Устройство для регистрации сигналов траловых зондов Советский патент 1979 года по МПК G06K15/02 

(54) УСТРОЯСТВр ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СИГЛАЛОВ ТРАЛОВЫХ ЗОНДОВ рог6 блока задания времени, другие ™°Ъ Щ5Ы 1Шторото сЬёдй11ёны с однймй входами второй пары элементов И, подключенных другими входами с вход селектора тактовых импульсов, выход KOtoporo соединен с входом второго блока задания времени, причем выход первой и второй пар элементов И под ключены соответственно к входам пер вого и второго блоков памяти, выходы которых соединены с входом выходного усилителя, введены три ;ечетчика импульсов, переключатель режимов счета, формирователь пачки импульсов, дополнительный блок задания времени, форМИртЗватель задержки времени, формирователь стр ба, устройство выделения эхосигнала ОТ7 поверхностиводы, реле, одновибратор, причем счетные входы первых двух счетчиков импульсов через дополнительную схему совпаде ния, второй вход которой через перв триггер подключен к первому блоку задания Времени, соединены с первым блоком памяти, а вьахоДы через одновибратор и вторую дополнительную схему совпадения - с приемно-усили тельньм трактом и устройством вы деления эхосигнала от поверхности воды, вход сложение третьего счетчика импульсов через третью дополнительнуюсхему совпадения, . второй которой через второй трйггёр йЬдклюЧен к первому бл, задания времени, соединен с первым блоком памяти, вход вычитание третьего счетчика импульсов через четвертую дополнительную схему совпадения, второй вход которой через третий триггер подключен к блоку записи, соединен с генератором :им гтулБСов бЧйтыйания, а выход через дбполйитель ный блоК заданйй врёйени и пятую дополнительную схему совпадения, второй вход которой подключе к генератору импульсов.гсчитывания средййен с вторым блоком памяти, входы переключателя режимов счета соедйнены с первым блокой задания времени и устройством выделения эхоеигнала от поверхности, воды, а выхдДы - с nepBbiM и вторым счетчиками ймйуль сов, вход формирователя пачки иМйульсбв через устрЪЙс ввделения эхосигнала от поверхности воды и вторую дополнительную ftfeRty совпадения сбёдйнёй йпрйё но-усилительным трактом, а выход через шестую и седьмую дополнитель ныёехёйы совпадения, вторые входы которых через четвертый триггер пбд ключены к устройству выделения эхосигнала от поверхйости воды, соединен с входами вычитания перво го и второго счетчиков импульсов, вход формирователя задержки времени сЬёдинен с выходом первого блока задания , а выход через форм рователь 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 входами первого и второго триггеров и с входом третьего счетчика. ria чертеже изображена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство содержит блок 1 датчиков, линию свяэи 2, приемно-усилительный тракт 3, селектор 4 тактовых импульсов , первый блок 5 задания времени, элементы И б и 7, блоки 8 и 9 памяти, выходной усилитель 10, блок 11 записи, второй блок 12 задания времени, генератор 13 импульсов считывания, переключатели 14и 15 частоты повторения, элементы И 16 и . 17, формирователь 18 задержки времени, формирователь 19 строба, устройство 20 выделения эхосигнала от поверхности воды, одновиб.оатор 21, реле 22 с контактами .23, счетчики 24-26, переключатель 27 режимов счета, формирователь 28 пачки импульсов, триггеры 29-33, схемы 3440совпадения,. дополнитель.ный блок 41задания времени и переключатель 42,частоты Импульсов генератора считывания. Устройство работает следующим образом. После получения записи данных эхолотных датчиков в обычном режиме с привязкой к тралу (в том числе -и трассы записи эхосигналов от поверхности воды), путем последовательного запоминания данных эхолотного датчика верхнего направления в блоке 8 памяти, данных нижнего эхолотного датчика в блоке 9 памяти и последующего считывания запомненных Данных после замыкания контактов в блоке 11 записи оператор-судоводитель выключатёлем подключает блок 5-задания времени к формирователю 18 задержки.йремени (проградуированном непосредст- . венно в метрах,исходя из скорости звука 1500 м/сек) и устанавливает задержку времени немного меньшей Фактической глубины хода трала в данный момент времени меньшей времени распространения звука от трала до поверхности воды и обратно. Одновременно этим же выключателем включается триггер 29 и реле 22 замыкает контакт .23, а также выход запускающих контактов блока 11 записи переклю гается с входа блока 12 задания времени к входу триггера 31. Постудивший с блока 1 датчиков через линию связи 2 на приемно-усилительный тракт 3 в следующем очередном цикле передачи и выделенный селектором 4 тактовый импульс запускает блок 5 задания времени, ,с которого импульс начала формирования временного интервала tj (равного вре мени работы эхолотного датчика верхнего направления) подается на формирователь 18 йадержки времени, триггер 33 и переключатель 27 режимов счета счетчиков 24 и 25 (счетчика 24 на сложение, счётчика 25 на вычитйние). Триггер33 открывает схему 34 совпадения и на счетчики 24 и 25 начинают поступать счетные Р1мпульсы с генератора импульсов фиксированной частоты повторения, находящегося в блоке 8 памяти (вырабатывающего импульсы продвижения регистра сдвига этого блока памяти - с одного из выходов указанного генератора). Однако счетчик 25 будет оставать ся в нулевом состоянии, так как он переключен в режим вычитания. Блок 5 задания времени открывает элемент И ь непосред9твенно и через триггер 30.Принимаемые данные верхнего эхолотного датчика начинают по г ступать в блок 8 памяти, одновременно триггером 30 открывается схема 36 совпадения и на вход сложения счетчика 26 начинают поступать от импуль сного генератора в блоке 8 памяти импульсы продвижения запоминаемой в блоке 8 памяти информации. Счет ик 26 предназначен для фиксации промежутка времени, в течение которого проводилось запоминание данных блоком 8 памяти, который в данном случае не будет являться постоянным. По окончании установленной задержки формирователь 18 запускает формирователь 19 строба, вырабатывающий ИМпульс небольшой фиксированной длительности, которым открывается схема.35 совпадения, и сигналы с выхода приемно-усилительного тракта 3 начинают поступать на устройство 20 выделения эхосигнала от поверхности водУ. Формирователи 18 и 19 задержки и строба необходимы для обеспечения начального срабатывания счетчика 24 (прекращения им счета импульсов с ге .нёратора в блоке 8 памяти) только при поступлении эхосигнала от поверх .ности воды. При отсутствииуказанных элементов на устройство 20 выделения эхосигнала от поверхности воды посту пило бы больше количество других импульсов (эхосигналов от рыбы над тралом, возможных помех), которые могли бы вызвать-ложное его ср1абатываниё и соо.тветственно преждевременную остановку счетчика 24. При наличии формирователей задерж и строба (18 и 19) на устройство 20 выделения эхосигнала от поверхности .будут поступать сигналы лишь в. течение небольшой части общего цикла измерения и регистрации,благодаря чему повышается надежность выделения эхосигнала от поверхности воды.рля боле Заверенного выделения эхосигнала от поверхности от поверхности используют параметры его крутизны и амплитуды, т.е..в состав устройства входят, например, дифференцирующая цепь и амплитудный ,селектор, так как акустические импульсы, отраженные от поверх ности воды, т.е. от границы раздела двух сред i вода-воздух .с резко различающимися акустическими характеристиками-сопротивлениями, имеют значительно большую крутизну, чем при отражении 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 заданий времени к формирователю 18 задержки. Указанный сигнал, соответствующий эхосигналу от поверхности воды, та.кже перебрасывает . триггер 30, который закрывает элемент И b 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 счетчих 26. Сигнал, соответствующий эхосигналу от поверхности воды, одновременно переключает счетчик 26 па 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 совпа дения, закрывается схема 40 совпадения и импульсы формирователя 28 начинают поступать на вход вычитания счетчика 24. После поступления последне.го 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 зондов порядка 2 с, горизонт хода трала в силу его большой инерционности изменяется весьма незначительно (в пределах iO,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 0,075 м), то достаточно задать группу из 4-6 импульсов, чтобы охватить воз можные изменения .глубины трала от одного цикла измёрения и регистрации до другого. Учитывая возможные пропуски в приеме очередного эхосигнала от поверхности можно задать пачку из несколько большего количества импульсов (или предусмотреть возможность установки переключателем разного числа импульсов в пачке в зависимости or типа трала и мощности судна). По окончании временного интервала t блок 5 задания времени открывает элемент И 7 и начинаетсяЗапоминание данных нижнего эхолотного датчика в б/1оке 9 памяти. По окончании процесса запоминания блоком Ь задания времени запускается генератор 13 импульсов считывания, н его импульсы не проходят через схемы 37 и 38 совпадения до момента замыкания {контактов, установленных на ленте самописца в блоке 11 записи/ При прохождении пищущим электродом нулевого деления шкалы самописца через триггер 31 открывается схема 37 совпаден15Я и начинается считывани информации с блока памяти 8, которая через выходной усилитель 10 (после цифроаыалогового преобразователя бло ка памяти) поступает на перо и фикси руется на ленте самописца, одновременно импульсы считывания начинают поступать на входы вычитания счетчщ а 26. В момент времени, когйа счетчик 2.6 возвратится в нулевое сос тояние, он подает сигнал на триггер 31, на дополнительный блок 41 задания времени, равного времени рабЬты эхолотного датчика нижнего направле,ния, и переключается в режщл сложения (этим же сигналом) . Триггер 31 прекращает подачу импульсов считывания в блок 8 памяти и на счетчик 26, в б11ок 41 открывает схему 38 совпаде ния и начинается считывание данных с блока 9 памяти. Изменением частоты следования импульсов (переключателем 42) генератора 13 осуществляется изменение масштаба записи. Если замыкание контактов в.блоке 11 записи Происходит раньше, чём пер проходит нулевое деление шкалы записи, процесс считывания происходит аналогично вьайейзложенному, однако начальная информация не фиксируется на ленте, так как перо еще не находится на бумаге, и йа ленте будет записываться лишь часть ее. отсчет (фактической глубины хода трала, прои (водится в этом случае суммированием данных упреждения записии отсчета показаний от начала шкалы самописца до линии записи верхней %одборы тра ла,. При поступлении с селектора 4 сле дующего тактового импульса блоком 5 задания времени через триггер 33 вно ;открывается схема 34 совпаления и go счетчика 24 начинается вычитание заполняющих его импульсов. Одновре- . енно счетчик 25 начинает подсчет импульсов с генератора импульсов блока 8 памяти. При приходе .счетчика 24 в нулевое состояние с него подается сигнал на одновибратор 21, вырабатывающий импульс небольшой длительности непосредственно перед приходом очередного эхосигнала от поверхности воды (этот импульс меньше длительности импульса формирователя 19 строба) . Длительность его импульса выбирается из условия перекрытия возможных изменений глубины хода трала за промежуток времени между несколькими последовательными зондированиями поверхности воды эхолотным датчикомо верхнего направления на случай отсутствия приема или выделения о.чередного эхосигнала от поверхности воды. Так как изменения положения трала в силу его инерционности небольшие (как быЛо показано выше), то и длительность импульса одновибратора 21 выбирается малой. Это повышает надежность автоматического выделения эхосигнала отповерхности воды. Импульс одновибратора 21 открывает схему 35 совпадения на небольшой промежуток времени перед приходом эхосигнала от поверхности. Счетчик 25 продолжает подсчет импульсов с генератора импульсов в блоке 8 памяти, а блок 8памяти запоминает данные эхолотного датчика верхнего направления путем преабразования аналоговых сигналов в цифровые аналогОцифровым преобразователем и введения их в регистр сдвига (как в предыдущем случае). При выделении эхосигнала от поверхности воды устройством 20 через триггер 30 останавливается операция запоминания в блоке В, памяти, через триггер 33 прекращается поступление импульсов с генератора блока 8 памяти на счетчики 24 и 25, переключается переключатель 27 режимов счета, включается формирователь 28, тригге ром 32 закрывается схема 39 совпадения и открывается схеме 40 совпадения. Со счетчика 25 будет вычтена пачка импульсов и он будет хранить оставшееся число импульсов до подачи следующего импульса начала запоминания информации с блока 5 задания времени. Остальные процессы будут аналогичны изложенным ранее, т.е. .происходит .запоминание данных эхолотного датчика нижнего направления и последующее считывание информации путем преобразования цифровых сигналов (при продвижении их импульсами генератора считывания) в аналоговых блоках 8 и 9памяти и регистрация их на ленте самописца через выходной усилитель 10. После поступления следующего тактового импульса будет происходить вычи.тание 1Ф«пульсо уже со счетчика 25, 1а счетчнчк 24 будвг:Т работать в режиме сложения и т.д., процессы будут пов теряться. Таким образом, предлагаемое устр ство позволяет осуществлять автомат ческую регистрацию данных о глубине хода трала, рыбе над тралом, вертикальном раскрытии трала, рыбе в устье и ниже трала и отстоянии трал от грунта с привязкой записи к пове хности воды, что улучшает нагляднос отображения данньЬс эхолотных датчиков верхнего и нижнего направления зонда на ленте самописца с движущим ся с одной постоянной скоростью пишущим длектродом-пером. Формула изобретения Устройство для регистрации сигна лов траловых зондов по авт.св. №641470, Отличающееся тем, что, с целью улучшения наглядности отображения данных эхолотных датчиков верхнего и нижнего направления на ленте самописца с движущим ся с одной постоянной скоростью пишущим электродом, в него введены три. счетчика импульсов, переключате режимов счета, формирователь пачки импульсов, дополнительный блок задания времени, формирователь эаде ,жки времени, формирователь строба, устройство выделения эхосигнала от поверхности воды, реле, одновибратор, причем счетные входы первых дву счетчиков импульсов через первую дополнительную схему совпадения, вто рой вход которой через первый триггер подключен к первому блоку задания времени, соединены с первым блоком памяти, а выходы через одновибра тор и вторую дополнительную схему совпадения - с приемно-усилительным трактом и устройством выделения эхосигнала от поверхности воды, вход сложениетретьего счетчика йм пульсов через третью, дополнительнуюсхему совпадения, второй вход которой через второй триггер подключен к Первому блоку задания времени, соединен с первым блоком памяти, вход вычитание третьего счетчи::а импульсов через четвертую дополнительную схему совпадения, второй вход которой через третий триггер подключен к блоку записи, соединен с генератором импульсой считывания, а выход . через дополнительный блок задания временИ и пятую дополнительную схему совпадения, второй вход которой подключен 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 эхЬсйгпала 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 ймпь льсов, 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 входами первого и второго триггеров и с входом третьего счетчика.

662948