Азбука эхолота

Идея написать о рыбопоисковых эхолотах возникла у меня на прошедшей рыболовной выставке. Поскольку я работаю в компании «Навионика», занимающейся продажей навигационного оборудования, то на выставке представлял продукцию компании Lowrance. Надо отметить всё возрастающий интерес рыболовов к рыбопоисковым приборам: с утра и до самого вечера к стендам с эхолотами подходило множество людей, задававших огромное количество вопросов. Если систематизировать эти вопросы, то становится понятным, что в большинстве своём они одни и те же и касаются, как правило, основ работы эхолокационной техники и принципов поиска рыбы.

С момента появления первых приборов на прилавках магазинов и до настоящего времени в средствах массовой информации – журналах и сети Интернет тема эхолотов обсуждается довольно широко: от элементарных инструкций по объяснению основных функций и до сложных технических подробностей. Тем не менее, многие ключевые моменты до сих пор так и остались «в тени», поэтому я надеюсь, что обсуждение основных вопросов, возникающих на стадии выбора того или иного прибора, внесёт некоторую ясность.

Хочу приобрести такой эхолот, чтобы видеть рыбу и структуру дна. Желание вполне понятное: что может быть проще – прокатился по реке, увидел на экране эхолота рыбу, забросил снасть и рыба у вас в руках.

Давайте попробуем разобраться, на что способен эхолот и что он может нам дать сегодня. Для начала рассмотрим основные функции и возможности эхолота и попутно коснёмся вопросов, которые чаще всего задавали посетители прошедшей выставки.

Основные функции эхолота

• 1. Измерение глубины.
• 2. Определение структуры дна и его плотности.
• 3. Исследование состояния воды.
• 4. Отображение объектов в толще воды.

Измерение глубины

Это одна из стандартных функций эхолота. В настоящее время все эхолоты позволяют измерить глубину. Если простые модели эхолотов при определении глубины и дают некоторую погрешность, то на практике это нас не должно волновать по той причине, что нас больше интересует не точность измерения глубины, а сам факт её изменения. Определив место изменения глубины, мы можем сконцентрировать своё внимание на поиске рыбы (фото 1).

Определение структуры дна и его плотности

Это очень важная функция эхолота, позволяющая получать изображение контура дна. Бровки, бугры и вообще любые изменения в рельефе дна представляют для нас интерес при поиске рыбы. Для того чтобы правильно интерпретировать изображение на дисплее эхолота, необходимо понимать, что дисплей – это не экран телевизора. В этом смысле простейшая подводная видеокамера с телевизионным экраном может дать нам больше наглядной информации, чем эхолот. Однако видеокамера не даёт нам главного – возможности искать рыбу в движении, поскольку её передвижению под водой мешает кабель, соединяющий камеру с экраном.

Типичная ошибка рыболовов – это уверенность в том, что на экране эхолота изображён именно тот участок, который охвачен лучом в настоящий момент времени. Но картинка на дисплее эхолота – это всего лишь развёрнутая во времени история прохождения луча, то есть события отображены во временном масштабе: чем позже произошло событие, тем ближе его изображение к левому краю дисплея. Событием в данном случае мы называем фрагмент изображения. Ряд событий и есть картинка на экране – прорисовка линии дна, объектов в воде, изображение изменений плотности воды (термоклин) и т. д.

Также необходимо понимать, что выдаваемая эхолотом информация нуждается в образном осмыслении, то есть на основании увиденного изображения нужно мысленно представить себе общую картину того, что находится под водой. И чтобы картинка в нашем воображении была максимально приближена к реальности, нужно как можно более тщательно сканировать исследуемый участок дна, проезжая над ним несколько раз и в разных направлениях.

Дисплей эхолота представляет собой матрицу, вмещающую определённое количество ячеек по вертикали и горизонтали. Отдельно взятая ячейка (или точка изображения) называется пикселем. Чем больше точек по вертикали может отобразить дисплей эхолота, тем детальнее будет прорисован участок, исследуемый лучом. Чем больше точек вместит дисплей по горизонтали, тем больше времени мы можем наблюдать за изображением. Если говорить в целом, то чем больше разрешающая способность дисплея эхолота (количество пикселей по вертикали и горизонтали), тем детальнее и качественнее будет изображение. Дисплей с низким разрешением просто не в состоянии отобразить мелкие детали, а полученное изображение будет иметь искажения.

Наряду с разрешением, размер дисплея также является важным параметром эхолота: чем он больше, тем нагляднее изображение. Кроме того, преимуществом большого экрана является возможность делить его на окна для отображения дополнительной информации.

Ещё одна характеристика дисплея эхолота, играющая довольно важную роль в получении наиболее достоверного и детального изображения, – это возможность определения плотности предметов. Определение плотности поверхности дна основано на принципе поглощения, рассеивания и отражения звукового сигнала от структур с различной плотностью. При этом оценить плотность структуры дна на экране эхолота мы можем по ширине линии контура и оттенку его серого цвета, более твердое дно будет отображено широкой серой полосой, а более мягкое – узкой (фото 2).

Многих начинающих пользователей вводит в заблуждение то, как отображаются объекты на дисплеях с различной градацией серого цвета. На дисплеях с высокой градацией более твердое дно показано более светлым оттенком, а на дисплее с низким уровнем градации серого цвета объекты изображаются упрощённо (фото 3).

По изменению насыщенности серого цвета монохромный дисплей эхолота позволяет определить плотность изображаемого объекта (дна, предметов в толще воды). Человеческий глаз способен различать 16 градаций серого цвета, столько же градаций имеет монохромный (чёрно-белый) дисплей хорошего эхолота. На сегодняшний день выпускаются эхолоты с монохромными дисплеями, способными отображать от 4 до 16 оттенков серого цвета. Более современные эхолоты с цветным дисплеем отображают объекты 256 цветовыми оттенками (технология TFT). Это наиболее передовая технология передачи изображения. Дисплей, имеющий минимум градаций серого цвета, не позволяет достаточно точно определить плотность предмета, поскольку 4 оттенка серого цвета не могут передать того, что могут передать 16 оттенков, поэтому изображение на таком дисплее будет упрощённым.

Подведём итог сказанному о дисплеях эхолотов. Для получения наиболее полной информации о структуре дна и объектах в толще воды дисплей должен иметь высокую разрешающую способность, оптимальный рабочий размер, способность передавать различия в плотности предметов, то есть иметь 16 градаций серого цвета либо быть цветным.

Однако для получения детальной картины дна и отображения мелких объектов в толще воды, кроме дисплея с хорошим разрешением, эхолот должен иметь приёмно-передающий тракт с оптимальной частотой и углом излучения. Поскольку эхолоты производятся в расчёте на использование их на море, то приёмно-передающий тракт (передатчик-преобразователь-приёмник) современных эхолотов имеет более чем достаточные показатели мощности для применения в пресноводных водоёмах, где глубины значительно меньше.

Исследование состояния воды

Речь идёт об определении температуры воды и особенностей её состояния. Для определения температуры воды используются либо дополнительные датчики, выполненные в отдельном корпусе, либо датчики, совмещённые в одном корпусе с преобразователем. Кроме этого, с помощью эхолота мы имеем возможность увидеть термоклин – обеднённый кислородом слой воды, который образуется при её температурном расслоении в крупных водохранилищах и глубоких озёрах.

Эхолот также может комплектоваться датчиком скорости. Это отдельно устанавливаемый датчик, который позволяет измерить скорость передвижения лодки относительно воды, скорость течения воды при стоянке на якоре. При помощи датчика скорости можно получать информацию о пройденном пути.

Отображение объектов в толще воды

Для большинства рыболовов, собирающихся приобрести эхолот, поиск рыбы – первоочередная цель. Но тут мы сталкиваемся с определённой проблемой. Поскольку у каждого эхолота есть функция отображения рыбы в виде символов – Fish ID, благодаря которой любой проплывающий в толще воды предмет, в том числе корягу, водоросли и даже пузырьки воздуха, эхолот отобразит в виде символа рыбки. Поэтому если рыболов хочет получить более достоверную информацию о наличии рыбы, эту функцию лучше отключить. После этого эхолот будет отображать рыб в виде дуг, но для того чтобы эхолот нарисовал абсолютно правильную дугу, нужно, чтобы рыба попала в центр луча, что, как вы понимаете, случается не так часто. Поэтому в большинстве случаев на дисплее можно увидеть лишь фрагменты дуг.

Для того чтобы получить от эхолота максимум достоверной информации, необходимо, прежде всего, разобраться в назначении каждой из функций в меню эхолота.

Вначале настраивается чувствительность приёмно-передающего тракта. Если чувствительность прибора увеличивать, то любые предметы в толще воды, в том числе и небольшие пузырьки воздуха, будут отображаться на экране. Если же уменьшить чувствительность до минимума, то с экрана исчезнет много полезной информации, в том числе мелкая рыба, и уж точно никакого термоклина мы не увидим. Поэтому вначале лучше всего установить среднюю чувствительность в районе 50 %. А уже в процессе сканирования вы сможете регулировать чувствительность: либо увеличивать её и рассматривать, например, термоклин, либо уменьшать, чтобы не отвлекаться на мелкие предметы в толще воды.

После этого настраивается скорость прокрутки экрана. Чем быстрее вы собираетесь плыть при сканировании дна, тем выше должна быть скорость смены информации на экране. Однако я хочу предупредить всех любителей скоростного сканирования: чем выше скорость движения лодки, тем ниже достоверность информации на экране. При слишком большой скорости эхолот начинает «сжимать» изображение на экране и плавные изменения глубины начинают выглядеть как внушительные бугры, то же самое происходит и с отображением рыбы – дуга превращается в едва заметную на экране вертикальную чёрточку. Поэтому скоростное сканирование – это добровольный самообман.

И в завершение нужно научиться пользоваться функцией Zoom (увеличение), которая позволяет просматривать придонный участок. После включения Zoom программа эхолота отсекает верхние слои воды и выводит на экран изображение придонного слоя, то есть функция увеличения позволяет рассмотреть исследуемый участок дна более детально, уже после сканирования всей толщи воды в обычном режиме.

Одно- и многолучевые эхолоты

Какой эхолот лучше – однолучевой, двухлучевой, трёх… или всё-таки эхолот с трёхмерным изображением? Этот вопрос рыболовы задают чаще всего.

Сегодня в продаже можно найти следующие эхолоты:

• – однолучевые с преобразователем, работающим на частоте 200 кГц, с узким – 20-60° лучом (рис. 1);
• – двухлучевые с преобразователем, работающим на двух частотах. Один излучатель, работающий на частоте 200 кГц, обеспечивает более узкий луч с углом 12-35°или 20-60°, а второй, работающий на частоте 50/83 кГц, обеспечивает более широкий луч с углом 90-150° (рис. 2);
• – трёхлучевые эхолоты с рабочей частотой 200 кГц и суммарным углом лучей до 150° (рис. 3);
• – трёхлучевые эхолоты с широким центральным лучом и дополнительными боковыми лучами, обеспечивающими боковой обзор (рис. 4);
• – четырёхлучевые эхолоты с двумя центральными лучами 20° при рабочей частоте 200 кГц и двумя боковыми лучами 45-90° при рабочей частоте 55 кГц с суммарным углом лучей до 90° или 180° (рис. 5, 6);
• – шестилучевые эхолоты с трёхмерным изображением (рис. 7).

Следует сказать, что по сравнению с эхолотами с широкими лучами и частотами 50/83 кГц, эхолоты с узкими лучами и рабочей частотой 200 кГц лучше работают на небольшой глубине и при движении, обладают меньшей чувствительностью к помехам, дают более детальную картину исследуемых объектов, позволяют отображать раздельно объекты, расположенные близко друг от друга. Поэтому однолучевые эхолоты с узким лучом можно порекомендовать рыболовам, ловящим рыбу в придонном слое (судак, сом, глубинная щука).

Двухлучевые эхолоты с широким и узким лучами, кроме функций однолучевых, позволяют проводить эхолокацию на больших глубинах, особенно при использовании в солёной воде. Такие возможности обусловлены тем, что поглощение энергии излучения для низких частот меньше, чем для высоких. При этом получаемое от широкого луча изображение охватывает больший объём, но с меньшей детализацией (рис. 8). Определённым удобством таких эхолотов является возможность наблюдать отдельно изображения, полученные с помощью широкого и узкого лучей, на разделённом на две части экране. Такой прибор более универсален, чем однолучевой. Его можно порекомендовать рыболовам, которые, помимо судака и сома, ловят крупную речную и морскую стайную рыбу на значительных глубинах.

Трёх- и четырёхлучевые эхолоты, кроме широкого обзора, позволяют рыболову получать информацию от боковых лучей, определяя при этом, с какой стороны от лодки (слева или справа) находится рыба, каково строение берегового свала и т.д. В общем, приборы многофункциональные. Эхолоты с боковым (круговым) обзором лучше применять на больших глубинах, так как на мелководье на точность изображения будут негативно влиять поверхностные шумы, а дальность сканирования при этом будет незначительная.

Шестилучевые эхолоты с ЗD-технологией позволяют видеть строение дна и объекты в воде в трёхмерной объёмной проекции. Безусловно, наглядность полученного изображения максимальна. Но при всех своих достоинствах эта технология всё же имеет свои недостатки. Среди них – значительная погрешность, вносимая каждым лучом (так называемые мёртвые зоны), небольшая информативность экрана вследствие его ограниченных размеров, дороговизна.

С чего начать?

Какой эхолот приобрести в первый раз – цветной или чёрно-белый, с высоким разрешением или попроще, однолучевой или многолучевой? Непростые и часто задаваемые вопросы, на которые однозначного ответа не существует. Эхолот – довольно сложный прибор. И очень часто бывает, что, купив за кругленькую сумму эхолот с большими возможностями, рыболов при эксплуатации прибора по ряду причин не использует его в полной мере.

Можно посоветовать читателям принять альтернативное решение – «входить в воду постепенно». Вначале определите для себя цели приобретения. И если вы не собираетесь останавливаться только на измерении глубины, то обратите внимание на эхолоты среднего технического и ценового диапазона. В процессе эксплуатации и после приобретения некоторого опыта появятся ответы на многие вопросы и, возможно, появятся и новые мысли, и новые желания.