Исследование и разработка системы автоматизированного проектирования орудий рыболовства

• Автор: Михеев, Филипп Александрович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ОРГАНИЗАЦИИ САПР ОРУДИЙ РЫБОЛОВСТВА
1.1. Постановка задачи
1.2. Способы организации программного обеспечения
1.3. Архитектура САПР орудий рыболовства
1.3.1. Общая схема организации программного обеспечения
1.3.2. Общесистемное ядро
1.3.3. Проблемная часть программного обеспечения
1.4. Выводы
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ
2.1. Постановка задачи
2.2. Модель распространения приманки в воде
2.2.1. Исходные данные
2.2.2. Задача о распространения шлейфа приманки
2.2.3. Тестирование модели
2.3. Модель пространственного поведения промысловых гидробионтов
2.3.1. Общая характеристика поведения гидробионтов
2.3.2. Эвристический алгоритм поиска пиши гидробионтами
2.3.3. Попадание в ловушку и нечеткая логика
2.3.4. Тестирование модели
2.4. Модель пассивного приманивающего орудия рыболовства
2.5. Выводы
3. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ И СТРАТЕГИЯ ПОИСКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ
3.1. Постановка задачи
3.2. Алгоритм имитации пространственного поведения гидробионтов
3.3. Стратегия оптимизации пассивных приманивающих орудий рыболовства
3.4. Выводы
4. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМЫ
4.1. Постановка задачи
4.2. Организация информационного обеспечения
4.3. Модуль репозиториев
4.4. Выводы
5. РЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ «TRAP»
5.1. Функциональные характеристики системы «Тгар»
5.2. Типовые задачи, решаемые системой «Тгар»
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ «А»
ПРИЛОЖЕНИЕ «Б»

ВВЕДЕНИЕ
Жесткая конкуренция на мировом рынке и необходимость в развитии рыбного хозяйства диктуют темпы модернизации объектов рыбохозяйственного комплекса Российской Федерации - рыболовных судов, орудий рыболовства и рыбообрабатывающего оборудования. В современных условиях чрезмерной эксплуатации и истощения запасов морских биоресурсов возникает необходимость в разработке средств автоматизированного проектирования таких орудий рыболовства, которые могли бы обеспечить оптимальный режим промысла и селективность лова [1]. Это выдвигает все более серьезные требования к исследованию научных основ разработки САПР орудий рыболовства, что соответствует концепции развития рыбного хозяйства РФ на период до 2020 г. и приоритетным направлениям развития науки, технологии и техники РФ (2007-2012 гг.) «Рациональное природопользование».
Вместе с тем, в последние три десятилетия огромный интерес у российской рыбной промышленности вызывают ресурсы донных беспозвоночных в связи с их высокой экспортной привлекательностью. Промысел этих ресурсов осуществляется преимущественно пассивными приманивающими орудиями лова (ловушками). Тому есть ряд причин. Во-первых, указанные орудия лова обладают эффективной селективностью, отлавливая преимущественно особей определенного возраста, ценных в промысловом отношении. Во-вторых, ловушки в силу пассивного воздействия на гидробионтов не причиняют им физических увечий в отличие от, например, тралов. В третьих, промысел с использованием ловушек является менее дорогим и трудозатратным. Как следствие, улучшение характеристик пассивных приманивающих орудий рыболовства является приоритетной и востребованной задачей среди прочих задач рыбохозяйственного проектирования.
Известны [2,3] зарубежные и отечественные программные средства поддержки проектирования орудий рыболовства - Ashlar Vellum Graphite, Trawl Design, Otterboard, Trawl Cad, а на определенных этапах

где появляется новая постоянная к = -(у + V / к). Функцию а(г, () из (2.10) можно представить как функцию параметра к, а{г,{) = а(у, V, к) и разложить её в ряд Маклорена по степеням к:
й(гд;Д) = £дв(гд;0)^--^ п
(2.11)
где А„(г, С, к) = д"а(г, V, к). Коэффициенты ряда (2.11) выражаются через новую переменную £, = г 12~1к
Ап{г,т-
ккТЇН

-рг+Л

-рг+Д

Согласно правилу дифференцирования интеграла по параметру подынтегральной функции получается;
А„(г,ф) =

пкТ:Н
е Р (1р
4/Л Р
4/Л Р
Интегралы, входящие в коэффициенты ряда (2.11), выражаются через показательные интегральные функции Е„(х) порядка п [35, 36]:
£„(х) = 2х"
*?е~г<ір

Отсюда после некоторых преобразований получается формальное выражение интеграла (2.7) в исходных переменных:
Л '2Л1[-(Г + у2/к>Т’
а( гд) =

2пкТсН Д

Л |2 X Г

-(П-гК

(2.12)
Так как ряд в правой части (2.12) является сходящимся, формула (2.12) даёт точное решение задачи (2.4) - (2.6) в интервале времени, по крайней мере, от 0 до к / (ку + V2).
2.2.3. Тестирование модели.
При тестировании модельного шлейфа запаха использовались следующие значения параметров модели: к = 10 4 м2 / с, V = 5х КГ2 м / с, у = 0 г/с, 2=100 г, ас=10“7 г/м3, Ть=Т50ак= 53 ч., Аг == 1 ч.; полученные в