4 роки тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Промысловая разведка рыб имеет огромное значение (Марти, 1948; Мантейфель, 1955). Одной из важнейших ее задач являет­ся обнаружение промысловых скоплений рыб, установление их видовой принадлежности и наведение на них рыбопромысловых судов с соответствующими орудиями лова.

В настоящее время основной техникой разведки рыб является гидролокация. Получаемые в результате гидролокации эхограм­мы дают возможность точно определять глубину и размер обна­руженных косяков рыб, скорость их передвижения, а иногда и их плотность. Недостатком гидролокации является невозмож­ность точно определить видовую принадлежность рыб, составля­ющих данные скопления. Из-за сложного рельефа дна гидроло­кация не может быть применена для рыб, обитающих в при­брежных скалистых районах (например, горбылевые и терпуговые рыбы Дальнего Востока).

Все перечисленные недостатки гидролокации могут быть ком­пенсированы другим акустическим способом разведки рыб — шумопеленгованием. Под шумопеленгованием рыб понимается прослушивание издаваемых рыбами звуков и локализация рай­она нахождения звучащих рыб. Особенно перспективным следует считать сочетание гидролокации и шумопеленгации скоплений рыб.

В литературе неоднократно высказывались мысли о возмож­ности использования звуков рыб как ориентиров для обнаруже­ния и локализации рыб (Зубов и Тарасов, 1947; Gopinath, 1953; Westenberg, 1953; Шишкова, 1958; Токарев, 1958: Moulton, 1960; Протасов и Романенко, 1962; Подлипалин, 1963; Тимофеев, 1964).

Эти идеи основывались на фактическом материале, указывающем на видоспецифичность издаваемых рыбами звуков, и на опыте практического применения рыбаками Малайского ар­хипелага нахождения скоплений рыб по их шумам. Из литерату­ры давно известно (Зубов, 1948; Westenberg, 1953; Qopinath, 1953) об оригинальном народном акустическом способе развед­ки рыб, которым пользуются многие рыбаки, живущие на побе­режье Желтого и Китайского морей и Малайского архипелага. В бригаде таких рыбаков обычно имеется рыбак-слухач. Время от времени этот слухач с лодки погружается в воду так, чтобы уши его находились на глубине 30—40 см от поверхности. По звукам рыб такой слухач безошибочно определяет не только вид рыб, из которых состоит скопление, но и то, что делают рыбы — кормятся, движутся или готовятся к икрометанию. Особенно лег­ко обнаруживаются нерестящие рыбы, издающие в этот период наиболее громкие звуки. Так, китайские рыбаки, по данным Никольского (1963), обнаруживают нерестовые скопления боль­шого желтого окуня — Pseudosciena crocea (Rich.), прослушивая звуки скоплений этих рыб в море при помощи полой бамбуко­вой трубки, опускаемой в предполагаемых местах скоплений этих рыб.

Принимая во внимание сказанное и учитывая успехи совре­менной гидроакустики, позволяющей улавливать слабые звуки, в некоторых странах начали проводиться специальные работы, посвященные разработке шумопеленгационного способа развед­ки рыб (Шишкова, 1963, в печати — СССР; Maniva, 1960 — Япо­ния; Steinberg, Kronengold a. Cummings, 1962 — США и др.). Интересные наблюдения в связи с шумопеленгацией рыб были проведены Ажажа (1961) и Подлипалиным (1963). Для обоснования возможности шумопеленгирования рыб необходимо решить следующие вопросы: можно ли улавливать звуки про­мысловых рыб северных широт из окружающих шумовых помех; в какое время года и при каких условиях погоды возможна их регистрация; насколько эти звуки стабильны и отражают ли они промысловые концентрации рыб. В связи с этим необходимо подчеркнуть, что шумопеленгация рыб проводится рыбаками Малайского архипелага в определенных условиях: на интенсив­но звучащих рыбах и только во время штиля, в определенные периоды года.

Рассмотрим степень разработанности сформулированных выше вопросов, определяющих возможность шумопеленгозания рыб.

Отношение сигнал/шум. Звуковые сигналы рыб силь­но варьируют у одних и тех же рыб по интенсивности, а у разных видов рыб — еще и по частоте. Выше было показано, что и зву­ковой фон водоемов сильно изменяется как для разных его участ­ков (илистые, скалистые, песчаные грунты, зоны, удаленные от берегов), так и в одном и том же участке в зависимости от усло­вий погоды, деятельности человека и времени года. В связи с этим необходимы систематические тщательные исследования отношения сигнала рыб к шумам фона для определения видов рыб и участков водоема по сезонам года, для которых предпо­лагается организация шумопеленгационных способов разведки. Для выявления отношения сигнала рыб к шуму фона необходи­мым является проведение систематических замеров биоакустиче­ских полей. Наиболее тщательные работы в этом отношении про­ведены Шишковой (1963, в печати) на Черном и Азовском морях. Регистрируя в полосе звуковых частот биоакустическую актив­ность рыб в течение года, Шишкова пришла к выводу, что воз­можно использовать звуки рыб для ихшумопеленгации. Наибо­лее стабильными звуками рыб, проявляющимися в течение весны, лета и осени, являются звуковые сигналы шести типов, напоми­нающие барабанную дробь различной продолжительности. Эти звуки хорошо выделяются на фоне шумов моря по частоте и ин­тенсивности. На рис. 63 показаны сводные спектрограммы этих звуков в отличие от частотного состава шумов окружающего фона (шумов судна типа «СЧС» и биологических звуков рачков-альфеусов, представляющих собой основной биологический зву­ковой фон прибрежных районов).

Барабанные звуки некоторых рыб Черного и Азовского морей

Барабанные звуки некоторых рыб Черного и Азовского морей

Из сопоставления спектрограмм барабанных звуков рыб и различных фоновых шумов видно, что последние занимают более высокие области звуковых частот и не маскируют звуки рыб. Ба­рабанные звуковые сигналы рыб также хорошо выделяются от фона по интенсивности при удалении гидрофона от рыб на 5—8 м, превышая его на 10—20 дб. Это превышение сохраняется и в случае увеличения фоновых шумов во время шторма в 4 балла (рис. 64).

Барабанные звуки некоторых рыб на фоне шумов моря

Барабанные звуки некоторых рыб на фоне шумов моря

В настоящее время эти работы продолжаются. Предстоит выяснить видовую принадлежность обнаруженных звуковых сиг­налов и их отношение к скоплению рыб. Приводимые Шишковой эхограммы скоплений рыб, полученные ею при одновременной записи барабанных звуков, свидетельствуют о небольшой их плотности. Однако и этот вопрос окончательно не решен.

Аналогичные работы по выяснению возможности шумопелен­гации рыб были проведены в США Штейнбергом, Кроненгольдом и Куммингсом. Однако в отличие от подобных работ в СССР, где проводится выяснение возможности шумопеленгации рыб с судов (активная форма разведки), в США проводилось выяс­нение возможности организации пассивной формы разведки, при помощи системы устанавливаемых в море акустических буев. Акустические буи снабжены гидрофонами и через кабель соеди­нены с приемной станцией. Установка буев проводилась на ми­грационных путях рыб. Круглогодичные наблюдения показали для некоторых сигналов рыб значительное их превышение над фоновыми шумами S/N = 20 дб и возможность их использования как своеобразных акустических меток при наблюдении за мигра­циями рыб.

Серьезные работы в связи с шумопеленгацией рыб проведены в Японии на тунцах Манива (Maniva, 1960). Для обоснования возможности шумопеленгации движущихся групп тунцов по из­даваемым ими механическим звукам движения были проведены специальные эксперименты в море. Гидрофоны устанавливались в море на путях миграций тунцов с буев на расстоянии 1,5—2 км от берега, где находилась приемная аппаратура. Связь ее с гид­рофонами осуществлялась через кабель. Наблюдения показали, что звуки движения тунца-желтопералегко выделяются по часто­те и интенсивности от фоновых шумов моря. Процентное отно­шение полезного сигнала к окружающим помехам S/N оказалось в пределе 10—15 дб.

Манива сообщает, что в Японии, используя систему акустиче­ских буев, осуществляют контроль за миграцией некоторых рыб. Для этой же цели был разработан и испытан автономный аку­стический радиобуй, позволяющий судить о заходе тунцов в ставной невод. Установка состояла из двух автономных аку­стических радиобуев. Каждый буй состоял из приемно-передаю­щего устройства: гидрофона, усилителя, радиопередатчика и аккумуляторных батарей. Принятые гидрофоном звуки рыб уси­ливались, модулировались на радиочастоту внесколько десятков мегагерц и передавались в эфир. Прием радиосигналов осущест­влялся приемной аппаратурой, состоящей из радиоприемника, осциллографа с самописцем и магнитофона. Принятые звуки рыб прослушивались или записывались. Проведенные сопостав­ления изменения интенсивности и периодичности звучания совпа­дают с изменениями в интенсивности миграций тунцов и их уловами в течение суток ставным неводом (см. рис. 44).

Возможность использования звуков движения рыб для обна­ружения и шумопеленгации промысловых рыб была убедительно показана в СССР в одном из рейсов подводной лодки «Северян­ка» Ажажа (1961). Используя шумопеленгационную аппаратуру подводной лодки «Северянка», оказалось возможным по зву­кам, издаваемым атлантической сельдью, производить ее поиск и преследование. Звуки сельди, как сообщает автор, можно было хорошо отличить от шумов окружающего фона (шум мотора и прочие звуки).

Принимая во внимание все сказанное выше, можно сделать положительный вывод о возможности применения шумопеленга­ции рыб.

К такому же выводу на основании анализа фактических дан­ных пришли и другие исследователи: Подлипалин — относитель­но некоторых рыб Дальнего Востока и Тимофеев — относительно рыб Северной Атлантики.

Каковы же возможные способы шумопеленгования рыб?

Активная форма шумопеленгационной разведки рыб возмож­на с обычных рыбопромысловых судов лишь для некоторых ви­дов, звуки которых по спектру резко отличаются от шумов этих судов. Необходимо отметить в связи с этим, что шумы, создавае­мые двигателями судов, обычно в десятки, сотни раз превосхо­дят звуки рыб. В связи с этим возможность шумопеленгации рыб с судов резко ограничена. Интересным поэтому является пред­ложение Подлипалина (1963) о комбинировании шумопеленга­ции рыб с авиаразведкой. Автор считает возможным проведение прослушивания и шумопеленгации с вертолета, с которого на тросе опускаются в определенном участке моря гидрофон или шумопеленгатор. Вероятно, возможным также является прослу­шивание и шумопеленгация с судов для рыб, обитающих на больших глубинах, под слоем температурного скачка, из-за раз­ницы плотностей воды, расположенных ниже и выше слоя тем­пературного скачка, помехи, идущие от судна, должны значи­тельно уменьшиться под слоем скачка, куда необходимо опус­кать гидрофоны (рис. 65).

Возможные приемы шумопеленгации

Возможные приемы шумопеленгации

Если возможности активной формы шумопеленгации необхо­димо обосновать специальными исследованиями, то пассивную форму шумопеленгации можно считать вполне обоснованной. За­рубежный опыт убедительно показал возможность пассивной шу­мопеленгации рыб. Установка акустических буев в морях и ре­ках, на миграционных путях промысловых рыб, может дать мно­го ценных сведений, необходимых для рациональной организа­ции промысла, по охране и пропуску ценных рыб. Возможные способы шумопеленгации рыб показаны на рис. 65.

Для некоторых рыб, образующих в море перемещаю­щиеся косяки, возможным, очевидно, является разработка само­наводящегося по их звукам акустического буя, предназначен­ного для прослеживания за их перемещением. По нашему мнению (Протасов, Романенко, 1962), такой самодвижущийся буй должен состоять из четырех блоков: приемно-акустического, радиопередающего, кибернетического и механического.

Назначение акустической части буя состоит в принятии зву­ков рыб и в ориентации направления его движения в сторону косяка рыб. Радиопередаточный блок модулирует принятые зву­ки на определенную радиочастоту и передает их в эфир. Кибер­нетический блок управляет рулями поворота и двигателем ме­ханического блока. Такой буй может двигаться на звуки рыб направленно, в случае, если он снабжен шумопеленгатором; и не­направленно, рысканьем, если он снабжен одним гидрофоном и кибернетическим оптимизатором, который управляет рулями буя по способу «проб и ошибок». Двигаясь за перемещающимся косяком, такой буй может радиопеленговаться, помогая следить за мигрирующей рыбой.

Такова в общем виде схема различных вариантов возможно­го использования шумопеленгации рыб. В настоящей работе нет необходимости подробно останавливаться на каждом из этих вариантов, разработка которых является делом определенных разделов гидроакустики, автоматики и кибернетики.