聲學助漁設備中垂直探魚儀模擬器的研究.pdf

1、航海模擬器自問世并投入航海教育與培訓以來，在航海教育和培訓中發(fā)揮了重要作用，并受到普遍歡迎。隨著計算機技術的高速發(fā)展，各種航海模擬器不斷更新，模擬器功能日臻完善，不過卻很少涉及到水下狀況?，F(xiàn)在有些漁業(yè)部門要求在航海模擬器中增加漁業(yè)模塊(其中含有垂直探魚儀)，以滿足海洋漁業(yè)專業(yè)學生和漁業(yè)船舶駕駛員學習和培訓的需要，不僅可以用于航海教學與培訓，還可以提高其海洋捕撈生產和海洋漁業(yè)研究能力，適應我國漁業(yè)發(fā)展要求。本文對垂直探魚儀模擬器進行了研制

2、，并將其加到航海模擬器上，為漁業(yè)模塊與航海模擬器的結合打下很好的鋪墊，并為漁業(yè)模塊其它模擬器的研究開發(fā)提供了參考。垂直探魚儀是目前在漁業(yè)生產中應用較廣的水聲助漁儀器，是現(xiàn)代海洋捕撈生產和海洋漁業(yè)研究的主要手段。隨著水聲學、電子學和計算機等技術的發(fā)展，水聲魚群定位技術也日益發(fā)展，在海洋漁業(yè)生產和科學研究中越來越顯示其重要地位。 日常教學中，探魚儀的操作訓練是在實驗室里進行的，由于換能器的特性和環(huán)境的限制，很難顯示出其在作業(yè)時的真實

3、回波，僅能通過對控制面板的操作，來熟悉探魚儀的使用，這樣使學生對探魚儀的實際使用印象不深，達不到預期的教學效果。針對上述問題，本文采用一種用計算機來模擬探魚儀回波信號并用圖形顯示出來的方法，給操作者以直觀、形象、逼真的感覺，達到與真實環(huán)境下近似的效果。本文研究的主要內容包括： 1.探魚儀模擬器的系統(tǒng)構成以及與航海模擬器的結合。探魚儀模擬器主要由信息采集、信息處理和信息顯示三個模塊組成，相對應的硬件構成分為教練員站、回波解算機和圖

4、像顯示界面。 2.探魚儀模擬器的數(shù)據(jù)結構和坐標轉換。探魚儀海底回波的原始數(shù)據(jù)是通過數(shù)字化儀從海圖中采樣獲取的，獲取后的數(shù)據(jù)按照預先設計好的數(shù)據(jù)結構保存在特定的文檔中。量程變換時，需要作相應的坐標變換。 3.回波的解算。當教練員站傳送單條魚和魚群的數(shù)據(jù)過來以后，需要在回波解算機進行計算，根據(jù)船位信息和回波的參數(shù)，計算位于探魚儀發(fā)射聲波波束范圍之內的回波數(shù)量和位置，并加以繪制。同時根據(jù)船舶的位置，讀取海底的數(shù)據(jù)，實時顯示海底