RU2010263C1 - Method of determination of parameters of fish shoals in water - Google Patents
Method of determination of parameters of fish shoals in water Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010263C1 RU2010263C1 SU5027273A RU2010263C1 RU 2010263 C1 RU2010263 C1 RU 2010263C1 SU 5027273 A SU5027273 A SU 5027273A RU 2010263 C1 RU2010263 C1 RU 2010263C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fish
- depth
- receiver
- swimming
- size
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для регистрации рыбных скоплений и определения их параметров. The invention relates to hydroacoustics and can be used to register fish clusters and determine their parameters.
Известны способы и устройства для обнаружения рыб, рыбных стай путем зондирования водного объема гидролокационными импульсами ультразвуковых частот. Known methods and devices for detecting fish, fish schools by sensing the water volume with sonar pulses of ultrasonic frequencies.
Известны также устройства, в которых используется способ регистрации рыбных скоплений и определения некоторых параметров их "на просвет", томографический способ. Also known are devices that use a method for registering fish clusters and determining some of their parameters "in the light", a tomographic method.
Известен способ, заключающийся в том, что осуществляют непрерывное излучение акустических колебаний в широкой полосе частот, прием их на некотором расстоянии от излучателя и измерение интегральной величины принятого сигнала. При наличии рыбного скопления, содержащего молодь, в водном пространстве между излучателем и приемником по изменению величины принятого сигнала, т. е. по степени затенения, судят о плотности скопления рыб, а по длительности сигнала - о количестве прошедших через устройство рыб. A known method is that they carry out continuous emission of acoustic vibrations in a wide frequency band, receiving them at a certain distance from the emitter and measuring the integral value of the received signal. If there is a fish cluster containing juveniles in the water between the emitter and the receiver, the density of fish accumulation is judged by the change in the magnitude of the received signal, i.e., by the degree of shadowing, and the number of fish passing through the device is judged by the signal duration.
Недостатки известного способа заключаются в следующем: невозможность определения размеров рыб в скоплении и пространственных координат его относительно приемника и излучателя; невозможность применения в реальных морских условиях, например, для регистрации косяков, проходящих через пролив, и определения глубины плавания косяка при этом. The disadvantages of this method are as follows: the inability to determine the size of the fish in the cluster and its spatial coordinates relative to the receiver and emitter; the impossibility of application in real marine conditions, for example, for recording jambs passing through the strait, and determining the depth of the jamb in this case.
Целью изобретения является расширение области применения и получение информации о размере рыб в косяке и его глубине плавания в реальных морских условиях. The aim of the invention is to expand the scope and obtain information about the size of the fish in the school and its depth of navigation in real marine conditions.
Это достигается тем, что прием широкополосного сигнала, прошедшего через косяк, осуществляется с помощью фиксированной в пространстве диаграммы направленности с известными геометрическими параметрами, обработку сигнала производят в узких полосах частот, фиксируют составляющие спектра, наиболее затененные косяком, определяя тем самым резонансную частоту рыбных пузырей на соответствующей глубине косяка. Одновременно измеряют время прохождения косяком на этой глубине диаграммы направленности. Сравнивают измеренное время с расчетным интервалом времени прохождения косяком горизонтального сечения диаграммы направленности рыбами разного размера. По принадлежности измеренного времени к тому или иному интервалу определяют размер рыб и глубину плавания косяка. This is achieved by the fact that the reception of a broadband signal passing through the jamb is carried out using a fixed spatial pattern with known geometric parameters, the signal is processed in narrow frequency bands, the spectrum components that are most obscured by the jamb are fixed, thereby determining the resonant frequency of the fish bubbles on corresponding to the depth of the joint. At the same time, the transit time of the jamb at this depth is measured. The measured time is compared with the estimated time interval for a school to cross a horizontal section of the radiation pattern by fish of different sizes. By the belonging of the measured time to a particular interval, the size of the fish and the depth of swimming of the school are determined.
На фиг. 1 схематично показано, как происходит обнаружение косяка, где 1 - приемник (гидрофон); 2 - диаграмма направленности; 3 - широкополосный излучатель; 4 - кабель; 5 - аппаратура обработки; 6 - буй; 7 - косяк рыб. In FIG. 1 schematically shows how the jamb is detected, where 1 is the receiver (hydrophone); 2 - radiation pattern; 3 - broadband emitter; 4 - cable; 5 - processing equipment; 6 - buoy; 7 - a school of fish.
На фиг. 2 приведена структурная схема устройства для осуществления способа, где 1 - приемник (гидрофон); 8 - широкополосный усилитель; 9 - дешифратор; 10 - компаратор; 11 - измеритель времени; 12 - анализатор спектра частот. In FIG. 2 shows a structural diagram of a device for implementing the method, where 1 is a receiver (hydrophone); 8 - broadband amplifier; 9 - decoder; 10 - a comparator; 11 - time meter; 12 - frequency spectrum analyzer.
На фиг. 3 изображена диаграмма направленности 2 приемника 1 (гидрофона), где 13 - горизонтальное сечение диаграммы направленности. In FIG. 3 shows the
На фиг. 4 изображены графики зависимости резонансной частоты пузырей рыб разных размеров от глубины их плавания. In FIG. Figure 4 shows graphs of the dependence of the resonant frequency of fish bubbles of different sizes on the depth of their swimming.
На фиг. 5 изображены временные диаграммы, рассчитанные по исходным данным графиков на фиг. 4 по формуле (2). In FIG. 5 shows timing diagrams calculated from the raw data of the graphs in FIG. 4 by the formula (2).
Приемник (гидрофон) 1 устанавливают на дне пролива. Он имеет диаграмму направленности 2. Широкополосный излучатель 3 устанавливается, например, на буе 6. Приемник 1 соединен кабелем 4 с аппаратурой обработки 5, расположенной, как правило, на берегу. Излучатель 3, приемник 1 и последующий тракт обработки 5 рассчитаны на широкий диапазон частот, соответствующий резонансным частотам пузырей рыб, плавающих на разных глубинах. The receiver (hydrophone) 1 is installed at the bottom of the strait. It has a
Прошедшие через косяк 7 сигналы излучателя 3 принимаются приемником 1, усиливаются широкополосным усилителем 8, интегрируются детектором 9 и поступают на компаратор 10, который срабатывает при установленных уровнях переднего фронта интегрированного импульса и вырабатывает импульс запуска и остановки измерителя времени 11, например электронного секундомера. Одновременно широкополосный шум с усилителя 8 поступает на анализатор спектра частот 12. Амплитуда частоты спектра, соответствующая резонансной частоте рыбного пузыря, вследствие наибольшего отражения от косяка на этой частоте будет наименьшей. The signals of the
На фиг. 4 приведены графики зависимости резонансной частоты пузырей рыб разных размеров от глубины их плавания, рассчитанные по формуле
Fр= , (1) где Fp - резонансная частота, кГц;
Нр - глубина косяка, м;
L - полная длина рыбы, см.In FIG. Figure 4 shows graphs of the dependence of the resonant frequency of fish bubbles of different sizes on their swimming depth, calculated by the formula
F p = , (1) where F p is the resonant frequency, kHz;
N p - the depth of the joint, m;
L is the full length of the fish, see
Формула (1) получена преобразованием известной формулы путем замены параметра гидростатического давления на глубину. Formula (1) is obtained by converting the known formula by replacing the hydrostatic pressure parameter with depth.
Из приведенных на фиг. 4 графиков, следует, что в некотором интервале частот и глубин нельзя однозначно по резонансной частоте определить размер рыбы и глубину. Так на частоте 2 кГц соответствует размер рыбы 10 см, на глубине 75 м и 15 см на глубине 230 м. С уменьшением резонансной частоты (увеличением размера рыб) число неопределенностей растет. From those shown in FIG. 4 plots, it follows that in a certain range of frequencies and depths it is impossible to unambiguously determine the fish size and depth from the resonant frequency. So at a frequency of 2 kHz there corresponds a fish size of 10 cm, at a depth of 75 m and 15 cm at a depth of 230 m. With a decrease in the resonance frequency (increase in fish size), the number of uncertainties increases.
Для раскрытия неопределенности воспользуемся особенностями геометрии диаграммы направленности и свойством рыб разного размера передвигаться с присущей им скоростью. To reveal the uncertainty, we use the features of the geometry of the radiation pattern and the property of fish of different sizes to move at their inherent speed.
Диаграмма направленности 2 (см. фиг. 1 и 3) может быть реализована по форме, близкой к пирамидальной, обращенной к поверхности моря основанием. Ее горизонтальное сечение 13 на разных глубинах будет иметь разную протяженность. Время прохождения этого сечения косяком (от входа его в диаграмму до достижения противоположного ее края) рассчитывается по формуле
t= , (2) где Нв - глубина водоема, м;
Нр - глубина косяка, м;
α - половина ула раствора диаграммы направленности;
vp - скорость рыб соответствующего размера, м/с.The radiation pattern 2 (see Figs. 1 and 3) can be implemented in a shape close to a pyramidal base facing the sea surface. Its
t = , (2) where N in - the depth of the reservoir, m;
N p - the depth of the joint, m;
α - half of the ul solution of the radiation pattern;
v p is the speed of fish of the corresponding size, m / s.
На фиг. 5 приведены временные диаграммы, рассчитанные по исходным данным графиков на фиг. 4 по формуле (2). В качестве значения скоростей vp в формуле (2) использовались минимальная и максимальная "крейсерские" скорости рыб соответствующего размера. Из временных диаграмм следует, что для резонансных частот выше 0,5 кГц (размер рыб менее 25 см) рассчитанные интервалы времени t не пересекаются и по ним однозначно можно определить размер рыб и глубину плавания косяка. Для размеров рыб более 25 см (частот резонанса ниже 0,5 кГц) рассчитанные интервалы времени частично перекрываются и, следовательно, размер рыб и глубина могут определяться (для пересекающихся значений интервалов) в виде интегральных оценок. Например, интервалу 140-160 с соответствует длина рыб 35-40 см на глубине 77-100 м.In FIG. 5 shows timing diagrams calculated from the raw data of the graphs in FIG. 4 by the formula (2). As the value of the speeds v p in the formula (2), the minimum and maximum "cruising" speeds of the fish of the corresponding size were used. From the time diagrams, it follows that for resonant frequencies above 0.5 kHz (fish size less than 25 cm), the calculated time intervals t do not intersect, and from them it is possible to unambiguously determine the fish size and the depth of swimming of the school. For fish sizes greater than 25 cm (resonance frequencies below 0.5 kHz), the calculated time intervals partially overlap and, therefore, the fish size and depth can be determined (for intersecting intervals) in the form of integral estimates. For example, an interval of 140-160 s corresponds to a fish length of 35-40 cm at a depth of 77-100 m.
Таким образом, данным способом по измеренным резонансной частоте и продолжительности сигнала затенения (его переднего фронта) определяются размер рыб и глубина плавания косяка. Thus, this method determines the size of the fish and the swimming depth of the school using the measured resonant frequency and the duration of the shading signal (its leading edge).
Использование способа позволяет регистрировать рыбные косяки в реальных морских условиях; производить оценку размеров рыб в косяке и глубину их плавания. (56) А. И. Гикунов. Рыбопоисковые приборы и комплексы. Л. : Судостроение, 1989, с. 195-226, 271-273. Using the method allows you to register fish schools in real marine conditions; to assess the size of fish in the school and the depth of their swimming. (56) A.I. Gikunov. Search instruments and systems. L.: Shipbuilding, 1989, p. 195-226, 271-273.
Рыбное хозяйство, N 8, 1977, с. 64-66. Fisheries,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5027273 RU2010263C1 (en) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Method of determination of parameters of fish shoals in water |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5027273 RU2010263C1 (en) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Method of determination of parameters of fish shoals in water |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010263C1 true RU2010263C1 (en) | 1994-03-30 |
Family
ID=21596872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5027273 RU2010263C1 (en) | 1992-01-04 | 1992-01-04 | Method of determination of parameters of fish shoals in water |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2010263C1 (en) |
-
1992
- 1992-01-04 RU SU5027273 patent/RU2010263C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5801527B2 (en) | Method and apparatus for characterizing sea fish populations | |
USRE43090E1 (en) | Acoustic Doppler channel flow measurement system | |
JP2008545991A5 (en) | ||
JP2018009853A (en) | Echo sounder, echo sounding method, and multi-beam echo sounder | |
CN108398690B (en) | Submarine backscattering intensity measuring method | |
Okino et al. | Measurement of seabed topography by multibeam sonar using CFFT | |
Moustier | Inference of manganese nodule coverage from Sea Beam acoustic backscattering data | |
US6262942B1 (en) | Turbulence-resolving coherent acoustic sediment flux probe device and method for using | |
RU2541435C1 (en) | Method of determining iceberg immersion | |
RU2548596C1 (en) | Method of determining iceberg submersion | |
RU2559159C1 (en) | Ice thickness measuring method | |
RU2125278C1 (en) | Method measuring distance to controlled object ( its versions ) | |
RU75060U1 (en) | ACOUSTIC LOCATION SYSTEM OF NEAR ACTION | |
RU2356069C2 (en) | Method of profiling bed loads | |
RU2010263C1 (en) | Method of determination of parameters of fish shoals in water | |
US5402393A (en) | Non-invasive acoustic velocimetric apparatus and method | |
RU2119728C1 (en) | Method for measuring hydrophone sensitivity in sea | |
RU2541733C1 (en) | Parametric profile recorder | |
RU2090984C1 (en) | Hydrophone sensitivity measurements on board sea-going ships by method of comparison in low-frequency range | |
Houser et al. | Signal processing applied to the dolphin-based sonar system | |
RU2625041C1 (en) | Method for measuring object immersion depth | |
RU31658U1 (en) | LARGE SYSTEM FOR MARINE MULTI-WAVE MULTICOMPONENT SEISMIC EXPLORATION | |
RU2570100C1 (en) | Hydroacoustic determination of object spatial characteristics | |
RU2801053C1 (en) | Acoustic method for measuring motion parameters of the layered marine environment | |
RU2813634C1 (en) | Method for detecting sound-scattering layers in seas and oceans |