[01] Die Erfindung betrifft eine Schallwandleranordnung zum Empfangen und/oder Senden von Wasserschallsignalen, wobei die Schallwandleranordnung eine erste Antenne mit mehreren Schallwandlern und ein erstes Schleppkabel aufweist und wobei die Schallwandleranordnung an einem Schleppschiff im Wasser ziehbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Schleppsonar zum Empfangen und/oder Senden von

Wasserschallsignalen, eine Winde für ein Schleppschiff, ein Schleppschiff und ein Verfahren zum Ausbringen und/oder Einholen einer Schallwandleranordnung und/oder eines Schleppsonars und zum Empfangen und/oder Senden von Wasserschallsignalen mittels einer Schallwandleranordnung.

[02] Herkömmliche Schleppsonare weisen üblicherweise eine auftriebsneutrale Empfangsantenne mit Hydrofonen auf, deren Lauftiefe (Schlepptiefe) durch die Länge und/oder die Dichte des ausgebrachten Schleppkabels und die Fahrtgeschwindigkeit des Schleppschiffes eingestellt wird. Hierbei ist die Lauftiefe immer ein Kompromiss zwischen der Abdeckung der Wassersäule und der maximalen horizontalen Ortungsreichweite.

[03] Allgemein hängt die Ortungsleistung vom Schallgeschwindigkeitsverlaufprofil über die Wassertiefe ab. Eine Störung der Ortung kann dadurch auftreten, dass Schallanomalien an einer sogenannten Thermokline und/oder Konvergenzzone (Übergang von Wasserschichten mit unterschiedlicher Temperatur, Druck etc.) entstehen. Eine Thermokline wirkt aufgrund der lokal hohen Brechung der Schallwellen wie eine spiegelnde horizontale Trennwand für die Sonarortung, wobei der Wasserschall zu einer Serie von Kurven abgelenkt wird, welche sich bis zur Wasseroberfläche und zum Meeresgrund krümmen. Mit Ausnahme von sehr engen Winkeln können Sonare lediglich auf der Seite der Thermokline orten, auf welcher diese sich selbst befinden. Konvergenzzonen entstehen insbesondere dadurch, dass Schallstrahlen im Wasser derart gebogen werden, dass Blindzonen und Zonen mit Verdichtung entstehen. Während der Verdichtungseffekt vereinzelt höhere Ortungsreichweiten ermöglicht, verhindern die Blind- oder Schattenzonen eine durchgehende Ortung.

[04] Herkömmlicherweise kann das Problem der Thermokline dadurch umgangen werden, dass zwei physisch getrennte Sonare jeweils oberhalb und unterhalb der Thermokline positioniert werden. In einer üblichen Vorgehensweise platziert beispielsweise ein U-Boot gezielt sein Schleppsonar auf der einen Seite der Thermokline, während das U-Boot selbst mit seinen am Rumpf befestigten Sonaren auf der anderen Seite der Thermokline verbleibt und dort ortet. Somit können Blind- oder Schattenzonen bei Konvergenzphänomenen auch vermieden und/oder ausgenutzt werden.

[05] Jedoch weist ein Überwasserschiff mit seinen fest am Rumpf montierten Sonaranlagen einen höheren Eigenstörpegel auf und ist somit in der Ortungsleistung beschränkt. Aus diesem Grund ist die oben beschriebene Vorgehensweise für Überwasserschiffe nur bedingt geeignet. Auch können diese, anders als U-Boote, die Position der am Rumpf montierten Sonare in der Wassersäule nicht frei wählen.

[06] Überwasserschiffe können dieses Problem durch zwei getrennte Schleppsonaranlagen mit jeweils eigener Winde lösen, wobei dann die jeweiligen Schallwandler oberhalb und unterhalb der Thermokline platziert werden.

[07] Nachteilig sind dabei der hohe Platz- und Gewichtsbedarf an Bord des Schleppschiffes. Zudem besteht die Gefahr, dass sich die vielen, verschiedenen Schleppkabel verschlingen und/oder verdrillen, und folglich ein erhöhtes Risiko von Schleppverlust. Zudem liegt ein hoher Bedienungs- und Sorgfaltsaufwand bei Verwendung von mehreren einzelnen Schleppsonaren vor.

[08] Aufgabe der Erfindung ist es, den Stand der Technik zu verbessern .

[09] Gelöst wird die Aufgabe durch eine Schallwandleranordnung zum Empfangen und/oder Senden von Wasserschallsignalen, wobei die Schallwandleranordnung eine erste Antenne mit mehreren Schallwandlern und ein erstes Schleppkabel aufweist und wobei die Schallwandleranordnung von einem Schleppschiff im Wasser ziehbar ist, und die erste Antenne und/oder das erste Schleppkabel ein Kopplungselement oder mehrere

Kopplungselemente aufweist oder aufweisen, sodass die erste Antenne und/oder das erste Schleppkabel mit einer zweiten Antenne und/oder einem zweiten Schleppkabel reversibel verbindbar ist oder sind.

[10] Dadurch, dass zwei Antennen über Kopplungselemente verbunden und wieder getrennt werden können, sind diese oberhalb und unterhalb einer Thermokline getrennt einsetzbar und bieten eine bessere Abdeckung der Wassersäule im Schallgeschwindigkeitsverlaufsprofil. Somit kann eine Ortung insbesondere auch bei stark ausgeprägter Thermokline und/oder Konvergenzzone erfolgen.

[11] Folglich können die Abdeckung der Wassersäule und die maximale Ortungsreichweite gleichzeitig optimiert werden.

[12] Des Weiteren kann über die Anzahl und/oder die Positionen der entkoppelten (geöffneten) Kopplungselemente und/oder über die Zuggeschwindigkeit des Schleppschiffes die Beabstandung der Antennen zueinander eingestellt werden.

[13] Somit ist sowohl eine Optimierung als auch eine Variation der relativen Lauftiefen der Antennen während des Schleppens möglich. Durch ein gezieltes Öffnen einzelner

Kopplungselemente wird eine Variation der relativen Lauftiefen der Antennen zueinander ermöglicht. Durch das Öffnen von Kopplungselementen wird der Abstand der Antennen in der Wassersäule zueinander erhöht.

[14] Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung beruht darauf, dass an Bord eines Schleppschiffes eine erste Antenne mit einem Schleppkabel über Kopplungselemente mit einer zweiten Antenne mit einem zweiten Schleppkabel verbunden ist und im Wasser ein Teil der Kopplungselemente geöffnet wird, sodass die beiden Antennen sich räumlich trennen und beim Schleppen in unterschiedlichen Lauftiefen positioniert sind.

[15] Dadurch werden die verbundenen Antennen und Schleppkabel an Bord gemeinsam gehandhabt und benötigen weniger Platz. Somit besteht auch keine Gefahr des Verschlingens der Antennen und Schleppkabel beim Ausbringen und/oder Einholen.

[16] Folgendes Begriffliche sei erläutert:

[17] Eine „Schallwandleranordnung" ist insbesondere eine Anordnung von mehreren Schallwandlern zum Empfangen und/oder Senden von Wasserschallsignalen. Bei einer

Schallwandleranordnung kann es sich insbesondere um eine Schleppantenne und/oder ein Schleppsonar handeln. Neben einer Antenne oder mehreren Antennen umfasst die

Schallwandleranordnung insbesondere auch ein Schleppkabel oder mehrere Schleppkabel.

[18] Unter „Wasserschallsignalen" werden insbesondere Schallsignale verstanden, welche im Wasser ausgesendet und/oder empfangen werden.

[19] Eine „Antenne" ist insbesondere eine technische Vorrichtung zum Senden und/oder Empfangen von Schallwellen. Eine Antenne ist insbesondere eine flüssigkeits- und/oder gelgefüllte Schlauchhülle, in der eine Vielzahl von beabstandeten elektroakustischen Schallwandlern aufgereiht ist. Die Antenne weist insbesondere passive Schallwandler wie beispielsweise Hydrofone auf, welche Wasserschallsignale empfangen. Zur akustischen Entkopplung zum Schleppkabel (auch Zugseil oder Zugkabel genannt) weist die Antenne insbesondere ein Dämpfungsmodul oder mehrere Dämpfungsmodule auf. Bei einer Antenne handelt es sich insbesondere um eine Schleppantenne Zur Streckung der Antenne am frei im Wasser schwimmenden Ende kann dort insbesondere ein Endstück angeordnet sein.

[20] Ein „Schallwandler" ist insbesondere ein Gerät zum Senden und/oder Empfangen von akustischen Unterwasserschallsignalen, wie dieses in aktiven und/oder passiven Sonaren eingesetzt wird. Der Schallwandler empfängt Unterwasserschallsignale und wandelt diese in ein elektrisches Signal zur Weiterverarbeitung um (Empfänger) und/oder wandelt ein elektrisches Signal in ein akustisches Signal um, wobei letzteres ausgesandt wird (Sender) . Beispielsweise werden als Schallwandler Hydrofone unter Wasser eingesetzt, um dort Unterwasserschallgeräusche aufzunehmen. Hierbei wandelt ein Hydrofon den Wasserschall in eine dem Schalldruck entsprechende elektrische Größe. Bei Einsatz unter Wasser wird insbesondere ein Frequenzbereich zwischen ca. 10Hz und 1MHz verwendet .

[21] Ein „Schleppkabel" (auch Zugkabel oder Zugseil genannt) ist insbesondere ein Kabel, welches durch Zug einen mechanischen Prozess in Gang setzt. Insbesondere überträgt das Zugkabel die Zugkraft des Schleppschiffs auf eine Schleppantenne, sodass diese im Wasser geschleppt wird. Um die Zugkraft möglichst verzögerungs- und verlustfrei zu übertragen, ist das Schleppkabel insbesondere dehnungsarm, beispielsweise als massiver Draht, ausgeführt. Insbesondere weist das Schleppkabel auch eine oder mehrere Leitungen zum Datenaustausch und/oder zur Energieübertragung auf. [22] Ein „Kopplungselement" (auch Verbindungselement oder Kopplungselement genannt) ist insbesondere ein Element zum lösbaren, reversiblen Verbinden von zwei Antennen und/oder zwei Schleppkabeln und/oder einer Antenne und einem Schleppkabel. Insbesondere kann das Kopplungselement an einer Antenne angeordnet sein und sich mit einer zweiten Antenne verbinden oder das Kopplungselement kann geteilt an beiden Antennen angeordnet sein. Bei einem Kopplungselement kann es sich beispielsweise um eine Hülle handeln, welche auf beiden Antennen verschiebbar angeordnet ist. Insbesondere kann das Kopplungselement einen Elektromagneten aufweisen, sodass für das Verbinden sich die beispielsweise auf beiden Antennen angeordneten Bestandteile des elektromagnetischen

Kopplungselementes anziehen und zum Trennen der Antennen sich die beiden Bestandteile des Elektromagneten an den beiden Antennen abstoßen. Dazu sind beispielsweise stromdurchflossene Spulen an den einander zugeordneten Kopplungselementen beider Antennen angeordnet. Das Kopplungselement kann insbesondere als ein längliches Element entlang der Antenne und/oder des Schleppkabels angeordnet sein oder mehrere Kopplungselemente können in einem vorgegebenen Abstand entlang der Länge der Antenne und/oder des Schleppkabels an unterschiedlichen Positionen angeordnet sein. Die Kopplungselemente können insbesondere entlang der Antenne und/oder des Schleppkabels gleich beabstandet sein oder unterschiedliche Abstände aufweisen. Insbesondere sind die Kopplungselemente von zwei zu verbindenden Antennen und/oder Schleppkabeln jeweils gegenüberliegend auf der gleichen Länge angeordnet, sodass sich die Antennen und/oder Schleppkabel bündig verbinden und keine Schlaufen durch nicht verbundene Längen entstehen. Die Kopplungselemente können insbesondere unterschiedliche Formen annehmen. Insbesondere kann ein Kopplungselement als gleichmäßiger Ring um eine Schleppantenne und/oder ein Schleppkabel angeordnet sein und/oder das Kopplungselement selbst weist eine unregelmäßige Form auf. Beispielsweise kann das Kopplungselement an der direkten Verbindungsstelle abgeflacht sein und/oder das Kopplungselement kann auf der gegenüberliegenden Seite der Verbindungsstelle mehr Material und/oder mehr Dichte und/oder eine andere Form und/oder eine andere Ausrichtung des Magnetfeldes aufweisen, sodass diese Seite der Antenne und/oder des Schleppkabels nach unten gezogen wird. Durch die Form des Kopplungselementes kann insbesondere auch die Ausrichtung der Antenne und/oder des Schleppkabels im Wasser beeinflusst werden. Durch ein Öffnen von Kopplungselementen wird insbesondere der Abstand zweier Antennen in der Wassersäule zueinander erhöht. Zum Schließen der Kopplungselemente wird insbesondere das Schleppsonar soweit eingeholt, dass sich der Abstand der beiden Antennen verringert, sodass die Kopplungselemente wieder geschlossen werden können.

[23] Unter „reversibel verbindbar" wird insbesondere verstanden, dass die Verbindung der Antennen und/oder der Schleppkabel über ein Kopplungselement oder mehrere Kopplungselemente umkehrbar ist, sodass die Verbindung wieder gelöst werden kann. Insbesondere können die Kopplungselemente wiederholt verbunden und gelöst werden.

[24] In einer weiteren Aus führungs form der

Schallwandleranordnung weist das Kopplungselement oder weisen die Kopplungselemente ein Schaltelement, insbesondere einen elektromechanischen Schalter, auf.

[25] Dadurch kann das Kopplungselement oder können die Kopplungselemente gezielt geöffnet oder geschlossen werden, sodass die Antennen und/oder die Schleppkabel sich verbinden oder lösen. Zudem kann das Schaltelement von einer Steuerung angesteuert und geschaltet werden. Somit können gezielt einige von mehreren Kopplungselementen geöffnet und/oder geschlossen werden . [26] Folglich ist es möglich, nach Ausbringen der verbundenen Antennen und Schleppkabel ins Wasser, durch Betätigung des Schaltelements oder der Schaltelemente gezielt ein Kopplungselement oder mehrere Kopplungselemente zu öffnen. Durch das gezielte Öffnen des Kopplungselementes und/oder der Kopplungselemente kann die Beabstandung der Antennen zueinander im Wasser eingestellt werden. Folglich kann in Verbindung mit der Zuggeschwindigkeit des Schleppschiffes die Lauftiefe und Ausrichtung der Antennen zueinander eingestellt werden .

[27] Ein „Schaltelement" ist insbesondere ein Bauteil, welches mittels zweier elektrisch leitender Materialien oder eines Halbleiterbauelements eine elektrisch leitende Verbindung herstellt oder trennt (Schaltkontakt) . Dadurch bewirkt insbesondere das Schaltelement, dass ein Kopplungselement sich öffnet oder schließt, sodass zwei Antennen und/oder zwei Schleppkabel und/oder eine Antenne und ein Schleppkabel getrennt und/oder verbunden werden. Insbesondere kann das Schaltelement von einer Steuerung angesteuert werden, insbesondere durch eine Steuerungseinheit eines Sonars und/oder des Schleppschiffes.

[28] Um zwei Antennen im Wasser in unterschiedlichen Lauftiefen einsetzen zu können, weist die Schallwandleranordnung eine zweite Antenne und/oder ein zweites Schleppkabel auf, sodass im Verbindungsfall beim Öffnen des Kopplungselementes oder mehrerer der Kopplungselemente die erste Antenne und die zweite Antenne im Wasser beabstandbar sind.

[29] Dadurch können zwei Antennen gezielt in unterschiedlichen Wassertiefen positioniert und horizontal ausgerichtet werden. Bevorzugt kann eine Antenne oberhalb und die zweite Antenne unterhalb einer Thermokline positioniert werden, sodass eine störungsfreie Ortung möglich ist. [30] Es ist besonders vorteilhaft, dass in einer Ausführungsvariante durch die direkte Anordnung von zwei Antennen mit verschiedener Architektur, einer dünnen langen Antenne (Thin Line Array) und einer dickeren sogenannten Triplet- oder Quadletantenne, relativ nah in der Wassersäule übereinander einerseits eine räumliche Ortung mit größerer Reichweite und andererseits eine rechts-links-Unterscheidung der Detektion möglich sind.

[31] Somit ist eine höhere Reichweite und/oder bessere Auflösung mit zwei niederfrequenten Antennen verschiedener Bauart erzielbar. Die Kopplungselemente werden dabei derart an den Antennen und Schleppkabeln angebracht, dass die dickere und kürzere Triplet- oder Quadletantenne mittig über dem Thin Line Array positioniert wird.

[32] In einer weiteren Aus führungs form der

Schallwandleranordnung weist die Schallwandleranordnung eine dritte Antenne und/oder ein drittes Schleppkabel und/oder eine vierte Antenne und/oder ein viertes Schleppkabel und/oder eine fünfte Antenne und/oder ein fünftes Schleppkabel und/oder weitere Antennen und/oder weitere Schleppkabel auf.

[33] Somit kann sowohl eine optimale „Ausleuchtung" der Wassersäule unter Vermeidung von Blind- und Schattenzonen als auch eine Verbesserung der maximalen horizontale Ortungsreichweite erreicht werden. Zudem kann durch den Einsatz mehrerer Antennen unterschiedlicher Bauart und/oder mit unterschiedlichen Frequenzbereichen auch die

Ortungsqualität und -auflösung weiter verbessert werden. Ebenso kann der Bedienungs- und Überwachungsaufwand beim Einholen und Ausbringen mehrerer verbundener Antennen weiter reduziert werden.

[34] Um unterschiedliche Ortungsaufgaben durchführen zu können, weisen die Antennen und/oder die Schleppkabel unterschiedliche Längen und/oder unterschiedliche Durchmesser auf. [35] Durch unterschiedliche Längen kann eine kürzere Antenne mit einem kürzeren Schleppkabel in einer geringeren Tiefe eingesetzt und mit einer längeren Antenne und/oder deren zugehörigen längeren Schleppkabel verbunden werden.

[36] Dadurch können sowohl unterschiedlich lange Antennen als auch Antennen mit unterschiedlichen Schallwandlern eingesetzt werden, sodass die Antennen unterschiedliche Frequenzbereiche abdecken können.

[37] Damit bei geöffnetem Kopplungselement oder mehreren geöffneten Kopplungselementen die Antennen in verschiedenen Tiefen von einer gemittelten Wasseroberfläche positionierbar sind, weisen die Schleppkabel unterschiedliche Massen und/oder unterschiedliche Dichten auf.

[38] Dadurch kann bei auftriebsneutralen Antennen direkt über die Masse und/oder die Dichte der Schleppkabel die Beabstandung der Antennen und deren Positionierung in der Wassersäule eingestellt werden. Folglich wird für eine Antenne, welche in einer geringeren Wassertiefe ausgerichtet werden soll, ein leichteres Kabel verwendet als für die weitere Zuführung zur zweiten Antenne in einer größeren Wassertiefe. So wird auch gewährleistet, dass sich die verschiedenen Antennen beim Öffnen der Kopplungselemente trennen. Wird ein Kopplungselement, welches ein schweres Schleppkabel mit einem leichten Schleppkabel verbindet, unter Fahrt des Schleppschiffs geöffnet, wirkt der Wasserwiderstand auf dem leichten Schleppkabel und der damit verbundenen Antenne als öffnendes Moment.

[39] In einer weiteren Aus führungs form der Schallwandleranordnung weisen die Kopplungselemente unterschiedliche Formen, insbesondere asymmetrische Formen, auf.

[40] Dadurch kann ein Verdrillen der Antennen und Schleppkabel vermieden werden, insbesondere indem gezielt die lokale Masseverteilung jedes asymmetrischen Kopplungselementes und/oder die mechanischen Einflüsse der asymmetrischen Form und/oder die Ausrichtung eines Magnetfeldes bei magnetischen Kopplungselementen und/oder der Abstand der Kopplungselemente zueinander eingesetzt wird. Dazu weisen beispielsweise die Kopplungselemente an den den Verbindungsstellen gegenüberliegenden Seiten bei der ersten Antenne jeweils mehr Masse und bei der zweiten Antenne weniger Masse auf, sodass diese Seiten aufgrund der Massen bei der ersten Antenne stets nach unten und bei der zweiten Antenne nach oben ausgerichtet sind. Zudem kann durch eine asymmetrische Form das Verbinden und Lösen der Kopplungselemente verbessert werden. Zudem kann diese Asymmetrie gegebenenfalls unterschiedliche Durchmesser der Schleppkabel ausgleichen.

[41] Damit der verbundene Schleppstrang auf einer Winde, insbesondere einer einzigen Windentrommel, eines

Schleppschiffs auf- und/oder abwickelbar ist, bilden die Antennen und die Schleppkabel bei geschlossenem Kopplungselement oder geschlossenen Kopplungselementen einen verbundenen Schleppstrang aus.

[42] Dadurch kann Platz und Gewicht an Bord des Schleppschiffes eingespart und der Bedienaufwand reduziert werden. Zudem können die einzelnen Schleppkabel dünner ausgeführt werden, da das Schleppen an dem verbundenen Teil aller Schleppkabel erfolgt .

[43] Eine „Winde" ist insbesondere eine Vorrichtung, mit welcher von einem Schleppschiff aus eine Schleppantenne und/oder mehrere Schleppantennen und/oder ein Schleppkabel und/oder mehrere Schleppkabel und/oder ein verbundener Schleppstrang in das Wasser ausgebracht und/oder aus dem Wasser eingeholt wird. Insbesondere weist eine Winde eine drehbare Windentrommel zum Auf- und/oder Abwickeln eines verbundenen Schleppstrangs und/oder einer Antenne und/oder eines Schleppkabels auf.

[44] Eine „Windentrommel" (auch Scheibenspule oder Kabeltrommel genannt) ist insbesondere eine Spule oder Rolle, auf welche oder welcher Material mit insbesondere rundem Querschnitt auf- und/oder abgerollt wird. Insbesondere weist die Spule oder die Rolle an den beiden äußeren Seiten Flanken auf, welche eine Ausbreitung des aufgerollten Materials begrenzen. Auf einer Windentrommel wird insbesondere ein verbundener Schleppstrang, eine Antenne, ein Schleppsonar und/oder ein Schleppkabel auf- und/oder abgerollt.

[45] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Schleppsonar zum Empfangen und/oder Senden von Wasserschallsignalen, wobei das Schleppsonar eine zuvor beschriebene Schallwandleranordnung aufweist.

[46] Dadurch kann ein platz- und gewichtssparendes, bedienungsfreundliches Schleppsonar mit zwei oder mehreren Antennen bereitgestellt werden, welche in verschiedenen Wassertiefen geschleppt werden können. Somit ist eine qualitativ hochwertige Ortung von Wasserschallquellen auch bei einer Thermokline und/oder Konvergenzzone möglich.

[47] Ein „Schleppsonar" ist insbesondere eine Vorrichtung zur Ortung von Gegenständen im Raum und unter Wasser mittels ausgesandter und/oder empfangener Schallimpulse. Insbesondere wird ein Schleppsonar zur seismischen Vermessung des Meeresgrundes und/oder zur Ortung von Gegenständen und Wasserfahrzeugen unter Wasser eingesetzt. Hierzu wird das Schleppsonar insbesondere von einem Schleppfahrzeug getaucht durch das Wasser an einem Schleppkabel gezogen. Bei einem Schleppsonar kann es sich um ein aktives Sonar handeln, welches selbst Schallsignale aussendet und dessen reflektierte Signale empfängt, oder um ein passives Sonar, welches nur ein Empfangsteil aufweist. Ein Schleppsonar kann insbesondere auch Teil eines bistatischen Sonars sein, bei dem sich der Sender auf einer anderen Plattform oder in einer anderen Antenne als der Empfänger befindet. Insbesondere sind dem Schleppsonar mehrere Antennen und/oder Schleppkabel zugeordnet, welche über Kopplungselemente verbindbar sind.

[48] In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch eine Winde für ein Schleppschiff, wobei mittels der Winde eine zuvor beschriebene Schallwandleranordnung und/oder ein zuvor beschriebenes Schleppsonar auf- und/oder abwickelbar ist oder sind .

[49] Dadurch wird eine platzsparende Winde zum Auf- und/ oder Abwickeln von zu einem Schleppstrang verbundenen Antennen und Schleppkabel bereitgestellt. Somit werden der Bedienaufwand und die Sorgfaltspflicht während des Ausbringens und Einholens reduziert.

[50] In einer weiteren Aus führungs form der Winde ist der Winde eine Führungseinrichtung zugeordnet, sodass beim Ausbringen die Antennen und/oder die jeweils zugehörigen Schleppkabel zueinander in einem räumlichen Abstand und/oder beim Einholen in eine räumliche Nähe gebracht werden.

[51] Somit wird durch eine Führungseinrichtung das Verbinden und/oder Entkoppeln der Kopplungselemente der Antennen und/oder Schleppkabel unterstützt. Insbesondere ist die Führung der Antennen und Schleppkabel zueinander wichtig bei elektromagnetischen Kopplungselementen, sodass diese sich gegenseitig anziehen können.

[52] Eine „Führungseinrichtung" ist insbesondere eine Einrichtung, welche Antennen und/oder Schleppkabel zueinander in eine räumliche Nähe und/oder zueinander in einen räumlichen Abstand bringt. Dabei kann die Führungseinrichtung direkt an der Winde oder frei positionierbar auf und/oder am Schiff angeordnet sein. Beispielsweise kann die Führungseinrichtung außen an der Bordwand des Schiffes sein. Bei einer Führungseinrichtung handelt es sich insbesondere um einen Führungstrichter, Leitschienen und/oder -bleche.

[53] In einem weiteren Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Schleppschiff, wobei das Schleppschiff eine zuvor beschriebene Schallwandleranordnung und/oder ein zuvor beschriebenes Schleppsonar und/oder eine zuvor beschriebene Winde aufweist.

[54] Dadurch kann ein Schleppschiff zur qualitativ hochwertigen Ortung bereitgestellt werden, welches verschiedenartige Schallwandleranordnungen und/oder ein Schleppsonar für unterschiedliche Lauftiefen aufweisen kann. Zudem weist das Schleppschiff eine höhere Platz- und/oder Gewichtsreserve auf.

[55] In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Ausbringen und/oder Einholen einer Schallwandleranordnung und/oder eines Schleppsonars und zum Empfangen und/oder Senden von Wasserschallsignalen mittels einer zuvor beschriebenen Schallwandleranordnung und/oder eines zuvor beschriebenen Schleppsonars und/oder einer zuvor beschriebenen Winde und/oder einem zuvor beschriebenen Schleppschiff, mit folgenden Schritten:

- Ausbringen der Schallwandleranordnung und/oder des Schleppsonars in einem verbundenen Schleppstrang mittels der Winde des Schleppschiffes ins Wasser,

- Schalten des Kopplungselementes oder der Kopplungselemente, sodass das Kopplungselement sich öffnet oder die Kopplungselemente sich öffnen,

- Räumliches Beabstanden der ersten Antenne und/oder eines Teils des ersten Schleppkabels und der zweiten Antenne und/oder eines Teils des zweiten Schleppkabels aufgrund des geöffneten Kopplungselementes und/oder der geöffneten Kopplungselemente, Horizontales Ausrichten der ersten Antenne und der zweiten Antenne in unterschiedlichen Tiefen von einer gemittelten Wasseroberfläche beim Schleppen der Schallwandleranordnung und/oder des Schleppsonars an einem verbundenen Teil des ersten Schleppkabels und des zweiten Schleppkabels mittels des Schleppschiffes,

Senden und/oder Empfangen eines Wasserschallsignals und/oder mehrerer Wasserschallsignale mittels der ersten Antenne und/oder der zweiten Antenne, sodass das Wasserschallsignal oder die Wasserschallsignale frei von einer Störung, insbesondere durch eine Thermokline und/oder eine Konvergenzzone, für eine Ortung verwendbar ist oder sind,

Räumliches Annähern der ersten Antenne und/oder des entkoppelten Teils des ersten Schleppkabels und der zweiten Antenne und/oder des entkoppelten Teils des zweiten Schleppkabels beim Einholen der

Schallwandleranordnung und/oder des Schleppsonars mittels der Winde des Schleppschiffes,

Schalten des Kopplungselementes oder der

Kopplungselemente, sodass das Kopplungselement sich schließt oder die Kopplungselemente sich schließen,

Verbinden der ersten Antenne und/oder des entkoppelten Teils des ersten Schleppkabels und der zweiten Antenne und/oder des entkoppelten Teils des zweiten Schleppkabels zu einem Schleppstrang aufgrund des geschlossenen Kopplungselementes oder der geschlossenen

Kopplungselemente und

Aufwickeln des verbundenen Schleppstrangs auf eine Windentrommel der Winde des Schleppschiffes. [56] Dadurch kann ein sicheres Verfahren zum Ausbringen und Einholen einer Schallwandleranordnung und/oder eines Schleppsonars mit mehreren Antennen und ein genaues Verfahren zum Empfangen und/oder Senden von Wasserschallsignalen und zur Ortung auch bei Störungen durch beispielsweise eine Thermokline bereitgestellt werden.

[57] Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 eine stark schematische Darstellung eines

Schleppschiffes mit einem Schleppsonar, und

Figur 2 eine stark schematische Schnittdarstellung einer Winde mit einem Führungstrichter.

[58] Ein Schleppschiff 101 fährt auf dem Meer und weist ein Schleppsonar 102 auf. Das Schleppsonar 102 weist eine erste Antenne 103 mit einem ersten Schleppkabel 104 und eine zweite Antenne 106 mit einem zweiten Schleppkabel 107 auf. Die erste Antenne 103 weist sieben verschiedene Empfangsmodule 105 und die zweite Antenne 106 weist zehn Empfangsmodule 108 auf. Die erste Antenne 103 und die zweite Antenne 106 sind auftriebsneutral ausgeführt, während das erste Schleppkabel 104 leichter als das zweite Schleppkabel 107 ist.

[59] Die erste Antenne 103 ist horizontal ausgerichtet in einer Tiefe von 50m und die zweite Antenne 106 in einer Tiefe von 250m. Die erste Antenne 103 befindet sich oberhalb und die zweite Antenne 106 befindet sich unterhalb einer Thermokline 112. Aufgrund der Thermokline 112 ist ein

Schallgeschwindigkeitsverlaufsprofil 113 zur Wasseroberfläche 111 als auch zum Meeresgrund hin gekrümmt.

[60] Die erste Antenne 103 und das erste Schleppkabel 104 sowie das zweite Schleppkabel 107 weisen elektromagnetische Kopplungen 109 auf. Die elektromagnetischen Kopplungen 109 sind an der ersten Antenne 103, einem Teil des ersten Schleppkabels 104 und einem Teil des zweiten Schleppkabels 107 geöffnet. Die anderen elektromagnetischen Kopplungen 109 des ersten Schleppkabels 104 und des zweiten Schleppkabels 107 sind geschlossen und bilden einen verbundenen Teil des ersten und des zweiten Schleppkabels 110 aus. Das Schleppsonar 102 ist an dem verbundenen Teil des ersten und des zweiten Schleppkabels 110 mit einer Winde 114 des Schleppschiffs 101 verbunden .

[61] Die Winde 114 ist in einem Rahmen 221 angeordnet. Die Winde 114 weist eine drehbare Trommel 222 mit der Drehachse 226 auf. Seitlich am Rahmen 221 ist ein Motor 227 angeordnet. Oben am Rahmen 221 sind ein Führungsschlitten 224 und ein Führungstrichter 223 angeordnet.

[62] Folgende Arbeitsvorgänge werden mit dem Schleppschiff 101 und dem Schleppsonar 102 realisiert:

[63] Als ein verbundener Schleppstrang 225 werden die erste Antenne 103, das erste Schleppkabel 104, die zweite Antenne 106 und das zweite Schleppkabel 107 bei geschlossenen elektromagnetischen Kopplungen 109 mittels der Winde 114 des Schleppschiffes 101 ins Wasser gebracht.

[64] Sobald der verbundene Schleppstrang 225 im Wasser ausgebracht ist, werden die elektromagnetischen Kopplungen 109 geschaltet. Dadurch öffnen sich die elektromagnetischen Kopplungen 109 und aufgrund der unterschiedlichen Dichten des ersten Schleppkabels 104 und des zweiten Schleppkabels 107 und der Zuggeschwindigkeit des Schleppschiffes 101, welches die erste Antenne 103 und die zweite Antenne 106 am verbundenen Teil des ersten und des zweiten Schleppkabels 110 schleppt, richten sich die erste Antenne 103 und die zweite Antenne 106 horizontal in den unterschiedlichen Wassertiefen von 50m und 250m von der gemittelten Wasseroberfläche 111 aus. Dadurch befindet sich die erste Antenne 103 oberhalb und die zweite Antenne 106 unterhalb der Thermokline 112.

[65] Beide Antennen 103 und 106 empfangen Wasserschallsignale mittels ihrer Empfangsmodule 105 und 108. Dabei deckt die erste Antenne 103 den Bereich oberhalb der Thermokline 112 und die zweite Antenne 106 den Bereich unterhalb der Thermokline 112 ab. Die Wasserschallsignale werden an Bord des Schleppschiffes 101 ausgewertet und für die Ortung eines unbekannten Unterwasserfahrzeuges verwendet.

[66] Nach Abschluss der Mission wird das Schleppsonar 102 mittels der Winde 114 eingeholt, indem zunächst der verbundene Teil des ersten und des zweiten Schleppkabels 110 aufgrund der Drehbewegung der Trommel 222 angetrieben vom Motor 227 aufgewickelt wird. Sobald die unteren, entkoppelten Teile des ersten Schleppkabels 104 und des zweiten Schleppkabels 107 mit den geöffneten elektromagnetischen Kopplungen 109 in den Bereich des Führungstrichters 223 der Winde 114 kommen und dadurch in räumliche Nähe gebracht werden, werden die elektromagnetischen Kopplungen 109 geschaltet und diese schließen sich zum Verbinden der entkoppelten Teile des ersten Schleppkabels 104 und des zweiten Schleppkabels 107. Anschließend wird die kürzere Antenne 103 ebenso im Bereich des Führungstrichters 223 mit dem verbliebenen entkoppelten Teil des zweiten Schleppkabels 107 und nachfolgend mit einem Teil der zweiten Antenne 106 durch Schließen der elektromagnetischen Kopplungen 109 verbunden. Dadurch bildet sich ein einziger verbundener Schleppstrang 225 aus, welcher auf der Trommel 222 der Winde 214 aufgewickelt wird. Bezugs zeichenliste

101 Schleppschiff

102 Schleppsonar

103 erste Antenne

104 erstes Schleppkabel

105 Empfangsmodule

106 zweite Antenne

107 zweites Schleppkabel

108 Empfangsmodule

109 elektromagnetische Kopplungen

110 verbundener Teil des ersten und des zweiten Schleppkabels

111 Wasseroberfläche

112 Thermokline

113 Schallgeschwindigkeitsverlaufsprofil

114 Winde

221 Rahmen

222 Trommel

223 Führungstrichter

224 Führungsschlitten

225 verbundener Schleppstrang

226 Drehachse

227 Motor