Акустические характеристики морской среды и гидробионтов, влияющие на эффективность рыбопоисковых приборов

Условия морского промысла в последние годы значительно усложнились из-за истощения сырьевых ресурсов в ряде традиционных районов рыболовства, закрытия многих шельфовых районов после введения экономических зон, перехода отечественного промысла в открытые воды Мирового океана. Это потребовало повышения эффективности гидроакустических рыбопоисковых станций, в первую очередь за счёт увеличения дальности действия и повышения их помехоустойчивости в условиях реверберационных и шумовых помех. В связи с этим, как в практике проектирования рыбопоисковой аппаратуры (РПА), так и при её промышленной эксплуатации особенно необходим учёт физических характеристик морской среды, влияющих на дальность действия приборов в реальных условиях.

Отдельные вопросы, в частности, оптимизация рыбопоисковой аппаратуры, акустические характеристики рыб, шумопеленгование промысловых объектов рассмотрены в отечественных и зарубежных работах. В монографиях Шишковой Е.В."последняя из которых вышла в 1977 г., были систематизированы и обобщены имевшиеся сведения по основным аспектам промысловой гидроакустики [1,2]. Значительным вкладом в монографию явились результаты проведенных её автором детальных исследований акустических характеристик объектов рыболокации и шумопеленгования. В монографиях Кудрявцева В. И. 3,4] подробно освещены методы рыболокации, принципы построения современной РПА, особенности её технической реализации. Физические же аспекты рыболокации носят в этих работах в основном справочный характер.

Вместе с тем особенности развития прикладной гидроакустикиза два последних десятилетия в нашей стране и за рубежом, в частности, постоянно повышающиеся требования к дальности действиягидроакустических станций сместили область физических исследований в диапазон низких звуковых и инфразвуковых частот. Правда, частотный диапазон РПА также постепенно снижается, однако, ввиду специфики объектов рыболокации, а также неизбежных ограничений на габариты, сложность и стоимость аппаратуры в настоящее время нижний предел диапазона рыболокаторов ограничивается частотами 7−12 кГц.

Указанные причины потребовали как проведения специальных физических исследований, так и широкого привлечения материалов проводившихся ранее экспериментов в области частот, представляющих интерес при проектировании перспективной РПА. Понадобилась дополнительная обработка, систематизация и критическое переосмысление этих материалов в свете современных представлений гидроакустики.

Первоочередное внимание было уделено направлениям, недостаточ-но изученным ранее и получившим особое значение в связи с изменением условий промысла. В промрыболовстве повысился интерес к добыче разреженных скоплений в поверхностных слоях воды, промыслу криля, лову донных и придонных рыб. Поиск и обнаружение этих объектов затруднены маскирующим действием поверхностной и донной реверберации, а дальность обнаружения эпипелагических рыб ограничена также повышенным затуханием звука в приповерхностном слое воды. Повсеместное введение квот на вылов ценных рыб, задача сохранения рыбных запасов и перехода к селективному лову поставили перед проектантами РПА сложнейшую проблему количественной, видовой и размерной классификации рыб в скоплениях.

Разработка этих вопросов проводилась при выполнении ряда комплексных НИР по промысловой гидроакустике в 1968;75 г. г. 5-П].

В настоящей работе, не претендующей на полноту освещения всех затронутых выше направлений, приводятся результаты провесденных автором исследований отдельных, на наш взгляд наиболее актуальных при разработке РПА акустических характеристик морской среды и промысловых объектов.

В первой главе рассмотрены вопросы распространения и затухания звуковых волн на частотах рыболокации в приповерхностном звуковом канале (ППЗК) — широко распространённом типе гидролого-акустических условий в Атлантическом океане и северо-западной части Тихого океана, а также морях средних широт. На основании экспериментальных данных, полученных для трёх подтипов гидрологических условий, приводящих к образованию ППЗК в Чёрном море, сделаны оценки волноводных свойств канала и законов спадания звукового давления. Получены эмпирические формулы, позволяющие вычислить величину суммарного затухания и утечки звука в ППЗК в диапазоне частот 4−36 кГц. Установлена зависимость коэффициента утечки звука от степени волнения моря [12]. Соответствие результатов с данными зарубежных авторов подтверждает достоверность наеденных эмпирических зависимостей. Результаты могут быть использованы при уточнении фактической дальности действия РПА для широкого класса гидролого-акустических условий, приводящих к образованию ППЗК в морях средних широт.

Вторая глава посвящена исследованиям обратного рассеяния звука дном моря, определяющего уровень донной реверберации. Обсуждаются особенности рыболокации при маскирующем действии донной реверберации и имеющиеся модели рассеяния звука дном моря. Подробно рассмотрена модель объёмного рассеяния звука неоднород-ностями верхнего слоя морского грунта, применимая для шельфовых районов и глубоководных районов с выровненным рельефом дна [l3,I4]. Модель впервые была предложена автором в 1963 г. и использовалась в дальнейшем в ряде работ, в частности, в [15,1б].

В предположении малости флуктуаций концентрации твёрдыхчастиц минерала и связанных с ними флуктуаций плотности и скорости звука в осадках получено выражение для коэффициента объёмного рассеяния звука в грунте. Выведены расчётные формулы, устанавливающие связь пространственных флуктуаций скорости звука и плотности с физическими свойствами мелководных грунтов. Анализируются зависимости коэффициента и силы слоя объёмного рассеяния от частоты звука и концентрации частиц минерала. В случае степенной зависимости поглощения звука в грунте от частоты получена простая расчётная формула для частоты, на которой рассеяние звука максимально. Рекомендуется учитывать найденную зависимость при выборе рабочей частоты специализированной РПА для поиска придонных рыб, с целью повышения её помехоустойчивости.

Впервые установлена аналитическая зависимость характеристик рассеяния от типа грунта, подтверждаемая результатами экспериментальных исследований. Разработаны методика и устройство для отбора образцов из проб грунта, позволяющие определять с точностью не хуже 1−2% такие параметры, как плотность, относительная влажность и концентрация. Получены экспериментальные данные о величине и масштабах неоднородностей мелководных морских грунтов.

Выполнены экспериментальные исследования обратного рассеяния звука дном моря в ряде морских шельфовых районов и в глубоководных районах с выровненным рельефом дна: в Южно-Китайском море на частотах 15−100 кГцв северо-западной части Тихого океана на частотах 4−12 кГцв Японском море на частотах 2.3−7 кГц. Можно отметить удовлетворительное совпадение теоретических частотных зависимостей силы рассеяния, рассчитанных для модели неоднородного поглощающего слоя, и экспериментальных данных, по лученных автором.

В третьей главе исследован эффект резонансного затухания звука в неоднородном по размерному составу скоплении пузырных рыб и связанные с ним практические приложения.

В литературе достаточно полно разработана теория рассеяния и затухания звука для одиночной рыбы с плавательным пузырём, а также однородного по размерам рыб скопления [17]. Уточнена акустическая модель плавательного пузыря [18,19]. Имеются экспериментальные данные, подтверждающие эффект резонансного рассеяния и затухания звука в скоплениях рыб [20,21]. Однако теоретическое описание этого явления в неоднородном скоплении рыб нам неизвестно. Вместе с тем в плане классификационных задач в последнее время отмечается интерес исследователей к акустическим характеристикам рыб при использовании широкополосных зондирующих сигналов.

Автором получено общее выражение для коэффициента резонансного затухания звука, прошедшего через неоднородное скопление рыб, при узкополосной спектральной обработке сигналов. Использование эмпирических зависимостей, связывающих весоразмерные характеристики рыб с. резонансной частотой их плавательного пузыря и введение некоторых упрощающих предположений позволило получить формулу для расчёта гистограммы распределения рыб по длине в единичном объёме воды. В качестве примера приведены результаты расчёта затухания звука для реального скопления пузырных рыб.

Выполнены экспериментальные исследования влияния резонансного затухания звука на спектральную структуру широкополосных сигналов. Отмечено существование спектральных минимумов, наблюдавшихся как в области резонансных частот, так и на кратных 16 частотах. Результаты эксперимента подтверждены расчётными оценками по данным контрольных обловов рыбы [22].

На использовании эффекта резонансного затухания звука, прошедшего через скопление пузырных рыб, основан способ гидроакустического обнаружения придонных рыбных скоплений. Способ защищён авторским свидетельством [23].

Четвёртая глава является кратким изложением цикла экспериментальных исследований по биогидроакустике промысловых объектов, выполненных автором совместно с Е. В. Шишковой и др. в 1968;75 гг. [24−29] и позднее позволившим автору оценить практическую дальность шумопеленгования гидробионтов. Это направление промысловой гидроакустики связано с задачей поиска промысловых объектов, обнаружение которых обычными методами эхолокации затруднено или невозможное также тесно примыкает к проблеме классификации.

Были исследованы пространственно-временные и спектрально-энергетические характеристики биоакустических полей в Чёрном море [24]. Впервые получены материалы по акустической активности камчатских крабов и лососёвых рыб в Тихом океане и Охотском море [25,26].

Проведены расчёты дальности шумопеленгования для семи видов рыб и ракообразных, имеющих промысловое значение, при различных типах помех и значениях коэффициента концентрации приёмной антенны. Полученные результаты позволяют оценить практические возможности метода шумопеленгования морских животных по издаваемым ими звукам [27].

В этой же главе описана функциональная схема и результаты применения в Чёрном море судовой шумопеленгаторной установки^ которой использовался метод акустической триангуляции [28,29]. С помощью установки было зарегистрировано 15 категорий звуков биологического происховдения, получены данные о распределении шумящих рыб по акватории, рассчитана плотность скоплений, определены абсолютные уровни звуков. Приведено краткое описание подводно-технических средств, разработанных для обеспечения исследований по биогидроакустике [30т32].

В последней, пятой главе рассмотрены различные аспекты проблемы классификации подводных объектов, которая в промысловой гидроакустике разделяется на три задачи: видовой анализ рыб, количественная оценка рыбных скоплений и размерный анализ рыб в скоплениях [7].

В задаче видовой классификации реализованы два подхода к распознаванию морских животных по издаваемым ими звукам: анализ структуры биоакустических сигналов и использование статистического алгоритма распознавания. Определены классификационные признаки, оценена их информативность. Алгоритмы автоматического распознавания опробованы на импульсных звуках, издаваемых несколькими видами черноморских рыб. Вероятность правильного распознавания составила 0.99 [33].

Рассмотрена схема автоматизированного промыслового классификатора на базе бортовой ЭВМ, первичная информация на который поступает с радиогидроакустических буёв или судовых гидроакустических станций [34].

В Сухумском филиале НИИ «Атолл» была создана серия акустических рыбосчётных устройств, последний из которых, АРСУ-5, отмечен медалью ВДНХ [35—37]. Дальнейшим развитием этого направления явилась разработка устройства для определения количества и размеров рыб в потоке воды, использующего амплитудную дискриминацию и усреднение нормированных по расстоянию эхо-сигналов от рыб. Приводится функциональная схема устройства.

Возможность решения классификационных задач предусмотренатакже при проработке принципов построения приёмо-задамцего тракта экспериментальной гидроакустической рыбопоисковой станции, проведенной в рамках НИР [11,38]. Технические требования к станции включают, помимо активного поиска, режимы шумопеленгования и классификации рыбных скоплений.

В связи с опережающими темпами развития рыбоводства и производства рыбы во внутренних водоёмах, предусмотренными Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР (1978 г.), а также Продовольственной программой СССР, важное значение приобретает обеспечение гидроакустической техникой рыбоводных предприятий, где до настоящего времени учёт производимой продукции ведётся непроизводительным ручным способом. Специфика учёта молоди рыб при её стайном скате потребовала создания принципиально новых устройств [39,40]. Одно из таких устройств было разработано на принципе измерения резонансного затухания*евука в водорыбной среде. Устройство защищено авторским свидетельством [41].

Измерение резонансного затухания звука положено также в основу способа для определения размерного распределения рыб в скоплениях при использовании широкополосных зондирующих сигналов. Приведена функциональная схема устройства, реализующего этот способ. Эта разработка является развитием приведенного выше «Способа гидроакустического обнаружения придонных рыбных скоплений» [23], в которой с помощью операций над спектрами используется полезная информация о размерах рыб, содержащаяся в спектрах прошедших через водорыбную среду эхо-сигналов.

По теме диссертации опубликованы работы [5−12,14,24−29, 33,34,42], получены 3 авторских свидетельства [23,36,41].

Основные материалы диссертации и отдельные направленияработы докладывались на П, Ш,1У и У Всесоюзных конференцияхпо рыбопоисковой технике (Таганрог, 1968,1971,1973,1976 гг.) — У и УП Всесоюзных школах-семинарах «Автоматическое распознаваше слуховых образов» (Сухуми, 1970 г., Алма-Ата, 1972 г.) — 1-ой Дальневосточной конференции «Акустические методы и средства исследования океана» (Владивосток, 1974 г.) — П, Ш, У и У1 Грузинских республиканских конференциях «Применение акустических методов и устройств в науке, технике и производстве» (Батуми, 1977,1982 гг.- Сухуми, 1979,1984 гг.) — на заседании межведомственного Координационного совета по промысловой гидроакустике (Таганрог, 1974 г.), а также на научных семинарах Акустического института, НПО промрыболовства Минрыбхоза СССР, Сухумского филиала НИИ «Атолл» .

Диссертация изложена на 137 страницах текста и, кроме введения и заключения, содержит 5 глав, список литературы из 127 наименований (18 иностранных), 54 рисунка, б таблиц.

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Проведены экспериментальные исследования распространения звука в приповерхностном звуковом канале (ППЗК) на частотах 4−36 кГц. Получены эмпирические формулы для расчёта величины суммарного и дополнительного затухания (коэффициента утечки) звука в канале, имеющие вид степенных зависимостей. Сделаны оценки волноводных свойств канала. Экспериментальная зависимость коэффициента утечки от состояния морской поверхности, полученная на частоте 7 кГц для волнения моря 1−5 баллов, удовлетворительно описывается теорией рассеяния звука в ППЗК с неровной границей.

Результаты могут быть использованы при расчётах фактической дальности действия РПА при горизонтальной рыболокации для широкого класса гидролого-акустических условий, приводящих к образованию ППЗК в морях средних широт.

2. Разработана акустическая модель объёмного рассеяния звука неоднородным поглощающим верхним слоем морского грунта. Установлена связь пространственных флуктуаций скорости звука и плотности с физическими свойствами мелководных грунтов. Предложена шкала грунтов, связанная с концентрацией частиц минерала.

Впервые получена теоретическая зависимость характеристик обратного рассеяния от типа грунта. Показано, что для мелкозернистых грунтов типа ил и глина обратное рассеяние звука обусловлено флуктуациями плотности. Для остальных типов грунта нужно учитывать как флуктуации плотности, так и флуктуации скорости звука, так как по порядку величины они совпадают. Средний квадрат суммарных флуктуаций скорости звука и плотности минимален для илистых мелкозернистых грунтов и возрастает с увеличением концентрации частиц минерала.

В мелководных районах Чёрного моря получены экспериментальные данные, характеризующие величину пространственных флук-туаций плотности и концентрации частиц в морском грунте. Показано, что масштаб таких флуктуаций может находиться в пределах от единиц сантиметров до сотен метров. Отклонения плотности от средних значений составляют около 2% для мелкомасштабных флуктуаций и возрастают до 3−6% для среднемасштабных и крупномасштабных флуктуаций.

Частотная зависимость коэффициента объёмного рассеяния звука грунтом наблюдается для мелкомасштабных неоднородностей. Для эффективной силы слоя отмечен максимум, положение которого на оси частот зависит от масштаба неоднородностей. Так при значении радиуса корреляции неоднородностей — 0.01 м рассеяние звука максимально на частоте 20 кГц. Ниже этой частоты наблюдается зависимость Mv~ ¦ «выше — зависимость.

Получена расчётная формула для частоты «на которой эффективная сила слоя объёмного рассеяния максимальна, учитывающая зависимость коэффициента поглощения звука в грунте от частоты • Б частности, при линейной аппроксимации частотной зависимости коэффициента поглощения частота максимального рассеяния fm = 2.07/to •.

Отмечено возрастание коэффициентов рассеяния на порядок при увеличении концентрации частиц минерала, т. е. при переходе от илистых к крупнозернистым грунтам. Рассеяние возрастает с уменьшением масштаба неоднородностей.

Выполнены экспериментальные исследования обратного рассеяния звука дном моря в Южно-Китайском море на частотах 15-Ю0кГцв Чёрном море на частотах 4−12 кГцв Японском море и северозападной части Тихого океана на частотах 2.3−7 кГц. Характер измеренных частотных зависимостей силы рассеяния для мелководных районов, а также глубоководных районов с выровненным рельефом дна подтверждает адекватность принятой модели неоднородного поглощающего грунта.

Впервые объяснена наблюдавшаяся рядом авторов экспери-метальнал зависимость силы рассеяния от типа грунта. Сравнение теоретических и экспериментальных данных позволяет оценить масштабы неоднородностей в пределах 0.01−1 м, что по порядку величины согласуется с результатами непосредственных измерений. Измеренные угловые характеристики силы рассеяния, полученные в глубоководных районах Японского моря и в северо-западной части Тихого океана, для углов падения 20−60°близки к теоретическому закону Ломмеля-Зеелигера, описывающему угловые зависимости донного рассеяния в неоднородном поглощающем слое.

Модель объёмного рассеяния звука может быть использована для расчёта реверберационной помехи при работе гидролокаторов в мелководных районах и районах с выровненным рельефом дна, а полученная частотная зависимость — при выборе рабочей частоты специализированной аппаратуры для поиска придонных объектов.

3. Рассмотрена акустическая модель скопления пузырных рыб, характеризуемого произвольным распределением рыб по размерам. На основании эмпирических формул устанавливающих корреляционную зависимость между длиной рыбы и её массой, а также формулы Андреевой, связывающей резонансную частоту плавательного пузыря рыб с его радиусом, получено интегральное выражение для поперечного сечения погашения звука в единичном объёме водорыбной среды при широкополосном облучении неоднородного по размерам рыб скопления. При некоторых упрощающих предположениях выведены расчётные формулы, связывающие коэффициент затухания звука, измеренный в узкой полосе частот, с распределением рыб по размерам и вязкоупругими параметрами тканей рыб.

Получена формула для расчёта гистограммы распределения рыб по длине в единичном объёме воды при спектральной обработке широкополосных сигналов, прошедших через скопление рыб.

Проведены экспериментальные исследования спектральной структуры широкополосных звуковых сигналов, рассеянных скоплениями рыбы и прошедших через водорыбную среду, для трёх видов пузырных пелагических рыб. Отмечено существование спектральных минимумов, наблюдавшихся как в области резонансных частот, так и на частотах, кратных резонансным. Сравнение рузультатов эксперимента с расчётами по данным контрольных обловов рыбы подтверждает резонансную природу частотных провалов в спектрах эхо-сигналов.

4. Разработан способ гидроакустического обнаружения придонных рыбных скоплений, основанный на измерении спектра широкополосного сигнала, отражённого от дна моря и дважды прошедшего через скопление рыб. Способ реализован на лабораторном макете при обработке записей эхо-сигналов от черноморских рыб.

Преимуществом способа, помимо возможности обнаружения рыб при маскирующем действии донной реверберации, является потенциально более высокая, по сравнению с обычной эхолокацией, дальность обнаружения. Способ может быть использован также при оценке биомассы в океане, как при работе с донными отражениями, так и при сквозном акустическом просвечивании. Способ защищён авторским свидетельством.

5. Исследованы пространственно-временные и спектрально-энергетические характеристики биоакустических полей в Чёрном море. Впервые получены материалы по акустической активности камчатских крабов и лососёвых рыб в Тихом океане и Охотском море. Обобщены характеристики звуков некоторых видов рыб и ракообразных, имеющих промысловое значение: тунцов, нерки, горбылей, скоплений сельди, камчатских крабов, розовой креветки, а также неопознанных объектов, зарегистрированных в ЗРС. Приведены характерные формы спектров звуков отдельных гидробионтов и их скоплений, пределы возможных изменений спектральных уровней, с ведения о распространённости и промысловом значении животных.

Выполнены расчёты дальности шумопеленгования промысловых объектов при различных типах помех в зависимости от коэффициента концентрации приёмной антенны в пределах «1−100. При идеальных условиях (отсутствие судовых и электрических помех, штиль) энергетическая дальность шумопеленгования простейшей антенной с косинусоидальной характеристикой направленности (^ss 3) составляет 600−800 м для тунцов, лососёвых, горбылёвых и креветок, и на порядок выше для крабов. При узконаправленном приёме (30) дальность возрастает примерно в 3 раза. Для силы ветра 5 баллов при кх — 3 дальность пеленгования равна 800 м для крабов, 200 м для горбылёвых и 60 м для тунцов, лососёвых и креветокпри l^e 30 дальность составляет сотни метров для рыб и креветок и 2.3 км для крабов.

При наличии судовой помехи возможная дальность шумопеленгования, без принятия специальных мер по её снижению, незначительна.

Практически в судовых условиях применение метода шумопеленгования морских животных возможно в ряде специальных задач, в частности, при поиске крабов, креветок, криля и некоторых китообразных. Для решения отдельных рыбохозяйственных и научных задач, в частности, контроля запасов рыб и ракообразных, а также определения бионаселённости акватории, целесообразно применение автономных радиогидроакустических буёв для шумоиндикации биологических объектов.

6. Впервые поставлена задача видовой, размерной и количественной классификации рыбных скоплений. Реализованы два подхода к распознаванию морских животных по их шумоизлучению: анализ структуры биоакустических сигналов и использование статистического алгоритма таксономии.

Показано, что для звуков импульсного характера, издаваемых плавательным пузырём рыб информативными признаками являются форма импульсов, их длительность и частота заполнения. Разработаны алгоритмы автоматической обработки и распознавания этих звуков на ЭВМ. Программа дала положительные результаты при классификации шести характерных категорий звуков черноморских рыб.

Алгоритм таксономии опробован на нерестовых звуках, издаваемых черноморскими рыбами: ласкирём и горбылём. При использовании трёхмерного признакового пространства достоверность результата классификации составила 0.99.

Рассмотрена схема автоматизированного промыслового классификатора на базе бортовой ЭВМ, в котором устройствами сбора первичной информации являются радиогидроакустические буи или рыбопоисковые станции промысловых судов.

7. Разработана функциональная схема устройства для определения количества и размеров рыб в потоке воды. В дополнение к рыбосчётчикам типа АРСУ в устройстве используется амплитудный анализатору счётно-логическая схема имеет число каналов, равное количеству размерных групп регистрируемых рыб. Экспериментально подтверждена возможность селективного подсчёта проходящих в потоке воды рыб различных размерных градаций.

8. Разработаны принцип действия и функциональная схема, рассчитаны основные параметры устройства для подсчёта молоди рыб. Устройство основано на измерении величины резонансного затухания звука в плавательных пузырях рыб и может работать при высоких концентрациях молоди в выпускных каналах рыбоводных заводов, нерестово-выростных и прудовых хозяйств. Устройство защищено авторским свидетельством.

9. Проработана возможность определения размерного распределения рыб в скоплениях при использовании широкополосных зондирующих сигналов в звуковом диапазоне частот. Метод основан на спектральной обработке эхо-сигналов, отражённых от дна моря и прошедших через скопление рыб, и коррекции спектра с учётом эмпирических зависимостей, связывающих резонансную частоту плавательных пузырей с размерами рыб. Приведена структурная электрическая схема устройства. Проверенная экспериментально погрешность определения размеров рыб акустическим способом составляет 20%.

Проведение экспериментальных исследований в различных морских бассейнах, выполнение трудоёмких натурных испытаний стало возможным благодаря участию в них различных специалистовакустиков, радиоинженеров, гидрологов, биологов. Автор выражает самую искреннюю признательность своим коллегам и соавторам отдельных работ: к.ф.-м.н. Мастерову Е. П., под руководством которого проводились исследования распространения звука в Чёрном морестаршему научному сотруднику Толстоброву Г. И., совместно с которым были разработаны способ гидроакустического обнаружения и устройство для подсчёта молоди рыбведущим инженерам Яшкову В. Я. и Алаеву А. А., совместно с которыми были начаты работы по биоакустикё и видовой классификациик.б.н. Николаеву А. С., организовавшему биоакустические исследования у берегов Камчаткиведущему инженеру Ковалюку А. Г., участвовавшему в морских экспериментах и выполнившему спектральную обработку эхо-сигналовведущему конструктору Румянцеву Д. П., основному разработчику подводно-технических средств, обеспечивших исследования по биоакустикеинженерам Лесунов-ской Л.И. и Барсеговой А. Н., выполнившим отбор, обработку и анализ образцов морского грунтасотрудникам Сухумского филиала НИИ «Атолл» Резниковой 3.Д., Максимову Н. А. .Мельникову М. И., Малаховой Н. В., Джафаровой М. Н. и другим товарищам, оказавшим неоценимую помощь в выполнении и обеспечении экспериментов, а также обработке и оформлении полученных материалов.

Автор глубоко благодарит своих научных руководителей: академика Ильичёва В. И. за постановку ряда принципиальных вопросов по теме диссертации и постоянное внимание к работе и к.т.н. Шишкову Е. В., многолетнее сотрудничество с которой, ценные советы и указания помогли выполнить настоящую работу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Диссертационная работа объединила круг вопросов промысловой гидроакустики, практическая необходимость разработки которых назрела ввиду недостаточной эффективности традиционных средств рыболокации в ряде специфических случаев: вследствие повышенного затухания звука в приповерхностном слое воды, наблюдающегося при горизонтальной локации эпипелагических рыбных скопленийиз-за маскирующего действия донной реверберации при обнаружении донных и придонных рыбпри поиске разреженных, быстроподвижных или имеющих малую силу цели объектов.

Другой, не менее важной и примыкающей к этим направлениям задачей, интерес к которой проявляют в последнее время разработчики рыбопоисковой аппаратуры (РПА) за рубежом и в нашей стране, является проблема классификации морских биологических объектов, необходимой как для оценки промысловых запасов, так и непосредственно перед выловом рыб.

В связи с этим были проведены специальные физические исследования некоторых характеристик морской среды и акустических характеристик промысловых объектов, а также пересмотрены и обобщены полученные автором ранее экспериментальные материалы по гидроакустике в диапазоне частот рыболокации.

Результаты исследований в основном представлены в виде, применимом для практических расчётов параметров перспективной РПА, или в качестве конкретных проработок основных параметров, функциональных схем и путей технической реализации аппаратуры, использующей акустические характеристики гидробионтов для задач обнаружения и классификации. По отдельным направлениям работы изготовлены макеты, успешно прошедшие натурные испытания.