Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУК УКРАЇНИ НАУКИ УКРАЇНИ

МІЖНАРОДНИЙ НАУКОВО-НАВЧАЛЬНИЙ ЦЕНТР ІНФОРМАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ТА СИСТЕМ

Спеціальність 05.13.09 - Медична і біологічна інформатика та кібернетика

УДК 626.02,025; 681.62-50:57:51

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

ІНФОРМАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ КОНТРОЛЮ ТА УПРАВЛІННЯ ДІЯЛЬНІСТЮ БІООБ'ЄКТІВ У ПІДВОДНОМУ СЕРЕДОВИЩІ

Попадюха Юрій

Андрійович

Київ - 2009

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Особливому конструкторському бюро «Шторм» Національного технічного університету України

«Київський політехнічний інститут» Міністерства освіти і науки України

Науковий консультант: доктор біологічних наук, професор Горго Юрій Павлович,

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», професор.

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор Онопчук Юрій Миколайович,

Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАНУ, завідувач відділу;

доктор фізико-математичних наук, професор Бєлов Юрій Анатолійович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри;

доктор технічних наук, професор Кузьмук Валерій Валентинович, Черкаський державний університет ім. Б.Хмельницького, завідувач кафедри.

Захист відбудеться 16.12.2009 р. о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.171.03 в Міжнародному науково-навчальному центрі інформаційних технологій та систем НАНУ і МОНУ за адресою 03680, Київ-680, просп. акад. Глушкова, 40.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Міжнародного науково-навчального центру інформаційних технологій та систем НАН і МОН України за адресою: 03680, просп. Акад. Глушкова, 40.

Автореферат розісланий 12.11.2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Д 26.171.03 __________________Т.М.Гонтар

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Підводна діяльність водолазів вміщує різні за напря-мом роботи: пошукові і пошуково-рятувальні, підводний огляд гідротехнічних споруд, частин корпусів плавзасобів тощо. Велике значення має створення сучасних систем і засобів для забезпечення комплексних підводних робіт. Для моніторингу водолазної діяльності важливе значення мають інформаційні технології та біотехнічні засоби оперативного контролю та управління діяльністю водолазів, аналізу їх функціонального стану (Сапов І.А., Ільїн В.М., Гуляр С.О., Моісеєнко Є.В., Флемінг П.К., Ванн Р.Д., Зальцман Г.Л.).

До нетрадиційних і перспективних засобів забезпечення підводних робіт відносяться підводні біотехнічні системи (ПБТС) із залученням навчених дельфінів. Вони здатні ефективно здійснювати пошук, позначення, забезпечу-вати підйом підводних об'єктів, збір екологічних і гідрологічних даних за допо-могою встановлених на них приладів, надавати допомогу водолазу при прове-денні різноманітних підводних робіт (Ахутін В.М., Журид Б.О., Місюра А.Г., Кулагін В.В., Колчинська А.З., Богданова Л.М., Гаджибеков О.Н., Вакар В.І.).

Велика увага приділяється взаємодії водолаза і навченого дельфіна при виконанні спільних робіт. Дельфіни здатні ефективно допомагати водолазам як помічники з доставки інструменту та обладнання, обслуговуючи групу водо-лазів, рятувати їх в екстремальних випадках (Журид Б.О., Кулагін В.В.). Дослідження інформаційної взаємодії різних за типами біооб'єктів під час їх спільної роботи останнім часом набувають великого значення у зв'язку із залученням гідробіонтів до виконання людиною специфічних підводних функцій у складі ПБТС. Функціонування цих систем, як правило, базується на використанні інформаційних технологій (ІТ), алгоритмів і засобів, розроблених для відповідних систем «людина-машина», «середовище-оператор-технічні засоби», «людина-людина» (Горго Ю.П., Лях Ю.С., Нерезки Ф.К.,)

Проте ще мало досліджені ІТ, системи і засоби комунікації при спільних діях різних за типом біооб'єктів з урахуванням особливостей їх функціональ-ного стану (ФС) і поведінки. Додаткові особливості накладають і умови підвод-ного середовища, в якому діють біооб'єкти і де необхідно враховувати ступінь їх пристосування до цих умов для оптимізації інформаційних зв'язків. Для забезпечення ефективного виконання водолазами підводних робіт слід мати комплекс систем і засобів різних типів: систему моніторингу водолазних робіт (СМВР) з контролем ФС водолаза; засоби мовного звукопідводного зв'язку (ЗПЗ); систему підводного орієнтування водолаза, підводного відео-контролю з ретрансляцією зображень і забезпеченням телефонного зв'язку; портативний комплекс декомпресійного контролю з підводними декомпресиметрами тощо.

Зазначене накладає специфічні умови на інформаційні та інженерні технології, методи та алгоритми взаємодії, контролю та управління діяльністю біооб'єктів (водолаз, дельфін), підвищення ефективності та безпеки проведення робіт у складі багатофункціональної ПБТС (БПБТС), з можливістю її дії у режимах СМВР, ПБТС із залученням навчених дельфінів, системи моніторингу підводних робіт (СМПР) при спільних діях водолаза і дельфіна у стаціонарно-му, мобільному, позиційно-маневровому варіантах, з урахуванням технологій систем «середовище-оператор-технічні засоби», «людина-машина» і «людина-біологічний об'єкт», які суттєво впливають на правильне виконання робочих завдань. Ця актуальність і зумовила вибір мети дисертаційного дослідження.

Таким чином, дослідження всесвітнього досвіду, обґрунтування та побу-дова концептуальної моделі інформаційної технології, розробка і випробування інструментарію управління та засобів для проведення підводних робіт водола-зами і навченими дельфінами у складі БПБТС з її дією у режимах СМВР, ПБТС, СМПР, є важливим завданням, зв'язаним з інформатизацією моніто-рингу підводної діяльності різних за типом біооб'єктів.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота виконувалась у рамках таких НДР: «Комплекс технічних засобів моніторингу стану людини та умов праці під водою» (№ держ. реєс. 0197U013779, «Моніторинг», 1994-1998р.р.); «Розробка керівних документів з технічного забезпечення підводних робіт та випробувань в реальних морських умовах» (№ держ. реєс. 0197U019237, «Документ», 1997р.); «Дослідження стану та розвитку, розробка нових структур морських пошуково та аварійно-рятувальних служб і засобів» (№ держ. реєс. 0198U003323, «Посейдон», 1998р.); «Мобільна система фізіологічного контролю та зв'язку для забезпе-чення робіт людини під водою» (№ держ. реєс. 0197U014728, «Контроль» 1997-1998р.р.); «Створення систем індивідуального моніторингу полярників і пірна-ків в умовах Антарктики» (№ держ. реєс. 0196U019540, «Крижина» 1997р.); «Дослідження та створення мобільної системи моніторизації водолазних робіт на шельфі» (№ держ. реєс. 0196UO06680, «Занурення» 1994-2002р.р.); «Розроб-ка та дослідження нетрадиційних методів створення біоробототехнічних систем підводного пошуку малорухомих і нерухомих об'єктів, охорони морських засобів та водних районів» (№ держ. реєс. 0196UO06678, «Галс» 1994-2002р.р.); «Дослідження та розробка комплексу біотехнічних засобів декомпресійного контролю водолазів» (№ держ. реєс. 0196UO06678, «Авдеком» 1994-1998р.р.), «Створення портативних засобів зв'язку та орієнтації для підвищення ефектив-ності та безпеки проведення підводних робіт» (№ держ. реєс. 0100UO00693, т.2417, 2000-2002р.р), які виконувались за тематичними планами Національної програми досліджень і використання ресурсів Азово-Чорноморського басейну, інших районів Світового океану на період до 2000р. (Указ Президента України від 16.12.1993р., № 596), проекту «Дельфін» - «Создание морских технологий «двойного назначения» в интересах обороны Украины», Державної програми «Рекреація» - «Створення морського рекреаційного господарства у примор-ських регіонах України, промислова і медична інфраструктура якого відповідає стандартам міжнародного туризму» зі складу Національної програми, Державної програми досліджень України в Антарктиці на період до 2000р. (Постанова КМ України від 04.08.1996р., № 719), Міжгалузевої науково-технічної програми МО і МОН України «Розробка та створення багато-функціональних акусторадіотехнічних комплексів в інтересах оборони та господарства України» (Постанова КМ України від 23.02.1994р., № 110), на замовлення МОН України.

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - науково обґрунтувати і розробити інформаційну технологію контролю та управління окремою та спіль-ною діяльністю водолаза і навченого дельфіна-афаліни у складі багатофункціо-нальної підводної біотехнічної системи з її дією у різних режимах для підви-щення ефективності та безпеки підводних досліджень і робіт.

Для досягнення цієї мети поставлені та вирішені наступні задачі:

1. Вивчити особливості інформаційних процесів взаємодії водолазів і навчених дельфінів-афалін з операторами багатофункціональної підводної біотехнічної системи при їх окремих і спільних діях в екстремальних підводних умовах.

2. Вивчити зміни інформативних параметрів, розробити інформаційні моделі функціонального стану водолазів і дельфіна-афаліни, принципи, методи корек-ції та попередження негативних змін стану водолазів у підводних умовах.

3. Розробити методики і засоби контролю, управління діяльністю та корекції функціонального стану у різних робочих режимах діяльності біооб'єктів.

4. Розробити методики і засоби підводного зв'язку, орієнтування водолазів і декомпресійного контролю, впровадження технологій і засобів для підвищення ефективності підводної діяльності та безпеки проведення робіт.

Об'єкт дослідження: інформаційні технології контролю та управління діяльністю біооб'єктів і технічні засоби підводних біотехнічних систем з ураху-ванням впливу підводного середовища на функціональний стан і робочу діяль-ність біооб'єктів.

Предмет дослідження: моделі, алгоритми, системи контролю функціо-нального стану та управління діяльністю водолаза і навченого дельфіна-афалі-ни у складі багатофункціональної підводної біотехнічної системи з її дією у трьох режимах, методи і засоби підвищення ефективності та безпеки прове-дення підводних робіт.

Методи дослідження. При розробці та дослідженні ІТ контролю та управління діяльністю біооб'єктів під водою використані методи визначення рівнів ФС біооб'єктів і інформаційної оцінки рівня їх адаптивних пристосувань в умовах різних видів діяльності, поетапного моделювання біотехнічних систем, теорії управління інтегративними системами, проектування інформа-ційно-структурних та імітаційних моделей, методи управління рухом об'єктів за відхиленням, визначення координат озвучених підводних об'єктів, методи водолазних спусків і пошуку підводних об'єктів, знімання, обробки, кодування, передачі біотелеметричної інформації, дистанційної передачі інформації управ-ління по каналах зв'язку з використанням зворотних зв'язків, методи інформа-ційно-хвильової корекції та відновлення, динамічної електронейростимуляції та вібростимуляції.

Наукова новизна одержаних результатів. 1. Вперше розроблено техно-логію створення БПБТС з дією у режимах системи моніторингу водолазних робіт, підводних біотехнічних систем із залученням навчених дельфінів, системи моніторингу підводних робіт при спільних діях водолаза і дельфіна у стаціонарному, мобільному, позиційно-маневровому варіантах, визначено функції системи і розроблено алгоритми її дії при виконанні підводних робіт окремо та спільно водолазами і навченими дельфінами.

2. Вперше розроблено інформаційну технологію контролю та управління діяльністю водолаза і навченого дельфіна (з трьома модифікаціями), які працю-ють окремо і спільно у складі БПБТС з її дією у різних режимах.

3. Систематизовано інформативні показники, розроблено інформаційні моделі функціонального стану водолаза і навченого дельфіна, засоби оператив-ного контролю їх стану для оптимізації підводної діяльності. Вперше розроб-лено засоби профілактики стомлення людини-оператора і водолаза від фізичних навантажень.

4. Розвинута та доповнена інформаційна методика формування команд управління діями дельфіна на базі його природних акустичних сигналів, яка підвищує ефективність навчання та виконання дельфіном поставлених задач, збільшує дальність виявлення не озвучених підводних біооб'єктів до 800м.

5. Вперше розроблено інформаційну методику та алгоритм виявлення навченим дельфіном з вольєри підводних біооб'єктів і визначення напряму їх знаходження, устрій контролю акустичної активності дельфіна, метод і засоби управління його підводними діями у відкритій акваторії, автономний пристрій з акустичною системою орієнтування для вивчення великих китоподібних.

6. Розроблено метод і алгоритм корекції рухливості дельфіна на поверхні з використанням видихуваного ним повітря, на базі якого вперше розроблено пристрій корекції рухливості дельфіна на поверхні, пристрій для забору проб видихуваного дельфіном повітря, радіо-антенний пристрій для передачі інфор-мації з дельфіна, пристрій для позначення за допомогою дельфіна місцезнаход-ження не озвучених малорухомих і нерухомих підводних об'єктів.

7. Вивчено особливості інформаційних процесів взаємодії водолазів і навчених дельфінів з операторами БПБТС при їх окремих і спільних діях, що дозволило розробити телекомунікаційні методи і алгоритми дії засобів для підвищення ефективності дій водолазів і навчених дельфінів, безпеки підвод-них робіт за рахунок розробки комплексу команд управління діями водолаза, дельфіна і технічних засобів у різних режимах і варіантах їх застосування, створення засобів мовного ЗПЗ, систем підводного відео-спостереження з засобами телефонного зв'язку, виявлення навченим дельфіном з вольєри підводних біооб'єктів і визначення напряму їх знаходження, а також систем підводного орієнтування та декомпресійного контролю водолазів.

Практична значимість одержаних результатів. Розроблені в дисерта-ційній роботі методи і алгоритми реалізовані особисто здобувачем або при його участі та керівництві як апаратні та апаратно-програмні засоби.

Розроблена ІТ контролю та управління діяльністю біооб'єктів під водою, алгоритми дії, синтез складових частин БПБТС, методи оцінки ФС біооб'єктів, узгодженні біотехнічні інформаційні характеристики при створенні засобів управління поведінкою та корекцією діяльності і руху водолаза і дельфіна, створені технічні засоби підвищили ефективність контролю ФС і управління діяльністю біооб'єктів, використовуються в наукових і практичних задачах, що підтверджено відповідними актами Науково-досдідного центру Збройних Сил України «Державний Океанаріум» (Акт від 11.08.2008р.) та Інституту фізіології НАН України (Акт від 25.11.2008 р.).

Розроблені принципи побудови та алгоритм дії БПБТС в режимі СМВР, ПБТС пошуку та рятування людини на воді, інформаційні моделі, принципи і засоби контролю ФС, управління діяльністю водолазів, підводного зв'язку та орієнтування, декомпресійного контролю і корекції підводного руху водолаза, методи і засоби профілактики стомлення людини від фізичних навантажень, корекції ФС людини-оператора і водолазів за допомогою розроблених засобів використовуються в наукових і практичних задачах при створенні СМВР (Акт Державного науково-дослідного центру «Фонон» МОН України від 10.09.2008р. і Севастопольського військово-морського інституту ім. П.С.Нахі-мова 02.09.2008р.) і впроваджені в учбовий процес (Акт Міжнародного науко-во-технічного університету ім. акад. Ю.Бугая від 04.09.2008р. і Севастопольсь-кого військово-морського інституту ім. П.С.Нахімова від 02.09.2008р.).

Телекомунікаційні технології, методи, алгоритми і вперше створені засоби мовного ЗПЗ дальньої і ближньої дії, з радіогідроакустичним буєм-ретранслятором (РГАБ-Р), підводного орієнтування водолазів, відео-контролю дій біооб'єктів, шляхи синтезу та алгоритми дії БПБТС, яка за рахунок модуль-ної перебудови може діяти у режимах СМВР і СМПР гідробіонтів окремо і спільно з водолазами, інформаційні принципи контролю та корекції ФС і управ-ління діяльністю біооб'єктів, методи створення засобів управління та зв'язку, декомпресійного контролю водолазів, контролю та корекції підводного руху біооб'єктів, використовуються в наукових і практичних задачах при створенні зразків водолазного оснащення і ПБТС різноманітного призначення, що підтверджується актом Особливого конструкторського бюро «Шторм» НТУУ «КПІ» (Акт від 03.09.2008р.).

Розроблені науково-методичні принципи створення ІТ контролю та оцінки ФС водолаза та алгоритми дії дослідного зразка багатоканальної біоте-леметричної системи виміру температури (БТМС-Т) шкіри, тіла водолаза і температури оточуючої води використовуються у випробуваннях нових моде-лей рятувальних гідротермокомбінезонів, що підтверджується актом НВП «Катран» (Акт від 05.09.2008р.).

Розроблені при особистій участі здобувача ІТ контролю та управління діяльністю біооб'єктів під водою, методи синтезу СМВР, ПБТС, оцінки ФС водолаза та узгодження біотехнічних характеристик, алгоритми дії, системи управління поведінкою та корекції діяльності та руху водолаза, створені засоби мовного ЗПЗ і кабельного зв'язку, підводного відео-контролю та орієнтування водолазів, декомпресійного контролю, профілактики стомлення людини від фізичних навантажень і корекції її ФС, принципи контролю та оцінки теплово-го стану водолаза і алгоритми дії БТМС-Т вивчаються у міжуніверситетському медико-інженерному факультеті НТУУ «КПІ», Славутицькій філії НТУУ «КПІ», Міжнародному науково-технічному університеті ім. академіка Ю.Бугая, Севастопольському військово-морському інституті ім. П.С.Нахімова.

Особистий внесок здобувача. У роботах, які написані у співавторстві та опубліковані у профільних виданнях, внесок здобувача полягає в наступному: [1] - розробка класифікації ПБТС, загальної концепції синтезу ПБТС, методів управління діяльністю людини-оператора у ПБТС, інформаційної технології і алгоритмів дії ПБТС моніторингу водолазних і спільних з дельфіном підводних робіт, біологічно обґрунтовані акустичні команди управління діями дельфіна, структури складових частин системи, методів і засобів контролю ФС водолаза і дельфіна, створення водолазних засобів зв'язку, підводного орієнтування і систем відео-контролю за діями біооб'єктів, розробка пристроїв для викорис-тання на китоподібних, проведення натурних досліджень і робіт з гідробіон-тами, експериментальних досліджень і випробувань створених систем і засобів; [2] - класифікація ПБТС, розробка методів контролю, управління та корекції ФС і діяльності людини-оператора і дельфінів; [6] - виявлення особливостей методів прийому гідроакустичної (г/а) інформації у мілкому морі; [7] - розробка структурної схеми комплексу; [8] - аналіз існуючих засобів і методів діагнос-тики рівня функціональної рухливості нервових процесів; [9] - розробка загаль-ної структури системи та структурної схеми підсистеми декодування; [10] - участь у дослідженнях після експедиції; [12] - розробка методики контролю ФС пристроєм; [15] - оцінка особливостей дії пристроїв ІХТ і ДЕНС, експеримен-тальні дослідження; [16] - розробка методики досліджень застосування засобів і методик відновлення людини після фізичних навантажень; [17] - аналіз застосу-вання методик і засобів профілактики остеохондрозу; [18] - розробка методу використання видихуваного дельфіном повітря та алгоритму дії пристрою; [22] - розробка методики використання вібростимуляції, структурної схеми прис-трою для переводу у положення виконання вправ з навантаженням; [23] -розробка структурної схеми і конструкції пристрою для забезпечення опти-мальної робочої пози, вібростимуляції, переведенні у положення виконання відновних вправ для м'язів ніг і тазу; [24] - розробка концепції побудови пристрою, алгоритму дії, і г/а маяків на китоподібному; [25] - розробка конст-рукції пристрою для витягування хребта у людини і зняття втоми; [26] - розробка конструкції пристрою, методик зняття стресової напруги людини після навантаження; [27] - обговорення результатів обстежень вентиляторної функції легень водолазів з використанням у інформаційній моделі ФС водолаза; [28] - форми, засоби і програми фізичної реабілітації водолазів; [29] - методи корекції фізичної працездатності і стомлення людини; [30] - розробка методів і засобів кріплення апаратури на дельфіні; [31] - визначення зовнішніх чинників впливу на дельфіна; [34] - розробка концепції і структури водолазної системи та проведення її натурних випробувань; [36] - оцінка особливостей дії пристрою, проведення експериментальних досліджень; [40] - розробка структурної схеми комплексу та складових алгоритму дії; [41] - розробка підходів з розрахунку якості діяльності людини-оператора з урахуванням його аудімоторної реакції на зовнішній стимул.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповіда-лись на міжнародних і вітчизняних конференціях: 2 міжнародна наукова конфе-ренція «Актуальні проблеми гіпербаричної медицини і техніки» (Гдиня, Польща, 1995р.); 22 конференція ЄС гіпербаричної і підводної медицини (Мілан, Італія, 1996р.); Науково-технічні конференції ВМС України з проблем-них питань будівництва ВМС, розвитку озброєння і військової техніки (Севас-тополь, 1998, 2000р.р.); Международные научно-технические конференции «Проблемы электроники» (Киев, 2001-2003,2005,2006р.р.); Международная научно-техническая конференция «Проблемы создания новых машин и техно-логий» (Кременчуг, 2001р.); 1 українська антарктична конференція (Київ, Укра-їнський антарктичний центр, 2001р.); Симпозіум з міжнародною участю «Акту-альні проблеми біомедичної інженерії» (Київ, 2005р.); 2 конференция с между-народным участием «Актуальные проблемы биомедицинской инженерии, информатики, кибернетики и телемедицины», (Киев, 2007р.); Міжнародна конференція з автоматичного управління «Автоматика-2008» (Одеса, 2008р.); 10 Міжнародна конференція з біоніки та прикладної біофізики (Київ, 2008р.).

Публікації. Основні результати дисертації викладені в 41 друкованій праці, з них 2 монографії, 3 брошури, 15 статей у фахових виданнях, 4 автор-ських свідоцтва СРСР і 5 патентів України.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, п'яти розділів, висновків, списку використаних джерел із 376 найменувань (36 сторі-нок) вітчизняних і іноземних авторів, чотирьох додатків (три додатки в окремій книзі). Основна частина займає 293 сторінки тексту, ілюстрована 87 рисунками та 24 таблицями. Загальний обсяг дисертаційної роботи - 402 сторінки.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформу-льовано мету і завдання дослідження, визначено наукову новизну і практичне значення отриманих результатів, зазначено особистий внесок здобувача.

У першому розділі проаналізовано вітчизняну і закордонну літературу, особливості підходу до вирішення задач створення ІТ і системо-технічних засобів контролю та управління діями водолаза у ПБТС, інформаційних процесів взаємодії водолаза, навченого дельфіна, людини-оператора (ЛО) і технічних засобів між собою. Розглянуто вплив середовища на ФС водолаза і дельфіна, особливості інформаційних зв'язків у системах за участю гідробіон-тів і підходи до створення базової ІТ контролю та управління діяльністю водо-лаза і дельфіна під водою. На основі аналізу сучасного стану проблеми обґрун-товано вибір напряму розвитку теоретичної бази синтезу нового типу ПБТС шляхом створення комплексної БПБТС з дією у режимах СМВР, ПБТС і СМПР за рахунок розробки базової ІТ (з трьома модифікаціями) контролю та управ-ління діяльністю водолаза і навченого дельфіна під водою і модульної перебу-дови складових підсистем і засобів багатофункціональної ПБТС.

В другому розділі викладені концептуальні підходи і розроблено загальну технологію створення БПБТС з методами контролю та управління діяльністю біооб'єктів під водою, яка складається з 6 основних етапів (рис.1): 1 етап - розробка структури БПБТС з дією у режимах СМВР, ПБТС і СМПР, методів адаптації до гідрологічних умов району; 2 етап - розробка алгоритмів дії режимів СМВР, ПБТС і СМПР, визначення видів і поля діяльності працю-ючих у складі БПБТС операторів (водолази, тренер дельфіна, ЛО пульту управ-ління, лікар, людина, яка приймає рішення, оператор-навчений дельфін), інфор-маційної моделі ФС біооб'єктів, методів і засобів профілактики стомлення ЛО і водолаза від фізичних навантажень після професійних дій;

3 етап - вироблення рішень з дій біооб'єктів згідно рівнів ФС, шляхів управ-ління технічними засобами: катер-лідер (КЛ), радіогідроакустичні буї (РГАБ), портативний водолазний блок (ПВБ), автоматизована (АПВ) і мобільна плав-вольєри (МПВ), устрій контролю акустичної активності дельфіна (УКАА) у вольєрі, управління (корекція) траєкторією руху водолаза, навченого дельфіна і пересування КЛ; 4 етап - визначаються та узгоджуються інформативні парамет-ри потоків і каналів обміну інформацією (г/а, радіо і кабельний), біотехнічні характеристики, здійснюється синтез команд і засобів дистанційного контролю та управління, сигналізації і корекції ФС і психофізіологічного стану (ПФС), дій біооб'єктів і засобів - КЛ, РГАБ, ПВБ, АПВ/МПВ, роз'їзного катера (РК) для розстановки буїв; 5 етап - розробка зразків складових частин БПБТС: цен-трального пульту управління (ЦПУ), засобів зв'язку, підводного орієнтування і декомпресійного контролю водолаза, відео-контролю дій біооб'єктів; 6 етап - виготовлення зразків ЦПУ, АПВ/МПВ, УКАА, РГАБ, ПВБ, підсистеми дистан-ційного контролю та управління діями водолаза, корекції ФС і ПФС, систем зв'язку, орієнтування водолазів, декомпресійного і відео-контролю. Етапи (1,5,6) технології створення БПБТС проводять один раз і є незмінними при дії розробленої базової ІТ контролю та управління діяльністю біооб'єктів у підвод-ному середовищі, які виконують роботи у складі БПБТС при її різних режимах.

Розроблена ІТ вміщує 2-й, 3-й і 4-й етапи створення БПБТС. Інформацій-на структура і підходи до синтезу БПБТС підвищують ефективність робіт за рахунок оперативної функціонально-структурної (модульної) перебудови її підсистем для дій у режимах СМВР, ПБТС і СМПР, які можуть функціонувати у стаціонарному, позиційно-маневровому, мобільному та автономному за викликом варіантах.

Структурна схема БПБТС (рис.2) вміщує складові підсистеми і засоби (пунктир - зв'язок по г/а каналу між ЦПУ, КЛ, АПВ, РГАБ, з водолазами і дель-фіном): 1. ЦПУ на кораблі-носії (КН) системи має робочі місця ЛО, людини, яка приймає рішення (ЛПР) і водолазного лікаря (ВЛ). 2. Підсистема РК для розстановки РГАБ у певні точки акваторії робіт з робочим місцем ЛО. 3. Комп-лект РГАБ. 4. Підсистема КЛ із ЛО, страхуючим водолазом (ЛО-ВС) і тренером дельфіна (ЛО-Т) для руху у/з точки їх початку/закінчення робіт, прямування дельфіна (БО-Д) за КЛ у районі, корекція траси руху КЛ з ЦПУ. 5. Портативний водолазний блок з пристроєм аварійного підйому (ПАП) на поверхню водолазів (ЛО-В 1,2). 6. Плаввольєри АПВ/МПВ для дельфінів, УКАА з підсистемою підводного відео-контролю забезпечення дій дельфіна у стаціонарному режимі ПБТС за участю ЛО. 7. Підсистема дистанційного контролю та управління діями водолаза і корекції його ФС, яка може діяти як автономні засоби мовно-го ЗПЗ дальньої та ближньої дії з передачею інформації по г/а, радіо і кабель-ному телефонному каналу. Залежно від мети і режиму дії БПБТС надводні засоби зв'язку встановлюються на КН, КЛ, берегу, а підводні - на спорядженні водолазів. 8. Засоби підводного орієнтування водолазів являють собою порта-тивний пеленгатор і г/а маяки, що встановлені на дні в певних точках району, пеленгатором водолаз визначає напрям на діючі г/а маяки. 9. Підсистема підводного відео-контролю (ПВК) дій біооб'єктів, об'єктів контролю з транс-ляцією відео-інформації по радіо і кабельному каналах зв'язку, забезпечення телефонним зв'язком водолаза і керівника робіт. Залежно від задач і режимів дії БПБТС надводні частини ПВК розміщують на КН, КЛ, АПВ/МПВ, берегу, а підводні - мають водолази, встановлюються в підводних частинах АПВ/МПВ. 10. Засоби оцінки готовності біооб'єктів до виконання робіт, декомпресійного і контролю ФС водолаза, корекції руху і передачі даних з навченого дельфіна, позначення підводних об'єктів (ПО), проведення гідробіонічних досліджень автономним пристроєм з акустичною системою орієнтування.

Залежно від задач і режиму дії БПБТС надводні блоки засобів розміщують на КН, АПВ/МПВ, берегу (лабораторні умови), а підводні - на водолазі, дельфіні, китоподібних. 11. Засоби відновлення (фізична реабілітація), профілактики стомлення людини від фізичних навантажень. Здобувачем розроблені структур-ні схеми базових складових частин БПБТС з їх алгоритмами дії: ЦПУ, підсис-теми КЛ, РГАБ, ПВБ для реалізації створеної інформаційної технології.

На основі розробленої базової схеми ІТ контролю та управління діяльністю біооб'єктів, розроблені 3 її модифікації (рис.3) для режимів СМВР, ПБТС, СМПР з відповідними алгоритмами дії: базовий і розширений алгоритми дії СМВР; стаціонарний, автономний за викликом і на рубежі у відкритій акваторії, мобільний і позиційно-маневровий варіанти дії у режимі ПБТС з навченими дельфінами, а також загальний алгоритм спільних підводних дій водолаза і навченого дельфіна при пошуку підводних об'єктів.

Багатофункціональна ПБТС у режимі СМВР забезпечує виконання таких основних функцій: 1. Діяльність у стаціонарному, позиційно-маневровому, мобільному і автономному за викликом варіантах. Визначення розмірів району робіт (1500х1500м) з адаптацією до його гідрології, урахуванням точності вста-новлення РГАБ. 2. Побудова заданої (ЗТР) і реальної (РТР) траєкторії руху водолазів, катерів (РК,КЛ) в районі робіт, проведення КЛ і водолазів по ЗТР і позначення виявлених ПО. Контроль дій водолаза, руху катерів, управління рухом водолаза, катерів по ЗТР і корекцію їх траєкторії руху. 3. Відображення на моніторі ЦПУ місць встановлення РГАБ, координат позначених ПО, ЗТР і РТР водолаза, катерів, оцінки готовності водолаза і ЛО до виконання робіт, параметрів ФС водолаза під водою, інформації з/на портативного підводного декомпресиметра (ППД), відео-зображень підсистеми ПВК, документування процесу підводних робіт. 4. Контроль ФС водолаза до спуску, під час дій за даними біотелеметрії і оцінкою ВЛ, оцінка з ЦПУ психофізіологічних показ-ників водолаза, корекція його стану під водою, оцінка стану водолаза і ЛО після робіт, при необхідності - корекція ФС і ПФС водолаза і ЛО до і після робочих дій, відновлення (фізична реабілітація), профілактика стомлення людини-оператора і водолаза від фізичних навантажень. 5. Передача з ПБВ на ЦПУ даних біотелеметрії (глибини, ЧП і ЧД, Т°шкіри, тіла і видихуваного повітря, оточуючої води), декомпресійний контроль водолаза. 6. Забезпечення водолазів мовним ЗПЗ дальньої (до 2000м) і ближньої дії (до 400м) між собою і людиною-оператором на поверхні, а з РГАБ-Р по радіоканалу (до 5000м) з людиною-оператором поза плавзасобу-носія. 7. Передача з ЦПУ по г/а каналу (до 2000м) на ПВБ команд управління рухом водолаза під водою, запитів про його ПФС, команд сигналізації та управління портативним комплексом декомпресійного контрою (ПКДК) водолаза і підйому водолаза, а з ПВБ на ЦПУ сигналів-відповідей водолаза на запити. Визначення координат знаходження водолаза при аварійному підйомі по сигналах г/а, радіо і світлового маяків. 8. Огляд засобами ПВК з передачею інформації на ЦПУ по кабельному і радіоканалу знайдених і позначених підводних об'єктів. Автономне підводне орієнтування водолазів під водою пеленгатором, за допомогою якого водолаз визначає напрям на встановлені на дні і діючі гідроакустичні маяки.

Основу ПБТС пошуку підводних об'єктів у мобільному та автономному режимі за викликом складають 6 основних компонентів (рис.5): гідробіонти (водні і напівводні), які навчені виконувати акустичні команди (АК) дистанцій-ного управління їх діями у відкритій акваторії; технічні засоби дистанційного управління діями гідробіонтів під час підводного пошуку; персонал навчання та обслуговування гідробіонтів (тренери, ветеринари); персонал (оператори) з обслуговування технічних засобів системи та екіпаж плавзасобів-носіїв; засоби транспортування гідробіонтів, операторів і технічних засобів у заданій аквато-рії пошуку (обстеження); засоби доставки ПБТС у водні райони.

Рис. 5. Основні компоненти ПБТС

Здійснено розподіл функцій між людиною-оператором, гідробіонтом і технічними засобами в ПБТС із залученням дельфінів (рис.6). Для досягнення мети функціонування ПБТС, адаптації до змінних зовнішніх і внутрішніх умов, ефективного контролю та управління діями біооб'єктів і технічних засобів під водою необхідно забезпечити збирання, передачу, обробку, збереження і вико-ристання відповідного об'єму інформації про ці умови і дії.

Для реалізації визначених функцій здобувачем розроблено загальний алгоритм дії ПБТС у стаціонарному режимі для пошуку рухливих підводних біооб'єктів на визначеному рубежі акваторії (рис. 7).

На базі розробленого здобувачем методу управління діями навченого дельфіна у відкритій акваторії сформовано загальний алгоритм дії БПБТС у автономному режимі ПБТС за «викликом» у районі при обстеженні дельфіном дна, пошуку різних видів підводних об'єктів (рис. 8).

Здобувачем розроблено структурний алгоритм дії БПБТС у режимі СМПР водолаза спільно з навченим дельфіном при пошуку підводних об'єктів.

Обстеження знайденого і позначеного дельфіном підводного об'єкта здій-нює водолаз двома варіантами - після кожного факту його виявлення та позна-чення і після позначення дельфіном всіх знайдених об'єктів. Водолаз з ПВБ і засобами мовного зв'язку занурюється до знайденого ПО. Аналогічно алгорит-му дії у режимі СМВР здійснюється передача з ПВБ по г/а каналу на ЦПУ даних біотелеметрії, контроль траєкторії руху, ФС і ПФС водолаза, обмін мовною інформацією між людиною-оператором і водолазом, при необхідності - аварійний підйом водолаза командами управління для спрацьовування ПАП.

Автором сформовано рівні ФС (РФС) під час дій водолаза у дихальному апараті (стиснуте повітря, кисень), визначено контрольовані фізіологічні пара-метри водолаза під водою і страхуючого водолаза, рішення про їх подальшу діяльність (табл. 1), де позначено: ПРС - порушення ритму серця; КГ - кисне-вий голод; СФ - середня форма; ТС - тяжка форма, * - найважливіші параметри для певного РФС. Зміни ФС водолаза протягом діяльності середньої тривалості (1,5-2,5 год.) виражаються, як:

S = C + X(t) + Y(t, g) + w,

де: S - ФС, C - константа визначена фізичними і психологічними умовами робочого середовища, X(t) - фізіологічні і психофізіологічні умови, які залежать від часу робочого процесу (t), Y(t, g) - зміни робочої ситуації, залежні від часу (t), ступеня навчання водолаза (g), w - зовнішні шуми. Зміни ФС - S = f (x) при Y(t, g) = const, тому ФС залежить тільки від змін ФС і ПФС водолаза. Розроб-лено класифікацію ФС, що базується на психофізіологічних особливостях і ступені мобілізації робочих навичок (СМРН). Сформовані РФС залежать від періодів (t) сталих робочих показників і є різними: t1 - (X- не визначено), t2 (4-5 год.), t3 (1,5-2,5 год.), t4 (0,5-1,0 год).

Відповідний РФС 1- 4 (табл. 1) визначається, як:

РФСn = F ( Pj; Dj; HСj; HДj; Тшj; Трj; Тпj; tn ),

де: n = 1-4; P-ДЧП; D-ДЧД; HС-ДАТС; HД-ДАТД; ДАТС - артеріальний тиск систолічний; ДАТД - артеріальний тиск діастолічний; Тш - ДТ°ш; Тр-ДТ°р; Тп - ДТ°п; tn - час; j = 1- 9.

1. РФС1 «Хворобливий стан»: [P1=N+(>14); D1=N+(1-8); HС1=(N+20); HД1=(N+20); Тш=(N+1); Тр=0; Тп=0; t1]Л[P1=N+(>14); t1] Л [HС1=(N+20); HД1= (N+20); t1], де: N- межі норми фізіологічних показників водолаза для нормаль-них професійних дій під водою. 2. РФС2 «В межах норми» (має 3 підрівні), для РФС2-1 (N) при нормальних професійних діях під водою: (P2; D2; HС2; HД2; Тш=0; Тр=0; Тп =0; t2]. 3. РФС3 «На межі норми»: [P3=N+(9-24); D3=N+(1-8); HС3=(N+10); HД3 = (N+10); Тш=0; Тр=0; Тп=0; t3]. 4. РФС4 «За межами норми» (має 4 підрівні), для РФС4-2: [P4=N+(28-34); D4 =N+(11-13); HС4 =(N+30); HД 4 =(N+30); Тш=0; Тр=0; Тп=0; t4]Л[P4 =N+(28-34);t4]Л[HС4 = (N+30); HД4 =(N+30); t4]. Оцінка ПФС водолаза здійснюється за визначеними психофізіологічними показниками (тести і запити про самопочуття) за допомогою підсистеми дис-танційного контролю та управління діями водолаза, корекції ФС і ПФС і мані-пулятору сигналів-відповідей на запити з ЦПУ по каналах зв'язку. Автором сформовано рівні ПФС і перелік психофізіологічних показників контролю водолаза, який виконує під водою відповідну діяльність різної інтенсивності.

Таблиця 1 Сформована таблиця рівнів ФС і контрольованих фізіологічних параметрів працюючого під водою і страхуючого водолазів

Під час оцінки ПФС водолаза під водою здійснюється контроль психофі-зіологічних показників, які мають об'єктивну і суб'єктивну складові: об'єктив-на - мовна характеристика (збільшення пауз між словами; фразова і числова розбірливість); операційне мислення (виконання арифметичних дій) і швидкість реакції на стимул; суб'єктивна (оцінюється самим водолазом, ЛПР) - орієнтація у просторі, зміна голосу під час проведення підводної діяльності, втома від фізичного навантаження при діяльності під водою (самотестування водолаза).

Розроблена інформаційна модель ФС водолаза об'єднує складові компоненти: фізіологічну (табл. 1) зі складовими ЧП (70ч140 уд/хв), ЧД (8ч30 дих/хв), АТ (70/50ч170/120) і температури (Т°) - контроль Т°шкіри + (31ч41), внутрішньої (ректальної) Т°тіла + (35ч38) і Т°видихуваного водолазом повітря + (34ч38); психофізіологічну з об'єктивною і суб'єктивною складовими; діяль-ності (орієнтування водолаза у просторі) - визначає суб'єктивно ЛПР (ВЛ) під час запитів водолазу, за показниками глибини знаходження і траєкторії руху (з ПВБ); суб'єктивну - рішення з рівнів ФС і ПФС визначає суб'єктивно ВЛ, а з підводних дій водолаза і подальшої його діяльності - ЛПР. Визначення рівня ФС здійснюється згідно блок-схеми (рис. 11) і базується на прийнятій поточній фізіологічній біотелеметричній інформації і виявленні величини відхилення від індивідуального «фізіологічного портрета» працюючого під водою водолаза.

На Рис. 11 позначено: 1-ідентифікатор показників ФС водолаза під водою (табл. 1); 2-«фізіологічний фільтр»; 3-алгоритм розпізнавання рівнів ФС водо-лаза; 4-формування рекомендацій з прийняття рішення; БП «ФП» - блок пам'яті з інформативними фізіологічними показниками - індивідуальний «фізіологіч-ний портрет» водолаза; КСУ-команди сигналізації та управління; ПРМ - прий-мач; БТМС- біотелеметрична система; ПРД - передавач; ГКЗ - г/а канал зв'язку, ККЗ-кабельний канал, РКЗ-радіоканал; МТГ - мікрофонно-телефонна гарнітура; ЛО-В - водолаз під водою. Алгоритм прийняття рішення з подальшої діяльності розроблено здобувачем на основі оцінки рівнів ФС і ПФС з урахуванням даних (табл.1).

Інформативними у суб'єктивній діагностиці ФС дельфіна є поведінкові ознаки: мотивація їжею - пози прохання їжі, характерні акустичні сигнали дельфінів (АСД) у воді і повітрі, швидкість руху до їжі, її з'їдання. Для оцінки ФС дельфіна реєструються показники зовнішнього дихання, діяльності серця, Т°тіла і газового складу видихуваного повітря. Аналіз інформації від датчиків у реальному часі про діяльність серця, систему дихання, газообмін і Т° видиху-ваного повітря та подальша оцінка змін ФС проводиться порівнянням його індивідуальних фізіологічних показників і наперед введеним у пристрій комп-лексом параметрів - індивідуальним «фізіологічним портретом» гідробіонта. Сформовано рівні ФС і визначено основні фізіологічні параметри контролю навчених дельфінів.

Інформаційна модель ФС дельфіна (рис. 13) має фізіологічну і психофі-зіологічну, рухову і суб'єктивну складові компоненти. Основу реєстрованої дискретної інформації складають дані, зв'язані у часі з дихальними циклами дельфіна, електрокардіосигналу і поточним часом контролю. Інформативні параметри фізіологічної компоненти: середня частота серцевих скорочень (СЧСС), середня частота дихання (СЧД), вміст кисню (О2) у видихуваному повітрі, тривалість дихального циклу (ТДЦ), дихальний об'єм (ДО), хвилинний об'єм дихання (ХОД), вентиляція, Т° видихуваного повітря, тяглові можливості дельфіна. Психофізіологічна об'єктивна компонента - вміщує фізіологічно важку дію при хвилюванні моря у 1ч3 бали; активну локацію (АСД) за поданою командою управління; мотиваційні характеристики - швидкість руху дельфіна до їжі і її з'їдання (? 3ч5 м/с), певні пози прохання їжі з вокалізацією (звукові сигнали) через 6ч8 год. після їжі; швидкість реакції на АК під водою (0,5ч2с), а суб'єктивна компонента зі складовими (кожна оцінюється тренером у 1ч5балів) вміщує диференціювання розпізнавання предметів, маніпулювання з предмета-ми, складність виконання задачі, активна вокалізація комунікаційно-емоційних сигналів (КЕС), вибір заданої послідовності об'єктів, контактність (взаємодія з тренером і водолазом під водою). Рухова компонента вміщує швидкість руху дельфіна без апаратури за КЛ (3ч4м/с) і стрибки над водою (0,5ч4м), які оцінюються тренером дельфіна (ЛО-Т).

Третій розділ присвячено розробці методів експериментальних дослід-жень за темою роботи. Розроблено методику оцінки та корекції ФС водолазів багатоканальним виміром його Т° шкіри (лоб, груди, руки, поясниця, ноги, гомілка) і тіла (ректальна) створеною БТМС-Т, контролем ЧП і ЧД водолазів апаратно-програмним комплексом «Ритм-1», їх психофізіологічних показників, розробленими автором механотерапевтичними засобами, що сполучені із вібро-стимуляцією, масажем і витягуванням хребта у водному середовищі ванни. Розроблено методики контролю ФС і дій навченого дельфіна з реєстрацією показників зовнішнього дихання, діяльності серця, Т° тіла, газового складу ви-дихуваного повітря, оцінкою тренером дельфіна поведінкових ознак, зв'язаних з мотивацією їжею. Розроблено метод корекції швидкості плавання (руху на поверхні) дельфіна створеними автором пристроями, які здатні за сигналами управ-ління формувати додатковий гідродинамічний опір руху тварини наповненням види-хуваним дельфіном повітрям еластичної оболонки, яка облягає його тіло.

Розроблено методику визначення дельфіном з вольєри на відстані до 800м напряму на малорухомі не озвучені підводні біооб'єкти і структуру УКАА дельфіна (рис.14), що базується на реєстрації факту зміни параметрів його лока-ційних сигналів певного типу в переважному напряму, визначено їх інформа-тивні параметри для реалізації методу і устрою. Розроблено метод управління діями навченого дельфіна у відкритій акваторії і структуру мобільної ПБТС для реалізації методу. Розроблено методики експериментальної перевірки у різних умовах (морські, антарктичні, річкові) створених підсистем забезпечення розробленої ІТ контролю та управління діяльністю біооб'єктів під водою - підсистеми дистанційного контрою та управління діями водолаза, корекції його ФС і ПФС та інформаційного забезпечення підводного орієнту-вання водолазів на відстанях до 2000м, відео-контролю підводних дій біооб'єктів, визначення координат рухомих об'єктів і забезпечення адаптації БПБТС до гідрології району, експериментальної оцінки дальності дії команд управління і корекції руху катера в БПБТС в умовах бухти до 800м на глибинах 20-35м.

Всередині вольєри встановлена підсистема з г/а приймачів контролю АСД, які розміщені по її периметру. Сигнали акваторії впливають на дельфіна, блок попередньої інформаційної обробки, з блоками відео-контролю (ВК): чотири підводні - в кутах вольєри і один - надводний з обзором водної площини вольєри з передачею відео-зображення поведінки, знаходження і дій дельфіна в базову телевізійну систему контролю. До складу системи входять пристрій попередньої обробки сигналів, пристрій управління (на ЦПУ), де приймається рішення, сигналізатор команд управління поведінкою навченого дельфіна і кормушка видачі йому підкріплення (на схемі не показані). Відносно крупні і віддаленні ПО дельфін виявляє на частотах ? 60кГц, використовуючи метод мінімуму при двохпелюстковій діаграмі спрямованості з відхиленням макси-мумів пелюсток від центральної осі на 15є. Вузький промінь (5є) і частоти понад 60кГц дельфіни використовують для класифікації невеликих ПО на малих відстанях. Для визначення числа гідрофонів ширина діаграми спрямованості локаційних сигналів дельфіна прийнята 30-40°. Автором сформовані основні інформативні параметри сигналів (табл. 2) для синтезу УКАА дельфіна.

Таблиця 2 Основні інформативні параметри сигналів для синтезу УКАА дельфіна

Метод корекції рухливості дельфіна на водній поверхні базується на наповненні видихуваним твариною повітрям (видих на поверхні) еластичної оболонки, яка охоплює її тіло, створенні позитивної плавучості з гідродина-мічним опором, що значно знижує рухливість гідробіонта на поверхні і не дозволяє йому занурюватись. Оболонка при заповненні газом приймає певну форму для виключення перевороту дельфіна черевом вгору з-за створення позитивної плавучості в нижній частині його тіла.

Четвертий розділ присвячений дослідженню та розробці засобів дистан-ційного контролю та управління діями біооб'єктів. За результатами аналізу акустичних сигналів, слухової системи та особливостей поведінки навченого дельфіна в контурі управління ПБТС автором розроблено 9 біологічних акус-тичних команд (АК) управління поведінкою (рухом) дельфіна при окремих і спільних з водолазом роботах. Інформативні параметри цих команд (табл. 3) базуються на природних комунікаційно-емоційних сигналах (КЕС) дельфінів, які є складними (адитивна суміш тональних і імпульсних) зустрічаються часто, мають емоційне значення, відображають різний ступінь збудження і стану дельфінів, до них відносять чисті свисти, звуки не локаційного характеру і свисти, які змішані з імпульсними «щигликами» не локаційної функції. Діапа-зон частот цих сигналів становить 4-40кГц (звичайно 6-12кГц). Інформаційне значення розроблених команд управління (табл. 3) визначає і поведінкову реакцію дельфіна на їх пред'явлення, де позначено: _ - випромінення АК; (<,>) - напрям руху дельфіна; (>) - вплив дельфіна на ПО; (ПО+) - знайдений ПО; М - маніпулятор; Д - дельфін; v - натиснення дельфіном на маніпулятор; ф - тривалість АК, Т- період слідування АК; ВЧМ - внутрішньо-імпульсна частотна модуляція зі (^)- зростаючою і (v)- спадаючою характеристиками; ПІС - прямо-кутний ІС; f - частота. Акустичні команди управління поведінкою (рухом) навченого дельфіна являють собою прямокутні імпульсні сигнали (ПІС), синте-зовані на базі природних КЕС дельфінів з їх диференціюванням за важливістю і контрастністю, частотою пред'явлення, розміщенням випромінювачів відносно дельфіна, згідно алгоритмів дії у режимах ПБТС і СМПР.

За ступенем важливості вони розділені на 2 групи: (1-7) і (8,9), їх контрастність значна, команди (1-7,9) сформовані аналогічно складним природним сигналам дельфінів з характерними контурами (рис.15), а команда 8 синтезована у вигляді ПІС з постійним частотним заповненням.

Рис. 15. Характерні контури складних біологічних сигналів дельфінів для формування команд управління поведінкою (рухом) навченого дельфіна

З урахуванням наведеного АК управління поведінкою дельфіна сформо-вані так: АК «Повернення» (1), «Рух до РГАБ» (2) і «Перехід у вольєру» (3) синтезовані на базі «сигналу біди» (рис.4.5 № 5) з: ф = 1,2с, ВЧМ ^ 8-16кГц (0,6с) v 16-8кГц, Т = 2,4с; АК «Вихід із вольєри для позначення» (4) і «Виконати завдання» (5) аналогічно сигналу «зову» (рис.4.5 № 2) з: ф = 5мс, ВЧМ ^ 10-20кГц, Т = 100мс; АК «Пошук» (6) і «Вихід із вольєри для зняття бандажа» (7) аналогічно сигналу «прохання їжі» (рис.4.5 № 1) з: ф = 2мс, ВЧМ v 22-12 кГц, Т=50мс; АК «Прямування» (8) сформована у вигляді ПІС з часто-тою заповнення (f=20кГц), ф=20мс, Т=1с; АК «Повторити» (9) має протилежну форму «сигналу біди» (рис.15 № 3,4) з: ф = 30мс, ВЧМ v 8-5кГц (15мс) ^ 5-8кГц, Т = 200мс.