Возможности низкочастотной гидролокационной аппаратуры

Результаты целого ряда работ с низкочастотной гидролокационной аппаратурой по обнаружению концентраций рыбы свидетельствуют о больших ее потенциальных возможностях при проведении различных исследований. С помощью такой аппаратуры (см. "Глория") можно не только обнаруживать рыбу на значительных расстояниях (свыше десятков километров), но и оценивать ее среднюю плотность.

Еще большие дальности обнаружения рыбных скоплений были получены при проведении английскими специалистами экспериментов с гидроакустической аппаратурой горизонтального действия, работающей на частоте 1-2 кГц [65, 97, 99]. Записи косяков рыбы в указанных экспериментах были получены при исследованиях пространственных и временных характеристик мелководной реверберации и ее изменений в Бристольском канале на глубинах 35-90 м. Озвучивание водной среды и прием эхо-сигналов, осуществлялись с помощью экспериментального дальнодействующего гидролокатора, стационарно установленного на дне. Система излучала продолжительные импульсы с внутриимпульсной частотной модуляцией при средней частоте 1-2 кГц. Передающая антенна имела характеристику направленности 15° в горизонтальной плоскости, приемная антенна имела ширину характеристики 4° и находилась в пределах характеристики передающей антенны. Импульсы посылки имели ширину частотного спектра около 100 Гц, а принимаемые сигналы обрабатывались коррелятором посредством сравнения их каждые 10 мс с копией излученного импульса, хранящейся в корреляторе, после чего они фиксировались на регистраторе.

При анализе структуры реверберационных сигналов было установлено наличие сравнительно сильных эхо-сигналов от компактных дискретных рассеивателей, находящихся на расстоянии до 20-47 км.

По результатам исследований звукорассеивающих слоев известно, что рыба может быть обнаружена на значительных расстояниях и при небольшой плотности концентрации, если ее плавательные пузыри резонируют на излучаемой частоте. Плавательные пузыри промысловых рыб резонируют на более низких частотах, чем объектов в рассеивающих слоях, а именно на частотах порядка 0,9-2 кГц, что соответствует частотному диапазону указанной аппаратуры. При таком предположении на основании анализа эхо-сигналов было сделано заключение, что резонирующие плавательные пузыри соответствуют рыбам длиной 23-24 см. Также были оценены плотность и среднее число косяков на единицу площади (около двух косяков на 1 км²). Средний косяк имел силу цели плюс 5 дБ.

При проверке этого района с помощью других судов с рыболокационной аппаратурой, в том числе и секторно-сканирующей аппаратурой, а также по результатам тралений было установлено, что основными источниками сильных эхо-сигналов являлись косяки сардины. На эхограммах записывались изогнутые трассы отметок эхо-сигналов примерно с синусоидальным характером изменений (вариаций по дистанции в соответствии с периодами прилива и отлива в течение суток). Большая часть трасс наблюдалась в летнее время, ночью, когда косяки рассеивались, трассы исчезали. Суточные вариации коррелировались со временем восхода и захода солнца. Отмечалось изменение характера записей через каждые несколько дней.

В процессе работ было проведено два непрерывных цикла наблюдений: пятидневный и 23-дневный, позволившие получить ряд важных сведений по подведению рыбы в указанном районе. Перед сумерками смещения фронтов сигналов вдоль оси характеристики антенны происходили со скоростью примерно 1 м/с, что может соответствовать перемещению рыбных скоплений со скоростью 2 уз. Применение разных излучаемых частот в данном случае позволяет получать информацию о размерах рыб в скоплениях на основе использования резонанса плавательных пузырей различных рыб. Такой метод определения средних размеров рыб и оценки среднего их количества на дистанциях в десятки километров даже при небольшой плотности концентрации мог бы быть полезным при оценке запасов промысловых объектов. Большая дальность обнаружения косяков объясняется использованием рабочей частоты аппаратуры, близкой к резонансу плавательных пузырей рыб из указанных скоплений.

Полученные данные свидетельствуют о перспективности использования в рыбохозяйственных исследованиях низкочастотной гидроакустической аппаратуры, обеспечивающей быструю оценку обстановки в значительном объеме водной среды благодаря большой дальности действия.

Нам представляется целесообразным развитие работ по созданию и совершенствованию низкочастотной гидроакустической аппаратуры большого радиуса действия, которая могла бы использоваться как на судах перспективной рыборазведки для повышения эффективности поисковых работ и сокращения времени обследования перспективных районов Мирового океана, так и на судах оперативной разведки рыбы для ускорения поиска рыбы добывающими судами и обеспечения более направленного наведения их на промысловые скопления.