Die Datenerfassung von Sonarsignalen
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Zusammenfassung Gesicherte Aussagen über die Kavernenform setzten eine exakte Erfassung der Sonardaten voraus! Die zeitliche Auflösung - es werden bei einer Kavernenvermessung keine Entfernungen sondern Laufzeiten gemessen - und die Auflösung der Signalamplitude bilden, neben anderen Kriterien, den Maßstab für zuverlässige Ergebnisse. Aufnahme einer Echosignalspur  Die Sonarsysteme der SOCON können Sonarsignale variabel und in Mikrosekundenschritten auflösen. Je nach Aufgabenstellung wird das Signal in festen, Quarz-kontrollierten Schritten zwischen 1 und 20 Mikrosekunden aufgelöst! Das heißt, dass eine Echosignalspur in bis zu 20000 Teile zerlegt wird! Bei anderen Sonarsystemen wird ein Signalzug unabhängig von der eingestellten Reichweite in lediglich 1024 Teile zerlegt. Die Auflösung ist damit deutlich geringer und abhängig von der Reichweite. Generell, und dies gilt für die meisten Unterschiede zwischen den am Markt verfügbaren Sonarsystemen, werden von SOCON optimierte Technologien nicht nur deshalb angewandt weil sie "schöner" sind, sondern weil sie sich aufgrund der Jahrzehnte langen Erfahrungen als nötig erwiesen haben! Dies gilt insbesondere auch für die fast zwanzigfach höhere zeitliche Auflösung von Sonarsignalen gegenüber "Alternativen". Die folgende Abbildung verdeutlicht den Unterschied zwischen der hohen Abtastrate von SOCON (schwarze vertikale Linien) und einer niedrigen zeitlichen Abtastung (rote Linien). Obwohl zur Verdeutlichung in dieser Abbildung nur jede zweite SOCON-Abtastmarke wiedergegeben ist, sind die Auswirkungen auf das Ergebnis offensichtlich!  Neben der zeitlichen Auflösung eines Sonarsignals ist die Auflösung der Amplitude von entscheidender Bedeutung. In der Amplitude des Sonarsignals spiegeln sich die Reflexionseigenschaften und Bedingungen an der Kavernenwand wieder. Ein entscheidendes Kriterium für jede Auswertung. Auch einem Laien wird sofort klar, dass sich das Spektrum möglicher Reflexionen vielfältig gestaltet und einen großen Dynamikumfang aufweisen kann.
Neben der Auflösung eines Sonarsignals bestimmt die Art der Signalbehandlung und -auswertung die Aussagefähigkeit der ermittelten Daten. SOCON – Systeme ermitteln den Scheitelwert jeder Signalantwort. Um den Scheitelwert exakt bestimmen zu können, bedarf es: 1. einer hohen zeitlichen Auflösung, die ohnehin für das Ergebnis von großer Bedeutung ist, 2. einer hohen Amplitudenauflösung, die für die Bewertung und Auswertung entscheidend ist. Eine Signalauswertung über Schwellen (rote horizontale Linie), das zeigt die nachfolgende Abbildung, ist zwar einfacher und kostengünstiger zu realisieren, sie wird aber nur einem System zur Fischortung, nicht aber einem Vermessungssystem für Kavernen, gerecht!  Eine Scheitelwertauswertung führt, unabhängig von der Signalamplitude, zu konstanten Messwerten. Eine Schwellenauswertung führt zu amplitudenabhängigen Daten (siehe rote Balken). Kleine Signale, manchmal die richtigen, können dabei übersehen werden. Sind bei einer Schwellenauswertung die Amplitudenauflösung und die zeitliche Auflösung eingeschränkt, ergeben sich weitere Ungenauigkeiten. Kleine Signalantworten, die zwischen zwei Abtastpunkten liegen, können völlig übersehen werden. |
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