武汉水域首次布设江豚声学监测仪 “顺风耳”能听到江豚的“悄悄话”

9月14日,在武汉市农业农村局支持下,中国科学院水生生物研究所研究人员在新洲渔政码头趸船上布设了一套阵列式水下实时声学监测仪(阵列式水下声呐,水下听声仪)。据介绍,这是在武汉水域首次布设这样的江豚声学监测仪。长江日报记者在现场看到,这种“水下声呐”被工作人员安装在距离水面约2m的水下。它的工作原理是在10公里半径内全天候被动接收江豚发出的声信号,然后上传至后台。后方的指挥控制中心(监测站)对这些声信号进行大数据比对分析,确认哪些是江豚发出的声信号,从而精准判定江豚数量,并通过相应的声波轨迹判定江豚的活动路径。

三峡水库成库期间鱼类空间分布的水声学研究

2007年4月18日～5月1日,利用SIMRAD EY60回声探测仪(又称鱼探仪)对三峡水库坝前到丰都干流以及9条主要支流进行了水声学探测。采用垂直探测结合"之"字形路线的方法对库区整个水体鱼类的分布状况进行了研究。调查水域长度约有600km,回波数据分成1232个片段进行分析。结果表明:在5m以下水层,体长大于6cm的鱼类在该区域平均密度为567.68尾/dam3,且鱼类分布不均匀。在巫山至奉节江段鱼类的密度最低,密度的平均值和标准误(mean±S.E)为(8.1±0.47)尾/dam3;在忠县到丰都江段密度最高,平均值和标准误(mean±S.E)为(2597.06±154.08)尾/dam3。从坝前到丰都,干流鱼类资源量总体上呈现逐步增加的趋势。支流资源量要比干流高。目标强度在-60～-50dB的鱼体大小差异不显著,大于-50dB鱼体的平均目标强度在巴东-巫山江段最高,巫山-奉节江段及抱龙河次之。小型鱼体的大小在各江段没有统计学差异,中型和大型鱼体在巴东-巫山江段鱼体个体相对最大,万州-忠县江段以及小江、长滩河等水域鱼类个体相对较小。

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。

一种用于远距离高分辨率鱼探仪的声基元

鱼探仪换能器基阵的声基元多采用纵振子换能器,但传统纵振子换能器多为窄带单频工作,无法满足基阵宽带的工作要求。文章利用电路匹配实现纵振子换能器宽带工作,既能提高声基元发送电压响应,又能在批量生产时保障声基元阻抗的一致性。对几种实现换能器宽带的不同方式进行对比分析,制作样机并在消声水池进行测试,得到在20~30 kHz范围内起伏5.5d B,最大发送电压响应为159dB,实验结果和仿真结果基本吻合。

探鱼仪在水库捕鱼中的应用

水库捕鱼中的一个关键问题是鱼群侦察。目前鱼群侦察大多采用“耳听”、“眼观”的方法，