SONOTRONICS魚類聲學系統

Sonotronics公司創建于1971年，是魚類聲學追蹤儀器產品。Sonotronics魚類聲學追蹤系統利用水聲通信技術對魚類行為習性進行研究，系統包括聲波發射器、接收器和水聽器。聲波發射器在水中不斷發射超聲信號，使用時固定在魚身上，可集成壓力和溫度傳感器，壓力和溫度數據保持在存儲器中。水聽器用于接受水中的聲信號，接收器用于處理并記錄水聽器接受到數據。魚類聲學追蹤系統用于短距離、遠程魚類追蹤或魚類習性和洄游等研究。

接收器（左）、發射器（中）和水聽器（右）

聲波發射器按照使用方式的不同，分為：

? 編碼發射器（Coded）：每個編碼發射器有一個編號，接收器通過編碼發射器發射的信號可以對聲波發射器進行識別，通過編碼發射器可以對魚類游動、洄游、通過某特定位置等進行研究，也可以利用接收器對其進行定位；

? 遙測數據發射器（Telemetry）：遙測數據發射器有跟編碼發射器同樣的功能，除此之外，遙測數據發射器可以集成溫度、深度、死亡率傳感器提供環境信息，遙測數據發射器可以對魚類生活環境進行長期監測；

? 聲學/無線發射器（Acoustic and Radio）：集成聲學和無線電發射器，適應不同的工作環境，水下工作時可利用聲學發射器工作，陸地環境可以利用無線電發射器工作，適用于水陸兩棲動物研究，發射器內置天線。

接收器按照使用方式不同分為：

? 主動追蹤接收器：主動追蹤由接收器發射查詢信號，根據接受到的應答信號進行追蹤，可以對魚類進行實時監測和追蹤；

? 被動追蹤接收器：接收器定點長期水下布放，接受并記錄發射器發射的聲信號，記錄數據包括編號（fish ID）、日期時間戳和溫度深度等數據（對遙測數據發射器）。單個被動追蹤接收器可用于記錄魚類進入或離開某個特定區域，多個被動追蹤接收器組合可用于魚類游動狀態監測。

水聽器分為：

? 全方向水聽器：全方向拖曳式水聽器主要用于移動狀態下的主動追蹤定位和數據收集，適用于大范圍的追蹤定位，不可以用于發射器的定位；

? 方向水聽器：用于高精度定位發射器的方位，利用方向水聽器，可以通過耳機或外部揚聲器信號強度的改變決定發射器的方位，改變接收器的信號增益進而可以估算目標的距離。在兩個位置定位發射器的方位，可以通過三角法定位目標的準確位置。

一、聲波發射器

1. 編碼發射器：CT、CHP、IBT、PICO系列編碼發射器，每個編碼發射器有編號。

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

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

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

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

? 聲學/無線發射器（32 – 40，69 - 83 kHz）：集成聲學和無線電發射器。

*以上型號中后綴字母I代表植入式，E代表固定在魚的體外使用。

2、Telemetry遙測數據發射器：CTT-83溫度、DT-97深度、IBDT-97系列微型深度發射器。

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

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

*以上型號中后綴字母I代表植入式，E代表固定在魚的體外使用。

二、接收器

Sonotronics接收器提供優異的性能，可用于主動和被動追蹤系統，配合Sonotronics水聽器和聲波發射器，可實現*優的探測范圍。

1、USR-08接收器：窄頻帶接受、寬調頻接收器

USR-08接收器是窄頻帶接受、寬調頻多功能聲學追蹤接收器，可配合DH-4方向水聽器和TH-2全方向水聽器。配合DH-4方向水聽器，可對水下聲波發射器進行追蹤定位；配合TH-2全方向水聽器，可實現移動狀態下的主動追蹤定位和數據收集。USR-08接收器可以用作被動式定點長期監測接收器。

USR-08水聽器

USR-08接收器技術參數：

頻率：30至150kHz；

帶寬：500Hz；

輸出：耳機，數據記錄存儲器，GPS；

電源：內置可充電電池（充滿電可使用7-8小時）；

尺寸：長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：

數字顯示，Pilican防水箱；

內置聲探測警報；

跟被動數據記錄器兼容；

可選雙水聽器輸入；

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發射器），跟Sonotronics記錄接收器SURsoft數據分析工具兼容。

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

USR-08接收器；

DH-4方向水聽器；

Pelican防水箱；

專業級耳機，外部揚聲器和電纜；

備用電池組（提供額外的8小時工作時間）；

EMT-01-1測試聲波發射器；

直流/交流電源適配器。

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

4、UDR潛水員接收器：由水下潛水員對聲波發射器進行定位。

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

UDR潛水員手持接收器

UDR潛水員接收器技術參數：

頻率：30至90kHz，可調；

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16cm*寬11cm*高20cm；

重量（空氣中）：UDR-900g，耳機-415g；

電源：內置可充電電池，含充電器，充滿電可使用5小時，充電時間12小時。

5、SUR-3接收器：被動式定點長期監測接收器。

SUR-3接收器是Sonotronics全新的魚類科研儀器。SUR-3接收器集成水聽器，堅固耐用，超長布放時間，適用于定點長期監測。單個SUR-3接收器可用于記錄魚類進入或離開某個特定區域，多個SUR-3接收器組合可用于魚類游動狀態監測。

SUR-3接收器

SUR-3接收器技術參數：

頻率：30至90kHz，可調；

帶寬：500Hz；

電源：1或2節D鋰電池；

布放時間：10個月（2節D電池）；

尺寸：長36cm*直徑6.1cm；

重量：900g（含2節D電池），水中可提供正浮力；

輸入：水聽器，RS232或藍牙（BT）連接；

存儲器：標準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后，將存儲器中的數據記錄條數回復給SIT-1查詢器，從而實現遠程監測SUR-3接收器的狀態。

? SUR-Archer：現場工作PC，含電纜和控制軟件，用于跟SUR-3進行通訊；

? CUB-2BT：無線數據傳輸模塊，連接SUR-3接收器，用于將SUR-3接收器中的數據通過GPRS發送至手機或PC。包括浮標，電纜，modem等。

三、水聽器

Sonotronics水聽器提供杰出的靈敏度，跟Sonotronics接收器配合使用，可以達到超長距離的探測范圍。

DH-4方向水聽器（左）、TH-2拖曳式全方向水聽器（右）

1、DH-4方向水聽器：提供超長范圍和高精度追蹤定位，追蹤30至100kHz的聲波發射器。

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

2、TH-2拖曳式全方向水聽器：移動狀態下的追蹤定位和數據收集，大范圍的追蹤定位。

TH-2拖曳式全方向水聽器提供用于移動狀態下主動追蹤的簡單方法，小尺寸和流體力學設計使其在5節的移動狀態下保持精確追蹤。TH-2拖曳式全方向水聽器主要用于移動狀態下的主動追蹤定位和數據收集，適用于大范圍的追蹤定位。

3、HPR-95聲頻放大器：跟壓電水聽器配合使用，用于水下聲信號的監測和記錄。

三、DTL-08溫度和深度記錄器

DTL-08深度和溫度記錄器使用時固定在魚體外，以指*間隔自溶式記錄溫度和深度數據。魚類回捕之后下載記錄的數據，從而研究魚的習性。技術參數如下：

物理參數：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%）；

存儲器容量：可記錄500,000次數據；

電池壽命：5年，每分鐘不間斷采集一次數據，可使用1年。

DTL數據分析軟件界面如下：