СПОСОБ ПЕЛЕНГАЦИИ ГИДРОБИОНТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК G01S15/00 

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в рыбопоисковых системах обнаружения и пеленгации скопления рыб, отдельных особей и других гидробионтов по сигналам их жизнедеятельности.

Известен способ пеленгации гидробионтов, заключающийся в приеме двух отраженных ультразвуковых сигналов различных частот, в дальнейшем преобразовании их в сигналы двоичного кода, делении их, сравнении с множеством пороговых значений и индицировании результатов, реализованный в известном устройстве определителе рыбы (см. патент США N 4290125, кл. G 01 S 15/96, 15.09.1981 г.)
Известный способ пеленгации относится к активным методам гидролокации в рыбопоисковых системах, основанных на излучении импульсных гидроакустических сигналов и приеме отраженных от рыб сигналов с дальнейшей их обработкой.

Однако активные методы гидролокации не позволяют обнаружить многие гидробионты, находящиеся в придонном слое (крабы, креветки и т.п.).

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому способу является способ пеленгации гидробионтов, при котором принимают гидроакустические сигналы на два пространственно разнесенных антенных элемента, усиливают их и определяют параметры гидробионтов (см. авт.св. СССР N 1821772, кл G 01 S 15/00, 28.06.1991 г.).

Однако и этот способ не может обеспечить достаточно точный прием гидроакустических сигналов жизнедеятельности гидробионтов на фоне больших помех, обусловленных волнениями водной поверхности и внешними судовыми звуками и не определяет вид гидробионтов.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для пеленгации гидробионтов, содержащее N-элементную антенную решетку, блок коммутаторов, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока пороговых элементов, блок задержки, блок аналого-цифровых преобразователей и регистратор (см. авт.св. СССР N 1821772, кл. G 01 S 15/00, 18.06.1991 г.).

Однако это устройство не обеспечивает исследование тонкой структуры принятого сигнала и не способно определять видовую классификацию гидробионтов.

Техническим результатом является автоматизация процессов обнаружения косяка гидробионтов, его параметров и классификация вида гидробионтов.

Для этого при способе пеленгации гидробионтов, при котором принимают акустические сигналы на два пространственно разнесенных антенных элемента, усиливают их и определяют параметры гидробионтов, дополнительно осуществляют прием по (N-2) пространственно разнесенным антенным элементам, образующим с двумя вышеупомянутыми N-элементную линейную антенную решетку, а после усиления гидроакустических сигналов осуществляют их обработку по K угловым каналам, соответствующим различным направлениям приема фазового фронта гидроакустических сигналов, путем параллельного спектрального анализа в каждом из K угловых каналов с образованием M частотных подканалов с последующей их временной дискретизацией и сравнением с адаптивно изменяющимся соответствующим порогом, из сигналов частотных подканалов в каждом углом канале формируют M последовательностей импульсов, по временному положению которых определяют соответствующий номер частотного подканала, а по порядковому номеру в одноименных частотных подканалах номер углового канала, сигналы превышения соответствующего порога бинарно квантуют, периодически повторяют операции по дискретизации, формируют строб сопровождения сигнальной траектории по углу и частоте путем генерации координатной матрицы чисел вокруг координат первой бинарной отметки, координатную матрицу чисел запоминают, измеряют параметры первой отметки при повторном обзоре, в момент появления выбранных бинарных отметок селектируют выборки сигналов, попавших в угловую зону от минус одного до плюс трех каналов от угловых координат вышеупомянутых выбранных бинарных отметок, измеряют амплитуды отселектированных выборок и запоминают их совместно с угловыми координатами, при появлении бинарных отметок в S последовательных обзорах формируют сигнал начала траектории, в процессе сопровождения производят итеративный подсчет величины максимального и минимального значений частоты отметок на сигнальной траектории, по которым определяют ширину спектра и среднюю частоту анализируемого сигнала и запоминают их, для каждого углового канала производят итеративный подсчет среднего значения амплитуды сигнала и запоминают их совместно с угловыми координатами, процесс сопровождения с одновременным итеративным подсчетом указанных выше параметров продолжают до появления G пропусков, после чего формируют сигнал окончания сигнальной траектории и определяют ее протяженность во времени и запоминают ее, описанную процедуру итеративного определения параметров повторяют и для других сигнальных траекторий, объединяемых по принадлежности к однотипным гидробионтам по критерию не более G пропусков среди повторных обзоров, при появлении (G + 1) пропусков формируют сигнал окончания пеленгации для данного типа гидробионтов, производят подсчет длительности сигнала, фиксируют результаты итеративных вычислений средней частоты, ширины спектра сигнала и по каждому направлению его средней амплитуды, из которых отбирают максимальную и два ближайших значения амплитуд слева и справа от него, после чего по полученным данным производят вычисление и регистрацию выходных параметров и типа гидробионтов, кроме того, в качестве выходных параметров гидробионтов регистрируют пространственный угол распределения гидробионтов, направление на его центр и дистанцию до него, а тип гидробионтов определяют путем сравнения зарегистрированных параметров с массивом экспериментальных характеристик для разных типов гидробионтов, а также в устройстве для пеленгации гидробионтов, содержащем N-элементную антенную решетку, блок коммутаторов, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока пороговых элементов, блок задержки, блок аналого-цифровых преобразователей и регистратор, введены формирователь характеристик направленности, блок спектроанализаторов, блок управления пороговыми элементами, три блока поиска сигнальной отметки, четыре блока регистров, два формирователя строба сопровождения, блок выбора кода амплитуд угловых каналов, блок поиска максимальной и минимальной частот, блок поиска трех угловых каналов, блок определения средней амплитуды в угловых каналах, блок определения ширины спектра сигнала, блок определения средней частоты сигнала, два регистра памяти, блок классификации видового состава гидробионтов, формирователь импульсов начала и конца фрагментов сигнала, формирователь импульса начала сигнала, формирователь импульса конца сигнала, блок определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, блок определения длительности сигнала и блок переноса цифровой информации, а регистратор выполнен в виде блока определения пространственного угла гидробионтов, блока вычисления направления на центр гидробионтов и блока определения дистанции, причем выходы N-элементной антенной решетки через последовательно соединенные формирователь характеристик направленности и блок спектроанализаторов подключены к соответствующим первым входам блока управления пороговыми элементами и блока коммутаторов, к вторым входам которых подключены соответствующие выходы блока задержки, входы сдвига и запуска которого являются, соответственно входами внешней синхронизации и тактовых импульсов устройства, первый из которых подключен к соответствующим входам первого блока поиска сигнальной отметки, формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала, блока определения средней амплитуды в угловых каналах, блока поиска максимальной и минимальной частот, блока классификации видового состава гидробионтов, блока определения дистанции, а второй к входам первого, второго и третьего блоков поиска сигнальной отметки, формирователя импульса конца сигнала и блока определения дистанции, выходы блока управления пороговыми элементами соединены с соответствующими вторыми входами блока пороговых элементов, входы которого подключены к информационным входам первого блока поиска сигнальной отметки, выходы кода номера углового канала которого подключены к соответствующим первым входам блока поиска тройки каналов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого блока регистров, группа входов которого подключена к соответствующим выходам блока определения средней амплитуды в угловых каналах, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам блока выбора кода амплитуд угловых каналов, первые информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока аналого-цифровых преобразователей, входы которого подключены к соответствующим выходам блока коммутаторов, выходы кода номера пяти смежных угловых каналов первого блока поиска сигнальной отметки подключены к соответствующим вторым информационным входам блока выбора кода амплитуд угловых каналов, выход кода номера второго смежного углового канала - к первому информационному входу второго блока регистров, выход импульса сопровождения к первому входу формирователя импульса конца сигнала, формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала и блока определения средней амплитуды в угловых каналах, выход кода номера углового канала -- к второму информационному входу второго блока регистров, информационному входу второго и третьего блоков поиска сигнальной отметки, группа выходов кодов порядковых номеров угловых каналов первого блока поиска сигнальной отметки подключена к третьим информационным входам блока выбора кода амплитуд угловых каналов, первым группам информационных входов второго и третьего блоков поиска сигнальной отметки, вторая группа информационных входов которого соединена с соответствующими выходами первого формирователя строба сопровождения, входы которого подключены к выходам третьего блока регистров, первой и второй информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока переноса цифровой информации и второго блока поиска сигнальной отметки, вторая группа информационных входов которого подключена к соответствующим выходам второго формирователя строба сопровождения, первый информационный выход второго блока регистров соединен с одноименными входами блока переноса цифровой информации, второго формирователя строба сопровождения и блока поиска максимальной и минимальной частот, второй информационный выход второго блока регистров с одноименными входами блоками переноса цифровой информации и второго формирователя строба сопровождения, второй информационный вход блока поиска максимальной и минимальной частот подключен к второму информационному выходу второго блока поиска сигнальной отметки, третий информационный вход к информационному выходу третьего блока поиска сигнальной отметки, выход импульса сопровождения которого соединен с одноименными входами блока поиска максимальной и минимальной частот и формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала, выход импульса сопровождения второго блока поиска сигнальной отметки подключен к соответствующим входам блока поиска максимальной и минимальной частот и формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала, выход сброса которого соединен с одноименными входами второго и третьего блоков регистров, выход импульса переноса информации формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала подключен к управляемому входу блока переноса цифровой информации, выходы импульса начала и конца фрагментов сигнала формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала соединены с одноименными входами формирователя импульса начала сигнала и блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, выход импульса начала сигнала формирователя импульса начала сигнала подключен к соответствующим входам блока определения средней амплитуды в угловых каналах, блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними и блока определения длительности сигнала, выход импульса конца сигнала формирователя импульса конца сигнала соединен с одноименными входами первого блока регистров, блока определения средней амплитуды в угловых каналах, первого и второго регистров памяти, блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, блока определения длительности сигнала и четвертого блока регистров, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, временной выход которого соединен с соответствующим входом блока определения длительности сигнала, информационный выход которого подключен к соответствующему первому входу блока классификации видового состава гидробионтов, второй информационный вход которого к выходу первого регистра памяти, информационный вход которого соединен с одноименным выходом блока определения ширины спектра сигнала, информационные выходы блока поиска максимальной и минимальной частот подключены к соответствующим входам блока определения ширины спектра сигнала и блока определения средней частоты сигнала, выход которого соединен с входом второго регистра памяти, выход которого подключен к третьему информационному входу блока классификации видимого состава гидробионтов и первому информационному входу блока определения дистанции, первый информационный выход блока поиска трех угловых каналов подключен к соответствующим одноименным входам блока определения пространственного угла гидробионтов и блока вычисления направления на центр гидробионтов, второй информационный выход блока поиска тройки каналов к вторым информационным входам блока определения пространственного угла гидробионтов, блока вычисления направления на центр гидробионтов, блока определения дистанции, третий информационный выход блока поиска тройки каналов к третьим информационным входам блока определения пространственного угла гидробионтов и блока вычисления направления на центр гидробионтов, четвертый информационный выход к одноименному входу блока вычисления направления на центр гидробионтов, третий информационный вход блока определения дистанции является входом параметра аномалии гидроакустической среды, информационные выходы четвертого блока регистров подключены к соответствующим входам блока классификации видового состава гидробионтов, другие информационные входы которого являются входами соответственно длительности сигнала, ширины спектра сигнала, средней частоты сигнала, длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, выход блока классификации видового состава гидробионтов является выходом вида гидробионтов, а выходы блока определения пространственного угла гидробионтов, блока вычисления направления на центр гидробионтов, блока определения дистанции являются выходами устройства соответственно углового разноса косяков рыбы, пеленга косяка рыбы и дистанции до косяка рыбы.

Сущность изобретения по способу и устройству для пеленгации гидробионтов позволяет обеспечить реализацию пространственно-частотного анализа гидроакустических сигналов, дающих возможность автоматизировать процесс поиска и обнаружения гидробионтов, определение их параметров и классифицировать их вид.

Сравнение предлагаемых способа и устройства с прототипом позволяет утверждать о их соответствии критерию "новизна", а отсутствие отличительных признаков в аналогах позволяет судить о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Предварительные макеты испытания подтверждают возможность промышленного использования.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема предлагаемого устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 первый блок поиска сигнальной отметки; на фиг. 3 блок отбора минимума; на фиг. 4 формирователь тройки угловых каналов; на фиг. 5 формирователь единичной сигнальной отметки; на фиг. 6 формирователь строба сопровождения; на фиг. 7 второй (третий) блок поиска сигнальной отметки; на фиг. 8 блок схем сравнения кодов угловых координат; на фиг. 9 -блок схем совпадения; на фиг. 10 первый блок ключей; на фиг. 11 комплект схем сравнения; на фиг. 12 - комплект ключей; на фиг. 13 блок выбора единичной сигнальной отметки; на фиг. 14 блок поиска максимальной и минимальной частот; на фиг. 15 блок поиска максимальной и минимальной частот в первых двух тактах; на фиг. 16 - первый блок поиска максимальной частоты; на фиг. 17 первый блок поиска минимальной частоты; на фиг. 18 первый блок выбора задержки; на фиг. 19 - блок съема кода амплитуд; на фиг. 20 блок определения средней амплитуды в угловых каналах; на фиг. 21 блок поиска тройки каналов; на фиг. 22 первый блок ключей; на фиг. 23 формирователь импульсов начала и конца фрагментов сигнала; на фиг. 24 формирователь импульса начала сигнала; на фиг. 25 - формирователь импульса конца сигнала; на фиг. 26 блок определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними; на фиг. 27 блок определения длительности сигнала; на фиг. 28 блок определения пространственного угла гидробионтов; на фиг. 29 блок вычисления направления на центр гидробионтов и на фиг. 30 блок определения дистанции.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Акустические сигналы жизнедеятельности гидробионтов (рыб, крабов, креветок, мидий и др.) принимают по N пространственно разнесенным элементам линейной фазированной антенной решетки (гребенки приемных гидрофонов). Путем объединения сигналов с задержкой, компенсирующей набег фазового фронта по элементам фазированной антенной решетки при фиксированных К значениях угла прихода, после усиления формируют К характеристик направленности. Ширина характеристик направленности и расстановка их по определенному уровню увеличивается к краю сектора обзора как косинус угла прихода фронта волны. В пределах каждого парциального углового канала производится параллельный спектральный анализ с образованием М частотных подканалов. Затем в частных подканалах осуществляют последовательный временной опрос с периодом где Δf ширина спектра сигналов в подканалах. Амплитуда импульсов в процессе опроса равна амплитуде сигналов в момент опроса. Для сокращения времени на обработку сигналов опрос сигналов по всем парциальным каналам осуществляют синхронно. По временному положению выборок судят о номере частотного подканала, а по порядковому номеру в одноименных частотных каналах о номере углового канала. Затем сигналы сравнивают с пороговым уровнем U_пор. Величину U_пор рассчитывают из условия обеспечения заданного уровня ложных тревог и адаптивно изменяют в зависимости от уровня внутренних и внешних шумов. Сигналы, превысившие пороговый уровень U_пор, бинарно квантуют, затем в случае превышения U_пор сигналу приписывается "единица", а при непревышении "нуль". Обнаружение сигналов осуществляется методом сопровождения сигнальной траектории, проходящей через область, образованную бинарными отметками в плоскости частота угол. Предполагается, что сигнальная область, по которой строится сигнальная траектория, принадлежит одному и тому же видовому составу гидробионтов, сосредоточенных или распределенных в пределах пелагиали. В этом случае сопровождаемая траектория будет принадлежать одной и той же области и будет единственна несмотря на то, что в основе своей она может быть разрывна, т. е. образована из множества локальных областей, распределенных по случайному закону. В заявляемом техническом решении предлагается сопровождение сигнальной траектории начать с появления первой бинарной отметки при принятой системе отсчета координат (например, при отсчете номера подканала m сверху и номера углового канала n слева). Подсчитывают номера m и n первой сигнальной отметки и фиксируют время ее появления t_н. Параметры m и t_н запоминают. Для сопровождения сигнальной траектории формируют строб сопровождения. Размер строба угловых каналов и частотных подканалов вокруг координаты первой бинарной отметки. Реализация строба сопровождения достигается путем генерации координатной матрицы чисел размером RxR, образованной вокруг координат угол-частота первой бинарной отметки, матрицу чисел запоминают. Для оценки угловых размеров и направления на гидробионты необходимо распределение усредненных значений амплитуд по угловым каналам. Усреднение получают на основе текущих данных. Распределение текущих амплитуд получают в том же периоде обзора, в котором формируется строб сопровождения. Текущие амплитуды сигналов получают в области от минус одного до плюс трех угловых каналов по отношению к каналу с первой бинарной отметкой. Для реализации процесса измерения амплитуд вначале формируют вектор-столбец из значений угловых координат в упомянутой области, затем производят селекцию каналов по факту совпадения этих значений с соответствующей пятеркой угловых координат в области значений от 1 до N. Измерение происходит в момент появления выборки, результаты замеров запоминают вместе со значениями соответствующих угловых каналов.

При повторном временном обзоре отыскивается первая бинарная отметка, попавшая в строб сопровождения. Принятый отсчет номера углового канала и частотного подканала сохраняется тем же самым. Процесс селекции (попадания первой выборки при повторном обзоре) достигается путем сравнения координат этой выборки с запомненными координатами строба сопровождения. Из всех запомненных координат выбирают те, которые совпадают с координатами бинарной отметки. Вокруг бинарной отметки снова формируют строб в соответствии с описанными выше операциями. В момент появления бинарной отметки селектируют аналогичным образом выборки, попавшие в угловую зону принятых выше размеров, измеряют их амплитуды и запоминают вместе с угловыми координатами. Кроме того, сравнивают номера частотных подканалов m₀₁ и m₀₂, запоминают их в качестве максимального и минимального значений, если m₀₂>m₀₁, и, наоборот, если m₀₂<m₀₁. Для процесса сопровождения выбран критерий захвата траекторий: появление бинарных отметок в S последовательных обзорах. При этом формируют импульс начала сигнальной траектории. При сопровождении производится измерение текущих координаи и итеративный подсчет следующих параметров:
максимального значения частоты,
минимального значения частоты,
ширина спектра сигнала,
средней амплитуды сигнала
на каждом угловом канале, попавшем в строб сопровождения.

Усреднять можно только амплитуды сигналов с одинаковыми номерами угловых каналов. Для поиска одинаковых номеров необходимо запомненные номера угловых каналов сравнивать с номерами при повторных обзорах.

Если при S последовательных обзорах в стробе сопровождения не появились бинарные отметки, то принимают решение о прекращении сопровождения и стирании ранее запомненных параметров. После появления импульса начала сигнальной траектории продолжают сопровождение с одновременным итеративным подсчетом указанных выше параметров до появления S пропусков. При выполнении этого критерия формируют импульс окончания сигнальной траектории. По импульсу окончания сигнальной траектории фиксируют время ее окончания t_k и подсчитывают протяженность сигнальной области. При появлении импульса окончания сигнальной траектории результаты расчетов параметров запоминают на время появления следующей сигнальной области. При попадании следующей сигнальной области на (S+1) период повторных обзоров после окончания предыдущей сигнальной траектории для следующей траектории повторяют операции по сопровождению и продолжают итеративный подсчет следующих параметров сигнала:
максимального значения частоты,
минимального значения частоты,
ширины спектра сигнала,
средней частоты спектра сигнала,
средней амплитуды сигналов
на каждом угловом канале, попавшем в строб сопровождения. Измеряют также длительность сигнальных областей и пауз между ними, которые запоминают до окончания сигнала.

Сопровождение траекторий по отдельным областям с одновременным итеративным подсчетом параметров продолжают до появления (S+1) пропусков среди повторных обзоров. Выбранный метод сопровождения траекторий соответствует критерию "S из K" для завязки траектории и критерию "S пропусков из K" для ее сброса.

По истечении S пропусков вырабатывают импульс окончания сигнала, при наличии которого производят подсчет следующих параметров:
длительности сигнала,
ширины спектра сигнала,
средней частоты спектра сигнала,
средней амплитуды сигналов на каждом угловом канале, попавшем в строб сопровождения.

Для определения углового разноса Δα косяков рыб и других гидробионов и углового направления на их центр a_ц сравнивают окончательные результаты усреднения амплитуд между собой на разных угловых каналах. Отбирают максимальное из них и ближайшие слева и справа, фиксируя при этом номера соответствующих угловых каналов. После этого производят расчет Δα по формуле:

где δα разнос характеристик направленности;
b размерный коэффициент для перевода результата расчета в скобках в угловую координату и расчет a_ц по формуле:

где α_max cn_max угловое направление, отвечающее угловому каналу с амплитудой A_max,
c размерный параметр для перевода номера канала в угловую координату.

По импульсу окончания сигнала производят также отсчет длительности фрагментов и пауз между ними.

Для проведения видовой классификации гидробионтов сравнивают расчетные параметры f_срс, Δf_c, τ_ис, τ_срi, τ_ni с эталонными значениями этих параметров, присущих данному видовому составу гидробионтов, и если в результате сравнения выполняются условия:


где σ_x- допустимые среднеквадратические отклонения перечисленных параметров, то принимают решение о принадлежности расчетных параметров к определенному видовому составу гидробионтов, для оценки дистанции рассчитывают давление сигнала в точке приема по формуле:

где P_оп чувствительность принятого способа обработки ( Па), пересчитанная в точку приема, рассчитывают отношение q:
q P_oc/P_c,
где P_oc приблизительно равно 4 • 10⁶/f_cp - максимальное давление сигнала на расстоянии 1 м от точки приема (Па),
подставляют дальности до гидробионтов, взятых от 0 до R_max через интервал ΔR в выражение:
D = 20lgR+βR-A(R)+60,
где β коэффициент пространственного затухания, дБ/км,

A(R) аномалия распространения звука, ее рассчитывают заранее и табулируют для принятых значений R, для каждого R подсчитывают параметр D, результаты расчета сравнивают с величиной q и принимают величину R за истинную, при которой параметр D становится равен или больше q.

Устройство для пеленгации гидробионтов (фиг.1) содержит N-элементную антенную решетку 1, формирователь 2 характеристик направленности, блок 3 спектроанализаторов, блок 4 управления пороговыми элементами, блок 5 коммутаторов, блок 6 пороговых элементов, первый блок 7 поиска сигнальной отметки, первый блок 8 регистров, первый формирователь 9 строба сопровождения, второй блок 10 поиска сигнальной отметки, второй блок 11 регистров, второй формирователь 12 строба сопровождения, блок 13 задержки, блок 14 аналого-цифровых преобразователей, блок 15 выбора кода амплитуд угловых каналов, блок 16 поиска максимальной и минимальной частот, третий блок 17 поиска сигнальной отметки, блок 18 поиска трех угловых каналов, третий блок 19 регистров, блок 20 определения средней амплитуды в угловых каналах, блок 21 определения ширины спектра сигнала, блок 22 определения средней частоты сигнала, первый и второй регистры 23 и 24 памяти, блок 25 классификации видового состава гидробионтов, формирователь 26 импульсов начала и конца фрагментов сигнала, формирователь 27 импульса начала сигнала, формирователь 28 импульса конца сигнала, блок 29 определения пространственного угла гидробионтов, блок 30 вычисления направления на центр гидробионтов, блок 31 определения дистанции, блок 32 определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, блок 35 переноса цифровой информации.

Блоки 29 31 образуют регистратор. Выходы N-элементной антенной решетки 1 через последовательно соединенные формирователь 2 характеристик направленности с усилителем (на фиг. 1 не показан) и блок 3 спектроанализаторов подключены к соответствующих первым входам блока 4 управления пороговыми элементами и блока 5 коммутаторов, к вторым входам которых подключены соответствующие выходы блока 13 задержки, входы сдвига и запуска которого являются соответственно входами 36 и 37 внешней синхронизации и тактовых импульсов.

Вход 36 внешней синхронизации подключен к соответствующим входам блоков 7, 16, 20, 25, 31 и формирователя 26, а вход 37 тактовых импульсов к входам блоков 7, 10, 17, 31 и формирователя 28.

Выходы блока 4 соединены с соответствующими вторыми входами блока 6, выходы которого подключены к информационным входам 38 первого блока 7 поиска сигнальной отметки, выходы 39 кода номера углового канала которого подключены к соответствующим первым входам блока 18 поиска тройки каналов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого блока 8 регистров.

Блок 7 содержит выходы 40-1 40-5 кода номера пяти смежных угловых каналов, выход 41 импульса сопровождения, выход 42 кода номера углового канала и группу 43 выходов кода порядкового номера углового канала.

Второй (третий) блок 10 (17) поиска сигнальной отметки содержит информационный вход 44, первую группу 45 информационных входов, вторую группу 46, 47 информационных входов, первый и второй информационные выходы 48 и 49, выход 50 импульса сопровождения.

Блок 16 содержит первый, второй и третий информационные входы 51 53, вход второго импульса сопровождения, подключенный к выходу 50 блока 10, и выход 54 к соответствующему выходу блока 17. Информационные выходы 55 и 56 блока 16 подключены к соответствующим входам блоков 21 22.

Блок 15 содержит первые, вторые и третьи информационные входы 57, 58 и 59 и выходы 60.

Формирователь 26 имеет выходы 61 64, начала и конца фрагментов сигнала, сброса и импульса переноса информации соответственно. Выходы 61 и 62 блока 26 подключены к соответствующим входам блока 32 и формирователя 27, выход 65 импульса начала сигнала которого подключен к соответствующим входам блоков 20, 32 и 33.

Выход 66 импульса конца сигнала одноименного формирователя 28 подключен к соответствующим входам блоков 32 34. Выходы 67 блока 20 определения средней амплитуды в угловых каналах подключены к соответствующей группе входов первого блока 8 регистров.

Информационные выходы 68, 69 блока 32 подключены к соответствующим входам блока 34, а временной выход 70 блока 32 подключен к соответствующему входу блока 33, информационный выход 71 которого подключен к первому информационному входу блока 25, второй информационный вход 72 которого к выходу первого регистра 23 памяти, а третий информационный вход 73 к выходу второго регистра 24 памяти. Вход 74 блока 25 соединен с входом 36 синхронизации, а информационные входы 75 блока 25 подключены к соответствующим выходам четвертого блока 34 регистров. Другие информационные входы 76-1 76-5 блока 25 являются входами соответственно длительности сигнала, ширины спектра сигнала, средней частоты сигнала, длительности фрагментов сигнала и пауз между ними.

Первые входы блока 18 поиска трех угловых каналов подключены к выходам 39 первого блока 7 поиска сигнальной отметки, а вторые входы 77 к соответствующим выходам первого блока 8 регистров. Первый, второй, третий и четвертый информационные выходы 77 81 блока 18 подключены к соответствующим входам блоков 29 31. Первый информационный выход 82 подключен к выходу второго регистра 24 памяти, вход 83 является входом параметров аномалии гидроакустической среды "A(R)".

Выходы 84 86 блоков 29 31 и выход 87 блока 25 являются выходами устройства соответственно углового разноса косяков рыбы (Δα), пеленга центра косяка рыбы (a_ц), дистанции до косяка рыбы (R) и вида гидробионтов (Вид гидр).

Первый блок 7 поиска сигнальной отметки (фиг.2) содержит первый и второй блоки 88 и 89 ключей, блок 90 отбора минимума, блок 91 формирователя угловых каналов, блок 92 формирователя единичной сигнальной отметки и блок 93 определения номера частотного канала, при этом первая группа входов первого блока 88 ключей является информационными (сигнальными) входами 38 первого блока 7 поиска сигнальной отметки, вторая группа входов является входами кодов констант от "1" до "N", а выходы соединены с соответствующими входами блока 90 отбора минимума, выход которого через второй блок 89 ключей соединен с объединенными между собой информационными входами блока 91 формирования тройки угловых каналов и блока 92 формирования единичной сигнальной отметки, первый и второй входы блока 93 определения номера частотного канала являются соответственно входами 36 и 37 внешней синхронизации и тактовых импульсов первого блока 7 поиска сигнальной отметки, выход импульса сопровождения блока 92 формирования единичной сигнальной отметки соединен с управляющими входами блока 91 формирования трех угловых каналов и второго блока 89 ключей, а также с третьим входом блока 93 определения номера частотного канала и является выходом 41 (первого) импульса сопровождения U_сопр блока 7, выходы N(1)α-Δα

, N(1)α и N(1)α+Δα блока 91 формирования угловых каналов являются соответствующими выходами 40-1 40-5 блока 7, входы кода констант от "1" до "N" являются группой 43 выходов кодов порядковых номеров угловых каналов блока 7, а выход блока 93 является выходом 42 кода номера углового канала блока 7.

При этом первый блок 88 ключей содержит N комплектов ключей, в каждом из которых управляющие входы объединены и образуют первую группу входов, а информационные входы вторую группу входов первого блока ключей.

Блок 90 отбора минимума (фиг.3) содержит 2N пар блоков 94 и 95 ключей и N схем 96 сравнения первого яруса, в два раза меньше блоков 94 и 95 ключей и схем 96 сравнения второго яруса и т.д. и два блока 94 и 95 ключей и одну схему 96 сравнения последнего, при этом входы A и B первой схемы 96 сравнения объединены соответственно с информационными входами первого и второго блоков 94 и 95 ключей, образующих первую пару входов, выход A<B первой схемы сравнения соединен с управляющим входом первого блока 94 ключей, а выход A≥B с управляющим входом второго блока 95 ключей в первой паре, выходы блоков 94 и 95 ключей в первой паре объединены и образуют с объединенным выходом второй пары блоков 94 и 95 ключей первого яруса пару входов второго яруса, уменьшая тем самым с каждым ярусом количество блоков и связей в два раза, выходом блока отбора является объединенный выход пары блоков 94 и 95 ключей последнего яруса.

Блок 91 формирования угловых каналов (фиг.4) содержит блок 97 вычитания, блок 98 сумматоров и пять блоков 99 103 ключей, при этом первый вход блока 98 сумматоров объединен с входом уменьшаемого блока 97 вычитания и информационным входом второго блока 100 ключей и является входом кода минимального номера углового канала блока 91 формирования, вход вычитаемого блока 97 вычитания, управляющие входы блоков 99 103 ключей объединены между собой и являются входом 41 (первого) импульса сопровождения U_сопр блока 91, выходы блока 97 вычитания и блока 98 сумматоров соединены соответственно с информационными входами блоков 99 и 101 103 ключей, а выходы блоков ключей 99 103 образуют выходы блока 91 формирования.

Блок 92 формирования единичной сигнальной отметки (фиг. 5) содержит элемент 104 ИЛИ, счетчик 105 и блок 106 сравнения, при этом вход элемента 104 ИЛИ является информационным входом блока 92 формирования, а выход элемента 104 ИЛИ соединен с входом "Счет" счетчика 105 и со входом "B" блока 106 сравнения, вход "Сброс" счетчика 105 является тактовым входом 37 блока 92 формирования, а выход счетчика 105 соединен со входом "A" блока 106 сравнения, выход A-B которого является выходом 41 первого импульса сопровождения сигнальной отметки блока 7.

При этом блок 93 определения номера частотного канала выполнен на базе счетчика, вход "Счет", "Сброс" и "Считывание" которого являются, соответственно, первым, вторым и третьим входами блока.

Первый формирователь 9 (12) строба сопровождения (фиг. 9) содержит два блока 107 и 108 вычитания и два сумматора 109 и 110, при этом вход уменьшаемого первого блока 107 вычитания объединен с первым входом первого сумматора 109 и является входом и выходом кода N_α формирования 9 (12), вход уменьшаемого второго блока 108 вычитания объединен с первым входом второго сумматора 110 и является входом и выходом кода N_f формирования 9 (12), входы вычитаемого первого и второго блоков 107 и 108 вычитания объединены с вторыми входами первого и второго сумматоров 109 и 110 и являются входом кода числа "единица", выходы первого блока 107 вычитания и первого сумматора 109 являются соответственно выходами 46 кодов N_α-Δα и N_α+Δα формирователя, выходы второго блока 108 вычитания и второго сумматора 110 являются соответственно выходами 47 кода N_f-Δf и N_f+Δf формирователя 9 (12).

Второй (третий) блок 10 (17) поиска сигнальной отметки (фиг. 7) содержит блок 111 схем сравнения кодов угловых координат, два блока 112, 113 ключей, блок 114 схем совпадения, блок 115 схем сравнения кодов частоты, два блока 116, 117 выходных ключей, блок 118 отбора минимума и блок 119 выбора единичной сигнальной отметки. Выход блока 119 выбора единичной сигнальной отметки соединен с управляющими входами первого и второго блоков 116 и 117 выходных ключей и является выходом 50 (второго) импульса сопровождения второго (третьего) блока 10 (17) поиска сигнальной отметки.

Блок 111 схемы сравнения кодов угловых координат (фиг. 8) содержит (N-2) групп блоков сравнения по три блока 120 122 сравнения в группе и две группы блоков сравнения по два блока 121, 122 сравнения в группе, входы A первого, второго и третьего блоков 120 122 сравнения второй группы объединены с входами одноименных блоков сравнения в группах, кроме последней, и образуют первый, второй и третий информационные входы второй группы входов блока 111 схем сравнения. Входы A второго и третьего блоков сравнения первой группы соединены соответственно с вторым и третьим информационными входами второй группы блока схем сравнения, а входы первого и второго блоков сравнения N-й группы соединены с первым и вторым информационными входами второй группы блока 111 схем сравнения. Вход B каждого блока сравнения в n-й группе объединен с входами B блоков сравнения в (n+1)-й и (n+2)-й группах, в которых порядковый номер этих блоков сравнения увеличен на единицу. Объединенные входы B блоков сравнения образуют первую группу информационных входов блока 111 схем сравнения, а выходы блоков сравнения по группам образуют соответствующие выходы блока 111 схем сравнения.

Блок 114 схем совпадения (фиг.9) содержит N комплектов 123-1 123-N схем совпадения.

Первый блок 112 ключей (фиг.10) содержит N комплектов 124-1 124-N ключей, в которых второй вход i-го комплекта соединен с соответствующим информационным входом первого блока ключей, а первый и третий входы с (i-1)-м и (i+1)-м информационными входами первого блока ключей. Исключение составляют первых вход первого комплекта и третий вход N-го комплекта, которые отсутствуют. Управляющие входы комплектов ключей являются соответствующими управляющими входами по группам, а выходы комплектов ключей соответствующими выходами по группам первого блока ключей.

Комплект 123-i схем совпадения (фиг.11) содержит девять схем 125-1 - 125-9 совпадения.

Комплект ключей (фиг.12) содержит девять блоков 126-1 126-9 ключей.

Блок 119 выбора единичной сигнальной отметки (фиг.13) содержит элемент 127 ИЛИ, счетчик 128 и схему 129 сравнения.

Блок 16 поиска максимальной и минимальной частот (фиг.14) содержит блок 130 поиска максимальной и минимальной частот в первых двух тактах, два блока 131, 132 объединения информации, четыре регистра 133-1 133-4 памяти, два блока 134, 135 выбора задержки, три блока 136-1 136-3 поиска максимальной частоты, три блока 137-1 137 -3 поиска минимальной частоты, два блока 138, 139 ключей и два перемножителя 140, 141.

При этом блок 130 поиска максимальной и минимальной частот в первых двух тактах (фиг.15) содержит схему 142 сравнения и шесть блоков 143 i 143-6 ключей.

Каждый блок 136-i поиcка максимальной частоты (фиг.16) содержит схему 144 сравнения и первый и второй блоки 145, 146 ключей.

Каждый блок 137-i поиска минимальной частоты (фиг.17) отличается от блока 136-i поиска максимальной частоты только связями выходов схемы сравнения с управляющими входами блоков ключей. Так, в этом случае выход A>B схемы сравнения соединен с управляющим входом второго блока ключей, а объединенные выходы A<B и A=B с управляющими входами первого блока ключей.

Каждый блок 134 (135) выбора задержки (фиг.18) содержит последовательно соединенные два блока 147, 148 сдвиговых регистров и два блока 149, 150 ключей.

Каждый блок 147 (148) сдвиговых регистров содержит m сдвиговых регистров (m разрядность информационного кода), имеющих раздельные информационные входы и выходы, а входы "Сдвиг" у них объединены и являются входами "Сдвиг" блока.

При этом блок 131 (132) объединения информации содержит сумматор и блок линий задержки, при этом первый вход сумматора является первым входом блока 131 (132) объединения, а первый вход блока линий задержки является вторым входом блока объединения, второй вход сумматора соединен с выходом блока линий задержки, а его выход является выходом блока 131 (132) объединения.

Блок 15 выбора кода амплитуд угловых каналов (фиг.19) содержит комплекты по N блоков 151-i 155-i, ключей и по N блоков 156-i 160-i сравнения.

Блок 20 определения средней амплитуды в угловых каналах (фиг. 20) содержит элемент 161 ИЛИ, счетчик 162, блок 163 деления, сумматор 164, L сдвиговых регистров 165, L блоков 166 ключей.

Блок 18 поиска трех угловых каналов (фиг.21) содержит блок 167 схем отбора максимума, блок 168 схем сравнения и два блока 169, 170 ключей.

Первый блок 169 ключей (фиг.22) содержит N блоков 171-i ключей на три сигнальных входа и два блока 171-i ключей (первый и N-ый) на два сигнальных входа.

Формирователь 26 импульсов начала и конца фрагментов сигнала (фиг.23) содержит четыре сдвиговых регистра 172-1 172-4, четыре блока 173-1 173-4 ключей, две схемы 174-1, 174-2 совпадения и четыре схемы 175-1 175-4 несовпадения.

Формирователь 27 импульса начала сигнала (фиг.24) содержит счетчик 176 и блок 177 сравнения.

Формирователь 28 импульса конца сигнала (фиг.25) содержит триггер 178, две линии 179, 180 задержки, ключ 181, счетчик 182, два блока 183, 184 ключей, блок 185 сравнения и схему 186 несовпадения.

Блок 32 определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними (фиг. 26) содержит таймер 187, два блока 188, 189 ключей, блок 190 регистров памяти, блок 191 схем вычитания, счетчик 192, блок 193 схем сравнения, блок 194 регистров констант и сумматор 195.

Первая группа выхода блока 191 образует выходы 68 длительности фрагментов, а вторая группа выходов 69 длительности пауз блока 32.

Блок 33 определения длительности сигнала (фиг.27) содержит два блока 196, 197 ключей, блок 198 регистров и блок 199 вычитания.

Блок 29 определения пространственного угла гидробионтов (фиг.28) содержит два блока 200, 201 деления, два сумматора 202, 203 и два функциональных преобразователя 204, 205.

Блок 30 вычисления направления на центр гидробионтов (фиг.29) содержит четыре блока 206 209 вычитания, два сумматора 210, 211, два блока 212, 213 деления и два умножителя 214, 215.

Блок 31 определения дистанции (фиг.30) содержит два регистра 216, 217 памяти, два блока 248, 219 деления, три функциональных преобразователя 220, 221, 222, три блока 223, 224, 225 сравнения, четыре блока 226 229 ключей, два умножителя 230, 231, два сумматора 232, 233, коммутатор 234, блок 235 вычитания и сдвиговой регистр 236.

При этом входы первого и второго регистров 216, 217 являются входами "A_max" и "f_ср" блока 31.Выход первого регистра 216 памяти через первый функциональный преобразователь 220 соединен с входом делителя второго блока 219 деления, выход второго регистра 217 памяти соединен с входом делителя первого блока 218 деления, через третий функциональный преобразователь 222 с первым входом второго умножителя 231 и с входом "A" третьего блока 225 сравнения, вход "B" которого является входом постоянного числа "7,5", вход делимого первого блока 218 деления является входом постоянного числа "40000", а выход первого блока 218 деления соединен с входом делимого второго блока 219 деления, информационные входы коммутатора 234 объединены с соответствующими информационными входами первого блока 223 сравнения и являются входами дискретных значений дальности "R₁,"R_N", управляющие входы коммутатора 234 соединены с соответствующими выходами сдвигающего регистра 236, а выход коммутатора 234 соединен с входом первого блока 223 сравнения, с первым входом первого умножителя 230, с информационным входом четвертого блока 229 ключей и через второй функциональный преобразователь 221 с первым входом первого сумматора 232, второй вход которого соединен с выходом первого умножителя 230, выход A>B второго блока 224 сравнения соединен с управляющим входом второго блока 227 ключей, информационный вход которого является входом кода постоянного числа "0,036", объединенные выходы A<B и A=3 второго блока 224 сравнения соединены с управляющим входом третьего блока 228 ключей, информационный вход которого является входом кода постоянного числа "0,0279", выходы второго и третьего блоков 227 и 228 ключей объединены и соединены с вторым входом второго умножителя 231, выход которого соединен с вторым входом первого умножителя 230, информационные входы первого блока 226 ключей являются дискретными значениями аномалии распространения звука A(R), а управляющие входы соединены с соответствующими выходами A=B блока 223 сравнения, выход первого сумматора 232 соединен с входом уменьшаемого блока 235 вычитания, вход вычитаемого которого соединен с выходом первого блока 226 ключей, а выход соединен с первым входом второго сумматора 233, второй вход которого является входом кода постоянного числа "60", а выход соединен со входом "B" блока 225 сравнения, вход "A" которого соединен с выходом второго блока 219 деления, а выход A=B с управляющим входом четвертого блока 229 ключей.

Входы "Сдвиг" и "Запуск" сдвигового регистра 236 являются соответственно синхронизирующим и тактовым входами 36 и 37, а выход четвертого блока 229 ключей выходом параметра R блока 31 определения дистанции.

Первый функциональный преобразователь 220 осуществляет преобразование вида y= C•10^0,05x, второй преобразование вида y=20lgx, а третий - преобразование вида y= x^1,5. Преобразователи выполнены на ПЗУ, в которые вводят в табличном виде указанные функции. Функциональные преобразователи 220-222 могут быть реализованы на ИМС ПЗУ и описаны в книге "Полупроводниковые запоминающие устройства ЭВМ". / Под ред. Ю.М.Смирнова. М. ВШ, 1989, с.141 - 142, рис.4.2.

Устройство, реализующее заявляемый способ, работает следующим образом.

Принятые многоэлементной антенной решеткой 1 сигналы жизнедеятельности гидробионтов усиливаются и преобразуются в электрические, которые затем в формирователе 2 объединяются с задержкой, компенсирующей набег фазового фронта волны, с образованием N характеристик направленности (N парциальных угловых каналов). В пределах каждого углового канала в блоке 3 спектроанализаторов весь диапазон спектрального анализа 0-60 кГц разбивается на узкие спектральные составляющие из M частотных каналов. С помощью блока 5 коммутаторов, управляемых сигналами с блока 13 задержки, выходные сигналы блока 3 синхронно опрашиваются (осуществляется временной обзор) и образуются последовательности выборок, амплитуда которых равна амплитуде сигнала в момент опроса (период повторения выборок обратно пропорционален полосе f в каналах спектроанализатора). Блок 13 задержки запускается тактовыми импульсами U_такт, следующими с частотой опроса. Тактовые импульсы сдвигаются в нем каждый раз на один разряд с приходом очередного импульса сдвига (импульса синхронизации). Во временном положении импульсной последовательности на выходе блока 5 относительного тактового импульса заложена информация о номере частотного канала, а в порядковом номере выходных шин номер углового канала. Затем сигналы в виде амплитудных выборок сравниваются в блоке 6 с проговыми уровнями U_порi. Пороговый уровень в каждом частотном канале устанавливается в зависимости от уровня внутренних и внешних шумов и из условия обеспечения требуемого уровня ложных тревог F. Регулировка пороговых уровней осуществляется в блоке 4 управления пороговыми элементами. В блоке 4 в каждом частотном канале осуществляется измерение среднеквадратического уровня шумов σ_ш и подсчет U_пор путем умножения σ_ш на фиксированный множитель K, который определяется из условия обеспечения требуемой величины F при известном законе распределения шумов на выходах спектроанализатора блока 3. Для упрощения процедуры сравнения в блоке 6 выборок сигнала с соответствующими пороговыми уровнями их в блоке 4 также превращают в последовательности выборок путем синхронной коммутации по сигналам сдвигового регистра блока 13. Выходными сигналами блока 6 являются аналоговые импульсы, пронормированные по амплитуде и появляющиеся на тех выходах блока, на которых выполняется условие:

Затем импульсные сигналы поступают на первый блок 7 поиска сигнальной отметки, в котором в момент синхронного опроса по всем угловым каналам при выбранной системе отсчета отыскивается первая сигнальная отметка слева и по порядковому номеру канала, в котором фиксируется эта отметка, фиксируется номер углового канала N(1)α

, а по временному положению от начала временного обзора (от тактового импульса) номер частотного канала N(1)f этой отметки. Одновременно в блоке 7 вырабатываются коды порядковых номеров угловых каналов от 1 до N, координаты соседних (слева и справа) угловых каналов N_α-Δα, N_α+Δα, N_α+2Δα и N_α+3Δα и импульс сопровождения сигнальной отметки U(1)сопр, который служит для управления работой внутренних и внешних блоков. Кроме того, в качестве выходных сигналов блока 7 используются коды номеров углового канала, в которых появились сигнальные отметки (сигналы превышения порога обнаружения). Коды частотной и угловой координат первой сигнальной отметки (N(1)f и N(1)α) запоминаются во втором блоке 11 регистров и поступают на второй формирователь 12 строба сопровождения, в котором формируется набор из шести координатных чисел вокруг координаты первой сигнальной отметки. В частности, по каждой из координат (N(1)f и N(1)α) образуется дополнительная пара чисел с прибавлением и вычитанием единицы. Полученные таким образом тройка частотных и тройка угловых координат поступают на второй блок 10 поиска сигнальной отметки, в котором из всего множества значений угловых координат вновь появившихся сигнальных отметок при повторном обзоре отыскиваются только те, которые перекрываются своими координатами с координатами сформированного строба сопровождения. В случае попадания вновь появившихся отметок в строб сопровождения из них отыскивается одна (самая первая) отметка слева (т.е. отметка с минимальным значением кода углового канала) с одновременной фиксацией номера частотного канала N(2)f. Одновременно формируется второй импульс сопровождения U_сопр для управления работой внутренних и внешних блоков. В случае попадания сигнальной выборки в первый строб сопровождения процесс сопровождения сигнальной области продолжается с помощью последовательной цепочки из третьего блока 19 регистров, первого формирователя 9 строба сопровождения и третьего блока 17 поиска сигнальной отметки. Выходными параметрами третьего блока 17 поиска сигнальной отметки являются координата номера частоты N(3)f и импульс сопровождения U(3)сопр отселектированной описанным выше способом сигнальной отметки, попавшей в строб сопровождения. Одновременно с процедурой сопровождения сигнала производится измерение ряда параметров и координация работой других блоков путем выработки служебных сигналов.

Для точного измерения пеленга и угловых размеров рыб и других гидробионтов необходимо знание амплитуд в угловых каналах. Вначале производится измерение текущих амплитуд пяти угловых каналов. Для этого амплитуды выборок после блока 5 коммутаторов превращаются в блоке 14 аналого-цифровых преобразователей и в виде параллельного двоичного кода поступают на блок 15 выбора кода амплитуд угловых каналов, в которых из всех возможных значений угловых каналов от 1 до N отыскиваются пять каналов, коды которых поступают с блока 7. При совпадении кодов угловых координат амплитуды сигналов по соответствующим параллельным шинам передаются в блок 20 определения средней амплитуды в угловых каналах, в котором производится запоминание кодов амплитуд, рекурентное сложение их за много тактов обзора с одновременным усреднением амплитуд по тактам. Перечисленные операции производятся по всем угловым каналам, по которым поступают коды амплитуд. Усредненные амплитуды запоминаются в первом блоке 8 регистров. По окончании обнаружения сигнала результат усреднения считывается по сигналу "Считывание" с блока 8, и в блоке 18 поиска тройки каналов среди усредненных амплитуд отбирается максимальная амплитуда A_max, и среди всех возможных угловых каналов от 1 до N отыскивается канал с максимальной амплитудой , а также отсчитываются амплитуды соседних (слева и справа) каналов (A₁ и A₂). Выходными параметрами блока 18 являются A₁, A_max, A₂, .

Для определения параметров ширины спектра Δf и средней частоты f_ср сигнала используются блок 16 поиска максимальной и минимальной частот, блок 21 определения ширины спектра сигнала и блок 22 определения средней частоты сигнала. Для поиска максимального и минимального значений частоты необходимы коды значений частоты N(1)f

, N(2)f и N(3)f, из которых N(1)f используется задержанной с блока 11 регистров, а остальные непосредственно со второго и третьего блоков 10 и 17 поиска сигнальной отметки. Вначале в блоке 16 отыскиваются максимальное f_max и минимальное f_min значения из кодов значений N(1)f и N(2)f затем сравнивается код N(3)f с полученными f_max и f_min. Если процесс сопровождения сигнала продолжается дальше, то сравниваются значения N(3)f с f_max и f_min от сигнальных отметок в данном и последующих тактах обзора. В случае единичных пропусков при сопровождении значения N(3)f запоминаются на два такта. Запоминаются также N(3)f в блоке 16 на время до появления импульса окончания сигнала. Блок 21 подсчитывает текущую разность из поступающих на него кодов f_max и f_min, а блок 22 среднее значение из них f_с. Выходные параметры блоков 21 и 22 запоминаются в первом и втором регистрах 23 и 24 памяти, содержимое которых считывается по импульсу окончания сигнала.

Для формирования служебных сигналов используется формирователь 26 импульсов начала и конца фрагментов сигнала, формирователь 27 импульса начала сигнала и формирователь 28 импульса конца сигнала. Формирователь 26 вырабатывает свои сигналы по импульсам сопровождения U(1)сопр

, U(2)сопр и U(3)сопр Если появился импульс U(1)сопр но не появился импульс U(2)сопр, или если появились импульсы U(1)сопр и U(2)сопр, но не появился импульс U(3)сопр, то вырабатывается импульс сброса U_сбр, который обнуляет информацию во втором и третьем блоках 11 и 19 регистров. Если появились все три импульса сопровождения, то вырабатывается импульс начала фрагмента сигнала "ИНФ", если сигнальная область в плоскости частота-угол состоит из множества локальных областей фрагментов. Если после появления импульса "ИНФ" появляется одиночный пропуск в цикле сопровождения, то вырабатывается сигнал переноса информации U_перинф, который с помощью управляемых ключей блока 35 переноса цифровой информации переносит данные о N(1)f и N(1)α с выхода второго блока 11 регистров в третий блок 19. И, наконец, если при сопровождении (при появлении сигнала "ИНФ") появились два пропуска подряд, то вырабатывается импульс конца фрагмента "ИКФ".

Формирователь 27 для выработки импульса начала сигнала отсчитывает только первый импульс начала фрагмента, если в сигнале таких фрагментов множество.

Формирователь 28 для выработки импульса окончания сигнала "ИКС" фиксирует третий тактовый импульс от момента появления последнего импульса сопровождения U(1)сопр

Измерение длительности фрагментов τ_фрi и пауз между ними τ_пi осуществляется в блоке 32 по моментам появления импульсов "ИНФ" и "ИКФ", в котором эти импульсы расставляются по времени в порядке их поступления после появления сигнала "ИНС" и фиксируются временные отсчеты в моменты их появления, после чего подсчитываются разности отдельно для определения τ_фрi и τ_пi Отсчет этих параметров производится с четвертого блока 34 регистров по сигналу "ИКС".

Для определения углового разноса Δα в блоке 29 необходимы значения амплитуд A₁, A_max и A₂ с блока 18. Блок 29 реализует алгоритм суммарно-разностного уточнения параметра Da.

В блоке 33 определяется длительность сигнала t_c. Работа блока основана на подсчете разности временных отсчетов между моментами появления импульсов "ИКС" и "ИНС".

Для определения центра косяка рыбы α_ц в блоке 30 необходимы значения амплитуд A₁, A_max и параметра , получаемые с блока 18, а также параметры Δα и Δα₁ с блока 29. Блок 30 реализует алгоритм определения α_ц
Блок 25 классификации видового состава гидробионтов работает на принципе сравнения измеренных параметров τ_c, Δf, f_c, τ_фi и τ_пi с эталонными значениями этих параметров. Если значения измеренных параметров отличаются от эталонных не более допустимых значений, что выясняется после сравнения их разности с допустимыми значениями, то вырабатывается импульс с признаком принадлежности измеренных параметров к определенному видовому составу гидробионтов.

В блоке 31 производится измерение дистанции, для работы которого необходимы значения средней частоты сигнала f_с, максимальное значение усредненной амплитуды A_max и аномалии среды в виде зависимости A(R). Блок 31 реализует алгоритм определения дистанции R.

Блок 7 поиска сигнальной отметки (фиг. 2) работает следующим образом. Импульсы превышения порога "U_c1", "U_cN поступают на управляющие входы первого блока 88 ключей, на сигнальные входы которых поступают коды констант номеров угловых каналов, порядковый номер которых отвечает порядковому номеру входной сигнальной шины. При помощи импульса превышения на соответствующих выходах блока 88 появятся номера угловых каналов, среди которых с помощью блока 90 отбирается минимальное значение из всех возможных. Код минимального значения через блок 89 поступает на блок 91 формирования тройки угловых каналов, где к номеру прибавляется единица и вычитается из него.

Из минимальных значений кодов угловых каналов (получаемых на разных тактах обзора) в блоке 7 выбирается только первое значение, которое одновременно является импульсом сопровождения U_сопр и используется для съема тройки координат N(1)α-Δα

, N(1)α и N(1)α+Δα а также для управления съемом информации о номере минимального значения канала N_min и для съема отсчета кода номера частоты N(1)fсигнальной отметки.

Блок 93 определения номера частотного канала построен на базе счетчика, который подсчитывает номер временной отметки, поскольку во временном положении отметки относительно начала отсчета закодирован номер частоты канала. Выходными сигналами являются также порядковый номер угловых каналов с "1" по "N" и номер угловых каналов с отметками сигнала.

Блок 92 формирования единичной сигнальной отметки (фиг. 5) работает следующим образом. Импульсный сигнал после элемента 104 ИЛИ, индицирующий момент появления кода, поступает на счетный вход счетчика 105 и в качестве единички кода на вход "B" блока 106 сравнения. Счетчик 105 считает количество импульсов от множества последовательных значений минимумов угловых каналов и результат счета сравнивается затем с единицей на блоке 106 сравнения. Однако используется только импульс от первого минимального значения , при котором выполняется условие A B на выходе блока 106 сравнения. Сбрасывается счетчик 105 тактовым импульсом.

Второй блок 10 поиска сигнальной отметки (фиг. 7) работает следующим образом. На блоке 111 схем сравнения коды текущих значений угловых координат сравниваются с кодами трех значений угловых координат, заданных стробом сопровождения по этой координате. При совпадении кодов на соответствующих выходах блока 111 появятся импульсы с признаками совпадения кодов угла. На блоке 115 схем сравнения сравнивается текущее значение кода частоты с кодами трех частотных координат, заданных стробом сопровождения по этой координате. При совпадении кодов на соответствующих выходах блока 115 появятся импульсы с признаком совпадения частот. Будем считать, что сигнальная отметка на втором такте попала в строб сопровождения, если на выходах схем совпадения блока 114, на которые поступают упомянутые импульсы с признаками угла и частоты, появятся импульсы, одновременно присутствующие на их входах. Количество групп выходов блока 114 определяется количеством комплектов схем совпадения, перекрывающих весь диапазон угловых каналов от 1 до N. С помощью первого блока 112 ключей по сигналам совпадения выбираются соответствующие значения номеров каналов сигнальных отметок, попадающих в строб сопровождения. По выходным импульсам блока 115 с помощью второго блока 113 ключей выбирают номера частотных каналов сигнальных отметок, попадающих в строб сопровождения. Все выходные сигналы первого блока 112 ключей поступают на блок 118 отбора минимума, среди которых отыскивают минимумы из всех возможных. Максимально их в стробе сопровождения может быть три, но они разнесены по времени, поэтому после блока 118 отбора минимума используется блок 119 выбора единичной сигнальной отметки, который устроен аналогично блоку 92 (фиг. 5). По сигналу U(2)сопр

производится считывание значений N(2)α и N(2)f с блоков 116 и 117 выходных ключей, соответственно.

Блок 111 схем сравнения кодов угловых координат (фиг. 8) работает так, что центральное значение кода Ν_α перебирает все возможные значения кодов номеров угловых каналов от 1 до N, так что его значения слева и справа N_α-Δα и N_α+Δα захватывают соседние значения порядковых номеров при жесткой связи между блоками схем сравнения. Таким образом, образуется (N-2) комплектов по 3 блока 120-122 сравнения в комплекте и 2 комплекта по 2 блока 121, 122 сравнения в комплекте. Это приводит к утроению количества связей, не считая краевого эффекта.

Блок 16 поиска максимальной и минимальной частот (фиг. 14) работает на сравнении кодов частоты сигнальной отметки, получаемой в трех соседних тактах сопровождаемой траектории N(1)f

, N(2)f и N(3)f Вначале в блоке 130 путем сравнения кодов N(1)f и N(2)f (из них N(1)f поступает запомненным на первом блоке регистров) выбирается максимальное и минимальное из них, которые распределяются по своим выходам, затем они запоминаются на первом и втором регистрах 133-1 и 133-2 памяти и сравниваются по отдельности с кодами частот N(3)f в блоках 136-1 и 137-1, уточняя максимальное (или минимальное) значение, если оно больше (меньше) их, или сохраняя прежним, если оно лежит между ними. В случае пропуска сигнальной отметки (N(3)fи U(3)сопр отсутствуют) используются блоки 134, 135 выбора задержки, которые запоминают данные о N_fmax еще на один такт, и в случае появления U(3)сопр в следующем такте они по импульсу U(3)сопр поступают для сравнения с результатами поиска максимального и минимального значений в блоках 136-1 и 137-1. Сравнение через такт осуществляется во вторых блоках 136-2 и 137-2 поиска максимума и минимума, сигналы с выходов которых хранятся в регистрах 133-3 и 133-4 памяти. Здесь информационные коды могут храниться даже в том случае, если U(3)сопр не поступает несколько тактов (максимально трех), но до появления очередного импульса сопровождения U(2)сопр, по которому через блоки 138 и 139 ключей коды попадают для сравнения на входы блоков 133-1 и 133-2 через блоки 131 и 132 объединения информации.

Блок 15 съема кода амплитуд тройки угловых каналов (фиг. 19) сравнивает коды номеров всех трех угловых каналов N(1)α-Δα

, N(1)α и N(1)α+Δα с кодами порядковых номеров угловых каналов (соответствующих шинам данных с кодами амплитуд). В случае совпадения кодов тройки каналов с тройкой порядковых номеров с них с помощью блоков 151-i 155 -i ключей считывается информация об амплитуде. Количество комплектов (из N блоков ключей и N блоков сравнения) утраивается. Выходные коды появляются на общих выходах первого, второго и третьего комплектов (A_α-Δα, A_α и A_α+Δα).

Блок 20 определения средней амплитуды в угловых каналах (фиг. 20) задерживает коды амплитуд в каждом угловом канале многократно с помощью цепочки из L последовательно соединенных сдвиговых регистров 165, количество которых определяется точностью оценки средней амплитуды при частом пропадании кодов амплитуды в тактах измерения. Выходные задержанные кодовые сигналы через блоки 166 ключей объединяются на общую шину, и на выход попадают только те коды, которые совпадают с импульсами сопровождения U(1)сопр

Задержанные коды на сумматоре 164 рекурентно суммируются с приходящими кодами амплитуд, и появление каждого вновь приходящего кода инициируется импульсами на выходе элемента 161 ИЛИ, количество которых подсчитывает счетчик 162, который запускается импульсом "ИНС", а сбрасывается импульсом "ИКС". На выходе блока 163 деления обеспечивается определение средней амплитуды как результата деления текущей суммы на количество составляющих суммы.

Блок 18 поиска трех угловых каналов среди усредненных амплитуд (фиг. 21) работает на основе отбора максимальной амплитуды с получением ее угловой координаты, позволяющей в дальнейшем снять амплитуду и с соседних слева и справа каналов. Для реализации этой последовательности операций вначале на блоке 167 отбирается максимальное значение кода амплитуды, которое затем путем сравнения с входами амплитуды по признаку А=В позволяет с помощью блока 169 ключей отобрать из тех же данных как саму максимальную амплитуду, так и ее соседние значения, если завести импульсы с признаком А=В на управляющие входы соответствующих блоков ключей на три входа, одноименные выходы которых объединены и образуют выходы только трех кодов амплитуд A₁, A_max и A₂. Одновременно по импульсы А=В осуществляется съем кода номера канала с максимальной амплитудой. Входы кодов амплитуд должны поступать на центральные входы блоков ключей и на третий комплекта, порядковый номер которого на единицу меньше, и на первый комплекта, порядковый номер которого на единицу больше.

Формирователь 26 импульсов начала и конца фрагментов (фиг. 23) построен на задержке импульсов сопровождения, которые появляются раньше по времени и проверке их на совпадение по определенной логике.

Импульс U(1)сопр

задерживается на сдвиговом регистре 172-1, и задержанные импульсы через блок 173-1 ключей объединяются на общей шине. На выход попадает только тот из задержанных импульсов, который по времени совпадает с импульсом сопровождения U(2)сопр, поступает на управляющий вход блока 173-1 ключей, импульс с выхода которого проверяется на совпадение с импульсом U(1)сопр с помощью параллельно включенных по входам схемы 175-1 несовпадения и схемы 174-1 совпадения. При наличии совпадения сигналы поступают на запускающий вход второго сдвигового регистра 172-2 и один из его задержанных импульсов попадает на выход блока 173-2 ключей по управляющему сигналу U(3)сопр Этот выходной импульс с помощью параллельно соединенных по входам второй схемы 175-2 несовпадения и второй схемы 174-2 совпадения проверяют на совпадение с импульсом сопровождения U(2)сопр Если появился импульс совпадения, то сигнал с выхода схемы 174-2 поступает на вход "Запуск" третьего сдвигового регистра 172-3 и используется в качестве сигнала "ИНФ". Один из задержанных импульсов с выхода сдвигового регистра через блок 173-3 ключей попадает на третью схему 175-3 несовпадения, где он проверяется на совпадение с импульсом сопровождения U(3)сопр Если на выходе ее появился импульс (одиночный пропуск U(3)сопр ), выходной импульс схемы используется в качестве импульса переноса информации U_перинф и им запускается четвертый сдвиговый регистр 172-4, один из задержанных импульсов которого проверяется на совпадение с выходным импульсом схемы 75-4 несовпадения. Если появился импульс на выходе схемы 175-4 несовпадения (второй пропуск U(3)сопр подряд), то он используется в качестве импульса "ИКФ". Если появился импульс на выходе схемы 175-1 несовпадения и (или) на выходе схемы 175-2 несовпадения, то выходные импульсы этих схем несовпадения используют в качестве импульса сброса U_сбр.

Формирователь 28 импульса конца сигнала (фиг. 25) работает следующим образом. Входной триггер 178 запускается импульсом U(1)сопр

а сбрасывается тактовым импульсом. Затем полученный прямоугольный импульс задерживается на линии 179 задержки с тем, чтобы можно было надежно выделить на ключе 181 следующий тактовый импульс, который проверяется на совпадение (на схеме 186 несовпадения) с входным тактовым импульсом. При отсутствии импульса на выходе ключа на выходе схемы 186 несовпадения появится импульс или импульсы, которые подсчитываются счетчиком 182. Результаты счета с помощью первого блока 183 ключей превращаются в параллельную выборку, которая поступает на вход "А" блока 185 сравнения, на вход "В" которого поступает код числа "три" в виде параллельной выборки, получаемой с помощью второго блока 184 ключей, открываемого тактовым импульсом. Если в результате сравнения на выходе А=В появится импульс, то он используется в качестве импульса конца сигнала "ИКС". Этот же сигнал через вторую линию 180 задержки подается на счетчик 182 в качестве импульса сброса.

Работа блока 31 (фиг. 30) основана на сравнении относительного расчетного уровня сигнала "q" по его измеренным параметрам (амплитуде, частоте) с семейством относительных уровней "D", полученных с учетом реальных параметров канала распространения (затухания, аномалии) для различных дистанций "R". При этом выбирается такое "R", которое отвечает равенству этих параметров.

Для получения параметра "d" используются первый блок 218 деления (оценка максимального давления), в котором производится деление постоянного числа "4•10⁶" на среднюю частоту принимаемого сигнала f_ср, функциональный преобразователь 220 вида (P_oc расчетный постоянный параметр) и блок 218 деления первого результата на второй.

Для получения семейства параметров "D" используются умножитель 220 коэффициента затухания β на дистанцию "R", функциональный преобразователь 220 вида y=201gR, два сумматора 232 и 233 и блок 235 вычитания для учета влияния аномалии распространения звука A(R).

Для получения коэффициента пространственного затухания b используется функциональный преобразователь 221 вида y=f^1,5, блоки 224 сравнения средней частоты (в кГц) с параметром "7,5", два блока 227, 228 ключей для переключения двух постоянных параметров на общий выход по результату сравнения и умножитель 231 результата функционального преобразования на выбранный коэффициент b.

С помощью коммутатора 234 весь диапазон дискретных значений дальностей R₁, R_N поступающий по параллельным шинам на его входы, опрашивается с частотой сдвига, равной частоте следования импульсов синхронизации, и превращается в последовательность следующих один за другим чисел. Поскольку за время одного такта перебираются все дискретные значения дальностей, то можно оптимальным образом выбрать параметры аномалии и ослабление сигнала от дальности, т.е. такие, при которых выполняются условия D=q.

С помощью блока 223 сравнения и блока 226 ключей перебираются все значения аномалии и они получаются в виде последовательности выборочных значений, расставленных в порядке возрастания значений дальности. Если при сравнении D и q выполняется условие А=В, то по этому признаку с помощью блока 229 ключей снимается искомое значение дистанции R.

Таким образом, в предложенном устройстве реализуется способ, позволяющий автоматически определять косяки гидробионтов, их параметры и классифицировать по видам.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в рыбопоисковых системах обнаружения и пеленгации скопления рыб. Для автоматизации процессов поиска и обнаружения гидробионтов, осуществления возможности определения их параметров и классификации по видам в способе и устройстве пеленгации гидробионтов реализуется пространственно-частотный анализ гидроакустических сигналов путем обработки по K угловым каналам, соответствующим различным направлениям приема фазового фронта с помощью параллельного спектрального анализа в каждом из K угловых каналов с образованием M частотных подканалов с последующей их временной дискретизацией и сравнением с адаптивно изменяющимся соответствующим порогом. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 30 ил.

1. Способ пеленгации гидробионтов, заключающийся в том, что принимают акустические сигналы на два пространственно разнесенных антенных элемента, усиливают их и определяют параметры гидробионтов, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют прием по (N-2) пространственно разнесенным антенным элементам, образующим с двумя вышеупомянутыми N-элементную линейную антенную решетку, а после усиления гидроакустических сигналов осуществляют их обработку по К угловым каналам, соответствующим различным направлениям приема фазового фронта гидроакустических сигналов, путем параллельного спектрального анализа в каждом из К угловых каналов с образованием М частотных подканалов с последующей их временной дискретизацией и сравнением с адаптивно-изменяющимся соответствующим порогом, из сигналов частотных подканалов в каждом угловом канале формируют М последовательностей импульсов, по временному положению которых определяют соответствующий номер частотного подканала, а по порядковому номеру в одноименных частотных подканалах номер углового канала, сигналы превышения соответствующего порога бинарно квантуют, периодически повторяют операции по дискретизации, формируют строб сопровождения сигнальной траектории по углу и частоте путем генерации координатной матрицы чисел вокруг координат первой бинарной отметки, координатную матрицу чисел запоминают, измеряют параметры первой отметки при повторном обзоре, в момент появления выбранных бинарных отметок селектируют выборки сигналов, попавших в угловую зону от минус одного до плюс трех угловых каналов от угловых координат вышеупомянутых выбранных бинарных отметок, измеряют амплитуды отселектированных выборок и запоминают их совместно с угловыми координатами, при появлении бинарных отметок в S последовательных обзорах формируют сигнал начала траектории, в процессе сопровождения производят итеративный подсчет величины максимального и минимального значений частоты отметок на сигнальной траектории, по которым определяют ширину спектра и среднюю частоту анализируемого сигнала и запоминают их, для каждого углового канала производят итеративный подсчет среднего значения амплитуды сигнала и запоминают их совместно с угловыми координатами, процесс сопровождения с одновременным итеративным подсчетом указанных выше параметров продолжают до появления G пропусков, после чего формируют сигнал окончания сигнальной траектории и определяют ее протяженность во времени и запоминают ее, описанную процедуру итеративного определения параметров повторяют и для других сигнальных траекторий, объединяемых по принадлежности к однотипным гидробионтам по критерию не более G пропусков среди повторных обзоров, при появлении G + 1 пропусков формируют сигнал окончания пеленгации для данного типа гидробионтов, производят подсчет длительности сигнала, фиксируют результаты итеративных вычислений средней частоты, ширины спектра сигнала и по каждому направлению его средней амплитуды, из которых отбирают максимальную и два ближайших значения амплитуд слева и справа от него, после чего по полученным данным производят вычисление и регистрацию выходных параметров и типа гидробионтов. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве выходных параметров гидробионтов регистрируют пространственный угол распределения гидробионтов, направление на его центр и дистанцию до него. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что тип гидробионтов определяют путем сравнения зарегистрированных параметров с массивом экспериментальных характеристик для разных типов гидробионтов. 4. Устройство для пеленгации гидробионтов, содержащее N-элементную антенную решетку, блок коммутаторов, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока пороговых элементов, блок задержки, блок аналого-цифровых преобразователей и регистратор, отличающееся тем, что введены формирователь характеристик направленности, блок спектроанализаторов, блок управления пороговыми элементами, три блока поиска сигнальной отметки, четыре блока регистров, два формирователя строба сопровождения, блок выбора кода амплитуд угловых каналов, блок поиска максимальной и минимальной частот, блок поиска трех угловых каналов, блок определения средней амплитуды в угловых каналах, блок определения ширины спектра сигнала, блок определения средней частоты сигнала, два регистра памяти, блок классификации видового состава гидробионтов, формирователь импульсов начала и конца фрагментов сигнала, формирователь импульса начала сигнала, формирователь импульса конца сигнала, блок определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, блок определения длительности сигнала и блок переноса цифровой информации, регистратор выполнен в виде блока определения пространственного угла гидробионтов, блока вычисления направления на центр гидробионтов и блока определения дистанции, причем выходы N-элементной антенной решетки через последовательно соединенные формирователь характеристик направленности и блок спектроанализаторов подключены к соответствующим первым входам блока управления пороговыми элементами и блока коммутаторов, к вторым входам которых подключены соответствующие выходы блока задержки, входы сдвига и запуска которого являются соответственно входами внешней синхронизации и тактовых импульсов устройства, первый из которых подключен к соответствующим входам первого блока поиска сигнальной отметки, формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала, блока определения средней амплитуды в угловых каналах, блока поиска максимальной и минимальной частот, блока классификации видового состава гидробионтов, блока определения дистанции, а второй к входам первого, второго и третьего блоков поиска сигнальной отметки, формирователя импульса конца сигнала и блока определения дистанции, выходы блока управления пороговыми элементами соединены с соответствующими вторыми входами блока пороговых элементов, выходы которого подключены к информационным входам первого блока поиска сигнальной отметки, выходы кода номера углового канала которого подключены к соответствующим первым входам блока поиска трех угловых каналов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого блока регистров, группа входов которого подключена к соответствующим выходам блока определения средней амплитуды в угловых каналах, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам блока выбора кода амплитуд угловых каналов, первые информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока аналого-цифровых преобразователей, входы которого подключены к соответствующим выходам блока коммутаторов, выходы кода номера пяти смежных угловых каналов первого блока поиска сигнальной отметки подключены к соответствующим вторым информационным входам блока выбора кода амплитуд угловых каналов, выход кода номера второго смежного углового канала - к первому информационному входу второго блока регистров, выход импульса сопровождения к первому входу формирователя конца сигнала, формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала и блока определения средней амплитуды в угловых каналах, выход кода номера углового канала к второму информационному входу второго блока регистров, информационному входу второго и третьего блоков поиска сигнальной отметки, группа выходов кодов порядковых номеров угловых каналов первого блока поиска сигнальной отметки подключена к третьим информационным входам блока выбора кода амплитуд угловых каналов, первым группам информационных входов второго и третьего блоков поиска сигнальной отметки, вторая группа информационных входов которого соединена с соответствующими выходами первого формирователя строба сопровождения, входы которого подключены к выходам третьего блока регистров, первый и второй информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока переноса цифровой информации и второго блока поиска сигнальной отметки, вторая группа информационных входов которого подключена к соответствующим выходам второго формирователя строба сопровождения, первый информационный выход второго блока регистров соединен с одноименными входами блока переноса цифровой информации, второго формирователя строба сопровождения и блока поиска максимальной и минимальной частот, второй информационный выход второго блока регистров с одноименными входами блока переноса цифровой информации и второго формирователя строба сопровождения, второй информационный вход блока поиска максимальной и минимальной частот подключен к второму информационному выходу второго блока поиска сигнальной отметки, третий информационный вход к информационному выходу третьего блока поиска сигнальной отметки, выход импульса сопровождения которого соединен с одноименными входами блока поиска максимальной и минимальной частот и формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала, выход импульса сопровождения второго блока поиска сигнальной отметки подключен к соответствующим входам блока поиска максимальной и минимальной частот и формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала, выход сброса которого соединен с одноименными входами второго и третьего блока регистров, выход импульса переноса информации формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала подключен к управляемому входу блока переноса цифровой информации, выходы импульса начала и конца фрагментов сигнала формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала соединены с одноименными входами формирователя импульса начала сигнала и блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, выход импульса начала сигнала формирователя импульса начала сигнала подключен к соответствующим входам блока определения средней амплитуды в угловых каналах, блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними и блока определения длительности сигнала, выход импульса конца сигнала формирователя импульса конца сигнала соединен с одноименными входами первого блока регистров, блока определения средней амплитуды в угловых каналах, первого и второго регистров памяти, блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, блока определения длительности сигнала и четвертого блока регистров, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, временной выход которого соединен с соответствующим входом блока определения длительности сигнала, информационный выход которого подключен к соответствующему первому входу блока классификации видового состава гидробионтов, второй информационный вход которого к выходу первого регистра памяти, информационный вход которого соединен с одноименным выходом блока определения ширины спектра сигнала, информационные выходы блока поиска максимальной и минимальной частот подключены к соответствующим входам блока определения ширины спектра сигнала и блока определения средней частоты сигнала, выход которого соединен с входом второго регистра памяти, выход которого подключен к третьему информационному входу блока классификации видового состава гидробионтов и первому информационному входу блока определения дистанции, первый информационный выход блока поиска трех угловых каналов подключен к соответствующим одноименным входам блока определения пространственного угла гидробионтов и блока вычисления направления на центр гидробионтов, второй информационный выход блока поиска трех угловых каналов
к вторым информационным входам блока определения пространственного угла гидробионтов, блока вычисления направления на центр гидробионтов, блока определения дистанции, третий информационный выход блока поиска трех угловых каналов к третьим информационным входам блока определения пространственного угла гидробионтов и блока вычисления направления на центр гидробионтов, четвертый информационный выход к одноименному входу блока вычисления направления на центр гидробионтов, третий информационный вход блока определения дистанции является входом параметра аномалии гидроакустической среды, информационные выходы четвертого блока регистров подключены к соответствующим входам блока классификации видового состава гидробионтов, другие информационные входы которого являются входами соответственно длительности сигнала, ширины спектра сигнала, средней частоты сигнала, длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, выход блока классификации видового состава гидробионтов является выходом вида гидробионтов, а выходы блока определения пространственного угла гидробионтов, блока вычисления направления на центр гидробионтов, блока определения дистанции являются выходами устройства соответственно углового разноса косяков рыбы, пеленга центра косяка рыбы и дистанции до косяка рыбы.