Гидроакустическая станция для определения концентрации рыбных косяков Советский патент 1986 года по МПК G01S15/00 

Изобретение откосится к гидролокации, в частности к гидроакустическим станциям для обнаружения и количественной оценки концентрации рыбных косяков.

Цель язобретення - повышение точности путем уменьшения потерь и искажений получаемой информации.

На чертеже приведена функциональная блок-схема гидроакустической станции для определения концентрации рыбных косяков.

Гидроакустическая станция содержит эхолот 1, блок 2 формирования диапазона блок 3 усиления и детектирования принятого сигнала, блок 4 интегрирования, анализатор 5 двойного эхосигнала, регистратор 6 и блок 7 автоматического переключения состоящий из двух электронных ключей 8 и 9, счетчика 10 импульсов и логической схемы ИЛИ 11.

Эхолот 1 обеспечивает появление на своем первом (синхронизирующем) Выходе- синхроимпульсов в момент генерирования зондирующих гидроакустических посьшок. С второго (сигнального) выхода эхолота снимается принятый эхосигнал, на третьем выходе в момент прихода зхосигнала от дна. появляется напр я/ж (э ния, формируемый селектором сигнала дна, входящим в состав эхолота.

Блок 2 формирования диапазона запускается поступающими на его вход cинxpoимпyльcai ш и вырабатывает импульсы стробирования, в пределах которых осуществляется обработка принятых Сигналов.

Блок 4 интегрирования обеспечивает одновременно с началом импульса стробирования, подаваемого на его первый управляющий вход, интегрирование огибающей эхосигнала, подаваемой на его сигнальньм вход. По переднему фронту импульса, подаваемого на второй управляющий вход, или по заднему фронту импульса стробиро вания в блоке 4 организуется линейный разряд напряжения на накопителе блока интегрирования, в течение всего времени которого на выход блока 4 поступают счетные импульсы

Анализатор 5 двойного эхосигнала по фронту приходящего на его управляющий вход импульса обеспечивает в течение заданного времени прохождение на свой выход импульсов, пода5

ваемых на его сигнальный вход, и может быть выполнен в виде электронного ключа, управляюцр й вход которого подключен к выходу одновибратора, запускаемого от переднего фронта импульса запуска.

Ключ 9 выполнен по схеме, при которой его открытие и закрытие происходит путем подачи кратковременных импульсов (или перепадов

напряжения) на открывающий или закрывающий входы и может быть выполнен в виде электронного ключа, управляю-, щий вход которого подключен к выходу

5 RS-триггера.

Концентрация рыбных косяков оценивается с помощью данной гидроакустической станизи в соответствии с энергией эхосигналов от рыб, которая вы0 числяется путем интегрирования огибающей принятого эхосигнала.

Уменьшение потерь и искажений получаемой информации достигается автоматическим переключением станции из режима придонных скоплений рыб в режим оценки пелагических скоплений и обратно.

Гидроакустическая станция для определения концентрации косяков работает следующим образом.

В момент генерирования зондирующего сигнала синхроимпульс с эхолота 1 запускает блок 2 формирования диапазона, вьфабатывающий соответствующий импульс стробирования. На время действия этого импульса открывается ключ 8. Передний фронт импульса с блока 2 включает блок 4 интегрирования, в котором начинается процесс интегрирования огибающей принятого эхосигнала.

В случае оценки придонных скоплений рыб импульс напряжения, появляющийся на третьем выходе эхолота в момент прихода эхосигнала от дна, приходящего вслед за эхосигналом от рыб, проходит на выход ключа 8. В результате этого закрьшается ключ 9 (если он бьш открыт, сбрасывается на нуЛь счетчик 10, через схему liOH 11 запускаются блоки 5 и 6 и прекращается интегрирование огибающей эхосигнала в блоке 4. На выходе блока интегрирования образуется последовательность 55 счетных импульсов, количество которых соответствует полученному значению интеграла огибающей эхосигнала. Через блок 5 эти импульсы поступают в

0

5

0

5

50

регистратор 6, которьш содержит два счетчика числа импульсов, поступающих на его первый и второй входы. Средняя энергия огибающей, эхосигнапа от рыб за одно зондирование, харак- теризующая концентрацию рыбного косяка, определяется по формуле:

М, ,

где - - количество импульсов.с вы- хода блока 4, яарегистри- рованное при i-м зондировании;h- количество неискаженных

зондирований.

В случае появления искаженных зондирований (при плохой погоде или неровностях грунта), когда прекращается появление эхосигнала от дна (в виде несрабатывания селектора дон- ного сигнала), на выходе ключа 8 не образуется сигнала, сбрасывающего счетчик 10 и запускающего блоки 5 и 6. В этом случае прекращение интегрирования в блоке 4 производит- ся от заднего фронта импульса стро- бирования. Хотя при этом на выходе блока 4 и йоявляется последовательност импульсов, на регистратор ни эти импульсы, ни импульсы количества неискаженных зондирований не проходят .

Счетчик 10 начинает подсчитывать количество следующих друг за другом зондирований без эхосигналов от дна (количество искаженных зондирований) Практика показывает, что в случае неблагоприятных условий количество таких искаженных зондирований, следующих подряд друг за другом, не превы шает 7-9, после чего следует несколь ко неискаженных зондирований с дон

5

10

5

20 25 зо

-

5

ным эхосигналом, а затем могут опять Появиться пропуски.

При увеличении глубины моря за пределы установленного диапазона появление импульсных сигналов на выходе ключа 8 прекращается и счетчик 10 начинает подсчитывать количество таких зондирований. Когда это количество достигнет значения, равного коэффициенту пересчета счетчика (оптимальным является число 10), сигналом с выхода счётчика 10 ключ 9 открывается и далее остается в этом состоянии.

Перепад напряжения, соответствующий концу импульса стробирования, через открытый ключ 9 и схему ИЛИ 11 поступает на. блоки 5 и 6, обеспечивая регистрацию количества импульсов, поступающ11Х через блок 5 на первый вход регистратора, и количество зондирований, поступающих в виде перепадов напряжения заднего фронта импульсов стробирования на второй вход регистратора.

Гидроакустическая станция работает в режиме оценки пелагических скоплений рыб до тех пор, пока в окне стробирования не появится эхо- сигнал от дна, который переключит станцию в режим оценки придонных скоплений.

Таким образом, при работе предлагаемого устройства обеспечивается регистрация сигналов как от придонных скоплений рыб, так и от пела- гических, причем переключение этих режимов осуществляется автоматически, чтр повьтает точность определения концентрации рыбных косяков и облег-, чает труд оператора$ обслуживающего гидроакустическую станцию.

Редактор ЛvПчeлинcкaя

Составитель В.Новиков Техред В.Кадар

Заказ 4406/42

Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 1-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Е.Сирохман