一種基于低噪聲自動巡航式雙體無人艇的漁業(yè)資源探測聲吶平臺設(shè)計
隨著對海洋牧場自動化監(jiān)測預(yù)警與智能化管理需求的日益增長和聲吶技術(shù)的不斷發(fā)展，有必要設(shè)計一種聲學(xué)無人探測平臺。我國海洋牧場生境與生物資源傳統(tǒng)調(diào)查評估技術(shù)費時費力、準(zhǔn)確性較低，且牧場空間規(guī)劃布局缺乏科學(xué)合理依據(jù)，使用漁業(yè)資源探測聲吶進(jìn)行高精度的海洋牧場資源量探測可為現(xiàn)代化海洋牧場高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)保障。目前常用的船載聲吶探測系統(tǒng)，多應(yīng)用于漁船、拖船等有人船舶，通過人力輔助進(jìn)行裝置的收放，出海實驗人員存在一定危險性，且探測船只噪聲大，巡航存在較大偏差。一種基于低噪聲自動巡航式雙體無人艇，適用于水面無人艇的漁業(yè)資源聲學(xué)探測，低噪聲、無污染，且可自主導(dǎo)航，規(guī)劃路線航行；可更換各種漁業(yè)資源探測聲吶系統(tǒng)，實時收集大量數(shù)據(jù)，為漁業(yè)資源探測提供關(guān)鍵信息。
本研究解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如圖1所示：雙體無人艇、電子倉、換能器，所述電子倉位于雙體無人艇的設(shè)備倉內(nèi)，雙體無人艇下方中間位置設(shè)置有升降桿，換能器安裝在升降桿上。
圖 1
本研究適用于水面無人艇的漁業(yè)資源聲學(xué)探測，低噪聲、無污染，可通過遙控器控制無人艇的航行；通過法蘭盤安裝拆卸，安裝更換方便；減小搭載船只噪音對聲吶探測的影響，探測結(jié)果更加準(zhǔn)確；通過設(shè)置升降桿，搭載小型化設(shè)計的全頻段（38k、70k、120k、200k、300k、450k、750k）漁業(yè)資源探測聲吶系統(tǒng)，可以對水下不同深度漁業(yè)資源進(jìn)行探測。其噪聲在20Hz-10kHz頻段內(nèi)，除個別線譜外，噪聲強(qiáng)度均低于90dB，明顯小于小型船只的噪聲120dB。
利用本研究的自動巡航式雙體無人艇在日照陽光海洋牧場人工魚礁區(qū)，搭載小型化漁業(yè)資源探測聲吶系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃航跡自動巡航測試，如圖2所示，聲圖中可以明顯看到探測區(qū)域的人工魚礁形狀分布及位置，魚群深度大小，獲得的聲學(xué)數(shù)據(jù)可以進(jìn)行漁業(yè)資源評估。
圖 2
通過漁業(yè)資源評估得出密度估計結(jié)果（3次樣條插值擬合，10分鐘評估一次），如圖3所示，其中在12:20附近2m~2.25m魚資源量最大，為0.68 ind/m3，該時段所有水層魚平均密度為0.08 ind/m3。
圖3
附件：
