Brevet FR2009222A1 — publié le 19700130

"' 2009222 "La présente invéntion concerne des perfectionnements aux appareils sonar et, plus particulièrement à un procédé et à un dispositif-permettant d'obtenir des indications sur la réflectance du fond marin pour faciliter l'utilisation du sonar sui-5 vant un mode de reflexion sur le fond. Une importante technique d'utilisation du sonar consiste à faire réfléchir les signaux de sonar par le fond marin de manière à augmenter la portée de détection des signaux.Dans certaines conditions d'environnement, des facteurs tels que le 10 gradient de température des diverses couches marines peuvent provoquer une réfraction des andes acoustiques qui infléchit la trajectoire de propagation des signaux de sonar et limite la gamme de recherche d'un appareil sonar.Le mode d'utilisation consistant à faire réfléchir le signal sonar par le fond marin 15 est un procédé important permettant de réduire les problèmes de réfraction et, par conséquent, d'augmenter la portée .Bien qu'un tel fonctionnement du sonar suivant le mode de réflexion sur le fond soit avantageux, il se pose souvent des problèmes par suite des fortes variations de l'atténuation et de l'absorption 20 dU son par le sédiment du fond marin . L'atténuation réelle de la propagation du son dans le sédiment du fond marin est une fonction très complexe variant presque continuellement avec la position géographique.Cette fonction dépend de l'absorption du son par chaque couche de sédiment et 25 de la réflexion du son provoquée par des discontinuités d'impédance entre les couches de sédiment .En conséquence, le degré d'atténuation du signal de sonar est fonction de la composition et de l'épaisseur des couches de sédiment . Par suite, toute variation de la structure du matériau sédimentaire peut modifier la 30 vitesse du son dans ce matériau.En'outre, des variations de l'épaisseur du sédiment dues à des courants marins ou analogues peuvent affecter, considérablement l'atténuation du signal sonar . - - 1 interférence en modifiant "/ constructive ou destructive avec les signaux, car cette interférence diffère selon que les couches de sédiment 35 ont des épaisseurs représentant un nombre pair ou un nombre impair de longueurs d'onde à la fréquence intéressées . Il est extrêmement important de disposer d'une indication précise de l'atténuation acoustique de l'onde de sonar jré'£3Lé'chie: par le fond matin . Or, si des techniques ont été antérieurement 40 mises au point pour déterminer cette atténuation par le fond , ) 69 04428 2009222 ces techniques exigent généralement des calculs manuels et demandent beaucoup de temps tout en étant assez imprécises . Par exemple, l'une des techniques connues consiste à mesurer l'amplitude de l'impulsion de sonar émise et l'amplitude 5 de l'écho de sonar renvoyé, puis à calculer manuellement l'atténuation par le fond en retranchant l'atténuation par absorption et étalement des signaux de l'atténuation de propagation, totale mesurée .Dans ce procédé, les amplitudes des signaux sont généralement relevées par un opérateur d'après des enregistre-ments analogiques effectués au cours de l'utilisation du sonar et les valeurs ainsi obtenues sont ultérieurement insérées sous forme de programme dans une calculatrice en vue de procéder au calcul numérique de l'atténuation par le fond . En plus du risque d'erreurs dans la lecture par un opérateur des amplitudes à 15 partir d'enregistrements analogiques, cette technique oblige en outre à établir une corrélation entre des données bathymé-triques qui sont fournies par un dispositif- séparé .En conséquence, toute erreur dans la corrélation des données obtenues à partir des deux dispositifs séparés peut provoquer une erreur con-20 sidérable dans le calcul final de l'atténuation par le fond, en particulier dans les zones du fond marin présentant des côtés en pente relativement abrupte . Les autres techniques permettant de déterminer l'atténuation par le fond des signaux de sonar sont généralement peu pra-25 tiques.iPar exemple, des modèles mathématiques créés par des mesures de la vitesse du son dans des carottes sédimentaires extraites du fond marin ont été utilisés pour calculer l'atténuation d'une onde sonore dans les couches de sédiment . Mais ces techniques sont difficiles à utiliser, demandent beaucoup de 30 temps et sont d'un prix de mise en oeuvre presque prohibitif pour l'usage général .Une autre technique permettant de déterminer l'atténuation par le fond des signaux de sonar utilise un modèle physique en même temps que des mesures de la vitesse du son effectuées in situ.Si cette technique fournit généralement 35 une information précise, elle a l'inconvénient d'entraîner des frais presque prohibitifs même dans des zones ^0 Suivant l'invention, il est prévu un montage capable d'en- 69 04428 -3 2009222 gendrer directement des signaux représentant l'amplitude des signaux de sonar émis et réfléchis .Le montage engendre en outre des signaux électriques représentant la profondeur -, ...\ -c " r.,9t son coefficient d'atténuation ainsi que le gain et ^ les sensibilités de l'appareil sonar. Les signaux engendrés sont traités suivant une fonction choisie à l'avance pour assurer l'obtention d'une indication directe de la réflectance du fond marin . Suivant une autre caractéristique de l'invention, un montage 20 est prévu pour explorer le fond marin dans une fourchette de profondeurs de manière à réduire les risques d'erreurs dans le calcul de l'atténuation par le fond, dues à des signaux parasites provenant de couches de planetion ou analogues . D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au 15 cours de la description qui va suivre . Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple : la Fig.l est un schéma symbolique de la calculatrice de base d'atténuation par le fond ; - la Fig.2 est un schéma électrique simplifié d'un mode de réa-20 lisation du dispositif représenté sur la Fig.l ; la Fig.3 est un schéma symbolique d'un autre mode de réalisation de. l'invention , et la Fig.4 représente des graphiques de diverses teçisions apparaissant pendant le fonctionnement du dispositif'représenté à 25 la Fig.3. Fondamentalement, l'invention utilise 1'équation bien connue du sonar : Energie émise = énergie renvoyée + pertes (l) Les pertes exprimées dans l'équation (1) comprennent les 30 affaiblissements par absorption et étalement associés aux propriétés de l'eau de mer et englobant en outre r, l'atténuation * "> due au fond ...marinO:- dénommée ici "atténuation par le fond" . Dans le cadre de l'invention, on supposera que toutes les pertes autres que les pertes par absorption dans l'eau et par étalement 35 peuvent être attribuées à l'atténuation par le fond .Dans ces conditions, l'équation (l) peut être développée comme suit : S = Tg + 20 log10Vs = H -Rg - G + B1 + 20, log1020 +c(2D (2) 69 04428 2009222 où : S=Niveau de la source sonar Tg = Sensibilité des circuits d'émission du sonar en dB ramenée a un microbar par volt. W = Amplitude de crête du signal de niveau de la source S - - * - appliqué au transducteur du sonar . R = Signal de sonar réfléchi et dB = 20 loglQVr. = Amplitude de crête du signal engendré par le transducteur du sonar en réponse à l'impulsion de sonar réfléchie . R = Sensibilité de réception du montage du sonar en dB . S ramenée à un volt par microbar . ♦ \ G = Gain du dispositif en dB . D = Profondeur ^ ' ■. en unités de longueur de 1,8288 m. Bll«-Atténuation par le fond des signaux sonar en dB, et Le terme 20 loglQ2D se réfère à l'atténuation par étalement sphérique d'un signal sonar, en supposant une source ponctuelle et une surface réfléchissante parfaite telle que l'étalement sphérique du parcours bilatéral d'une longueur 2D reste le même pour un parcours unilatéral de longueur 2D. Le terme (Xv2D est l'absorption associée à l'eau . En transformant l'équation (2) et en la résolvant pour l'atténuation par le fond, on obtient l'équation suivante: Bl = S - R + Rs + G - 20 logl02D -CL2D (3) Par substitution et transformation, on obtient 1'équation suivante î El = log10Vs - log10Vr + T + G - log102D - Kd (4) ~2U lO 50 VJ et : - * Bi = 2 logl0Vg + T + G - 2 log102D - IÔ~ ~ TG~ TU 5~ où r" T = T + R = gain du transducteur (6) s s La Fig.l représente un schéma symbolique permettant de résoudre l'équation (5) par le procédé suivant l'invention . Le dispositif est réalisé sous la forme d'un ensemble qui peut être enfiché dans un sonar classique quelconque, seuls des réglages de référence mineur® êjîant nécessaires pour* adapter l'ensemble 69 04428 6. 2009222 à un appareil sonar particulier . Comme on pett le voir sur la Fig.l, un signal représentant l'amplitude du signal sonar réfléchi est injecté dans un amplificateur 10 qui peut comprendre un montage détecteur de 5 crête . Le signal est généralement obtenu sur une connexion directe avec la sortie du montage récepteur du transducteur du sonar .Un signal V représentant l'amplitude du signal sonar é- S mis, est appliqué à un détecteur de crête,o$r détecteur d'amplitude maximale 12. Les sorties respectives de l'amplificateur 10 10 et du détecteur de crête 12 sont appliquées à un circuit logarithmique 14. Le circuit logarithmique 14 produit un signal Vç* de sortie représentant la fonction 2 log,,^— et applique ce r signal à l'une des entrées d'un amplificateur de sommation 16. En outre, une indication de la profondeur de la région du fond marin étudiée , désignée par D, est appliquée à un circuit amplificateur intermédiaire 18. Le signal de sortie de l'amplificateur 18 est injecté dans un amplificateur 20 qui multiplie la profondeur par une constante et fournit un signal de sortie représentait la fonction • Ce signal est appliqué à 20 une autre entrée de l'amplificateur de sommation lô.Le signal de sortie de 1'amplificateur intermédiaire l8 est également transmis à un circuit logarithmique 22 qui utilise une tension d'entrée de référence pour engendrer un signal de sortie représentant la -fine tion-2-log1Q2D . Ce signal est également appliqué à l'une des'en-25 trées de l'amplificateur de sommation 16; Des signaux représentant le gain de l'appareil sonar, désignés par G, sont injectés dansun amplificateur intermédiaire 24- Q qui engendre un signal de sortie représentant la fonction -jq- • ' qui constitue l'un des signaux d'entrée de l'amplificateur de 30 sommation l6.De plus, une tension représentant la sensibilité de l'appareil sonar , désignée par est transmise d'un générateur de constante 26 à l'une des entrées de l'amplificateur de somma- tioh 16 .L'amplificateur 16 fait la "somme de ses cinq signaux d'entrée conformément à l'équation (5).pour produire un' signal 35 âe sortie qui est transmis à un détecteur de crête 28.Le signal de sortie du détecteur de crête 28 représente 11-ëîténuation par m le fond du signal sonar, désignée par ^-q— •- Ce signal de sortie est fourni sur une base de temps réel et peut être utilisé pour appliquer des corrections directes aux données du sonar . 69 04428 6. 2009222 La Fig.2 est un schéma plus détaillé d'un mode de réalisation du schéma symbolique représenté sur la Fig.l. Le signal V représentant l'impulsion de sonar réfléchie est appliqué à une borne d'entrée 30 et à l'entrée positive d'un amplificateur in-5 termédiaire 32. L'amplificateur 32 convertit le signal en un niveau de tension utilisable par le dispositif et alimente l'entrée positive d'un amplificateur 34. Si on le désire, un circuit de détection d'amplitude maximale peut être disposé entre les amplificateurs 32 et 34 pour détecter l'excrusion d'am-^0 plitude maximale d'un signal sonar réfléchi, cette excursion d'amplitude maximale représentant, normalement le signal réfléchi désiré .L'amplificateur 34, en combinaison avec son montage de réaction résistance-capacité associé, injecte un courant propor4 tionnel au dénominateur du rapport logarithmique log10 y-3 - — . 25 Une description d'un montage convenable de l'amplifica- r teur 34, dit "circuit de Howland" est donnée au chapitre III.6 de l'ouvrage " Applications Manual for Computing Amplifiers" par Philbrick Researches , Inc, 1966. Le signal de sortie de l'amplificateur intermédiaire 32 est 2ô en outre appliqué, par l'intermédiaire d'un conducteur 36, au collecteur et à la base d'un transistor 38 monté en diode .L'émetteur du transistor 38 est connecté à l'émetteur d'un transistor 40 monté d'une manière analogue e£ branché aux bornes d'un . amplificateur différentiel 42. Comme décrit plus loin, le tran- • 25 sistor 40 et l'amplificateur 42 reçoivent une crête détectée du signal sonar émis et fournissent une indication du numérateur Vs du rapport logarithmique log . Les transistors 38 et 40 r ' et le circuit amplificateur 42 appliquent à l'entrée de l'amplificateur 34 un signal égal à la différence entre les tensions 50 désirées et, par conséquent à loglQ ys .Pour une description plus détaillée du fonctionnement de ce circuit de rapport logarithmique , on pourra se référer au chapite 11.28 de l'ouvrage- précité . L'amplificateur 34 amplifie le rapport logarithmique et applique-le signal amplifié, par l'intermédiaire d'un 25 conducteur 44, à l'une des entrées d'un amplificateur de sommation 46. Les impulsions sonar Vg émises sont appliquées à une borne 48 et transmises à l'une 'des entrées d'un amplificateur intermédiaire 50fgxnivue de leur conversion en un niveau de signal ■7 69 04428 2Ô09222 utilisable .Le signal ainsi stabilisé traverse ensuite une diode 52 et parvient à l'entrée d'un amplificateur différentiel constitué par des transistors 54 et 56 couplés par leurs émetteurs . Lorsque le signal redressé appliqué à la base du transistor 54 5 dépasse une une tension de seuil choisie à l'avance, le transistor 56 rend conducteur un transistor 58 pour appliquer un courant à une bobine de relais 60 de manière à fermer les contacts de relais 62a et 62b normalement ouverts .Le transistor 58 maintient la bobine de relais '/(P à l'état excité jusqu'à ce que l'amplitude 10 de l'impulsion sonar V tombe à un niveau choisi à l'avance , .S inférieur à la tension de seuil . Lorsque le contact de commutation 62a. du relais est fermé, le signal de sortie stabilisé de l'amplificateur 50 traverse des diodes de blocage 64 et 66 et est appliqué à un condensateur 68". 15 Le condensateur 68 est utilisé comme mémoire d'emmagasinage de l'amplitude du signal sonar émis détecté.La tension emmagasinée dans le condensateur 68 est amplifiée par un amplificateur intermédiaire 70 et transmise à l'entrée négative de l'amplificateur 42. Comme précédemment décrit, l'amplificateur 42 engendre alors, 20 en coopération avec la diode non linéaire connectée au transistor 40, un signal représentant le logarithme' du signal sonar V émis. S Le logarithme de l'inverse du signal sonar Vr réfléchi est fourni par le transistor 38 et est retranché du signai engendré par l'amplificateur 42.L« signal résultant est amplifié par l'amplifica- 25 teur différentiel 34 de la manière précédemment décrite et le V signal 2 log^Q y est transmis à l'amplificateur 46. r Après la production de chaque impulsion sonai* V émise , S * un circuit de rétablissement de sonar 72 engendre un signal quelques secondes avant la production de l'impulsion sonar suivante .. 30 Le signal de rétablissement est appliqué à la base d'un transistor de puissance 74 qui excite une bobine de relais 76 pour fermer un contact 78.Lorsque le contact 78 est fermé, la charge ac--cumulée dans le condensateur 68 est déchargée à la masse par l'intermédiaire d'un Conducteur 80 et d'une résistance 82. Le montage 35 de détection de crête est alors prêt à recevoir l'impulsion sonar émise suivante . . Les signaux V et V appliqués aux bornes 30 et 48 sont éga- A S 1-ement appliqués , comme signaux d'entrée à un compteur numérique 86.Le compteur 86 fournit une information de sortie numérique 69 04428 8 2009222 représentant l'intervalle de tepps qui s'écoule entre l'impulsion sonar émise et la; réception de l'impulsion sonar réfléchie . Cette information de sortie numérique est transmise à un convertisseur numérique-analogique 88, dont le signal de sortie est 5 appliqué à un amplificateur /^p^^^en^ant d'indication de la profondeur au point étudié .ij amplificateur 90, en combinaison avec son ensemble résistance-capacité associé, stabilise le signal de profondeur et l'amplifie avec un gain négatif constant pour.engendrer un signal de sortie représentant la fonction 10 Ce signal est appliqué, par l'intermédiaire du conducteur 92, à l'entrée de l'amplificateur de sommation 46. En outre, le signal de sortie de profondeur est transmis à un enregistreur 94 en vue de sa .présentation visuelle . Le dispositif de sortie du montage amplificateur 90 est en 15 outre transmis à l'entrée négative d'un amplificateur 96. Un transistor 98 monté en diode est branché aux bornes de l'amplificateur 96 de manière à fourhir une fonction logarithmique non linéaire qui est à son tour appliquée à la bôrne négative d'un amplificateur différentiel 100. Une tension de référence est trahs-20 mise à l'une des entrées d'un amplificateur 102 qui, en coopération avec un transistor 104 monté en diode non linéaire, fournit un signal de sortie logarithmique qui est appliqué à la borne positive de l'amplificateur différentiel 100. L'amplificateur différentiel 100 applique à son tour un signal de sortie repré-25 sentabt la fonction -2 log2g2D , par l'intermédiaire du conducteur 106, à l'entrée de l'amplificateur de sommation 46 . Des signaux représentant le gain de l'appareil sonar en dB sont appliqués à une borne 108 et à l'entrée négative d'un amplificateur différentiel 110. Une tension de référence est 30 appliquée à la borne positive de l'amplificateur différentiel 110 de façon que celui-ci engendre un signal de sortie représen-tant la fonction -jq— . Ce signal est transmis, par l'intermédiaire des conducteurs 112 et 106 , à l'entrée de l'amplificateur dé sommation 46 .La tension de référence est également appliquée 25 aux bornes d'un circuit diviseur de tension 114, une partie de la tension étant transmise par celui-ci à un point de sommation 116. Un signal de référence négatif est appliqué aux bornes d'un circuit diviseur de tension ll8 pour fournir un signal négatif au point de sommation 116. Le signal électrique résultant 40 apparaissant au point Il6 a une grandeur égale à la fonction 69 04428 9 2009222 constante _2L_ ,ce signal est appliqué, par l'intermédiaire du conducteur 106, à l'entrée de l'amplificateur de sommation 46 . On peut faire varier les grandeurs relatives des circuits diviseurs de tension ll4 et 118 en fonction de .diverses caractéristiques physiques de différents appareils sonar .. L'amplificateur de sommation 46 fournit un signal de sortie représentant la somme des divers signaux d'entrée qui lui sont appliqués, conformément à l'équation (5) .Ce signal représente l'atténuation par le fond de chaque impulsion sonar .Ce signal d'atténuation par le fond est appliqué à la borne négative d'un amplificateur différentiel 122 pour être comparé avec une tension de référence positive appliquée à la borne 124 et transmise à l'entrée positive de l'amplificateur 122. En réponse à l'apparition, à la sortie de l'amplificateur de' sommation 46, d'un signal supérieur à la tension de référence choisie à l'avance, un signal de sortie est appliqué à la base d'un transistor 126 qui se sature et provoque l'excitation d'une bobine de relais 128 pour fermer un contact de relais 130. Le signal d'atténuation par le fond de l'amplificateur de sommation 46 traverse une diode 132 et est appliqué à un condensateur d'emmagasinage 134. Une"tension de référence est appliquée, par l'intermédiaire d'une borne 136, à l'armature opposée du condensateur d'emmagasinage 134. La valeur emmagasinée dans le condensateur 134 est transmise à l'entrée positive d'un amplificateur 138. L'amplificateur 138 applique une entrée à un transistor 140 à charge d'émetteur pour assurer l'obtention d'un niveau de sortie représentant la fonction ■ ^q- . Le condensateur 134 est périodiquement déchargé par l'application d'un court-circuit entre les bornes A et B en"raison de la fermeture périodique du contact de relais 62b en réponse à l'émission de chaque impulsion sonar .En conséquence , l'amplificateur 138 détecte la charge aux bornes du condensateur d'emmagasinage 134 au cours de l'intervalle qui .s'écoule entre les tops de sonar successifs et le condensateur 134 est alors remis à l'état initial en vue de l'application d'un nouveau niveau de tension . On va maintenant examiner la Fig.3 sur laquelle est représenté un autremode de réalisation de l'invention dans lequel la profondeur, du fond marin peut être suivie de façon précise pour éliminer les erreurs dues à des réflexions parasites . 69 04428 2009222 Ce dispositif agit sur des signaux d'entrée provenant d'un appareil sonar, conformément à l'équation (5)* d'une manière assez analogue à celle qui a été décrite à propos du dispositif représenté à la Fig.2 Toutefois, le dispositif représenté à la 5 Fig.2 ne reçoit que les signaux sonar réfléchis qui lui parviennent pendant un 1&PS de temps choisi à l'avance, de manière à éliminer les réflexions parasites dues à la présence de couches de plancton ou analogues .Un signal Vr représentant le signal sonar réfléchi par le fond marin est appliqué à un filtre 10 passe-bande 150 destiné à filtrer le bruit . Le filtre 150 peut être adapté à différentes applications et à l'utilisation de différents appareils sonar . Le signal filtré est amplifié par un amplificateur 152 et est appliqué à une porte logique de réception 154. La porte 154 est ouverte par un montage décrit plus 15 loin, exclusivement pendant des intervalles de temps choisis . Si un signal sonar réfléchi est reçu au cours de ces intervalles de temps, ce signal est transmis par la porte 154 à un circuit de mémoire 156, dont la sortie est connectée à l'une des entrées d'un circuit 158 de rapport logarithmique . 20 Un signal V représentant l'impulsion sonar émise est appli- S qué à un circuit atténuateur 160 qui est réglable pour permettre d'adapter le dispositif suivant l'invention à tout appareil sonar existant .Le signal de sortie de 1'atténuateur 160 est ampliffié par un amplificateur 162 et transmis à une porte de niveau de 25 source l64. Comme décrit plus loin, la porte 164 est ouverte exclusivement lorsqu'une impulsion sonar émise doit faire passer le signal amplifié à un circuit de mémoire 166 en vue de son emmagasinage .La sortie du circuit de mémoire 166 est appliquée à une autre entrée du circuit de rapport logarithmique 158; Le 20 circuit logarithmique 158 engendre un signal de sortie sur le conducteur 168, signal qui représente la fonction 2 log-^Q et qui est appliqué à l'une des entrées d'une porte d'échantillonnage 170. Lorsque l'impulsion sonar est transmise à travers la porte 35 de niveau de source l64, un détecteur de seuil 172 détecte la présence de l'impulsion transmise et engendre un signal de sortie qui est appliqué aux entrées d'un circuit basculeur 174 et d'un circuit basculeur 176. En réponse à la présence d'un signal de sortie du détecteur 172, le basculeur 174 applique un signal 40 à la porte de niveau de source 164 pour la Itormer et empêcher 69 04428 2009222 tout passage de signaux à travers elle jusqu'au cycle suivant du sonar . En outre, en réponse à un signal de sortie du détecteur 172, le circuit basculeur 176 engendre, sur le conducteur 178, un signal de sortie qui est appliqué à une porte ET 180, 5 de manière à déclencher un registre numérique de comptage de profondeur 182.Le registre 182 commence à compter une impulsion de rythme à 4 kHz appliqués" par l'intermédiaire de la porte l80, pour mesurer la profondeur de là mer.-, par ..échelons de 0,1 unité de longueur de 1,8288 m. 10 Le registre de comptage de profondeur 182 continue à comp ter jusqu'à ce qu'une impulsion sonar réfléchie traverse la porte de réception 154 et soit détectée par un détecteur de seuil 184. Le détecteur 184 applique un signal de sortie , à travers une porte 186 et par l'intermédiaire d'un conducteur 188, 15 au circuit basculeur 176. En réponse, le basculeur 176 change l'état du signal appliqué au conducteur 178 pour interrompre le comptage par le registre de comptage de profondeur 182. Le .circuit basculeur 176 applique également un signal, par l'intermédiaire d'un conducteur 190, à une porte 192, et à une porte 19^, 20 pour provoquer le transfert du compte numérique enregistré dans le registre de comptage de profondeur 182. par l'intermédiaire d'un conducteur 196, à un registre de sortie de profondeur 198; Le signal de sortie du registre de comptage de profondeur 182 est appliquée à'un convertissèur numérique-analogique 200 25 qui applique un signal analogique représentant la profondeur enregistrée à la borne positive d'un circuit de comparaison 202. Le compte de profondeur qui a été transféré au registre de sortie de profondeur l98 lors du cycle" de sonar précédent est alors transféré à un convertisseur numérique-analogique 204 qui appli-30 que une sortie analogique, par l'intermédiaire du conducteur 206, aux entrées d'un circuit logarithmique 208 et d'un amplificateur 210. Une source 212 applique une tension de référence au circuit logarithmique 208. En réponse, celui-ci produit une fonction logarithmique de la profondeur , fonction qui est appliquée à 35 l'une des entrées de la porte d'échantillonnage 170. L'amplificateur 210 multiplie la profondeur par_.une constante et fournit une —'mJJ sortie représentant la fonction > ~à l'une des entrées de la porte d'échantillonnage 170. La sortie du convertisseur numériq.ue-analogique 204 est 40 également appliquée à un réseau résistif en-échelle 2l6, dont 69 04428 12 2009222 la valeur ohlique peut être ajustée manuellement au moyen d'un curseur 2l8. Le curseur 218 commande le fonctionnement d'une commande d'échelle résistive 220 qui commande à son tour la valeur ohmique du réseau résistif en échelle 2l6,Le curseur 2l8 5 est mobile entre un certain nombre de contacts fixes représentant chacun une largeur de fourchette de profondeurs telle que 100, 200 et 400 unités de longueur de 1,8288 m. Par exemple, si le curseur 2l8 est réglé sur une largeur de fourchette de 100 unités de longueur de 1,8288m , le fond marin est suivi par le dis-20 positif de telle manière que seules les impulsions de sonar réfléchies à partir d'une profondeur comprise dans la largeur defourchette choisie soient reçues et traversent la porte de réception 154. Une largeur de fouchette choisie de 100 unités de longueur de 1,8288 m laisse passer exclusivement les signaux ré-15 fléchis à partir d'une profondeur limite de + 50 unités de longueur de 1,8288 m par rapport à la profondeur précédemment mesurée . Le réseau résistif en échelle 216 affaiblit le compte analogique de profondeur du convertisseur 204 jusqu'au niveau su-20 périeur de la fourchette de profondeur choisie.Le signal de sortie analogique affaibli de l'échelle résistive 216 est appliqué à l'entrée négative du circuit de comparaison 202 où le compte de profondeur antérieur est comparé avec le compte de profondeur le plus récent . Lorsque le signal de sortie affaibli de l'échel-25 le- résistive 216 est suffisamment voisin du signal de sortie analogiaue fourni par le convertisseur 200, le circuit de comparaison 202 engendre un signal qui est transmis à ion circuit basculeur 224.Le basculeur 224 engendre alors une impulsion d'ouverture de porte qui est appliquée par l'intermédiaire d'un con-'30 ducteur 206, aux portes 228 et 230 de manière à ouvrir la porte de réception 154 en vue de la réception d'une impulsion sonar réfléchie .Si les entrées du circuit de comparaison 202 ne sont pas sensiblement égales,le circuit de comparaison 202 n'actionne pas le circuit basculeur 224 pour ouvrir la porte de réception 35 154. Un générateur 232 d'impulsions de fermeture de porte est également actionné par le curseur 218 de manière à engendrer une impulsion de fermeture de porte après un temps prédéterminé , fonction de la position du cruseur 218 .Cette de fer- 40 meture de porte est appliquée, par l'intermédiaire du conducteur 69 04428 13 2009222 234 et du conducteur 226, aux portes 228 et 230 de manière à fermer la porte de réception 154. Ainsi donc, la porte de réception 154 n'est ouverte que lorsqu'une impulsion réfléchie à partir d'une profondeur comprise dans la fourchette choisie est 5 attendue et la porte de réception 15^ se ferme après l'écoulement du temps correspondant à une impulsion réfléchie valable .Les réflexions parasites provenant d'autres profondeurs sont ainsi é-liminées Pour le premier cycle de fonctionnement du dispositif, un. 10 circuit de commande de profondeur initiale 236 comprend des commutateurs qui peuvent être réglés manuellement par l'opérateur du dispositif pour afficher une profondeur initiale dans le dispositif et, plus précisément, par l'intermédiaire d'un conducteur 238, dans le registre de sortie de profondeur 198.Après le pre-15 mier cycle de fonctionnement, ce-réglage de profondeur initiale est remplacé par les profondeurs nouvellement détectées .De oet-te manière , la fourchette de profondeurssuit le fond marin , le point milieu de la fourchette se trouvant toujours à la dernière profondeur détectée . 20 Un signal représentant la fonction de gain du sonar est appliqué à l'entrée d'un amplificateur intermédiaire 248 qui applique un signal de sortie directement à l'une des entrées de la porte d'échantillonnage 170;* En outre, un générateur 250 applique une tensio&n-âe référence égale à la fonction à l'en-25 trée de la porte d'échantillonnage 170. L'impulsion d'ouverture appliquée par le circuit basculeur 224, par l'intermédiaire du conducteur 226, ouvre en outre une porte 252 qui ferme un circuit de commande d'échantillonnage 254. Le circuit de commande 254 applique alors un signal d'ouverture, 30 par l'intermédiaire d'un conducteur 256, à la porte d'échantillonnage 170 pour ouvrir celle-ci .Lorsque la porte d'échantillonnage 170 est ouverte, les signaux appliqués à ses entrées sont transmis, par l'intermédiaire d'un conducteur 258 , à l'entrée d'un amplificateur de sommation 260, où les signaux d'en-35 trée sont additionnées conformément à. l'équation (5) pour fournir une indication de l'atténuation par le fond provoquée par la surface considérée du fond marin . Le signal de soitie de l'amplificateur de sommation est transmis à l'entrée d'un circuit de mémoire 262 qui applique à 40 son tour un signal de sortie à un circuit convertisseur analogique- 69 04428 2009222 numérique 264 de représentation visuelle .Le circuit de mémoire 262 applique également un signal de sortie à un circuit amplificateur intermédiaire 266 afin que celui-ci engendre un signal de sortie analogique représentant l'atténuation par le fond .Le si-5 gnal de sortie de la commande d'échantillonnage 254 est également appliqué à un générateur d'impulsions 268 qui engendre des signaux d'ordre pour la commande d'un montage d'impression convenable qui enregistre l'atténuation par le fond calculée . Dans le cas où une impulsion sonar réfléchie n'est pas re-10 çue on n'a pas une amplitùde suffisante pour arrêter le registre de compte de profondeur 182, celui-ci continue à enregistrer des échelons de profondeur jusqu'à ce que l'impulsion de fermeture de porte soit engendrée par le générateur 232. Le signal de sortie analogique fourni par le convertisseur -200 est, dans ce 15 cas, plus grand que la profondeur antérieure fournie par le convertisseur 204, de la moitié delà largeur de porte choisie . Lorsque l'impulsion de fermeture de porte est engendrée par le générateur 232, le circuit basculeur 224 déclenche une commande de porte ( non représentée)pour faire doubler, par la commande 20 d'échelle résistive 220, la résistance du circuit en échelle 216. Le degré d'atténuation appliqué entre le convertisseur 204 et le circuit comparateur 202 est ainsi doublé . Au lieu de l'atténuation usuelle d'une demi-largeur de porte assurée par l'échelle 2l6, dans'ce cas, une atténuation d'une 25 largeur de porte entière est introduite pour placer la fourchette de profondeur à la même profondeur que lors du dernier cycle du sonar, une lampe de non-poursuitè ( non représentée) est allumée pour alerter l'opérateur .Si $ne impulsion sonar réfléchie n'est pas reçue pendant un nombre prédéterminé de cycles, l'opé^ 30 rateur appuie sur un bouton 274 de repérage de profondeur qui déclenche un générateur d'impulsions retardées 276 pour actionner un circuit basculeur 278 .Le circuit basculeur 278 engendre des signaux pour fermer la porte de réception 154 et pour.ramener le dispositif à son mode de fonctionnement initial .Une pro-35 fondeur initiale est alors affichée dans le dispositif et les o-pérations reprennent Sans' accumulation d'erreur . Avec la production d'une impulsion de fermeture de porte par le générateur d'impulsions 232, une indication est transmise ,par l'intermédiaire d'un conducteur 240, à une porte 242 40 et à un circuit 244 de remise à l'état initial, afin que le 69 04428 15 2009222 circuit de mémoire 166 puisse être remis à zéro en vue de la réception d'une autre impulsion émise .Cette Indication est,elle aussi, transmise à travers la porte 242 au circuit basculeur 174, de manière à ouvrir la porte de niveau de source 164 .En 5 outre, l'impulsion de fermeture de porte du générateur 232 déclenche un circuit 2^6 de remise à l'état initial pour rétablir la mémoire 156 en vue de l'emmagasinage d'une autre impulsion sonar réfléchie . Le montage rythmeur 280 fournit une série précise d'impul-10 sions de rythme à diverses parties du montage pour contrôler la synchronisation des divers événements dans le dispositif . L'ensemble du fonctionnement du dispositif est plus facile à comprendre en se référant à la Fig.4 qui met en évidence la succession dab's le temps des divers événements lors du fonction-15 nehient du dispositif .Le registre de comptage de profondeur 182 est réglé à zéro et une profondeur initiale est affichée dans le registre de sortie de profondeur 198 par le circuit de contrôle de profondeur initiale 236 .La porte de niveau de source 164 est initialement ouverte comme représenté par la forme d'on-20 dea;à l'instant t . L'apparition d'une impulsion de la source sonar, comme représenté par la courbe b à l'instant , déclenche la série d'événements pour un cycle élémentaire du dis -positif . L'impulsion de la source est transmise, par l'intermédiaire de l'atténuateur 160, de l'amplificateur 162, et de la 25 porte de niveau de source 164 maintenant ouverte, à la mémoire 166 qui emmagasine l'indication comme représenté par la forme d'onde o_ . Lorsque l'impulsion de la source représentée par la courbe b se termine, la porte de niveau de source 164 est fermée par un signal prévu à cet effet et appliqué par le basculeur 30 174. Le signal de sortie du circuit de mémoire 166 est transmis au circuit logarithmique 158. Les indications fournies par le détecteur de seuil 172j4e l'apparition de l'impulsion de- la source à l'instant t^.»provoquent la remise à l'état initial de l'actionnement par le basculeur 35 176, du registre de comptage de profondeur 182 au moyen d'une impulsion représentée par la courbe d .Le registre de comptage de profondeur 182 commence à compter pour provoquer la production d'un signal de sortie analogique par le convertisseur 200, comme représenté par la courbe e^ .La sortie analogique représen- • 40 tée par la courbe _f , fournie par le convertisseur 204 reste à 69 04428 1,6 2009222 la valeur précédemment établie pendant cette période . A l'instant t2 , la sortie analogique du convertisseur 200 est égale à la sortie analogique appliquée à partir du convertisseur 204 par l'intermédiaire de l'échelle résistive 2l6 et 5 le signal de sortie de comparaison représenté par la courbe h , actionne le circuit basculeur 224 pour engendrer une impulsion d'ouverture de porte représentée par la courbe^, afin d'ouvrir la porte de réception 154. Toujours à l'instant t^ , la mémoire de réception 156 est rétablie comme représenté par la courbe j ]_0 par une impulsion représentée en k L'impulsion de retour représentée en .1 apparaît à l'instant t-^ .L'impulsion de retour est détectée par le circuit de mémoire 156, comme représenté en j_ , et celui-ci applique alors un signal de sortie au circuit logarithmique 158.La détection 15 de l'impulsion de retour par le détecteur de seuil 184 déclenche la commande d'échantillonnage 2>4 à l'instant t^ , comme représenté en m .La commande 2^4 ouvre la porte d'échantillonnage 170, comme représenté en n , de manière à appliquer les divers signaux d'entrée à l'amplificateur de sommation 240 . 20 Une indication de l'atténuation par le fond est alors engendrée comme précédemment décrit .Le circuit de mémoire de sortie 262 est remise à zéro par une impulsion représentée en p en vue de la réception de la nouvelle indication d'atténuation par le fond, comme représenté en o . 25 A l'instant t^ , le générateur d'impulsions de fermeture de porte 252 engendre l'impulsion représentée en £ pour fermer la porte de réception 154 (courbe i) et pour ouvrir la porte de source l64 (courbe a) .En outre, à l'instant t^ , la mémoire de source représentée par la courbe ç..est rétablie, de même 30 Que la porte d'échantillonnage représentée en n . Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits; elle est susceptible de nombreuses variantes, sans s'écarter pour autant de son cadre ou de son esprit . 69 04428 il 2009222 REVENDICATIONS 1) Dispositif destiné à être utilisé avec un appareil sonar pour fournir des indications pratiquement en temps réel de l'atténuation par le fond marin de signaux sonar réfléchis par celui- 5 ci, caractérisé en ce qu'il comporte en combinaison un premier montage (10, 12, 14) assurant la production de signaux électriques représentant l'amplitude de signaux sonar émis et réfléchis, un second montage (l8, 20, 22) assurant la production de signaux électriques représentant la profondeur de la mer, un troisième 10 montage (24, 26) assurant la production de signaux électriques représentant le gain de l'appareil sonar utilisé pour produire les signaux sonar, et un quatrième montage (l6, 28) capable de fournir, en fonction des divers signaux électriques engendrés, un signal de sortie représentant l'atténuation par le fond marin des 15 signaux sonar. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier signal représentant le logarithme du rapport des grandeurs des signaux sonar émis vers le fond marin et réfléchis peu? celui-ci est engendré par ledit premier montage comme représen- 20 tant l'amplitude des signaux sonar émis et réfléclis, un second signal représentant le logarithme de la profondeur de la mer et un troisième signal représentant le produit de la profondeur de la mer par le coefficient d'atténuation de la mer étant engendrés par ledit second montage comme représentant la profondeur de la 25 mer, un quatrième signal étant engendré par ledit troisième montage comme représentant le gain de l'appareil sonar, les premier et quatrièmefeignaux étant additionnés et les second et troisième signaux étant retranchés de leur somme par ledit quatrième montage pour obtenir le signal de sortie représentant l'atténuation 30 par le fond marin des signaux sonar. 3) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit quatrième montage engendre le signal de sortie représentant l'atténuation par le fond marin des signaux sonar én retranchant les pertes par absorption dans l'eau et les pertes 35 par étalement de l'énergie de sonar transmise. 4) Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un cinquième montage (154, 202, 224, 228, 230, 232) capable d'empecher la production de signaux électriques en réponse à des signaux de sonar réfléchis à partir 4'0 de niveaux autres que le fond marin. 69 04428 18 2009222 5) Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ledit cinquième montage comprend un mécanisme de poursuite (216, 218, 220) destiné à maintenir des limites de profondeur supérieure et inférieure entre lesquelles des signaux sonar doivent 5 être réfléchis pour que des signaux électriques qui les représentent soient engendrés. 6) Dispositif suivant la revendication 5* caractérisé en ce que ledit mécanisme de poursuite comprend des premier et second ensembles à registres (182, 200; 198, 204) pour fournir des indi- 10 cations relatives aux déterminations actuelle et immédiatement antérieure de la profondeur effectuées^par le dispositif, un ensemble de commande en échelle résistive (2l6, 220) pour affaiblir sélectivement la dernière détermination de profondeur antérieure, un circuit de comparaison (202) pour comparer les grandeurs de la 15 détermination de profondeur actuelle et de la dernière détermination de profondeur affaiblie, et un circuit de porte (154) pour limiter la réception des signaux sonar réfléchis exclusivement aux cas où lesdites grandeurs sont égales. 7) Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ou- 20 tre par le fait que ledit ensemble de commande en échelle résistive comprend un réseau d'impédances présentant une résistance variable en forction d'étalonnages d'intervalles de profondeur j.—.— • choisis à l'avance. 8) Dispositif suivant les revendications 6 ou 7, caractérisé 25 en ce que chacun des premier et second ensembles à registre comprend un registre numérique (182; 198) avec un convertisseur numé-rique-analogique (200; 204) connecté à sa sortie. 9) Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit premier ensemble à registre 30 est excité à l'émission d'un signal sonar et est désexcité à la réception d'un signal sonar réfléchi à partir d'une profondeur comprise entre lesdits niveaux de profondeur supérieur et inférieur 10) Dispositif suivant l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que ledit premier ensemble à registre est connecté 25 audit second ensemble à registre, de façon que la sortie du premier soit transférée à l'entrée du second au cours de chaque cycle de signal sonar. 11) Procédé pour déterminer la réflectance d'un fond marin ' en utilisant le dispositif suivant la revendication 1, ledit pro- | 4'0 cédé étant caractérisé par les opérations consistant à engendrer 69 04428 19 2009222 des représentations électriques de l'amplitude de signaux émis vers le fond marin et réfléchis par celui-ci, à engendrer des représentations électriques de la profondeur de la mer à l'empla cernent d'émission des signaux, à engendrer de Représentât ions 5 électriques des gainçûes apareils d'émission et de réception des signaux et à engendrer, en réponse à ces diverses représenta tions électriques, des signaux de sortie représentant la réflectance du fond marin . 12) Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce 10 que les représentations électriques de l'amplitude des signaux réfléchis ib sont engendrés qu'à partir d'un intervalle de profondeurs choisi à l'avance. 13) Procédé suivant la revendication 12/ caractérisé en ce qu'un ajustement de l'intervalle de profondeursest choisi à l'a- 15 vance en fonction des variations de profondeur du fond marin.