Разработка гидроакустических методов и аппаратуры для учета рыб в реках и рыбоходах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.06 ВАК РФ

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА ГИДРОАКУСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И АППАРАТУРЫ ДЛЯ УЧЕТА РЫБ В РЕКАХ И РЫБОХОДАХ

Специальность 01.04.06 - АКУСТИКА

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Таганрог - 2003

Работа выполнена в федеральном государственном унитарном предприятии «Акустический институт им. академика Н.Н Андреева», г. Москва

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Тимошенко В.И. (ТРТУ, г. Таганрог)

Официальные оппоненты:

Доктор физико-математических наук, профессор Каневский И.Н.

(ДМТУ,г.Владивосток) Доктор технических наук, Кудрявцев В.И. (ВНИРО,г. Москва) Доктор технических наук, профессор Воронин В.А. (ТРТУ, г. Таганрог)

Ведущая организация: Тихоокеанский океанологический институт имени академика В.И. Ильичева

Дальневосточного отделения РАН, г. Владивосток

Защита состоится «2б> июня 2003 г. в 14— часов на заседании диссертационного совета Д212.259.04 в Таганрогском государственном радиотехническом университете по адресу 347928, г. Таганрог, Ростовская обл., ул. Шевченко, 2, ауд. Е-306.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан « А"» А^^З?_2003 г.

Ученый секретарь к.т.н., доцент

диссертационного совета

Старченко И. Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Необходимость решения научной и прикладной проблемы разработки гидроакустических методов и принципов построения аппаратуры для подсчета рыб в реках и рыбоходах возникла в последние десятилетия прошлого века в связи с бурным развитием в нашей стране в этот период промышленного рыбоводства и увеличения добычи рыбы во внутренних водоемах.

Если морское промышленное рыболовство было обеспечено достаточно широкой гаммой отечественных и зарубежных рыболокаторов и поисковых эхолотов, то надежные инструментальные методы и аппаратура для учета количества рыб, проходящих к местам нереста по рекам и рыбоходам плотин, а также у рыбозаградительных и водозаборных сооружений, практически отсутствовали. Не менее важной задачей было проведение учета количества мальков, скатывающихся с естественных нерестилищ вниз по течению рек, и молоди рыб, ежегодно выпускаемой в реки и моря рыбоводными и нерестово-выростными хозяйствами. Это диктовалось не только задачами рационального ведения вылова рыбы, но и необходимостью обеспечить процесс естественного и промышленного воспроизводства лососевых, сиговых, осетровых и других ценных видов рыб.

Проводившиеся с 1970 г. Главрыбводом конкурсы на разработку устройств для учета рыб не дали существенных результатов, так как основные усилия промышленности были направлены на создание рыбопоисковой аппаратуры для морских судов промыслового флота.

Современное промышленное рыболовство должно быть обеспечено объективными методами и средствами количественной оценки рыбных запасов во всех их видах. Это диктуется не только задачами рационального ведения вылова рыбы, но и необходимостью обеспечить процесс естественного и промышленного воспроизводства лососевых, сиговых, осетровых и других ценных видов рыб. В связи с этим в настоящее время одной из актуальных народнохозяйственных задач является разработка надежного инструментального метода учета количества рыб, проходящих к местам нереста по рекам и рыбоходам плотин, а также у рыбозаградительных и водозаборных сооружений. Не менее важно обеспечить учет количества мальков, скатывающихся с естественных нерестилищ вниз по течению рек, и молоди рыб, ежегодно выпускаемой в реки и моря рыбоводными и нерестово-выростными хозяйствами.

В последние годы, как в России, так и за рубежом все большее внимание уделяется таким методам решения проблемы учета рыб, которые позволяют производить оценку количества рыб без существенного изменения их естественной среды обитания и нарушения поведенческих мотивов. Для количественной оценки рыб, находящихся в потоке воды, в настоящее время известны довольно разнообразные устройства, основанные на механических,

оптических, электрических и гидроакустических методах. Однако широкого практического применения эти устройства не нашли из-за присущих им различного рода существенных недостатков. В нашей стране лишь частично используются механический и оптический (телевизионный) методы, а в остальном - непроизводительный и неточный визуальный подсчет рыб и мальков. За рубежом наибольшее внимание уделяется разработке гидроакустического метода количественной оценки рыб. Так за последние десять лет, в связи с развитием рыболокационной техники, там были созданы научно-исследовательские гидроакустические системы с

усовершенствованными акустическими антеннами, с аппаратурой дистанционного определения размерного состава обнаруживаемых рыб. Существенно расширилось применение акустических методов для определения количества рыб в нерестовых реках, каналах, в зоне плотин, дамб и др. Анализ этих работ показал, что применение исследовательских гидролокаторов для подсчета рыб в реках имеет существенные недостатки: невозможность полностью контролировать поперечное сечение потока воды, высокий уровень реверберационных помех от дна и поверхности водоема и обусловленная этими факторами, а также наличием в воде посторонних объектов невысокая точность счета. Становится очевидным, что для решения указанных задач необходимо создание специализированных гидроакустических рыбосчетных устройств со стационарно устанавливаемыми антеннами, которые могут быть приспособлены к конкретным условиям водоема.

Не менее актуальна и проблема учета рыб в рыбопропускных шлюзах и обводных каналах гидроузлов. В частности, задаче пропуска нерестовых рыб через многочисленные гидросооружения рек Волга и Дон придается большое значение из-за важности бассейнов Каспийского и Азовского морей как основного места обитания осетровых рыб (около 80 % мировых запасов). Построенные и строящиеся рыбопропускные сооружения на плотинах и шлюзах: обводные каналы, рыбоподъемники, специальные шлюзы, несмотря на многомиллионные затраты, недостаточно эффективны. Их сравнительная эффективность определяется субъективными оценками специалистов - инструментальные методы подсчета рыб отсутствуют. Кроме того, для оценки ежегодных запасов и допустимых норм вылова ведутся контрольные обловы специальными службами на рыбопропускных сооружениях, что крайне неэффективно и ведет к травмированию и потерям ценных рыб.

Другой важной проблемой является учет мальков и молоди рыб, выпускаемых рыбоводными заводами. В условиях, когда задача воспроизводства запасов за счет рыбоводства начинает решаться кроме России другими странами, особенно актуальной становится проблема объективного учета количества рыб, выпускаемых как российскими

осетровыми рыбоводными заводами в бассейне Волги, так и в других прикаспийских странах

Цели и задачи работы

Учитывая актуальность и большое народно-хозяйственное значение темы, целью диссертационной работы было определено решение научной и прикладной проблемы разработки принципов построения и создания гидроакустических устройств для подсчета рыб, в том числе молоди, в потоке воды.

Достижение поставленной цели обеспечивается путем проведения теоретических исследований и имитационного моделирования гидроакустической рыбосчетной аппаратуры, разработки принципов построения и создания экспериментальных образцов акустических рыбосчетчиков, их всесторонней проверки в лабораторных, натурных и производственных условиях. Для достижения указанной цели в диссертационной работе были поставлены следующие задачи:

1. Разработать принципы построения антенной системы, удовлетворяющей требованиям подсчета рыб в поперечном сечении потока воды;

2. Исследовать акустическое поле, создаваемое антенной в ближнем поле, для осевых и неосевых направлений;

3. Разработать имитационную модель акустического рыбосчетного устройства, с учетом характеристик среды и объектов счета;

4. Разработать и исследовать принципы построения гидроакустической аппаратуры и методы обработки в ней информации для подсчета взрослых особей и молоди рыб;

5. Разработать экспериментальные образцы акустических рыбосчетных устройств, удовлетворяющих условиям подсчета рыб, в том числе молоди, в потоке воды.

6. Выполнить экспериментальные исследования акустических рыбосчетчиков в условиях их возможного практического применения.

Методы исследований

Основные положения диссертации, выводы и рекомендации обоснованы теоретическими расчетами, имитационным моделированием, сравнением с известными данными, результатами экспериментальных исследований и натурных испытаний. Разработанные физические и математические модели имеют наглядную интерпретацию и проверены экспериментально. Экспериментальные исследования проводились на шельфе Японского моря, в реках Приморья и Камчатки, в Миусском лимане

Азовского моря, в реках Дон и Терек, рыбоводных заводах Мурманскрыбвода и Севкаспрыбвода, а также в бассейне океанариума и в измерительном гидроакустическом бассейне. Достоверность измерений обеспечивалась имеющейся метрологической базой, соответствующей обработкой результатов, данными визуальных наблюдений и контрольных обловов рыб.

Научная новизна

Научная новизна работы состоит в следующем:

1) впервые предложена имитационная модель рыбосчетного устройства и рассчитано акустическое поле плоской линейной антенны в ближней зоне;

2) впервые использован теневой метод в акустическом рыбосчетчике для молоди рыб;

3) разработан принципиально новый тип гидроакустической рыбосчетной аппаратуры с оригинальной антенной, работающей в ближней зоне, и логической схемой многоканальной обработки информации;

4) впервые разработан, изготовлен и испытан в натурных и производственных условиях ряд акустических рыбосчетных устройств для рек и рыбопропускных сооружений;

5) впервые разработан, изготовлен и испытан ряд акустических устройств для подсчета молоди рыб в трубопроводах рыбонасосов и сбросных трубах выростных прудов в условиях рыбоводных заводов;

6) получены новые результаты исследований по режимам суточного хода рыб, их распределению по размерным группам, поведению в зоне плотин и рыбопропускных сооружений.

Научная и практическая значимость работы

Определяется новым подходом и решению задачи эхолокации и поштучного подсчета рыб в потоке воды в сложных, с акустической точки зрения, ситуациях и состоит в разработке методов расчета и принципов построения гидроакустических приборов, основанных на эхолокации и теневом методе; разработке, конструировании и изготовлении экспериментальных образцов двух типорядов акустических рыбосчетных устройств; разработке методик их использования в рыбопропускных сооружениях и на рыбоводных предприятиях; выработке рекомендаций по созданию автоматизированной информационной системы для предприятий Росрыбвода; разработке технического предложения по автоматизации процесса перевода рыб на рыбопропускных шлюзах гидросооружений.

Научные положения, выносимые на защиту

На защиту выносятся следующие научные результаты и положения:

1. Имитационная модель работы гидроакустического рыбосчетного устройства и методы расчета элементов этой модели.

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований акустического поля плоской линейной антенны в ближней зоне.

3. Принципы построения гидролокатора для подсчета рыб в потоке

воды.

4. Результаты разработки и экспериментальных исследований акустических рыбосчетных устройств для рек, рыбоходов, каналов и рыбопропускных сооружений.

5. Принципы построения акустических устройств для подсчета молоди рыб.

6. Результаты разработки и экспериментальных исследований акустических устройств для подсчета молоди рыб в условиях рыборазводных предприятий.

7. Рекомендации по автоматизации рыбопропускных шлюзов и созданию информационной системы для рыбоводных заводов.

Реализация результатов работы

Разработанные в диссертации методы, модель, алгоритмы, конструктивные решения и полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований использовались в научно-исследовательских работах, в том числе выполнявшихся по постановлениям Правительства и директивных органов: "Мортира", "Макрель-МСП","Луфарь-1", "Луфарь-2", "Дон-1", "Кама-1", "Кама", "Бахтемир", в которых автор был исполнителем, ответственным исполнителем либо научным руководителем. Научные и практические результаты, полученные в диссертации, внедрены на предприятиях и в организациях: Акустический институт (г. Москва), ВНИРО (г. Москва), НИИ "Бриз" (г. Таганрог), Азовский НИИ рыбного хозяйства (г. Ростов-на-Дону), Камчатское отделение ТИНРО (г. Петропавловск-Камчатский), ООО "СуперБест" (г. Москва), при разработке, изготовлении и испытаниях макетов и экспериментальных образцов гидроакустической рыбосчетной аппаратуры.

Апробация работы

Основные результаты, вошедшие в диссертацию, были представлены на V Всесоюзной конференции по рыбопоисковой технике (Таганрог, 1976г.), III и VI Грузинской республиканской конференции по применению акустических методов и устройств в науке, технике и производстве (Сухуми, 1979г., Тбилиси, 1984г.), Международной научной конференции «Рыбохозяйственные исследования океана» (Владивосток, 1999г.). IV международном симпозиуме по осетровым (Ошкош, Висконсин, США, 2001г.), семинарах ВНИРО и Акустического института.

Разработанные автором приборы экспонировались на выставках: ВДНХ СССР (АРСУ-5, 1984г., диплом II степени, бронзовая медаль; «Дон-1», 1989г., серебряная медаль) и международной выставке «Инрыбпром-90» («Дон-2» и АРСУ-ТМ, Санкт-Петербург, 1990г.).

Содержание диссертационной работы докладывалось и обсуждалось на заседаниях кафедр:

электрогидроакустической и медицинской техники, автоматизированных систем и научных исследований и экспериментов, радиотехнической электроники ТРТУ, Таганрог, 2003.

Публикации

По результатам исследований, проведенных в рамках темы диссертационной работы, опубликованы 32 научные работы, в том числе монография, 20 статей и тезисов докладов, зарегистрировано 11 изобретений. Кроме того, автор принимал участие в выполнении ряда научно-исследовательских работ по теме диссертации, по которым в ВИНИТИ зарегистрировано 14 научно-технических отчетов.

Личный вклад автора

Основные результаты, вошедшие в диссертацию, получены автором самостоятельно. В работах, выполненных с соавторами, диссертантом внесен вклад, касающийся формулировки и постановки задач, разработки акустических устройств и конструировании радиоэлектронной аппаратуры. Диссертант выполнял все экспериментальные исследования и натурные испытания, им проведены анализ и интерпретация результатов. Отдельные работы в соавторстве с Кенигсбергером Г.В., Сизовым И.И., Докукиным М.М., Самсоновым Л.И., Михеевым В.И. выполнены на паритетной основе.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложений. Общий объем диссертации составляет 287 страниц, в ней содержится 57 рисунков и 14 таблиц, список литературы включает 152 наименования отечественных и зарубежных источников. Приложения на 30 страницах включают акты внедрений и испытаний рыбосчетных устройств.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении излагается проблема, обоснована актуальность выбранной темы, определена цель работы. Сформулированы основные научные результаты и положения, выносимые на защиту, рассмотрена их научная новизна и практическая значимость. Кратко излагается содержание диссертации.

Первая глава содержит обзор известных методов и устройств для количественной оценки молоди и взрослых рыб. По принципу действия их можно подразделить на следующие группы: механические, оптические, электрические и гидроакустические.

Очевидными преимуществами акустических методов учета рыб являются их дистанционность, бесконтактность, высокая информативность гидроакустических сигналов. Эти методы подразделяют на гидролокационные и просветные (основанные на известном теневом методе). Первые попытки использования промышленных эхолотов для подсчета рыб, идущих на нерест, предпринимались у нас и в США еще в 60-е гг. Выяснились невозможность контролирования существующими приборами поперечного сечения реки, высокий уровень реверберационных помех. В дальнейшем в ряде стран с развитым промышленным рыболовством: США, Англии, Канаде и др. для контроля миграции рыб в реках, зонах плотин и гидросооружений широко использовались современные научно-исследовательские ГАС. С помощью этих систем, помимо подсчета рыб, решались задачи определения направления их движения, измерения скорости рыб и их траектории, а также идентификации рыб на фоне посторонних объектов.

Новым направлением в задаче учета речных рыб является использование методов нелинейной гидроакустики, Первые эксперименты были выполнены профессором Тимошенко В.И. и его сотрудниками из ТРТУ с применением параметрического тракта рыбоэхолота «Пескарь», для подсчета рыб в Цимлянском водохранилище и Керченском проливе Азовского моря. Использовались режимы горизонтальной локации и траверзного обзора. Следует отметить также исследования Диденкулова И.Н..

и др. из ННГУ по использованию нелинейных акустических свойств плавательного пузыря рыб, в частности, для отстройки от реверберации, измерения скорости рыб и селекции полезных сигналов по этим параметрам.

Отдельно рассмотрена важная в практическом отношении задача подсчета рыб в условиях засоренности водоема. Интересно предложение по использованию повышенного затухания звука в рыбных скоплениях в килогерцовом диапазоне частот, обусловленное резонансом плавательных пузырей рыб. Заслуживают внимания эксперименты по повышению точности подсчета рыб на фоне сторонних живых и неживых объектов с использованием электростимуляции при прохождении рыб через счетный канал, или их вспугивания электровоздействием и регистрации максимальных скоростей движения, которые зависят от длины рыб.

Анализ существующих методов и устройств для учета рыб, выполненный в первой главе, показал существенные преимущества гидроакустических методов и необходимость разработки специализированных акустических устройств для подсчета рыб в реках и рыбоходах.

Вторая глава посвящена вопросам создания имитационной модели акустических рыбосчетных устройств. При разработке принципов построения гидроакустической рыбосчетной аппаратуры выявились некоторые теоретические задачи, вызванные спецификой данной проблемы. Первая из них относится к расчету ближнего поля линейной акустической антенны, состоящей из отдельных круглых плоских излучателей. Применительно к такой антенне не существует универсального метода расчета ближнего поля. Лишь для некоторых форм излучателей имеются аналитические выражения для расчета акустического поля в пределах ближней зоны. Так, например, для круглого плоского излучателя распределение акустического давления аналитически можно определить только для точек, расположенных на оси излучателя или удаленных от нее на расстояние его радиуса. В нашем случае возникает необходимость разработки способа расчета акустического поля, создаваемого антенной в любой точке пространства, в том числе в ее ближней зоне, для осевых и неосевых направлений.

Вторая задача относится к определению акустических характеристик рыб, являющихся объектами локации, и вероятностных характеристик их движения в облучаемой зоне. Эта задача потребовала нового подхода к большому объему имеющихся экспериментальных данных по акустическим характеристикам отдельных рыб и рыбных скоплений.

Наконец, третья задача заключается в выборе алгоритма обработки эхо-сигналов, позволяющего минимизировать погрешность гидролокатора в оценке количества рыб при динамически изменяющихся условиях работы. В связи со сложностью, а иногда и невозможностью аналитического подхода к решению отмеченных выше задач, наиболее целесообразна разработка имитационной модели акустического рыбосчетного устройства. В качестве

элементов модели выбраны: акустическая антенна, излучаемый сигнал, траектории движения рыб, акустические характеристики рыб, модель потока движущихся рыб, модель эхо-сигнала от рыб.

При исследовании ближнего поля антенны были рассмотрены возможности использования известных аналитических методов расчета акустических полей плоских круглых излучателей, расположенных в бесконечном абсолютно жестком экране: интегральной формулы Грина, которая сводится к приближению Релея; метода Кинга, основанного на решении волнового уравнения при заданном граничном условии; решения Штенцеля в виде рядов по цилиндрическим функциям и полиномам Лежандра. Указанные методы дают сходные результаты, однако при их использовании необходимо четко разделять вычисление полей в ближней и дальней зонах. Метод имитационного моделирования, позволяющий вычислять поле в любой области, удобен при расчетах полей акустических антенн сложной конфигурации. Он использовался автором как для моделирования сигнала, так и для расчета элементов гидролокатора и объектов локации.

При расчете ближнего поля антенны применялись следующие процедуры: представление излучающей поверхности плоского диска в виде набора N элементарных излучателей диаметром <1; вычисление ближнего поля элементарного излучателя; суммирование полей элементарных излучателей и определение акустического поля плоского круглого поршневого излучателя (диска).

На рис.1 показаны система координат и схема расположения элементарных излучателей на поверхности диска, а на рис.2 - рассчитанное с использованием формул (1) акустическое поле в ближней зоне диска.

г

г

х

Система координат

Элементарные излучатели

Результирующее акустическое поле диска в точке М] вычисляется с учетом излучения прямоугольных импульсов длительностью Т:

1=1

А, =

( г Л

а

с

- V У

-уэт (кгч

я, ■Р,

В

( \ Аг ~0га

г'У \а /у' г1}) = , ■ е ■ А\(ка 5[п ау )

и

Для сравнения на рис.3 показано распределение акустического поля, полученное экспериментальным путем. Заметны общие закономерности: неравномерность поля вблизи излучающей поверхности; плавное убывание звукового давления по закону ~ 1 /г , начиная с расстояния Б2/4X ; формирование боковых лепестков в промежуточной зоне.

Рис.3

Модель траектории движения рыбы, рассматриваемой как траектория движения точки, построена на допущении случайного характера длины отрезка прямолинейного равномерного движения рыбы и углов отклонения от выбранного направления. Она учитывает следующие факторы:

1) минимальную и максимальную скорости движения рыбы;

2) среднее время равномерного прямолинейного движения;

3) степень волнообразности движения рыбы в пространстве.

С учетом этих допущений получены расчетные траектории движения рыб.

При выборе модели акустических характеристик рыб проанализированы основные экспериментальные данные по характеристикам обратного рассеяния рыб и известные эмпирические зависимости силы рассеяния от параметра I / X , где / - длина рыбы. Индикатриса рассеяния рыб в боковом аспекте облучения описывается аппроксимирующей функцией вида:

Кэ - Кэо'

7о

п1 ОЛ

эт а

У

\ / Э111111

где Яэо и Дэт1п - максимальный и минимальный радиусы эквивалентной сферы, а - угол падения звуковой волны, О - коэффициент, зависящий от степени изрезанности индикатрисы рассеяния.

Модель потока движущихся рыб позволяет вычислить количество рыб, находящихся в данный момент времени в зоне действия акустической антенны. При построении этой модели используется модель траектории движения рыб и подтвержденная экспериментально гипотеза о пуассоновском распределении рыб в некотором объеме скопления:

к!

где Р(к, р0) - вероятность появления рыб в объеме V, р0 - среднее число рыб в единице объема.

Модель эхо-сигналов использует частные модели излученного сигнала, потока движения рыб, акустических характеристик рыб и управляющую модель. Огибающая и текущая фаза эхо-сигнала от рыбы, которая получена в результате вычисления по указанному алгоритму, показана на рис.4. Излучаемый сигнал длительностью 30 мкс имел прямоугольную огибающую. Длина звуковой волны - 0,5 см, шаг дискретизации по времени - 5 мкс. Вычисленный эхо-сигнал имеет изрезанную огибающую. Текущая фаза при этом меняется скачками.

Результаты, полученные автором во второй главе, позволили создать принципы построения акустических рыбосчетных устройств, построить антенну с зоной действия требуемой конфигурации, оптимизировать параметры излучаемого сигнала, разработать соответствующие методы обработки информации.

Р»Па

200

150 100 50мкс ^ f]

50 0 \ t.

L

CD

с,рад

л: 2

1

0 t

1

2

-К

®

В третьей главе рассмотрены основные результаты разработки акустических устройств для подсчета рыб в реках и рыбоходах типа АРСУ и «Дон». На начальной стадии (макет АРСУ-1) в качестве акустической антенны использовались обычные плоские поршневые преобразователи (пьезокерамические диски). Первые же испытания в речных условиях показали, что для полного перекрытия поперечного сечения потока воды необходимо удовлетворить два противоречивых требования:

- полностью перекрыть акустическим лучом поперечное сечение потока воды с тем, чтобы не допустить пропуска в подсчете рыбы;

- избавиться от реверберационных помех, возникающих при попытках расширения диаграммы направленности антенны вследствие рассеяния акустических волн на поверхности воды и неровностях дна.

Исходя из размеров перекрываемого сечения потока воды определяются размеры антенны и рабочая частота. Линейный размер антенны Ь должен соответствовать глубине потока. Протяженность ближней зоны антенны г =1}/А X должна превышать ширину заданного потока воды. Таким образом, исходя из заданных величин г и Ь, определяется рабочая частота гидролокатора.

Акустическая антенна АРСУ (рис.5) представляет из себя многоэлементную синфазную решетку, собранную из круглых поршневых излучателей. Излучатели изготовлены из пьезокерамики титаната бария и представляют собой диски диаметром 118 мм и толщиной 9 мм.

крышка из

оргстекла

излучатели

экран из пенопласта

стальной корпус

касторовое масло

/,кГц

Рис.6

Общий размер зеркала антенны 120 х 1000 мм. Резонансная частота антенны равна 300 кГц, полоса пропускания - 40 кГц (рис.6).

Работа гидролокатора АРСУ основана на применении автоматической логической обработки эхо-сигналов от рыб, движущихся через зону действия акустической антенны. Обработка эхо-сигналов происходит в каждом цикле (излучение-прием) работы гидролокатора. При этом количество эхо-контактов с каждой рыбой не ограничено. Это позволяет автоматически подсчитывать число рыб при их многократном лоцировании. Структурная схема АРСУ приведена на рис.7а, а временные диаграммы, поясняющие его работу - на рис.7б.

Логическая обработка сигналов сводится к вычислению количества рыб Дк, вновь вошедших в зону действия антенны, равное разности эхо-сигналов, принятых в данном и предыдущих циклах. Она описывается алгоритмами:

вычитание Д^

Ак = 0, если /V* < N^1,

Ак=1Чк- Ла_ь если ЛГ* > ЛГА_1.

и-1

суммирование 7УЛ= А^ + А„ 1

®

пт

I

1_.

- 5 -

4

зЛ

в1■

в

п.

в

ТА

+++

в г д

1 - АКУСТИЧЕСКАЯ АНТЕННА

2 - ПРИЕМНЫЙ ТРАКТ

3 - ПЕРЕДАЮЩИЙ ТРАКТ

4 - БЛОК УПРАВЛЕНИЯ

5-РЕГИСТР СЧЕТА

6 - РЕГИСТР ВЫЧИТАНИЯ

7 - РЕГИСТР СУММИРОВАНИЯ

5 - РЕГИСТР ЗАПОМИНАНИЯ

6-ИНДИКАТОР

Рис.7

Анализ ошибок счета показал, что они зависят от разрешающей способности гидролокатора, вероятности одновременного входа рыб в зону действия антенны и выхода их нее, а также частоты повторения импульсов.

Автором диссертации были разработаны и изготовлены ряд экспериментальных образцов акустических рыбосчетных устройств серии АРСУ (АРСУ-4, АРСУ-5) и «Дон» («Дон-1» и «Дон-2»), Последний из экспериментальных образцов серии АРСУ, рыбосчетчик АРСУ-5 работал на частоте 300 кГц с дальностью действия до 20м, при длительности излучаемого сигнала ЗОмкс и разрешающей способностью 5см.

Производительность прибора составила 104 шт/ч. Погрешность, определенная экспериментально при плотности хода рыбы 6103 шт/ч, составила ± 6 % .

Акустические рыбосчетчики серии «Дон» работали на частоте 700 кГц, при ширине полосы пропускания 60 кГц. За счет увеличения мощности излучаемых сигналов и повышения помехоустойчивости дальность действия была доведена до 30м для изделия «Дон-1» и 40м для изделия «Дон-2». В этих приборах также улучшена и упрощена конструкция акустической антенны.

Антенна рыбосчетчиков «Дон» состоит из отдельных секций размерами 700 х 150 х 25 мм, вертикально установленных на общей раме одна над другой. Количество используемых секций зависит от глубины , водоема. Диаграмма направленности антенны, работающей в ближней зоне, | слабо расходится в горизонтальной плоскости и практически не расходится в > вертикальной плоскости вплоть до дистанции 50 м. [

Основным отличием устройств серии «Дон» является применение многоканальной обработки эхо-сигналов. Вся дистанция по дальности (до | 30м) разделена на 300 отдельных участков по 10см. Обработка осуществляется восьмиканальным амплитудным анализатором (в 1 предположении, что в зоне действия акустической антенны может одновременно находиться не более 8 рыб). Последнее условие, как правило, выполняется в реках и каналах, так как объем облучаемой зоны невелик, а промысловые рыбы мигрируют сравнительно разреженно.

Работа амплитудного анализатора основана на выделении огибающей «пачки» отраженных от рыбы сигналов («кривой прохода») и измерении максимальной амплитуды эхо-сигнала. Измеренная амплитуда I сравнивается с тремя пороговыми уровнями, соответствующими трем | размерным градациям подсчитываемых рыб. В приборе предусмотрена | индикация номера занятого канала и подсветка луча индикатора эхо-сигнала, чтобы визуально оценивать, какие эхо-сигналы проходят на обработку и в какой канал. Имеется плавная регулировка усиления и глубины ВАРУ. Установки длительности и местоположения общего строб-импульса позволяют определить, на каком участке по дальности работает прибор. *

Таким образом, реализуется возможность оценивать пространственное распределение рыб по ширине канала, а с переключением секций антенны - и по глубине водоема.

Аналогично модели "Дон-1", в устройстве "Дон-2" применена параллельная обработка эхо-сигналов в пространственных каналах, на которые разбита зона действия акустической антенны. В каждом канале происходит выделение огибающей, анализ амплитуд и длительности сигналов, что позволяет классифицировать рыб по размерным группам, а также избавиться от помех, вызываемых отражениями от посторонних объектов.

По рекомендациям Заказчика (Азовский НИИ рыбного хозяйства) в модели "Дон-2" дальность действия увеличена до 40 м (с соответствующим изменением частоты посылок), уменьшены габариты антенного блока. Для обеспечения исследовательских функций в приборе расширены возможности контроля регулировок как по параметрам сигнала, так и по выделению в пространстве исследуемой зоны.

Применение в устройствах "Дон-1" и "Дон-2" указанных выше алгоритмов обработки позволяет использовать их в ряде задач рыбохозяйственных исследований: при изучении поведения рыб в зоне

гидротехнических сооружений, их реакции на орудия лова, а также для оценки эффективности способов привлечения и отпугивания рыб.

Четвертая глава посвящена результатам экспериментальных исследований по оценке количества рыб в широком классе условий с помощью разработанных автором рыбосчетных приборов. Исследования акустического поля антенны и ее электрических параметров были выполнены в измерительном гидроакустическом бассейне. В бассейне океанариума (5 х 2 х 1,5м) проведена отработка режимов рыбосчетчика, выбор оптимальных параметров, анализ возможных ошибок счета. Было установлено, что величина погрешности зависит от частоты повторения импульсных сигналов, которая, в свою очередь, определяется размерами контролируемой зоны, плотностью хода рыб, их скоростью и особенностями поведения.

Эксперименты на морском шельфе (Уссурийский залив Японского моря) проводились с целью исследовать возможности использования акустического рыбосчетчика для изучения поведения рыб в зоне орудий лова (подводный садок, устье ставного невода). Контроль осуществлялся визуально с помощью дистанционно управляемой подводной телевизионной установки и позволил оценить эффективность метода и погрешность счета в этих условиях. Основные эксперименты с акустическими рыбосчетчиками серии АРСУ (АРСУ-4 и АРСУ-5) были выполнены в речных условиях. При установке рыбосчетчика в естественном русле реки (реки Раздольная и Киевка, Приморский край, река Терек, республика Дагестан) были реализованы преимущества секционной г/а антенны, работающей в ближней зоне. Установка рыбосчетчика не требовала выполнения специальных предварительных работ. Она ограничивалась подбором участка реки с ровным дном и поперечным сечением, наиболее близким к прямоугольному. В отдельных случаях пологие участки выхода к берегу перекрывались сетным полотном. Контроль прохождения рыбы осуществлялся с помощью периодических обловов или с применением рыбных ловушек. Испытания подтвердили пригодность выбранной антенной системы, работающей в ближней зоне, для речных условий и возможность длительной работы прибора в автономном режиме. Были получены данные по режимам суточного хода нерестовых рыб.

Производственные испытания АРСУ проводились с целью проверки их длительной автономной работы в условиях рыбопропускных сооружений. Так на Миусском опытно-рыбоводном товарном хозяйстве антенна рыбосчетчика АРСУ-4 была установлена в створе плотины, отделяющей Миуссский лиман от Азовского моря. Имеющиеся пролеты плотины приспособлены для перекрытия их шандорами. В одном из пролетов, шириной 5м и глубиной до 1,5м, где наблюдался максимальный ход рыбы, подсчет осуществлялся автономно в течение 8 суток. В общей сложности было подсчитано 4800 рыб. Погрешность счета, при средней интенсивности

хода через один пролет 30 шт/ч, составила около 15%. Прибор работал в условиях сильной загрязненности водоема и при наличии нерыбных объектов (веток, бревен, тины и т.д.).

Наиболее эффективной оказалась работа рыбосчетчика в условиях рыбоучетного сооружения Озерновского наблюдательного пункта Камчатского отделения ТИНРО (река Озерная, Камчатской обл.). Ввиду промысловой важности озерновского стада «курильской красной» (нерки), здесь ежегодно проводился визуальный учет рыб, идущих на нерест из Охотского моря в озеро Курильское. Рыбоучетное сооружение полностью перекрывало пути миграции рыбы. Контроль осуществлялся нами в зависимости от погодных условий визуально с поверхности воды или с экрана подводной телевизионной установки. Прибор работал автономно 12 суток, общее количество рыб составило 30,4 тыс.шт. Интенсивность хода (в светлое время суток) составляла 500 - 700 шт/ч. Среднеквадратичная погрешность показаний прибора АРСУ-5 составила 8,4%. В дальнейшем на реке Озерной были проведены одновременные наблюдения хода рыб как на рыбоучетном сооружении, так и в естественном русле реки Озерная. Использовались оба имеющихся прибора: АРСУ-4 и АРСУ-5. При глубине реки около 2м и ширине 20 - 25м, скорости течения 0,3 - 0,5 м/с и скорости движения рыб 0,3 - 1 м/с, интенсивность хода рыбы в реке менялась в пределах 10 - 150 шт/мин. Отмечено, что рыба накапливается вблизи рыбозаграждения.

Были выбраны оптимальные режимы работы рыбосчетчика. По результатам 10 серий измерений, по 1000 рыб в каждой, среднеквадратичная погрешность была доведена до 5%. В дальнейшем устройство работало автономно в течение месяца, подсчитана общая численность нерестового стада, прошедшего за этот период (720 тыс.рыб).

Рыбосчетные устройства серии «Дон» были предназначены как для контроля прохождения рыб через рыбопропускные шлюзы (РПШ) и нерестовые обводные каналы на гидросооружениях реки Дон, так и для задач ихтиологических и рыбохозяйственных исследований. Расширенные функции экспериментальных образцов «Дон-1» и «Дон-2» позволили определять размерный состав рыб в трех градациях; с помощью селекции по амплитуде и длительности сигналов производить подсчет рыб в условиях засоренности водоема; определять пространственное распределение рыб в контролируемой зоне.

Такой контроль осуществлялся на РПШ Кочетовского гидроузла и в обводном нерестовом канале Константиновского гидроузла (рис.8).

Типовые графики суточного хода рыб и их распределение по размерам и видам рыб показаны на рис.9 —11.

На рис.9 представлены типовые гистограммы суточного хода рыб в трех размерных группах (I - 15-25см; II - 25-35 см; III - более 35 см).

Рис. 8.

n

zoo юо

о

■n. •f ooo

ьоо боа

ZOO

о

n

//

400

ЪОО

ZOO

too

о -:-1 1 .

<0 « It 16 n 22

//7

(О fZ fe ¥g ZO 22 г

/

y- >

4

to /г « м /в го гг.

Рис.9

Анализ ошибок измерении показал наличие всех трех известных основных типов ошибок: случайных, систематических и грубых. Результаты статистической оценки погрешности при уровне значимости {3 > 0.05 дали значение среднеквадратической погрешности о = 13% и относительной среднеарифметической погрешности 7,6%.

Положительные результаты производственных испытаний рыбосчетного устройства "Дон-1" в условиях РПШ Кочетовского гидроузла определили возможности дальнейшей автоматизации учета рыб, отказа от излишних циклов использования и поднятия ихтиологической площадки, ликвидации ската рыб, что обеспечивало значительный экономический эффект. При участии автора было разработано техническое предложение по использованию рыбосчетного устройства серии "Дон" для автоматизации процесса пропуска рыб в РПШ.

Графики распределения рыб по размерам за 3 суток наблюдений показаны на рис. 10.

ха.ю.вб

Автоматическое шлюзование рыб осуществляется устройством управления, вырабатывающим соответствующие команды на включение и выключение в нужные моменты механизмов побудительной решетки, верхового и низового затворов РПШ. Запуск самого устройства управления осуществляется по команде рыбосчетчика, при достижении заданного числа рыб (например, 1024), прошедших через рыбонакопительный лоток в сторону рабочей камеры шлюза. При этом акустические антенны рыбосчетного устройства устанавливаются на входе и выходе рыбопропускного сооружения, а переключение антенн осуществляется с помощью реле с блока управления.

Техническое предложение, защищенное авторским свидетельством, повышает эффективность перевода рыб из нижнего бьефа в верхний.

Таким образом, в результате экспериментальных исследований по оценке количества рыб в потоке воды, выполненных автором и представленных в четвертой главе, были определены оптимальные параметры рыбосчетчика и сделана оценка возможных погрешностей. Выработаны требования к техническим характеристикам рыбосчетных устройств, позволившие последовательно осуществлять их модернизацию.

Производственные испытания рыбосчетного устройства АРСУ-4 в рыбопропускных сооружениях показали его эффективность как для учета рыб, так и в рыбохозяйственных и ихтиологических исследованиях.

Примеры графиков суточной неравномерности хода рыб по отдельным видам в РПШ Кочетовского гидроузла (визуальные наблюдения и показания рыбосчетчика "Дон-1") показаны на рис. 11.

Натурные испытания последней модификации рыбосчетчика -устройств "Дон-1" и "Дон-2" подтвердили возможности автоматического учета рыб в рыбопропускных сооружениях, а также автоматшации самого процесса пропуска рыб в РПШ.

В пятой главе изложены результаты исследований и разработки акустических устройств для подсчета молоди рыб, а также их испытаний в условиях рыборазводных предприятий и прудовых нерестово-выростных хозяйств. Исследовались два варианта подсчета: в трубопроводе рыбонасоса при перекачке рыб в судно-аквариум и в магистрали трубы при сбросе молоди из пруда. Использование для этих целей на первом этапе работы имеющегося рыбосчетного устройства АРСУ-5 оказалось неприемлемым по технологическим причинам и из-за высокого уровня реверберационных помех на турбулентностях потока в трубе. В дальнейшем была разработана специальная насадка на трубопровод рыбонасоса, служащая для его сопряжения с антенным блоком и уменьшающая турбулентность потока. Проведенные с этой насадкой испытания на Александровском рыбозаводе Каспрыбвода подтвердили возможность подсчета молоди с помощью АРСУ-5, однако при ограничении скорости потока до 1 м/с.

Такое ограничение скорости не удовлетворяло требованиям нормального режима работы рыбонасоса. Кроме того, водорыбная смесь сильно загрязнена посторонними объектами (щитень, жук-плавун, тина, водоросли и т.д.), что снижает точность счета. Экспериментально было установлено, что молодь рыб преимущественно проходит в области оси потока воды, тогда как другие (нерыбные) объекты распределены случайно.

7%

120 80 ЦО О № 120 80 ы>

о

1БО

120

СУДАК

ЧЕХОНЬ

РЫБЕЦ

. Ш Е М А Я

500 400

да

200 ЮТ

* ВСЕГО РЫБ

/ V П о к атония с ч е т V и к а

✓

/

/

» ' •

/ * !

* * 1 _

Рис. 1 1

С учетом этого обстоятельства автором разработана вставка в трубопровод, которая является частью гидротранспортной линии, с двумя парами (излучатель-приемник) акустических датчиков, выполненных в виде акустических линз с фокусировкой луча в области оси потока воды (рис.12). Фигурное отверстие, образуемое двумя парами датчиков, является главным продолжением круглого отверстия трубопровода. Акустическая линза образуется на границе раздела материала, из которого изготовлена насадка (сталь или дюралюминиевый сплав), и потока воды. Радиусы кривизны линз

выбраны таким образом, что акустические лучи фокусируются на оси потока и затем попадают на приемники.

Рис. 12

Таким образом, оба канала датчика совместно создают облученную зону внутри трубопровода. Использование фокусировки акустического луча повышает чувствительность устройства, что улучшает его помехоустойчивость и избирательность в условиях засоренности водоема. Созданное на основе теневого метода акустическое рыбосчетное устройство АРСУ-ТМ предназначено для подсчета молоди осетровых и лососевых видов рыб, выпускаемых рыборазводными предприятиями. Подсчет производится в основном режиме транспортировки молоди рыб рыбонасосной установкой, а также в потоке воды, направляемой в трубопроводе.

1,2 - АКУСТИЧЕСКИЕ ИЗЛУЧАТЕЛИ 3 - ПЕРЕДАЮЩИЙ ТРАКТ 4,5 - АКУСТИЧЕСКИЕ ПРИЕМНИКИ 6,7 - УСИЛИТЕЛИ И ДЕТЕКТОРЫ 8,9 - ПОРОГОВЫЕ УСТРОЙСТВА

10 - СЧЕТНО-ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА

11 - СХЕМА «ИЛИ»

12 - ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ СЧЕТЧИК

Производственные испытания прибора АРСУ-ТМ были проведены на Бертюльском осетровом рыбоводном заводе (ОРЗ). В течение 5 суток проходили сравнительные испытания экспериментального образца АРСУ-ТМ и макета прибора «Молодь-1» ( разработка Астрыбвтуза), основанного на обработке телевизионного изображения. Результаты статистической обработки материалов по 6 сериям опытов показали, что среднеквадратичная ошибка в отдельных сериях изменялась от 8 до 31% для прибора «Молодь-1» и от 5 до 29% для АРСУ-ТМ. Отмечено, что методика испытаний не позволила получить более обширный статистический материал, однако, по мнению комиссии Каспрыбвода, проводившей испытания, акустическое рыбосчетное устройство АРСУ-ТМ имеет как метрологические, так и технологические преимущества перед телевизионным устройством «Молодь-1».

Дальнейшей модернизацией акустических устройств для подсчета молоди рыб являются экспериментальные образцы АРСУ-ПМ и АРСУ-М5. В этих приборах была усовершенствована антенная система, встраиваемая в магистраль сбросной трубы выростного пруда ОРЗ. Реализованы два варианта антенн: круглого сечения для устройства АРСУ-ПМ и квадратного сечения для устройства АРСУ-М5. Оба варианта антенн имеют по 5 пар «излучатель-приемник», выполненных из дисков пьезокерамики ЦТС-19 размерами 66 х 3 мм. Рабочая частота антенн - 700 кГц. В первом варианте антенны акустическое поле фокусируется по оси трубы. Антенна снабжена эталонной калибровочной парой «излучатель-приемник».

Во втором варианте излучающая и приемная части антенны представляют собой два линейных плоских набора из пьезокерамических элементов (дисков), смонтированные в герметичных корпусах. Эти корпуса образуют взаимно-противоположные стороны каркаса. Элементы подобраны по резонансной частоте и соединены параллельно в излучающей части антенны, а в приемной образуют пять отдельных каналов. Выбранное взаимное расположение излучающей и приемной частей акустической антенны позволило создать в сечении квадрата (рабочей плоскости антенны) равномерное акустическое поле. Таким образом, в устройстве АРСУ-М5 подсчет молоди рыб происходит по пяти пространственным каналам, предусмотрен суммирующий счетчик по всему сечению трубы. Оба устройства работают на скоростях потока воды до 4 м/с, размеры регистрируемых рыб - 4 - 20см (со ступенчатой регулировкой чувствительности). Длительность импульсных сигналов - 15 мкс для АРСУ-ПМ и 10 мкс для АРСУ-М5. Частота следования импульсов регулируется в пределах 100 - 300 Гц для АРСУ-ПМ и имеет установки 70,100 и 140 Гц для АРСУ-М5.

По результатам испытаний устройств АРСУ-ТМ и АРСУ-ПМ были выработаны рекомендации по созданию информационной системы для рыбоводных заводов. Первоначально предусматривалось оснащение

устройства радиоинформационной системой с выводом на компьютеры руководящих инстанций результатов конкретного счета молоди осетровых. Совещание в ФГУ Севкаспрыбвод определило необходимым и достаточным на первом этапе осуществлять выдачу данных по каждому конкретному пруду на информационной карте под ответственность главного рыбовода ОРЗ. Информационная система должна быть встроена в электронный блок счетчика и автоматически выполняет операции выдачи и заполнения бланка или информационной карты результатом счета.

Определена возможность встраивания в рыбосчетное устройство термопечатающего устройства кассового аппарата "ЭЛВЕС-МИКРО-Ф" с переработкой его программного обеспечения и создания интерфейса для сопряжения с аналоговой частью рыбосчетчика. Подготовлена модель информационной карты акустического рыбосчетного устройства АРСУ-ПМ для отчета ОРЗ по количеству прудовой молоди осетровых.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертационной работе получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ литературных и патентных источников по проблемам подсчета рыб в нерестовых реках, каналах и рыбопропускных сооружениях, а также учета молоди рыб, выпускаемой рыбоводными заводами и нерестовыми хозяйствами. Определены направления исследований, позволившие решить комплексную проблему разработки принципов построения и создания двух типорядов экспериментальной гидроакустической аппаратуры: для подсчета взрослых особей и молоди рыб в указанных условиях.

2. Исследованы методы и выполнены расчеты акустического поля, создаваемого многоэлементной синфазной решеткой в ближней зоне, для осевых и неосевых направлений.

3. Разработана и исследована имитационная комплексная модель работы гидролокатора по подсчету рыб, движущихся в потоке воды. Созданы частные модели: модель излучаемого сигнала в ближней зоне, рассчитанного для конкретной антенны; модель траектории движения рыбы; модель рыбы как акустического объекта; модель потока движущихся рыб; модель эхо-сигналов от рыб.

4. Разработана и исследована линейная акустическая антенна, создающая поле, не расходящееся в ближней зоне, повторяющее в вертикальной плоскости конфигурацию ее апертуры. Антенна может излучать импульсные сигналы с короткой длительностью, что обеспечивает высокое разрешение гидролокатора по дальности (3-5 см). Акустическое поле антенны в ближней зоне имеет неравномерность менее 20дБ, что позволяет производить оценку количества рыб с погрешностью 10-15%.

Конструктивно антенна набирается из отдельных секций, благодаря чему ее зона действия может полностью перекрыть поперечное сечение потока воды в конкретном районе установки рыбосчетчика.

5. Предложена логическая схема обработки эхо-сигналов при пересечении скоплением рыб облученной зоны, минимизирующая погрешность подсчета. Исследована зависимость этой погрешности от рабочих параметров рыбосчетчика.

6. Созданы принципы построения, разработан и изготовлен ряд экспериментальных образцов акустических рыбосчетных устройств серий АРСУ (АРСУ-1 - АРСУ-5) и "Дон" ("Дон-1" и "Дон-2"). Последние из этих моделей - АРСУ-5 и "Дон-2" по своим техническим характеристикам и функциональным возможностям существенно превосходят известные зарубежные аналоги.

7. Выполнены экспериментальные исследования акустических рыбосчетных устройств типа АРСУ и "Дон" в широком классе условий: в естественных руслах нерестовых рек, на морском шельфе, в рыбоучетных пунктах и рыбопропускных сооружениях, в нерестово-обводных каналах и рыбопропускных шлюзах гидросооружений. Исследования подтвердили практическую возможность не только подсчета рыб в этих условиях, но и определения их размерного состава, режима суточного хода и распределения рыб в пространстве.

8. Предложено и исследовано применение теневого акустического метода для подсчета молоди рыб в трубопроводе рыбонасоса или сбросной трубе выростного пруда осетрового рыбоводного завода, обеспечившего требуемую точность счета в этих условиях.

9. Разработана, изготовлена и исследована фокусирующая акустическая насадка - вставка в трубопровод, повышающая чувствительность прибора для подсчета молоди рыб.

10. Разработана и испытана в лабораторных и натурных условиях оригинальная конструкция пятиканальной акустической антенны. Антенна выполнена в виде квадратного каркаса, стороны которого образуются плоскими линейными наборами из пьезокерамических дисков, что облегчает встраивание ее в магистраль сбросной трубы рыбоводного пруда.

11. Разработан и изготовлен ряд экспериментальных образцов акустических устройств для подсчета молоди рыб: АРСУ-ТМ (встраиваемый в трубопровод рыбонасосной установки); АРСУ-ПМ и АРСУ-М5 (встраиваемые в магистраль сбросной трубы). В последней модели подсчет молоди производится по пяти пространственным каналам.

12. Выполнены экспериментальные исследования акустических устройств для подсчета молоди рыб на предприятиях Мурманскрыбвода и Севкаспрыбвода, показавшие практическую возможность решения проблемы учета молоди рыб, выпускаемой рыбоводными заводами.

13. Разработаны рекомендации по созданию автоматизированной информационной системы для рыбоводных заводов с использованием рыбосчетного устройства АРСУ-ПМ.

14. Разработано техническое предложение по созданию автоматизированного рыбопропускного шлюза на одном из гидроузлов реки Дон с включением в систему управления шлюзом акустического рыбосчетного устройства "Дон-1.

Результаты работы использовались при проведении натурных и производственных испытаний, выполнявшихся совместно с представителями рыбохозяйственных институтов и организаций, в условиях рыбоучетных пунктов и на осетровых рыбоводных заводах. Помимо подсчета количества рыб, получены и переданы в рыбохозяйственные институты данные многосуточных наблюдений по режимам хода рыб, их распределению по размерным группам, поведению в зоне рыбопропускных сооружений.

СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Марколия А. И. Гидроакустическое устройство для подсчета рыб. Рыбн. хоз-во, 1978, № 7, с. 46-50.

2. Марколия А. И. Лабораторные испытания устройства АРСУ-4. -Рыбн. хоз-во, 1978, № 8, с. 49-50.

3. Марколия А. И. Натурные испытания рыбосчетного устройства. -Рыбн. хоз-во, 1978, № 12, с. 42^4.

4. Кенигсбергер Г. В., Марколия А. И., Сизов И. И. Акустические устройства для подсчета рыб в реках и рыбоходах. - В кн.: Создание и эксплуатация рыбопоисковой техники на судах флота рыбной промышленности (V Всесоюзн. конф. по рыбопоисковой техн. Таганрог, 1976).-М.: ЦНИИТЭИРХ, 1978, с. 291-299.

5. Markoliya А. I. Dispositif hidroacoustique pour le comptage des poissons - La peche maritime, November 1978, p. 657-658.

6. A. c. 644424 СССР. Устройство для количественного подсчета рыб в потоке воды / А. И. Марколия, Г. В. Кенигсбергер, JI. И. Самсонов и др. -1979. Б. и. № 4.

7. Марколия А. И., Кенигсбергер Г. В., Сизов И. И. Результаты разработки и испытаний акустических устройств для учета рыб. - В сб. Применение акустических методов и устройств в науке, технике и производстве (3-я Груз. респ. конф., Сухуми, 1979). - Тбилиси, ГРП НТО Приборпром. - 2 с.

8. Марколия А. И. Исследования по автоматическому подсчету рыб в реках и рыбоходах. - Труды ВНИРО "Вопросы морской аквакультуры", 1979, т. 138, с. 99-112.

9. Марколия А. И. Научный семинар «Акустические методы исследования океана». - Рыбн. хоз-во, 1979, № 8, с.75-76.

10. МарколияА. И. Применение акустического рыбосчетного устройства в рыбоходе. - Рыбн. хоз-во, 1979, № 10, с. 39-40.

11. Марколия А. И., Селифонов М. М., Сизов И. И. Производственные испытания акустического рыбосчетного устройства. - Рыбн. хоз-во, 1981, № 12, с. 32-34.

12. А. с. 920787 СССР. Устройство для подсчета молоди рыб в потоке воды / А. И. Марколия. - 1982, Б. и. № 14.

13. А. с. 970408 СССР. Устройство для счета молоди рыб в трубопроводе / А. И. Марколия. - 1982, Б. и. № 40.

14. Докукин М. М., Марколия А. И., Сизов И. И. Акустическое устройство для количественного учета молоди рыб в трубопроводе. — В кн.: "Применение акустических методов и устройств в науке, технике и производстве" (АМУ-У1-84). - Тбилиси: ГРП НТО - Приборпром, 1984. -с. 51-56.

15. Марколия А. И., Сизов И. И. Гидроакустическое устройство для подсчета молоди рыб в трубопроводе. - Рыбн. хоз-во, 1985, № 9, с.35-36.

16. Докукин М. М., МарколияА. И. Исследования по подсчету молоди рыб, выпускаемых рыбоводными заводами. - В сб. "Технические средства марикультуры". Труды ВНИРО. - М.: ОНТИ ВНИРО, 1986, с. 102109.

17. А. с. 1242083 СССР. Устройство для подсчета рыб в потоке воды / А. И. Марколия, И. И. Сизов. - 1986. Б. и. № 25.

18. А. с. 1292023 СССР. Способ подсчета рыб и устройство для его реализации / А. И. Марколия. - 1987. Б. и. № 7.

19. А. с. 1319053 СССР. Устройство для селективного подсчета рыб в потоке воды / А. И. Марколия. - 1987. Б. и. № 23.

20. А. с. 1422865 СССР. Устройство для селективного подсчета рыб / А. И. Марколия, И. И. Сизов. - 1988.

21. A.c. 1512543 СССР. Рыбопропускное сооружение / А. И. Марколия, И. И. Сизов, С. П. Воловик и др. - 1989.

22. А. с. 1607092 СССР. Устройство для селективного подсчета рыб в потоке воды / А. И. Марколия, М. И. Мельников. - 1990.

23. Акустическое рыбосчетное устройство "Дон-2". / Проспект межд. выст. "Инрыбпром-90". - JL: 1990, 2 с.

24. А. с. 1637727 СССР. Устройство для лова рыбы в рыбоводном водоеме/ А. И. Марколия, И. И. Сизов, Б. В. Солуха и др. - 1991, Б. и. № 12.

25. A.c. 1687181 СССР. Устройство для кормления и лова рыбы. / А. И. Марколия, И. И. Сизов, Б. В. Солуха и др. - 1991, Б.и. № 40

26. Марколия А. И. Автоматическое гидроакустическое рыбосчетное устройство. - Тр. междунар. конф. "Рыбохозяйственные исследования океана". - Владивосток, 1999. С. 48-49.

27. Марколия А. И. Гидролокатор для наблюдения за поведением подводных объектов. Тр.Всероссийской межвузовской научн.-техн.конф. «Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики»,-Владивосток, 2002. С. 133-134.

28. Марколия А. И. Применение рыболокатора для исследования поведения рыб в потоке воды//Вестник Камчатского гос.техн.университета,-Петропавловск-Камчатский, 2002,№ 1 ,с.87-89.

29. Марколия А. И. Акустические устройства для счета молоди рыб. - Рыбн.хоз-во. Водн.хоз-во, 2003, № 1. С. 46-47.

30. Марколия А.И. Акустические методы учета рыб в реках и рыбоходах (устройства, исследования, практика).- Монография.-Ростов-на-ДонуЮОО «Ростиздат», 2003.-288с.

31. Марколия А.И. Исследования по автоматическому учету рыб в рыбоходах//Изв.вузов.Сев.-Кавк.регион. Естеств.науки. Приложение. 2003. №4, с.57-60.

32. Марколия А.И. Гидроакустическое рыбосчетное устройство для шлюзов, каналов и рек//Изв. вузов.Сев.-Кавк.регион. Естеств.науки. Приложение. 2003. №4, с.54-57.

В работах, написанных в соавторстве, личный вклад автора состоит в следующем:

в / 4,7 / предложена модель, выполнены расчеты, разработаны электронные устройства и акустическая антенна;

в / 6 / предложен принцип построения, обоснован метод обработки информации;

в / 11,16 / проведены натурные испытания, выполнен анализ полученных результатов;

в / 14,15,20 / предложено и обосновано применение теневого метода, разработано фокусирующее устройство, предложен метод обработки сигналов;

в / 21 / предложена схема сопряжения устройства «Дон-1» с устройством управления автоматизированным шлюзом, выполнена доработка рыбосчетного устройства;

в / 20,22 / предложены схема и устройство анализатора длительности и амплитуды сигналов, метод многоканальной обработки информации;

в / 24,25 / предложено и обосновано использование в устройстве рыбосчетчика для контроля поведения рыб.

* 862 7

Zoos-A

i

Список использованных сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

• 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ДЛЯ

ОЦЕНКИ КОЛИЧЕСТВА РЫБЫ В ПОТОКЕ ВОДЫ.

1.1. Гидроакустические методы подсчета рыб.

1.2. Применение гидролокаторов для определения количества рыб в реках, направления их движения и идентификации.

1.3. Подсчет рыб гидроакустическими устройствами в условиях засоренности водоемов.

1.4. Механические устройства для учета рыб.

1.5. Оптические методы и устройства.

• 1.6. Электрические методы и устройства.

1.7. Выводы.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И ИМИТА11И01IIЮЙ МОДЕЛИ ГИДРОАКУСТИЧЕСКОЙ РЫБОСЧЕТ

НОЙ АППАРАТУРЫ.

2.1. Постановка задачи. Обоснование метода.

2.2. Имитационная модель гидролокатора для подсчета рыб.

2.3. Расчет поля гидроакустической антенны.

2.3.1. Результаты моделирования излучаемого сигнала.

2.4. Модель траектории движения рыбы.

2.5. Модель акустических характеристик рыб.

2.6. Модель потока движущихся рыб.

2.7. Модель эхо-сигналов от рыб.

Необходимость решения научной и прикладной проблемы разработки гидроакустических методов и принципов построения аппаратуры для подсчета рыб в реках и рыбоходах возникла в последние десятилетия прошлого века в связи с бурным развитием в нашей стране в этот период промышленного рыбоводства и увеличения добычи рыбы во внутренних водоемах.

Рхли морское промышленное рыболовство было обеспечено достаточно широкой гаммой отечественных и зарубежных рыболокаторов и поисковых эхолотов, то надежные инструментальные методы и аппаратура для учета количества рыб, проходящих к местам нереста по рекам и рыбоходам плотин, а также у рыбозаградительных и водозаборных сооружений, практически отсутствовали. Не менее важной задачей было проведение учета количества мальков, скатывающихся с естественных нерестилищ вниз по течению рек, и молоди рыб, ежегодно выпускаемой в реки и моря рыбоводными и нерестово-выростными хозяйствами. Это диктовалось не только задачами рационального ведения вылова рыбы, но и необходимостью обеспечить процесс естественного и промышленного воспроизводства лососевых, сиговых, осетровых и других ценных видов рыб.

Проводившиеся с 1970 г. Главрыбводом конкурсы на разработку устройств для учета рыб не дали существенных результатов, так как основные усилия промышленности были направлены на создание рыбопоисковой аппаратуры для морских судов промыслового флота.

В последние годы как в России, так и за рубежом все большее внимание уделяется таким методам решения проблемы учета рыб, которые позволяют производить оценку количества рыб без существенного изменения их естественной среды обитания и нарушения поведенческих мотивов. Для количественной оценки рыб, находящихся в потоке воды, в настоящее время известны довольно разнообразные устройства, основанные на механических, оптических, электрических и гидроакустических методах. Однако широкого практического применения эти устройства не нашли из-за присущих им различного рода существенных недостатков. В нашей стране лишь частично используются механический и оптический (телевизионный) методы, а в остальном -непроизводительный и неточный визуальный подсчет рыб и мальков. За рубежом наибольшее внимание уделяется разработке гидроакустического метода количественной оценки рыб. Так за последние десять лет, в связи с развитием рыболокационной техники, там были созданы научно-исследовательские гидроакустические системы с усовершенствованными акустическими антеннами, с аппаратурой дистанционного определения размерного, состава обнаруживаемых рыб. Существенно расширилось применение акустических методов для определения количества рыб в нерестовых реках, каналах, в зоне плотин, дамб и др. Анализ этих работ показал, что применение исследовательских гидролокаторов для подсчета рыб в реках имеет существенные недостатки: невозможность полностью контролировать (перекрывать) поперечное сечение потока воды, высокий уровень реверберационных помех от дна и поверхности водоема и обусловленную этими факторами, а также наличием в воде посторонних объектов невысокую точность счета. Становится очевидным, что для решения указанных задач необходимо создание специализированных гидроакустических рыбосчетных устройств, со стационарно устанавливаемыми антеннами, которые могут быть приспособлены к конкретным условиям водоема.

Me менее актуальна и проблема учета рыб в рыбопропускных шлюзах и обводных каналах гидроузлов. В частности, задаче пропуска нерестовых рыб через многочисленные гидросооружения рек Волга и Дон придается большое значение из-за важности бассейнов Каспийского и Азовского морей как основного места обитания осетровых рыб (около 80 % мировых запасов). Построенные и строящиеся рыбопропускные сооружения на плотинах и шлюзах: обводные каналы, рыбоподъемники, специальные шлюзы, несмотря на многомиллионные затраты, недостаточно эффективны. Их сравнительная эффективность определяется субъективными оценками специалистов - инструментальные методы подсчета рыб отсутствуют. Кроме того, для оценки ежегодных запасов и допустимых норм вылова ведутся контрольные обловы специальными службами на рыбопропускных сооружениях, что крайне неэффективно и ведет к травмированию и потерям ценных рыб.

Другой важной задачей является учет мальков и молоди рыб, выпускаемых рыбоводными заводами. Сейчас этот вопрос стоит наиболее остро в связи с необходимостью восстановления запасов осетровых рыб Каспийского бассейна. В условиях, когда задача воспроизводства запасов за счет рыбоводства начинает решаться кроме России другими странами, особенно актуальной становится задача объективного учета количества рыб, выпускаемых как российскими осетровыми рыбоводными заводами (ОРЗ) в бассейне Волги, так и в других прикаспийских странах, для справедливого определения квот вылова каждой страной. До настоящего времени здесь применяется метод бонитировочного траления, который зависит от большого количества факторов и может привести к погрешности подсчета молоди до 100% и более.

Таким образом, до настоящего времени не решались достаточно эффективно вопросы обеспечения надежными инструментальными методами задачи учета рыб в реках, каналах, рыбопропускных сооружениях, а также подсчета молоди рыб, выпускаемых рыбоводными предприятиями. Учитывая актуальность и большое народно-хозяйственное значение темы, целью диссертационной работы было определено решение научной и прикладной проблемы разработки гидроакустических методов и принципов построения аппаратуры для подсчета рыб, в том числе молоди, в реках и рыбоходах.

Достижение поставленной цели обеспечивается путем проведения теоретических исследований и имитационного моделирования специальной гидроакустической антенны и рыбосчетной аппаратуры, разработки методов ее построения, создания экспериментальных образцов акустических рыбосчетчиков и их всесторонней проверки в лабораторных, натурных и производственных условиях. Для достижения указанной цели в диссертационной работе были поставлены следующие задачи:

- разработать и исследовать принципы построения гидроакустической рыбосчетной аппаратуры и методы обработки в ней информации для взрослых особей и молоди рыб;

- найти вариант построения антенной системы, удовлетворяющей требованиям подсчета рыб в поперечном сечении потока воды;

- разработать и исследовать способ и выполнить теоретический расчет акустического поля, создаваемого антенной, в ближнем поле излучения, для осевых и неосевых направлений;

- разработать имитационную модель гидроакустического устройства, с учетом характеристик среды и объектов счета;

- разработать экспериментальные образцы акустических рыбосчетных устройств, удовлетворяющих условиям подсчета рыб в реках и рыбоходах, а также молоди рыб в трубах и трубопроводах рыбонасосов;

- выполнить экспериментальные исследования акустических рыбосчетчиков в условиях их возможного практического применения.

Основные положения диссертации, выводы и рекомендации обоснованы теоретическими расчетами, имитационным моделированием, сравнением с известными данными, результатами экспериментальных исследований и натурных испытаний. Разработанные физические и математические модели имеют наглядную интерпретацию и проверены экспериментально. Экспериментальные исследования проводились на шельфе Японского моря, в реках Приморья и Камчатки, в Миусском лимане Азовского моря, в реках Дон и Терек, рыбоводных заводах Мурманскрыбвода и Севкаспрыбвода, а также в бассейне океанариума и в измерительном гидроакустическом бассейне. Достоверность измерений обеспечивалась имеющейся метрологической базой, соответствующей обработкой результатов, данными визуальных наблюдений и контрольных обловов рыб.

Результаты проведенных автором теоретических и экспериментальных исследований и конструкторских разработок легли в основу принципов построения двух типов акустической рыбосчетной аппаратуры: гидролокаторов с линейной плоской антенной, работающей в ближней зоне излучения, для подсчета рыб в реках и рыбопропускных сооружениях; приборов, основанных на теневом методе, в том числе с фокусирующей акустической насадкой, для подсчета молоди рыб в трубопроводах рыбонасосов и сбросных трубах рыбоводных прудов. Оба типа устройств используют предложенную автором логическую схему обработки сигналов. Соответственно разработаны и изготовлены два типоряда акустических рыбосчетных устройств:

АРСУ-1 - АРСУ-5 и "Дон-Г - "Дон-2" для подсчета взрослых рыб; АРСУ-ТМ, АРСУ-ПМ и АРСУ-5М для подсчета молоди. Устройства проверены в лабораторных условиях и измерительных бассейнах, прошли натурные и производственные испытания.

11аучная и практическая значимость работы определяется новым подходом к решению задачи эхолокации и поштучного подсчета рыб в потоке воды в сложных, с акустической точки зрения, ситуациях и состоит в разработке методов расчета и принципов построения гидроакустических приборов, основанных на эхолокации и теневом методе; разработке, конструировании и изготовлении экспериментальных образцов двух типорядов акустических рыбосчетных устройств; разработке методик их использования в рыбопропускных сооружениях и на рыбоводных предприятиях; выработке рекомендаций по созданию автоматизированной информационной системы; разработке технического предложения по автоматизации процесса перевода рыб на рыбопропускных шлюзах гидросооружений.

На защиту выносятся следующие научные результаты и положения:

1. Принципы построения гидролокатора для подсчета рыб в потоке воды.

2. Имитационная модель работы гидроакустического рыбосчетного устройства, включающая частные модели и методики расчета: излучаемого сигнала, траекторий движения рыб, акустических характеристик рыб, модели эхо-сигналов от рыб.

3. Результаты теоретических и экспериментальных исследований акустического поля плоской линейной антенны в ближней зоне.

4. Результаты разработки и практической реализации акустических рыбосчетных устройств для рек, рыбоходов, каналов и рыбопропускных сооружений.

5. Принципы построения акустического устройства для подсчета молоди рыб, основанного на теневом методе.

6. Результаты разработки и экспериментальных исследований акустических устройств для подсчета молоди рыб в условиях рыборазводных предприятий.

7. Рекомендации по созданию автоматизированной информационной системы для рыбоводных заводов и автоматизации перевода рыб через рыбопропускные шлюзы гидросооружений.

Разработанные в диссертации методы, модель, алгоритмы, конструктивные решения и полученные автором результаты теоретических и экспериментальных исследований использовались в научно-исследовательских работах, в том числе выполнявшихся по постановлениям Правительства и директивных органов: "Мортира", "Макрель-МСГГ, "Луфарь-Г, "Луфарь-2", "Дон-1", "Кама-Г, "Кама", "Бахтемир"', в которых автор был исполнителем, ответственным исполнителем либо научным руководителем. Научные и практические результаты, полученные в диссертации, внедрены на предприятиях и в организациях: Акустический институт (г. Москва), ВНИРО (г. Москва), НИИ "Бриз" (г. Таг анрог), Азовский НИИ рыбного хозяйства (г. Ростов-на-Дону), Камчатское отделение ТИНРО (г. Петропавловск-Камчатский), ООО "Фирма СуперБест" (г. Москва), при разработке, изготовлении и испытаниях макетов и экспериментальных образцов гидроакустической рыбосчетной аппаратуры.

По результатам исследований, проведенных в рамках темы диссертационной работы, издана монография, опубликована 31 научная работа, в том числе 20 статей и тезисов докладов, создано 11 изобретений. Кроме того, автор принимал участие в выполнении ряда научно-исследовательских работ по теме диссертации, по которым в ВИНИТИ зарег истрировано 14 научно-технических отчетов.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка цитируемой литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 257 страниц, содержит 57 рисунков и 14 таблиц, список литературы включает 152 наименования отечественных и зарубежных источников.

Основные результаты, вошедшие в диссертацию, были представлены на V Всесоюзной конференции по рыбопоисковой технике (Таганрог, 1976 г.), III и VI Грузинской республиканской конференции по щи применению акустических методов и устройств в науке, технике и производстве (Сухуми, 1979 г., Тбилиси, 1984 г.), Международной научной конференции "Рыбохозяйственные исследования океана" (Владивосток, 1999 г.), IV международном симпозиуме по осетровым (Ошкош, Висконсин, США, 2001 г.), семинарах ВНИРО и Акустического института.

Разработанные автором приборы экспонировались на выставках ВДНХ СССР (АРСУ-5, 1984 г., диплом II степени, бронзовая медаль; "Дон-1", 1989 г., серебряная медаль) и международной выставке "Ипрыбпром-90" ("Дон-2" и АРСУ-ТМ, Санкт-Петербург, 1990 г.). • Частично некоторые работы выполнены на паритетной основе в соавторстве с Кенигсбергером Г. В., Сизовым И. И., Докукиным М. М и др. В основном же исследования, представленные в диссертации, а также разработка гидроакустических методов и устройств, выполнены автором самостоятельно.

Работа является завершенной и имеет важное народно-хозяйственное значение, так как ее результаты способствовали появлению двух О тииорядов экспериментальной гидроакустической аппаратуры, решающих проблемы учета рыб в нерестовых реках, каналах, рыбоходах, рыбопропускных сооружениях и подсчета молоди рыб, выпускаемой рыборазводными предприятиями.

В заключение автор выражает благодарность научному консультанту В. И. Тимошенко за ценные советы, интерес и внимание к работе, ф заведующему сектором техники марикультуры ВНИРО М. М. Докукину за полезные консультации и помощь в организации и проведении исследований в рыбоводных хозяйствах, а также сотрудникам

Гидрофизического института ЛИ Абхазии за помощь в изготовлении аппаратуры, участие в экспериментальных работах и натурных испытаниях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Частные выводы сделаны в конце каждой главы. Подводя общие итоги диссертационной работы, можно сделать следующие выводы и заключения.

1. Разработаны и исследованы гидроакустические методы учета рыб в реках и рыбоходах, принципы построения рыбосчетной аппаратуры и методы обработки в ней информации.

2. Проведен анализ литературных и патентных источников по проблемам подсчета рыб в нерестовых реках, каналах и рыбопропускных сооружениях, а также учета молоди рыб, выпускаемой рыбоводными заводами и нерестовыми хозяйствами. Определены направления исследований, позволившие решить комплексную проблему разработки принципов построения и создания двух типорядов экспериментальной гидроакустической аппаратуры: для подсчета взрослых особей и молоди рыб в указанных условиях.

3. Исследованы методы и выполнены теоретические расчеты акустического поля, создаваемого многоэлементной синфазной решеткой в ближней зоне, для осевых и неосевых направлений.

4. Разработана и исследована имитационная комплексная модель работы гидролокатора по подсчету рыб, движущихся в потоке воды. Созданы частные модели: модель излучаемого сигнала в ближней зоне, рассчитанною для конкретной антенны; модель траектории движения рыбы; модель рыбы как акустического объекта; модель потока движущихся рыб; модель эхо-сигналов от рыб.

5. Разработана и исследована линейная акустическая антенна, создающая в ближней зоне поле, повторяющее в вертикальной плоскости конфигурацию ее апертуры. Антенна может излучать импульсные сигналы с короткой длительностью, что обеспечивает высокое разрешение гидролокатора по дальности (3-5 см). Акустическое поле антенны в ближней зоне имеет неравномерность менее 20дБ, что позволяет производить оценку количества рыб с погрешностью 10-15%. Конструктивно антенна набирается из отдельных секций, благодаря чему ее зона действия может полностью перекрыть поперечное сечение потока воды в конкретном районе установки рыбосчетчика.

6. Предложена логическая схема обработки эхо-сигналов при пересечении скоплением рыб облученной зоны, минимизирующая погрешность подсчета. Исследована зависимость этой погрешности от рабочих параметров рыбосчетчика.

7. Разработан и изготовлен ряд экспериментальных образцов акустических рыбосчетных устройств серий АРСУ (АРСУ-1 - АРСУ-5) и "Дон" ("Дон-1" и "Дон-2"). Последние из этих моделей - АРСУ-5 и "Дон-2" по своим техническим характеристикам и функциональным возможностям существенно превосходят известные зарубежные аналог и.

8. Выполнены экспериментальные исследования акустических рыбосчетных устройств типа АРСУ и "Дон" в широком классе условий: в естественных руслах нерестовых рек, на морском шельфе, в рыбоучетных пунктах и рыбопропускных сооружениях, в нерестово-обводных каналах и рыбопропускных шлюзах гидросооружений. Исследования подтвердили практическую возможность не только подсчета рыб в этих условиях, но и определения их размерного состава, динамики суточного хода и распределения рыб в пространстве.

9. Предложено и исследовано применение теневого акустического метода для подсчета молоди рыб в трубопроводе рыбонасоса или сбросной трубе выростного пруда осетрового рыбоводного завода, разработана фокусирующая акустическая насадка, повышающая чувствительность метода.

10. Разработан и изготовлен ряд экспериментальных образцов акустических устройств для подсчета молоди рыб: АРСУ-ТМ (встраиваемый в трубопровод рыбонасосной установки); АРСУ-ПМ и АРСУ-М5 (встраиваемые в магистраль сбросной трубы). В последней модели применена оригинальная каркасная конструкция пятиканальной акустической антенны, а подсчет молоди производится по пяти пространственным каналам.

11. Выполнены экспериментальные исследования акустических устройств для подсчета молоди рыб на предприятиях Мурманскрыбвода и Севкаспрыбвода, показавшие практическую возможность решения проблемы учета молоди рыб, выпускаемой рыбоводными заводами.

12. Разработаны рекомендации по созданию автоматизированной информационной системы для рыбоводных заводов с использованием рыбосчетного устройства АРСУ-ПМ.

13. Разработано техническое предложение по созданию автоматизированного рыбопропускного шлюза на одном из гидроузлов реки Дон с включением в систему управления шлюзом акустического рыбосчетного устройства «Дон-1».

1. Ганьков А. А. Использование гидроакустических приборов в мелководных водоемах. - Мурманск, 1970. 70 с.

2. Патент СССР №352431. Устройство для количественного учета рыб в потоке воды / Такер Д., Брейтуайт X., Берткай X. 1972, Б. и. № 29.

3. David G. Tucker, Hasan О. Berktay, Hugh В. Braithwait. Fish Counting apparatus. Patent Canada № 866.394. Int. CI. Go IS, 9/70. Issued March 16, 1971.

4. Albert S. Menin, Reginald J. Cyr. Fish counting device. United States Patents №3.416.127. U.S. CI. 340/3R, Int. CI. GolS, 9/70. Issued Dec. 10, 1968.

5. Шишкова E. В. Физические основы промысловой гидроакустики. М.: 11ищ. пром-сть., 1977. 247 с.

6. Acker W. С. Acoustic assement of North Pacific salmon stocks / Simp, on Acoustic Methods in Fisherie Research. Bergen, Norway, 1973, № 16.

7. Кудрявцев В. И. Современное состояние и направление развития средств промысловой гидроакустики // Рыбн. хоз-во. Сер. Промысловая радиоэлектронная аппаратура: экспресс-информация / М.: ВНИЭРХ. Вып. 4, 1989, 23 с.

8. Duncan A., Kubecka I. Hydroacoustic methods of fish surveys -National Rivers Authority, 1993, R8 D Note 196, 136 pp.

9. Duncan A., Kubecka I. Patchiness of longitudal fish distribution in a river as revealed by a continuous hydroacoustic survey. ICES Journal of Marine Science, 53, p 161-165.

10. Ransom В. I I., Steig T. W., Nelson P. A. Comparison of hydroacoustic and net catch estimate of Pacific salmon smolt passage at hydropower dams in the Columbia River Basin, USA. ICES Journal of Marine Science, 1996, 53: p 477-481.

11. Ransom В. H., Steig Т. W. Using hydroacoustic monitor fish at hydropower dams. Lake and Reservoir Management 9. 1994. pp. 163-169.

12. Steig T. W., Johnson S. V. Monitoring fish movement pattern in riservoir using horizontally scanning split beam techniques. ICES Journal of Marine Science, 1996, 53, pp. 435^141.

13. Tarbox К. П., Thorne R. E. Assessment of adult salmon in near-surface waters of Cook Inlet, Alaska. ICES Journal of Marine Science. 1996. 53, pp. 397-401.

14. Thorne R., Salomone P. Feasibility study of acoustic techniques for adult salmon assessment in Upper Cook Inlet — Report to the Alaska Departament of Fish and Game, Anchorage, 1993. 61 pp.

15. Ransom В. П., Johnson S. V, Steig T. W. Review on monitoring adult salmonid escapement using fixed-location split-beam hydroacoustics. — Fisheries Research 35, 1998, pp.33-42.

16. Johnson S. V, Steig T. W. Evolution of fixed-location hydroacoustiec techniques for monitoring upefream migrating adult salmonids in riverine environments. ICES Int. 1. Symp. Fishries and Plankton Acoustics, 1995, lune 12-16, Aberdeen Scotland, 15 pp.

17. MesiarD. C., Fggers D. M., Gaudet D. M. Development of techniques for the application of hydroacoustics to counting migratory fish in large rivers. Rapp. P.-V. Reun. Cons. Int. Explor.Mer.l 89, 1990, pp. 223-232.

18. Ransom В. H., Kumagai К. K., Steig T. W., Johnson S. V. Installation and testing of a split-beam hydroacoustic system for counting adult Atlantic salmon in the River Wye. Wales. Report by Hydroacoustic Technology, Cardiff, Wales, 1995, 56 pp.

19. Кудрявцев В. И. Размерная классификация рыб / Гидроакуст. энциклопедия / Под общ. ред. В. И. Тимошенко.- Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1999.-с. 518-519.

20. Кудрявцев В. И. Видовая классификация рыб / Гидроакуст. энциклопедия / Под общ. ред. В. И. Тимошенко. — Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1999.-с. 108.

21. Nealson P. A., Gregory 1. Hydroacoustic differentiation of adult Atlantic salmon and aquatic macrophytes in the River Wye, Wales. Aquatic Living Resour. 13 (2000), 331-339 pp.

22. Gregory I., Clabburn G. I., Gough P. The use of a hydroacoustic counter for assessing salmon stocks — Annual progress report for the period April 1995 to March 1996. Progress report 486/ 8 / W. Cardiff, Wales, 1996.

23. Ehrenberg I. E., Johnson S. V. Evaluation of the use of hydroacoustic pulse with data to separate fish by size group / Report prepared for Alaska Departamcnt of Fish and Game, Sport Fish Division, Anchorage, Alaska, 1996.

24. Rose G. A., Leggett W. C. Hydroacoustic signal classification of fish schools beg species / Can. I. Fish. Aquat, Sci. 45, 1998, pp. 597-604.

25. Burmen D. L., Fleischman S. I. Evaluation of side-aspect target strenght and pulse width as potential hydroacoustic discriminators of fish species in rivers /Can. J. Fish Aquat. Sci. 55, 1998, pp. 2492-2502.

26. Romakkaniemi A. et al. Spawning run of Atlantic Salmon (Salmo salar) in the River Tornionjoki monitored by horizontal split-beam echosounding / Aquat. Living Resour. 13 (2000), p. 349-354.

27. Dawson 1. 1. at al. Point-source violations: split-beam tracking of fish at close range /Aquat. Living Resour. 13 (2000), p. 291-295.

28. Новиков Б. К., Руденко О. В., Тимошенко В. И. Нелинейная г идроакустика. JI.: Судостроение, 1981. —264 с.

29. ГавриловЕ.Н., Тарасов С. II., Тимошенко В. И. Перспективы использования параметрических приборов в промысловой гидроакустике: Обзорная информация / Ц11ИИТЭИРХ. М.: 1986. - Вып. 3. - 48 с.

30. Сидько В. М., Горшенин JI. П., Кудрявцев В. П., Тарасов С. П., Тимошенко В. И. Параметрический тракт эхолота "Пескарь" при поиске рыбы и подводной локации. Рыбное хозяйство, 1987, № 7, с.57-61.

31. Новиков Б. К., Тимошенко В. И. Параметрические антенны в гидролокации. Л.: Судостроение, 1990, 256 с.

32. Диденкулов И. П., Мартьянов А. П., Селивановский Д. А., Чеховская А. И. Подсчет рыб в реке с помощью нелинейного акустического метода. Труды 3-й научн. конференции по радиофизике, 1999, ИНГУ, с. 238-239.

33. А. с. 919643 СССР. Устройство для количественного учета рыб в потоке воды / А. Г. Ковалюк, И.И.Сизов, Б. В. Солуха и др. — 1982. Б. и. № 14.

34. Ковалюк А. Г. и др. Об одном способе повышения точности рыбосчетпых устройств. В сб.: Вопросы судостроения, серия Общетехническая, 1982, вып. 64, с. 44^46.

35. Патент 2062572, Россия. Устройство для подсчета рыб в потоке воды/ А.Г.Ковалюк и др.- 1996.

36. Марколия А. И. Гидроакустическое устройство для подсчета рыб. Рыбп.хоз-во, 1978, № 7, с. 46-50.

37. Stables Т. В., Kautsky G. A. Evaluation of a stimulus-response method for distinquishing out-migrant salmonids fram drifting debris for sonar counts in the Trinity River, California. 2000.

38. Условия конкурса на разработку лучшего технического решения и конструкции устройства для количественного учета молоди рыб. — Рыбн. хоз-во, 1979, № 2, с. 36-37.

39. Мельников В. П., Мальков Г. В. Прибор для определения концентрации рыбы у залавливающего устройства рыбонасоса. — Рыбн. хоз-во, 1977, № 8, с. 64-66.

40. Davies J. Т. Attenuation of sound by schooled anchovies. J. Acoust. Soc. America, 1973, v. 54, № 1, p. 213-217.

41. A. c. 849897 СССР. Гидроакустическое устройство для учета молоди рыб в потоке воды / 3. Д. Резникова, И. И. Сизов, Г. И. Толстобров 1979.

42. Сизов И. И. Акустические характеристики морской среды и гидробионтов, влияющие на эффективность рыбопоисковых приборов: Дис.канд. физ.-мат. наук: 01.04.06 — Сухуми, 1985, 197 с.

43. А. с. 87451 СССР. Устройство для учета молоди рыб при выпуске ее из рыбопитомников в реки / Ф. Е. Елисеев. — 1957. Б. и. № 17.

44. А. с. 97295 СССР. Устройство для учета молоди рыбы / А. И. Титаренко. 1954. Б. и. № 16.

45. А. с. 103780 СССР. Аппарат для учета молоди рыб / А. В. Гофман и др. 1958. Б. и. № 26.

46. А. с. 100120 СССР. Устройство для учета количества рыбы / Г. 3. Гайдукович. 1958. Б. и. № 13.

47. А. с. 369883 СССР. Устройство для подсчета живых водных организмов / И. 111. Тюкгяев и др. 1973. Б. и. № 10.

48. Игнатьев Е. А. Оперативный подсчет личинок сиговых.- Рыбн. хоз-во, 1982, № 1, с. 38.

49. Л. с. 122992 СССР. Способ учета рыб в рыбопропускных сооружениях / В. Р. Протасов и др. 1959. Б. и. № 19.

50. Л. с. 124238 СССР. Приспособление для учета личинок и мальков рыб / В. Р. Протасов и др. 1959. Б. и. № 24.

51. Л. с. 392428 СССР. Устройство для учета рыб в потоке воды / P. IL Ходоревская. 1973. Б. и. № 32

52. Л. с. 422396 СССР. Способ подсчета мелких водных организмов в потоке воды по ее прозрачности фотометрированием / Р. П. Ходоревская, О. Л. Ходоревский. 1974.

53. Л. с. 308717 СССР. Устройство для учета молоди рыб / Л. И. ГТодтетенев. 1971. Б. и. № 22.

54. Муравлев Л. С. Разработка устройства для учета мелких рыб. — Труды В11ИРО, т. 88, 1972, с. 96.

55. Мишелович Г. М., Чусов В. А. Установка для счета молоди рыб. Рыбн. хоз-во, 1988, № 7, с. 61.

56. Артемьев Э. А., Янаев М. Я. Количественный учет молоди рыб. -Рыбн. хоз-во, 1980, № 10, с. 35.

57. А. с. 847959 СССР. Устройство для подсчета молоди в потоке воды / Астрыбвтуз. 1981.

58. Артемьев Э. А. и др. Устройство для счета молоди рыб. Рыбн. хоз-во, 1986, № 10, с. 44-^5.

59. А. с. 66513 ГДР. Способ и устройство для измерения количества рыбы, в частности, в рыбонасосах / Гербот Г.

60. А. с. 392428 СССР. Устройство для учета количества рыб в потоке воды / А. А. Алымова и др. 1973. Б. и. № 32.

61. Патент ФРГ № 2622786. Способ и устройство для подсчета рыб в потоке воды.

62. Долгопол А. П. и др. Устройство для количественного и качественного учета рыб. Рыбн. хоз-во, 1982, № 2, с. 42-44.

63. Л. с. 884642 СССР. Устройство для количественного учета рыб / Л. II. Долгопол, Л. Ф. Сорокин. 1981. Б. и. № 44.

64. Долгопол Л. П. и др. Способ учета рыб в присутствии посторонних объектов. Рыбн. хоз-во, 1984, № 1, с. 33.

65. Л. с. 789075 СССР. Устройство для учета количества рыбы в потоке воды / В. Н. Суханов. 1980.

66. А. с. 824919 СССР. Устройство для учета рыб/ В. Н. Суханов. 1981.

67. А. с. 959716 СССР. Устройство для учета рыб/ В. II. Суханов. 1982.

68. А. с. 1009361 СССР. Устройство для регистрации рыб в потоке воды / Д. С. Павлов и др. 1983. Б. и. № 13.

69. А. с. 1043696 СССР. Устройство для счета молоди рыб / Г. М. Мишелович и др. 1983. Б. и. № 35.

70. А. с. 1104556 СССР. Устройство для счета движущихся в воде объектов / А. А. Карпенко, А. Н. Тюрин. 1984. Б. и. № 27.

71. ТюринА. II., Карпенко А. А. Устройство для счета лососей в нерестовых ручьях. — Рыбн. хоз-во, 1987, № 10, с. 60.

72. А. с. 1056970 СССР. Способ учета рыб / Астрыбвтуз. 1983. Б. и. № 44.

73. Love R. Н. Maximum side-aspect target strength of an individual fish. J. Acoust. Soc. Amer., 1969, v. 46, № 3, p. 746-752.

74. Love R. H. Dorsal-aspect target strength of an individual fish. — J. Acoust. Soc. Amer., 1971, v. 49, № 3, p. 816-823.

75. Самоволькин В. Г. Угловые зависимости рассеяния звука пузырными рыбами. В сб. Вопросы судостроения, Сер. Акустика, 1976, вып. 6, с. 17-24.

76. Колобасв II. А. Экспериментальное исследование рассеяния звука морскими промысловыми рыбами и ракообразными на частотах 10—100 кГц. В сб. Вопросы судостроения, Сер. Акустика, 1976, вып. 6, с. 25-36.

77. Жильцова Т. А., Теслер В. Д. Зависимость акустического сечения промысловых рыб от их длины и рабочей частоты эхолота. — Рыбн. хоз-во, 1976, № 4, с. 43-46.

78. Юданов К. И. Рассеяние звука морскими животными. В кн.: Вопросы промысловой гидроакустики. - М., 1981, с. 7-26.

79. Ганьков А. А. Акустические сечения обратного рассеяния рыб на разных частотах. Рыбн. хоз-во, 1984, № 2, с. 52-54.

80. Шишкова Е. В. Физические основы рыболокации.- М.: Пищепромиздат, 1963, 145 с.

81. Кудрявцев В. И. Промысловая гидроакустика и рыболокация. -М.: Пищевая пром-сть, 1978, 312 с.

82. Кудрявцев В. И. Использование гидроакустики в рыбном хозяйстве. М.: Пищевая пром-сть, 1979. 175 с.

83. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем — искусство и наука.- М.: Наука, 1978, 418 с.

84. Ольшевский В. В. Имитационное машинное моделирование в акустико-океанологических исследованиях: цели, особенности, научные проблемы. Акустический институт, 1979.

85. Грубник П. А. Ольшевский В. В. Методологические вопросы построения акустических моделей океана. /Труды 4-ой научно-техн. конференции по информационной акустике. М.: Акустический институт, 1978, с. 3-10.

86. Ольшевский В. В. Имитационные эксперименты в статистической гидроакустике: выбор моделей и проверка их адекватности реальным явлениям, В сб. "Акустические методы исследования океана". Л.: Судостроение, 1977, с. 6-17.

87. Тихонов Л. II., Самарский А. Л. Уравнения математической фи шки. М.: Наука, 1997, 659 с.

88. Дж. В. Стрэтт (лорд Рэлей). Волновая теория света. -М., JI.: ГИТТЛ, 1940, 253 с.

89. L.V.King. On the acoustic radiation field of the piezo-electric oscillator and the effect of viscosity on transmittion. Canadian Journal of research, 1934, II, p. 125-155.

90. I I. Stenzel. Ann. Phys., 1949, № 4, 6, p. 303-324.

91. Каневский И. H. Фокусирование звуковых и ультразвуковых волн. М.: Наука, 1977, 336 с.

92. Колмогоров В. С., Крючков А. Н. Ближнее поле акустических излучателей различных форм / Научн. труды Дальрыбвтуза, 2001, вып. 14, с. 157-161.

93. Марколия А. И. Акустические методы учета рыб в реках и рыбоходах (устройства, исследования, практика)/ Монография. Ростов-на-Дону, ОАО «Ростиздат», 2003, 286с.

94. Поведение рыб в зоне гидротехнических сооружений / Под ред. Б. II. Мантейфеля. М.: Наука, 1967, 154 с.

95. Павлов Д. С. Биологические основы управления поведением рыб в потоке воды. М.: Наука, 1979, 319 с.

96. Haslett R. W. G. Determination of the acoustic back scattering patterns and cross sections of fish. Br.J.Appl.Phys.,13, 1962, pp.349-357.

97. I laslett R.W. G. Acoustic echoes from targets under water. /In Underwater acoustics. London, Wiley-Interscience, 1970, pp. 129-197.

98. Грмольчсв В. А. Эхо-счетные и эхо-интегрирующие системы для количественной оценки рыбных скоплений. М.: Пищевая пром-сть, 1979, 192 с.

99. Марколия Д. И. Исследование и совершенствование гидролокационного метода оценки количества рыб, проходящих в потоке воды: Дис.канд. техн. наук: 05.18.17 Москва, 1980. - 138 с.

100. Марколия А. И. Лабораторные испытания устройства АРСУ-4.- Рыбн. хоз-во, 1978, № 8, с. 49-50.

101. Марколия А. И. Натурные испытания рыбосчётного устройства.- Рыбн. хоз-во, 1978, № 12, с. 42-44.

102. Экспериментальные исследования по совершенствованию гидроакустического метода подсчета рыб в реках и рыбоходах. Отчет о 11ИР / В11ИРО. Исполнитель: А. И. Марколия. Москва, 1978. 22 с.

103. Markoliya A. I. Dispositif hidroacoustique pour le comptage des poissons — La peche maritime, November 1978, p. 657-658.

104. Л. с. 644424 СССР. Устройство для количественного подсчета рыб в потоке воды /А. И. Марколия, Г. В. Кенигсбергер, J1. И. Самсонов и др. 1979. Б. и. №4.

105. Марколия А. И. Исследования по автоматическому подсчету рыб в реках и рыбоходах. Труды ВНИРО "Вопросы морской аквакультуры", 1979, т. 138, с. 99-112.

106. Марколия А. И. Акустические методы исследования (научн. семинар). Рыбн. хоз-во, 1979, № 8.

107. А. с. 1242083 СССР. Устройство для подсчета рыб в потоке воды / А. И. Марколия, И. И. Сизов. 1986. Б. и. № 25.

108. А. с. 1292023 СССР. Способ подсчета рыб и устройство для его реализации / А. И. Марколия. 1987. Б. и. № 7.

109. Акустическое рыбосчетное устройство "Дон-1"/ Проспект ВДНХ СССР. М.: ЦНИИТЭИРХ, 1987, 4 с.

110. А. с. 1319053 СССР. Устройство для селективного подсчета рыб в потоке воды / А. И. Марколия. 1987. Б. и. № 23.

111. Разработка способа и устройств привлечения, кормления и облова рыбы в неспускных водоемах. Шифр "Кама-1". Отчет о НИР /Сухумский филиал НИИ "Атолл". Исполнители: А. И. Марколия, Б. В. Солуха. Сухуми, 1987. № ГР У45093, 69 с.

112. А. с. 1422865 СССР. Устройство для селективного подсчета рыб / А. И. Марколия, И. И. Сизов. 1988.

113. Разработка способа и устройств привлечения, кормления и облова рыбы в неспускных водоемах. Шифр "Кама-1". Заключительныйотчет о НИР /Сухумский филиал НИИ "Атолл". Исполнители: А. И. Марколия, Б. В. Солуха. Сухуми, 1988. № ГР У45093, 43 с.

114. Исследования по количественному учету рыб и других ф гидробионтов в хозяйствах аквакультуры. Шифр "Кама". / Сухумскийфилиал НИИ "Атолл". Исполнитель: А. И. Марколия, Сухуми, 1989. №ГР 45094, 70 с.

115. А. с. 1512543 СССР. Рыбопропускное сооружение / А. И. Марколия, И. И. Сизов, С. П. Воловик и др. 1989.

116. А. с. 1607092 СССР. Устройство для селективного подсчета рыб в потоке воды / А. И. Марколия, М. И. Мельников. 1990.

117. Акустическое рыбосчетное устройство "Дон-2". /Проспект межд. выст. "Инрыбпром-90". Л.: 1990, 2 с.9' 131. А. с. 1637727 СССР. Устройство для лова рыбы в рыбоводномводоеме/А. И. Марколия, И.И.Сизов, Б. В. Солуха и др. 1991, Б. и. № 12.

118. А. с. 1687181 СССР. Устройство для кормления и лова рыбы. / А. И. Марколия, И. И. Сизов, Б. В. Солуха и др. 1991, Б.и. № 40

119. Марколия А. И. Автоматическое гидроакустическое рыбосчетное устройство. Тр. межд. конф. "Рыбохозяйственные исследования океана". - Владивосток, 1999.

120. Марколия А. И. Акустические устройства для счета молоди рыб. Рыбн.хоз-во.Водн.хоз-во, 2003, №1, с. кй-^Т.

121. Степанов М. А. Рыбосчетная ГАС/Гидроакуст. энциклопедия /Под общ. ред. В. И. Тимошенко. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1999, с. 551-552.

122. Ашмарин И. П., Васильев Н. Н., Амбросов В. А. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1971, 75 с.

123. Бурнашов В. X., Румянцев Д. Н., Сизов И. И. и др. Видеоакустическая подводная установка и опыт ее использования в биоакустических и гидрофизических исследованиях на шельфе. В кн.:

124. Ф Акустические методы и средства исследования океана: Тез. докл. 1-й

125. Дальневост. акуст. конф. "Человек и океан". Владивосток, 1974, ч. II, с. 178-181.

126. Марколия А. И. Гидролокатор для наблюдения за поведением подводных объектов. Труды Всероссийской межвузовской научн.-техн.конф.«Фундаментальные и прикладные вопросы физики и математики», 2002, с

127. Марколия А. И. Применение рыболокатора для исследования поведения рыб в потоке воды. — Труды Камчатского технического госуниверситета (юбилейный выпуск), 2002, с. S3

128. Марколия А. И., Исследования по автоматическому учету рыб в рыбоходах// Изв.вузов. Сев.-Кавк.регион. Естеств.науки. Приложение. 2003.№4.с.

129. Марколия А.И. Гидроакустическое рыбосчетное устройство для шлюзов, каналов и рек// Изв.вузов. Сев.-Кавк.регион. Естеств.науки. Приложение. 2003.№4.с.

130. ЗайдельА.Н. Погрешности измерений физических величин. -Л.: Наука, 1985. 112 с.

131. А. с. 920787 СССР. Устройство для подсчета молоди рыб в потоке воды / А. И. Марколия. — 1982, Б. и. № 14.

132. Л. с. 970408 СССР. Устройство для счета молоди рыб в трубопроводе / А. И. Марколия. — 1982, Б. и. № 40.

133. Докукин М. М., Марколия А. И., Сизов И. И. Акустическое

134. Ф устройство для количественного учета молоди рыб в трубопроводе. Вкн.: "Применение акустических методов и устройств в науке, технике и производстве" (АМУ-У1-84). Тбилиси: ГРП НТО - Приборпром, 1984. -с. 51-56.

135. Марколия А. И., Сизов И. И. Гидроакустическое устройство для подсчета молоди рыб в трубопроводе. Рыбн. хоз-во, 1985, № 9, с. 35-3 6.

136. Докукин М. М., Марколия А. И. Исследования по подсчету молоди рыб, выпускаемых рыбоводными заводами. В сб. "Технические средства марикультуры". Труды ВНИРО. - М.: ОНТИ ВНИРО, 1986,• с. 102-109.

137. Акустическое рыбосчетное устройство АРСУ-ТМ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Шифр "Бахтемир". Отчет о НИР / Сухумский филиал НИИ "Атолл". Научн. руководитель: А. И. Марколия. -Сухуми, 1989, 18 с.

138. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. — М.: Машиностроение, 1975. 560 с.