Применение гидроакустической аппаратуры в системах автоматизации тралового и других видов лова

Система по построению и принципу работы, подобная описанной выше, разрабатывается фирмой "Симрад" для использования на траловом разноглубинном лове. Экспериментальный комбинированный промыслово-гидроакустический навигационный комплекс "Интегрей Дейте Дисплей" обеспечивает автоматическую обработку данных, полученных с помощью средств промысловой гидроакустики и навигационных приборов, и воспроизведение обработанной информации на электронном индикаторе-планшете в удобном для восприятия виде [27, 47,64,87].

Система для тралового лова включает значительно больше приборов и аппаратуры, чем система, описанная выше. Она состоит из двух рыболокаторов горизонтального и вертикального действия, двух ЭВМ, электронного индикатора-планшета, приставки к приемо-индикатору системы дальней радионавигации "Лоран-С", лага, гирокомпаса, гировертикали, многоканального тралового зонда с датчиками эхолотного типа, устройства для определения положения трала относительно судна, термозонда и четырехпозиционного прибора определения степени наполнения кутка трала рыбой контактного типа.

Подводная траловая гидролокационная система включает семь акустических преобразователей с предварительными усилителями. Один преобразователь с рабочей частотой 100 кГц используется для зондирования обстановки над тралом, пять преобразователей с рабочей частотой 190 кГц служат для просмотра обстановки в различных направлениях поперечного сечения трала, и один преобразователь с рабочей частотой 20 кГц входит в качестве составного элемента в устройство для определения направления "судно - трал" (рис. 83, а). Указанная система имеет заряжаемый источник питания на 2 сут непрерывной работы и соединяется обычным одножильным кабелем с судовой лебедкой тралового зонда. Седьмой преобразователь направлен в сторону судна и несколько раз в минуту излучает импульсы, которые принимаются бортовой акустической антенной, состоящей из четырех отдельных преобразователей. Принятые сигналы усиливаются предварительными усилителями и поступают на цифровую схему сравнения фаз. Разность фаз принятых сигналов от датчика на трале определяется положением трала относительно судна. В другом варианте исполнения этого узла прием сигналов от седьмого преобразователя периодически (при развороте антенны в корму) осуществляется рыболокатором моноимпульсного типа, позволяющим получать более высокую точность определения углового положения трала относительно судна (с погрешностью 1°) по сравнению с рыболокатором обычного типа. Этот рыболокатор также обеспечивает поиск рыбных скоплений впереди судна. Вся информация, принимаемая с трала и поступающая от вышеуказанной бортовой аппаратуры, обрабатывается ЭВМ "Норд-10" и затем отображается на четырехцветном индикаторе ситуаций, управляемом мини-ЭВМ.

В данном экспериментальном комплексе предусмотрено четыре режима индикации на электронном индикаторе: изображение обстановки системы трал - судно в вертикальной плоскости вдоль линии трал - судно (продольный разрез по вертикали), в горизонтальной плоскости (вид сверху) и в поперечном сечении судна и трала (см. рис. 83, б, в, г, д). При любом режиме воспроизведения в верхней части экрана слева направо оранжевым цветом индицируются данные о скорости судна и его курсе, угловом положении трала относительно судна, его наполнении, температуре в месте нахождения трала и географических координатах судна. Символы судна и трала в соответствии с их относительным положением вместе с цифрами глубины хода трала, вертикального раскрытия, отстояния трала от грунта, глубины места, масштабов индикации, расстояния между тралом и судном по горизонтали воспроизводятся красным цветом, эхо-сигналы - зеленым цветом.

Рис. 83. Общий вид (а), изображение подводной обстановки в зоне трала (б), вид сверху (в), в поперечном сечении судна (г) и трала (д) в аппаратуре для тралового лова

В первом режиме символ судна показывается в правом верхнем углу экрана, символ трала изображается в правильном положении относительно поверхности воды, дна и судна. Степень наполнения кутка трала указывается вертикальными: линиями поперек символа трала. На экране также представляются эхо-сигналы бортового рыболокатора вертикального действия, которые перемещаются влево в соответствии с движением судна. Ниже показан контур дна, справа приведена шкала глубин, внизу-расстояние по горизонтали. Вид сверху воспроизводит положения трала и судна относительно друг друга, траекторию хода судна с тралом за выбранный промежуток времени (10-20 мин и более), а также информацию от рыболокатора горизонтального действия, если он работает в режиме поиска (в одном масштабе). Указанная информация облегчает выполнение маневрирования судна при тралении, так как оператор может непосредственно видеть на экране траекторию движения трала.

При третьем режиме воспроизводятся эхо-сигналы рыболокатора, положение трала относительно судна в плоскости, перпендикулярной курсу судна, контуры дна и т. д. В четвертом режиме индикации в виде светящихся секторов воспроизводятся эхо-сигналы от траловых акустических преобразователей, положения верхней и нижней подбор, форма устья трала, положение дна, а также рыбы в районе трала (в поперечном сечении).

Как указывалось ранее, большая инерционность тралов часто затрудняет своевременный вывод их на другой горизонт при изменении глубины нахождения косяка. Повышению скорости перемещения трала по вертикали при необходимости изменить глубину его хода также помогают средства промысловой гидроакустики - гидроакустическая аппаратура телеуправления работой распорных траловых средств - траловых досок. Управление положением трала в вертикальной плоскости обычно осуществляется изменением скорости судна или длины вытравленных ваеров. Оперативно уменьшать глубину трала не всегда удается, особенно когда нет большого резерва мощности двигателя и траловой лебедки. В обоих случаях управление тралом связано с существенными энергетическими затратами (что снижает эксплуатационные показатели судна) и отрицательно сказывается на нормальном функционировании силовой судовой установки и траловой лебедки (частое периодическое включение, изменение режимов снижает срок службы механизмов, общую надежность их работы, приводит к преждевременному износу элементов и т. д.).

Изменение положения трала по вертикали, осуществляемое посредством дистанционного управления с борта судна работой распорных траловых досок, не требует больших энергетических затрат, не связано с изменениями режимов лебедки и в то же время обеспечивает высокую эффективность работы. Как показали испытания подобной системы, таким способом трал можно поднять на 30 м вверх в течение приблизительно 1 мин. Обычными методами достигнуть этого практически невозможно, так как для поднятия трала необходимо снизить скорость судна, что приводит к некоторому опусканию трала, при этом продолжительность выхода его на меньшую глубину обычно увеличивается в несколько раз. Управление распорными досками осуществляется с борта судна устройством телеуправления по гидроакустической линии связи посредством передачи кодированных сигналов. Приемная подводная часть устройства выделяет сигнал управления и передает команду на исполнительные механизмы.

Разрабатываются автоматизированные системы и для донного тралового лова [25, 29, 58]. Основными источниками информации в таких системах являются рыболокатор вертикального действия и телеметрический измеритель вертикального раскрытия трала. Система предназначена для облова косяков донных рыб, высота которых больше нормальной величины вертикального раскрытия орудия лова.

Принцип действия системы состоит в следующем. Данные телеметрического измерителя вертикального раскрытия подаются на борт судна по гидроакустической линии связи и сравниваются с вертикальным размером косяка, зарегистрированного рыболокатором вертикального действия. Если вертикальное раскрытие трала меньше размера косяка по вертикали, то электронным устройством вырабатываются управляющие напряжения, которые воздействуют на исполнительные механизмы, автоматически изменяющие шаг гребного винта или обороты двигателя. Это приводит к соответствующему увеличению вертикального раскрытия трала, обеспечивающему полный захват косяка.

Через определенный промежуток времени величина вертикального раскрытия автоматически возвращается к прежнему значению до появления следующего косяка большой протяженност