Устройство для регистрации сигналов траловых зондов

щ 662948 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01.08.77 (21) 2523458/18-09с присоединением заявки йо(23) Приоритет Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 150579(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СИГВИ 1 ОВ ТРАЛОВЫХ ЗОНДОВИзобретение относится к автомати-ке и может быть использовано в гидроакустических рыбопоисковых системах.,5По основному авт.св.вб 41470 известно устройство для регистрациисигналов траловых зондов, содержащее блок датчиков, акустически связанный с приемно-усилительным блокомподключенным к входу селектора тактовых импульсов,. блок записи и выходной усилитель, первый и второйблоки памяти и первый и второй блокизадания времени, элементы И и генератор импульсов считывания, выходыкоторого подключены к оцним входампервой пары элементов И, соединенных .другими входами через первыйблок задания времени с выходом блоказаписи, а вход генератора импульсовсчитывания подключен к первому выходу второго блока задания времени,другие выходы которого соединены содними входами второй пары элементовИ, подключенньйс другими входами свходом селектора тактовых импульсоввыход которого соединен с входомвторого блока задания времени, причем выходы первой и второй пар эле,ментов И подключены соответственно к входам первого и второго блоковпамяти, выходы которых соединены свходом выходного усилителя.Однако известное устройство имеетнедостаточную наглядность отображения данных эхолотных датчиков верхнего и нижнего направления на лентесамописца,Цель изобретения - улучшение наглядности отображения данных эхолотных датчиков верхнего и нижнего направления на ленте самописца с движущммся с одной постоянной скоростьюпишущим электродом.Для этого в устройство для регистраци 1 а сигналов траловых зондов, содержащее блок .датчиков, акустическисвязанный с приемно-усилительнымблоком, подКлюченным к входу селектора тактовых импульсов, блок записи и выходной усилитель, первый и второй блоки памяти и первый и второй блоки задания времени, элементы И и генератор импульсов считывания, выходы которого подключены к одним входам . .первой пары элементов И, соединенных другими входами через первый блок задания с вйходом блока записи а вход генератора импульсов считывания подключен. к .первому выходу вто662948 зрого блока задания времени, другиеЪИМоды которого соединейы с однимивходами второй пары элементов И,подключенных другими входами с входомселектора тактовых импульсов, выходкоторого соединен с входом второгоблока задания времени, причем выходыпервой и второй пар элементов И подключены соответственно к входам первого и второго блоков памяти, выходы которых соединены с входом выходного усилителя, введены три 1 О -счетчика импульсов, переключательрежимов счета, формирователь пачки импульсов, дополнительныйблок задания времени, формировательзадержки времени, формирователь стро 15ба, устройство выделения эхосигналаот поверхности воды, реле; одновибратор, причем счетные входы первых двухсчетчиков импульсов через первую дополнительную схему совпадения, второй вход которой через первыйтриггер подключен к первому блоку " "задания времени, соединены с первымблоком памяти, а выходы черезодновибратор и вторую дополнительнуюсхему совпадения - с приемно-усилительным трактом и устройством выделения эхосигнала от поверхностиводы, вход сложение третьегосчетчика импульсов через третьюдополнительную схему совпадения, , 0 " второй вход которой через второйтрйггер подключен к первому бл 9 кузадания времени, соединен спервымблоком памяти, вход вычитаниетретьего счетчика импульсов через 35-четвертую дополнительную схему совпадения, второй вход которой черезтретий триггер подключен к блокузаписи; соединен с генератором им - пульсов считывания, а выход через 40дополнительный блок задания времении пятую дополнительную схему совпа"дения, второй вход которой подключенк генератору импульсов считывания,соединен с вторым блоком памяти,входы переключателя режимов счетасоединены с первым блоком заданиявремени и устройством выделенияэхосигнала от поверхности, воды, авйходы - с первым и вторым счетчиками импульсов, вход формирователя501 пачки импульсбв через устройство выделения эхосигнала от поверхности воды и вторую дополнительную:схемусовйадения"соединен"с прием-но-усилительным трактом, а выходчерез шестую и седьмую дополнитель"нйе схемы совпадения, вторые входыкоторых через" четвертый триггер подключены к устройству выделения эхосигнала от поверхности воды, сое- бОдинен с входами вычитания первого и второго счетчиков импульсов,вход формирователя задержки временисоединен с выходом первого блоказадания времени, а выход через формирователь строба и вторую дополнительную схему совпадения - с устройствомвыделения эхосигнала от поверхностиводы, а реле через пятый триггерподключено к устройству выделенияэхосигнала от поверхности воды, выход которого соединен с входамипервого и второго триггеров и свходом третьего счетчика.на чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства,Устройство содержит блок 1 датчиков, линию связи 2, приемно-усилительный тракт 3, селектор 4 тактовых импульсов, первый блок 5 заданиявремени, элементы И 6 и 7, блоки 8и 9 памяти, выходной усилитель 10,блок 11 записи, второй блок 12 задания времени, генератор 13 импульсовсчитывания, переключатели 14 и 15частоты повторения, элемейты И 16 и17, фбрмирователь 18 задержки време-ни, формирователь 19 строба, устройство 20 выделения эхосигнала отповерхности воды, одновибратор 21,реле 22 с контактами 23, счетчики24-26, переключатель 27 режимов счета, формирователь 28 пачки импульсов, триггеры 29-33, схемы 3440 совпадения,.дополнительный блок41 задания времени и переключатель42,частоты импульсов генератора считывания.Устройство работает следующимобразом,После получения записи данныхэхолотных датчиков в обычном режимес привязкой к тралу (в том числе итрассы записи эхосигналов от поверхности воды), путем последовательногозапоминания данных эхолотного датчикаверхнего направления в блоке 8 памяти, данных нижнего эхолотного датчика в блоке 9 памяти и последующегосчитывания запомненных данных послезамыкания контактов в блоке 11 записи оператор-судоводитель выключателем подключает блок 5 задания времени к формирователю 18 задержки,времени (проградуированном непосредственно в метрах, исходя из скоростизвука 1500 м/сек) и устанавливаетзадержку времени немного меньшейфактической глубины хода трала вданный момент времени меньшей времени распространения звука от траладо поверхности воды и обратно. Цдновременно этим же выключателемвключается триггер 29 и реле 22 замыкает контакт 23, а также выходзапускающих контактов блока 11 записи переключается с входа блока 12задания времени к входу триггера 31.Поступивший с блока 1 датчиковчерез линию связи 2 на приемно-уси"лительный тракт 3 .в следующем очередном цикле передачи и выделенныйселектором 4 тактовый импульс запускает блок 5 задания временискоторого импульс начала Формированиявременного интервала 11 (равного времени работы эхолотного датчика верхнего направления) подается на Формирователь 18 задержки времени, триггер 33 и переключатель 27 режимов 5счета счетчиков 24 и 25 (счетчика 24на сложение, счетчика 25 на вычитание), Триггер 33 открывает схему 34совпадения и на счетчики 24 и 25 начинают поступать счетные импульсы с 10генератора импульсов Фиксированнойчастоты повторения, находящегося вблоке 8 памяти (вырабатывающего импульсы продвижения регистра сдвигаэтого блока памяти - с одного иэ выходов указанного генератора),Однако счетчик 25 будет оставаться в нулевом состоянии, так как онпереключен в режим вычитания.Блок 5 задания времени открываетэлемент И ь непосредственно и черезтриггер ЗО.Принимаемые данные верхнего эхолотного датчика начинают по-,ступать в блок 8 памяти. одновременно триггером 30 открывается схема 36совпадения и на вход сложения счетчика 26 начинают поступать от импульсного генератора в блоке 8 памятиимпульсы продвижения запоминаемойв блоке 8 памяти информации, Счетчик26 предназначен для Фиксации проме- Э 0жутка времени, в течение которогопроводилось запоминание данных блоком 8 памяти, который в данном случае не будет являться постоянным.По окончании установленной за" 35держки формирователь 18 запускаетформирователь 19 строба, вырабатывающий импульс небольшой фиксированнойдлительности, которым открываетсясхема, 35 совпадения, и сигналы с выхода приемно-усилительного тракта 3начинают поступать на устроиство 20выделения эхосигнала от поверхностиводы. Формирователи 18 и 19 задержкии строба необходимы для обеспеченияначального срабатывания счетчика 24(прекращения им счета импульсов с ге"нератора в блоке 8 памяти) толькопри поступлении эхосигнала от поверхности воды. 11 ри отсутствии указанныхэлементов на устройство 20 выделения 50эхосигнала от поверхности воды п,:ту"пило бы больше количество другихимпульсов (эхосигналов от рыбы Надтралом, возможных помех), которыемогли бы вызватьложное его срабатывание и соответственно преждевременную остановку счетчика 24.При наличии формирователей задержкии строба (18 и 19) на устройство 20выделения эхосигнала от поверхности,будут поступать сигналы лишь в. течение небольшой части общего цикла измерения и регистрации, благодаря чемуповышается надежность выделения эхосигнала от поверхности воды.Для болееуверенного выделения эхосигнала от поверхности от поверхности используют параметры его крутизны и амплитуды, т.е,.в состав устройства входят, например, дифференцирующая цепь иамплитудный селектор, так как акустические импульсы, отраженные от поверх ности воды, т.е. от границы раздела двух сред, вода-воздух;с резко различающимися акустическими характеристиками-сопротивлениями, имеют эначительно большую крутизну, чем при отраже" нии от других возможных неоднородностей водной среды (рыбы, планктона, температурных скачков и др.) .Сигналом соответствующим эхосигналу от поверхности воды, перебрасывается триггер 33 и поступление импульсов от генератора блока 8 памяти на счетчики 24 и 25 прекращается. одновременно этот сигнал поступает на переключатель 27 режимов счета,в результате счетчик 24 переключается на вычитание, а счетчик 25-на сложение, а также на триггер 29, перебрасывая его, в результате реле 22 контактом 23 разрывает цепь, идущую от блока 5 задания времени к формирователю 18 задержки. Укаэанный сигнал, соответствующий эхосигналу от поверхности воды, также перебрасываеттриггер 30, который закрывает элементИ ь и схему 36 совпадения. В результате прекращается поступление данных в блок 8 памяти (он будет хранить запомненную информацию) и поступление импульсов продвижения с блока 8 памяти на счетчик 26, Сигнал, соответствующий эхосигналу от поверхности воды, одновременно переключает счетчик 26 на вычитание.Сигналом от поверхности воды, кроме того, запускается формирователь 28 пачки импульсов и перебрасывается триггер 32 со счетным входом таким образом, что им открывается схема 39 совпадения, закрывается схема 40 совпадения и импульсы формирователя 28 начинают поступатьна вход вычитания счетчика 24. Послепоступления последнего импульса пачки на счетчике 24 останется число импульсов, соответствующее расстоянию, лишь немного меньшему глубины хода трала в данный момент времени,Так как за один цикл измерения, достигающий у современных траловых зондовпорядка 2 с, горизонт хода трала всилу его большой инерционности изменяется весьма незначительно (в пределах +0,3 м), то число импульсов в пачке может быть выбрано очень небольшим. Если выбрать, например, временной интервал, между импульсами в пачке равным 100 мксек (исходя из скорости распространения звука в воде 1500 м/сек при двойном пути его распространения, это соответствует расстоянию 0,07 5 м), то достаточно задать группу из 4-6 импульсов,чтобы охватить возможные изменения662948 глубины трала от одного цикла измерения и регистрации до другого. учитывая возможные пропуски в приемеочередного эхосигнала от поверхности,можно задать пачку иэ несколькобольшего количества импульсов (илипредусмотреть воэможность установкипереключателем разного числа импульсов в пачке в зависимости ст типа трала и мощности судна) .По окончании временного интервала1 блок 5 задания времени открываетэлемент И 7 и начинается запоминаниеданных нижнего эхолотного датчикав блоке 9 памяти,По окончании процесса запоминанияблоком 5 задания времени запускаетсягенератор 13 импульсов считывания, ноего импульсы не проходят через схемы 37 и 38 совпадения до момента замыкания контактов, установленных наленте самописца в блоке 11 записи.При прохождении пищущим электродомнулевого деления шкалы самописцачерез триггер 31 открывается схема37 совпадения и начинается считываниеинформации с блока памяти 8, котораячерез выходной усилитель 10 (послецифроаналогового преобразователя блока памяти) поступает на перо и фиксируется на ленте самописца. одновременно импульсы считывания начинаютпоступать на входы вычитания счетчика 26. В момент времени, когдасчетчик 2,6 нознратится в нулевое сос- тояние, он подает сигнал на триггер31, на дополнительный блок 41 задания времени, равного времени работыэхолотного датчика нижнего направления; и переключается н режим сложения (этим же сигналом) . Триггер 31прекращает подачу импульсов считывания в блок 8 памяти и на счетчик 26,в блок 41 открывает схему 38 совпадения и начинается считывание данныхс блока 9 памяти. Изменением частотыследования импульсов (переключателем42) генератора 13 осуществляется изменение масштаба записиЕсли замыкание контактов в блоке11 записи происходит раньше, чемперопроходит нулевое деление шкалы записи, процесс считывания происходитаналогично вышеизложенному, однаконачальная информация не фиксируетсяна ленте, так как перо еще не находится на бумаге, и на ленте будетзаписываться лишь часть ее. отсчет4 фактической глубины хода трала произ(водится в этом случае стммированиемданных упреждения записии отсчетапоказаний от начала шкалы самописцадо линии записи верхней"подборы трала.. При поступлении с селектора 4 следующего тактового импульса блоком 5 задания времени через триггер 33 вновь ;открывается схема 34 совпадения и со счетчика 24 начинается вычитание эайолняющих его импульсов, Одновре- .менно счетчик 25 начинает подсчетимпульсов с генератора импульсов блока 8 памяти. При приходе счетчика24 н нулевое состояние с него подается сигнал на одновибратор 21 вырабаРтывающий импульс небольшой длительности непосредственно перед приходомочередного эхосигнала от поверхностиводы (этот импульс меньше длительности импульса Формирователя 19 стро ба), Длительность его импульса выбирается из условия перекрытия возможных изменений глубины хода трала запромежуток времени межцу несколькимипоследовательными зондированиями под верхности воды эхолотным датчикомверхнего направления на случай отсутствия приема или выделения очередного эхосигнала от поверхности воды.Так как изменения положения тралав силу его инерционности небольшие(как было показано выше), то и длительность импульса одновибратора 21выбирается малой. Это повышает надежность автоматического выделения эхосигнала от поверхности воды. Импульс 25.одновибратора 21 открывает, схему 35совпадения на небольшой промежутоквремени перед приходом эхосигнала отповерхности. Счетчик 25 продолжаетподсчет импульсов с генератора им- ЗО пульсов н блоке 8 памяти, а блок8 памяти запоминает данные эхолотногодатчика верхнего направления путемпреабразования аналоговых сигналовв цифровые аналогоцифровым преобразо вателем и введения их в регистр сдвига (как в предыдущем случае) . Привыделении эхосигнала от поверхностиводы устройством 20 через триггер 30останавливается операция запомина ния в блоке 8, памяти, через триггер33 прекращается поступление импульсовс генератора блока 8 памяти на счетчики 24 и 25, переключается переключатель 27 режимов счета, включается 45 Формирователь 28, триггером 32 закрывается схема 39 совпадения и открывается схем 4 40 совпадения. Со счетчика 25 будет вычтена пачка импульсов и он будет хранить оставшее"ся число импульсон до подачи следую щего импульса начала запоминанияинформации с блока 5 задания нремени.остальные процессы будут аналогичныизложенным ранее, т.е. происходит.запоминание данных эхолотного дат чика нижнего напранленияи последующее считывание информации путем преобразования цифровых сигналов (припродвижении их импульсами генераторасчитывания) в аналоговых блоках 8 и 60 9 памяти и регистрация их на лентесамописца через выходной усилитель 10. После поступления следующего тактового импульса будет происходить вычитание импульсов уже со счетчика 25а счетчик 24 будет работать в режиме1Ьбг 4 сложения и т,д., процессы будут повторяться,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществлять автоматическую регистрацию данных о глубине хода трала, рыбе над тралом, вертикальном раскрытии трала, рыбе в устье и ниже трала и отстоянии трала от грунта с привязкой записи к поверхности воды, что улучшает наглядность отображения данных эхолотных Датчиков верхнего и нижнего направления зонда на ленте самописца с движущимся с одной постоянной скоростью пишущим электродом-пером. 10 15 Формула изобретения Устройство для регистрации сигналов траловых зондов по авт,св.9641470, О т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения наглядности отображения данных эхолотных датчиков верхнего и нижнего направления на ленте самописца с движущимся с одной постоянной скоростью пишущим электродом, в него введены три счетчика импульсов, переключатель режимов счета, формирователь ффпачки импульсов, дополнительный блок задания времени, формирователь задер" ,;жки времени, формирователь строба, устройство выделения эхосигнала от поверхности воды, реле, одновибратор, причем счетные входы первых двух счетчиков импульсов через первую дополнительную схему совпадения, вто-, рой вход которой через первый триг гер подключен к первому блоку задания времени, соединены с первым блоком памяти, а выходы через одновибратор и вторую дополнительную схему совпадения - с приемно-усилительным 40 трактом и устройством выделения эхосигнала от поверхности воды, вход сложение третьего счетчика им 8 опульсов через третью.дополнительную схему совпадения, второй вход которой через второй триггер подключен к Первому блоку задания времени, соединен с первым блоком памяти, вход фвычитание третьего счетчи.:а импульсов через четвертую дополнительную схему совпадения, второй вход которой через третий триггер подключен к блоку записи, соединен с генератором импульсов считывания, а выход через дополнительный блок задания времени и пятую дополнительную схему совпадения, второй вход которой додключен к генератору импульсов считывания, соединен с вторым блоком памяти, входы переключателя режимов счета соединены с первым блоком задания времени и устройством выделения эхосигнала от поверхности воды, а выходы -с первым и вторым счетчиками импульсов, вход формирователя пачки импульсов через устройство выделения эхосигнала от поверхности воды и вторую дополнительную схему совпадения соединен с приемно-усилительным трактом, а выход через шестую и седьмую дополнительные схемы совпадения, вторые входы которых через четвертый триггер подключены к устройству выделения эхосигнала от поверхности воды, соединен с входами вычитания первого и второго счетчиков импульсов, вход формирователя задержки времени соединен с выходом первого блока задания времени, а выход через формирователь строба и вторую дополнительную схему совпадения- с устройством выделения эхосигнала от поверхности воды, а реле через пятый триггер подключено к устройству выделения эхосигнала от поверхности воды, выход которого соединен с входамипервого и второго тРиггеров и с входом третьего счетчика.бь 2948 О.Ковинск 3 фйлиал Патент, г.ужгород, ул оектная,4 Редактор К.Цаа Е шееЭаказ 2703/51 Составит илова Техред Ла е щштшаеееЕт.Тираж 77 Ц 4 ИИПИ Государ по делам и 35 Москва Жель Е.ПогибловАлферова Кои ееа аа а аа аа аааа 9 Под ствецного комит эобретений и от 5 Рараская наб исноета СССРрытийд,45