автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.17, диссертация на тему:Обоснование и разработка методов и средств промысловой биоакустики

На правах рукописи

Кузнецов Юрий Авивович

ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПРОМЫСЛОВОЙ БИОАКУСТИКИ

Специальность: 05.18.17 - "Промышленное рыболовство"

05.11.06 - "Акустические приборы и системы"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Владивосток 2004

Работа выполнена в Дальневосточном государственном техническом рыбохозяйственном университете (ФГОУ ВПО "Дальрыбвтуз")

Официальные оппоненты: доктор технических, наук,

профессор Кудрявцев В.И.

доктор технических, наук, профессор Проценко И.Г.

доктор физико-математических наук, профессор Короченцев В.И.

Ведущая организация: Тихоокеанский океанологический институт им. акад. Ильичева В.И. Дальневосточного отделения Российской академии наук

Защита диссертации состоится "21" октября 2004г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 307. 006. 01. ФГОУ ВПО "Дальрыбвтуз", по адресу: 690600 г. Владивосток, ул. Луговая, 52, корпус «Б».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО "Дальрыбвтуз".

Автореферат разослан пД/)" сентября 2004г. Учёный секретарь диссертационного

доктор технических наук, профессор

ЛЧОкЪ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В рыболовстве России не осуществлено экономическое событие, обязательное для - переходного периода к рыночным отношениям: смена экстенсивных форм развития на интенсивные. Чрезмерная концентрация промысловых усилий на нескольких традиционных объектах лова прежде всего связана с низкой технологичностью и узковидовой направленностью существующего промысла. Отсюда многочисленные издержки на промысле, дисбаланс интересов власти и бизнеса, отсутствие эффективных рычагов управления.

Осуществляемая административная реформа в стране во главу угла повышения конкурентоспособности рыболовства ставит программно-целевой аспект развития и проектное управление. Критерий многовидовой промысловой доступности, определяемый уровнем технологичности промысла, наряду с общедоступным уловом становится системообразующим в проектном управлении рыбохозяйственным комплексом. В такой постановке инновационный процесс обретает целевую направленность на создание и совершенствование технологий управляемого многовидового промысла. Задача регулирования промысловой доступности без увеличения размеров орудий лова и дополнительных затрат энергии решаема в тех технологиях лова, где раскрыты императивные факторы и механизмы формирования поведения рыб в промысловых физических полях.

Еще проф. Ф.И. Баранов (i960) при обосновании техники и технологий промысла настаивал на изучении поведения рыб, а проф. В.Р. Протасов (1965, 1978) подвел научную основу под феноменологию поведения рыб, придавая исключительную важность физиологии поведения в физических полях орудий лова, судов и средств управления. Представляя лов рыб как процесс управления гидробионтами, техническими средствами и состоянием среды, В.Н. Мельников (1988, 1990) рекомендует рассматривать его на методической базе современной кибернетики и считает чрезвычайно важным, принимать поведение объекта лова и результат лова за случайный или закономерный. В этой связи анализ промысловых операций на основе фундаментальных научных дисциплин об управлении с толкованием закономерностей формирования процесса более предпочтителен, чем альтернатива абстрагирования от них.

При использовании в управляемом технологическом процессе промысла производительной техники с жестко заданной кинематикой традиционный подход на основе-классических приемов математической теории систем позволил описать технику и организацию промышленного рыболовства на достаточно высоком уровне (Ф.И. Баранов, i960; A.B. Засосов, 1970; H.H. Андреев, 1970; А.И. Трещев, 1983; В.Н. Мельников, 1983, 1990; А.Л. Фридман, 1981; Л.В. Бочаров, 1990; В.И. Габрюк, 1995). В

'1 <-

то же время кибернетические вопросы биологии, инициированные основоположником кибернетики Н. Винером (1964) для прикладных наук, где биология ассимилирует с физикой и техникой, остались без глубоких проработок теоретиков промышленного рыболовства, что обеднило изучение проблемы устойчивого управления промысловыми процессами на научном уровне.

Дистанционное управление поведением рыб - ключевая проблема создания материало- и энергосберегающих технологий лова. Совершенные методы и средства промысловой биоакустики могут обеспечить решение проблемы. В этой связи актуальность темы исследования обусловлена следующими ключевыми проблемами: 1) недостаточным знанием внутренних и внешних мотивов поведения гидробионтов; 2) отсутствием технических средств дистанционного воздействия на их направленные реакции; 3) отсутствием методических основ структуризации множества факторных составляющих различной природы и их параметрического описания в функциональном взаимоСОдействии достижению цели устойчивого управления технологическим процессом лова. Это проблемы промышленного рыболовства, технической гидроакустики и прикладного использования положений общей теории систем.

Огромный массив информации об акустической активности гидробионтов получен в основном под влиянием оборонных и академических интересов морских держав. Среди отечественных работ, связанных с рыболовством, звукам рыб посвящены монографии Е.В. Шишковой (1977) и А.Ю Непрошина (1979). М. Фиш (1970) описал акустические характеристики 173 видов рыб Атлантики. Сигналы и шумы регистрировались безотносительно к биологической ситуации и сбор материалов велся как набор лингвистических знаков в интересах шумопеленгации. Более приближенно к теме управления поведением рыб изложены материалы в работах В.Р. Протасова (1965, 1973). Важен общий вывод: частотный спектр звуков, издаваемых гидробионтами, лежит в области ниже 2000 - 3000 Гц, т.е. в области максимальной чувствительности органов слуха рыб (50 - 2500 Гц) по Р. Марлеру (1967) и М.А. Сорокину (1983), некоторые сигналы и шумы несут информационную нагрузку.

В ряде рыбодобывающих стран разработаны имитаторы звуков гидробионтов на магнитострикционных преобразователях: сотрудниками ВНИРО (Трусканов, 1974) разработано и испытано устройство «Гринда» на кошельковом лове скумбрии, ими же создана аппаратура «Плёс», в Японии использован прибор Фиш-коллектор для привлечения рыб, а в Новой Зеландии - прибор «Акустолюр» (Воловова, 1978) и др. Однако приборы не реализованы в практике рыболовства, т.к. не достигнута стабильность воздействия на поведение рыб в изменчивых условиях промысла. Но многочисленные факты о комбинационном и устойчивом воздействии на поведение рыб примитивных способов, основанных на

использовании подручных материалов, и о влиянии на результативность лова шумов судов и орудий лова (Тарасов, I960; Протасов, 1965; Смыслов и др.,1966; Воловова и др., 1974; Chapman, 1969; Iversen, 1967) свидетельствовали о незавершенности работ.

После того, как «захлебнулась атака» с попыткой решить проблему дистанционного управления на традиционной методической основе и использовании средств современной гидроакустики, наступила «рутинная окопная работа» по созданию методической и инструментальной базы системного анализа. В рамках выполнения проблемы 0.74.01.10.05. ПСНТ СМ СССР «Мировой океан» (раздел «Гидробионика») были поставлены принципиальные вопросы освоения биоресурсов океана в связи с гидробионическими исследованиями акустических свойств рыб. При разработке методической базы среди фундаментальных основ наук о жизни отдано предпочтение общей теории функциональных систем академика П.К. Анохина (1973). Принцип самоорганизации всего живого положен в основу системного анализа природных биоакустических процессов и технологических процессов лова. С этих позиций в работе определены объект и предмет исследований.

Объект исследования -процесс формирования поведения рыб в естественных условиях обитания и в реальных условиях промысла, обуславливающий динамичность и результативность лова.

Предмет исследования - конгломерат составляющих (гидробионты, гидросфера, технические средства лова) и система функциональных связей биоакусгического содержания, обеспечивающих устойчивость процессу управления ловом.

Целью диссертационной работы является разработка гидроакустических методов и средств, обеспечивающих эффективное управление поведением рыб в процессе лова.

В соответствии с указанной целью в работе решаются следующие задачи:

- разработать методологию системного анализа процессов и методический аппарат гидробионических исследований в промысловой биоакустике, направленных на совершенствование технологий лова;

- определить закономерности взаимодействия системы "воздух-вода-гидробионты" на примере воздушно-пузырьковых завес, используемых в рыболовстве;

- исследовать акустическую активность гидробионтов, спектральные, энергетические и временные характеристики их сигналов и представить стереотипы акустического поведения в качестве моделей для управляемых технологий лова;

- экспериментально обосновать эффективные акустические стимулы для устойчивого управления поведением рыб в промысловых условиях;

- разработать пневмоакустические генераторы для интенсификации лова и рыбозащиты с учетом особенностей звукообразования открытопузырных рыб и китов;

- исследовать акустические шумы промысловых судов, поведение рыб в акустическом поле судна и разработать макет системы снижения шумов, отпугивающих рыбу;

- провести промысловые испытания пневмоакустических систем на ставном неводном, траловом и кошельковом лове рыб, экспериментально оценить эффективность их использования в рыбозащигных целях.

Научная новизна работы. Доказана целесообразность использования инструментальных приемов системного анализа в раскрытии основных свойств и закономерностей фррмирования устойчивого поведения гидробионтов в природных условиях и на промысле: 1) применен комплекс новых методов гвдробионики при биофизическом обосновании стимулов и моделировании их генераторов; 2) предложен оригинальный метод оценки промысловых акустических полей и их влияния на результативность лова. На этой методической базе удалось разработать не имеющие аналогов в практике мирового рыболовства устройства и способы, проверенные и внедренные в реальных условиях лова и рыбозащиты. Принципы построения и моделирования биофизических процессов перспективны для разработки новых многоцелевых технических средств и морских технологий.

Достоверность результатов исследований и разработок подтверждается высокой сходимостью природных биоакустических аналогов, результатов биофизического и биотехнического моделирования и сведений о поведении рыб в опытных, природных и промысловых ситуациях. Верность физических принципов, заложенных в основу пневмоакустических генераторов подтверждена измерениями и практическими результатами их использования в различных условиях лова. Используемые измерительно-регистрационные средства аттестованы на калибровочных стендах ВНИИФТРИ и других специализированных организаций.

Реализация результатов работы. Разработаны акустические излучатели, привлекающие и отпугивающие рыб, дана оценка их пригодности для дистанционного управления поведением рыб в промысловых условиях. Результаты исследований использованы в опытно-консггрукгорских разработках, в практике рыболовства и учебном процессе в следующих направлениях:

- разработана техническая документация и прошла промысловые испытания пневмоакустическая система «Лосось» на ставном неводном лове лососей Сахалина и Ю.Курил (повышение производительности лова горбуши в заливе Анива до 270-280 %).

- разработан макет устройства и произведены промысловые испытания на траловом лове минтая в Беринговом море буксируемой пневмоакустической системы «Дельфин» (при облове разреженных скоплениий минтая сравнительная уловистость повышается до 150 %);

- разработана рабочая документация и налажено производство пневмоизлучателей (ПИ) энергетического воздействия на поведение рыб для кошелькового лова тихоокеанской сардины, которыми было оснащено около 80 % судов кошелькового лова в системе ВРПО "Дальрыба";

- на кошельковом флоте ВРПО "Дальрыба" внедрена "Методика оценки параметров поведения рыб в зоне замета кошелькового невода в акустическом поле судна", алгоритм поведения заложен в ЭВМ-тренажер замета кошелькового невода и используется в учебном процессе ГОУ "Дальрыбвтуз";

- раскрыты корреляционные связи между параметрами акустических шумов промысловых судов и поведением рыб, выполнен технический проект и оборудовано судно СРТМ-800 опытной системой снижения отпугивающих рыбу шумов, физический эффект проверен на поведении тунцов (дистанция реагирования «транзитных» косяков тунцов на судно сокращается в 3-4 раза);

- пневмоакустическая система «Дельфин» прошла производственные испытания в ПО "Камчатрыбпром" в качестве средства отвода производителей сельди корфо-карагинского стада от заморных участков, ПИ «Сардина» - в качестве средств концентрации сельди на искусственных нерестилищах со стерильным субстратом (достигнут эффект задержания стайных сельдей на расстоянии более 1,5 - 2 км и обход ими заграждения, обыкрение на искусственном субстрате в 9,7 раз больше, чем на естественном, смертность на 2,9 % ниже).

Все эти испытания и внедрения подтверждены соответствующими протоколами и актами, приложенными к диссертации.

Апробация работы. Результаты исследований и разработок регулярно обсуждались на комиссии по гидробионике при ГКНТ СМ СССР по проблеме «Мировой океан» и бассейновой секции «Тихий океан». Основные материалы диссертации докладывались на Международных, Всесоюзных и Всероссийских конференциях и научно-технических совещаниях по использованию физических раздражителей в рыболовстве, по теории и прикладным вопросам гидроакустики, по промысловой океанологии, на научных семинарах и коллоквиумах ВНИРО, ТИНРО, ИЭМЭЖ РАН, ГОУ Калрыбвтуз, ГОУ Дальрыбвтуз, ТОВМИ, ДВГТУ и др., экспонировались на ВДНХ и ИНРЫБПРОМе.

По теме диссертации опубликовано 103 печатных работы, в том числе 4 монографии, 22 авторских свидетельства СССР на изобретения и патент РФ, тезисы 18 докладов на конференциях и совещаниях.

На защиту выносятся

- методические положения в анализе и разработках способов и средств промысловой биоакустики, основанные на принципах системной организации функций;

- биофизические закономерности взаимодействия системы «воздух — вода — щцробионты» на примере воздушно-пузырьковых завес, используемых в рыболовстве;

- биоакустические стереотипы поведения окрытопузырных рыб и дельфинов, их внутривидовые и межвидовые отношения;

- система физических стимулов дистанционного управления поведением рыб;

- технические модели акустических средств эффективного управления поведением рыб для различных условий промысла;

- методы исследования акустических шумов промысловых судов, установленные корреляционные зависимости между их параметрами и поведением рыб, меры снижения их влияния на результативность промысла;

- методы и средства промысловой биоакустики обеспечивающие повышение эффективности технологий управляемого ставного неводного, тралового, кошелькового лова и рыбозащиты.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения. Работа изложена на 408 страницах, содержит 98 рисунков и 31таблицу, а также приложения на \lj страницах. Библиографический список включает 219 наименований, из них 52 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение посвящено описанию состояния исследуемой проблемы и обоснованию актуальности темы. Сформулированы основные задачи исследований, научные результаты и положения, выносимые на защиту. Приведена общая характеристика, указана научная новизна и практическая ценность работы.

Первая глава содержит краткий анализ материалов, характеризующих акустическую активность гидробионтов, особенности слуха рыб и использование звуковых стимулов в рыболовстве. На его основе сделан вывод о необходимости более углубленного детерминистического подхода к оценке акустических свойств гидробионтов в связи с технологиями промысла. Для этого использованы новые приемы системного анализа (С.а.). Постановка работы выполнена в соответствии с общей теорией систем Л.Берталанфи (1969), но доработана, чтобы исключить свободое толкование целостной системы, освободить операторов комплексной разработки от множества описаний одного и того

же процесса, зависимых от субъективного понимания целесообразности.

В процессе лова конкретного объекта с его индивидуальными приспособительными свойствами существует внутренняя организация, единственная и адекватная только ему по биофизической и функциональной сути. Если оператор ее игнорирует или абстрагирует до уровня «стимул — ответ», он обедняет физическое описание и выхолащивает морской эксперимент.

В целекйобразовании и построении (структуризации) работы имеют право на существование две альтернативы: 1) в построении структуры цели участвует надсистема, и детерминация обусловлена активностью- и подготовкой разработчика; 2 ) мотивационные импульсы исходят изнутри биотехнической системы в силу действия природных законов самоорганизации, т.е. участвует определенный механизм целеобразования, реализующий функцию системоорганизующей детерминанты. В этой связи для построения комплексных НИОКР в области промысловой биоакустики в гл. 1 приведены системные понятия цели, целеобразования (структуры цели) и целенаправленного поведения (целевой функции поведения) биотехнической системы лова на основе принципа системной организации функций (П.К. Анохин, 1973; Ю.А. Кузнецов, 1985,1988)..

В таком аспекте С.а. в промысловой биоакустике - это метод определения структуры цели и целевой функции совершенствования промысловой системы, путей реализации цели, моделей разрабатываемых процессов и критериев оценки, прием последовательной детализации управляемой системы на составные части для параметрической оценки функций взаимодействия (взаимоСОдействия достижению основной цели) между ними, определения предпочтительности промежуточных целей, критериев, моделей и средств их достижения. Метод полезен для исследования таких слабоструктурированных систем, как технологические процессы лова, в последовательности «С.а. - синтез».

Управляемый процесс лова становится биокибернетическим, если параметры техники и тактики лова во времени и пространстве достаточно согласованы с изменчивыми биофизическими параметрами динамично протекающего процесса. В синтезируемой многофакторной модели существует императивный (системообразующий) фактор. Его роль в работе возлагается на конечный результат синтеза - согласованную с природными адаптациями рациональную технику и технологии промысла. Промежуточные цели и критерии оценки всех звеньев функциональной системы подчиняются основному системообразующему критерию -целевой функции системы (структуре цели).

Функциональная схема на рис: 1 демонстрирует непрерывность исследований и практических действий от системного уровня их организации через аналитические операции по выявлению доминант (факторов) до принятия проектных или тактических решений.

Рис. 1. Функциональная схема взаимодействия между уровнями системных и аналитических процессов:

1 - единый управляемый процесс лова; 2 - модель организации на основе аналитических процессов; 3 - каналы запроса; 3' - каналы управления; 4 -системообразующий фактор (техника и биологические свойства); 5 - операционная архитектоника и ее узловые механизмы.

Единая промысловая система (1), опирающаяся на технику и технологии лова, через операционный блок (5) влияет на организационную структуру управления процессом исследования и лова. Можно весь процесс исследования и управления ловом структурировать в упрощенную модель «стимул - ответ» и методом исследования операций абстрагировать внутреннюю биотехническую архитектонику (закономерное построение конструктивных элементов системы и их взаимосвязи). Тогда модель лишается биофизического содержания, и описание процессов становится статистическим. В предложенной автором схеме метод исследования операций применяется, но при системоорганизующем учете природных адаптации.

Принятая схема С.а. и системоорганизующий фактор (4) обязывают оператора при рассмотрении природного или технологического процесса

оценить параметры компонентов и функциональные связи, взаимосодействующие объективному прогнозу и достижению цели устойчивого управления технологическим процессом лова. Операционные процессы (5) более эффективны при использовании методической и инструментальной базы гидробионики. Правая ветвь в схеме ответственна за интерпретацию природных механизмов самоорганизации, левая — за системотехнику управления ловом адекватно состоянию (ситуации). Оценки состояний обеспечиваются обратными связями (3 - запрос текущих параметров, 3' - команды управления), позволяющими манипулировать состоянием системы и оценивать ее реакции на изменения. В структуре цели биофизическая и техническая архитектоника рассматриваются как предмет исследования при раскрытии тех узловых механизмов формирования процессов, где биоакустика и ее средства (манипуляторы) обеспечивают устойчивость управления самой динамичной составляющей - поведением объекта лова.

Морской рыбохозяйственный полигон на рис. 2 поблочно реализован в Уссурийском заливе (ТИНРО и в/ч 90720), бухте Витязь (ТОЙ ДВО РАН), бухте Северная (ГОУ Дальрыбвтуз), а мобильная часть - в условиях Охотского, Берингова, Японского морей, ВЦТО, на Сахалине и Курильских островах.

Рис. 2. Структура морского биофизического полигона: Т - температура; в - соленость; V - скорость течения; Н - глубина.

Структура и инструментарий полигона позволяют не только регистрировать развитие природного или промыслового процесса, но также предъявлять системе определенные условия и активно исследовать функции взаимосодействия достижению конечного результата. На полигоне реакции гидробионтов на предъявления сигналов контролировались методами электрофизиологической телеметрии (в т.ч. на объектах с денервированными органами слуха), регистрацией двигательных реакций рыб, регистрацией сопутствующей процессу

гидрологической обстановки, акустическими измерениями и контрольной оценкой уловов. Гидроакустические измерения, включая инфразвуковой диапазон, производились при изучении акустической и двигательной ритмики активности, при исследовании звуковых коммуникативных связей в стрессовой природной ситуации, при предъявлении стимулов от опытных моделей излучателей, при исследовании шумов судов, орудий лова и их влияния на поведение рыб в промысловых условиях.

Специфичность требований к метрологическому обеспечению также продиктована структурой цели достижения адекватности представления единого биотехнического процесса в физических величинах: 1) в исследованиях биосигналов, биошумов и свойств слуха определены требования к чувствительности и помехозащищенности трактов регистрации, а в аппаратуре измерений и анализа - к спектрально-временной визуализации колебательных процессов; 2) при изучении промысловых зон физического воздействия судов, орудий лова и средств интенсификации лова определены требования к отображению пространственно-временных информационных характеристик акустических полей. Выбраны пределы точности и соотношения дискретности измерений, исключен бессистемный сбор избыточной информации, случайные эпизодические наблюдения и измерения, что повысило уровень информативности и позволило установить связь физических параметров воздействия с приспособительными свойствами и поведением рыб, в т.ч. в условиях лова. В целом все этапы исследований обеспечены методами прямого и аналогового отображения процессов, что обеспечило взаимопреемственность разноплановых разработок.

Вторая глава посвящена изучению механизма взаимодействия системы «воздух - вода - гидробионты» на примере воздушно-пузырьковых завес (ВПЗ), используемых в рыболовстве. В работе доказана биоакустическая природа связи и определены оптимальные условия дросселирования сжатого воздуха на различных глубинах для достижения максимального рыбозаградительного эффекта. Дано аналитическое описание процессов дросселирования воздуха через мелкие отверстия, турбулизации и звукообразования. Результатами акустических измерений подтверждена связь законов гидродинамики и звукообразования применительно к ВПЗ.

Замерами обнаружено, что в отличие от истечения газа в газ через мелкие отверстия в случае с ВПЗ (истечение сжатого воздуха в воду) скорость его истечения (и) достигает своего максимума (скорости звука в воздухе - С), т.е. и=С=300 м/с (скоростной коэффициент число Маха

М=-^ = 1) при перепаде давления Ро/Рщ=0,46 * 0,5, где Р0 -

V

гидростатическое, а Рш - рабочее давление воздуха в шланге. Спектральная плотность шумов ВПЗ на рис. 3 при различных отношениях Р0 к Рш подтверждает прямую связь интенсивности турбулентного шума (ниже 1,0

12

кГц) с кинематикой истечения струй через малые отверстия в воду. Для условий эксперимента ближе к критическому (М=1) Рш = 4 атм. (Ро/Рш = 0,45). Понижение давления воздуха в шланге и чрезмерное его увеличение снижают уровни акустического давления шумов ВПЗ во всем диапазоне частот от десятков Гц до 12 кГц.

ю 8

^ г « 6

5 0

Ц Давление создуха в шланге 2,0 атм. [ 3 Давление воздуха в шламе 4,0 атм. [

Но

О 6

i Давление воздуха в шланге 6,0 атм. [ j Давление воздуха в шланге 8,0 атм {

® О ^ ООО^ (пЧо 14 О «ООв гч г*) >}■ «о ч

Частота, кГц

Рис. 3. Спектрограммы шумов ВПЗ при глубине дросселирования воздуха 8,0 метров.

В турбулентном потоке силы капиллярного сцепления воздуха 5/К не могут выдержать динамического напора потока р-и2/2, и он разрушается на отдельные пузыри по закону (Левич, 1959):

ЛХ 1 Г-

ч>

к,

25 Р^)

1

(1)

и*

где Якр. - критический радиус пузырьков, образовавшихся в турбулентном потоке; Ь - линейный размер потока; 8 - коэффициент поверхностного натяжения; р, и рг - плотность воды и воздуха соответственно.

Каждая воздушная полость в турбулентном потоке накапливает энергию радиальных пульсаций. Частота этих пульсаций определяется известной зависимостью (Клей, Медвин, 1980):

' 2пК ]] р, ' ^

где Я - радиус сферы; у - показатель адиабаты (1,4 для воздуха); аир - поправки, учитывающие неадиабатичность пульсаций газа и поверхностное натяжение пузырька.

Согласно (1) и (2) в спектре шумов ВПЗ в диапазоне 3-9 кГц присутствуют резонансные излучатели с радиусами от 0,145 до 0,0012 см. Причем в процентном отношении преобладают пузыри критических

размеров, соответствующие значению максимума на этих частотах. При критических параметрах истечения воздуха нижний спектральный максимум смещается в область ближе к 1 кГц, но на высоких частотах 3-9 кГц турбулентные пульсации в потоке также имеют звуковые составляющие, которые «раскачивают» радиальные пульсации пузырей, затухающие по мере удаления от отверстий.

Сравнение спектров шума бурлящей ВПЗ с природными источниками шумов (дождь, водопад, впадающая в море река, плеск мелких рыб на поверхности моря и др.), имеющих также турбулентную природу шума, обнаружило их сходство, что объясняет причину отсутствия заградительного эффекта у бурлящей ВПЗ. В отношениях с этими явлениями у рыб, очевидно, другой стереотип поведения.

Отмеченные зависимости подтверждают наличие оптимальных условий дросселирования для достижения заградительного эффекта. Обнаружено, что максимумы энергии резонансного шума при критических режимах работы ВПЗ с глубины 2 м наблюдаются при диаметре отверстий 0,4 мм (площадь сечение А^, с глубины 5м- 0,35 мм (А2), с глубины 10 м - 0,3 мм (Аз).

Секундный массовый расход воздуха составляет:

т2 = 1,33 • Р0,д • А,;ш2 = 0,215 • 10*

т5 = 1,33 • Р'1 • А2;т5 = 0,205 -Ю'2 (3)

т10 =1,33-Р0''г -А3;т10 =0,208-10-^

Из этого следует, что на различных глубинах дросселирования требуется примерно одинаковый секундный массовый расход воздуха

(0,2Ы0"2кг/с). При этих условиях оптимальный диаметр отверстий (при М=1) для различных глубин находится из: <1 = 6

Структурный шум вблизи ВПЗ характеризуется двумя максимумами, происхождение которых в работе определено аналитически и экспериментально. Но с удалением от ВПЗ ее акустические свойства не поддаются численным формулировкам. «Стена» из источников сферических волн, видимо, излучает плоские волны в двух горизонтальных направлениях. Они не когерентны и каждый источник интерферирует с соседними случайным образом. Взаимодействие множества акустических пучков приводит к резкому снижению энергии высокочастотных колебаний. С удалением гидрофона от ВПЗ по горизонту (рис. 4) наблюдается трансформация высокочастотных колебаний в низкочастотные. Наибольшие изменения частотного спектра наблюдаются на первых 5-10 м от ВПЗ. Далее акустический портрет ВПЗ по

спектральным характеристикам приобретает сходство с природными явлениями (например «шепот» сельдей, плеск мелких рыб).

Рис. 4. Диаграммы уровней звукового поля на различных расстояниях от

ВПЗ.

Испытания ВПЗ в качестве крыла ставного невода (заградителя) на лове нерестовой сельди и хищных нагульных лососей показали ее двойную информационную нагрузку: с удаленных участков акватории рыба привлекалась, вблизи ВПЗ задерживалась. Это обстоятельство способствовало выбору направлений дальнейшего поиска эффективных методов дистанционного воздействия на поведение рыб.

В третьей главе изложен материал, посвященный поиску природных гидроакустических аналогов, способных обеспечить устойчивое воздействие на поведение рыб в условиях лова. Подобие ВПЗ обнаружено у открытопузырных рыб (сельдевые и лососевые) и китов (зубатых и усатых). Механика взаимодействия системы «воздух - вода -гидробионты», как показали дальнейшие исследования, имеет глубокие корни в обеспечении адаптивных функций самоорганизации гидробионтов.

В качестве природных моделей выбрано акустическое поведение сардины, сельди, горбуши и кеты, у которых замечена строгая суточная цикличность активности. По фонетическому звучанию у сельдей преобладают звуки «чик-чак», у лососей — «кроу-кряк». В результате обработки сигналов получены их спектрально-энергетические характеристики (рис. 5). Независимо от фонетики и формы для всех сигналов характерно увеличение спектральной плотности в двух частотных поддиапазонах, соответствующих каждому виду, с небольшой модуляцией по частоте от начала к концу сигнала (от 10 до 55 Гц).

Обмеры плавательных пузырей (ПП) и расчеты по (2) резонансных частот ПП дали следующие величины: для кеты Гр = 120-180 Гц, для горбуши Гр = 250-320 Гц, для сельди fp = 350-420 Гц, для сардины fp = 450510 Гц. Вычисленные значения частот соответствуют максимальным и минимальным размерам ПП и согласуются с результатами акустических измерений (рис. 5), т.е. за первый максимум в спектре сигналов рыб, очевидно, ответственен ПП. Происхождение и небольшая модуляция по частоте второго максимума обязаны у открытопузырных рыб изменению сечения канала мышечного клапана и скорости воздушного потока. Механизмы генерации сигналов рассмотрены ниже.

Р, дБ

\ »

( * 1 л

1- / 1—

Г

Часто та, Гц

10 20 30 4050 100 200300400 1000 2000

Рис. 5. Обобщенные спектрально-энергетические характеристики сигналов

рыб:

1 - кеты; 2 - горбуши; 3 - сельди; 4 - сардины

За природный аналог межвидовых отношений гидробионтов «хищник-жертва» автором принят групповой способ охоты зубатых китов (дельфинов) и их акустическое поведение. Биоакустике и звуковой коммуникации дельфинов посвящено множество работ. Дельфины -«уважительные собеседники» (один издает звуки, все молчат). В фонотеке сигналов общения преобладают свистовые сигналы на частотах 8-16 кГц и более (Белькович и др., 1978).

Собственные наблюдения оригинальны тем, что проведены в морских условиях охоты дельфинов. Удалось многократно фиксировать акустическую обстановку и поведение дельфинов белобочек при нападении на скопления скумбрии в зоне течения Куросио (наличие термокрина на глубине 25 - 30 м), анчоуса в зоне Калифорнийского течения в ЦВТО (наличие термоклина на глубине 15 - 20 м) и при охоте белух в лимане р. Амур во время хода кеты на нерест. Характерны во всех случаях нападения дельфинов на рыб четкая реакция рыб уплотнением скопления и принцип охоты созданием «карусели» или «котла», т.е.

16

удержанием рыб в окруженном пространстве. Выделено и обработано 18 типовых свистовых сигналов дельфинов белобочек и 11 групп сигналов белых китов.

Все сигналы дельфинов сходны тем, что основная энергия звукоизлучения сосредоточена в области слуха рыб, а отличаются друг от друга длительностью, уровнем давления, динамическим спектром, частотой посылок, частотной и амплитудной модуляцией во времени. Беспорядочность сигналов (какофония) не свойственна дельфинам в их социальных отношениях. При охоте последовательность и характер сигналов, видимо, связаны с изменчивой ситуацией в динамике взаимодействия гидробионтов, с их предназначением - удержание рыб в «котле». Один из характерных сигналов дельфинов-белобочек описан номограммой и сонограммой на рис. 6.

р

ю 8 6

4 2 О

0,2 0,4 0,6 0,81,01,2 1,41,61,8

Время, с

Рис. 6. Номограмма и сонограмма одиночного свистового сигнала дельфина-белобочки

Замечено, что зубатые и усатые киты, стремясь ограничить подвижность рыб в «котле», создают ВПЗ. При этом охота зубатых китов сопровождается свистовыми, а усатых взрывными сигналами. С выбросом струй сжатого газа и взрывными источниками связаны явления сейсмоакустики (инфразвуковые колебания давлений и смещений). Их роль в формировании направленних реакций рыб рассмотрена в работе.

( г!

к s

'1

[Г » 1

^ 1 _ _

/

Отмечается феноменальная целесообразность использования водными животными пневмоакустических манипуляторов в их взаимоотношениях. Чтобы раскрыть природу и закономерности (функции) взаимодействия, выделены три уровня использования системотехники: субстанция (звуки и шумы со спектрально-временными характеристиками), форма (таксономическая иерархия звуковых образов, если сигналы не случайны), биологическая ситуация (берется за прототип биофизический процесс). Субстанция в биоакустике лучше всего изучена и наилучшим образом обеспечена инструментарием. Форма и ситуация, определяющие среди сигналов приоритеты, их сочетание и биологическую значимость в формировании поведения рыб, потребовали применения адекватных критериев и методов оценки реакций.

В четвертой главе на морфофункциональном уровне раскрываются свойства направленного слуха промысловых рыб, анализируются аудиограммы и результаты исследований значимости простых и сложных, биотических и абиотических сигналов и шумов на рыбах интактных и с денервированными органами слуха.

Начало освоения методов электрокардиографии (ЭКГ) на промысловых рыбах было положено работами на обездвиженных и закрепленных в специальном станке морских ершах. В опытах обнаружены важные для последующих исследований и технических разработок сведения об участии механорецепгоров боковой линии (БЛ) в формировании поведения рыб. БЛ и ухо раздражались струями воды, омывающими всю туловищную часть, что в сравнении с условиями обитания предполагает кодирование части акустической информации (смещений) и связи с явлением нелинейной пространственной суммации потенциалов.

На интактном ерше стабильно регистрировалось торможение сердца с одновременной реакцией «вздрагивания» туловищных мышц (рис. 7, А и Б). При двустороннем удалении внутреннего уха (рис. 7, В) торможение ЭКГ наблюдается почти мгновенно вслед за подачей сигнала (латентный период реакции сокращается), а спинальный ерш с перерезанным спинным мозгом проявляет самую высокую реакцию «вздрагивания» (рис. 7, Е). Раздражение БЛ локально (Б) струей воды вызывает ослабленную реакцию (сравн. А и Б). Денервация БЛ (рис. 7, Г и Д) лишает ерша способности адекватно реагировать на поток воды.

Следующий эксперимент на подвижных ершах, морских окунях и скумбрии при предъявлении тональных сигналов 150 и 800 Гц, шумов судна и дождя, сигналов пневмоизлучателя (ПИ) подтвердил по показателям ЭКГ избирательную реакцию рыб: а) при удалении внутреннего уха у всех рыб понижалась чувствительность к сигналу 800 Гц и усиливалась к сигналу 150 Гц, при денервации БЛ рыба становилась равнодушной к сигналу 150 Гц и у нее резко обострялась реакция на сигнал 800 Гц; б) у всех интактных рыб наблюдалась повышенная реакция

на сигнал ПИ, латентный период укорочен; в) на сигнал «шум дождя» и естественный дождь у интактных рыб ярко выражена реакция волнообразным изменением дыхания по типу Чейн-Стокса, у рыб с денервированной БЛ реакция отсутствовала; г) скорость реакции скумбрии во всех опытах выше, чем у донных рыб, что свидетельствует о более примитивной организации слуха у последних.

Рис. 7. ЭКГ и реакции «вздрагивания» туловищных мышц ерша при раздражении главной боковой линии струями жидкости (Б) и стоком воды в ванночке (А, В, Е) (по данным [8,66]): А-Б - интакгный ерш, торможение ритма сердца и механическая реакция «вздрагивания» на фоне ЭКГ, совпадающая с остановкой сердца; В - при двустороннем удалении внутреннего уха торможение ЭКГ учащается в следовом периоде; Г - при двусторонней перерезке латеральной ветви блуждающего нерва; Д - односторонняя перерезка латеральной ветви (справа), видно незначительное урежение ритма сердца, реакция «вздрагивания» отсутствует, Е - спинальный ерш, при воздействии ЭКГ урежается, реакции «вздрагивания» возрастают, | - начало воздействия; | - конец воздействия

В целом из нейрофизиологических исследований слуха рыб получены полезные для постановки дальнейших работ выводы.

Замирание сердца является предпосылкой для запуска в коротком интервале времени механизма ближней ориентации. При реакции «вздрагивания» и движении происходит торможение сенсорного входа БЛ, что снижает ее чувствительность и усиливает роль внутреннего уха. Рецепторы БЛ и внутреннего уха находятся при участии механизмов центрального торможения в реципрокных отношениях. Опыт показал, что дифференцированная передаточная функция восприятия от одного детектора к другому в определенной степени восполняет недостаток информации, если один из них попал в неблагоприятные условия. Например, быстро движущаяся рыба попадает в условия ограниченного восприятия векторных величин смещения.

Быстрота реакции рыб на гидродинамические колебания - это одна из приспособительных функций, обеспечивающая выживаемость вида. Она реализуется за счет механизма прямой импульсации от детекторов БЛ остановки сердца и запуска двигательных эффекторов. Опыты с денервированием БЛ и на спинальных ершах подтвердили отсутствие участия ЦНС в формировании этих реакций. Но эти же опыты наводят на мысль, что механизм саморегуляции рефлексов не ограничивается исключением ЦНС и быстрой реакцией, а имеет место суммация рефлексов и, видимо, участие в системе слуха ЦНС позволяет рыбам избирательно, на основе более сложного анализа акустической обстановки и с более растянутым латентным периодом отвечать на биологически значимые сигналы соответствующей реакцией.

Следующий этап исследований связан с изучением аудиограмм семи видов промысловых рыб. Применена условно-рефлекторная поведенческая методика. В основе ее лежит выработка условного рефлекса на звук, подкрепляемый пищей или электрическим током. Зависимость слуховых порогов рыб от частоты поясняется графиком на рис. 8.

Рис. 8. Аудиограммы некоторых видов дальневосточных промысловых рыб (по данным [76]): 1 - Восточного морского ерша (Sebastodes taczanomkii steind); 2 - Японской скумбрии (Scomber japónicas); 3 - Тихоокеанской сельди (Clupea harengus pallasi (Val.); 4 - Тихоокеанской сардины (Sardinops sagax melanoslicta); 5 - Дальневосточной красноперки (Leuciscus brandti (efybouskí); 6 - Звездчатой камбалы (Pleuroneetes stellatus); 7 - Южного одноперого терпуга (Pleurogrammus azortus)

Характеристики слуха рыб разных экологических групп послужили основой для выбора рабочего диапазона частот и определения дальности восприятия в изучаемых технологиях лова. Но мотивы поведения рыб в естественных условиях обитания и на промысле гораздо сложнее, чем суждения о присутствии составляющих в диапазоне слуха. Поэтому далее поставлены эксперименты по изучению приоритетов в мотивациях природных стереотипов поведения.

Работы проведены в бассейнах, садках и на полигоне. О значимости стимулов судили в соответствии с критериями оценки реакций по ЭКГ: латентный период рефлекторной реакции и торможения (Ь,с), количество замираний в минуту при действии сигнала по отношению к фоновому (пс/ Пф), длительность замирания при действии стимула (т3, с), время адаптации (Тад) после прекращения стимулирования. Двигательные реакции оценивались критериями: отношение скоростей движения после и до предъявления сигнала (Ус / Уф), изменение формы поведения, направления движения и площади скопления (Бф / Бс), распределение рыб по бассейну или садку по модам среднего пребывания рыб в зонах (0 - 9) в течение 1 мин. (до предъявления сигнала Мф и после Мс).

В экспериментах использованы генераторы сигналов: японский прибор Фиш-коллектор РС-12 с набором записей биотических и абиотических сигналов, пневмоизлучатель ПИ «Сардина», комбинированный имитатор звуков дельфинов (ИЗД) и по отдельности ПИ и керамический излучатель, ПИ энергетического воздействия «Пневмопушка» и ВПЗ, Все генераторы прошли акустическую аттестацию, в работе приведены результаты измерений.

Сравнение показателей реакции ЭКГ сардины, сельди и скумбрии (табл. 1) подтвердило их избирательный характер.

Таблица 1.

Реакция рыб по ЭКГ на акустические стимулы в бассейне (по данным [67,69])

Объект и параметр реакции

Сардина Скумбрия

Стимул Денервированная1 Интактная

L Пс/ Пб *з L Пс/ ПсЬ тз L Пс/ Пб Тад L Пс/ Пф т„

150 Гц 5,7 2/3 1,2 59,2 1/1 М 24 1/1 96 8,3 4/3 54

800 Гц 10,8 4/3 1,1 62,1 3/2 1,23 И 3/3 120 13,1 5/4 80

FC-12 (дельфин) 8,7 6/4 2,4 21,7 6/4 3,33 9,5 9/8 175 10,2 5/4 52

ИЗД-керамич. 9,2 5/4 2,3 58,7 5/4 2,37 10,2 9/7 160 12 4/3 40

ИЗД-ПИ 15,8 5/3 1,3 22,5 4/2 1,25 21,5 7/5 170 18,2 8/6 50

ИЗД-комб. 4,2 8/4 2,8 15,5 8/6 2,91 9,1 15/12 180 6 16/13 60

ПИ «Сардина» 9,5 3/2 1,2 6,37 3/2 1,17 - - - - - -

Судя по укороченному латентному периоду реакции, учащению замираний сердца, увеличению длительности замирания и продолжительной адаптации, т.е. по всем параметрам испуга, наиболее значимы биологические сигналы охоты дельфинов. Причем ИЗД с комбинированным источником звука (ПИ и керамический преобразователь) по этим критериям значительно превосходят другие. Заметно отличие реакций сардины и сельди на сигналы 800 Гц и ПИ «Сардина», имеющих сходство с биосигналами открытопузырных рыб (рис. 5). Наблюдается учащение сердцебиений, сокращение латентного периода и уменьшение длительности замирания сердца, что следует отнести к реакции, противоположной испугу.

Оценки двигательных реакций рыб на сигналы разной модальности сведены в табл. 2. Все предъявления стимулов сопровождаются увеличением скорости движения рыб, но наибольшее - в ответ на биосигналы. С высокой реакцией на сигналы ИЗД-комб. по ЭКГ связана реактивность рыб, выраженная большой бросковой скоростью избегания опасности, повышенной спринтерской скоростью (Ус) и предпочтением удаленных от ИЗД участков (Мс - Мф = 2,35 для сардины). На сигналы 800 Гц и ПИ «Сардина» рыбы реагировали поисковым движением по бассейну на высокой скорости (Ус / Уф=3,5 - 4,04), но зоне работы ПИ «Сардина» отдавали предпочтение (Мс - Мф = -2,3 у сельди).

Таблица 2.

Показатели двигательных реакций рыб в бассейне

Объект и параметры реакции

Стимул Сардииа Сельдь

Ус/У* М4 Мс Мс-М6 Ус/Уь М* Мс Мс-М,ь

150 Гц 1,7 4,44 5,47 +1,07 1,03 5,0 5,9 +0,9

800 Гц 4,04 4,37 3,4 -0,97 1,96 5,1 4,56 -0,54

ГС-12 Сдельф.) 2,34 4,56 6,24 +1,38 2,1 4,9 6,2 +1,3

ИЗД-ПИ 1,48 4,58 4,55 -0,03 1,5 4,7 4,75 +0,05

ИЗД-комб. 3,68 4,4 6,75 +2,35 2,04 4,8 6,2 +1,4

ПИ «Сардина» 3,5 4,7 2,9 -1,8 1,12 5,2 2,9 -2,3

ВПЗ 1,12 4,6 5,5 +0,9 1,06 6,6 6,9 +0,3

Эксперимент в садке при удалении ПИ «Дельфин» от исследуемого объекта дополнил информацию о поведении. ПИ выставлен с морской стороны садка, т.к. отмечено стремление сельди на открытые акватории. Садок, как и бассейн, размечен 0-9 зонами. Включение ПИ во всех опытах вызывало увеличение скорости движения рыб и одновременное уплотнение косяка, что соответствует адекватной оборонительной реакции при нападении хищников. В табл. 3 сведены численные значения основных реакций сельди на ПИ «Дельфин», Как показали опыты, сумеречное

поведение характеризуется более выраженной оборонительной функцией, поэтому в таблице дается два значения: дневной эксперимент (числитель) и сумеречный (знаменатель).

Таблица 3.

Реакция группы сельди на акустические сигналы имитатора звуков дельфинов при различных расстояниях от источника

К, м N Ус/УФ вф/Бс Уровень значимости,? Мф м.

поУ по Б

2 6/7 1,85/2,05 2,14/2,88 0,001/0,001 0,001/0,001 3,98/4,05 6,32/5,66

5 8/7 1,88/2,43 2,35/2,81 0,001/0,001 0,001/0,001 4,12/4,06 6,27/5,68

10 8/9 1,94/2,61 2,12/2,43 0,001/0,001 0,001/0,001 3,87/4,08 5,93/5,76

25 8/8 1,8/2,54 2,15/2,98 0,001/0,001 0,001/0,001 4,26/4,03 5,35/5,63

50 10/8 1,93/3,17 2,11/2,34 0,001/0,001 0,001/0,001 4,1/4,14 5,44/5,01

80 5/7 1,82/2,77 1,76/1,48 0,01/0,001 0,05/0,01 4,18/3,95 5,01/5,3

100 7/6 1,86/2,28 2,02/1,52 0,001/0,001 0,001/0,01 4,13/4,05 4,26/4,02

120 5/6 1,59/1,75 1,73/1,41 0,05/0,01 0,05/0,05 4,25/4,09 4,31/4,06

Отношение Ус / Уф изменялось в диапазоне 1,59 - 3,17. Тенденция к снижению этого показателя обнаружена на дистанции 120 - 180 м. Площадь группы уменьшалась сразу за появлением сигнала и отношение Эф / Бс менялось от 1,41 до 2,98 при различных дистанциях. На фоне этих реакций на расстоянии до 50 м стимул стабильно вызывал заглубление группы. Причем, при движении рыб к ПИ в момент его включения происходил разворот косяка и его заглубление на 1,5 м и более. С расстояний до 100 м сигналы ПИ вызывают смещение косяка в дальнюю от ПИ зону садка.

Далее в работе описаны реакции скумбрии на сигналы ПИ «Дельфин». Показательна ее реакция на изменение длительности сигнала (тзв) и периода молчания ПИ (тм). В периоды между излучением сигналов скумбрия стремилась на выход из бухты к морской стенке садка. Обнаружено, что только при работе ПИ в режиме тзв = 1,5н-2 с и тм = 1,5 с М0 - Мф = 1,1*2,5. В пяти из 18 предъявлений, когда тм = 10*15 с реакция избегания по показателям Мс была слабой. В период молчания ПИ скумбрия предпринимала попытку ухода от берега.

В гл. 4 также сравнивается эффект воздействия ПИ «Дельфин» и ПИ «Пневмопушка» на изменение направления движения сельди. Отмечены преимущества использования последнего в ограниченном стенками садка . пространстве. Данный эксперимент повлиял на планирование морских испытаний средств .энергетического воздействия на кошельковом лове сардины и тунцов.

Предъявление слабых сигналов имитатора звуков сельдевых рыб (ПИ «Сардина») в садке показало высокую подвижность сельди во всех опытах

(V./Уф = 1,32*3,14 на дистанции от 2 до 100 м). Движение сельди по садку носило явно поисковый характер, но замечено предпочтение ближних к ПИ зон при расстоянии до садка не более 50 м.

Полигонный эксперимент в натурных условиях обитания рыб подвел итоги изучения их реакций на слабые акустические сигналы. Испытаны макеты ПИ имитаторов звуков рыб (гирлянда из 5 шт.) во время преднерестовых миграций кеты в заливе Петра Великого. Эксперимент подтвердил четкую направленную ориентацию проходной кеты в сторону ПИ, установленных на прибрежных мелководных участках (3-5 м). Это послужило веским основанием для проектирования и промысловых испытаний ПИ-системы «Лосось» на ставном неводном лове.

В другом эксперименте сделана попытка имитировать природный феномен сгона и удержания дельфинами косяков сельди в мелководной части бухты. Использована гирлянда из 20 шт. ПИ «Дельфин». Сельдь выпускалась в пространство, ограниченное берегом, крылом невода и ПИ-системой. Косяки сельди удерживались в ограниченном пространстве в течение 15-60 мин., одиночные меченые особи проходили преграду ПИ в первые три минуты после выпуска из садка. У всех опытных стай замечен общий стереотип поведения: сельдь предпринимает попытку прохода акустического заграждения в двух местах после его обследования, где ПИ работали со сбоями и тм > 15 с. В реальных условиях процесс взаимодействия дельфинов с рыбой более динамичен. Дельфины издают сигналы сообразно меняющейся обстановке, чем обеспечивают высокий эффект удержания плотного косяка в ограниченном пространстве.

С учетом обнаруженных закономерностей формирования поведения гидробионтов определены следующие требования к моделированию генераторов сигналов открытопузырных рыб: 1) при имитации сигналов сардины («чик-чик») каждый точечный источник должен генерировать сигнал с двумя максимумами звуковой энергии в диапазоне частот 380 -850 и 900 - 1500 Гц, интегральным уровнем в зоне нахождения объекта не менее 60 - 65 дБ относительно 2-10'5 Па, длительностью 0,6 - 1,2 с и паузой 5 - 20 с (зависит от условий промысла); 2) сигналов сельди («чик-чак») соответственно 320 - 700 и 800 - 1300 Гц, 64 - 68 дБ, 0,7 - 1,5 с и 5 -25 с; 3) сигналов горбуши («квоу-чак») - 200 - 400 и 420 - 950 Гц, 61 - 65 дБ, 0,5 - 1,2 с и 5 - 20 с; 4) сигналов кеты («кроу-кряк») - 100 - 330 и 450 -740 Гц, 61 - 63 дБ, 0,3 -1,7 с и 5 - 30 с.

Генераторы акустических сигналов китов, предназначаются для более динамичных процессов лова и подвижных объектов. Поэтому на требования достижения спектрально-энергетиеских аналогий звукового диапазона накладываются не менее строгие требования к спектрально-временным и амплитудным параметрам векторных составляющих.

Обнаруженный экспериментом фактор повышенной чувствительности и быстрой реакции рыб на векторную составляющую стимула в условиях их малой подвижности нашел отражение в реальных приемах охоты

дельфинов: 1) киты не гоняются за быстрыми рыбами, а ведут или удерживают в плотном кольце, ограничивая их движение; 2) в критических ситуациях при повышенной вероятности ухода рыб киты манипулируют длительностью, амплитудой и частотой акустического сигнала, усиливают векторную составляющую смещений с помощью ВПЗ. Эффективность технических манипуляторов также зависит от степени согласованности их акустических параметров со слуховыми способностями промыслового вида рыб и промысловой ситуацией: 1) частотный диапазон свистовых сигналов от сотен Гц до 2-3 кГц; 2) амплитудная модуляция в этом диапазоне частот от 100 до 110-115 дБ относительно 2-Ю"5 Па; 3) амплитуда смещений при близком контакте с подвижными рыбами 0,421,0 мкм в диапазоне 9-18 Гц; 4) длительность свистовых сигналов от 0,7 до 2,0 с, а период молчания выборочно от 1,5 до 10-15 с в зависимости от дистанции воздействия, количества ПИ и расстояния между ними.

В пятой главе приведены материалы морфофункциональных исследований механизмов генерации акустических сигналов открытопузырными рыбами и дельфинами. В частности установлено, что лососи и сельди не имеют специализированных мышечных структур для возбуждения радиальных колебаний плавательного пузыря (ПП). По физической аналогии с ВПЗ в звукообразовании участвуют газовые струи в сфинкгерных протоках с развитой мускулатурой, соединяющие ПП с внешней средой у сельдевых (ostium genitale) и лососевых (ductus pneumaticus). В этих протоках их упругие стенки и мышечные ткани формируют колебания с частотой, определяемой сечением канала и скоростью истечения газа (высокочастотный максимум в спектрах на рис. 5). Одновременно через упругие ткани на ПП передаются колебания, возбуждающие его резонансные пульсации (низкочастотный максимум). Перераспределение энергии этих спектральных максимумов определяется изменением давления в ПП, степенью сжатия запирающих мышц и скоростью истечения газа. Изменением этих параметров обуславливается частотная модуляция основных составляющих в спектрах сигналов рыб. Физическая модель рассмотрена в работе как автоколебательный процесс.

Рассмотрен также механизм формирования свистовых сигналов дельфина в надчерепном (наружном) носовом проходе. Модель генератора основана на возбуждении колебаний упругой перегородки при обтекании ее воздушным потоком. Колебания давления воздуха в носовом проходе модулируют объемные колебания его оболочки, ограниченной мускульными пробками, на собственной частоте, имеющей резонансную природу. Физическая модель подтверждает возможность регулирования объема и давления воздуха в оболочке носового прохода с высокой степенью варьируемости частотного диапазона и формы излучаемых сигналов.

Система аналогий звукопроизводящих органов приведена в табл. 4. Имитационные - модели ПИ-аналогов звукоформирования у

открытопузырных рыб и дельфинов исследованы на стенде. Подобно ВПЗ (гл. 2) рассмотрены аэродинамические процессы в связи со звукообразованием.

Таблица 4.

Объект Орган Технический аналог

Рыбы Мышечный сфинктер Клапан предельного давления и модулятор

Плавательный пузырь Упругая цилиндрическая оболочка с регулируемым объемом и ресивер

Дельфин Мускульная пробка Клапан предельного давления

Упругая перегородка Модулирующая мембрана из двух упругих пластин

Носовой проход Упругая цилиндрическая оболочка

Легкие Ресивер (накопительная камера)

В общем виде аэродинамические процессы, протекающие в звукогенерирующих органах сходны с эквивалентной электрической схемой, которую можно описать известной зависимостью между током 1к и разностью напряжений ик - ик.1 при сопротивлении Ик

гк=^-(ик_,-ик)-

К-к

В пневматической цепи эта зависимость примет вид связи между потоком воздуха и давлением, что в оригинале по аналогии с (3) определяет массовый расход:

т = 0,0348 • , (4)

где Ра - давление в носовом проходе дельфинов или ПП рыб; Р0 -гидростатическое давление на глубине излучения.

На имитационной модели ее реальные размеры показали соотношение

^Ур = 1,65 (Рга„ - остаточное давление после излучения), а ^^ к ^т/

А

при максимальном давлении в камере составит а ■ Ра и при

(р* Vх5

минимальном - а • —— , т.е. эти отношения отличаются в 11,65,1

1,65 = 1,15 раз. Приведенные зависимости позволяют определять Ра и

Ргащ по отношению к гидростатическому и задавать давление воздуха в магистрали от ресивера на систему пневмоавтоматики с заданным режимом срабатывания.

Процесс излучения описывается системой уравнений изменчивого объема камеры, который зависит от давления воздуха в камере, формы упругой оболочки и упругости материала оболочки. Имеется возможность развития аналитических отношений между давлением воздуха (Р), массой

(ш), объемом (V) и звуковым давлением пульсирующего объема. Но в работе применен метод физического моделирования звукопроизводящих органов рыб и дельфинов и экспериментальная оптимизация на основе акустических измерений.

Разработано несколько модификаций конструкции ПИ-имитаторов звуков открытопузырных рыб и дельфинов, в которых рассмотренные биофизические модели воплощены в действующие излучатели. Испытания ПИ и гидроакустические измерения подтвердили возможность регулирования их параметров в пределах частотно-временных и энергетических характеристик сигналов всех открытопузырных рыб (рис. 5) и дельфинов (рис. б).

При разработке ПИ энергетического воздействия в качестве прототипа использованы излучатели сейсморазведки. Основное требование к разрабатываемой конструкции ПИ выдвинуто, исходя из условий кошелькового лова рыб, т.е. из необходимости эффективного воздействия на направленные реакции подвижных рыб на фоне влияния акустических шумов судов при автономной их работе на глубине до 200 м. Сигнал воздействия должен быть в стороне от частотных составляющих интенсивного акустического поля судов и/или превышать фоновые шумы по акустическому давлению и амплитуде смещений частиц на расстоянии от ПИ, определяемом динамикой процесса лова.

Для рассмотрения физической модели ПИ использована его принципиальная схема на рис. 9.

Рис. 9. Принципиальная схема ПИ энергетического воздействия: 1 - цилиндрический корпус; 2 - выхлопные окна; 3 - уплотнительные кольца; 4 -воздуховодный канал; 5 - фигурный поршень; б - рабочая камера; 7 - подпорная камера; 8 - регулировочный дроссель.

По воздуховодному каналу 4 сжатый воздух напрямую попадает в подпорную камеру 7, обеспечивая закрытие рабочей камеры б поршнем 5:

Через дроссель 8 сжатый воздух постепенно заполняет камеру б до рабочего давления:

Р>Р

при котором сила выдавливания поршня из рабочей камеры становится больше РПОдП.--

и поршень начинает движение в сторону подпорной камеры. При этом площадь поршня, на которую действует давление воздуха Ра, резко

увеличивается от ^-(с^-с^) до ^-(с!*- с!,) примерно в 5 - 10 раз,

происходит отстрел поршня с полным открытием выхлопных окон 2 и генерацией упругой волны большой мощности.

Процесс образования звуковых колебаний и смещений частиц воды определяется скоростью роста объема воздушного пузыря, т.е. расходом воздуха через выхлопные окна. В момент максимальной скорости роста объем пузыря составит:

Уп=1)т(1>К Ро

Процесс сходен с образованием ВПЗ (гл. 2), поэтому, применяя формулу (3), получим:

Р о 1

гзъа.*.

/зу (О

а радиус пузыря: 11п = и—

V 4и

Скорость перемещения частиц воды во времени I:

Г2/з

Л V 4л у4яр макск

•аИО-^-т

■к

.0

На расстоянии г от ПИ максимальная скорость смещения частиц воды составит:

г

Максимальное смещение частиц воды определится выражением: Ус Ус Г

Здесь V(0,t) - скорость частиц на поверхности пузыря; R(t) - радиус,

■в

зависимый от времени. Поскольку jv(0,t)dt = R11, то в момент

о

R3

максимальной скорости роста сферы S = —f-.

На основе эмпирических зависимостей в работе произведены расчеты параметров излучения модели ПИ с объемом камеры 0,0015 м3 в зависимости от давления в рабочей камере и глубины расположения ПИ. Принимая за предельный уровень восприятия смещений величину 100 А0 = 100 мкм (Протасов, 1974) определено, что на расстоянии 1 м от ПИ амплитуды смещений на частотах от единиц до 230 Гц превосходят уровень восприятия в 400-230000 раз. Из графиков зависимости предельных расстояний воздействия, построенных на расчетных данных, следует, что значения Р0 для различных глубин (Р0) на расстоянии воздействия, равном 200 м (для крупных тунцеловных неводов) находятся в зависимости Ра = 4,4 Р0.

Акустические измерения сигналов от данного ПИ дали следующие показатели: 1) основная энергия в спектре сигнала приходится на полосу частот от 5 до 50 Гц; 2) второй максимум отмечен в полосе частот 80-100 Гц; 3) после ударной волны с максимальной амплитудой следуют быстро спадающие по уровню осцилляции, которые наблюдаются в течение 3 с; 4) длительность мощного сигнала 0,098±0,008 с до уровня 14 дБ от максимального значения. Экспериментальные измерения показали высокую сходимость с теоретическими по акустическим параметрам.

В заключительной части гл. 5 рассмотрены конструкции и принцип действия разработанных ПИ-имитаторов звуков рыб и дельфинов, ПИ энергетического воздействия и приведены их расчетные и экспериментальные акустические параметры в связи с задачами интенсификации лова рыб.

В главе 6 существенно переработаны известные рекомендации ФАО и ИКЕС (Воловова, 1978) для исследований гидроакустических шумов промысловых судов: расширен частотный диапазон измерений с охватом инфразвукового, осуществлена визуализация пространственных амплитудно-частотных характеристик акустических полей судов с полосой анализа 1/9 октавы, выделением дискретных составляющих в области слуха рыб и построением эквипотенциалей давления, упразднено требование пересчета уровней шумов к 1 м, как лишенное смысла в целевой функции определения мотивов динамичного поведения рыб в изрезанном по частотному спектру и диаграмме направленности акустическом поле. На этой методической основе определены коррелятивные связи между акустическими параметрами шумов промысловых судов и поведением рыб. На реальной модели «наезд СРТМ-800 на косяки сардины и тунцов» рассмотрен биофизический механизм

формирования процесса кошелькового лова.

Структурные гидроакустические шумы от множества источников на судне суммируются через фундаменты и конструктивные элементы, имеющие жесткие связи с корпусом, и передается в водную среду. Только шумы гребного винта имеют локально сосредоточенный источник.

Рис. 10 поясняет картину пространственного распределения интегральных уровней акустического поля судна СРТМ-800 в поле частот 5-10000 Гц.

Рис. 10. Диаграмма направленности звукового давления Р (Па) СРТМ-800:

1 - 3,5 Па; 2 - 3,0 Па; 3 - 2,5 Па; 4 - 2,0 Па; 5 - 1,5 Па

Обращают на себя внимание две выпуклости фронтов давления в направлении 45° и 135° к диаметральной плоскости судна. На формирование поля повлияли, видимо, вибрации скуловой части судна и кормовой (машинное отделение и винт). Практическим путем капитаны судов пришли к общепринятой тактике замета невода: судно приближается к косяку рыб под углом около 30 - 45° и начинает замет с дистанции 120 -130 м. На этом расстоянии обнаруживаются направленные реакции рыб. Чтобы определить присутствие векторных величин в акустическом поле судна были произведены замеры шумов в инфразвуковом диапазоне и обнаружены дискретные составляющие на частотах 10 - 12 Гц. Учитывая известные сведения о том, что рыбы способны локализовать источник на расстоянии одной длины волны, мы имеем доказательство, что в пределах расстояния Ир малоподвижный косяк рыб может воспринять смещения, генерируемые судном:

800 600 400 200 200 400 600 800

с = 1500 р ~ X ~ 10-г12

= 150 4-125м

Логично на основе положений гл. 4 представить, что при наезде судна на косяк рыб происходит дифференциация и суммация рефлексов в информационном поле: 1) объект приходит в возбуждение при нарастании акустического давления на частотах слуха рыб; 2) объект реагирует нарастающей активностью, что связано с растянутым латентным периодом реакции; 3) при попадании во фронт колебаний смещений на частотах близких к 12 Гц рыбы получают дополнительный импульс возбуждения, почти мгновенно (укороченный период реакции) увеличивают скорость направленного движения.

Для объяснения природы реакций рыб в зоне облова проведены исследования спектрального состава акустических шумов в пространстве (рис. 11), выявлены основные дискреты на частотах наибольшей чувстви-

"С о

-5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45

10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -45

1-0

3

А

5

N

5

В

*

т

/

к

52 149 420 88 250

1190 3360 9510 707 2000 5690

Частота, Гц а б в

150' 10? 60°

13? 90Р 4?

120 7?

5С/>с

впз впз

52 149 420 1190 3360 951Ь~Частота, Гц 88 250 707 2000 5690

Рис. 11. График зависимости спектральной плотности давления шумов от частоты для фиксированных углов.

тельности рыб и построены их эквипотенциали давления. Все графики имеют явно выраженные дискретные выбросы на частотах 64, 216, 437 и 560 Гц.

Рассмотрен в работе физический эффект от использования ВПЗ в качестве системы снижения шумов судна. На рис. 12 приведены сравнительные диаграммы интегральных уровней шумов в диапазоне 60 — 1200 Гц. Использовано два варианта ВПЗ. Кривая 1 характеризует диаграмму уровней идущего полным ходом СРТМ-800, использующего по правому борту ВПЗ, левый борт свободен от ВПЗ. Добавление плотности пузырьковой пелены в районе машинного отделения и на ступице винта еще более снизило уровни шумов в направлении 90-110° к диаметральной плоскости судна (кривая 2).

Рис. 12. Сравнительные диаграммы направленности интегральных шумов СРТМ-800 «Долинск» (дБ /1 Па); 60 -1200 Гц): 1 - Правый борт с ВПЗ (1973 г.); 2 - правый борт с ВПЗ (1974 г.); 3 - левый борт без ВПЗ

Сравнение уровней акустического давления по правому и левому борту в направлениях максимальных выпуклостей 110° и 250° , а также 170° и 190° дает разницу 12 дБ/Па. В носовых направлениях 10° и 350° разница достигает 17 дБ/Па.

В значительной степени, на эффект взаимодействия судна с рыбой может повлиять изменение спектральных характеристик акустического поля (рис. II). В диапазоне повышенного слуха рыб 80 - 900 Гц на

различных частотах достигается снижение уровней давления от 10 до 26 дБ/Па. Наблюдается избирательный характер снижения уровней давления. На частотах более 1000 Гц по всему спектру идет сглаживание дискретных выбросов. Теоретически этот факт может способствовать уменьшению на десятки метров дистанции реагирования рыб на судно в ближней зоне, а в дальней создать эффект привлечения для многих рыб по аналогии с ВПЗ (рис. 4).

Результаты измерений убеждают, что ВПЗ изменяет акустический портрет промыслового судна. Даже без специальных мер по подбору оптимальных режимов работы ВПЗ можно манипулировать шумовыми эффектами судов в широком частотном и динамическом диапазоне.

Сравнение амплитудно-частотной характеристики судна, оснащенного ВПЗ, с аудиограммами промысловых рыб позволяет представить пространственную зону влияния шумов экспериментального судна при облове интересующего вида рыб. Для удобства введен критерий влияния шумов судна на рыб и оценки эффективности мер по их снижению, определяемые по формулам:

Кв!=Рйс-РГф;

КВ1З=РГ1С-РГ1Р~АРйс

К . = РГ -ДР,-Э1 пс пс

где КВ1 - критерий влияния на фиксированной частоте; К„3 - критерий влияния на фиксированной частоте при использовании ВПЗ; КЭ1 - критерий эффективности на фиксированной частоте; РГ1С - давление шумов судна на фиксированном расстоянии, глубине и частоте, дБ; Рлр - чувствительность рыбы к сигналу дБ; А Рцс - уменьшение уровня шума на частоте £ при использовании ВПЗ, дБ.

Как пример, в работе рассмотрен процесс наезда судна СРТМ-800 «Долинск» на косяки тунцов. Использованы характеристики шумов этого судна и аудиограмма желтоперого тунца и скумбрии. Сделан расчет Кв, для частот от 50 до 1000 Гц для глубины лова 10 м и расстояния до судна 100 м на носовых курсовых углах правого борта (табл. 5).

Из таблицы следует, что во всем диапазоне максимального слуха тунцов и скумбрии 300 - 700 Гц на расстоянии 100 м акустические шумы превышают порог слуха на величины от 30 до 34 дБ. Зоной влияния считается пространство, ограниченное поверхностью, где К^ < 0. В точке нахождения мнимого косяка для судна с ВПЗ задача практически решена. Только на частоте 88 Гц К,ь = 5 дБ/Па, и на частотах 125,149 и 177 Гц К„ь = 0. На частотах высокой чувствительности 300-700 Гц в пределах от -10 до -22 дБ/Па.

Таблица 5.

Сравнение значений критерия влияния шумов СРТМ-800 «Долинск» на желтоперого тунца при работе ВПЗ и без нее.

£ 50 62 74 3S 105 125 149 177 210 250 300 350 420 500 600 700 840 1000

_ в 7 11 8 7 8 7 6 9 7 3 3 2 0 1 2 3 2 1

Рпр, дБ/Па 8 5 4 0 -2 -5 -8 -12 -20 -22 -28 -30 -34 -32 -29 -27 -11 0

ко1, дБ/Па -1 6 4 7 10 12 14 21 27 25 31 32 34 33 31 30 13 1

а « 15 23 9 2 13 12 14 21 28 27 41 47 54 54 53 52 35 22

-16 -17 -5 5 -3 0 0 0 -1 -2 -10 -15 -20 -21 -22 -22 -22 -21

« » и -8 -12 -1 5 -5 -5 -8 -12 -21 -24 -38 -45 -54 -53 -51 -49 -33 -21

В гл. 6 приведены также сведения о поведении рыб в зоне акустического поля судна CPIM-800 и дан анализ причин потерь уловов при кошельковом лове тунцов и сардины. Отмечено, что тунец и сардина очень подвижны в акустическом поле судна. В среднем скорость движения сардины по отношению к скорости судна, совершающего замет, составляет 0,7 - 0,8, на лове тунцов - 3,5 - 4,0. Сардина начинает направленное движение с дистанции около 120-130 м, тунец-150 - 200 м.

На ЭВМ обработано 44 замета неводов СРТМ-800 на лове сардины. По программе обработки статистических данных рассчитаны коэффициенты корреляции между основными параметрами поведения рыб и движения судна: дистанции и скорости изменения дистанций между судном и косяком, скорости и ускорения движения, скорости изменения направления их движения в процессе всего замета невода. На этом материале построены графические зависимости реакций косяков, определено влияние на поведение рыб дистанции между судном и косяком и скорости ее изменения. Угловая скорость изменения направления движения косяка (к') зависит от этих двух параметров:

k'=а • (l,27 • i"°i3&d' + 0,5), где а= 2'04~°'007d - коэффициент

ZjVT

нормирования по дистанции, d - дистанция между судном и косяком, d' -скорость изменения дистанции. Выборка значений к' по d и КУ позволила построить диаграмму пространственного распределения уровней реакций (рис. 13).

Рис. 13. Пространственное распределение реакции косяка.

На дистанциях замета невода реакция максимальна на курсовых углах 0° - 5° и 45° - 100°. Вероятность проявления реакции (г) резко понижается на расстояниях более 150 м от судна и близка к 0,5 (уровень реакции - 0).

Изменение курса движения косяка относительно судна в зоне замета невода зависит от того, на каких углах сходятся или расходятся судно и косяк. Ускорение и замедление движения косяка зависит от скорости изменения дистанции (d'), скорости рыбы и ее положения относительно судна. Все статистические модели поведения сардины в зоне облова судном СРТМ-800 получены в реальных условиях промысла, описаны графически и эмпирически, алгоритмы поведения заложены в ЭВМ-тренажер замета невода. Суперпозицией пространственного распределения реакций и пространственных акустических характеристик шумов СРТМ-800 отслеживается связь между ними. Мотивации характерных фрагментов поведения сардины в процессе замета кошелькового невода объяснены на основе положений гл. 4.

Реакции тунцов на приближающееся судно и их поведение в зоне облова более многообразны. Проведено 65 наблюдений за поведением желтоперого и полосатого тунцов при «наездах» СРТМ-800, в т.ч. с работающей системой снижения шумов судна (кривая 1, рис. 12). Поведение при «наезде» судна на скопление тунцов зависит от их состояния (питающийся или транзитный тунец), а также от наличия термоклина. Во всех случаях транзитный желтоперый тунец начинает уходить от судна с расстояния 150-200 м, полосатый иногда допускает сближение до 100 м. При отсутствии термоклина тунцы заглубляются, при его наличии уходят по горизонту.

Наезды» судна СРТМ-800 с ВПЗ позволяют приближаться к питающимся полосатым тунцам на расстояние до 25 - 30 м. Реакция

35

тунцов наблюдалась только на траверсе машинного отделения (90 -110°) и характеризуется «вскипанием» косяка и затариванием на глубину, а с расстояний более 50 - 60 м тунцы уходят по горизонту. В направлении носовых углов 30 - 60° по правому борту активных реакций не наблюдалось, и даже транзитные косяки полосатого тунца позволяют осуществить многократные циркуляции вокруг косяка на расстоянии 80 -100 м. К питающимся желтоперым тунцам судно с ВПЗ приближается на расстояние 100 - 150 м и может производить циркуляцию вокруг косяка, не отпугивая его из зоны циркуляции.

Поведение тунцов и сардины в зоне облова, а также причины потерь имеют четкую связь с акустическим портретом судна и тактикой замета. При определении причин потерь уловов тунцов на кошельковом лове анализу подвергнуто 656 заметов в ЦВТО и ЦЗТО (район Кирибати). При общей результативности заметов 0,487 (т.е. 336 пустых, из них в 99 причина не ясна) основная часть потерь улова связана с уходом рыбы из зоны облова во время замета (74 %), в т.ч. с заныриванием тунца на глубину (59 %). Во время кошелькования доля потери 26 %, из них заныривание под нижнюю подбору -11%, аварийных -11%, уход в «ворота» невода - 4 %.

На лове сардины проанализировано 446 заметов. При общей результативности 0,62 (т.е. 170 пустых, из них в 30 причина не ясна) выход рыбы из зоны облова на этапе замета 58 %, в «ворота» невода между судном и пятным урезом - 16 %, под килем судна - 3 %, аварии - 23 %. Несмотря на большие различия в подвижности и форме поведения тунцов и сардины прослеживается общая тенденция к потерям уловов на этапе замета кошелькового невода. Но и после успешного замета невода его вытянутая эллипсовидная форма способствует направлению облавливаемого косяка к выходу в «ворота» невода.

В целом техническая и тактическая задача совершенствования технологий кошелькового лова связана с шумностью судов (большая дистанция реагирования), большой скоростью рыбы, ограниченной скоростью судов и размеров неводов, недостаточным навыком предвидения поведения косяков в различных ситуациях лова. Для совершенствования кошелькового лова рекомендованы система снижения шумов судов и средства предотвращения ухода рыбы из облавливаемого пространства.

Глава 7 посвящена завершающему этапу НИОКР: промышленным испытаниям и внедрению методов и средств промысловой биоакустики в технологиях ставного неводного, тралового, кошелькового лова и рыбозащиты.

Первая апробация ПИ-систем на ставном неводном лове состоялась в 1960 - 70-х гг. ВПЗ была использована в качестве крыла ставного невода на лове нерестовой сельди залива П. Великого. Промысловые испытания подтвердили ее заградительные свойства на расстоянии 1 - 2 м и

непредвиденно обнаружено привлекающее действие на удаленных от ВПЗ участках. Последующие эксперименты свидетельствовали о привлекающем эффекте ВПЗ на лове нагульных лососей. Обнадеживающие испытания ВПЗ способствовали постановке более масштабных и углубленных исследований, поиску способов усиления обнаруженных эффектов с целью увеличения дистанции воздействия.

Ставной неводной лов преднерестовых лососей наиболее распространен в дальневосточном регионе и имеет общие проблемы для всех районов лова. По принципу действия он относится к стационарному, аккумулирующему улов. Его динамика связана с коротким сезонным периодом лова (время тайфунов), необходимостью удаления от нерестовых рек на расстояние не менее 2-х км и перекрытия больших акваторий на путях хода лососей. Вступают в противодействие два фактора: громоздкость сооружения и его штормоустойчивость. Рациональное распределение промысловых нагрузок на нерестовое стадо лимитируется этими факторами.

Подготовка и промысловые испытания ПИ-системы «Лосось» были подчинены .следующим условиям: 1) невод с ПИ-системой должен выставляться вдали от путей миграций лососей, на участке, закрытом от прямого штормового воздействия; 2) контрольные невода выставляются на традиционно облавливаемых тонях в одном районе с экспериментальным; 3) ПИ-система «Лосось» настраивается на создание акустической обстановки, адекватной присутствию «собратьев» по виду в зоне облова неводом и на озвучивание акватории мористее ловушки невода для обострения реакции проходных лососей. В заливе Анива на участках р/к им. Кирова в сезон лова 1985 г. (июнь - август) было выставлено 4 невода. Один из них с ПИ-системой «Лосось» установлен в заведомо не уловистом месте. Структурная схема ПИ-системы «Лосось» в привязке к ставному неводу представлена на рис. 14.

БУ

БК

пи

пи

пй|т[нкр4|пи

II

пи

III

пйНнкКЦ

I I

пи

пи

пЙЬ -{нкр

Рис. 14. Структурная схема стационарной ПИ-системы «Лосось» для ставного неводного лова 37

После включения берегового компрессора (БК), режим работы которого задается электронным блоком управления (БУ), сжатый воздух заполняет магистральный шланг, и при достижении рабочего давления в нем начинают срабатывать ПИ первой от берега группы. С достижением рабочего давления в магистрали срабатывает предельный невозвратный клапан (НК) и начинается заполнение ресивера (РС-2), от которого работают ПИ второй группы. Таким образом достигается эффект распространения бегущего поля вдоль крыла в зону действия ловушки. При отключении БК первой прекращают работу ПИ первой группы, затем второй и т.д., пока не израсходуется сжатый воздух пятого ресивера, имеющего наибольший объем. В период «молчания» ПИ-системы включался керамический излучатель «Сапфир» (ВНИИЯГ) рупорного ' исполнения с направленным звукоизлучением в море. Формирователем сигналов служил магнитофон с записями сигналов горбуши.

На рис. 15 представлены спектрально-энергетические характеристики . звукового поля, измеренного по траверсной линии, проходящей через середину крыла невода параллельно берегу.

Основная энергия акустического . поля сосредоточена в двух частотных диапазонах 120 - 180 Гц и 380 - 440 Гц, что соответствует биосигналам горбуши и кеты (см. рис. 5). Эквипотенциали для частоты 140 Гц характеризуются сильным затуханием на мелководье (3,5 - 4 м). Мористее ловушки невода наблюдается теневая зона из-за поглощения энергии излучения сетными полотнами.

Частота, Гц

Рис. 15. Спектрально-энергетические характеристики звукового поля ПИ-системы «Лосось» на траверсе крыла ставного невода.

38

После выноса пятой группы ПИ за пределы ловушки эквипотенциали для частоты 140 Гц приняли вид (рис. 16).

Рис. 16. Схема размещения ПИ на ставном неводе и акустическое поле ПИ-системы «Лосось» для воздействия на проходных рыб.

Устранено экранирующее влияние ловушки и садка невода, по схеме на Рис. 16, что создало более благоприятные условия для привлечения проходных рыб с традиционных путей миграции к берегу в зону облова. Комбинационное использование гидроакустических излучателей («Сапфир» и ПИ-системы), их расстановка и выбранный режим работы дали положительный эффект. Визуально замечено, что запуск ПИ после их молчания и озвучивания акватории с помощью излучателя «Сапфир» в большинстве случаев давал появление стай горбуши у крыла невода через 2-3 мин. работы ПИ.

Сравнение уловов экспериментального невода № 1 с контрольными №2 - № 4 показал следующие результаты. В период работы всех четырех неводов уловы неводом № 1 при использовании ПИ-системы стабильно выше контрольных. За весь период лова экспериментальным неводом выловлено 448,4 т в сравнении со средним выловом 126 т контрольными неводами. Среднесуточный вылов неводами № 2, 3 и 4 в августе (рунный ход горбуши) составил 7,5 т, неводом № 1 - 20,5 т, т.е. эффективность работы ПИ-системы 273 %. После прохода мощного тайфуна невода № 2,3 и 4 вышли из строя и в .течение 10 суток массового хода горбуши бездействовали. За этот период неводом № 1 изъято дополнительно 147,2 т горбуши. Природный катаклизм (тайфуны) - характерное ежегодное явление для всего промыслового региона. Он также способствовал доказательству преимуществ использования ПИ-системы «Лосось» в

местах, защищенных от штормов без потери эффективности лова. Для решения проблемы пггормоустойчивости на основе пневматики разработана конструкция самозагтапливаемой установки (Патент РФ № 2I3S16I), макет которой также испытан в промысловых условиях на Ю. Курилах. ПИ-система ((Лосось» и самозатопление невода могут работать от одного энергоисточника.

Для промысловых испытаний буксируемой дистанционно управляемой 11И-снстемы «Дельфин» (БДУ) на траловом лове изготовлена ее опытная модель. Она состоит из двух идентичных буксируемых с помощью кабель-троса устройств с правого и левого борта траулера. Каждое устройство содержит корпус-отводитель с ресивером и два ПИ-имитатора сигналов питающихся дельфинов.

В условиях тралового лова основным параметром, определяющим восприятие биологически полезного маломощного сигнала, следует считать отношение слуховой порог/шум в области частот максимальной чувствительности рыб. Для тресковых рыб принята величина слуховой порог/шум 20*30 дБ в диапазоне 0 - 500 Гц. Судно РТМС «Простор» (ТУРНИф) было подготовлено для промысловых испытаний ПИ-системы на траловом лове минтая в Беринговом море.

Дальность действия БДУ определяли исходя из порогового значения звукового давления (Pmi„) при учете маскирующего шума моря (для придонных объектов). Уровень шумов моря по графикам Кнудсена не превышают 56 дБ (ветер 10 баллов) на частотах 20 - 500 Гц. При среднем отношении порог/шум 25 дБ Рт|„=0,22 Па. От ПИ «Дельфин» сферическое распространение сигнала, поэтому на дистанции Д=Рс/ Pmin» где Рс -звуковое давление сигналов ПИ, приведенное к 1 м. При Рс =200 Па ожидаемая дальность действия БДУ для условий тралового лова минтая с судна РТМС составит 900 м.

Испытания БДУ проводились в два этапа: 1) после установки на судне БДУ опробовано на стенде и в море, определены основные его параметры работы, проведена акустическая аттестация; 2) определена способность БДУ эффективно воздействовать на разреженные скопления рыб и направлять их в зону облова тралом. Рис. 17 поясняет технологическую схему управляемого тралового лова минтая.

В акте и протоколе испытаний подробно описана программа-методика и изложены основные результаты.

Реакция разреженного минтая на «бегущее» акустическое поле отмечалась уплотнением скоплений и перемещением на глубину, что адекватно естественным защитным реакциям рыб на появление хищников.

Эффективность действия БДУ оценивалась по изменению плотности скопления рыбы, находящейся на горизонте траления, под судном и заходящей в трал при работе ПИ. Для различных ситуаций траления сведения о поведении и уловах сведены в протоколы испытаний. Во всех

наблюдениях при использовании БДУ на разреженных скоплениях минтая отмечено увеличение захода рыбы в трал.

Рис. 17. Схема применения и функционирования БДУ на траловом лове минтая.

Наибольший Эффект действия БДУ наблюдался в ночное время суток при облове разреженных скоплений минтая, находящихся выше верхней подборы трала.

Установлена максимальная дальность ПИ-системы, на которой стабильно отмечается эффект направления рыб в зону облова тралом (смена горизонта). Она соответствует 150 - 180 м. Для увеличения дальности действия БДУ рекомендовано комбинационное использование ПИ «Дельфин» и ПИ «Пневмопушка» или излучателя на твердых основах, что также скажется на экономии расхода воздуха.

Промысловая эффективность БДУ не определена, т.к. испытываемые модели имели ограниченный запас сжатого воздуха и не могли обеспечить весь период траления.

В целом эксплуатация БДУ в составе промысловой системы показала, что БДУ пригодна для совершенствования технологий тралового лова, достаточно надежна и управляема в условиях промысла. Обслуживание и эксплуатация БДУ обеспечивается сменной палубной командой, управление работой БДУ осуществляет вахтенный штурман во время траления с мостика. •

Промысловые испытания пневмоакустической системы энергетического воздействия ШАС) проведены на кошельковом лове сардины в Южно-Курильском промрайоне и тунцов в ЦЗТО (район

Кирибати). Использовано три варианта ПАС: судовой, на «Скифе» и на неводе (пятной урез). Головной образец ПАС испытан на СРТМ «Арск» (ВБТРФ) в «воротах» невода. Сравнительный анализ и оценка промысловой эффективности использования ПАС произведена по 494 заметам 10 судов ВБТРФ на лове сардины (табл. 6), работавших в равных условиях.

Таблица 6.

Сравнительный анализ промысловой эффективности работы судов ВБТРФ в период испытаний ПАС

Улов, тонн Кол-во заметов Кол-во Из них по причине Улов Резуль

Название судна пустых заметов Выход в ворота Выход под килем на замет татив ность

1 2 3 4 5 б 7 8

Работа с ПАС

СРТМ «Арск» 2666 45 4 - - 59,24 0,911

• Работа без ПАС

СТР «Комиссарово» 4706 70 19 3 5 67,23 0,728

СРТМ «Аппаратчик» 2024 49 8 - 8 41,31 0,837

СРТМ «Бригадир» 1959 48 15 1 3 40,81 0,688

СРТМ «Майское» 2852,5 62 19 3 8 46,00 0,694

СРТМ «Оссорка» 1861,5 41 15 3 3 45,40 0,634

CT «Казанск» 1116,5 34 16 2 - 32,84 0,529

СРТМ «Пущино» 1826,5 34 6 - 1 53,72 0,824

CT «Нижнеилимск 3349 60 19 2 6 55,82 0,683

СТР «Сарычевск» 2011 51 20 6 2 39,43 0,608

В среднем по сравниваемым судам

| 2411,8 1 50 1 15 1 2 4 48,24 0,700

В системе ВРПО «Дальрыба» на 140 судах был внедрен «Способ предотвращения выхода рыбы из зоны замета кошелькового невода (A.c. № 1205853), в основе которого ПАС (A.c. № 1457611, № 1449080, № 1654994). Суммарный годовой экономический эффект от этой разработки, подтвержденный расчетами и актами внедрения, составил 3450 тыс. руб. в ценах 1991 года.

Использование ПАС на кошельковом лове тунцов также показали высокий эффект воздействия ПИ на поведение рыб. Замечено, что даже

при большой подвижности тунцов, сигналы от ПАС вызывают мгновенную реакцию, которая выражается в заныривании рыб или уходе по горизонту из зоны излучения.

В табл. 7 приведены показатели использования ПАС на ССТ «Горячегорск».

Таблица 7.

Промысловые показатели работы ССТ «Горячегорск» в период испытаний ПАС

Группа заметов Улов тонн Количество заметов Причины потерь уловов Улов на замет Результатов ность

результ. пуст. а б в г

Без применения ПИ (исключая заметы на плав) 307 18 45 21 2 14 8 4,9 0,30

На плав 182 27 О О О О 5,2 0,77

С применением ПИ 226 21 11 5 6 7,1 0,66

ВСЕГО 715,5 66 64 21 7 20 16 5,5 0,50

Эффективны заметы на плав, когда тунец питается. Но на транзитных косяках подтверждена целесообразность использования ПАС по поведению тунцов и промысловым показателям. Характерные фрагменты поведения тунцов проанализированы в связи с ситуацией и акустическими воздействиями. Сделан вывод, что необходима очень совершенная схема манипуляции излучателями, поскольку высокий эффект воздействия сигналов ПАС на тунцов может сыграть негативную роль в процессе управления ловом. После разворота тунцов продолжительная посылка сигналов вслед уходящему косяку провоцирует его заглубление и уход под нижнюю подбору невода.

Технологическая схема (рис. 18) и действующие макеты дистанционно управляемых ПАС были разработаны и прошли стендовые и частично морские испытания. Промысловая схема позволяет практически перекрыть все пути ухода рыбы из зоны облова неводом (под нижнюю подбору, у пятного уреза в «ворота» невода и «ворота» под килем судна). Макеты манипуляторов запускались от штатной гидроакустической станции «Сарган». Техдокументацией было предусмотрено использование бескабельных систем связи фирмы «Сканмар» (Норвегия). Работы остановлены в связи с передачей тунцеловных судов ВБТРФ в эксплуатацию зарубежным фирмам.

ПИ-система «Дельфин», выполненная из береговой компрессорной станции, магистрального шланга и пневмоизлучателей в комбинацйи с гидроакустическим излучателем «Гринда» (ВНИРО), была использована в качестве средства перекрытия хода нерестовой сельди на заморные участки в северной части залива Корфа. Необходимость проведения столь

Рис. 18. Технологическая схема использования ПАС на кошельковом лове тунцов

масштабного эксперимента определилась в конце 70-х годов, поскольку в годы депрессии (1968 - 1978) сельдь корфо-карагинского стада нерестилась в основном (до 80 %) в гавани Сибирь, где условия для размножения были неблагоприятны (Качина, 1974). Эксперимент по предотвращению захода производителей в гав. Сибирь поставлен в ряду других задач проверки влияния направленного антропогенного фактора на динамику численности сельди. Наблюдения проведены с вертолета, штатными судовыми ГАС и контрольными орудиями лова (ставной невод и сети). Их результаты поясняются рис. 19.

До постановки масштабного эксперимента были проведены наблюдения за поведением сельди на нерестилище (поз. 1), на заходе сельди в гав. Сибирь (поз. 2) и в ловушке ставного невода (поз. 3). Рассредоточенная на нерестилище сельдь при появлении шумов моторной лодки и сигналов ПИ «Дельфин» возбуждается, выбрасывается на поверхность воды, движения хаотичны и ненаправлены. Рассредоточенная по нерестилищу сельдь не ориентируется в акустическом поле ПИ «Дельфин».

Второй опыт поставлен на проходе между островом и косой Конохвал, где сельдь еще- сохраняет форму косячного поведения. Косяки сельди, прошедшие оконечность косы, попадают в поле действия ПИ-системы и однозначно отворачивают от нее в противоположном

Рис. 19. Схема проведения экспериментов в заливе Корфа на нерестовой сельди: 1 - на нерестилище; 2 - на входе в гавань Сибирь; 3 - в ставном неводе; 4 - на подходах производителей сельди к нерестилищам.

направлении. В ставном неводе при движении линии из 4-х ПИ «Дельфин» на скопление сельди замечена ее четкая ориентация и уход к противоположной стенке невода с постепенным уплотнением при наплывании ПИ. В объеме 12x10x8 м у стенки ловушки концентрировалось до 1500 ц сельди (1,56 ц/м3). Небольшое притопление стенки ловушки способствовало самостоятельному сливу сельди в садок-накопитель.

Эти эксперименты обнадежили в решении задачи ограждения заморных участков. 600-метровая акустическая база из 125 ПИ «Дельфин» была выставлена весной 1980 г. в 400 м от оконечности косы Конохвал (рис. 19, поз. 4). В районе конечного буя на якоре поставлен PC «Угловой»

с гидролокатором «Сарган». На нуги хода сельди в 1 миле от ПИ-системы выставлен контрольный невод. В середине линии ПИ для усиления эффекта присутствия хищников на удаленных участках от ПИ-системы установлен излучатель «Гринда» с формирователем свистовых сигналов дельфинов.

С 1Э по 27 мая 1980 г. с небольшими перерывами на настройку излучателей ПИ-система работала в комбинации с излучателем «Гринда». Отмечено три массовых подхода нерестовой сельди в район работ: 22.05, 24-26.05 и 27-28. 05. Наблюдение с вертолета показали четко выраженное направленное распределение скоплений производителей по заливу Корфа. 22.05, 24.05. и 27.05. при стабильной работе ПИ-системы и излучателей «Гринда» поведение скоплений сельди закономерно подчинено почти лепестковой диаграмме направленности 600-метровой акустической базы. Во время работы излучающей системы заходы сельди в гавань Сибирь и контрольный ставной невод отсутствовали. В ночь с 25 на 26.05. ПИ-система была отключена для настройки ПИ. Облет акватории залива Корфа 26.05. обнаружил перераспределение сельди по заливу. В эту ночь в ставной невод зашло около 250 т сельди преимущественно взрослой преднерестовой (молодь 15 - 17 %). Во время настройки ПИ 26.05. в течение всего дня на ГАС «Сарган» фиксировался выход косяков отнерестившейся сельди из гавани Сибирь, обходящих линию настроенных ПИ в 800 - 900 м мористее РС «Угловой». В ночь на 27.05. вся линия ПИ была задействована.

27.05. при аэронаблюдениях с 15С0 до 1700 час. отмечены подходы очень крупного скопления сельди, растянувшегося отдельными косяками на 10 - 15 км вдоль Корфской косы и Конохвал и далее дугой через весь залив к гавани Скрытая в обход ПИ-системы. Чтобы окончательно убедиться в ответственной роли акустического заградителя в формировании столь масштабного поведения сельди в заливе, 27.05. в 1840 час. ПИ-система и «Гринда» были выключены. Через 2 часа контрольный невод был окружен плотным скоплением сельди. Основной состав улова сельдь 1-3 года (95 %). РС «Угловой» постоянно отмечал подходы сельди к входу в гавань Сибирь. При облете 28.05. в Ю30 час. акватории залива Корфа снова обнаружено перераспределение сельди. Основное скопление было сосредоточено у входа в гавань Сибирь.

После завершения массового хода нерестовой сельди в зал. Корфа 30.05. на входе в гавань Сибирь был выставлен ПИ «Сардина», настроенный на имитацию звуков взрослой сельди. Суточный застой контрольной сети не дал улова. После двухчасовой работы ПИ «Сардина» контрольная сеть была полностью объячеена (4,5 - 5 ц) исключительно взрослой преднерестовой сельдью (9 лет). Перенос излучателя на крыло ставного невода и его работа в течение 2-х суток в совокупности с имитатором звуков молоди сельди и сардины (в его основе керамический преобразователь и электронный формирователь сигналов) привел к тому,

46

что в ловушке и вдоль крыла невода до выключения излучателей отмечалось присутствие сельди (50 % взрослой).

Данный эксперимент инициировал разработку управляемого искусственного нерестилища сельди (А.С. № 948353). Установленные в б/х Гека его макеты подтвердили предпочтительность производителями кладки икры на искусственный субстрат новой конструкции. В ней имеется возможность регулировать толщину кладки икры, сроки выклева на участках с благоприятной гидрологией и ограждать икру от хищников. В 1996 г. в заливе Славянка действие искусственного нерестилища проверено опытом на сельди приморского стада. По показателям обыкрения на искусственном субстрате (капроновая дель, ячея 20 мм) отложено икры в 9,7 раз больше, чем йа естественном, а смертность - на 2,9 % ниже.

После завершения трехлетнего эксперимента в заливе Корфа в 1982 г. отмечено значительное снижение активности нереста в его северной части, перенос интенсивности на благоприятные нерестилища заливов Уала, Анапка и б/х Гека, рост численности стада (Качина, 1986). Но в 1986 - 87 гг. снова наметилась тенденция к смещению производителей в северную часть з-ва Корфа (62,3 %), поэтому реально допустить ослабление защитных функций памяти и необходимость ее подкрепления при появлении заморных эффектов. В 1984 - 87 гг. промысловый и нерестовый запас стабильно наращивался и основной возрастной состав сформировался от4-5до7-8 лет, а его расширение обеспечило благополучие на перспективу. Стадо вышло из состояния депрессии и эффективно эксплуатируется до настоящего времени.

В заключении даны выводы и результаты, определяющие научную новизну и практическую значимость работы.

1. Принципы системной организации функций в прикладном использовании упростили процедуру структуризации и планирования НИОКР по совершенствованию технологических процессов рыболовства и определили безусловным требованием выявление и оценку биофизических функций, формирующих процессы лова. Методическая база и инструментарий гвдробионических исследований, разработанные на этой принципиальной основе, продуктивно применены в работе и рекомендованы для исследований и разработок в рыболовстве, связанных с поведением гидробионтов.

2. Обоснована гидроакустическая природа взаимодействия пелагических рыб с ВПЗ в противовес существовавшему убезвдению о влиянии зрительного фактора. Прослежена связь поведения рыб с параметрами акустического поля и рассмотрены природные явления со сходными акустическими свойствами и стереотипами поведения, что объясняет стабильность реакций рыб на ВПЗ. Эти природные стереотипы послужили прототипами для биофизического и биотехнического моделирования методов и средств промысловой биоакустики.

3. В биофизических исследованиях раскрыты и отмечены следующие императивные функции слуха и поведения промысловых рыб: а) с помощью экспресс-методов физиологической акустики обнаружен и раскрыт механизм саморегуляции и дифференцированного участия детекторов слуха в восприятии изменчивой обстановки, а также эффект суммации рефлексов от слуховых и механорецепторов; б) исследования с денервацией структур слуха и ЦНС позволили обнаружить феномен почти мгновенных направленных двигательных реакций на сигналы ближнего поля и расчетливых замедленных (возможно анализируемых через ЦНС) реакций на сигналы дальнего поля; в) с применением условно-рефлекторных методов определены частотные и динамические диапазоны восприятия промысловых рыб3 (аудиограммы); г) биофизическая оптимизация, связанная с расчленением на составляющие сложной акустической модели природного прототипа и оценкой их функционального предназначения, определила жесткие требования к синтезируемым стимулам и тактике их применения на промысле.

4. На основе объективных экспериментальных оценок и мотивированных суждений о процессах объяснены неудачи при использовании средств традиционной гидроакустики на промысле, даны численные толкования причин потерь уловов в конкретных промысловых ситуациях, предложены пути решения задач совершенствования технологий лова.

5. Исследования функций восприятия и ориентации, а также физическое моделирование генераторов сложных сигналов на примере природных аналогов позволили осуществить акустическое и техническое проектирование эффективных в рыболовстве имитаторов звуков гидробионтов. Созданы не имеющие аналогов модели гидроакустических излучателей, имитирующие сигналы открытопузырных рыб и зубатых китов, а также пневмоизлучатели энергетического воздействия для динамичных условий кошелькового лова.

6. Исследованиями шумов промысловых судов доказана несостоятельность методических рекомендаций рабочей группы ИКЕС и ФАО. Предложены оригинальные методы исследований для изучения акустических шумов промысловых судов и критерии оценки поведения рыб в акустических полях судов, позволяющие адекватно биофизической сути процесса интерпретировать корреляционные связи поведения, свойств слуха, параметров замета кошельковых неводов и сопутствующих акустических полей судов. В итоге этих исследований алгоритмизированы модели поведения рыб в зоне замета кошелькового невода (реализовано в ЭВМ-тренажере), оценен эффект снижения отпугивающих рыбу шумов судна, рекомендована тактика замета и использования акустических средств удержания рыб в облавливаемом пространстве.

7. Впервые в практике мирового рыболовства на ставном неводном лове успешно применена ПИ-система «Лосось», на траловом лове минтая

ПИ-система «Дельфин», на кошельковом лове сардины флот Дальневосточного бассейна (более 140 судов) оснащен ПАС. Эффект внедрения подтвержден расчетами и актами на сумму более 3450 тыс. руб. в ценах 1991 г. Проведен масштабный эксперимент по предотвращению прохода производителей корфо-карагинской сельди на заморные участки и их перераспрелению на благоприятные нерестилища.

Теоретические положения, методы анализа, результаты и выводы диссертационного исследования изложены в следующих основных публикациях:

1. Обоснование и разработка методов и средств промысловой биоакустики //Монография. - Владивосток : Изд-во Дальневосточн. ун-та, 2004 (10,5 п.л.).

2. Повышение конкурентоспособности рыбохозяйственного комплекса России. Доклад на Госсовет РФ // Монография. - Владивосток: Изд-во Дальневосточ. ун-та, 2004 (25 пл. в соавторстве МЛЗ.Терский, Ю. А.Авдеев и др., автора 5,8 пл.).

3. Программа развития рыбохозяйственного комплекса Приморского края на 2004-2010 гг. // Монография. - Владивосток: Изд-во ТЦСР, 2004 (15 пл. в соавторстве М.В.Терский, Г.К.Молодкина, автора 10 пл.).

4. О новых подходах к развитию систем управления рыбохозяйственным комплексом России на современном этапе // Науч.-практ. Конф. "Экономические проблемы развития рыбной промышленности и хозяйства России в свете реализации Концепции развития рыбного хозяйства РФ до 2020 г": Сб. научн. статей и докл. - М.: ВНИЭРХ. 2004 (0,7 пл. в соавторстве М.В.Терский, Ю.А.Шпаченков, автора 0,5 пл.).

5. Стратегия социально-экономического развития Приморского края в 2004-2010 гг // Монография. - Владивосток: Изд-во ТЦСР, 2003 (18 пл. в соавторстве М.В.Терский, Ю.А.Авдеев, Е.СЯчин и др., автора 2,5 пл.).

6. Слуховые способности рыб и возможность использования акустических сигналов для управления их поведением на промысле. // Сб. научн. тр. ДВГТУ. - 2001. Вып. 128 (Поленюк В.В., Сорокин М.А.) - С. 3443.

7. Ставной невод: Патент 2138161 РФ / А.Е. Тимошок, Ю.А. Кузнецов, В.В. Ткаченко. - 98110527; Заявл. 04.06.1998; Опубл. 1999. -Бюл. № 27 (4.1).-С. 142.

8. Тенденции развития прибрежного рыболовства. // Приморский край. Уроки рыночных реформ. - Владивосток: ДВГУ, 1997 (Жук А.П.). -С. 85-93.

9. Океанологические задачи морского рыбохозяйственного полигона// Промысловая океанология: Тез. докл. X Междунар. конф. в С.-Пет. 20 - 23 мая 1997. - М.: ВНИРО, 1997 (Акулин В.Н., Малявин E.H., Мизюркин М.А., Родин В.Е.). - С. 11-12.

10. Система автоматизированного контроля гидрофизических и экологических характеристик в прибрежных районах рыболовства // Промысловая океанология: Тез. докл. X Междунар. конф. в С.-Пет. 20 - 23 мая 1997. - М.: ВНИРО, 1997 (Бондарь Л.Ф., Коробков Г.Г., Малявин E.H., Мизюркин М.А., Половинко Л.Н., Рутенко АЛ.) - С. 23.

11. Системный анализ методов и средств морской биоакустики // Сб. докл. Всерос. конф. к 300-летию Российского флота. - Владивосток: ТОВМУ, 1996. - С. 242-247.

12. Структура и организация морского рыбохозяйственного полигона на о. Русский // Материалы Юбилейной научн. конф. ГОУ «Дальрыбвтуз» -Владивосток, 1996. - С. 80-81.

13. Акустико-гидрофизические эффекты, порождаемые рыболовным судном с донным тралом. // Акустический журнал. - М.: 1995. - Т. 41. № 2 (Коротченко P.A., Рутенко А.Н., Трофимов М.Ю.). - С. 260-266.

14. Разработка организационной структуры рыбохозяйственного морского полигона, его научно-методической базы и средств биотехники // Владивосток: Дальрыбвтуз, 1992.

15. Способ направления рыбы в зону облова трала: .A.C. 1741696 СССР / Ю.А. Кузнецов, М.Ю. Кузнецов, О.Н. Кручинин, М.А. Мизюркин. -№4697052/13; Заявл. 11.04.1989; Опубл. 1992. - Бюл. № 23. - С. 13.

16. Пневматический излучатель: A.C. 1748532 СССР / М.Ю. Кузнецов, Ю.А. Кузнецов, О.Н. Кручинин. - № 4807614; Заявл. 30.03.1990; Опубл. 1992. - Бюл. № 26. - С. 229.

17. Пневматический излучатель: A.C. 1577539 СССР / О.Н. Кручинин, Ю.А. Кузнецов. - № 4657320; Заявл. 01.03.1989; Опубл. 1991. - Бюл. № 21. -С. 237.

18. Генератор гидроакустических сигналов: A.C. 1577539 СССР / М.Ю. Кузнецов, Ю.А. Кузнецов. - № 4625141; Заявл. 26.12.1988; Опубл. 1990. - Бюл. № 25. - С. 201.

19. Имитатор звуков рыб: A.C. 1575334 СССР / М.Ю. Кузнецов, Ю.А. Кузнецов, И.Ф. Щербаков. -№ 4401760; Заявл. 01.04.1988; Опубл. 1990. -Бюл. №24.-С. 261.

20. Новые направления в подготовке специалистов по промышленному рыболовству. // Рыбное хозяйство. — М.: 1989. - № 7 (Покровский Б.И.) - С. 30-33.

21. Новые достижения в разработках методов и средств промысловой биоакустики. // Промышленное рыболовство. - М.: ЦНИИТЭИРХ 1989. -91 с.

22. Устройство для направленного перемещения рыбы в зону облова кошельковым неводом: A.C. 1449080 СССР / О.Н. Кручинин, В.В. Поленюк, Ю.А. Кузнецов, - № 4250691; Заявл. 27.05.1987; Опубл. 07.01.1989. - Бюл. № 1. - С. 13.

23. Биотехнические аспекты программно-целевого планирования развития техники, флота и организации промысла. // Орудия и способы

рыболовства. Вопросы теории и практики - М.: ВНИРО. 1988. (Покровский Б.И.) - С. 39-54.

24. Имитатор звуков рыб «Лосось-2»: A.C. 1443224 СССР / И.Ф. Щербаков, Ю.А. Кузнецов, М.Ю. Кузнецов, Ю.С. Белавин - № 4238051; Заявл. 31.03.1987; Опубл. 08.08.1988. -Бюл. № 45. - С. 254.

25. Имитатор звуков рыб «Лосось»: A.C. 1347210 СССР / Ю.А. Кузнецов, М.Ю. Кузнецов. - № 4066504; Заявл. 18.03.1986; Опубл. 22.06.1987. - Бюл. № 39. - С. 245.

26. Способ предотвращения выхода рыбы из зоны замета кошелькового невода: A.C. 1205853 СССР / О.Н. Кручинин, Ю.А. Кузнецов -№ 3657099; Заявл. 28.10.1983; Опубл. 23.01.1986. - Бюл. № 3. -С. 15.

27. Имитатор звуков рыб «Сардина-2»: A.C. 1270918 СССР / Ю.А. Кузнецов, Г.А. Ковыза, В.В. Поленюк. - № 3855093; Заявл. 05.02.1985; Опубл. 15.07.1986. - Бюл. № 42. - С. 272.

28. Генератор гидроакустических сигналов: A.C. 1274478 СССР / Ю.А. Кузнецов, И.Ф. Щербаков. - № 3854367; Заявл. 05.02.1985; Опубл. 01.08.1986. -Бюл. № 44..- С. 269.

29. Системный принцип постановки биотехнических задач оптимизации техники и тактики промысла. // Исследования по оптимизации рыболовства и совершенствованию орудий лова. - М.: ВНИРО, 1985-С. 8-21.

30. Исследование поведения тихоокеанской сардины в зоне замета кошелькового невода // Исследования по оптимизации рыболовства и совершенствованию орудий лова - М.: ВНИРО, 1985 (Кручинин О.Н.). -С. 179-188.

31. Системное проектирование техники промышленного рыболовства в ВУЗе. Учебное пособие. Дальрыбвтуз. -1985. -122 с.

32. Влияние мощных низкочастотных акустических сигналов на поведение некоторых промысловых рыб. П Возможности использования физико-химических раздражителей для управления поведением рыб - М.: ИЭМЭЖ АН СССР, 1983, (Сорокин М.А., Кручинин О.Н., Пенкин С.И.). -С. 217-224.

33. Системный подход к задачам автоматизации процессов промышленного рыболовства // Проблемы научн. исслед. в обл. изучен, и освоен. Мирового океана: Тез. докл. Всесоюзн. конф. Секц. 9. -Владивосток: 1983 - С. 6-8.

34. Имитатор звуков рыб «Сардина»: A.C. 1039376 СССР / В.В. Поленюк, Ю.А. Кузнецов - № 3272469; Заявл. 24.03.1981; Опубл. 03.05.1983. - Бюл. № 32. - С. 215.

35. Модель поведения скоплений рыб в шумовом поле промыслового судна // Поведение рыб и орудия лова. ТИНРО - 1983. (Кручинин О.Н., Ефимов В.В.)-С. 3-11.

36. Акустические сигналы как стимул при управлении поведением рыб // Использование физических раздражителей в целях развили морского рыбного промысла: Тез. докл. Всесоюзн. н-т совещания — М.: 1982.-С. 18-21.

37. Применение физических раздражителей для сохранения запасов рыб. // Использование физических раздражителей в целях развития морского рыбного промысла: Тез. докл. Всесоюзн. н-т совещания — М.: 1982. (ПоленюкВ.В., КовызаГА.) -С. 31-32.

38. Искусственное нерестилище для рыбы: A.C. 948353 СССР / Ю.А. Кузнецов, В.В. Поленюк, С.М. Коновалов. - № 3225411/28-13; Заявл. 26.12.1980; Опубл. 26.12.1982. -Бюл. № 29.

39. Суточный ритм активности некоторых дальневосточных видов рыб.// Вопросы ихтиологии. - М.: 1981. - Т. 21. Вып. 1 (126) - (Кручинин О.Н., Сорокин М.А.) - С. 134-140.

40. Постановка задачи комплексного исследования воздействия шумов промысловых судов на рыб. // Новое в гидробионике. - М.: Наука, 1980. - (Протасов В.Р., Терещенко В Л., Шибков А.Н.) - С. 26-27.

41. Комплексная организация разработок техники рыболовства на биофизической основе // Поведение рыб в связи с техн. рыболовства и марикультур: Тез. докл. Всесоюзн. конф. - Клайпеда: 1980. - С. 91-93.

42. Влияние пневматических излучателей на поведение тихоокеанской сельди // Исследование поведения объектов промысла. ТИНРО. - 1980 (Катен-Ярцев A.C., Пенкин С.И., Сорокин М.А.) - С. 63-73.

43. Изменение чувствительности внутреннего уха морского ерша к звуку при отключении боковой линии и движении. // Вопросы ихтиологии. - М.: 1979. - Т. 19. Вып. 5 (118) - (Кунцова М.Я., Сорокин М.А.) - С. 907913.

44. О возможности управлять поведением сельди на нерестилищах // XI Междунар. Тихоокеанск. Конф. Секц. F 111: Тез. докл. - М.: 1979 (Гореликов А.И., Пенкин С.И.). - С. 94.

45 Акустическая активность дельфинов при нападении на скопление рыб. // Промышленное рыболовство./ ТИНРО. -1979. - Вып. 9 - С. 72-75.

46. Повышение эффективности лова сельди с помощью пневмоизлучателя. - М., 1978. - Деп. ВИНИТИ (Естествен, и точн. науки, техника).-№ 1 (75). - С. 192

47. Акустическое поведение дельфинов при охоте на пелагических рыб // Акустические методы и средства исследования океана: Тез. докл. И Всесоюзн. конф. - Владивосток: ДВПИ, 1978. - С. 71-73.

48. Снижение подводных шумов промыслового судна // Акустические методы и средства исследования океана: Тез. Докл. II Всесоюзн. конф. -Владивосток: ДВПИ, 1978. - С. 139-141.

49. Акустические средства исследования океана // Сб. тр. ТОЙ ДВО АН СССР - Владивосток, 1978. - С. 79-82.

50. Исследование двигательных и вегетативных реакций сельди на акустические стимулы в условиях бассейна // Промышленное рыболовство. ТИНРО - 1978. - Вып. 8 (Кручинин О.Н., Полешок В.В., Сорокин М.А.) - С. 81-91.

51. Изучение поведения рыб в акустическом поле // Морская биология: Тез. докл. I Всесоюзн. конф. - Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1977 (Кунцова М.Я.). - С. 31-32.

52. Акустико-латеральная нервная система ерша и анализ ЭКГ при действии на боковую линию гидродинамического поля // Промышленное рыболовство. ТИНРО - 1977. - Вып. 7 (Кунцова М.Я., Худенко Г.В., Юркова И.Б.)- С. 61-70.

53. Излучатель имитатора звуков рыб: A.C. 535932 СССР / Ю.А. Кузнецов, Г.А. Ковыза - № 2125923/13; Заявл. 14.04.1975; Опубл. 25.11.1976. -Бюл.№ 43.

54. Исследование инфразвуковых шумов промысловых судов // Промышленное рыболовство. ТИНРО - 1976. - Вып. 6 (Китлицкий B.C., Федосеенков B.C., Шибков А.Н.) - С. 134-136.

55 Физические характеристики звуков некоторых видов рыб Тихого океана. И Вопросы судостроения. - Л.: 1975. - № 5 (Непрошин А.Ю., Протасов В.Р.) - С. 95-99.

56. Звуки некоторых морских животных И Вопросы судостроения. -Л.: 1975. - № 5 (Шибков А.Н.) - С. 105-110.

57. Звуки сельди и способ их имитации. // Вопросы судостроения. -Л.: 1975.-№5 (КовызаГ.А.)-С. 111-114.

58. Акустический излучатель: A.C. 479497 СССР / Ю.А. Кузнецов, Г.А. Ковыза - № 1732929; Заявл. 04.01.1972; Опубл. 05.08.1975. - Бюл. № 29.

59. Некоторые рекомендации для постановки исследований в области промысловой биоакустики (технические и биофизические задачи) // Промышленное рыболовство. ТИНРО. - 1975. - Вып. 5. - С. 3-18.

60. К вопросу моделирования искусственных звуковых раздражителей промысловых рыб // Промышленное рыболовство. ТИНРО - 1975. - Вып. 5 (Гордеева Е.Г., Тихомиров А.М.) - С. 19-27.

61. Звуки белухи и влияние их на поведение лососей р. Амур // Промышленное рыболовство. ТИНРО - 1975. - Вып. 5 (Китлицкий B.C., Непрошин A.C., Шибков А.Н.) - С. 36-40.

62. Испытания опытной модели пневмоизлучателя в условиях промысла // Промышленное рыболовство. ТИНРО - 1975. - Вып. 5 (Ковыза Г.А.)-С. 61-69.

63. К вопросу о влиянии шумов промысловых судов на поведение тунцов // Промышленное рыболовство. ТИНРО - 1975. - Вып. 5 (Китлицкий B.C.) - С. 74-80.

64. Пневмоизлучатель для управления поведением охотоморской сельди. // Акустические методы и средства исследования океана: Тез. докл. I Всесоюзн. конф.-Владивосток: ДВПИ, 1974 (КовызаГ.А.).-С. 1S4-1S7.

65. Испытания имитаторов звуков дельфинов на кошельковом лове скумбрии // Промышленное рыболовство. ТИНРО. - 1973. - Вып. 4 (Китлицкий B.C.) - С. 114-118.

66. Характеристики некоторых звуков, издаваемых тихоокеанской сельдью//Известия ТИНРО.-1972.-Т. 84, (КовызаГ.А.)-С. 157-160.

67. Способ имитации звуков дельфинов-белобочек при кошельковом лове рыбы. // Промышленное рыболовство. ТИНРО. - 1972. - Вып. 3 (Китлицкий B.C., Попов A.C.). - С. 89-99.

68. Некоторые вопросы промысловой биоакустики. // Рыбное хозяйство. - М.: 1971. -№ 10. - С. 35-38.

69. Способ снижения шумов, производимых рыбопромысловым судном: A.C. 302276 СССР / Ю.А. Кузнецов. - № 1405654; Заявл. 13.02.1970.

70 Влияние воздушно-пузырьковых завес на поведение рыб. // Рыбное хозяйство. - М.: 1969. -№ 9 - С. 53-55, и № 10 - С. 48-50.

71 К вопросу об использовании воздушно-пузырьковых завес в рыбном хозяйстве // Рыбное хозяйство. - М.: 1968. - № 2 - С. 48-50.

72. Поведение рыб в зоне действия воздушно-пузырьковых завес. // Сб. докл. Всесоюзной конф. «Поведение рыб в связи с техникой и тактикой промысла». - Мурманск: ПИНРО, 1968. - С. 16-21.

73. К вопросу физиологического воздействия некоторых физических раздражителей на рыб. // Известия ТИНРО. - Владивосток, 1968. Т. 70. -С.335-340.

Подписано в печать 02.08.2004

Формат 195x140мм Бумага офс. 80 г/м. Ризография. Тираж 100 экз. Заказ № 0335 Отпечатано в типографии ФГУП «ТИНРО-центр», г. Владивосток, ул.Западная, 10

(Р^/т-

РЕБ Русский фонд L4

27 СЕН7"-

Введение

Глава 1. Принципы системной организации функций в промысловой биоакустике.

1.1. Анализ и постановка задач системного проектирования в промысловой биоакустике.

1.2. Используемые понятия и определения системного анализа процессов рыболовства.

1.3. Принцип системной организации функций в применении к задачам промысловой биоакустики.

1.4. Методическая база для исследований и разработок в области промысловой биоакустики.

Глава 2. Исследование биофизической структуры взаимодействия рыб с воздушно-пузырьковыми завесами (ВПЗ).

2.1. Биологические, аэродинамические и гидроакустические предпосылки к использованию ВПЗ в рыболовстве.

2.2. Исследование гидроакустических характеристик ВПЗ.

2.3. Анализ поведения рыб и биофизической природы их взаимодействия с ВПЗ.

Глава 3. Исследование природных биоакустических стереотипов поведения, применимых в рыболовстве.

3.1. Постановка задачи исследования.

3.2. Материал и методы исследований.

3.3. Результаты исследований акустической активности рыб.

3.4. Результаты исследования акустического поведения дельфинов.^.

3.5. Анализ поведения гидробионтов и выбор аналогов для физического и технического моделирования.

Глава 4. Биофизическое обоснование средств управления поведением

4.1. Постановка задачи исследования.

4.2. Изучение морфофункциональных особенностей слуха промысловых рыб.

4.3. Исследование слуховых способностей промысловых рыб.

4.4. Исследование электрофизиологических и двигательных реакций рыб в ответ на акустические стимулы.

4.5. Анализ результатов и определение требований к физической структуре стимулов.i.

Глава 5. Биотехническое моделирование акустических систем для управления поведением рыб.

5.1. Постановка задач исследования.

5.2. Морфофункциональные характеристики органов звукоиз-лучения открытопузырных рыб и дельфинов.

5.3. Физическое моделирование звукоформирующих органов рыб и дельфинов.

5.4. Разработка технических моделей имитаторов звуков рыб и дельфинов, исследование их акустических характеристик.

5.5. Разработка пневмоакустических средств интенсификации лова в условиях императивного влияния шумов судов.

Глава 6. Исследование шумов промысловых судов и их влияния на результативность кошелькового лова.

6.1. Постановка задачи исследования.

6.2. Методические разработки.

6.3. Результаты измерений акустических характеристик шумов

• промысловых судов.

6.4. Исследование поведения рыб в зоне действия акустического поля судна.

Глава 7. Испытания и внедрение пневмоакустических систем в технологиях промысла и рыбозащиты.

7.1. Промысловые испытания пневмоакустической системы на ставном неводном лове.

7.2. Промысловые испытания пневмоакустической буксируемой дистанционно управляемой (БДУ) системы на траловом лове минтая.

7.3. Промысловые испытания и внедрение пневмоакустической системы на кошельковом лове.

7.4. Производственные испытания пневмоакустической системы в целях рыбозащиты.

Человеческий мир осознал себя цельным со всем остальным миром и эта цельность характерна для всех уровней и масштабов его деятельности. Его технологическое могущество породило новые связи в природе и обществе, а пищевые, энергетические и другие проблемы, связанные с морем, породили во взаимодействии с биосферой и гидросферой компоненты техносферы, которыми определяется ответственность инженерных решений за рациональную эксплуатацию сырьевой базы океана.

Существующие строгие методы расчета и проектирования в рыболовстве допускают абстрагирование процесса лова, упрощение механизмов взаимодействия объекта лова с внешней средой и техникой промысла. Это лишает проект живого физического содержания и снижает, как правило, его практическую ценность.

Цельная рыбопромысловая система необъяснима только законами гидродинамики и вероятностным результатом. Для живых систем характерен признак сложных организованных систем. В то же время биртехническая система рыболовства, обладающая наибольшей сложностью, чаще характеризуется простой суммой ее частей, т.е. абстрагируются функциональные связи между живой и технической средой.

Основоположник науки о промышленном рыболовстве проф. Ф.И. Баранов [9] обратил внимание разработчиков техники лова на необходимость учета особенностей поведения рыб, а проф. В.Р. Протасов [112, 114] подвел научную базу под феноменологию поведения рыб, придавая исключительную важность физиологическим основам поведения в физических полях орудий лова, судов и средств управления.

Представляя лов рыб как процесс управления гидробионтами, техническими средствами и состоянием среды, В.Н. Мельников [93, 96] рекомендует этот предмет исследований рассматривать в аспекте современной кибернетики. Действительно, при постановке исследований технологических процессов лова чрезвычайно важное/принимать поведение объекта лова и результат лова за случайный или закономерный. Поэтому анализ промысловых операций на основе фундаментальных научных дисциплин об управлении с математическим или логическим толкованием биофизических закономернортей более предпочтителен, чем альтернатива абстрагирования от них.

Но в данном подходе остаются слабые позиции при раскрытии мотиваций в исследуемых процессах. В основу анализа и разработок традиционно положена общая теория систем. Объединяя системные исследования и являясь междисциплинарной, в приложении к рыболовству она ставит те вопросы, которые вытекают из общих свойств, а не из внутреннего биофизического содержания. С этим чаще связано планирование в последовательности «синтез — анализ» систем, т.е. осуществляется исследование операций с готовым результатом. Такой подход оправдан для хорошо структурированных формализуемых задач в рыболовстве.

При использовании в управляемом технологическом процессе промысла высокопроизводительной техники с жестко заданной кинематикой традиционный подход на основе классических приемов математической теории систем позволил совершенствовать теоретическую базу промышленного рыболовства до достаточно высокого уровня [5, б, 9, 13, 24, 25, 35, 93, 94, 133, 137]. В то же время кибернетические вопросы биологии, инициированные отцом кибернетики Н. Винером [18] для прикладных наук, где биология ассимилирует с физикой и техникой, остались без глубоких проработок теоретиков промышленного рыболовства, что обеднило изучение проблемы устойчивого управления промыслом на научном уровне. Особенно остро отсутствие идейной базы сказывается в поиске приемов дистанционного управления объектом лова в динамике развития промыслового процесса.

В ретроспективный период до конца 80-х годов прошлого столетия рыболовство развивалось экстенсивным путем. Шло наращивание промысловых мощЕЮстей (размеров орудий лова, водоизмещения и мощностей промысловых судов, количества промысловых единиц на массовых объектах лова), был фактически достигнут потолок добычи, лимитируемый объемами допустимого улова. Даже до перехода к рыночной экономике отрасль стремительно шла к кризису: за 10 - 12 лет после введения 200-мильных экономических зон рыбо-добывающие предприятия Дальнего Востока нарастили фондовооруженность в 1,7 раза, а фондоотдача упала на 35 - 40 %.

Обязательное для перехода к рыночным отношениям экономическое событие - смена экстенсивного пути на интенсивный путь развития - не состоялось. Отрасль погрузилась в глубокий кризис. При отсутствии оборотных средств у добывающих предприятий замена промыслового флота на более совершенный невозможна. На текущий год в рыбохозяйственном комплексе ДВФО используется в основном морально устаревший флот. Более 62,1 % численности флота со сверхнормативным сроком службы, т.е. подлежит списанию.

Тихоокеанским центром стратегических разработок рассматривается способ повышения их конкурентоспособности на ближайшую перспективу. Предложен сценарий продления срока службы за счет применения методов и средств интенсификации лова (наращивание объемов вылова без увеличения

• затрат топлива, промысловых мощностей и при сокращении их количества, т.е. списании изношенных) и более глубокой переработки улова (выпуск конкурентоспособной продукции). В новых экономических условиях интенсификация промысла - реальный механизм повышения эффективности добывающей подотрасли.

Тенденции развития рыболовства в новых экономических условиях и закономерности слабо предсказуемого поведения сложных систем определили целесообразность формирования принципов и концепции системотехники в рыболовстве. Это обязывает в разработках технологий управляемого лова усилить методы и аппарат описания функций взаимодействия биосферы с гидросферой и техникой. При формировании структуры промысловой системы в условиях изменчивости сырьевой базы и потребностей рынка при текущей деградации техники на затянувшемся переходном периоде к рыночной экономике определилась роль рационального рыболовства, обнажились корни морального старения техники и флота, появилась острая потребность в обновлении основных фондов рыболовства и его организационной структуры. Здесь, по понятным причинам, должен доминировать системотехнический аспект развития.

Гидроакустические эффекты присутствуют в любом промысловом процессе и формируют его динамику практически на всех этапах по основным видам лова (траловый, кошельковый, ловушечный и т.д.). Поведение биологического объекта - самая динамичная составляющая технологического процесса лова. Поэтому к промысловой биоакустике столь пристальное внимание разноплановых специалистов и устремленность в глубину познания механизмов связи с внешней средой.

Промысловая биоакустика как направление промышленного рыболовства сформировалась во второй половине прошлого столетия (70 - 90-е годы) под влиянием общих успехов в развитии гидроакустики послевоенного периода. Соперничество в этой области стимулировало общетеоретические и прикладные оборонные программы гидроакустики, судостроительная и рыбная отрасли преломляли ее методы и средства в хозяйственные направления.

Активная и пассивнаялокация^стали основным предметом для совершенствования методов поиска и обнаружения рыбных скоплений в рыболовстве. Причем первое направление было признано судостроителями и рыбаками как перспективное и получило развитие в мировом рыболовстве в создании поисковых и навигационных эхолотов, гидролокаторов, приборов контроля орудий лова, эхоинтеграторов для научной оценки запасов биоресурсов; второе - до конца 70-х годов считалось перспективным, обросло большим массивом информации об акустической активности рыб, материал систематизирован, и основной итог этим работам подведен в монографиях Е.В. Шишковой [141] и А.Ю. Непрошина [100]. Но из-за непреодолимых проблем помехозащищенности промысловых и научных судов направление было исключено из программ государственного инвестирования.

Изучение способов воздействия на поведение гидробионтов с помощью акустических сигналов открывает перспективу широкого хозяйственного использования новых методов: 1) в наращивании и регулировании промысловых усилий без затрат на увеличение размеров орудий лова, мощностей и размеров промысловых судов; 2) в управляемых выростных хозяйствах марикультуры; 3) в рыбозащитных системах и сооружениях; 4) в селективном ресурсо- и энергосберегающем промысле.

Такой потенциал возможностей биоакустики для практики водопользования вызвал повышение активности в творческой среде рыбодобывающих стран. Гидроакустики, биологи, математики, специалисты в области радиоэлектроники, техники рыболовства и многие другие стали объединяться в творческие коллективы для поиска оптимальных решений на стыке традиционных наук.

В 70-х годах XX столетия на основе достижений традиционной гидроакустики в ряде рыбодобывающих стран разработаны имитаторы звуков гидро-бионтов на магнитострикционных преобразователях: сотрудниками ВНИРО [134] разработано и испытано устройство «Гринда» на кошельковом лове скумбрии, ими же создана аппаратура «Плёс», в Японии использован прибор Фиш-коллектор для привлечения рыб, а в Новой Зеландии — прибор «Акустолюр» [20] и др. Приборы не привились в практике рыболовства, т.к. не было достигнуто стабильности при воздействии на рыб их сигналов в изменчивых условиях на промысле. В то же время имеются многочисленные сведения о комбинационном и устойчивом воздействии на поведение рыб примитивных способов, основанных на использовании подручных материалов (дерево, воздушная пелена, трещотки, пустотелые банки и бусинки, брызги на поверхности воды и мн. др.) и о влиянии на результативность лова шумов судов и орудий лова [23, 112, 125, 131, 153, 167].

Важно отметить, что после того, как «захлебнулась атака» с попыткой решить проблему дистанционного управления на традиционной методической основе и использовании средств современной гидроакустики, наступила «рутинная окопная работа» по созданию методической и инструментальной базы системного анализа. В СССР в середине 70-х годов прошлого века на формирование исследований и разработок в промысловой биоакустике повлиял гос. заказ по проблеме 0.74.01. «Мировой океан» Госкомитета СМ СССР по науке и технике (раздел «Гидробионика»). Для ТИНРО были выделены централизованные фонды и средства с целью решения проблемных вопросов промысловой биоакустики. Автору данной работы было поручено руководство этим направлением, в ТИНРО создана лаборатория промысловой биоакустики и к разработкам привлечены специалисты смежных профессий из других организаций.

Программы научных исследований и разработок (НИОКР) были сформулированы с учетом возможности использования биологических принципов построения и функционирования систем связи гидробионтов с внешней средой при совершенствовании существующих и создании новых технических средств и технологий промысла. Такая постановка задачи заставила пересмотреть принципы планирования НИОКР [66]. Потребовался системный анализ природных адаптации гидробионтов с количественным описанием внутренних и внешних мотивов формирования поведения рыб в акустических полях [70].

Актуальность создания методических основ для НИОКР в области промысловой биоакустики обострилась с самого начала постановки прикладных задач [66]. Под влиянием общей теории систем [11] в ТИНРО первые шаги в оптимизации технических средств управления поведением рыб были связаны с математическим планированием эксперимента [27, 28]. Но из-за опасения выхолостить морской эксперимент и потерять биофизическое содержание, усилия были переориентированы на совершенствование экспериментальной базы гидробионики [66], способствующей изучению природных адаптации гидробионтов и проектированию на их основе адекватных технических средств.

На основе вышеизложенного сформирована основная цель исследовании: разработка теоретических положений и экспериментальное обоснование параметров физических и технических моделей средств устойчивого управления поведением рыб (ограничение движений) в технологиях промысла, оценка их практической значимости.

Идея работы связана с выбором природных биофизических аналогов взаимодействия промысловых рыб с внешней средой, в которых поведение и его мотивации могут способствовать совершенствованию процессов лова. Использование природных моделей как прототипов разрабатываемых приемов лова позволило спланировать НИОКР в системной последовательности раскрытия императивных факторов и их функциональной значимости при формировании природных и промысловых процессов, а также конструировать акустические средства эффективного воздействия на поведение рыб в условиях промысла.

Для достижения цели в работе поставлены следующие задачи исследования:

• разработка методики и экспериментальной базы системного анализа и гидробионических исследований в промысловой биоакустике, направленных на совершенствование технологий лова;

• исследование биоакустической природы взаимодействия трехфазных сред «воздух - вода - гидробионты» на примере воздушно-пузырьковых завес, используемых в рыболовстве, и поиск природных аналогов поведения гидро-бионтов;

• исследование акустической активности гидробионтов, спектральных, энергетических и временных характеристик их сигналов и выбор стереотипов акустического поведения в качестве моделей для управляемых технологий лова;

• исследование свойств слуха промысловых рыб и биофизическое обоснование эффективных акустических стимулов для устойчивого управления поведением рыб в условиях влияния промысловых физических полей на результативность лова;

• изучение морфофункциональных особенностей звукообразования откры-топузырных рыб и дельфинов, бионическое моделирование пневмоакустиче-ских генераторов и предложения по их использованию для интенсификации лова и рыбозащиты;

• исследование акустических шумов промысловых судов, создание макета системы снижения отпугивающих рыбу шумов и изучение поведения рыб в акустическом поле судна;

• промысловые испытания и внедрение пневмоакустических систем на ставном неводном, траловом и кошельковом лове рыб и экспериментальная оценка эффективности их использования в рыбозащитных целях.

Поставленными задачами определен объект исследований в настоящей работе: динамично протекающие промысловые процессы, в которых методы и средства дистанционного управления поведением рыб выполняют важную функцию обеспечения последовательности операций по ограничению свободы перемещений объекта лова.

Предмет исследований - промысловая биоакустика, как раздел дисциплины «Промышленное рыболовство», изучающий звуки гидробионтов, свойства слуха промысловых рыб и особенности их поведения (отношение к орудиям лова и судам, взаимоотношение «хищник - жертва» и внутривидовые взаимоотношения) с целевой задачей устойчивого управления технологическими процессами промысла.

Среди фундаментальных основ наук о жизни и управлении автор работы отдал предпочтение общей теории функциональных систем академика П.К. Анохина [7]. Принцип системной организации функций, свойственный организации всего живого, применен автором работы при выборе методов и инструмента системного анализа природных и технологических процессов лова. Определение системоорганизующего фактора и структуры цели исследований упростило описание цельной биофизической и технической системы с ее сложным мотивационным комплексом. Последний сыграл определяющую роль в выборе индивидуальных свойств, характерных для вида, критериев оценки и контроля при отборе стимулов, инициирующих поведение гидробионтов в необходимой направленности.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• для решения задач рыболовства впервые применена общая теория функциональных систем, что способствовало становлению принципиально нового научного подхода к исследованию закономерностей формирования поведения гидробионтов в условиях промысла;

• обнаружены неизвестные ранее устойчивые внутривидовые коммуника-^ тивные связи сельдевых и лососевых рыб по акустическому каналу, примененные при конструировании технических средств лова и управляемого нереста;

• раскрыт феномен искусной манипуляции инфразвуками и низкочастотными звуками у зубатых китов (дельфинов) во время их стайной охоты на пелагических рыб в открытом море;

• экспериментально определены аудиограммы промысловых рыб дальне- Q. восточного бассейна и физический состав эффективных стимулов для создания искусственной концентрации рыб и заграждения в условиях промысла и нереста;

•разработаны универсальные экспресс-методы выбора эффективных стимулов и средств управления по отношению к любым промысловым рыбам с известным трофическим статусом и мотивациями;

• на обнаруженных биофизических закономерностях и бионической основе разработаны не имеющие аналогов в практике мирового рыболовства и защищены авторскими свидетельствами СССР и патентом РФ конструкции широкополосных пневмоизлучателей, генерирующие сигналы и шумы эффективного воздействия на рыб;

• усовершенствована методика исследований акустических шумов промысловых судов, выбраны критерии количественной оценки мотивов поведения адекватно биологическим принципам ближней и дальней ориентации пелагических рыб в низкочастотных акустических полях;

• предложен принципиально новый способ снижения отпугивающих рыбу шумов промыслового судна, позволяющий изменить спектральный состав его акустического поля и добиться сокращения дистанции реагирования косяков рыб на судно;

• использованием комбинации разработанных средств пневмоакустики и традиционной техники впервые поставлены масштабные морские испытания способов управляемого ставного неводного лова лососей, тралового лова минтая, кошелькового лова сардины и тунцов, ограждение заморных участков и отвод производителей сельди на благоприятные нерестилища. I

Эффективность практического использования разработок подтверждена протоколами и актами производственных испытаний и внедрения систем.

Достоверность результатов исследований и разработок подтверждается высокой сходимостью природных биоакустических аналогов, результатов численного, биофизического, биотехнического моделирования И' показателей морских экспериментов по критериям оценки поведения рыб в опытных, природных и промысловых ситуациях. Верность физических принципов, заложенных в основу разработки пневмоакустических излучателей — имитаторов звуков гидробионтов, подтверждена практическими результатами их использования в реальных условиях лова. Используемые измерительно-регистрационные средI ства аттестованы на калибровочных стендах.

Результаты исследований использованы в опытно-конструкторских разработках, в практике рыболовства и учебном процессе в следующих направлениях:

• разработана, изготовлена и прошла промысловые испытания пневмоаку-стическая система «Лосось» на ставном неводном лове лососей Камчатки, Сахалина и Ю. Курил; выводы: повышение производительности лова горбуши в заливе Анива на 273 %;

• разработана и прошла промышленные испытания на траловом лове минтая в Беринговом и Охотском морях буксируемая дистанционно управляемая пневмоакустическая система «Дельфин»; выводы: при облове разреженных скоплений минтая концентрация рыб в зоне облова повышается на 150 %;

• разработаны и налажено производство пневмоизлучателей (ПИ) энергетического воздействия на поведение рыб, на кошельковом лове тихоокеанской сардины ими были оснащены более 140 судов в системе ВРПО «Дальрыба»; выводы: внедрение способа предотвращения выхода рыбы из зоны замета кошельковых неводов дало суммарный экономический эффект - 3 450 тыс. руб. в ценах 1991 года;

• разработана и прошла морские испытания автономно управляемая пнев-моакустическая система (АУПС) для удержания тунцов в зоне облова кошельковым неводом;

• на кошельковом флоте ВРПО «Дальрыба» распространена «Методика оценки параметров поведения рыб в зоне замета кошелькового невода в акустическом поле судна», алгоритм поведения заложен в ЭВМ — тренажер замета кошелькового невода и используется в учебном процессе ГОУ «Дальрыбвтуз»;

• изучены акустические шумы промысловых судов, обнаружены корреля- <uah10C' ционные связи их параметров с поведением рыб, выполнен технический проект и оборудовано судно СРТМ-800 опытной системой снижения отпугивающих рыбу шумов, эффект проверен на поведении тунцов; выводы: дистанция реагирования тунцов на судно сокращена в 3 - 4 раза;

• пневмоакустическая система «Дельфин» прошла производственные испытания в ПО «Камчатрыбпром» в качестве средства предотвращения прохода производителей сельди Корфо-карагинского стада в з-ве Корфа на заморные участки, ПИ «Сардина» — в качестве средств концентрации сельди на искусственных нерестилищах со стерильным субстратом. выводы: достигнут эффект задержания стайных сельдей на расстоянии более 1,5 - 2 км и обход ими заграждения; обыкрение на искусственном субстрате в 9,7 раз больше, чем на естественном, смертность на 2,9 % ниже.

Все эти испытания и внедрения подтверждены соответствующими актами, приложенными к диссертации.

Апробация работы. Методическая и экспериментальная часть бионических исследований ежегодно обсуждалась на комиссии по гидробионике при ГКНТ СМ СССР по проблеме «Мировой океан» и бассейновой секции «Тихий океан». Основные материалы диссертации докладывались на Международных, Всесоюзных и Всероссийских конференциях и научно-технических совещаниях по использованию физических раздражителей в рыболовстве, по теории и прикладным вопросам гидроакустики, промысловой океанологии, на научных семинарах и коллоквиумах ВНИРО, ТИНРО, КоТИНРО, ИЭМЭЖ АН СССР,

ГОУ Дальрыбвтуз, «Калрыбвтуз», ТОВВМУ и др., экспонировались на ВДНХ и

ИНРЫБПРОМе.

По теме диссертации опубликовано 103 печатных работы, в том числе 22 авторских свидетельства СССР на изобретения и патент РФ, тезисы 18 докладов на конференциях и совещаниях.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Принципы системной организации функций в анализе и синтезе методов и средств промысловой биоакустики.

2. Исследование биофизической структуры взаимодействия трехфазных I сред «воздух - вода - гидробионты» и выбор природных аналогов для изучения реакций промысловых объектов.

3. Исследование биоакустических стереотипов поведения о крыто пузырных

И с рыб и дельфинов, их внутривидовых и межвидовых отношений. ^t1

• 4. Биофизическое обоснование эффективных стимулов для дистанционного управления поведением рыб.

5. Биотехническое моделирование акустических систем эффективного управления поведением рыб в условиях промысла.

6. Измерение акустических шумов промысловых судов, поиск корреляционных связей их параметров с поведением рыб и изучение возможности снижения их отпугивающего влияния на рыб.

7. Оценка эффективности использования пневмоакустических систем в технологиях управляемого лова и рыбозащиты.

В работе систематизированы материалы комплексных НИОКР, выполненных под руководством и непосредственном участии автора и его учеников к.т.н. Шибкова А.Н., к.б.н. Сорокина М.А., к.т.н. Кузнецова М.Ю., к.т.н. Кру-чинина О.Н. и к.т.н. Поленюка В.В., а также с участием коллег из институтов и организаций АН СССР и других ведомств д.т.н.

Бондаря Л.Ф. к.б.н. Кунцовой

М.Я., к.ф-м.н. Рутенко А.Н., к.б.н. Непрошина А.Ю., к.т.н. Горелик А.И. и др. Автор работы выражает им искреннюю благодарность за участие в исследованиях и разработках.

Результаты исследования реактивности сельди в бассейне при предъявлении нескольких стимулов находятся в полном соответствии с результатами физиологических исследований, опирающихся на экспресс-методы. Многокомпонентные модели физических стимулов, несущие для исследуемого объекта полезную биологическую информацию, вызывают наиболее активные реакции. Кроме того, наличие в физической модели инфразвуковых составляющих и смещений частиц воды позволяют сельди лучше ориентироваться в поле излучателя. Эксперимент показал, что ВПЗ, ИЗД, ИЗС, если и несут в себе влияние зрительного фактора, то весьма незначительное.

4.4.3. Результаты исследований в садке

Сардина. Эксперимент по изучению воздействия ПИ на фоне оптомоторных реакций сардины поставлен по методике в 1.4. (рис. 53, С). Результаты испытаний представлены в таблице 12.

Характерной особенностью проявления оптомоторной реакции во всех экспериментах являлось то, что косяк сардины при буксировке располагался в зоне «а» ближе к передней кромке садка (рис. 53, С). При расположении ПИ «Пневмопушка» перед косяком и предъявлении сигнала на различных режимах буксировки было отмечено следующее:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования в области морской биоакустики обогатили гидробиологию огромным массивом информации об акустической активности гидробионтов и слуховых способностях рыб. Ее направленность формировалась в основном под влиянием оборонных и общеакадемических интересов. Попытки использовать этот потенциал в управляемых технологиях промысла на основе технических достижений в гидроакустике и методических упрощениях типа «стимул — ответ» не дали ожидаемого эффекта.

Формированию нового направления в рыболовстве - «Промысловая биоакустика» во многом способствовал Госзаказ 0.74.01. «Мировой океан» ГК СМ СССР по науке и технике (раздел «Гидробионика»), придавший разработке статус государственной проблемы. Гидробионическая постановка исследований акустических свойств промысловых рыб потребовала применения оригинальных для рыболовства методов системного планирования НИОКР и их реализации. Основные результаты этих исследований и разработок сведены в Приложение 1 и их можно резюмировать следующим образом.

1. Для системного планирования многопрофильных НИОКР автором разработан методический прием, основанный на системной организации функций, свойственной самоорганизации всего живого. Функции самоорганизации гидробионтов, как системоорганизующий фактор любого изучаемого природного или промыслового процесса, попадают в область интересов оператора наряду с параметрами основных составляющих процесса — носителей этих функций (гидробионты, суда, орудия лова, средства интенсификации лова). Вследствие такой постановки уделено большое внимание инструментарию, обеспечивающему системные НИОКР.

2. Разработана и по деталям реализована агрегатная структура морского рыбохозяйственного полигона, на методической и инструментальной базе которого проведены все научно-исследовательские работы и дано количественное толкование тем технологическим процессам лова, где поведение рыб в акустических полях является императивным фактором результативности лова.

3. Обоснована гидроакустическая природа взаимодействия пелагических рыб с ВПЗ, используемыми в практике мирового рыболовства 60 - 70-х годов прошлого столетия. В противовес существовавшему до этого мнению о влиянии зрительного фактора обнаружена связь поведения рыб с характеристиками параметров шумов ВПЗ. Обнаружены также природные явления со сходным акустическим портретом и стереотипами поведения рыб, что в определенной мере объясняет стабильность реакций рыб на ВПЗ. Эти природные стереотипы взяты в проработку как прототипы ответственных манипуляций в управляемых технологиях промысла и рыбозащиты.

4. Целенаправленные исследования в области физиологической акустики рыб позволили обнаружить биофизические механизмы и свойства ближнего и дальнего слуха рыб, которым до сих пор не давалась объективная оценка их ответственной роли в формировании поведения в промысловых полях. Получены сведения о центральном и местном механизмах саморегуляции слуха и их интегрированном участии в оценке изменчивой обстановки: а) поступление информации от механорецепторов через продолговатый мозг к сердцу останавливает его и почти одновременно запускает мышечные реакции (движение), при перерезанном спинном мозге наблюдается сохранение и некоторое усиление этих рефлексов; б) в распознавании звуковых образов от внутреннего уха участвует ЦНС, причем до «принятия решений» и подачи команд к движению (растянутый латентный период реакции) сигнал подвержен анализу в сравнении с типовым природным, который заложен в память как спектрально- временной портрет конкретной ситуации; в) четко работает дифференцированная передаточная функция восприятия внешней обстановки от одного рецептора к другому, если один из детекторов попадает в неблагоприятную ситуацию; г) суммация рефлексов при совокупном поступлении сигналов от дистантных и механорецепторов значительно увеличивает реакции; д) при физическом моделировании эффективных стимулов наряду со спектрально-временным анализом звуков обязательно требование оценки колебаний инфразвукового диапазона, в т.ч. колебаний смещений.

5. Рабочий диапазон поиска эффективных стимулов определен путем изучения аудиограмм промысловых рыб. Пороги слуха определены на фоне шумов, что важно при оптимизации промысловых схем. Суперпозиция аудио-грамм пелагических рыб и сигналов открытопузырных рыб, взятых за прототипы, однозначно подтверждают возможность внутривидовых и межвидовых (хищник - жертва) коммуникаций. Феноменален также факт целевого использования низкочастотных звуков и инфразвуков в области слуха рыб дельфинами, которые используют их только при охоте на рыб.

6. Биофизическая оптимизация стимулов построена на первоначальном расчленении сложных биологических сигналов-прототипов на составляющие и, затем, на определении их функционального предназначения в природе взаимоотношений гидробионтов. В опытах применена комбинация гйдробионических методов с регистрацией всех видов реакций, свойственных рыбам, при предъявлении простых и сложных сигналов с биотическим и абиотическим содержанием, с использованием излучателей на твердых и акустически податливых материалах, на интактных рыбах и рыбах с денервированными рецепторами. Эти многовариантные оценки позволили синтезировать стимулы с их полномасштабной количественной интерпретацией для различных условий промысла (спектральные, амплитудные, временные показатели, их вариации при использовании на фоне промысловых полей).

7. В биотехническом моделировании также применены элементы гидробионики. В технических решениях использованы модели готовых «живых» генераторов сигналов и шумов, что способствовало достижению необходимого уровня адекватности. Акустические измерения и суперпозиция их графических отображений показывает высокую сходимость синтезируемой акустической обстановки с натурными прототипами. Разработаны не имеющие аналогов звукоизлучающие системы: имитаторы звуков открытопузырных рыб (лососевые и сельдевые), имитаторы звуков зубатых китов (мелкие дельфины и касатки), аналоги взрывных пневмоисточников (усатые киты), система снижения отпугивающих рыбу шумов промысловых судов и их частичной спектральной трансформации в биосшумы открытопузырных рыб. Способы применения всех этих новаций оригинальны в рыболовстве и рыбозащите, признаны изобретениями.

8. При испытаниях разработанных систем в промысловых условиях критерием эффективности служило поведение рыб и сравнительные уловы. Судя по этим критериям оценки, для основных видов промысла (ставной неводной, кошельковый и траловый) достигнут высокий эффект воздействия на поведение рыб и получены инструменты повышения стабильности управления технологическими процессами лова:

- на ставном неводном лове определена возможность облова проходных лососей, позволяющая устанавливать невода на нетрадиционных рыболовных участках и привлекать в зону облова скопления, обходящие их значительно мористее ловушки (сравнительные испытания в масштабе з-ва Анива показали эффективность лова 273 %);

- на промысле разреженного минтая получена возможность создания условий для энергосберегающих технологий лова путем искусственной концентрации объекта в зоне облова тралом (при испытании БДУ ПИ-системы отмечено увеличение захода рыбы в трал в 1,5-2 раза);

- на кошельковом лове сардины использование ПАС энергетического воздействия показало высокий эффект удержания косяков сардины в зоне облова (снижение количества пустых заметов в 3,75 раз, увеличение результативности лова в 1,3 раза и суммарный годовой эффект на судах, подтвержденный расчетами и актами внедрения — 3 450 тыс. руб. в ценах 1991 г.);

- использованием опытной модели системы снижения шумов промыслового судна даже без подбора оптимальных режимов работы определена возможность значительного сокращения зоны влияния акустического поля судна и, следовательно, получены предпосылки для использования материале- и энергосберегающих технологий кошелькового лова (например, для наиболее динамичного кошелькового лова тунцов зона отпугивающего влияния может быть сокращена в 1,5-2 раза).

9. Испытания разработанных систем в качестве средств рыбозащиты также наметили достаточно благоприятную перспективу их использования в этом направлении. Масштабный эксперимент в заливе Корфа доказательно подтвердил возможность влияния на перераспределение нерестовых скоплений сельди на акватории залива, а косвенно - на нерестовое стадо в целом. На приморском стаде сельди, где естественные нерестилища практически непригодны для воспроизводства, более перспективно использование управляемых нерестилищ с искусственным стерильным субстратом, которые также испытаны и достаточно эффективны. В водозаборных сооружениях, где гибнет, в основном, молодь рыб, испытания пневмоизлучателей энергетического воздействия подтвердили существование определенного заградительного эффекта для молоди.

В рыболовстве, в иерархии технических проблем, верхнюю ступень занимает АСУТП лова. Если анализ и синтез управляемых биокибернетических систем проведен на уровне исследований функций самоорганизации гидробионтов, проблема стабильности управления решаема. Изложенный в работе материал - предтеча перспективных НИОКР в области АСУТП промысла и охраны биоресурсов.

1. Акулин В.Н., Кузнецов Ю.А., Малявин Е.Н., Мизюркин М.А., Родин В.Е. Океанологические задачи морского рыбохозяйственного полигона. // X международная конференция по промысловой океанологии: Тез. докл. М. ВНИРО, 1997.-С. 11-12.

2. Алифиренко А .Я. Исследование тактики замета кошелькового невода в связи с поведением облавливаемых косяков сардины. // Промышленное рыболовство / ТИНРО 1977. - Вып. 7. - С. 42-46

3. Алифиренко А.Я. Тактика обмета косяков нагульной скумбрии крупногабаритными кошельковыми неводами // Промышленное рыболовство / ТИНРО. 1976. - Вып. 6. - С. 68-73.

4. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика (основы механики жидкости). М.: Стройиздат, 1975. - 327 с.

5. Андреев Н.Н. Проектирование кошельковых неводов. М.: Пищевая промышленность, 1970. - 278 с. .

6. Андреев Н.Н., Студенецкий С.А. Оптимальное управление на промысле. М.: Пищевая промышленность, 1975. - 288 с.

7. Анохин П.К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем. // Принципы системной организации функций. М.: Наука, 1973. - С. 5-61.

8. Балашканд М.М., Векилов Э.Х., Ловля С.А., Протасов В.Р., Рудаковский Л.Г. Новые источники сейсморазведки, безопасные для ихтиофауны. -М.: Наука, 1980. 77 с.

9. Баранов Ф.И. Техника промышленного рыболовства. — М.: Пищепро-миздат, 1960. 696 с.

10. Белькович В.М., Андреев Ф.В., Вронская С.Д., Черданцев А.И. Изучение поведения афалин в природе // Материалы шестого Всесоюзного совещанияпо изучению морских млекопитающих. Киев: Наукова думка, 1975. - Ч. 1. -С. 24-25.

11. Берталанфи JL Общая теория систем критический обзор. // Исследования по общей теории систем. - М.: Прогресс, 1969. - С. 23.

12. Бочаров Л.Н. Системный анализ в краткосрочном промысловом прогнозировании. Л.: Наука, 1990. - 208 с.

13. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука, 1964.-С. 562-571.

14. Брукс Ч.М. Роль вегетативной нервной системы в регуляции сенсорных рецепторов и реакций // Сенсорная организация движений. Л.: Наука, 1975. -С. 31-35.

15. Вайтулевич С.Ф. О роли плавательного пузыря в слуховой функции рыб // Сенсорные системы. Морфофизиологические и поведенческие аспекты. -М.: Наука, 1977. С. 146-161.

16. Ван-Бергайк В. Направленный и ненаправленный слух у рыб. // Морская биоакустика, Л.: Судостроение, 1969. - С. 309-322.

17. Винер Н. Динамические системы в физике и биологии. // Вестник АН СССР, 1964. №7.-С. 43.

18. Воловова Л.А. Использование достижений современной акустики в промышленном рыболовстве. // М.: ЦНИИТЭИРХ, 1975. С. 3.

19. Воловова Л.А. Применение подводной акустики для управления поведением рыб в прибрежном рыболовстве. // М.: ЦНИИТЭИРХ, 1978. 60 с.

20. Воловова Л.А. Применение в Японии акустических устройств для направления рыб в зону облова. // М.: ЦНИИТЭИРХ, 1977. 8 с.

21. Воловова JI.A. Симпозиум JCES, FAO JCNAF по использованию акустических методов в рыбохозяйственных исследованиях // Экспресс-информ Промрыболовство, 1973. Вып. 9. 16 с.

22. Воловова JI.A., Макарова И.И. Современное состояние исследований влияния шумов от судов и орудий лова на эффективность промысла. // О.И. Промрыболовство. М., 1974. Вып. 2. сер. 2, 54 с.

23. Габрюк В.И. Компьютерные технологии в промышленном рыболовстве. М.: Колос, 1995. - 544 с.

24. Габрюк В.И., Кулагин В.Д. Механика орудий рыболовства и АРМ промысловика. М.: Колос. 2000. - 416 с.

25. Гиро JI.P., Дубровский Н.А. О возможной роли надчерепных воздушных мешков в формировании эхолокационного сигнала дельфина // Акустический журнал, 1974. - Т. 20, Вып.' 5. - С. 706-710.

26. Гордеева Е.Г., Кузнецов Ю.А., Тихомиров A.M. К вопросу моделирования искусственных звуковых раздражителей для промысловых рыб. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1975. - Вып. 5. - С. 19-27.

27. Гордеева Е.Г., Кузнецов Ю.А., Тихомиров A.M. К методике испытаний действия искусственных раздражителей для рыб. // Промышленное рыболовство./ТИНРО.- 1975.-Вып. 5.-С. 28-32.

28. Громова И.П., Каменев С.И., Качура А.Б., Купцов Е.А., Терещенко B.JI. Структура системы акустической аттестации промысловых судов и орудий лова. // Промышленное рыболовство. ТИНРО. / 1976. Вып. 6. - С. 137-140.

29. Дислер Н.Н., Смирнов С.А. Морфологические и функциональные особенности органов чувств системы боковой линии рыб // Основные особенности поведения и ориентации рыб. М.: Наука, 1974. - С. 57-81.

30. Дородных Г.В. Морфологические особенности строения плавательного пузыря сельди как звукоформирующего аппарата. // Изв. ТИНРО, Владивосток: 1975.-Т. 94,-С. 35-37.

31. Дородных Г.В. Электрофизиологические исследования и моделирование искусственных раздражителей для промысловых видов рыб. // Промышленное рыболовство. /ТИНРО. 1976. - Вып. 6. - С. 121-127.

32. Дреер Дж. И Эванс У. Связь у китообразных. // В кн.: Морская биоакустика. JL, «Судостроение», 1969. С. 399-422.

33. Зарембо JI.K., Красилышков В.А. Введение в нелинейную акустику. -М.: Наука, 1966. .с.

34. Засосов А.В. Теоретические основы рыболовства. М.: Пищевая промышленность, 1970. - 292 с.

35. Ильинский О.Б. Физиология сенсорных систем. Часть 3. Физиология механорецепторов. JL: Наука, 1975. - 537 с.

36. Ильичев В.И., Неумин Г.Г. О законе распределения газовых пузырьков в турбулентном потоке жидкости. // Акустический журнал. 1965. - № 11. Вып. 4.-С. 453-457.

37. Исакович М.А. Общая акустика. М.: Наука, 1973. 495 с.

38. Исахара Т. Рыболовная снасть с электрическим датчиком звукового сигнала. Патент Японии № 197/63, 1963.

39. Исследование возможности использования звуков для управления поведением амурских лососевых. М.: ЦНИИТЭИРХ, 1972. - 4 с.

40. Казнадзей В.В., Крейчи С.А., Хахалкина Э.Н. Свистоподобные сигналы афалин и способы их организации. // Акустический Журнал. 1976. - Т. 22. Вып. 6. - С. 858-864.

41. Каменская В.Н., Самонина Г.Е., Удельнов М.Г. Об особенностях авто-регуляторных механизмов сердца у трески Gadus morhua. // Физиология и биохимия низших позвоночных. JL: Наука, 1974. - С. 91-99.

42. Катен-Ярцев А.С., Кузнецов Ю.А., Пенкин С.И., Сорокин М.А. Влияние акустических и пневмоакустических излучетелей на поведение тихоокеанской сельди. // Исследование поведения объектов промысла./ ТИНРО, 1980. - С. 63-73

43. Качина Т.Ф. Состояние запасов и регулирование промысла тихоокеанской сельди // Рыбное хозяйство. 1974. - № 1 - С. 9-11.

44. Качина Т.Ф. Рыбное хозяйство. М. 1986. - № 2. - С. 24-27.

45. Китлицкий B.C., Кузнецов Ю.А., Федосеенков B.C., Шибков А.Н. Исследование инфразвуковых шумов промысловых судов. // Промышленное рыболовство. ТИНРО. 1976. - Вып. 6. - С. 134-136.

46. Клей К., Медвин Г. Акустическая океанография. / Пер. с англ. М.: Мир, 1980.-580 с.

47. Клейненберг С.Е., Яблоков А.В. К морфологии верхних дыхательных путей китообразных. // Зоологич. Журнал. М.: 1958. Т. 37, вып. 7. С. 10911099.

48. Клюкин И.И., Колесников А.Е. Акустические измерения в судостроении JL, Судовождение, 1982. - 254 с.

49. Ковыза Г.А., Кузнецов Ю.А. Звуки сельди и способ их имитации. // Вопросы судостроения. 1975. - Вып 5. - С. 111-114.

50. Ковыза Г.А., Кузнецов Ю.А. Испытание опытной модели пневмоизлу-чателя в условиях промысла. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1975. -Вып. 5.-С. 61-69.

51. Коротченко Р.А., Кузнецов Ю.А., Рутенко А.Н., Трофимов М.Ю. Аку-стико-гидрофизические эффекты, порождаемые рыболовным судном с донным тралом // Акустический журнал. 1995. - Т. 41. № 2. - С. 260-266.

52. Кручинин О.Н. Результаты испытаний звукоизлучающей системы «Афалина» на кошельковом лове тихоокеанской сардины. // Физические раздражители в технике рыболовства. / ТИНРО. 1982. - С. 45-50.

53. Кручинин О.Н. Ритмы акустической активности некоторых рыб залива Петра Великого // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1979. - Вып 9, - С. 76-80.

54. Кручинин О.Н., Кузнецов Ю.А. Исследование поведения тихоокеанской сардины в зоне замета кошелькового невода. // Исследования по оптимизации рыболовства и совершенствованию орудий лова. / ВНИРО. 1985. - С. 179-188.

55. Кручинин О.Н., Кузнецов Ю.А., Ефимов В.В. Модель поведения скопления рыб в шумовом поле промыслового судна. // Поведение рыб и орудия лова. / ТИНРО. 1983. - С. 3-11.

56. Кручинин О.Н., Кузнецов Ю.А., Сорокин М.А. Суточный ритм активности некоторых дальневосточных видов рыб.// Вопросы ихтиологии. 1981. -Т. 21. Вып. 1-С. 134-140.

57. Кручинин О.Н., Непрошин А.Ю., Пилипенко B.C. Реакция скумбрии на акустические стимулы. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1977. -Вып. 7. - С. 53-57.

58. Кручинин О.Н., Сорокин М.А. О биоритмах двух видов ершей залива Петра Великого // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1979. - Вып. 9. - С. 81-85.

59. Кузнецов М.Ю. Биотехническое обоснование, разработка и применение пневмоакустических устройств в траловых рыболовных системах // Сб. статей Всерос. Конф. к 300-летию Российского флота. / ТОВМУ, Владивосток: 1996. -С. 236-241.

60. Кузнецов М.Ю. О возможности промысла рыбы ставными неводами, оснащенными пневмоакустической системой // Совершенствование и создание новых способов орудий лова. / ТИНРО. 1990. — С. 104-109.

61. Кузнецов Ю.А. Акустическая активность дельфинов при нападении на скопление рыб. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1979. - Вып. 9. - С. 72-75.

62. Кузнецов Ю.А. Влияние воздушных завес на поведение рыб. // Рыбное хозяйство. 1969. - № 9. - С. 53-55; № 10. - С. 48-50.

63. Кузнецов Ю.А. К вопросу об использовании воздушных завес в рыбном хозяйстве. // Рыбное хозяйство 1968. - № 2. - С. 48-55.

64. Кузнецов Ю.А. Некоторые вопросы промысловой биоакустики // Рыбное хозяйство. 1971. -№ 10. - С. 35-38.

65. Кузнецов Ю.А. Некоторые рекомендации для постановки исследований в области промысловой биоакустики (технические и биофизические задачи). // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1975. - Вып. 5. - С. 3-18.

66. Кузнецов Ю.А. Новые достижения в промысловой биоакустике. М.: ВНИЭРХ, 1985.-91 с.

67. Кузнецов Ю.А. Системный анализ методов и средств морской биоакустики // Сб. докл. Всерос. конф. к 300-летию Российского флота. / ТОВМУ, Владивосток: 1996. С. 242-246.

68. Кузнецов Ю.А. Системное проектирование техники промышленного рыболовства в вузе. Владивосток: Дальрыбвтуз, 1985. - 122 с.

69. Кузнецов Ю.А. Системный принцип постановки биотехнических задач. Оптимизация техники и тактики промысла. // Исследования по оптимизации рыболовства и совершенствованию орудий лова. / ВНИРО. 1985. - С. 8-21

70. Кузнецов Ю.А., Китлицкий B.C. Испытание имитаторов звуков дельфинов на кошельковом лове скумбрии. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1973.-Вып. 4.-С. 114-118.

71. Кузнецов Ю.А., Китлицкий B.C. К вопросу о влиянии шумов промысловых судов на поведение тунцов. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. -1975.-Вып. 5.-С. 74-80.

72. Кузнецов Ю.А., Китлицкий B.C., Непрошин А.Ю., Шибков А.Н. Звуки белухи и влияние их на поведение лососей в реке Амур. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1975. - Вып. 5. - С. 36-40.

73. Кузнецов Ю.А., Китлицкий B.C., Федосеенков B.C., Шибков А.Н. Методика исследования гидроакустических шумов промысловых судов. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1979. - Вып. 9. - С. 86-90.

74. Кузнецов Ю.А., Ковыза Г.А. Характеристики некоторых звуков, издаваемых тихоокеанской сельдью // Известия ТИНРО. 1972. - Т. 34. - С. 157160.

75. Кузнецов Ю.А., Кручинин О.Н., Поленюк В.В., Сорокин М.А. Исследование двигательных и вегетативных реакций сельди на акустические стимулы в условиях бассейна. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1978. -Вып. 8.-С. 81-91.

76. Кузнецов Ю.А., Кузовлев В.К. Определение заградительных свойств воздушно-пузырьковой завесы для лососей в морской период их развития. И Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1975. - Вып. 5. - С. 70-73.

77. Кузнецов Ю.А., Кунцова М.Я. Изучение поведения рыб в акустическом поле // Морская биология. / Тез. докл. I Всесоюзной конференции Владивосток. - 1977. - С. 31-32.

78. Кузнецов Ю.А., Покровский Б.И. Биотехнические аспекты программно-целевого планирования развития техники, флота и организации промысла. // Сб. Орудия и способы рыболовства. Вопросы теории и практики. / ВНИРО. -1988.-С. 39-54.

79. Кузнецов Ю.А., Протасов В.Р., Терещенко В.А., Шибков А.Н. Постановка задачи комплексного исследования воздействия шумов промысловых судов на рыб. // Новое в гидробионике. М.: Наука, 1980. - С. 26-27.

80. Кузнецов Ю.А., Шибков А.Н. Звуки некоторых морских животных // Вопросы судостроения. 1975. - Вып 5. - С. 105-110.

81. Кунцова М.Я., Кузнецов Ю.А., Худенко Г.В., Юркова И.Б. Акустико-латеральная нервная система ерша Sebastodes tacznowskii и анализ ЭКГ придействии на боковую линию гидродинамического поля. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1977. - Вып. 7. - С. 61-70.

82. Кунцова М.Я., Сорокин М.Я., Кузнецов Ю.А. Изменение чувствительности внутреннего уха морского ерша Sebastes Taczanowskii (Steindachner) к звуку при отключении боковой линии и движении. // Вопросы ихтиологии. -1979. Т.19. Вып. 5 (118). - С. 907-913.

83. Курагина Г.Н., Павлов Д.С., Пахоруков A.M. Модельные испытания воздушно-пневматического способа защиты рыб. // Биологические основы управления поведением рыб в связи с применением РЗУ и РПС Матер, сим-поз.-М., 1971.-С. 38-41.

84. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959. -206 с.

85. Лескуткин А.Ф., Соколов И.М. О реакции рыб на завесу из пузырьков воздуха. // НТИ ВНИРО. 1963. - № 6. - С. 7-9.

86. Лестев А.В. К разработке новых методов лова рыбы. // НТИ ВНИРО. -1965.-С. 9-11.

87. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978. - 736 с.

88. Магнер А.П., Хоменко Б.Г. О функциональной анатомии и звукообра-зовательных способностях верхних дыхательных путей черноморских дельфинов. // Бионика. Киев: Наукова думка, 1975. Вып. 9. - С. 138-145.

89. Малюкина Г.А. Об анализаторе боковой линии рыб // Вопросы ихтиологии. 1955. - Вып. 5. - С.3-20.

90. Малюкина Г.А. Некоторые вопросы физиологии органа слуха и боковой линии рыб. // Труды совещания по физиологии рыб. М.: Наука, 1958. -Вып. 8. - С. 77.

91. Мельников В.Н. Биотехнические основы промышленного рыболовства.- М.: Легкая и пищевая промышленность. 1983. 216 с.

92. Мельников В.Н. Биофизические основы промышленного рыболовства.- М.: Пищевая промышленность, 1973. 392 с.

93. Мельников В.Н. О биотехническом (кибернетическом) направлении промышленного рыболовства. // Рыбное хозяйство. — 1976. № 9. - С. 50-53.

94. Мельников В.Н. Рыбохозяйственная кибернетика. // Совершенствование орудий промышленного рыболовства в связи с поведением гидробионтов. / ВНИРО, 1990.-С. 3-13.

95. Мельников В.Н., Лукашев В.Н. Техника промышленного рыболовства. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 312 с.

96. Милынтейн Ф.П. Реакция сельди на движущиеся препятствия. // НТИ ВНИРО. -№ 5.-1961.

97. Мясников B.C., Шибков А.Н. Трехмерный анализатор спектра звука. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. 1975. - Вып. 5. - С. 33-35.

98. Непрошин А.Ю. Звукоиндикация и шумопеленгование рыб. — М.: Пищевая промышленность, 1979. 158 с.

99. Непрошин А.Ю. Некоторые физические характеристики звуков тихоокеанских лососей. // Зоологический журнал. 1972. - С. 1025-1030.

100. Непрошин А.Ю., Куликова Н.И. Органы звукообразования у лососевых рыб. // Вопросы ихтиологии. 1975. - Т. 15. Вып. 3 (92). - С. 538-543.

101. Непрошин А.Ю., Протасов В.Р., Кузнецов Ю.А. Физические характеристики звуков некоторых видов рыб Тихого океана. // Вопросы судостроения. -1975.-Вып. 5-С. 95-99.

102. Павлов Д.С., Сабуренко Е.Н. Скорость и особенности движения рыб. // Основные особенности поведения и ориентации рыб. М.: Наука, 1974. - С. 155-187.

103. Повышение эффективности лова сельди с помощью пневмоизлучате-ля. // ВИНИТИ (Естественные и точные науки, техника). 1978. - № 1 (75). - С. 92.

104. Поленюк В.В. Влияние звуковых сигналов, генерируемых излучателем «Корюшка» на поведение рыб в бухте Северной. // Сб. научных трудов / Дальрыбвтуз. 2000. - Вып. 13. - С. 32-34.

105. Поленюк В.В., Кузнецов Ю.А., Сорокин М.А. Слуховые способности рыб и возможность использования акустических сигналов для управления их поведением на промысле. // Сб. научных трудов / ДВГТУ. 2001. - Вып. 128. -С. 34-43.

106. Поленюк В.В., Кузнецов Ю.А., Худенко Г.В. Поведение тихоокеанской сардины при действии различных звуковых сигналов в бассейне. // Физические раздражители в технике рыболовства. / ТИНРО. 1982. - С. 38-44.

107. Прокопец С.А. О формировании акустического сигнала системой вер-них дыхательных путей дельфина. // Промышленное рыболовство. / ТИНРО. -1975.-Вып. 5.-С. 45-51.

108. Простаков A.JI. Гидроакустика и корабль. — Л.: «Судостроение», 1967. -100 с.

109. Протасов В.Р. Биоакустика рыб. М.: Наука, 1965. - 207 с.

110. Протасов В.Р. Зрение и ближняя ориентация рыб. М.: Наука, 1968. -202 с.

111. Протасов В.Р. Поведение рыб. М.: Пищевая промышленность, 1978. - 295 с.

112. Протасов В.Р. Электрические и акустические поля рыб. // М.: Наука, 1973.-231 с.

113. Протасов В.Р., Круминь В.М. Низкочастотные колебания в общении и ориентации рыб. // Основные особенности поведения и ориентации рыб. М.: Наука, 1974.-С. 82-104.

114. Протасов В.Р., Мельников В.Н., Дубровский А.Д. Наука и промышленное рыболовство. М.: Знание, 1973. - 63 с.

115. Романенко Е.В. О механизме излучения некоторых импульсных и свистовых сигналов дельфинов. // Морфология, физиология и акустика морских млекопитающих. -М.: Наука. 1974.-С. 136-146.

116. Римский-Корсаков А.В., Ямщиков Б.С., Жулин В.И., Рехтман В.И. Акустические подводные низкочастотные излучатели. JL: Судостроение, 1984.- 184 с.

117. Сабуренков Е.Н. Поведение рыб в зоне действия кошельковых неводов и пути совершенствования кошелькового лова. Н О.И. Промышленное рыболовство. / ЦНИИТЭИРХ. 1979. - Вып. 2. - 58 с.

118. Сагабэ Т., Исихара Т. Устройство с многосторонним применением в рыболовстве для привлечения рыбы. Патент Японии № 19990-61, 1961.

119. Скуридин А.А., Михеев Е.М. Борьба с шумом и вибрацией судовых ДВС. Л.: «Судостроение», 1970. - С. 70-73.

120. Смирнов Н.И., Полюта С.Е. Истечение пузырьков воздуха в жидкую среду. // ЖПХ. 1949. - Т. 22. Вып. 11. - С 41-45.

121. Смыслов И.Г. Химическая приманка для рыб маринезол // Сб. НТИ ВНИРО.-№5.- 1962.

122. Смыслов И.Г., Николаев В.А. О поведении рыб под влиянием воздушной завесы. Тр. ВНИРО. 1966. Т. 61,

123. Сорокин М.А., Лебедева А.Н. Поведенческие аудиограммы некоторых беспузырных рыб. И Биологические науки. М.: 1985. - № 9. - С.45.

124. Строганов М.С. Экологическая физиология рыб. М.: МГУ, 1962. -247 с.

125. Суворов Е.К. Основы общей ихтиологии. Л.: ЛГУ, 1948. - 579 с.

126. Таволга В. Звуковые характеристики и звукопроизводящие механизмы морских рыб. // Морская биоакустика, Л., 1969. -С. 220-238.

127. Тимофеев А.К. Исследование возможности использования подводных звуков в промышленном рыболовстве. // Научн. конф. АтлантНИРО: Тез. Докл. Калининград, 1964. - С. 24-25.

128. Токарев А.К. О биологических и гидродинамических звуках, издаваемых рыбами. // Труды ВНИРО, 1958. Т. 36. - С. 5-18.

129. Трещев А.И. Интенсивность рыболовства. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - 236 с.

130. Трусканов М.Д. Использование звуковых полей на промысле дальневосточной скумбрии. // Рыбное хозяйство. 1974. - № 1. — С. 37-39.

131. Трусканов М.Д., Ионкин Н.Н., Кондратьев В.И. Применение звуковых полей в рыболовстве на внутренних водоёмах. // Рыбное хозяйство. 1977. - № 11 - С. 65-66.

132. Физические основы подводной акустики. / Под ред.Мясищева. М.: Советское радио, 1955. - 345 с.

133. Фридман А.Л. Теория и проектирование орудий промышленного рыболовства. -М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 328 с.

134. Хальд А. Математическая статистика с техническими приложениями. -М.:ИЛ, 1956.- 171 с.

135. Шабанов А.Н. К вопросу освоения разноглубинного тралового лова ставриды и скумбрии в районах ЮЗТО. // Отчет о НИР НПО промрыболовства. №31-269 РО. Калининград. 1989. 14 с.

136. Шишкова Е.В. Физические основы гидроакустики. М.: Пищевая промышленность, 1977. - 240 с.

137. Штефан М. Сравнительно-физиологические исследования группового эффекта у рыб.: Автореф. дис. канд. биол. наук. М., 1957. - 25 с.

138. Электрические и акустические поля рыб. М.: Наука, 1973. - С. 232

139. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1985. 512 с.

140. Autrum Н. and PoggendorfD., Naturwissenschafiten, 38, 1951, P. 434-435

141. Banner В. Lateral Line Detectors. Ed. by P. Cahn Indiana University Press, Bloomington, P. 459-465.

142. Beamish F.W.H., 1966, Fish. Can. 19, P. 19-21.

143. Brandt A. von, Fish Catching Methods of the World. Fishing News (Book), Litd. London, 1964, 191 p.

144. Brett J.R., Alderdice D.F. Research on guiding young salmon at two British Columbia field stations. Bull, of Fish Res-Board of Canada. №117, Ottawa, 1958, 751. P

145. Buerkle U. Relation of pure tone thresheholds to background noise level in the atlantic cod. \\ J. Fish. Res. Bd. Canada, V. 25, № 6, 1968, P. 1155-1160.

146. Walker R.A. -j. Underwater Acoustics / U.S. Navy. 1961, № 11. - P. 489-501.

147. Chapman C.J., Sand O. Field studies of hearing in two species of flatfish, Pleuronetces platessa and Limanda limanda. \\ Cjmp. Biochem. Physiol, V. 47, 1974. P. 371-386.

148. Demski L.S., Gerald J.M., Popper A.N. Central and peripheral mechanisms ofteleost sound production //Amer. Zool., 1973. V. 13. P. 1141-1167.

149. Denton et al., The Mechanics of the Clupeid Acoustico-Lateralis System: Frequency Responses. In: J. Marine Biol. Ass. Of the United Kingdom, 59, № 1, 1979, P. 27-47.

150. Dijkjraaf S., The functioning and significance of the lateral-line organs. -Biol. Rev. 1962. 38, P. 51-105.

151. Enger P.S., Сотр. Biochem. Physiol., 18, 1966, P. 859-868.

152. Fish M.P. Sound of Western North Atlantic Fishes. // Baltimore and London, J. Hopkins press. 1970, 205 p.

153. Flock A. Neurobiology of hai cells and their synapses // Commun. a. Cy-bern., 1974. -№ 8. -P. 37-42.

154. Hashimoto Т., Maniwa Y., In: Marine Bio-Acoustics, V2, ed. by W.N. Tavolga, Pergamon Press, New-York, 1967, P. 93-104.

155. Hawkin A.D. The hearing abilities of fish. // Hearing and sound communication in fish/New York, 1981. P. 109-138.

156. Howkins A.D., Johnstone A.D.F. The hearing of the Atlantic Salmon, Salmo Salar. //Fish Biol., 1978. V. 13. P. 655-673.

157. Iversen R.T. Auditory thresholds of the scombrid fish, Euthunnus affinis, with comments onte use of sound in tuna fishing. // FAO Fish Rep., V. 62, 1969, 848 p.

158. Iversen R.T.B. Respose of yellowfin tuna to underwater sound. In: "Marine Bioacoustic", N-Jork, "Pergamon Press", 1967, V.2, P. 128-137.

159. Jacobs D.W. and Tavolga W.N., Anim. Behav., 16, 1968, P. 67-71.

160. Kelly J.C., Nelson D.R. Hearing thresholds of horn shark // J. Acoust. Soc. Amer., V. 58, № 4, 1975, P. 905 909.

161. Kleerekoper H. and Roggenkamp P.A. 11, Can J. Zool. 37, 1959, 1-8.

162. KritzlerH.and Wood L., Science, № 4, 133, 1961, P. 1480-1482.

163. Kupfer J. A., Yordon W.I. An evaluation of the air bubble curtain as a barrier to alewives. Сотр. Rew., V. 28, № 9, 1966.

164. Marler P. Animal Communication Signals. Science. V. 157, № 3790, 1967.

165. Marshall N.B. Sound-producing mechanisms and the biology of deep-sea fishes//Marine bioacustics. Oxford, 1967. V. 2, P. 123-133.

166. McCartney B.S., Stubbs A.R. Measurement of the Target Strengths of Fish in the Dorsal Aspect. Including Swimbladder Resonance. // Intern. Symposium on Biological Sound Scattering in the Ocean. Washington, 1970. P. 180-211.

167. Mohr H., 1964, In: Modern Fishing Gear of the World, V.2, Fishing News (Books), LTD London, P. 253-251.

168. Moulton J.M. and Dixon R., In: Marine Bio-Acoustics V.2, ed. by W.N. Tavolga, Pergamon Press, New-York, 1967, P. 187-232.

169. Nelson D.R. Hearing thresholds, frequency discrimination an acoustic orientation in the lemon shark, Negaprion brevirostris.//Bui. Mar. Sci., 1967, V.17, 7411. P

170. Offutt G.C., J. Acoust. Soc. Amer., 41, 1967, P. 13-19.

171. Piddington R.W. J. Exp. Biol. 55, 1971, P. 585-610.

172. Piatt C., Popper A.N. Fine structure and function of the ear. // In: Hearing and Sound Communication in Fishes, № 4, 1981, P. 3.

173. Poggendorf D., Z. Vergl., Physiol., ЗА, 1952. P. 222-257.

174. Popper A.N. Pure-tone auditory thresholds for the carp, cyprinis carpio // Acoustic Soc. Amer.,1972, V. 52, № 6. part 2. P. 1714-1717.

175. Popper A.N., Fay R.R. Sound detection and processing by fish // A critical review. Acoust. Soc. Amer., V. 53, № 6, 1973, P. 1515 1529.

176. Richard J.D., J. Fish. Res. Bd. Can. 25, 1968, P. 1441-1452.

177. Rovainen C.M. Physiological and anatomical studies on large neurons of central nervous system of the sea lamprey (Petromyzon marinus) // J. neurophysiol., 1967. V. 30. - № 5. - P. 436-455.

178. Sand О. Сотр. Biochem. Physiol. 40, 1971, P. 1043-1053.

179. Schuijf A., Baretta J. and Wildchut J., 1972, Neih Jl. Zool. 22, P. 81-104.

180. Smith K.A. The use of air-bubble curtains as an aid to fishing. // Second world fishing gear congress. London. № 51, 1963.

181. Tavolga W.N., In: Marine Bio-Acoustics V2, ed. by W.N. Tavolga, Perga-mon Press, New-York, 1967, P. 233-245.

182. Tavolga W.N. Sound production and underwater communication in fishes // Animal Sounds and Communication. Washington: Amer. Fish. Biol. Sci., 1960. № 7. P. 93-136.

183. Tavolga W.N. and Wodinsky J., Bull. Am. Mus. Nat. His. 126, 1963, P. 179-239.

184. Tester A.L., Sharks and Survivar, ed. by P.W. Gilbert P.C. Heath, Boston P. 255-282.

185. Trefethen P. Fish-passage research Review of Progress 1961-1966. U.S. Dept. Interior. Us Fish and Wildl. Service Bureau of Commercial Fishery. Circular 254. Washington, 1968. P. 1-24.

186. Van Bergeijk, Contributions to Sensory Physiology, V2, ed. by W.D. Neff, Academic Press, New York, 1967, P. 1-50,

187. Wenz G. Acoustic ambient noise in the ocean. // J. Acoustic Soc. Amer.,. -V. 12, №34. 1962, P 847-861.

188. Способ снижения шумов, производимых рыбопромысловым судном: А.С. 302276 СССР / Ю.А. Кузнецов. № 1405654; Заявл. 13.02.1970.

189. Акустический излучатель: А.С. 479497 СССР / Ю.А. Кузнецов, Г.А. Ковыза № 1732929; Заявл. 04.01.1972; Опубл. 05.08.1975. - Бюл. № 29.

190. Излучатель имитатора звуков рыб: А.С. 535932 СССР / Ю.А. Кузнецов, Г.А. Ковыза № 2125923/13; Заявл. 14.04.1975; Опубл. 25.11.1976. - Бюл. №43.

191. Генератор гидроакустических сигналов «Дельфин»: А.С. 654920 СССР/Ю.А. Кузнецов, А.И.Гореликов-№2532526/18-25; Заявл. 11.10.1977.

192. Генератор гидроакустических сигналов «Афалина»: А.С. 776276 СССР / А.И. Гореликов, Ю.А. Кузнецов, С.И. Пенкин, И.Ф. Щербаков № 2769084; Заявл. 21.05.1979.

193. Генератор гидроакустических сигналов «Дельфин 2»: А.С. 803678 СССР / А.И. Гореликов, Ю.А. Кузнецов, С.И. Пенкин - № 2667340/18-25; Заявл. 20.09.1978.

194. Устройство для создания ВПЗ при лове рыбы: А.С. 936501 СССР / Л.П. Гостомыслов, Ю.А. Кузнецов-№ 30089451/28-13; Заявл. 24.11.1980.

195. Искусственное нерестилище для рыбы: А.С. 948353 СССР / Ю.А. Кузнецов, В.В. Поленюк, С.М. Коновалов. № 3225411/28-13; Заявл. 26.12.1980; Опубл. 26.12.1982. - Бюл. № 29.

196. Имитатор звуков рыб «Сардина»: А.С. 1039376 СССР / В.В. Поленюк, Ю.А. Кузнецов № 3272469; Заявл. 24.03.1981; Опубл. 03.05.1983. - Бюл. № 32.-С. 215.

197. Способ предотвращения выхода рыбы из зоны замета кошелькового невода: А.С. 1205853 СССР / О.Н. Кручинин, Ю.А. Кузнецов № 3657099; Заявл. 28.10.1983; Опубл. 23.01.1986. - Бюл. № 3.-С. 15.

198. Устройство для направленного перемещения рыбы к кошельковому неводу: А.С. 1268139 СССР / О.Н. Кручинин, Ю.А. Кузнецов № 3835138; Заявл. 02.01.1985; Опубл. 07.11.1986. -Бюл. № 41. - С. 6-7.

199. Имитатор звуков рыб «Сардина-2»: А.С. 1270918 СССР / Ю.А. Кузнецов, Г.А. Ковыза, В.В. Поленюк. № 3855093; Заявл. 05.02.1985; Опубл. 15.07.1986. - Бюл. № 42. - С. 272.

200. Генератор гидроакустических сигналов: А.С. 1274478 СССР / Ю.А. Кузнецов, И.Ф. Щербаков. -№ 3854367; Заявл. 05.02.1985; Опубл. 01.08.1986. -Бюл. № 44. С. 269.

201. Имитатор звуков рыб «Лосось»: А.С. 1347210 СССР / Ю.А. Кузнецов, М.Ю. Кузнецов. № 4066504; Заявл. 18.03.1986; Опубл. 22.06.1987. - Бюл. № 39. - С. 245.

202. Имитатор звуков рыб «Лосось-2»: А.С. 1443224 СССР / И.Ф. Щербаков, Ю.А. Кузнецов, М.Ю. Кузнецов, Ю.С. Белавин № 4238051; Заявл. 31.03.1987; Опубл. 08.08.1988. - Бюл. № 45. - С. 254.

203. Устройство для направленного перемещения рыбы в зону облова кошельковым неводом: А.С. 1449080 СССР / О.Н. Кручинин, В.В. Поленюк, Ю.А. Кузнецов, -№ 4250691; Заявл. 27.05.1987; Опубл. 07.01.1989. Бюл. № 1. - С. 13.

204. Пневматический излучатель: А.С. 1457611 СССР / И.Ф. Щербаков, О.Н. Кручинин, Ю.А. Кузнецов, Ю.С. Белавин № 4183830/24-28; Заявл. 21.01.1987; Опубл. 1989.-Бюл. № 5. - С. 259.

205. Имитатор звуков рыб: А.С. 1575334 СССР / М.Ю. Кузнецов, Ю.А. Кузнецов, И.Ф. Щербаков. № 4401760; Заявл. 01.04.1988; Опубл. 1990. - Бюл. №24.-С. 261.

206. Генератор гидроакустических сигналов: А.С. 1577539 СССР / М.Ю. Кузнецов, Ю.А. Кузнецов. № 4625141; Заявл. 26.12.1988; Опубл. 1990. - Бюл. №25.-С. 201.

207. Пневматический излучатель: А.С. 1577539 СССР / О.Н. Кручинин, Ю.А. Кузнецов. -№ 4657320; Заявл. 01.03.1989; Опубл. 1991. Бюл. № 21. - С. 237.

208. Способ направления рыбы в зону облова трала: А.С. 1741696 СССР / Ю.А. Кузнецов, М.Ю. Кузнецов, О.Н. Кручинин, М.А. Мизюркин. № 4697052/13; Заявл. 11.04.1989; Опубл. 1992. - Бюл. № 23. - С. 13.

209. Пневматический излучатель: А.С. 1748532 СССР / М.Ю. Кузнецов, Ю.А. Кузнецов, О.Н. Кручинин. № 4807614; Заявл. 30.03.1990; Опубл. 1992. -Бюл. № 26. - С. 229.

210. Ставной невод: Патент 2138161 РФ / А.Е. Тимошок, Ю.А. Кузнецов,

211. B.В. Ткаченко. 98110527; Заявл. 04.06.1998; Опубл. 1999. - Бюл. № 27 (ч.1).1. C. 142.