund. Ekkoanvisningene til havbunnen henholdsvis til tett over bunnen stående fisk fremkommer derfor ved de på hverandre fSigende loddperioder med en nøyaktighet på noen få cm på samme sted i anviser-innretningen, nemlig på det sted på registreringsstimmelen henholdsvis på katodestrålerorets skjerm hvortil den av bunnekkoet til den første puls startede skrivedel henholdsvis lysflekk i katodestrålerøret har beveget seg i den valgte korte tid mellom utsendingen av de to pulsene. Fisk som står få dm over havbunnen vil derfor opptegnes tydelig atskilt over havbunnen, på tross av sjøgangen.

Anvendelsen av to forskjellige frekvenser for de to pulsene mente man var nødvendig for at man ved opptegningen av de av den andre puls frembrakte ekko skulle kunne filtrere ut de eventuelt for- styrrende ekko fra den forste puls, f.eks. slike forstyrrelser som skyldes etterklang eller flerdoble bunnekko.

For gjennomføring ar fremgangsmåten kreves det en for-holdsvis stor og komplisert apparatur, fordi man på sendersiden må ha to pulsgeneratorer med forskjellig frekvens, og på mottagersiden må

ha filter for adskilling av ekkofrekvensene.

Ifølge foreliggende oppfinnelse går man ut fra den erkjennelse at man ved dypvannsfiske, hvor det dreier seg om fiske-fangst med bunntråler i dybder på omtrent 50 - 400 m, kanT arbeide med to pulser med samme grevens, dersom man oppfyller visse betingelser med hensyn på styrkeforholdet og tidsavstanden mellom de to pulsene, under hensyntagen til havdybden, sender-mottagerens retningsskarphet og. høyden av dypvannsområdet som skal anvises over havbunnen.

Oppfinnelsen vedrører således en fremgangsmåte til anvisning- av tett over havbunnen stående fisker ved dypvannsfiske ved hjelp av et ekkoloddapparat, hvor det i periodisk rekkefølge utsendes to lydpulser med i forhold til loddperioden små tidsavstander, og , tidsavhengig av inntreffingen av bunnekkoet til dBn første puls, startes en skrivedel som føres over en skriveflate, hvilken skrivedel registrerer det av den andre puls frembrakte ekko og deretter vender tilbake til utgangsstillingen, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at de to pulser har samme frekvens, at den første puls er så svak at bare bunnekkoet overskrider mottagerens reaksjonsterskel, mens ekko fra andre objekter, særlig fra fisker, ligger under reaksjonsterskelen, at-den andre puls er så sterk at terskelen overskrides av alle ekkopulser, og ved at tidsavstanden mellom de to pulser velges slik under hensyntagen til havdybden, svingerens retningsskarphet og høyden over havbunnen til området som skal anvises, at de av den andre, sterkere puls frembrakte ekko fra fisker tett over havbunnen og fra havbunnen selv først inntreffer i mottageren etter at den av den første, svakere puls frembrakte bunnekko-etterklang er dødd hen i mottageren, men før et nytt bunnekko svarende til den første puls inntreffer i mottageren.

Med skrivedel skal det her forstås både en mekanisk beveget skrivestift som glir over en skriveflate og som ved inntreffing av ekko bevirker markeringer på et registreringspapir, og også lysflekken i et katodeatrålerør, hvilken lysflekk beveger seg over lys-skjermen og anviser ekko ved lysstyrkestyring eller sideveis utslag i banen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til figurene 1 - 3.

I fig. 1 er en i skipet innbygget lyd-sender-mottager betegnet med A og fra denne innretning utsendes det i hver loddperiode en lydpuls til havbunnen som ved sirkelformet stråleflate ligger innenfor en lydkjegle med den halve toppvinkel a. Den vertikale lydstråle når bunnen forst i punktet M og bevirker en ekkopuls i A. Deretter treffer de mer sideveis rettede lydstråler bunnen og bevirker en kontinuerlig folge av bunnekko, helt til det av den ytterste sidestråle AS frembrakte bunnekko er inntruffet i A. Dette kalles for etterklang. Varig-heten av etterklangen er gitt av differansen mellom ekkoiopetiden på strekningen AS og på strekningen AM.

Betegner man havdybden AM med t og antar en lydhastighet

1 vannet på 1500 m/sekund, så får man for strekningen AM en ekkotid Ti = 1»33t msek. og for strekningen AS får man en eokkotid på 1,33 * COSiCCmsek. > for etterklangtiden far man altså verdienT0c«=

1>33 *t( co3 - 1) msek., når t måles i meter.

De fra bunnen kommende ekko kommer frem til havoverflaten, kastes derfra tilbake mot bunnen og frembringer etter flere gangers refleksjon et andre, et tredjé, osv. bunnekko. De flerdobbelte bunnekkoer folger etter hverandre i tidsavstander på 1,33 * t msek. med en dypbde på t meter.

Dersom det i en høyde h over bunnen befinner seg et reflekterende objekt, f.eks. en fisk, i punktet F, så vil ekkoet fra dette objekt inntreffe i A allerede etter en tid på ■* 1*33(t - h) msek.

I fig. 2 er det vist hvordan ekkoanvisningene fremkommer på en katodestrålerorskjerm når lysflekken i samme øyeblikk som en lydpuls- sendes ut fra A, setter seg i jevn bevegelse på en vertikal bane med en hastighet tilpasset dybden som skal måles, og anviser innkommende ekko ved-hjelp av sideveis utslag. Forst inntreffer etter tiden 1^et svakt fiskekko fra F, etter tiden T-^inntreffer et meget sterkt bunnekko fra M, og deretter innkommer det etter hvert svakere og svakere sideveis bun: ekko fra punkter som ligger mellom M og S, hvilke sist-nevnte bunnekko danner etterklangen i løpet av tiden . Etter tiden 2 . innkonimer det andre bunnekko M<»>med tilhørende etterklang.

Av fig. 2 ser man lett at ved sjogang, når lydsenderen A beveger seg flere meter opp og ned og det i hurtig rekkefolge, f.eks. hvert sekund, utfores en lodding vil fremkomme variasjoner på flere meter i ekkoanvisningene ved F, M og M<»>. Det medfører at en ved en lodding i F tett over havbunnen fremkommende ekkoanvisning av en fisk overdekkes av det på stedet F fremkommende'bunnekko M ved en av de tett påfølgende loddinger, slik at ekko fra fisker tett over bunnen ikke mer kan adskilles fra de andre.

Som nevnt foran kan man overvinne denne vanskelighet ved anvendelse av dobbeltpuls-fremgangsmåten. Dersom man ifølge foreliggende oppfinnelse benytter to pulser med samme frekvens, så må man, for å forhindre at ekkoanvisningene til de to pulsene forstyrrer hverandre innbyrdes, sørge for at ekkoanvisningene til den andre pulsen i fra tett over bunnen stående fisker og ifra bunnen selv forst skjer etter at bunnetterklangen til den første pulsen er dodd hen og for det andre bunnekko til den forste pulsen er blitt anvist, d.v.s. at tidsavstanden mellom de to pulsene må dimensjoneres slik at ekkoanvisningene til den andre pulsen ved de i fig. 2 viste forhold faller i rommet mellom punktene S og M' som er fritt for ekkoanvisninger fra den forste pulsen. Tidsavstanden T mellom de to pulsene må altså tilfredsstille betingelsene:

Innenfor rammen av disse to betingelser vil man velge T minst mulig, slik at skipet i dette tidsrom heves eller senkes minst mulig i sjøgangen. På den annen side må man ved rullende skip ta hensyn til en forlengelse av etterklangtiden. Oppfyllelsen av denne be-tingelse er mulig for enhver ved dypvannsfiske forekommende dybde t ved egnet valg av retningsskarpheten a til svingeren.

Da den forste puls bare har til oppgave å starte an-viserinnretningens skrivedel ved hjelp av bunnekkoet, rrå man bare gjore pulsen så sterk at den gir tydelig anvisning av bunnekkoet, men ikke forer til anvisninger for fiskekko. Dette kan lett opp.nås, fordi fisk-ekkoet er meget svakere enn bunnekkoet.

"edenfor skal det gis en del talleksempler for dimen-sjoneringen av tidspulsavstanden T:

Antar man at loddsvingerens retningsskarphet a = 15° og at det skal anvises ekko fra fisker som står i et område med en høyde på opp til h = 20 ra over bunnen, så får man av de foran nevnte formler følgende betingelser for T ved dybdene 50 m, 100 m og |00m:

En verdi på f.eks. T « 5° msek. vil altså i alle disse tilfeller tilsvare de oppstilte betingelser. Dersom loddsvingerens retningsvirkning a gjøres skarpere eller dersom området H som skal anvises gjores mindre, så kan man velge en kortere pulsavstand og omvendt.

For utøvelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan man anvende alle vanlige ekkoloddinnretninger som arbeider etter Start-stopp-prinsippet. Man behøver bare å sørge for at det i stedenfor bare en lydpuls sendes ut to pulser i den beskrevne korte tidsavstand i hver loddperiode, og at pulsenes relative styrke kan reguleres.

I fig. 3 er rent skjematisk vist tidsavviklingen av loddingen utført med dobbeltpuls ifølge oppfinnelsen. Ved begynnelsen av hver loddperiode utsendes den første (a) og f.eks. 50 msek. senere den andre, vesentlig sterkere lydpuls (b). Pulsvarigheten utgjør f.eks. 1 msek. Ved en antatt havdybde på 100 m vil bunnekkoet (c) til den første pulsen nå mottageren etter I33 msek., og vil - eventuelt med en bestemt forsinkelse - bevirke start av skrivedelen. Etterklangen (d) til det første bunnekko har dødd hen etter ca. 139 msek. Bunnekkoet (e) til den andre pulsen inntreffer 50 msek. etter bunnekkoet til den første pulsen, altså etter 183 msék. Står fisk tett over havbunnen, så anvises de ved deres ekko (f). Det andre bunnekko til den første pulsen (g) inntreffer etter 266 msek. og det andre bunnekkoet til den andre pulsen inntreffer etter 366 msek.. Etter ca. 0,5 til 1 sekund har vanligvis samtlige ekko dødd hen, slik at prosessen kan gjentas i tidsavstander på omtrent 1 sekund.

For at man mest mulig skal kunne vise bare det interes-sante område tett over havbunnen i størst mulig målestokk på den til ridjgiet stående bredde av registreringspapiret henholdsvis av katode-strålerørets skjerm - d.v.s. i det tilfelle som er vist i fig. 3, området fra ca. 150 til 190 msek. - er det på i og for seg kjent måte hensiktsmessig å innsjalte en tilsvarende forsinkelse av skrivedelen henholdsvis av katodestrålerørets lysflekk, slik at altså skrivedelen ikke starter med en gang det første bunnekko kommer inn, d.v.s. at etterklangen til det første bunnekkoet ikke oppskrives. Skrivedelena hastighet innstilles hensiktsmessig slik at hele skriveflaten overstrykes i løpet av en tid som er litt større enn ekkotiden for området h tett over havbunnen, slik at bunnekkoet til den andre pulsen kommer med i opptegningen, og de relativt svake, ekko, som registreres kort før det sterke bunnekko, kan gjenkjennes som anvisning for tett over bunnen stående fisk.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til anvisning av tett over havbunnen stående fisker ved dypvannsfiske ved hjelp av et ekkoloddapparat, hvor det i periodisk rekkefolge utsendes to lydpulser med i forhold til loddperioden små tidsavstander, og, tidsavhengig av inntreffingen av bunnekkoet til den første puls, startes en skrivedel som fores over en skriveflate, hvilken skrivedel registrerer det av den andre puls frembrakte ekko og deretter vender tilbake til utgangsstillingen, karakterisert ved at de to pulser har samme frekvens, at den forste puls er så svak at bare bunnekkoet overskrider mottageren:! reaksjonsterskel, mens ekko fra andre objekter, særlig fra fisker, ligger under reaksjonsterskelen, at den andre puls er så sterk at terskelen overskrides av alle ekkopulser, og ved at tidsavstanden mellen de to pulser velges slik under hensyntagen til havdybden, svingerens retningsskarphet og høyden over havbunnen til området som skal anvises, at de av den andre, sterkere puls frembrakte ekko fra fisker tett over havbunnen og fra havbunnen selv først inntreffer i mottageren etter at den av den første, svakere puls frembrakte bunnekko-etterklång er dødd hen i mottageren, men før et nytt bunnekko svarende til dén første puls inntreffer i mottageren.