Способ поиска немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к области промысловой гидроакустики и может быть использовано в рыбной промышленности для поиска немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков. Технический результат заключается в эффективном поиске, распознавании и определении пространственных координат немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков. Способ реализуется следующим образом. Судно, производящее поиск немаркированного орудия лова, буксирует при помощи кабель-троса подводный аппарат. На судне находится спутниковая навигационная система, позволяющая с высокой точностью определять координаты судна в пространстве, а также электронно-вычислительная машина (ЭВМ), обеспечивающая управление работой всех трактов, находящихся на судне и в буксируемом подводном аппарате. Кроме того, ЭВМ решает, в конечном итоге, задачи эффективного поиска, обнаружения, распознавания и определения пространственных координат немаркированных орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков. При этом в соединенных между собой при помощи фала ловушках находятся морские биологические объекты, издающие в процессе своей жизнедеятельности широкополосные сигналы. 9 ил.
Реферат
Изобретение относится к области промысловой гидроакустики и может быть использовано в рыбной промышленности для поиска немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков.
Задача, которая решается изобретением, заключается в эффективном поиске, распознавании и определении пространственных координат немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков, в интересах обеспечения рационального использования морских биологических ресурсов.
Способ реализуется следующим образом.
Судно, производящее поиск немаркированного орудия лова, буксирует при помощи кабель-троса подводный аппарат. На судне находится спутниковая навигационная система, позволяющая с высокой точностью определять координаты судна в пространстве, а также электронно-вычислительная машина (ЭВМ), обеспечивающая управление работой всех трактов, находящихся на судне и в буксируемом подводном аппарате (БПА). Кроме того, ЭВМ решает, в конечном итоге, задачи эффективного поиска, обнаружения, распознавания и определения пространственных координат немаркированных орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков. При этом в соединенных между собой при помощи специального фала ловушках находятся морские биологические объекты (МБО), издающие в процессе своей жизнедеятельности широкополосные сигналы Ω б.
В тракте параметрического излучения широкополосных сигналов при помощи последовательно электрически соединенных блока формирования сигналов накачки на частотах ω 3 и ω 4, второго усилителя мощности и второго излучателя высокочастотных (ВЧ) сигналов накачки осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение в водную среду ВЧ сигнала накачки на частотах ω 3 и ω 4. В водной среде происходит генерация широкополосной волны разностной частоты Ω 2=ω 3-ω 4, с помощью которой лоцируется вся толща воды от поверхности до дна.
В тракте непрерывного излучения интенсивного ВЧ сигнала накачки с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования сигналов на частоте накачки ω н1, третьего усилителя мощности и третьего излучателя ВЧ сигнала накачки осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение в водную среду ВЧ сигнала накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего излучателя ВЧ сигнала накачки. В водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянной в обратном направлении ВЧ волны накачки ω ’н1 с отраженной от неоднородностей (рассеиватели звука, находящихся во всей толще воды) водной среды широкополосной волной Ω ’2. При этом образуется ВЧ волна на комбинационной частоте ω ’н1±Ω’2, которая принимается с помощью первого ВЧ приемника, расположенного в нижней части корпуса судна, тракта параметрического приема широкополосных сигналов. Далее ВЧ сигнал на комбинационной частоте ω ’н1±Ω’2 поступает на вход блока фильтров, где осуществляется подавление ВЧ помех. С выхода блока фильтров ВЧ сигнал на комбинационной частоте ω
’ |
н1 |
’ |
2 |
При этом в тракте параметрического излучения относительно широкополосных сигналов с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, первого усилителя мощности и первого излучателя ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2 осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение ВЧ сигнала накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте ω 0 пузырьков воздуха, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя ВЧ сигналов накачки ω 1 и ω 2. В водной среде происходит генерация относительно широкополосной волны разностной частоты Ω 1=ω 1-ω 2, с помощью которой лоцируется на большой площади дно, в том числе и немаркированное орудие лова, находящееся на грунте и в придонном слое осадков под различным углом к курсу движения судна. В тракте параметрического излучения относительно узкополосных и менее интенсивных сигналов с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, четвертого усилителя мощности и четвертого излучателя ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6 осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6. В водной среде происходит генерация волны относительно узкополосной разностной частоты Ω 3=ω 5-ω 6, лоцируется с ее помощью немаркированное орудие лова (на меньшей дальности, в узком телесном угле, на оптимальном курсе движения буксируемого подводного аппарата и т.д.), принимается отраженная волна разностной частоты Ω ’3 и более достоверно (в конечном случае) распознаются немаркированные орудия лова и более точно определяются их координаты.
В тракте непрерывного излучения менее интенсивного ВЧ сигнала накачки с помощью последовательно электрически соединенных блока формирования сигнала накачки на частоте ω н2, пятого усилителя мощности и пятого излучателя ВЧ сигнала накачки осуществляется формирование, усиление до необходимого уровня и излучение ВЧ сигнала накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте ω s рассеивателей звука, доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата в районе расположения пятого излучателя ВЧ сигнала накачки.
В водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянных в обратном направлении ВЧ волн накачки ω ’н1 и ω ’н2 с отраженными волнами на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучением Ω б МБО, при этом образуются ВЧ волны на комбинационных частотах ω ’н1±Ω’1, ω ’н1±Ω’2,ω’н1±Ω’3,ω’н1±Ω б, ω ’н2±Ω’1, ω ’н2±Ω’2, ω ’н2±Ω’3, ω ’н2±Ω б, которые принимаются соответственно с помощью первого ВЧ приемника тракта параметрического приема широкополосных сигналов и с помощью второго ВЧ приемника тракта высоконаправленного параметрического приема широкополосных сигналов. Далее ВЧ сигналы на комбинационных частотах ω ’н1±Ω’1, ω ’н1±Ω’3 и ω ’н1±Ω б поступают на входы соответствующих блоков фильтров, где осуществляется подавление ВЧ помех. С выхода блока фильтров ВЧ сигналы на комбинационных частотах ω ’н1±Ω’1, ω ’н1±Ω’3 и ω ’н1±Ω б поступают на входы соответствующих блоков обработки сигналов, в которых осуществляется выделение полезных широкополосных сигналов Ω ’1, Ω ’3 и Ω б из ВЧ сигналов на комбинационных частотах ω ’н1±Ω’1, ω ’н1±Ω’3 и ω ’н1±Ω б методом детектирования. С выходов блоков обработки сигналов широкополосные сигналы Ω ’1, Ω ’3 и Ω б поступают на вход ЭВМ. Одновременно с этим сигналы на ВЧ комбинационных частотах ω ’н2±Ω’1, ω ’н2±Ω’2, ω ’н2±Ω’3, ω ’н2±Ω б поступают с выхода второго ВЧ приемника на вход многоканального блока фильтров, где осуществляется подавление ВЧ помех по каждому каналу (каждой ВЧ комбинационной частоте). С выхода блока фильтров ВЧ сигналы на комбинационных частотах ω ’н2±Ω’1, ω ’н2±Ω’2, ω ’н2±Ω’3, ω ’н2±Ω б поступают на соответствующие входы многоканального блока обработки сигналов, в которых осуществляется выделение широкополосных сигналов Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3 и Ω б из ВЧ сигналов на комбинационных частотах ω ’н2±Ω’1, ω ’н2±Ω’2, ω ’н2±Ω’3, ω ’н2±Ω б методом детектирования. С выхода многоканального блока обработки сигналов полезные широкополосные сигналы Ω ’1, Ω ’3 и Ω б поступают на вход ЭВМ.
Одновременно с этим в тракте линейного приема широкополосных сигналов с помощью последовательно электрически соединенных широкополосного приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, многоканального блока фильтров и многоканального блока обработки широкополосных сигналов осуществляется прием, фильтрация и обработка отраженных сигналов на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучения Ω б МБО, находящихся в немаркированном орудии лова. В ЭВМ все полезные сигналы Ω ’1, Ω ’3 и Ω б сравнивают с эталонными сигналами Ω 1, Ω 3 и Ω б и принимают окончательное решение об обнаружении, идентификации и определении пространственных координат немаркированного (баконьерского) орудия лова, находящегося на грунте и в придонном слое осадков (9 ил).
Известен способ обнаружения морских объектов (в том числе биологических), заключающийся в формировании, усилении и излучении в водную среду гидроакустических сигналов; распространении гидроакустических сигналов, в том числе в сторону морского объекта; приеме и идентификации гидроакустических сигналов, прошедших через водную среду и отразившихся от морского объекта, а также принятии решения об его обнаружении и определении пространственных координат объекта [1].
К недостаткам данного способа относятся:
1. Сложность обнаружения морского объекта с незначительной отражательной способностью (например, разряженных скоплений рыбы, скоплений беспозвоночных, орудий лова и др.).
2. Невозможность обнаружения морского объекта (например, орудий лова) находящегося в придонном слое осадков.
3. Незначительная дальность, из-за низкого соотношения сигнал/помеха (С/П), особенно в условиях поверхностной и донной реверберации, на выходе приемной части устройства.
4. Низкая достоверность распознавания морского объекта.
Известен способ поиска и идентификации морских объектов (в том числе биологических) по издаваемым ими характерным шумам, заключающийся в формировании и излучении в водную среду гидроакустических сигналов биологического характера; распространении гидроакустических сигналов биологического характера в водной среде, в том числе и в сторону приемной части устройства; приеме и распознавании гидроакустических сигналов биологического характера, прошедших через водную среду, а также определении их пространственных координат и принятии решения об обнаружении морских объектов [2].
К недостаткам данного способа относятся:
1. Сложность обнаружения морского объекта с незначительным уровнем подводных шумов и сигналов (например, разряженных скоплений рыбы, скоплений беспозвоночных и др.).
2. Невозможность обнаружения морского объекта (например, орудия лова), в том числе находящегося в придонном слое осадков.
3. Незначительная дальность из-за низкого соотношения сигнал/помеха (С/П), особенно в условиях повышенных шумов моря (из-за волнения моря и т.д.) на выходе приемной части устройства.
4. Низкая достоверность распознавания морского объекта.
Известен способ формирования в водной среде направленного низкочастотного (НЧ) излучения сигналов, основанный на закономерностях параметрического преобразования в нелинейной водной среде ВЧ волн накачки. Способ заключается в облучении водной среды ультразвуковыми сигналами на близких частотах и формировании в водной среде высоконаправленного излучения волны разностной частоты (ВРЧ), распространяющейся в направлении морского объекта; приеме и идентификации гидроакустических сигналов ВРЧ, прошедших через водную среду и отразившихся от морского объекта, а также определении пространственных координат морских объектов и принятии решения об их обнаружении [3].
К недостаткам данного способа относятся:
1. Низкая эффективность способа из-за малого значения коэффициента преобразования акустической энергии ВЧ-волн накачки в акустическую энергию НЧ-волны разностной частоты.
2. Сложность обнаружения морского объекта с незначительным уровнем подводных шумов и сигналов (например, разряженных скоплений рыбы, скоплений беспозвоночных и др.).
3. Незначительная дальность, из-за низкого соотношения сигнал/помеха (С/П), особенно в условиях повышенных шумов моря (из-за волнения моря и т.д.) на выходе приемной части устройства.
4. Низкая достоверность распознавания морского объекта.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу относится способ, выбранный в качестве способа-прототипа, формирования направленного излучения НЧ сигналов, заключающийся в формировании, усилении и излучении в водную среду двух ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте биологических рассеивателей звука ω s, доминирующих в области взаимодействия ВЧ сигналов накачки в данное время суток в конкретном географическом районе Мирового океана, генерации в водной среде НЧ волны разностной частоты Ω 1=ω 1-ω 2, лоцировании с ее помощью исследуемого, приеме отраженной волны разностной частоты Ω ’1, распознавании исследуемого объекта и определении его пространственных координат [4].
К недостаткам данного способа относятся:
1. Низкая эффективность способа при отсутствии биологических рассеивателей звука (их незначительной концентрации) в области взаимодействия ВЧ волн накачки.
2. Низкая помехоустойчивость способа из-за ненаправленного (слабо направленного) приема отраженных сигналов.
3. Сложность обнаружения и пеленгования малоразмерного (с малой отражательной способностью) морского объекта.
4. Низкая достоверность распознавания морских объектов.
Задача, которая решается изобретением, заключается в разработке способа, свободного от перечисленных выше недостатков.
Технический результат предложенного способа заключается в эффективном поиске, распознавании и определении пространственных координат немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков, в интересах обеспечения рационального использования морских биологических ресурсов.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в формировании, усилении и излучении в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте рассеивателей звука, доминирующих в области взаимодействия ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, при помощи первого излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части корпуса судна, генерации в водной среде волны разностной частоты Ω 1=ω 1-ω 2, лоцировании с ее помощью исследуемого объекта, приеме отраженной волны разностной частоты Ω ’1, распознавании исследуемого объекта и определении его пространственных координат, в качестве исследуемого объекта используются немаркированные орудия лова; ВЧ сигналы накачки на частотах ω 1 и ω 2 близки к резонансной частоте пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя ВЧ сигналов накачки ω 1 и ω 2; волна разностной частоты Ω 1 является относительно широкополосной; дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 3 и ω 4 при помощи второго излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части корпуса судна, в водной среде происходит генерация широкополосной волны разностной частоты Ω 2=ω 3-ω 4, с помощью которой лоцируется вся толща воды, принимается отраженная волны разностной частоты Ω ’2, определяются акустические характеристики рассеивателей звука и их пространственное положение во всей толще воды; дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду при помощи третьего излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части корпуса судна, ВЧ сигнал накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего излучателя ВЧ сигналов; дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, при помощи четвертого излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части буксируемого на заданной глубине при помощи кабель-троса подводного аппарата, в водной среде происходит генерация волны относительно узкополосной разностной частоты Ω 3=ω 5-ω 6, лоцируется с ее помощью немаркированные орудия лова, принимается отраженная волна разностной частоты Ω ’3, более точно распознаются немаркированные орудия лова и более точно определяются их пространственные координаты; дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду помощи пятого излучателя ВЧ сигналов, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, ВЧ сигнал накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте рассеивателей звука ω s, доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата в районе расположения пятого излучателя ВЧ сигналов; прием отраженных сигналов на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучения Ω б МБО, находящихся в немаркированных орудиях лова, осуществляется при помощи широкополосного приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата; дополнительно в водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянных в обратном направлении ВЧ волн накачки ω ’н1 и ω ’н2 с отраженными волнами на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучением Ω б МБО, при этом образуются ВЧ волны на комбинационных частотах ω ’н1±Ω’1, ω ’н1±Ω’2, ω ’н1±Ω’3, ω ’н1±Ω б, ω ’н2±Ω’1, ω ’н2±Ω’2, ω ’н2±Ω’3 и ω ’н2±Ω б, которые принимаются с помощью первого ВЧ приемника, расположенного в нижней части корпуса судна и с помощью второго ВЧ приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, после демодуляции выделяются сигналы на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучение Ω б МБО; дополнительно используется информация о текущих координатах судна, получаемая с помощью спутниковой навигационной системы; дополнительно используется ЭВМ для обработки сигналов на частотах Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3, Ω б, ω ’н1±Ω’1, ω ’н1±Ω’2, ω ’н1±Ω’3, ω ’н1±Ω б, ω ’н2±Ω’1, ω ’н2±Ω’2, ω ’н2±Ω’3 и ω ’н2±Ω б, а также для акустической спектроскопии рассеивателей звука во всей толще воды, распознавания и оценки пространственных координат немаркированных орудий лова.
Повышение эффективности поиска немаркированных орудий лова достигается за счет того, что:
1. Оптимизируется (с точки зрения максимальной эффективности взаимодействия акустических волн при их распространении в водной среде) работа всех трактов параметрического излучения и направленного параметрического приема сигналов, расположенных на судне и в БПА:
- предварительно проводится с помощью тракта параметрического излучения широкополосных сигналов акустическая спектроскопия рассеивателей звука, доминирующих во всей толще воды;
- параметры сигналов накачки для трактов параметрического излучения и направленного параметрического приема сигналов выбираются на основе полученных данных по акустической спектроскопии рассеивателей звука (исходя из максимальной нелинейности водной среды на резонансных частотах рассеивателей звука), что приводит к повышению эффективности использования данных трактов в целом.
2. Используются судовые тракты параметрического излучения интенсивных относительно широкополосных сигналов, непрерывного излучения интенсивного ВЧ сигнала накачки и направленного параметрического приема широкополосных сигналов и для обследования большой площади дна, но при относительно малом пространственном разрешении.
3. Комплексируется и обрабатывается на ЭВМ информация от трактов параметрического излучения, направленного параметрического приема и линейного приема сигналов, расположенных на судне и в БПА.
Повышение эффективности (достоверности) распознавания немаркированных орудий лова достигается за счет того, что:
1. Используется БПА с трактами параметрического излучения относительно узкополосных и менее интенсивных сигналов, непрерывного излучения менее интенсивного ВЧ сигнала накачки, высоконаправленного параметрического приема широкополосных сигналов и линейного приема широкополосных сигналов. При этом БПА буксируется на заданной глубине и курсе, вдали от судна - для обеспечения высокой помехоустойчивости трактов приема (параметрического и линейного) сигналов, более детального обследования дна и слоя осадков, в том числе с находящимися на грунте немаркированными орудиями лова.
2. Комплексируется и обрабатывается на ЭВМ информация от трактов параметрического излучения, направленного параметрического приема и линейного приема сигналов, расположенных на судне и в БПА.
Повышение эффективности (точности) определения пространственных координат немаркированных достигается за счет того, что:
1. Используется информация о пространственном положении судна, БПА и, в конечном итоге, немаркированного орудия лова от судовой высокоточной навигационной спутниковой системы.
2. Комплексируется и обрабатывается на ЭВМ информация от трактов параметрического излучения, направленного параметрического приема и линейного приема сигналов, расположенных на судне и в БПА.
Отличительные от прототипа признаки заявляемого способа:
1. B качестве исследуемого объекта используются немаркированные орудия лова, находящиеся на грунте и в придонном слое осадков.
2. ВЧ сигналы накачки на частотах ω 1 и ω 2 близки к резонансной частоте пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя ВЧ сигналов накачки.
3. Волна разностной частоты Ω 1 является относительно широкополосной.
4. Дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 3 и ω 4 при помощи второго ВЧ излучателя, расположенного в нижней части корпуса судна, в водной среде происходит генерация широкополосной волны разностной частоты Ω 2=ω 3-ω 4, с помощью которой лоцируется вся толща воды, принимается отраженная волны разностной частоты Ω ’2, определяются акустические характеристики рассеивателей звука и их пространственное положение во всей толще воды.
5. Дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду помощи третьего ВЧ излучателя, расположенного в нижней части корпуса судна, ВЧ сигнал накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего ВЧ излучателя.
6. Дополнительно осуществляется формирование, усиление и излучение в водную среду ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, при помощи четвертого ВЧ излучателя, расположенного в нижней части буксируемого на заданной глубине при помощи кабель-троса подводного аппарата, в водной среде происходит генерация волны относительно узкополосной разностной частоты Ω 3=ω 5-ω 6, лоцируются с ее помощью немаркированные орудия лова, принимается отраженная волна разностной частоты Ω ’3, более точно распознаются немаркированные орудия лова и более точно определяются их пространственные координаты.
7. Дополнительно формируется, усиливается и непрерывно излучается в водную среду при помощи пятого ВЧ излучателя, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, ВЧ сигнал накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте рассеивателей звука ω s, доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата в районе расположения пятого ВЧ излучателя.
8. Прием отраженных сигналов на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучения Ω б МБО, находящихся в немаркированных орудиях лова, осуществляется при помощи широкополосного приемника, расположенного в нижней части бусксируемого подводного аппарата.
9. Дополнительно в водной среде происходит нелинейное взаимодействие рассеянных в обратном направлении ВЧ волн накачки ω ’н1 и ω ’н2 с отраженными волнами на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучением Ω б МБО, при этом образуются ВЧ волны на комбинационных частотах ω ’н1±Ω’1, ω ’н1±Ω’2, ω ’н1±Ω’3, ω ’н1±Ω б, ω ’н2±Ω’1, ω ’н2±Ω’2, ω ’н2±Ω’3 и ω ’н2±Ω б, которые принимаются с помощью первого ВЧ приемника, расположенного в нижней части корпуса судна и с помощью второго ВЧ приемника, расположенного в нижней части буксируемого подводного аппарата, после демодуляции выделяются сигналы на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучение Ω б МБО.
10. Дополнительно используется информация о текущих координатах судна, получаемая с помощью спутниковой навигационной системы.
11. Дополнительно используется ЭВМ для обработки сигналов на частотах Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3, ω ’н1±Ω’1, ω ’н1±Ω’2, ω ’н1±Ω’3, ω ’н1±Ω б, ω ’н2±Ω’1, ω ’н2±Ω’2, ω ’н2±Ω’3 и ω ’н2±Ω б, а также для акустической спектроскопии рассеивателей звука во всей толще воды, распознавания и оценки пространственных координат немаркированных орудий лова.
Наличие отличительных от прототипа признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа критерию "новизна".
Анализ известных технических решений с целью обнаружения в них указанных отличительных признаков показал следующее.
Признаки 1 и 10 являются известными в промышленном рыболовстве, а признак 8 известен в гидроакустике.
Признаки 2-9 и 11 являются новыми. В то же время известно использование признаков 2-5, 7 в нелинейной гидроакустике для повышения эффективности применения параметрических излучающих и параметрических приемных антенн. Известно также использование БПА при исследовании морских осадков в морской геофизике и поиске морских объектов, находящихся на грунте.
Таким образом, наличие новых признаков, в совокупности с известными, обеспечивает появление у заявляемого решения нового свойства, не совпадающего со свойствами известных технических решений, - обеспечить эффективный поиск, достоверное распознавание и точное определение пространственных координат немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков, в интересах обеспечения рационального использования морских биологических ресурсов.
В данном случае мы имеем новую совокупность признаков и их новую взаимосвязь, причем не простое объединение новых признаков и уже известных в гидроакустике (в том числе и нелинейной гидроакустике), промышленном рыболовстве, в морской геофизике и мореплавании, а именно выполнение операций в предложенной последовательности и приводит к качественно новому эффекту.
Данное обстоятельство позволяет сделать вывод о соответствии разработанного способа критерию "существенные отличия".
На фиг.1 представлена функциональная схема реализации разработанного способа поиска немаркированных (браконьерских) орудий лова, находящихся на грунте и в придонном слое осадков.
На фиг.2, 3 и 4 представлены структурные схемы устройства, реализующего разработанный способ высоконаправленного излучения и приема широкополосных гидроакустических сигналов.
Устройство содержит судно (1), буксируемый при помощи кабель-троса (2) подводный аппарат (3) и немаркированное орудие лова (4), находящееся на грунте и в придонном слое осадков. На судне (1) находится спутниковая навигационная система (5), ЭВМ (6), а также тракты: параметрического излучения интенсивных относительно широкополосных сигналов (7); параметрического излучения широкополосных сигналов (8); непрерывного излучения интенсивного ВЧ сигнала накачки (9); направленного параметрического приема широкополосных сигналов (10). На буксируемом подводном аппарате (3) находятся тракты: параметрического излучения относительно узкополосных и менее интенсивных сигналов (11); непрерывного излучения менее интенсивного ВЧ сигнала накачки (12); высоконаправленного параметрического приема широкополосных сигналов (13) и линейного приема широкополосных сигналов (14).
При этом на судне (1) тракт параметрического излучения интенсивных относительно широкополосных сигналов (7) содержит последовательно электрически соединенные блок формирования сигналов накачки (15) на частотах ω 1 и ω 2, первый усилитель мощности (16) и первый излучатель (17) ВЧ сигналов накачки на частотах ω 1 и ω 2, близких к резонансной частоте пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения первого излучателя ВЧ сигналов накачки (17); тракт параметрического излучения широкополосных сигналов (8) содержит последовательно электрически соединенные блок формирования сигналов накачки (18) на частотах ω 3 и ω 4, второй усилитель мощности (19) и второй излучатель (20) ВЧ сигналов накачки на частотах ω 3 и ω 4; тракт непрерывного излучения интенсивного ВЧ сигнала накачки (9) содержит последовательно электрически соединенные блок формирования сигналов (21) на частоте накачки ω н1, третий усилитель мощности (22) и третий излучатель (23) ВЧ сигнала накачки на частоте ω н1, близкой к субгармонике резонансной частоты пузырьков воздуха ω 0, находящихся в приповерхностном слое воды в районе расположения третьего излучателя ВЧ сигнала накачки (23); тракт (10) направленного параметрического приема широкополосных сигналов на частотах ω ’н1±Ω’1, ω ’н1±Ω’2, ω ’н1±Ω’3 и ω ’н1±Ω б содержит последовательно электрически соединенные первый ВЧ приемник (24), расположенный в нижней части корпуса судна, блоки фильтров (25), (26) и (27), соответственно, для фильтрации сигналов на частотах ω ’н1±Ω’1 и ω ’н1±Ω’3, а также ω ’н1±Ω’2 и ω ’н1±Ω б и соответствующие блокам фильтров (25), (26) и (27) блоки обработки (18), (29) и (30) сигналов на частотах ω ’н1±Ω’1 и ω ’н1±Ω’3, а также ω ’н1±Ω’2 и ω ’н1±Ω б.
При этом на буксируемом подводном аппарате (3) тракт параметрического излучения относительно узкополосных и менее интенсивных сигналов (11) содержит последовательно электрически соединенные блок (31) формирования ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, четвертый усилитель мощности (32) и четвертый излучатель (33) ВЧ сигналов накачки на частотах ω 5 и ω 6, расположенный в нижней части буксируемого на заданной глубине подводного аппарата; тракт непрерывного излучения менее интенсивного ВЧ сигнала накачки (12) содержит последовательно соединенный блок (34) формирования сигнала накачки на частоте ω н2, пятый усилитель мощности (35) и пятый излучатель (36) ВЧ сигнала накачки на частоте ω н2, близкой к резонансной частоте рассеивателей звука ω s, доминирующих на горизонте нахождения буксируемого подводного аппарата в районе расположения пятого излучателя ВЧ сигнала накачки; тракт высоконаправленного параметрического приема широкополосных сигналов (13) содержит последовательно электрически соединенные второй ВЧ приемник (37) сигналов ω ’н2±Ω’1, ω ’н2±Ω’2, ω ’н2±Ω’3 и ω ’н2±Ω б, многоканальный блок фильтров (38) ВЧ сигналов и многоканальный блок обработки сигналов ВЧ сигналов (39); тракт линейного приема широкополосных сигналов (14) содержит последовательно электрически соединенные широкополосный приемник (40) сигналов на разностных частотах Ω ’1, Ω ’2 и Ω ’3, а также шумоизлучения Ω б МБО, находящихся в немаркированном орудии лова (4), многоканальный блок фильтров (41) широкополосных сигналов Ω ’1, Ω ’2, Ω ’3 и Ω б, а та