一种基于低噪声自动巡航式双体无人艇的渔业资源探测声呐平台设计
随着对海洋牧场自动化监测预警与智能化管理需求的日益增长和声呐技术的不断发展，有必要设计一种声学无人探测平台。我国海洋牧场生境与生物资源传统调查评估技术费时费力、准确性较低，且牧场空间规划布局缺乏科学合理依据，使用渔业资源探测声呐进行高精度的海洋牧场资源量探测可为现代化海洋牧场高质量发展提供技术保障。目前常用的船载声呐探测系统，多应用于渔船、拖船等有人船舶，通过人力辅助进行装置的收放，出海实验人员存在一定危险性，且探测船只噪声大，巡航存在较大偏差。一种基于低噪声自动巡航式双体无人艇，适用于水面无人艇的渔业资源声学探测，低噪声、无污染，且可自主导航，规划路线航行；可更换各种渔业资源探测声呐系统，实时收集大量数据，为渔业资源探测提供关键信息。
本研究解决其技术问题所采用的技术方案如图1所示：双体无人艇、电子仓、换能器，所述电子仓位于双体无人艇的设备仓内，双体无人艇下方中间位置设置有升降杆，换能器安装在升降杆上。
图 1
本研究适用于水面无人艇的渔业资源声学探测，低噪声、无污染，可通过遥控器控制无人艇的航行；通过法兰盘安装拆卸，安装更换方便；减小搭载船只噪音对声呐探测的影响，探测结果更加准确；通过设置升降杆，搭载小型化设计的全频段（38k、70k、120k、200k、300k、450k、750k）渔业资源探测声呐系统，可以对水下不同深度渔业资源进行探测。其噪声在20Hz-10kHz频段内，除个别线谱外，噪声强度均低于90dB，明显小于小型船只的噪声120dB。
利用本研究的自动巡航式双体无人艇在日照阳光海洋牧场人工鱼礁区，搭载小型化渔业资源探测声呐系统进行规划航迹自动巡航测试，如图2所示，声图中可以明显看到探测区域的人工鱼礁形状分布及位置，鱼群深度大小，获得的声学数据可以进行渔业资源评估。
图 2
通过渔业资源评估得出密度估计结果（3次样条插值拟合，10分钟评估一次），如图3所示，其中在12:20附近2m~2.25m鱼资源量最大，为0.68 ind/m3，该时段所有水层鱼平均密度为0.08 ind/m3。
图3
附件：
