宽带分裂波束探鱼仪探测性能预报建模及仿真分析

宽带分裂波束探鱼仪探测性能由多种因素相互影响、共同作用,作为最关键的技术指标,直接影响该探鱼仪的实际使用。为了指导后续该类型探鱼仪的研制和使用,需要梳理不同因素对其探测性能的影响过程。采用水声学系统建模的方法,结合典型参数及海洋环境,根据主动声呐方程给出了在噪声背景下、体积混响背景下和体积混响与噪声混叠背景下有效作用距离预报模型,并分析了主要制约因素;进行了不同背景下探测性能的仿真,讨论了不同海况下频率对不同目标强度鱼探测性能的影响,对比了窄带系统和宽带系统对抗混响的能力;通过对宽带分裂波束探鱼仪探测性能的声学仿真结果明确了实际使用环境中不同参数对探测性能的影响,为远距离、高分辨率宽带分裂波束探鱼仪的研制提供了改进方向。

基于线性调频(LFM)信号的单体鱼类目标回波识别与性能分析

在估计鱼类目标强度时,需要选择单体的回波信号进行计算。窄带信号下回波的相位标准差是单体检测的关键指标,但对于宽带信号相邻两点的相位差是时变的,无法将回波相位标准差作为单体信号的判定依据。本研究对线性调频宽带信号下的单体识别方法和性能进行了分析和仿真,并对该方法在消声水池内进行了测试和验证。结果显示:相比窄带信号,宽带信号的距离分辨能力与其带宽成正比,随着带宽提高,宽带信号探测的距离分辨率也相应提高,具有更好的单体目标识别性能;和单体信号回波相比,距离接近的多目标干涉回波,其回波内的短时角度变化显著增大,使用回波内角度标准差作为单体识别指标代替相位标准差能获得较好的识别性能。

多波束渔用声呐作用距离预报建模及性能分析

多波束渔用声呐是海洋渔业实现高效、精准和选择性捕捞的重要工具。为了系统分析多波束渔用声呐探测性能及主要制约因素对作用距离的影响,针对圆柱形阵多波束渔用声呐,采用水声学系统仿真的方法,分别对主要为噪声和混响环境下的渔用声呐探测性能进行分析,对不同海况下噪声不同目标强度鱼群的探测性能进行比较,分析窄带系统和宽带系统降低混响的能力,并对噪声和混响混叠环境下的渔用声呐探测性能进行仿真分析;最终,从系统设计、发射方式、接收方式等多个角度提出提高渔用声呐探测性能的方法,为远距离、高分辨率多波束渔用声呐的研制提供改进的方向。

渔业船联网关键技术发展现状和趋势研究

渔业船联网是物联网技术在海洋渔业中的拓展应用,建设过程是一个庞大的系统性工程。本文系统地对渔业船联网涉及到的信息采集、传输、存储、处理及安全等关键技术发展现状和趋势进行了分析,明确了多源异构渔业信息采集及智能化渔船构建技术方案,分析了海上无线通信、卫星通信、近海宽带无线和基于无线网络(MESH)的宽带自组网等海上通信技术的现状和发展趋势;结合渔业船联网的需求,阐述了各种通信方式在船联网上使用的优缺点;提出基于大数据的海洋渔业数据处理方法;梳理了船联网系统面临的信息安全风险。通过上述分析,为后续渔业船联网系统设计和具体实施奠定基础。

螺旋提鱼装置设计

为解决渔获提升过程中人工起鱼劳动强度大、工作效率低、鱼体损伤率较高等问题,基于阿基米德螺旋线原理,设计了一种螺旋提鱼装置。试验表明:在转速为60r·min-1、螺距为300mm、外径为380mm时损伤率较小、提升速度较快,仅需两人操作就可在一小时内完成4210kg的活鱼起鱼作业,与传统8人作业1h相比,大幅减少了作业人数,降低了鱼体损伤率,适合活鱼起鱼作业,提高了渔业自动化程度。