Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ЭХОИНТЕГРАЦИОННОГО МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МЕЛКИХ РЫБ И ЗООПЛАНКТОНА НА ПРИНЦИПАХ НЕЛИНЕЙНОЙ АКУСТИКИ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭХОИНТЕГРАЦИОННОГО МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МЕЛКИХ РЫБ И ЗООПЛАНКТОНА НА ПРИНЦИПАХ НЕЛИНЕЙНОЙ АКУСТИКИ Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
59
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭХО-ИНТЕГРАЦИЯ / ОБРАТНОЕ РАССЕЯНИЕ / ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ АНТЕННА / ШИРОКОПОЛОСНОСТЬ / ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ / ECHO INTEGRATION / BACKSCATTERING / PARAMETRIC ARRAY / BROADBAND / BEAM PATTERN

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Вишневецкий Вячеслав Юрьевич, Колесник Денис Александрович, Старченко Ирина Борисовна, Тимошенко Владимир Иванович

Использование гидроакустических средств для изучения жизни в океанах является важный инструментом для исследований в области морской биологии. Центральной целью биологической океанографии является понимание механизмов регуляции популяций планктонных животных. Зоопланктон является ключевым компонентом пищевых сетей. Обычно использовались биологические методы отбора проб для измерения концентрации зоопланктона. Эти методы основаны на отборе проб зоопланктона в сетях. Подводные акустические технологии являются одним наиболее эффективных инструментов для обнаружения и картографирования организмов водной толщи, таких как зоопланктон. Количественное измерение морского зоопланктона с помощью гидролокаторов требует детального знания их рассеивающих свойств. В данной работе предлагается усовершенствовать известный метод дистанционной идентификации мелких рыб и зоопланктона - метод эхо-интеграции - путем применения в качестве активного гидроакустического средства параметрической антенны, основанной на принципе нелинейного взаимодействия акустических волн. Данные антенны имеют широкий диапазон рабочих частот и узкую диаграмму направленности при практическом отсутствии бокового поля. Это позволит повысить эффективность поиска и оценки скоплений зоопланктона и мелкой рыбы, что является важной народнохозяйственной задачей. Рассмотрены теоретические предпосылки для реализации эхо-интеграционного метода с использованием средств нелинейной гидрокустики. Сделаны предположения о равномерности распределения гидробионтов в рассеивающем объёме, независимости расположения объектов от оси диаграммы направленности и большом размере скопления гидробионтов по сравнению с шириной луча параметрической антенны. В выражении для определения эхо-сигнала от множественных источников предложено использовать диаграмму направленности параметрической антенны в сферических координатах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Вишневецкий Вячеслав Юрьевич, Колесник Денис Александрович, Старченко Ирина Борисовна, Тимошенко Владимир Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INVESTIGATION OF ECHOINTEGRATION METHOD OF SMALL FISH AND ZOOPLANKTON REMOTE IDENTIFICATION ON THE PRINCIPLES OF NONLINEAR ACOUSTICS

The use of sonar to study life in the oceans is an important tool for research in marine biology. The сentral goal of biological oceanography is to understand the mechanisms of regulation of plankton populations. Zooplankton is a key component of food webs. Biological sampling methods were commonly used to measure zooplankton concentrations. These methods are based on sampling zooplankton in nets. Underwater acoustic technologies are one of the most effective tools for detecting and mapping aquatic organisms such as zooplankton. Quantitative measurement of marine zooplankton using sonar equipment requires a detailed knowledge of their scattering properties. In this paper it is proposed to improve the known method of remote identification of small fish and zooplankton, an echo integration method, by using the parametric array, as an active sonar, based on the principles of nonlinear interaction of acoustic waves. These arrays have a wide range of operating frequencies and a narrow beam pattern in the practical absence of a side field. This will improve the efficiency of search and evaluation of zooplankton and small fish accumulations, which is an important economic task. Theoretical prerequisites for the implementation of the echo-integration method using nonlinear hydroacoustics are considered. Assumptions were made about the uniformity of distribution of hydrobionts in the scattering volume, the independence of object location from the directivity axis and a large accumulation of aquatic organisms compared to the beam width of the parametric array. In the expression of determining the echo signal from multiple sources it is proposed to use the beam pattern of the parametric array in spherical coordinates.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ЭХОИНТЕГРАЦИОННОГО МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МЕЛКИХ РЫБ И ЗООПЛАНКТОНА НА ПРИНЦИПАХ НЕЛИНЕЙНОЙ АКУСТИКИ»

УДК 534.222 DOI 10.23683/2311-3103-2019-6-174-182

В.Ю. Вишневецкий, Д.А. Колесник, И.Б. Старченко, В.И. Тимошенко

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭХОИНТЕГРАЦИОННОГО МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ МЕЛКИХ РЫБ И ЗООПЛАНКТОНА НА ПРИНЦИПАХ НЕЛИНЕЙНОЙ АКУСТИКИ*

Использование гидроакустических средств для изучения жизни в океанах является важный инструментом для исследований в области морской биологии. Центральной целью биологической океанографии является понимание механизмов регуляции популяций планктонных животных. Зоопланктон является ключевым компонентом пищевых сетей. Обычно использовались биологические методы отбора проб для измерения концентрации зоопланктона. Эти методы основаны на отборе проб зоопланктона в сетях. Подводные акустические технологии являются одним наиболее эффективных инструментов для обнаружения и картографирования организмов водной толщи, таких как зоопланктон. Количественное измерение морского зоопланктона с помощью гидролокаторов требует детального знания их рассеивающих свойств. В данной работе предлагается усовершенствовать известный метод дистанционной идентификации мелких рыб и зоопланктона - метод эхо-интеграции - путем применения в качестве активного гидроакустического средства параметрической антенны, основанной на принципе нелинейного взаимодействия акустических волн. Данные антенны имеют широкий диапазон рабочих частот и узкую диаграмму направленности при практическом отсутствии бокового поля. Это позволит повысить эффективность поиска и оценки скоплений зоопланктона и мелкой рыбы, что является важной народнохозяйственной задачей. Рассмотрены теоретические предпосылки для реализации эхо-интеграционного метода с использованием средств нелинейной гидрокустики. Сделаны предположения о равномерности распределения гидробионтов в рассеивающем объёме, независимости расположения объектов от оси диаграммы направленности и большом размере скопления гидробионтов по сравнению с шириной луча параметрической антенны. В выражении для определения эхо-сигнала от множественных источников предложено использовать диаграмму направленности параметрической антенны в сферических координатах.

Эхо-интеграция; обратное рассеяние; параметрическая антенна; широкополос-ность; диаграмма направленности.

V.Yu. Vishnevetskiy, D.A. Kolesnik, I.B. Starchenko, V.I. Timoshenko

INVESTIGATION OF ECHOINTEGRATION METHOD OF SMALL FISH AND ZOOPLANKTON REMOTE IDENTIFICATION ON THE PRINCIPLES OF NONLINEAR ACOUSTICS

The use of sonar to study life in the oceans is an important tool for research in marine biology. The сentral goal of biological oceanography is to understand the mechanisms of regulation of plankton populations. Zooplankton is a key component of food webs. Biological sampling methods were commonly used to measure zooplankton concentrations. These methods are based on sampling zooplankton in nets. Underwater acoustic technologies are one of the most effective tools for detecting and mapping aquatic organisms such as zooplankton. Quantitative measurement of marine zooplankton using sonar equipment requires a detailed knowledge of their scattering properties. In this paper it is proposed to improve the known method of remote identification of small fish and zooplankton, an echo integration method, by using the parametric array, as an active sonar, based on the principles of nonlinear interaction of acoustic waves. These arrays have a wide range of operating frequencies and a narrow beam pattern in the practical absence of a side field. This will improve the efficiency of search and evaluation of zooplankton and small fish accumula-

* Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 19-32-90167.

tions, which is an important economic task. Theoretical prerequisites for the implementation of the echo-integration method using nonlinear hydroacoustics are considered. Assumptions were made about the uniformity of distribution of hydrobionts in the scattering volume, the independence of object location from the directivity axis and a large accumulation of aquatic organisms compared to the beam width of the parametric array. In the expression of determining the echo signal from multiple sources it is proposed to use the beam pattern of the parametric array in spherical coordinates.

Echo integration; backscattering; parametric array; broadband; beam pattern.

Введение. Зоопланктон занимает ключевое положение в пелагической пищевой сети, поскольку он передает органическую энергию, производимую одноклеточными водорослями посредством фотосинтеза, на более высокие трофические уровни, такие как пелагические рыбные запасы, эксплуатируемые человеком [1]. Наличие зоопланктона нужного размера, в нужном месте и в нужное время в течение первого периода кормления личинок рыб составляет известную гипотезу соответствия/несоответствия Кашинга (Cushing). Помимо хищничества, он рассматривает зоопланктон как наиболее важный экологический фактор, контролирующий годовую численность большого числа промысловых рыбных запасов, которые, как известно, подвержены сильным колебаниям. Выпас зоопланктона также в значительной степени определяет количество и состав вертикального потока частиц. Это не только подпитывает сообщество бентоса, но и способствует удалению избыточного антропогенного CO2 из атмосферы путем осаждения и захоронения органических и неорганических соединений углерода. Поэтому важно расширять наши знания по всем аспектам экологии зоопланктона на основе взаимоувязанных методов понимания и прогнозирования воздействия экологических изменений на рыбные запасы. Важность понимания динамики и взаимодействия зоопланктона привела к разработке и применению разных методов для наблюдения и количественной оценки.

Количественно оценить наличие зоопланктона можно контактным и бесконтактным (дистанционным) способами.

К контактному способу относится сбор проб в водоемах [2]. Отобранные образцы подвергаются консервации, этикетированию, качественной и количественной обработке. Эти методы предназначены для долговременного мониторирования и прогнозирования состояния зоопланктона в конкретных водоёмах.

Бесконтактные способы позволяют дистанционно оценить как наличие планктона так и некоторые количественные характеристики скоплений. К таким методам относится спутниковая [3] и аэрофотосъемка [4] и гидроакустические методы [5].

Проблема оценки экологического состояния воды и перспектив сохранения жизнеспособности ее экосистемы является сегодня одной из приоритетных. Для построения таких оценок необходимы методы сбора данных, пригодные для охвата больших площадей и обработки достаточного количества наблюдений за единицу времени. Информация, получаемая с помощью спектрорадиометров, оснащенных околоземными спутниками, формируется в банках данных с необходимой частотой и в необходимом количестве. Такая методика позволяет построить модели динамики фитопланктона с учетом сезонной и межгодовой изменчивости, а также региональных особенностей наблюдаемых объектов [6, 7].

Целью работы является исследование и анализ дистанционных гидроакустических методов зондирования водной среды, выбор оптимальных характеристик.

Обзор методов. Акустика имеет значительную, но все же довольно ограниченную историю применения в исследованиях зоопланктона. Простые причины -относительная новизна и сложность инструмента выборки. Методология, связанная с использованием акустики для изучения зоопланктона, имеет свои корни в

акустике рыболовства. Как и в прикладных исследованиях в области рыболовства, акустика может использоваться для быстрого получения синоптической информации о распределении зоопланктона, например, с помощью эхолота. Первоначальные усилия в области количественных акустических исследований зоопланктона основывались на методах, связанных с рыбообнаружением, и с тех пор они получили дальнейшее развитие.

Основное различие между исследованиями с участием рыб и зоопланктона заключается в том, что рыбы как акустические рассеиватели относительно похожи, если пренебречь различиями из-за наличия или отсутствия плавательного пузыря, изменяющегося главным образом с размером, в то время как скопления зоопланктона обычно содержат ряд видов с совершенно различными акустическими свойствами, которые изменяются как с видом, так и с размером [1]. Это различие определило эволюцию методологии акустики зоопланктона. Центральное место в этой эволюции занимали: разработка эхолотов со многими частотами, охватывающими широкий диапазон частот; математические методы для вывода значимых биологических параметров из многочастотных данных и усовершенствованные модели акустического рассеяния, которые включают основные анатомические особенности зоопланктона.

В работе [8] описано возможное применение секторного сканирующего гидролокатора для измерения пространственной плотности морских организмов. Два исследованных метода оценки называются подсчетом эхо-сигналов и интеграцией эхо-сигналов. Эти методы широко используются для оценки эффективности рыболовства с помощью эхолота с одним преобразователем. Одним из основных ограничений систем оценки с одиночными датчиками является то, что они не могут обеспечить как высокое разрешение, так и хороший объем покрытия. Однако акустическая система оценки, в которой используется секторный сканирующий гидролокатор, может обеспечить и то, и другое.

В работе [9] говорится, что, количественные эхолоты широко и эффективно используются для целей обследований рыбных ресурсов, экологических исследований и селективного рыболовства. Были разработаны современные и сложные системы, такие как SIMRAD EK500 и Kaijo KFC 3000. Их отличительные функции - метод разделения луча, многочастотность, интеграция эха по малой площади и наличие ПО для обработки данных. Однако, существуют проблемы, которые требуют решения: мертвые зоны вблизи поверхности моря и вблизи дна, уклонение рыбы от приближающегося судна, низкая плотность отбора проб из-за резкого вертикального луча, трудности в идентификации видов, трудности в измерении силы цели (TS) для относительно плотной школы, изменение TS из-за изменения плавательного пузыря и наклона и т. д.

В диссертации на соискание степени PhD «Разработка гидроакустических методов обнаружения рыб на мелководье» [910] гидроакустический метод обнаружения рыбы основывается на одном или нескольких преобразователях расщепленного луча. Датчики можно зафиксировать или передвинуть, их можно установить с акустической осью вниз или под наклоном. Кроме того, "метод" относится не только к получению эхосигнала, но и к процессу обнаружения. Эта процедура охватывает анализ данных и интерпретацию результатов анализа. Три датчика, получение, анализ и интерпретация составляют сущность метода. Сбор данных включает в себя такие задачи, как выбор оборудования и площадок, монтаж оборудования, настройка параметров эхолота и регистрацию данных. Анализ включает в себя обнаружение нужной информации из записанных данных, в то время как интерпретация преобразует эту информацию в полезную статистику.

В работе [11] были одновременно использованы два инструмента: FishTV (Jaffe et al., 1995) и ОПСТ (оптическая последовательная секционная томография) (Palowitch and Jaffe, 1994, 1995). FishTV использует ультразвук (445 кГц) для того чтобы обнаружить местонахождение микронектона (>1 см) в трехмерном объеме. ОПСТ измеряет лазерно-стимулированную флуоресценцию на площади 70 х 70 см с разрешением 0,67 см. Данные, описанные в этой статье, представляют собой первые результаты, полученные при помощи объединённой акустической / оптической системы. Эти данные выявили взаимосвязи между мелкомасштабными распределениями фитопланктона и зоопланктона. Фитопланктон показал большое количество микромасштабных (1-10 см) неоднородностей. Зоопланктон показал сильные корреляции с "фоновой" флуоресценцией (т.е. первичным, постоянным подповерхностным максимумом флуоресценции), но не показал соответствующего усиления в наиболее интенсивном пике флуоресценции. Некоторые из наиболее перспективных направлений для будущих исследований включают измерения меньших акустических мишеней (т.е. использование более высокочастотных преобразователей), вспомогательный отбор проб для проверки гипотез о качестве и типе пищи, а также лучшее понимание реакции растительноядного зоопланктона на микромасштабную неоднородность окружающей среды. Одновременное использование оптических и гидроакустических систем дает много потенциальных преимуществ.

В книге [1] отмечается, что акустические исследования зоопланктона играют значительную роль, но пока еще редко используются. Первые упоминания о применении гидроакустических средств и методов относятся к 1977 г. [12]. С тех пор появились многочастотные (до 21) системы, физически обоснованные математические модели рассеяния, математический обратный метод, который преобразует акустические данные в распределение по размерам биологических рассеивателей. Также исследовались физические свойства зоопланктона. Хотя существуют значительные отличия рыбопоисковой акустики от акустики зоопланктона, присутствуют значительные пересечения между этими областями. Например, уравнение гидролокации, эхоинтеграция, калибровка и инструментарий у них общие. Используются многочастотные системы в диапазоне от 100 кГц до 100 МГц, причем диапазон выбран так, чтобы различить зоопланктон в диапазон от 0,1 до 10 мм.

В работе [13] для таргетинга зоопланктона корейские ученые оценили его плотность с помощью шести частот. Район исследования - залив Саками в Японии (Hwang, 2008). В прибрежных водах у Ульджина акустическая плотность зоопланктона сравнивалась с плотностью сети "закрыто-открыто-закрыто". В Южной Корее виды, предназначенные для гидроакустических исследований, включали анчоусы, медуз, зоопланктон и всех рыб, а не конкретных видов, в районах исследования в течение относительно короткого периода времени. Две стандартные частоты (38 и 120 кГц) для гидроакустических съемок были использованы для оценки численности видов в Южном море у берегов Южной Кореи.

В работе [14] отмечается, что подводно-акустические методы отбора проб дают преимущество перед традиционными сетчатыми методами отбора проб для исследования зоопланктона. В работе представлена методика извлечения как биологической, так и физической информации из данных высокочастотного гидролокатора. Эти методы могут предоставить информацию, которая улучшит понимание пространственного и временного распределения зоопланктона. В работе использованы акустические данные, преобразованные в информацию о биологических организмах и модели рассеяния. Для прогнозирования количества звука, рассеянного зоопланктоном, моделировался процесс численного обратного рассеяния с использованием приближения искаженной волны Борна. Как акустические измерения,

так и модели рассеяния показали, что уровни акустического рассеяния сильно зависят от ориентации зоопланктона. Акустическое обратное рассеяние от зоопланктона зависит от свойств материала (т.е. скорости звука и плотности зоопланктона), формы и размера, а также ориентации относительно падающей акустической волны. Модель искаженной волны значительно повышает точность акустических съемок зоопланктона. Исследования проводились с использованием научно-исследовательского судна в районе острова Серибу Пари, Индонезия, на глубинах 10-30 м (рис. 1.). Измерения силы цели проводились на частотах 120, 200 и 400 кГц. Акустические датчики были круглыми с шириной диаграммы направленности 3 градуса.

Таким образом, все исследователи отмечают важность и полезность дистанционных гидроакустических методов оценки скоплений рыб и планктона. Наряду с достоинствами (бесконтактность, оперативность, работа с большими массивами данных в реальном времени, точность) имеется ряд недостатков. Для обеспечения многочастотности, эффективность которой отмечается многими исследователями, требуется использовать несколько антенн (на каждую частоту). Данные искажаются переотражениями от дна и поверхности моря. На результат сильно влияет изменчивость параметров внешней среды (температура, соленость, плотность и пр.).

Теоретическая модель. Метод эхо-интеграции широко и эффективно используется для акустических съемок рыбных ресурсов [15]. Если эхо-интегрирование выполняется для широкополосного сигнала, то можно получить больше информации и повысить точность и точность акустической съемки обилия рыб. Предлагается в качестве источника широкополосного акустического сигнала использовать параметрическую антенну, преимущества и характеристики которой известны и описаны [16-20].

Акустическое давление эхо-сигнала от множественных источников N (рыб, зоопланктоона) можно записать в виде

= ехр(-4Ш-) - , а)

(гЛ>) '=1

где Р0 - начальное акустическое давление от источника, г0=1 м, а - коэффициент поглощения, ф =ф(© - диаграмма направленности параметрической антенны (ДН) в направлении /'-го объекта в сферических координатах (г,0г),

- поперечное сечение обратного рассеяния /-го объекта.

Уравнение (1) может быть переписано в виде

1- = °ЦФ4 (в,*) п (в,ф)е„(Ъ-Ф) Л' (2)

(Г/Г0 ) 2 О

где п, Ц с и т - объемная плотность, пространственный угол нахождения объектов, скорость звука и длительность импульса, соответственно.

Если объекты распределены равномерно в пространстве, то для (1) можно записать

/2 = схр (-4аг) с^^п{а), (3)

0 (г/Г )4 2 ^

где

(4)

W= |ф4 (0,^) d Q

2п

(О=^ 1Ф 4 (®, Ф)й а

(5)

П - средняя объемная плотность, ¥ - эквивалентная ДН, - усредненное

поперечное сечение обратного рассеяния. В уравнении (5) ((&,ф) в общем

случае представляет собой усредненное значение по отношению к распределению осей ориентации. Если распределение осей ориентации не зависит от положения объекта по отношению к оси ДН и ширина ДН мала (что в общем случае соответствует параметрам параметрической антенны), то можно разделить направленность и поперечное сечение обратного рассеяния как [15]

л = 1 |ф 4 (©,ф) а о,

где ( . - усредненное поперечное сечение обратного рассеяния в телесном угле Ц - коэффициент [15]. Если размер группы объектов большой по сравнению с шириной ДН или интеграция выполнялась по множеству посылок, то и п=1,

соответственно, (( Л = ( .

Были рассчитаны зависимости акустического давления эхо-сигнала рассеяния с использованием выражения (2) для различных волновых размеров рассеивателей.

260 270 280 2 е

б

Рис. 1. Индикатрисы рассеяния для волновых размеров: а - 0.1; б - 1; в - 10

а

е

Из рис. 1 видно, что уровни рассеянного акустического сигнала зависят от угла рассеяния и волнового размера. Для малых особей поле более равномерное, чем для больших. Максимум рассеянного поля наблюдается в прямом (0) и обратном направлениях (180). Причем случай в соответствует практически полному прохождению акустической волны через препятствие.

Заключение. Акустические методы отбора проб при помощи эхо-интеграции обеспечивают преимущество по сравнению с традиционным сетевым отбором проб для исследования зоопланктона. Эти методы могут предоставить информацию, которая улучшит понимание пространственного и временного распределения зоопланктона. Численно процесс обратного рассеяния был смоделирован с использованием уравнения гидролокациии и сечения обратного рассеяния. В качестве диаграммы направленности предложено использовать решения для определения направленности параметрической антенны, обеспечивающей необходимую широ-кополосность сигнала. Модель рассеяния показала, что уровни акустического рассеяния зависят от ориентации и волновых размеров зоопланктона. Акустическое обратное рассеяние от зоопланктона также зависит от ориентации относительно падающей акустической волны. Измерение данных зоопланктона и анализ модели обеспечивают основу для будущих акустических исследований, а именно зависимостей индикатрис рассеяния от свойств материала (т.е. скорости звука и плотности зоопланктона), его форм и размеров.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.

1. Zooplankton Methodology Manual (Руководство по методологии зоопланктона), Academic Press, NY, 2000. Edited by M. Huntley, R. Harris, P. Weibe, J. Lenz, H.R. Skjoldal.

2. Долганова Н.Т., Надточий В.В. Состав, сезонная и межгодовая динамика зоопланктона залива Петра Великого (Японское море) // Известия ТИНРО. - 2015. - T. 181. - С. 169-190.

3. Абакумов А.И., Пак С.Я. Модельные методы оценки содержания фитопланктона и расчет первичной продукции в Японском море по спутниковым данным // Вестник ДВО РАН. - 2016. - № 4. - С. 78-86.

4. Мокиевский В.О., Исаченко А.И., Макаров А.В. Применение дистанционных методов в изучении донных сообществ: учеб.-метод. пособие «Комплексные экологические исследования шельфовой зоны». - М., МГУ им. М.И. Ломоносова, 2015. - С. 80-124.

5. Кузнецов М.Ю. Гидроакустические методы и средства оценки запасов рыб и их промысла. Ч. 1. Гидроакустические средства и технологии их использования при проведении биоресурсных исследований ТИНРО-центра // Известия ТИНРО. - 2013. - Т. 172. - С. 20-51.

6. Левин В.А., Алексанин А.И., Алексанина М.Г. и др. Разработка технологий спутникового мониторинга окружающей среды по данным метеорологических спутников // Открытое образование. - 2010. - № 5. - С. 41-49.

7. Kyung-Ae Park, Ji-Eun Park, Min-Sun Lee, Chang-Keun Kang. Comparison of composite methods of satellite chlorophyll-a concentration data in the East Sea // Korean J. Remote Sensing. - 2012. - Vol. 28, 6. - P. 635-651.

8. Ehrenberg J. Echo counting and echo integration with a sector scanning sonar // Journal of Sound and Vibration. - 1980. - Vol. 73, Issue 3. - P. 321-332.

9. Furusawa M. New technologies for quantitative echo sounders // Meeting of Scientific Committee for Ocean Research, 2000.

10. Balk H. Development of hydroacoustic methods for fish detection in shallow water: Thesis for the degree of Doctor Scientiarum. - Universitetet i Oslo, 2001.

11. Jules S. Jaffe, Peter J.S. Franks and Andrew W. Leising Одновременная визуализация распределения зоопланктона и фитопланктона // Oceanography. - l998. - Vol. 11, No. 1. - P. 24-29.

12. Holliday D.V. Extracting bio-physical information from acoustic signatures of marine organisms // Oceanic sound scattering prediction. - Plenum Press, NY, 1977. - P. 619-624.

13. KangM. Overview of the Applications of Hydroacoustic Methods in South Korea and Fish Abundance Estimation Methods // Fisheries and aquatic sciences. - 2014. - Vol. 17 Issue 3. - P. 369-376.

14. Manik H. Acoustic Observation of Zooplankton Using High Frequency Sonar // Indonesian Journal of Marine Sciences. - 2015. - Vol 20 (2). - P. 61-72.

15. Takao Y. andFurusawaM. Dual-beam echo integration method for precise acoustic surveys // ICES Journal of Marine Science. - 1996. - Vol. 53. - P. 351-358.

16. Новиков Б.К., Руденко О.В., Тимошенко В.И. Нелинейная гидроакустика. - Л.: Судостроение, 1981. - 264 с.

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

18. Hwanga Y., Ahna H., Nguyena D.-N., Kimb W., Moona W. An underwater parametric array source transducer composed of PZT/thin-polymer composite // Sensors and Actuators A: Physical. - 2018. - Vol. 279. - P. 601-616.

19. Humphrey V.F. Parametric arrays: laboratory applications in underwater acoustics // 6th European Conference on Underwater Acoustics, 2002.

20. Maria Campo-Valera, Miguel Ardid, Didac D., Tortosa, Ivan Felis, Juan A. Martinez-Mora, Carlos D. Llorens, Pablo Cervantes. Acoustic Parametric Signal Generation for Underwater Communication // Sensors (Basel). - 2018. - Vol. 18 (7). - P. 21-49.

REFERNCES

1. Zooplankton Methodology Manual (Руководство по методологии зоопланктона), Academic Press, NY, 2000. Edited by M. Huntley, R. Harris, P. Weibe, J. Lenz, H.R. Skjoldal.

2. Dolganova N.T., Nadtochiy V.V. Costav, sezonnaya i mezhgodovaya dinamika zooplanktona zaliva Petra Velikogo (YAponskoe more) [Composition, seasonal and interannual dynamics of zooplankton in Peter the Great Bay (sea of Japan)], Izvestiya TINRO [Izvestiya TINRO], 2015, Vol. 181, pp. 169-190.

3. Abakumov A.I., Pak S.Ya. Model'nye metody otsenki soderzhaniya fitoplanktona i raschet pervichnoy produktsii v YAponskom more po sputnikovym dannym [Model evaluation methods the content of phytoplankton and calculation of primary production in the Japan sea according to satellite data], VestnikDVO RAN [Vestnik of Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences], 2016, No. 4, pp. 78-86.

4. Mokievskiy V.O., Isachenko A.I., Makarov A.V. Primenenie distantsionnykh metodov v izuchenii donnykh soobshchestv: ucheb.-metod. posobie «Kompleksnye ekologicheskie issledovaniya shel'fovoy zony» [Application of remote methods in the study of bottom communities: educational and methodological guide "Integrated environmental studies of the shelf zone"]. Moscow, MGU im. M.I. Lomonosova, 2015, pp. 80-124.

5. KuznetsovM.Yu. Gidroakusticheskie metody i sredstva otsenki zapasov ryb i ikh promysla. Ch. 1. Gidroakusticheskie sredstva i tekhnologii ikh ispol'zovaniya pri provedeni bioresursnykh issledovaniy TINRO-tsentra [Hydroacoustic methods and tools for assessing fish stocks and their fisheries. Part 1. Hydroacoustic tools and technologies for their use in conducting bioresource research at the TINRO center], Izvestiya TINRO [Izvestiya TINRO], 2013, Vol. 172, pp. 20-51.

6. Levin V.A., Aleksanin A.I., Aleksanina M.G. i dr. Razrabotka tekhnologiy sputnikovogo monitoringa okruzhayushchey sredy po dannym meteorologicheskikh sputnikov [Development of technologies for satellite environmental monitoring based on meteorological satellite data], Otkrytoe obrazovanie [Open education], 2010, No. 5, pp. 41-49.

7. Kyung-Ae Park, Ji-Eun Park, Min-Sun Lee, Chang-Keun Kang. Comparison of composite methods of satellite chlorophyll-a concentration data in the East Sea, Korean J. Remote Sensing, 2012, Vol. 28, №. 6, pp. 635-651.

8. Ehrenberg J. Echo counting and echo integration with a sector scanning sonar, Journal of Sound and Vibration, 1980, Vol. 73, Issue 3, pp. 321-332.

9. Furusawa M. New technologies for quantitative echo sounders, Meeting of Scientific Committee for Ocean Research, 2000.

10. Balk H. Development of hydroacoustic methods for fish detection in shallow water: Thesis for the degree of Doctor Scientiarum. Universitetet i Oslo, 2001.

11. Jules S. Jaffe, Peter J.S. Franks and Andrew W. Leising Odnovremennaya vizualizatsiya raspredeleniya zooplanktona i fitoplanktona [Leasing Simultaneous visualization of zooplankton and phytoplankton distribution], Oceanography, 1998, Vol. 11, No. 1, pp. 24-29.

12. Holliday D.V. Extracting bio-physical information from acoustic signatures of marine organisms // Oceanic sound scattering prediction. - Plenum Press, NY, 1977. - P. 619-624.

13. KangM. Overview of the Applications of Hydroacoustic Methods in South Korea and Fish Abundance Estimation Methods, Fisheries and aquatic sciences, 2014, Vol. 17 Issue 3, pp. 369-376.

14. Manik H. Acoustic Observation of Zooplankton Using High Frequency Sonar, Indonesian Journal of Marine Sciences, 2015, Vol. 20 (2). pp. 61-72.

15. Takao Y. and Furusawa M. Dual-beam echo integration method for precise acoustic surveys, ICES Journal of Marine Science, 1996, Vol. 53, pp. 351-358.

16. NovikovB.K., Rudenko O.V., Timoshenko V.I. Nelineynaya gidroakustika [Nonlinear underwater acoustics]. Leningrad: Sudostroenie, 1981, 264 p.

17. Novikov B.K., Timoshenko V.I. Parametricheskie antenny v gidrolokatsii [Parametric antennas in sonar]. Leningrad: Sudostroenie, 1990, 256 p.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

18. Hwanga Y., Ahna H., Nguyena D.-N., Kimb W., Moona W. An underwater parametric array source transducer composed of PZT/thin-polymer composite, Sensors and Actuators A: Physical, 2018, Vol. 279, pp. 601-616.

19. Humphrey V.F. Parametric arrays: laboratory applications in underwater acoustics, 6th European Conference on Underwater Acoustics, 2002.

20. María Campo-Valera, Miguel Ardid, Dídac D., Tortosa, Ivan Felis, Juan A. Martínez-Mora, Carlos D. Llorens, Pablo Cervantes. Acoustic Parametric Signal Generation for Underwater Communication, Sensors (Basel), 2018, Vol. 18 (7), pp. 21-49.

Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н., профессор С.П. Тарасов.

Вишневецкий Вячеслав Юрьевич - Южный федеральный университет; e-mail: vuvishnevetsky@sfedu.ru; 347922, г. Таганрог, ул. Шевченко, 2, корп. Е; тел.: +78634371795; кафедра электрогидроакустической и медицинской техники; к.т.н.; доцент.

Колесник Денис Александрович - e-mail: denkolesnik@sfedu.ru; кафедра электрогидроакустической и медицинской техники; аспирант.

Тимошенко Владимир Иванович - e-mail: tivliv@sfedu.ru; кафедра электрогидроакустической и медицинской техники; д.т.н.; профессор.

Старченко Ирина Борисовна - ООО «Параметрика»; e-mail: ibstarchenko@gmail.com; 347902, г. Таганрог, ул. Свободы, 19/1; научный руководитель.

Vishnevetskiy Vyacheslav Yurievich - Southern Federal University; e-mail: vuvishnevetsky@sfedu.ru; 2, Shevchenko street, Е build., Taganrog, 347922, Russia; phone: +78634371795, the department of electrohydroacoustic and medical technology; cand. of eng. sc.; associate professor.

Kolesnik Denis Alexandrovich - e-mail: denkolesnik@sfedu.ru; the department of electrohydroacoustic and medical technology; postgraduate.

Timoshneko Vladimir Ivanovich - e-mail: tivliv@sfedu.ru; the department of electrohydroacoustic and medical technologyp dr. of eng. sc.; professor.

Starchenko Irina Borisovna - LLC "Parametrica"; e-mail: ibstarchenko@gmail.com; 19/1, Svo-boda street, Taganrog, 347902; scientific leader.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.