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  • 鱼探仪

    鱼探仪,超声波探鱼器由显示主机、超声波传感器及其他配件组成。工作时主要是利用超声波发射、反射和接收的原理。目前国际上应用声纳技术进行鱼类资源评估的应用研究己经比较普遍,并且研制了各种形式的数据记录和处理系统。

    编辑摘要

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    简介/鱼探仪 编辑

    目前国际上应用声纳技术进行鱼类资源评估的应用研究己经比较普遍,并且研制了各种形式的数据记录和处理系统,本系统采用的硬件设备有数据采集仪,二维压差式矢量水听器,机显示屏,罗盘等。采用微处理机及其接口电路将装备在渔船上的导航仪器、网位仪、水下环境测量仪器连同鱼探仪声纳组成一个统一的系统。

    工作原理/鱼探仪 编辑

    超声波探鱼器由显示主机、超声波传感器及其他配件组成。工作时主要是利用超声波发射、反射和接收的原理。

    以超声波作为探测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器。探鱼器工作时首先由超声波传感器发射信号,信号在水域里传播。当发射信号碰到不同于水的介质如固体、气体等(这里主要是鱼群、海底岩石等)时一部分信号会反射回来,反射信号经传感器过滤后输入至显示主机里进行分析处理。主机里的微电子处理器对过滤后的信号分析处理后会以直观的界面显示分析结果,如水底的构造,水深、鱼群位置、鱼的大小等。

    超声波传感器:是利用超声波的特性研制而成的传感器。由换能晶片在电压的激励下发生振动产生超声波,同时接受反射回来的超声波。主要性能指标有工作频率、工作温度和灵敏度等。

    工作流程/鱼探仪 编辑

    鱼探仪依靠声纳可以探测到鱼类的存在和方位,深度等依靠罗盘给出水下测量点的罗经方位,温度,俯仰角;由于声纳的速度传感器接口输出模拟信号计算机无法接受模拟信号,故此在系统中添加硬件设备数据采集仪,以对探仪输出的数据进行模数转换,并暂时地储存。

    计算机每隔一段时间去读取各设备的测量、探测数据并进行分析和处理,再通过分析处理后的数据,得到结果,最后同时显示在CRT显示屏上,可纵观航行、探测、捕捞的全局,给捕捞作业带来很大方便。  

    矢量水听器/鱼探仪 编辑

    矢量水听器技术是一种探测水中声能流方向与强度的新技术,利用矢量水听器可以获取水下声矢量信号,为水下信号检测提供更丰富的声场信息。俄罗斯在矢量声学,矢量水听器技术及矢量声纳技术方面均处于领先水平。在应用方面,俄罗斯发展了一系列新的测量技术,例如可以利用检测海洋动力噪声来测量海浪的传播方向,利用矢量传感器精细测量深海环境噪声的垂直指向性等等。俄罗斯利用联合接收器的底站系统和浮标系统在日本海、库页岛、堪察加半岛以及南中国海等领域的大陆架和深海深处进行了大量的声强测量,分析的频带多在10-1000Hz,研究结果表明,与单水听器相比,声强的信噪比可以提高约10-20dB。

    为了提高潜艇的隐蔽性,必须降低水下航行辐射噪声,为使噪声降低到最低限度,各国都把减振降噪置于重要的位置之上,对于核潜艇和常规潜艇分别实施减振降噪的方案,使潜艇的噪声水平大大降低,噪声级基本接近甚至低于三级海况, 随着减振降噪技术的发展,水下运动目标的辐射噪声水平不断下降,对辐射噪声测试技术提出了新的挑战,尤其是对低频辐射噪声的测试。国内外的研究结果表明,矢量水听器技术是解决这一问题的有效途径。在拖线阵中使用矢量水听器可以改善拖线阵的噪声抑制能力,消除单次定向中的左右舷模糊问题,切实改善目标定位精度,可以进行水面舰艇和潜艇分类等。

    矢量水听器按其与声场的相互作用方式可分为压差型和惯性型。双声压水听器和外壳静止型压力梯度水听器都属于压差式的,压差式矢量水听器响应空间两点位置上的相位差,即是基于相位梯度的测量惯性型矢量水听器响应其所在位置处质点的矢量信息如位移、振速或加速度,依赖其外壳把声场质点的孤动复合到敏感元件上,从而引起敏感元件振动,所以惯性型矢量水听器也称为同振型矢量水听器。

    显示屏/鱼探仪 编辑

    阴极射线管简称CRT,是大信息量显示发展历史最久的显示器。其特殊的性能和成熟的制造工艺使它一直是显示技术中的主流产品。近年来,有一种观点认为,将被平板型显示器,特别是液晶显示器所代替。从理论上长远看虽然是可能的,但在可预见的未来,暂时还看不到这种可能,还没有任何一种显示器元件可以全面取代它。首先,它可以用模拟方式驱动,在数字电路全面取代模拟电路以前,这优势也不会丧失。其次,它的显示效果极佳,工艺成熟,质量可靠,这也是人所共知的。最重要的是,近年来,通过不断的自我更新,从不同角度克服了自身的一些弱点,质量、性能不断提高,使自身的缺点不断被克服。

    鱼探仪声纳显示技术/鱼探仪 编辑

    鱼探仪声纳显示控制台以下简称显控台,是指将鱼探仪声纳获得的各种关于目标的数据信息通过信号处理后,显示在屏幕上供声纳操作员分析决策,同时也具有接受声纳操作员指令的功能,可以控制声纳的工作状态。显控台是联系声纳操作员与声纳系统的设备,是人机交互的,设备显控台在声纳系统的地位十分重要“已经证明”,声纳处理系统的增益最容易在不同的信号处理模块接口处丢失。

    随着数字图象处理技术的发展,很多学者试图将图象处理中的算法应用在声纳显示处理,例如将图象处理中常用的“中值滤波”技术使用声纳显示处理,估计水听器基阵接收的背景噪声。  

    应用/鱼探仪 编辑

    随着海洋探测开发事业的发展,解决水下目标的感知和传递的问题,越来越受到人们的重视。水声学就是解决海洋中信息的传递和处理的科学。水声学主要研究声波在水下的辐射、传播与接收,用以解决与水下目标探测和信息传输过程有关的各种声学问题。作为信息载体的声波,在海洋中形成声场的时空结构,成为近代水声学的基础研究内容,而提取海洋中声场信息的时空结构是我们用来进行水下探测、识别、通讯及环境监测等的手段,例如远距离目标探测海洋资源开发及鱼群探测等。不言而喻,这些对于国民经济国防建设和科学研究等方面都具有重要的意义。  

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