Основные функции эхолотов.

Датчик эхолота излучает узконаправленный ультразвуковой сигнал в воду и получает обратно отраженный сигнал от плавающих предметов, рыбы и донной поверхности. Процессор прибора обрабатывает и отражает полученную информацию на экране.

Практически все выпускаемые сегодня эхолоты, позволяют определить текущую глубину, отобразить на экране рельеф дна, показать наличие и глубину расположения рыбы и примерно оценить ее размеры.

Приборы дают возможность рыболову увеличить любой интересующий участок водной толщи для более детального просмотра.

Большинство моделей эхолотов определяют плотность дна, вернее его отражающую способность. Простые и дешевые модели эхолотов имеют один зондирующий луч.

Ширина луча, как правило, находится в диапазоне от 9 до 24 градусов. Простота конструкции не подразумевает никакого расширения возможностей этих приборов. Таких моделей эхолотов достаточно для поиска ям, перекатов, гряд и просмотра особенностей рельефа дна, над пройденным Вами участком.

Поиск же рыбы этими приборами малоэффективен, т.к. зона действия луча крайне узкая. Так например, ширина луча на глубине 10 метров у 9 градусного эхолота составляет всего 1.6 м, а у 24 градусного - 4.3 м.

Более дорогие модели эхолотов имеют два или три зондирующих луча. Суммарный угол обзора этих приборов достигает 45-90 градусов. На той же глубине 10 м ширина зоны поиска у дна составляет для прибора с лучом 45 градусов - 8.5 метров, а для 90 градусного - уже 20 м.

Эти приборы, как правило, имеют возможность для подключения дополнительных датчиков: бокового обзора, температуры и скорости. Дополнительные датчики позволяют просматривать водную поверхность на расстоянии до 50 метров по бортам судна и определять скорость и пройденный путь за определенное время.

Обладая всеми возможностями дешевых моделей приборов, они наиболее приспособлены для поиска рыбы, а по отношению цена/возможности являются наиболее оптимальными. Одними из самых дорогих являются трехмерные эхолоты.

Незначительно отличаясь по техническим характеристикам от приборов второй группы, они позволяют более подробно отображать расположение подводных объектов и рельеф дна, представляя полученную информацию в виде трехмерной картинки.

С ними можно определить на каком удалении, слева или справа от лодки находится рыба. В комплектацию этих приборов обычно входит датчик температуры и скорости, при подключении которого возможно и определение расстояния до оставленных позади судна объектов.

Приборы этой группы имеют улучшенный жидкокристаллический экран больших размеров. Несколько обособленно стоят впередсмотрящие эхолоты Interphase.

Эта самая современная американская разработка пока мало известна большинству рыбаков. Находясь в той же ценовой группе, что и трехмерные приборы Interphase позволяют сканировать водную толщу на значительном расстоянии (до 360 м) впереди лодки, причем, в реальном времени.

У всех обычных эхолотов, к которым относятся все Humminbird, Eagle, Lowrence, Raytheon, Apelco, BottomLine и др. зондирующий луч направлен вертикально вниз, а изображение на экране получается как сдвинутая во времени картинка.

У впередсмотрящих приборов Interphase используются передовые разработки компьютерной томографии - 90 градусный датчик направлен вперед, а сканирующий луч имеет ширину около 1 градуса.

Это позволяет показать детально рельеф дна, плавающие предметы, рыбу, камни и препятствия впереди судна подобно подводному радару, постоянно обновляя информацию. Таких возможностей нет ни у каких других эхолотов. Владелец прибора получает в свое распоряжение как бы два прибора в одном.

 Первая функция просмотра вперед наиболее эффективно может использоваться для поиска ям, мест установки рыболовных снастей и для предотвращения наезда на подводные препятствия.

Вторая функция - режим просмотра водной толщи под судном, аналогична всем остальным эхолотам второй группы: детальное исследование структуры дна, поиск рыбы.

Очень важной потребительской характеристикой эхолота является качество экрана - его размер, разрешение и количество цветов. Чем больше количество пикселей и крупнее экран, тем более точно изображаются контуры наблюдаемых объектов, тем более мелкие детали доступны наблюдению и тем лучше разрешаются (разделяются) наблюдаемые объекты - элементы контура дна, водоросли, коряги и рыба.

Кроме разрешающей возможности экран характеризуется количеством цветов. Современные черно-белые экраны воспроизводят 10 и более оттенков серого цвета.

Это уже позволяет не только разделить предметы на условно «твердые» и «мягкие» по черному или светло-серому цвету (одного оттенка) их изображений, но и понимать сложные ситуации, когда на экране одновременно изображаются поверхность дна, валуны, растительность, рыба и т.д.

Это достигается благодаря индивидуальному оттенку окраски каждого из наблюдаемых предметов. Но если черно-белое многооттеночное изображение только позволяет различать предметы разной плотности, то цветное изображение делает эти различия существенно более детальными и контрастными.

Важной характеристикой является мощность излучения. Для обеспечения реальной возможности обнаружения рыбы в широком конусе (50-60 град) на малых и средних глубинах необходима мощность сигнала не менее 600Вт. Не менее важна процедура обработки сигнала. Эту процедуру, к сожалению, невозможно проверить при покупке эхолота.

Но на водоеме вы можете протестировать свой эхолот простым способом: современный даже самый дешевый эхолот для рыбалки должен четко фиксировать блесну размером 2-3см. на глубине 5м., на трехметровой глубине должна быть заметна мормышка среднего размера.

Любителям подледного лова рыбы рекомендуется уточнить допустимый диапазон рабочих температур эхолота. А также убедиться в возможности применения предлагаемого источника питания при отрицательных температурах.

Если вы предполагаете использовать эхолот при подледном лове рыбы или с небольшой, например, надувной лодки, рекомендуется при покупке получить консультацию по портативной комплектации эхолота для конкретного способа его применения.

В базовую комплектацию эхолота входит, как правило, стандартный ультразвуковой датчик. Этот датчик является одновременно передающей антенной, излучающей ультразвуковые сигналы,  и приемной антенной, принимающей отраженные ультразвуковые сигналы.

Излучаемые сигналы можно представить в виде пучка «щупов», причем мощность (или  «щупов» максимальна в центре и падает по мере удаления от центрального  направления к периферии.  В результате луч представляется в форме лепестка, как это изображено на рисунке справа.

В технике принято описывать подобные лучи шириной центральной наиболее мощной части луча и дальностью, на которую распространяется эта центральная часть.

Дальностью действия луча принято считать 85% от дальности действия (длины) его центрального«щупа». Углом луча считается угол,  содержащий только те «щупы», которые достигают заявленной дальности действия луча .

Например, если в описании эхолота указано, что угол луча его датчика составляет 20град., а дальность – 200м., то это означает, что «длина щупов» внутри 20-градусного конуса не меньше 200м. и потому гарантированная дальность действия внутри 20-и градусного конуса составляет 200м. 

Но если вас интересуют  меньшие глубины,  то реальный угол обзора эхолота может оказаться существенно шире! (рисунок справа)

Фирма Lowrance Electronics внедряет в свои эхолоты специальную процедуру (ASP) обработки принятых ультразвуковых сигналов, позволяющую на глубинах до 20-30м. при использовании стандартного 20-градусного датчика получить реальный угол обзора до 50-60град.

Кроме стандартного 20-градусного датчика эхолот может быть укомплектован узким 8-и или 12-и градусным датчиком.

Концентрация излучаемой энергии в более узком луче позволяет увеличить гарантированную дальность действия эхолота и, что бывает не менее важно, повысить точность определения рельефа дна.

Ниже приводится упрощенное описание принципов работы любительских эхолотов.         

Каждый из узких ультразвуковых «щупов» распространяется в воде до «столкновения» с препятствием, которым является граница сред с разной плотностью, например, «вода-рыба», «вода-камень», «вода-воздух» и т.д.

«Щуп разбивается» об это препятствие, а его энергия рассеивается во все стороны. Часть этой рассеянной энергии достигает датчика эхолота и фиксируется.

Эхолот фиксирует  расстояние, на котором находится препятствие и мощность отраженного сигнала. На правом краю экрана эхолота формируется столбец со шкалой глубин и наносится штрих на зафиксированном расстоянии.

Цвет штриха соответствует мощности полученного сигнала. При последующем измерении этот столбец без изменения сдвигается на экране на одну позицию влево, а результат нового измерения помещается в освободившийся крайний правый столбец.

И так далее: при поступлении нового измерения все ранее полученные сдвигаются на один столбец влево, а последнее измерение всегда находится на правом краю экрана. Таким образом изображение все время перемещается справа налево.

Справа поступает новая информация, по мере устаревания она сдвигается к левой границе экрана и пропадает.

Если объект достаточно велик и «об него разбивается множество щупов», то изображение этого объекта на экране эхолота представляется в виде полосы.

Это объясняется тем, что расстояния от передатчика до различных элементов объекта отличаются и соответствующие им штрихи заполняют целый диапазон глубин от расстояния до ближайшего элемента до расстояния до самого удаленного элемента.

Поверхность дна, например, на малых и средних глубинах представляется в виде широкой полосы. Верхняя граница этой полосы соответствует ближайшей точке донной структуры.

Расстояние до этой точки и считается глубиной. Нижняя граница полосы  - это расстояние до наиболее удаленной части структуры дна, находящейся в луче.

На любом расстоянии между этими границами обязательно найдется элемент донной структуры, который добавит свой штрих в изображение дна, в результате весь диапазон закрашивается и получается полоса. 

Эту полосу обычно называют «мертвой зоной», т.к. находящаяся в ней рыба не изображается на экране.

Ближним элементом структуры дна может оказаться, например, вершина крупного валуна, находящегося несколько в стороне. Но широкий луч своими периферийными «щупами» фиксирует валун, а рыба, находящаяся прямо под датчиком, но дальше верхней точки валуна, оказывается в «мертвой зоне».

Узкий луч не «захватит» находящийся в стороне валун, и в результате эхолот покажет реальную глубину под датчиком и находящуюся у дна рыбу.

Наличие «мертвых зон» практически исключает возможность использования дополнительных лучей для бокового обзора на малых и средних глубинах.

Реальная дальность бокового обзора любительских эхолотов оказывается очень мала и примерно равна глубине. Действительно, на небольших глубинах реальная ширина луча бокового обзора может составлять 50-60 град. и как бы вы его не направляли  он  вскоре достигает поверхности дна (или поверхности воды).

А на расстояниях, превышающих расстояние до ближайшей точки поверхности дна (или поверхности воды), образуется «мертвая зона». Поэтому боковой обзор  применяется только  на глубоких озерах и у скалистых обрывистых берегов.

Таким образом, не всегда, чем шире обзор эхолота – тем лучше. Как правило, расширение обзора приводит к потере деталей.

Компромиссным решением для глубин до 20-30 метров является выбор стандартного 20-и градусного датчика, которым обычно и комплектуется эхолот. А для комплектации нестандартным датчиком рекомендуется проконсультироваться со специалистами.

При включении эхолота он автоматически выбирает настройки, близкие к оптимальным для    поиска рыбы и определения рельефа дна. Единственными недостатками автоматических настроек являются измерения глубины в футах и включение режима идентификации рыбы.

Но это легко исправляется с помощью меню. Некоторые эхолоты запоминают установленные вами  настройки и они автоматически возобновляются при следующих включениях эхолота.