RU2421755C1 - Method and device for searching for and counting fish - Google Patents
Method and device for searching for and counting fish Download PDFInfo
- Publication number
- RU2421755C1 RU2421755C1 RU2010108610/28A RU2010108610A RU2421755C1 RU 2421755 C1 RU2421755 C1 RU 2421755C1 RU 2010108610/28 A RU2010108610/28 A RU 2010108610/28A RU 2010108610 A RU2010108610 A RU 2010108610A RU 2421755 C1 RU2421755 C1 RU 2421755C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fish
- vessel
- location
- output
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к рыбопромысловой технике и предназначено для использования на судах рыболовного и научно-исследовательского флота для поиска и подсчета количества рыбы.The invention relates to fishing equipment and is intended for use on ships of the fishing and research fleet for the search and calculation of the number of fish.
Известен способ поиска рыбы, заключающийся в излучении в направлении дна акустического импульсного сигнала, приеме эхосигналов, отраженных от дна и от рыбы, находящейся на пути распространения излученного сигнала, и по параметрам эхосигналов в получении информации о наличии и количестве рыбы в канале лоцирования.There is a method of searching for fish, which consists in emitting an acoustic pulse signal in the direction of the bottom, receiving echo signals reflected from the bottom and from the fish located on the propagation path of the emitted signal, and using the parameters of the echo signals to obtain information about the presence and quantity of fish in the location channel.
Известны рыбопоисковые эхолоты, реализующие этот метод, например, «Сарган», «Лещ» и другие, характеристики которых приведены в работах [1, с.20-21, 2, с.44-45], содержащие блок управления, выход которого соединен с управляющими входами генераторного тракта, приемного тракта, блока обработки и блока индикации; выход генераторного тракта и вход приемного соединены с акустической антенной, а выход приемного тракта соединен через блок обработки с входом блока индикации.Known fish finders that implement this method, for example, "Sargan", "Bream" and others, the characteristics of which are given in [1, pp. 20-21, 2, pp. 44-45], containing a control unit, the output of which is connected with control inputs of the generator path, receiving path, processing unit and indication unit; the output of the generator path and the input of the receiving are connected to the acoustic antenna, and the output of the receiving path is connected through the processing unit to the input of the display unit.
Блок управления вырабатывает периодически повторяющиеся синхроимпульсы, поступающие в генераторный тракт и разрешающие выработку в нем зондирующего радиоимпульса, поступающего на акустическую антенну, излучающую в водную среду акустический зондирующий сигнал. Этот сигнал распространяется в среде лоцирования (воде), отражается от дна и от объектов, находящихся в канале лоцирования. Отраженные эхоимпульсы принимаются той же акустической антенной, и соответствующие им электрические сигналы поступают на вход приемного тракта, где осуществляется их обработка по заданному алгоритму (усиление, частотная фильтрация, изменение амплитудных соотношений в блоках «Отсечка», «Временная автоматическая регулировка усиления «ВАРУ», детектирование и др.). С выхода приемного тракта сигнал поступает на блок обработки, где выделяются эхосигналы от отдельных рыб, а затем на блок индикации, с которого осуществляется получение информации о наличии и о количестве рыбы. В эхолотах, установленных на судах рыборазведки, к выходу блока управления и к приемному тракту дополнительно может подключаться интегратор, выдающий информацию о величине обнаруженных запасов рыбы за определенный временной интервал или на определенной величине пути перемещающегося судна [2, с.15-23, 60-85, 3, с.136-150]. Имеются эхолоты, с встроенным интегратором, например эхолот FQ-50 фирмы «Фуруно» [2, с.22]. У таких эхолотов блок индикации будет показывать как наличие рыбы в канале лоцирования, так и ее интегральную величину на определенной дистанции лоцирования. В современных эхолотах с микропроцессорной обработкой эхосигналов интегратора как такового может и не быть, а интегральную величину количества рыбы определяют программным способом.The control unit generates periodically repeating clock pulses entering the generator path and allowing the generation of a probing radio pulse in it, supplied to an acoustic antenna that emits an acoustic probe signal into the aqueous medium. This signal propagates in the location medium (water), is reflected from the bottom and from objects located in the location channel. The reflected echo pulses are received by the same acoustic antenna, and the corresponding electrical signals are fed to the input of the receiving path, where they are processed according to a predetermined algorithm (amplification, frequency filtering, changing the amplitude ratios in the “Cutoff”, “Temporary automatic gain control“ VARU ”, detection, etc.). From the output of the receiving path, the signal enters the processing unit, where echo signals from individual fish are allocated, and then to the display unit, from which information is obtained on the presence and quantity of fish. In echo sounders installed on fish survey vessels, an integrator can additionally be connected to the control unit output and to the receiving path, issuing information about the value of fish stocks detected over a certain time interval or at a certain path value of a moving vessel [2, p.15-23, 60- 85, 3, p.136-150]. There are echo sounders with a built-in integrator, for example, Furuno FQ-50 echo sounder [2, p.22]. For such echo sounders, the display unit will show both the presence of fish in the location channel and its integral value at a certain location distance. In modern echo sounders with microprocessor processing of the echo signals of the integrator, there may not be such an integrator, and the integral value of the number of fish is determined by software.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются ограниченные эксплуатационные возможности данного способа и реализующего его устройства, заключающиеся в следующем.The reasons that impede the achievement of the technical result are the limited operational capabilities of this method and the device that implements it, which are as follows.
Применение эхолота не позволяет получать достоверные значения плотности обследованных скоплений рыбы [3, с.142-143]. В частности, при оценке приповерхностных концентраций подвижных рыб, которые сильно распугиваются судном, получают заниженные значения плотности и численности рыб. Это объясняется тем, что эхолоты просматривают участки водной среды, расположенные в основном под судном. Явление распугивания рыбы в приповерхностных слоях характерно для таких рыб, как лососевые, ставрида, скумбрия, сельдь и другой пелагической рыбы, причем постоянная работа рыболовного флота не вызывает ее адаптацию к шумам судна. Подводные наблюдения с применением разных технических средств показали, что стаи многих видов пелагических рыб на глубинах до 50 м и более и с дистанций до судна 100-150 м четко реагируют на шум судна и уходят в сторону от судна. По мере приближения судна скорость ухода рыбы растет, что приводит к уменьшению плотности концентрации рыбы в участках водной среды, расположенных вблизи судна. Например, результаты наблюдения за стаями сельди на глубинах 30-60 м показали, что при прохождении судна над рыбой ее концентрация уменьшается в среднем на 70-80% [4]. Особенно это актуально для лососевых разреженных рыб, которые до глубин порядка 20 м имеют максимальную концентрацию, для глубин 20-40 м - среднюю, а на глубинах более 100 м практически отсутствуют [11-13].The use of an echo sounder does not allow obtaining reliable values of the density of the examined fish accumulations [3, p.142-143]. In particular, when assessing near-surface concentrations of moving fish, which are very frightened by the vessel, they get underestimated values of the density and abundance of fish. This is due to the fact that echo sounders look at areas of the aquatic environment, located mainly under the ship. The phenomenon of scaring fish in the surface layers is characteristic of fish such as salmon, horse mackerel, mackerel, herring and other pelagic fish, and the constant work of the fishing fleet does not cause its adaptation to the noise of the vessel. Underwater observations using various technical means showed that schools of many species of pelagic fish at depths of up to 50 m and more and from distances from a vessel of 100-150 m clearly respond to the noise of the vessel and go away from the vessel. As the vessel approaches, the speed of fish departure increases, which leads to a decrease in the concentration density of fish in parts of the aquatic environment located near the vessel. For example, observations of herring schools at depths of 30-60 m showed that when a vessel passes over a fish, its concentration decreases on average by 70-80% [4]. This is especially true for salmon rarefied fish, which have a maximum concentration up to depths of about 20 m, average concentration for depths of 20–40 m, and practically nonexistent at depths of more than 100 m [11-13].
Кроме того, использование эхолота позволяет исследовать только узкую полоску водного пространства, что приводит к уменьшению расстояний между галсами судна при разведке рыбы, увеличению длительности и стоимости процесса разведки.In addition, the use of an echo sounder allows you to explore only a narrow strip of water, which leads to a decrease in the distance between the tacks of the vessel during fish exploration, an increase in the duration and cost of the reconnaissance process.
Судно при поиске рыбы перемещается с некоторой скоростью, подвергаясь качке и выполняя рысканье в некотором угловом диапазоне. В результате этого прием эхосигналов осуществляется только с части озвученного зондирующим сигналом участка водной среды, что приводит также к заниженным значениям количества обнаруженных рыб.The vessel, when searching for fish, moves at a certain speed, undergoing rolling and yawing in a certain angular range. As a result of this, echo signals are received only from a part of the aquatic environment voiced by the sounding signal, which also leads to underestimated values of the number of fish detected.
Признаки, совпадающие с заявляемым объектом: выполняется излучение в водную среду акустического импульсного сигнала, прием эхосигналов, отраженных от дна и от рыбы, находящейся на пути распространения излученного сигнала, по параметрам эхосигналов получают информацию о наличии и количестве рыбы в канале лоцирования.Signs that coincide with the claimed object: an acoustic pulse signal is emitted into the aquatic environment, the echo signals reflected from the bottom and from the fish located on the propagation path of the emitted signal are received, information on the presence and quantity of fish in the location channel is obtained from the echo signal parameters.
В заявляемом устройстве имеются признаки, совпадающие с рассмотренным аналогом: блок управления, выход которого соединен с управляющими входами генераторного тракта, приемного тракта и блоков обработки и индикации, выход генераторного тракта и вход приемного соединены с акустической антенной, а выход приемного тракта соединен через блок обработки с блоком индикации.In the claimed device there are signs that match the analogue considered: a control unit, the output of which is connected to the control inputs of the generator path, the receiving path and processing and display units, the output of the generator path and the input of the receiving antenna are connected, and the output of the receiving path is connected through the processing unit with display unit.
В патенте RU 2229226, МПК A01K 79.00, опубл. 27.05.2004, для "расширения зоны и эффективности обнаружения рыб и других объектов лова" предложено лоцирование выполнять в направлении дна протяженной акустической антенной, выполненной в виде n-го количества эхолокационных датчиков вертикального зондирования. После излучения в водную среду зондирующего сигнала принимают эхосигналы, отраженные от дна и от рыбы, находящейся в канале лоцирования, и по количеству и уровню эхосигналов получают информацию о наличии и количестве рыбы в канале лоцирования.In patent RU 2229226, IPC A01K 79.00, publ. 05/27/2004, in order to "expand the zone and the efficiency of detecting fish and other fishing objects," it was proposed to locate in the direction of the bottom of an extended acoustic antenna, made in the form of the nth number of echolocation sensors for vertical sounding. After the probe signal is emitted into the aquatic environment, echo signals are received reflected from the bottom and from the fish located in the location channel, and information on the presence and quantity of fish in the location channel is obtained by the number and level of echo signals.
Устройство, реализующее данный способ содержит: блок управления, выход которого соединен с управляющими входами генераторного тракта, приемного тракта, блока обработки и блока индикации; выход генераторного тракта и вход приемного соединены с акустической антенной, а выход приемного тракта соединен через блок обработки с входом блока индикации. Акустическая антенна выполнена в виде n-го количества эхолокационных датчиков вертикального зондирования, расположенных на поперечных усах, имеющих на концах углубители и компенсирующие подъемные средства, а также регулирующие величину развода усов отводители. Концы усов соединены с судном посредством траловых ваеров.A device that implements this method includes: a control unit, the output of which is connected to the control inputs of the generator path, the receiving path, the processing unit and the display unit; the output of the generator path and the input of the receiving are connected to the acoustic antenna, and the output of the receiving path is connected through the processing unit to the input of the display unit. The acoustic antenna is made in the form of the nth number of echolocation sensors of vertical sounding located on a transverse mustache, having recesses at the ends and compensating lifting means, as well as taps that regulate the magnitude of the mustache’s divorce. The ends of the mustache are connected to the vessel by means of trawl warriors.
Блок управления вырабатывает периодически повторяющиеся синхроимпульсы, поступающие в генераторный тракт и разрешающие выработку в нем зондирующего радиоимпульса, поступающего на акустическую антенну, излучающую в водную среду акустический зондирующий сигнал. Этот сигнал распространяется в среде лоцирования (воде), отражается от дна и от объектов, находящихся в канале лоцирования. Отраженные эхоимпульсы принимаются той же акустической антенной, и соответствующие им электрические сигналы поступают на вход приемного тракта, где осуществляется их обработка по заданному алгоритму (усиление, частотная фильтрация, изменение амплитудных соотношений в блоках «Отсечка», «Временная автоматическая регулировка усиления «ВАРУ», детектирование и др.). С выхода приемного тракта сигнал поступает на блок обработки, где выделяются эхосигналы от отдельных рыб, а затем на блок индикации, с которого осуществляется получение информации о наличии и о количестве рыбы.The control unit generates periodically repeating clock pulses entering the generator path and allowing the generation of a probing radio pulse in it, supplied to an acoustic antenna that emits an acoustic probe signal into the aqueous medium. This signal propagates in the location medium (water), is reflected from the bottom and from objects located in the location channel. The reflected echo pulses are received by the same acoustic antenna, and the corresponding electrical signals are fed to the input of the receiving path, where they are processed according to a predetermined algorithm (amplification, frequency filtering, changing the amplitude ratios in the “Cutoff”, “Temporary automatic gain control“ VARU ”, detection, etc.). From the output of the receiving path, the signal enters the processing unit, where echo signals from individual fish are allocated, and then to the display unit, from which information is obtained on the presence and quantity of fish.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются ограниченные эксплуатационные возможности данного способа и реализующего его устройства, заключающиеся в следующем.The reasons that impede the achievement of the technical result are the limited operational capabilities of this method and the device that implements it, which are as follows.
В данном способе просматривается участок водной акватории только между акустической антенной и дном, то есть шириной порядка нескольких метров, что не решает вопрос о реальном расширении зоны поиска. Верхние и боковые участки зоны поиска не просматриваются, а в контролируемой зоне, располагаемой за судном, получают заниженные значения плотности рыбы за счет ее ухода из участков, прилегающих к курсу судна [3, с.142-143], [4].In this method, a section of the water area is viewed only between the acoustic antenna and the bottom, that is, a width of the order of several meters, which does not solve the problem of real expansion of the search zone. The upper and lateral sections of the search zone are not visible, and in the controlled area located behind the vessel, they get underestimated values of the fish density due to its departure from the areas adjacent to the course of the vessel [3, p.142-143], [4].
При использовании буксируемой акустической антенны, предложенной в патенте [5], значительно усложняется конструкция и процесс эксплуатации локационного устройства, а также технологически невозможно проводить выборочное траловое обследование концентрации рыбных скоплений. При последовательной работе отдельных элементов акустической антенны значительно увеличивается время одного просмотра контролируемого участка водной среды, что приводит к необходимости уменьшения скорости судна, иначе появляются пропущенные участки. При одновременной работе всех элементов антенны разрешающая способность локатора в направлении, перпендикулярном курсу судна, будет равна длине антенны, что приводит к слиянию эхосигналов от отдельных рыб и к ухудшению условий обнаружения придонной рыбы [1, с.148-151].When using the towed acoustic antenna proposed in the patent [5], the design and operation of the location device is much more complicated, and it is also technologically impossible to conduct selective trawl surveys of fish concentrations. With the sequential operation of individual elements of the acoustic antenna, the time of one viewing of a controlled section of the aquatic environment significantly increases, which leads to the need to reduce the speed of the vessel, otherwise missed sections appear. With the simultaneous operation of all antenna elements, the resolving power of the locator in the direction perpendicular to the ship's course will be equal to the length of the antenna, which leads to the merging of echo signals from individual fish and to worsening conditions for the detection of benthic fish [1, p.148-151].
Признаки, совпадающие с заявляемым объектом: выполняется излучение в водную среду акустического импульсного сигнала, прием эхосигналов, отраженных от дна и от рыбы, находящейся на пути распространения излученного сигнала, по количеству и уровню эхосигналов получают информацию о наличии и количестве рыбы в канале лоцирования.Signs that coincide with the claimed object: an acoustic pulse signal is emitted into the aquatic environment, the echo signals reflected from the bottom and from the fish located on the propagation path of the emitted signal are received, by the number and level of echo signals, information is received on the presence and quantity of fish in the location channel.
В заявляемом устройстве имеются признаки, совпадающие с аналогом: блок управления, выход которого соединен с управляющими входами генераторного тракта, приемного тракта и блоков обработки и индикации, выход генераторного тракта и вход приемного соединены с акустической антенной, а выход приемного тракта соединен через блок обработки с входом блока индикации.In the inventive device, there are signs that match the analogue: a control unit, the output of which is connected to the control inputs of the generator path, the receiving path and processing and display units, the output of the generator path and the input of the receiving are connected to an acoustic antenna, and the output of the receiving path is connected through the processing unit to the input of the display unit.
В патенте RU 2367151, МПК A01K 61.00, опубл. 20.09.2009 [6], имеющем наибольшее количество совпадающих признаков с заявленными способом и устройством, предложено излучать зондирующие импульсы и принимать эхосигналы в направлении дна в каком-либо одном направлении в пределах сектора, расположенного в плоскости, перпендикулярной направлению движения судна, к примеру ближе к одному его краю. Затем осуществляют поворот антенны на небольшой угол по направлению к другому краю сектора обзора и выполняют следующий цикл лоцирования и т.д. За это время судно проходит некоторое расстояние. Далее начинается новый цикл лоцирования в поперечной плоскости. При электронном повороте характеристики направленности излучение может проводиться сразу в пределах сектора, а прием - узкой характеристикой при ее последующем повороте в пределах сектора, далее новое излучение и т.д. Также может применяться режим сначала последовательного излучения зондирующих импульсов в пределах сектора, а затем последовательный прием эхосигналов. По параметрам принятых эхосигналов определяют количество обнаруженной рыбы.In the patent RU 2367151, IPC A01K 61.00, publ. 09/20/2009 [6], having the greatest number of coinciding features with the claimed method and device, it is proposed to emit sounding pulses and receive echo signals in the direction of the bottom in any one direction within a sector located in a plane perpendicular to the direction of movement of the vessel, for example closer to one edge of it. Then, the antenna is rotated by a small angle towards the other edge of the viewing sector, and the next location cycle is performed, etc. During this time, the ship travels some distance. Next begins a new cycle of location in the transverse plane. With an electronic rotation of the directivity characteristic, radiation can be carried out immediately within the sector, and reception can be carried out by a narrow characteristic during its subsequent rotation within the sector, then new radiation, etc. The mode of first sequential emission of probe pulses within a sector, and then sequential reception of echo signals can also be applied. The parameters of the received echo signals determine the amount of fish detected.
Устройство, реализующее этот способ, содержит: блок управления, выход которого соединен с управляющими входами генераторного тракта, приемного тракта, блока обработки и блока индикации, акустическую антенну, соединенную с выходом генераторного тракта и с входом приемного тракта, выход которого соединен с последовательно соединенными блоком обработки и блоком индикации; антенна также соединена с блоком обеспечения поворота антенны или ее характеристики направленности.A device that implements this method includes: a control unit, the output of which is connected to the control inputs of the generator path, receiving path, processing unit and display unit, an acoustic antenna connected to the output of the generator path and to the input of the receiving path, the output of which is connected to the unit connected in series processing and display unit; the antenna is also connected to the unit for providing rotation of the antenna or its directivity.
Блок управления вырабатывает периодически повторяющиеся синхроимпульсы, поступающие в генераторный тракт и разрешающие выработку в нем зондирующего радиоимпульса, поступающего на акустическую антенну, излучающую в водную среду акустический зондирующий сигнал. Причем излучение производят в каком-либо одном направлении в пределах сектора расположенного в плоскости, перпендикулярной направлению движения судна, к примеру от одного его края. Этот сигнал распространяется в среде лоцирования (воде) и отражается от дна и от объектов, находящихся в канале лоцирования. Отраженные эхоимпульсы принимаются той же акустической антенной и соответствующие им электрические сигналы поступают на вход приемного тракта, где осуществляется их обработка по заданному алгоритму (усиление, частотная фильтрация, изменение амплитудных соотношений в блоках «Отсечка», «Временная автоматическая регулировка усиления «ВАРУ», детектирование и др.). С выхода приемного тракта сигналы поступают на блок обработки, где выделяются последовательности эхоимпульсов от отдельных рыб, а затем на блок индикации, с которого осуществляется получение информации о наличии и о количестве рыб. После данного цикла лоцирования происходит поворот характеристики направленности в поперечной плоскости и начинается новый цикл лоцирования. За это время судно пройдет некоторое расстояние. От каждой рыбы будет принято несколько эхосигналов. При приеме трех эхосигналов от объекта, расположенного примерно на одном и том же расстоянии и по одному направлению, этот объект будет классифицирован как рыба, и информация о нем будет передана в блок индикации.The control unit generates periodically repeating clock pulses entering the generator path and allowing the generation of a probing radio pulse in it, supplied to an acoustic antenna that emits an acoustic probe signal into the aqueous medium. Moreover, the radiation is produced in any one direction within a sector located in a plane perpendicular to the direction of movement of the vessel, for example from one of its edges. This signal propagates in the location medium (water) and is reflected from the bottom and from objects located in the location channel. The reflected echo pulses are received by the same acoustic antenna and the corresponding electrical signals are fed to the input of the receiving path, where they are processed according to a predetermined algorithm (amplification, frequency filtering, changing the amplitude ratios in the “Cutoff”, “Temporary automatic gain control“ VARU ”, detection and etc.). From the output of the receiving path, the signals are sent to the processing unit, where the sequence of echo pulses from individual fish is allocated, and then to the display unit, from which information is obtained on the presence and number of fish. After this locating cycle, the directional characteristic rotates in the transverse plane and a new locating cycle begins. During this time, the ship will go some distance. Each fish will receive several echoes. When three echo signals are received from an object located at approximately the same distance and in the same direction, this object will be classified as a fish, and information about it will be transmitted to the display unit.
Поворот антенны или ее характеристики направленности на некоторый угол в пределах заданного сектора обзора в плоскости, перпендикулярной курсу судна, может осуществляться механическим или электрическим путем.The rotation of the antenna or its directivity at a certain angle within a given viewing sector in a plane perpendicular to the ship's course can be carried out mechanically or electrically.
Причинами, препятствующими достижению технического результата, являются ограниченные эксплуатационные возможности данного способа и реализующего его устройства, заключающиеся в следующем.The reasons that impede the achievement of the technical result are the limited operational capabilities of this method and the device that implements it, which are as follows.
В данном способе просматривается участок водной акватории в секторе между акустической антенной и дном. Приповерхностные и боковые участки зоны поиска не просматриваются. В контролируемой зоне, располагаемой под судном, получают заниженные значения плотности рыбы за счет ее ухода из участков, прилегающих к курсу судна [3, с.142-143], [4].In this method, a section of the water area in the sector between the acoustic antenna and the bottom is viewed. Near-surface and lateral sections of the search area are not visible. In the controlled area located under the vessel, underestimated values of fish density are obtained due to its departure from areas adjacent to the course of the vessel [3, p.142-143], [4].
Время лоцирования всего сектора велико, и возможны неучтенные пропуски водного пространства, что приводит к ошибкам при определении количества обнаруженной рыбы.The location time of the entire sector is long, and unaccounted-for passes in the water are possible, which leads to errors in determining the number of fish found.
Судно при поиске рыбы перемещается с некоторой скоростью, подвергаясь качке и выполняя рысканье в некотором угловом диапазоне. В результате этого прием эхосигналов осуществляется только с части озвученного зондирующим сигналом участка водной среды, что приводит к заниженным значениям количества обнаруженной рыбы.The vessel, when searching for fish, moves at a certain speed, undergoing rolling and yawing in a certain angular range. As a result of this, echo signals are received only from a part of the aquatic environment voiced by the sounding signal, which leads to underestimated values of the number of detected fish.
Признаки, совпадающие с заявляемым объектом: выполняется излучение в водную среду акустического импульсного сигнала, прием эхосигналов, отраженных от дна и от рыбы, находящейся на пути распространения излученного сигнала, по параметрам эхосигналов получают информацию о наличии и количестве рыбы в канале лоцирования. В заявляемом устройстве имеются признаки, совпадающие с прототипом: блок управления, выход которого соединен с управляющими входами генераторного тракта, приемного тракта, блока обработки и блока индикации, выход генераторного тракта и вход приемного соединены с акустической антенной, а выход блока обработки соединен с входом блока индикации.Signs that coincide with the claimed object: an acoustic pulse signal is emitted into the aquatic environment, the echo signals reflected from the bottom and from the fish located on the propagation path of the emitted signal are received, information on the presence and quantity of fish in the location channel is obtained from the echo signal parameters. In the inventive device there are signs that match the prototype: a control unit, the output of which is connected to the control inputs of the generator path, the receiving path, the processing unit and the display unit, the output of the generator path and the input of the receiving are connected to an acoustic antenna, and the output of the processing unit is connected to the input of the unit indication.
Задачей данного изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.The objective of the invention is the expansion of operational capabilities.
Технический результат заключается в том, что просматривают все водное пространство, расположенное поперек курса судна на дистанциях, превышающих расстояние ухода рыбы от перемещающегося судна. Это позволяет устранить ошибки при определении количества рыбы за счет ее ухода от судна. Кроме того, корректируют количество обнаруженной рыбы за каждый цикл лоцирования, устраняя ошибки, возникающие за счет перемещения, качки и рысканья судна. Для минимизации ошибок при определении количества обнаруженной рыбы изменяют параметры лоцирования в зависимости от скорости судна, а также характеристик его качки и рысканья.The technical result is that they view the entire body of water located across the course of the vessel at distances greater than the distance the fish leave the moving vessel. This allows you to eliminate errors in determining the amount of fish due to its departure from the vessel. In addition, the amount of detected fish is adjusted for each locating cycle, eliminating errors arising from the movement, pitching and yaw of the vessel. To minimize errors in determining the amount of fish detected, the location parameters are changed depending on the speed of the vessel, as well as the characteristics of its pitching and yaw.
Технический результат достигается тем, что в водную среду излучают импульсный акустический сигнал, распространяющийся в обе стороны от судна перпендикулярно диаметральной плоскости судна в секторе лоцирования, равном 180°, принимают эхосигналы по всему сектору лоцирования с расстояний, больших расстояния ухода рыбы от движущегося судна, по параметрам эхосигналов определяют наличие и количество обнаруженных рыб. Для ускорения просмотра контролируемого пространства акустический сигнал излучают одновременно во весь сектор с углом 180°, прием эхосигналов осуществляют также одновременно, но по N направлениям, распределенным в секторе излучения. В результате того что судно при поиске рыбы перемещается с некоторой скоростью, подвергаясь качке и выполняя рысканье в некотором угловом диапазоне, прием эхосигналов осуществляется только с части озвученного зондирующим сигналом участка водной среды, что приводит к заниженным значениям количества обнаруженных рыб. Для устранения этой ошибки в заявляемом устройстве постоянно рассчитывается поправочный коэффициент уменьшения зоны обзора «Кузо». Также в соответствии с величиной коэффициента «Кузо» изменяют параметры лоцирования таким образом, чтобы минимизировать ошибки при определении количества обнаруженной рыбы.The technical result is achieved by the fact that a pulsed acoustic signal is emitted into the aquatic environment, propagating to both sides of the vessel perpendicular to the vessel’s diametrical plane in the locating sector, equal to 180 °, echo signals are received throughout the locating sector from distances greater than the distance of fish leaving the moving vessel, parameters of echo signals determine the presence and number of fish detected. To accelerate viewing of the controlled space, the acoustic signal is emitted simultaneously to the entire sector with an angle of 180 °, the echo signals are also received simultaneously, but in N directions distributed in the radiation sector. As a result of the fact that the vessel, when searching for fish, moves at a certain speed, subjected to rolling and yawing in a certain angular range, echo signals are received only from a portion of the aquatic environment voiced by the probing signal, which leads to underestimated values of the number of fish detected. To eliminate this error in the inventive device is constantly calculated correction factor for reducing the viewing area "Cuzo". Also, in accordance with the value of the coefficient "Kuzo" change the parameters of the location in such a way as to minimize errors in determining the number of detected fish.
Для этого в устройство для поиска и подсчета рыбы, содержащее блок управления, выход которого соединен с управляющими входами генераторного тракта, приемного тракта, блока обработки и блока индикации, акустическую антенну, соединенную с выходом генераторного тракта и с входом приемного тракта, выход блока обработки соединен с входом блока индикации, дополнительно введены: блок формирования веера характеристик направленности, вход которого соединен с выходом приемного тракта, управляющий вход соединен с выходом блока управления, а выход - с входом блока обработки, а также блок определения положения судна, выход которого через блок расчета коэффициента уменьшения зоны обзора «Кузо» соединен с дополнительным входом блока обработки и с входом блока управления.To this end, in a device for searching and counting fish, containing a control unit, the output of which is connected to the control inputs of the generator path, receiving path, processing unit and display unit, an acoustic antenna connected to the output of the generator path and the input of the receiving path, the output of the processing unit is connected with the input of the display unit, the following are additionally introduced: a fan formation unit for directivity characteristics, the input of which is connected to the output of the receiving path, the control input is connected to the output of the control unit, and the output - to the input of the processing unit, and the vessel position determining unit, the output of which through a reduction ratio calculation block view area "Kuzo" is connected to an additional input of the processing unit and to the input of the control unit.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показана функциональная схема заявляемого устройства, на фиг.2 - характеристика направленности излучаемого акустического сигнала в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, на фиг.3 - характеристика направленности излучаемого акустического сигнала в плоскости, совпадающей с диаметральной плоскостью судна, на фиг.4 - функции распределения плотности рыбы в озвученных участках водной среды, на фиг.5. - непросматриваемые придонные объемы водной среды, на фиг.6 - уменьшение зоны лоцирования за счет боковой качки судна.The invention is illustrated by drawings. In Fig.1 shows a functional diagram of the inventive device, Fig.2 is a directivity characteristic of the emitted acoustic signal in a plane perpendicular to the diametrical plane of the ship, Fig.3 is a directivity characteristic of the emitted acoustic signal in a plane coinciding with the diametrical plane of the ship, in Fig. 4 - distribution function of the density of fish in voiced areas of the aquatic environment, figure 5. - undetectable bottom volumes of the aquatic environment, in Fig.6 - reduction of the location zone due to the side rolling of the vessel.
Предлагаемое устройство для поиска и подсчета рыбы содержит блок управления 1 (фиг.1), соединенный с управляющими входами генераторного тракта 2, приемного тракта 3, блока формирования веера характеристик направленности 4, блока обработки 5 и блока индикации 6, акустическую антенну 7, соединенную с выходом генераторного тракта 2 и с входом приемного тракта 3, выход которого соединен с последовательно соединенными блоком формирования веера характеристик направленности 4, блоком обработки 5 и блоком индикации 6; выход блока определения положения судна 8 через блок расчета коэффициента уменьшения зоны обзора «Кузо» 9 соединен с дополнительным входом блока обработки 5 и с входом блока управления 1.The proposed device for searching and counting fish contains a control unit 1 (Fig. 1) connected to the control inputs of the generator path 2, the receiving path 3, the fan formation unit of the directivity characteristics 4, the processing unit 5 and the indicating unit 6, an acoustic antenna 7 connected to the output of the generator path 2 and with the input of the receiving path 3, the output of which is connected to the directional fan 4, the processing unit 5 and the indication unit 6; the output of the unit for determining the position of the vessel 8 through the unit for calculating the reduction coefficient of the viewing zone "Kuzo" 9 is connected to the additional input of the processing unit 5 and to the input of the control unit 1.
Блок управления 1 вырабатывает периодически повторяющиеся синхроимпульсы, поступающие в генераторный тракт 2 и разрешающие выработку в нем зондирующего радиоимпульса, поступающего на акустическую антенну 7, которая может состоять из одной или из нескольких активных поверхностей, излучающую в водную среду акустический зондирующий сигнал. Излучение производят в плоскости, совпадающей с диаметральной плоскостью судна с углом ширины характеристики направленности θ порядка нескольких градусов (фиг.3), и в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна в пределах сектора, равного 180°, как показано на фиг.2. Этот сигнал распространяется в среде лоцирования (воде) и отражается от дна и от объектов, находящихся в канале лоцирования, расположенных на максимальных расстояниях от антенны - Rлоц. Отраженные эхоимпульсы принимаются акустической антенной 7, и соответствующие им электрические сигналы поступают на вход приемного тракта 3, где осуществляется их обработка по заданному алгоритму (усиление, частотная фильтрация, изменение амплитудных соотношений в блоках «Отсечка», «Временная автоматическая регулировка усиления «ВАРУ», детектирование и др.). С выхода приемного тракта 2 сигналы поступают на блок формирования веера характеристик направленности 4, где выполняется прием эхосигналов по N направлениям (N>10), распределенным в секторе излучения, равном 180°. Затем эхосигналы, соответствующие каждому из N направлений, поступают на вход блока обработки 5, где выделяются последовательности эхоимпульсов от отдельных рыб, а затем на блок индикации 6, с которого осуществляется получение информации о наличии и о количестве рыбы.The control unit 1 generates periodically repeating clock pulses entering the generator path 2 and allowing it to generate a probing radio pulse arriving at the acoustic antenna 7, which may consist of one or several active surfaces that emit an acoustic probe signal into the aqueous medium. The radiation is produced in a plane coinciding with the diametrical plane of the vessel with an angle of directivity θ of the order of several degrees (Fig. 3), and in a plane perpendicular to the diametrical plane of the vessel within a sector of 180 °, as shown in Fig. 2. This signal propagates in the location medium (water) and is reflected from the bottom and from objects located in the location channel located at maximum distances from the antenna - Rlots. The reflected echo pulses are received by the acoustic antenna 7, and the corresponding electrical signals are fed to the input of the receiving path 3, where they are processed according to a predetermined algorithm (amplification, frequency filtering, changing the amplitude ratios in the "Cutoff", "Temporary automatic gain control" VARU ", detection, etc.). From the output of the receiving path 2, the signals are sent to the fan formation unit 4 of the directivity characteristics, where echo signals are received in N directions (N> 10) distributed in the emission sector equal to 180 °. Then, the echo signals corresponding to each of the N directions are fed to the input of the processing unit 5, where the sequences of echo pulses from individual fish are highlighted, and then to the indicating unit 6, from which information on the presence and quantity of fish is obtained.
Таким образом, за один цикл лоцирования просматривается все пространство, находящееся в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна. До прихода судна в некоторую точку пространства, в объеме водной среды концентрация рыб подчиняется некоторому закону распределения «F1». При приближении судна рыба реагирует на шум и уходит в сторону от судна. По мере приближения судна скорость ухода рыбы растет, что приводит к уменьшению плотности распределения рыбы на расстояниях от судна порядка нескольких десятков метров и увеличению ее концентрации на границе зоны испуга. На расстояниях, больших дистанции испуга, плотность рыбы не меняется, и общий закон плотности распределения рыбы будет характеризоваться зависимостью «F2», как показано на фиг.4. Причем, для разных направлений лоцирования, может существовать свой закон распределения «F2-i». Перераспределение рыбы в пространстве не меняет ее общего количества в объеме водной среды, представляющем собой полуцилиндр с осью, совпадающей с курсом судна и с радиусом, большим расстояния до границы зоны испуга рыбы. Поэтому при проведении лоцирования и подсчета количества рыбы до расстояний «Rлоц», больших, чем дистанция испуга рыбы «R1», ошибка, возникающая за счет ее ухода от судна, будет устранена. Очевидно, что при определении расстояния лоцирования «Rлоц» необходимо учитывать ряд параметров, а именно - шумность судна, скорость его хода, гидрологическую обстановку и др. Для большинства рыб «R1» примерно равно 100-200 м [4]. Поэтому расстояние Rлоц, большее зоны испуга «R1» и равное порядка (350-400) метров, является достаточным для определения средней плотности рыбы. В заявляемом способе Rлоц>R1.Thus, in one cycle of locating, all the space located in a plane perpendicular to the diametrical plane of the vessel is viewed. Before the vessel arrives at a certain point in space, in the volume of the aquatic environment, the concentration of fish is subject to a certain distribution law “F1”. When the vessel approaches, the fish reacts to noise and moves away from the vessel. As the vessel approaches, the speed of fish departure increases, which leads to a decrease in the distribution density of fish at distances from the vessel of the order of several tens of meters and an increase in its concentration at the boundary of the fright zone. At distances greater than the distance of the fright, the fish density does not change, and the general law of the distribution density of the fish will be characterized by the dependence "F2", as shown in Fig.4. Moreover, for different directions of location, there can exist its own distribution law “F2-i”. The redistribution of fish in space does not change its total amount in the volume of the aquatic environment, which is a half-cylinder with an axis coinciding with the ship's course and with a radius greater than the distance to the border of the fish fright zone. Therefore, when locating and counting the number of fish to distances “Rots” greater than the distance of the fright of the fish “R1”, the error arising from its departure from the vessel will be eliminated. Obviously, when determining the location distance “Rots”, it is necessary to take into account a number of parameters, namely, the noise of the vessel, its speed, hydrological situation, etc. For most fish, “R1” is approximately 100-200 m [4]. Therefore, the distance Rlots, greater than the fright zone "R1" and equal to the order of (350-400) meters, is sufficient to determine the average density of the fish. In the inventive method Rlots> R1.
В работе [2, с.89] отмечено, что "поскольку горизонтальное сечение зоны действия эхолота ничтожно мало по сравнению с расстоянием между галсами, задачей съемки является не обнаружение максимального числа косяков, а измерение статистических параметров случайного поля плотности зарегистрированных вдоль галсов концентраций". Это замечание является справедливым для всех систем, рассмотренных в материалах заявки. В существующих методиках расчета средней плотности рыбы в единичном объеме количество рыбы, обнаруженной в канале лоцирования, делят на величину объема, просмотренного за один (или за несколько) циклов лоцирования. Однако, как уже отмечалось, за счет ухода рыбы из зоны, расположенной в непосредственной близости от судна, получают значения ее плотности распределения заниженными на 70-80% [4]. Для устранения этой погрешности в заявляемом способе предложено выполнять лоцирование в сегменте, равном 180°, ориентированном перпендикулярно диаметральной плоскости судна, а подсчет рыбы осуществляют до расстояний «Rлоц», превышающих расстояние ухода рыбы «R1» от движущегося судна.In [2, p. 89], it was noted that "since the horizontal section of the sonar area is negligible compared to the distance between tacks, the task of shooting is not to detect the maximum number of jambs, but to measure the statistical parameters of a random density field recorded along the tacks of concentrations". This remark is true for all systems considered in the application materials. In existing methods for calculating the average density of fish in a unit volume, the number of fish found in the channel location, divided by the value of the volume viewed in one (or several) cycles of location. However, as already noted, due to the departure of fish from the area located in the immediate vicinity of the vessel, their distribution density values are underestimated by 70-80% [4]. To eliminate this error in the claimed method, it is proposed to perform location in a segment equal to 180 °, oriented perpendicular to the diametrical plane of the vessel, and fish are counted up to distances "Rlots" exceeding the distance of fish departure "R1" from the moving vessel.
При использовании средств лоцирования, как имеющихся, так и предложенного устройства, за счет движения судна, а также за счет его качки и рысканья, происходит уменьшение объема водной среды, из которого происходит прием эхосигналов, по сравнению с озвученным объемом, в котором распространяется зондирующий сигнал, что приводит к обнаружению рыбы только из части озвученного объема и соответственно к заниженным значениям плотности распределения рыбы.When using location means, both available and the proposed device, due to the movement of the vessel, as well as due to its pitching and yawing, there is a decrease in the volume of the aquatic environment from which echo signals are received, compared with the voiced volume in which the probe signal propagates , which leads to the detection of fish only from part of the voiced volume and, accordingly, to underestimated values of the distribution density of the fish.
Для устранения этой погрешности в предлагаемое устройство дополнительно введены два блока - блок определения положения судна 8 (фиг.1) и блок расчета коэффициента уменьшения зоны обзора «Кузо» 9. В блоке 8 определяют значения скорости судна, величину его крена, дифферента, а также угловую скорость рысканья. Эти величины подаются в блок 9, где постоянно рассчитывается поправочный коэффициент уменьшения зоны обзора «Кузо», поступающий на дополнительный вход блока обработки, в котором обнаруженное за цикл лоцирования количество рыб корректируется в соответствии со значением этого коэффициента, а также поступающий на вход блока управления и изменяющий параметры лоцирования (период лоцирования, количество и длительность зондирующих сигналов, ширину характеристики направленности антенны θ и др.) таким образом, чтобы минимизировать ошибку в количестве обнаруженной рыбы.To eliminate this error, two blocks were additionally introduced into the proposed device — a vessel position determination unit 8 (Fig. 1) and a “Kuzo” 9 viewing area reduction coefficient calculation unit. In block 8, the vessel speed values, its heel, trim, and yaw rate. These values are supplied to block 9, where the correction factor for reducing the Kuzo viewing zone is constantly calculated, which is fed to the additional input of the processing unit, in which the number of fish detected during the locating cycle is adjusted in accordance with the value of this coefficient, and also fed to the input of the control unit and changing the location parameters (location period, the number and duration of the probing signals, the width of the antenna directivity θ, etc.) in such a way as to minimize the error in number of fish detected.
Рассмотрим основные принципы определения коэффициента «Кузо».Consider the basic principles for determining the coefficient "Cuzo".
В процессе воздействия на судно волнения морской поверхности судно испытывает килевую, бортовую и вертикальную качку. Кроме того, судно совершает рысканье по курсу, отклоняясь от прямолинейного движения вправо и влево. Информацию об этих движениях судна можно получить с помощью современных датчиков качки (например, Airmar H2183), выдающих значения 3-х углов качки и величину вертикального смещения с частотой дискретизации 10÷20 Гц. Скорость линейного перемещения судна обычно определяют путем использования лагов различных конструкций [7]. Коэффициент уменьшения зоны обзора «Кузо» рассчитывают для каждого цикла лоцирования, и фактически он отражает ту часть озвученного объема водной среды, из которой можно принять отраженные эхосигналы. Математически коэффициент уменьшения зоны обзора «Кузо» является отношением лоцируемого объема водной среды «Vл» (объема, из которого могут быть приняты эхосигналы) к номинальному объему «Vн», равному объему, в котором распространяется зондирующий сигнал до максимальной дистанции лоцирования «Rлоц» за один цикл лоцирования:In the process of exposure of the vessel to the waves of the sea surface, the ship experiences keel, side and vertical pitching. In addition, the ship yawes at the heading, deviating from a straight line movement to the right and left. Information on these ship movements can be obtained using modern pitching sensors (for example, Airmar H2183) that give values of 3 pitching angles and the magnitude of the vertical displacement with a sampling frequency of 10 ÷ 20 Hz. The linear velocity of the vessel is usually determined by using lags of various designs [7]. The reduction coefficient of the Kuzo viewing zone is calculated for each location cycle, and in fact it reflects that part of the voiced volume of the aquatic environment from which reflected echo signals can be received. Mathematically, the coefficient of reduction of the Kuzo viewing zone is the ratio of the located volume of the aquatic environment “Vl” (the volume from which echo signals can be received) to the nominal volume “Vн”, equal to the volume in which the probe signal propagates to the maximum location distance “Rots” for one cycle of location:
После излучения зондирующего сигнала судно совершает сложные движения, изменяющие пространственное положение характеристики направленности (ХН) антенны в режиме приема. Для определения объема пространства, в котором пересекаются лучи приемной и передающей XH требуется выполнить сложные математические расчеты.After the radiation of the probe signal, the vessel makes complex movements that change the spatial position of the directivity (XI) of the antenna in the receiving mode. To determine the amount of space in which the rays of the receiving and transmitting XH intersect, complex mathematical calculations are required.
Для упрощения расчетов сложное движение судна под влиянием качки, линейного перемещения и рысканья рассматривают независимо для каждой из составляющих, находят коэффициент «Кузоi» для каждого элемента изменения состояния судна, а потом для определения общего коэффициента уменьшения зоны обзора «Кузо» их перемножают.To simplify the calculations, the complex movement of the vessel under the influence of pitching, linear movement and yaw is considered independently for each of the components, the coefficient “Kuzo i ” is found for each element of the change in the state of the vessel, and then they are multiplied to determine the overall coefficient of reduction of the viewing zone “Kuzo”.
При нахождении объемов все поверхности с малой кривизной можно заменять плоскостями и все сводить к расчетам объемов простых геометрических тел - конусов, цилиндров, шаров.When finding volumes, all surfaces with small curvature can be replaced by planes and everything can be reduced to calculating the volumes of simple geometric bodies - cones, cylinders, balls.
Рассмотрим прямолинейное движение судна в отсутствие качки. Поскольку скорость распространения звуковых колебаний в водной среде конечна и составляет примерно 1500 м/с, то возникает эффект, называемый динамическим сужением характеристики направленности антенны и приводящий к уменьшению лоцируемого объема. Динамическое сужение (фиг.3) приводит к образованию непросматриваемого объема пространства, расположенного от крайнего луча характеристики направленности по корме судна до некоторой плоскости, отстоящей от этого крайнего луча на некоторый угол «φ» (строго говоря, не до плоскости, а до сложной искривленной поверхности, радиусом кривизны которой можно пренебречь). Величина этого угла зависит от скорости движения судна «v» и скорости распространения звука в воде «с». Угол динамического сужения приближенно определяется из выражения:Consider the rectilinear motion of the vessel in the absence of pitching. Since the speed of propagation of sound vibrations in the aquatic environment is finite and amounts to approximately 1500 m / s, an effect arises called dynamic narrowing of the directivity of the antenna and leading to a decrease in the located volume. Dynamic narrowing (Fig. 3) leads to the formation of an invisible volume of space located from the extreme beam of the directional characteristic at the stern of the vessel to a plane that is separated from this extreme beam by a certain angle “φ” (strictly speaking, not to the plane, but to the complex curved surface whose radius of curvature can be neglected). The value of this angle depends on the speed of the vessel "v" and the speed of sound propagation in the water "s". The angle of dynamic narrowing is approximately determined from the expression:
Акустическая антенна для предложенного способа обзора пространства состоит из двух активных частей, располагаемых в районе правого и левого бортов, и обычно они крепятся на некотором расстоянии друг от друга. В результате этого под днищем судна образуется зона пропуска «Vкор» (фиг.2), объем которой равен:The acoustic antenna for the proposed method of viewing space consists of two active parts located in the area of the right and left sides, and usually they are mounted at a certain distance from each other. As a result of this, under the bottom of the vessel is formed a passage zone "Vcor" (figure 2), the volume of which is equal to:
где: Lант - расстояние между антеннами правого и левого бортов, L -расстояние, проходимое судном за один период излучения-приема, Rлоц - дистанция лоцирования.where: Lant is the distance between the antennas of the right and left sides, L is the distance traveled by the vessel for one period of radiation-reception, Rlots is the location distance.
Мертвая зона антенн «Vмз» образуется вследствие того, что антенны находятся на некотором заглублении от водной поверхности для того, чтобы при сильной качке не выйти из воды и не получить повреждений вследствие работы на воздух. Также на протяженность данной зоны по глубине влияют длительность зондирующего сигнала, величина механической добротности акустической антенны и ряд других параметров. Аналитически объем этой зоны определяется из выражения:The dead zone of “Vmz” antennas is formed due to the fact that the antennas are located at some depth from the water surface so that, with strong rolling, they do not come out of the water and get damaged due to work on air. The length of the given zone in depth is also affected by the duration of the sounding signal, the value of the mechanical quality factor of the acoustic antenna, and a number of other parameters. Analytically, the volume of this zone is determined from the expression:
где: Нзм - протяженность мертвой зоны антенны, θ - ширина характеристики направленности антенны, φ - угол динамического сужения характеристики направленности антенны (фиг.3).where: Nm is the length of the dead zone of the antenna, θ is the width of the directivity of the antenna, φ is the angle of dynamic narrowing of the directivity of the antenna (Fig.3).
Зона пропуска у дна образуется вследствие кривизны фронта акустической волны при излучении сигнала в водную среду. На больших расстояниях кривизна фронта мала, но, тем не менее, требует учета.A skip zone at the bottom is formed due to the curvature of the front of the acoustic wave when the signal is radiated into the aquatic environment. At large distances, the front curvature is small, but, nevertheless, requires consideration.
При бортовой качке из-за наклона лучей на угол качки «β» (фиг.6) возникает дополнительная зона пропуска сбоку судна. Форма этой зоны может быть приближенно представлена усеченной пирамидой с прямоугольным основанием, вершина которой отсекается мертвой зоной антенн.When rolling on-board due to the tilt of the beams to the pitch angle "β" (Fig.6) there is an additional pass zone on the side of the vessel. The shape of this zone can be approximately represented by a truncated pyramid with a rectangular base, the top of which is cut off by the dead zone of the antennas.
Аналогично рассматривают влияние остальных факторов на величину уменьшения объема лоцирования.Similarly consider the influence of other factors on the magnitude of the decrease in the volume of location.
Определив положение судна в блоке 8, рассчитывают в блоке 9 величину коэффициента «Кузо», а затем в блоке 5 корректируют количество обнаруженной рыбы, разделив ее значение на коэффициент «Кузо», а в блоке управления изменяют параметры лоцирования (период лоцирования, количество и длительность зондирующих сигналов, ширину характеристики направленности антенны θ и др.) таким образом, чтобы минимизировать ошибку в количестве обнаруженных рыб.Having determined the position of the vessel in block 8, the Kuzo coefficient is calculated in block 9, and then the amount of fish found is corrected in block 5 by dividing its value by the Kuzo coefficient, and the location parameters are changed in the control unit (location period, number and duration sounding signals, antenna directivity width θ, etc.) so as to minimize the error in the number of fish detected.
Таким образом, в заявляемом устройстве устраняется также погрешность, вызванная уменьшением объема лоцирования за счет перемещения судна и влияния на него различных дестабилизирующих факторов (качки, рысканья и др.). Предложенная методика была подтверждена расчетами, проведенными для различных исходных концентраций рыбы, скоростей хода, величин качки, рысканья, вертикального перемещения судна.Thus, the claimed device also eliminates the error caused by the decrease in the volume of location due to the movement of the vessel and the influence of various destabilizing factors (pitching, yaw, etc.). The proposed methodology was confirmed by calculations carried out for various initial concentrations of fish, speed, pitching, yaw, and vertical movement of the vessel.
Использование предложенного способа и реализующего его устройства не представляет сложностей. Текущие параметры положения судна определяются многочисленными стандартными датчиками [7, 8], подсоединенными к ЭВМ, рассчитывающей коэффициент «Кузо» и выполняющей корректировку количества обнаруженной рыбы. Излучение зондирующего сигнала и прием эхосигналов по заданным направлениям выполняется устройством, составные части которого рассмотрены в работах [1, 9, 10].Using the proposed method and the device that implements it is not difficult. The current position parameters of the vessel are determined by numerous standard sensors [7, 8] connected to a computer that calculates the Kuzo coefficient and adjusts the number of fish found. The radiation of the probing signal and the reception of echo signals in given directions is performed by the device, the components of which are considered in [1, 9, 10].
Источники информацииInformation sources
1. Кобяков Ю.С., Кудрявцев Н.Н., Тимошенко В.И. Конструирование гидроакустической рыбопоисковой аппаратуры. - Л.: Судостроение, 1986. - 272 с.1. Kobyakov Yu.S., Kudryavtsev NN, Timoshenko V.I. The design of sonar fishing equipment. - L .: Shipbuilding, 1986 .-- 272 p.
2. Юданов К.И., Калихман И.Л., Теслер В.Д. Руководство по проведению гидроакустических съемок. - М.: ВНИРО, 1984. - 124 с.2. Yudanov K.I., Kalikhman I.L., Tesler V.D. Guide for sonar surveys. - M.: VNIRO, 1984. - 124 p.
3. Юданов К.И. Гидроакустическая разведка рыбы. - СПб.: Судостроение, 1992. - 192 с.3. Yudanov K.I. Hydroacoustic exploration of fish. - St. Petersburg: Shipbuilding, 1992. - 192 p.
4. Olsen К. Fish behavior and acoustic sampling. // Intern. symp. on fish. acoust., 1987, Seattle, USA, 28p.4. Olsen K. Fish behavior and acoustic sampling. // Intern. symp. on fish. acoust., 1987, Seattle, USA, 28p.
5. Устройство для поиска рыбы. Патент RU 2229226, МПК A01K 79.00, опубл. 27.05.2004.5. A device for finding fish. Patent RU 2229226, IPC A01K 79.00, publ. 05/27/2004.
6. Устройство для оценки размеров рыб в процессе их поиска. Патент RU 2367151, МПК A01K 61.00, опубл. 20.09.2009.6. A device for assessing the size of fish in the process of their search. Patent RU 2367151, IPC A01K 61.00, publ. 09/20/2009.
7. Букатый В.М., Дмитриев В.И. Гидроакустические лаги. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 176 с.7. Bukaty V.M., Dmitriev V.I. Hydroacoustic logs. - M.: Food Industry, 1980. - 176 p.
8. Проектирование датчиков для измерения механических величин. Под ред. Е.П.Осадчего. - М.: Машиностроение, 1979. - 480 с.8. Design of sensors for measuring mechanical quantities. Ed. E.P. Osadchy. - M.: Mechanical Engineering, 1979. - 480 p.
9. Самойлов Л.К. Электронное управление характеристик направленности антенн. - Л.: Судостроение, 1987. - 280 с.9. Samoilov L.K. Electronic control of directional characteristics of antennas. - L .: Shipbuilding, 1987. - 280 p.
10. Смарышев М.Д., Добровольский Ю.Ю. Гидроакустические антенны. - Л.: Судостроение, 1984. - 300 с.10. Smaryshev M.D., Dobrovolsky Yu.Yu. Hydroacoustic antennas. - L .: Shipbuilding, 1984. - 300 p.
11. Шунтов В.П. О некоторых нерешенных научных и прикладных вопросах изучения тихоокеанских лососей в ближайшие годы. Владивосток, 2006, ТИНРО-центр. Бюллетень №1 реализации «Концепции дальневосточной бассейновой программы изучения тихоокеанских лососей», с.3-11.11. Shunts V.P. About some unresolved scientific and applied issues of studying Pacific salmon in the coming years. Vladivostok, 2006, TINRO Center. Bulletin No. 1 of the implementation of the "Concept of the Far Eastern Basin Program for the Study of Pacific Salmon", pp. 3-11.
12. Кузнецов М.Ю. Опыт использования научного эхолота ЕК-500 для исследования распределения и количественных оценок тихоокеанских лососей в Беринговом море в летне-осенний период. Владивосток. 2004. Изв. ТИНРО, т.139, с.404-417.12. Kuznetsov M.Yu. The experience of using the scientific sounder EK-500 to study the distribution and quantitative estimates of Pacific salmon in the Bering Sea in the summer-autumn period. Vladivostok. 2004. Izv. TINRO, t. 139, p. 404-417.
13. Николаев А.В., Кузнецов М.Ю., Сыроваткин Е.В. Гидроакустические исследования тихоокеанских лососей в северной части Тихого океана. Владивосток. 2007. Изв. ТИНРО, т.150, с.27-47.13. Nikolaev A.V., Kuznetsov M.Yu., Syrovatkin E.V. Hydroacoustic studies of Pacific salmon in the North Pacific. Vladivostok. 2007. Izv. TINRO, t. 150, p. 27-47.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010108610/28A RU2421755C1 (en) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Method and device for searching for and counting fish |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010108610/28A RU2421755C1 (en) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Method and device for searching for and counting fish |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2421755C1 true RU2421755C1 (en) | 2011-06-20 |
Family
ID=44738139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010108610/28A RU2421755C1 (en) | 2010-03-09 | 2010-03-09 | Method and device for searching for and counting fish |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2421755C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2558003C1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Конструкторское бюро морской электроники "Вектор" | Fish searching and counting device |
| RU2577089C1 (en) * | 2014-09-08 | 2016-03-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method and system for automatically controlled active protection of objects on side of aquatic environment |
| RU178905U1 (en) * | 2018-01-10 | 2018-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро морской электроники "Вектор" | MULTI-BEAM SCIENTIFIC ECHO SOUNDER FOR ACCOUNTING WATER BIORESOURCES |
| RU2697430C1 (en) * | 2018-11-30 | 2019-08-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро морской электроники "Вектор" (ООО КБМЭ "Вектор") | Hydroacoustic system for fish monitoring in cages of industrial aquaculture enterprises |
-
2010
- 2010-03-09 RU RU2010108610/28A patent/RU2421755C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2558003C1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью Конструкторское бюро морской электроники "Вектор" | Fish searching and counting device |
| RU2577089C1 (en) * | 2014-09-08 | 2016-03-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Method and system for automatically controlled active protection of objects on side of aquatic environment |
| RU178905U1 (en) * | 2018-01-10 | 2018-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро морской электроники "Вектор" | MULTI-BEAM SCIENTIFIC ECHO SOUNDER FOR ACCOUNTING WATER BIORESOURCES |
| RU2697430C1 (en) * | 2018-11-30 | 2019-08-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро морской электроники "Вектор" (ООО КБМЭ "Вектор") | Hydroacoustic system for fish monitoring in cages of industrial aquaculture enterprises |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| MacLennan | Acoustical measurement of fish abundance | |
| EP1894038B1 (en) | Continuous, continental-shelf-scale monitoring of fish populations and behavior | |
| RU2343502C2 (en) | Method and system of positional analysis of object under observation by depth in aqueous medium | |
| RU2634787C1 (en) | Method of detecting local object against background of distributed interference | |
| RU2421755C1 (en) | Method and device for searching for and counting fish | |
| RU2461845C1 (en) | Hydroacoustic system for imaging underwater space | |
| RU2012153734A (en) | METHOD FOR SHOOTING AQUATORIA BOTTOM RELIEF AND DEVICE FOR SHOOTING AQUATORIA BOTTOM RELIEF | |
| CN108398690B (en) | Submarine backscattering intensity measuring method | |
| US20130235699A1 (en) | System and method of range estimation | |
| Gallaudet et al. | High-frequency volume and boundary acoustic backscatter fluctuations in shallow water | |
| RU178905U1 (en) | MULTI-BEAM SCIENTIFIC ECHO SOUNDER FOR ACCOUNTING WATER BIORESOURCES | |
| JP7390366B2 (en) | Methods for determining depth or water depth profiles based on average sound velocity profiles, methods for determining such velocity profiles, and associated sonar systems | |
| RU153808U1 (en) | PARAMETRIC ECHO DEDOMETER | |
| RU117018U1 (en) | NAVIGATING HYDROACOUSTIC STATION | |
| RU2378663C1 (en) | Method of determining horizontal coordinates of stationary underwater source of hydroacoustic navigation signals | |
| RU2558003C1 (en) | Fish searching and counting device | |
| Trevorrow | Salmon and herring school detection in shallow waters using sidescan sonars | |
| RU166051U1 (en) | CORRELATION LAG | |
| RU2545065C2 (en) | Method to measure acoustic speed in water | |
| Furusawa | Volume scattering and echo integration in fisheries acoustics revisited | |
| Sathishkumar et al. | Echo sounder for seafloor object detection and classification | |
| RU167164U1 (en) | HYDROACOUSTIC MULTI-BEAM SYSTEM FOR DETERMINING NUMBER AND PARAMETERS OF FISH | |
| RU2660292C1 (en) | Method for determining object immersion depth | |
| RU2795577C1 (en) | Multi-frequency correlation method for measuring current velocity | |
| RU2570100C1 (en) | Hydroacoustic determination of object spatial characteristics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130310 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150220 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170310 |