SU1080095A1 - Устройство дл определени глубины нахождени центра плотности рыбных скоплений - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ НАХОЖДЕНИЯ ЦЕНТРА ПЛОТНОСТИ РЫБНЫХ СКОПЛЕНИЙ, содержащее,последовательно соединенные аналоговый ключ,,амплитудный детектор, квадратор , управл емый интегратор, аналого-цифровой преобразователь, а также схему управлени  аналоговом ключом , генератор опорной частоты, первый делитель частоты с посто нным коэффициентом делени  и цифровой индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности определени  глубины нахождени  центра плотности рыбных скоплений путем автоматической обработки эхосигналов, в него введены дешифратор, второй делитель частоты с переменным коэффициентом делени , схема формировани  временных интервалов, первый и второй регистры пам ти, цифровой компаратор , логический элемент ИЛИ и счетчиктекущей глубины, причем выходы дешифратора подключены к управл ющим входам второго делител , к счетному входу которого подключен выход первого делител , а выход второго делител  подключен к одному из входов схемы формировани  временных интервалов , другой вход которой подключен к выходу первого делител , выход схе1«ы формировани  временных интервалов подключен к управл ющим входам интегратора и аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с информационным входом первого регис (Л тра пам ти и с одним из входов цифрового компаратора, а выход первого регистра пам ти соединен с другим входом цифрового компаратора, выход которого соединен с одним из входов логического элемента ИЛИ, к другому входу которого и входам запуска схемы формировани  временных интервалов схемы управлени , счетчика текущей глубины и генератора опорной частоас ты подключен выход схемы формировани  сигнала посылки эхолота, а выход логического элемента ИЛИ соединен с входакш разрешени  записи первого и « ел второго регистров пам ти, а на инфор мационный вход второго регистра па ,м ти подключен выход счетчика текущей глубины, а выходы двух регистров пам ти подключены к соответс вующим цифрового индикатора.

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано в качестве устройства дл  автоматизации определени  глубины нахождени  максимально плотной части рыбных скоплений (центра плотности) и соответствующего значени  плотности в условных единицах.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные стробирующую схему, амплитудный детектор, пороговое устройство, пиковый детек тор, а также генератор опорных импульсов , определ ющие дальность до цели по величине задержки максимума отраженного сигнала относительно зондируклцей посылки ГП.

Однако максимальйа  амплитуда эхрсйгнала от скоплени   вл етс  выборочным мгновенным значением огибаю- щей, котора  может быть значительно искажена мультипликативной помехой, что может привести к получению ложных значений дистанции до цели.Кроме того, величина максимальной амплитуды эхосигнала не позвол ет определить значени  плотности в исследованных сло х по глубине с достаточной достоверностью.

При прицельном траловом лове дл  повышени ,эффективности облова необходимо знать как глубину нахождени  наиболее плотной части скоплени , та и оценку его плотности в условных единицах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо1иу результату  вл етс  устройство, позвол клцее получать профиль распределени  относительной плотности рыбных скоплений по глубине, содержащее последовательно соединенные входную стробирующую схему, амплитудный етектор , квадратор, интегратор со схемой управлени  и устройство регис трации 2 J.

Недостатками этого устройства  вл ютс  невозможность автоматического определени  глубины залегани  центра плотности рыбных скоплений и его условной, плотности, необходимость последующей обработки оператором полученных профилей распределеНИН плотности скоплений по глубине.

Цель,изобретени  - повышение точмости определени  глубины нахождени  центра плотности рыбных скоплений путем автоматической обработки Гхосигналов .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  определени  глубины нахождени  центра плотности рыбных скоплений, содержащее последовательно соединенные аналоговый ключ амплитудный детектор, квадратор, управл емый интегратор, аналого-цифровой преобразователь, а также схему управлени  аналоговым ключом, генератор опорной частоты, первый делитель

частоты с посто нным коэффициентом делени , цифровой индикатор, введены дешифратор, второй делитель частоты с переменным коэффициентом делени , схема формировани  временных интервалов , первый и второй регистры пам ти цифровой компаратор, логический элемент ИЛИ и счетчик текущей глубины, причем выходы дешифратора подключены к управл ющим входам второго делител  , к счетному входу которого подключен выг эд первого делител , а выход второго делител  подключен к одному из входов схемы формировани  временных интервалов, другой вход которой подключен к выходу первого делител , выход схемы формировани  временных интервалов подключен к управл ющим входам интегратора и аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с информационным входом первого регистра пам ти и с одним из входов цифрового компаратора , а выход первого регистра пам ти соединен с другим входом цифрового компаратора, выход которого соединен с одним из входов логического элемента ИЛИ, к другому входу которого и входам запуска схемы формировани  временных интервалов, схемы управлени , счетчика текущей глубины и генератора опорной частоты подключен выход схемы формировани  сигнала посылки эхолота, а выход логического элемента ИЛИ соединен с входами разрешени - записи первого и второго регистров , а на информационный вход второго регистра пам ти подключен выход счетчика текущей глубины , а выходы двух регистров пам ти подключены к соответствующим входам цифрового индикатора.

На фиг.1 представлена структурна  схема предлагаемого устройства дл  определени  глубины нахождени  центр плотности рыбных скоплений; на фиг.2 временные диаграммы работы устройства .

Устройство содержит аналоговый ключ 1, амплитудный детектор 2, квадратор 3, управл емый интегратор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, дешифратор б, делитель 7 частоты с переменным коэффициентом делени , схему 8 формировани  временных интервалов , делитель9 частоты с посто нным коэффициентом делени , ге ератор 10 опорной частоты,первый и второй регистры 11 пам ти, схему 12 управлени , счетчик 13 текущей глубины , цифровой компаратор 14, схему ИЛИ 15 индикатор 16, регистр 17 пам ти .

В устройстве последовательно соединены аналоговый ключ 1, амплитудный детектор 2, квадратор 3, управл емый интегратор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, первый регистр 11 пам ти, цифровой компаратор 14,

выход которого подключен через схему ИЛИ 15 к входам разрешени  записи первого и второго регистров 11 и 17 пам ти. Выход генератора 10 опорной частоты подключен к делителю 9, выходы которого подключены к аналого-цифровому преобразователю 5, входу С счетчика 13 текущей глубины, к схеме 12 управлени  аналоговым ключом, к делителю 7 и к схеме 8 формировани  временных интервалов. Выходной код счетчика 13 текущей глубины поступает на регистр 17 пам ти, выход которого подключен к одному из входов индикатора 16, к второму входу индикатора 16 подключен выход регистра 11 пам ти. Импульсы со схемы формировани  посылки эхолота пост пают на схему 12 управлени  аналоговым ключом, схему 8 формировани  временных интервалов, генератор 10 опорной частоты, вход R счетчика 13 текущей глубины и на один из входов схемы ИЛИ 15. Код положени  переключател  длительности импульса эхолота поступает на вход дешифратора 6, выход которого подключен к управл ющему входу делител  7 частоты, а выход делител  подключен к входу схемы 8 формировани  временных интервалов.

Выход схемы 8 формировани  временных интервалов подключен к.управл ющим входам управл емого интегратора 4 и аналого-цифрового преобразовател  5, а выход схемы 12 управлени  аналоговым ключом подключен к управл ющему входу аналогового ключа 1 ,

Устройство дл  определени  глубины нахождени  центра плотности рыбны скоплений работает следугацим образом

Эхосигналы с выхода усилител  эхолота поступают на амплитудный детектор 2 через-аналоговый ключ 1,, стробирующий эхосигналы в интервале времени , задаваемом схемой 12 управлени что позвол ет устранить донный эхосигнал . Огибающа  эхосигнала после детектора 2 поступает на квадратор 3, с выхода которого квадрат модул  огибающей, пропорциональный величине плотности скоплений,поступает на вход управл емого интегратора 4. Посылки эхолота поступают на схему 12 управлени , схему 8 формировани  временных интервалов, генератор 10 опорной частоты, в качестве синхроимпульса , а также на вход R счетчика 13 текущей глубины дл  сброса его в нулевое состо ние и через схему ИЛИ 15 на входы разрешени  записи регистров 11 и 17 пам ти дл  записи в них начального нулевого состо ни .

На фиг.2а показаны импульсы пось1пки эхолота; на фиг. 26 - импульсы заполнени  дл  аналого-цифрового преобразовател  5, на фиг.2в - импульсы на выходе делител  9 частоты; на фиг.2г - импульсы на выходе делител  7 частоты; на фиг.2д - импульсы , период следовани  которых определ ет врем  разр да управл емого интегратора 4; на фиг.2е - временна  последовательность импульсов на выходе схемы 8 формировани  временной последовательности импульсов/ на фиг.2ж - сигнал на выходе квадратора 3, пропорциональный значению квадрата модул  огибающей сигнала/ на фиг.2з - временной строб на выходе схемы управлени  аналоговым ключом 1, на фиг.2и - форма напр жени  на выходе управл емого интегратора 4, на фиг.2к - число импульсов заполнени  на выходе аналого-цифрового преобразовател  5; на фиг.2л - импульс разрешени  записи на выходе компаратора 14, на фиг. 2м - импульс посылки эхолота, обнул ющий счетчик 13 и регистры 11 и 17 пам ти.

Схема управлени  аналоговым ключом вырабатывает временной строб Н, в пределах которого входные эхосигналы через аналоговый ключ 1 поступ ют на амплитудный детектор 2, квадратор 3, откуда квадрат модул  огиОающей (фиг.2ж) подаетс  на вход управл емого интегратора. На управл ющий вход интегратора 4 поступает временна  импульсна  последовательность {фиг.2е) с периодом следовани ,состо щим из отрезков t и , t -врем  интегрировани , а t2 врем  разр да интегратора от источника опорного напр жени . Соотношение времени i, и t- выбираетс  из услови , что

cf сТ

t. должно быть /п , где - - минимальный разрешаемый эхолотом объем f - длительность импульса эхолота (1-10 м/сек), п - коэффициент (2-30) дл  скоплений (кос ков) рыб, врем  разр да интегратора (врем  измерени  должно быть Л t, чтобы при указанных длительност х эхосигналов от кос ков не была значительной погрешность/ вызванна  тем, что управл юща  импульсна -- последовательност не синхронизирована с максимумом эхосигнала ) .

Нужные дл  работы устройства частоты импульсов формируютс  с помощью делител  9 частоты, на который поступает опорна  частота от генератора 10. В задающем генераторе 10имеетс  схема синхронизации, осуществл юща  временную прив зку внешнего сигнала (импульса посылки) к опорной частоте . Делитель 9 частоты вырабатывает импульсы с частотой следовани  750 Гц (фиг.2в, один период соответствует одному метру глубины) , посту пающие на счетчик 13 текущей глубины и схему 12 управлени  аналоговым ключом, импульсы, период следовани  которых определ ет врем  разр да ин гратора г.(фиг.2е), ИМПУЛЬСЫ за7т--- . у f «4ii l у J4. полнени  1:Фиг.2б) дл  аналого-цифро Р«ад ед вани  которых выбран из расчета 10 периодов на полное врем  разр да t ИМПУЛЬСЫ (ФИГ.2Д) поступают на счет ный вход делител  7 и на схему 8 фо мировани  временной последовательно ти, Величина t в процессе работы молет измен тьс  в соответствии с уста в эхолоте величиной длител мости зондирующегр импульса. От эхолота поступает значение уст новленной Переключателем длительност импульс а Г в виде кода из N(N число возможных значений длительност импульса дл  данного эхолота). Этот код поступает в дешифратор б, которы преобразует его в код нужного значени  коэффициента делени  К дл  управ лени  делителем 7 частоты. На выходе делител  7 формируютс  импульсы с пе риодом следовани  (р) т t- -ь t Kt которые вместе с импульсами (фиг.2д) поступают на схему 8 Формировани  временной последовательности. Временна  последовательность .(фиг.2е) поступает на управл емый интегратор 4 и аналого-цифровой преобразователь 5. Форма напр жени  на выходе управл емого интегратора 4 показана на фиг.2и. в аналого-цифровом преобразователе 5 величина на-7 пр жени  на выходе интегратора 4 в каждом периоде Т, накопленна  за врем  t , преобразуетс  в импульс, по длительности равный времени разр да интегратора, а затем подсчитываетс  аисло периодов импульсов заполнени  (фиг.2к). Таким образом, на выходе аналого-цифрового npeG6pa3OBaTejfe 5 Формируетс  код, соответствующий оценке величины условной плотности скоплени  в каждом периоде измерени  т.е. в последовательных сло х-по глубине . С выхода аналого-цифрового преобраэовател  5 код поступает на инФормационный вход регистра 11 пам ти parLTT ЦИФРОВОГО ко аратора 14, которые образуют схему ийгистра 11 пам ти и, таким обраэоГ компаратор сравнивает значени  SOB слоев пГ последовательных слоев по глубине и формирует импульс olnTTor тогда, когда последующее значение плотности больше предвдущего и на п гистре 11 пам ти новое значение плотности. Одновременно на регистре 17 пам ти в те же моменты времени (фиг.2л) фиксируетс  значение глубины сло  с максимальной плотностью , с выходов счетчика 13 текущей глубины, таким образом, по окончании каждого цикла зондировани  на регистре 11 остаетс  значение максимальной условной плотности и в пределах посылки, а на регистре 17 - глубины сло , в котором оно измерено. Б начале каждого цикла измерени  импульс посылки эхолота (фиг.2м) обнул ет счетчик 13 и, проход  через схему ИЛИ 15,записывает в регистры 11 и 17 исходное нулевое состо ние. Коды с выходов регистров пам ти поступают на блок 16 цифровой индикации, след  за показани ми которого, штурман может принимать решени  при прицельном траловом лове. Устройство дл  обработки гидроакустической информации дл  определени  глубины залегани  центра плотности рыбных скоплений и его условной плотности использовано в составе беегового макета гидроакустического нформационно-вычислительного комлекса АСУТП тралового лова Атлант-1 Проведенные расчеты показали, что ффективность работы траловой систеы за счет использовани  изобретени  овыситс  на 20%, что в пересчете на дно судно дает экономический эффект о 300 тыс.руб. в год.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ НАХОЖДЕНИЯ ЦЕНТРА ПЛОТНОСТИ РЫБНЫХ СКОПЛЕНИЙ, содержащее,последовательно соединенные аналоговый ключ,.амплитудный детектор, квадратор, управляемый интегратор, аналого-цифровой преобразователь, а также схему управления аналоговым ключом, генератор опорной частоты, первый делитель частоты с постоянным коэффициентом деления и цифровой индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения глубины нахождения центра плотности рыбных скоплений путем автоматической обработки эхосигналов, в него введены дешифратор, второй делитель частоты с переменным коэффи- * циентом деления, схема формирования временных интервалов, первый и второй регистры памяти, цифровой компаратор, логический элемент ИЛИ и счетчик^-текущей глубины, причем выходы дешифратора подключены к управляющим входам второго делителя, к счетному входу которого подключен выход первого делителя, а выход второго делителя подключен к одному из входов схемы формирования временных интервалов , другой вход которой подключен к выходу первого делителя, выход схеформирования временных интервалов подключен к управляющим входам интегратора и аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с информационным входом первого регистра памяти и с одним из входов цифрового компаратора, а выход первого регистра памяти соединен с другим входом цифрового компаратора, выход которого соединен с одним из входов логического элемента ИЛИ, к другому входу которого и входам запуска схемы формирования временных интервалов, схемы управления, счетчика текущей глубины и генератора опорной частоты подключен выход схемы формирования сигнала посылки эхолота, а выход логического элемента ИЛИ соединен с входам® разрешения записи первого и второго регистров памяти, а на инфор мационный вход второго регистра памяти подключен выход счетчика текущей глубины, а выходы двух регистров памяти подключены к соответствующим входам цифрового индикатора.

   SU ... 1080095 >