Гидроакустический двухчастотный программно-технический комплекс "AsCor"

Парадигмой создания системы является объединение серийно выпускаемых изделий (рыбопоисковых эхолотов, приемников глобальной навигационной системы GPS и электронно-вычислительных устройств) в единый комплекс, нацеленный на решения задач метода, и возложение метрологического обеспечения метода на программное обеспечение системы.

Состав аппаратной части определяется разработчиком под требования заказчика и под конкретные условия проводимых исследований. Основные технические характеристики одной из модификаций представлены в таблице:

Основные характеристики комплекса «AsCor»:

Программное обеспечение.

Программная часть комплекса «AsCor» предназначена для использования на компьютерах платформы х86 под управлением ОС “Windows” и состоит из двух частей:

1. программы сбора информации, используемой непосредственно на съемках;
2. программы камеральной обработки полученных данных.

Программная часть сбора информации в реальном масштабе времени обеспечивает:

• аналого-цифровое преобразование эхосигнала с программируемыми частотой выборки и усилением, ввод массива за посылку в компьютер при частоте следования посылок 10 – 0.5 Гц;
• преобразование элементов целочисленного массива в логарифмические значения амплитуды;
• программную корректировку значений элементов массива по закону 40Lg R с учетом параметризованных значений скорости звука, коэффициента затухания и значений коэффициентов усиления ВАРУ эхолота;
• масштабирование элементов массива относительно реперного значения амплитуды, определяемого по стандартной методике гидроакустической калибровки по эталонной цели;
• автоматическое определение положения дна с динамическим определением значения донного дискриминатора, учетом длительности донного сигнала, его формы и наследования ожидания донного сигнала по предыдущим реализациям для более полного учета придонных объектов;
• визуализацию процесса в привычном виде движущейся эхограммы, цветной или черно-белой (по выбору пользователя) с возможностью фазировки диапазона;
• автоматическое разделение одиночных и групповых целей по параметризованному двухстороннему критерию длительности с независимой параллельной корректировкой их амплитуд по законам 20Lg R и 40Lg R;
• визуализацию, в виде гистограммы, входного амплитудного распределения одиночных целей и восстановленного методом Крейга - Форбса распределения силы цели одиночных рыб за лаг и в слое, выбранных пользователем;
• вычисление и визуализацию, в виде таблицы, гидроакустических характеристик поверхностного и объемного рассеивания зарегистрированных объектов;
• ввод и визуализацию за каждую посылку навигационных данных с приемника GPS, набор навигационных данных определяется по желанию пользователя, по умолчанию – только широта и долгота места;
• электронную картографию по OLE-технологии с использованием геоинформационных продуктов других производителей, работающих как сервер вне процесса;
• запись на жесткий диск файла с оцифрованным эхосигналом и навигационными данными для последующей камеральной обработки, в заголовке файла записываются параметры системы при проведении съемки;
• контекстную справочную систему;

Камеральная часть программы является настольным приложением обработки данных, полученных системой при проведении гидроакустических съемок, с целью корректной их интерпретации в значения плотностей зарегистрированных рыбных скоплений и количественной оценки рыбных запасов на обследованной акватории.

В этой части программы покадрово (размер кадра определяется пользователем) выполняются все вышеописанные алгоритмы, (естественно за исключением считывания сигнала с эхолота и записи его на диск), но со значительными добавлениями. Покадровый просмотр файла позволяет соотнести темп восприятия информации человеком со скоростью обработки её компьютером и применить некоторые рекурсивные алгоритмы обработки, улучшающие восприятие информации пользователем и точность даваемых оценок.

В камеральной части программы дополнительно реализованы:

• раздельный просмотр кадра с одиночными целями или множественными.

  В кадре с одиночными целями, по отслеженным следам одиночных рыб, определяется фактическое число одиночных целей, попавших в зону обнаружения, а по максимуму амплитуды в каждом отслеженном следе, определяется реальная амплитуда сигнала от конкретной рыбы в момент нахождения её в максимальной близости к оси излучателя. Такой подход обеспечивает более аккуратное преобразование Крейга – Форбса для восстановления распределения силы цели;

• ручное определение положения дна.

  В случаях сложного рельефа или плотных придонных скоплений рыбы автоматический алгоритм поиска дна может захватывать дно или игнорировать рыбу, в этом случае пользователю предоставляется возможность ручной прорисовки дна, основываясь на своем опыте и человеческих возможностях по распознаванию образов. Такой подход обеспечивает более полный учет придонных объектов;

• интерактивное определение пользователем слоя обработки в кадре или фрагмента эхограммы;

• электронную картографию по OLE-технологии с использованием геоинформационных продуктов других производителей, работающих как сервер вне процесса;

• табличное представление характеристик обратного рассеивания и плотностей, зарегистрированных за кадр или фрагмент скоплений;

• восстановление размерного распределения одиночных рыб по восстановленному распределению силы цели. По умолчанию применяется зависимость Лоува, но предусмотрена возможность изменения вида зависимости длина – сила цели;

• возможность использования размерно-видовых данных контрольных обловов при получении значений плотности методом эхоинтегрирования;

• формирование и запись на диск результатов обработки файла в формате, импортируемом в известные табличные и текстовые редакторы;

• вывод результатов и эхограмм на печать;

• контекстная справочная система.