SONOTRONICS魚類聲學(xué)追蹤系統(tǒng)

Sonotronics公司創(chuàng)建于1971年，是魚類聲學(xué)追蹤儀器產(chǎn)品。Sonotronics魚類聲學(xué)追蹤系統(tǒng)利用水聲通信技術(shù)對(duì)魚類行為習(xí)性進(jìn)行研究，系統(tǒng)包括聲波發(fā)射器、接收器和水聽(tīng)器。聲波發(fā)射器在水中不斷發(fā)射超聲信號(hào)，使用時(shí)固定在魚身上，可集成壓力和溫度傳感器，壓力和溫度數(shù)據(jù)保持在存儲(chǔ)器中。水聽(tīng)器用于接受水中的聲信號(hào)，接收器用于處理并記錄水聽(tīng)器接受到數(shù)據(jù)。魚類聲學(xué)追蹤系統(tǒng)用于短距離、遠(yuǎn)程魚類追蹤或魚類習(xí)性和洄游等研究。

接收器（左）、發(fā)射器（中）和水聽(tīng)器（右）

聲波發(fā)射器按照使用方式的不同，分為：

? 編碼發(fā)射器（Coded）：每個(gè)編碼發(fā)射器有一個(gè)編號(hào)，接收器通過(guò)編碼發(fā)射器發(fā)射的信號(hào)可以對(duì)聲波發(fā)射器進(jìn)行識(shí)別，通過(guò)編碼發(fā)射器可以對(duì)魚類游動(dòng)、洄游、通過(guò)某特定位置等進(jìn)行研究，也可以利用接收器對(duì)其進(jìn)行定位；

? 遙測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)射器（Telemetry）：遙測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)射器有跟編碼發(fā)射器同樣的功能，除此之外，遙測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)射器可以集成溫度、深度、死亡率傳感器提供環(huán)境信息，遙測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)射器可以對(duì)魚類生活環(huán)境進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)；

? 聲學(xué)/無(wú)線發(fā)射器（Acoustic and Radio）：集成聲學(xué)和無(wú)線電發(fā)射器，適應(yīng)不同的工作環(huán)境，水下工作時(shí)可利用聲學(xué)發(fā)射器工作，陸地環(huán)境可以利用無(wú)線電發(fā)射器工作，適用于水陸兩棲動(dòng)物研究，發(fā)射器內(nèi)置天線。

接收器按照使用方式不同分為：

? 主動(dòng)追蹤接收器：主動(dòng)追蹤由接收器發(fā)射查詢信號(hào)，根據(jù)接受到的應(yīng)答信號(hào)進(jìn)行追蹤，可以對(duì)魚類進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和追蹤；

? 被動(dòng)追蹤接收器：接收器定點(diǎn)長(zhǎng)期水下布放，接受并記錄發(fā)射器發(fā)射的聲信號(hào)，記錄數(shù)據(jù)包括編號(hào)（fish ID）、日期時(shí)間戳和溫度深度等數(shù)據(jù)（對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)射器）。單個(gè)被動(dòng)追蹤接收器可用于記錄魚類進(jìn)入或離開(kāi)某個(gè)特定區(qū)域，多個(gè)被動(dòng)追蹤接收器組合可用于魚類游動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

水聽(tīng)器分為：

? 全方向水聽(tīng)器：全方向拖曳式水聽(tīng)器主要用于移動(dòng)狀態(tài)下的主動(dòng)追蹤定位和數(shù)據(jù)收集，適用于大范圍的追蹤定位，不可以用于發(fā)射器的定位；

? 方向水聽(tīng)器：用于高精度定位發(fā)射器的方位，利用方向水聽(tīng)器，可以通過(guò)耳機(jī)或外部揚(yáng)聲器信號(hào)強(qiáng)度的改變決定發(fā)射器的方位，改變接收器的信號(hào)增益進(jìn)而可以估算目標(biāo)的距離。在兩個(gè)位置定位發(fā)射器的方位，可以通過(guò)三角法定位目標(biāo)的準(zhǔn)確位置。

一、聲波發(fā)射器

1. 編碼發(fā)射器：CT、CHP、IBT、PICO系列編碼發(fā)射器，每個(gè)編碼發(fā)射器有編號(hào)。

? CT編碼發(fā)射器（32 - 40, 69 - 83 kHz）：每個(gè)編碼發(fā)射器有編號(hào)。

? CHP高功率編碼發(fā)射器（32 - 40, 69 - 83 kHz）：高功率編碼發(fā)射器，功能跟編碼發(fā)射器一樣，區(qū)別是CHP發(fā)射器具有更大的發(fā)射功率。CHP發(fā)射器技術(shù)參數(shù)如下：

? IBT微型編碼發(fā)射器（69 - 83 kHz）：水中重量1.5g起，可用于研究較小魚類。

? Pico超小型編碼發(fā)射器（69 - 83 kHz）：水中重量0.7g起，可用于研究特殊魚類。

? 聲學(xué)/無(wú)線發(fā)射器（32 – 40，69 - 83 kHz）：集成聲學(xué)和無(wú)線電發(fā)射器。

*以上型號(hào)中后綴字母I代表植入式，E代表固定在魚的體外使用。

2、Telemetry遙測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)射器：CTT-83溫度、DT-97深度、IBDT-97系列微型深度發(fā)射器。

? CTT-83系列發(fā)射器：編碼溫度發(fā)射器，發(fā)射器含溫度傳感器，范圍1km+。

? DT和IBDT發(fā)射器：編碼深度發(fā)射器，發(fā)射器含深度傳感器，范圍1km+。

*以上型號(hào)中后綴字母I代表植入式，E代表固定在魚的體外使用。

二、接收器

Sonotronics接收器提供優(yōu)異的性能，可用于主動(dòng)和被動(dòng)追蹤系統(tǒng)，配合Sonotronics水聽(tīng)器和聲波發(fā)射器，可實(shí)現(xiàn)*優(yōu)的探測(cè)范圍。

1、USR-08接收器：窄頻帶接受、寬調(diào)頻接收器

USR-08接收器是窄頻帶接受、寬調(diào)頻多功能聲學(xué)追蹤接收器，可配合DH-4方向水聽(tīng)器和TH-2全方向水聽(tīng)器。配合DH-4方向水聽(tīng)器，可對(duì)水下聲波發(fā)射器進(jìn)行追蹤定位；配合TH-2全方向水聽(tīng)器，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的主動(dòng)追蹤定位和數(shù)據(jù)收集。USR-08接收器可以用作被動(dòng)式定點(diǎn)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)接收器。

USR-08水聽(tīng)器

USR-08接收器技術(shù)參數(shù)：

頻率：30至150kHz；

帶寬：500Hz；

輸出：耳機(jī)，數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)器，GPS；

電源：內(nèi)置可充電電池（充滿電可使用7-8小時(shí)）；

尺寸：長(zhǎng)23.6cm*寬19.8cm*高11.43cm；

輸入：BNC連接器；

靈敏度：10 uVolts for >35 dB (S+N)/N ratio；

顯示：2*16LCD。

USR-08接收器功能：

數(shù)字顯示，Pilican防水箱；

內(nèi)置聲探測(cè)警報(bào)；

跟被動(dòng)數(shù)據(jù)記錄器兼容；

可選雙水聽(tīng)器輸入；

可選帶地址記錄的GPS輸入；

ACT和Rcode解碼（可用于追蹤Sonotronics，Vemco或Lotek發(fā)射器），跟Sonotronics記錄接收器SURsoft數(shù)據(jù)分析工具兼容。

2、MANTRAK手動(dòng)追蹤接收器套裝，包括用于手動(dòng)追蹤所必須的所有工具，套裝部件如下：

USR-08接收器；

DH-4方向水聽(tīng)器；

Pelican防水箱；

專業(yè)級(jí)耳機(jī)，外部揚(yáng)聲器和電纜；

備用電池組（提供額外的8小時(shí)工作時(shí)間）；

EMT-01-1測(cè)試聲波發(fā)射器；

直流/交流電源適配器。

3、MANTRAK-TH手動(dòng)追蹤接收器套裝，MANTRAK-TH除了跟MANTRAK手動(dòng)追蹤接收器套裝有相同的部件外，還配有TH-2拖曳式全方向水聽(tīng)器，使用更靈活。

4、UDR潛水員接收器：由水下潛水員對(duì)聲波發(fā)射器進(jìn)行定位。

UDR潛水員接收器是手持式防水接收器，可用于定位所有Sonotronics聲波發(fā)射器，適用于各種應(yīng)用，包括水生動(dòng)物行為習(xí)性研究和水下聲波發(fā)射器追蹤定位。

UDR潛水員手持接收器

UDR潛水員接收器技術(shù)參數(shù)：

頻率：30至90kHz，可調(diào)；

顯示：LCD顯示器，顯示頻率和脈沖間隔；

靈敏度：20uVolts for 30 dB (S+N)/N；

尺寸：長(zhǎng)16cm*寬11cm*高20cm；

重量（空氣中）：UDR-900g，耳機(jī)-415g；

電源：內(nèi)置可充電電池，含充電器，充滿電可使用5小時(shí)，充電時(shí)間12小時(shí)。

5、SUR-3接收器：被動(dòng)式定點(diǎn)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)接收器。

SUR-3接收器是Sonotronics全新的魚類科研儀器。SUR-3接收器集成水聽(tīng)器，堅(jiān)固耐用，超長(zhǎng)布放時(shí)間，適用于定點(diǎn)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。單個(gè)SUR-3接收器可用于記錄魚類進(jìn)入或離開(kāi)某個(gè)特定區(qū)域，多個(gè)SUR-3接收器組合可用于魚類游動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

SUR-3接收器

SUR-3接收器技術(shù)參數(shù)：

頻率：30至90kHz，可調(diào)；

帶寬：500Hz；

電源：1或2節(jié)D鋰電池；

布放時(shí)間：10個(gè)月（2節(jié)D電池）；

尺寸：長(zhǎng)36cm*直徑6.1cm；

重量：900g（含2節(jié)D電池），水中可提供正浮力；

輸入：水聽(tīng)器，RS232或藍(lán)牙（BT）連接；

存儲(chǔ)器：標(biāo)準(zhǔn)2M（可記錄200000+條記錄）。

SUR-3接收器可選備件：

? SIT-1 SUR查詢器：SIT-1以60kHz的特殊通道廣播查詢，SUR-3接收器接收到該查詢信號(hào)后，將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)記錄條數(shù)回復(fù)給SIT-1查詢器，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)SUR-3接收器的狀態(tài)。

? SUR-Archer：現(xiàn)場(chǎng)工作PC，含電纜和控制軟件，用于跟SUR-3進(jìn)行通訊；

? CUB-2BT：無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，連接SUR-3接收器，用于將SUR-3接收器中的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS發(fā)送至手機(jī)或PC。包括浮標(biāo)，電纜，modem等。

三、水聽(tīng)器

Sonotronics水聽(tīng)器提供杰出的靈敏度，跟Sonotronics接收器配合使用，可以達(dá)到超長(zhǎng)距離的探測(cè)范圍。

DH-4方向水聽(tīng)器（左）、TH-2拖曳式全方向水聽(tīng)器（右）

1、DH-4方向水聽(tīng)器：提供超長(zhǎng)范圍和高精度追蹤定位，追蹤30至100kHz的聲波發(fā)射器。

DH-4方向水聽(tīng)器提供超長(zhǎng)范圍和高精度追蹤定位，可追蹤30至100kHz頻率范圍的聲波發(fā)射器。*特的拋物面放射器提供16db增益，有效減少環(huán)境噪音。DH-4方向水聽(tīng)器是主動(dòng)追蹤的主要水聽(tīng)器。

2、TH-2拖曳式全方向水聽(tīng)器：移動(dòng)狀態(tài)下的追蹤定位和數(shù)據(jù)收集，大范圍的追蹤定位。

TH-2拖曳式全方向水聽(tīng)器提供用于移動(dòng)狀態(tài)下主動(dòng)追蹤的簡(jiǎn)單方法，小尺寸和流體力學(xué)設(shè)計(jì)使其在5節(jié)的移動(dòng)狀態(tài)下保持精確追蹤。TH-2拖曳式全方向水聽(tīng)器主要用于移動(dòng)狀態(tài)下的主動(dòng)追蹤定位和數(shù)據(jù)收集，適用于大范圍的追蹤定位。

3、HPR-95聲頻放大器：跟壓電水聽(tīng)器配合使用，用于水下聲信號(hào)的監(jiān)測(cè)和記錄。

三、DTL-08溫度和深度記錄器

DTL-08深度和溫度記錄器使用時(shí)固定在魚體外，以指*間隔自溶式記錄溫度和深度數(shù)據(jù)。魚類回捕之后下載記錄的數(shù)據(jù)，從而研究魚的習(xí)性。技術(shù)參數(shù)如下：

物理參數(shù)：尺寸25*33*45mm，重量46g；

溫度范圍：-20至+40℃（精度+/-0.8℃）；

深度范圍：150m（精度+/-0.2%）；

存儲(chǔ)器容量：可記錄500,000次數(shù)據(jù)；

電池壽命：5年，每分鐘不間斷采集一次數(shù)據(jù)，可使用1年。

DTL數(shù)據(jù)分析軟件界面如下：