Повышение эффективности использования информации рыболокационной аппаратуры

Практика работы промысловых судов показывает, что ими тратится большое количество времени на поиск, обнаружение промысловых объектов и оценку получаемых показаний, а неправильный анализ показаний приводит иногда, особенно в недостаточно изученных районах, к непроизводительным тралениям, например непромысловых объектов.

Непроизводительные затраты времени промысловых судов могут быть значительно уменьшены в случае выдачи им научно-исследовательскими судами и судами промысловой разведка более полных гидроакустических характеристик районов лова, данных об условиях гидроакустического поиска промысловых объектов в них и соответствующих рекомендаций по оптимальному использованию рыболокационной аппаратуры в конкретном промысловом районе, оценке ее показаний, методике поиска.

Перед промысловым освоением любого района он детально обследуется научно-исследовательскими судами или судами перспективной промысловой разведки. При этом полностью выясняется гидрологическая обстановка в данном районе в различные сезоны года и в течение суток, поведение промысловых объектов, их распределение, характер горизонтальных и вертикальных миграций. Наличие гидрологических характеристик района позволяет без особых затруднений определить условия распространения акустических колебаний в различное время года, их суточные и другие изменения. Указанные сведения в виде лучевых картин применительно к имеющейся рыболокационной аппаратуре и рекомендаций по диапазонам работы станций в данном районе промысла, возможным дальностям обнаружения промысловых скоплений в пелагиали и у дна, методике поиска применительно к изучаемым видам рыб и других объектов лова с целью наиболее эффективного применения аппаратуры должны выдаваться промысловой разведкой на рыбодобывающие суда одновременно с другими наставлениями, атласами и рекомендациями.

Важнейшим этапом подготовки рекомендаций по использованию рыболокаторов в данном районе является получение характерных эхограмм и составление атласа эхограмм аппаратуры вертикального действия, получаемых при локации объектов лова и источников ложных и маскирующих записей, в различное время года и суток с учетом биологического состояния объектов, их поведения, метеорологических, гидрологических и других факторов. Для этого научно-исследовательские суда целесообразно оснащать рыболокационной аппаратурой, аналогичной применяемой на промысловых судах (кроме дополнительной, может быть, с более высокими характеристиками и более универсальной). Кроме того, должны периодически контролироваться как технические, так и тактические характеристики рыболокаторов (дальность действия, глубина обнаружения и т. д.). Только в этом случае можно обеспечить сравнимость результатов, в том числе при работе этого же судна в данном районе, например в другой период времени [17, 20].

Проверка глубины обнаружения целей и объектов при вертикальной локации может проводиться следующим образом. На тросе с грузом на номинальной глубине, соответствующей глубине, указанной в технической документации на аппаратуру, закрепляется искусственная цель или несколько целей на разных расстояниях [для более быстрой оценки реальной глубины обнаружения (рис. 60, а)]. Установка на тросе нескольких целей также облегчает распознавание принятых эхо-сигналов, потому что при прохождении судна над точечной целью на большой скорости на регистраторе или индикаторе фиксируется обычно малое число отметок. Другой конец троса укрепляется на плавучем буе. Затем цель погружается в воду. Судно отходит от буя и несколько раз проходит рядом с ним на поисковой скорости (правым и левым бортом). Регистратором и индикаторами аппаратуры фиксируются эхо-сигналы, принятые от цели.

Рис. 60. Установка искусственной цели (а) и эхограммы обнаружения ее (б) и отдельных рыб (в) на больших глубинах экспериментальным образцом рыболокатора вертикального действия: 1 - сфера диаметром 200 мм; 2 и 3 - диаметром 400 мм; 4 - груз

На рис. 60, б показаны записи эхо-сигналов от искусственных целей на глубине 1000 м, полученные с помощью экспериментального образца рыболокатора вертикального действия при скорости судна 9 уз, а также от одиночных рыб на глубинах 820-920 м при скорости судна 6-7 уз [67] (на рис. 60, в диапазон записи равен 300 м, упреждение посылки в левой части эхограммы 870 м, а в правой - 600 м).

Одновременно с проверкой глубины обнаружения целесообразно измерять уровень помех на выходе антенны рыболокатора, так как в процессе эксплуатации аппаратуры он может изменяться, например вследствие обрастания корпуса судна. Уровень помех измеряется (при тех же режимах хода судна, как и в случае определения глубины обнаружения) на выходе приемно-усилительного тракта в полосе его пропускания и пересчитывается в акустическое давление р на поверхности акустической антенны на частоте и в полосе пропускания частот рыболокатора по формуле

где U_вых - напряжение на выходе приемно-усилительного тракта;

γ - чувствительность акустической системы.

Получаемые данные позволяют постоянно поддерживать в заданных пределах основные характеристики рыболокатора (или по крайней мере учитывать их изменение).

Для оперативной проверки основных технических параметров аппаратуры в современных рыболокаторах предусматриваются встроенные системы контроля, облегчающие эксплуатацию приборов. Для более тщательной проверки и измерения параметров используется малогабаритная акустическая контрольно-измерительная аппаратура. Основными техническими параметрами рыболокаторов, проверка которых наиболее целесообразна в процессе их эксплуатации, являются чувствительность приемного тракта аппаратуры (вместе с антенной) и излучаемая мощность (акустическое давление). При проверке приемного тракта определяется соотношение между сигналом на выходе тракта и звуковым давлением у антенны, вызывающим этот сигнал, при проверке тракта передачи - соотношение между установленной мощностью генераторного устройства и соответствующим звуковым давлением в воде. Такая проверка дает полное представление о параметрах рыболокатора и их соответствии параметрам, указанным в технической документации.

Для проверки рыболокаторов вертикального действия требуется более сложное устройство, чем для проверки рыболокаторов горизонтального действия, чтобы расположить измерительный (или контрольный) гидрофон на оси характеристики направленности аппаратуры (рис. 61, а). Для правильного расположения гидрофонов необходимо точно знать место установки акустической системы.

Рис. 61. Калибровка рыболокаторов вертикального действия с помощью гидрофона обычного типа (а) и установленного на ПВУ (б)

Норвежской фирмой "Симрад" разработано стационарно устанавливаемое поворотно-выдвижное устройство, обеспечивающее подведение измерительного гидрофона на оси характеристик направленности рыболокаторов. Оно предназначено для использования на научно-исследовательских судах и судах промысловой разведки, на которых требуется более частная и точная проверка и калибровка гидроакустической аппаратуры, чем на промысловых судах. Гидрофон закреплен на телескопической штанге и может переводиться от одной акустической антенны к другой с помощью системы дистанционного управления (рис. 61, б) [74].

Подготовленные с помощью проверенной аппаратуры в процессе изучения и обследования района научно-исследовательскими и поисковыми судами атласы эхограмм и рекомендации по наиболее эффективному использованию рыболокационной аппаратуры в этом районе позволят рыбодобывающим судам значительно сократить затраты времени на поиск и обнаружение объектов лова и их промысловое освоение. В связи с тем, что в каждом районе в определенный период времени, как правило, имеется ограниченное число видов промысловых объектов, видовая расшифровка эхограмм рыболокаторов, распознавание ложных и маскирующих записей при этом значительно облегчаются. Сравнивая эхограммы, полученные с помощью рыболокационной аппаратуры, установленной на добывающем судне, с эхограммами, полученными на поисковых и научно-исследовательских судах в то же время года в том же районе, оператор-судоводитель промыслового судна может значительно быстрее ознакомиться с поведением объектов лова, освоить тактику поиска и т. д.

Для повышения эффективности указанного метода составления рекомендаций по использованию рыболокаторов в конкретных районах промысла и в определенные периоды времени и атласов эхограмм необходимо, чтобы образцы эхограмм были получены с помощью рыболокационной аппаратуры с измеренными техническими параметрами и характеристиками, приводимыми в пояснении к каждой эхограмме, наряду с данными судна волнения моря, и пр., а также чтобы периодически проверялись основные тактико-технические параметры рыболокаторов, установленных на промысловых судах^*.

^* (В настоящее время иногда выпускаются атласы эхограмм по некоторым промысловым районам, однако составление их, как правило, начинается не с момента начала изучения района, а уже после его промыслового освоения (и без выполнения условий, указанных выше) и занимает много времени, в результате чего ряд данных к моменту готовности атласа устаревает и практическая ценность материалов оказывается недостаточно высокой.)

Кроме того, с развитием промышленного рыболовства и изменениями в промысловой обстановке в традиционных и новых районах промысла повышаются требования к рыболокационной аппаратуре, от которой теперь требуется не только определение наличия рыбы в районе, но и выполнение функций измерительных приборов, что приводит к необходимости изменения некоторых ее характеристик.

Так, у большинства рыболокаторов в технической документации указываются только нижние пределы излучаемой мощности или звукового давления и коэффициента усиления. В то же время для сравнимости результатов и эхограмм, получаемых с помощью одной и той же аппаратуры на научно-исследовательских и промысловых судах, необходимо иметь фиксированные в определенных технологических допусках основные параметры рыболокаторов и дискретные заданные значения регулируемых в процессе эксплуатации характеристик (например, коэффициента усиления). Выполнение этого условия при изготовлении аппаратуры не связано с большими трудностями, однако это позволяет значительно облегчить работу с приборами на промысле, делать более правильные оценки показаний и сравнение эхограмм, получаемых на одном и том же судне в разных рейсах и на разных судах в одном и том же районе.

Во время промысла объектов в данном районе оперативной промысловой разведкой должны регулярно передаваться на промысловые суда (например, с помощью фототелеграфной аппаратуры) уточненные акустические характеристики (лучевые картины) и в связи с этим дополнительные рекомендации по использованию рыболокаторов (в зависимости от изменения гидрологических параметров среды). Кроме того, по результатам рейсов судов оперативной разведки, а также промысловых судов должны вноситься необходимые дополнения и изменения в атласы характерных эхограмм. При этом должны приводиться и другие систематизированные сведения об эхо-сигналах, принимаемых и воспроизводимых на слуховом и электронных индикаторах рыболокаторов [20]. При использовании эталонных (образцовых) эхограмм облегчается и видовая оценка обнаруживаемых скоплений.