Понимание сонара

Как работает сонар
Существует два типа эхолота – пассивный и активный.
Многие впервые узнали о гидролокаторе благодаря классическим фильмам о подводных лодках, таким как «Охота за «Красным октябрем». Видели ли вы на корабле или подводной лодке оператора с наушниками, который прислушивался к звукам приближающегося судна, чему способствовала превосходная передача звука в воде? Это называется пассивным сонаром. Это односторонняя технология, при которой для ее обнаружения вы полагаетесь на передачу звука от цели.
Технология, с которой вы столкнетесь на прогулочных судах, называется активным гидролокатором. Он использует передаваемые звуковые сигналы для обнаружения рыбы и подводной местности, измеряя время, необходимое эхо-сигналам для отражения от них.
Звук распространяется в воде со скоростью около 1480 метров в секунду, что более чем в четыре раза превышает скорость звука в воздухе, поэтому это эхо очень быстро возвращается к вашей лодке. Время, необходимое для возвращения результирующего эхо-сигнала, дает необходимые данные о расстоянии до цели. Сложный сонар также обнаруживает больше деталей, таких как вероятная твердость материала на местности, а также размер и количество рыбы.
Возвращаясь снова к фильмам, вы увидите изображение активного сонара — это повторяющийся звук медленного звукового сигнала, посылаемого для обнаружения подводной лодки, именно так работало обнаружение судов около 80 лет назад. На прогулочном судне XXI века звуковые волны, которые посылает ваш эхолот, возникают тысячи раз в секунду. В большинстве случаев никакой шум не улавливается ни человеческим ухом, ни рыбой, поскольку сигналы лежат в ультразвуковом диапазоне.
Как я могу использовать эхолот на своей лодке и почему?
Сонар — это собирательный термин, обозначающий оборудование, которое позволяет обнаруживать подводную местность и рыбу в воде. Если вы захотите применить ее на практике, вы найдете эту технологию в следующих типах морской электроники.
Эхолоты глубины или эхо-эхолоты (echo sounders)
Инструменты для отображения вертикального расстояния между вашей лодкой и руслом моря или реки в виде числового значения. Данные о глубине обычно передаются через интегрированные сети, что позволяет отображать глубину под вашим судном в виде числа, а часто также в виде тенденции роста или падения, где бы вам это ни было нужно.
Вы можете установить настраиваемые сигналы тревоги, чтобы получать оповещения, если глубина становится слишком малой. Это полезно при движении, а также при стоянке на якоре в приливных водах. Варианты точной настройки включают в себя возможность «смещать» показания – корректировку разницы между ватерлинией вашей лодки и местоположением датчика, чтобы получить показания глубины, соответствующие ожидаемым значениям на карте.
Возможности эхолота необходимы практически для любого судна, от небольших тендеров до суперяхт. Однако эта технология уже давно доступна, и некоторые агрегаты на старых кораблях не будут работать должным образом, поэтому всегда стоит подумать об обновлении.
Fishfinders

Рыбопоисковые эхолоты предлагают все те же функции, что и эхолот, но добавляют подробное двух- или трехмерное изображение с цветовой кодировкой всего, что находится под и по бокам вашей лодки, либо на отдельном приборе, либо на многофункциональном дисплее (МФД). Это обеспечивает четкое изображение подводной местности, всего, что подвешено или плавает под лодкой, и даже температурных градиентов в воде.
Эхолоты имеют очевидное предназначение для тех, кто ловит рыбу для удовольствия или работы, а также для тех, кто хочет исследовать и понять наш богатый подводный мир. Однако уровень автоматизации современных эхолотов Simrad® и четкость изображения могут значительно улучшить ваш день, позволяя оценить мир под вашей лодкой.
Как следует из названия, рыбопоисковые эхолоты были разработаны преимущественно для того, чтобы вам было проще найти желаемый улов. Сложные изображения того, что находится под лодкой, обеспечиваемые дорогой электроникой коммерческих рыболовных лодок, теперь легко доступны рыболовам с небольших лодок и, как мы увидим далее в этой статье, не только непосредственно под лодкой, но и по бокам.
Однако эхолоты предназначены не только для рыболовов. Даже на самом базовом уровне эхолот может помочь привлечь внимание всех на борту. Они облегчают нормальную навигацию на лодке благодаря панорамному изображению подводного рельефа в режиме реального времени и графическому оповещению о повышении уровня морского дна или русла реки. Для тех, кто любит дайвинг и подводное плавание с маской и трубкой, вы можете составить представление о том, с чем вы ожидаете столкнуться, прежде чем промокнете.
ForwardScan или гидролокатор переднего обзора

Это специальный тип гидролокатора, который посылает звуковые сигналы впереди лодки, чтобы получить изображение подводной местности, к которой вы приближаетесь. Полученные данные отображаются в виде детального изображения с цветовой кодировкой на совместимом МФД.
Такая технология обеспечивает безопасность любого судна. Это особенно привлекательно для тех, кто любит исследовать отдаленные заливы , заливы и русла рек, где картографическая информация может отсутствовать или основываться на старых или плохих исследованиях.
Преобразователь

Какой бы тип эхолотной системы вы ни использовали, вам понадобится общий компонент, называемый преобразователем. Он действует как мощный комбинированный подводный громкоговоритель и чувствительный микрофон. Он одновременно посылает в воду сигналы гидролокатора и прислушивается к эху, которое отражается от морского дна и других подводных целей. Чтобы визуализировать это, представьте, что вы кричите в туннеле, а затем ждете возвращения эха вашего голоса.
Simrad Yachting предлагает широкий ассортимент датчиков глубины и эхолотов, отвечающих всем требованиям: от первичных данных эхолота до трехмерных изображений.
Для поиска рыбы типичны датчики с двойным диапазоном и двойной частотой. Более низкие частоты (50 кГц или 50 000 звуковых импульсов в секунду) используются для более глубоких вод на более широкой территории. Более высокие частоты (200 кГц или 200 000 звуковых импульсов в секунду) лучше определяют цели в более узком луче.
ЧИРП

Использование различных частот для повышения производительности было улучшено благодаря преобразователям CHIRP (сжатый радиолокационный импульс высокой интенсивности). Эта умная технология использует точную схему развертки многих частот в длительном импульсе передачи от широкополосного преобразователя гидролокатора. Эквивалентная звуковая энергия, передаваемая в воду, во много раз больше, чем у обычного морского эхолота, а разрешение изображения намного выше.
CHIRP обеспечивает невероятную дополнительную детализацию с четким разрешением зачастую сложных объектов, что было невозможно раньше.
Еще большее разрешение

Simrad Yachting продолжает использовать CHIRP и другие технологии для улучшения определения того, что можно обнаружить под волнами.
Active Imaging ™ — это новейшая разработка для наших основных датчиков, которая обеспечивает еще большую четкость при поиске рыбы и мест ее обитания. Датчик Active Imaging 3-в-1 обеспечивает сканирование SideScan, DownScan Imaging™ и эхолот CHIRP средней и высокой частоты (83/200 кГц). Это позволяет точно определять места скопления рыбы, такие как каменные кучи, древесина на корню, заросли сорняков, канавы и обрывы.
Для максимальной возможности регулировать то, куда вы смотрите, не перемещая лодку, Simrad® предлагает StructureScan® 3D, который создает трехмерную модель мира между вашими ногами и позволяет виртуально панорамировать и наклонять к точкам интереса.
Еще один многообещающий продукт, совместимый с новейшими МФД Simrad®, — это ActiveTarget®. Эта технология использует несколько звуковых волн от невероятных 420 отдельных элементов, объединенных в одном преобразователе. ActiveTarget® обеспечивает невероятную детализацию, показывая отдельных рыб и то, как они реагируют на наживку в режиме реального времени. Вы можете выбрать три вида обзора — вниз, вперед или разведку — последний дает более широкий обзор вперед, чтобы определить, в какую сторону направить лодку.
Выбор типа преобразователя

Обычно при выборе датчика вы руководствуетесь требуемыми возможностями и глубинным прибором, эхолотом или МФД, на котором вы хотите отображать информацию.
Вам также необходимо рассмотреть возможность установки вашего преобразователя и выбрать наиболее подходящий из нескольких вариантов, подходящий для всех применений. Для правильной работы преобразователь должен быть:
- в прямом контакте с водой или акустически соединенном с водой
- правильно выровнено для использования по назначению
- чистые, не перекрашенные краской и не сильно загрязненные
- в месте, где поток воды максимально плавный, когда ваша лодка движется, с минимальным количеством пузырьков воздуха в потоке воды
К счастью, существуют типы датчиков, отвечающие практически любым вашим требованиям. Многие из них включают в себя проделывание специального отверстия в лодке, поэтому эту работу вы обычно планируете на период технического обслуживания на берегу и с участием кого-то, кто сможет обеспечить водонепроницаемость установки. На небольших прицепных судах часто используются датчики, установленные на транце.

Чтобы избежать нежелательной реакции между корпусом и корпусом преобразователя при погружении, также важно правильно подобрать материал.
- В корпусах из армированного волокном пластика (FRP) следует использовать пластиковые корпуса датчиков.
- Стальные или алюминиевые корпуса должны быть оснащены корпусами датчиков из пластика или нержавеющей стали.
- Деревянные корпуса должны быть оборудованы бронзовыми корпусами преобразователей.
Что еще мне нужно?
Для работы датчики необходимо подключить напрямую к совместимому МФД, автономному дисплею, концентратору или черному ящику.
Если на вашем судне установлена интегрированная система, подключенный к датчику блок обычно передает первичные данные о глубине по совместимой сети.
В рамках семейства продуктов Simrad Yachting вы также можете создавать дисплеи для поиска рыбы с несколькими станциями и обмениваться другими богатыми данными сонара для просмотра информации там, где она вам нужна.
Отправной точкой является определение уровня детализации и производительности, который вы хотели бы видеть в своем выборе, а затем исходя из этого планировать систему.