[发明专利]一种海洋牧场用鱼类资源声学评估方法

权利要求书

1.一种海洋牧场用鱼类资源声学评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，获取数据：通过声呐实时向海中发射声波并获取数据，定义水中的声速、信号脉宽、声呐波束立体角、采样频率，通过观察声图确定鱼群活动深度范围，提取不同时刻鱼群活动范围内的回波信号；

步骤2，数据平滑预处理：把步骤1采集的数据以200组为一帧，对每帧数据中的数据点进行双线性插值，对所有组数据进行循环处理；

步骤3，数据预处理：将步骤2处理后的回波信号进行带通滤波，定义一个微元的厚度，将采集到的每个信号在目标深度区间划分为若干微元；

步骤4，提取信号特征：从所有采集数据中按走时区间提取数据计算单个微元的平均一阶矩、二阶矩；

步骤5，目标区域鱼类资源计算：将步骤4中求得的一阶矩和二阶矩计算不同时间、不同区域采集的每帧数据单个微元中包含的个体鱼数量及鱼的平均密度。

2.根据权利要求1所述的一种海洋牧场用鱼类资源声学评估方法，其特征在于，所述步骤1中声呐采集数据前按照国际通用的标准目标方法对声呐进行校正。

3.根据权利要求1所述的一种海洋牧场用鱼类资源声学评估方法，其特征在于，所述步骤3中，定义一个微元的厚度为一个脉宽对应的距离。

4.根据权利要求1所述的一种海洋牧场用鱼类资源声学评估方法，其特征在于，所述步骤4中单个微元一阶矩I和二阶矩I²的计算公式分别为：

I＝Ne²

I²＝Ne⁴+2e²²N(N-1)

其中，N为单个微元内鱼的数量，e为单个微元内所有鱼贡献回波相同时个体鱼所贡献的回波幅度。

5.根据权利要求1所述的一种海洋牧场用鱼类资源声学评估方法，其特征在于，所述步骤5中单个微元中包含个体鱼的数量计算公式为：

其中，N表示单个微元内鱼的数量，I²表示单个微元回波信号强度的二阶矩，I表示单个微元回波信号强度的一阶矩，e为单个微元内所有鱼贡献回波相同时个体鱼所贡献的回波幅度。

6.根据权利要求5所述的一种海洋牧场用鱼类资源声学评估方法，其特征在于，所述步骤5中单个微元内鱼的平均密度ρ计算公式为：

其中，r为微元与声呐之间的距离，Ω为波束立体角，d为单个微元的宽度，N表示单个微元内鱼的数量。