Способ контроля процесса наполнения трала рыбой
СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА НАПОЛНЕНИЯ ТРАЛА РЫБОЙ,iпредусматрн Бающий эхолокацию, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повы|шения точности, эхолокацию осуществляют под углом внутрь трала и регистрируют эхо-сигнал на доплеровской частоте с последующим определением знака доплеровского смещения частоты, а процесс наполнения . трала рыбой контролируют по йнаку этого смещения. а (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (!9) SU (ll) 4(51) А 01 К 79/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП"ИЙ (21) 3526493/28-13 (22) 20.12,82 (46) 23.06.85, Бюл. В 23 (72) Б,Я.Крайзлер и А.М.Павленко (71) Тихоокеанский научно-исследо- вательский институт рыбного хозяйства и океанографии (53) 639.2.053(088.8 ) (56) I. Кудрявцев В.И. Телеметрическая аппаратура контроля параметров орудий промышленного рыболовства.
М., "Пищевая промьппленность", 1972, с. 91. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА
;НАПОЛНЕНИЯ ТРАЛА РЫБОЙ, предусматри вающий эхолокацию, о т л и ч а ю. шийся тем, что, с целью повы шения точности, эхолокацию осуществляют под углом внутрь трала и регистрируют эхо-сигнал на доплеровс.кой частоте с последующим определением знака доплеровского смещения частоты, а процесс наполнения . трала рыбой контролируют по энаку этого смещения.
11б2395
Изобретение относится к промышленному рыболовству, преимущественно к способам определения направления движения рыбы по отношению к тралу, 5
Известен способ контроля процесса наполнения трала рыбой, заключающийся в определении глубины хода трала, раскрытия трала, фиксировании рыбы, находящейся над, под и fÎ в устье трала, путем излучения гидроакустических импульсов в направлении вертикально вверх и вниз, приема отраженных сигналов, .их обработке и в фиксировании расстоя f5 ния от верхней подборы трала до поверхности воды, до косяков рыбы и до нижней подборЫ трала в зависимо-. сти от времени прихода эхо-импульса,. отраженного от соответствующего объ- Z0 екта, Способ предполагает крепление вибратора с вертикальной зоной излучения к верхней подборе трала11).
Недостатком известного способа является невозможность достоверного 25 определения захода рыбы в трал, а также распознавания факта захода рыбы в трал или выхода рыбы из трала, так как способ позволяет лишь констатировать относительное взаимоположение косяка рыб и устья трала, по не позволяет определять направление и величину скорости движения косяка рыб относительно трала и также контролировать процесс наполнения трала. рыбой, Цель изобретения " повышение точ- ности контроля процесса наполнения трала рыбой.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля процесса наполнения трала рыбой, предусматривающему эхолокацию, последнюю осуществляют под углом внутрь трала и регистрируют эхо-сигнал на доплеровской частоте с последующим
45 определением знака доплеровского смещения частоты, а процесс наполнения трала рыбой контролируют по знаку этого смещения.
Знак доплеровского смещения несущей частоты определяет направление движения рыбы в трале. Наличие этой информации позволяет контролировать заход рыбы в трап или выход ее иэ трала, что дает достоверные . данные о процессе наполнения трала рыбой.
При положительном доплеровском смещении частоты эхо-сигнала от рыбы имеет место выход ее из трала, в случае отрицательного смещения— заход рыбы в трал.
На фиг. 1 показана блок-схема устройства для реализации способа, на фиг. 2 — график изменения смещения несущей частоты йГ в зависимости от величины угла с (угол между осью трала и осью диаграммы направленности вибратора);на фиг. 3 — спектры эхо-сигналов от неподвижных и подвижных относительно трала объектов на фиг, 4 — диаграмма направленности вибратора.
Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из высокочастотного генератора 1, вибратора 2, приемоусилительного прибора 3, фильтра 4 верхних частот, фильтра 5 нижних частот, двух детекторов 6 и 7 и двух индикаторов 8 и 9.
Высокочастотный генератор вырабатывает импульс посылки с частотой заполнения порядка 500 Гц, который подается на вибратор, расположенный на верхней подборе трала и направленный внутрь, трала под углом к оси трала таким образом,.что ось диаграммы направленности вибратора и ось трала составляют угол порядка 30
Поскольку эхо-сигналы от рыбы, находящейся внутри трала, различаются от эхо-сигналов от грунта и поверхности воды на временной оси, то предлагаемый способ применим в условилх придонного, донного и траления у поверхности моря. Применение высокочастотного датчика обуславливается необходимостью сохранить разрешение по расстоянию, добиваясь разрешения по.скорости объектов. Сигналы от рыбы, находящейся в трале, вне трала, а также от грунта и от поверхности моря, различаются за счет различного расстояния до вибратора.
Pассеянный рыбами. внутри трала сигнал принимается вибратором и усиливается на частоте F приеиоусилительным прибором. Далее сигнал поступает параллельно на фильтр нижних частот и фильтр верхних частот, имеющих частоту среза F.
После фильтров сигнал детектируется и поступает на блок индикации, который индицирует наличие сигнала в фильтре нижних частот или в филь11б2395
4, с
F =
4V ь
3 тре верхних частот. Наличие сигнала в канале фильтра нижних частот и от. сутствие его a канале фильтра верхних частот свидетельствует о saxoде рыбы в трал. При наличии сигнала. в квнале фильтра верхних частот и отсутствии его в канале фильтра нижних частот имеет место выход рыбы из трала. Присутствие сигнала в обоих каналах является показателем 1g того, что скорости рыбы и трала одинаковы, т.е. рыба неподвижна относительно трала.
Необходимость наличия высокочастотного гидроакустического сигнала объясняется следующим обстоятельством
Длительность излучаемого импульса i определяет разрешение по дальности а г, т.е. минимальное расстояние между объектами, при котором эхо-сигнал от них разделяется во времени ка 30 . Далвнейшее уменьшение угла нецелесообразно, так как будет облучаться уже не передняя чдсть трала, а кутковая, Рассмотрим изменение смещения несущей частоты д в зависимости от величины угла о (угол между осью трала и осью диаграммы направленноО сти вибратора ) на экране спектроанализатора, где изображены спектры эхо-сигналов от неподвижных относительно трала объектов 1 и подвижных объектов 2.
Ширина спектра эхо-сигналов обуславливается конечностью длины зондируемого импульса, наличием телесного угла диаграммы направленности вибратора (порядка 20 ) и разбросом скоростей рыб. При вертикальной эхолокации (of =90 ) и при углах наклона вибратора, близких к 90,спектры от неподвижных и подвижных объектов сливаются (фиг. За ). При углах о1=80 (фиг. 36 ) спектры смещаются один относительно другого, но выделить их на экране спектра-анализатора невозможно, т.е. невозможно контроЪ
ДГ-— с7
2 t а мин "
2Чп
aj —" F где где Up—
Тогда чательно где с " скорость распространения зву3 ка в воде, а также определяет разрешение по доплеровской частоте и 1 „„, т. е. минимальный интервал между двумя значениями частоты, которые можно различить
Согласно эффекту Доплера для смещения несущей частоты эхо-сигнала
1 и Е имеем: несущая частота эхолоцируемого сигнала; проекция скорости рыбы на ось диаграммы направленности вибратора, определяемая соотношением.
vä = )м — v ) cos ы, скорость движения рыбы относительно воды; скорость траления; угол между осью трала и осью диаграммы направленности . вибратора. для несущей частоты F оконполучаем величина Чаг имеет порядок 1, тогда F будет порядка 500 кГц.
Добиваясь разрешения объектов по скорости движения относительно трала, проигрываем в разрешении по даль ности. При данной несущей частоте излучаемого импульса оптимизируется его длительность. При,.фиксированной .длительности излучаемого импульса эффект доплеровского смещения частоты эхо-сигнала усиливается путем увеличения проекции скорости движения объекта на ось диаграммы направленности, т.е. уменьшением угла между .осью диаграммы направленности вибра1 тора и осью трала. Поэтому для реаль ных скоростей объектов и скоростей тралений разумно выбрать угол о порядлировать процесс наполнения трала рыбой. При уменьшении угла (например, 79 ) становится возможным распознать спектры эхо-сигналов от подвижных и неподвижных объектов. С уменьшением угла о увеличивается pasрешение объектов по скоростям, т.е. увеличивается доплеровское смещение несущей частоты (фиг, Зг, д ) ° Однако, начиная с угла с =15, диаграммой направленности вибратора захватыва11á2395
5 ется область трала, где рыбы имеют беспорядочное движение (Фиг, 4 ). В этом случае спектр эхо-сигнала от рыб "размазывается" по большому частотному участку .и разрешение по доплеровской частоте резко спадает (фиг. Зе ).
Таким образом, в зависимости от требуемого разрешения по расстоянию д с и по частоте df угол а выбирают о а в пределах 20-70
Применение предлагаемого способа контроля процесса наполнения трала рыбой позволяет точно, оперативно, по одному импульсу, и наглядно решать задачу определения захода или выхода рыбы из трала, т.е. контролировать процесс наполнения трала рыбой, Использование информации о знаке доплеровского смещения несущей ча10 стоты эхо-сигнала от рыбы при наклонной эхолокации рыбы, находящейся внутри трала, позволяет рашить эту задачу.
Составитель Н.Арцыбашева
Техред М. Надь
Корректор Г Решетник
Редактор Н.Тупица
Заказ 3980/I
Подписное
Тираж 7.43
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1l3035, Москва, Ж-35, Рауяская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
