[发明专利]一种用于测量鱼游动轨迹的探测器

权利要求书

1.一种用于测量鱼游动轨迹的探测器，其特征在于，所述探测器包括高分子材料弹性条形基片、声呐探测器、遥控船、定位仪、远程计算机系统、个人嵌入式系统、传输系统；声呐探测器、定位仪、传输系统装在遥控船上，声呐探测器及定位仪的数据通过传输系统传输到远程计算机系统或者个人嵌入式系统；远程计算机系统或者个人嵌入式系统主要由换能器、人机交互接口、功率放大器、数字信号处理模块以及模拟信号预处理模块五部分所构成；换能器的主要工作是完成声波信号和电信号的转换；人机交互接口实现命令的接收；功率放大器实现功率放大；数字处理模块完成信号的检测和解调；模拟信号预处理模块完成模拟信号的滤波，A/D转换功能，为数字信号处理提供较为良好的信号；所述探测器的操作方法包括以下步骤：

第一步：由操作者将遥控船放入水中，由人工操作遥控船在湖面游动，同时开启声呐探测器；

第二步：声呐探测器通过发射主动声纳信号，然后接收目标的回波，并实时将探测结果返回到岸上个人嵌入式计算机系统或远程计算机系统，并通过程序解析，可以控制信号发生器产生所要求的信号；并输出给波束成形矩阵，通过波束成形矩阵，给信号一个合适的加权和延时，发射机就得到所希望的波束刚，目标的定位通过测出声程差和相位差，测出目标的方位和距离；并利用空间测向原理和相位移理论，来确定物体的具体位置；

第三步：由远程计算机系统进行计算并实时将鱼类信号以声纳图或声纳曲线图的形式显示在计算机上，同时利用声纳测距的特性，应用主动声纳检测技术，获取水下部分的距离信息，这样就描绘出管道水下部分二维的图像，然后根据轴向取得的数据形成三维图像；

第四步：当操作者发现遥控船已经探测到合适鱼群时，由操作者在个人嵌入式系统或远程计算机系统上设置追踪按钮，此时，遥控船将实时锁定操作者指定的鱼群，在鱼群后方200米处进行实时追踪，在追踪过程中记录该鱼群的运行轨迹，进行分析计算，同时打开GPS定位系统，将鱼群的实时定位结果及运行轨迹传送给远程计算机系统或个人嵌入式系统；该系统可以通过计算机在既定程序中自动控制，实现完全自动化的仪器状态控制、数据采样、传输和存取，获得的数据文件可以存放在内置硬盘上或者直接通过通信接口由计算机软件进行数据的分析和计算；

第五步：操作者能实时看到鱼的运行轨迹以及可预测的鱼群的途经点，操作者此时赶往鱼群的前方途经点进行布饵，捕捞。

2.根据权利要求1所述的一种用于测量鱼游动轨迹的探测器，其特征在于，所述个人嵌入式计算机系统或远程计算机系统通过设置同步控制信号和握手信号来保证发射和接收的同步。

3.根据权利要求2所述的一种用于测量鱼游动轨迹的探测器，其特征在于，所述个人嵌入式计算机系统或远程计算机系统的声纳检测是建立在声波发射基础上的一种成像方法，采用了能做圆周扫描的换能器，采用Marr边缘检测算法，首先在进行边缘提取前对图像进行了滤波处理，去除了那些孤立的噪声，然后再开始进行边缘提取，提高识别的精度。

4.根据权利要求3所述的一种用于测量鱼游动轨迹的探测器，其特征在于，所述个人嵌入式计算机系统或远程计算机系统的声纳数据是存放在内存中的，在内存中开辟两个地址连续、大小相同的缓冲区Ⅰ、缓冲区Ⅱ，缓冲区的大小为8行数据，设置一个变量SWAP用来识别当前需要处理的缓冲区域，当SWAP为0时，处理缓冲区Ⅰ，同时数据传递给缓冲区Ⅱ，在处理完缓冲区Ⅰ的时候，将SWAP的值设置为l，系统转向处理缓冲区Ⅱ，将数据传递给缓冲区Ⅰ，通过两个缓冲区的交替转换，使系统能够同时进行运算和传输工作。

5. 根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于测量鱼游动轨迹的探测器，所述的传输系统为GPRS或者北斗卫星通信；定位仪为北斗卫星定位系统或者GPS。