漁航儀器第二章探漁儀

1、第二章 回聲探漁儀l教學(xué)目的和教學(xué)設(shè)備、資料l目的：從回聲測距入手，講授探漁儀的分類和特點(diǎn)，使學(xué)生掌握回聲探漁儀的基本原理和技術(shù)性能。l教學(xué)設(shè)備：投影儀l資料：參考助漁導(dǎo)航儀器，湛江水產(chǎn)學(xué)院編 l教學(xué)內(nèi)容和時間分配l1、探漁儀的分類和特點(diǎn)（10分鐘）l2、垂直探漁儀工作原理和結(jié)構(gòu)（10分鐘）l3、垂直探漁儀各部分作用（10分鐘）l4、垂直探漁儀工作流程（15分鐘）l5、垂直探漁儀設(shè)備示例（5分鐘）l6、垂直探漁儀技術(shù)性能討論（10分鐘）l7、垂直探漁儀新技術(shù)（10分鐘）l8、水平探漁儀特點(diǎn)（5分鐘）l9、水平探漁儀的分類和各自特點(diǎn)（15分鐘）l講授內(nèi)容重點(diǎn)和注意事項(xiàng)l1、重點(diǎn)一：三類探漁儀比較

2、，有何異同點(diǎn)？l2、重點(diǎn)二： 垂直探漁儀除了測深，還要獲得哪些信息？在設(shè)備設(shè)計(jì)中是怎么考慮的？l3、重點(diǎn)三：垂直探漁儀的技術(shù)指標(biāo)是怎樣相互制約的？l4、混合型的多波束掃描水平探漁儀有什么優(yōu)點(diǎn)？l自學(xué)內(nèi)容和作業(yè)l自學(xué)內(nèi)容：電子線路中的基本概念。l作業(yè)：l1探漁儀分成哪幾類？各有何特點(diǎn)？l2說明垂直探漁儀的工作流程？l一、回聲探魚儀簡況l1）垂直探魚儀l聲波垂直向海底發(fā)射，功率較小，探測范圍有限，垂直波束角一般為三十幾度。l2）水平探魚儀l仿照軍用聲納制成，換能器大型化，一般可升降，可作水平360度回轉(zhuǎn)和90度俯仰，功率大，探測范圍大。l3）網(wǎng)位儀l是一種水聲遙測儀器。其發(fā)射部分裝在網(wǎng)上一定部位，

3、專為中層拖網(wǎng)作業(yè)設(shè)計(jì)。l二、垂直探漁儀結(jié)構(gòu)和工作流程l利用超聲波回聲原理探測漁船下方魚群的儀器。超聲波發(fā)射器發(fā)射出的超聲波在水中受魚群等的阻礙可產(chǎn)生回聲，根據(jù)聲波發(fā)射與收到魚群回聲的間隔時間，可測得魚群所處深度；對回聲聲波結(jié)構(gòu)加以分析，可估算出魚群數(shù)量及其分布狀況等。l顯示器：整機(jī)的中樞，其作用是控制協(xié)調(diào)整機(jī)工作；顯示回波信號和水聲。l發(fā)射系統(tǒng)：將顯示器的發(fā)射指令變?yōu)橐欢}沖寬度、頻率和輸出功率的電振蕩脈沖去推動發(fā)射換能器工作。l換能器：發(fā)射時將電振蕩信號轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動信號，形成超聲波信號向海底發(fā)射。接收時將從海底反射來的聲波信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娬袷幮盘?，送到接收系統(tǒng)中處理。l接收系統(tǒng)：將來自接收換能

4、器的回波信號加以適當(dāng)?shù)胤糯蟆⑦x擇和處理，變換為適合顯示器所需要的回波脈沖信號。l電源設(shè)備：通常為12-24v的直流穩(wěn)壓電源。圖圖6-3tttttt觸發(fā)脈沖發(fā)射脈沖接收脈沖深度顯示零 點(diǎn)信號回 波信號l顯示器內(nèi)的發(fā)射觸發(fā)器按一定時間間隔t（稱為脈沖重復(fù)周期）產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，該脈沖觸發(fā)發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生一定寬度（稱為脈沖寬度）和一定輸出功率的電振蕩發(fā)射脈沖。發(fā)射換能器將電振蕩發(fā)射脈沖轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率為20200khz的超聲波脈沖向海底發(fā)射。 l在發(fā)射同時，顯示器將產(chǎn)生與發(fā)射脈沖同步的零點(diǎn)信號，表示計(jì)時開始。接收換能器將來自魚群的聲波反射信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娬袷幗邮彰}沖信號，經(jīng)接收系統(tǒng)放大、處理后形成回波信號送至顯示器。

5、 l顯示器累計(jì)回波信號和零點(diǎn)信號間的時間間隔獲得魚群深度，再根據(jù)回波的特點(diǎn)，確定魚群的種類，規(guī)模和密集度。l垂直探漁儀設(shè)備示例：l日本古野 漁探儀 fcv293 l技術(shù)參數(shù)l屏幕：10” crt 232像素 240像素l量程：最大可達(dá)800米l頻率：50khz或200 khz可選l輸出功率：1kw或2kw可選l日本海馬彩色漁探儀 he-777 l50khz/200khz 雙頻率同時顯示 10英寸crt彩顯 功率1.2kw. 量程2000米 中文/英文界面.電流：11-35vdc 尺寸:308254340mm 重量:9.4kg l日本皇家62f 6彩液晶探漁儀 200khz 測深300-500米

6、 體積：16.6hx24.8wx11.2dcm 日本公司 l日本光電118 6彩液晶探漁儀 50/200khz 量程320米 體積：17.5hx18.5wx10.5dcm 日本公司 臺灣制造 l垂直探漁儀技術(shù)性能討論：l發(fā)射功率l脈沖重復(fù)周期l脈沖寬度l最大作用距離l量程l最小作用距離l分辨率l垂直探漁儀新技術(shù)的發(fā)展：l傳統(tǒng)的漁探儀在利用聲波探測時，由于采用模擬技術(shù)，發(fā)射和接收的參數(shù)均將半量程時的數(shù)據(jù)作為該量程的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行預(yù)置，屬于固定參數(shù)式，因此很難保證在整個量程范圍內(nèi)都能實(shí)現(xiàn)比較理想的探測和顯示。l效果：l魚群和大魚難以區(qū)分，尤其是在噪聲雜波多的水面附近和具有強(qiáng)回波海底附近時，要準(zhǔn)確無誤

7、地判斷魚情更是難上加難。l使用hdfi技術(shù)的數(shù)字化漁探儀：ldsm250數(shù)字處理模塊，它不但能根據(jù)海況和探測深度自動地高頻率地調(diào)整輸出功率、聲波頻率，還能自動地?zé)o數(shù)級地調(diào)整脈沖重復(fù)頻率、接收帶寬、接收增益、顏色增益等參數(shù)實(shí)現(xiàn)水下魚情和海底狀況真實(shí)再現(xiàn)，彩色畫面穩(wěn)定，水面附近不再有雜波，海底輪廓真實(shí)，水中魚兒清晰可辨。 l三、水平探漁儀l水平探漁儀由發(fā)射器、接收器、終端顯示器、換能器基陣等組成，其工作原理與垂直探魚儀相似。所不同的是：垂直探魚儀只提供漁船垂直下方的魚群信息，而水平探漁儀能實(shí)現(xiàn)對漁船周圍各方向的探測，可提供魚群的方位、距離、深度、游速等多種信息，其作用距離要求盡可能遠(yuǎn)，分辨率要求盡

8、可能良好。 l由于水平探漁儀的聲波傳播途徑比較復(fù)雜,受海況影響較大,且因各種魚群的集群性和對聲波的反射特性又有很大差異，故其結(jié)構(gòu)要比垂直探魚儀復(fù)雜得多。目前能達(dá)到的有效探魚距離在淺海區(qū)一般為千米左右，在深海區(qū)可達(dá)數(shù)千米。工作頻率一般在20200千赫之間。 l水平探漁儀的分類：l1）單波束機(jī)械掃描水平探漁儀：l搜索方式類似探照燈，它利用換能器在水下回轉(zhuǎn)、俯仰等機(jī)械動作，用一個窄波束以步距掃描方式搜索漁船周圍的魚群。用這類聲納進(jìn)行遠(yuǎn)距離、大扇區(qū)的目標(biāo)搜索時，花費(fèi)的時間較長，信號檢測率低，漏測區(qū)大，也不易跟蹤目標(biāo)。70年代采用了波束穩(wěn)定、信號貯存、平面顯示等新技術(shù)后，性能有所改善。由于它的價格便宜，現(xiàn)仍在不少作業(yè)船上應(yīng)用。l2）多波束水平探漁儀：l它在一定扇區(qū)范圍內(nèi)（一般為60 180）形成多個波束，類似多部單波束聲納同時工作，以檢測整個扇區(qū)內(nèi)的目標(biāo)。扇區(qū)的方位可借機(jī)械回轉(zhuǎn)、俯仰等選擇。它與單波束機(jī)械掃描聲納相比,搜索速度較快,獲取的信息量較多，扇區(qū)內(nèi)被測到的魚群目標(biāo)不易丟失 l3）電子掃描水平探漁儀：l換能器通常做成圓柱陣（或圓柱半球陣）。工作時換能器陣靜止不動，通過電子開關(guān)和電子相控技術(shù)向水平360全方向空間的一定范圍發(fā)射聲脈沖,然后利用換能器陣的部分基元形成一個窄接收波束，在水平方位快速旋轉(zhuǎn)和俯仰。由于電子掃描速度比機(jī)械步距掃描速度快