Разработка гидроакустических методов и аппаратуры для учета рыб в реках и рыбоходах

• Автор: Марколия, Анатолий Иванович
• Шифр специальности: 01.04.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 287 с. : ил

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИИ

АРСУ — акустическое рыбосчетное устройство

АРУ — автоматическая регулировка усиления

ВАРУ - временная автоматическая регулировка усиления

ГА - гидроакустический

ДН - диаграмма направленности преобразователя

ОДУ - определение допустимого улова

ОРЗ - осетровый рыбоводный завод

ОСШ - отношение сигнал/шум

РІШІ - рыбопропускной шлюз

CIUTS) - сила цели (target strength)
хп - характеристика направленности преобразователя
чм — частотная модуляция
ОЛТ — электронно-лучевая трубка

СОДЕРЖАНИЕ
Список использованных сокращений
ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ
ОЦЕНКИ КОЛИЧЕСТВА РЫБЫ В ПОТОКЕ ВОДЫ
1.1. Гидроакустические методы подсчета рыб
1.2. Применение гидролокаторов для определения количества рыб в
реках, направления их движения и идентификации
1.3. Подсчет рыб гидроакустическими устройствами в условиях засоренности водосмов
1.4. Механические устройства для учета рыб
1.5. Оптические методы и устройства
♦ 1.6. Электрические методы и устройства
1.7. Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И ИМИТА1Щ01И1011 МОДЕЛИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ РЫБОСЧЕТНОЙ АППАРАТУРЫ
2.1. Постановка задачи. Обоснование метода
* 2.2. Имитационная модель гидролокатора для подсчета рыб
2.3. Расчет поля гидроакустической антенны
2.3.1. Результаты моделирования излучаемого сигнала
2.4. Модель траектории движения рыбы
2.5. Модель акустических характеристик рыб
2.6. Модель потока движущихся рыб
2.7. Модель эхо-сигналов от рыб

2.8. Основные результаты и выводы
3. РАЗРАБОТКА ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПОДСЧЕТА РЫБ В РЕКАХ И РЫБОХОДАХ
3.1. Возможности использования гидролокационного метода для подсчета рыб в ближней зоне антенны
3.2. Конструкция антенны
3.3. Экспериментальные исследования гидроакустической антенны
3.3.1. Методика измерений
3.3.2. Экспериментальные исследования ближнего поля отдельного диска
3.3.3. Экспериментальные исследования ближнего поля акустической антенны
3.3.4. Электроакустические характеристики антенны
3.4. Принципы построения акустического рыбосчетного устройства

3.5. Технические характеристики устройства АРСУ-
3.6. Акустическое рыбосчетное устройство «Дон-1»
3.6.1. Назначение
3.6.2. Техническая характеристика
3.6.3. Состав изделия «Дон-1»
3.6.4. Конструкция акустической антенны
3.6.5. Устройство и принцип действия
3.7. Акустическое рыбосчетное устройство «Дон-2»
3.8. Основные результаты
4. ЭКСПЕРИМЕ11ТЛЛЫ1ЫЕ ИССЛЕДОВАІ1НЯ АКУСТИЧЕСКИХ РЫБОСЧЕТНЫХ УСТРОЙСТВ СЕРИЙ АРСУ И «ДОІI»
4.1. Экспериментальные исследования в бассейне океанариума
4.2. Экспериментальные исследования на морском шельфе и в естественных руслах рек
4.2.1. Эксперименты на морском шельфе
4.2.2. Результаты речных испытаний
“Пескарь” при горизонтальной локации и в режиме траверзного обзора в мелководных районах [31], показали, что благодаря практическому отсутствию боковых лепестков и узкой ХН подобная аппаратура также может быть использована для подсчета рыб в потоке воды. Указанные экспериментальные работы проводились в 1982-83 г.г. в Цимлянском водохранилище и Керченском проливе и показали положительные результаты.
Диденкулов и др. [33] из ИНГУ теоретически рассматривают возможность использования другого метода нелинейной акустики для учета рыб в реках. Они предположили, что нелинейные акустические отклики от рыб являются существенно более сильными, чем от воды. Это даст возможность селектировать полезный сигнал от реверберации, так как в данном случае частота нелинейного рассеяния от рыбы отличается от зондирующих частот, а реверберационный сигнал имеет те же самые частоты. Известно, что очень высокой акустической нелинейностью обладают газовые пузырьки в жидкости. С другой стороны, значительная часть рыб обладает плавательным пузырем, нелинейные акустические свойства которого делают его похожим на газовый пузырь. На основании этого можно предположить существование повышенной нелинейности плавательного пузыря рыб и рассмотреть возможности применения нелинейных акустических методов для обнаружения рыб. С точки зрения частотной отстройки от реверберации наилучшими возможностями обладает метод разностной частоты.
Авторы предлагают практическую реализацию рассмотренного метода, которая включает установку на противоположных берегах реки двух высокочастотных излучателей звука, лучи которых направлены навстречу друг другу, под некоторым углом к вектору скорости течения реки. ХН излучателей могут быть не слишком узкими в вертикальной плоскости. При этом река оказывается перегороженной акустической