Возможности различения обнаруженных объектов на эхограммах рыболокатора

При наличии записей эхо-сигналов, имеющих вид обратной буквы V, в ряде случаев на эхограмме можно различить записи эхо-сигналов от одиночных рыб, даже если трассы эхо-сигналов от них частично пересекаются. Пусть два точечных объекта А и В (рис. 47, а₁) находятся на некоторой глубине h, и судно с рыболокатором, имеющим эффективный угол характеристики направленности θ, движется в направлении, показанном стрелкой, со скоростью v_с.

Эхо-сигналы к антенне начинают приходить с момента прихода правого края характеристики к объекту, находящемуся в точке A, и будут воспроизводиться на самописце, как показано на рис. 47, а₂, в виде дуги, так как расстояния от антенны до объекта в точке А по мере движения судна будут вначале уменьшаться (до момента попадания объекта на акустическую ось), а затем вновь увеличиваться. Поступление эхо-сигналов от объекта в точке А прекращается, когда в эту точку придет левый край характеристики. Если в этот момент правый край ее будет находиться в точке 5, то начинается поступление эхо-сигналов от объекта в точке В и формируется новая серповидная запись.

Рис. 47. К оценке разрешающей способности рыболокатора вертикального действия по углу

При расположении объектов на глубине h (рис. 47, а) и расстоянии между ними, равном ширине характеристики направленности на этой глубине в единицах длины, эхо-сигналы от двух объектов легко различаются (AB=2htgθ_эфф/2 из рис. 47, а₁, а₂).

Рассмотрим теперь случай, когда второй точечный объект находится в точке С, а именно на расстоянии АВ/2 от первого. Тогда запись эхо-сигналов будет иметь вид, показанный на рис. 47, а₃. Записи эхо-сигналов от двух объектов достаточно четко различаются, и по расстоянию между вершинами дугообразных записей можно легко определить расстояние между объектами (при известных скоростях судна и перемещения бумаги). При сближении объектов, находящихся в точках А и В, вершины дугообразных отметок-записей будут сближаться, а при удалении - расходиться. Как видно из рис. 47, а₁ и а₃ при расстоянии между объектами AB'=2htgθ_эфф/2 точка пересечения двух дуг соответствует половине высоты дуги. Если принять за критерий различимости таких записей 30%-ное различие между высотой дуги и высотой, соответствующей точке их пересечения (что вполне допустимо), то величина разрешающей способности по углу δ_hy для точечных объектов будет равна

На практике необходимо учитывать характеристики аппаратуры, которые в совокупности приводят к расплыванию отдельных отметок и, следовательно, краев записей.

Применительно к регистрации отдельных рыб в реальных условиях можно записать

где d - диаметр пятна точечной отметки;

v_р2 - скорость развертки (в данном случае скорость перемещения бумажной ленты).

Величина разрешающей способности рыболокаторов δ_hyc в случае регистрации разреженных скоплений и небольших косяков (т. е. косяков, протяженность которых меньше или равна ширине характеристики антенны на глубине h в единицах длины) увеличивается на протяженность объекта L по ходу движения судна (рис. 47, б₁, б₂). Одновременно ухудшается различаемость уровней пересекающихся дугообразных записей из-за ухудшения разрешающей способности по глубине (удлинение отметок на ленте от косяка А и косяка В). Поэтому можно записать

При регистрации протяженных скоплений и плотных косяков (рис. 47, в₁, в₂), протяженность которых превышает ширину характеристики антенны на глубине h в единицах длины, различаемость уровней пересекающихся записей ухудшается в еще большей степени, чем при регистрации разреженных скоплений и небольших косяков, так как в этом случае глубина нахождения верхней границы скопления практически не бывает постоянной, что обусловливает появление волнообразных записей и, следовательно, ошибки в оценке количества скоплений и косяков. При этом также увеличивается продолжительность каждой отметки и можно записать [42]

Разрешающая способность δ_hy в большой степени зависит от скоростей судна v_c и перемещения бумаги v_р2. При небольшой ν_р2 отметки эхо-сигналов регистрируются близко одна к другой и более сильные штрихи перекрывают более слабые. Это увеличивает расплывчатость краев записи и обусловливает возрастание d. To же происходит при увеличении скорости судна. Качка судна приводит к ухудшению разрешающей способности вследствие нарушения плавности трасс отметок эхо-сигналов из-за вертикальных перемещений судна и колебаний характеристики направленности антенны. При низкой разрешающей способности одиночные рыбы могут регистрироваться приборами слитно даже тогда, когда находятся на значительных расстояниях одна от другой, а концентрации малой плотности отмечаются на ленте как монолитные скопления.

Улучшение δ_hy может быть достигнуто применением более узких характеристик направленности, а также установкой соответствующей скорости перемещения бумажной ленты.