Ankerwächter für Wasserfahrzeuge

Abstract

 Dieser Ankerwächter besteht aus einer Boje, die in unmittelbarer Nähe des Ankers (AW) gesetzt wird und ein elektromagnetisches Signal über eine Antenne (AS) aussendet, und einem Empfänger auf dem Wasserfahrzeug (WF), der aus der Intensität des empfangenen Signals die Entfernung zur Boje bestimmt und gegebenenfalls Warnsignale auslöst.
Aufgrund der Rundstrahlcharakteristik der Sendeantenne (AS) nimmt die Intensität des ausgesendeten Signals richtungsunabhängig mit wachsendem Abstand zur Boje ab. Der Empfänger auf dem Wasserfahrzeug (WF) ist nun so aufgebaut, daß er bei einem Signalabfall um einen bestimmten wählbaren Betrag Warnsignale abgibt. Dieses tritt immer dann auf, wenn das Fahrzeug einen vorgegebenen Kreis um die Boje herum verläßt. Da die Boje durch ein Gewicht (G) wesentlich stärker verankert ist als das Fahrzeug, kann man bei einem Warnsignal auf einen ausgebrochenen Anker (AW) schließen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Ankerwächter für Wasserfahrzeuge, bestehend aus einer in unmittelbarer Nähe des Ankers gesetztenBoje, die ein elektromagnetisches Signal aussendet und aus einem Empfänger, der aus der Intensität des empfangenen Signals die -Entfernung zur Bcje bestimmt und gegebenenfalls Warnsignale auslöst.

[0002] Die Verankerung eines Wasserfahrzeuges ist im allgemeinen nicht so sicher, daß man auf eine Überwachung verzichten kann. Meistens wird die Überwachung von der Besatzung durch Positionsbestimmungen vorgenommen. Es sind aber auch automatische Ankerwächter bekannt und in Benutzung.

[0003] Die bekannten automatischen Ankerwächter arbeiten mit einem Echolot und können nur Änderungen in der Wassertiefe registrieren. Der wirkungsvolle Anwendungsbereich dieser Ankerwächter ist deshalb stark eingeschränkt. Insbesondere sind die Ankerwächter nach dem Echolot-Prinzip ungeeignet, wenn das Wasserfahrzeug um den Anker schwojt und dabei verschiedene Wassertiefen überstreicht.

[0004] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Ankerwächter zu schaffen, der seine Information nicht aus der Wassertiefe, sondern aus der Entfernung vom ursprünglichen Ankerplatz bezieht.

[0005] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in unmittelbarer Nähe des Ankers für das Wasserfahrzeug eine Boje mit einem rundstrahlenden elektromagnetischen Sender verankert wird, aus dessen Signalstärke ein Empfänger an Bord des Fahrzeuges Entfernungsänderungen bestimmt und beim Überschreiten einer vorgegebenen Entfernungsänderung Warnsignale liefert.

[0006] Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Sender ein in der Frequenz umschaltbares niederfrequentes Signal erzeugt, daß auf einen hochfrequenten Träger aufmoduliert wird und der Empfänger ein umschaltbares Bandpaß-Filter enthält welches das entsprechende niederfrequente Signal ausfiltert.

[0007] Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nun die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen

Figur 1 ein ankerndes Wasserfahrzeug mit erfindungsgemäßem Ankerwächter

Figur 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Senders

Figur 3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Empfängers

[0008] Aus der Skizze in Figur 1 ist die prinzipielle Wirkungsweise der Erfindung ersichtlich. Ein Wasserfahrzeug WF liegt vor seinem Anker AW. In unmittelbarer Nähe des Ankers AW ist eine Boje gesetzt, die durch ein hinreichend schweres Gewicht G auf dem Grund verankert ist. Die Boje besteht aus einem Schimmgehäuse SG, das den Sender enthält, einer Antenne AS mit Rundstrahlcharakteristik und einem Ballast B. Das Schwimmgehäuse SG und der Ballast B sind so dimensioniert, daß die Antenne auch bei Wellengang nur wenig aus ihrer vertikalen Lage ausgelenkt wird.

[0009] Das von dem Empfänger auf dem Wasserfahrzeug WF aufgenommene Signal ist umgekehrt proportional dem Abstand A zwischen der Sendeantenne AS und der Empfangsantenne AE. Der Empfänger ist nun so aufgebaut, daß er bei einem Signalabfall um einen bestimmten wählbaren Betrag Warnsignale abgibt. Dieses tritt immer dann auf, wenn das Fahrzeug einen vorgegebenen Kreis um die Boje herum verläßt. Da die Boje durch das Gewicht G wesentlich stärker verankert ist als das Fahrzeug, kann man bei einem Warnsignal auf einen ausgebrochenen Anker AW schließen.

[0010] Aufgrund der Rundstrahlcharakteristik der Sendeantenne kann das Fahrzeug bis zu 360⁰ um seinen Anker AW schwojen, ohne einen Abfall der empfangenen Signalstärke zu bewirken. Erst ein Ausbrechen des Ankers führt zu einem Abfall der empfangenen Signalstärke und damit zu einem Warnsignal.

[0011] Ein periodischer Abfall der Signalstärke, wie er z.B. durch Wellengang entsteht, oder eine kurze Signalunterbrechung, die verschiedene Ursachen haben kann (z.B. Benetzung der Sendeantenne, Signalabdeckung durch vorbeifahrendes Fahrzeug), führen aufgrund einer Signal-Bewertungsschaltung nicht zu einem Warnsignal.

[0012] Figur 2 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Senders. Der hochfrequente Träger wird in dem quarzstabilisierten Trägeroszillator TO erzeugt. Das niederfrequente Signal mit der Frequenz f_s liefert der in der Frequenz durch einen Schalter S1 umschaltbare Signaloszillator SO. Nach der Modulation des Trägers im Modulator MOD wird das Ausgangssignal durch einen Bandpass BPS gefiltert und dann über die Sendeantenne AS abgestrahlt.

[0013] Durch Verwendung eines modulierten Signals läßt sich im Empfänger leichter eine hohe Selektion erreichen. Eine hohe Empfängerselektion ist anzustreben, um Störungen der Anlage durch Fremdeinstrahlung, insbesondere durch den Funkbetrieb der Wasserfahrzeuge, weitgehend zu vermeiden.

[0014] Die Umschaltbarkeit der Signalfrequenz ermöglicht den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Ankerwächter in unmittelbarer Nähe, ohne daß dadurch eine gegenseitige Störung auftritt.

[0015] Figur 3 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Empfängers. Das von der Antenne. AE aufgenommene Signal (Frequenz f_HF) wird durch einen Bandpaß BP1 gefiltert und mit einem Vorverstärker VI im Pegel angehoben bevor es mithilfe eines Mischers M und eines quarzstabilisierten Oszillators LO (Frequenz f_LO) auf eine feste Zwischen- ^{fequenz f}_ZF ^{= f}_HF - f_LO umgesetzt wird. Bei dieser Frequenz erfolgt eine weitere Selektion durch den Bandpaß BP2 und auch eine weitere Verstärkung durch den einstellbaren Verstärker V2. Die Verstärkung des Verstärkers V2 wird immer so eingestellt, daß der nachfolgende Demodulator DEMOD einen ausreichenden Signalpegel erhält.

[0016] Nach der Demodulation liegt ein niederfrequentes Signal vor, das Frequenzkomponenten mehrerer Sender enthalten kann. Mithilfe des umschaltbaren Bandpasses BP3, der durch einen Schalter S2 gesteuert wird, läßt sich die gewünschte Frequenzkomponente f_S des eigenen Senders auswählen.

[0017] Das ausgefilterte Signal wird dann mit dem Verstärker V3 so weit verstärkt, daß die nachfolgende Gleichrichterschaltung GL genügend Signalpegel erhält. Die gleichgerichtete Spannung (U_S), die von einem Instrument I angezeigt wird, ist ein Maß für die empfangene Signalstärke und damit auch für den Abstand zur Boje. Die Spannung U_S, ist aber nur ein relatives Maß, weil die Gesamtverstärkung des Empfängers je nach Abstand zur Boje mithilfe des Verstärkers V2 unterschiedlich eingestellt wird.

[0018] Um das Auslösen eines Warnsignals bei periodischem Signalabfall (Wellengang) oder kurzzeitigen Signalunterbrechungen zu vermeiden, wird die Spannung U_s noch einer Bewertungsschaltung BW zugeführt. Erst wenn die bewertete Spannung eine bestimmte Grenze unterschreitet, kommt es zu einer Auslösung des Warnsignalgebers W.

Ansprüche

1. Ankerwächter für Wasserfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß eine in unmittelbarer Nähe des Ankers gesetzte Boje einen rundstrahlenden elektromagnetischen Sender enthält, aus dessen Signalstärke ein Empfänger an Bord des Wasserfahrzeuges Entfernungsänderungen zur Boje bestimmt und beim Überschreiten einer vorgegebenen Entfernungsänderung Warnsignale liefert.

2. Ankerwächter und Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender ein in der Frequenz umschaltbares niederfrequentes Signal erzeugt, das auf einen hochfrequenten Träger aufmoduliert wird und der Empfänger ein umschaltbares Bandpaß-Filter enthält, welches das entsprecherde. niederfrequente Signal ausfiltert.

Zeichnung