Основні принципи роботи ехолота

Історія рибного лову обчислюється тисячоліттями. Але кожен раз перед рибаком коштують по суті одні і ті ж завдання — як знайти рибу і як змусити її схопити приманку. Ехолот (він же сонар) не може змусити рибу зробити клювання, та зате він в змозі вирішити проблему пошуку цієї риби. Ви ніколи не зловите рибу там де її немає і сонар компанії Lowrance допоможе вам зробити цей факт очевидним, у прямому розумінні цього слова.

В кінці 50-х років Карл Лоуренс з синами зайнявся дайвингом (diwing — підводне плавання), аби вивчити звички риб, спостерігаючи за ними в їх природному середовищі. Ці дослідження, підтримані на федеральному рівні, показали, що у внутрішніх водоймищах 90% риб зосереджено в 10% водного об'єму. При зміні зовнішніх умов риба переміщається в зручніші для себе місця. Підводні дослідження Лорансов також показали, що для риби велике значення мають: підводна структура (затоплені дерева, водорості скелі, затонулі предмети), температура, течії, сонячне освітлення і вітер. Ці і ряд інших чинників впливають також і на розташування їжі для них (мальків водоростей, планктону). Всі разом ці чинники створюють умови для частого переміщення рибних популяцій.

Тоді як сім'я Лоуренсов займалася вивченням підводного світу, інші ентузіасти рибного лову почали освоювати ехолоти які були побудовані на вакуумних електронних лампах, були, відповідно дуже громіздкими, незручними і не дуже довго працювали від великих автомобільних акумуляторів. Ці сонари сповна задовільно показували лінію дна і великі скупчення риби, але вони ще не могли знаходити окремо риб, що пливуть. І тоді Лоранси поставили перед собою завдання створити компактний сонар, що працює від невеликих батарей, який міг би бачити у воді кожну рибку. За цим рішенням послідували роки досліджень, розробок, роки боротьби і просто важкої праці, аби в результаті з'явився той звичний нам сонар який назавжди змінив світ рибного лову.

Початком нової індустрії можна вважати 1957 рік, коли на ринок спортивного рибного лову був випущений перший сонар на напівпровідникових елементах. У 1959 році фірма Lowrance запропонувала "Маленький зелений ящик" ("The Little Green Box"), який швидко став найпопулярнішим сонаром в світі. Повністю побудований на транзисторах, він став першим успішним ехолотом для спортивного лову, вироблявся аж до 1984 року і за ці роки його випуск склав близько 1 млн. штук.

З 1957 року була пройден дуже довга дорога. Від "Маленького зеленого ящика" до останніх сонарів і супутникових навігаторів, з якими Lowrance залишається лідером в світі спортивного рибного лову.

Принцип дії

Спочатку, під час Другої світової війни, сонар (ехолот) створювався як засіб для боротьби з ворожими підводними човнами. Потім він освоїв мирну професію, але принципово його схема змінилася мало. Основними вузлами сонара є передавач, перетворювач (излучатель\приемник) підсилювач і екран.

Коротко роботу сонара можна описати так. Електричний імпульс від передавача перетворюється перетворювачем (який в даний момент працює як випромінювач) у звукову хвилю, яка поширюється у водній середовищу. Коли звукова хвиля зустрічає на своїй дорозі яке-небудь перешкода, то частина її відбивається і повертається назад до перетворювача який тепер уже працює як приймач.

Перетворювач перетворює відбиту звукову хвилю на електричний імпульс, який посилюється приймачем і виводиться на екран. Так як швидкість звуку у воді постійна (приблизно 1,5 км\сек), то, вимірюючи час між відправкою сигналу і поверненням відбитої ехо-камери, можна визначити відстань до знайденого об'єкту. Протягом однієї секунди цей процес повторюється багато раз.

Найбільш часто використовувана частота випромінювання — 192 кГц, але також застосовується і частота 50 кГц. Хоча умовно ці частоти лежать в звуковому діапазоні (точніше в ультразвуковому діапазоні) вони не чутні ні для людини ні для риби, тому ви можете не турбуватися, що ваш сонар розполохає рибу.

Як вже було сказано, ехолот відправляє і отримує сигнали а потім "роздруковує" эхосигнал на екрані. Оскільки в одну секунду цей процес повторюється багато разів, то на екрані з'являється практично безперервна лінія, що показує профіль дна під рухомим човном. Глибину до дна або, наприклад, до риби, що пливе, сонар легко розраховує, виходячи з відомій швидкості звуку у воді і виміряного ним часу проходження сигналу до перешкоди і назад.

Характеристики сонарів

Аби вважатися хорошим, сонар повинен мати:

• передавач великої потужності

• ефективний перетворювач

• чутливий приймач

• екран з високим дозволом і контрастністю

Це називається загальною вимогою до системи. Всі частини системи мають бути спроектовані для спільної роботи при будь-яких погодних умовах і при будь-яких температурах.

Велика потужність передавача гарантує вам можливість здобуття нормального эхосигнала навіть з великих глибин і при поганому стані води. Ще вона дозволяє вам розглянути дрібні деталі підводного світу наприклад, мальків або донну структуру.

Приймачу доводиться працювати з сигналами в дуже широкому діапазоні рівнів.

Він повинен пригнічувати сигнали дуже великої амплітуди в час роботи передавача і підсилювати дуже слабкі електричні сигнали, які виникають, коли эхосигнал, що повертається, досягає перетворювача.

Він також повинен забезпечувати чітку видимість на екрані близкорасположенных цілей, розділяючи для цього електричні імпульси.

Екран повинен мати високий дозвіл, тобто достатнє кількість пікселів по вертикалі, а також володіти високою контрастністю аби всі деталі на екрані були видні чітко і ясно. Це дозволяє розгледіти на екрані дугоподібні эхосигналы від риб і різні дрібні об'єкти, розташовані під водою.

Робоча частота ехолотів

Більшість сонарів (ехолотів) компанії Lowrance і фірми Eagle працюють сьогодні на частоті 192 кГц і лише деякі використовують частоту 50 кГц.

В кожної з цих частот є свої плюси і мінуси, але для більшості випадків вживання як в прісній так і солоній воді частота 192 кГц дає кращі результати. На цій частоті краще видно дрібні деталі, з нею сонар краще працює на мілководді і в русі на швидкості і, як правило, з нею на екрані виходить менше "шуму" і небажаних эхосигналов. На частоті 192 кГц досягається кращий дозвіл, тобто якщо дві рибини знаходяться близько друг від друга, то на екрані вони в цьому випадку будуть видні як два окремі об'єкти, а не як одна пляма.

В той же час є ситуації, коли краще використовувати частоту 50 кГц. Так наприклад, випромінювання сонара, що працює на частоті 50 кГц (за тих же умов і при тій же потужності), здатне проникати на велику глибину, чим випромінювання на частоті 192 кГц. Це пов'язано з різною здатністю води поглинати звукову енергію, що має різні частоти.

Коефіцієнт поглинання для вищих частот більший, ніж для низьких. Тому частота 50 кГц в основному використовується в глибоководних морських умовах.

Кут расходимости звукових хвиль при використанні частоти 50 кГц більше, ніж у випромінювачів, що працюють на частоті 192 кГц. Широкий кут огляду дуже корисний при русі судна на мілководді, багатому великим кількістю підводних скель і рифів.

Fishfinder: минуле, сьогодення, майбутнє.

.Но, мабуть, найголовніше для рибака — риба. Де вона в теперішній час знаходиться? У яку сторону рухається? На ці питання важко відповісти навіть найдосвідченішому рибакові. А тим більше, якщо ви не прожили поруч з водоймищем все життя, а виїхали на вихідні або провести частину відпустки. Напевно, завжди важко визнати що ловив мов ловив, але.

Тому головним героєм нашої сьогоднішньої розповіді буде Fishfinder ехолот, прилад для пошуку риби.

Прошлі часи коли, виходячи на воду, рибак вважався лише на свої знання і досвід. Сучасні електронні засоби готові представити практично всю необхідну інформацію про координати положення човна пройденном дорозі і відстані до берега або табору, глибині і структурі дна розташуванні ям і мілин.

Одна з найперших виконуваних приладом функцій є визначення глибини. Можливо, багато скептиків скажуть, що глибину можна виміряти і за допомогою жердини, якщо глибина невелика або за допомогою свинцевого вантажу на вірьовці. Можна, безумовно, і так. Але як бути, якщо човен невеликий наприклад надувна, і окрім визначення глибини рибакові потрібно ще і займатися управлінням двигуном або ще якими іншими необхідними справами? А якщо поруч з местомом того, що стосується жердини і знаходилася саме та яма, де стояла риба, а човен з рибаком прошла мимо? Відповісти на ці питання, мабуть, буває важчим, ніж що-небудь зробити на практиці.

Другою важливою функцією ехолота є визначення структури дна. Можна знову ж таки використовувати жердину і по кількості що залишилася на йому грязі або твані також визначати структуру дна. А якщо дно покрите рідким затонулим деревом, а ви збираєтеся використовувати коханий воблер. Питання теж не дозвільне і знову ж таки не єдиний. Можна задати ще. А якщо до жердини нічого не прилипнуло, те дно скелясте або піщане?

Спроби виробити точні виміри глибини були початі більше ста років тому в 1870 році лордом Кельвіном. У 1909 році американські інженери виявили, що акустичний імпульс можна прослухати через гідрофони. Швидкість поширення звуку у воді була вже відома, тому розрахувати поточну глибину не представляло жодних проблем. Тоді ж з'явилося і перше графічний пристрій, що записує свідчення гідрофону. У 1930 році Британське Адміралтейство надало військовим гідрофон моделі 752, конструкція якого вже мала приймач і передавач сигналу в одному корпусі. Відбитий від дна сигнал перетворювався в електричні імпульси, амплітуда яких записувалася на папері. Увага військових до нового приладу спонукало Адміралтейство продовжувати фінансування даних розробок і, в 1937 був виготовлений гідрофон 753 моделі, який мав барабан, що обертався, на який вироблявся запис глибин у міру руху судна.

Подальше вдосконалення блоку виведення інформації дозволило отримати детальніші картинки структури дна. І хоча весь апарат мав розміри невеликої шафи, на картинці вже можна було розрізнити мул і скелясте дно.

В кінці тридцятих років під час випробувань нового приладу MS3 на норвезькому судні під час лову риби дослідники виявили, що прилад реєструє об'єкти, що знаходяться набагато вище за морське дно. Подальше вдосконалення приладу дозволило практично безпомилково визначати скупчення оселедця. Саме тоді, більше шістдесяти років тому, ехолоти вперше стали використовуватися рибаками, поки лише для промислового лову. Одіночную рибу ті прилади визначити не могли, а коштували вельми дорого, про установку такого приладу на любительське риболовецьке судно ніхто і не подумував.

Післявоєнні роки ознаменувалися появою цілого ряду ехолотів тих, що вже мали цифрову шкалу-глибиномір і, значно вдосконалений графічний пристрій. Звільнившись від військового тягаря, американські компанії Raytheon і Lowrance представили на ринок новинку прилади для пошуку риби Apelco і Eagle з електронно-променевою трубкою. "Ехолот-телевізор" відразу ж набув широкого поширення завдяки прекрасній картинці і здібності виробляти деталізацію структури дна. Декілька пізніше в конкуренцію з ними вступили японські Furuno і Koden. Проте, навіть такий величезний крок вперед не звільнив риболовецьку шхуну від фахівця, що володіє знаннями і досвідом по інтерпретації картинки на екрані, оскільки зображення риби на екрані практично не відрізнялося від іншого об'єкту, що знаходиться між дном і поверхнею. Справедливості ради необхідно відзначити, що японські ехолоти з електронно-променевою трубкою, значно вдосконалені, широко використовуються у великотоннажному риболовецькому флоті різних країн і зараз.

Ехолоти покоління шестидесятих вже мали розміри не більш чим коробка від черевик, були вільні від більшості помилок і спотворень якими були багаті їх прародителі. Проте, наш рибалка-аматор, як і раніше самотньо сидів на березі або в човні і покладався лише на свої знання і досвід.

Поява мікропроцесорів принесла подальший поштовх в розвитку ехолотів. На початку 80-х років компанія Lowrance представила на ринок нову модель X15. Прийнятна ціна і високі споживчі якості відповідали більшості вимог рибаків-аматорів, що і зробило цю модель вельми популярною на американському ринку.

Подальше зниження цін на рідкокристалічні монітори привело до розділення приладів для пошуку риби на два класи: кольорові з електронно-променевою трубкою і чорно-білі з LCD монітором.

Apelco XCD600 від корпорації Raytheon, був одним з перших чорно-білих моніторів тих, що з'явилися на ринку. Вже тоді прилад мав функцію ZOOM режим збільшення придонної поверхні, що разом з приголомшливо мінімальними розмірами і визначило значний успіх цієї моделі. З невеликим розривом Lowrance (X35), Furuno (LS6000), Humminbird (LCR400) також представили рибакам свої нові моделі з LCD екраном. В кінці 80-х років Humminbird одним з перших розробив також модель TCR з кольоровим рідкокристалічним екраном. Проте, значна ціна і невеликий розмір монітора не дозволили цієї моделі зайняти гідне місце на ринку. Нова гамма приладів мала невеликі розміри що дозволяло легко встановлювати ехолот навіть на невеликий надувний човен, для експлуатації не вимагалося додаткової спеціальної підготовки, і напевно найголовніше прилади показували на екрані реальну рибу. На початку дев'яностих конкуренція між виробниками ехолотів спалахнула з новою силою. Виробник кольорових ехолотів Koden і Furuno представили своїм потенційним користувачам прилади з восьмикольоровим монітором. Колірна гамма на екрані тепер дозволяла користувачеві зробити певні виводи про щільність грунту або рослинності на дні. Кожен колір на екрані тепер позначав свою щільність. Фахівці Koden розробили прилад для пошуку риби з додатковим датчиком-пілотом. Тепер стаціонарний випромінювати що знаходиться на судні служив для пошуку риби, а датчик-пілот закріплювався на невід і служив для відображення інформації про рибу, що попала туди. Додатковим аргументом служив також і той факт, що зображення на екрані рідкокристалічного монітора чутливіше до різних кутів попадання сонячних променів.

У відповідь ходом виробників ехолотів з LCD монітором стало поява нового ряду приладів з повністю герметичним корпусом і екраном що має чотири грації сірого. Це стало серйозною причиною на користь вибору рибаками саме ехолота з рідкокристалічним монітором. Адже дійсно ехолот з електронно-променевою трубкою має вентиляційні отвори, і встановлювати його на відкрите судно було б, прямо скажемо, ризиковано, особливо при тій, що існує між моделями з різними екранами різниці в ціні в 5-10 раз. Тим паче, що нові моделі приладів для пошуку риби тепер також стали здатні показувати структуру дна. Додавання в конструкцію багатьох моделей ще і екрану супутникової навігації також сприяло збільшенню попиту на прилади з LCD екраном.

Дивіться також

• EM-401
• Як швидко навчитися їздити по Москві
• BOTTOM LINE Fishin' Buddy 1200
• GSM-телефоны SONY CMD-J7/J70
• Raymarine DS500x
• MacCentre Pocket GPS
• MacCentre Pocket GPS