Эта книга предназначена широкому кругу рыбаков, желающих познакомиться с современными радиоэлектронными приборами, оказывающими существенную помощь в ловле рыбы. В книге изложены принципы действия и основы использования наиболее популярных и доступных приборов – рыбопоисковых эхолотов и приемников спутниковой навигации, позволяющих обнаруживать рыбу и запоминать нужные места. В то же время, учитывая происходящие в последнее десятилетие качественные изменения в техническом оснащении рыбаков, прежде всего судами, читателю предлагается познакомиться и с рядом других приборов, не имеющих прямого отношения к рыбалке.
РЫБОПОИСКОВЫЕ ЭХОЛОТЫ
Процесс ловли рыбы довольно прост – достаточно обнаружить рыбу, а затем поймать ее. Но если для выполнения второй задачи в течение тысячелетий человек совершенствовал орудия лова, то поиск и обнаружение рыбы всегда осуществлялось вслепую, на основании опыта и интуиции рыбаков. И только в середине ХХ века, после окончания 2-й Мировой войны, после сокращения оборонных заказов, для рыболовного флота стали поставляться приборы, созданные на основе используемых для обнаружения подводных лодок гидролокаторов. Они имели различные наименования – фиш-файндер (fishfinder), эхолот (echosounder). Но наиболее известным стало название «сонар – sonar» (аббревиатура от полного обозначения «Sound Navigation And Ranging – звуковая навигация и определение дальности». У нас прижилось название «эхолот», несмотря на то, что это лишь только одна из множества функций, выполняемых этими приборами.
Громоздкие, с большими гидроакустическими антеннами, они могли использоваться только на крупных рыбопромысловых судах. Появление в конце пятидесятых годов транзисторов для приборов и пьезокерамики для излучателей позволило создать компактный и относительно недорогой рыбопоисковый эхолот для любительской ловли. В дальнейшем, с развитием микроэлектронной и вычислительной техники, эхолоты получили большие жидкокристаллические монохромные и цветные экраны и множество полезных функций.
Принцип работы эхолотов
Прижившееся у нас название «эхолот» хорошо отражает заложенный в основу прибора принцип: «эхо» – отраженный звук, и «лот» – пришедший к нам из глубины веков измеритель глубины. Вместе это получается как «измеритель глубины с использованием отраженного звука».
Для реализации данного принципа в состав эхолотов входят четыре основных элемента – передатчик, приемник, преобразователь (часто встречаются названия «датчик», «излучатель», «тран-дюсер», «гидроакустическая антенна», которыми мы также будем пользоваться) и устройство отображения результатов поиска.
Передатчик вырабатывает следующие через определенные интервалы времени высокочастотные импульсы. В эхолотах обычно используются частоты от несколько десятков до нескольких сотен кГц. В настоящее время в современных любительских эхолотах применяются частоты 50 и 200 кГц, иногда встречается частота 192 кГц.
Излучаемые преобразователем звуковые сигналы распространяются в воде со скоростью около 1500 м/сек. и отражаются от дна, рыб, водорослей, камней и пр. предметов (
Рис
.
1
). Достигшие до преобразователя эхо-сигналы возбуждают в нем электрические импульсы, которые затем усиливаются в приемнике, выделяются из шумов и поступают в дисплей.
В дисплее осуществляется преобразование результатов зондирования в удобную для восприятия графическую или алфавитно-цифровую форму для отображения на экране прибора.
Устройство и характеристики эхолотов
Дисплей
Дисплей используется для отображения результатов ультразвукового зондирования и управления работой прибора. Для этого на нем имеется жидкокристаллический монохромный или цветной экран и клавиатура (
рис
.
2
).
Для получения изображения подводного пространства под судном на экране используется развертка (иногда используется другое название – прокрутка). Быстрая вертикальная развертка на правой стороне экрана дает текущую (мгновенную) картину под судном.
Каждый принятый приемником эхо лота отраженный сигнал отображается на экране в виде темной точки или вертикальной полосы, отстоящей от линии поверхности на расстоянии, пропорциональной глубине отражающего объекта.
Отображение подводного пространства под судном в координатах «глубина – время» осуществляется посредством медленной горизонтальной развертки, передвигающей текущее изображение влево по экрану. Таким образом, создается запомненная на время прохождения экрана картина того, что происходило под водой во время зондирования.
Установка эхолота
После того как мы познакомились с принципом работы, устройством и характеристиками рыбопоисковых эхолотов, можно перейти к самой интересной части – знакомству с основами их эксплуатации. Поскольку изделия различных производителей незначительно отличаются друг от друга, за основу возьмем какую-либо распространенную модель, например, из серии эхолотов Garmin.
В данном разделе мы рассмотрим способы установки преобразователей и методы общения с эхолотом в процессе работы.
Установка излучателя
Правильная установка преобразователя является ключевой по важности операцией для обеспечения эффективной работы эхолота. Не следует устанавливать преобразователь позади заклепок, ребер, отверстий для забора воды или других неровностей на днище, которые могут создавать облака воздушных пузырьков и образовывать завихрения воды. Очень важно, чтобы преобразователь работал в спокойном потоке воды, иначе его возможности будут серьезно ухудшены.
Установка преобразователя на транец
Транцевый преобразователь поставляется со специальным кронштейном для крепления к транцу. Кронштейн обычно имеет подпружиненный элемент, позволяющий преобразователю откидываться назад при наезде на какое-либо препятствие.
Эксплуатация эхолота
Отображаемая информация
Современный рыбопоисковый эхолот может получать и отображать самую разнообразную информацию о состоянии водной толщи и находящихся в ней объектах. Ниже перечислено то, что можно увидеть на экране дисплея (
рис
.
8
).
ЭХОЛОТЫ ПЕРЕДНЕГО ОБЗОРА
Общие сведения
Эхолоты переднего обзора или, как принято их называть, «сонары» или, по-русски, «гидролокаторы», появились на малом флоте совсем недавно, каких-нибудь лет 10 назад. Детище военно-промышленного комплекса, они вобрали в себя все последние достижения гидроакустики и самые современные технологии, применявшиеся ранее на военных флотах для обнаружения мин и подводных лодок.
Основное назначение сонаров – обзор подводного пространства перед судном и обнаружение препятствий перед ним. Существуют два метода обзора подводного пространства – последовательный и параллельный. При последовательном методе обзор ведется в вертикальной либо в горизонтальной плоскости узким ультразвуковым лучом с последовательным перемещением луча в просматриваемом пространстве (
рис
.
37
). Параллельный обзор ведется несколькими лучами одновременно, при этом изображение на экране (
рис
. 38
) обновляется непрерывно, в реальном времени, что очень важно для высокоскоростных судов.
Основу эхолота переднего обзора составляет сложная фазированная гидроакустическая антенна, состоящая из нескольких одновременно работающих преобразователей. Формирование луча или нескольких лучей и управление ими осуществляется за счет изменения фазовых сдвигов между элементами антенны.
По принципу обзора существуют два вида приборов – с вертикальным и с горизонтальным сканированием. В первом случае обзор ведется в вертикальной плоскости в секторе 90° от поверхности до дна. При таком виде сканирования на экране отображается профиль дна перед судном, подводные препятствия, косяки и отдельные экземпляры рыб (
рис
.
39
). Дальность до препятствий или мелей определяется по шкале на экране. Шкала дальности и глубин может устанавливаться автоматически или вручную.
Особенности работы эхолотов
Эхолоты с последовательным обзором
Как отмечалось ранее, обзор подводного пространства в таких эхолотах осуществляется путем последовательного, шаг за шагом, перемещением сформированного преобразователем луча в вертикальной или горизонтальной плоскости. Луч движется дискретно, останавливаясь на каждой позиции на время, необходимое для получения достаточной для отображения информации. Полученное на каждом положении луча изображение сохраняется на время обзора всего сектора и обновляется при последующем сканировании. Поэтому процесс просмотра всего сектора обзора занимает достаточно большое время – 10–16 сек. Если для тихоходных судов этого вполне достаточно, то для высокоскоростных судов, проходящих за это время десятки и сотни метров, такие задержки неприемлемы.
Другим недостатком таких эхолотов, является недостаточный объем информации, определяемый ограниченным время нахождения луча на каждой отдельно взятой позиции. Поэтому эхолоты с последовательным обзором непригодны для распознавания подводных объектов и используются, в основном, в целях навигации.
Эхолоты с параллельным обзором
Параллельный, или, как его еще называют, непрерывный обзор предоставляет возможность получения большого объема информации в реальном времени
.
