Эхолот, теория и практика эхолокации

Если цену и технические навороты эхолота оставить в стороне, то механизм работы данного устройства выглядит так. Сначала формируется электрический импульс в блоке управления, далее импульс передается на датчик. Затем происходит преобразование электрического импульса в ультразвуковую волну, угол направления которой перпендикулярен поверхности воды. Волна проходит сквозь воду, достигает дна, отражается от него и возвращается назад. В конечном итоге ультразвуковая волна преобразуется назад в электрический импульс и обрабатывается блоком управления. Если на пути волны до дна встретились какие либо препятствия (рыбы, водоросли и т.п.) то информация о них также будет включена в итоговый сигнал, который получит датчик. После обработки сигнала блоком информация выводиться на экран справа в виде столбца. Последовательность таких сигналов и формирует изображение, которое перемещается по экрану справа налево.

Важным моментом в работе любого эхолота является скорость перемещения лодки, при которой он будет корректно отображать ситуацию под водой. Излучатель эхолота не отправит следующий импульс, пока не будет получен предыдущий.

Если учесть то, что в наших краях в основном небольшие глубины, где используются бытовые эхолоты, важным фактором становится скорость обработки сигналов процессором эхолота. Модели современных эхолотов работают на скоростях от 10 до 80 км/ч. Если хотите окунуться в расчеты то вот вам данные. Звуковая волна в воде распространяется со скоростью 1500 м/с. Скорость перемещения в лодке и глубину подставляете и получаете нужную цифру. Кроме быстродействия эхолота обязательно нужно смотреть на его дисплей, точнее на разрешение. Высокое разрешение по вертикали позволяет отображать мелкие объекты и поэтому 160 пикселей (или точек) уже вполне хорошее, а если 300 или 320 то такого точно будет достаточно. Разрешение по горизонтали это по сути история сканирования. Если вы используете эхолот на малых скоростях, то вам будет вполне достаточно и 160 пикселей, для больших скоростей лучше купить эхолот с разрешением по горизонтали 320.

Датчики и углы обзора эхолота

Эхолоты могут быть 1, 2, 3, 4 и 6 лучевые. Также бывают и 3D эхолоты (к примеру эхолоты Humminbird). Количество лучей зависит от типа датчика. Основа любого датчика эхолота это искусственный кристалл циркона свинца или титаната бария. Размер и геометрическая форма кристалла и определяют на каких частотах и со сколькими лучами будет работать датчик. Кроме количества лучей обязательно обратите внимание на пиковую и среднюю (RMS) мощность, частоту работы датчика и угол обзора. От части по пиковой мощности можно узнать максимальную глубину эхолокации. Польза от знания средней мощности так же есть. Чем меньше отношение пиковой и средней мощности тем на более больших скоростях сможет работать эхолот.

Современные эхолоты чаще всего используют частоты 50 и 200 кГц. Частота 50 кГц перекочевала в обычные эхолоты от морских судов. У этой частоты большой угол охвата и большая глубина сканирования, но низкое разрешение и плохое определение малых объектов, а также большая чувствительность к помехам. Датчики с 200 кГц предназначены для малых глубин и больших скоростей, они хорошо определяют мелкие объекты и не так чувствительны к помехам, но у них маленькая глубина сканирования и узкий угол охвата (обзора).

В теории звуковая волна, запущенная датчиком, распространяется в воде во все стороны, но ее распространение не является равномерным, т.к. датчик у нас узконаправленный. Мощность сигнала по центральной оси максимальна, чем дальше от этой оси, тем меньше его мощность и совсем на краях сигнал уже невозможно отличить от помех. Угол охвата принято измерять по уровню -10 дБ, т.е. на периферии мощность сигнала в 10 раз меньше чем на центральной оси. Но не стоит думать, что чем больше угол охвата, тем лучше в любом случае. К примеру глубину эхолот определяет по самой высокой точке дна, которая попала в конус луча. И если у 200 кГц датчика с углом 20 градусов на глубине в 10 метров пятно луча будет диаметром 3,5 метра, а у 60-ти градусного 83 кГц пятно будет уже 11,5 метров. Так вот первый может пропустить яму шириной не более 3,5 метров, а второй уже 11,5 метра. Разница ощутима, не правда ли? Небольшой угол охвата у датчика даст более точную картину дна.

Сегодня эхолоты все чаще используются не для сканирования дна, а для поиска рыбы, они так и называются – рыбопоисковые эхолоты (рекомендуем посмотреть эхолоты Lowrance). И для этих целей чаще всего используют двухлучевые датчики. К примеру датчик с частотой 200 кГц и углом 20 гр. сканирует дно, а 83 кГц и 60 гр. занимается поиском рыбы. Центральная ось у обоих лучей одна. На экране рыбы опознанные разными датчика обозначаются по разному. Опознанные узким лучом символы закрашиваются темным, а широким символы прозрачные. Но двухлучевой эхолот не может точно определить положение рыбы, слева она или справа от лодки. С этим справится уже трехлучевой эхолот. Кроме глубины, на котором определилась рыба будет обозначение L или R.

Для более точного определения местоположения рыбы используются четырехлучевые эхолоты. Они отлично подойдут для троллинга (ловли на дорожку). Но в таком эхолоте лучи находятся не на одной оси. Два луча работают как и у двух лучевых эхолотов, а вот два других сканируют под небольшим углом к центральной оси. Частота боковых датчиков обычно 455 гКц, угол 45 градусов. Экран таких эхолотов разделен на три части. В верхней показывается стандартная информация от двухлучевого датчика, а внизу слева и справа данные от высокочастотных боковых датчиков.

Самую полную информацию даст шестилучевой эхолот или 3D эхолот. У него датчик с шестью независимыми излучателями, угол охвата у каждого 16 градусов. Соседние лучи перекрывают друг друга и итоговый угол равен 53 градусов. Такой эхолот максимально точно показывает рельеф дна и расположение рыбы. На экране отрисовывается трехмерная картинка.

Что отображает эхолот на экране

Эхолот это ни в коем случае не телевизор, хотя что то похожее в них есть. Эхолот работает только в движении (смотрим теорию чуть выше). Если лодка стоит на месте и соответственно датчик неподвижен, то на экране вы увидите прямую линию, т.к. сигнал все время будет один и тот же.

Здесь вы видите экран эхолота Humminbird Matrix12. Практически все эхолоты умеют измерять глубину и эти данные они выводят на экран (45 ft-футов). Также у большинства есть встроенный термосенсор в датчик. Температура измеряется в поверхностном слое (56 F по фаренгейту). Если если еще и GPS датчик, то еще вы увидите и скорость своего перемещения (3,1 mph – мили в час). Напряжение питания выводиться внизу по центру (14.0 V). В правом нижнем углу диапазон глубины (60), он выбирается автоматически или вручную. Числа над символами рыб – это на какой глубине они были обнаружены.

Рельеф дна отрисует достаточно точно любой современный эхолот, а вот структуру дна нет. В этом случае все зависит от экрана и мощности эхолота. Для наших глубин большинству эхолотов вполне хватает мощности, а вот с качеством экрана могут быть проблемы. Для более менее нормального отображения структуры дна будет достаточным разрешение в 240 пикселей по вертикали и 4-х оттенках серого. Самым лучшим будет эхолот с цветным экраном. Цветные эхолоты разные структуры дна окрашивают в разные цвета. Но и у ч/б эхолотов есть методы отображения структуры дна.

• White Line – Белой линией на поверхности выделяются самые сильные сигналы, отделяя тем самым придонные структуры от твердого дна.

• Structure ID – Темным отрисовываются сильные отраженные сигналы, слабые светлым оттенком.

• Inverse – Сильные сигналы наоборот показаны светлым. Помогает определить именно слабые сигналы.

• Black – Отображает твердое дно без придонные структур. Используется для точного определения рельефа дна.

Для точного определения придонных структур, в которых может прятаться рыба (а это каряги, растительность, топляки) необходим уже экран с 300 пикселями по вертикали и 10 оттенками серого. Хорошо если эхолот может определять термоклин (граница водных слове с разной температурой). Термоклин может помочь в поиске рыбы.

Рыба на экране эхолота может отображаться или дугами или символами. Системы идентификации рыб совершенствуются с каждым годом и в основе их лежит главный принцип: у каждой рыбы есть воздушный пузырь, он дает очень сильный отраженный сигнал и по уровню этого сигнала можно достаточно точно определить размер рыбы. Но это только принцип, по факту каждый производитель использует массу параметров для определения типа и размера рыбы. Рыба отображается тремя символами обычно: большая, средняя, мелкая.

Дополнительные функции эхолотов

Эхолот в современном представлении это уже не просто прибор для определения глубины. Сейчас он с легкостью определяет структуру дна, придонную структуру, размеры и типы рыб, температуру воды.

Кроме всего этого эхолоты могут оснащаться дополнительным датчиком бокового обзора. Он показывает данные в стороне от текущего курса судна. Дополнительный беспроводной датчик Смарт Каст показывает рельеф дна и рыбу на расстоянии до 30 метров от стоящей лодки. Он также может использоваться при ловле с берега, т.к. не требует постоянного движения. Дополнительный датчик скорости показывает вашу текущую скорость и измеряет пройденное расстояние. Барометрический датчик – показывает данные о давлении воздух, по которым косвенно можно судить о погоде и прогнозировать ее изменения. GPS навигатор и картплоттер показывают ваше текущее местоположение на подробных картах местности, позволяют сохранять координаты с данными о глубине, траектории вашего движения.

7 лучших эхолотов с GPS

Эхолот – устройство для сканирования рельефа водоёма. Включает передатчик и приёмник звукового сигнала. Позволяет определить глубину водного бассейна, обнаружить ямы, банки, мели. Узнать о местонахождении отдельной рыбы или косяка. Отдельные модели снабжены электронным блоком с целью автоматизации обработки полученных данных и возможности составления топографической карты подводного рельефа. Функция GPS помогает ориентироваться на водной глади, определять берег в условиях плохой освещённости, тумане, шторме, отметить клёвые точки, вычислить скорость перемещения и дистанцию до конечной цели путешествия.

Garmin Striker 4 – бюджетный вариант эхолота

Компактный прибор с набором основных функций, эхолокация дна водоёма, определение глубины, обнаружение топляков, коряг, отмелей, общее сканирование рельефа. Предельная дистанция по вертикали достигает полукилометра в пресной воде и двухсот – морской.

Эхолот способен зафиксировать подводных жителей, включая рыбу. Осуществить достаточно подробную детализацию объекта в стоячем и подвижном состоянии.

Свойство навигации определит текущее месторасположение самого рыбака, зафиксирует в памяти уловистые места, проложит маршрут, составит карту.

Плюсы:

• Недорогой, простой в применении, малые размеры и вес.
• Достаточно чётко рисует дно, отмечает подводные коряги и мели.
• Видит рыбу, бобров, ондатр. Работает по движущимся с небольшой скоростью, объектам.

Минусы:

• Маловат экранчик, иногда напрягает зрение.
• Карт нет, отсутствует возможность загрузки.

LOWRANCE HOOK-4 – трансдьюсер в комплекте

Эхолот с функцией DownScan – чёткое определение структуры дна водоёма. Технология пригодится для ловли рыбы на озёрах, реках и водохранилищах со сложным дном, наличием мелей, отмелей, промоин и ям.

Определит каменистые отложения, затопленные сооружения, промышленные конструкции, лодки, катера, деревья, коряги.

Встроенный трансдьюсер работает с четырьмя лучами на глубине до 300 метров в пресной воде. Эхолот оснащён цветным дисплеем 4.3 дюйма, имеет модуль GPS навигации. Последнее свойство важно для уверенной ориентации на незнакомой местности.

Плюсы:

• Точность идентификации рыбы, прорисовка сложной структуры дна.
• Очень приемлемая цена для такого набора характеристик.
• Влагозащищённый корпус, яркий цветной экран.

Минусы:

• Работа с источником питания через кабель, что неудобно в тёмное время суток.
• Немного не хватает размера экрана при работе в сумерки.

HUMMINBIRD PIRANHAMAX 196CXI – оснащён TFT- дисплеем

Гидролокатор с модулем GPS-навигации. Оснащён цветным экраном с высокой степенью разрешения.

Наряду с двулучевым сканированием, позволяет осматривать дно водоёма с высокой точностью воспроизведения. Предусмотрены функции анализа структуры основания, определение истинных размеров рыбы, варьирование масштаба, очерчивание дна чёрной линией.

Прибор показывает температуру, подсвечивает экран, изменяет чувствительность восприятия. Смонтирован звуковой сигнал по достижении необходимой глубины и обнаружения рыбы. Поставляется с русифицированным меню.

Плюсы:

• Яркий экран, настройка изображения, ночная подсветка.
• GPS-навигация, построение маршрута, фиксация точек с наличием рыбы.
• Русифицированное меню с подробным описанием настройки и эксплуатации.

Минусы:

DEEPER SMART SONAR PRO+ – беспроводной

Отличие – беспроводная связь посредством Wi-Fi или Bluetooth со смартфоном или планшетом, оснащённые системой Android или iOS.

Эхолот позволяет сканировать участки дна, осуществлять поиск рыбы, находясь на берегу, в лодке, на мосту или пирсе на расстоянии до 100 метров до эхолота. Обладает водонепроницаемым герметичным и прочным корпусом, имеет малый вес.

Фиксирует глубину, показывает расположение крючка с насадкой или мормышку. Подсказывает рыболову наличие рыбы. Предусмотрено фиксация в памяти текущего расположения, рисует картинку дна.

Плюсы:

• Мобильность, отсутствие кабельной привязки к источнику питания, удалённое сканирование.
• Малые габариты, лёгкий, доступная стоимость.
• Точная фиксация расстояния, улавливает даже небольших рыбёшек.

Минусы:

• При солнечных бликах, без шнура, невозможно уточнить местонахождение эхолота.
• Риск отсоединения во время заброса.

Raymarine Dragonfly 4 PRO – картплоттер

Прибор оснащён передовой технологией CHRIP, позволяющей с фотографической точностью воспроизводить самый сложный рельеф дна подводного мира. Встроена дополнительная функция Wi-Fi для связи со смартфоном рыбака, позволяющая проводить наблюдения на удобном расстоянии.

Прибор оснащён ярким экраном с антизапотевающим покрытием. Предусмотрена навигация карт Navionics или C-MAP 4D. Встроенный модуль GPS помогает ориентации на местности, составляет маршрут, наносит маркеры на приглянувшиеся места.

Плюсы:

• Поддержка карт, функция Wi-Fi, яркий не запотевающий экран.
• Удобное, понятно меню. Возможность подстраивать чувствительность.
• Качественная сборка, простое освоение.

Минусы:

• Технические характеристики хороши, но экран по размерам не дотягивает, ещё бы дюйм диагонали добавили.

LOWRANCE ELITE-5 – диагональ пять дюймов

Картплоттер-эхолот с встроенной внутренней GPS-антенной. Предусмотрено совместимость с картами, последующими обновлениями и загрузками новых электронных документов.

Встроена функция для работы с загруженной информацией и возможностью составлять собственные картографические изображения с высокой точностью. Полученные данные по результатам эхолокации отображаются на большом цветном экране.

Имеется возможность наложения картинки нижнего сканирования на очищенный от посторонних шумов снимок.

Плюсы:

• Большой экран, качественная прорисовка дна с показом коряжек, камней.
• Прост в обращении, понятное меню.
• Поддерживает карты, можно свои нарисовать и сохранить с пометками.

Минусы:

• Хороший аппетит на электричество, приходится брать запасной аккумулятор.
• Переход на другой уровень глубины постоянно требует поднастройки.

SIMRAD GO5 XSE – многофункциональный прибор

Эхолот с встроенным GPS-навигатором. Оснащён многочисленными функциями: сканирование донной поверхности, прорисовка рельефа, определение мелей, затопленных конструкций, коряг.

Использован специализированный способ санирования с целью применения на скоростных водных средствах передвижения.

Прибор поддерживает большинство карт, позволяя выбрать необходимую для данной местности. Встроен Wi-Fi, предоставляющий выход в облачный сервис посредством смартфона или планшета. Предусмотрена возможность подключения к местной электронной сети для контроля за состоянием лодочных моторов.

Плюсы:

• Выполнение функции эхолота, навигатора и контроллера за лодочным мотором, уровнем топлива.
• Прекрасно работает на движущейся лодке.
• Видит дно, структуру, показывает топляки, отслеживает проплывающую рыбу.

Минусы:

• Цена, далеко не всякий любитель-рыболов отважится на покупку устройства.

Если вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter