Что такое эхолоты: принципы работы, выбор и использование. Эхолоты lowrance, garmin, raymarine,humminbird. Купить эхолот в интернет-магазине «Маринэк»

Содержание

Что такое эхолот и почему стоит выбрать эхолоты Garmin

Принципы работы и функционал эхолотов. Обзор новых моделей картплоттеров-эхолотов Garmin

Что такое эхолот?

Эхолот — специализированный гидролокатор, измерительный прибор, который используется для исследования структуры и рельефа дна. Мониторинг толщи воды в эхолоте осуществляется при помощи: ультразвукового передатчика (излучателя), приёмника (датчика), ЭВМ для обработки полученных данных и вырисовки топографической карты дна, а также экрана (дисплея). Эхолот является рыбопоисковым оборудованием и незаменимым спутником не только для любителей рыбалки, но и яхтсменов, а также выходящих в море на парусной регате. Обработанные эхолотом данные удобно отражаются на экране современных устройств. Линейка эхолотов производства компании Garmin предлагает широкий выбор приборов различных ценовых категорий — от простейших моделей до многофункциональных картплоттеров-эхолотов с сенсорным широкоформатным экраном.

Принципы работы эхолотов

Электрический импульс, сформированный в блоке управления, передается на датчик эхолота. Преобразованный в ультразвуковую волну, он следует через воду до дна, отражаясь от него, и проходит обратно. Затем волна обрабатывается блоком управления. Прибор показывает не только состояние рельефа дна, но и объекты, встретившиеся ему на пути — камни, водоросли, речных или морских обитателей. Современные модели эхолотов могут распознать даже некрупные объекты, к примеру, маленьких рыб, движущихся в стае. 

Эхолот посылает непрерывные последовательные сигналы, при этом изображение на экране постоянно корректируется. Одним из важных факторов работы эхолотов является мощность процессора, прибор должен не только быстро считывать и обрабатывать информацию, но и продуцировать ее на экран в понятной и читаемой форме. При высокой скорости судов, устаревшие модели эхолотов могут работать с задержками, не отражая актуальную информацию и полностью загруженную карту.

Компания Garmin предлагает усовершенствованные модели эхолотов, оснащенные процессорами премиального класса, которые работают без остановок.

Дополнительный функционал эхолотов

Помимо функций мониторинга, эхолоты могут использоваться в навигационных целях. Картплоттеры-эхолоты со встроенным высокочувствительным GPS позволяют сохранить навигационные данные и электронные карты. Данная функция позволит сохранить в эхолоте удачные рыбные места и даст возможность безошибочно вернуться к понравившейся локации. Для тех, кто подходит к выходу в море основательно и предпочитает несколько устройств одному, подойдут эхолоты производства компании Garmin, предлагающие полную совместимость с морской сетью Garmin и NMEA 2000. Обмен данными с другими приборами расширит рыбопоисковые возможности эхолота. Материалы, полученные на одном из гаджетов, автоматически синхронизируются с другими устройствами. При выборе широкоэкранных картплоттеров-эхолотов, вы сможете в полной мере насладиться качественным изображением и многообразием сведений, полученных путем коннекта с другими товарами линейки Garmin.

О компании Garmin

Garmin — производитель GPS-навигационной техники различных сфер применения. Устройства Garmin непосредственно связаны с практикой жизни — в каталоге компании можно найти приборы навигационного, автомобильного, туристического, спортивного, морского, авиационного, сенсорного, мобильного оборудования. Миссия компании Garmin заключается в создании продукта, который потребитель сможет постоянно использовать, реализуя свои стремления и страсти — от рыболовства на любимом озере до спортивного снаряжения для подъема на Эверест. Гармин является мировым лидером отрасли. Высочайшие технологические качества, честность и уважительное отношение к клиенту, постоянно внедряемые инновации, привлекательный дизайн и располагающая к себе цена — особенности техники компании Garmin.

Эхолоты Garmin

Компания Гармин предлагает широчайший спектр устройств для любителей и профессионалов. Если вы раньше не пользовались эхолотом и хотели бы попробовать его возможности — обратите внимание на Garmin Striker 4.

Striker 4 — одна из самых популярных рыбопоисковых моделей с высокочастотным GPS, качественным изображением на экране. Эхолот Garmin позволит сохранить удачные рыболовные точки и поделиться ими с другими устройствами Striker и echoMAP, устроить подледную рыбалку со встроенным флешером, быстро понять принципы работы эхолота благодаря простому интерфейсу и удобной клавиатуре. Купить ваш первый эхолот по привлекательной цене вы можете в интернет-магазине Маринэк.

Для продвинутых пользователей Garmin предлагает улучшенные модели эхолотов. В интернет-магазине Маринэк появились новые эхолоты Гармин: Garmin GPSMAP 8410xsv, Garmin GPSMAP 8412xsv и Garmin GPSMAP 8416xsv.

Garmin GPSMAP 8410xsv — картплоттер-эхолот с диагональю экрана в 10 дюймов. Устройство совместимо с морской сетью Гармин и NMEA 2000, а также оснащено Wi-Fi и ANT. GPSMAP 8410xsv поддерживает передовые сонары Garmin и линейки Panoptix. Для передачи данных между гаджетами других производителей можно использовать эксклюзивную систему OneHelm, которая скоординирует несколько приборов и выведет на экран вашего картплоттера-эхолота все необходимые данные.

Яхтсменам приглянется функция Garmin SailAssist — высокочастотные индикаторы считают требуемую информацию для выхода в море на яхте.

Garmin GPSMAP 8412xsv — эхолот-картплоттер с разрешением дисплея в 1920 x 1200 пикселей и 12-дюймовым экраном. Насладитесь картинкой на широком дисплее устройства, отзывчивостью сенсорного экрана и скоростью работы эхолота. Высокочувствительный GPS, быстрый Wi-Fi, технология управления SmartMode для быстрого доступа к необходимой информации, удобства работы с данными в мобильном приложении ActiveCaptain — лишь некоторые функции, отличающие современный эхолот Garmin от устройств аналоговых производителей.

Garmin GPSMAP 8416xsv — картплоттер-эхолот с full HD разрешением, максимально широким экраном в 16 дюймов и сенсорным дисплеем IPS. Идеальный помощник на морской прогулке на яхте, рыбалке или парусной регате. Эхолот Гармин предлагает широкий угол обзора и максимальную детализацию изображения на многофункциональном дисплее, синхронизацию данных между устройствами и возможность создать собственную морскую систему. А также процессор премиального класса с высокой скоростью загрузки данных, отличные сетевые качества и специальные функции для мобильных приложений. Garmin GPSMAP 8416xsv сделает ваш выход в море незабываемым и максимально комфортным.

Где купить

Представленные эхолоты и другие устройства Garmin можно купить в интернет-магазине компании Маринэк, предлагающей товары на правах авторизированного партнера. С более подробными характеристиками представленных моделей вы сможете ознакомиться в карточках товаров на нашем сайте. Обратившись в компанию Маринэк, вы получите подробную консультацию о параметрах и особенностях изделий, а также всю актуальную информацию по ним.

Как работает эхолот ⋆ Принцип работы ⋆ Что такое эхолот ⋆ Функции

Главная страница ✦ Эхолоты ✦ Как работает эхолот

В самых простых словах: электрический импульс от передатчика преобразуется в звуковую волну в датчике(трансдьюсер) и передается в воду. Когда волна попадает на объект (рыбу, дно, дерево и т.

д.) она отражается. Отраженная волна снова попадает в преобразователь, где она трансформируется в электрический сигнал, обрабатывается по заданному алгоритму, и посылается на дисплей. Так как скорость звука в воде постоянна (приблизительно 1440 метров в секунду), промежуток времени между отправкой сигнала и получением эха может быть измерен и по этим данным расстояние до объекта может быть определено. Этот процесс повторяется многократно в течение секунды. Наиболее часто используемая частота волны составляет 200 кГц, также иногда производятся приборы на частоте 83 кГц. Хотя эти частоты находятся в диапазоне ближе к звуковым частотам, они неслышны ни людям, ни рыбе. Как упомянуто ранее, эхолот посылает и принимает сигналы, затем «печатает» эхо на дисплей. Так как это случается много раз в секунду, непрерывная линия идущая поперек дисплея, показывает рисунок дна. Кроме того, на экране отображается сигнал, возвращенный от любого объекта в воде между поверхностью и дном. Зная скорость звука в воде и время, которое требуется для возвращения эха, прибор может показывать глубину и нахождение любой рыбы в воде.

 

⛵ Возможности эхолота

 

Хороший эхолот обладает четырьмя важными характеристиками:

1) Мощный передатчик.

2) Эффективный преобразователь (датчик).

3) Чувствительный приемник.

4) Дисплей высокого разрешения. 

Все части этой системы должны быть разработаны так, чтобы работать вместе, при любых погодных условиях и критических температурах. Высокая мощность передатчика увеличивает вероятность, что Вы получите эхо на глубоководье или в плохих водных условиях. Это также позволяет Вам видеть мелкие подробности, типа мальков и мелкой структуры дна. Преобразователь не должен только проводить мощный сигнал от передатчика, он также должен преобразовать электрический сигнал в звуковую энергию с наименьшей потерей в мощности сигнала. С другой стороны, он должен чувствовать самое малое эхо от малька или сигнал дна с глубоководья. Приемник имеет дело с чрезвычайно широким диапазоном сигналов. Он должен отличить максимально сильный передаваемый сигнал и слабое эхо, пришедшее от преобразователя.

Кроме того, он должен различить объекты находящиеся близко друг к другу, превратив их в разные импульсы для дисплея. Дисплей должен иметь высокое разрешение (вертикальные пиксели) и хороший контраст, чтобы показывать подводный мир детально и четко. Это позволяет видеть мелкую рыбу и подробности дна.

 

🚤  Частота импульсов

Большинство современных эхолотов оперирует на частоте 200 кГц, некоторые используют 83 кГц. Есть свои преимущества у каждой частоты, но почти для всех состояний пресной воды и большинства состояний соленой воды, 200 кГц — лучший выбор. Эта частота дает лучшие подробности, работает лучше всего в неглубокой воде и на скорости, и обычно дает меньшее количество «шумовых» и нежелательных отражений. Определение близлежащих подводных объектов, также лучше на частоте 200 кГц. Это способность отобразить две рыбы как два отдельных эха вместо одной «капли» на экране.

Существуют некоторые условия, при которых частота 83 кГц лучше. Как правило, эхолоты, работающие на частоте 83 кГц (при тех же самых условиях и мощности) может проникать более глубоко через воду.

Это происходит из-за естественной способности воды поглощать звуковые волны. Скорость поглощения больше для более высоких частот звука, чем для более низких частот. Поэтому 83 кГц эхолоты находят использование в более глубокой соленой воде. Также, преобразователи 83 кГц эхолотов имеют более широкие углы обзора, чем преобразователи 200 кГц эхолотов.

Пример: различие между 200 кГц и 83 кГц:

200 kHz83 kHz
Малые глубиныБольшие глубины
Узкий конический уголШирокий конический угол
Лучшее определение и разделение целейХудшее определение и разделение целей
Меньшая чувствительность к помехамБольшая чувствительность к помехам

 

🐠  Как формируется дуга рыбы

Причина, по которой рыба отображается, как дуга на экране эхолота заключается в относительном движении между рыбой и коническим углом преобразователя при проходе лодки над рыбой. Длина дуги на экране, от одного ее конца до другого — не имеет к размеру рыбы никакого отношения, а всего лишь обозначает время нахождения рыбы в конусе излучаемого акустического сигнала. Как только ведущая кромка конуса попадает на рыбу, пиксель отображается на экране эхолота. Поскольку лодка движется над рыбой, расстояние до нее уменьшается. Это ведет к тому, что каждый следующий пиксель отображается на экране выше предыдущего. Когда центр конуса находится непосредственно над рыбой, первая половина дуги сформирована. Это место — кратчайшее расстояние до рыбы. Так как рыба ближе к лодке, сигнал более сильный, и эта часть дуги самая толстая. Когда лодка уходит от рыбы, расстояние увеличивается и пиксели появляются более глубоко, пока рыба не уйдет из конуса. Если рыба не проходит непосредственно через центр конуса, дуга не будет отображена. Так как рыба находится в конусе не очень долго, не так много пикселей отображают ее на экране, а те что есть, более слабые. Это одна из причин, по которые трудно показать дуги рыбы у поверхности воды. Конический угол слишком узкий для получения дуги.

Это интересно: Рыбы создают одни из наиболее интересных и удивительных эхо-сигналов, какие только бывают. Вы наверняка слышали, что от плавательного пузыря в теле рыбы отражается эхо-сигнал, который в виде метки виден на экране эхолота. Это, правда, поскольку так и есть, но многие виды рыб не имеют плавательного пузыря, и, тем не менее, они также видны на экране эхолота! Как и мы, рыбы в основном состоят из воды, так что от эха было бы мало пользы. Но на теле рыбы есть чешуя, скелет и другие части тела, плотность которых больше плотности воды. Хотя от плавательного пузыря звуковой импульс отражается, наверное, лучше всего, но другие части тела рыбы также вполне способны стать причиной эхо-сигнала.

Помните, необходимо движение между лодкой и рыбой, чтобы была видна дуга. Для этого необходимо двигаться на медленной скорости. Если Вы остановились, то рыбы не будут отображаться арками. Вместо этого они будут видны как горизонтальные строки, поскольку они плавают внутри конуса преобразователя.

 

Исследование состояния воды и дна

Под этими словами подразумевается получение данных об особенностях состояния воды и плотности дна, а также получение данных о температуре воды. Для определения температуры используются специальные датчики, которые могут поставляться отдельно, а могут быть совмещены с преобразователем, то есть основным датчиком эхолота. К большинству эхолотов подключается датчик измерения скорости. Обычно он используется для измерения скорости лодки относительно воды, для определения оптимальной скорости для рыбалки, допустим, при ловле на «дорожку». Также для рыбаков полезными будут данные о скорости течения воды при стоянке на якоре. Анализируя полученные данные о скорости движения лодки, можно получить информацию о пройденном пути. При детальном анализе информации, полученной при помощи эхолота, можно определить, где находится термоклин — слой воды с низким содержанием кислорода, который образуется в стоячей воде при высоких температурах.

 

Каким образом определяется плотность и структура дна?

Это вторая, пожалуй, самая важная функция эхолота, позволяющая получать изображение контура дна — бровки, бугры и прочие изменения рельефа, представляющие интерес при поиске рыбы. Одной из ошибок рыболовов является представление, что на экране эхолота изображён тот участок, что охвачен лучом в момент времени, когда мы смотрим на экран. Но «картинка» на экране это всего лишь развёрнутая во времени история прохождения луча и её вполне можно сравнить с изображением луча на экране осциллографа — луч эхолота отражает на дисплее события во временном масштабе. Чем позже произошло событие, тем его изображение ближе к левому краю дисплея. Понятно, что событием в данном случае мы называем фрагмент изображения. Ряд событий и есть «картинка» на экране — прорисовка линии дна, объектов в воде, изображение изменения плотности воды (термоклин) и т.д. Сигнал луча эхолота по-разному отражается с разных видов донной поверхности. Например, сигнал, отраженный от илистого дна будет более рассеянный, нежели аналогичный сигнал, отраженный от жесткой поверхности. Поэтому илистое дно будет выглядеть на экране эхолота размытым и нечетким. А если дно жесткое, то на дисплее оно будет отображено насыщенным темным цветом без размытых краев.

⚓ Изображение объектов в воде, поиск рыбы.

Как бы парадоксально это ни звучало, но отображение символов рыбы на экране — это, скорее, второстепенная функция эхолота. Человек, увлекающийся рыбной ловлей, без проблем проанализирует данные эхолота, такие, как температура воды, глубина и структура дна, и на основе этих данных сделает вывод о возможном наличии рыбы на том или ином участке водоема. Когда на экране появляется графический символ рыбы или дуга, это значит, что луч эхолота несколько секунд назад прошел над местом, где он обнаружил объект, распознанный им, как рыба. При этом для того, чтобы эхолот просигнализировал о возможном наличии рыбы необходимо, чтобы она попала в центр луча. Мы уже говорили о том, что изображение экрана — это отображение происходящего под водой с учетом временной проекции. Аналогичная ситуация происходит во время обнаружения рыбы. Наиболее четкое изображение рыбы появляется на экране, когда рыба находится в центре луча. При этом не будем забывать, что и лодка, и рыба не стоят на месте, а движутся относительно друг друга. Если лодка идет на большой скорости на мелководье, а луч эхолота узкий, то шанс того, что эхолот зафиксирует появление рыбы в луче, крайне невелик. Да и к тому же, вряд ли рыба будет и дальше оставаться на месте, заметив лодку. На большой скорости также возможно появление на экране эхолота непрерывной черты, что говорит о том, что эхолот не успевает обрабатывать данные, полученные на такой скорости. Для того, чтобы информация о наличии рыбы, которая отображается на экране и реальность максимально совпадали, необходимо настроить чувствительность эхолота и скорость прокрутки экрана. Оптимальные значения для этих параметров устанавливаются исключительно опытным путем. Также желательно установить режим увеличения исследуемого участка (ZOOM). В этом случае информация на экране будет наиболее приближенной к действительности. Когда все параметры эхолота выставлены верно, мы увидим на дисплее дугу или символ рыбы. Значит ли это, что под лодкой действительно находится рыба? С вероятностью 80%- да. Однако бывает и так, что символом рыбы отображается проплывающая под водой коряга или иной предмет, очертаниями похожий на рыбу. Как в этом случае определить, действительно ли в поле луча эхолота попала рыба, а не посторонний предмет? Эхолот дает нам пищу для размышлений, а выводы мы делаем сами, основываясь на знаниях о повадках рыб и местах их обитания. Например, дуга возле донной коряги на глубине может оказаться судаком, а появление большого пятна на экране в углублении на фоне ровного дна, с большой вероятностью можно назвать стаей «бели» — некрупной густеры или плотвы. Конечно, однозначных выводов в любом случае делать не стоит, но места предположительного обнаружения рыбы в любом случае можно считать перспективными для ловли. То есть, рыбалка с эхолотом состоит из следующих важных факторов: анализ рельефа дна или наличие привлекательных для рыбы объектов на дне, и наличие символов рыбы на экране. И если одиночные экземпляры рыбы могут иногда отображаться некорректно, то обнаружение стаи крупных рыб практически всегда протекает без осложнений.

🐳  Виды эхолотов.

В основном все эхолоты делятся на однолучевые и многолучевые. Невозможно сказать однозначно, что лучше — один луч или несколько. Это все определяется индивидуальными запросами рыбака и особенностей ловли. Как уже было сказано выше, один неширокий луч дает четкое отображение структуры дна и подводных объектов, но при этом имеет не очень широкий угол обзора. Дополнительные же лучи эхолота не дает настолько четкого и детального изображения, но при этом позволяют наблюдать за объектами, которые находятся в верхнем и среднем слое воды. Например трехлучевой эхолот 200/455 кГц, формирует три луча, с общим углом покрытия 90 градусов: 20° центральный (200 кГц) и два боковых по 35° (455 кГц). Лучи эхолота выстроены в ряд — центральный луч отображает дно, боковые повышают обзорные свойства эхолота, что позволяет рыболову наиболее четко видеть, с какой стороны от лодки находится рыба. Данная система позволит получить наиболее подробную информацию о происходящем под водой, поскольку узкий луч (20°) проникает глубоко в воду, в то время как широкие лучи (35°) охватывают обширную площадь под лодкой.

Отдельная категория многолучевых эхолотов — это шестилучевые модели, которые позволяют генерировать трехмерную проекцию изображения. Однако такие эхолоты часто искажают полученную информацию, и потому требуют хороших технических навыков при настройке перед использованием. Самой популярной моделью является Humminbird Matrix 47 3D.

Технологии обработки и изображения эхо-сигнала.

Принцип работы эхолота заключается в том, что прибор обрабатывает и автоматически управляет такими параметрами, как скорость обновления, чувствительность, синхронизация работы передатчика и приемника. При этом условия эхолокации постоянно изменяются. Некоторые эхолоты позволяют вручную менять основные настройки. Это очень удобно для тех, кто предпочитает от начала до конца участвовать в процессе рыбаки и непосредственно эхолокации.

🚤  Как ведет себя эхолот на скорости.

Прежде всего надо отметить, что эхолот не предназначен для обнаружения рыбы на больших скоростях ! Поэтому на скорости большей, чем 60 км/час дуги рыб и изображения рельефа будут отображаться крайне некорректно. На такой скорости можно получать общую информацию о структуре дна. Что мешает корректной обработке сигнала на высокой скорости? В первую очередь это кавитация, то есть создание пузырьков воздуха вследствие турбулентности водяного потока при работе двигателя. В ряде случаев избежать пагубного воздействия кавитации помогает установка датчика не на транец, а на специальный держатель, который опускает датчик на большую глубину, чем, нежели он находился бы на транце.

Использование эхолота на зимней рыбалке.

Ряд эхолотов имеет возможность подключения дополнительного датчика, который может «просматривать» дно сквозь лед. Однако здесь есть свои подводные камни. Не всегда можно использовать датчик, который «бьет» через лед. Точнее, его можно использовать только в одном случае: если это первый лед и в нем нет пузырьков воздуха. Любое наличие воздуха в толще льда повлечет за собой искажение изображения. Как мы уже выяснили, для того, чтобы эхолот отображал сведения о глубине и структуре дна, необходимо, чтобы датчик находился в движении. Опуская датчик в лунку, мы ограничиваем его движение и, следовательно, теряем возможность видеть детали структуры дна. Обычные эхолоты для зимней рыбалки, не очень подходят, т.к. есть один недостаток — при изучении дна неподвижно, с помощью такого аппарата, дно как бы «плывет». Для зимней рыбалки, лучше использовать эхолот-флешер. Его главное достоинство — статичность дна. Флешеры способны в режиме реального времени практически мгновенно отображать все, что происходит под лункой. При этом есть возможность одновременного отображения рыбы и приманки. Встроенным флешером обладают модели Humminbird от 596 и выше.

Что может отобразить эхолот на зимней рыбалке?

Ремонт MarCum SHOWDOWN TROLLER

Во- первых, данные о составе дна. Во- вторых, данные о температуре воды. И, в третьих, мы можем получить данные о возможном местонахождении рыбы. Хоть датчик эхолота и находится в неподвижном положении, но рыба так или иначе находится в движении, поэтому на зимней рыбалке мы так же будем видеть отображение дуг и символов рыбы на экране эхолота. Для того, чтобы улучшить качество изображения на экране эхолота во время зимней рыбалки, необходимо установить низкую скорость обновления экрана, тогда объект, находящийся в воде в движении, будет виден гораздо четче. При этом в случае, если на экране появляется сплошная темная полоса, это может значить, что под водой довольная плотная стая рыб.

 

На что стоит обратить внимание при выборе зимнего эхолота:

  1. Время автономной работы (в холоде, емкость аккумулятора падает)
  2. Простота настроек
  3. Тип экрана
  4. Габариты
  5. Вес

Эхолоты Smartcast

Ремонт Эхолотов Smartcast

Ремонт Minn Kota DECKHAND DH 40

Современные эхолоты позволяют исследовать дно и подводные объекты с берега,Smartcast используя беспроводные датчики. Это удобно для тех, кто, помимо рыбалки с лодки, любит рыбачить с берега. Такие эхолоты очень компактные и могут устанавливаться на удочку, или в виде наручных часов. Например уникальная модель Smartcast RF35е — беспроводной рыбопоисковой эхолот, выполненный в виде наручных часов. Датчик можно использовать стационарно или в движении, при этом на дисплее будет отображаться изображение Smartcastтой зоны, над которой проплывает датчик. Эхолоты Smartcast RF35е идеально подходят для изучения дна на большом расстоянии и для ловли рыбы с берега. Прибор выдает сигнал обнаружения рыбы, а максимальная глубина обнаружения составляет 35 м. Датчик работает от замыкания двух контактов, что продлевает срок службы батареи.

Эти модели нельзя использовать как зимние эхолоты, так как они выходят из строя при температуре ниже нуля !

Практические выводы: Эхолот с большим углом обзора и низкой частотой излучения дает возможность быстро прочесать большие пространства. Это полезно при обследовании совершенно незнакомого места. Эхолот с высокой частотой излучения и малым углом обзора дает более точную информацию о происходящем под лодкой и в ближайших окрестностях. Так легче искать конкретную яму, бровку или банку. Чем ближе к поверхности эхолот показывает рыбу, тем ближе к курсу движения Вашей лодки эта рыба находится. Однолучевой эхолот на рыбалке — тоже хороший помощник, не обязательно гнаться за количеством лучей.

Эхолот что это? | Статьи: Эхолокация

Эхолот что это? Из чего состоит и как работает?

Эхолот использует звуковые волны, чтобы «видеть» в воде.

Эхолот — это гидролокатор, необходим для изучения и картографирования водных объектов. Поскольку звуковые волны распространяются в воде дальше, чем радарные и световые волны. В основном используют гидролокатор для разработки морских карт, определения подводных опасностей для навигации, поиска и картографирования объектов в толще воды и на дне, а также для рыбалки. Существует два типа гидролокаторов—активные и пассивные.

Активные преобразователи излучают в воду сигнал. Если объект находится на пути звукового импульса, звук отскакивает от объекта и возвращает “эхо” в гидроакустический преобразователь.

Пассивные используются в основном для обнаружения шума от морских объектов (таких как подводные лодки или корабли) и морских животных, таких как киты. Так как в отличии от активного гидролокатора, пассивный гидролокатор не излучает собственного сигнала, что является преимуществом для военных судов, которые не хотят быть обнаруженными, или для научных миссий, которые концентрируются на спокойном “прослушивании” океана.

Так же читайте: Назначение эхолота. Для чего используют?

Из чего состоит эхолот?

 

Эхолот состоит из дисплея и датчика. 

Датчик генерирует звуковые волны, отправляя их в толщу воды и получает эхо сигналы возвращающиеся обратно.

Дисплей оснащен компьютером, который обрабатывает полученную от датчика информацию. Он высчитывает и отображает полученную информацию от эхо сигналов, определяя расстояние и величину объекта.

 

Как работает система эхолота? 

Поскольку принципиально работа эхолокаторов практически одинакова, можно вкратце описать ее так. Электрические импульсы генерируются в приемопередатчике эхолота. Далее импульсы отправляются в преобразователь и на выходе получаются звуковые волны. Волны доходя до объекта в толще воды возвращаются эхом к датчику. Преобразователь производит обратную работу: звуковые волны — в электрический импульс. Компьютер, в свою очередь, вычисляет время между отправкой импульса и получением обратно, переводит данные в расстояние и выводит их на дисплей. И на экране мы видим рельеф дна, обнаруженные на дне объекты и рыбу.

Принцип работы одинаков, тем не менее отображение на эхолотах бывает разное. Например, флешер отображает полосы различной интенсивности для отображения глубины до отраженных объектов. А современные дисплеи эхолотов предоставляют информацию в виде картинки, на которой цифрами написана глубина.

 

Что такое датчик и как он работает? 

Датчик эхолота, он же трансдьюсер, является важнейшим элементом эхолота. Преобразователь трансформирует электрические импульсы в звуковые волны и обратно. Датчик не только посылает сигналы, но и затем принимает эхо отраженное от объектов в толще воды и дна. Благодаря этому эхолот «видит», что под водой. Причем датчик тратит около 1% своего времени на передачу и 99% на принятие эхо.

Как датчик выстраивает картину дна? 

Эхо одних звуковых волн возвращается быстрее, чем других, хотя все волны распространяются с одинаковой скоростью. Это говорит о том, что некоторые объекты ближе к датчику. Например, на абсолютно плоском дне, вдруг один из сигналов возвращается быстрее, и мы понимаем, что там камень или изменение рельефа дна.  Кстати, по отраженному сигналу мы можем сделать вывод о плотности объекта. Чем светлее и четче край объекта, тем он тверже. Мягкое илистое дно темнее с растушеванным не четким сигналом.

Как датчик эхолота определяет глубину? 

Датчик эхолота фиксирует время между передачей звукового сигнала и получением отраженного эхо сигнала. Далее компьютер рассчитывает расстояние до объектов. Время между передачей сигнала и получением эха умножают на скорость звука в воде. Звук проходит через воду со скоростью около 1500 метров в секунду.   Эхолот анализирует результат и отображает вычисленную глубину воды в цифрах пользователю.

И главное: как эхолот распознает рыбу?

У многих рыб есть плавательный пузырь. Его функция — обеспечение нулевой плавучести рыбы. Пузырь заполнен газом, дабы рыба не утонула под собственной тяжестью. На эхограмме видно отзвук от пузыря, так как его плотность отличается от плотности тела рыбы и плотности воды. Компьютер определяет разницу в полученных эхо сигналах и отражает их на дисплее. Причем, чем больше рыба, тем больший след останется на эхограмме.

 

 

 

 

Устройство и основные принципы работы эхолота

Люди занимаются рыболовством уже тысячи лет. Перед всеми, кто удит рыбу, стоит одна и та же задача – найти рыбу и сделать так, чтобы она клюнула на наживку. Эхолот, конечно, рыбу за вас не поймает, зато поможет ее найти.

Принцип действия

Эхолот по-английски «sonar». Этот термин является сокращением от словосочетания «SOund» (звук), «NAvigation» (навигация) and Ranging (определение расстояния)». Эхолоты были созданы как средство слежения за субмаринами во время Второй мировой войны. Эхолот состоит из передатчика, преобразователя, приемника и экрана.

Вкратце работу эхолота можно описать так. Электрический импульс от передатчика преобразуется преобразователем в звуковую волну и посылается в воду. Если эта волна ударяется о какой-то предмет, она отражается. Эхо попадает в преобразователь, который преобразует его обратно в электрический сигнал, усиливаемый приемником и подаваемый на экран. Поскольку скорость звука в воде является величиной постоянной (около 1,575 км/сек), то, замерив промежуток времени между передачей сигнала и получением эхо, можно вычислить расстояние до предмета. Этот процесс повторяется много раз в секунду.

 

Наиболее часто в эхолотах используется частота 192-200 кГц, однако в некоторых моделях применяется частота 50 кГц. Хотя эти частоты находятся в пределах звукового спектра, ни человек, ни рыба их не ощущают (поэтому не волнуйтесь, что эхолот вспугнет вам рыбу – она его просто не услышит).

Как сказано выше, эхолот посылает и принимает сигналы, затем «отражает» эхо на экране. Поскольку это происходит много раз в секунду, на экране эхо представляется в виде непрерывной линии, отображающей сигнал, поступающий со дна. Помимо него, на экране отображаются эхосигналы от всех встретившихся ну пути объектов между поверхностью воды и дном. Зная скорость прохождения звука в воде (около 1,575 км/сек) и время, требующееся для приема эхо, прибор может вычислить глубину воды и определить наличие в ней рыбы.

Работа системы в целом

Высококачественный эхолот состоит из четырех базовых компонентов:

• мощного передатчика;
• эффективного преобразователя;
• чувствительного приемника;
• экрана с высоким разрешением и контрастностью.

Все части системы должны быть сконструированы в расчете на совместную эксплуатацию при любых погодных условиях и экстремальных температурах. Высокая мощность передатчика увеличивает вероятность того, что вы получите ответное эхо в глубокой воде и при плохой погоде. Она позволит вам различить мелкие детали, например, мелкую рыбешку и подводные предметы.

Преобразователь должен не только справляться с высокой нагрузкой от передатчика, но и преобразовывать электрическую энергию в звуковую с минимальными потерями в силе сигнала. С другой стороны, преобразователь обязан «слышать» слабейшие эхо, отражающиеся от глубин и мельчайшей рыбешки.

Приемнику также приходится иметь дело с очень широким диапазоном сигналов. Он ослабляет слишком сильный сигнал от передатчика и усиливает слабые сигналы, поступающие от преобразователя. Кроме того, он различает оказывающиеся слишком близко к друг другу объекты и показывает их в виде индивидуальных импульсов на экране.

Экран должен иметь высокое разрешение (вертикальные пиксели) и высокую контрастность, чтобы картинка на нем была четкой и детальной (например, чтобы можно было различать дугообразные сигналы от рыб и разные мелкие объекты).

Частота

В большинстве эхолотов в настоящее время используется частота 192-200кГц, и лишь некоторые работают на частоте 50 кГц.

У каждой из этих частот есть свои преимущества, однако почти во всех случаях в пресной воде и в большинстве случаев в соленой воде используют диапазон от 192 до 200 кГц. Он обеспечивает наивысшую детальность, лучше всего работает в мелководье и когда судно на ходу, дает меньше шумов и лишних эхо. Кроме того, на более высоких частотах выше разрешение объекта. Например, две плывущие рядом рыбины будут отображены на экране как два отдельных объекта, а не как одно сплошное «пятно».

В некоторых случаях оптимальной является частота 50 кГц. Как правило, эхолот с рабочей частотой 50 кГц (при равных условиях и мощности) способен проникать на бóльшие глубины, нежели эхолоты, работающие на более высоких частотах. Это связано с естественной способностью воды поглощать звуковые волны. Звуки более высокой частоты поглощаются быстрее, чем звуки более низкой частоты. Поэтому в более глубоких водах обычно применяются преобразователи 50 кГц. Кроме того, у преобразователей, работающих на 50 кГц, как правило, шире угол охвата, чем у их «коллег», работающих на 192 и 200 кГц. Благодаря этой особенности их удобно применять для слежения за составными даунриггерами, даже на относительном мелководье, поэтому многие рыбаки предпочитают частоту 50 кГц.

Предлагаем вашему вниманию сводную таблицу различий между эхолотами, работающими на указанных выше частотах:

192 и 200 кГц
• меньшие глубины
• узкий угол излучения
• лучше разрешение и различение цели
• меньшая восприимчивость к шумам

50 кГц
• бóльшие глубины
• широкий угол излучения
• хуже разрешение и различение цели
• более высокая восприимчивость к шумам

Преобразователи

Преобразователь выполняет функцию антенны эхолота. Он преобразует электроэнергию от передатчика в звуковой сигнал высокой частоты. Звуковая волна от преобразователя проходит сквозь воду и отражается от находящегося в воде объекта. Когда до преобразователя докатывается ответное эхо, он преобразует звук обратно в электрический сигнал, который посылается на приемник эхолота. Частота преобразователя должна совпадать с частотой эхолота. Другими словами, нельзя использовать преобразователь 50 кГц и даже 200 кГц вместе с эхолотом, рассчитанным на 192 кГц. Преобразователь должен выдерживать мощные импульсы передатчика, преобразовывая как можно большую часть импульса в звуковую энергию. В то же время, он должен быть достаточно чувствительным, чтобы принимать тишайшие эхо. Все это должно происходить на нужной частоте, а эхо на других частотах должны отбрасываться. В общем, преобразователь должен быть очень умелым.

Кристалл

В качестве активного элемента в преобразователе используется искусственный кристал (цирконат свинца или титанат бария). В процессе изготовления химические вещества смешивают и заливают в формы, которые ставят в печь, где химические компоненты превращаются в отвердевшие кристаллы. После охлаждения на обе стороны кристалла наносится проводящее покрытие. К нему привариваются проводки, чтобы кристаллы можно было подсоединить к кабелю преобразователя. От формы кристалла зависит и его частота, и угол его излучения. У круглых кристаллов (используемых в большинстве эхолотов) частота зависит от толщины кристалла, а от его диаметра зависит угол излучения или угол охвата (см. раздел, «Углы излучения»). Например, при частоте 192 кГц кристалл с углом излучения 20° имеет диаметр примерно 2,5см, в то время как для излучения 8° требуется кристалл диаметром приблизительно 5,1см. Все логично. Чем больше диаметр кристалла, тем меньше угол излучения. Именно поэтому преобразователь с углом излучения 20° намного меньше преобразователя с углом излучения 8°, при одинаковой рабочей частоте.

Корпус

Корпуса преобразователей бывают любых форм и размеров. Большинство из них изготавливаются из пластика, однако некоторые из преобразователей, рассчитанных на монтаж в корпус судна, изготавливаются из бронзы. Как мы уже говорили, размер кристалла определяет частоту и угол излучения. В свою очередь, размеры корпуса преобразователя зависят от размеров расположенного в нем кристалла.
В настоящее время существует четыре основных типа корпуса преобразователя. Это [1] сквозные корпуса (монтируются сквозь корпус судна), [2] корпуса, прикрепляемые к внутренней стенке корпуса судна, [3] переносные и [4] монтируемые на транце.

Преобразователи со сквозным корпусом вставляются в отверстие, просверленное в корпусе судна. Как правило, они снабжены длинным штоком, который пропускают сквозь корпус и закрепляют гайкой соответствующего размера. У плоскодонок монтаж этим и ограничивается. Для вертикальной установки преобразователя по борту судна, имеющего корпус V-образной формы, понадобится деревянный или пластмассовый обтекатель. Сквозные преобразователи обычно устанавливают на судах со стационарным двигателем, впереди рулей, гребных винтов и валов.

Преобразователи с корпусами второго типа приклеиваются эпоксидной смолой непосредственно к внутренней стенке стекловолоконного корпуса судна. Звук передается и принимается сквозь корпус судна, при этом работа эхолота становится менее эффективной (глубина действия эхолота будет ниже, чем у эхолота, установленного на транце). Корпус судна должен быть выполнен из твердого стекловолокна. Даже не пытайтесь «пробить» лучами эхолота корпус из алюминия, дерева или стали. Звук не проходит сквозь воздух, поэтому если корпус судна изнутри укреплен конструкцией из дерева, металла или пенопласта, перед установкой эхолота ее придется демонтировать. Еще один недостаток эхолота данного типа заключается в том, что его нельзя оптимально настроить на дугообразные сигналы рыб. Впрочем, наряду с недостатками есть и существенные преимущества. Во-первых, его не поломает корягой или камнем, т.к. он расположен внутри судна. Во-вторых, он, не выступая из корпуса судна и не препятствуя течению, и будучи установлен там, где поток воды плавно обтекает корпус, довольно хорошо, как правило, работает при больших скоростях хода судна. В третьих, он не обрастет.

Переносные преобразователи, как видно из их названия, крепятся к корпусу судна временно. Обычно их крепят при помощи одной или несколько присосок. Некоторые переносные преобразователи могут крепиться и к электродвигателю для троллинга.
Транцевые преобразователи крепятся на транце судна и находятся в воде, немного ниже днища судна. Среди перечисленных выше четырех типов транцевые преобразователи по популярности лидируют с большим отрывом. Транцевый преобразователь с тщательно продуманной конструкцией будет работать на любом судне (кроме судов со стационарным двигателем), в том числе при высокой скорости хода судна.

Эксплуатация преобразователя на скорости

Годы назад, когда эхолоты для спортивного рыболовства только появились, бóльшая часть рыбачьих судов представляла собой мелкие лодки с подвесными моторами. По-настоящему мощный подвесной мотор развивал 50 л.с., при этом уже тогда большинство эхолотов были переносными, и их было несложно переставлять с лодки на лодку. Это преимущество считалось важнее способности работать на высокой скорости. Тем не менее, по мере совершенствования лодок, все больше людей хотели иметь на борту стационарный эхолот, способный действовать на скоростях, развиваемых лодкой. В связи с этим началась работа над созданием преобразователя, нормально функционирующего независимо от скорости судна.

 


Серьезным препятствием для работы эхолота на высоких скоростях является кавитация. Если поток воды вокруг преобразователя равномерен, преобразователь без проблем посылает и принимает сигналы. Если же поток воды «вздыбливается» под воздействием непогоды или кромок судна, он становится турбулентным настолько, что воздух отделяется от воды в виде пузырьков. Это явление называется кавитацией. Если над преобразователем (в котором расположен кристалл) проносятся пузырьки воздуха, на экране эхолота отображается «шум». Дело в том, что эхолот предназначен для работы в воде, а не в воздухе. Если же над преобразователем проносятся пузырьки воздуха, сигнал преобразователя отражается от пузырьков обратно на преобразователь. Поскольку воздух граничит с преобразователем, эти отражения очень сильны. Они создают помеху более сильным сигналам, отражающимся от дна, подводных объектов, рыб, из-за чего их становится трудно или невозможно различить.

Для решения данной проблемы преобразователю нужен корпус, который вода бы обтекала, не создавая турбулентности. Это достаточно сложно из-за множества требований, предъявляемых к современному преобразователю. Он должен быть компактным, чтобы не мешать подвесному мотору и не препятствовать потоку воды за ним. Он должен быть прост в установке на транце, чтобы при монтаже можно было обойтись минимумом отверстий. Он должен «уметь» откидываться, чтобы избегать повреждений при столкновении с какими-либо предметами.

Проблема кавитации не ограничивается формой преобразователя. Корпуса многих судов сами способствуют образованию пузырьков воздуха, которые создают завесу над лицевой частью установленного на транце преобразователя. Эта проблема особенно актуальна для алюминиевых лодок, из-за сотен выступающих из корпуса заклепок, каждая из которых образует свой собственный поток пузырьков, особенно при движении лодки на высокой скорости. Во избежание этой проблемы нужно установить лицевую часть преобразователь таким образом, чтобы поток пузырьков воздуха проходил над ней. Иными словами, кронштейн преобразователя необходимо установить как можно ниже по транцу.

Углы излучения преобразователя

Преобразователь фокусирует звук в луч. Чем дальше вглубь идет звуковой импульс, испускаемый излучателем, тем шире его охват. Если бы вы изобразили его на листе миллиметровки, вы бы увидели, что он образует конус, поэтому угол излучения еще называют углом конуса. Звуковой сигнал наиболее силен вдоль центровой линии (оси) конуса, постепенно ослабевая по мере удаления от центра.
Чтобы измерить угол излучения преобразователя, мощность излучения замеряют в центре или на оси конуса, затем сравнивают с мощностью по мере удаления от центра. Когда мощность падает наполовину (-3 дБ), измеряют угол относительно оси. Угол в диапазоне от –3дБ с одной стороны оси до –3 дБ с другой стороны оси называют углом излучения (конуса).

Отметка половинной мощности –3 дБ считается стандартной в электронной промышленности, и большинство производителей измеряют угол излучения именно таким образом, хотя некоторые берут за основу отметку –10 дБ, где мощность излучения составляет 1/10 от мощности, имеющей место на оси. Угол получается более широким, поскольку замер производится в точке, расположенной гораздо дальше от оси. Эффективность работы преобразователя остается прежней, немного отличается лишь метод измерения. К примеру, на отметке – 3 дБ угол излучения преобразователя составляет 8°, а на отметке –10 дБ он составляет 16°.

Устройства с более широким лучом помогут вам увидеть более широкую картину подводного мира, но за счет уменьшения глубины проникновения луча, поскольку мощность передатчика направляется вширь, а не вглубь. Узкоугольный преобразователь не даст вам такого полного представления о том, что творится вокруг, как широкоугольный, однако позволит вам заглянуть значительно глубже. Дело в том, что узконаправленный преобразователь концентрирует мощь передатчика на меньшем участке. У эхолота с широкоугольным преобразователем сигнал, отражающийся от дна, на экране шире, чем у эхолота с узкоугольным преобразователем, поскольку вы наблюдаете более широкий участок дна. Зона охвата широкого угла излучения намного больше, чем зона охвата узкого угла излучения.

Высокочастотные преобразователи (192 кГц) бывают как узкоугольными, так и широкоугольными. В пресной воде, как правило, используются «широкоугольники», тогда как для соленой воды подходят только узкоугольные эхолоты. У низкочастотных эхолотов (50 кГц) широта угла излучения варьируется от 30 до 45 градусов. Хотя преобразователь наиболее чувствителен в пределах собственного угла излучения, до вас будут доходить и некоторые эхосигналы из-за этих пределов, правда, не такие сильные.

Состояние воды и дна

От типа воды, в которой эксплуатируется эхолот, в немалой степени зависит его эффективность. Звуковые волны легко перемещаются в прозрачной пресной воде, и в большинстве озер так и происходит.
В соленой воде звук поглощается и отражается взвешенными веществами. Наиболее восприимчивыми к рассеиванию звуковых волн оказываются более высокие частоты, которые не в состоянии проходить сквозь соленую воду так же хорошо, как более низкие. Отчасти, проблема эксплуатации в соленой воде состоит в том, что это крайне динамичная среда (фактически, мировой океан). Ветер и течения постоянно перемешивают в ней воду. Под действием волн в воде образуются и перемешиваются пузырьки воздуха, рассеивающие сигнал эхолота. Микроорганизмы, типа водорослей и планктона, рассеивают и поглощают сигнал эхолота. То же самое делают и находящиеся в воде минеральные вещества и соли. На пресную воду тоже воздействуют ветры, течения и живущие в ней микроорганизмы, но все таки меньше, чем на соленую.

Ил, песок, растительность на дне поглощают и рассеивают сигнал эхолота, ослабляя ответное эхо. Камень, сланец, кораллы и другие твердые предметы хорошо отражают сигнал эхолота. Вы увидите разницу, взглянув на экран. Мягкое, илистое дно отображается на нем в виде тонкой линии, а твердое, каменистое дно отображается в виде широкой полосы.
Работу эхолота можно сравнить с поведением света от фонаря в темной комнате. Когда свет перемещается по комнате, он хорошо отражается от белых стен и ярких твердых предметов, однако если направить фонарь в покрытый темным ковром пол, отражение будет слабее, поскольку ковер поглощает свет, а шероховатая текстура рассеивает его, из-за чего к вам возвращается меньше света.

Температура воды и термоклины

Температура воды оказывает существенное влияние на жизнедеятельность рыб. Рыба хладнокровна, и температура ее тела всегда совпадает с температурой окружающей ее воды. Зимой в холодной воде обмен веществ рыбы замедляется. В этот период ей требуется примерно в четыре раза меньше пищи, чем летом. Большинство рыб не мечут икру, если температура воды не находится в каком-то довольно узком диапазоне. Встроенные во многие наши эхолоты датчики температуры поверхности воды помогают определить температуры верхних слоев воды, являющиеся наиболее благоприятными для метания икры различными породами рыб. К примеру, форель погибает в реках, вода в которых становится слишком теплой. Окунь и другие породы рыб в конце концов погибают, если скапливаются в озерах, вода в которых летом недостаточно прогревается. И хотя некоторые рыбы восприимчивы к перепаду температур меньше, чем другие, у каждой породы есть свой определенный температурный диапазон, в границах которого она пытается оставаться. Собирающуюся у поверхности воды рыбу на глубоких участках привлекает именно благоприятная для них температура. Мы полагаем, что там она чувствует себя наиболее комфортно.

В озерах температура в пространстве между поверхностью и дном редко бывает одинаковой. Как правило, за более теплым слоем воды следует более холодный. Граница между двумя слоями называется термоклином. Глубина и толщина термоклина могут меняться в зависимости от времени года и времени суток. В глубоких озерах может иметься два термоклина и более. Это существенно, поскольку многим породам промысловой рыбы нравится располагаться прямо в нем либо немного выше или ниже него. Часто мелкая рыбешка оказывается над термоклином, а более крупная промысловая рыба покоится в нем или чуть ниже. К счастью, на экране эхолота эта разница в температурах отражена. Чем значительнее разность температур, тем четче на экране виден термоклин.

Дугообразные сигналы рыб

Один из вопросов, которые нам задают наиболее часто, звучит так: «Как сделать так, чтобы на экране отображались дуги рыб?» Добиться этого совсем не сложно, требуется лишь некоторое внимание к нюансам, причем не только при настройке эхолота, но и при его монтаже.

Разрешение экрана

Количество вертикальных пикселей, на которые выводится изображение, называется разрешением экрана. Чем больше вертикальных пикселей на экране эхолота, тем четче он будет отображать дугообразные сигналы рыб. В приведенной ниже таблице для двух экранов указаны размеры пикселей и отображаемые ими участки в диапазоне дальности от 0 до 50 футов.

Как видите, при работе эхолота в диапазоне дальности от 0 до 100 футов на одном пикселе экрана представлен больший объем воды, чем при работе в эхолота в диапазоне 0-10 футов. Скажем, если у экрана эхолота 100 вертикальных пикселей, а эхолот работает в режиме 0-100 футов, каждому пикселю соответствует глубина 12 дюймов (ок. 30 см). Рыба должна быть по-настоящему крупной, чтобы при таком диапазоне быть обозначенной на экране в виде дуги! Однако, если сделать изображение мельче, с помощью функции масштабирования расширив диапазон на 30 футов (к примеру, с 80 до 110 футов), каждому пикселю будет соответствовать 3,6 дюйма (ок. 9 см). Теперь, благодаря масштабированию, та же самая рыба обозначается на экране в виде дуги. Размер дуги зависит от размеров рыбы: мелкая будет обозначена маленькой дугой, более крупная – более внушительной дугой и т.д.

При пользовании эхолотом с экраном с небольшим количеством вертикальных пикселей на мелководье, рыба, плывущая у самого дна, обозначается отдельной прямой линией. Это связано со слишком маленьким для такой глубины количеством точек. На глубокой воде (где сигнал от рыбы до лодки проходит большой путь), при отображении на экране участка дна в радиусе 20-30 футов, рыбы изображаются в виде дуг, располагающихся возле дна или какого-нибудь объекта. Это связано с уменьшением размера пикселей в большем конусе.

Скорость обновления экрана

Скорость прокрутки или обновления экрана также влияет на то, как отображаются дуги рыб на экране. Чем выше скорость обновления, тем больше пикселей активируется по мере прохождения рыбы в конусе и тем выше качество изображения дуги. (Однако не устанавливайте слишком высокую скорость обновления экрана, так как дуги рыб получатся растянутыми; поэкспериментируйте, пока не выберете скорость, наиболее вам подходящую.)

Монтаж преобразователя

Причиной недостаточно хорошего отображения дуг рыб на экране может быть неправильно выполненный монтаж преобразователя. Если он установлен на транце, его лицевая часть должна находиться в воде и быть направлена перпендикулярно вниз. Если преобразователь окажется не под прямым углом к воде, качественного отображения дугообразных сигналов рыб на экране вы не получите. Если дуга на экране загнута кверху, а не книзу, значит, передняя часть преобразователя слишком приподнята, и ее нужно опустить. Если на экране отображается лишь задняя половина дуги, значит, передняя часть преобразователя слишком опущена, и ее нужно приподнять.

И еще о дугах рыб

Самая мелкая рыбешка вообще может не отображаться в виде дуг. Из-за различных факторов состояния воды, таких, как сильные помехи от ее поверхности, термоклины и т. д., бывает, что и максимальной чувствительности эхолота недостаточно, чтобы на экране показались дуги рыб. Старайтесь установить максимальную чувствительность, но при этом следите, чтобы на экране не появлялось слишком много «мусора». Этот способ подходит для средних и больших глубин.

Стая рыб появляется на экране в виде множества различных образований и форм, в зависимости от того, какая часть стаи попала в зону излучения преобразователя. В условиях мелководья несколько плывущих рядом рыб отображаются в виде брусков, сложенных как попало. Там, где поглубже, каждая из рыб отображается на экране в соразмерно своим габаритам.

Почему именно дуги?

Рыбы обозначаются на экране дугами из-за соотношения между рыбой и углом излучения (конусом) преобразователя при прохождении судна над рыбой. Как только рыба пересекает линию конуса, на экране активируется пиксель. При прохождении судна над рыбой расстояние до нее сокращается, при этом глубина нахождения рыбы (расстояние по вертикали между судном и рыбой), отображаемая на экране, становится меньше (дуга идет вверх). Когда центр конуса оказывается непосредственно над рыбой, заканчивается формирование первой половины дуги. В этот момент рыба находится к судну ближе всего, сигнал усиливается, и дуга становится толще. По мере увеличения расстояния между судном и рыбой дуга на экране идет вниз и обрывается после того, как рыба выплывает из конуса (т.е. зоны излучения) эхолота.

Если рыба не проходит по прямо по центру конуса, дуга получается менее отчетливой. Поскольку рыба попадает в конус лишь на короткое время, эхосигналов меньше, а те, что все таки есть, слабее. Эта одна из причин, по которой в условиях мелководья эхолоту сложнее отображать на экране дуги рыб. Угол излучения оказывается слишком узок для того, чтобы сигнал успел приобрести форму дуги.

Помните, что для образования дуг судно и рыба должны двигаться относительно друг друга. На практике это, как правило, означает, что судно идет на тихом ходу. Если судно стоит на якоре или просто не двигается, дуги образовываться не будут, и рыбы, вплывающие в конус и выплывающие из конуса излучения эхолота отображаются на экране в виде простых горизонтальных линий.

Удачной рыбалки!
Ваш «Сусанин»

2 октября 2007 г.

Описание устройства эхолота и его пользы для рыбалки

Любители ужения представителей ихтиофауны, имеющие большой стаж, обзаводятся различными техническими приспособлениями, позволяющими увеличить размер улова. В интернет-магазине эхолотов для рыбалки можно найти модели, оптимизированные для исследования больших глубин и обладающие высокой чувствительностью. Об особенностях устройства прибора и выполняемых техникой задачах расскажет данный материал.

На заметку рыболову

Полноценный эхолот обычно представлен четырьмя элементами — дисплеем, приемником, передатчиком и преобразователем.

Устройство создает электрический импульс, преобразуемый в звуковой сигнал, волна которого проходит сквозь толщу воды и отражается объектами, находящимися в реке или озере. Преобразователь интерпретирует полученные данные, перенаправляя их в приемник, который в графическом виде отображает информацию на дисплее. Большинство современных эхолотов работают в диапазоне частот от 192 до 200 кГц, обеспечивающем хорошую детализацию сигнала как во время движения судна, так и при статичной ловле на небольших глубинах. Ширина конического угла обследования акватории варьирует в зависимости от диаметра и формы кристалла, являющегося активным элементом преобразователя.

Эхолот, применяемый на рыбалке, позволяет владельцу прибора ознакомиться с особенностями рельефа дна. Водная растительность, наносы ила и песок хуже отражают сигнал прибора, в то время как скалистые породы отзываются более интенсивным «эхом». Таким образом любители ужения получают представления о среде обитания ихтиофауны, и могут спрогнозировать наличие того или иного вида на участке ловли. Многие устройства оснащаются датчиками температуры воды. Щука любит прохладную воду, сазан — теплую. Таким образом, рыболовы определяют перспективные места стоянки различных пород ихтиофауны. Эхолот позволяет выявить закоряженные участки и избежать многочисленных обрывов оснастки. Прибор, установленный на бортах лодок, оснащенных электромотором MinnKota, помогает определить оптимальную глубину ловли и точно подавать приманку в участки водоема с высокой концентрацией рыбы.

Эхолоты Garmin. «Живые» картинки с рыбалки.

Каждый из нас, покупающий нечто имеющее экран, желает заранее видеть, а что и как собственно этот экран показывает. Ведь каждое подобное «высокоинтеллектуальное» устройство всегда имеет свои особенности. И, конечно, эхолоты не исключение. Каждому рыбаку хотелось бы, перед окончательным выбором, увидеть не демо- ролики, а реальное изображение интересных для рыбалки мест на работающем эхолоте. Я решил здесь показать несколько фотографий, снятых непосредственно во время рыбалки,  с небольшими комментариями, которые возможно будут полезны начинающим пользователям эхолотов. Заранее прошу прощения за мой не профессионализм как фото корреспондента, но, полагаю, эти фото кому-то помогут определиться с выбором. Я воздержусь от советов применения эхолотов для конкретных условий рыбалки- это дело профессиональных рыболовов, к тому же об этом уже и так много и достаточно доходчиво написано. Здесь только «живые» картинки с работающих эхолотов Garmin с моими поясняющими комментариями.

  И так начнем, наверное, с самого приятного, а именно: как на экране выглядит собственно рыба. Эта серия фото была сделана на Ахтубе с эхолотов Echo 200 и 150. Сразу оговорюсь, что я предпочитают отключать функцию Fish ID (символы рыбы) и ориентируюсь на оригинальные сигналы рыбы в виде арок или дуг. На фото 1,2 и 3 (все фото можно увеличить, щелкнув на них) они очень хорошо видны.

    

Для лучшего понимания, позволю себе небольшое отступление- буквально несколько слов общей теории- как строится изображение на экране эхолота. Это легко представить в виде графика, Рис. 4. Оси и надписи я, конечно, дорисовал самостоятельно.

Вертикальная ось Глубины в метрах- это понятно. А горизонтальная- это ось Времени, и т.к. эхолот показывает только прошедшее время, то условно показанные единицы на этом графике отрицательные. То есть эхолот показывает, что было под лодкой 1,2,3 и так далее секунд назад. Этой самой осью Времени мы можем управлять- в настройках эхолотов этот параметр принято называть Скорость Прокрутки. В эхолотах она не имеет реальных делений на секунды и обычно доступно лишь выбрать фиксированные установки типа: быстро, средне, медленно. Это подбирается вручную под скорость лодки относительно воды.

Далее стоит заметить, что на экране эхолота длину арки от рыбы не стоит связывать с размером рыбы. Длина арки будет зависеть только от скорости прокрутки изображения в настройках эхолота и собственно скорости лодки, т.е. от времени нахождения именно этой рыбы в луче эхолота. К слову: показанные изображения сняты на узком луче эхолота- до 60 градусов. Широкий луч имеет большой угол обзора- до 120 градусов. Соответственно и рыба в нем будет находиться дольше. Поэтому арка от одной и той же рыбы (или одного размера)  в широком луче будет значительно длиннее, даже при той же скорости и настройках эхолота.

О размере рыбы говорит толщина арки по высоте, естественно, чем толще арка- тем крупнее рыба.

На фото 5 и 6 изображение с эхолота Echo 150. Здесь лодка двигалась очень медленно  и изображение арки от рыбы и профиль дна, конечно тоже, более вытянутые.

Рис.5, 6

 

Определить вид рыбы эхолот не может, в этом приходится опираться только на личный или приобретенный опыт. Например, на фото 7 можно предположить, что арки рыбы непосредственно у дна принадлежат судаку, бершу или даже сому, а в толще воды — наиболее вероятно жереху.

Рис.7

 

На следующих фото 8 и 9 можно разглядеть два затонувших дерева — проверено большим количеством зацепов. Стоит напомнить, что для получения более точной информации о структуре дна под лодкой, необходимо использовать узкий луч и даже, возможно, несколько уменьшать чувствительность для условного сужения луча. Однако при этом не забывать, что чуть в стороне структура дна может сильно измениться.

Рис. 8, 9.

 

Так же хочу заметить: эхолоты питались от блока 10 «пальчиковых» батареек типа АА (1,5х10=15 вольт). По инструкции можно использовать любой источник постоянного тока напряжением от 10 до 20 вольт. Я использовал этот блок батарей больше недели, ну конечно не все 24 часа в сутки. На экране видно, что напряжение блока батарей упало с начальных 15 вольт до 8,3 вольт, но прибор все еще продолжал работать и отключился при разрядке батареи уже ниже 8 вольт.

Следующая серия фотографий была сделана на финских озерах.

На фото 10 показано изображение с несколько завышенной чувствительностью, и линия помех стала четко отрисовывать температурное расслоение воды приблизительно на 1,7м.

Рис. 10                                                                   Рис.11

  

Обратите внимание на цвет дна на картинках 10 и 11 — большая его часть (по шкале глубины около 2м) светло- серая, что говорит о его твердости. Чем больше\ шире эта светлая полоса, тем тверже дно. И не удивительно – там сплошной гранит.

Несколько слов об использовании широкого 120-градусного луча. Безусловно, если речь идет о поиске рыбы в толще воды, это очень полезная опция в смысле большего охвата по площади. Но при этом изображение структуры дна очень сильно усредняется и ни о какой детальности уже речь идти не может. Это хорошо иллюстрирует рис.12.

Эхолот большими цифрами в левом верхнем углу говорит нам, что под лодкой глубина 10,6м, но при этом непосредственно на экране уровень дна – где-то около 8м. Это как раз и есть следствие большого охвата- т.е. это есть уровень дна на краях широкого 120-градусного луча, то есть совсем уже не под лодкой. Но, если присмотреться в изображение дна (указано белыми линиями), то можно различить некоторые детали структуры дна, полученные центральным 45-градусным конусом- глубина явно больше и видно некое подобие валунов. Обычно эту полосу принято называть «мертвой зоной».   Конечно, рыбу в мертвой зоне при таких настройках вы не увидите- нужно переходить на узкий луч.

Для лучшего понимания, на схеме ниже показано изображение узкого и широкого луча с боковыми лепестками и основными конусами.

Когда нам говорят о мощности эхолота, а соответственно и максимальной глубине, то имеют в виду именно мощность центрального конуса луча (15град.- узкий, 45град.- широкий). Мощность боковых лепестков, а соответственно и максимальная глубина, в разы меньше. Но, с учетом того, что максимальная глубина основных конусов у большинства современных эхолотов порядка 300- 500м, то боковые лепестки должны отработать примерно 30-50м, что более чем достаточно в наших российских условиях.

На следующих фото 13, 14 показана очень детальная прорисовка валунов узким 60-градусным лучом на довольно не большой глубине. Обратите внимание: вершины валунов на глубине 2-2,5м, но прибор показывает 3,6м (рис.13). Это не ошибка- лодка прошла чуть в стороне, как раз по глубине 3,6м, но эхолот сумел показать и эти валуны рядом с лодкой. Приборы прежних выпусков такие картинки нарисовать не могли. У эхолотов серии ECHO узкий луч промеряет дно центральным 15-градусным конусом, а 60-градусные боковые лепестки дорисовывают остальную картинку по сторонам. Повторюсь, у широкого 120-градусного луча основной конус составляет 45 градусов. Если в какой-то момент вы посчитаете НЕ нужной информацию от боковых лепестков лучей, то следует вручную понизить чувствительность и эхолот в первую очередь уберет информацию от этих самых боковых лепестков.

Рис.13,                                                                   14

  

Еще один пример работы боковых лепестков. В мае 2011 года мы проводили первые сравнительные испытания эхолотов серии ЕСНО. Я писал об этом краткий обзор и показывал фото с одновременным включением FF 140 и ЕСНО 150. Привожу здесь его снова.

Указанное красными линиями серое облако на ЕСНО 150 это стая малька, а темная линия ниже- ее «пастух»- вероятнее всего, довольно крупная щука. На FF 140 это едва различимые пятна. Объяснить это можно тем, что узкий луч у FF 140 реально не более 15 градусов и, показанные на ЕСНО 150, стая малька и щука не попали в этот узкий луч. А боковые лепестки (60 градусов) у того же узкого луча на ЕСНО 150 прекрасно эту рыбу отобразили. Однако, стоит признать, что одновременно включать два эхолота не совсем корректно, т.к. они значительно мешают друг другу.

К сожалению (или к счастью), обычно так увлекаешься рыбалкой, что просто не успеваешь использовать все доступные возможности эхолота. На следующих фото 15,16,17 (снято последовательно) показано увеличенное изображение придонной поверхности в диапазоне 5м, т.е. эхолот автоматически подстраивает диапазон глубин для просмотра ближайших 5м у дна. Это удобно для детального просмотра свала в глубину.

Рис.15                                    16                                                17

  

Обратите внимание, что на резком перепаде с 3-х до 9-ти метров эхолот нигде не потерял картинку. Так работает специальная функция Garmin Smooth Scaling™ technology. При резком падении глубины, более мелкий участок как бы сжимается, давая возможность эхолоту отрисовать более глубокие слои, придавая картинке максимальную непрерывность. И пусть на этом свале рыбы не обнаружено, вы хотя бы будете уверены, что здесь не стоит тратить ваше время, которого на рыбалке обычно всегда не хватает.

Детальный увеличенный просмотр 5м у дна, рис.18. Более мягкие предметы в воде отображаются на эхолоте более темным оттенком серого. Однако, стоит учитывать, что сигналы с самых дальних краев луча будут естественно очень слабыми. И прибор будет их показывать темным цветом, но это может быть и нечто более твердое. Так что для понимания придется напрячь воображение.

Рис.18

Следующая серия фотографий сделана на Десногорском водохранилище с цветного эхолота Fish Finder 350C. Весьма рыбный водоем, нужно сказать. На цветном экране с включенными функциями «Fish ID (Указатели рыбы) с основным сигналом» и «A-Scope» это выглядит так – рис. 19. A-Scope это крайне правая колонка на экране, с реальными сигналами от датчика, обрабатывая которые программа эхолота рисует остальное изображение. В самом низу этой колонки цифра 2,1 м означает диаметр круга от основного конуса (15градусов) узкого луча на дне, в данном месте на 8,1м.

Рис.19                                                                                                                 Рис.20

 

Здесь стоит заметить, что цветной эхолот более сильные сигналы отражения (твердое дно, относительно твердые предметы в центре луча) показывает красным цветом, а более слабые (мягкие предметы, так же нечто по краям луча)- голубым или зеленоватым цветом. Промежуточные – желтым цветом. Отсюда становится понятно, что дуги от рыбы в центре луча, т.е. непосредственно под лодкой, будут красно-желтого цвета, а по краям луча, т.е. в стороне от лодки голубовато- зеленого. Как я уже упоминал выше: от более толстой и красной арки эхолот показывает более крупный символ рыбы. Цифры у значков рыбы означают глубину. Здесь в настройках включено одновременное изображение символов- значков рыбы и непосредственно сами арки-сигналы. Обратите внимание, что реальных арок от рыбы значительно больше, поэтому опытные пользователи всегда предпочитают видеть именно арки, а не только символы рыбы. Разные модели эхолотов будут по- своему обрабатывать эти основные сигналы, сообразуясь со своими внутренними программами, поэтому первоисточник надежнее, на мой взгляд.

На 20 кадре изображен режим Флешер, который обычно принято использовать для зимней подледной рыбалки. Не всем сразу понятно, что же и как он показывает. В действительности все довольно просто: на предыдущей 19 картинке мы говорили о крайнем правом столбике- А-Скопе. Полагаю, понимание этой картинки не вызывает вопросов. Так вот Флешер – это примерно тот же самый столбик, только скрученный в кольцо (или диск). То есть на этом фото, 8,8м – это уровень дна, а приблизительно на 5м – сигналы от рыбы. И как уже говорилось: красный сигнал в центре луча, желтый чуть дальше и далее зеленый, голубой.

Ниже хорошо показано применение функций с  разделением экрана.

На фотографии 21 изображено разделение экрана пополам по углам лучей (или частотам, что есть то же самое).  Сверху показано изображение, полученное широким 120 градусным лучом (частота 77КГц). А внизу- изображение от узкого 60-градусного луча (частота 200КГц). Однако стоит обязательно заметить: в данном случае широкий луч показывает только то, что не вошло в узкий луч и выделяет символы рыбок голубовато-зеленым цветом. Мне кажется это очень удобно для понимания. Так же вертикальное деление экрана пополам очень удобно тем, что обе части имеют общую единую горизонтальную ось времени.

Рис.21                                                                                                                 Рис.22

 

На следующем фото 22 изображено разделение экрана на простое показание и с увеличением. Внизу полное изображение от поверхности до дна- 0-10м. Там же линиями со стрелками показан диапазон увеличения- в нашем случае 5м, от 4м до 9м. Изменить этот размах можно нажав кнопку SPAN. Так же  можно перемещать этот диапазон просмотра по глубине вверх- вниз, нажав кнопку DEPTH. В верхней части показано собственно это увеличенное изображение- 4-9м по глубине. Как я уже отмечал, обычно это используется для более детального просмотра придонного пространства, например, в коряжнике или в местах сильного изменения рельефа. Но, ни что не мешает использовать это и в толще воды.

Есть еще несколько фотографий работающего картплоттера с эхолотом GPSmap 720S. Раз уж мы говорим об эхолотах, то конечно стоит упомянуть и эти приборы. Этот картплоттер имеет сенсорное управление.

На фото 23 экран прибора разделен на три части- карта, эхолот и навигационные данные.

Рис.23                                                                 Рис. 24

 

На фото 24 экран разделен на две части — карта/эхолот и на карте включена навигация на точку.

На обеих картинках в настройках эхолота включено отображение «Белой линии», ширина которой указывает на твердость дна. Я бы сказал, что в этом случае ширина линии средняя, около 1м по шкале глубины, т.е. дно здесь достаточно твердое- песок или глина, но точно не ил и не камень (гранит), как я показывал ранее в Финляндии. Если функцию «Белая линия» отключить, то это место закрасится ярко красным цветом. Так же на этих картинках не включена функция «Удалить шум поверхности». И все эти разноцветные линии у самой поверхности собственно и есть этот самый шум. Пользы от него никакой и его можно отключать в настройках эхолота. На всех предыдущих фотографиях шум поверхности отключен, обратите внимание.

Это все, что я хотел показать и рассказать в этой статье. Надеюсь, информация оказалась для вас небесполезной, т.к. мои поиски в Интернете по подобного рода теме оказались не очень продуктивными и я решил поделиться этими знаниями с теми, кому это интересно.

PS: автор статьи выражает огромную благодарность Владимиру Швачко за организацию поездок, в которых были произведены эти фотографии и тестирование этого и другого оборудования, а также за большое и бескорыстное участие в подготовке и редактировании материалов.

Автор: Гуров Борис



Как работает эхолот: особенности настройки и правила пользования

Каждый рыбак, отправляясь на рыбалку, желает не только поймать как можно больше рыбы, но и вытащить из воды крупный трофей, которым не стыдно похвастаться перед друзьями. Но, для этого недостаточно обзавестись только хорошими снастями. Ведь поймать рыбу там, где ее нет, невозможно. В этом случае выручит эхолот. Но прежде чем использовать подобное оборудование на рыбалке, необходимо разобраться в следующих моментах:

Получить ответы на подобные вопросы можно, прочитав эту статью. Итак, эхолот – это прибор, который поможет как в поисках скоплений рыбы, так и в определении рельефа дна водоема.

Принцип работы эхолота


Чтобы понять, как работает эхолот, следует выяснить, из чего он состоит. Это устройство включает в себя такие компоненты:

  • передатчик или излучатель;
  • приемник или датчик;
  • преобразователь или трансдьюсер;
  • дисплей или экран.

Каждая из этих составляющих выполняет конкретную функцию. А именно: передатчик излучает высокочастотные импульсы, которые производятся через определенный временной интервал. Эти сигналы из излучателя отправляются в преобразователь, где они трансформируются в ультразвуковые волны. Вслед за этим, подобные импульсы разносятся по водной глади со скоростью, которая равна 1500 м/сек. Далее ультразвуковые волны, попадая на камни, рыбу, коряги, дно или любой другой твердый предмет, отражаются от него. После чего эти сигналы направляются в преобразователь. В нем они снова превращаются в высокочастотные импульсы и усиливаются датчиком. Далее они отправляется на экран, где появляются в виде алфавитно-цифрового или графического изображения. Что удобно для восприятия и понимания. Ведь любой отраженный сигнал, принятый приемником воссоздается на дисплее темной точкой либо вертикальной полосой. Графический рисунок, воспроизводимый на экране, можно отследить благодаря применению разверток (прокруток), которые представлены двумя видами:

  • вертикальная (быстрая): она является основной, так как мгновенно воспроизводит на экране текущие события, происходящие в водном пространстве под лодкой;
  • горизонтальная (медленная): она считается вспомогательной, поскольку с левой стороны экрана отображает случившееся в воде за прошедший временной отрезок.

Воспроизведение водного пространства на мониторе эхолота имеет свои особенности, зависящие от движения лодки: у статического судна структура дна будет передаваться с помощью горизонтальных полос, а рыба – дугой. У движущейся лодки картинка будет меняться в зависимости от глубины водоема. Стоит отметить, что при подобном способе добывания изображения картинка, выводимая на дисплей, является событием из прошлого. Именно поэтому, если на экране возникла метка рыбы, то это означает, что какое-то время назад рыба была под лодкой, а не находится там сейчас. А исследовать структуру водного пространства в момент пребывания на том или ином месте можно с помощью дополнительного окна, расположенного в правой части экрана. В нем картинка воспроизводится без горизонтальной разметки.

Кроме отображения реальной обстановки в водоеме, жидкокристаллический монохромный или цветной дисплей предназначен для управления работой прибора. Для этих целей предусмотрена специальная клавиатура. Поэтому, зная, как работает эхолот, можно увеличить продуктивность рыбалки.

Как работает эхолот: характеристика основных вариантов применения данного оборудования

Эхолот может применяться в следующих вариантах:

  • в ходе рыбалки с лодки;
  • во время ловли рыбы с берега.

И в том и в другом случае подобный прибор имеет свои особенности использования, которые будут изложены ниже.

Как пользоваться эхолотом с лодки?

Для эффективной работы эхолота, применяемого на рыбалке с лодки, стоит придерживаться следующих рекомендаций:

  • прикрепите устройство спереди лодки, если будете плыть медленно, тогда как при быстром передвижении его лучше монтировать в задней части;
  • в случае установки прибора на дно его преобразователь нужно закрепить таким образом, чтобы между ним и полом судна не было воздуха. Чтобы этого не случилось, эхолот можно приклеить или просто положить в небольшое количество воды, предварительно настроив его;
  • в зимний период датчик прибора следует либо поместить в лунку, либо приморозить ко льду.

Современный эхолот, размещенный на дне или зафиксированный на любой из частей лодки, излучает сигналы, которые отлично проходят через любую ее толщину. Именно поэтому, вы получаете изображение без каких-либо помех.

Как пользоваться эхолотом с берега?

Эхолот для ловли рыбы с берега используется гораздо реже. Но если вы все-таки выбрали такой способ, то для этого стоит приобрести специализированный прибор, который нужно закрепить на леске и поместить в водоем. А его дисплей необходимо зафиксировать на руке либо на самой удочке. В отдельных моделях эхолотов в качестве приемка может выступать смартфон или планшет. Но перед тем как пользоваться подобным устройством не только с берега, но и с лодки, его необходимо правильно настроить.

Как работает эхолот: особенности настройки оборудования


Работает эхолот эффективно тогда, когда он правильно отрегулирован. А чтобы точно настроить прибор, необходимо выполнить следующие манипуляции:

  • установите глубину, необходимую для ловли рыбы, исходя из того, на какой глубине раскинуты снасти. Например, если удочки заброшены на глубину 7-8 м, то и показатель на устройстве должен соответствовать;
  • отрегулируйте параметры чувствительности: этот параметр подгоняется в процессе рыбалки, начиная с 75%. Он подкручивается вручную, пока не подберется подходящий результат;
  • выполните настройку цветовой гаммы в моделях с цветным экраном: передвигая рычажок регулировки цвета, можно получить более четкое изображение;
  • отрегулируйте шумоподавление и очищение картинки: выставив их на низкий уровень, можно добиться точного воспроизведения событий, происходящих в водоеме.

Помните, что любая модель рыбопоискового устройства настраивается индивидуально, поэтому, желая качественно его отрегулировать, не бойтесь экспериментировать. Ведь никогда не поздно вернуться к первоначальным заводским настройкам, которые сохранены в памяти эхолота.

Как работает эхолот: особенности считывания показаний

Чтобы информация, отображенная на дисплее, была полезной для рыбака, ее необходимо правильно прочитать. Дуга, появившаяся на экране, свидетельствует о наличии рыбы в водоеме. Такой символ появится лишь в том случае, если лодка неподвижна, а рыба плывет потихоньку и наоборот. Если же рыба плывет по течению вместе с лодкой, она, зависая в луче, отображается в виде полосы. Подобные показания также зафиксирует эхолот, если и лодка, и рыба статичны. Рыба, которая плывет против движения судна, быстро проходит через луч, поэтому воспроизводится на мониторе, как короткая дуга.

Чтобы определить вид рыбы, стоит присмотреться к отражению в левой части эхолота, обратив внимание на плавательный пузырь. Например, у рыб из семейства карповых он имеет крупные размеры и зеленовато-желтый цвет. Если на мониторе появилось бесформенное пятно, то вы встретили стаи малька. А тени, возникающие на экране, говорят о том, что неподалеку лежат коряги. Освоив подобные значки и отметки, вы сможете беспрепятственно читать показания прибора, а значит, количественно увеличить свой улов.

Эхолоты — открытие звука в море

Эхолоты

— это тип эхолотов, обычно используемых для различных задач, включая навигацию, измерение глубины дна и обнаружение косяков рыб и планктона. Однолучевые эхолоты излучают звуковой импульс узким конусом (2–12 °).

Эхолоты

оценивают глубину дна, измеряя время, за которое акустический сигнал достигает дна, а эхолот возвращается на судно. Имиджевый кредит ДОЗИТЫ.

Другой тип эхолота, многолучевой сонар, был разработан для создания более подробных карт морского дна.Эти системы создают веерообразную балку (см. Рисунок), которая распространяется вниз к морскому дну. Область озвученного морского дна называется полосой обзора и обычно имеет ширину 1 ° на 120 °.

Иллюстрация многолучевого гидролокатора с корабля и буксируемого инструмента для картирования морского дна. Изображение предоставлено: NOAA Ocean Explorer, Бермудские острова: поиск глубоководных пещер, 2009 г.

Эхолоты

имеют переменные уровни источников и могут передавать широкий спектр частот. Уровни источника обычно находятся в диапазоне от 185 дБ отн. 1 мкПа на 1 м до 230 дБ отн. 1 мкПа на 1 м.Эти системы используют короткие импульсы длительностью 10 миллисекунд или меньше. Системы глубоководного картирования обычно используют частоты от 12 кГц до 20 кГц, в то время как системы мелководья (глубина менее 100 м) могут использовать частоты до 455 кГц.

Возможное воздействие: Морские млекопитающие

Существуют как полевые, так и модельные исследования потенциального воздействия эхолотов на морских млекопитающих. Полевые исследования показали, что клювые киты и киты с короткими плавниками могут реагировать на сигналы эхолота.Во время оценочной съемки китообразных в 2013 г. вдоль восточного побережья США для оценки численности добычи использовались однолучевые эхолоты, работающие на частотах 18, 38, 70, 120 и 200 кГц, а судовой навигационный эхолот работал на частоте 50 кГц. Через день отключались эхолоты, в том числе навигационный эхолот, когда он считался безопасным для корабля. Клювые киты опознавались наблюдателями визуально, а их эхолокационные щелчки регистрировались буксируемой группой гидрофонов (пассивная акустика).Когда эхолоты были включены, наблюдалось значительное снижение акустического обнаружения клювых китов (3% акустических обнаружений при работе эхолотов против 97%, когда они были выключены). Данные свидетельствуют о том, что клювые киты изменили свое поведение, когда обнаружили эхолоты.

Данные цифровых меток акустической записи (DTAG), прикрепленных к пилотным китам, показали, что киты больше меняют направление при воздействии эхолота 38 кГц, чем при выключенных эхолотах.Не было обнаружено различий в поведении при поиске пищи вне зависимости от того, был ли эхолот включен или нет. Хотя реакция на эхолот считалась незначительной, она демонстрирует, что животные могут обнаруживать и могут реагировать на сигнал эхолота.

Моделирование потенциальной слышимости сигналов эхолота 38 кГц показало, что некоторые виды зубатых китов могут обнаруживать звук на расстоянии от 3 до 5 км от источника. Портовые тюлени также могут обнаружить звук на расстоянии до 2 км от источника.Напротив, горбатые киты, скорее всего, не обнаружат сигналов на этой частоте

Эхолоты

могут излучать частоты выше или ниже их центральных частот, известные как боковые лепестки. Например, исследования на животных в неволе с серыми тюленями, подвергавшимися воздействию эхолотов 200 кГц, показали изменения в поведении, даже если эта центральная частота находится выше их диапазона слышимости. Измерения подтвердили, что эхолоты производили боковые лепестки на частотах и ​​уровнях звука в пределах слышимости серых тюленей.

Возможное воздействие: Рыба

Большинство рыб не слышат на частотах, используемых эхолотами. Было показано, что некоторые виды семейства сельдевых реагируют на частоты до 200 кГц. Исследования показывают, что американские шэды меняют школьное поведение в присутствии эхолота на 120 кГц.

Дополнительные ссылки на DOSITS

Список литературы

  • Cholewiak, D. , DeAngelis, A. I., Palka, D., Corkeron, P. J., & Van Parijs, S. M. (2017).Клювые киты демонстрируют заметную акустическую реакцию на использование судовых эхолотов. Royal Society Open Science , 4 (12), 170940. https://doi.org/10.1098/rsos.170940
  • Дэн, З. Д., Саутхолл, Б. Л., Карлсон, Т. Дж., Сюй, Дж., Мартинес, Дж. Дж., Вейланд, М. А., и Ингрэм, Дж. М. (2014). Коммерческие гидролокаторы 200 кГц генерируют боковые лепестки с более низкой частотой, слышимые некоторыми морскими млекопитающими. PLoS ONE , 9 (4), e95315. https://doi.org/10.1371 / journal.pone.0095315
  • Хасти, Г. Д., Донован, К., Гётц, Т., и Яник, В. М. (2014). Поведенческие реакции серых тюленей ( Halichoerus grypus ) на высокочастотный сонар. Бюллетень загрязнения морской среды , 79 (1–2), 205–210. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2013.12.013
  • MacGillivray, A.O., Racca, R., & Li, Z. (2014). Слышимость морских млекопитающих отдельных источников мелководных исследований. Журнал акустического общества Америки , 135 (1), EL35 – EL40.https://doi.org/10.1121/1.4838296
  • Майер, Л. А. (2006). Границы в картографировании и визуализации морского дна. Морские геофизические исследования , 27 (1), 7–17. https://doi.org/10.1007/s11001-005-0267-x
  • Quick, N., Scott-Hayward, L., Sadykova, D., Nowacek, D., & Read, A. (2017). Влияние научного эхолота на поведение короткоплавниковых китов ( Globicephala macrorhynchus ). Канадский журнал рыболовства и водных наук , 74 (5), 716–726.https://doi.org/10.1139/cjfas-2016-0293
  • Велес, С. (2015). Влияние ультразвуковых частот на стайное поведение американского шэда ( Alosa sapidissima ). Журнал аквакультуры и морской биологии , 2 (2). https://doi.org/10.15406/jamb.2015.02.00019

Эхолот — обзор

8.01.3.5 Топография морского дна по данным спутниковой альтиметрии и РСА

Данные спутникового альтиметра используются для заполнения пробелов в наших знаниях о океанской батиметрии между курсами съемки судов. Спутниковая альтиметрия также используется для интерполяции измерений акустическим эхолотом. Высотомеры определяют форму поверхности океана, и эта форма очень похожа на форму морского дна. Избыточная масса на морском дне, как и подводная гора, увеличивает местную гравитацию, потому что масса подводной горы больше, чем масса воды, которую она вытесняет. Повышенная сила тяжести притягивает воду к подводной горе. Это соответственно изменяет форму морской поверхности (Stewart, 2007).

Поверхность уровня, соответствующая поверхности покоящегося океана, называется геоидом.В первом приближении геоид представляет собой эллипсоид, который соответствует поверхности вращающейся однородной жидкости при вращении твердого тела, что означает, что жидкость не имеет внутреннего потока. Во втором приближении геоид отличается от эллипсоида из-за локальных изменений силы тяжести, называемых волнистостями, максимальная амплитуда которых составляет около ± 60 м. Например, поскольку она более плотная, чем морская вода, подводная гора высотой 2 км создаст выступающий вверх около 10 м. Траншеи имеют дефицит массы и вызывают отклонение геоида вниз.В результате геоид тесно связан с топографией морского дна (Calmant et al., 2002; Stewart, 2007). В третьем приближении поверхность моря отклоняется от геоида, потому что океан не находится в состоянии покоя. Отклонение уровня моря от геоида определяется как топография морской поверхности, которая вызывается приливами, теплотой воды и океанскими поверхностными течениями.

Максимальная амплитуда рельефа морской поверхности составляет около ± 1 м, что мало по сравнению с волнами геоида (Stewart, 2007).

Спутниковая альтиметрия использовалась для картографирования морского дна в глобальном масштабе. Calmant et al. (2002) подготовили всемирную карту топографии морского дна, рассчитанную на основе итеративной инверсии, сочетающей альтиметрические измерения морского геоида и судовые эхолоты из базы данных Национального центра геофизических данных (NGDC). Входные данные геоида для их расчета были получены из альтиметрических измерений высоты поверхности моря с помощью геодезической миссии ERS-1 и спутников GEOSAT, ERS-1 и Topex-Poseidon Exact Repeat Mission. Для расчета топографии морского дна по измерениям высоты морской поверхности авторы приняли во внимание региональную изостатическую компенсацию топографической нагрузки с помощью модели упругого изгиба океанической литосферы, в которой толщина упругой плиты увеличивается с возрастом земной коры. С помощью этого решения они смогли предоставить карту неопределенности, которая отражает неравномерное распределение и ошибки в данных, а также неопределенности в параметрах модели, а также увеличение геопотенциальной ошибки с углублением морского дна.Сравнивая батиметрический раствор с решением Смита и Сандвелла (2008), среднеквадратичная разница между ними составила 350 м. Рамильен и Казенав (1997) и Смит и Сандвелл (2008) также получили батиметрию глобального океана с помощью спутниковой альтиметрии.

В прибрежных и морских водах топография морского дна важна для многих приложений, таких как обнаружение эрозии и строительство береговых защитных сооружений. В этих неглубоких прибрежных водах подповерхностные топографические особенности дна становятся видимыми на радиолокационных изображениях морской поверхности, когда по этим объектам протекает течение (обычно приливное). Они вызывают локальные возмущения течения, которое, в свою очередь, модулирует шероховатость морской поверхности. Поскольку SAR является очень чувствительным датчиком шероховатости, его можно использовать для картирования картины шероховатости, вызванной (приливным) потоком поверх рельефа дна. Используя серию изображений SAR и гидродинамический анализ, ученые разработали различные методы получения информации об особенностях прибрежного дна (Hennings, 1998; Hesselmans et al., 2013; Yang et al., 2010; Yuan et al., 2009; Zheng et al., al., 2012a; Zheng et al., 2012б). Иногда особенности мелководного дна можно также наблюдать с помощью датчиков цвета океана (Shi et al., 2011).

Большинство подходов к картированию топографии морского дна с помощью SAR состоят из трех этапов моделирования взаимодействия с океаном, включая модуляцию течения подводными элементами; модуляция волн на поверхности моря переменным поверхностным течением; и взаимодействие микроволн с поверхностными волнами. Взаимодействие потока с рельефом дна описывается уравнением неразрывности, уравнениями мелкой воды и уравнениями Навье – Стокса. Модуляции скорости поверхностного потока моделируются с использованием уравнения баланса действий, включая релаксационный источник, чтобы моделировать восстанавливающие силы воздействия ветра и обрушения волн. Для вычисления модуляции обратного рассеяния, вызванной поверхностными волнами, можно использовать простую модель Брэгга (Hesselmans et al., 2013; Vogelzang et al., 1992, 1997; Wensink and Campbell, 1997; Zhao et al., 2012b).

Методы SAR также применялись к более глубоким водам, которые могут быть стратифицированы по вертикали. Zheng et al.(2006) использовали изображения SAR для изучения волнообразных структур топографических особенностей дна океана на южном выходе из Тайваньского пролива, который стратифицирован по вертикали. Большинство предыдущих моделей построения изображений РСА были разработаны для однородных вод и не могли охарактеризовать особенности дна в стратифицированных водоемах. Чтобы определить количественную связь между изображениями SAR и особенностями дна, Zheng et al. (2006) разработали двухмерную трехслойную модель океана с синусоидальными топографическими особенностями дна.Результаты показывают, что топографические волны на изображениях РСА имеют ту же длину волны, что и нижняя топографическая гофра, а пики яркости изображений либо синфазны, либо противофазны по отношению к топографической гофре, в зависимости от знака фактора связи. Результаты этого исследования обеспечивают физическую основу для количественной интерпретации изображений РСА топографических волн дна стратифицированного океана (Zheng et al., 2006).

Zheng et al. (2012b) выяснили механизмы спутниковой съемки затопленных песчаных гряд на мелководье в случае потока, параллельного гофру рельефа.Решение управляющих возмущением уравнений сдвигового потока дает аналитические решения вторичной циркуляции. Теоретические результаты были применены к интерпретации 3 сходящихся случаев, 1 расходящегося случая и статистики 27 случаев спутниковых наблюдений в районе затопленного песчаного хребта отмели Ляодун в Бохайском море, Китай. Они пришли к выводу, что длинные, похожие на пальцы яркие узоры на РСА-изображениях соответствуют местоположению каналов (или приливных каналов), образованных двумя соседними песчаными грядами, а не самими песчаными грядами.

эхолот | Infoplease

эхолот, более старая инструментальная система для косвенного определения глубины дна океана. Эхо-зондирование основано на том принципе, что вода является отличной средой для передачи звуковых волн и что звуковой импульс будет отражаться от отражающего слоя, возвращаясь к своему источнику в виде эха. Временной интервал между инициированием звукового импульса и отраженным от дна эхом может использоваться для определения глубины дна. Система эхолокации состоит из передатчика, приемника, который улавливает отраженное эхо, электронного устройства синхронизации и усиления, а также индикатора или графического записывающего устройства.Первый патент на эхолот был выдан в 1907 году. Fathometer, зарегистрированная торговая марка, часто применяемая для всего оборудования для глубиномера, была разработана (1914) в результате исследований канадского инженера Р. А. Фессендена в применении принципы эхолота для обнаружения айсбергов. Применение принципов эхолота для обнаружения подводных лодок во время Второй мировой войны привело к разработке оборудования для измерения всех глубин океана. В 1954 году был разработан усовершенствованный высокоточный эхолот, названный прецизионным регистратором глубины (PDR).К началу 1960-х годов ВМС США использовали новую технику Sonar Array Survey System (SASS). Национальное управление океанических и атмосферных исследований недавно использовало несекретную версию SASS, Sea Beam, для картирования более подробных изображений морского дна. Sea Beam использует массив звуковых преобразователей по корпусу исследовательского судна, которые излучают звук в полосе, тем самым позволяя нанести на карту обширную область морского дна. Этот тип технологии картографирования полос сейчас является нормой для картографирования морского дна.Другой гидроакустический прибор, называемый SeaMARC, использует торпедообразную рыбу для измерения силы звуковых сигналов, а не прошедшего времени возвращающихся сигналов, и покрывает большие площади дна океана.

Колумбийская электронная энциклопедия, 6-е изд. Авторские права © 2012, Columbia University Press. Все права защищены.

См. Другие статьи в энциклопедии по: Геология и океанография

Однолучевые эхолоты для гидрографических исследований

Гидрографические исследования с помощью однолучевых эхолотов (SBES)

Однолучевые эхолоты (SBES), также известные как эхолоты или фатометры, определяют глубину воды путем измерения времени прохождения короткого импульса сонара или «пинга».Сигнал сонара излучается датчиком, расположенным чуть ниже поверхности воды, и SBES отслеживает отраженное эхо от дна. На самом деле энергия сонара будет отражена всем, что может оказаться на пути звука — рыбой, мусором, водной растительностью и взвешенными отложениями. Однолучевые эхолоты для гидрографических исследований способны обеспечить точную глубину дна, отличая реальное дно от любых ложных сигналов в возвращенном эхо-сигнале. Истинные гидрографические однолучевые эхолоты геодезического качества записывают цифровую эхограмму водяного столба или огибающую эхосигнала, которая обеспечивает графическое представление отраженного эхосигнала. Исторически эта информация была представлена ​​на бумажном самописце с использованием термобумаги, чтобы геодезист мог определить точность зондирования. SBES может использовать различные частоты сонара; обычно 200 кГц используется на мелководье ниже 100 м. Поскольку затухание звука в воде уменьшается на более низких частотах, 24-33 кГц обычно используется для более глубоких исследований воды. Часто две частоты объединяются для удобства в один двухчастотный преобразователь, например 33/200 кГц. Для съемок, когда взвешенные частицы очень высоки, обычно во время дноуглубительных работ, низкочастотный гидролокатор может проникать в толстый ресуспендированный слой и измерять ненарушенное твердое дно под ним.Преобразователи могут быть выбраны с различной шириной луча, которая определяет размер отпечатка эхо-сигнала внизу. Преобразователи с более узким лучом обеспечивают меньшую зону излучения и, следовательно, обеспечивают измерение глубины в более дискретной точке под исследовательским судном. Для определения точного положения нижних элементов желательны более узкие преобразователи ширины луча. Недорогие эхолоты могут иметь очень большую ширину луча, что не дает возможности точного измерения глубины. Преобразователи с более низкой частотой обычно имеют более широкую ширину луча, чем преобразователи с высокой частотой; преобразователь должен быть больше, чтобы генерировать направленный луч при уменьшении частоты.Однолучевые эхолоты обеспечивают значительную экономию затрат по сравнению с системами многолучевых эхолотов и особенно полезны на очень мелководье, на глубине менее 5-10 метров. Результаты однолучевых эхолотов легче интерпретировать, гораздо меньше времени на редактирование, а оборудование SBES может эксплуатироваться менее опытным персоналом.

Эхолот — GIS Wiki

Иллюстрация эхолота. Эхо-зондирование — это метод использования звуковых импульсов, направленных от поверхности или от подводной лодки вертикально вниз для измерения расстояния до дна с помощью звуковых волн. Эхолот может также относиться к гидроакустическим «эхолотам», определяемым как активный звук в воде (сонар), используемый для изучения рыб. При гидроакустических оценках для оценки биомассы и пространственного распределения рыбы традиционно использовались мобильные съемки с лодок. И наоборот, в методах фиксированного местоположения используются стационарные датчики для отслеживания проходящей рыбы.

История

После катастрофы «Титаника» в 1912 году немецкий физик Александр Бем провел некоторые исследования, чтобы найти способ обнаружить айсберги.Он открыл технику эхолокации, которая оказалась неэффективной при обнаружении айсбергов, но отличным инструментом для измерения глубины моря. Изобретение Бема было запатентовано в 1913 году. Хотя первые серьезные попытки количественного определения биомассы рыбы были предприняты в 1960-х годах, основные достижения в оборудовании и технологиях были достигнуты на плотинах гидроэлектростанций в 1980-х годах. Некоторые оценки отслеживали прохождение рыбы 24 часа в сутки в течение более года, давая оценки скорости уноса рыбы, размеров рыбы, а также пространственного и временного распределения.

В 1970-х годах была изобретена технология двойного луча, позволяющая напрямую оценивать размер рыбы на месте с помощью силы цели. Первая портативная гидроакустическая система с разделенным лучом была разработана HTI (Hydroacoustic Technology, Incorporated) в 1991 году и обеспечивала более точные и менее изменчивые оценки силы цели рыбы, чем метод двойного луча. Это также позволило отслеживать рыбу в 3D, давая каждой рыбе путь плавания и абсолютное направление движения. Эта особенность оказалась важной для оценки пойманной рыбы при водозаборе, а также для изучения мигрирующих рыб в реках.За последние 35 лет во всем мире были проведены десятки тысяч мобильных и стационарных гидроакустических оценок.

Техника

Расстояние измеряется путем умножения половины времени от исходящего импульса сигнала до его возврата на скорость звука в воде, которая составляет примерно 1,5 километра в секунду. Эхолот — это, по сути, специальное приложение гидролокатора, используемое для определения местоположения дна.

Обычное использование

Помимо помощи в навигации (на большинстве больших судов будет хотя бы простой эхолот), эхолот обычно используется для рыбной ловли.Перепады высоты часто представляют собой места скопления рыб. Также будут зарегистрированы косяки рыб. На большинстве карт глубин океана используется средняя или стандартная скорость звука. Если требуется более высокая точность, к регионам океана могут применяться средние и даже сезонные стандарты. Для глубин с высокой точностью, обычно ограничиваемых специальными или научными исследованиями, датчик может быть опущен для наблюдения за факторами (температура, давление и соленость), используемыми для расчета скорости звука и, таким образом, определения фактической скорости звука в местной толще воды.

Специальные приложения

В районах, где требуется детальная батиметрия, можно использовать автономный подводный аппарат (АПА) для создания карты с высоким разрешением. Эти карты составлены с использованием многолучевого эхолота (MBES), который измеряет время, необходимое звуковому импульсу, излучаемому АПА, на дно океана и обратно. Передающие и прослушивающие устройства MBES известны как преобразователи. Хороший MBES будет иметь около сотни преобразователей, выходные сигналы которых можно комбинировать таким образом, чтобы усилить звук, передаваемый в определенном направлении или поступающий с него.Этот метод известен как формирование луча . Время прохождения и направление возврата звука можно преобразовать в глубину относительно АПА. Вертикальное положение АПА в океане определяется с помощью манометра. Точность этого процесса составляет порядка сантиметров.

См. Также

  • Акустическая океанография
  • АНПА
  • Fisheries Acoustics
  • Эхолот
  • Гидроакустика
  • Сонар
  • Зондирование
  • Зондирования
  • Подводная акустика

NOAA Office of Ocean Exploration and Research

  1. Дом
  2. История
  3. Исторические документы
  4. Радио-разговор с эхом

Следующий доклад был представлен доктором. Герберт Гроув Дорси, начальник Лаборатории береговой и геодезической разведки, 16 сентября 1932 года. Доктор Дорси работал в Submarine Signal Corporation до 1925 года, когда решил сделать карьеру в Береговой и геодезической службе. Хотя он не работал в области подводной акустики во время экспериментов Реджинальда Фессендена с подводной сигнализацией в 1914 году, он был коллегой Фессендена в начале 1920-х годов. Доктор Дорси представил это выступление в знакомой народной манере, поскольку его аудиторией были люди с научным складом ума в Соединенных Штатах, которые слушали короткие научные презентации, сделанные Science Service через Columbia Broadcasting System (CBS).

Хотя доктор Дорси позволил себе немного прихоти в этом выступлении, он заполняет пробел в истории эволюции звуковых инструментов в Соединенных Штатах. С помощью своего усилителя в сочетании с изобретением Fathometer, электромеханического измерительного прибора, он смог разработать средства измерения как очень мелкой, так и очень глубокой воды одним и тем же инструментом. Его толщиномеры повысили эффективность гидрографических изысканий для береговой и геодезической службы, а также оказались очень ценными для индустрии морского судоходства.Его термин, фатометр, был адаптирован Submarine Signal Corporation и стал стандартным термином для многих различных типов инструментов для измерения глубины в течение следующих 30-40 лет. Его инструменты помогли очертить большую часть континентального шельфа и склона Соединенных Штатов и их территорий, а также большую часть глубоководного моря, в частности северо-восток Тихого океана, срединно-атлантический шельф и склон и Мексиканский залив.

Эхо дает глубину океана

Доктор.Герберт Гроув Дорси
Главный инженер-электрик,
Побережье и геодезическая служба США

Радио-разговор, представленный в пятницу, 16 сентября 1932 года, под эгидой Научной службы по системе радиовещания Колумбии.

ПРИВЕТ ВСЕМ! Привет всем! ЗВУЧИТ ЗАБАВНО, не правда ли? Звучит забавно, не правда ли? ЭХО! Эхо! Да, я собираюсь поговорить с вами об эхе.Эхо, которое создается отраженными вам звуками, слышно со всех сторон и всеми, вы так привыкли слышать их, что их редко замечают, если только эхо не слышно через значительный промежуток времени после того, как звук произведен. В комнате с голыми стенами мы слышим эхо так быстро, что в результате возникает реверберация, и тратятся значительные деньги на предотвращение реверберации в студии вещания.

Поскольку эхо настолько распространено, вы вряд ли поверите, что эхо-сигналы полезны и могут сэкономить время и деньги, а также повысить безопасность на море.

Безопасность на море была у всех на устах после трагической катастрофы корабля «ТИТАНИК» двадцать лет назад. Как можно было сделать море безопаснее? как мы могли знать, когда айсберги могут быть достаточно близко, чтобы вызвать опасность? Многие умы были обращены к решению этой проблемы и, по крайней мере, в одном — на возможность получения подводного эха от айсберга звуком, производимым в воде. Эксперимент на самом деле проводил профессор Реджинальд А. Фессенден, и вопрос о том, получал ли он эхо от айсберга, в протоколе не указывается.Но ему все же удалось получить эхо со дна океана, что, возможно, было важнее, потому что у моря всегда есть дно, а айсберги не встречаются на каждой маленькой летней прогулке в море.

В то время как вы так легко получаете эхо в воздухе, вы будете удивлены, узнав, что в воде вы можете услышать их легче, потому что звук в воде распространяется лучше, чем в воздухе, распространяется все быстрее и дальше. Он проходит через воду настолько быстрее, примерно в четыре с половиной раза, что нелегко измерить глубину мелководья методом эха, потому что временной интервал такой короткий.В воде звук распространяется со скоростью около 4800 футов в секунду, и, поскольку глубина сажени составляет шесть футов, звук будет опускаться и возвращаться на глубину 400 саженей за одну секунду или на глубину в одну сажень за одну четырехсотую секунды, что составляет всего две с половиной тысячных секунды. Мы думаем, что секундомер с точностью до одной пятой секунды работает очень быстро. Раньше это было последнее слово в определении времени скачек, но в наши дни, когда мы так много слышим о долях секунды, это слишком долго даже для скачек!

Измерение глубин океана, вероятно, так же старо, как искусство управления парусными судами, для Геродота около четырехсот лет до н.С. упоминает о нанесении смазки на дно грузила, чтобы поднять образец дна. Никаких практических улучшений не производилось в течение 23 столетий, пока лорд Кельвин не применил идею напорных трубок, точность которой была еще более усовершенствована командующим Г. Т. Рудом из Службы береговой и геодезической службы. Хотя метод Фессендена мог работать на большой глубине, он был громоздким, требовал от опытного наблюдателя использовать наушники и внимательно слушать, чтобы отличить эхо от шума воды, и было абсолютно невозможно измерить с его помощью мелкие глубины.Капитанов судов это не интересовало, и коммерческой деятельности не было. Хотя было предпринято несколько попыток создать что-нибудь получше, модель Фессендена практически бездействовала до 1922 года, когда компания Submarine Signal Company поручила решению этой проблемы двух своих инженеров, Р.Л. Уильямса и меня. Уильямс был инженером-механиком, незнакомым с радио, а я только что закончил эксперименты с громкоговорителем для радио, который теперь так широко используется. Естественно, мы взялись за решение этой проблемы по-разному: он держался за механические устройства, а я пытался все настроить и усилить слабое эхо.Это желание усилить было высмеяно, потому что считалось непрактичным пытаться использовать усилительные лампы на корабле, если только под постоянным контролем оператора беспроводной связи. Конечно, усиление помогло и оказалось единственным путем к успеху. Во время экспериментального рейса на корабле CALAMARES капитан спросил меня, могу ли я измерить небольшие глубины, и сказал: «Когда вы сможете измерить шесть-десять морских саженей, вы что-нибудь сделаете!» Вскоре после этого я разработал визуальный метод следующим образом.

В одной части оборудования, называемой индикатором, находится небольшой двигатель с регулятором, который через систему шестерен вращает черный диск четыре раза в секунду. К задней стороне диска прикреплена крошечная неоновая трубка, всего лишь небольшое издание той же самой, что используется в рекламных вывесках, и когда она загорается, ее красный свет светит через прорезь на диске, но загорается только время от времени. . Перед диском находится лист стекла, на котором нарисована круглая шкала с отметками от нуля до 100 саженей.Каждый раз, когда неоновая трубка проходит нулевую точку шкалы, электрический ток проходит через эхолот, прикрепленный к днищу корабля, и издается звук в виде короткого свистка на две октавы выше середины C, например: насвистывая короткие гудки в течение двух секунд), в воду проходят только эти звуки. Ни один провод не опускается, ничего не роняется, соединение с днищем не производится. Сами звуки выполняют свою работу, отражаясь от дна океана в виде эха.

Когда эхо возвращается на корабль, оно «слышится» приемником подводных звуков или электрическим ухом, как его можно было бы назвать, и усиливается с помощью термоэмиссионных трубок, подобных тем, через которые вы сейчас слышите мой голос, увеличивает громкость эха, так что электрическая энергия заставит крошечную неоновую трубку сделать единственную яркую мгновенную красную вспышку света, когда трубка вращается вместе с диском.Эта вспышка будет светить через стекло напротив какой-то отметки на шкале, например, шести саженей, если это будет глубина воды, через которую проходит корабль. Четыре раза в секунду красный свет мигает на глубине шести саженей, таким образом измеряя интервал времени всего в пятнадцать тысячных долей секунды, и вы читаете глубину так же легко, как время на часах … Теперь, когда корабль проходит через более глубокие воды , через более поздние интервалы будут появляться красные вспышки, заставляя показания перемещаться по шкале, показывая увеличивающуюся глубину. Конечно, при переходе от глубокой воды к мелководью красные вспышки будут следовать за шкалой как назад, так и вперед. Если глубина увеличивается до более чем ста саженей, рукоятка поворачивается и переключается на более медленную скорость и другую шкалу, так что, хотя показания приходят реже, глубины могут быть измерены до 3000 саженей или более, почти 31/2 мили. воды.

Поскольку прибор измеряет сажени, я назвал его «Фатометр», и поэтому он теперь используется на сотнях кораблей, измеряющих сажени, когда капитан пожелает.Раньше ему приходилось замедлять движение кораблей, если вода была мелкой, или останавливаться, если она была глубокой, а теперь он нажимает кнопку, включается жиромер и после нескольких чтений, чтобы убедиться, что у него много воды. он нажимает другую кнопку. Все это делается за несколько секунд, даже при глубине тысячи саженей! Используя метод опускания троса для измерения этой глубины, судно должно быть остановлено по крайней мере на полчаса, в то время как теперь оно может двигаться на полной скорости от двадцати до тридцати узлов и в любую погоду, днем ​​или ночью. Имея толщиномер прямо в рубке, капитан не беспокоится о глубине.

В Службе береговой и геодезической службы США мы используем фатометры на тринадцати судах для определения глубины океана. Поскольку мы можем управлять судами на полной скорости, мы можем получить намного больше зондирований, чем раньше, не только удвоив скорость гидрографических съемок, но и получив так много больше зондирований, что мы сможем делать карты лучше и быстрее при меньших затратах, чем при первом. более медленные методы.При скорости корабля десять узлов и четырех зондирований в секунду глубина получается примерно через каждые четыре фута, так что теперь обнаруживаются даже небольшие изменения гребней и долин, которые могли бы не быть замечены старыми методами. Время от времени наши корабли останавливают и проводят очень тщательные измерения с помощью проволочного и свинцового грузила, а также измеряют серийные температуры воды, чтобы получить точную поправку на фатометре, чтобы он оставался калиброванным как точный прибор. Небольшой ковш на конце провода поднимает образец дна.Фатометр не может этого сделать, но, наблюдая за красными вспышками, он может получить некоторое представление о дне, поскольку от каменистого дна эхо менее регулярное, чем от гладкого.

По мере того, как в наших картах приводится более подробная информация, навигаторы находят их гораздо более полезными, чем просто дорожные карты направлений на море. Дно редко бывает плоским для значительной площади, и, если штурман потерялся в тумане, он может оставить свой фатометр на несколько минут, отметить показания на листе тонкой бумаги и, перемещая его по карте, он найдет какая-то линия, на которой его зондирование будет совпадать с показаниями карты, сохраняя его параллельным его курсу, определяя не только его положение и направление движения, но и скорость.Таким образом, «в паре ореховых скорлупок», как сказал бы Энди, «он знает, где он находится». Показания фатометра при движении на быстро меняющейся глубине настолько ярки, что это почти все равно, что видеть, как дно поднимается и опускается, как холмы и долины на обочине дороги, когда вы едете на автомобиле. Конфигурация дна океана мало чем отличается от поверхности суши; иногда меняется так быстро, что почти напоминает скалы, частоколы и каноны. Я измерил склоны Китайского моря и Тихого океана около Сан-Франциско, которые имеют примерно такой же средний уклон, как горы у побережья, в то время как дно океана к востоку от северной Флориды, имея пологий уклон в сторону Испании, составляет такой же плоский, как и сам штат Флорида.

Как вы думаете, что рыбы думают обо всем этом свисте? Что ж, наблюдая за ними в чистой воде, когда впервые включается фатометр, они кажутся испуганными и убегают от звука; но через десять-пятнадцать секунд они привыкают и как обычно плавают вокруг корабля. Собака-рыба может попытаться лаять на нее — кто знает?

Геродот, вероятно, знал об отголосках, а также о смазке на дне грузила, но я хотел бы понаблюдать за его реакцией на фатометр во время плавания по Эгейскому морю.

Образец цитирования: Дорси, Герберт Гроув, главный инженер-электрик, Служба береговой и геодезической службы США. 1932. Echoes Gays Ocean Depths: Radio Talk, представленный в пятницу, 16 сентября 1932 года, под эгидой Научной службы по Колумбийской радиовещательной системе. Science Service, Columbia Broadcasting System, Вашингтон, округ Колумбия. Неопубликованный мимеограф. Проводится Центральной библиотекой NOAA.

Примечание к транскрипции: типизированная стенограмма подготовлена ​​сотрудниками Центральной библиотеки NOAA в апреле 2002 г.

SyQwest — однолучевые эхолоты

Гидрографические эхолоты используются для измерения глубины морского дна с использованием свойств акустических волн. Принцип действия эхолотов является основным — путем измерения времени двустороннего распространения акустических волн, передаваемых на поверхность моря, и волн, отраженных от морского дна.

Эхолоты подразделяются на два типа; Однолучевой эхолот (SBES) и многолучевой эхолот (MBES).Названия «одиночный» и «множественный» связаны с количеством измерений точек глубины, собранных одновременно.

Однолучевые эхолоты (SBES)

Syqwest Inc. предлагает полную линейку высококачественных доступных однолучевых эхолотов на выбор для приложений гидрографической съемки.

Системы

SBES были разработаны около 80 лет назад и внесли значительный вклад в важные первичные океанографические открытия и разработки.SBES по-прежнему широко используются при гидрографических съемках. SBES может измерять только одну точку на каждую излучаемую акустическую эхо-волну (эхо). Характеристики SBES определяются углом луча и частотой передаваемой акустической волны от преобразователя, а также многими другими параметрами гидролокатора, которые могут быть выбраны для обеспечения возможностей глубины воды от менее 1 метра до полной глубины океана.

Руководство по выбору продукции

Продукт Глубина воды Встроенная запись термограммы
Bathy 500-HD <= 1000 метров Есть
Bathy 500-HD ДВОЙНОЙ <= 1000 метров Есть
HydroBox HD SC / DF <= 1000 метров
EchoBox / B1500 C <= 5000 метров
Bathy-2010 Полная глубина океана

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *