Эхолот для рыбалки практик: Купить эхолот в Москве по доступной цене — Сети для рыбалки — Купить в Москве с доставкой по России

Содержание

Эхолот Практик 6м

Обзор эхолота Практик 6м

Эхолот – незаменимый помощник рыболова. Найти на реке яму где сидит осторожный сом, коряжку, где затаился судак или ровное дно, где кормится осторожная сорожка – везде поможет этот полезный прибор. В продаже есть большие стационарные эхолоты и переносные приборы для пешеходной рыбалки. Эхолот Практик 6М относится к компактным переносным приборам.

Как работает эхолот

Эхолот Практик 6М – новинка для российских рыболовов. Компания ООО Практик НЦ выпустила его продолжая серию эхолотов Практик. С помощью Практик 6М можно измерить глубину водоема, узнать рельеф дна, найти стоянки хищной и мирной рыбы.

Практик 6М работает аналогично другим эхолотам. При включении его датчик начинает излучать ультразвуковые волны. Сигнал от датчика отражается от поверхности дна, затонувших деревьев, валунов, рыбы, водорослей и других водных объектов и возвращается обратно.

Эхолот принимает сигнал, преобразует полученную информацию и в виде цветного изображения выводит на экран.

Во время заводских испытаний прибора его проверяли в воде разной плотности и солености, при низких и высоких температурах. Практик 6М показывает стабильные результаты при любых условиях эксплуатации.

Обзор модели

В продажу эхолот поступает в небольшой картонной коробке, в которой находятся сам прибор, датчик, руководство пользователя, «пальчиковая» батарейка. На тыльной стороне коробки нанесены технические характеристики прибора.

Корпус прибора изготовлен из прорезиненного пластика повышенной ударостойкости. На лицевой панели Практик 6М расположены черно-белый экран и четыре управляющие кнопки. С тыльной стороны на корпусе нанесены название модели и заводской серийный номер. На верхнем торце расположена петля для присоединения транспортировочного шнурка, на нижнем разъем для подключения датчика. Боковые поверхности закрыты слоем шершавого прорезиненного пластика с нескользящим покрытием.

Размеры эхолота: высота 107 мм, ширина 70 мм, толщина 28 мм, вес 228 грамм. Прибор удобно лежит и не скользит в руке.

Корпус эхолота изготовлен по стандарту пылевлагозащищенности IP67, который гарантирует отсутствие пыли и влаги в устройстве.

Экран прибора монохромный разрешением 64 на 128 точек. Внутренняя подсветка экрана повышает контрастность изображения в солнечный день.

Ниже экрана расположены управляющие кнопки «вверх», «вниз», «меню», «включение питания». Кнопки тугие, это предотвращает случайное нажатие их при ношении устройства в кармане.

Датчик соединяется с прибором прочным гибким кабелем длиной 2 метра. На торце датчика расположен отсек для батарейки питания.

Для работы прибора необходима одна батарейка размера АА. Аппарат очень экономичен, одной алкалиновой батарейки хватает для работы прибора в течение ста часов.

Эхолот предназначен для любительского рыболовства. Он прощупывает дно водоема под собой одним лучом с углом отклонения 40°, определяет рельеф дна на расстоянии от 50 см до 25 метров, выводит на экран глубину водоема, условными символами показывает рыбу. Прибор рассчитан на эксплуатацию при температуре от плюс 50 до минус 60 градусов цельсия. Эхолот можно использовать в подледной, фидерной, поплавочной рыбалке.

Компания ООО Практик НЦ для удобства работы с прибором выпускает мягкий чехол для переноски эхолота и крепление датчика на транец лодки.

Как пользоваться прибором

Перед тем, как включить прибор необходимо открутить донце у датчика и вставить внутрь «пальчиковую» батарейку. Кабель датчика вставляют в разъем на торце эхолота, датчик погружают вертикально в воду.

Нажатием кнопки питания включают прибор. После включения выбирают один из режимов меню:

• Fish ID – режим для поиска и обнаружения рыбы. На экран выводится рельеф дна водоема и, при наличии, проплывающая рыба. Настраивая чувствительность датчика можно убрать с экрана водоросли, мусор и мелкую рыбу;

• в режиме «инфо» на экран выводится справочная информация об эхолоте: температура микросхем внутри прибора, версия прошивки, напряжение источника питания, контакты завода изготовителя;

• в режиме «про» на экран выводится необработанная информация с датчика устройства. Информация необходима для контроля работы эхолота;

• режим «демо» используется для тестирования прибора без погружения датчика в воду;

• режим «глубиномер» показывает рельеф дна и глубину водоема. Масштаб изображения подстраивается автоматически;

• в режиме «флешер» эхолот работает как радар, автоматически отслеживая приближающуюся к рыболову рыбу. При появлении нового объекта эхолот выводит на экран его символ с указанием глубины. Обычно этот режим используют находясь неподвижно в лодке или на льду на середине водоема при летней и зимней ловле рыбы;

• режим «мелководье» аналогичен режиму «про». Его применяют если под датчиком глубина меньше двух метров.

Кроме выбора режима вывода информации на экран управляющими кнопками можно настроить:

• масштаб выводимого на экран изображения;

• чувствительность датчика (ФПО) изменяется цифрами от 1 до 6. Чем выше цифра, тем чувствительность выше, датчик быстрее находит мелкую рыбу. Снижая чувствительность датчика рыболов уменьшает количество помех на экране;

• условия эксплуатации (зима или лето) – положительные или отрицательные температуры воды и воздуха по-разному влияют на работу эхолота. Зимний или летний режим работы прибора включают для уменьшения влияния температуры на работу эхолота;

• включение режима «глухая зона» в настройках прибора отсекает помехи от находящегося в верхних слоях воды мусора, водорослей или тины;

• включение оповещения рыболова звуковым сигналом о появлении рыбы вблизи датчика;

• ориентация экрана. Для удобства пользователя изображение на дисплее можно перевернуть на 180°;

• включение режима ZOOM. При включении этого режима эхолот на экран детально прорисовывает дно водоема, растущие на дне водоросли, небольшие ямки, бугорки, стоящую на дне рыбу.

Во время работы эхолота на экран цифрами или символами выводится глубина водоема под датчиком, плотность донного грунта, уровень чувствительности датчика, уровень заряда источника питания.

Для работы прибора датчик опускают вертикально в воду. На рыбалке в стоящей на якоре лодке или при подледном лове датчик неподвижно висит в воде. На экране изображается ровная линия дна и проплывающая рыба. При движении лодки на экран выводится рельеф дна, рыба и все движущиеся в воде объекты.

Преимущества и недостатки

Преимущества прибора:

• эхолот очень экономичен в работе. Одной батарейки хватит почти на две недели ежедневной рыбной ловли;

• эхолот работает на широко распространенных элементах питания;

• низкая цена эхолота;

• экран прибора очень четкий, на нем хорошо видно поверхность дна;

• экран хорошо видно при ярком солнечном свете;

• эхолот очень компактный, удобно лежит в руке;

• эхолот адаптирован к низким зимним температурам;

• меню эхолота на русском языке;

• меню эхолота очень понятное, в нем легко разобраться и настроить прибор для своих условий эксплуатации;

• прибор не боится грязи, пыль и мелкий песок не могут попасть внутрь корпуса;

• прибор защищен от влаги по стандарту IP67. Случайное падение в воду не выведет его из строя. При необходимости корпус эхолота можно промывать струей проточной воды.

Недостатки прибора:

• экран прибора маленького размера;

• в составе прибора нет модуля GPS навигации;

• эхолот не поддерживает обмен данными по технологии Wi-Fi со смартфонами, нельзя просматривать изображение дна на большом экране;

• эхолот не запоминает треки и маршруты, на нем нельзя оставить отметки уловистых рыболовных точек.

Практик 6М — всесезонный эхолот для каждого

Когда и где купить эхолот Практик 6М, чтобы пользоваться им и зимой, и летом

Сейчас лучшее время купить эхолот Практик

Практик 6М — прочный зимний эхолот, который вы можете использовать не только зимой, но и летом. Сейчас лучшее время, чтобы купить эхолот Практик, потому что впереди разгар рыболовного сезона. Вы сможете положить его в машину, и он будет всегда под рукой вне зависимости от того, берете вы на рыбалку серьезное оборудование или согласны ловить в легком режиме. Эхолот Практик 6М будет хорош и как основное устройство, и как запасное. В первом случае, вы избежите длительных сборов, во втором, всегда сможете воспользоваться им, если основное оборудование по каким-то причинам не работает или не востребовано. В любом варианте эхолот решает главную задачу: обнаружение рыбы и сокращение временных затрат на ее поиски. Воспользовавшись эхолотом Практик 6М, вы получите определенные преимущества, которые сможете реализовать в улов в соответствии со своими навыками.

Эхолот для рыбалки Практик 6М представляет собой компактный прибор, ориентированный как на летнюю, так и на зимнюю рыбную ловлю. Температурный диапазон его применимости составляет от минус двадцати до плюс шестидесяти градусов. Эхолот оснащен крупным монохромным дисплеем с подсветкой, на котором отображается информация о наличии рыбы, ее размерах (три варианта), глубине, подробностях донного рельефа, наличии подводных объектов и т.п. Прибор работает одним лучом шириной сорок градусов на глубинах от полуметра до двадцати пяти. Для наилучшего восприятия данных эхолота вы можете отрегулировать чувствительность датчика в соответствии с ситуацией, устранив лишние мелкие объекты или, наоборот, максимально детализируя картинку.

Зимний эхолот Практик 6М будет весьма полезен и летом. Ловля зимой через лунку в режиме флешера будет столь же эффективна, как ловля с лодки летом. Эхолот управляется всего четырьмя кнопками — даже, если вы никогда не пользовались эхолотами, вы без труда освоите простейшее управление и быстро перейдете к делу. Особое внимание в конструкции представленной модели уделено датчику и кабелю. Двухметровый кабель содержит кевларовую нить, а сам датчик выполнен из композитных материалов, морозоустойчив и имеет увеличенный срок службы. Корпус эхолота защищен от воды по стандарту IP67, то есть прибор не боится падения в воду, также он обладает антивандальными качествами (IK10), а батарейный блок имеет герметичное крепление к корпусу. Эхолот питается от батарейки стандарта АА, обеспечивающей автономную работу устройства в течение нескольких дней. Но даже, если она исчерпала себя, вы легко поменяете ее на запасную и продолжите рыбалку. Просто запаситесь лишней батарейкой.

Компания Маринэк предлагает на страницах своего Интернет-магазина выбрать и купить эхолот для рыбалки в любом ценовом сегменте, любой функциональности, практически, от любого мирового бренда. Эхолот Практик 6М отечественного производства отличает весьма привлекательная цена и высочайший уровень надежности. Иметь такой прибор в качестве запасного — отличный вариант страховки на случай отказа более дорогого оборудования или отсутствия необходимости брать его с собой. Если вы всегда пользуетесь простым эхолотом — Практик 6М не подведет вас и быстро войдет в привычку показывать отличный результат после каждой рыбалки.

Обратитесь к специалистам Маринэк, чтобы выбрать и купить эхолот на все случаи жизни. Делая это сейчас вы вкладываетесь не только в наступающий летний сезон рыбной ловли, но делаете более долгосрочное вложение в будущую зиму, когда эхолот Практик 6М раскроет для вас и свой зимний потенциал. Специалисты Маринэк проконсультируют вас по всем особенностям работы эхолота для рыбалки представленной и других моделей, с нашей помощью вы будете иметь полное представление о том, как сделать так, чтобы поймать как можно больше рыбы и вернуться с рыбалки в наилучшем настроении.

Как пользоваться эхолотом «Практик» — статья в блоге «ТехноРадио»

Ассортимент современных эхолотов отличается разнообразием представленных моделей и их функциональностью. Одним из самых популярных представителей эхолокационной техники является марка «Практик» от отечественного производителя. Такая востребованность этих устройств определяется простотой ремонта, доступностью деталей и качеством гарантийного обслуживания.

Особенности эхолотов «Практик»

Производство эхолокаторов в России началось сравнительно недавно. Существует два основных вида эхолотов отечественного выпуска: Практик 6 и Практик 7.

Одна из самых востребованных и популярных моделей – «Практик ЭР-6 ПРО».

В числе его преимуществ можно отметить:

небольшой размер и легкость устройства. Вес эхолота составляет всего 170 грамм;
влагозащитный прочный корпус;
компактность. Устройство состоит из небольшого датчика, который опускается в воду и пульта с дисплеем, на который передается изображение;
датчик эхолота испускает периодические импульсы с перерывами в несколько секунд. Это позволяет не распугать рыбу постоянным акустическим шумом, как в случае с непрерывной передачей импульса;
при приближении рыбы устройство издает звуковой сигнал, громкость которого регулируется при помощи клавиш;
для работы устройства нужна одна пальчиковая батарея, которой достаточно для работы в течение 75 часов;
выдерживает суровые климатические условия и изменения температуры в диапазоне от -25 до +50 градусов;
имеет несколько режимов работы, в том числе и демонстрационный, который позволяет ознакомиться с возможностями устройства до отправления на рыбалку.

Из минусов эхолотов данной модели можно отметить небольшой функционал, маленький экран монохрматического типа и угол обзора датчика до 40 градусов. Несмотря на некоторые ограничения, имеющихся у прибора настроек вполне достаточно для успешной рыбалки.

Принципы использования эхолота «Практик»

Перед началом эксплуатации, надо выяснить, как пользоваться эхолотом «Практик» в различных условиях.

Для включения устройства необходимо открутить крышку и вставить батарейку.
Погрузить конец с датчиком в воду на глубину больше полуметра.
Нажать клавишу «Включение».

Если глубина водоема в исследуемом месте меньше полуметра на экране устройства не отобразится никакой информации.

Если все действия выполнены верно, на экране устройства отобразятся данные:

о глубине водоема,
рельефе дна,
температуре воды.

В дальнейшем можно выбрать нужный режим и отрегулировать настройки. По окончании рыбалки следует отключить устройство, иначе весь заряд батареи будет израсходован.

Данные эхолоты отличаются удобностью и простотой эксплуатации, что стало причиной его признания среди опытных рыболовов.

отзывы, цены, видео ⋆ Hotlong.

На рыболовных форумах об отечественных эхолотах «Практик» можно прочитать самые разные отзывы. Аксиому «сколько людей – столько мнений» никто не отменял, и к интернету она имеет самое прямое отношение. Тем не менее, во всей этой многоголосице есть и нечто общее. Предлагаем погрузиться в тему и понять, за что же чаще всего хвалят и ругают эхолоты российского производителя.

Безусловно, само существование в нашей стране конкурентоспособного наукоёмкого производства является у части потребителей предметом для гордости. Компания «Практик-НЦ» на рынке уже более 15 лет – солидный возраст по нынешним меркам. И даже скептикам придётся признать, что без стабильного спроса на продукцию такое долгожительство невозможно.

В общем-то, эти простые доводы – уже аргумент в пользу того, чтобы присмотреться к эхолотам «Практик». Однако для рационального потребителя их недостаточно. Покупать на одном только основании, что другие покупают, можно, но есть один важный нюанс. Сама рыбалка бывает разной. Кто-то предпочитает ловить рыбу зимой, а кто-то – летом. У одного есть лодка, а другой сидит на берегу. Значение имеют и география ловли, и сезон. Не все эхолоты эффективно отслеживают рыбу на глубине, не все способны адекватно работать на морозе. Поэтому ниже мы постараемся ответить на вопрос, чем же конкретно рыбоискатели «Практик» отличаются от своих конкурентов.

Обзор основных моделей эхолотов «Практик»

Если говорить о преимуществах эхолотов российского производителя «Практик-НЦ», то чаще всего рыболовы-любители описывают их в следующих выражениях: «прочные и морозостойкие», «оптимальный прибор по соотношению цены и качества», «отличное решение для зимней рыбалки», «достаточно точное измерение», «хорошо подходит новичкам». Здесь мы приводим самые распространённые положительные эпитеты по отношению к бренду в целом. Но чтобы увидеть более объективную картину, следует хотя бы кратко разобрать конкретные модели, имеющиеся сегодня в продаже.

На сегодняшний день основная товарная номенклатура бренда «Практик» включает следующие эхолоты (в скобках даны основные отличительные характеристики):

Практик 6S (проводной однолучевой с впаянным проводом, глубина эхолокации – 0.5-25 метров, угол луча – 40 градусов).
Практик 6M (проводной однолучевой со вставным проводом, глубина эхолокации – 0.5-25 метров, угол луча 40 градусов).
Практик 6PLUS (новинка 2020 года, проводной двухлучевой, цветной экран, глубина эхолокации – 0.5-50 метров, угол первого луча – 30 градусов, угол второго луча – 12 градусов).
Практик 7 Wi-Fi (беспроводной однолучевой, глубина эхолокации – 0.5-25 метров, угол луча – 35 градусов).
Практик 7 BWF (беспроводной однолучевой Практик 7 Wi-Fi + блок BWF, глубина эхолокации – 0.5-50 метров, угол луча – 35 градусов).
Практик 7 BWF Универсал (беспроводной однолучевой Практик 7 Wi-Fi + блок BWF + проводной датчик, глубина эхолокации – 0.5-50 метров, угол луча – 35 градусов).

В списке эхолоты перечислены в порядке возрастания стоимости.

Анализ ключевых характеристик эхолотов «Практик»

Из приведённых в скобках основных параметров следует, что большинство из них являются однолучевыми, одна модель – двулучевой. Это значит, что эхолоты «Практик» могут дать достаточную картину для решения частных рыболовных задач – например, сканирования наличия рыбы под лункой или сканирования рельефа дна под лодкой.

Пять из шести основных моделей «Практик» на данный момент имеют рабочую частоту сигнала 250 кГц.

Рабочая частота эхолота – это количество посылаемых датчиком импульсов в секунду, которая влияет на чистоту и чёткость картинки. Для любительских эхолотов самый распространённый диапазон частот – от 50 до 200 кГц. Иногда в современных приборах применяются и другие частоты, позволяющие эффективнее решать специфические задачи. Например, показатель 800 кГц хорош при быстром поиске на высоких скоростях, но не на значительных глубинах, а показатель 455 кГц, по сравнению с предыдущим, сканирует глубже, но уступает в прорисовке деталей. Таким образом, заявленная частота эхолотов «Практик» — это своеобразный компромисс.

Кстати, в двухлучевой модели Практик 6PLUS широкий луч работает в частоту 250 кГц, а узкий – 600 кГц, что делает эхолот ещё более практичным.

По информации производителя, эхолоты «Практик» более ранних серий (6S, 6M, 7 Wi-Fi) сканируют водную толщу на глубине от 0.5 до 25 метров, более поздних (6PLUS, 7 BWF, 7 BWF Универсал) – на глубине от 0.5 до 50 метров. Понятно, что речь здесь идёт о предельных показателях. Сами рыболовы в большинстве своём пишут, что по-настоящему качественной картинки удаётся добиться на глубине от 2 метров. Идеальными условиями для применения эхолотов «Практик» являются глубины от 2 до 15 метров с относительно ровным пологим дном. В этих условиях прибор реализует себя на все 100%.

Немного о типах рыбалки. Обратите внимание, что проводные модели 6S, 6M и 6PLUS не подходят для рыбалки с берега. Причина очевидна — проводной датчик прикреплён к кабелю длиной всего 2 метра. Этого вполне достаточно для эхолокации на глубине до 50 метров, однако с перемещением такого датчика по поверхности воды уже возникают проблемы. Другое дело – рыбалка с лодки и особенно зимняя рыбалка. Проводные эхолоты здесь как раз к месту. В свою очередь, беспроводные модели 7 Wi-Fi и 7 BWF хороши для рыбалки с берега. Датчик-маяк здесь не ограничен длиной кабеля. С помощью толстой лески его можно забросить на расстояние до 80 метров от себя – и на дисплее Вы увидите качественную картинку с описанием ситуации: глубины, плотности дна, рельефа, наличия рыбы, температуры воды и т.д.

В общем, в ассортименте российского производителя можно найти приборы для всех типов рыбалки. Особенно примечательна в этом смысле модель Практик 7 BWF Универсал, в комплект которой входит и беспроводной маяк и проводной датчик.

Для наглядности сравним характеристики разных эхолотов компании «Практик-НЦ» в таблице. К уже перечисленным характеристикам сравнения добавим такие, как вес эхолота, температура эксплуатации, тип питания, тип дисплея, возможность записи карты глубин и интересных мест и т.д.

Сравнение моделей эхолотов «Практик»

Параметры	6S	6M	6PLUS	7 Wi-Fi	7 BWF	7 BWF Универсал
Наличие провода	Проводной	Проводной	Проводной	Беспроводной	Беспроводной	Беспроводной / проводной
Приёмник информации	Блок-дисплей «Практик»	Блок-дисплей «Практик»	Блок-дисплей «Практик»	Смартфон или планшет	Блок-дисплей «Практик» / Смартфон	Блок-дисплей «Практик» / Смартфон
Тип соединения блока и датчика	Впаянный кабель	Разъёмный кабель	Разъёмный кабель	Wi-Fi	Wi-Fi	Wi-Fi / Разъёмный кабель
Количество лучей	1 луч, 40 градусов	1 луч, 40 градусов	2 луча, первый 30 градусов, второй – 12 градусов	1 луч, 35 градусов	1 луч, 35 градусов	1 луч, 35 градусов
Температура эксплуатации	-20…+60 градусов Цельсия	-20…+60 градусов Цельсия	-30…+60 градусов Цельсия	-20…+40 градусов Цельсия	-20…+40 градусов Цельсия	-20…+40 градусов Цельсия
Вес эхолота	215 грамм	225 грамм	303 грамма	100 грамм	—	—
Диапазон глубин	0. 5 – 25 м	0.5 – 25 м	0.5 – 50 м	0.5 – 25 м	0.5 – 50 м	0.5 – 50 м
Тип питания	1 батарейка АА, до 120 часов	1 батарейка АА, до 120 часов	Встроенный аккумулятор, до 7 часов	Встроенный аккумулятор, до 7 часов	Встроенный аккумулятор, до 7 часов	Встроенный аккумулятор, до 7 часов
Тип дисплея	ч/б	ч/б	Цветной, ч/б	Цветной	Цветной, ч/б	Цветной, ч/б
Запись карт глубин и интересных мест	Нет	Нет	Нет	Да	Да	Да
Датчик температуры воды	Нет	Нет	Нет	Да	Да	Да

Какие дополнительные заключения можно сделать из таблицы?

Во-первых, все модели эхолотов «Практик» — морозоустойчивы. И это одно из важнейших преимуществ бренда. Даже при температуре минус 15-20 градусов, т.е. в условиях самой настоящей русской зимы, приборы продолжают работать корректно.

Во-вторых, практически все модели (кроме Практик 7 Wi-Fi) оснащены собственным дисплеем. Кому-то это может показаться лишним. Мол, сейчас большинство эхолотов легко подключаются к смартфону или планшету. На самом деле, смартфоны и планшеты даже самых продвинутых брендов не обладают такой прочностью и влагостойкостью, как специально разработанные для рыбалки блок BWF. К тому же, это блок является непотопляемым, а качественные антенна и Wi-Fi-модуль обеспечивают ему устойчивость связи при любой погоде.

Самые бюджетные эхолоты «Практик» (6S, 6M) имеют чёрно-белый дисплей с антибликовым покрытием. К слову, очень удобный и понятный. Модели подороже (6PLUS, 7 BWF, 7 BWF Универсал) оснащены цветным дисплеем с хорошим разрешением. Ну а если вам всё-таки хочется воспользоваться смартфоном, все беспроводные эхолоты «Практик» предусматривают такую возможность.

В-третьих, все эхолоты «Практик» характеризуются умеренным энергопотреблением. В более ранних версиях используются пальчиковые батарейки с возможностью работы до 120 часов (5 суток). В более поздних версиях используется встроенный аккумулятор. Время работы блока дисплея от аккумулятора зависит от подключённого датчика. С проводным датчиком работать без подзарядки можно до 20 часов, с беспроводным датчиком (маяком) – до 7 часов.

Есть ещё один важный момент, который не отразишь в таблице. Эхолоты «Практик» всегда были понятнее российским рыболовам, чем многие зарубежные приборы, хотя бы в силу русскоязычного интерфейса. Тем не менее, нет предела совершенству. В последние годы производитель переработал меню так, что оно стало интуитивно понятным даже без инструкции.

Пришло время поговорить о том, за что критикуют продукцию «Практик-НЦ». Некоторые владельцы эхолотов российского бренда отмечают, что дисплей блока BWF имеет слишком маленький экран. Парировать такой аргумент трудно, да и не нужно. Здесь, как говорится, на любителя. Единственное, что хочется напомнить в этом ключе – во всех беспроводных моделях «Практик» у рыболова есть возможность переключаться с рабочего дисплея на смартфон. Так что владельцы смартфонов с большой диагональю автоматически решат для себя указанную проблему.

В некоторых отзывах об эхолотах «Практик» с Wi-Fi-модулем говорится, что «бывают зависания при установлении связи», «программа закрывается» и т.д. Нельзя сказать, что это специфическая проблема данного производителя. Скорее, это недостаток самой Wi-Fi-связи. Любой покупатель должен быть готов, что периодически такие проблемы будут возникать. Главное, чтобы они не имели системного характера, иначе это уже будет гарантийный случай. Кстати, стандартная гарантия на эхолоты «Практик» — 1 год.

Основные выводы об эхолотах «Практик»

Эхолоты российского производителя «Практик-НЦ» являются хорошей покупкой для рыболова-любителя. Они не обладают какими-либо сверхординарными качествами, зато достойно справляются со своими основными функциями. Идеальными условиями для их применения, в которых эхолоты реализуют себя на 100%, являются глубины от 2 до 15 метров с относительно ровным пологим дном.

Морозостойкость, рабочая частота сигнала и угол обзора датчика позволяют рассматривать приборы данного бренда как максимально эффективные в условиях зимней рыбалки. Тем не менее, их функционал рассчитан и на рыбалку с лодки, а в некоторых моделях – на рыбалку с берега.

Русскоязычный интерфейс и интуитивное меню делает эхолоты «Практик» особенно ценными для начинающих рыболовов.

Цены на эхолоты «Практик»

отзывы, крепление на лодку ПВХ

Для эффективного сканирования дна и поиска рыбы компания-производитель «Практик-НЦ» выпустила серию беспроводных эхолотов:

«Практик 7 WI-FI»;
«Практик 7 Маяк (Блютуз)»;
«Практик 7 RF Универсал»;
«Практик ЭР-6Pro2 Premium»;
«Практик ЭР-6Pro2».
«Практик ЭР-6+ (двухлучевой)».

Познакомиться подробно с работой моделей «Практик 7» вай-фай и блютуз можно в данной статье. Здесь рассмотрим особенности работы эхолотов «Практик Эр 6 pro 2» и «Практик Эр 6 pro 2 Premium».

Работа беспроводных сонаров основана на отражении ультразвуковых волн, которые преобразуются в электроволны. На дисплее приемного устройства выводится картинка, которая точно описывает расположение объектов под водой: донный рельеф, рыбы, коряги, камни и т.д. Эхолоты «Практик» способны работать при температуре до -20 градусов

Практик ЭР-6Pro2

Сделаем подробный обзор на эхолот «Практик эр 6 про 2». Прибор состоит из следующих элементов:

Датчика;
Приемного устройства;
Кабеля;
Аккумуляторной батарейки.

Инструкция прилагается. Батарейка формата АА вставляется внутрь датчика. После этого датчик закручивается металлической крышкой с резьбой. Для плотного примыкания крышки предусмотрено резиновое кольцо. Прибор крепится на лодку пвх с помощью специального лодочного крепежа. Также используется струбцина для эхолота «Практик Профи». Она сделана в виде металлического кронштейна. На одном конце держателя крепится датчик, а на втором – дисплей.

Струбцина крепится к борту лодки

В зажим вставляется пластиковая трубка с датчиком эхолота «Практик 7».

Как работает эхолот для рыбалки «Практик ЭР-6Pro2»? Вначале необходимо опустить датчик в лунку. Дисплей можно поместить на поверхность льда. После этого прибор включают, и через несколько секунд он переходит в рабочий режим. Магнитный фиксатор в данной модели не используется.

В верхнем левом углу экрана указана глубина в зоне работы датчика

При желании пользователь может изменять настройки прибора. По умолчанию выставлены заводские настройки. Для того, чтобы изменить их, необходимо два раза нажать на правую кнопку. После этого на экране появится изображение текущего режима работы. В приборе предусмотрены следующие режимы:

Fish ID;
Pro;
Флешера;
Глубиномер;
Демо-режим.

Основные настройки прибора

Одна из первых настроек – это глубина работы прибора. Производитель гарантирует правильную работу эхолота на глубинах до 25 метров. Если известна максимальная глубина в зоне работы датчика, то это значение можно выставить вручную.

Режимы работы

Для обнаружения рыбы пол лункой используется режим Fish ID. Пользователь выбирает размеры рыбы для отображения, и после этого на экране отобразятся рыбы.

В режиме Fish ID рыбы отображаются в различных слоях

В левой части экрана отображена история. В правой показан процесс сканирования в данный момент.

В режиме «Pro» отображается предварительная оценка дна без указания рыб. Эта функция подойдет для продвинутых рыболовов, которые могут сделать для себя полезные выводы.

В режиме «Флешер» эхолот показывает самый крупный объект, который он обнаруживает. Для проверки, как это работает, в лунку опустим большое грузило. На экране на одной половине отобразится глубина пребывания груза, а во второй половине – история его перемещений.

Слева отображена траектория перемещений объекта, справа – глубина его нахождения

Если играть мормышкой или каким-нибудь балансиром, то на экране отобразится точно такая же картина. Если включить демонстрацию рыб, то можно определить слой, на котором лучше всего выполнять блеснение.

В режиме глубиномера крупными цифрами показаны глубина с точностью до сантиметра, температура воды в районе нахождения датчика и уровень заряда устройства.

После использования прибора батарейку лучше изъять. В противном случае она будет медленно, но верно разряжаться. Прибор лучше поместить в специальный чехол.

Практик Эр 6 pro 2 Premium

Эхолот «Практик Эр 6 Про Премиум» является усовершенствованной версией предыдущей модели. В комплект входят следующие элементы:

Датчик;
Морозоустойчивый кабель;
Приемное устройство.

Эхолот «Практик Эр 6 pro 2 Premium»

Основные новшества, внедренные для пользователей, таковы:

На датчик установлен силиконовый бампер для защиты экрана от повреждений.
Улучшилась чувствительность прибора на 40 %. (небольшая приманка хорошо просматривается на глубине 20 метров).
Улучшилась функция отображения плотности грунта.
Модель потребляет меньше энергии.
Исчезла настройка для скорости проведения замеров. Выставлено автоматическое значение 4 Гц.
В режиме «Глубиномер» указывается точная глубина, и улучшен процесс замера глубины.
Глухая зона изменилась. Теперь можно выставить значения 20 см, 50 см, 1 м, 1.5 м, 2.0 м.
Изменения настроек сохраняются сразу после выхода из меню. При изъятии батареек они сохраняются.
Улучшен поиск рыбы. Информация о наличии одиночных особей и стаях рыб стала более достоверной.

Использования держателя для эхолота

Специальный держатель для эхолотов «Практик» позволяет крепить приборы на сиденье ПВХ лодок.

Держатель крепится к сиденью с помощью винтовых фиксаторов

Видим, что приемник вставляется в специальный отсек. Его положение можно менять под различными углами. С помощью винтовых фиксаторов подставка прикручивается к сидению. Рыболов может наблюдать за картиной подводного мира во время троллинга и при стационарном сканировании.

Отзывы

Андрей. Использую модель «Про» на зимних рыбалках. Ловлю в основном плотву на мотыля. Датчик хорошо показывает, как рыба собирается после заброса двух самосвалов прикормки. Информация о глубине и рельефе дна соответствует действительности.

Станислав. Использую эхолот «Практик Эр 6» при сканировании донного рельефа с лодки. Установил без проблем крепление для датчика. Теперь удобно следить за показаниями во время троллинга. Ничего не падает, показания точные. Прибором доволен.

Выводы

Эхолоты серии «Практик Про» и «Премиум» предназначены для зимней и летней рыбалки. Летом приборы можно использовать для сканирования с лодки. Для этого предусмотрено специальное крепление эхолота. Ловля рыбы с берега, лунки и лодки будет более эффективной при использовании данных приборов.

Обзор эхолота Практик 6М

Не так давно появилась новая модель от известного русского производителя эхолотов для рыбалки — Практик 6М. Эта модель поступила еще далеко не во все магазины, но в нашем магазине, являющимся официальных дилером производителя, она уже есть в наличии, в продаже, с официальной гарантией. Почему в названии «М» многим, я думаю, понятно — это означает «модернизированный».

Поставляется эхолот в такой аккуратной красивой коробке, выглядит практически как подарок.

В комплекте идет:

В комплекте идет:
Датчик с кабелем
Элемент питания (АА)
Руководство пользователя


эхолот Практик 6М

На обратной страничке инструкции можно найти полные технические характеристики.

Эхолот удобно лежит в руке. Прочный прорезиненный корпус выполнен ударопрочным и водостойким, стандарты IP67 и IK10. По центру расположен дисплей с яркой подсветкой, вокруг дисплея — рамка яркого сигнального оранжевого цвета, чтобы устройство было проще найти в воде, траве и пр. Под дисплеем расположены органы управления, четыре кнопки. Изменять настройки теперь проще и удобнее. Кнопки очень плотные, просто так случайно нажать что-то будет сложно. На торце с нижней части расположена петля для крепления шнурка-ремешка, чтобы эхолот можно было повесить на грудь и удобнее носить. С другого торца в верхней части расположен разъем для крепления датчика на кабеле, теперь они выполнены как отдельные съемные элементы на надежном резьбовом соединении, место соединения дополнительно усилено.

Помимо самого эхолота обновлен и улучшен датчик, он выполнен из композитных материалов, стал прочнее и надежнее, обладает морозоустойчивостью. Модернизации также подвергся кабель датчика. При сохранении высокого уровня эластичности и гибкости, он теперь имеет усиленную прочность, морозоустойчив.

Под внешней изоляцией кабеля датчика расположены:

Две сигнальные жилы
Экран из медной проволоки
Кевларовые волокна

!!! Волокна из кевлара значительно увеличивают устойчивость кабеля на разрыв и делают его максимально надежным.

Краш-тесты, испытания на надежность устройство прошло с весьма впечатляющими результатами.

После заморозки в глыбе льда эхолот сохранил работоспособность, потребовалось только расколоть лед и включить устройство.

Эхолот не сломался после кратковременного погружения на 6 метров. Во время погружения на 20 метров (!) по центру дисплея появилась полоса, но после подъема эхолот удалось включить, дисплей был как новый, а эхолот все равно был в полностью рабочем состоянии.

После игры в футбол, точного паса в воду и броска с лодки на деревянный пирс — Практик 6М продолжил работать, как будто такой вандализм для него в порядке вещей.

Конечно, на русской рыбалке порой случается много всего, но, судя по результатам испытаний, у этого новейшего отечественного эхолота Практик 6М большой запас прочности. Сигнальный цвет корпуса и высочайшая надежность эхолота позволяют найти его и продолжить рыбалку, даже если во время ловли получилось так, что он упал в воду.

Также для этой модели эхолота был выпущен специальный универсальный чехол-бокс Унибокс Практик, чтобы можно было удобнее хранить и пользоваться устройством.

По этой ссылке можно ознакомиться с нашей статьей, в которой описываются преимущества эхолотов Практик и модели ЭР-6 Pro и Pro2.

Полезные мелочи

Батарейку питания в датчик желательно устанавливать дома, в тепле, чтобы избежать появления конденсата внутри батарейного отсека.
Когда вы рыбачите зимой, опускайте датчик ниже уровня льда, чтобы ушли помехи от стенок лунки.
Чтобы продлить срок службы источника питания, держите датчик с батарейкой под одеждой, когда он не находится в воде, температура которой, как известно, всегда положительная.
Для точного измерения глубины располагайте датчик в воде в строго вертикальном положении.

Итак, сегодня мы познакомились с новой моделью эхолота Практик 6М от отечественного производителя. Любители русской рыбалки оценят этот надежный и функциональный аппарат по достоинству! Своим рыбыловным опытом вы всегда можете поделиться в нашей группе в контакте!

* Все товарные знаки принадлежат их законным правообладателям

Эхолот «Практик» для зимней и летней рыбалки Описание, функции

Размеры те же, возможности новые!

Эхолот – неотъемлемая часть снаряжения, делающая рыбалку более интересной и результативной. Эхолот помогает быстро освоиться даже на незнакомом водоеме, исследовать дно, найти ямы и крутые свалы и увидеть воочию саму рыбу. Но когда до места ловли предстоит добираться пешком, поневоле приходится учитывать и такие моменты, как объем и, главное, вес поклажи. Особенно ощутимо это зимой, когда и сама рыбалка сопряжена с постоянными перемещениями по льду. А поскольку обычный эхолот – вещь громоздкая и весит немало, то зачастую рыболов предпочитает обходиться без него, пусть и в ущерб качеству рыбалки. Современному рыболову нужен эхолот небольшой и легкий. Именно такие портативные эхолоты и производятся компанией «Практик-НЦ» из подмосковного Зеленограда.

Cемейство портативных эхолотов «Практик» пополнилось моделями «Практик ЭР-4», «Практик ЭР-4 Pro» и «Практик ЭР-6Pro» , которые «заточены» для работы в походных условиях, в том числе и зимой, даже при весьма сильных морозах. Они очень просты в работе: настройка и управление осуществляются всего двумя кнопками. Корпус электронного блока эхолота имеет надежную защиту от брызг и влаги. Дождь или падение в воду эхолоту не страшны. Эхолоты имеют малые габариты и вес и очень экономичны: эхолот питается всего одной пальчиковой батарейкой АА, ресурса которой хватает на 50–70 часов работы. Батарейка размещена прямо в узле датчика-излучателя, что позволяет эксплуатировать эхолот при очень низких температурах. Ведь температура воды редко опускается ниже 3–4 градусов, а этого достаточно для нормальной работы батарейки. Применение в ЭР-4 Pro литиевых батареек позволит эксплуатировать эхолот даже в суровые морозы. На экране эхолота имеется индикатор заряда батареи. Перед рыбалкой его следует проверить, чтобы избежать отключения эхолота в самый неподходящий момент. Обе модели оснащены морозостойкими высококонтрастными графическими дисплеями разрешением 128х64 точек, дающими четкую картинку даже на ярком солнце.

Кроме того, для работы при низких температурах эхолоты комплектуются «суперкабелем». Этот необычный кабель разработан специально для наших эхолотов и имеет оболочку из кремнийорганической резины, благодаря чему остается гибким и эластичным даже при температуре –60 градусов. Этой зимой многие рыбаки уже успели оценить удобство использования эхолотов «Практик» с такими кабелями. Но главное отличие эхолотов «Практик ЭР-4», «Практик ЭР-4 Pro» и «Практик ЭР-6Pro» заключается в совершенно новых возможностях для исследования водоема и поиска рыбы. В эхолотах реализовано автоматическое переключение шкалы глубин, что удобно при движении на лодке. При включении эхолота на экран сразу выводится обработанная и удобная для понимания информация. Рисуется рельеф дна и придонные структуры; по толщине и характеру контура дна можно определить его тип. Например, твердое дно показывается на экране в виде широкой линии, илистое – более узкой. Если в конус зондирования датчика попал какой-то объект, поведение которого удовлетворяет определенным критериям идентификации, то эхолот считает его рыбой и рисует на экране на соответствующей глубине ее символ, сопровождая это звуковым сигналом. Объекты, не отвечающие таким критериям, в этом режиме не отображаются. Заметим, что эхолот можно настроить на выдачу звука при появлении трех размеров рыб. Опытный рыболов может переключить эхолот в режим отображения «сырой» информации. В этом случае эхолот не пытается определить, является ли объект рыбой, а просто показывает все, что он «видит». Хотя полученная картинка сложнее для восприятия, она позволяет значительно лучше понять, что же творится в водной толще.

Немаловажным достоинством эхолотов «Практик» является разумно подобранная мощность зондирующих сигналов. Эхолоты предназначены для работы на внутренних водоемах, поэтому максимальная глубина ограничена у них 25 метрами. Это позволило существенно уменьшить необходимую мощность акустического сигнала по сравнению с импортными эхолотами, работающими на глубинах от 100 до 300 метров. По отзывам опытных рыбаков, мощный сигнал, необходимый для больших глубин, распугивает рыбу, находящуюся в пределах 20 м от поверхности, в то время как сигнал «Практиков» рыбой не ощущается. Кроме того, небольшая излучаемая мощность позволяет обойтись одной батарейкой на 1,5 В и уменьшить массу и габариты эхолота. Зимой, когда лед еще чистый, без вмерзшего снега и пузырьков воздуха, эхолот может работать прямо через лед. Для этого надо плеснуть на лед немного воды и плотно прижать датчик к поверхности. Хорошо просматривается водная толща через старые замерзшие лунки. Прошлой зимой эхолотом ЭР-4 Pro были произведены замеры глубины через лед толщиной 120 см!

Летом эхолоты «Практик» незаменимы при ловле с маломерных плавсредств. В лодке с одним дном датчик необязательно опускать за борт – достаточно прижать его к днищу лодки, предварительно смочив его водой. Потери сигнала при таком креплении не будут заметны. В комплекте поставки эхолота имеется специальная скоба, в которую защелкивается датчик. К ней несложно изготовить различные приспособления для крепежа к лодке.

Необходимо заметить, что применение эхолотов «Практик» будет эффективным при движении лодок со скоростью не более 8–10 км/час. Умеренное волнение в большинстве случаев тоже не является помехой для «Практиков»: относительно широкий луч (40 градусов) и специфическое распределение мощности в нем позволяют уверенно регистрировать дно даже при сильной качке. Подводя итог, можно сказать с полной уверенностью: новые эхолоты «Практик ЭР-4» и «Практик ЭР-4 Pro» обладают всеми необходимыми функциями и возможностями для удобного и эффективного поиска перспективных мест для ловли на большинстве внутренних российских водоемов.

ПРАКТИК ЭР-4 PRO

Владимир СИВОВОЛОВ, кандидат технических наук, Генеральный директор ООО «Практик-НЦ»:

В эхолотах модели «Практик ЭР-4 Pro» реализована еще пара полезных режимов вывода информации. Один из них — это включение окна реальных сигналов (RTS-окно). В правой части экрана в узкой полосе представлена «сырая» информация, а в левой части выводится информация после обработки — дно с придонными структурами и символы обнаруженных рыб.

Эта функция позволяет получить более полную информацию о водной толще, придонных структурах и характере дна, в то же время обеспечивая автоматическое обнаружение рыб.

Для зимней рыбалки очень полезной может оказаться функция ZOOM, иначе называемая «Метр от дна». При ее включении в правой части экрана выводится обычная информация по всей трассе зондирования от поверхности до дна, а в левой — «сырые» данные, относящиеся к придонному слою метровой толщины. Это позволяет рыболову одновременно наблюдать за ситуацией и в придонном слое (с разрешением 1 см), и по всей глубине. При определенных условиях можно наблюдать игру мормышки возле дна, а также подход рыбы к наживке. Переключение в этот режим и обратно осуществляется всего одним нажатием кнопки.

3. ПРИНЦИПЫ ПРИБОРОВ ДЛЯ АКУСТИКИ РЫБОЛОВСТВА

3.1 Эхолот
3.2 Аналоговый эхолот
3.3 Цифровые эхолоты
3.4 Контрольно-измерительные приборы

Эхолоты передают импульс акустической энергии вниз к морскому дну и измеряют общее время, необходимое для его прохождения через воду, т. е.е. выезд и обратный путь. Если измеренное время составляет одну секунду и известно, что скорость акустических волн составляет 1500 м / с, глубина, очевидно, будет (1500 x 1) / 2 метра = 750 м.

Используя самописец с медленно движущейся бумагой для отображения времени передачи, а затем отраженных сигналов по мере их возвращения, создается история глубины и топографии морского дна в прошлом. Если система достаточно чувствительна, она также будет отображать эхосигналы от рыбы, но это дает лишь указание на их относительную численность.Необходимы инструменты, способные производить количественные акустические измерения, а также методы их преобразования в цифры абсолютной численности рыбы. Для этого были разработаны эхолоты с точными характеристиками. Их сигналы подаются на специально разработанный инструмент, эхо-интегратор, который выбирает и обрабатывает их различными способами. В этом разделе мы сначала рассмотрим эхолот.

3.1.1 Развертка времени
3. 1.2 Передатчик
3.1.3 Преобразователи и акустические лучи
3.1.4 Приемник-усилитель
3.1.5 Отображение и регистрирующие сигналы
3.1.6 Бумага для записи

Существует множество устройств, каждое из которых выполняет свои функции, которые в совокупности образуют законченную систему для измерения акустических сигналов, связанных с водной биомассой. Эхолот состоит из передатчика, преобразователя, усилителя приемника и временной развертки / дисплея. На рисунке 17 представлена блок-схема, показывающая взаимосвязь этих блоков.Блоки 1, 2, 4 и 5 обычно содержатся в одном шкафу, и часто требуется только подключение преобразователя (блок 3) для измерения глубины. Операция следующая.

Развертка по времени (блок 1) инициирует электрический импульс для включения (модуляции) передатчика, который, в свою очередь, генерирует импульс центральной частоты (f) и длительностью (p) для подачи питания на датчик (блок 2). Электрическая энергия преобразуется преобразователем в акустическую энергию в импульсе длиной cp, который излучается в воду, озвучивая объекты на своем пути. Эхо от этих объектов возвращается, чтобы преобразовать обратно в электрические импульсные сигналы с помощью обратного процесса в преобразователе. Эти сигналы обычно очень малы, поэтому они усиливаются, но избирательно, относительно времени, в течение которого они возникли после передачи (изменяемое во времени усиление, ВРЧ). Это компенсирует потери мощности при выходе из датчика и затем обратно к датчику. После процесса ВРЧ сигналы демодулируются (обнаруживаются), то есть информация, которую они содержат, амплитуда и длительность, извлекаются.В этой форме сигналы могут маркировать бумагу или обрабатываться эхо-интегратором. Теперь рассмотрим агрегаты более подробно.

3.1.1 Временная база

Одна функция временной базы (блок 1) состоит в обеспечении «часов», которые устанавливают точность измерения глубины, другая — в управлении скоростью (P), с которой выполняются передачи.

В разделе 2.7 мы увидели, что, за исключением экстремальных условий, влияние солености и температуры на скорость акустической волны не очень значимо для промысловых съемок. Это означает, что скорость «часов» временной развертки может быть установлена относительно номинальной скорости акустических волн, и для большинства морских целей принято значение 1500 м / с. Эта скорость точна для температуры 13 ° C и солености 35 ‰ (см. Рисунок 9). При экстремальных температурах, показанных на этом рисунке (но при той же солености 35 ‰), будут возникать ошибки глубины около 3%, то есть при 30 ° C зарегистрированная глубина будет на 3% меньше, чем истинная глубина, и наоборот при 0 °. С. Временная шкала может состоять из двигателя «постоянной» скорости, приводящего ручку в движение по бумаге для записи, или электронной схемы, управляющей пятном света, движущимся по поверхности электронно-лучевой трубки.В любом случае он также используется для инициирования «триггерного» импульса, который отмечает точку передачи, т.е. ноль на шкале глубины.

Импульс запуска называется так потому, что он «запускает» или «запускает» передачу от эхолота. Это важно, потому что это всегда должно происходить в точно определенный интервал времени, выбранный таким образом, чтобы частота импульсов передачи (P) в секунду, иногда называемая частотой повторения импульсов (PRF), подходила для исследуемой глубины воды. .То есть достаточно продолжительный интервал между импульсами, чтобы все эхо-сигналы, полученные в результате одной передачи, вернулись перед следующей передачей. Этот коэффициент регулируется переключателем глубины эхолота, т.е. производитель устанавливает подходящую частоту повторения импульсов для каждой шкалы глубины.

3.1.2 Преобразователь

Передатчик (блок 2 на рисунке 17) запускается по временной развертке с частотой P, импульсов в секунду. Каждый «триггер» запускает схему длительности импульса (символ t), он работает в течение выбранного времени, и в течение этого времени фактическая частота эхолота передается на усилитель мощности, который, в свою очередь, подключен к преобразователю.Цепь длительности импульса высвобождает определенное количество циклов с правильной частотой. Если частота равна 38 кГц, мы знаем из раздела 2.7, что периодическое время t (время, необходимое для завершения одного цикла) равно t = f ^-1, т.е.

t = 1/38000 = 26 x 10 ^-6 секунд или 26 мс.

Рисунок 17.

Если передается 20 циклов, длительность импульса

t = 20 x 26 мс = 520 мс или 0,52 мс.

Мы знаем, что акустические волны распространяются со скоростью (c) 1500 м / с, поэтому расстояние , пройденное за это время, составляет

кт (12)

, который в данном примере

1500 x 520 x 10 ^-6 = 0,78 м импульс длина

то есть реальная физическая длительность импульса в воде.

Это важный параметр рыболовного эхолота, потому что

(a) определяет разрешение по вертикали (глубине) между целями, т.е.е. между одной рыбой и другой или между рыбой и морским дном. Минимальное расстояние между любыми объектами X и Y, достаточное для разделения их эхо-сигналов, составляет
кт / 2 (13)
это показано на Рисунке 18 и обсуждается далее в Разделе 9. 4.2. Чем короче , тем лучше разрешение.
(б) влияет на передаваемую энергию. Чем дольше пульс в воде, тем больше вероятность обнаружения целей на больших расстояниях, потому что средняя мощность увеличивается.

Рис. 18.

Существуют физические ограничения на минимальную длительность импульса, которую можно использовать, и на величину мощности, которую можно передать, которые не связаны с передатчиком.

Усилитель мощности внутри передатчика увеличивает выходную мощность до нескольких сотен ватт или даже до нескольких кВт, и этот уровень мощности должен оставаться исключительно постоянным. Он измеряется с подключенным преобразователем, либо путем измерения размаха напряжения, преобразования его в среднеквадратичное значение, последующего возведения в квадрат и деления на сопротивление преобразователя RR (см. Раздел 3.1.3 про РР).

(14)

или, может быть, удобнее считывать напряжение от пика до пика напрямую, тогда

Мощность = (В ² от пика до пика) / 8RR (15)

3.

1.3 Преобразователи и акустические лучи

Хотя во всех эхолотах есть отдельные цепи передатчика и приемника, обычно для передачи и приема используется только один преобразователь. Преобразователь можно описать как преобразователь энергии; во время передачи его вход электрический, а выход акустический; для приема вход акустический, а выход электрический.По функциям он похож на комбинированный громкоговоритель и микрофон, но разные акустические свойства воды означают, что невозможно использовать одни и те же конструкции. Кроме того, в воде возможна гораздо более высокая эффективность преобразования энергии, чем в воздухе. При использовании для передачи преобразователь называется проектором, а при приеме — гидрофоном. Подводные преобразователи используют эффект, при котором фактические размеры куска материала меняются под действием магнитного (магнитострикционного) или электрического (электрострикционного) поля.Если поле следует за электрически приложенными колебаниями, результирующее изменение размеров вызовет колебания акустического давления с той же частотой. Противоположный эффект возникает, когда акустическое эхо воздействует на поверхность преобразователя, размеры изменяются, создавая напряжение на клеммах, которое изменяется в соответствии с эхом.

В области, близкой к лицевой стороне преобразователя, аксиальная акустическая интенсивность сложным образом изменяется между максимальным и минимальным уровнями. Когда преобразователь расширяется, он оказывает давление на воду, непосредственно контактирующую с ним, вызывая таким образом сжатие.Когда преобразователь сжимается, давление снижается, вызывая разрежение. Эти эффекты сжатия и разрежения проецируются вперед, все еще сохраняясь в пределах размеров , равных размерам поверхности преобразователя, пока не будет достигнуто расстояние, как показано на рисунке 19. Объем, заключенный в пределах этого расстояния, и размеры лицевой панели преобразователя известны как ближнее поле.

Рис. 19.

В ближнем поле (иногда называемом дифракционной зоной Френеля) и в дальней зоне, если на то пошло, расстояние от любого края лицевой панели преобразователя до точки на оси составляет больше, чем расстояние от грани по оси до той же точки. Если мы рассмотрим изменение расстояния до данной точки для всех вибраций, покидающих поверхность преобразователя, можно визуализировать интерференционные эффекты, которые возникают и вызывают максимумы и минимумы акустической интенсивности. Для практических целей ближнее поле заканчивается, а дальнее поле начинается на расстоянии R от

R = 2L ² л ^-1 (16)

где

L — длина самой длинной стороны преобразователя, или его диаметр
l — длина волны
как L, так и l в метрах.

Минимальное расстояние для измерений показано в главе 7, рисунок 44.

Интенсивность звука от проектора максимальна на оси луча (рис. 20), она уменьшается по мере увеличения угла от оси, пока не будет достигнут первый ноль диаграммы реакции. За углом этого нуля находится первый боковой лепесток, который сам доходит до нуля под еще большим углом, и картина продолжается, причем каждый боковой лепесток имеет все меньшую чувствительность, чем больше его угол от оси.

Рисунок 20.

Угол луча обычно не измеряется до первого нуля для справочных целей, он всегда измеряется до угла, при котором отклик вдвое меньше, чем на оси.

10 log 1/2 = -3 дБ

, а опорный угол обозначается как половина угла q / 2 к уровню половинной мощности, то есть от оси до угла, при котором отклик составляет -3 дБ. На рисунке 20 показана полярная диаграмма фактического отклика преобразователя, которая иллюстрирует соотношение главного лепестка и боковых лепестков, когда L >> l полный угол луча q может быть рассчитан с хорошим приближением из

q = 57.3 л л ^-1 (17)

где

L и l в м
q в градусах
57,3 — количество градусов в радианах
l — длина волны
L — диаметр круглой грани или длина прямоугольной грани.

Путем изменения расположения мы можем найти длину активной поверхности преобразователя, шаблон которой показан на рисунке 20.

L = 57,3 л каждые ^-1 (18)

Конечно, если преобразователь прямоугольный, он будет иметь другой угол луча в направлении спереди назад, чем в направлении из стороны в сторону.Однако если предположить, что вышеуказанный преобразователь является круглым (диаметр L) и имеет резонанс на частоте 38 кГц,

l = cf ^-1 = 1500 ÷ 38 x 10 ³ = 3,95 x 10 ^-2 м
L = 57,3 x 3,95 x 10 ^-2 ÷ 12,5 = 0,18 м

Общее правило для датчиков: чем уже луч, тем больше датчик.

Свойство преобразователей, связанное с углом луча, — это индекс направленности DI. Для настоящей цели он может быть определен как отношение акустической интенсивности, передаваемой или принимаемой преобразователем с полным углом луча q, к интенсивности всенаправленного преобразователя.Другими словами, это мера того, в какой степени преобразователи могут концентрировать передаваемую или принимаемую акустическую мощность. Рисунок 21 иллюстрирует это.

Рисунок 21. (a)

Рисунок 21. (b)

Рисунок 21. (c)

Для кругового датчика приблизительное выражение для DI имеет вид

DI = 10 log (2p al ^-1) ² (19)

где

a = радиус в м
l = длина волны в м

Применяя это к датчику выше

DI = 10 log ((6.28 x 0,18 / 2) ÷ 3,95 x 10 ^-2) ² = 23 дБ

Если преобразователь имеет квадратную или прямоугольную форму и имеет длину самой короткой стороны,

L >> l, тогда
DI = 10 log 4p A l ^-2 (20)

, где A = площадь лицевой поверхности преобразователя

если известен угол луча, но площадь не указана

DI = 10 log 4p / (q ₁ / 57,3 )(q ₂ / 57,3) (21)

где

q ₁, (градусы) — полный угол луча в одном направлении
q ₂, (градусы) — полный угол луча в другом направлении.

Важным свойством преобразователей является их частотная характеристика. Преобразователи, используемые для целей рыбопромысловых съемок, резонируют на определенной частоте, часто называемой частотой эхолота, например. 38 кГц. Но если бы они реагировали только на эту частоту, необходимо было бы использовать бесконечно длинную передачу, что сделало бы невозможным эхо. С другой стороны, если мы попытаемся использовать бесконечно короткий импульс, преобразователь должен будет реагировать на бесконечное количество частот.Это связано с тем, что прямоугольный импульс состоит из бесконечного числа синусоидальных волн разной частоты. К счастью, разумная форма импульса может быть достигнута с относительно небольшим конечным числом частот, так что можно пойти на компромисс.

Дизайн и конструкция преобразователя определяют его частотную характеристику или полосу пропускания (BW), как это известно. Полоса пропускания определяется как количество Гц между частотой по обе стороны от резонансной частоты, где отклик преобразователя составляет -3 дБ от максимума. Невозможно изменить полосу пропускания датчика, что означает, что

(а) минимальная длительность импульса
(б) максимальная полоса пропускания усилителя приемника. (См. Следующий раздел.)

Форма кривой полосы пропускания определяется фактором, называемым Q.

Q = Резонансная частота / f ₂ — f ₁ (22)
f ₂ — самая высокая частота, при которой отклик = -3 дБ.
f ₁ — самая низкая частота, при которой отклик = -3 дБ.

Обычно Q может составлять от 10 до 15 для преобразователя 38 кГц.

Для того, чтобы импульс пропускался без уменьшения его амплитуды и чрезмерного искажения его формы, минимальная ширина полосы должна быть

BW = 2т ^-1 (23)

При Q = 10 и f = 38 кГц (резонансная частота)

BW = 3,8 кГц

значение длительности импульса, чтобы соответствовать этому,

t = 2 / (BW) ^-1 = 2/3. 8 x 10 ³ = 526 x 10 ^-6, т.е. 526 мс или 0,526 мс

Обратите внимание, что хотя для сохранения формы импульса необходима широкая полоса пропускания, чем больше полоса пропускания, тем больше шума попадает в приемную систему. Этот момент обсуждается в главе 4.

Два других свойства датчиков важны для полного понимания их использования и применения в промысловых съемках; электрическое сопротивление и эффективность преобразования энергии. В разделе 2.1 сопротивление R электрической цепи представляет собой нить накала лампы (преобразователь энергии). Мощность в цепи была связана с квадратом напряжения или тока, пропорционального сопротивлению. Функция преобразователя чрезвычайно сложна, но в принципе метод расчета потребляемой мощности аналогичен методу, применяемому к лампе. Преобразователь не имеет простого сопротивления на своих выводах, вместо этого он имеет импеданс. Этот термин используется, когда в цепи присутствует комбинация сопротивления и реактивного сопротивления (сопротивления переменному току). Влияние реактивного сопротивления зависит от частоты, но оно не рассеивает мощность, а препятствует протеканию тока в соответствии с частотой. Его действие отменяется использованием равного реактивного сопротивления с противоположным знаком. Нам нужно значение эффективного сопротивления, обычно называемого радиационной стойкостью (RR) преобразователя. Измерение RR — непростая операция, но производители обычно предоставляют это значение, чтобы можно было произвести расчеты мощности.

Эффективность преобразователя (h) определяется как процентное отношение выходной мощности к входной мощности, независимо от того, является ли она электрической к акустической (передача) или обратной (прием).Обычно КПД магнитострикционных преобразователей составляет от 20 до 40%, а электрострикционных датчиков — от 50 до 70%.

Чувствительность преобразователя (SRT) как приемника акустических волн выражается в количестве дБ относительно одного вольта для каждого микропаскали давления, то есть дБ / 1 вольт / 1 м Па. Это нормально. для SRT должно иметь значение где-то в диапазоне от -170 до -240 дБ / 1 В / 1 м Па (-170 является наиболее чувствительным из них). Примерная цифра дается как

SRT = 20 log (2.6 x 10 ^-19 ч A RR) ^1/2 дБ / 1 В / 1 м Па (24)

где

h -% (например, 50% = 0,5)
A — площадь поверхности преобразователя в м ²
RR — сопротивление излучения в омах.

Это подходящий момент для рассмотрения приемной системы за пределами преобразователя.

3.1.4 Приемник-усилитель

Это блок 4 рисунка 17, обычно самый сложный электронный блок в эхолоте. Схема, иллюстрирующая основные функции усилителя приемника, представлена на рисунке 22.Назначение всего устройства — усиление сигналов VRT, полученных от преобразователя, точно контролируемым образом и представление их на следующие инструменты (эхо-интегратор или эхосчетчик) с подходящим уровнем амплитуды для дальнейшей обработки.

Рисунок 22.

Начиная со входа блока 1 на рисунке 22, выход преобразователя электрически согласован со входом приемника, то есть с точки зрения импеданса и полосы частот.Иногда полоса пропускания приемника регулируется с помощью переключателя, чтобы точно соответствовать длительности передаваемого импульса t, BW »2t ^-1. Несмотря на то, что ширина полосы частот приемника указывается в точках отклика -3 дБ по обе стороны от резонанса так же, как и у преобразователя, часто регулируют полосу пропускания приемника до тех пор, пока отклик не станет минимум на 40 дБ ниже максимума. Обычно обеспечивается «полосовая» форма отклика, поскольку она позволяет проходить от входа только тем частотам, которые находятся в пределах полезной полосы, тем самым сводя к минимуму эффекты широкополосных помех высокого уровня.

Общее усиление или коэффициент усиления G определяется как

G = 20 log VR / VRT дБ (25)

где

VR — выходное напряжение
VRT — минимальное обнаруживаемое напряжение с преобразователя.

Общий отклик приемника определяется как напряжение VR (дБ / 1 В) относительно акустической интенсивности 1 м Па на лицевой стороне преобразователя. Коэффициент усиления должен точно контролироваться в зависимости от глубины, и блоки 1 и 2 на рисунке 22 автоматически изменяют настроенное усиление усилителя в зависимости от времени после передачи.Это известно как ВАРУ с изменяемым во времени усилением, и составляющие его схемы — это генератор и контроллер ВРЧ, см. Разделы 4.2; 7.2.2. В начале каждого периода зондирования импульс запуска передатчика также запускает схему управления генератором ВАРУ (блок 2) после фиксированной задержки, часто на глубине 3 м, но она может быть меньше.

Современные схемы ТВГ работают в цифровом виде; для каждого небольшого приращения времени происходит соответствующее изменение коэффициента усиления в усилителе, скорость изменения зависит от того, какой закон ВРЧ используется, см. раздел 4.2 для подробностей. При правильно функционирующей ВАРУ откалиброванное выходное напряжение VR от усилителя приемника не зависит от глубины до цели, предпочтительно с точностью ± 0,5 дБ или лучше на любой глубине, на которой рассчитана работа ВАРУ. Это, конечно, при условии, что TS цели не меняется с глубиной.

В дополнение к запускающему импульсу, который инициирует синхронизацию в начале каждого периода зондирования, есть еще один вход для ВРЧ. Это коэффициент поглощения a, который схемы ВАРУ должны компенсировать.Значение a определяется в начале исследования и переключается или вводится с клавиатуры в цепь ВРЧ, где оно остается неизменным до тех пор, пока условия не изменятся настолько, что его необходимо обновить, см. Раздел 2.6.1.

Все усилители создают некоторый шум, т.е. при отсутствии входного сигнала от преобразователя или при замене его только согласованным резистором на выходе будет некоторый шум; собственный шум приемника. Этот электрический шум всегда должен быть ниже самого низкого уровня акустического шума, который может возникнуть при очень низком уровне моря, когда судно неподвижно, или, при работе на более высоких частотах, уровня теплового шума, см. Раздел 4.7. Собственный шум приемника может быть ниже -n дБ / 1 В относительно входных клемм, но с усилителем ВРЧ не является постоянным. Современные усилители-приемники обычно имеют входную чувствительность 1 мВ или меньше, то есть -120 дБ / 1 В или меньше.

Максимальная глубина, на которой цель данного размера может быть обнаружена, — это точка, в которой она просто выделяется выше уровня шума, но для целей акустической съемки SNR должно быть больше 10 дБ. С другой стороны, существует максимальный размер или плотность цели, с которой приемник может справиться на коротком расстоянии из-за уровня насыщения цепей.Насыщение приемника определяется как состояние, при котором выходное напряжение больше не соответствует входному напряжению линейно, то есть коэффициент усиления не является постоянным. Жизненно важно, чтобы характеристика напряжения приемника (усиление) была линейной между крайними значениями уровня сигнала (³ 120 дБ), которые могут встретиться в практических условиях съемки. Разница между минимально используемым сигналом на входе приемника и максимальным входным сигналом, который не вызывает насыщения, составляет динамический диапазон . Типичный динамический диапазон выходного сигнала может составлять 50-80 дБ.Для целей измерения выходное напряжение VR всегда берется с откалиброванного выхода, но обычно есть другой усилитель, который обрабатывает сигналы для целей отображения, либо бумажный самописец, либо дисплей с электронно-лучевой трубкой с выпрямленным сканированием A.

3.1.5 Отображение и запись сигналов

После усиления эхо-сигналы по-прежнему имеют форму импульса, содержащего определенное количество циклов на частоте эхолота, рисунок 23 (а). В целях отображения только этот импульс на частоте эхолота дополнительно усиливается, а затем демодулируется, иначе известный как «обнаруженный» или «выпрямленный», рисунок 23 (b).Этот процесс удаляет все следы частоты эхолота, а также либо положительную половину отрицательной половины импульса. Результатом является однонаправленный сигнал постоянного тока, который можно использовать для маркировки бумажной записи или для отклонения луча электронно-лучевой трубки (выпрямленное сканирование «А»). ЭЛТ-сканер с некорректной разверткой «А» принимает сигналы с откалиброванного выхода.

Рисунок 23.

Сигналы не могут быть понятны без временной развертки. Функция временной развертки была описана ранее, хотя обычно она является неотъемлемой частью дисплея.Существуют «гребенчатые» самописцы с несколькими щупами, которые используют электронную шкалу времени, но некоторые самописцы научных эхолотов все еще имеют механическую шкалу времени. В этих системах двигатель и редуктор приводят в движение иглу для маркировки по влажной или сухой электропроводящей бумаге, которая медленно протягивается по металлической пластине под углом 90 ° к траектории иглы.

Когда стилус вращается или перемещается за нулевую отметку на шкале самописца, срабатывают «триггерные» контакты передатчика, вызывая акустический импульс от датчика.Пока перо продолжает двигаться по бумаге, эхо-сигналы начинают возвращаться и маркируют бумагу в момент их прибытия. Когда стилус снова достигает нулевой отметки, бумага протягивается так, что последовательные измерения просто отделяются друг от друга, давая знакомую запись. Регистратор времени обычно генерирует временные метки, и для целей акустической съемки важно иметь данные из судового журнала, чтобы отмечать на бумаге конец каждой морской мили или какой-либо другой единицы времени или расстояния.

3.1.6 Бумага для печати

Влажная бумага чувствительна к слабым сигналам и имеет хороший динамический диапазон по сравнению с сухой бумагой (способность отображать различные цвета в зависимости от силы сигнала). Несмотря на ряд недостатков, он до сих пор широко используется. Эти

1. В процессе производства необходимо тщательно контролировать содержание влаги.
2. Тщательная упаковка и хранение перед использованием
3. Должно быть «запечатано» в регистраторе для сохранения влаги
4.Сжимается при высыхании
5. Быстро тускнеет и обесцвечивается под воздействием света.

Стилусы для влажной бумаги имеют «толстые» полированные кончики и прикладываются к бумаге с постоянным давлением. Произведена компенсация изменения плотности маркировки при изменении скорости вращения. Сухая бумага изготавливается с электропроводящими поверхностями и наполнением из мелкодисперсного углеродного порошка между ними. Стилус из тонкой проволоки проводит высокое напряжение, разрушая лицевую поверхность бумаги и оставляя плотную черную метку.Хотя этот процесс маркировки трудно контролировать и расходуется стилус, меньше проблем с хранением возникает до и после использования. Динамический диапазон составляет около 10 дБ, тогда как для влажной бумаги заявлено около 20 дБ. Регистраторы Multistylus могут использовать как влажную, так и сухую бумагу.

3.2.1 Демодулятор
3.2.2 Усилитель
3.2.3 Порог
3.2.4 Глубина и интервал Выбор
3.2.5 Квадрат напряжения
3.2.6 Квадрат напряжения Интегратор
3. 2.7 Отображение интегрированного Сигналы

Эхо-интеграторы были впервые использованы в конце 1960-х годов, когда были применимы только аналоговые методы. Несмотря на появление ряда цифровых интеграторов, многие аналоговые блоки все еще используются. По этой причине основные функции обработки сигналов и интегрирования эхо-сигналов сначала описаны со ссылкой на систему Simrad QM. Краткое описание основных характеристик цифровых устройств приводится в разделе 3.3.

Эхо-интегратор принимает все сигналы с откалиброванного выхода эхолота, см. Диаграмму 1 на рисунке 24. Эти сигналы требуют дальнейшей обработки и возможности для оператора выбирать участки или интервалы водяного столба на глубинах, которые можно отрегулировать, чтобы превратить эхо-интегратор в практический инструмент. Из-за этого существует множество схемных функций, из которых только одна является строго интегратором, но их удобно разместить вместе и называть получившуюся систему единиц эхо-интегратором. Термин интегратор используется в его математическом смысле для измерения площади под кривой зависимости напряжения от времени. Время обычно пропорционально расстоянию, пройденному исследовательским судном, а выходное напряжение пропорционально плотности рыбы. Блок-схема, показывающая основные функции эхо-интегратора, представлена на рисунке 24 (a), а соответствующие формы сигналов — на рисунке 24 (b).

Рис. 24. (a) Блок-схема аналогового эхо-интегратора (b) формы сигналов, связанные с каждым блоком

3.2.1 Демодулятор

Когда управляемые ВРЧ сигналы от откалиброванного выхода эхолота достигают эхо-интегратора, они все еще состоят из синусоидальных волн на частоте эхолота. Было показано, что синусоида имеет равные положительные и отрицательные значения, и информация, которую он несет (модуляция), имеет форму равных положительных и отрицательных изменений амплитуды. Интеграл синусоиды равен нулю, поэтому перед интегрированием информацию необходимо изменить на другую форму. Этот процесс известен как демодуляция, иногда называемая обнаружением или исправлением. Рисунок 23 (a) (b) и блок 2 на рисунке 24.

Это полностью удаляет как положительную, так и отрицательную части сигнала, так что происходят только отклонения между нулевой и одной полярностью, но они все еще имеют высокую частоту. Дальнейший процесс отфильтровывает высокочастотные полупериоды, и мы остаемся со средним напряжением (то есть « контуром » сигналов) различной амплитуды в зависимости от силы сигнала.В разделе 3 рисунка 24 представлена форма сигнала в разделе 1, когда он был демодулирован. После этого процесса может возникнуть необходимость в усилении сигналов.

3.2.2 Усилитель

Условия съемки в отношении плотности рыбы и глубины, на которой она встречается, могут широко варьироваться, поэтому иногда полезно иметь усилитель (блок 3) для увеличения амплитуды сигналов на точно известную величину. Если необходимо интегрировать тонкий слой широко разнесенных целей, сигналы могут быть очень маленькими, так что последующая обработка не может быть выполнена эффективно. Любое изменение амплитуды сигнала важно, поэтому необходим переключаемый тип управления, позволяющий, скажем, использовать усиление 0-10-20-30 дБ. Эти шаги усиления соответствуют изменениям амплитуды в 1, 3,16, 10 и 31,6 раза соответственно.

3.2.3 Порог

Эта функция, блок 4 на рисунке 24, связана с регулировкой усиления усилителя, чтобы гарантировать аналогичную работу при каждой настройке последнего. Эффект порогового управления состоит в том, чтобы изменить нулевой эталон формы сигнала постоянного тока на небольшую величину, чтобы подавить шум, который, хотя и находится на низком уровне, может существовать на протяжении всего интервала глубины, что приводит к значительному интегрированному выходному сигналу.Конечно, при расчете окончательных результатов необходимо учитывать настройку порога. Однако, чтобы сделать обработку после порога как можно точнее, величина, вычтенная из каждого сигнала выше порогового уровня, добавляется снова, но точная компенсация не может быть достигнута. Никогда не следует использовать пороговый контроль, если он не является абсолютно необходимым. При использовании с аналоговыми интеграторами он серьезно искажает полученные результаты и не может быть воспроизведен.Влияние на любой порог трудно рассчитать, поэтому использование порога не рекомендуется для количественных измерений.

3.2.4 Выбор глубины и интервала

Хотя эхо-интегратор принимает сигналы от всего водяного столба, необходимо иметь средства исключения передачи и донного эхо-сигнала от интегрирования, и это функция блока 5, рисунок 24. Желательно иметь возможность выберите определенные слои глубины в толще воды и измените протяженность слоя и глубину, на которой он начинается.

В ранних версиях дисковые переключатели управляли настройками, обычно с шагом 1 м. Таким образом, интервал глубин шириной 2 м может быть размещен на глубине 100 м для интегрирования. Действие селектора глубины и интервала инициируется тем же пусковым импульсом, который приводит в действие передатчик и запускает ВРЧ. Это заставляет схему работать в течение времени, пропорционального глубине, на которой требуется начать интегрирование. По достижении этого времени первая схема заставляет другую работать в течение времени, пропорционального требуемому интервалу глубины , это иногда называют электронным сигнальным вентилем.Несмотря на то, что интервал глубины был выбран, сигналы все еще не готовы для интегрирования.

3.2.5 Квадратное напряжение

Показанный как блок 6 на рисунке 24, он выполняет одну из наиболее важных функций в интеграторе эхо-сигналов. Это необходимо, потому что сигнальные напряжения V по-прежнему пропорциональны акустическому давлению p. Плотность рыбы пропорциональна акустической интенсивности , которая пропорциональна p ².

Используя отношения и аналогии, обсуждаемые в Главе 2, i.е.

В аналогично p и V ² µ Вт
Вт аналогично I, поэтому p ² µ I

можно сказать, что возведением напряжений в квадрат они становятся пропорциональными интенсивности. Шаги эффективного усиления 3.2.2 равны 1, 10, 100, 1000 раз, что соответствует 0, 10, 20, 30 дБ соответственно.

3.2.6 Интегратор квадрата напряжения

Когда напряжения эхо-сигналов возведены в квадрат, они переходят к блоку 7 на рисунке 24. Именно здесь энергия, представленная площадью под квадратичной кривой напряжения, преобразуется в окончательную форму напряжения постоянного тока, амплитуда которого при любом для данного время пропорционально акустической интенсивности сигнала.На рисунке 24 показаны два сигнала, выбранных вентилем INTERVAL, более глубокий из двух частично теряется, потому что он не полностью находится внутри ворот. Форма сигнала постоянного тока в блоке 7 показывает, как напряжение интегратора увеличивается, когда первый эхо-сигнал достигает своего максимума, а затем снова падает. Когда это эхо заканчивается, постоянный ток поддерживается на достигнутом уровне, пока не появится следующий сигнал. Как показано на форме сигнала блока 7, уровень затем снова повышается, когда появляется второй сигнал, в этом случае скорость увеличения больше, чем скорость из-за предыдущего сигнала. Это из-за большей амплитуды.

На этом этапе интегрирование для одного проиллюстрированного периода зондирования завершено. Хотя эхо-интеграторы обычно имеют возможность отображать единичные интегралы зондирования, оно имеет ограниченное значение, и нормальное устройство позволяет интегралам накапливаться в течение заданного периода времени или морской мили, после чего интегратор сбрасывается и DC напряжение снова начинается с нуля.

3.2.7 Отображение интегрированных сигналов

Простейшей возможной формой отображения является вольтметр постоянного тока аналогового или цифрового типа (подробности см. В главе 7), но это не очень удобно, например, когда происходит сброс, показания теряются.Обычно предоставляется записывающий вольтметр, который отображает и записывает выходной сигнал интегратора на термочувствительной бумаге. Таким образом, вариации интенсивности эхо-сигнала могут быть связаны с положениями на пути судна.

3.3.1 Simrad QD Integrator
3. 3.2 Biosonics DE1 120 Integrator
3.3.3 AGENOR Integrator
3.3.4 Furuno FQ Integrator

Самые последние инструменты, разработанные для оценки рыбных запасов, основаны на цифровых методах.Они имеют функции, аналогичные аналоговой системе, описанной в разделе 3.2, но цифровые инструменты обладают большей универсальностью и по своей сути более точными.

Компьютерные технологии, лежащие в основе цифровых систем, становятся обычным явлением в повседневной жизни, но из-за их относительно недавнего применения в акустике рыболовства они могут создавать проблемы для тех, кто устанавливает, эксплуатирует и обслуживает такое оборудование, пока они полностью не ознакомятся с ним. Цифровые методы и компьютерные технологии обеспечивают высокую скорость и точность работы, избегая проблем смещения и стабильности, присущих чувствительным аналоговым системам.Цифровая схема имеет только два состояния: ВЫКЛ или ВКЛ, соответствующие 1 или 0 соответственно. Они известны как двоичные цифры (или биты).

Сигналы от эхолота являются аналоговыми, они преобразуются с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) в «слово», состоящее из нескольких битов, например цифровые интеграторы Simrad и Biosonics используют 12-битные слова. Описание функций, выполняемых в эхо-интеграторе, было упрощено на примере Simrad QM, поскольку формы сигналов по всей системе иллюстрируют, что происходит.

В цифровом блоке после АЦП нет ничего подобного для визуализации, есть просто цифровые слова, над которыми действуют в соответствии с встроенными программами или инструкциями, вставленными оператором.

Многие функциональные возможности аналоговых интеграторов присутствуют в цифровых системах, но у них есть и дополнительные. Сразу очевидная разница между системами заключается в способе управления ими. Вместо большого количества элементов управления на передней панели, с помощью которых можно настраивать различные функции оборудования, оператору цифрового устройства предоставляется клавиатура компьютерного типа для ввода инструкций. Внутри находится компьютер плюс микрокомпьютер или микропроцессор, память для программы, интерфейс, отдельная память данных и регистратор данных, записывающий результаты на печатном листе записей.

3.3.1 Simrad QD Integrator

Оборудование QD состоит из двух небольших стоечных блоков и клавиатуры. Часть системы называется препроцессором QX Integrator, который, хотя и специально разработан для использования вместе с QD в одной версии, может формировать интерфейс между научными эхолотами и любым компьютером общего назначения в других версиях.

QX принимает входные сигналы нажатием кнопки или по команде программного обеспечения от одного из четырех эхолотов в диапазоне частот 10-200 кГц. Если используются QX510 / QD или QX525 / NORD 10, эхолот может быть выбран терминалом данных. Эти комбинации принимают сигналы с динамическим диапазоном, не превышающим 70 дБ, от -50 до +20 дБ относительно 1 В, то есть от 3 мВ до 10 В. Из эхолота поступает донный импульс, импульс запуска передатчика, цифровой сигнал удержания. ‘для уровня эхо-сигнала и сигнал запрета для эхо-сигналов ниже порогового уровня.Если уровень входного сигнала превышает +17 дБ / 1 В, то есть 7 вольт, на передней панели мигает светодиод (LED), и на QD отправляется предупреждение. Сигналы эхолота преобразуются из аналоговой в цифровую форму перед возведением в квадрат, но порог может применяться либо к аналоговой, либо к цифровой части схемы, либо к обоим. В QX содержатся высокопроизводительный демодулятор, 12-разрядный АЦП, быстродействующий блок возведения в квадрат сигнала и накопитель для сигналов до интегрирования.

На рисунке 25 показано подключение к внешнему оборудованию, необходимому для всей системы.Обозначения блоков, представляющих основные рабочие функции, не требуют пояснений, но по этому рисунку невозможно судить о практической универсальности или гибкости системы. Описание функций начинается со способа «сортировки сигналов по глубине» в QD.

Рисунок 25.

1. Интервалы глубин или «слои», как они описаны (чтобы избежать путаницы с другими типами интервалов в этой системе), могут быть запрограммированы для работы на глубине до 1000 м. Восемь таких слоев доступны в режиме синхронизации передачи, они имеют точность глубины 0,1 м и отбираются на каждые 2,5 см глубины, то есть каждые 33 мс по времени. Чтобы настроить слои выборки глубины, оператор вводит инструкции с клавиатуры для глубины начала и конца каждого слоя, и линии в требуемых положениях появляются на записи эхолота. Шаблон глубинных слоев не может быть изменен во время интеграции системы, для изменения необходимо снова использовать «начальную» процедуру настройки.При необходимости каждому слою может быть приписан разный порог. Любые два слоя глубины могут быть выбраны для отображения их интегрированного вывода в миллиметрах отклонения на бумажной записи эхолота.

2. В дополнение к восьми глубинным слоям, упомянутым выше, есть два слоя с фиксацией дна, которые требуют сигнала дна хорошего качества, т. Е. Имеют чистый, быстрорастущий передний фронт и должны превышать заданную амплитуду. Если не получено подходящего донного сигнала или если сильные эхосигналы от рыбы могут быть ошибочно приняты за дно, система предотвращает интеграцию. Метод, обеспечивающий правильное соблюдение контура дна, пока позволяют акустические условия, зависит от образования так называемого «окна». Его работу можно визуализировать, рассмотрев прямоугольный импульс, который начинается непосредственно перед нижним сигналом и заканчивается сразу после него. Когда глубина воды превышает 10 м, оконная схема ищет сигнал дна между + 25% или -12,5% глубины, зарегистрированной предыдущим сигналом дна. Если есть три последовательных передачи без появления нижнего сигнала в окне, оно затем открывается на расстояние от 1 до 1000 м для поиска этого сигнала и, как только обнаруживается, снова удерживает его в окне.

При положительной идентификации сигнал дна можно безопасно использовать в качестве привязки ко времени для привязки слоя к дну с точностью до 0,1 м от дна. В КТ первый слой с запертым дном может простираться от 0,1 м до 100 м над дном. Второй слой с фиксацией снизу может быть установлен на любую высоту выше первого в пределах 127 м. Если оператор не желает «блокировать» систему до минимальной высоты 0,1 м, можно использовать команду смещения от 0 до 1 м. В условиях исключительно мелководья (10 м или меньше) окно ищет сигналы дна в пределах ± 50% от последней записанной глубины. Регистратор данных печатает результаты на листе записи, но, кроме того, интегрированные сигналы от двух выбранных «слоев» появляются в аналоговой форме (отклонение в миллиметрах) на бумажной записи эхолота, рядом с теми эхо-сигналами, из которых они обрабатываются.

3.3.2 Biosonics DE1 120 Интегратор

Он содержится в одном устройстве с установленной на передней панели клавиатурой и некоторыми аналоговыми элементами управления.Он может работать вместе с эхолотами, работающими в широком диапазоне частот, но его входные сигналы должны быть демодулированы. На рисунке 26 (a) интегратор показан как часть полной системы акустической съемки, а на рисунке 26 (b) представлена блок-схема аппаратного обеспечения эхо-интегратора. Входные сигналы с максимальным уровнем 7,5 В проходят через АЦП и обрабатываются в соответствии с внутренней программой и инструкциями оператора.

Рисунок 26. (а)

Рисунок 26.(б)

Устройство можно включить, нажав кнопку RESET, при которой на экране над клавиатурой появится надпись «SELECT SYS MODE». Затем поворотным переключателем можно выбрать один из трех режимов системы.

1. Интегратор с ручным отслеживанием дна
2. Интегратор с автоматическим отслеживанием дна
3. Регистратор данных

, после чего нажимается кнопка изменения РЕЖИМА, и система готова принять параметры для ввода с клавиатуры после подсказок, которые появляются на экране.Большинство запросов появляются с тем, что называется значением по умолчанию, уже введенным для параметра. Если это значение правильное, нажатие клавиши ENTER сохранит его и вызовет следующее приглашение. Наконец, когда все параметры будут введены, появится «SELECT MODE», и поворотный переключатель повернут в положение RUN, а затем ENTER, чтобы можно было начать интегрирование.

Можно указать тридцать интервалов глубины. DE1 120 измеряет входное напряжение каждые 134,2 м / с, что соответствует приращениям глубины 0,1 м для c = 1490 м / с.Выбранные значения напряжения выше порогового значения преобразуются АЦП в 12-битное слово. Напряжения эха, появляющиеся в каждом интервале глубин, возводятся в квадрат и суммируются с шагом 0,1 м. После указанного количества передач для каждого интервала глубин рассчитывается окончательное значение суммы квадратов, и полученные значения используются для расчета плотности рыбы по выражению

л _xf = Sxf.A.Bx (P.Nx) ^-1

где

l _xf = плотность рыбы для интервала (x) в кг.м ^-3 или рыб. м ^-3 в зависимости от единиц постоянной A
P = количество передач на последовательность
Nx = количество шагов 0,1 м за (x) интервал
Bx = константа для коррекции ВАР в интервале (x)

где

t = длительность импульса в секундах
c = скорость акустических волн
с _bs = среднее сечение обратного рассеяния одиночной рыбы в м ².кг ^-1 или м ² .fish ^-1
p _o = среднеквадратичное давление передаваемого импульса в м Па. 1 м ^-1
г _x = датчик, кабель, система эхолота прирост в Vm Pa ^-1. 1 м ^-1
означает прямоугольную диаграмму направленности весовой коэффициент.

Если проводится только съемка относительной численности, достаточно принять A = 1.

Бумажный принтер является частью инструмента, из которого записанные данные выдают в конце каждой последовательности.Эти данные также доступны в формате ASCII (американский стандартный код для обмена информацией) через выходной порт RS232 для компьютерной обработки.

3.3.3 AGENOR Интегратор

Также автономный блок, этот интегратор может работать от эхолотов, работающих на частотах от 10 до 50 кГц. Демодулированные аналоговые сигналы от эхолота дискретизируются каждые 133,3 м с, что соответствует приращению глубины 0,1 м при c = 1550 м / с. АЦП изменяет дискретизированные напряжения на 12-битные слова.

Системные параметры, относящиеся к съемке, вводятся с клавиатуры на передней панели до начала съемки, но их можно изменить в любое время, хотя эффекты не проявляются до следующей последовательности. Измененные параметры каждый раз распечатываются встроенным принтером и появляются в порту RS232. Блок-схема системы представлена на рисунке 27.

Рисунок 27.

Когда AGENOR включен, появляется подсказка «AGENOR VERS-O», и оператор выбирает режим «CHGT PARAM», чтобы разрешить ввод соответствующих параметров.На экране отображается первая строка параметров, а также курсор, который можно увеличивать или уменьшать с помощью клавиш для ввода новых значений. Клавиша ¯ сохраняет завершенную текущую строку, после которой отображается следующая строка параметров.

Имеется 14 программируемых параметров, некоторые из которых приведены ниже.

2, 3 и 4, Количество передач: Количество минут на последовательность: Количество 0,1 морской мили на последовательность

5. Порог, относящийся к АЦП; выбирается оператором, смотрящим на демодулированный сигнал.

6. Интервал времени, в течение которого работает автоматическое отслеживание дна.

10. Режим сбора данных

1: последовательность остановлена и начинается новая, когда достигается номер передачи, установленный в (2).
2: Последовательности повторяются по достижении количества минут (3).
3: Последовательность останавливается при достижении номера журнала (4).

11. Количество интервалов глубины (от 1 до 10), относящихся к поверхности, для которых будут интегрированы сигналы.

12, 14 Константы A и B:

A — общая масштабная постоянная, полученная из комбинации факторов, включая c и s.Он связывает сумму квадратов напряжений с плотностью рыбы и имеет единицы: кг.м ^-3 В ² или рыба.м ^-3 В ².
B — безразмерный масштабный коэффициент для корректировки вариаций ВРЧ эхолота.

Есть также два интервала глубин с привязкой к дну, они называются 11 и 12.

Для запуска системы выбирается ПАУЗА, затем отображается порядковый номер, последнее автоматическое нижнее значение и ручное нижнее значение.Нижнее окно устанавливается оператором поверх донного эхосигнала для получения начального значения для автоматического отслеживания дна. Когда выбрано «СБОР», начинается обработка данных, и в конце каждой последовательности данные распечатываются. Основная часть программного обеспечения вычисляет среднюю плотность акустической цели по единице поверхности (Rsj) или объему (Rvj) для каждого интервала глубины во время последовательности передач.

3.3.4 Интегратор Furuno FQ

Furuno FQ состоит из двухчастотного эхолота и эхо-интегратора, показанных на блок-схеме на Рисунке 27A.Эхо на каждой частоте корректируется ВРЧ перед обработкой АЦП и сохранением в памяти. Одновременно могут быть интегрированы 3 уровня с блокировкой дна и 9 уровней с блокировкой передачи. Один из этих слоев имеет силу объемного обратного рассеяния, напечатанную на бумаге для записи эхолота, в то время как другие десять значений указаны на распечатке принтера.

Рисунок 27A.

Частота дискретизации эхо-сигнала постоянна и составляет 1024 раза, что в диапазоне 100 м означает каждые 98 мм, а в диапазоне 500 м — каждые 490 мм.Вертикальное распределение средней объемной силы обратного рассеяния (MVBS) в децибелах с динамическим диапазоном 50 дБ регистрируется в графической форме в каждой позиции маркера журнала.

Для измерения плотности скопления школьников существует два возможных метода. Эти

и. на графике вертикального распределения найдите MVBS в центре школы и добавьте 10 log l / lG, где l — интервал записи, а lG — горизонтальная длина школы, показанная на самописце.
ii. выберите режим агрегирования среднего. Затем площадь поперечного сечения школы (SA) автоматически рассчитывается в пределах интеграционного слоя, на котором возникла школа. 10 log l (уровень интеграции) / SA затем добавляется к MVBS для интервала l журнала.

3.4.1 Мультиметры
3.4.2 Осциллографы
3.4.3 Генераторы сигналов
3.4.4 Электронные счетчики
3.4.5 Гидрофоны
3.4.6 Проекторы
3.4.7 Калибровка Контрольно-измерительных приборов

По мере совершенствования методов оценки рыбных запасов с помощью акустических средств возникла необходимость в большей точности при проведении измерений, что отражается в точности, с которой различные части оборудования должны выполнять свои функции.Перед использованием в процессах калибровки и измерения испытательное оборудование, используемое для проверки этих функций, должно иметь известную надежность и точность.

Для любого типа электронного оборудования важно убедиться, что применяются правильные напряжения питания и сигналов. В этом контексте напряжения питания относятся как к источнику питания корабля, так и к уровням несигнального напряжения, которые возникают во всех цепях, составляющих прибор в целом. Разработка испытательных приборов идет в ногу с общими тенденциями в электронике, поэтому нет никаких трудностей в проведении точных электрических измерений.Проблемы возникают в основном в области акустической калибровки. Это связано с практическими трудностями, возникающими при юстировке стандартных целей, проекторов и гидрофонов в акустическом пучке, и с отсутствием стабильных характеристик последних устройств.

Какой бы тип измерения ни производился, очень важно, чтобы показания снимались правильно. При проведении акустических или электрических измерений, будь то выход слабого сигнала гидрофона или выход мощного передатчика, необходимо убедиться, что значения, используемые для расчета, являются среднеквадратичными (среднеквадратичными).Однако гораздо легче считывать пиковые значения или значения размаха по калиброванной шкале амплитуд осциллографа, поэтому для удобства эти значения берутся и преобразуются в среднеквадратичные значения (раздел 2.3).

3.4.1 Мультиметры

i) Аналог

Приборы называются мультиметрами, если они способны измерять ряд функций путем подсоединения их входных проводов к разным наборам клемм на измерителе или, чаще, путем поворота поворотного переключателя.Современные мультиметры могут измерять напряжения и токи переменного или постоянного тока, часто от уровней микровольт (мВ) или микроампер (мА), то есть 10 ^-6, до киловольт (кВ), то есть 10 ³ раз, и до десятки ампер. Они также включают омметр для измерения сопротивления компонентов или цепей от 1 Ом (Вт) до 10 МВт. Аналоговые типы называются так, потому что они показывают измеряемую величину по отношению к шкале.

В большинстве аналоговых счетчиков используется конструкция с подвижной катушкой с тонкой стрелкой, расположенной над шкалой.Это имеет недостаток при считывании шкалы из-за «ошибки параллакса», вызванной тем, что наблюдатель не может определить, когда его линия взгляда перпендикулярна (точно 90 °) шкале и стрелке. Небольшой угол к перпендикулярному положению приводит к завышению или занижению показаний. Чтобы помочь в преодолении этой трудности, все качественные измерители оснащены полосой зеркала, в которую встроена шкала. Если наблюдатель смотрит на отражение указателя в зеркале, а затем поворачивает голову до тех пор, пока указатель не скроет отражение, он достиг наилучшего положения для точного считывания шкалы.

Для получения адекватного разрешения шкала сделана как можно длиннее,> 10 см, а диапазоны разделены на деления, которые могут быть выбраны переключателем, например, 0–3 В, 0–12 В, 0–60 В и т. Д. аналогично для тока 0-12 мA, 0-6 мА и т. д. и сопротивления 0-2 кВт, 0-200 кВт и т. д. Электрический допуск на этих шкалах обычно составляет 2%, т. е. показание должно быть с точностью до ± 2. % от значения полной шкалы .

Важным фактором для всех аналоговых счетчиков является величина нагрузки, которую они оказывают на тестируемую цепь.Между выводами измерителя есть сопротивление из-за движущейся катушки и компонентов масштабирования, оно должно быть достаточно высоким, чтобы избежать изменения фактического измеряемого значения. Как правило, хороший современный счетчик имеет показатель от 20 000 Вт на вольт до 100 000 Вт на вольт, что означает, что каждое значение полной шкалы умножается на сопротивление, указанное в кВт, т. Е. Шкала 10 В x 20 кВт = 200 кВт. Для большинства целей, за исключением некоторых схем настроенных и полевых транзисторов (FET), достаточно мощности от 20 до 100 кВт на вольт.

При возникновении неисправности в цепи, на что указывает низкое или высокое показание напряжения, питание отключается, и секция омметра мультиметра часто используется для исследования состояния цепи. Для этой операции измеритель обеспечивает напряжение на своих выводах, которое при приложении между определенными точками будет пропускать через цепь ток, пропорциональный встречному сопротивлению. Это сопротивление, измеряемое в омах, отображается измерителем в аналоговой или цифровой форме.

Опыт и знание функции цепи необходимы для правильной интерпретации показаний сопротивления. Это связано с тем, что многие элементы схемы, такие как транзисторы и диоды, имеют разное сопротивление измерителю в зависимости от полярности приложенного напряжения, то есть измерительные провода, а также обмотки трансформаторов имеют другое сопротивление постоянному току, чем переменному току. заданная частота.

ii) Цифровые мультиметры (DMM)

Как следует из названия, эти измерители отображают измеренное количество в десятичной форме цифрами, либо с помощью трубки Никси, светоизлучающего диода (LED) или жидкокристаллического дисплея (LCD).Они разработаны с очень высоким входным сопротивлением 10 МВт, чтобы избежать проблемы с нагрузкой на цепь, присущей большинству аналоговых измерителей. Погрешность для постоянного напряжения обычно составляет ± 0,1% от показания, ± 1 цифра, а для переменного напряжения и постоянного тока составляет 0,75% от показания ± 1 цифра.

3.4.2 Осциллографы

Без осциллографа с современным электронным оборудованием можно выполнить очень небольшую работу. Осциллограф — это прибор, основанный на способности электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) отображать колебательные напряжения.Это достигается путем отклонения электронного луча, направленного на флуоресцентный экран, одновременно в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. При подключении по постоянному току осциллографы также могут измерять установившееся напряжение. Подробное описание работы ЭЛТ выходит за рамки данного руководства.

Несмотря на множество элементов управления (см. Рисунок 28), осциллограф имеет в основном простую функцию, которая заключается в отображении для целей измерения формы изменения напряжения в электронных схемах во времени (их формы волны).На рисунке 3 показана синусоида с точки зрения размаха напряжения в зависимости от угла. Скорость изменения угла, конечно, пропорциональна частоте. Осциллограф предназначен для измерения изменения формы сигнала в очень широком диапазоне частот и напряжений.

Рисунок 28.

Основными элементами управления осциллографа являются TIMEBASE, обычно калиброванные в микросекундах на см (мс / см), миллисекундах на см (мс / см), секундах на см (с / см) и НАПРЯЖЕНИЕ.Диапазон калибровки напряжения составляет от микровольт на см (мВ / см), милливольт на см (мВ / см) до вольт на см (В / см). В некоторых случаях калибровочная сетка может быть меньше 1 см, тогда разметка будет мс / деление и т. Д. Другие элементы управления связаны с аспектами представления формы сигнала, а не с основами самой формы сигнала. Однако, если пользователь не может управлять представлением формы волны, она будет отображаться в форме, не распознаваемой человеческим глазом. Одним из наиболее важных элементов управления и наиболее эффективным для «остановки» или «удержания» формы сигнала является TRIGGER .

Нет ничего необычного в том, что функция TRIGGER разделяется между несколькими ручками или кнопками. Многие осциллографы имеют модульную конструкцию с отдельными сменными модулями для усилителей, временных разверток и средств запуска, которые могут содержать до 20 элементов управления на передней панели. Это очевидное чрезмерное усложнение связано с необходимостью «удержания» или «синхронизации» сигналов, имеющих разную полярность, амплитуду, частоту и частоту повторения, а также требованием исследовать определенные части формы сигнала, например.грамм. для сравнения его с другим сигналом одновременно или последовательно и так далее.

ЗАДЕРЖКА: Эта функция обычно использует две временные развертки, одна из которых называется «разверткой» с задержкой. Типичная операция может включать в себя выбор оператором с помощью развертки с задержкой определенного времени задержки. Когда это достигается, запускается вторая (с задержкой) временная развертка и работает со скоростью, возможно, в десять раз превышающей скорость первой, тем самым обеспечивая большее разрешение выбранной части сигнала.Эта функция позволяет использовать более одной трассы или луча, чтобы расширенную часть можно было сравнить со всей формой сигнала.

ПОЛОЖЕНИЕ: есть два элемента управления осциллографом для точного позиционирования кривой, по горизонтали (ось времени, X) и вертикально (ось напряжения, Y), то есть форма сигнала может быть выровнена в плоскостях X и Y с масштабированной сеткой. Регуляторы вертикального положения обычно прикрепляются к модулю усилителя, в то время как управление горизонтальным положением часто связано с модулем временной развертки.

C.R.T. КОНТРОЛЬ: Качество следа определяется настройкой параметров яркости, фокуса и астигматизма. Яркость или интенсивность — это средство управления, которое следует использовать с осторожностью, поскольку чрезмерная яркость может привести к сжиганию фосфора на экране. Фокус фокусирует резкость следа, позволяя видеть детали и упрощая измерения, при условии, что (часто предварительно заданные) регуляторы астигматизма настроены в их оптимальное положение (они используются для получения «самого круглого» пятна от электронного луча).Большинство осциллографов имеют элемент управления, который обеспечивает переменное освещение сетки, что позволяет легко считывать шкалу или фотографировать.

DUAL-BEAM / DUAL-TRACE: Двухлучевой осциллограф содержит две независимые системы отклонения на одной ЭЛТ, поэтому он может отображать два входных сигнала одновременно, даже если они неповторяющиеся и непродолжительные. Эти осциллографы сейчас не доступны.

Dual-Trace включает в себя электронное переключение для попеременного подключения двух входных сигналов к одной системе отклонения.Это позволяет провести лучшее сравнение, поскольку используются только одна временная развертка и один набор отклоняющих пластин. Последние разработки позволяют отображать до восьми трасс.

ХРАНЕНИЕ: В настоящее время используются две формы хранения: электронно-лучевая и цифровая. Оба позволяют точно оценивать медленно меняющиеся явления, но тип ЭЛТ предпочтительнее для просмотра быстро меняющихся форм волн, как в подводной акустике. Как видно из названия, хранилище ЭЛТ находится внутри трубки, либо на сетке, либо на специальном фосфоре, а элемент управления PERSISTENCE позволяет выбирать градацию между ярким следом и темным фоном, а также контролирует время, в течение которого сохраненное изображение может быть сохраненным.

Цифровое хранилище полагается на сигнал оцифровки , т. Е. На получение значений сигнала с дискретными интервалами времени, и с на квантование , который преобразует значение в двоичное число перед его переносом в цифровую память. Этот метод хранения обеспечивает четкое, ясное отображение в течение неограниченного периода времени, он может страдать от наложения спектров, т. Е. Последовательность импульсов данных выборки не точно отображает входной сигнал. Большинство цифровых запоминающих осциллографов делают выборку достаточно часто, чтобы отображать «чистую» форму сигнала от эхолотов, если операторы правильно устанавливают частоту дискретизации, чтобы избежать наложения спектров.

ДАТЧИКИ: Пробники, хотя и являются съемными устройствами, должны рассматриваться как важная часть системы осциллографа. Они предназначены для предотвращения значительной нагрузки тестируемой цепи и обычно выбираются на основе адекватной характеристики частоты и напряжения. Для измерения амплитуды напряжения емкость и сопротивление зонда образуют делитель напряжения с проверяемой схемой. На частотах эхолота резистивная составляющая имеет большое значение и должна быть как минимум на два порядка больше, чем импеданс в исследуемой точке цепи.

Также можно измерить ток передачи с помощью щупов осциллографа, что, вероятно, станет приобретать все большее значение в связи с необходимостью обеспечения еще большей точности при измерении акустических параметров. Токовые датчики имеют другую форму конструкции и способ подключения, чем датчики напряжения, поскольку, в то время как последние подключаются непосредственно к клеммам цепи, датчик тока закрепляется на проводе, по которому течет ток (т. Е. Там нет «металлического» контакта).

3.4.3 Генераторы сигналов

Хотя этот прибор является передатчиком электрических частот, он отличается от передатчика эхолота во многих отношениях, за исключением генерации частот. Генератор сигналов выдает сигналы (передачи), точно регулируемые по частоте и амплитуде, которые можно изменять в широком диапазоне частот и уровней напряжения, при этом оставаясь чистыми по форме волны.

Генератор сигналов предназначен для обеспечения средств электрической калибровки приемных усилителей с точки зрения их чувствительности, динамического диапазона и полосы пропускания.Необходим широкий диапазон точно регулируемого уровня выходного напряжения, предпочтительно от <1 мВ до> 10 В. Генератор сигналов должен быть способен генерировать непрерывные импульсы (пачки) контролируемой переменной длительности на частоте эхолота. с помощью временной задержки (контроль глубины) можно установить в любом месте полной шкалы глубины тестируемого эхолота. Точность и стабильность имеют первостепенное значение.

На рисунке 29 показаны основные характеристики генератора сигналов.Блок 1 — это генератор, который генерирует CW на частоте, выбранной переключателем (грубый диапазон) и шкалой настройки. Этот генератор должен обладать свойствами низкого гармонического искажения и высокой стабильности частоты. Его выход подается на электронный вентиль, блок 2, управляемый прямоугольными сигналами из блока 3 для импульсного режима или полностью шунтируемый для режима CW. Блок 3 имеет элемент управления, с помощью которого можно изменять длительность импульса для имитации передаваемого импульса.

Рисунок 29.

Есть два режима работы для блока 3: «холостой ход» и «запускаемый». В свободном режиме частота генерирования импульсов может варьироваться в определенных пределах. В режиме триггера на каждый оборот иглы самописца поступает только один импульс в ответ на пусковой импульс эхолота. Однако время (глубина), в которое это происходит, можно установить с помощью управления временной задержкой (блок 4), инициированной запускающим импульсом самописца.

Выход затвора усиливается (блок 5), затем подается на аттенюатор (блок 6), калиброванный по напряжению или дБ.Существенной особенностью аттенюатора является низкий выходной импеданс, так что сигналы могут вводиться во входные цепи преобразователя / приемника без отрицательного воздействия на них. При подаче сигналов, особенно с уровнем mV, необходимо избегать появления электрических помех в цепи, и хорошим методом является использование индуктивной формы связи в одном из проводов между преобразователем и приемником. Такое расположение снижает импеданс, вводимый в схему, обычно в 100 раз, скажем, с нуля.От 1 Вт до 0,001 Вт.

Следует проявлять осторожность, чтобы не допустить прямой связи между цепями генератора сигналов и цепями тестируемого усилителя приемника, в противном случае измерения могут быть ошибочными. Обычно достаточно убедиться, что оба устройства заземлены правильно, и что правильный кабель от генератора сигналов используется для подключения к приемнику.

Генератор сигналов должен включать точную регулировку частоты из-за относительно узкой полосы пропускания приемников.Однако точную частоту, на которую настроен генератор, лучше всего можно получить с помощью частотомера. Этот прибор обсуждается в разделе 3.4.4, он дает прямое цифровое считывание частоты при подключении к выходу CW . Важность частотомера лучше всего проиллюстрировать на практическом примере.

Эхолот настроен на резонансную частоту своего преобразователя, 38,75 кГц, и имеет полосу пропускания от 2,2 кГц до точек -3 дБ. Используя частотомер, легко настроить генератор сигналов, сначала на 37.65 кГц (-1,1 кГц), затем до центральной частоты, 38,75 кГц и, наконец, до 39,85 кГц (+1,1 кГц). Было бы чрезвычайно сложно добиться приемлемой точности, если бы использовались аналоговый циферблат или шкала.

3.4.4 Электронные счетчики

Электронный счетчик, используемый в акустике рыболовства, может производить точный подсчет или измерение частоты. Он получил свое название, потому что измерение производится путем подсчета количества синусоид, возникающих за определенный период времени.Это число отображается в цифровом виде, обычно в кГц. Частотомеры этого типа стали сложными устройствами, но довольно просты в использовании. Элементы управления ограничиваются выбором количества отображаемых цифр, выбором режима работы (если возможны временные и другие измерения) и входным уровнем. Последнее особенно важно в некоторых старых приборах, потому что, если входной уровень был установлен слишком низким или слишком высоким, показания были нестабильными.

Трудно использовать этот вид счетчика для измерения частоты передачи импульсов или эха.Производители обычно предоставляют CW-выход генератора передатчика, где это может быть сделано, и генераторы сигналов могут быть переключены в CW для той же цели.

3.4.5 Гидрофоны

Это сенсорные устройства, определяемые как преобразователи, которые выдают электрические сигналы в ответ на акустические волны, переносимые водой. Когда гидрофон помещается в акустическое поле (луч) преобразователя эхолота, он реагирует на колебания давления и создает пропорциональное напряжение на своих выводах.Производители гидрофонов предоставляют коэффициент преобразования, который позволяет связать напряжение с акустическим давлением на используемой частоте. Обычно это число в децибелах относительно одного вольта, которое может быть измерено для каждого микропаскалей давления, дБ / 1 В / 1 м Па. В прошлом оно выражалось как дБ / 1 В / 1 мб), но микробар (мб) был заменен, и к цифрам в мб необходимо добавить 100 дБ, чтобы довести их до м Па. Например, типичное значение -75 дБ / 1 В / 1 мб при преобразовании в единицы СИ составляет -175 дБ. / 1 В / 1 м Па.

Современные калибровочные гидрофоны спроектированы так, чтобы иметь всенаправленный отклик в одной плоскости, но часто имеют некоторую нежелательную направленность в другой. Они сделаны из физически небольших электрострикционных элементов, заключенных в акустически прозрачный, но водонепроницаемый материал. Обычно они имеют широкий диапазон частот, но при изменении температуры могут происходить некоторые изменения характеристик. Калибровка обычно включает длину прилагаемого соединительного кабеля. Этот кабель нельзя ни укорачивать, ни удлинять, если для таких изменений не может быть сделана соответствующая поправка.

3.4.6 Проекторы

Проектор — это преобразователь, который при подаче электроэнергии создает волны давления, соответствующие частоте, с которой он приводится в действие. Проекторы для целей калибровки обычно имеют всенаправленный отклик в широком диапазоне частот. Этот же преобразователь можно использовать и как гидрофон, если он имеет обратимые характеристики. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать перегрузки при работе в режиме проектора, поскольку это может привести к деформации материала и, следовательно, к изменению калибровки гидрофона.Коэффициент калибровки проектора связан с заданной электрической движущей силой, для которой можно рассчитать акустическое давление, обычно в форме дБ / 1 м Па / 1 В. Типичное значение может составлять 228 дБ / 1 м Па / 1 В. Если калибровка дана в единицах, снятых с производства, это будет 128 дБ / 1 мб / 1 В.

3.4.7 Калибровка контрольно-измерительных приборов

Наиболее важными факторами в поддержании калибровки и хорошей производительности любого элемента испытательного оборудования являются осторожность при его использовании, обращении с ним и особенно при его транспортировке.Перед использованием каких-либо тестовых инструментов необходимо выполнить несколько простых проверок, чтобы убедиться, что они функционируют должным образом. Невыполнение этого может привести к потере значительного количества времени, как из-за регистрации неверных данных, так и из-за попыток найти несуществующие неисправности в геодезическом оборудовании.

Тесты на мультиметрах довольно просты. Диапазоны омметра можно проверить, чтобы увидеть, можно ли обнулить указатель (или цифры в цифровом измерителе). В противном случае наиболее вероятные причины заключаются в том, что батарея разряжена, или провода сломаны, или плохой контакт на клеммах, что можно легко исправить.Затем точность можно грубо проверить, измерив несколько резисторов с жестким допуском, значения которых выбираются для проверки прибора в различных точках шкалы.

Проверка работы и калибровка секций вольтметра может быть более сложной. Шкалы постоянного тока (DC) можно грубо проверить на известных напряжениях сухой батареи или, точнее, на лабораторных или настольных блоках питания. Однако, если прибор хорошего качества и был хорошо обработан (т.е. не был перегружен, не падал и не подвергался сильной вибрации в случае счетчиков с подвижной катушкой), маловероятно, что его точность ухудшится.Шкалы измерения тока можно проверить, переключившись на шкалу максимального тока, а затем подключив измеритель последовательно к цепи с известной разностью потенциалов и сопротивлением, чтобы можно было рассчитать ток, который должен быть указан. Разумная мера предосторожности — начинать любое измерение с использованием самого высокого диапазона напряжения и тока.

Для счетчика переменного тока необходимо точно знать, что показывает шкала. Обычно калибровка производится по среднеквадратичному значению истинной синусоиды (см. 2.3).

Отклонения от чистого синусоидального сигнала (искажения) вызовут некоторую ошибку в считывании на величину, зависящую от «форм-фактора». Это возможно только с помощью анализа формы сигнала. Наблюдение за формой сигнала с помощью осциллографа укажет на любые очевидные искажения, которые могут повлиять на результат.

После тщательной проверки и калибровки электронного оборудования можно приступить к акустической калибровке. Различные методы достижения этого обсуждаются в главе 7.

Как звук используется для поиска рыбы? — Открытие звука в море

Эхолоты посылают в воду звуковые волны или сигналы, которые отскакивают при ударе об объект. Рыба отражает часть сигнала обратно в лодку, оставшаяся часть сигнала продолжается до морского дна, а затем отражается обратно в лодку. (С любезного разрешения Lowrance Electronics, Inc.)

Некоторые гидролокаторы специально разработаны для обнаружения рыбы.В этих системах используется тот же основной принцип, что и в других гидролокаторах: они передают звуковые импульсы, измеряют время, необходимое для возврата эхо-сигнала, и вычисляют расстояние до объектов. (См .: Как люди и животные используют звук в море).

Гидролокаторы для поиска рыбы посылают и принимают сигналы много раз в секунду. Они концентрируют звук в пучке, который передается от преобразователя. Эти устройства включают в себя визуальные дисплеи, отображающие эхо. Нижняя часть отображается в виде непрерывной линии, проходящей через дисплей.Кроме того, могут отображаться любые объекты, находящиеся в воде между поверхностью и дном.

Дисплей эхолота Deep Sea Diver от Lowrance Electronics. (С любезного разрешения Lowrance Electronics, Inc.)

Эхолоты обнаруживают присутствие рыбы в первую очередь по воздуху в плавательных пузырях. Воздух, сохраненный в плавательном пузыре, изменяет путь звука и отражает энергию обратно. Эхолот обнаруживает эту отраженную энергию и преобразует ее в изображения рыб на экране.

Эхолоты работают на высоких частотах звука, примерно 20-200 кГц (20-200 000 циклов в секунду). Это помогает определять цели и даже может отображать две рыбы как два отдельных эхосигнала или дуги. (См. Как звук используется для идентификации рыб?). Более низкие частоты (например, 50 кГц) могут проникать в более глубокие воды, но не могут определять отдельные цели. Добавление большего количества энергии в импульс, посылаемый датчиком, увеличивает вероятность получения сигнала, возвращающегося в более глубокую воду.

Изображения формируются на дисплее в виде арок из-за движения лодки или рыбы.Когда звук передается от преобразователя, он концентрируется в пучке. По мере того, как звук переходит в более глубокую воду, луч распространяется и охватывает более широкую область. Если бы передаваемый звук был нанесен на график, он выглядел бы как дорожный конус с заостренной вершиной и широким основанием.

Звук, передаваемый датчиком лодки, распространяется в форме конуса. (С любезного разрешения Lowrance Electronics, Inc.)

Рыба, плавающая внутри этого конуса, может отражать часть звука обратно на датчик.Отраженный звук или эхо появляется на экране карты сонара. В зависимости от того, какая часть косяка находится внутри конуса преобразователя, косяк рыбы будет иметь множество различных форм или образований. Отдельные рыбы, особенно находящиеся на более глубокой воде, могут отображаться на дисплее в виде дуг. На следующих рисунках показано, как образуется дуга рыбы, когда рыба движется через луч сонара.

Пример того, как образуется дуга, когда рыба проходит через луч сонара. Предоставлено Lowrance Electronics, Inc.

Рыбная дуга образуется, когда рыба движется через луч сонара. Метка появляется на дисплее карты (справа), когда рыба входит за внешний край конуса. По мере того, как рыба проплывает через конус, расстояние между датчиком и рыбой уменьшается, и метка начинает изгибаться вверх. Когда рыба находится в центре луча, она находится прямо под датчиком. Отметка начинает сглаживаться, когда рыба приближается к датчику. По мере того как рыба продолжает двигаться через луч к противоположному концу конуса, расстояние увеличивается.Метка начинает изгибаться вниз, потому что рыба движется все дальше и дальше от датчика. Появится дугообразная метка, когда на диаграмме отобразится это изменение расстояния.

Дополнительные ссылки по DOSITS

Дополнительные ресурсы

Акустические системы (эхолот с расщепленным лучом) для определения численности рыбы в морских промыслах

Любис, М.З. и Маник, HM / JGEET Vol 02 No 01/2017 81

круиз на лодке со скоростью от 7 до 8

узлов .Следы включают область сбора данных

области, которая позволяет анализировать пространственно выполненную с помощью

зигзагообразную форму в соответствии с (MacLennan and

Simmonds, 1992 в (Diez

et al.

, 2016, Jurvelius

et al.,

2016) с длиной каждой трансекты

примерно 12 морских миль от ограничивающих островов наружу.

Значения плотности для обработки рыбы выполнены с помощью Ms.

Excel.Обработка может быть проведена после

процесса интеграции SV и TS. Плотность

генерируется по формуле (Lubis and Anurogo, 2016).

(дБ) = 10 log (

) = 10 log

(18)

Предполагая, что числовая плотность пропорциональна

плотности особей, то уравнение (1)

можно переписать следующим образом:

(дБ) = 10 log ρ +

(19)

Где:

SV: Объемная сила (дБ)

ρ: Численность / плотность организмов (инд. /

м3)

A: Целевая средняя сила (дБ)

Литература

Arnaya, I.Н. 1991. Акустик Келаутан II. Proyek

Peningkatan Perguruan Tinggi. Institut

Pertanian Bogor. Богор.

Бенуа-Берд, К. Дж. И Ау, В. В. 2001. Сила цели

измерений гавайских мезопелагических

пограничных животных сообщества.

Журнал Акустического общества

Америка, 110 (2), 812-819.

ДеСино, Р. Д., & Виллетт, Т. М. 2014. Susitna

Оценка пелагических рыб в дренажных озерах

с использованием гидроакустических методов с разделенным лучом и

методов отбора проб средневодным тралом,

2005 2009.Департамент рыбного хозяйства Аляски

и дичи, Серия данных о рыболовстве, (14-47).

Diez, MJ, Cabreira, AG, Madirolas, A., & Lovrich,

GA 2016. Гидроакустические свидетельства

расширения пелагических скоплений

Munida gregaria (Decapoda, Munididae)

в проливе Бигля и аргентинский

Патагонский шельф и его связь с

объектами среды обитания. Журнал морских исследований,

114, 1-12.

Эффенди, М. И. 2002.

Биологи Периканан

. Яясан

Пустака Нусатама. 163 pp.

Ehrenberg E. John, 1979. Сравнительный анализ

in situ

Методы прямого измерения

силы акустической цели отдельных

Рыбы Журнал IEEE по океанической инженерии,

vol. Э-4, № 4.

http://dx.doi.org/10.1109/JOE.1979.1145

434.

Fässler, S.M., Gorska, N., Ona, E., & Fernandes, P. G.

2008. Различия в объеме плавательного пузыря

между балтийской и норвежской весной —

нерестящаяся сельдь: Последствия для

средней силы цели.

Рыболовство

Исследования

(2), 314-321.

Фут, К.Г. и Трейнор, Дж. Дж. 1988. Сравнение

оценок силы мишени минтая

, определенных на месте измерений

и расчетов на основе формы плавательного пузыря

.J.Acoust.Soc.Am. 83 (1).

http://dx.doi.org/10.1121/1.396190.

Фут, К.Г. 1987 г. Введение в использование системы Sonar

для оценки биомассы рыб. ФАО.

Технический документ по рыболовству № 199, редакция

Фурусава, М. 1998. Модель выпуклого сферодиала для

, прогнозирующая общие тенденции рыбной ловли

Сила. J.Acoust.Soc.Am Страница 13-24.

Hannachi, M. S., L. B. Abdallah, & O.Марракчи. 2004.

Акустическая идентификация малых пелагических

видов рыб: анализ силы цели и

классификация дескрипторов школ

MedSudMed Технические документы № 5.

Хендерсон М. Дж., Хорн Дж. К. и Таулер Р. Х. 2008.

Влияние положения луча и направления плавания

на рыбную цель

сила.

ICES Journal of Marine Science:

Journal du Conseil

(2), 226-237.

Йоргенсен, Р. 2003. Влияние размера плавательного пузыря, состояния

и гонад на акустическую целевую силу

взрослой мойвы. ICES

Журнал морских наук: Journal du

Conseil, 60 (5), 1056-1062.

Jurvelius, J., Marjomäki, TJ, Peltonen, H., Degtev, A.,

Bergstrand, E., Enderlein, O., & Auvinen, H.

2016. Плотность рыбы и сила цели

распределение одиночных эхосигналов от рыбы в

различных условиях освещенности с помощью одиночного и

раздельного эхолота и траления.

Hydrobiologia, 1-12.

Kaartvedt, S., Staby, A., & Aksnes, D. L. 2012.

Эффективное избегание траления мезопелагическими рыбами

приводит к значительному занижению их биомассы

. Серия «Прогресс морской экологии»,

456 (1), 1-6.

Лав, Р.Х. 1997. Целевая сила индивидуума

Рыба в любом аспекте. J.Acoust. Soc. Am, (62)

: 1397-

1403. http://dx.doi.org/10.1121/1.38167

Любис М. З. и Пуджияти С. 2016. Обнаружение

Значение обратного рассеяния мангрового краба

(

Scylla Sp.)

Использование Cruzpro Fishfinder Pcff-

80 Hydro.

J Biosens

Bioelectron

(205), 2.

Lubis, MZ, & Anurogo, W. 2016. Оценка рыбных запасов

в Sikka Regency Waters,

Индонезия с использованием однолучевого луча Эхолот

(эхолот CruzPro PcFF-80) с гидроакустической съемкой

Ачех

Журнал зоотехники

(2).

Lurton, X. 2002.

Знакомство с подводным миром

Акустика. Принципы и приложения

Praxis Publishing Ltd. Чинчестер. СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО.

МакЛеннан, Д. Н дан Э. Дж. Симмондс. 1992. Рыболовство

Акустик. Чепмен и Холл. Лондон.

Готовность к работе с эхолотами нового поколения — ScienceDaily

Эхолоты используются для поиска рыб в океане, наблюдения за их поведением и оценки их количества и размера, а также численности и распределения планктона, которым питаются рыбы.

Исследовательские суда и многие рыболовные суда обычно используют эхолоты, которые отправляют и принимают сигналы на шести частотах. Норвежские исследователи разработали эхолот, который работает на 100 частотах одновременно.

Квантовый скачок в акустике рыболовства

В настоящее время необходимы несколько эхолотов, работающих параллельно на разных частотах, чтобы идентифицировать морские организмы под поверхностью. Конкретная цель — например, косяк скумбрии — может быть выделена путем анализа всех элементов в изображении эхолота (называемого эхограммой) и удаления эхо-сигналов от других видов, таких как сельдь, треска и планктон.Это создает эхограмму, показывающую только морское дно и скумбрию.

«Наш новый широкополосный эхолот посылает сигналы сразу на всех своих частотах, что эквивалентно 100 эхолотам, работающим на одной частоте каждый», — поясняет главный научный сотрудник Института морских исследований в Бергене Эгиль Онана. «Это делает его намного лучше при идентификации рыбы и зоопланктона, что мы считаем это качественным скачком в акустике рыболовства».

Доктор Она возглавляет проект «Использование новой технологии широкополосных эхолотов для определения характеристик, размеров и численности зоопланктона (WESTZOO)», который получил финансирование от Исследовательского совета Норвегии в рамках исследовательской программы по океанам и прибрежным районам (HAVKYST).

Гораздо более высокое разрешение

Изначально исследователи проекта сосредоточились на зоопланктоне, так как эхо от этих морских организмов очень хорошо соответствовало доступному диапазону частот. Позже они опробовали широкополосный эхолот на рыбе и других целях.

«Результаты экспериментов очень многообещающие, — говорит д-р Она. «Новая система предоставляет гораздо более точную информацию о цели. Кроме того, эхограммы имеют гораздо более высокое разрешение, что позволяет нам идентифицировать различные виды более точно, чем раньше.«

«Потенциал этого нового эхолота намного превосходит существующие системы», — говорит д-р Она. Новый продукт выйдет на рынок в 2013 году. Его коммерциализирует технологическая компания Simrad, входящая в состав Kongsberg Maritime AS. Симрад является партнером проекта WESTZOO.

Изображения из глубины

Проект WESTZOO дал впечатляющие результаты в дополнение к новой технологии эхолота. Например, исследователи разработали метод стереокамеры для фотографирования организмов, измеряемых в глубинах океана.Фотографии используются для проверки закономерностей и других данных, обнаруженных эхолотом.

Исследователи также сконструировали акустический зонд, который может определять количество и различать рыбу и планктон на глубине до 1 500 метров. «Мы уверены, — говорит Эгиль Она, — что в будущем это станет стандартным инструментом на многих исследовательских судах».

История Источник:

Материалы предоставлены Исследовательским советом Норвегии .Оригинал написан Свеном Овергаардом / Элизабет Скьёнсберг; перевод Даррена Маккеллепа / Кэрол Б. Экманн. Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Методы акустической съемки на западном побережье

Принципы акустического отбора проб

При акустической съемке рыболовства звук используется для оценки численности рыбы в определенной части океана. Гидроакустика похожа на эхолокацию, используемую морскими животными, такими как дельфины. Лодки со специальным оборудованием SONAR могут «видеть» воду под собой.

Звуковые импульсы распространяются вниз в толщу воды, показанную здесь белыми конусами, и отражаются, когда сталкиваются с сопротивлением.

Совместная американо-канадская интегрированная экосистема и акустическая траловая съемка Тихоокеанского хека, известная как съемка хека, использует эхолоты, которые передают и принимают звуковые волны. Передатчик излучает в воду короткие звуковые импульсы, также называемые звуковыми сигналами. Когда звуковая волна ударяется о такой объект, как косяк рыб, звук отражается или рассеивается во многих направлениях.Часть этого звука отражается на эхолот, что называется эхом или обратным рассеянием.

На силу или громкость эха влияет то, насколько сильно различные элементы океана отражают звук. Морское дно обычно дает сильнейшее эхо, потому что оно состоит из камней и других твердых материалов. Рыбы, особенно рыбы с наполненными газом плавательными пузырями, также создают сильное эхо. Удивительно, но воздух плавательного пузыря отражает звук сильнее, чем кости рыб, потому что плотность воздуха сильно отличается от плотности воды.То же самое и с пузырьками в воде, которые также могут создавать сильное эхо.

Каждый вид рыб имеет уникальную силу цели или количество звука, отраженного в приемник. Размер, форма и анатомия рыбы влияют на силу цели. Знание силы целей различных видов рыб позволяет ученым использовать эхо-сигналы от рыб для их идентификации и подсчета.

Типичная «эхограмма», показывающая силу отраженного звука в зависимости от глубины, с поверхностью воды наверху.

Двухмерное отображение возвращенных эхосигналов называется эхограммой. На этом рисунке показана зависимость силы возвращенного звука от глубины. Ученые из команды Fisheries Engineering and Acoustic Technologies (FEAT) отмечают области, называемые областями, которые, как считается, содержат интересующие организмы, такие как косяки рыб и стаи зоопланктона, также называемые целями. Затем эти районы проверяются или подтверждаются с помощью рыболовной сети для сбора образца целей из воды. Затем ученые используют информацию из промысловой выборки для определения видов рыб или зоопланктона и других деталей о животных, таких как размер, пол и возраст.

Рыбы обычно слишком близко друг к другу, чтобы их можно было подсчитать по отдельности на эхограмме, поэтому мы используем интегрирование эхо-сигналов для оценки общего количества рыб. Мы объединяем проверенные на земле регионы. Мы используем видоспецифичную силу цели рыб в отобранной совокупности, чтобы разделить обратное рассеяние и оценить общее количество рыб в съемке.

В нашем исследовании мы сосредоточили внимание на хеке тихоокеанском (хек, путассу, Merluccius productus ). Наша съемка считается независимой от промысла, потому что мы собираем данные отдельно от коммерческого промысла хека.Наша оценка биомассы хека затем используется в сочетании с зависящими от промысла источниками для компонента оценки запасов в рамках процесса Международного договора между США и Канадой о хеках / путассах.

Развитие технологии преобразователей

В начале 1990-х научный эхолот Simrad EK500 был стандартным эхолотом для акустических съемок рыболовства во всем мире. Мы использовали его до нашего исследования хеков в 2005 году. В начале 2000-х научный эхолот Simrad EK60 начал заменять EK500 в качестве эхолота нового поколения.Мы начали использовать эту новую систему в 2005 году и продолжили использовать ее в ходе опроса хакеров 2019 года. Более совершенная система EK60 позволила нам поддерживать высококачественные временные ряды для оценок численности и биомассы тихоокеанского хека.

И EK500, и EK60 были узкополосными и многочастотными эхолотами. Последние технологические достижения в области аппаратного и программного обеспечения позволили разработать широкополосную эхолотную систему под названием Simrad EK80. Система EK80 может работать как в непрерывном (CW, или узкополосном) режиме, так и в частотно-модулированном (FM) режиме, предоставляя информацию об акустических сигнатурах морских целей в гораздо более широком и непрерывном частотном диапазоне.Мы начнем использовать систему EK80 для исследования хеков 2021 года.

Калибровка эхолота

Калибровка эхолотов очень важна для обеспечения точности и точности собираемых нами данных. Обычно мы проводим калибровку акустической системы в начале и в конце исследования. В идеале это происходит в защищенных водах, глубина которых превышает 50 метров, и где водная толща в основном свободна от рыбы и других морских обитателей, чтобы данные не были загрязнены дополнительным шумом.

Изображение

Типовая установка стандартной цели и веса под эхолотом.

Calibration измеряет точность и прецизионность системы эхолота с использованием стандартной цели с известной силой цели для разработки параметров, которые корректируются с учетом любых различий. В настоящее время мы используем шар из карбида вольфрама в качестве стандартной мишени. Он подвешен под корпусом корабля с помощью даунригеров и мононити. Эти даунриггеры расположены в трех местах вдоль перил корабля, причем один даунриггер находится на одной линии с эхолотом, а два других — на противоположной стороне корабля, тем самым создавая треугольник, который подвешивает сферу в центре звукового луча эхолота. .

Дополнительная информация

Человек, который нанесет на карту океан

Использование многолучевого сонара для составления карты водной толщи может помочь ученым узнать о поведении рыб и помочь в управлении рыболовством. Изображение NOAA.

Как вы думаете, что потребуется, чтобы нанести на карту весь океан? Ларри Майер оценивает 45 000 долларов в день и 65 246 дней, или примерно столько же, сколько беспилотный полет на Марс.

«Почему мы так готовы потратить 3 миллиарда долларов на нанесение на карту Марса, когда мы не будем тратить те же деньги на нанесение на карту нашей собственной планеты?» — спросил он на прошлой неделе толпу в Исследовательском институте залива Мэн в Портленде, штат Мэн.

Честно говоря, Google Maps нанес на карту большую часть нашей планеты с момента запуска в феврале 2005 года и теперь обеспечивает иногда пугающий уровень детализации.

Но это же земля. А как насчет воды? В конце концов, океан покрывает более 70 процентов поверхности Земли.

Майер, директор Центра картографирования побережья и океана Университета Нью-Гэмпшира, был вдохновлен Жаком Кусто в раннем возрасте. Он понял, что если он хочет по-настоящему исследовать океан, ему нужно представить океан.

Майер объяснил, что хотя люди составляли карты океана с тех пор, как у них были лодки, историю этой практики можно кратко описать, потому что до недавнего времени технологические достижения были немногочисленными и далекими.

Многие из морских карт, которые моряки используют до сих пор, были созданы с использованием оригинальной картографической технологии: свинцовый груз на конце веревки свисал с лодки. Майер объяснил, что первый крупный технологический прогресс в картографии произошел только в Первой мировой войне, когда были разработаны однолучевые эхолоты для обнаружения подводных лодок.Однолучевые эхолоты измеряют время, необходимое акустическому импульсу, чтобы добраться до морского дна и обратно.

Использование звуковых импульсов для составления карты океана преодолело фундаментальную проблему попытки визуализировать то, что находится под поверхностью. Свет плохо распространяется в океане, а звук — хорошо. Информация, полученная при эхолотировании, может быть скомпилирована для создания подробной картины морского дна. Эхо-зондирование изменило правила игры, но поскольку оно изначально было разработано для использования в военных целях, оно не стало доступным для гражданского научного сообщества до 1970-х годов.

С тех пор однолучевые эхолоты уступили место многолучевым эхолотам, которые обеспечивают веерообразное покрытие морского дна и позволяют получать гораздо более точные изображения.

Исследователь указывает на помехи сонара и косяки рыб на дисплее многолучевого эхолота EM710 в водной толще. Фото Центра картографирования побережья и океана.

Если задуматься о применении такой информации, ее полезность кажется очевидной. Это важно для безопасного судоходства, которое имеет решающее значение для мировой торговли.Это может помочь ученым понять океанические процессы, которые могут быть полезны для всех видов других исследований, включая циркуляцию и формирование волн. Он может научить нас истории, помогая находить и исследовать затонувшие корабли. Многолучевое эхо-зондирование даже находит применение в управлении рыболовством с помощью картографирования водной толщи — оно может рассказать исследователям о косяках рыб и их поведении.

Думая о том, сколько воды есть на Земле и насколько мы полагаемся на эту воду — для производства продуктов питания, глобальных перевозок, различных видов добычи ресурсов — мы шокируем осознавать, как мало мы знаем о том, что находится под поверхностью.

Многолучевое эхо-зондирование — технология не из дешевых. Майер сказал, что глубоководная система стоит более 1 миллиона долларов, а даже мелководные системы стоят от 300 000 до 400 000 долларов. Это возвращает нас к его оценке в 45 000 долларов в день в течение 65 246 дней, или 2,94 миллиарда долларов.

Это так же важно, как миссия на Марс? Это справедливый вопрос. Представьте, сколько ответов он может дать.

ES70 — это эхолот, который позволяет различать анчоусы длиной 9 см и 11 см.

ЗАЩИТА ДЛЯ МАЛЕНЬКОЙ РЫБЫ
Далее он объясняет, что мир полон существ и рыб, которые используют тот же принцип при навигации и охоте за пропитанием. Киты используют эхолот для поиска рыбы. И летучие мыши используют тот же метод для поиска насекомых.

«Мы учимся у этих животных и копируем большое количество принципов, которые они демонстрируют», — объясняет г-н Гаммельстер.

«Насколько точен ES70?»

«Наивысшая точность достигается при разрешении 4.8 см. Это означает, что вы сможете увидеть небольшую деталь размером 4,8 см, торчащую из морского дна ».

«Это должно быть огромное улучшение для рыбной промышленности?»

«Конечно, особенно для траулеров. Вы можете не только увидеть рыбу, но и увидеть, сколько там рыбы. С помощью ES70 вы можете измерить размер рыбы и плотность стаи. Эхограмма и распределение размеров системы также могут частично позволить вам определить, какую рыбу вы видите.”

«А это повышает точность рыбалки?»

«Совершенно верно. Отсюда и наш девиз: «Технологии для устойчивого рыболовства». С ES70 вы ловите ту рыбу, которую хотите, и избегаете рыбы, которая вам не нужна, или слишком маленькой рыбы », — объясняет г-н Гаммельстер.

Он вспоминает поездку, которую он совершил на борту испанского траулера для ловли анчоусов, когда он смог лично убедиться, насколько точным может быть ES70 при использовании профессионалами.

«В Испании ловят как сардины, так и анчоусы. Анчоусы пользуются большим спросом, чем сардины, но анчоусов для ловли меньше, чем сардин. Более того, вы должны ловить анчоусы ночью и доставить их уже на следующее утро. Анчоусы должны быть размером более 11 см, но за самую мелкую рыбу вы получаете лучшие цены ».

«Значит, испанские рыбаки ищут анчоусы размером до 11 см?»

«Верно. Я отправился в плавание ночью на борту так называемого сейнера, лодки, которая ловит рыбу кошельковым неводом.