Method for monitoring fish migration using the acoustic shadow analysis

摘要

Przedmiotem wynalazku jest sposób monitoringu migracji ryb z wykorzystaniem analizy cienia akustycznego, przeznaczony do zliczania ilości ryb przemieszczających się w wodzie w obrębie wiązki akustycznej sonaru bocznego z uwzględnieniem kierunku poruszania się ryb, rozmiaru ryb, gatunku ryb i prędkości poruszania się ryb. Sposób polega na tym, że co najmniej jeden przetwornik ultradźwiękowy montuje się w ustalonym punkcie zbiornika wodnego, korzystnie koryta wodnego, na ustalonej wysokości h0 od dna zbiornika wodnego, korzystnie koryta wodnego, pod określonym kątem oraz, który generuje kierunkową wiązkę akustyczną skierowaną w toń wodną pod określonym kątem, uderzającą w dno i/lub przedmioty znajdujące się w toni wodnej, a odbita wiązka akustyczna wraca do przetwornika ultradźwiękowego, przy czym w pierwszej kolejności do przetwornika ultradźwiękowego docierają wiązki akustyczne odbite od przemieszczającej się ryby, następnie wiązki akustyczne odbite od dna lub przedmiotów znajdujących się najbliżej przetwornika ultradźwiękowego, a jako ostatnie z coraz większym opóźnieniem czasowym, do przetwornika ultradźwiękowego docierają wiązki akustyczne odbite od obszarów położonych w większej odległości od przetwornika, ciało ryby przesłania cześć wiązki akustycznej. Na dnie tworzy się cień akustyczny ryby pomiędzy punktami początku cienia (xp) i końca cienia (xk), po czym analizuje się różnice czasowe pomiędzy sygnałami odbitymi od ryby oraz od punktów początku cienia (xp) i końca cienia (xk). Obszar cienia akustycznego, z którego nie następuje odbicie wiązki akustycznej, jest obszarem zawartym pomiędzy punktami początku cienia (xp) i końca cienia (xk), następnie w oparciu o znajomość wysokości zamontowania przetwornika od dna (ho) oraz wyznaczonych na podstawie dokładnego pomiaru czasu pomiędzy wysłaniem impulsu, a jego powrotem po odbiciu, odległości ryby od przetwornika ultradźwiękowego (d), odległości punktów początku cienia (xp) i końca cienia (xk) od przetwornika, a także analizy trygonometrycznej, oblicza się wysokość ryby (Yr) z zależności: Yr = h0*d*(Xk-Xp)/Xp*?[(h0)2+(Xk)2], a w wyniku wysyłania szeregu kolejnych impulsów skanujących przepływającą rybę, uzyskuje się kolejne cienie, które odwzorowują kształt ryby.