Способ пеленгации гидробионтов и устройство для его осуществления

Способ пеленгации гидробионтов и устройство для его осуществления

Реферат

 

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в рыбопоисковых системах обнаружения и пеленгации скопления рыб. Для автоматизации процессов поиска и обнаружения гидробионтов, осуществления возможности определения их параметров и классификации по видам в способе и устройстве пеленгации гидробионтов реализуется пространственно-частотный анализ гидроакустических сигналов путем обработки по K угловым каналам, соответствующим различным направлениям приема фазового фронта с помощью параллельного спектрального анализа в каждом из K угловых каналов с образованием M частотных подканалов с последующей их временной дискретизацией и сравнением с адаптивно изменяющимся соответствующим порогом. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в рыбопоисковых системах обнаружения и пеленгации скопления рыб, отдельных особей и других гидробионтов по сигналам их жизнедеятельности.

Известен способ пеленгации гидробионтов, заключающийся в приеме двух отраженных ультразвуковых сигналов различных частот, в дальнейшем преобразовании их в сигналы двоичного кода, делении их, сравнении с множеством пороговых значений и индицировании результатов, реализованный в известном устройстве определителе рыбы (см. патент США N 4290125, кл. G 01 S 15/96, 15.09.1981 г.) Известный способ пеленгации относится к активным методам гидролокации в рыбопоисковых системах, основанных на излучении импульсных гидроакустических сигналов и приеме отраженных от рыб сигналов с дальнейшей их обработкой.

Однако активные методы гидролокации не позволяют обнаружить многие гидробионты, находящиеся в придонном слое (крабы, креветки и т.п.).

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому способу является способ пеленгации гидробионтов, при котором принимают гидроакустические сигналы на два пространственно разнесенных антенных элемента, усиливают их и определяют параметры гидробионтов (см. авт.св. СССР N 1821772, кл G 01 S 15/00, 28.06.1991 г.).

Однако и этот способ не может обеспечить достаточно точный прием гидроакустических сигналов жизнедеятельности гидробионтов на фоне больших помех, обусловленных волнениями водной поверхности и внешними судовыми звуками и не определяет вид гидробионтов.

По технической сущности наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для пеленгации гидробионтов, содержащее N-элементную антенную решетку, блок коммутаторов, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока пороговых элементов, блок задержки, блок аналого-цифровых преобразователей и регистратор (см. авт.св. СССР N 1821772, кл. G 01 S 15/00, 18.06.1991 г.).

Однако это устройство не обеспечивает исследование тонкой структуры принятого сигнала и не способно определять видовую классификацию гидробионтов.

Техническим результатом является автоматизация процессов обнаружения косяка гидробионтов, его параметров и классификация вида гидробионтов.

Для этого при способе пеленгации гидробионтов, при котором принимают акустические сигналы на два пространственно разнесенных антенных элемента, усиливают их и определяют параметры гидробионтов, дополнительно осуществляют прием по (N-2) пространственно разнесенным антенным элементам, образующим с двумя вышеупомянутыми N-элементную линейную антенную решетку, а после усиления гидроакустических сигналов осуществляют их обработку по K угловым каналам, соответствующим различным направлениям приема фазового фронта гидроакустических сигналов, путем параллельного спектрального анализа в каждом из K угловых каналов с образованием M частотных подканалов с последующей их временной дискретизацией и сравнением с адаптивно изменяющимся соответствующим порогом, из сигналов частотных подканалов в каждом углом канале формируют M последовательностей импульсов, по временному положению которых определяют соответствующий номер частотного подканала, а по порядковому номеру в одноименных частотных подканалах номер углового канала, сигналы превышения соответствующего порога бинарно квантуют, периодически повторяют операции по дискретизации, формируют строб сопровождения сигнальной траектории по углу и частоте путем генерации координатной матрицы чисел вокруг координат первой бинарной отметки, координатную матрицу чисел запоминают, измеряют параметры первой отметки при повторном обзоре, в момент появления выбранных бинарных отметок селектируют выборки сигналов, попавших в угловую зону от минус одного до плюс трех каналов от угловых координат вышеупомянутых выбранных бинарных отметок, измеряют амплитуды отселектированных выборок и запоминают их совместно с угловыми координатами, при появлении бинарных отметок в S последовательных обзорах формируют сигнал начала траектории, в процессе сопровождения производят итеративный подсчет величины максимального и минимального значений частоты отметок на сигнальной траектории, по которым определяют ширину спектра и среднюю частоту анализируемого сигнала и запоминают их, для каждого углового канала производят итеративный подсчет среднего значения амплитуды сигнала и запоминают их совместно с угловыми координатами, процесс сопровождения с одновременным итеративным подсчетом указанных выше параметров продолжают до появления G пропусков, после чего формируют сигнал окончания сигнальной траектории и определяют ее протяженность во времени и запоминают ее, описанную процедуру итеративного определения параметров повторяют и для других сигнальных траекторий, объединяемых по принадлежности к однотипным гидробионтам по критерию не более G пропусков среди повторных обзоров, при появлении (G + 1) пропусков формируют сигнал окончания пеленгации для данного типа гидробионтов, производят подсчет длительности сигнала, фиксируют результаты итеративных вычислений средней частоты, ширины спектра сигнала и по каждому направлению его средней амплитуды, из которых отбирают максимальную и два ближайших значения амплитуд слева и справа от него, после чего по полученным данным производят вычисление и регистрацию выходных параметров и типа гидробионтов, кроме того, в качестве выходных параметров гидробионтов регистрируют пространственный угол распределения гидробионтов, направление на его центр и дистанцию до него, а тип гидробионтов определяют путем сравнения зарегистрированных параметров с массивом экспериментальных характеристик для разных типов гидробионтов, а также в устройстве для пеленгации гидробионтов, содержащем N-элементную антенную решетку, блок коммутаторов, выходы которого подключены к соответствующим первым входам блока пороговых элементов, блок задержки, блок аналого-цифровых преобразователей и регистратор, введены формирователь характеристик направленности, блок спектроанализаторов, блок управления пороговыми элементами, три блока поиска сигнальной отметки, четыре блока регистров, два формирователя строба сопровождения, блок выбора кода амплитуд угловых каналов, блок поиска максимальной и минимальной частот, блок поиска трех угловых каналов, блок определения средней амплитуды в угловых каналах, блок определения ширины спектра сигнала, блок определения средней частоты сигнала, два регистра памяти, блок классификации видового состава гидробионтов, формирователь импульсов начала и конца фрагментов сигнала, формирователь импульса начала сигнала, формирователь импульса конца сигнала, блок определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, блок определения длительности сигнала и блок переноса цифровой информации, а регистратор выполнен в виде блока определения пространственного угла гидробионтов, блока вычисления направления на центр гидробионтов и блока определения дистанции, причем выходы N-элементной антенной решетки через последовательно соединенные формирователь характеристик направленности и блок спектроанализаторов подключены к соответствующим первым входам блока управления пороговыми элементами и блока коммутаторов, к вторым входам которых подключены соответствующие выходы блока задержки, входы сдвига и запуска которого являются, соответственно входами внешней синхронизации и тактовых импульсов устройства, первый из которых подключен к соответствующим входам первого блока поиска сигнальной отметки, формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала, блока определения средней амплитуды в угловых каналах, блока поиска максимальной и минимальной частот, блока классификации видового состава гидробионтов, блока определения дистанции, а второй к входам первого, второго и третьего блоков поиска сигнальной отметки, формирователя импульса конца сигнала и блока определения дистанции, выходы блока управления пороговыми элементами соединены с соответствующими вторыми входами блока пороговых элементов, входы которого подключены к информационным входам первого блока поиска сигнальной отметки, выходы кода номера углового канала которого подключены к соответствующим первым входам блока поиска тройки каналов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого блока регистров, группа входов которого подключена к соответствующим выходам блока определения средней амплитуды в угловых каналах, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам блока выбора кода амплитуд угловых каналов, первые информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока аналого-цифровых преобразователей, входы которого подключены к соответствующим выходам блока коммутаторов, выходы кода номера пяти смежных угловых каналов первого блока поиска сигнальной отметки подключены к соответствующим вторым информационным входам блока выбора кода амплитуд угловых каналов, выход кода номера второго смежного углового канала - к первому информационному входу второго блока регистров, выход импульса сопровождения к первому входу формирователя импульса конца сигнала, формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала и блока определения средней амплитуды в угловых каналах, выход кода номера углового канала -- к второму информационному входу второго блока регистров, информационному входу второго и третьего блоков поиска сигнальной отметки, группа выходов кодов порядковых номеров угловых каналов первого блока поиска сигнальной отметки подключена к третьим информационным входам блока выбора кода амплитуд угловых каналов, первым группам информационных входов второго и третьего блоков поиска сигнальной отметки, вторая группа информационных входов которого соединена с соответствующими выходами первого формирователя строба сопровождения, входы которого подключены к выходам третьего блока регистров, первой и второй информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока переноса цифровой информации и второго блока поиска сигнальной отметки, вторая группа информационных входов которого подключена к соответствующим выходам второго формирователя строба сопровождения, первый информационный выход второго блока регистров соединен с одноименными входами блока переноса цифровой информации, второго формирователя строба сопровождения и блока поиска максимальной и минимальной частот, второй информационный выход второго блока регистров с одноименными входами блоками переноса цифровой информации и второго формирователя строба сопровождения, второй информационный вход блока поиска максимальной и минимальной частот подключен к второму информационному выходу второго блока поиска сигнальной отметки, третий информационный вход к информационному выходу третьего блока поиска сигнальной отметки, выход импульса сопровождения которого соединен с одноименными входами блока поиска максимальной и минимальной частот и формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала, выход импульса сопровождения второго блока поиска сигнальной отметки подключен к соответствующим входам блока поиска максимальной и минимальной частот и формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала, выход сброса которого соединен с одноименными входами второго и третьего блоков регистров, выход импульса переноса информации формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала подключен к управляемому входу блока переноса цифровой информации, выходы импульса начала и конца фрагментов сигнала формирователя импульсов начала и конца фрагментов сигнала соединены с одноименными входами формирователя импульса начала сигнала и блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, выход импульса начала сигнала формирователя импульса начала сигнала подключен к соответствующим входам блока определения средней амплитуды в угловых каналах, блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними и блока определения длительности сигнала, выход импульса конца сигнала формирователя импульса конца сигнала соединен с одноименными входами первого блока регистров, блока определения средней амплитуды в угловых каналах, первого и второго регистров памяти, блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, блока определения длительности сигнала и четвертого блока регистров, информационные входы которого подключены к соответствующим выходам блока определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, временной выход которого соединен с соответствующим входом блока определения длительности сигнала, информационный выход которого подключен к соответствующему первому входу блока классификации видового состава гидробионтов, второй информационный вход которого к выходу первого регистра памяти, информационный вход которого соединен с одноименным выходом блока определения ширины спектра сигнала, информационные выходы блока поиска максимальной и минимальной частот подключены к соответствующим входам блока определения ширины спектра сигнала и блока определения средней частоты сигнала, выход которого соединен с входом второго регистра памяти, выход которого подключен к третьему информационному входу блока классификации видимого состава гидробионтов и первому информационному входу блока определения дистанции, первый информационный выход блока поиска трех угловых каналов подключен к соответствующим одноименным входам блока определения пространственного угла гидробионтов и блока вычисления направления на центр гидробионтов, второй информационный выход блока поиска тройки каналов к вторым информационным входам блока определения пространственного угла гидробионтов, блока вычисления направления на центр гидробионтов, блока определения дистанции, третий информационный выход блока поиска тройки каналов к третьим информационным входам блока определения пространственного угла гидробионтов и блока вычисления направления на центр гидробионтов, четвертый информационный выход к одноименному входу блока вычисления направления на центр гидробионтов, третий информационный вход блока определения дистанции является входом параметра аномалии гидроакустической среды, информационные выходы четвертого блока регистров подключены к соответствующим входам блока классификации видового состава гидробионтов, другие информационные входы которого являются входами соответственно длительности сигнала, ширины спектра сигнала, средней частоты сигнала, длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, выход блока классификации видового состава гидробионтов является выходом вида гидробионтов, а выходы блока определения пространственного угла гидробионтов, блока вычисления направления на центр гидробионтов, блока определения дистанции являются выходами устройства соответственно углового разноса косяков рыбы, пеленга косяка рыбы и дистанции до косяка рыбы.

Сущность изобретения по способу и устройству для пеленгации гидробионтов позволяет обеспечить реализацию пространственно-частотного анализа гидроакустических сигналов, дающих возможность автоматизировать процесс поиска и обнаружения гидробионтов, определение их параметров и классифицировать их вид.

Сравнение предлагаемых способа и устройства с прототипом позволяет утверждать о их соответствии критерию "новизна", а отсутствие отличительных признаков в аналогах позволяет судить о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Предварительные макеты испытания подтверждают возможность промышленного использования.

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема предлагаемого устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 первый блок поиска сигнальной отметки; на фиг. 3 блок отбора минимума; на фиг. 4 формирователь тройки угловых каналов; на фиг. 5 формирователь единичной сигнальной отметки; на фиг. 6 формирователь строба сопровождения; на фиг. 7 второй (третий) блок поиска сигнальной отметки; на фиг. 8 блок схем сравнения кодов угловых координат; на фиг. 9 -блок схем совпадения; на фиг. 10 первый блок ключей; на фиг. 11 комплект схем сравнения; на фиг. 12 - комплект ключей; на фиг. 13 блок выбора единичной сигнальной отметки; на фиг. 14 блок поиска максимальной и минимальной частот; на фиг. 15 блок поиска максимальной и минимальной частот в первых двух тактах; на фиг. 16 - первый блок поиска максимальной частоты; на фиг. 17 первый блок поиска минимальной частоты; на фиг. 18 первый блок выбора задержки; на фиг. 19 - блок съема кода амплитуд; на фиг. 20 блок определения средней амплитуды в угловых каналах; на фиг. 21 блок поиска тройки каналов; на фиг. 22 первый блок ключей; на фиг. 23 формирователь импульсов начала и конца фрагментов сигнала; на фиг. 24 формирователь импульса начала сигнала; на фиг. 25 - формирователь импульса конца сигнала; на фиг. 26 блок определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними; на фиг. 27 блок определения длительности сигнала; на фиг. 28 блок определения пространственного угла гидробионтов; на фиг. 29 блок вычисления направления на центр гидробионтов и на фиг. 30 блок определения дистанции.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Акустические сигналы жизнедеятельности гидробионтов (рыб, крабов, креветок, мидий и др.) принимают по N пространственно разнесенным элементам линейной фазированной антенной решетки (гребенки приемных гидрофонов). Путем объединения сигналов с задержкой, компенсирующей набег фазового фронта по элементам фазированной антенной решетки при фиксированных К значениях угла прихода, после усиления формируют К характеристик направленности. Ширина характеристик направленности и расстановка их по определенному уровню увеличивается к краю сектора обзора как косинус угла прихода фронта волны. В пределах каждого парциального углового канала производится параллельный спектральный анализ с образованием М частотных подканалов. Затем в частных подканалах осуществляют последовательный временной опрос с периодом где f ширина спектра сигналов в подканалах. Амплитуда импульсов в процессе опроса равна амплитуде сигналов в момент опроса. Для сокращения времени на обработку сигналов опрос сигналов по всем парциальным каналам осуществляют синхронно. По временному положению выборок судят о номере частотного подканала, а по порядковому номеру в одноименных частотных каналах о номере углового канала. Затем сигналы сравнивают с пороговым уровнем U_пор. Величину U_пор рассчитывают из условия обеспечения заданного уровня ложных тревог и адаптивно изменяют в зависимости от уровня внутренних и внешних шумов. Сигналы, превысившие пороговый уровень U_пор, бинарно квантуют, затем в случае превышения U_пор сигналу приписывается "единица", а при непревышении "нуль". Обнаружение сигналов осуществляется методом сопровождения сигнальной траектории, проходящей через область, образованную бинарными отметками в плоскости частота угол. Предполагается, что сигнальная область, по которой строится сигнальная траектория, принадлежит одному и тому же видовому составу гидробионтов, сосредоточенных или распределенных в пределах пелагиали. В этом случае сопровождаемая траектория будет принадлежать одной и той же области и будет единственна несмотря на то, что в основе своей она может быть разрывна, т. е. образована из множества локальных областей, распределенных по случайному закону. В заявляемом техническом решении предлагается сопровождение сигнальной траектории начать с появления первой бинарной отметки при принятой системе отсчета координат (например, при отсчете номера подканала m сверху и номера углового канала n слева). Подсчитывают номера m и n первой сигнальной отметки и фиксируют время ее появления t_н. Параметры m и t_н запоминают. Для сопровождения сигнальной траектории формируют строб сопровождения. Размер строба угловых каналов и частотных подканалов вокруг координаты первой бинарной отметки. Реализация строба сопровождения достигается путем генерации координатной матрицы чисел размером RxR, образованной вокруг координат угол-частота первой бинарной отметки, матрицу чисел запоминают. Для оценки угловых размеров и направления на гидробионты необходимо распределение усредненных значений амплитуд по угловым каналам. Усреднение получают на основе текущих данных. Распределение текущих амплитуд получают в том же периоде обзора, в котором формируется строб сопровождения. Текущие амплитуды сигналов получают в области от минус одного до плюс трех угловых каналов по отношению к каналу с первой бинарной отметкой. Для реализации процесса измерения амплитуд вначале формируют вектор-столбец из значений угловых координат в упомянутой области, затем производят селекцию каналов по факту совпадения этих значений с соответствующей пятеркой угловых координат в области значений от 1 до N. Измерение происходит в момент появления выборки, результаты замеров запоминают вместе со значениями соответствующих угловых каналов.

При повторном временном обзоре отыскивается первая бинарная отметка, попавшая в строб сопровождения. Принятый отсчет номера углового канала и частотного подканала сохраняется тем же самым. Процесс селекции (попадания первой выборки при повторном обзоре) достигается путем сравнения координат этой выборки с запомненными координатами строба сопровождения. Из всех запомненных координат выбирают те, которые совпадают с координатами бинарной отметки. Вокруг бинарной отметки снова формируют строб в соответствии с описанными выше операциями. В момент появления бинарной отметки селектируют аналогичным образом выборки, попавшие в угловую зону принятых выше размеров, измеряют их амплитуды и запоминают вместе с угловыми координатами. Кроме того, сравнивают номера частотных подканалов m₀₁ и m₀₂, запоминают их в качестве максимального и минимального значений, если m₀₂>m₀₁, и, наоборот, если m₀₂<m_{. Для процесса сопровождения выбран критерий захвата траекторий: появление бинарных отметок в S последовательных обзорах. При этом формируют импульс начала сигнальной траектории. При сопровождении производится измерение текущих координаи и итеративный подсчет следующих параметров: максимального значения частоты, минимального значения частоты, ширина спектра сигнала, средней амплитуды сигнала на каждом угловом канале, попавшем в строб сопровождения.}

Усреднять можно только амплитуды сигналов с одинаковыми номерами угловых каналов. Для поиска одинаковых номеров необходимо запомненные номера угловых каналов сравнивать с номерами при повторных обзорах.

Если при S последовательных обзорах в стробе сопровождения не появились бинарные отметки, то принимают решение о прекращении сопровождения и стирании ранее запомненных параметров. После появления импульса начала сигнальной траектории продолжают сопровождение с одновременным итеративным подсчетом указанных выше параметров до появления S пропусков. При выполнении этого критерия формируют импульс окончания сигнальной траектории. По импульсу окончания сигнальной траектории фиксируют время ее окончания t_k и подсчитывают протяженность сигнальной области. При появлении импульса окончания сигнальной траектории результаты расчетов параметров запоминают на время появления следующей сигнальной области. При попадании следующей сигнальной области на (S+1) период повторных обзоров после окончания предыдущей сигнальной траектории для следующей траектории повторяют операции по сопровождению и продолжают итеративный подсчет следующих параметров сигнала: максимального значения частоты, минимального значения частоты, ширины спектра сигнала, средней частоты спектра сигнала, средней амплитуды сигналов на каждом угловом канале, попавшем в строб сопровождения. Измеряют также длительность сигнальных областей и пауз между ними, которые запоминают до окончания сигнала.

Сопровождение траекторий по отдельным областям с одновременным итеративным подсчетом параметров продолжают до появления (S+1) пропусков среди повторных обзоров. Выбранный метод сопровождения траекторий соответствует критерию "S из K" для завязки траектории и критерию "S пропусков из K" для ее сброса.

По истечении S пропусков вырабатывают импульс окончания сигнала, при наличии которого производят подсчет следующих параметров: длительности сигнала, ширины спектра сигнала, средней частоты спектра сигнала, средней амплитуды сигналов на каждом угловом канале, попавшем в строб сопровождения.

Для определения углового разноса косяков рыб и других гидробионов и углового направления на их центр a_ц сравнивают окончательные результаты усреднения амплитуд между собой на разных угловых каналах. Отбирают максимальное из них и ближайшие слева и справа, фиксируя при этом номера соответствующих угловых каналов. После этого производят расчет по формуле: где разнос характеристик направленности; b размерный коэффициент для перевода результата расчета в скобках в угловую координату и расчет a_ц по формуле: где _max cn_max угловое направление, отвечающее угловому каналу с амплитудой A_max, c размерный параметр для перевода номера канала в угловую координату.

По импульсу окончания сигнала производят также отсчет длительности фрагментов и пауз между ними.

Для проведения видовой классификации гидробионтов сравнивают расчетные параметры f_{ср с}, f_c, _ис, _{ср i}, _ni с эталонными значениями этих параметров, присущих данному видовому составу гидробионтов, и если в результате сравнения выполняются условия: где _x- допустимые среднеквадратические отклонения перечисленных параметров, то принимают решение о принадлежности расчетных параметров к определенному видовому составу гидробионтов, для оценки дистанции рассчитывают давление сигнала в точке приема по формуле: где P_оп чувствительность принятого способа обработки ( Па), пересчитанная в точку приема, рассчитывают отношение q: q P_oc/P_c, где P_oc приблизительно равно 4 10⁶/f_cp - максимальное давление сигнала на расстоянии 1 м от точки приема (Па), подставляют дальности до гидробионтов, взятых от 0 до R_max через интервал R в выражение: D = 20lgR+R-A(R)+60, где коэффициент пространственного затухания, дБ/км, A(R) аномалия распространения звука, ее рассчитывают заранее и табулируют для принятых значений R, для каждого R подсчитывают параметр D, результаты расчета сравнивают с величиной q и принимают величину R за истинную, при которой параметр D становится равен или больше q.

Устройство для пеленгации гидробионтов (фиг.1) содержит N-элементную антенную решетку 1, формирователь 2 характеристик направленности, блок 3 спектроанализаторов, блок 4 управления пороговыми элементами, блок 5 коммутаторов, блок 6 пороговых элементов, первый блок 7 поиска сигнальной отметки, первый блок 8 регистров, первый формирователь 9 строба сопровождения, второй блок 10 поиска сигнальной отметки, второй блок 11 регистров, второй формирователь 12 строба сопровождения, блок 13 задержки, блок 14 аналого-цифровых преобразователей, блок 15 выбора кода амплитуд угловых каналов, блок 16 поиска максимальной и минимальной частот, третий блок 17 поиска сигнальной отметки, блок 18 поиска трех угловых каналов, третий блок 19 регистров, блок 20 определения средней амплитуды в угловых каналах, блок 21 определения ширины спектра сигнала, блок 22 определения средней частоты сигнала, первый и второй регистры 23 и 24 памяти, блок 25 классификации видового состава гидробионтов, формирователь 26 импульсов начала и конца фрагментов сигнала, формирователь 27 импульса начала сигнала, формирователь 28 импульса конца сигнала, блок 29 определения пространственного угла гидробионтов, блок 30 вычисления направления на центр гидробионтов, блок 31 определения дистанции, блок 32 определения длительности фрагментов сигнала и пауз между ними, блок 35 переноса цифровой информации.

Блоки 29 31 образуют регистратор. Выходы N-элементной антенной решетки 1 через последовательно соединенные формирователь 2 характеристик направленности с усилителем (на фиг. 1 не показан) и блок 3 спектроанализаторов подключены к соответствующих первым входам блока 4 управления пороговыми элементами и блока 5 коммутаторов, к вторым входам которых подключены соответствующие выходы блока 13 задержки, входы сдвига и запуска которого являются соответственно входами 36 и 37 внешней синхронизации и тактовых импульсов.

Вход 36 внешней синхронизации подключен к соответствующим входам блоков 7, 16, 20, 25, 31 и формирователя 26, а вход 37 тактовых импульсов к входам блоков 7, 10, 17, 31 и формирователя 28.

Выходы блока 4 соединены с соответствующими вторыми входами блока 6, выходы которого подключены к информационным входам 38 первого блока 7 поиска сигнальной отметки, выходы 39 кода номера углового канала которого подключены к соответствующим первым входам блока 18 поиска тройки каналов, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого блока 8 регистров.

Блок 7 содержит выходы 40-1 40-5 кода номера пяти смежных угловых каналов, выход 41 импульса сопровождения, выход 42 кода номера углового канала и группу 43 выходов кода порядкового номера углового канала.

Второй (третий) блок 10 (17) поиска сигнальной отметки содержит информационный вход 44, первую группу 45 информационных входов, вторую группу 46, 47 информационных входов, первый и второй информационные выходы 48 и 49, выход 50 импульса сопровождения.

Блок 16 содержит первый, второй и третий информационные входы 51 53, вход второго импульса сопровождения, подключенный к выходу 50 блока 10, и выход 54 к соответствующему выходу блока 17. Информационные выходы 55 и 56 блока 16 подключены к соответствующим входам блоков 21 22.

Блок 15 содержит первые, вторые и третьи информационные входы 57, 58 и 59 и выходы 60.

Формирователь 26 имеет выходы 61 64, начала и конца фрагментов сигнала, сброса и импульса переноса информации соответственно. Выходы 61 и 62 блока 26 подключены к соответствующим входам блока 32 и формирователя 27, выход 65 импульса начала сигнала которого подключен к соответствующим входам блоков 20, 32 и 33.

Выход 66 импульса конца сигнала одноименного формирователя 28 подключен к соответствующим входам блоков 32 34. Выходы 67 блока 20 определения средней амплитуды в угловых каналах подключены к соответствующей группе входов первого блока 8 регистров.

Информационные выходы 68, 69 блока 32 подключены к соответствующим входам блока 34, а временной выход 70 блока 32 подключен к соответствующему входу блока 33, информационный выход 71 которого подключен к первому информационному входу блока 25, второй информационный вход 72 которого к выходу первого регистра 23 памяти, а третий информационный вход 73 к выходу второго регистра 24 памяти. Вход 74 блока 25 соединен с входом 36 синхронизации, а информационные входы 75 блока 25 подключены к соответствующим выходам четвертого блока 34 регистров. Другие информационные входы 76-1 76-5 блока 25 являются входами соответственно длительности сигнала, ширины спектра сигнала, средней частоты сигнала, длительности фрагментов сигнала и пауз между ними.

Первые входы блока 18 поиска трех угловых каналов подключены к выходам 39 первого блока 7 поиска сигнальной отметки, а вторые входы 77 к соответствующим выходам первого блока 8 регистров. Первый, второй, третий и четвертый информационные выходы 77 81 блока 18 подключены к соответствующим входам блоков 29 31. Первый информационный выход 82 подключен к выходу второго регистра 24 памяти, вход 83 является входом параметров аномалии гидроакустической среды "A(R)".

Выходы 84 86 блоков 29 31 и выход 87 блока 25 являются выходами устройства соответственно углового разноса косяков рыбы (), пеленга центра косяка рыбы (a_ц), дистанции до косяка рыбы (R) и вида гидробионтов (Вид гидр).

Первый блок 7 поиска сигнальной отметки (фиг.2) содержит первый и второй блоки 88 и 89 ключей, блок 90 отбора минимума, блок 91 формирователя угловых каналов, блок 92 формирователя единичной сигнальной отметки и блок 93 определения номера частотного канала, при этом первая группа входов первого блока 88 ключей является информационными (сигнальными) входами 38 первого блока 7 поиска сигнальной отметки, вторая группа входов является входами кодов констант от "1" до "N", а выходы соединены с соответствующими входами блока 90 отбора минимума, выход которого через второй блок 89 ключей соединен с объединенными между собой информационными входами блока 91 формирования тройки угловых каналов и блока 92 формирования единичной сигнальной отметки, первый и второй входы блока 93 определения номера частотного канала являются соответственно входами 36 и 37 внешней синхронизации и тактовых импульсов первого блока 7 поиска сигнальной отметки, выход импульса сопровождения блока 92 формирования единичной сигнальной отметки соединен с управляющими входами блока 91 формирования трех угловых каналов и второго блока 89 ключей, а также с третьим входом блока 93 определения номера частотного канала и является выходом 41 (первого) импульса сопровождения U_сопр блока 7, выходы N⁽¹⁾_-, N⁽¹⁾ и N⁽¹⁾₊ блока 91 формирования угловых каналов являются соответствующими выходами 40-1 40-5 блока 7, входы кода констант от "1" до "N" являются группой 43 выходов кодов порядковых номеров угловых каналов блока 7, а выход блока 93 является выходом 42 кода номера углового канала блока 7.

При этом первый блок 88 ключей содержит N комплектов ключей, в каждом из которых управляющие входы объединены и образуют первую группу входов, а информационные входы вторую группу входов первого блока ключей.

Блок 90 отбора минимума (фиг.3) содержит 2N пар блоков 94 и 95 ключей и N схем 96 сравнения первого яруса, в два раза меньше блоков 94 и 95 ключей и схем 96 сравнения второго яруса и т.д. и два блока 94 и 95 ключей и одну схему 96 сравнения последнего, при этом входы A и B первой схемы 96 сравнения объеди