Гидроакустическая система контроля параметров трала


 


Владельцы патента RU 2447458:

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, ОТ ИМЕНИ КОТОРОЙ ВЫСТУПАЕТ МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ (RU)

Изобретение относится к рыбопромысловой технике и может быть использовано на судах рыбопромыслового и научно-исследовательского флота для поиска и обнаружения рыбы и других объектов лова. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности. Устройство содержит надводный модуль 1, расположенный на буксирующем судне, линию связи 2 и закрепленный на верхней подборе трала подводный модуль 3, который включает гидроакустическую антенну вертикального обзора 4, выполненную в форме полуокружности из набора приемо-излучающих элементов 5, гидроакустическую антенну горизонтального обзора 6, выполненную в форме по меньшей мере двух горизонтальных рядов приемо-излучающих элементов 7, обе гидроакустические антенны 4 и 6 вместе с излучающе-приемным трактом размещены в одном герметичном корпусе, Излучающе-приемный тракт 3 подводного модуля содержит блоки переключения режимов 8 и 8', многоканальные усилители эхосигналов 9 и 9', аналого-цифровые преобразователи 10 и 10', а также блок коммутации сигналов линии связи 11 и генераторов излучаемых сигналов 12 и 12'. Надводный модуль 1 включает блок коммутации сигналов линии связи 13, формирователи характеристик направленности гидроакустических антенн 14 и 14', блоки корреляционной обработки сигналов 15 и 15' и квадратичные детекторы 16 и 16' соединены с входами блока обработки и отображения принятой акустической информации 17. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к рыбопромысловой технике и может быть использовано на судах рыбопромыслового и научно-исследовательского флота для поиска и обнаружения рыбы и других объектов лова.

Известна гидроакустическая система контроля параметров трала, содержащая соединенные между собой надводный и подводный модули, причем надводный модуль включает блок обработки и отображения информации, а подводный модуль включает акустическую излучающую систему из гидроакустического преобразователя и возбуждающего генератора, а также дистанционного переключения угла наклона отклонения оси преобразователя от оси трала (патент РФ №2122788, МПК А01К 73/02, опубл. 10.12.1998 г.).

Недостатком данной системы является большая погрешность определения ориентации рыбы относительно трала, так как регистрация косяков рыбы происходит вдали от трала штатным рыболокатором судна.

Известна гидроакустическая система контроля параметров трала, содержащая соединенные между собой кабельной линией связи надводный и подводный модули, при этом подводный модуль выполнен в виде траловой гидроакустической антенны, закрепленной на верхней подборе трала так, чтобы зондирование осуществлялось вертикально вниз, а надводный модуль включает блок управления, усилитель эхосигналов, генератор посылок и блок отображения информации (В.М.Букатый, Промысловая гидроакустика и рыболокация, Изд-во «Мир», Москва, 2003 г., стр.446).

Недостатком данного устройства является невозможность определения косяков рыбы в горизонтальной плоскости, так как направленная вниз от верхней подборы трала гидроакустическая антенна позволяет регистрировать только нижнюю подбору, дно водоема и косяк рыбы между верхней и нижней подборами.

Известна гидроакустическая система контроля параметров трала, содержащая соединенные между собой кабельной линией связи надводный и подводный модули, при этом подводный модуль выполнен в виде гидроакустической приемо-излучающей антенны, выполненной 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 ответвители, при этом концы усов соединены с буксирующим судном посредством траловых вееров, а надводный модуль содержит судовые бортовые электронные блоки обработки и отображения принятой акустической информации со схемой запуска (патент РФ №22229226, МПК А01К 79/00, опубл. 27.05.2004 г.).

Недостатком данного устройства является малая эффективность обнаружения и определения фактического количества рыбы в придонных слоях водной среды, так как при эхолокации остаются непросматриваемые зоны.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению (прототипом) является известная гидроакустическая система контроля параметров трала, содержащая надводный модуль, расположенный на буксирующем судне, соединенный с ним через кабельную линию связи и закрепленный на трале подводный модуль, причем подводный модуль включает гидроакустическую антенну вертикального зондирования с излучающе-приемным трактом, а надводный модуль включает блок обработки и отображения принятой акустической информации, при этом гидроакустическая антенна вертикального зондирования выполнена из N-го количества эхолокационных датчиков с пересечением зон действия соседних эхолокационных датчиков, каждый из которых выполнен двух или трех секционным вдоль линии, проходящей через их последовательность, каждый из этих датчиков снабжен двумя дополнительными каналами приема отраженных сигналов, причем блок обработки и отображения принятой акустической информации надводного модуля снабжен блоком разделения эхосигналов, принятых каждым из датчиков, поступающих с левой и правой частей их зон действия относительно вертикальных плоскостей, блоком выделения сигналов от одних и тех же рыб (патент РФ №2275654, МПК G01S 15/96, опубл. 27.04.2006 г.).

Недостатком прототипа является малая эффективность обнаружения, так как в нем отсутствует возможность зондирования в горизонтальной плоскости, и сложность реализации вертикального сканирования из-за большого количества эхолокационных датчиков.

Техническим результатом изобретения является создание гидроакустической системы контроля трала повышенной эффективности за счет обеспечения сканирования пространства в горизонтальной плоскости, позволяющего определить степень заполнения трала и положение косяка рыбы снаружи трала, а также полного устранения непросматриваемых зон в вертикальном сечении трала и исключения повторного счета рыбы.

Технический результат достигается за счет того, что в гидроакустической системе контроля параметров трала, содержащей надводный модуль, расположенный на буксирующем судне, соединенный с ним через кабельную линию связи и закрепленный на трале подводный модуль, причем подводный модуль включает гидроакустическую антенну вертикального обзора с излучающе-приемным трактом, а надводный модуль включает блок обработки и отображения принятой акустической информации, подводный модуль снабжен второй гидроакустической антенной горизонтального обзора, причем обе гидроакустические антенны вместе с излучающе-приемным трактом размещены в одном герметичном корпусе, закрепленном на верхней подборе трала, излучающе-приемный тракт подводного модуля выполнен в виде последовательно подключенных к входам соответствующих гидроакустических антенн блоков переключения режимов, многоканальных усилителей эхосигналов, аналого-цифровых преобразователей, а также блока коммутации сигналов линии связи, к входам которого подключены выходы аналого-цифровых преобразователей, и генераторов излучаемых сигналов, подключенных к соответствующим входам блоков переключения режимов, а надводный модуль включает блок коммутации сигналов линии связи, выходы которого через соответствующие последовательно соединенные формирователи характеристик направленности гидроакустических антенн, блоки корреляционной обработки сигналов и квадратичные детекторы соединены с входами блока обработки и отображения информации, причем гидроакустическая антенна горизонтального обзора выполнена в форме по меньшей мере двух горизонтальных рядов приемо-излучающих элементов, размещенных на цилиндрической поверхности с вертикальной осью, а гидроакустическая антенна вертикального обзора выполнена в форме полуокружности из набора приемо-излучающих элементов, обращенной вертикально вниз и лежащей в плоскости, перпендикулярной осевой линии трала.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит надводный модуль 1, расположенный на буксирующем судне (на чертеже не показано), соединенный с ним через кабельную линию связи 2 и закрепленный на верхней подборе трала (на чертеже не показан) подводный модуль 3, который включает гидроакустическую антенну вертикального обзора 4, выполненную в форме полуокружности из набора приемо-излучающих элементов 5, обращенной вертикально вниз и лежащей в плоскости, перпендикулярной осевой линии трала, гидроакустическую антенну горизонтального обзора 6, выполненную в форме по меньшей мере двух горизонтальных рядов приемо-излучающих элементов, размещенных на цилиндрической поверхности с вертикальной осью, причем обе гидроакустические антенны 4 и 6 вместе с излучающе-приемным трактом размещены в одном герметичном корпусе (на чертеже не показан), закрепленном на верхней подборе трала, излучающе-приемный тракт подводного модуля выполнен в виде последовательно подключенных к входам соответствующих гидроакустических антенн блоков переключения режимов 8 и 8', многоканальных усилителей эхосигналов 9 и 9', аналого-цифровых преобразователей 10 и 10', а также блока коммутации сигналов линии связи 11, к входам которого подключены выходы аналого-цифровых преобразователей 10 и 10', и генераторов излучаемых сигналов 12 и 12', подключенных к соответствующим входам блоков переключения режимов 8 и 8', а надводный модуль включает блок коммутации сигналов линии связи 13, выходы которого через соответствующие последовательно соединенные формирователи характеристик направленности гидроакустических антенн 14 и 14', блоки корреляционной обработки сигналов 15 и 15' и квадратичные детекторы 16 и 16' соединены с входами блока обработки и отображения принятой акустической информации 17.

Устройство работает следующим образом. В режиме излучения сигналы, сформированные генераторами излучаемых сигналов 12 и 12' подводного модуля 3, с помощью блоков переключения режимов 8 и 8' подключаются к элементам антенн соответственно горизонтального 6 и вертикального 4 обзора. При этом, благодаря форме антенн в виде окружности и полуокружности, осуществляется непрерывное облучение всего пространства в горизонтальной плоскости и нижнего полупространства в вертикальной плоскости. В режиме приема эхо-сигналы, принимаемые элементами этих антенн, через блоки переключения режимов 8 и 8' последовательно подключаются к соответствующим входам многоканальных усилителей 9 и 9', аналого-цифровых преобразователей 10 и 10'. Цифровые сигналы с помощью блока коммутации 11 и кабельной линии 2 передаются на надводный модуль 1, в котором с помощью блока коммутации 13 подключаются на блоки обработки сигналов антенн горизонтального и вертикального обзора. Обработка включает формирование веера характеристик направленности антенн в облученных секторах с помощью блоков 14 и 14', вычисление корреляционной функции с соответствующими излученными сигналами в блоках 15 и 15', ее амплитуды с помощью квадратичных детекторов 16 и 16'. Результаты обработки представляются блоком обработки и отображения принятой акустической информации 17 в виде распределения мощности эхо-сигнала в координатах угол-дистанция отдельно в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Совокупность отметок от рыб, формируемых в горизонтальной плоскости, свидетельствует о степени заполнения трала, а также о наличии и положении рыбного косяка снаружи трала. Совокупность отметок от рыб, формируемых в вертикальной плоскости, свидетельствует о числе рыб, находящихся в устье трала. За счет формирования непрерывного веера сканирующих лучей непросматриваемые зоны полностью устраняются. Вследствие того, что эти лучи за пределами антенны не пересекаются, возможность формирования в блоке отображения нескольких отметок от одной и той же рыбы также полностью исключается.

1. Гидроакустическая система контроля параметров трала, содержащая надводный модуль, расположенный на буксирующем судне, соединенный с ним через кабельную линию связи и закрепленный на трале подводный модуль, причем подводный модуль включает гидроакустическую антенну вертикального обзора с излучающе-приемным трактом, а надводный модуль включает блок обработки и отображения принятой акустической информации, отличающаяся тем, что подводный модуль снабжен второй гидроакустической антенной горизонтального обзора, причем обе гидроакустические антенны вместе с излучающе-приемным трактом размещены в одном герметичном корпусе, закрепленном на верхней подборе трала, излучающе-приемный тракт подводного модуля выполнен в виде последовательно подключенных к входам соответствующих гидроакустических антенн блоков переключения режимов, многоканальных усилителей эхосигналов, аналого-цифровых преобразователей, а также блока коммутации сигналов линии связи, к входам которого подключены выходы аналого-цифровых преобразователей, и генераторов излучаемых сигналов, подключенных к соответствующим входам блоков переключения режимов, а надводный модуль включает блок коммутации сигналов линии связи, выходы которого через соответствующие последовательно соединенные формирователи характеристик направленности гидроакустических антенн, блоки корреляционной обработки сигналов и квадратичные детекторы соединены с входами блока обработки и отображения принятой акустической информации.

2. Гидроакустическая система контроля параметров трала по п.1, отличающаяся тем, что гидроакустическая антенна горизонтального обзора выполнена в форме по меньшей мере двух горизонтальных рядов приемоизлучающих элементов, размещенных на цилиндрической поверхности с вертикальной осью.

3. Гидроакустическая система контроля параметров трала по п.1, отличающаяся тем, что гидроакустическая антенна вертикального обзора выполнена в форме полуокружности из набора приемоизлучающих элементов, обращенной вертикально вниз и лежащей в плоскости, перпендикулярной осевой линии трала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно к промышленному рыболовству, к способам определения коэффициентов уловистости тралов. .

Изобретение относится к рыбопромысловой технике и предназначено для использования на судах для поиска и подсчета количества рыбы. .

Изобретение относится к рыбной промышленности, в частности к способам определения уловистости тралов. .

Изобретение относится к области гидроакустической техники и может быть использовано для учета численности лосося, прошедшего на нерестилище. .

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в рыбной промышленности для изменения поведенческих характеристик морских млекопитающих (ММ).

Изобретение относится к рыбопромысловой технике и предназначено для использования на судах рыболовного и научно-исследовательского флота для поиска и обнаружения рыбы и других объектов лова.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в рыбной промышленности для обнаружения и идентификации (видовой количественной и размерной) промысловых скоплений донных рыб с плавательным пузырем.

Изобретение относится к промышленному рыболовству, промысловой и научно-исследовательской гидроакустике, позволяет определять размерный состав рыб в скоплениях в естественной среде обитания при выполнении тралово-акустических съемок (ТАС) запасов рыб при ведении промысла, при исследованиях уловистости тралов и акустических характеристик рыб в зависимости от их вида и размера в среде обитания.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в рыбной промышленности для дезориентации морских млекопитающих. .

Изобретение относится к промышленному рыболовству и предназначено для использования на рыболовных научно-исследовательских и рыбопромысловых судах для оценки запасов рыбы и других объектов лова.

Изобретение относится к области гидроакустических измерений и предназначено, в частности, для поиска скоплений рыб. Устройство содержит блок управления, соединенный с управляющими входами генераторного тракта, приемного тракта, блока формирования веера характеристик направленности, блока обработки, блока индикации и блока определения пространственного положения зон повторного лоцирования. Также устройство содержит акустическую антенну, соединенную с выходом генераторного тракта и с входом приемного тракта, выход которого соединен с последовательно соединенными блоком формирования веера характеристик направленности, блоком обработки и блоком индикации. При этом выход блока определения положения судна соединен с блоком расчета коэффициента уменьшения зоны обзора, выход которого соединен с дополнительным входом блока обработки и с входом блока управления; второй выход блока определения положения судна соединен с входом блока определения пространственного положения зон повторного лоцирования, выход которого соединен со вторым дополнительным входом блока обработки. Технический результат - повышение точности измерений. 7 ил.

Использование: изобретение относится к области морского рыболовного промысла и может повысить эффективность процесса вылова рыбы с использованием гидроакустических средств. Сущность: гидроакустический способ обработки рыбопромысловой информации содержит обнаружение рыбного скопления гидролокатором, прием и отображение данных автономных датчиков акустической связи, установленных на трале, наведение трала на рыбное скопление, в качестве антенны гидролокатора используется сферическая антенна, на основе которой формируется сферическая совокупность характеристик направленности, обеспечивающая одновременное освещение пространства относительно положения корпуса рыболовного судна, обнаружение рыбного скопления осуществляется носовыми характеристиками направленности с упреждением по ходу движения рыболовного судна, измеряется автоматически дистанция до рыбного скопления, измеряется пространственное положение рыбного скопления относительно направления движения гидролокатора, измеряется дистанционно глубина погружения рыбного скопления, определяется тыльными характеристиками направленности сферической антенны пространственное положение трала и отображается одновременно положение гидролокатора и рыбного скопления, сравнивается глубина погружения рыбного скопления с глубиной погружения трала и устанавливается глубина погружения трала равной глубине погружения рыбного скопления, и направление движения трала совмещается с направлением движения гидролокатора на пространственное положение рыбного скопления. Технический результат: повышение точности наведения тралов на рыбное скопление. 1 ил.

Изобретение относится к акустическим локационным системам, использующим параметрические излучающие системы, формирующие узконаправленные пучки низкочастотных акустических сигналов. Преимущественная область использования - гидроакустика, а также ультразвуковая дефектоскопия, медицина, рыболокация, геолокация. Генераторный тракт параметрического локатора содержит импульсный генератор, два генератора высокочастотных сигналов, выход каждого из которых соединен с сигнальным входом соответствующего импульсного модулятора, выходы импульсных модуляторов через усилители мощности соединены с элементами акустической антенны. Дополнительно введены перемножитель, два входа которого соединены с выходами генераторов высокочастотных сигналов, выход перемножителя через последовательно соединенные фильтр низких частот и компаратор соединен с управляющим входом D-триггера, вход данных которого соединен с выходом импульсного генератора, а выход D-триггера соединен с управляющими входами импульсных модуляторов. 2 ил.

Изобретение относится к промышленному рыболовству и гидроакустике. Определение размерного состава рыб предполагает измерение сил цели и углов их расположения относительно вертикальной оси из двух любых центральных частей акустического луча антенны гидроакустического устройства, выбор размерных интервалов длины рыб в линейном масштабе в диапазоне, охватывающем все размеры рыб, рассортировку сил цели рыб по интервалам сил цели, соответствующим выбранным линейным размерным интервалам. При этом определение размерных составов рыб осуществляют в многовидовых скоплениях одновременно для каждого вида рыб путем обработки сил цели рыб одновременно в несколько массивов данных, в соответствии с уравнениями зависимости силы цели от длины рыб для каждого вида и силами цели рыб для каждого размерного класса, при этом число массивов равно количеству видов рыб в скоплении. При этом вводят размерные диапазоны от Lmin до Lmax для каждого вида и используются минимальное TSmin и максимальное TSmax значения силы для каждого вида, соответствующие минимальной Lmin и максимальной Lmax длине размерного диапазона в соответствии с уравнениями зависимости силы цели от длины для каждого вида. Технический результат - повышение точности, оперативности и снижение затрат, связанных с определением размерного состава рыб. 5 ил.
Наверх