Эхолот - Fishfinder

Дисплей в кабине коммерческого или океанографического гидролокатора фатометра

А эхолот или же эхолот (Австралия) - это инструмент, используемый для обнаружения подводных рыб путем обнаружения отраженных импульсов звуковой энергии, как в сонар. Современный эхолот отображает измерения отраженного звука на графическом дисплее, что позволяет оператору интерпретировать информацию, чтобы найти косяки рыб, подводный мусор, и дно водоема. Инструменты Fishfinder используются как спорт и коммерческие рыбаки. Современная электроника обеспечивает высокую степень интеграции между системой эхолота, морской радар, компас и GPS системы навигации.

Фатометр

Эхолоты произошли от жиромер s, активный сонар инструменты, используемые для навигации и безопасности, чтобы определить глубину воды.[1] В вникать это единица измерения глубины воды, от которой инструмент получил свое название. Толстомер - это эхо система измерения глубины воды. Толстомер будет отображать глубину воды и может автоматически вести постоянную запись измерений. Поскольку и толщиномеры, и эхолоты работают одинаково, используют одинаковые частоты и могут обнаруживать и дно, и рыбу, инструменты объединились.[2]

Теория работы

Во время работы электрический импульс от передатчик превращается в звуковая волна подводным преобразователь, называется гидрофон, и отправили в воду.[3] Когда волна ударяется о что-то, например рыбу, она отражается назад и отображает размер, состав и форму объекта. Точная степень того, что можно различить, зависит от частоты и мощности передаваемого импульса. Зная скорость волны в воде, можно определить расстояние до объекта, отражающего волну. Скорость звука через толщу воды зависит от температуры, солености и давления (глубины). Это примерно c = 1404.85 + 4.618Т - 0.0523Т2 + 1.25S + 0.017D (куда c = скорость звука (м / с), Т = температура (градусы Цельсия), S = соленость (промилле) и D = глубина).[4] Типичные значения, используемые коммерческими эхолотами, составляют 4921 фут / с (1500 м / с) в морской воде и 4800 фут / с (1463 м / с) в пресная вода.

Этот процесс может повторяться до 40 раз в секунду и в конечном итоге приводит к отображению дна океана в зависимости от времени (функция фатометра, которая в конечном итоге породила спортивное использование рыбопоисковых систем.

Чувствительность эхолота к температуре и давлению позволяет определять точное местоположение рыбы в воде с помощью датчика температуры. Функциональность, присутствующая во многих современных эхолотах, также включает возможности отслеживания, чтобы проверить изменения в движении, чтобы переключать положение и местоположение во время рыбалки.

Когда частота эхолота высока, легко получить больше деталей на экране. Глубоководные траулеры и коммерческие рыбаки обычно используют низкую частоту, которая находится в диапазоне 50-200 кГц, тогда как современные эхолоты имеют несколько частот для просмотра результатов с разделенным экраном.

Общая интерпретация

Дисплей эхолота бытового типа
Сонарное изображение безумного кормления белого окуня

На изображении вверху справа отчетливо видна структура дна - растения, осадки и твердое дно видны на графиках сонара достаточно высокой мощности и соответствующей частоты. На этом изображении, расположенном чуть более чем на полпути снизу влево от центра экрана и примерно на треть от левой стороны, также изображена рыба - световое пятно справа от «бликов» от вспышки камеры. . В Ось X на изображении представляет время, самое старое (и позади звуковой головки) слева, самое последнее внизу (и текущее местоположение) справа; таким образом, рыба теперь находится далеко за датчиком, а судно теперь проходит через провал в дне океана или только что покинуло его. Получающееся искажение зависит как от скорости судна, так и от того, как часто изображение обновляется эхолотом.

Рыбные арки

Если функция символа рыбы отключена, рыболов может научиться различать рыбу, растительность и косяки. приманка или же кормовая рыба, обломки и т.д. Рыба обычно появляется на экране в виде дуги. Это связано с тем, что расстояние между рыбой и датчиком изменяется, когда лодка проходит над рыбой (или рыба проплывает под лодкой). Когда рыба попадает в переднюю кромку луча сонара, включается пиксель дисплея. По мере того, как рыба плывет к центру луча, расстояние до рыбы уменьшается, включая пиксели на меньшей глубине. Когда рыба плавает прямо под датчиком, он находится ближе к лодке, поэтому более сильный сигнал показывает более толстую линию. По мере того как рыба уплывает от преобразователя, расстояние увеличивается, что проявляется в виде все более глубоких пикселей.

Изображение справа показывает школу белый окунь агрессивно питаясь косяком нитяных плавников Shad. Обратите внимание на косяк рыб-наживок у дна. Когда им угрожает опасность, приманки образуют плотную стаю, поскольку люди ищут безопасности в центре школы. Обычно это выглядит как шарик неправильной формы или отпечаток большого пальца на экране эхолота. Когда поблизости нет хищников, косяк рыбы-наживки часто появляется в виде тонкой горизонтальной линии на экране на глубине, где температура и уровень кислорода оптимальны. Почти вертикальные линии у правого края экрана показывают путь падения на дно приманки.

Всеобщая история спорта и рыбалки

Ранние спортивные толстометры для прогулочного катания на лодках использовали вращающийся фонарь на краю круга, который мигал синхронно с полученным эхосигналом, который, в свою очередь, соответствовал глубине. Они также давали небольшую мерцающую вспышку для отражения от рыбы. Как и современные недорогие цифровые толстомеры, они не фиксировали глубину с течением времени и не предоставляли информации о структуре дна. У них была низкая точность, особенно в бурной воде, и их было трудно читать при ярком свете. Несмотря на ограничения, их можно было использовать для приблизительных оценок глубины, например, для проверки того, что лодка не ушла в небезопасный район.

В конце концов, CRT были объединены с толстометром для коммерческого рыболовства, и родился эхолот. С появлением больших ЖК-матриц требования к высокой мощности ЭЛТ уступили место ЖК-дисплеям в начале 1990-х годов, и рыбопоисковые толщиномеры вышли на спортивные рынки. В настоящее время многие эхолоты, доступные рыбакам-любителям, имеют цветные ЖК-экраны, встроенный GPS, возможности построения графиков и поставляются в комплекте с датчиками.[5] Сегодня спортивным эхолотам не хватает только постоянной записи, как у большого судового навигационного фатометра, и она доступна в высокопроизводительных устройствах, которые могут использовать повсеместный компьютер для хранения этой записи.

Последние модели эхолотов могут включать в себя технологию, которая позволяет лучше отображать подводные объекты в почти картинном формате.[6] Доступны дополнительные опции, которые обеспечивают вид по бокам лодки, а также вниз, что дает преимущества при попытке найти подводные сооружения, такие как рифы, для ловли рыбы.[7]

Торговые и военно-морские подразделения

Коммерческие и морские флотомеры прошлых лет использовали ленточный самописец где продвигающийся рулон бумаги был помечен стилусом, чтобы сделать постоянную копию глубины, обычно с некоторыми средствами также записывать время (каждая отметка или время `` тик '' пропорциональны пройденному расстоянию), так что ленточные диаграммы могли быть легко по сравнению с навигационными картами и журналами маневрирования (изменения скорости). С помощью таких полос для записи была нанесена на карту большая часть глубин мирового океана. Фатометры этого типа обычно предлагают несколько настроек скорости (перемещение по графику), а иногда и несколько частот. (Глубокий океан - низкая частота передает лучше, мелководье - высокая частота показывает более мелкие структуры (например, рыба, погруженная в воду). рифы, затонувшие корабли или другие представляющие интерес особенности состава дна.) При высоких настройках частоты и высокой скорости диаграммы такие фатометры дают изображение дна и любой промежуточной крупной или стайной рыбы, которая может быть связана с положением. Фатометры постоянного типа по-прежнему требуются для всех крупных судов (водоизмещением более 100 тонн) в ограниченных водах (то есть, как правило, в пределах 15 миль (24 км) от суши).

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Ходжес, Ричард П. (2013). Подводная акустика: анализ, конструкция и характеристики сонара. Хобокен, штат Нью-Джерси: John Wiley & Sons. ISBN  9781119957492. Получено 4 июля 2016.
  2. ^ Эверетт В. Ричардсон, Питер Ф. Лагасс (1 января 1999 г.). Стабильность потока и размыв на автомобильных мостах. Публикации ASCE. п. 515. ISBN  0784474656. Получено 1 марта 2015.
  3. ^ Редакционная коллегия. «Эхолот». Британская энциклопедия. Получено 4 июля 2016.
  4. ^ Джексон, Даррелл; Ричардсон, Майкл (2007). Высокочастотная акустика морского дна (1. ред.). Нью-Йорк: Спрингер. п. 458. ISBN  978-0387369457.
  5. ^ «У эхолотов есть преобразователи? · Fish'n Marine Center». Морской центр Fish'n. Получено 2016-02-03.
  6. ^ "Ответы на ваши главные вопросы об эхолоте". Журнал спортивной рыбалки. Получено 2020-05-23.
  7. ^ «Что скрывается в вашем озере? Сонар делает поразительные открытия». NPR.org. Получено 2020-05-23.

внешняя ссылка