Автоматизированные системы обработки и отображения информации для кошелькового лова

Автоматизированная система обработки информации, получаемой с помощью судовых радиоэлектронных приборов, и наглядного воспроизведения на экране электронного индикатора всей ситуации лова в процессе кошелькования разработана норвежской фирмой "Симрад" [84, 86]. Опытный образец системы "Сонар Дейте Дисплей" позволяет отображать на экране индикатора размером 254×193 мм весь процесс кошелькования, включая положение маркерного буя, направление движения и относительное перемещение судна и косяка рыбы. Для воспроизведения на электронном экране индикатора всей ситуации лова в наиболее наглядном виде данные от панорамного рыболокатора, гирокомпаса и допплеровского гидроакустического лага обрабатываются электронно-вычислительной машиной и затем подаются на индикатор-планшет с частотой повторения 30 Гц для получения немелькающего изображения при дискретной информации от рыболокатора. На экране индикатора отображается ситуация лова за последние б мин работы системы (погрешность аппаратуры "Сонар Дейте Дисплей" не превышает 40-50 м после 5-10 мин работы системы).

Основным информационным звеном комплекса является рыболокатор одновременного секторного обзора с электронным сканированием, обеспечивающий быстрое получение данных о дистанциях до косяков рыбы и курсовых углах на них. Акустическая система рыболокатора состоит из 121 (11×11) магнитострикционного никелевого преобразователя и обеспечивает озвучивание сектора обзора 60°×6° посредством последовательного излучения (дискретного электронного сканирования в излучении) импульсов длительностью от 3 до 10 мс в 10 направлениях характеристикой направленности 6°×6° и прием отраженных сигналов с помощью веера статических характеристик. За одно зондирование проводится одновременный просмотр подводной обстановки в пределах всего сектора 60°×6°. Акустическая антенна размещена в обтекателе, стабилизирована (исключается влияние бортовой и килевой качки судна) и может разворачиваться в горизонтальной плоскости на угол 360° и наклоняться в вертикальной до 20° вверх и до 110° вниз. Предусмотрена возможность изменения горизонтального положения 60°-ного сектора на вертикальное. Система стабилизации (от гировертикали) позволяет удерживать заданное положение антенны с погрешностью до 1° при качке от 0 до 40°. Рыболокатор работает на частоте 38 кГц и имеет дальность обнаружения небольших косяков рыбы (с силой цели, равной минус 15 дБ) около 500 м (расчетная дальность действия по косяку с силой цели - 15 дБ при пороге обнаружения 10 дБ и скорости судна 15 уз составляет около 1000 м). Длительность одного цикла работы равна 0,667 с. Временной интервал между посылками может контролироваться электронно-вычислительной машиной (в указанном случае составляет около 1 с).

Предусмотрены три режима работы рыболокатора (автоматический шаговый поиск "Авто степ", автоматическое слежение "Авто трек" и ручное сопровождение "Мэньюал"). При работе в первом режиме акустическая антенна автоматически поворачивается на 60° после каждого зондирования - озвучивания сектора, при этом за несколько посылок перекрывается все водное пространство вокруг судна, за исключением небольшой зоны в области кормы, где наблюдение затруднено из-за помех от кильватерной струи и гребного винта. Эхо-сигналы, принимаемые за период одного секторно-шагового сканирования, одновременно воспроизводятся на электронном индикаторе-планшете. Наклон антенны проводится посредством ручного управления. При работе во втором режиме веер характеристик рыболокатора устанавливается в направлении на выбранную цель (косяк рыбы). Затем оператор включает режим автоматического слежения, и акустическая антенна, управляемая ЭВМ, автоматически поворачивается в сторону движения цели, постоянно удерживая ее в секторе одновременного обзора 60°. Наклон антенны также регулируется автоматически. В третьем режиме работы оператор проводит слежение за целью вручную, примерно так же, как при использовании обычных рыболокаторов, однако в данном случае работа оператора существенно облегчается благодаря большому сектору одновременного обзора и электронному сканированию в этом секторе.

Для обработки информации, поступающей от панорамного рыболокатора и навигационных приборов, и выдачи данных для воспроизведения на электронном индикаторе-планшете, в комплексе используется ЭВМ "НОРД I" с объемом памяти 16 000 слов, способная также вырабатывать сигналы для управления работой рыболокатора. В состав ЭВМ входят аналого-цифровые, цифро-аналоговые преобразователи и синхронизирующие устройства.

Испытания в промысловых условиях на судах НИС "Р/В "Симрад" и кошельковом сейнере "М/С Хардрон" подтвердили высокую эффективность аппаратуры. С помощью такого комплекса судоводитель может в процессе облова косяка на одном экране индикатора-планшета постоянно видеть движение судна, косяка рыбы и невода, а также их взаимное расположение.

Мощность рыболокатора в импульсе равна 3 кВт, шкалы индикации планшета - 2000×1600, 1000×800, 500×400 и 250×200 м.

Антенна рыболокатора размещена в обтекателе, выдвигающемся за отводы судна на 750 мм и обеспечивающем работу аппаратуры при скорости судна до 20 уз. Высота ПВУ порядка 3000 мм, ширина 845 мм, масса примерно 3000 кг.

Аппаратура может быть использована также для наблюдения за рыбными скоплениями при изучении их поведения и распределения, при исследованиях миграций косяков и т. д.

На рис. 81, а показано изображение подводной обстановки на экране индикатора системы "Сонар Дейте Дисплей" при кошельковании. Линия, идущая от косяка рыбы, показанного в центре экрана, влево, показывает направление движения косяка, а длина ее определяет его скорость. Размер косяка характеризуется пространством, занимаемым параллельными отметками разной длины в виде отрезков линий. Судно 1 показано символом в правой части экрана, его траектория 2 во время замета - сплошной линией. Квадратиком в нижней части экрана обозначено начало замета (буй). На экране изображена ситуация лова в данный момент и предшествующие 6 мин, т. е. практически весь процесс замета. Судно движется к маркерному бую и находится вблизи его. На рис. 81,6 дано изображение движения судна на экране системы при выключенном рыболокаторе (диапазон изображения 500×400 м). Изображение на рис. 109, в получено при работе рыболокатора в режиме "Авто степ" (рис. 81, в), несколько наклоненном веере его характеристик и диапазоне воспроизведения 500×400 м. Вначале на индикаторе воспроизводится изображение косяка 5, затем в широкой зоне фиксируются эхо-сигналы от дна 6. Кильватерная струя 7 собственного судна при его маневрировании легко различается на экране, так как эхо-сигналы от нее воспроизводятся на линии траектории судна (рис. 81, г). Это изображение получено при режиме работы рыболокатора "Мэньюал". Линия 8 показывает направление на косяк.

Рис. 81. Изображение подводной обстановки на панорамном индикаторе-планшете аппаратуры 'Сонар Дейте Дисплей'

Система "Сонар Дейте Дисплей" обеспечивает возможность наблюдения за движением скопления рыбы с изображением траектории его перемещения непосредственно на экране индикатора. Траектории судна и косяка воспроизводятся за последние 6 мин работы системы. На рис. 81, д показан косяк, перемещающийся на северо-запад по траектории 4 со скоростью 15 уз. Для облегчения анализа обстановки изображение на экране ориентировано относительно географических ординат. На краю экрана воспроизводится шкала глубин 10 с масштабными метками по 50 м. Вдоль линии направления движения косяка 11 наносятся метки 12 его скорости (через 1 уз). В данном примере косяк движется со скоростью 1,5 уз, а центр косяка 3 находится на глубине 40 м. Положение косяка по глубине отмечается на шкале глубин символом + (рыболокатор работает в режиме "Авто трек", диапазон индикации 1000×800 м). На рис. 81, е изображен выход судна в точку замета и далее процесс кошелькования в режиме "Авто трек" при диапазоне индикации 500×400 м. Косяк в данном случае двигался со скоростью менее 1 уз, поэтому отметка скорости 12 находится дальше линии 11, показывающей направление его перемещения. Конец невода показан точкой 7. Косяк находится на глубине несколько более 50 м. В правом нижнем углу экрана видны эхо-сигналы от дна 6.

В системе "Сонар Дейте Дисплей" предусмотрена возможность получения вертикальных разрезов косяка или скопления, когда сектор 60° переключается из горизонтального положения в вертикальное