RU2249233C1 - Method of finding poaching fishing tools placed on ground or inside bottom layer of deposits - Google Patents

Method of finding poaching fishing tools placed on ground or inside bottom layer of deposits Download PDF

Info

Publication number
RU2249233C1
RU2249233C1 RU2003134590/28A RU2003134590A RU2249233C1 RU 2249233 C1 RU2249233 C1 RU 2249233C1 RU 2003134590/28 A RU2003134590/28 A RU 2003134590/28A RU 2003134590 A RU2003134590 A RU 2003134590A RU 2249233 C1 RU2249233 C1 RU 2249233C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
signals
frequencies
pump
unmarked
Prior art date
Application number
RU2003134590/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.А. Бахарев (RU)
С.А. Бахарев
Original Assignee
Бахарев Сергей Алексеевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бахарев Сергей Алексеевич filed Critical Бахарев Сергей Алексеевич
Priority to RU2003134590/28A priority Critical patent/RU2249233C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2249233C1 publication Critical patent/RU2249233C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: fishery underwater acoustics.
SUBSTANCE: vessel being involved in finding poaching fishing tool tows underwater apparatus by means of cable-rope. There is satellite navigation system on the vessel which allows high-precision determining coordinates of vessel. There is also computer on the vessel providing control for operation of all sections disposed on vessel and in towed underwater apparatus. Computer finally solves the problems of efficient finding, detecting, identifying and determining of space coordinates of poaching fishing tools located on ground or bottom deposit layer. Sea biological objects generate wide-band signals which objects sit in traps connected to each other by halyard.
EFFECT: improved efficiency of finding.
9 dwg

Description

Изобретение относится к области промысловой гидроакустики и может быть использовано в рыбной промышленности для поиска немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков.The invention relates to the field of field sonar and can be used in the fishing industry to search for unmarked (poaching) fishing gear located on the ground and in the bottom sediment layer.

Задача, которая решается изобретением, заключается в эффективном поиске, распознавании и определении пространственных координат немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков, в интересах обеспечения рационального использования морских биологических ресурсов.The problem that is solved by the invention is the effective search, recognition and determination of the spatial coordinates of unmarked (poaching) fishing gear located on the ground and in the bottom sediment layer, in the interest of ensuring the rational use of marine biological resources.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

Судно, производящее поиск немаркированного орудия лова, буксирует при помощи кабель-троса подводный аппарат. На судне находится спутниковая навигационная система, позволяющая с высокой точностью определять координаты судна в пространстве, а также электронно-вычислительная машина (ЭВМ), обеспечивающая управление работой всех трактов, находящихся на судне и в буксируемом подводном аппарате (БПА). Кроме того, ЭВМ решает, в конечном итоге, задачи эффективного поиска, обнаружения, распознавания и определения пространственных координат немаркированных орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков. При этом в соединенных между собой при помощи специального фала ловушках находятся морские биологические объекты (МБО), издающие в процессе своей жизнедеятельности широкополосные сигналы Ω б.A vessel searching for an unmarked fishing gear is towed by an underwater vehicle using a cable. There is a satellite navigation system on the vessel, which allows to determine the coordinates of the vessel in space with high accuracy, as well as an electronic computer (PC), which provides control of the operation of all paths on the vessel and in the towed underwater vehicle (BPA). In addition, the computer ultimately solves the problems of efficient search, detection, recognition and determination of the spatial coordinates of unmarked fishing gear located on the ground and in the bottom sediment layer. At the same time, marine biological objects (MBO) are located in traps connected with each other by means of a special halyard, emitting in the process of their activity broadband signals Ω b .

В тракте параметрического излучения широкополосных сигналов при помощи последовательно электрически соединенных блока формирования сигналов накачки на частотах ω 3 и ω 4, второго усилителя мощности и второго излучателя высокочастотных (ВЧ) сигналов накачки осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение в водную среду ВЧ сигнала накачки на частотах ω 3 и ω 4. В водной среде происходит генерация широкополосной волны разностной частоты Ω 234, с помощью которой лоцируется вся толща воды от поверхности до дна.In the path of parametric emission of broadband signals using a series-electrically connected pump signal generation block at frequencies ω 3 and ω 4 , a second power amplifier and a second emitter of high-frequency (RF) pump signals, the RF pump signal is generated, amplified to the required level, and emitted into the aqueous medium at frequencies ω 3 and ω 4 . In the aquatic environment, a broadband wave of difference frequency Ω 2 = ω 34 is generated, with the help of which the entire water column is located from the surface to the bottom.

В тракте непрерывного излучения интенсивного ВЧ сигнала накачки с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования сигналов на частоте накачки ω н1, третьего усилителя мощности и третьего излучателя ВЧ сигнала накачки осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение в водную среду ВЧ сигнала накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего излучателя ВЧ сигнала накачки. В водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянной в обратном направлении ВЧ волны накачки ω ’н1 с отраженной от неоднородностей (рассеиватели звука, находящихся во всей толще воды) водной среды широкополосной волной Ω ’2. При этом образуется ВЧ волна на комбинационной частоте ω ’н1± Ω ’2, которая принимается с помощью первого ВЧ приемника, расположенного в нижней части корпуса судна, тракта параметрического приема широкополосных сигналов. Далее ВЧ сигнал на комбинационной частоте ω ’н1± Ω ’2 поступает на вход блока фильтров, где осуществляется подавление ВЧ помех. С выхода блока фильтров ВЧ сигнал на комбинационной частоте ω н1 ± Ω 2 поступает на соответствующий блок обработки сигналов, в котором осуществляется выделение полезного широкополосного сигнала Ω ’2 из ВЧ сигнала на комбинационной частоте ω ’н1± Ω ’2 методом детектирования. С выходя блока обработки широкополосный сигнал Ω ’2 поступает на вход ЭВМ, где его сравнивают с эталонным сигналом Ω 2 и принимают решение о пространственных (горизонт нахождения, протяженность и др.) и акустических (резонансная частота, сила слоя и др.) характеристиках звукорассеивающих слоев (ЗРС), находящихся в толще воды (осуществляется акустическая спектроскопия рассеивателей звука). Исходя из полученных результатов горизонт буксировки подводного аппарата устанавливается равным верхней границе слоя глубинного биологического ЗРС или верхней границе слоя придонного биологического ЗРС.In the continuous emission path of an intense RF pump signal using a series-electrically connected signal generation unit at a pump frequency ω n1 , a third power amplifier and a third RF pump signal emitter, an RF pump signal is generated, amplified to the required level, and emitted into an aqueous medium at a frequency ω n1 close to the subharmonic of the resonant frequency of air bubbles ω 0 located in the surface water layer in the region of the location of the third radiator of the RF pump signal. In an aqueous medium, a nonlinear interaction of the backward-scattered RF pump wave ω ' n1 occurs with the broadband wave Ω' 2 reflected from the inhomogeneities (sound diffusers located throughout the water column) of the aqueous medium. In this case, an RF wave is generated at the combination frequency ω ' n1 ± Ω' 2 , which is received using the first RF receiver located in the lower part of the ship's hull, the path of parametric reception of broadband signals. Next, the RF signal at the combination frequency ω ' n1 ± Ω' 2 is fed to the input of the filter unit, where RF interference is suppressed. From the output of the filter block the RF signal at the combination frequency ω '' n1 ± Ω '' 2 arrives at the corresponding signal processing unit, in which the useful broadband signal Ω ′ 2 is extracted from the RF signal at the combination frequency ω ′ n1 ± Ω ′ 2 by the detection method. From the output of the processing unit, the broadband signal Ω ' 2 is fed to the input of the computer, where it is compared with the reference signal Ω 2 and a decision is made on the spatial (resonance frequency, length, etc.) and acoustic (resonant frequency, layer strength, etc.) sound-scattering characteristics layers (ZRS) located in the water column (carried out acoustic spectroscopy of sound diffusers). Based on the results obtained, the towing horizon of the underwater vehicle is set equal to the upper boundary of the layer of deep biological air defense systems or the upper boundary of the layer of bottom biological air defense systems.

При этом в тракте параметрического излучения относительно широкополосных сигналов с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, первого усилителя мощности и первого излучателя ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2 осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение ВЧ сигнала накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте ω 0 пузырьков воздуха, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя ВЧ сигналов накачки ω 1 и ω 2. В водной среде происходит генерация относительно широкополосной волны разностной частоты Ω 112, с помощью которой лоцируется на большой площади дно, в том числе и немаркированное орудие лова, находящееся на грунте и в придонном слое осадков под различным углом к курсу движения судна. В тракте параметрического излучения относительно узкополосных и менее интенсивных сигналов с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, четвертого усилителя мощности и четвертого излучателя ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6 осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6. В водной среде происходит генерация волны относительно узкополосной разностной частоты Ω 356, лоцируется с ее помощью немаркированное орудие лова (на меньшей дальности, в узком телесном угле, на оптимальном курсе движения буксируемого подводного аппарата и т.д.), принимается отраженная волна разностной частоты Ω ’3 и более достоверно (в конечном случае) распознаются немаркированные орудия лова и более точно определяются их координаты.In this case, in the path of parametric radiation relative to broadband signals, using the series-connected electrically generated block for generating the RF pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 , the first power amplifier and the first radiator of the RF pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 , the formation is amplified to the required level and radiation of the RF pump signal at frequencies ω 1 and ω 2 close to the resonant frequency ω 0 of air bubbles located in the surface water layer in the region of the location of the first radiator of the RF signal Pumps ω 1 and ω 2 . A relatively broadband wave of difference frequency Ω 1 = ω 12 is generated in the aquatic environment, with the help of which the bottom is located over a large area, including an unmarked fishing gear located on the ground and in the bottom layer of sediments at different angles to the direction of travel vessel. In the path of parametric radiation of relatively narrow-band and less intense signals, the formation and amplification to the necessary level are carried out using a series-electrically connected unit for generating high-frequency pump signals at frequencies ω 5 and ω 6 , a fourth power amplifier and a fourth radiator for high-frequency pump signals at frequencies ω 5 and ω 6 level and radiation into the aqueous medium of HF pump signals at frequencies ω 5 and ω 6 . In the aquatic environment, a wave is generated with respect to the narrow-band difference frequency Ω 3 = ω 56 , it is used to locate an unmarked fishing gear (at a shorter range, in narrow solid angle, at the optimal course of movement of the towed underwater vehicle, etc.), the reflected wave of the difference frequency Ω ' 3 is received and more reliably (in the final case) unmarked fishing gears are recognized and their coordinates are more accurately determined.

В тракте непрерывного излучения менее интенсивного ВЧ сигнала накачки с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования сигнала накачки на частоте ω н2, пятого усилителя мощности и пятого излучателя ВЧ сигнала накачки осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение ВЧ сигнала накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте ω s рассеивателей звука, доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата в районе расположения пятого излучателя ВЧ сигнала накачки.In the path of continuous radiation of a less intense RF pump signal using a series-electrically connected pump signal generation block at a frequency of ω n2 , a fifth power amplifier and a fifth RF pump signal emitter, the RF pump signal is generated, amplified to the required level, and emitted at a frequency of ω n2 close to the resonant frequency ω s of the sound diffusers that dominate the horizon of the towed underwater vehicle in the area of the fifth emitter of the RF pump signal.

В водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянных в обратном направлении ВЧ волн накачки ω ’н1 и ω ’н2 с отраженными волнами на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучением Ω б МБО, при этом образуются ВЧ волны на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’2, ω ’н1± Ω ’3, ω ’н1± Ω б, ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3, ω ’н2± Ω б, которые принимаются соответственно с помощью первого ВЧ приемника тракта параметрического приема широкополосных сигналов и с помощью второго ВЧ приемника тракта высоконаправленного параметрического приема широкополосных сигналов. Далее ВЧ сигналы на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’3 и ω ’н1± Ω б поступают на входы соответствующих блоков фильтров, где осуществляется подавление ВЧ помех. С выхода блока фильтров ВЧ сигналы на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’3 и ω ’н1± Ω б поступают на входы соответствующих блоков обработки сигналов, в которых осуществляется выделение полезных широкополосных сигналов Ω ’1, Ω ’3 и Ω б из ВЧ сигналов на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’3 и ω ’н1± Ω б методом детектирования. С выходов блоков обработки сигналов широкополосные сигналы Ω ’1, Ω ’3 и Ω б поступают на вход ЭВМ. Одновременно с этим сигналы на ВЧ комбинационных частотах ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3, ω ’н2± Ω б поступают с выхода второго ВЧ приемника на вход многоканального блока фильтров, где осуществляется подавление ВЧ помех по каждому каналу (каждой ВЧ комбинационной частоте). С выхода блока фильтров ВЧ сигналы на комбинационных частотах ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3, ω ’н2± Ω б поступают на соответствующие входы многоканального блока обработки сигналов, в которых осуществляется выделение широкополосных сигналов Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3 и Ω б из ВЧ сигналов на комбинационных частотах ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3, ω ’н2± Ω б методом детектирования. С выхода многоканального блока обработки сигналов полезные широкополосные сигналы Ω ’1, Ω ’3 и Ω б поступают на вход ЭВМ.In an aqueous medium, a nonlinear interaction of backward-scattered RF pump waves ω ' n1 and ω' n2 occurs with reflected waves at difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 , as well as noise emission Ω b MBO, and RF waves are generated at combination frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 , ω ' n1 ± Ω' 2 , ω ' n1 ± Ω' 3 , ω ' n1 ± Ω b , ω' n2 ± Ω ' 1 , ω' n2 ± Ω ' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 , ω ' n2 ± Ω b , which are respectively received using the first RF receiver of the path for parametric reception of broadband signals and with the help of the second RF receiver of the highly directional couple path metric reception of broadband signals. Further, the RF signals at the combination frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 , ω ' n1 ± Ω' 3 and ω ' n1 ± Ω b are fed to the inputs of the respective filter units where RF interference is suppressed. From the output of the filter block, the RF signals at the combination frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 , ω ' n1 ± Ω' 3 and ω ' n1 ± Ω b are fed to the inputs of the corresponding signal processing units, in which the selection of useful broadband signals Ω' 1 , Ω ' 3 and Ω b from the HF signals at the combination frequencies ω' n1 ± Ω ' 1 , ω' n1 ± Ω ' 3 and ω' n1 ± Ω b by the detection method. From the outputs of the signal processing units, the broadband signals Ω ′ 1 , Ω ′ 3 and Ω b are fed to the input of the computer. At the same time, the signals at the high-frequency combination frequencies ω ' n2 ± Ω' 1 , ω ' n2 ± Ω' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 , ω ' n2 ± Ω b come from the output of the second high-frequency receiver to the input of the multi-channel filter block, where the suppression of RF interference on each channel (each RF combinational frequency) is carried out. From the output of the filter block, the RF signals at the combination frequencies ω ' n2 ± Ω' 1 , ω ' n2 ± Ω' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 , ω ' n2 ± Ω b are fed to the corresponding inputs of the multi-channel signal processing unit, in which the broadband signals Ω ' 1 , Ω' 2 , Ω ' 3 and Ω b are extracted from the RF signals at the combination frequencies ω' n2 ± Ω ' 1 , ω' n2 ± Ω ' 2 , ω' n2 ± Ω ' 3 , ω' H2 ± Ω b by the detection method. From the output of the multi-channel signal processing unit, useful broadband signals Ω ′ 1 , Ω ′ 3 and Ω b are fed to the input of the computer.

Одновременно с этим в тракте линейного приема широкополосных сигналов с помощью последовательно электрически соединенных широкополосного приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, многоканального блока фильтров и многоканального блока обработки широкополосных сигналов осуществляется прием, фильтрация и обработка отраженных сигналов на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучения Ω б МБО, находящихся в немаркированном орудии лова. В ЭВМ все полезные сигналы Ω ’1, Ω ’3 и Ω б сравнивают с эталонными сигналами Ω 1, Ω 3 и Ω б и принимают окончательное решение об обнаружении, идентификации и определении пространственных координат немаркированного (баконьерского) орудия лова, находящегося на грунте и в придонном слое осадков (9 ил).At the same time, in the path of linear reception of broadband signals using a serially connected broadband receiver located at the bottom of the towed underwater vehicle, a multi-channel filter unit and a multi-channel unit for processing broadband signals, the reflected signals are received, filtered and processed at difference frequencies Ω ' 1 , Ω ' 2 and Ω' 3 , as well as noise emissions Ω b MBO located in an unmarked fishing gear. In a computer, all useful signals Ω ' 1 , Ω' 3 and Ω b are compared with the reference signals Ω 1 , Ω 3 and Ω b and the final decision is made on the detection, identification and determination of the spatial coordinates of the unmarked (bacon) fishing gear located on the ground and in the bottom sediment layer (9 silt).

Известен способ обнаружения морских объектов (в том числе биологических), заключающийся в формировании, усилении и излучении в водную среду гидроакустических сигналов; распространении гидроакустических сигналов, в том числе в сторону морского объекта; приеме и идентификации гидроакустических сигналов, прошедших через водную среду и отразившихся от морского объекта, а также принятии решения об его обнаружении и определении пространственных координат объекта [1].A known method for the detection of marine objects (including biological), which consists in the formation, amplification and radiation into the aquatic environment of hydroacoustic signals; propagation of hydroacoustic signals, including towards the marine object; receiving and identifying sonar signals that have passed through the aquatic environment and reflected from the marine object, as well as deciding on its detection and determining the spatial coordinates of the object [1].

К недостаткам данного способа относятся:The disadvantages of this method include:

1. Сложность обнаружения морского объекта с незначительной отражательной способностью (например, разряженных скоплений рыбы, скоплений беспозвоночных, орудий лова и др.).1. The difficulty of detecting a marine object with negligible reflectivity (for example, discharged accumulations of fish, accumulations of invertebrates, fishing gear, etc.).

2. Невозможность обнаружения морского объекта (например, орудий лова) находящегося в придонном слое осадков.2. The inability to detect a marine object (for example, fishing gear) located in the bottom layer of sediment.

3. Незначительная дальность, из-за низкого соотношения сигнал/помеха (С/П), особенно в условиях поверхностной и донной реверберации, на выходе приемной части устройства.3. Insignificant range, due to the low signal to noise ratio (C / P), especially in conditions of surface and bottom reverb, at the output of the receiving part of the device.

4. Низкая достоверность распознавания морского объекта.4. Low reliability of recognition of a marine object.

Известен способ поиска и идентификации морских объектов (в том числе биологических) по издаваемым ими характерным шумам, заключающийся в формировании и излучении в водную среду гидроакустических сигналов биологического характера; распространении гидроакустических сигналов биологического характера в водной среде, в том числе и в сторону приемной части устройства; приеме и распознавании гидроакустических сигналов биологического характера, прошедших через водную среду, а также определении их пространственных координат и принятии решения об обнаружении морских объектов [2].There is a method of searching and identifying marine objects (including biological) by the characteristic noise emitted by them, which consists in the formation and emission of hydroacoustic signals of a biological nature into the aquatic environment; the propagation of hydroacoustic signals of a biological nature in the aquatic environment, including towards the receiving part of the device; receiving and recognizing hydroacoustic signals of a biological nature that have passed through the aquatic environment, as well as determining their spatial coordinates and deciding on the detection of marine objects [2].

К недостаткам данного способа относятся:The disadvantages of this method include:

1. Сложность обнаружения морского объекта с незначительным уровнем подводных шумов и сигналов (например, разряженных скоплений рыбы, скоплений беспозвоночных и др.).1. The difficulty of detecting a marine object with a low level of underwater noise and signals (for example, discharged accumulations of fish, accumulations of invertebrates, etc.).

2. Невозможность обнаружения морского объекта (например, орудия лова), в том числе находящегося в придонном слое осадков.2. The inability to detect a marine object (for example, fishing gear), including those located in the bottom layer of sediment.

3. Незначительная дальность из-за низкого соотношения сигнал/помеха (С/П), особенно в условиях повышенных шумов моря (из-за волнения моря и т.д.) на выходе приемной части устройства.3. A small range due to the low signal to noise ratio (C / P), especially in conditions of increased sea noise (due to sea waves, etc.) at the output of the receiving part of the device.

4. Низкая достоверность распознавания морского объекта.4. Low reliability of recognition of a marine object.

Известен способ формирования в водной среде направленного низкочастотного (НЧ) излучения сигналов, основанный на закономерностях параметрического преобразования в нелинейной водной среде ВЧ волн накачки. Способ заключается в облучении водной среды ультразвуковыми сигналами на близких частотах и формировании в водной среде высоконаправленного излучения волны разностной частоты (ВРЧ), распространяющейся в направлении морского объекта; приеме и идентификации гидроакустических сигналов ВРЧ, прошедших через водную среду и отразившихся от морского объекта, а также определении пространственных координат морских объектов и принятии решения об их обнаружении [3].There is a method of generating directed low-frequency (LF) radiation of signals in an aqueous medium based on the laws of parametric conversion of RF pump waves in a non-linear aqueous medium. The method consists in irradiating the aquatic environment with ultrasonic signals at close frequencies and forming in the aquatic environment highly directional radiation of a difference frequency wave (VChF) propagating in the direction of the marine object; receiving and identifying hydroacoustic signals of HFV that passed through the aquatic environment and reflected from the marine object, as well as determining the spatial coordinates of marine objects and deciding on their detection [3].

К недостаткам данного способа относятся:The disadvantages of this method include:

1. Низкая эффективность способа из-за малого значения коэффициента преобразования акустической энергии ВЧ-волн накачки в акустическую энергию НЧ-волны разностной частоты.1. The low efficiency of the method due to the small value of the coefficient of conversion of the acoustic energy of the high-frequency pump waves into the acoustic energy of the low-frequency wave of the difference frequency.

2. Сложность обнаружения морского объекта с незначительным уровнем подводных шумов и сигналов (например, разряженных скоплений рыбы, скоплений беспозвоночных и др.).2. The difficulty of detecting a marine object with a low level of underwater noise and signals (for example, discharged accumulations of fish, accumulations of invertebrates, etc.).

3. Незначительная дальность, из-за низкого соотношения сигнал/помеха (С/П), особенно в условиях повышенных шумов моря (из-за волнения моря и т.д.) на выходе приемной части устройства.3. Insignificant range, due to the low signal to noise ratio (C / P), especially in conditions of increased sea noise (due to sea waves, etc.) at the output of the receiving part of the device.

4. Низкая достоверность распознавания морского объекта.4. Low reliability of recognition of a marine object.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу относится способ, выбранный в качестве способа-прототипа, формирования направленного излучения НЧ сигналов, заключающийся в формировании, усилении и излучении в водную среду двух ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте биологических рассеивателей звука ω s, доминирующих в области взаимодействия ВЧ сигналов накачки в данное время суток в конкретном географическом районе Мирового океана, генерации в водной среде НЧ волны разностной частоты Ω 112, лоцировании с ее помощью исследуемого, приеме отраженной волны разностной частоты Ω ’1, распознавании исследуемого объекта и определении его пространственных координат [4].The closest in technical essence to the claimed method relates to the method selected as the prototype method, the formation of directional radiation of low-frequency signals, which consists in the formation, amplification and emission into the aqueous medium of two high-frequency pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 close to the resonant frequency biological sound scatterers ω s , dominating in the region of interaction of RF pump signals at a given time of the day in a specific geographical region of the World Ocean, generation of low-frequency waves of a difference frequency in an aqueous medium Ω 1 = ω 12 , locating with the help of the researched one, receiving the reflected wave of the difference frequency Ω ' 1 , recognizing the studied object and determining its spatial coordinates [4].

К недостаткам данного способа относятся:The disadvantages of this method include:

1. Низкая эффективность способа при отсутствии биологических рассеивателей звука (их незначительной концентрации) в области взаимодействия ВЧ волн накачки.1. The low efficiency of the method in the absence of biological scatterers of sound (their low concentration) in the region of interaction of the RF pump waves.

2. Низкая помехоустойчивость способа из-за ненаправленного (слабо направленного) приема отраженных сигналов.2. Low noise immunity of the method due to the non-directional (weakly directional) reception of the reflected signals.

3. Сложность обнаружения и пеленгования малоразмерного (с малой отражательной способностью) морского объекта.3. The complexity of the detection and direction finding of a small-sized (with low reflectivity) marine object.

4. Низкая достоверность распознавания морских объектов.4. Low reliability of recognition of marine objects.

Задача, которая решается изобретением, заключается в разработке способа, свободного от перечисленных выше недостатков.The problem that is solved by the invention is to develop a method that is free from the above disadvantages.

Технический результат предложенного способа заключается в эффективном поиске, распознавании и определении пространственных координат немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков, в интересах обеспечения рационального использования морских биологических ресурсов.The technical result of the proposed method is an effective search, recognition and determination of the spatial coordinates of unmarked (poaching) fishing gear located on the ground and in the bottom sediment layer, in the interest of ensuring the rational use of marine biological resources.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в формировании, усилении и излучении в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте рассеивателей звука, доминирующих в области взаимодействия ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, при помощи первого излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части корпуса судна, генерации в водной среде волны разностной частоты Ω 112, лоцировании с ее помощью исследуемого объекта, приеме отраженной волны разностной частоты Ω ’1, распознавании исследуемого объекта и определении его пространственных координат, в качестве исследуемого объекта используются немаркированные орудия лова; ВЧ сигналы накачки на частотах ω 1 и ω 2 близки к резонансной частоте пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя ВЧ сигналов накачки ω 1 и ω 2; волна разностной частоты Ω 1 является относительно широкополосной; дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 3 и ω 4 при помощи второго излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части корпуса судна, в водной среде происходит генерация широкополосной волны разностной частоты Ω 234, с помощью которой лоцируется вся толща воды, принимается отраженная волны разностной частоты Ω ’2, определяются акустические характеристики рассеивателей звука и их пространственное положение во всей толще воды; дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду при помощи третьего излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части корпуса судна, ВЧ сигнал накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего излучателя ВЧ сигналов; дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, при помощи четвертого излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части буксируемого на заданной глубине при помощи кабель-троса подводного аппарата, в водной среде происходит генерация волны относительно узкополосной разностной частоты Ω 356, лоцируется с ее помощью немаркированные орудия лова, принимается отраженная волна разностной частоты Ω ’3, более точно распознаются немаркированные орудия лова и более точно определяются их пространственные координаты; дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду помощи пятого излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, ВЧ сигнал накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте рассеивателей звука ω s, доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата в районе расположения пятого излучателя ВЧ сигналов; прием отраженных сигналов на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучения Ω б МБО, находящихся в немаркированных орудиях лова, осуществляется при помощи широкополосного приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата; дополнительно в водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянных в обратном направлении ВЧ волн накачки ω ’н1 и ω ’н2 с отраженными волнами на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучением Ω б МБО, при этом образуются ВЧ волны на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’2, ω ’н1± Ω ’3, ω ’н1± Ω б, ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3 и ω ’н2± Ω б, которые принимаются с помощью первого ВЧ приемника, расположенного в нижней части корпуса судна и с помощью второго ВЧ приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, после демодуляции выделяются сигналы на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучение Ω б МБО; дополнительно используется информация о текущих координатах судна, получаемая с помощью спутниковой навигационной системы; дополнительно используется ЭВМ для обработки сигналов на частотах Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3, Ω б, ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’2, ω ’н1± Ω ’3, ω ’н1± Ω б, ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3 и ω ’н2± Ω б, а также для акустической спектроскопии рассеивателей звука во всей толще воды, распознавания и оценки пространственных координат немаркированных орудий лова.This goal is achieved by the fact that in the known method, which consists in the formation, amplification and emission into the aquatic environment of the RF pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 close to the resonant frequency of sound scatterers that dominate in the interaction region of the RF pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 , using the first emitter of RF signals located in the lower part of the ship’s hull, generating a difference frequency wave Ω 1 = ω 12 in the aquatic environment, locating the object under study with it, receiving a reflected difference frequency wave Ω ' 1 , p recognition of the studied object and determination of its spatial coordinates, unmarked fishing gears are used as the studied object; RF pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 are close to the resonant frequency of air bubbles ω 0 located in the surface water layer in the region of the location of the first radiator of RF pump signals ω 1 and ω 2 ; the difference frequency wave Ω 1 is relatively broadband; In addition, the formation, amplification and emission of the RF pump signals at frequencies ω 3 and ω 4 into the aqueous medium is carried out using the second radiator of the RF signals located in the lower part of the ship’s hull. A broadband wave of difference frequency Ω 2 = ω 3 -ω is generated in the aqueous medium 4 , with the help of which the entire water column is located, the reflected waves of the difference frequency Ω ′ 2 are received, the acoustic characteristics of the sound diffusers and their spatial position in the entire water column are determined; additionally formed, amplified and continuously radiated into the aqueous medium using the third radiator of RF signals located in the lower part of the ship’s hull, the RF pump signal at a frequency ω n 1 close to the subharmonic of the resonant frequency of air bubbles ω 0 located in the surface water layer in the region the location of the third emitter of RF signals; In addition, the formation, amplification and emission of the RF pump signals at frequencies ω 5 and ω 6 into the aqueous medium is carried out with the help of the fourth radiator of the RF signals located in the lower part of the underwater vehicle towed at a predetermined depth, a wave is generated in the aqueous medium relative to the narrow-band difference frequency Ω 3 = ω 56 , it is used to locate unmarked fishing gears, a reflected wave of the difference frequency Ω ' 3 is received, unmarked fishing gears and more their spatial coordinates are accurately determined; additionally generated, amplified and continuously radiated into the water environment using the fifth emitter of RF signals located in the lower part of the towed underwater vehicle, the RF pump signal at a frequency of ω H2 close to the resonant frequency of sound diffusers ω s that dominate the horizon of towed underwater vehicle in the area the location of the fifth emitter of RF signals; reception of reflected signals at difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 , as well as noise emissions Ω b MBO located in unmarked fishing gear, is carried out using a broadband receiver located at the bottom of the towed underwater vehicle; in addition, in the aqueous medium, a nonlinear interaction of the backward-scattered RF pump waves ω ' n1 and ω' n2 with the reflected waves at the difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 , as well as the noise emission Ω b MBO, occurs waves at combination frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 , ω ' n1 ± Ω' 2 , ω ' n1 ± Ω' 3 , ω ' n1 ± Ω b , ω' n2 ± Ω ' 1 , ω' n2 ± Ω ' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 and ω ' n2 ± Ω b, which are received using the first RF receiver located at the bottom of the hull and using the second RF receiver located at the bottom of the towed watercraft, after demodulation, the signals at the difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 are distinguished, as well as noise emission Ω b MBO; additionally used information on the current coordinates of the vessel, obtained using the satellite navigation system; additionally, a computer is used to process signals at frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 , Ω ' 3 , Ω b , ω' n1 ± Ω ' 1 , ω' n1 ± Ω ' 2 , ω' n1 ± Ω ' 3 , ω' n1 ± Ω b , ω ' n2 ± Ω' 1 , ω ' n2 ± Ω' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 and ω ' n2 ± Ω b , as well as for acoustic spectroscopy of sound diffusers throughout the water column, recognition and assessment spatial coordinates of unmarked fishing gear.

Повышение эффективности поиска немаркированных орудий лова достигается за счет того, что:Improving the efficiency of the search for unmarked fishing gear is achieved due to the fact that:

1. Оптимизируется (с точки зрения максимальной эффективности взаимодействия акустических волн при их распространении в водной среде) работа всех трактов параметрического излучения и направленного параметрического приема сигналов, расположенных на судне и в БПА:1. Optimized (from the point of view of maximum efficiency of the interaction of acoustic waves during their propagation in the aquatic environment) the operation of all paths of parametric radiation and directional parametric reception of signals located on the vessel and in the BPA:

- предварительно проводится с помощью тракта параметрического излучения широкополосных сигналов акустическая спектроскопия рассеивателей звука, доминирующих во всей толще воды;- preliminary carried out using the path of parametric radiation of broadband signals, acoustic spectroscopy of sound diffusers, dominant in the entire water column;

- параметры сигналов накачки для трактов параметрического излучения и направленного параметрического приема сигналов выбираются на основе полученных данных по акустической спектроскопии рассеивателей звука (исходя из максимальной нелинейности водной среды на резонансных частотах рассеивателей звука), что приводит к повышению эффективности использования данных трактов в целом.- the parameters of the pump signals for the paths of parametric radiation and directional parametric reception of signals are selected based on the obtained data on the acoustic spectroscopy of sound diffusers (based on the maximum nonlinearity of the aqueous medium at the resonant frequencies of sound diffusers), which leads to an increase in the efficiency of use of these paths in general.

2. Используются судовые тракты параметрического излучения интенсивных относительно широкополосных сигналов, непрерывного излучения интенсивного ВЧ сигнала накачки и направленного параметрического приема широкополосных сигналов и для обследования большой площади дна, но при относительно малом пространственном разрешении.2. Ship's paths of parametric radiation of relatively relatively wideband signals, continuous radiation of an intense RF pump signal and directional parametric reception of broadband signals are used and for examining a large bottom area, but with relatively low spatial resolution.

3. Комплексируется и обрабатывается на ЭВМ информация от трактов параметрического излучения, направленного параметрического приема и линейного приема сигналов, расположенных на судне и в БПА.3. Information from paths of parametric radiation, directional parametric reception and linear reception of signals located on the ship and in the control room is integrated and processed on a computer.

Повышение эффективности (достоверности) распознавания немаркированных орудий лова достигается за счет того, что:Improving the efficiency (reliability) of recognition of unmarked fishing gear is achieved due to the fact that:

1. Используется БПА с трактами параметрического излучения относительно узкополосных и менее интенсивных сигналов, непрерывного излучения менее интенсивного ВЧ сигнала накачки, высоконаправленного параметрического приема широкополосных сигналов и линейного приема широкополосных сигналов. При этом БПА буксируется на заданной глубине и курсе, вдали от судна - для обеспечения высокой помехоустойчивости трактов приема (параметрического и линейного) сигналов, более детального обследования дна и слоя осадков, в том числе с находящимися на грунте немаркированными орудиями лова.1. Used BPA with paths of parametric radiation relative to narrowband and less intense signals, continuous radiation of a less intense RF pump signal, highly directional parametric reception of broadband signals and linear reception of broadband signals. At the same time, the BPA is towed at a given depth and course, away from the vessel, to ensure high noise immunity of the signal paths (parametric and linear), a more detailed examination of the bottom and sediment layer, including with unmarked fishing gear located on the ground.

2. Комплексируется и обрабатывается на ЭВМ информация от трактов параметрического излучения, направленного параметрического приема и линейного приема сигналов, расположенных на судне и в БПА.2. Information from paths of parametric radiation, directional parametric reception and linear reception of signals located on the ship and in the control room is integrated and processed on a computer.

Повышение эффективности (точности) определения пространственных координат немаркированных достигается за счет того, что:Improving the efficiency (accuracy) of determining the spatial coordinates of unmarked is achieved due to the fact that:

1. Используется информация о пространственном положении судна, БПА и, в конечном итоге, немаркированного орудия лова от судовой высокоточной навигационной спутниковой системы.1. Information is used on the spatial position of the vessel, BPA and, ultimately, the unmarked fishing gear from the ship’s high-precision navigation satellite system.

2. Комплексируется и обрабатывается на ЭВМ информация от трактов параметрического излучения, направленного параметрического приема и линейного приема сигналов, расположенных на судне и в БПА.2. Information from paths of parametric radiation, directional parametric reception and linear reception of signals located on the ship and in the control room is integrated and processed on a computer.

Отличительные от прототипа признаки заявляемого способа:Distinctive features of the prototype features of the proposed method:

1. B качестве исследуемого объекта используются немаркированные орудия лова, находящиеся на грунте и в придонном слое осадков.1. Unmarked fishing gear located on the ground and in the bottom sediment layer is used as the object under study.

2. ВЧ сигналы накачки на частотах ω 1 и ω 2 близки к резонансной частоте пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя ВЧ сигналов накачки.2. The RF pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 are close to the resonant frequency of air bubbles ω 0 located in the surface water layer in the region of the location of the first radiator of the RF pump signals.

3. Волна разностной частоты Ω 1 является относительно широкополосной.3. The difference frequency wave Ω 1 is relatively broadband.

4. Дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 3 и ω 4 при помощи второго ВЧ излучателя, расположенного в нижней части корпуса судна, в водной среде происходит генерация широкополосной волны разностной частоты Ω 234, с помощью которой лоцируется вся толща воды, принимается отраженная волны разностной частоты Ω ’2, определяются акустические характеристики рассеивателей звука и их пространственное положение во всей толще воды.4. Additionally, the formation, amplification, and radiation of the RF pump signals at frequencies ω 3 and ω 4 into the aqueous medium is carried out using a second RF emitter located in the lower part of the ship’s hull; a broadband wave of difference frequency Ω 2 = ω 3 - ω 4 , with the help of which the entire water column is located, reflected waves of the difference frequency Ω ' 2 are received, the acoustic characteristics of the sound diffusers and their spatial position in the entire water column are determined.

5. Дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду помощи третьего ВЧ излучателя, расположенного в нижней части корпуса судна, ВЧ сигнал накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего ВЧ излучателя.5. Additionally, an RF pump signal at a frequency ω H1 close to the subharmonic of the resonant frequency of air bubbles ω 0 located in the near-surface water layer in the area of location is formed, amplified, and continuously radiated into the water using the third RF emitter located in the lower part of the ship’s hull third RF emitter.

6. Дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, при помощи четвертого ВЧ излучателя, расположенного в нижней части буксируемого на заданной глубине при помощи кабель-троса подводного аппарата, в водной среде происходит генерация волны относительно узкополосной разностной частоты Ω 356, лоцируются с ее помощью немаркированные орудия лова, принимается отраженная волна разностной частоты Ω ’3, более точно распознаются немаркированные орудия лова и более точно определяются их пространственные координаты.6. Additionally, the formation, amplification and emission of the RF pump signals at frequencies ω 5 and ω 6 into the aqueous medium is carried out using the fourth RF emitter located in the lower part of the underwater vehicle towed at a predetermined depth using a cable-rope, underwater generation waves with respect to the narrow-band difference frequency Ω 3 = ω 56 , unlabelled fishing gears are located with its help, the reflected wave of the difference frequency Ω ' 3 is received, unmarked fishing gears are more accurately recognized and more accurately their spatial coordinates are determined.

7. Дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду при помощи пятого ВЧ излучателя, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, ВЧ сигнал накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте рассеивателей звука ω s, доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата в районе расположения пятого ВЧ излучателя.7. Additionally, the RF pump signal is generated, amplified and continuously radiated into the aquatic environment using the fifth RF emitter located at the bottom of the towed underwater vehicle at a frequency ω H2 close to the resonant frequency of sound scatterers ω s that dominate the towed underwater vehicle in the area of the fifth RF emitter.

8. Прием отраженных сигналов на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучения Ω б МБО, находящихся в немаркированных орудиях лова, осуществляется при помощи широкополосного приемника, расположенного в нижней части бусксируемого подводного аппарата.8. Reception of reflected signals at the difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 , as well as noise emissions Ω b MBO located in unmarked fishing gear, is carried out using a broadband receiver located at the bottom of the towed underwater vehicle.

9. Дополнительно в водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянных в обратном направлении ВЧ волн накачки ω ’н1 и ω ’н2 с отраженными волнами на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучением Ω б МБО, при этом образуются ВЧ волны на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’2, ω ’н1± Ω ’3, ω ’н1± Ω б, ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3 и ω ’н2± Ω б, которые принимаются с помощью первого ВЧ приемника, расположенного в нижней части корпуса судна и с помощью второго ВЧ приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, после демодуляции выделяются сигналы на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучение Ω б МБО.9. In addition, a nonlinear interaction of the backward-scattered RF pump waves ω ' n1 and ω' H2 with the reflected waves at the difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 , as well as the noise emission Ω b MBO, occurs in an aqueous medium RF waves are generated at the combination frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 , ω ' n1 ± Ω' 2 , ω ' n1 ± Ω' 3 , ω ' n1 ± Ω b , ω' n2 ± Ω ' 1 , ω' n2 ± Ω ' 2 , ω' n2 ± Ω ' 3 and ω' n2 ± Ω b, which are received using the first RF receiver located in the lower part of the ship's hull and using the second RF receiver located in the lower part of the towed underwater vehicle, after demodulation, the signals at the difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 are distinguished, as well as noise emission Ω b MBO.

10. Дополнительно используется информация о текущих координатах судна, получаемая с помощью спутниковой навигационной системы.10. Additionally, information on the current coordinates of the vessel obtained using the satellite navigation system is used.

11. Дополнительно используется ЭВМ для обработки сигналов на частотах Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3, ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’2, ω ’н1± Ω ’3, ω ’н1± Ω б, ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3 и ω ’н2± Ω б, а также для акустической спектроскопии рассеивателей звука во всей толще воды, распознавания и оценки пространственных координат немаркированных орудий лова.11. Additionally, a computer is used to process signals at frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 , Ω ' 3 , ω' н1 ± Ω ' 1 , ω' н1 ± Ω ' 2 , ω' н1 ± Ω ' 3 , ω' н1 ± Ω b , ω ' n2 ± Ω' 1 , ω ' n2 ± Ω' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 and ω ' n2 ± Ω b , as well as for acoustic spectroscopy of sound diffusers throughout the water column, recognition and assessment of spatial coordinates of unmarked fishing gear.

Наличие отличительных от прототипа признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "новизна".The presence of distinctive features from the prototype features allows us to conclude that the proposed method meets the criterion of "novelty."

Анализ известных технических решений с целью обнаружения в них указанных отличительных признаков показал следующее.An analysis of the known technical solutions in order to detect the indicated distinctive features in them showed the following.

Признаки 1 и 10 являются известными в промышленном рыболовстве, а признак 8 известен в гидроакустике.Signs 1 and 10 are known in industrial fisheries, and sign 8 is known in sonar.

Признаки 2-9 и 11 являются новыми. В то же время известно использование признаков 2-5, 7 в нелинейной гидроакустике для повышения эффективности применения параметрических излучающих и параметрических приемных антенн. Известно также использование БПА при исследовании морских осадков в морской геофизике и поиске морских объектов, находящихся на грунте.Symptoms 2-9 and 11 are new. At the same time, it is known to use features 2-5, 7 in nonlinear sonar to increase the efficiency of using parametric emitting and parametric receiving antennas. The use of BPA is also known for the study of marine sediments in marine geophysics and the search for marine objects located on the ground.

Таким образом, наличие новых признаков, в совокупности с известными, обеспечивает появление у заявляемого решения нового свойства, не совпадающего со свойствами известных технических решений, - обеспечить эффективный поиск, достоверное распознавание и точное определение пространственных координат немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков, в интересах обеспечения рационального использования морских биологических ресурсов.Thus, the presence of new features, together with the known ones, ensures that the proposed solution has a new property that does not coincide with the properties of the known technical solutions - to provide an effective search, reliable recognition and accurate determination of the spatial coordinates of unmarked (poaching) fishing gear located on the ground and in the bottom sediment layer, in the interest of ensuring the rational use of marine biological resources.

В данном случае мы имеем новую совокупность признаков и их новую взаимосвязь, причем не простое объединение новых признаков и уже известных в гидроакустике (в том числе и нелинейной гидроакустике), промышленном рыболовстве, в морской геофизике и мореплавании, а именно выполнение операций в предложенной последовательности и приводит к качественно новому эффекту.In this case, we have a new set of features and their new relationship, moreover, it is not a simple combination of new features already known in hydroacoustics (including nonlinear hydroacoustics), industrial fisheries, marine geophysics and navigation, namely, operations in the proposed sequence and leads to a qualitatively new effect.

Данное обстоятельство позволяет сделать вывод о соответствии разработанного способа критерию "существенные отличия".This circumstance allows us to conclude that the developed method meets the criterion of "significant differences".

На фиг.1 представлена функциональная схема реализации разработанного способа поиска немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков.Figure 1 presents a functional diagram of the implementation of the developed method for the search for unmarked (poaching) fishing gear located on the ground and in the bottom layer of sediment.

На фиг.2, 3 и 4 представлены структурные схемы устройства, реализующего разработанный способ высоконаправленного излучения и приема широкополосных гидроакустических сигналов.Figure 2, 3 and 4 presents the structural diagrams of a device that implements the developed method of highly directional radiation and reception of broadband sonar signals.

Устройство содержит судно (1), буксируемый при помощи кабель-троса (2) подводный аппарат (3) и немаркированное орудие лова (4), находящееся на грунте и в придонном слое осадков. На судне (1) находится спутниковая навигационная система (5), ЭВМ (6), а также тракты: параметрического излучения интенсивных относительно широкополосных сигналов (7); параметрического излучения широкополосных сигналов (8); непрерывного излучения интенсивного ВЧ сигнала накачки (9); направленного параметрического приема широкополосных сигналов (10). На буксируемом подводном аппарате (3) находятся тракты: параметрического излучения относительно узкополосных и менее интенсивных сигналов (11); непрерывного излучения менее интенсивного ВЧ сигнала накачки (12); высоконаправленного параметрического приема широкополосных сигналов (13) и линейного приема широкополосных сигналов (14).The device comprises a vessel (1) towed by a cable-rope (2) an underwater vehicle (3) and an unmarked fishing gear (4) located on the ground and in the bottom sediment layer. On the ship (1) there is a satellite navigation system (5), a computer (6), as well as the paths: parametric radiation of intense relatively broadband signals (7); parametric radiation of broadband signals (8); continuous radiation of an intense RF pump signal (9); directional parametric reception of broadband signals (10). The towed underwater vehicle (3) contains the following paths: parametric radiation relative to narrowband and less intense signals (11); continuous emission of a less intense RF pump signal (12); highly directional parametric reception of broadband signals (13) and linear reception of broadband signals (14).

При этом на судне (1) тракт параметрического излучения интенсивных относительно широкополосных сигналов (7) содержит последовательно электрически соединенные блок формирования сигналов накачки (15) на частотах ω 1 и ω 2, первый усилитель мощности (16) и первый излучатель (17) ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя ВЧ сигналов накачки (17); тракт параметрического излучения широкополосных сигналов (8) содержит последовательно электрически соединенные блок формирования сигналов накачки (18) на частотах ω 3 и ω 4, второй усилитель мощности (19) и второй излучатель (20) ВЧ сигналов накачки на частотах ω 3 и ω 4; тракт непрерывного излучения интенсивного ВЧ сигнала накачки (9) содержит последовательно электрически соединенные блок формирования сигналов (21) на частоте накачки ω н1, третий усилитель мощности (22) и третий излучатель (23) ВЧ сигнала накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего излучателя ВЧ сигнала накачки (23); тракт (10) направленного параметрического приема широкополосных сигналов на частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’2, ω ’н1± Ω ’3 и ω ’н1± Ω б содержит последовательно электрически соединенные первый ВЧ приемник (24), расположенный в нижней части корпуса судна, блоки фильтров (25), (26) и (27), соответственно, для фильтрации сигналов на частотах ω ’н1± Ω ’1 и ω ’н1± Ω ’3, а также ω ’н1± Ω ’2 и ω ’н1± Ω б и соответствующие блокам фильтров (25), (26) и (27) блоки обработки (18), (29) и (30) сигналов на частотах ω ’н1± Ω ’1 и ω ’н1± Ω ’3, а также ω ’н1± Ω ’2 и ω ’н1± Ω б.In this case, on the vessel (1), the path of parametric emission of relatively relatively broadband signals (7) contains electrically connected pump signal generation unit (15) at frequencies ω 1 and ω 2 , a first power amplifier (16) and a first radiator (17) of RF signals pumping at frequencies ω 1 and ω 2 close to the resonant frequency of air bubbles ω 0 located in the surface water layer in the region of the location of the first radiator of the RF pump signals (17); the path of parametric radiation of broadband signals (8) contains a series-electrically connected pump signal generation unit (18) at frequencies ω 3 and ω 4 , a second power amplifier (19) and a second emitter (20) of RF pump signals at frequencies ω 3 and ω 4 ; the continuous radiation path of the intense RF pump signal (9) contains a series-electrically connected signal generation unit (21) at a pump frequency ω n1 , a third power amplifier (22) and a third radiator (23) of an RF pump signal at a frequency ω n1 close to the resonance subharmonic the frequency of air bubbles ω 0 located in the surface water layer in the region of the location of the third radiator of the RF pump signal (23); the path (10) of the directional parametric reception of broadband signals at frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 , ω ' n1 ± Ω' 2 , ω ' n1 ± Ω' 3 and ω ' n1 ± Ω b contains the first RF receiver in series (24 ) located in the lower part of the ship's hull, filter blocks (25), (26) and (27), respectively, for filtering signals at frequencies ω ' н1 ± Ω' 1 and ω ' н1 ± Ω' 3 , as well as ω ' n1 ± Ω ' 2 and ω' n1 ± Ω b and the processing units (18), (29) and (30) of the signals at frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 corresponding to the filter blocks (25), (26) and (27) and ω ' n1 ± Ω' 3 , as well as ω ' n1 ± Ω' 2 and ω ' n1 ± Ω b .

При этом на буксируемом подводном аппарате (3) тракт параметрического излучения относительно узкополосных и менее интенсивных сигналов (11) содержит последовательно электрически соединенные блок (31) формирования ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, четвертый усилитель мощности (32) и четвертый излучатель (33) ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, расположенный в нижней части буксируемого на заданной глубине подводного аппарата; тракт непрерывного излучения менее интенсивного ВЧ сигнала накачки (12) содержит последовательно соединенный блок (34) формирования сигнала накачки на частоте ω н2, пятый усилитель мощности (35) и пятый излучатель (36) ВЧ сигнала накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте рассеивателей звука ω s, доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата в районе расположения пятого излучателя ВЧ сигнала накачки; тракт высоконаправленного параметрического приема широкополосных сигналов (13) содержит последовательно электрически соединенные второй ВЧ приемник (37) сигналов ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3 и ω ’н2± Ω б, многоканальный блок фильтров (38) ВЧ сигналов и многоканальный блок обработки сигналов ВЧ сигналов (39); тракт линейного приема широкополосных сигналов (14) содержит последовательно электрически соединенные широкополосный приемник (40) сигналов на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучения Ω б МБО, находящихся в немаркированном орудии лова (4), многоканальный блок фильтров (41) широкополосных сигналов Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3 и Ω б, а также многоканальный блок (42) обработки широкополосных сигналов Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3 и Ω б.Moreover, on a towed underwater vehicle (3), the path of parametric radiation with respect to narrowband and less intense signals (11) contains a series-electrically connected block (31) for generating high-frequency pump signals at frequencies ω 5 and ω 6 , a fourth power amplifier (32) and a fourth radiator (33) HF pump signals at frequencies ω 5 and ω 6 located in the lower part of the underwater vehicle towed at a given depth; the continuous radiation path of a less intense rf pump signal (12) contains a series-connected block (34) for generating a pump signal at a frequency of ω n2 , a fifth power amplifier (35) and a fifth emitter (36) of a rf pump signal at a frequency of ω n2 close to the resonant frequency sound diffusers ω s , dominant on the horizon of the towed underwater vehicle in the area of the fifth emitter of the RF pump signal; the path of highly directional parametric reception of broadband signals (13) contains a second RF receiver (37) of signals ω ' n2 ± Ω' 1 , ω ' n2 ± Ω' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 and ω ' n2 ± Ω b a multi-channel block of filters (38) of high-frequency signals and a multi-channel block of signal processing of high-frequency signals (39); the linear reception path for broadband signals (14) contains a series-electrically connected broadband receiver (40) of signals at difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 , as well as noise emissions Ω b MBO located in an unmarked fishing gear (4), multi-channel a filter unit (41) for wideband signals Ω ' 1 , Ω' 2 , Ω ' 3 and Ω b , as well as a multi-channel block (42) for processing broadband signals Ω' 1 , Ω ' 2 , Ω' 3 and Ω b .

Немаркированное орудие лова (4), находящееся на грунте и в придонном слое осадков, содержит последовательно соединенные между собой при помощи специального фала (43) ловушки (44) для МБО (45). При этом немаркированное орудие лова удерживается на дне при помощи двух якорей (46), расположенных по обоим его краям.An unmarked fishing gear (4) located on the ground and in the bottom sediment layer contains traps (44) for MBO (45) connected in series with each other using a special halyard (43). At the same time, an unmarked fishing gear is held at the bottom with the help of two anchors (46) located at both its edges.

Способ реализуется следующим образом (фиг.1, 2, 3 и 4). Судно (1), производящее поиск немаркированного орудия лова (4), буксирует при помощи кабель-троса (2) подводный аппарат (3). На судне (1) находится спутниковая навигационная система (5), позволяющая с высокой точностью определять координаты судна в пространстве, а также ЭВМ (6), обеспечивающая управление работой всех трактов, находящихся на судне (1) и буксируемом подводном аппарате (3). Кроме того, ЭВМ (6) решает, в конечном итоге, задачи эффективного поиска, распознавания и определения пространственных координат немаркированных орудий лова (4), находящихся на грунте и в придонном слое осадков. При этом в соединенных между собой при помощи специального фала (43) ловушках (44) находятся МБО (45), издающие в процессе своей жизнедеятельности широкополосные сигналы Ω б.The method is implemented as follows (Fig.1, 2, 3 and 4). A vessel (1) searching for an unmarked fishing gear (4) is towed by an underwater vehicle (3) using a cable (2). On the ship (1) there is a satellite navigation system (5), which allows to determine the coordinates of the ship in space with high accuracy, as well as a computer (6), which provides control of the operation of all paths on the ship (1) and the towed underwater vehicle (3). In addition, the computer (6) ultimately solves the problems of efficient search, recognition and determination of the spatial coordinates of unmarked fishing gear (4) located on the ground and in the bottom sediment layer. Moreover, in the traps (44) interconnected by means of a special halyard (43), there are MBO (45), which emit broadband signals Ω b during their life activity.

В тракте параметрического излучения широкополосных сигналов (8) при помощи последовательно электрически соединенных блока формирования сигналов накачки (18) на частотах ω 3 и ω 4, второго усилителя мощности (19) и второго излучателя (20) ВЧ сигналов накачки осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение в водную среду ВЧ сигнала накачки на частотах ω 3 и ω 4. В водной среде происходит генерация широкополосной волны разностной частоты Ω 234, с помощью которой лоцируется вся толща воды от поверхности до дна.In the path of parametric radiation of broadband signals (8) using a series-electrically connected pump signal generation unit (18) at frequencies ω 3 and ω 4 , a second power amplifier (19) and a second emitter (20) of RF pump signals, the amplification is generated to the required level and radiation into the aqueous medium of the RF pump signal at frequencies ω 3 and ω 4 . In the aquatic environment, a broadband wave of difference frequency Ω 2 = ω 34 is generated, with the help of which the entire water column is located from the surface to the bottom.

В тракте непрерывного излучения интенсивного ВЧ сигнала накачки (9) с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования сигналов (21) на частоте накачки ω н1, третьего усилителя мощности (22) и третьего излучателя (23) ВЧ сигнала накачки осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение в водную среду ВЧ сигнала накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего излучателя ВЧ сигнала накачки (23). В водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянной в обратном направлении ВЧ волны накачки ω ’н1 с отраженной от неоднородностей (рассеиватели звука, находящиеся во всей толще воды) водной среды широкополосной волной Ω ’2. При этом образуется ВЧ волна на комбинационной частоте ω ’н1± Ω ’2, которая принимается с помощью первого ВЧ приемника (24), расположенного в нижней части корпуса судна (1), тракта (10) параметрического приема широкополосных сигналов. Далее ВЧ сигнал на комбинационной частоте ω ’н1± Ω ’2 поступает на вход блока фильтров (26), где осуществляется подавление ВЧ помех. С выхода блока фильтров (26) ВЧ сигнал на комбинационной частоте ω ’н1± Ω ’2 поступает на соответствующий блок обработки сигналов (29), в котором осуществляется выделение полезного широкополосного сигнала Ω ’2 из ВЧ сигнала на комбинационной частоте ω ’н1± Ω ’2 методом детектирования. С выходя блока обработки (29) широкополосный сигнал Ω ’2 поступает на вход ЭВМ, где его сравнивают с эталонным сигналом Ω 2 и принимают решение о пространственных (горизонт нахождения, протяженность и др.) и акустических (резонансная частота, сила слоя и др.) характеристиках ЗРС, находящихся во всей толще воды (осуществляется акустическая спектроскопия рассеивателей звука). Например (фиг.1), вертикальная протяженность приповерхностного ЗРС составляет h1 (м), а резонансный размер доминирующих в слое пузырьков воздуха составляет l1, вертикальная протяженность глубинного биологического ЗРС составляет h2 (м), а резонансный размер доминирующих в слое пузырьков воздуха составляет l2, вертикальная протяженность придонного биологического ЗРС составляет h3 (м), а резонансный размер доминирующих в слое пузырьков воздуха составляет l3. Исходя из полученных результатов по акустической спектроскопии рассеивателей звука, горизонт буксировки подводного аппарата (3) устанавливается равным верхней границе слоя глубинного биологического ЗРС или верхней границе слоя придонного биологического ЗРС.In the path of continuous emission of an intense RF pump signal (9), using a series-electrically connected signal generation unit (21) at a pump frequency ω N1 , a third power amplifier (22) and a third radiator (23) of the RF pump signal, the amplification is generated to the required level and radiation into the aqueous medium of the RF pump signal at a frequency ω n1 close to the subharmonic of the resonant frequency of air bubbles ω 0 located in the surface water layer in the region of the location of the third radiator of the RF pump signal and (23). In an aqueous medium, a nonlinear interaction of the backward-scattered RF pump wave ω ' n1 occurs with the broadband wave Ω' 2 reflected from the inhomogeneities (sound diffusers located throughout the water column) of the aqueous medium. In this case, an RF wave is generated at the combination frequency ω ' n1 ± Ω' 2 , which is received using the first RF receiver (24) located in the lower part of the ship's hull (1), tract (10) for parametric reception of broadband signals. Next, the RF signal at the combination frequency ω ' n1 ± Ω' 2 is fed to the input of the filter unit (26), where RF interference is suppressed. From the output of the filter unit (26), the RF signal at the combination frequency ω ' n1 ± Ω' 2 is fed to the corresponding signal processing unit (29), in which the useful broadband signal Ω ' 2 is extracted from the RF signal at the combination frequency ω' n1 ± Ω ' 2 detection method. From the output of the processing unit (29), the broadband signal Ω ' 2 is fed to the input of the computer, where it is compared with the reference signal Ω 2 and a decision is made on spatial (horizon, length, etc.) and acoustic (resonant frequency, layer strength, etc. ) characteristics of air defense systems located in the entire water column (acoustic spectroscopy of sound diffusers is carried out). For example (Fig. 1), the vertical length of the near surface ZRS is h 1 (m), and the resonant size of the dominant air bubbles in the layer is l 1 , the vertical length of the deep biological SAM is h 2 (m), and the resonant size of air bubbles dominating in the layer is l 2 , the vertical length of the near-bottom biological ZRS is h 3 (m), and the resonant size of the air bubbles dominating in the layer is l 3 . Based on the obtained results on acoustic spectroscopy of sound diffusers, the towing horizon of the underwater vehicle (3) is set equal to the upper boundary of the layer of deep biological air defense systems or the upper boundary of the layer of bottom biological air defense systems.

При этом в тракте параметрического излучения относительно широкополосных сигналов (7) с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования ВЧ сигналов накачки (15) на частотах ω 1 и ω 2, первого усилителя мощности (16) и первого излучателя (17) ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2 осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение ВЧ сигнала накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте ω 0 пузырьков воздуха (на фиг.1 размером l1), находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя (17) ВЧ сигналов накачки ω 1 и ω 2. В водной среде происходит генерация относительно широкополосной волны разностной частоты Ω 112, с помощью которой лоцируется на большой площади дно, в том числе и немаркированное орудие лова, находящееся на грунте и в придонном слое осадков под различным углом к курсу движения судна (1). В тракте (11) параметрического излучения относительно узкополосных и менее интенсивных сигналов с помощью последовательно электрически соединенных блока (31) формирования ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, четвертого усилителя мощности (32) и четвертого излучателя (33) ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6 осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6. В водной среде происходит генерация волны относительно узкополосной разностной частоты Ω 356, лоцируется с ее помощью немаркированное орудие лова (на меньшей дальности, в узком телесном угле, на оптимальном курсе движения буксируемого подводного аппарата и т.д.), принимается отраженная волна разностной частоты Ω ’3 и более достоверно (в конечном случае) распознаются немаркированные орудия лова и более точно определяются их координаты.Moreover, in the path of parametric radiation with respect to broadband signals (7) using a series-electrically connected unit for generating RF pump signals (15) at frequencies ω 1 and ω 2 , the first power amplifier (16) and the first emitter (17) of the RF pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 is the formation, amplification to the required level and the emission of the RF pump signal at frequencies ω 1 and ω 2 close to the resonant frequency ω 0 of air bubbles (in Fig. 1 with size l 1 ) located in the near-surface water layer in the region situated I first radiator (17) RF signals pump ω 1 and ω 2. A relatively broadband wave of difference frequency Ω 1 = ω 12 is generated in the aquatic environment, with the help of which the bottom is located over a large area, including an unmarked fishing gear located on the ground and in the bottom layer of sediments at different angles to the direction of travel vessel (1). In the path (11) of parametric radiation with respect to narrowband and less intense signals, using the series-electrically connected unit (31) for generating the RF pump signals at frequencies ω 5 and ω 6 , the fourth power amplifier (32) and the fourth emitter (33) of the RF pump signals frequencies ω 5 and ω 6 is the formation, amplification to the required level and radiation into the aqueous medium of the RF pump signals at frequencies ω 5 and ω 6 . In the aquatic environment, a wave is generated with respect to the narrow-band difference frequency Ω 3 = ω 56 , it is used to locate an unmarked fishing gear (at a shorter range, in narrow solid angle, at the optimal course of movement of the towed underwater vehicle, etc.), the reflected wave of the difference frequency Ω ' 3 is received and more reliably (in the final case) unmarked fishing gears are recognized and their coordinates are more accurately determined.

В тракте непрерывного излучения менее интенсивного ВЧ сигнала накачки (12) с помощью последовательно электрически соединенных блока (34) формирования сигнала накачки на частоте ω н2, пятого усилителя мощности (35) и пятого излучателя (36) ВЧ сигнала накачки осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение ВЧ сигнала накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте ω s рассеивателей звука (на фиг.1 размером l2), доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата (3) в районе расположения пятого излучателя (36) ВЧ сигнала накачки.In the continuous emission path of a less intense RF pump signal (12), using a series-electrically connected unit (34) for generating a pump signal at a frequency ω H2 , a fifth power amplifier (35) and a fifth emitter (36) of the RF pump signal, the amplification is generated to the required the level and radiation of the RF pump signal at a frequency ω n2 close to the resonant frequency ω s of the sound diffusers (in Fig. 1 of size l 2 ), which dominate the horizon of the towed underwater vehicle (3) in the area of the fifth radiation Teacher (36) HF pump signal.

В водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянных в обратном направлении ВЧ волн накачки ω ’н1 и ω ’н2 с отраженными волнами на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучением Ω б МБО, при этом образуются ВЧ волны на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’2, ω ’н1± Ω ’3, ω ’н1± Ω б и ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3, ω ’н2± Ω б, которые принимаются соответственно с помощью первого ВЧ приемника (24) тракта (10) параметрического приема широкополосных сигналов и с помощью второго ВЧ приемника (37) тракта высоконаправленного параметрического приема широкополосных сигналов (13). Далее (по аналогии с ВЧ сигналом на комбинационной частоте ω ’н1± Ω ’2) ВЧ сигналы на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’3, и ω ’н1± Ω б поступают на входы соответствующих блоков фильтров (25) и (27), где осуществляется подавление ВЧ помех. С выхода блока фильтров (26) ВЧ сигналы на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’3, и ω ’н1± Ω б поступают на входы соответствующих блоков обработки сигналов (28) и (30), в которых осуществляется выделение полезных широкополосных сигналов Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’б из ВЧ сигналов на комбинационных частотах ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’3 и ω ’н1± Ω б методом детектирования. С выходов блоков обработки сигналов (28) и (30) широкополосные сигналы Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’б поступают на вход ЭВМ. Одновременно с этим сигналы на ВЧ комбинационных частотах ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3, ω ’н2± Ω б поступают с выхода второго ВЧ приемника (37) на вход многоканального блока фильтров (38), где осуществляется подавление ВЧ помех по каждому каналу (каждой ВЧ комбинационной частоте). С выхода блока фильтров (26) ВЧ сигналы на комбинационных частотах ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3, ω ’н2± Ω б поступают на соответствующие входы многоканального блока обработки сигналов (39), в которых осуществляется выделение широкополосных сигналов Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3, и Ω б из ВЧ сигналов на комбинационных частотах ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3, ω ’н2± Ω б методом детектирования. С выхода многоканального блока обработки сигналов (39) полезные широкополосные сигналы Ω ’1, Ω ’3 и Ω б поступают на вход ЭВМ.In an aqueous medium, a nonlinear interaction of backward-scattered RF pump waves ω ' n1 and ω' n2 occurs with reflected waves at difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 , as well as noise emission Ω b MBO, and RF waves are generated at the combination frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 , ω ' n1 ± Ω' 2 , ω ' n1 ± Ω' 3 , ω ' n1 ± Ω b and ω' n2 ± Ω ' 1 , ω' n2 ± Ω ' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 , ω ' n2 ± Ω b, which are respectively received using the first RF receiver (24) of the path (10) for parametric reception of broadband signals and using the second RF receiver (37) of the path parametric reception of broadband signals (13). Further (by analogy with the RF signal at the Raman frequency ω ' n1 ± Ω' 2 ), the RF signals at the Raman frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 , ω ' n1 ± Ω' 3 , and ω ' n1 ± Ω b are fed to the inputs of the corresponding filter blocks (25) and (27), where RF interference is suppressed. From the output of the filter unit (26), the RF signals at the combination frequencies ω ' n1 ± Ω' 1 , ω ' n1 ± Ω' 3 , and ω ' n1 ± Ω b are fed to the inputs of the corresponding signal processing units (28) and (30), in which the useful broadband signals Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' b are extracted from the RF signals at the combination frequencies ω' n1 ± Ω ' 1 , ω' n1 ± Ω ' 3 and ω' n1 ± Ω b by the detection method. From the outputs of the signal processing units (28) and (30), the broadband signals Ω ′ 1 , Ω ′ 2 and Ω ′ b are fed to the input of the computer. At the same time, the signals at the high-frequency combination frequencies ω ' n2 ± Ω' 1 , ω ' n2 ± Ω' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 , ω ' n2 ± Ω b come from the output of the second high-frequency receiver (37) to the input of the multi-channel filter block (38), where RF interference is suppressed for each channel (each RF combination frequency). From the output of the filter unit (26), the RF signals at the combination frequencies ω ' n2 ± Ω' 1 , ω ' n2 ± Ω' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 , ω ' n2 ± Ω b are fed to the corresponding inputs of the multi-channel signal processing unit (39), in which the broadband signals Ω ' 1 , Ω' 2 , Ω ' 3 , and Ω b are extracted from the HF signals at the combination frequencies ω' n2 ± Ω ' 1 , ω' n2 ± Ω ' 2 , ω' n2 ± Ω ' 3 , ω' n2 ± Ω b by the detection method. From the output of the multi-channel signal processing unit (39), useful broadband signals Ω ′ 1 , Ω ′ 3 and Ω b are fed to the input of the computer.

Одновременно с этим в тракте линейного приема широкополосных сигналов (14) с помощью последовательно электрически соединенных широкополосного приемника (40), расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата (3), многоканального блока фильтров (41) и многоканального блока (42) обработки широкополосных сигналов осуществляется прием, фильтрация и обработка отраженных сигналов на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучения Ω б МБО, находящихся в немаркированном орудии лова (4). В ЭВМ все полезные сигналы Ω ’1, Ω ’3 и Ω б сравнивают с эталонными сигналами Ω 1, Ω 3 и Ω б и принимают окончательное решение об обнаружении, идентификации и определении пространственных координат немаркированного (баконьерского) орудия лова, находящегося на грунте и в придонном слое осадков.At the same time, in the linear reception path of broadband signals (14) using a series-electrically connected broadband receiver (40) located in the lower part of the towed underwater vehicle (3), a multi-channel filter block (41) and a multi-channel block (42) for processing broadband signals reception, filtering and processing of reflected signals at difference frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 and Ω ' 3 , as well as noise emissions Ω b MBO located in an unmarked fishing gear (4). In a computer, all useful signals Ω ' 1 , Ω' 3 and Ω b are compared with the reference signals Ω 1 , Ω 3 and Ω b and the final decision is made on the detection, identification and determination of the spatial coordinates of the unmarked (bacon) fishing gear located on the ground and in the bottom sediment layer.

На фиг.5 представлены типовые, экспериментально полученные, зависимости параметра нелинейности ε водной среды (вертикальная ось) от частоты сигнала (f, кГц) и горизонта (× 2 m) расположения акустической системы “излучатель - приемник” для южных (фиг.5а) и северных (фиг.5б) географических районов [5]. Как видно из фиг.5 существует ярко выраженная зависимость параметра нелинейности от частоты (в диапазоне ~от 7 до ~52 кГц) и глубины (в диапазоне от ~22 до ~60 м) для приповерхностного слоя пузырьков воздуха, образующихся в воде при ветровом волнении (на фиг.1 слой h1 с характерными размерами пузырьков l1). При этом (фиг.5а) значение параметра нелинейности на частоте ~32 кГц достигает величины ~300, что ~на 2 порядка выше, чем для параметра нелинейности однородной (не содержащей пузырьки воздуха) водной среды [6].Figure 5 presents typical, experimentally obtained, the dependence of the nonlinearity parameter ε of the aquatic environment (vertical axis) on the signal frequency (f, kHz) and the horizontal (× 2 m) location of the emitter-receiver acoustic system for the south (figa) and northern (figb) geographical regions [5]. As can be seen from Fig. 5, there is a pronounced dependence of the nonlinearity parameter on frequency (in the range of ~ 7 to ~ 52 kHz) and depth (in the range of ~ 22 to ~ 60 m) for the surface layer of air bubbles formed in water during wind waves (in Fig. 1, layer h 1 with characteristic bubble sizes l 1 ). In this case (Fig. 5a), the value of the nonlinearity parameter at a frequency of ~ 32 kHz reaches ~ 300, which is 2 orders of magnitude higher than for the nonlinearity parameter of a homogeneous (free of air bubbles) aqueous medium [6].

На фиг.6а, б представлены эхограммы сигналов с фиксированной частотой 25,5 кГц, зарегистрированные на выходе судового навигационно-рыбопоискового эхолота НЭЛ-5Р при проведении испытаний разработанного способа. Как видно из фиг.6а, б дополнительную (к приповерхностному пузырьковому слою) неоднородность (нелинейность) могут вносить биологические ЗРС, поднимающиеся в ночные часы с глубины в верхние слои моря. На фиг.6в, г представлено вертикальное распределение скорости звука (С) по глубине (Н) и осциллограмма зондирующего сигнала эхолота НЭЛ-5Р соответственно в диапазоне глубин от 10 до 200 м в одном из районов Охотского моря при проведении морских испытаний. Как видно из фиг.6в в приповерхностном слое моря регистрируется резкий перепад скорости звука (~ до 25 м/с), обусловленный наличием в слое пузырьков воздуха. Наличие рассеивателей звука в приповерхностном слое моря при типовом ветровом волнении подтверждают осциллограммы сигналов с эхолота НЭЛ-5Р, представленные на фиг.6г, 7б, г. При этом на осциллограмме, иллюстрирующейся фиг.6г, отчетливо видно и наличие придонного ЗРС, обусловленного наличием биологических ЗРС (на фиг.1 слой h3 с характерными размерами пузырьков l3).On figa, b presents echograms of signals with a fixed frequency of 25.5 kHz, recorded at the output of the ship's navigation and fish finder NEL-5P during testing of the developed method. As can be seen from figa, b, additional (to the near-surface bubble layer) inhomogeneity (non-linearity) can be introduced by biological air defense systems, which rise at night from depth to the upper layers of the sea. On figv, d presents the vertical distribution of the speed of sound (C) in depth (H) and the oscillogram of the probing signal of the sonar NEL-5P, respectively, in the depth range from 10 to 200 m in one of the areas of the Sea of Okhotsk during marine tests. As can be seen from figv in the surface layer of the sea recorded a sharp drop in the speed of sound (~ up to 25 m / s) due to the presence of air bubbles in the layer. The presence of sound diffusers in the near-surface layer of the sea during typical wind waves is confirmed by the waveforms of the signals from the NEL-5R sonic depth finder shown in Figs. 6g, 7b, and d. ZRS (figure 1 layer h 3 with characteristic sizes of bubbles l 3 ).

На фиг.7а, в и на фиг.7б, г представлены вертикальные распределения скорости звука (С) по глубине (Н) и осциллограмма зондирующего сигнала эхолота НЭЛ-5Р соответственно в диапазоне глубин от 10 до 200 м в некоторых районах Охотского моря при проведении экспериментальных исследований. Как видно из фиг.7а, в в приповерхностном слое моря регистрируется перепад скорости звука (~ до 20 м/с), обусловленный наличием в слое пузырьков воздуха, а в глубинном ЗРС регистрируется более резкий перепад скорости звука (~ до 30 м/с), обусловленный наличием в слое биологических ЗРС. Наличие рассеивателей звука в приповерхностном и глубинном слоях моря подтверждают и осциллограммы сигналов с эхолота НЭЛ-5Р, представленные на фиг.7б, г. При этом на осциллограмме, иллюстрирующейся фиг.7г, отчетливо видно и наличие трех глубинных ЗРС, обусловленных наличием в них биологических ЗРС (на фиг.1 слой h2 с характерными размерами пузырьков l2).On figa, c and on figb, d shows the vertical distribution of the speed of sound (C) in depth (H) and the oscillogram of the probe signal of the sonar NEL-5P, respectively, in the depth range from 10 to 200 m in some areas of the Sea of Okhotsk during experimental research. As can be seen from figa, in the near-surface layer of the sea, the difference in sound velocity is recorded (~ up to 20 m / s), due to the presence of air bubbles in the layer, and in the deep air defense system a sharper difference in sound speed is recorded (~ up to 30 m / s) due to the presence of biological ZRS in the layer. The presence of sound diffusers in the near-surface and deep layers of the sea is also confirmed by the waveforms of the signals from the NEL-5R echo sounder shown in Fig. 7b, d. Moreover, the presence of three deep SAM systems due to the presence of biological ZRS (figure 1 layer h 2 with characteristic sizes of bubbles l 2 ).

На фиг.8 иллюстрируется пример оперативного распознавания МБО, находящихся в немаркированном (браконьерском) орудии лова, по спектру сигналов комбинационных частот, зарегистрированных на выходе ВЧ приемника, расположенного на корпусе судна. При этом на фиг.8б представлена спектрограмма рассеянной ВЧ волны накачки ω ’н1 в отсутствии шумов МБО; на фиг.8в, г представлены спектрограммы ВЧ сигналов комбинационных частот ω ’н1± Ω б, зарегистрированные на выходе ВЧ приемника при наличии шумов МБО с преобладанием ВЧ составляющих в спектре их шумоизлучения (фиг.8в) и при наличии шумов МБО с преобладанием НЧ составляющих в спектре их шумоизлучения. На фиг.8а иллюстрируется спектрограмма акустических помех в диапазоне частот от единиц Гц до 20 кГц при отсутствии излучения ВЧ сигнала накачки на частоте ω н1. Как видно из фиг.8в, в случае преобладания в спектре шумоизлучения МБО Ω б ВЧ составляющих в районе ВЧ сигнала накачки ω ’н1 ВЧ комбинационные частоты регистрируются в виде “пьедестала”. В случае же преобладания в спектре шумоизлучения МБО Ω б НЧ составляющих в районе ВЧ сигнала накачки ω ’н1 ВЧ комбинационные частоты регистрируются в виде “колокола” (фиг.8г). При этом (фиг.8в, г) происходит уменьшение (~ на 6-8 дБ) уровня рассеянного ВЧ сигнала накачки ω ’н1 по сравнению с его аналогичным параметром в отсутствии шумящего объекта (фиг.8б).On Fig illustrates an example of the operational recognition of MBO, located in an unmarked (poaching) fishing gear, according to the spectrum of combination frequency signals recorded at the output of the RF receiver located on the ship's hull. At the same time on figb presents the spectrogram of the scattered RF pump wave ω ' n1 in the absence of noise MBO; on figv, d presents spectrograms of the RF signals of the Raman frequencies ω ' n1 ± Ω b recorded at the output of the RF receiver in the presence of MBO noise with a predominance of RF components in the spectrum of their noise emission (Fig.8c) and in the presence of MBO noise with a predominance of LF components in the spectrum of their noise emission. On figa illustrates the spectrogram of acoustic noise in the frequency range from units of Hz to 20 kHz in the absence of radiation of the RF pump signal at a frequency ω n1 . As can be seen from figv, in the case of the dominance in the noise emission spectrum of MBO Ω b RF components in the region of the RF pump signal ω ' n1 RF combinational frequencies are recorded as a “pedestal”. In the case of the predominance in the noise emission spectrum of MBO Ω b LF components in the region of the HF pump signal ω ' n1 HF Raman frequencies are recorded in the form of a “bell” (Fig. 8g). At the same time (figv, d) there is a decrease (~ by 6-8 dB) of the level of the scattered RF pump signal ω ' n1 compared to its similar parameter in the absence of a noisy object (fig.8b).

На фиг.9, для примера, представлены сонограммы шумов краба-стригуна opilio (фиг.9а) и камчатского краба (фиг.9б), зарегистрированные на выходе блока обработки сигналов при реализации разработанного способа поиска немаркированных орудий лова. Как видно из фиг.9а, в диапазоне частот от единиц Гц до 3 кГц отчетливо регистрируются три условных поддиапазона частот (400-600 Гц, 800-1200 Гц и 2,2-3 кГц) с характерными звуками краба-стригуна opilio. В то время как звуки камчатского краба (существенно отличающегося своим размером и строением тела) более низкочастотны и основная энергия их шумов соредоточена в диапазоне частот от 200 до 700 Гц (фиг.9б).Figure 9, for example, presents sonograms of the noise of the crab-stringer opilio (Figa) and Kamchatka crab (Fig.9b), recorded at the output of the signal processing unit when implementing the developed method for searching for unmarked fishing gear. As can be seen from figa, in the frequency range from units of Hz to 3 kHz, three conditional frequency sub-ranges (400-600 Hz, 800-1200 Hz and 2.2-3 kHz) with the characteristic sounds of the opilio shear crab are distinctly recorded. While the sounds of the Kamchatka crab (significantly different in size and body structure) are lower frequency and the main energy of their noise is concentrated in the frequency range from 200 to 700 Hz (Fig. 9b).

Таким образом, МБО (беспозвоночные, рыбы и др.) в немаркированных (браконьерских) орудиях лова могут быть обнаружены и идентифицированы по спектрам сигналов, зарегистрированных на входе и выходе тракта параметрического приема широкополосных сигналов (находящегося на судне и (или) в БПА), а также на выходе линейного тракта приема широкополосных сигналов, находящегося в БПА.Thus, MBO (invertebrates, fish, etc.) in unmarked (poaching) fishing gears can be detected and identified by the spectra of signals recorded at the input and output of the path of parametric reception of broadband signals (located on the ship and (or) in the BPA), as well as at the output of the linear path for receiving broadband signals located in the BPA.

Пример реализации способа.An example implementation of the method.

В 1998 г. в районе промысла был поднят на борт немаркированный порядок ловушек (100 шт.) с камчатским крабом. Для более точной оценки количества крабов, его видового и биологического состояния были взяты 3 ловушки (в начале, середине и конце порядка) и типовое (по группам) количество краба в них было усреднено. Из-за ограниченного времени непромысловые самцы (молодь) и самки были сведены в одну группу. Оказалось, что в одной “типовой” ловушке находится 58 особей краба, из них: ~25 шт.(~43%) - промысловые особи краба, а остальные 33 шт. (~57%) - молодь и самки. При этом 11 шт. (~20%) - погибший краб (исключительно молодь и самки), ~30% (18 шт.) - поврежденный краб (из них 2 шт. - промысловые особи, а 16 шт. - молодь и самки) и ~50% (29 шт.) - целые особи краба (из них 23 шт. - промысловые особи, а 6 шт. - молодь и самки). Другими словами, 22 шт. (~38%) от общей биомассы составляли погибшие и поврежденные самки и молодь краба, вылов которых категорически запрещен правилами ведения рыболовства. Таким образом, в одном утерянном порядке (из 100 ловушек) 290 шт. (~50%) крабов являлись некондиционными и составляли текущие экологические потери, а общие потери краба составляли 580 особей на один немаркированный крабовый порядок.In 1998, an unmarked order of traps (100 pcs.) With Kamchatka crab was hoisted aboard in the fishing area. For a more accurate estimate of the number of crabs, its species and biological state, 3 traps were taken (at the beginning, middle, and end of the order) and the typical (by group) amount of crab in them was averaged. Due to the limited time, non-commercial males (juveniles) and females were brought into one group. It turned out that in one “typical” trap there are 58 individuals of the crab, of which: ~ 25 individuals (~ 43%) are the commercial individuals of the crab, and the remaining 33 individuals. (~ 57%) - juveniles and females. At the same time, 11 pcs. (~ 20%) - dead crab (exclusively juveniles and females), ~ 30% (18 pcs.) - damaged crab (of which 2 pcs. Are commercial individuals, and 16 pcs. Are juveniles and females) and ~ 50% ( 29 pcs.) - whole individuals of the crab (23 of them - commercial individuals, and 6 pcs. - juveniles and females). In other words, 22 pcs. (~ 38%) of the total biomass was killed and damaged females and juvenile crab, the catch of which is strictly prohibited by the rules of fishing. Thus, in one lost order (out of 100 traps) 290 pcs. (~ 50%) crabs were substandard and accounted for current environmental losses, and the total loss of the crab was 580 individuals per unmarked crab order.

По аналогии оценим ущерб, наносимый популяции краба-стригуна opilio, одним немаркированным (браконьерским) крабовым порядком. В 1999 г. в районе промысла были подняты на борт судна 2 немаркированных порядка ловушек. Оказалось, что в одной такой “усредненной” ловушке находится ~98 особей данного краба, из них: -44 шт.(~45%) - промысловые особи, а остальные ~54 шт. (~55%) - молодь и самки. При этом ~14 шт. (~14%) - погибший краб (~2 шт. - промысловые особи, ~12 шт. - молодь и самки), ~28 шт. (~28%) - поврежденный краб (из них ~4 шт. - промысловые особи, а ~24 шт. - молодь и самки) и ~56 шт. (~57%) - целые особи краба (из них 38 шт. - промысловые особи, а 18 шт. - молодь и самки). Таким образом, в одном утерянном порядке (~100 ловушек) 420 шт. (~42%) крабов являлись некондиционными и составляли текущие экологические потери, а общие потери краба-стригуна opilio составляли 980 особей на один немаркированный (браконьерский) крабовый порядок.By analogy, we estimate the damage caused to the Opilio crab population by one unlabelled (poaching) crab order. In 1999, in the fishing area, 2 unmarked trap orders were taken aboard. It turned out that in one such “averaged” trap there are ~ 98 individuals of this crab, of which: -44 pcs. (~ 45%) are commercial individuals, and the rest are ~ 54 pcs. (~ 55%) - juveniles and females. At the same time, ~ 14 pcs. (~ 14%) - dead crab (~ 2 pcs. - commercial individuals, ~ 12 pcs. - juveniles and females), ~ 28 pcs. (~ 28%) - damaged crab (of which ~ 4 pcs. Are commercial individuals, and ~ 24 pcs. Are juveniles and females) and ~ 56 pcs. (~ 57%) - whole individuals of the crab (of which 38 pcs. Are commercial individuals, and 18 pcs. Are juveniles and females). Thus, in one lost order (~ 100 traps) 420 pcs. (~ 42%) crabs were substandard and accounted for current environmental losses, while the total loss of the opilio shear crab was 980 individuals per unmarked (poaching) crab order.

Указанные выше цифры, конечно же, являются приближенными. Однако они в какой-то мере позволяют оценить масштаб экономических и экологических потерь, имеющих место при промысле краба в РФ, в том числе с использованием немаркированных (браконьерских) орудий лова.The above figures, of course, are approximate. However, they to some extent allow us to estimate the scale of economic and environmental losses that occur during the crab fishery in the Russian Federation, including the use of unmarked (poaching) fishing gear.

ЛитератураLiterature

1. Митько В.Б., Евтютов А.П., Гущин С.Е. Гидроакустические средства связи и наблюдения. - Л.: Судостроение, 1982, с.119.1. Mitko VB, Evtyutov A.P., Gushchin S.E. Hydroacoustic communications and surveillance. - L .: Shipbuilding, 1982, p.119.

2. Шишкова Е.В. Физические основы промысловой гидроакустики. - М.: Пищевая промышленность, 1977, с.213.2. Shishkova E.V. Physical fundamentals of field sonar. - M.: Food Industry, 1977, p.213.

3. Новиков Б.К., Руденко С.В., Тимошенко В.Н. Нелинейная гидроакустика. - Л.: Судостроение, 1978, с.7-12.3. Novikov B.K., Rudenko S.V., Timoshenko V.N. Nonlinear sonar. - L .: Shipbuilding, 1978, p. 7-12.

4. Способ формирования направленного излучения низкочастотных сигналов. - Патент РФ №2096807, приоритет 01.02.94 г., заявка №94003782.4. The method of forming directional radiation of low-frequency signals. - RF patent No. 2096807, priority 01.02.94, application No. 94003782.

5. Буланов В.А. Акустика микронеоднородных жидкостей и методы акустической спектроскопии // Диссертация д.ф.-м.н. - Владивосток: ИПМТ ДВО РАН, 1996, с.358-391.5. Bulanov V.A. Acoustics of microinhomogeneous liquids and methods of acoustic spectroscopy // Dissertation of the doctor of physical and mathematical sciences - Vladivostok: IPMT FEB RAS, 1996, p. 358-391.

6. Новиков Б.К., Руденко С.В., Тимошенко В.Н. Нелинейная гидроакустика, - Л.: Судостроение, 1978, с.7-12.6. Novikov B.K., Rudenko S.V., Timoshenko V.N. Nonlinear hydroacoustics, - L .: Shipbuilding, 1978, p. 7-12.

7. Бахарев С.А., Бондарь Л.Ф., Горкавенко В.В. и др. Исследования влияния гидрофизических параметров морской среды на акустическое поле в морской шельфовой зоне. - Отчет о НИР “Акватория”, ГК по рыболовству. - Владивосток: Дальрыбвтуз, 1999, 151 с.7. Bakharev S.A., Bondar L.F., Gorkavenko V.V. et al. Studies of the effect of hydrophysical parameters of the marine environment on the acoustic field in the offshore zone. - Report on the scientific research work “Aquatoria”, the State Committee for Fisheries. - Vladivostok: Dalrybvtuz, 1999, 151 p.

Claims (1)

Способ поиска немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков, заключающийся в формировании, усилении и излучении в водную среду высокочастотных сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте рассеивателей звука, доминирующих в области взаимодействия высокочастотных сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, при помощи первого излучателя высокочастотных сигналов, расположенного в нижней части корпуса судна, генерации в водной среде волны разностной частоты Ω 112, лоцировании с ее помощью исследуемого объекта, приеме отраженной волны разностной частоты Ω 1 , распознавании исследуемого объекта и определении его пространственных координат, отличающийся тем, что в качестве исследуемого объекта используются немаркированные орудия лова; высокочастотные сигналы накачки на частотах ω 1 и ω 2 близки к резонансной частоте пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя высокочастотных сигналов накачки ω 1 и ω 2; волна разностной частоты Ω 1 является относительно широкополосной; дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду высокочастотных сигналов накачки на частотах ω 3 и ω 4 при помощи второго излучателя высокочастотных сигналов, расположенного в нижней части корпуса судна, в водной среде происходит генерация широкополосной волны разностной частоты Ω 234, с помощью которой лоцируется вся толща воды, принимается отраженная волны разностной частоты Ω 2 , определяются акустические характеристики рассеивателей звука и их пространственное положение во всей толще воды; дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду с помощью третьего излучателя высокочастотных сигналов, расположенного в нижней части корпуса судна, высокочастотный сигнал накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего излучателя высокочастотных сигналов; дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду высокочастотных сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, при помощи четвертого излучателя высокочастотных сигналов, расположенного в нижней части буксируемого на заданной глубине при помощи кабель-троса подводного аппарата, в водной среде происходит генерация волны относительно узкополосной разностной частоты Ω 356, лоцируется с ее помощью немаркированные орудия лова, принимается отраженная волна разностной частоты Ω 3 , более точно распознаются немаркированные орудия лова и более точно определяются их пространственные координаты; дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду при помощи пятого излучателя высокочастотных сигналов, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, высокочастотный сигнал накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте рассеивателей звука ω s, доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата в районе расположения пятого излучателя высокочастотных сигналов; прием отраженных сигналов на разностных частотах Ω 1 , Ω 2 и Ω 3 , а также шумоизлучения Ω б морских биологических объектов, находящихся в немаркированных орудиях лова, осуществляется при помощи широкополосного приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата; дополнительно в водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянных в обратном направлении высокочастотных волн накачки ω ’н1 и ω ’н2 с отраженными волнами на разностных частотах Ω 1 , Ω 2 и Ω 3 , а также шумоизлучением Ω б морских биологических объектов, при этом образуются высокочастотные волны на комбинационных частотах в ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’2, ω ’н1± Ω ’3, ω ’н1± Ω б, ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3 и ω ’н2± Ω б, которые принимаются с помощью первого высокочастотного приемника, расположенного в нижней части корпуса судна и с помощью второго высокочастотного приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, после демодуляции выделяются сигналы на разностных частотах Ω 1 , Ω 2 и Ω 3 , а также шумоизлучение Ω б, морских биологических объектов; дополнительно используется информация о текущих координатах судна, получаемая с помощью спутниковой навигационной системы; дополнительно используется электронно-вычислительная машина для обработки сигналов на частотах Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3, Ω б, ω ’н1± Ω ’1, ω ’н1± Ω ’2, ω ’н1± Ω ’3, ω ’н1± Ω б, ω ’н2± Ω ’1, ω ’н2± Ω ’2, ω ’н2± Ω ’3 и ω ’н2± Ω б, а также для акустической спектроскопии рассеивателей звука во всей толще воды, распознавания и оценки пространственных координат немаркированных орудий лова.A method of searching for unmarked (poaching) fishing gear located on the ground and in the bottom layer of sediments, which consists in the formation, amplification and emission of high-frequency pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 close to the resonant frequency of sound diffusers that dominate in the interaction region high pump signals at frequencies ω 1 and ω 2, by a first high-frequency signal transmitter, located at the bottom of the hull, generating in an aqueous medium wave frequency difference ω 1 = ω 12, lotsiruetsja Vania with the help of an object, the reception of the reflected wave at the difference frequency Ω '' one , recognition of the investigated object and determination of its spatial coordinates, characterized in that unmarked fishing gears are used as the studied object; high-frequency pump signals at frequencies ω 1 and ω 2 are close to the resonant frequency of air bubbles ω 0 located in the surface water layer in the region of the first emitter of high-frequency pump signals ω 1 and ω 2 ; the difference frequency wave Ω 1 is relatively broadband; additionally, the formation, amplification and emission of high-frequency pump signals at frequencies ω 3 and ω 4 into the aqueous medium is carried out using a second high-frequency signal emitter located in the lower part of the ship’s hull; a wide-band differential-frequency wave is generated in the aqueous medium Ω 2 = ω 34 , with which the entire water column is located, the reflected waves of the difference frequency Ω are received '' 2 , the acoustic characteristics of sound diffusers and their spatial position in the entire water column are determined; in addition, a high-frequency pump signal at a frequency ω n1 close to the subharmonic of the resonant frequency of air bubbles ω 0 located in the surface layer of water in the area of location is additionally formed, amplified, and continuously radiated into the aqueous medium using the third emitter of high-frequency signals third emitter of high-frequency signals; additionally, the high-frequency pump signals are generated, amplified and emitted into the aqueous medium at frequencies ω 5 and ω 6 , using the fourth high-frequency signal emitter located in the lower part of the underwater vehicle towed at a predetermined depth, a wave is generated in the aquatic environment relatively narrow-band difference frequency Ω 3 = ω 56 , it is used to locate unmarked fishing gear, a reflected wave of difference frequency Ω is received '' 3 , unmarked fishing gears are more accurately recognized and their spatial coordinates are more accurately determined; additionally formed, amplified and continuously radiated into the aquatic environment using the fifth emitter of high-frequency signals located in the lower part of the towed underwater vehicle, a high-frequency pump signal at a frequency of ω H2 close to the resonant frequency of sound diffusers ω s that dominate the horizon of the towed underwater vehicle in the area of the fifth emitter of high-frequency signals; reception of reflected signals at difference frequencies Ω '' one , Ω '' 2 and Ω '' 3 , as well as noise emissions Ω b of marine biological objects found in unmarked fishing gear, is carried out using a broadband receiver located at the bottom of the towed underwater vehicle; additionally, in a water medium, a nonlinear interaction of high-frequency pump waves ω ' n1 and ω' n2 scattered in the opposite direction occurs with reflected waves at difference frequencies Ω '' one , Ω '' 2 and Ω '' 3 , as well as noise emission Ω b of marine biological objects, in this case high-frequency waves are generated at combination frequencies in ω ' н1 ± Ω' 1 , ω ' н1 ± Ω' 2 , ω ' н1 ± Ω' 3 , ω ' н1 ± Ω b , ω ' n2 ± Ω' 1 , ω ' n2 ± Ω' 2 , ω ' n2 ± Ω' 3 and ω ' n2 ± Ω b , which are received using the first high-frequency receiver located in the lower part of the ship's hull and using the second high-frequency the receiver located in the lower part of the towed underwater vehicle, after demodulation, the signals at the difference frequencies Ω '' one , Ω '' 2 and Ω '' 3 , as well as noise emission Ω b , marine biological objects; additionally used information on the current coordinates of the vessel, obtained using the satellite navigation system; additionally, an electronic computer is used to process signals at frequencies Ω ' 1 , Ω' 2 , Ω ' 3 , Ω b , ω' n1 ± Ω ' 1 , ω' n1 ± Ω ' 2 , ω' n1 ± Ω ' 3 , ω ' n1 ± Ω b , ω' n2 ± Ω ' 1 , ω' n2 ± Ω ' 2 , ω' n2 ± Ω ' 3 and ω' n2 ± Ω b , as well as for acoustic spectroscopy of sound diffusers throughout the water column, recognition and estimation of spatial coordinates of unmarked fishing gear.
RU2003134590/28A 2003-12-01 2003-12-01 Method of finding poaching fishing tools placed on ground or inside bottom layer of deposits RU2249233C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134590/28A RU2249233C1 (en) 2003-12-01 2003-12-01 Method of finding poaching fishing tools placed on ground or inside bottom layer of deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134590/28A RU2249233C1 (en) 2003-12-01 2003-12-01 Method of finding poaching fishing tools placed on ground or inside bottom layer of deposits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2249233C1 true RU2249233C1 (en) 2005-03-27

Family

ID=35560555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003134590/28A RU2249233C1 (en) 2003-12-01 2003-12-01 Method of finding poaching fishing tools placed on ground or inside bottom layer of deposits

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2249233C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
А.П.ЕВТЮТОВ и др. Справочник по гидроакустике. 2-Е изд. - Л.: Судостроение, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6147636A (en) Synthetic aperture processing for diffusion-equation-based target detection
US5025423A (en) Enhanced bottom sonar system
US8638641B2 (en) Real-time robust method for determining the trajectory of one or more cetaceans by means of passive acoustics, using a laptop computer
Wiebe et al. High-frequency acoustic volume backscattering in the Georges Bank coastal region and its interpretation using scattering models
CN109239712B (en) Noise detection method based on underwater sound field and sound energy flow
Leighton et al. Clutter suppression and classification using twin inverted pulse sonar (TWIPS)
Leighton et al. Clutter suppression and classification using Twin Inverted Pulse Sonar in ship wakes
Capus et al. Detection of buried and partially buried objects using a bio-inspired wideband sonar
Atallah et al. Wavelet analysis of bathymetric sidescan sonar data for the classification of seafloor sediments in Hopvågen Bay-Norway
RU2256196C2 (en) Method for hydroacoustic detection of swimmers and biological sea beings and their extrusion from water intake structure
RU2592741C1 (en) Hydroacoustic station for detection and location of gas leaks
RU2342681C2 (en) Method for provision of seafaring of vessels with high draught and displacement
Kozaczka et al. Processing data on sea bottom structure obtained by means of the parametric sounding
RU75060U1 (en) ACOUSTIC LOCATION SYSTEM OF NEAR ACTION
RU2249233C1 (en) Method of finding poaching fishing tools placed on ground or inside bottom layer of deposits
Griffiths et al. Biological–physical–acoustical interactions
US20100286514A1 (en) Contrast enhancement between linear and nonlinear scatterers
Foote Underwater acoustic technology: review of some recent developments
RU143839U1 (en) INTEGRATED HYDROACOUSTIC SYSTEM FOR SEARCHING HYDROBIONTS
RU69646U1 (en) PARAMETRIC ECHO-PULSE LOCATOR
MIZUNO et al. Development of the parametric sub-bottom profiler for autonomous underwater vehicles and the application of continuous wavelet transform for sediment layer detections
RU2247409C1 (en) Method for high-directivity radiation and reception of broadband hydroacoustic signals
Klusek et al. Results of Acoustic Research in the CM Deploying Areas
Trevorrow An evaluation of a steerable sidescan sonar for surveys of near-surface fish
RU2215304C2 (en) Procedure of detection of sea objects with surfacing of submersible vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071202