Что такое Эхолот

Первые эхолоты появились еще в 40-х годах прошлого столетия,и использовались далеко не для поиска рыбы и измерения глубин. С их помощью военные суда находили и атаковали подводные лодки противника без непосредственного визуального или гидроакустического контакта. Конструкция эхолотов или «сонаров» (от английского «sonar») тогда была тайной за семью печатями, не подлежащей разглашению.Однако прошло всего несколько десятков лет, и эхолоты вышли на мировую арену уже в качестве совершенно мирного устройства, предназначенного стать глазами рыбака в подводном мире. При этом основные принципы работы этих устройств были сделаны общедоступными.
Содержание:

1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЭХОЛОТА
2. КАКИЕ БЫВАЮТ ЭХОЛОТЫ
3. ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ПРИ ПОКУПКЕ ЭХОЛОТА
4. ЧТО ДОЛЖЕН УМЕТЬ СОВРЕМЕННЫЙ ЭХОЛОТ
5. ЗИМОЙ И ЛЕТОМ
6. ЭХОЛОТЫ — КТО ЛУЧШЕ

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ЭХОЛОТА

Эхолот можно представить как систему, состоящую из микрофона, громкоговорителя и таймера. В основу работы этой системы положен тот факт, что скорость движения звуковой волны в воде составляет 1440 метров в секунду. Зная этот базовый принцип, нетрудно понять, как это работает — излучатель(он же громкоговоритель) посылает звуковой импульс в воду, после чего ведется отсчет времени до возвращения волны к микрофону (приемнику). Время пересчитывается в расстояние до объекта (рыбы, коряги, дна и т.п.), от которого отразилась звуковая волна, после чего эта информация обрабатывается встроенным микрокомпьютером эхолота.

В современном рыбопоисковом эхолоте излучатель и приемник объединены в одном едином корпусе обтекаемой формы- преобразователе. Это позволяет обойтись без лишних соединений и проводов. Активным элементом преобразователя,является выращенный искусственно кристалл (цирконат свинца или титанат бария). Именно этот кристалл осуществляет преобразование одного вида энергии в другой и обратно. Составляющие будущего кристалла сначала смешиваются в жидком виде, потом разливаются по формам.Формы помещаются в специальные печи, где состав под действием температуры превращается в твердый кристалл.

После охлаждения на противоположные поверхности этого кристалла наносятся электропроводящие покрытия, в которые вживлены провода для подключения к передатчику и приемнику. Форма кристалла определяет его рабочую частоту и угол расходимости излучаемых звуковых волн. Для цилиндрических кристаллов (такие используются в большинстве эхолотов) толщина цилиндра определяет его рабочую частоту, а диаметр — угол конуса излучения. Например, для частоты 192 кГц угол излучения равный 20 градусам получается при диаметре кристалла примерно 25 мм. Если диаметр кристалла увеличить до 50 мм, то угол конуса излучения уменьшится до 8 градусов. Чем больше диаметр кристалла,тем меньше расходимость звуковых волн. Вот почему преобразователь с углом 20 градусов меньше, чем преобразователь с углом 8 градусов при той же рабочей частоте.

Что касается рабочих частот эхолотов, то еще на заре их развития были экспериментально выявлены самые оптимальные из них. Для сканирования небольших глубин чаще всего применяют частоту 192 (200) кГц, в противном случае- частоту 50 либо 83 кГц. У каждой из этих частот есть свои плюсы и минусы, но для большинства случаев применения,как в пресной, так и соленой воде, частота 192 кГц дает лучшие результаты. На этой частоте лучше видны мелкие детали, с ней сонар лучше работает на мелководье и в движении на скорости и, как правило, с ней на экране получается меньше «шума» и нежелательных сигналов. На частоте 192 кГц достигается лучшее разрешение, т.е. если две рыбины находятся близко друг от друга, то на экране они в этом случае будут видны как два отдельных объекта, а не как одно пятно.

Как правило, датчик-преобразователь эхолота, вне зависимости от производителя в базовом варианте имеет транцевое крепление (transom mount). Это связано, в частности, с тем фактом, что большинство эхолотов разрабатывается и производится в США, где иную форму крепления датчика используют редко. Однако это не значит, что такой датчик можно использовать только на лодке с транцем.

Во-первых, можно использовать датчик-преобразователь в режиме работы «сквозь» плавсредство, к примеру, на резиновой лодке. Главным и важным условием при этом будет являться отсутствие воздушного зазора между самим преобразователем и дном (его нужно либо приклеить, либо залить водой).

Во-вторых, (Существуют специальные методы крепления датчика, например присоской к борту лодки, в так называемом портативном варианте. Существуют также и иные варианты крепления.

КАКИЕ БЫВАЮТ ЭХОЛОТЫ

На мой взгляд, перед тем, как отправиться за приглянувшейся моделью эхолота, стоит решить, какие задачи предполагается решать с помощью этого устройства. Для начала, следует понимать, что вне зависимости от производителя, эхолот является, в первую очередь, глубиномером, позволяющим на основании измерения глубины строить рельеф дна и только во вторую очередь — средством поиска рыбы. К сожалению, очень часто можно наблюдать ситуацию, когда мощный морской эхолот используется для банальных промеров глубины на замерзшем зеркале водоема, а во все остальное время лежит мертвым грузом в чулане из-за незнания или непонимания всех его возможностей. Итак — четко представляйте, что хотите получить от эхолота — возможно, достаточно и самой простой модели.

У нас наибольшее распространение получили эхолоты двух производителей. Это Humminbird и Lorwance (торговые марки Lowrance и Eagle). Несмотря на то, что приборы этих компаний предполагают решение одних и тех же задач,идеи, заложенные при их конструировании, различны.Humminbird пошла по пути создания модульных, многолучевых систем, без наращивания мощностей излучения. В то же время компания Lowrance, первой вышедшая на рынок портативных эхолокационных систем, идет по классической схеме, предполагающей использование одного, двух, максимум трех лучей, но с более широким углом обзора. При этом нельзя однозначно сказать, какие из конкурирующих моделей лучше. На мой взгляд, своя изюминка, свое ноу-хау есть как у Lowrance, так и у Humminbird.

ОДНОЛУЧЕВЫЕ ЭХОЛОТЫ

Самые простые эхолоты, доступные массовому потребителю — однолучевые. Именно в этой категории наблюдается самый широкий ассортимент, и, как правило,для решения практически любых задач на внутренних водоемах достаточно именно однолучевого эхолота. Обычно, такие модели обеспечивают раскрытие луча от 40 до 60°, при этом, модель работы такого эхолота изображена на рис. 1.

Частота работы однолучевого датчика, как правило = 200 Кгц. Эта частота оптимальна для сканирования толщи воды и поиска рыбы
Фактически, эхолот позволяет исследовать дно и толщу воды под собой и в некотором радиусе вокруг. Как видно из рисунка, чем больше глубина под лодкой, тем больший радиус охвата луча обеспечит эхолот. При этом,зная рабочие параметры конкретной модели несложно посчитать рабочий радиус луча на конкретной глубине. Аналогичным образом работают и системы с забрасываемыми,поплавковыми датчиками SmartCast (Humminbird), обеспечивая,однако, меньший угол обзора.

ДВУХЛУЧЕВЫЕ ЭХОЛОТЫ

Схемы построения двулучевых эхолотов у Lowrance иHumminbird также выглядят схожими. Оба производителя используют так называемую схему «конус в конусе» (рис. 2).

Частоты работы двухлучевого датчика 200 КГц и 50 КГц у Lowrance и 200КГц /80 КГц у Humminbird. Первая частота, как и у однолучевого датчика, оптимальна для поиска рыбы, вторая — для отличного построения рельефа дна
Первый луч, который работает на более высокой частоте,используется преимущественно для сканирования толщи воды на небольших глубинах, он скорее рыбопоисковый. В то же время, второй низкочастотный луч используется для «прощупывания» поверхности дна.

Двухлучевой эхолот будет полезен для тех рыбаков, которые предпочитают рыбачить не только в пресной воде, но и на море. Если однолучевые и двухлучевые модели Lowrance и Humminbird практически одинаковы по структуре построения и возможностям, то многолучевые модели этих производителей существенно отличаются друг от друга.

ТРЕХЛУЧЕВЫЕ ЭХОЛОТЫ

Единственная подобная модель в ассортименте Lowrance — Eagle TriFinder 2 — представляет собой трехлучевую модель работающую по следующей схеме: все три луча работают на частоте 200 КГц, обеспечивая отличное сканирование на небольших глубинах (рис. 3).

Трехлучеаой датчик работает на частоте 200 КГц и обеспечивает огромный охват поверхности дна — до 150 градусов. Кроме того, показывается, в какой из трех (левый, правый или центральный) лучей попала рыба.
При этом, на дисплее эхолота отображается не просто символ объекта, но и его местоположение. Суммарный охват поверхности дна у такого эхолота весьма внушительный — до 150 градусов.

ЧЕТЫРЕХЛУЧЕВАЯ СХЕМА

У Humminbird наиболее распространенными и популярными многолучевыми моделями являются Matrix 47 и Matrix 37. Matrix 37 представляет из себя четырехлучевую модель, представляющую собой незначительную модификацию предыдущего решения от Lowrance (рис. 4).

Фактически, используется стандартная двухлучевая схема, с добавленными боковыми лучами обзора, работающими на прощупывание небольших глубин с использованием высокой сканирующей частоты 455 кГц. По сравнению с трехлучевой схемой от Lowrance, эта схема позволяет более четко разделять объекты в толще воды, но обладает немного меньшим радиусом действия и, в связи с усложнением конструкции, более высокой ценой.

Humminbird Matrix47 является так называемой трехмерной моделью эхолота. Основным отличием от всех остальных моделей является тот факт, что на экране строится не привычная эхограмма, но косоугольная проекция толщи воды и поверхности дна, позволяющая разглядывать данные в более привычной глазу форме.

Для получения подобной картины, микроконтроллер эхолота гибко оперирует данными сразу от одиннадцати лучей,работающих на частотах 455 и 83 КГц. Благодаря подобной схеме можно визуально представить примерное местонахождение рыбы и более детально изучить рельеф дна. При этом суммарная площадь охвата дна не увеличивается по сравнению с выше рассмотренными моделями эхолотов.

ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ПРИ ПОКУПКЕ ЭХОЛОТА

Независимо от марки и модели, в классическом случае эхолот состоит из двух самых важных частей: блока с дисплеем, который показывает всю необходимую информацию и датчика излучателя/преобразователя, который,как правило, предназначен для установки на транец. Исключением являются только лишь тубусные эхолоты Bottom Line, которые представляют собой единый моноблок. Полная комплектность эхолота обычно следующая: дисплейный блок с подставкой, датчик излучателя/преобразователя, транцевое крепление датчика, руководство по эксплуатации прибора.

Друг от друга эхолоты отличаются не только количеством лучей и фирменными технологиями, но и иными немаловажными характеристиками. Например, разрешением экрана (измеряется в точках, чем больше точек, тем четче картинка на дисплее), размером диагонали экрана, мощностью излучателя, защитой от воды (обязательно должна быть IPX-7, допускающая даже погружение в воду), наличием русского меню.

В каждом мало-мальски приличном эхолоте есть режим демонстрации возможностей — симулятор, представляющий собой записанную в память прибора реальную эхограмму. С ее помощью можно сразу же при покупке потренироваться в управлении электронным помощником рыбака,оценить работоспособность устройства. Конечно, можно запускать эхолот и «на сухую», но в этом случае на экране вы практически ничего не увидите, так как сигнал датчика рассчитан на работу в водной среде. Очень важным моментом является вопрос выбора источника питания. Аккумулятором комплектуются только portable (портэйбл, портативные) версии эхолотов,которые поставляются сразу же с фирменным кейсом для переноски (и стоят ощутимо дороже); в стандартную же поставку он не входит; и вот почему: выбирая эхолот, нужно быть готовым к покупке аккумулятора.

Расход энергии прибором сравнительно невелик, поэтому можно смело порекомендовать китайский или тайваньский двенадцати вольтовый источник питания от 4-х до 7-ми амперчасов. Такого «кубика» хватит на несколько дней практически беспрерывной работы. Удобнее покупать аккумулятор отдельно от эхолота в специализированном магазине — это дешевле, и выбор больше. Заряжать такой аккумулятор можно, конечно, и самым обычным автомобильном зарядным устройством, но если обзавестись специальным, с индикатором заряда/разряда, аккумулятор прослужит вам гораздо дольше. Также хочу напомнить, что на зимней рыбалке время работы аккумулятора будет меньше, чем на летней.

ЧТО ДОЛЖЕН УМЕТЬ СОВРЕМЕННЫЙ ЭХОЛОТ

Функции рыбопоискового эхолота условно можно разделить на три группы: определение глубины и формирование рельефа дна, распознавание и выявление рыбы,а также специальные функции. Глубину, практически любой эхолот, за исключением, разве что, Matrix 47, измеряет по одной точке. На экране этой точке соответствует правый край экрана — именно оттуда идет «отрисовка» изображения на дисплее. Точность определения глубины зависит от структуры дна и правильности установки датчика, как правило, погрешность не превышает десятка-другого сантиметров.

Кроме собственно рельефа дна, хороший эхолот должен уметь формировать примерную структуру донной поверхности различными цветами, отделяя плотный грунт от ила и песка. GrayLine, Whiteline, Bottom Black и Structure ID — все эти технологии призваны облегчить распознавание структуры дна для рыбака, а также обеспечить улучшенное отображение донных объектов.

Распознавание рыбы ведется при помощи специальных средств обработки отраженного сигнала. У каждого отдельного производителя свое «ноу-хау», которое является тайной за семью печатями. Обычно эхолот умеет работать в двух основных режимах: режиме автоматического распознавания рыбы (Fish ID, Sonar Echo Enhancement Technology) или без него, когда сигнал рыбы на дисплее отображается дугами. При этом, каким бы совершенным не был эхолот, при работе в автоматическом режиме допускается немалое количество ошибок. К примеру, стайка мелкой рыбешки может быть показана как одна большая рыба, либо рыбой может быть отображен тот объект,который ей на самом деле вовсе не является. Именно поэтому рыбаку крайне желательно переходить к самостоятельной расшифровке данных эхограммы.

ЗИМОЙ И ЛЕТОМ

Будет ли эхолот полезен зимой? Конечно да. Однако, надо знать ряд особенностей его зимнего использования. Во-первых, стоит обзавестись специальным ящиком для переноски; идеально для этого подойдет инструментальный пластиковый ящик. Такой «кейс» стоит утеплить дополнительно пенопластом и поролоном — для того, чтобы аккумулятор был максимально защищен от воздействия низкой температуры. Эхолоту, в общем-то, низкие температуры (до -10 C) не особенно страшны, но, чтобы картинка отображалась четче и не замирала, крайне желательно включить подсветку на полную катушку. Подставку эхолота обычно крепят снаружи ящика, на верхнюю крышку. Вот и вся премудрость — портативный вариант своими руками.

Для нормальной работы датчика зимой известно два варианта: сквозной, через лед и опускание в лунку. Оба решения не лишены недостатков. При работе через лед крайне желательно вмораживать датчик в лед, чтобы исключить воздушную прослойку между льдом и корпусом датчика. Это создает определенные неудобства при частой смене места лова. Кроме того, если лед не слишком чистый, на экране эхолота возникнет большое количество «ложных целей» и шумов. В случае, когда вы опускаете датчик в лунку, посторонних помех не возникнет, но возникнет необходимость в изготовлении специальной штанги держателя и собственно сверлении лунки. Так что выбор методики установки датчика остается на усмотрение владельца эхолота.

Использовать автоматический режим распознавания рыбы зимой не получится. Равно как и изучать рельеф дна. Дело в том, что эхолот строит рельеф дна по точечным измерениям глубины — это означает, что если вы стоите неподвижно на месте и глубина под вами не меняется,эхолот будет отображать дно ровной линией. Рыба,которая будет проплывать в поле зрения луча эхолота,в этом случае, будет также показываться ровными линиями между дном и поверхностью воды. Те объекты, которые активно изменяют глубину, на которой они находятся (к примеру, рыба, подходящая к приманке), будут отображаться в виде ломаных линий. Потренироваться в распознавании объектов можно играя наживкой, эхолот вполне способен распознавать подобные манипуляции и показывать их на дисплее.

ЭХОЛОТЫ — КТО ЛУЧШЕ

Это один из самых часто задаваемых рыбаками вопросов и тема для бесконечных обсуждений. Humminbird или Lowrance ? А может быть, Fishin Buddy? Или китайское техническое «чудо»?

Как сложно решить такой вопрос однозначно — ведь у каждого производителя есть свои технические изюминки, или, к примеру, перспективное соотношение цена/качество. Однако здесь, на мой взгляд, надо смотреть в лицо жизненным реалиям и отказаться от экспериментов, выбирая уже проверенные временем и опытом практического использования модели. Надо понимать, что любая электроника способна выйти из строя — а значит, надо выбрать эхолот таким образом, чтобы не остаться без гарантийного ремонта, технического обслуживания и прочих приятных моментов. К сожалению, очень часто при покупке на это не обращают внимания, получая на руки прибор, лишенный какой-либо поддержки со стороны продавца. Однозначно лучше тот эхолот, который попал к нам легально, со склада производителя.

В случае его отказа не возникнет проблем с заменой или ремонтом, вам смогут оказать консультацию и техническую поддержку. Обязательно обращайте внимание на тот гарантийный талон, который вам выписывают, срок гарантии, не стесняйтесь проверить комплектность, получить инструкцию на русском языке. Помните, что главное не количество лучей, а рабочий и безотказный прибор!