Математическое моделирование лова рыбы с применением искусственного света

МОДЕЛИ И МОДЕЛИРОВАНИЕ

УДК 639.2.081.1

О. В. Григорьев Астраханский государственный технический университет

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛОВА РЫБЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИСКУССТВЕННОГО СВЕТА

Лов рыбы с применением света активно развивается с 50-60-х гг. XX в. В то время был освоен лов сайры бортовыми подхватами, каспийской кильки конусными подхватами и рыбонасосными установками, лов кальмара вертикальными пелагическими ярусами, кефали в Каспийском море обкидными сетями, некоторых пелагических рыб кошельковыми неводами. Известны попытки применения искусственного света при лове этими орудиями других объектов лова, а также разноглубинными тралами, ловушками, ставными и дрифтерными сетями и т. д. С этого же времени, прежде всего в Японии и России, разрабатывают теоретические основы лова с применением света [1, 2].

Наибольший вклад в организацию, анализ и совершенствование лова с применением света внесли отечественные ученые П. Г. Борисов, И. В. Никоноров, А. И. Полутов, В. Р. Протасов, И. И. Сидельников, Б. И. Приходько, В. Н. Мельников, а также японские исследователи Эндо, Яджима, Янагава, Судзуки, Огура, Кобояси, Имамура, Иноуэ и др.

В последние годы интенсивность работ по совершенствованию лова рыбы с применением света несколько повысилась. Так, в КаспНИРХ созданы бортовые подхваты; для лова кильки предложено использовать погружные насосы; профессора В. Н. Мельников и А. В. Мельников получили свыше 25 патентов на новые способы лова рыбонасосными установками и подхватами [3].

Вместе с тем не всегда соответствует современным требованиям теоретическая база исследований, анализ и обоснование параметров способов лова с применением света, что сдерживает повышение эффективности и экологичности лова. Ограниченной остается область применения таких способов, не доведены до практического использования многие работы по совершенствованию лова. В последние 20-30 лет практически нет обобщающих работ по применению искусственного света для повышения эффективности рыболовства и рационального использования запасов рыб. Недостаточно развиваются методы математического моделирования способов лова с применением света.

Общая цель работы - совершенствование методов математического анализа и оптимизации лова рыбы с применением света для повышения эффективности лова и расширения области его применения [4].

С учетом этой цели поставлены и решаются следующие задачи:

- совершенствование биофизических основ лова рыбы с применением света;

- исследование поведения и распределения рыбы при различных способах лова с применением света;

- разработка обобщенных количественных способов оценки поведения и распределения объектов лова с применением света;

- совершенствование теоретических основ управления поведением объекта лова в системах управления ловом с применением света;

- разработка теоретических основ селективности способов лова с применением света;

- совершенствование математических моделей уловистости и производительности лова с применением света;

- общий анализ способов лова с применением света кошельковыми неводами, бортовыми и погружными подхватами, рыбонасосными установками, вертикальными пелагическими ярусами и другими орудиями;

- анализ и оптимизация селективности лова основными орудиями лова с применением света;

- разработка математических моделей и анализ на их основе производительности лова различными способами с применением света;

- оптимизация параметров светового оборудования при лове различными способами с применением света;

- оптимизация параметров орудий лова при работе с применением света;

- разработка и обоснование новых способов лова с применением света.

Поставленные задачи решаются теоретическими и экспериментальными методами с учетом современных достижений фундаментальных наук, теории и практики промышленного рыболовства.

При проведении теоретических исследований применяются идеи и методы физики моря, биофизики, биологии, теории управления, теории вероятностей и математической статистики, теории распознавания образов, теории эффективности процессов, качества и надежности, биотехнических основ промышленного рыболовства. В результате теоретических исследований разработаны новые методы и методики научно-практических основ лова рыбы с применением света и математические модели для описания процессов в системах управления ловом рыбы.

Экспериментальные исследования и сбор статистического материала в работе служат для установления эмпирических зависимостей и получения эмпирических коэффициентов в соответствующих математических моделях для анализа и оптимизации показателей лова с применением света.

Методики, которые использовали для решения различных задач анализа и совершенствования способов лова с применением света, включают в себя стандартные методики и наблюдения, а также нестандартные методики, которые разработаны в связи с решением задач математического моделирования лова рыбы с применением света. Широкий круг решаемых задач и применение большого числа результатов различных исследований потребовали в ряде случаев использования упрощенных методик, если это не снижало существенно точности и достоверности результатов работ.

Научная новизна выполненных исследований заключается в разработке на современной научной базе теоретических основ лова рыбы с применением света, в том числе:

- в уточнении методов исследований физических полей и их действия на рыбу при лове с применением света;

- в новых способах оценки поведения объектов лова с применением света на основе статистических моделей поведения;

- в обобщении данных о поведении и распределении рыбы в естественных условиях и в зоне действия источников искусственного света;

- в разработке классификации и анализе способов управления объектом лова и процессами лова с применением физических раздражителей;

- в разработке теоретических основ уловистости и производительности лова с применением света с использованием математических моделей лова;

- в получении новых данных о влиянии различных факторов на эффективность лова с применением света.

Практическая значимость работы состоит в совершенствовании способов лова с применением света и расширении области их применения, в том числе путем использования новых способов лова, совершенствования светового оборудования для лова и режима его работы, оптимизации параметров орудий лова при работе с применением света, совершенствования селективности лова, повышения рыбоохранного эффекта.

Заключение

Выполненные исследования способствуют развитию теории лова рыбы.

Результаты работы можно использовать в практике работы НИИ рыбного хозяйства для разработки и совершенствования способов лова рыбы с применением света, при проектировании орудий и способов лова, в практике лова для оценки целесообразности лова, повышения производительности и совершенствования селективности лова, при разработке рыбоохранных мероприятий в НИИ и в организациях регулирования рыболовства, а также при изучении профилирующих дисциплин по рыбохозяйственным специальностям.

СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ

1. Мельников В. Н. Биофизические основы промышленного рыболовства. - М.: Пищ. пром-сть, 1973. - 392 с.

2. Мельников В. Н. Биотехнические основы промышленного рыболовства. - М.: Лёгкая и пищ. пром-сть, 1983. - 216 с.

3. Мельников В. Н., Мельников А. В. Повышение эффективности лова рыбонасосными установками: Обзор. информ. ВНИЭРХ. - М., 2000. - Вып. 1. - 60 с.

4. Григорьев О. В., Мельников А. В. Промыслово-экологические основы управления процессами лова рыбы с применением искусственного света: Моногр. - Астрахань: Изд. дом «Астраханский университет», 2006. - 160 с.

Получено 1.03.2006

MATHEMATICAL MODELLING OF FISHING USING AN ARTIFICIAL LIGHT

O. V. Grigoriev

The work reviews the general problems of analysis and optimization of fishing using an artificial light for increasing the effect of fishing control and for the expansion of the sphere of usage. The work presents the novelty and the practical value of the executed research.