Для чего нужен эхолот на судне
Что такое эхолот: принципы работы, выбор и использование
Назначение эхолота
Эхолот позволяет постоянно мониторить толщу воды под судном, тем самым отслеживая перепады рельефа дна. Постоянный мониторинг (отправка и прием отраженных от объектов и дна импульсов) помогает профессионалам и любителям рыбной ловли обнаружить цели — рыбу — по изображению, выводимому на экран. При этом опытный пользователь эхолота может найти рыбу и по косвенным признакам, а не только по четкому изображению рыбы на экране эхолота.
Как работает эхолот
Частота отправки импульсов
Эхолот посылает импульсы с определенной частотой. Как правило, производители устройств подобного типа используют следующие частоты: 192/200 кГц, 50 кГц, 83 кГц, 455 кГц и 800 кГц. Все обозначенные частоты отправки импульсов датчиком эхолота имеют как преимущества, так и недостатки. Поэтому при выборе устройства необходимо учитывать те специфические условия, в которых вы планируется использовать эхолот.
Первая, вторая и третья из перечисленных частот применяются наиболее часто. Их отличие состоит в следующем:
Две относительно новые частоты — 455 кГц и 800 кГц. Первая работает на большей глубине, чем 800 кГц. Однако вторая отличается более высоким качеством прорисовки деталей структуры дна. 800 кГц лучше всего использовать при глубине 18 метров и меньше, хотя на большой скорости она подойдет и для исследования более глубоких вод: поскольку импульсов посылается больше, изображение получится более детальным, чем при использовании трансдьюсеров с другими частотами.В линейке эхолотов Lowrance можно найти приборы, подходящие для решения практически любых задач.
Принципы работы эхолота
Отправленный датчиком эхолота импульс отражается от различных объектов, которые встречает на своем пути, или дна. Это позволяет собрать информацию обо всем, что есть в толще воды: о количестве, размерах, плотности объектов, о структуре дна. Процессор дисплея обрабатывает полученную информацию, в результате чего на экран выводится движущееся графическое изображение. Поскольку сигналы посылаются и принимаются много раз в секунду, на экране рисуется непрерывная линия, обозначающая дно. Эхолоты Garmin, Raymarine, Hummingbird практически всегда оборудованы либо цветными, либо монохромными дисплеями различной величины
Составные части эхолота
Датчик-излучатель устанавливается на днище судна ниже ватерлинии и направляется на дно. Датчик посылает сигналы в сторону дна и принимает их после отражения от дна или других объектов, которые встретились на его пути. Данные от датчика обрабатываются и выводятся на специальный дисплей — входящий в комплект поставки или любой другой, совместимый с используемым трансдьюсером.
Как выбрать и купить эхолот
Компания Lowrance, один из ведущих производителей эхолотов, указывает на четыре компонента хорошего эхолота:
Все части системы должны подходить для совместного использования и для эксплуатации в любых погодных условиях, в том числе при очень высоких и низких температурах.
При покупке эхолота в первую очередь необходимо учитывать, как и где вы планируете его использовать. Про глубину воды мы уже упоминали, когда писали про частоты эхолота. Отметим лишь, что на рынке сейчас представлены и однолучевые, и двухлучевые эхолоты, которые используют две частоты отправки импульса. Второй вариант (эхолот Garmin Echo 201dv) подойдет тем, кто планирует рыбачить на разных глубинах, либо просто тем, кто хочет использовать преимущества обеих частот и нивелировать их недостатки.
На что еще стоит обратить внимание
Во-первых, необходимо определиться, в какое время года планируется использовать устройство. Существуют модели, которые по своим характеристикам идеально подойдут для любителей зимней рыбалки (например, Lowrance Elite-4 HDI Ice Machine), и, наоборот, модели, которые не предназначены для использования зимой (Lowrance Elite-3x All-Season Pack).
Во-вторых, стоит обратить внимание на оснащенность эхолота дополнительными функциями и возможностями, не используемыми, как правило, в стандартных конфигурациях. К таким параметрам относятся например, возможность измерения температуры воды, определения плотности дна, передача данных по wi-fi (эхолот Raymarine Wi-Fish DV) и другие продвинуты функции.
Также, прежде чем купить эхолот, будет не лишним проверить сертификацию оборудования по стандартам РМРС и РРР.
Зачем нужен эхолот
Чаще всего навигационный прибор, с помощью которого исследуют рельеф дна водного бассейна и автоматически измеряют глубины водоёмов с применением для этого гидроакустических эхо-сигналов, называют именно эхолотом. Но для некоторых производителей это сонар, гидролокатор или даже fishfinder.
Независимо от того, как называют это устройство, в кругах заядлых рыбаков оно получило давнее признание. Они на днище судна устанавливают специальный вибратор. Это к нему от генератора периодически посылаются электрические импульсы, которые преобразуются в акустические. Потом они распространяются вертикально вниз.
Акустический импульс доходит до дна водоема, отражается от него и затем принимается все тем же вибратором и преобразует его в электрический. Вообще-то, понять принцип работы эхолота несложно. Достаточно знаний, полученных на уроках физики в школе, чтобы определить, как быстро посланный звук возвращается обратно, и быстро вычислить, какова глубина водоема.
Поскольку скорость звука в воде постоянна, промежуток времени между отправкой сигнала и получением эха может быть измерен. И по этим данным можно вычислить расстояние до объекта с большой точностью. Ведь этот процесс повторяется многократно в течение секунды.
Придумали это устройство еще во время Второй мировой войны, чтобы с его помощью обнаруживать даже на больших глубинах подводные лодки. Но в современном понимании эхолот – это прибор, который помогает найти косяки рыб, исследовать звукорассеивающие слои и даже определять тип грунта, стратифицировать донные осадки. Впрочем, и для других гидроакустических измерений он применяется весьма успешно.
Обычно хороший эхолот оснащен мощным передатчиком, эффективным преобразователем, чувствительным приемником и дисплеем высокого разрешения. При мощном передатчике всегда можно получить эхо даже на большой глубине и при плохих водных условиях. Хороший преобразователь проводит мощный сигнал от передатчика и преобразует электрический сигнал в звуковую энергию и при этом не теряет мощности сигнала.
Приемник должен иметь дело с чрезвычайно широким диапазоном сигналов. Он должен отличить максимально сильный передаваемый сигнал и слабое эхо, которые приходят от преобразователя и даже различить объекты, которые находятся близко друг к другу. У дисплея должно быть высокое разрешение и хороший контраст.
Эхолот
Навигационный эхолот предназначен для надежного измерения, наглядного представления, регистрации и передачи в другие системы данных о глубине под килем судна (рис. 3.7). Эхолот должен функционировать на всех скоростях судна от 0 до 30 узлов, в условиях сильной аэрации воды, ледяной и снежной шуги, колотого и битого льда, в районах с резко меняющимся рельефом дна, скалистым, песчаным или илистым грунтом.
На судах устанавливаются гидроакустические эхолоты. Принцип их работы заключается в следующем: механические колебания, возбуждаемые в вибраторе-излучателе, распространяются в виде короткого ультразвукового импульса, доходят до дна и, отразившись от него, принимаются вибратором-приемником.
Эхолоты автоматически указывают глубину моря, которую определяют по скорости распространения звука в воде и промежутку времени от момента посылки импульса до момента его приема (рис. 3.8).
Эхолот должен обеспечивать измерение глубин под килем в диапазоне от 1 до 200 метров. Указатель глубин должен быть установлен в рулевой рубке, а самописец – в рулевой или штурманской рубке.
Для измерения глубин применяется также ручной лот в случаях посадки судна на мель, промера глубин у борта во время стоянки у причала и т.п. Ручной лот (рис. 3.9) состоит из свинцовой или чугунной гири и лотлиня. Гиря выполняется в форме конуса высотой 25 – 30 см и весом от 3 до 5 кг. В нижнем широком основании гири делается выемка, которая перед замером глубины смазывается солидолом. При касании лотом морского дна частицы грунта прилипают к солидолу, и после подъема лота по ним можно судить о характере грунта.
Разбивка лотлиня производится в метрических единицах и обозначается по следующей системе: на десятках метров вплетаются флагдуки различных цветов; каждое количество метров, оканчивающееся цифрой 5, обозначаются кожаной маркой с топориками.
В каждой пятерке первый метр обозначается кожаной маркой с одним зубцом, второй – маркой с двумя зубцами, третий – с тремя зубцами и четвертый – с четырьмя.
Эхолот для катера
Любой владелец катера при выходе на воду желает знать, что находится под его судном. Рыбаки мечтают найти крупный трофей, путешественники боятся столкновения с подводными препятствиями. Обнаружить рыбу, определить рельеф дна и составить его карту помогают эхолоты – локационные приборы, позволяющие увидеть все, что происходит под катером. Они имеют излучатели ультразвука, которые направляют лучи под углом к водной поверхности. Волны отражаются от объектов, находящихся под водой, и возвращаются к эхолоту. Полученная информация обрабатывается процессором, и на экран устройства выводятся данные о глубине расположения рыбы, свойствах дна, его рельефных особенностях.
Эхолоты являются очень полезным для катера оборудованием, дающим возможность:
• Измерять температуру воды;
• Искать рыбные косяки;
• Узнавать местоположение судна;
• Строить и запоминать карты маршрутов.
Какой эхолот подходит для катера?
На катера лучше устанавливать профессиональные эхолоты, способные эффективно работать на больших скоростях и быстро обрабатывать информацию. Они должны оснащаться мощными датчиками, функционировать без погрешностей и передавать четкую картинку подводных слоев. Любительские бюджетные модели могут смазывать изображение при резком изменении глубины и на скоростях, превышающих 30 километров в час, и неверно передавать данные. В таких случаях катер рискует столкнуться с препятствием и разбиться.
Характеристики эхолотов
Самыми важными характеристиками эхолотов являются:
От степени чувствительности и частоты зависит угол обзора устройства и точность собранной информации. Количество лучей влияет на быстроту поиска рыбы и качество изображения. Существуют однолучевые и двухлучевые модели, которые звуком оповещают о том, что косяк находится возле катера, но не указывают его конкретное расположение. Трехлучевые и четырехлучевые эхолоты дают более четкое представление о подводных обитателях, структуре дна, подходят для троллинга. Наиболее полно сканируют пространство под катером шестилучевые устройства, создающие изображение в трехмерном формате.
Выбор эхолота для катера
Выбор эхолота для катера зависит от целей его приобретения, осадки судна, особенностей водоемов, по которым предстоит путешествовать. Важным элементом устройств является трансдьюсер (излучатель). Обычно он устанавливается на транце и подвергается турбулентности из-за пузырьков воздуха, движущихся по днищу. Эти пузырьки поглощают звук и мешают эхолоту правильно определить глубину, рельеф дна, быстро обнаружить рыбу. Чтобы этого не происходило, надо выбирать модели с отдельными трансдьюсерами известных брендов. Это высокоточные датчики с отменной чувствительностью, обусловленной наличием пьезоэлеметов. Они укомплектовываются толстым кабелем со штекером, защищающим сигналы от различных помех. Для катера нужны мощные высокочастотные трансдьюсеры, позволяющие провести максимально точные измерения на больших глубинах. Если путешествия походят по мелководным водоемам, можно приобрести модель с частотой до 80 кГц. Ее лучи расходятся в ширину, а не в глубину.
Желательно покупать эхолот, обладающий:
• Возможностью настройки чувствительности;
• Датчиком температуры воды;
• Прочным водонепроницаемым корпусом.
Все эти дополнения повысят комфорт использования устройства и позволят применять его в любую погоду.
ТОП-5 эхолотов для катера
Сегодня эхолоты для катера выпускаются множеством производителей и отличаются ценой, функционалом, качеством сборки. На данный момент одними из лучших признаны несколько таких устройств.
Это беспроводные устройства норвежской компании с широким дисплеем и большим набором разнообразных функций. На катере появится навигационная система с GPS-модулем, способная самостоятельно выстраивать карты маршрутов и запоминать их вместе с информацией. Эхолот имеет мощный передатчик, обеспечивающий связь со спутником. Он крепится на транец, подходит для использования зимой и летом, обладает углом обзора 140°. Это двухлучевой прибор, показывающий трехмерную картинку дна.
Модель Lowrance HDS-7 GEN2
Эхолот имеет очень высокую мощность и относится к премиум-классу. Он оснащен встроенным GPS-модулем, обладает большим набором инструментов, выдерживает низкие температуры, может подключаться к планшету и сети Ethernet. Устройство может измерять температуру воды, определять местоположение катера, запоминать до 100 маршрутов, исследовать толщи воды на расстоянии до 1340 метров.
Модель Humminbird Helix 5 SI GPS
Эхолот комплектуется мощным четырехлучевым трансдьюсером, способным сканировать дно на глубине 450 метров, имеет пятидюймовый цветной дисплей, создающий четкую трехмерную картинку. Устройство самостоятельно строит и запоминает карты маршрутов, обладает функцией звукового оповещения.
Модель Seiwa SW 501С
Устройство может транслировать сигнал на расстояние 450 метров. Это беспроводной эхолот с поплавком и монитором, монтируемым на транец. Он имеет простую и понятную панель управления и выводит на дисплей одновременно несколько изображений.
Модель Samyung ENC NF 700
Глубина сканирования этого эхолота составляет 1500 метров. Он оснащен мощной двухлучевой камерой, цветным дисплеем с диагональю 7 дюймов, измеряет температуру воды, выдает очень четкое изображение, подходит для использования в любое время года.
Какой эхолот выбрать, решает сам владелец катера. Все зависит от его требований и возможностей. В бюджетной линейке тоже есть неплохие устройства, собирающие самую необходимую информацию.
Судовые навигационные эхолоты
Эхолот – навигационный прибор, измеряющий глубину под килем судна.
Принцип работы всех современных электронных эхолотов основан на измерении времени прохождения зондирующего импульса с момента его излучения до момента возврата отраженного от дна сигнала. Зная скорость распространения сигнала в воде, легко определить расстояние, прошедшее сигналом, а значит и глубину.
Эхолоты имеют следующие основные части:
Конструктивно вышеперечисленные блоки могут быть выполнены как в виде отдельных блоков, так и объединены в многофункциональные блоки.
Рис.1 Блок-схема судового эхолота
Навигационное оборудование, используемое в малотоннажном судостроении Современные эхолоты в судовых условиях отремонтировать очень сложно. Для выделения неисправного блока или узла большинство эхолотов имеют встроенные тесты. С их помощью возможно выделить неисправный узел. Блочное исполнение, а также применение интегрированных узлов и плат позволяет восстановить работоспособность прибора без привлечения базовых специалистов.
Для облегчения работы судовых специалистов в современных эхолотах используют диалоговый режим работы, возможность оперативной подстройки для увеличения точности показаний прибора.
Например, с изменением солености воды изменяется скорость распространения зондирующего импульса.
Взяв из справочника соленость воды и скорость распространения звука (частоту зондирующего импульса считают звуковой) при данной солености в ряд эхолотов возможно ввести поправку (заводская установка 1 500 м/с) и получить более точное значение глубины.
Для повышения точности показаний на малых глубинах используют короткий импульс высокой частоты, на больших глубинах – импульсы большей длительности более низкой частоты. Обычно это происходит автоматически (если в данной модели предусмотрена эта функция) при переключении диапазона глубин.
Следует учитывать, что показываемая эхолотом глубина измеряется от уровня антенны. Ряд эхолотов имеют возможность добавлять к измеренной глубине осадку судна и регистрировать глубину относительно поверхности.
Вибраторы
Существует два основных типа вибраторов:
Следует иметь в виду, что один конец кабеля встроен в вибратор, поэтому, в случае потери сопротивления изоляции кабеля, его необходимо менять вместе с вибратором. Кабель, максимальная длина которого 15-25 метров, через соединительную коробку подключается к трассе. Сращивание кабеля между соединительной коробкой и вибратором, а так же между соединительной коробкой и блоком электроники не допускается.
В ряде эхолотов в соединительной коробке находится согласующий трансформатор для компенсации емкости кабеля. Такое внимание к емкости обусловлено необходимостью поддерживать резонанс у передатчика и приемника. Уход от резонанса ведет к потере мощности зондирующего импульса или потере чувствительности приемной части.
На сегодняшний день существуют Радиостанции ПВ/КВ диапазона с ЦИВ и УБПЧ комбинированные антенны-датчики, измеряющие как глубину, так и скорость движения судна.
При нахождении судна в доке необходимо принять меры по защите вибратора от возможных механических повреждений, а так же исключить возможность включения эхолота – это приводит к механическому разрушению вибратора и необходимости его замены.
По способу установки вибраторы бывают:
Электронная часть
Электронная часть служит для выработки зондирующего импульса, измерения времени прохождения сигнала с момента запуска до момента возврата отраженного от грунта эхосигнала, пересчета времени в расстояние, координации работы всех частей эхолота, выработки сигналов для работы с периферийными устройствами. В судовых условиях электронная часть неремонтопригодна. Проверяется по тесту. Отдельные платы могут иметь для контроля работоспособности светодиоды.
Самописцы
Существует два основных типа самописцев:
При одновременной работе самописца с цифровым указателем глубины (если они выполнены отдельными блоками) зондирующий импульс запускается самописцем.
Сигнализатор глубины
Сигнализатор глубины – это прибор, подающий звуковой сигнал при выходе на глубину меньше или больше установленной (в зависимости от режима). Имеет в своем составе генератор запуска зондирующего импульса, анализатор времени прохождения с момента запуска зондирующего импульса до прихода эхосигнала, схему сравнения этого времени с установленным (заданная глубина), генератором звукового сигнала.
Однако, при совместной работе сигнализатора глубины с другими блоками, приоритет на запуск зондирующего импульса принадлежит самописцу, если он отключен, то цифровому указателю глубины, если отключен и он, то блок использует собственный.
Основные неисправности
Рассмотрим основные неисправности, которые могут возникнуть при эксплуатации и основные шаги для их поиска.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter