Brevet FR2121555A1 — publié le 19720825

La présente invention concerne un appareil de sondage par écho, en particulier pour la poche, avec des moyens d'affichage pour recevoir des signaux d'écho et des moyens d'intégration fonctionnant périodiquement pour produire, par exemple une fois par chaque période de sondage une valeur d'intégration basée sur l'intégration progressive de signaux d'écho reçus d'un intervalle de profondeurs prédéterminé. Il existe de nombreux moyens différents d'affichage de signaux d'écho étudiés pour être utilisés pour la recherche du poisson. Les dispositifs utilisés le plus couramment dans ce but sont des enregistreurs d'écho à une ou plusiours plumes qui se déplacent en travers d'une bande, par exemple de papier, qui est introduite lentement dans l'enregistreur. Les échos sont enregistrés par noircissement de la bande et, sur cette base, il est possible de se rendre cote, bien que de manière insuffisante, de la quantité de poissons qui est détectée pendant un certain temps. On utilise aussi des tubes à rayons cathodiques comme dispositifs d'indication d'échos mais lorsqu'on les applique de la manière usuelle, l'information d'écho reçue est rapidement et irréversiblement effacée dans ce cas, et il n'est donc pas possible d'évaluer la quantité totale de poissons qui est enregistrée pendant un certain intervalle de temps, sans surveiller continuellenent les indications d'écho. Cette surveillance continue est cependant pratiquement impossible à bord d'un bateau de peche.Dans un tube à rayons cathodiques, les signaux d'écho sont ha bituellement indiqués ar modulation de déflexion du faisceau électronique et, par conséquent, ces signaux seront affichés avec un intervalle dynamique beaucoup plus grand que l'intervalle que lton peut obtenir avec un enregistreur ordinaire, ou la force des signaux d'écho est affiché par la noirceur des enregistre-1ents. On préfère donc les tubes à rayons cathodiques comme unités d'affichage, par exemple pendant la pêche au chalut, lorsque l'intervalle intéressant à rechercher est très restreint, et ledit intervalle est de préférence affiché à échelle agrandie pour faciliter l'étude détaillée des signaux d'écho reçus. Il est également très intéressant pour un capitaine de chalutier de recevoir de l'information continue en ce qui concerne la quantité totale de poissons qui ont pénétré dans le chalut, afin de pouvoir le remonter au bon moment, en évitant ainsi l'endommagement du chalut par un excès de poissons, ou la manipulation inutile dudit chalut alors qu'il ne contient pas une quan tité suffisante de poissons, ce qui signifie de la perte de temps et du travail non rentable.C'est ainsi qu'il est connu de monter sur le chalut un transducteur électroacoustique approprie, dont la direction du faisceau est telle que des signaux d'écho de tous les poissons qui passent par l'ouverture du chalut soient reçus et enregistrés. Cependant, l'évaluation continue sur cette base de la quantité de poissons présente dans le chalut est au moins fatigante et plutôt difficile. Il faut donc faciliter ladite évaluation, et ceci peut être obtenu au moyen d'une intégration progressive des signaux d'écho de poisson reçus à partir du moment où le chalut est installé, le résultat obtenu de cette intégration étant, selon l'invention, affiché sur les mimes moyens d'affichage que ceux qui présentent les signaux d'écho de poisson individuels par exemple sous forme d'une raie dont la longueur est proportionnelle à la valeur intégrée des signaux d'écho reçus. La caractéristique principale de l'appareil selon l'invention est donc que lesdits moyens d'affichage sont connectés à une sortie des moyens d'intégration et comprennent une surface d'affichage agencée pour afficher les valeurs d'intégration produites en conjonction avec lesdits signaux d'écho reçus. En affichant la valeur d'intégration enserable avec les signaux d'écho individuels sur ladite surface d'affichage, on obtient de l'information maximale et facilement disponible en ce qui concerne la quantité de poissons présente dans un intervalle de profondeurs prédéterminé. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est un schéma-blocs d'un mode de réalisation de l'invention la figure 2 représente la grille d'un tube à rayons cathodiques, avec l'affichage respectif des signaux d'écho individuels et des valeurs d'intégration produites la figure 3 montre les mêmes éléments que la figure i, sauf oue la valeur d'intégration est indiquée d'une autre façon la figure 4 montre la surface d'affichage d'un enregistreur classique utilisé comme moyens d'affichage dans un appareil selon l'invention la figure 5 montre les mêmes éléments que la figure 4 mais selon un autre système de présentation les figures 6 et 7 montrent des diagramines- blocs d'autres odes de réalisation de l'appareil selon l'invention. Sur la figure 1 est représenté un transducteur électro-acoustique 1 pour la réception de signaux d'écho. Ces signaux sont transférés à un récepteur 2 qui est de préférence commandé nar gain variable dans le temps (GVT) nour compenser la perte de propagation des signaux dans la mer. Des impulsions de transmission sont rayonnées dans la mer par un autre transducteur -électro-acoustique 3 qui est commandé par un générateur d'impulsions 4. Ce générateur 4 émet aussi une impulsion pour ladite commande du gain du récepteur (GVT). Les signaux de sortie du récepteur 2 sont transférés à un circuit sélecteur 5, où l'intervalle d'intégration est établi par présélection de l'intervalle de temps correspondant de la période de sondage.Cet intervalle peut astre choisi en se référant au foncez de la er ou à la surface de la mer, ou éventuellenent au bord supérieur ou inférieur d'une ouverture de chalut. ijn circuit central de commande 5 commande le circuit sélecteur pendant ce processus. L'intervalle intéressant peut Autre choisi de nombreuses nanières au moyen oe la technologie classique ; par conséquent, les circuits impliqués ne seront -as décrits avec plus de détails. Les signaux d'écho de l'intervalle choisi sont transférés N un maE;as in 7 où les signaux sont emmagasinés. Ce magasin peut etre du type analogique ou numérique. Lesdits signaux emmagasinés sont transférés du magasin, une fois ou de manière répétée, à des moyens d'affichage 8, pendant chaque intervalle entre lesquels l'information de signal respectif alimente le magasin 7. Dans le cas présent, les moyens d'affichage sont sous forme d'un tube à rayons cathodiques, qui reçoit des signaux de déclenchement pour la commande de la tension de dé flexion du faisceau électronique à partir dudit circuit central de commande 6. Les signaux du circuit sélecteur 5 sont aussi transférés à un intégrateur 9 fonctionnant pour intégrer lesdits signaux. Le signal de sortie de cet intégrateur 9 donne donc une mesure de la somme totale de la force du signal d'écho recru de l'intervalle de profondeurs choisi pendant l'in intervalle d'intégration. Lorsque le processus d'intégration est terminé, le signal de sortie de l'intégrateur est renvoyé au tube à rayons cathodiques par un convertisseur classique aplro- prié 10, en coordination avec la libération des signaux d'écho du magasin 7 pour transfert ultérieur au tube 8 à rayons cathodiques. Le transfert coordonné des signaux du magasin 7 et de l'intégrateur-9, respectivement, est commandé par le circuit central de commande en conjonction avec la déflexion de faisceau commandée dans le tube 8. Coe indiqué sur la figure 2, des signaux d'écho individuels K1 sont, par ce moyen, affichés ensemble avec le résultat de l'intégration, représenté par une ligne K2, dont la longueur est une mesure de la quantité d'échos reçus de l'intervalle choisi. Le résultat de l'intégration est prése7ité en se référant à une échelle K3. Sur la figure 3 est représenté , de la même manière, un écran d'un tube à rayons cathodiques avec l'affichage relatif de la valeur d'intégration produite et des signaux d'écho individuels, respectivement, sauf que, dans ce cas, le résultat de l'intégration est indiqué comme une déflexion dans le meme sens que les signaux d'écho affichés Xl. hu lieu d'un tube à rayons cathodiques qui a une grand dimension dans une direction, il peut être avantageux dans de nombreux cas d'utiliser un écran fin, par exemple un écran constitué par une matrice de cristaux liquides d'éléments semi-conducteurs ou d'éléments de décharge. Un tel écran peut être du type émetteur de lumière ou du type réflecteur de lumière. La valeur d'intégration peut aussi être affichée avec les signaux d'écho sur un enregistreur par une ou plusieurs plumes mobiles qui se déplacent en travers d'une bande mobile, comme indiqué sur la figure 4. Dans ce cas, le magasin (figure 1) retardera de manière appropriée les signaux d'écho dudit intervalle intéressant, jusqu'à ce que la plume de l'enregistreur atteigne la position appropriée de départ pour un enregistrement suivant. Les références A1 et K2 sur la figure 4 indiquent respectivement les échos reçus de l'intervalle intéressant et la valeur d'intégration produite sur la base d'une intégration progressive pendant de nombreuses périodes de sondage. Ladite valeur d'intégration peut aussi être indiquée sur un enregistreur du type ci-dessus lorsque des signaux d'écho d'un intervalle de recherche beaucoup plus grand sont affichés en plus desdits signaux intéressants, qui sont enregistrés séparément.Ceci peut être effectué comme montré sur la figure 5 où A indique ledit intervalle de recherche etL- l'intervalle intéressant à échelle agrandie. Sur cette figure, Xl désigne les valeurs d'intégration produites progressivement et enregistrées comme une série de taches séparé es, qui sont superposées sur ltenregistrement dudit intervalle de recherche, alors que lesdits signaux d'écho reçus sont enregistrés à la fois dans l'intervalle et dans l'intervalle B. Lorsque l'on utilise mie bande de papier pour enregistrer seulement l'intervalle de profondeur choisi, en relation avec ladite valeur d'intégration (figure 4) l'appareil de sondage par c'cho doit être conçu comme représenté schématiquement sur la figure 6, le signal de sortie de l'intégrateur 9 étant transformé en une durée d'impulsion proportionnelle dans le convertisseur 10. Un circuit de commutation Il est commandé par un groupe central de commande 6 de telle manière que l'entrée de ltenregistreur 13, au cours de la période de sondage, soit d'abord connectée au magasin 7 pour le transfert des signaux d'écho K2 (figure 4) à enregistrer, et ensuite au convertisseur 10 pour le transfert de la valeur d'intégration à afficher. 3i ledit intervalle de surveillance A doit être enregistré en plus de la partie spécialement choisie B de l'intervalle de prodondeur total, comme indiqué sur la figure 5, la conception de l'appareil présenté sur la figure 6 doit être modifiée de telle manière que les signaux de sortie du récepteur 2 soient aussi transportés directement au circuit de commutation 11, comme indiqué par une ligne en tirets 12.De plus, un signal de déclenchement 14 doit être fourni, de manière classique, au générateur 4 par l'enregistreur 13. La figure 7 représente l'appareil selon l'invention comportant des moyens d'affichage sous la forme d'un enregistreur 15 avec un groupe de plumes fixes disposées en travers de la surface d'affichage. Comme dans le cas des autres modes de réalisation, les signaux d'écho sont fournis au circuit sélecteur 5 par le récepteur 2. Les signaux de l'intervalle de profondeur choisi sont alors transférés directement audit groupe de plumes d'enregistrement. Une excitation ultérieure de ces plumes est effectuée au moyen d'impulsions provenant d'au moins un générateur d'impulsions d'horloge, qui fait partie intégrante dudit enregistreur 15 à plumes multiples. Le groupe central de commande 6 fonctionne pour régler les impulsions d'excitation de manière à produire un enregistrement de signal correspondant à l'intervalle de profondeur choisi. L'intégrateur 9 est, cotte précédemment, alimenté également par les signaux d'écho reçus de l'intervalle intéressant par le circuit sélecteur 5. La valeur d'intégration produite par ces signaux est transformée dans le convertisseur 10 en une impulsion de durée proportionnelle, qui excite un nombre correspondant de plumes enregistreuses, de sorte qu'un signal de noircissement avec un orolongersoent correspondant à ladite valeur d'intégration est enregistré. Le motif enregistré correspondra alors à celui de la figure 4. kfin d'obtenir une indication de la valeur d'intégration aussi correcte que possible, il est important que les signaux d'écho fournis à l'intégrateur 9 soient compensés pour la perte par dispersion et par absorption dans la mer (GVU). De plus la valeur d'intégration doit être compensée pour la vitesse du bateau portant l'appareil de son dagc par cho t pour la vitesse de sondage dudit appareil. Comme représenté sur les figures 6 et 7, le signal de sortie de l'intégrateur 9 peut aussi etre fourni à un dispositif d'alarme 16 qui est agencé pour réagir lorsque l'intensité dudit signal de sortie de l'intégrateur dépasse une valeur pré-établie. Le dispositif 16 comprend un circuit analogique ou digital qui compare la valeur du signal reçu de l'intégrateur à ladite valeur de référence pré-établie. Lorsque ledit signal de l'intégrateur correspond à la valeur de référence, ledit dispositif d'alarme libre un signal avertisseur qui indique optiquement et/ou acoustiquement que le chalut est plein. R E V E N D I C A T I O N S 1.- Appareil de sondage par écho, en particulier pour la pêche, comportant des moyens d'affichage pour les signaux d'écho reçus et des moyens d'intégration fonctionnant périodiquement pour produire, par exemple une fois par chaque période de sondage,une valeur d'intégration basée sur l'in tégration progressive de signaux d'écho reçus d'un intervalle de profondeurs choisi à l'avance, caractdrisé en ce que lesdits moyens d'affichage sont connectés à une sortie des moyens d'intégratiol. et comprennent une surface d'affic!age agencée pour afficher les valeurs d'intégration produites en conjonction avec lesdits signaux d'écho reçus. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'emmagasinage fonctionnant pour emmagasiner lesdits signaux d'écho reçus de l'intervalle de profondeurs choisi à l'avance, et un circuit de commande connecté aux moyens d'emmagasinage et aux moyens d'intégration et fonctionnant pour produire un minutage coordonné du transfert de signal desdits moyens aux moyens d'affichage pour l'affichage conjoint de leurs signaux de sortie respectifs. 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface d'affichage est constituée par l'écran d'un tube à rayons cathodiques, la tension de déflexion pour le balayage du faisceau électronique sur 1 'écran étant déclenchée par le circuit de commande en synchronisme avec ledit minutage coordonné du transfert de signal desdits moyens d'intégration et d'emmagasinage. 4.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface d'affichage est constituée par une bande mobile de papier enregistreur, de matière plastique ou de matière semblable montée dans l'enregistreur électromagnétique avec une plume se déplaçant périodiquement à travers la bande, lesdits transferts coordonnés de signaux ayant lieu à travers un circuit de commutation qui est déclenché par le circuit de commande en synchronisme avec le mouvement de la plume à travers la bande afin d'obtenir des transferts de signaux alternés à l'enregistreur à partir des moyens respectifs d'emmagasinage et d'intégration. 5.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface d'affichage est constituée par un écran avec une matrice de points en matière excitable qui émet ou qui réfléchit la lumière, les balayages de tension d'excitation en travers dudit écran étant déclenchés par le circuit de commande en synchronisme avec ledit minutage coordonné des transferts de signaux desdits moyens d'intégration et d'emmagasinage. 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite valeur d'intégration est indiquée par la longueur d'une ligne affichée de préférence droite. 7.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite valeur d'intégration est indiquée par la distance d'un point affiché à un autre point affiché. b.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'alarme connecté aux moyens d'intégration et fonctionnant pour produire un signal d'alarme lorsque ladite valeur d'in tégration dépasse une valeur pré-établie.