По теме современные однолучевые эхолоты отечественных фирм

Реферат

По теме современные однолучевые эхолоты отечественных фирм

Вариант № 1

 

 

                  

                                                                      

                                                                           Выполнил: Никитин С.А.

                                                                    Студент Группы: 2 Г

                                                                                      Зачетная книжка № 3-1-862326

                                                                                       Руководитель: Кобелева Н.Н.

 

г. Новосибирск 2020 год

Оглавление

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Перечень сокращений

1. Введение

1.1. Принцип действия эхолота

1.2. Виды эхолотов

1.2.1. Однолучевые эхолоты

1.2.2. Многолучевые эхолоты

Заключение Список литературы

 

Введение   

С необходимостью измерения глубины под килем человек начал сталкиваться сразу же, как вышел в первое плавание. Невидимые огромные подводные камни, кораллы, мели и рифы всегда доставляли много неприятностей, особенно когда корабль подходил к берегу и при плавании в узких местах между скалами. И в то же время, не зная глубины, очень трудно удачно выбрать место постановки судна на якорь и необходимую длину вытравливаемой якорь-цепи. Именно для этого и нужны эхолоты.

Первым “инструментом” для измерения глубины служил обычный шест из дерева или бамбука длиной около пяти метров. Если при вертикальном опускании в воду он не доставал дна, значит проход безопасен. если же глубина была меньше, то надо было проявлять большую осторожность. Для небольших судов далекого прошлого такой оценки глубины было достаточно. Со времени, когда стали пользоваться различными планами входа в бухту или гавань и появилась возможность отмечать на них глубины и выделять безопасные проходы и удобные места стоянок, на шестах стали наносить отметки в единицах длины — в локтях (1 локоть — около 0,4 метра), саженях (1 сажень — около 1,8 метра) или в футах (1 фут — около 0,3 метра).

С появлением более крупных судов стали использовать ручной лот. Он обычно состоял из непосредственно лота (груза) и лотлиня — тонкого троса, к которому он крепился. Чаще всего в качестве груза использовали чугунную, свинцовую гирю продолговатой, пирамидальной или конусообразной формы, для того чтобы лот быстро погружался в воду. Лотлинь делился на отрезки определенной длины, которые были отделены друг от друга кожаными или парусиновыми отметками-марками.

Наблюдатель, или лотовый, так его называли, стоял на носу корабля или на специально отведенной площадке, которая предусматривалась на судне для этих целей, и забрасывал груз вперед по ходу корабля. Когда лотлинь принимал вертикальное положение, по отметке определяли глубину под килем.

В начале XIX в. интерес к промерным работам, а следовательно, и к средствам измерения глубин резко возрос. Ученые и мореплаватели поняли, что невозможно без изучения рельефа дна и его особенностей изучать моря и океаны. Для того, чтобы получит систематические специальные промеры в морях и океанах, а для этого нужны были соответствующие инструменты для измерения больших глубин.

В наши дни эхолотостроение достигло очень высокого уровня. Широкое применение микропроцессорной техники в схемах позволяет успешно уменьшать габариты приборов и увеличивать уровень автоматизации процессов измерений. Например, в некоторых схемах предусматрено автоматическое переключение диапазонов и ввод различных поправок (на изменение скорости распространения акустических колебаний в воде, осадку судна, вертикальное перемещение его на волнении и т. nv). В некоторых конструкциях эхолотов применяют специальные схемы, которые позволяют, отсеивать всевозможные помехи от полезных сигналов. Наиболее продвинутые и сложные системы способны передавать информацию о глубине в электронные вычислительные машины автоматизированного управления судном и в батиметрические системы, обеспечивающие определение места судна по рельефу дна.

Наряду с навигационными эхолотами, которые предназначены для обеспечения безопасности плавания, выпускаются специальные приборы для поиска рыбы, промерных, геологоразведочных работ и др. Такие эхолоты имеют многоцветные телевизионные экраны, которые позволяют получить информацию не только о профиле дна, но и о качестве грунта, глубине ила, его плотности и т. п. (по цветности изображения). В исследовательских эхолотах предусмотрена возможность менять масштаб изображения и выделять на экране наиболее интересующие исследователей зондируемые участки дна. Такие эхолоты рассчитаны, как правило, на несколько рабочих частот, что позволяет измерять глубины в самых разных диапазонах. Создаются и многолучевые эхолоты, которые одновременно записывают рельеф морского дна в различных направлениях. В некоторых эхолотах предусмотрены устройства для непосредственного нанесения измеренных глубин на морские карты.

Принцип действия эхолота

Эхолот - это прибор, определяющий направление, откуда к нему приходят звуковые импульсы. В пресной воде звук распространяется со скоростью около 1500 м/с. Главная задача электроники, которая находится в эхолоте - измерить время, которое проходит от момента испускания зондирующего звукового импульса до момента его возвращения к приемнику эхолота после того, как он отразится от подводного объекта. Сигналы, которые приходят в разное время от различных объектов, отображаются на цветном жидкокристаллическом (или любом другом) экране эхолота. Время возвращения эхосигнала будет больше, если объект под водой находится на большей глубине. Электронный блок, который работает внутри эхолота, создает короткие электрические импульсы, поступающие на излучатель, подобно музыкальному громкоговорителю, который, в свою очередь, превращает электрические импульсы в звуковые сигналы высокой частоты "Отправив" пучок ультразвуковых волн в воду, эхолот переключается в режим приема сигнала и использует излучатель как микрофон для приема ультразвуковых волн, которые, в свою очередь, отражаются от дна и от других объектов, находящихся между дном и излучателем. Излучатель принимает ультразвуковые колебания и преобразует их обратно в электрические сигналы. Полученные таким образом электронные импульсы намного слабее чем те, что излучались изначально, поэтому они поступают на усилитель, который увеличивает сил импульсов до такой величины, которая необходима для срабатывания светодиода, неоновой лампочки или для включения ячейки жидкокристаллического дисплея. Светящиеся точки на экране сливаются в изображения, соответствующие положению объектов под водой и расстоянию до них.

Излучатель переключается в режим посылки следующего зондирующего ультразвукового импульса после завершения приема и обработки эхо-сигнала. У разных эхолотов длительность промежутка времени между повторными излучениями импульса, однако у большинства приборов этого времени достаточно для того, чтобы принять эхо-сигналов с достаточно больших расстояний или, что то же самое, с больших глубин. Некоторые эхолоты могут работать с различными диапазонами глубин, автоматически изменяя промежутки времени между повторными излучениями и, тем самым, давая излученному импульсу вернуться, если глубина большая.

Так как в воде звук распространяется с большой скоростью, поэтому не нужно много времени для того чтобы отправить и затем принять зондирующий импульс и сразу же после этого можно излучать новые импульсы. У коротких импульсов очень небольшая длительность - всего лишь несколько миллисекунд. Интервал времени между излучением импульсов должен быть таким, чтобы за это время не просто отправить и принять звуковой импульс, но еще должен успеть сработать экран эхолота, отобразив информацию. 24 импульса в секунду - это нормальная частота посылки импульсов, но из-за того, что жидкокристаллические экраны инерционны, эхолоты, оборудованные ими, излучают лишь два импульса в секунду.

Виды эхолотов

Однолучевые эхолоты

Самыми распространенными являются рыбопоисковые эхолоты, которые ориентированы на рыболовов-любителей. В России доступны любительские эхолоты целого ряда зарубежных фирм: Lowrance, Garmin, Furuno, Eagle, Humminbird, Raymarine, Interphase, Seiwa, Bottom Line, JJ-connect. Близких к ним по техническим характеристикам, уровню исполнения, надежности серийных моделей отечественного производства пока нет.

Принцип работы однолучевых эхолотов заключается в том, что одна и та же антенна испускает ультразвуковые импульсы в конусном луче, а затем принимает сигналы, которые отражаются ото дна или объектов на дне и возвращаются обратно на антенну. Измеряется время между излучением импульса и возвращение отраженных сигналов на антенну, по которому затем определяется расстояние до обнаруженных объектов и глубина, как расстояние до поверхности дна. Эхолот определяет только расстояния до обнаруженных объектов. Каждому излучаемому антенной импульсу соответствует один вертикальный столбец экрана. Обнаруженные при очередном импульсе объекты изображаются в виде штрихов в правом масштабированном столбце экрана, затем изображение на экране сдвигается на один столбец влево, а на освободившееся место в крайнем правом столбце поступают результаты следующего измерения. Таким образом формируется гидроакустическое изображение на экране. При перемещении плавсредства с установленным эхолотом картина дна на мониторе соответствует рельефу дна под антенной эхолота.

Современные рыбопоисковые эхолоты имеют функцию идентификации рыбы и при ее включении вместо штрихов на экране изображаются символы рыбы.

Многолучевые эхолоты

Многолучевые эхолоты чаще используются для выполнения промерных работ на больших площадях, с высокой производительностью, с большой детальностью и с гарантированным сплошным покрытием дна.

Принцип работы многолучевых эхолотов основан на формировании с использованием антенной решетки и/или электронным способом пучка узких лучей, расходящихся веером в плоскости, перпендикулярной направлению движения судна.

С учетом параметров движения корабля (курс, крен, дифферент, вертикальные перемещения) и распределения скорости звука по глубине обследуемой акватории в результате каждого сканирования получается набор данных по глубинам акватории по линии, перпендикулярной траектории движения судна. Ширина области зондирования, чаще всего, кратна глубине (обычно составляет от 3 до 7 глубин). Сильно отличаются в разных многолучевых эхолотах число лучей, так же как и методы их формирования и обработки информации. Обязательным дополнением к самому многолучевому эхолоту являются: навигационное оборудование для определения точных координат судна-носителя, система определения параметров движения судна (гирокомпас, крен-дифферент, датчик вертикальных перемещений), датчик определения вертикального распределения скорости звука в воде (STD-зонд). Как правило, стоимость дополнительного оборудования составляет значительную часть стоимости самого многолучевого эхолота.

Многолучевые эхолоты применяются в океанографических и нефте-газопоисковых исследованиях на больших и средних глубинах достаточно давно (с середины 80-х годов). Применение таких технологий на мелководных водоемах стало возможным только после существенного увеличения производительности вычислительных комплексов. Связано это с тем, что при работах на малых глубинах для того чтобы обеспечить полное покрытие дна акватории необходимо существенное увеличение числа посылок импульсов в единицу времени, что, в свою очередь, вызывает значительное увеличение объема обрабатываемой информации.

В России используются различными организациями для выполнения промерных работ, в основном, многолучевые эхолоты известных зарубежных фирм, имеющих большой опыт в разработке и производстве данного оборудования и имеющих сертификаты, подтверждающие технические характеристики приборов. Количество используемых приборов достаточно невелико, в основном это эхолоты производства компании Reson и Kongsberg.

Цель работы

Целью данного дипломного проектирования является разработка цифрового эхолота. Цифровой эхолот измеряет глубину водоёма и выводит результаты на цифровые индикаторы. Данное устройство просто в исполнении и не требует больших денежных вложений. Также он неприхотлив в использовании и поможет определить хорошее глубокое место для ловли рыбы.

Электродвигатель; 2 – кулачок; 3 – ось; 4 – контактор-замыкатель; 5 – генератор ультразвуковых импульсов; 6 – усилитель; 7 – скользящий контакт; 8 – диск; 9 – кольцевая шкала глубин; 10 – газосветная лампа; 11 – гидроакустический излучатель; 12 – гидроакустический звукоприёмник

В приложении: Судовые и навигационные однолучевые бортовые эхолоты. Наиболее известные производители, основные характеристики, ссылки на сайты производителей

Усовершенствование орудий лова, прежде всего, предназначено для облегчения процесса рыбалки и повышение ее эффективности. Одним из таких инструментов является эхолот. Для чего он нужен? Основное предназначение — измерение глубин, определение особенностей рельефа дна, подводных объектов, в том числе и размер рыб.

Принцип работы

Прибор конструктивно состоит из:

Дисплея.

Блока питания.

На определенной частоте, или нескольких частотах, передатчик излучает электромагнитные волны, в гидролокации называются ультразвуковыми. Дойдя до поверхности дна, происходит отражение сигналов, которые улавливает приемник. Поступившие сигналы обрабатываются преобразователем в вид, удобный для восприятия и выводятся на дисплей.

РЕКЛАМА

В эхолот программно заложены данные о скорости распространения звуковой волны, поэтому по времени излучения и времени приема происходит расчет расстояния, т. е. глубины. Это общий принцип. Если между источником излучения сигнала и дном появится предмет, например, рыба или стайка рыб, то это отразится на экране эхолота.

Лов происходит в различных условиях: с берега, с лодки, в движении, на месте. В морской или пресной воде, летом и зимой. Все это вносит коррективы в оснащение эхолота. Представленные изделия в магазинах настолько разнообразны, что можно растеряться, не зная основных показателей и характеристик прибора. Как подобрать нужную модель, какие популярны, достоинства и недостатки. Следует обратить внимание на следующее.

Критерии выбора эхолотов

По мощности.

По углу обзора или количеству лучей:

однолучевые;

Многолучевые — от 2.

3. По количеству применяемых частот:

одночастотные;

Многочастотные.

4. По типу исполнения:

для летней рыбалки;

для зимней рыбалки;

для ловли с берега;

Для ловли с лодки.

5. По степени мобильности:

переносные;

Стационарные.

6. По типу соединения трансдьюсера с преобразователем:

проводные;

Беспроводные.

Мощность

Ультразвуковая волна на пути от излучателя до приемника встречает препятствия в виде водорослей, изгибов рельефа дна, каменные выступы и т. д., поэтому отраженный сигнал рассеивается, и только небольшая его часть возвращается. Вода поглощает энергию ультразвука. Принцип:«чем сильнее крикнешь, тем дальше слышно» — наглядный показатель мощности устройства.

Трехлучевые — минимальный сектор составляет 90 градусов. Спектр расширен за счет добавления второго бокового излучения. В этом случае четкое изображение продолжает фокусироваться в центре, видны засветки по краям лодки.

От 4-6 лучей. Формируют трехмерную панораму на экране. Имеется возможность прорисовки на дисплее карт глубин водоемов. Определяется картинка по продольной оси лодки, т. е. впереди и позади. Такая особенность используется при ловле троллингом.

Достоинства и недостатки многолучевости:

Повышение стоимости модели.

Большинство эхолотов, применяемые в любительской рыбалке используют сигналы с излучением 50 кГц; 83 кГц; 200 кГц. Следует учитывать, что ультразвуковая волна, проходя сквозь толщу воды, теряет свою энергию, т. е. затухает. Чем выше частота излучения, тем сильнее она подвержена ослаблению, тем меньше угол луча. Чем ниже частота, тем большая способность сигнала к дальнему распространению, тем больше обзор, причем морская вода больше препятствует прохождению ультразвука.

Применение частот:

Излучение 83 кГц увеличивает площадь засветки, сектор составляет 60 градусов. Данную частоту применяют на мелководье или как дополнительную к 200 кГц, которая выступает в качестве сканера дна, т. к. дает точную информацию за счет узконаправленного луча, в то время как более широкий спектр на 83 кГц осуществляет поиск рыбы.

Тип исполнения

Береговые. Как правило, беспроводные модели. Трансдьюсер привязывается к леске и выполняется из материала, имеющего свойство плавучести. Взаимодействие с преобразователем сигнала происходит посредством функции Bluetooth или Wi-Fi. Также в качестве экрана могут использоваться мобильные телефоны. Беспроводные эхолоты применяются на лодке, катере, но как правило это приборы с ограниченными возможностями и небольшим весом. Небольшие по размеру гаджеты можно прикрепить непосредственно на удилище.

Степень мобильности

Переносные (портативные). По своим габаритам и массе, способные к переноске во время ловли, например, в кармане. Питание осуществляется от батареек или встроенных аккумуляторов. Существуют компактные образцы в виде часовых браслетов.

Стационарные. Приборы с расширенным функционалом. По сути, являются универсальными. Кроме привычных функций в поиске рыбы, отображение рельефа дна и береговой линии, заложены возможности навигации по GPS, рисование карт глубин. Такие изделия называют картплоттер. Это мощные аппараты и электропитание осуществляется от бортовой сети лодки, катера.

У многих перед выбором эхолота встает вопрос: какой фирмы купить, по какой цене, какие модели лучше. Популярные и зарекомендовавшие себя фирмы по выпуску эхолотов:

Humminbird. Переводится как «Колибри». Американская фирма первоначально выглядела как частная мастерская группы энтузиастов в 1971 г. В настоящее время выпускает рыболовное и навигационное оборудование, мирового качества.

Однолучевые эхолоты

Сегодня однолучевые эхолоты пользуются большой популярностью среди рыбаков. Прежде всего такие модели ориентирована на любителей рыбалки.

На полках специализированных магазинов вы можете встретить недорогие изделия таких брендов:

• Bottom;
• Lucky;
• Interphase;
• Humminbird;
• Eagle;
• Phiradar;
• Furuno;
• Garmin;
• Fish;
• Lowrance.

Список самых популярных моделей однолучевых эхолотов:

• Lucky FFW 718;
• Fish Finder F-3;
• Phiradar FF 268W;
• PhiradarFF 108.

Благодаря небольшому размеру, практически все эти модели можно назвать ручными, карманными.

Реферат

по теме современные однолучевые эхолоты отечественных фирм

Вариант № 1

 

 

                  

                                                                      

                                                                           Выполнил: Никитин С.А.

                                                                    Студент Группы: 2 Г

                                                                                      Зачетная книжка № 3-1-862326

                                                                                       Руководитель: Кобелева Н.Н.

 

г. Новосибирск 2020 год

Оглавление

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1

Перечень сокращений

1. Введение

1.1. Принцип действия эхолота

1.2. Виды эхолотов

1.2.1. Однолучевые эхолоты

1.2.2. Многолучевые эхолоты

Заключение Список литературы

 

Введение   

С необходимостью измерения глубины под килем человек начал сталкиваться сразу же, как вышел в первое плавание. Невидимые огромные подводные камни, кораллы, мели и рифы всегда доставляли много неприятностей, особенно когда корабль подходил к берегу и при плавании в узких местах между скалами. И в то же время, не зная глубины, очень трудно удачно выбрать место постановки судна на якорь и необходимую длину вытравливаемой якорь-цепи. Именно для этого и нужны эхолоты.

Первым “инструментом” для измерения глубины служил обычный шест из дерева или бамбука длиной около пяти метров. Если при вертикальном опускании в воду он не доставал дна, значит проход безопасен. если же глубина была меньше, то надо было проявлять большую осторожность. Для небольших судов далекого прошлого такой оценки глубины было достаточно. Со времени, когда стали пользоваться различными планами входа в бухту или гавань и появилась возможность отмечать на них глубины и выделять безопасные проходы и удобные места стоянок, на шестах стали наносить отметки в единицах длины — в локтях (1 локоть — около 0,4 метра), саженях (1 сажень — около 1,8 метра) или в футах (1 фут — около 0,3 метра).

С появлением более крупных судов стали использовать ручной лот. Он обычно состоял из непосредственно лота (груза) и лотлиня — тонкого троса, к которому он крепился. Чаще всего в качестве груза использовали чугунную, свинцовую гирю продолговатой, пирамидальной или конусообразной формы, для того чтобы лот быстро погружался в воду. Лотлинь делился на отрезки определенной длины, которые были отделены друг от друга кожаными или парусиновыми отметками-марками.

Наблюдатель, или лотовый, так его называли, стоял на носу корабля или на специально отведенной площадке, которая предусматривалась на судне для этих целей, и забрасывал груз вперед по ходу корабля. Когда лотлинь принимал вертикальное положение, по отметке определяли глубину под килем.

В начале XIX в. интерес к промерным работам, а следовательно, и к средствам измерения глубин резко возрос. Ученые и мореплаватели поняли, что невозможно без изучения рельефа дна и его особенностей изучать моря и океаны. Для того, чтобы получит систематические специальные промеры в морях и океанах, а для этого нужны были соответствующие инструменты для измерения больших глубин.

В наши дни эхолотостроение достигло очень высокого уровня. Широкое применение микропроцессорной техники в схемах позволяет успешно уменьшать габариты приборов и увеличивать уровень автоматизации процессов измерений. Например, в некоторых схемах предусматрено автоматическое переключение диапазонов и ввод различных поправок (на изменение скорости распространения акустических колебаний в воде, осадку судна, вертикальное перемещение его на волнении и т. nv). В некоторых конструкциях эхолотов применяют специальные схемы, которые позволяют, отсеивать всевозможные помехи от полезных сигналов. Наиболее продвинутые и сложные системы способны передавать информацию о глубине в электронные вычислительные машины автоматизированного управления судном и в батиметрические системы, обеспечивающие определение места судна по рельефу дна.

Наряду с навигационными эхолотами, которые предназначены для обеспечения безопасности плавания, выпускаются специальные приборы для поиска рыбы, промерных, геологоразведочных работ и др. Такие эхолоты имеют многоцветные телевизионные экраны, которые позволяют получить информацию не только о профиле дна, но и о качестве грунта, глубине ила, его плотности и т. п. (по цветности изображения). В исследовательских эхолотах предусмотрена возможность менять масштаб изображения и выделять на экране наиболее интересующие исследователей зондируемые участки дна. Такие эхолоты рассчитаны, как правило, на несколько рабочих частот, что позволяет измерять глубины в самых разных диапазонах. Создаются и многолучевые эхолоты, которые одновременно записывают рельеф морского дна в различных направлениях. В некоторых эхолотах предусмотрены устройства для непосредственного нанесения измеренных глубин на морские карты.

Принцип действия эхолота

Эхолот - это прибор, определяющий направление, откуда к нему приходят звуковые импульсы. В пресной воде звук распространяется со скоростью около 1500 м/с. Главная задача электроники, которая находится в эхолоте - измерить время, которое проходит от момента испускания зондирующего звукового импульса до момента его возвращения к приемнику эхолота после того, как он отразится от подводного объекта. Сигналы, которые приходят в разное время от различных объектов, отображаются на цветном жидкокристаллическом (или любом другом) экране эхолота. Время возвращения эхосигнала будет больше, если объект под водой находится на большей глубине. Электронный блок, который работает внутри эхолота, создает короткие электрические импульсы, поступающие на излучатель, подобно музыкальному громкоговорителю, который, в свою очередь, превращает электрические импульсы в звуковые сигналы высокой частоты "Отправив" пучок ультразвуковых волн в воду, эхолот переключается в режим приема сигнала и использует излучатель как микрофон для приема ультразвуковых волн, которые, в свою очередь, отражаются от дна и от других объектов, находящихся между дном и излучателем. Излучатель принимает ультразвуковые колебания и преобразует их обратно в электрические сигналы. Полученные таким образом электронные импульсы намного слабее чем те, что излучались изначально, поэтому они поступают на усилитель, который увеличивает сил импульсов до такой величины, которая необходима для срабатывания светодиода, неоновой лампочки или для включения ячейки жидкокристаллического дисплея. Светящиеся точки на экране сливаются в изображения, соответствующие положению объектов под водой и расстоянию до них.

Излучатель переключается в режим посылки следующего зондирующего ультразвукового импульса после завершения приема и обработки эхо-сигнала. У разных эхолотов длительность промежутка времени между повторными излучениями импульса, однако у большинства приборов этого времени достаточно для того, чтобы принять эхо-сигналов с достаточно больших расстояний или, что то же самое, с больших глубин. Некоторые эхолоты могут работать с различными диапазонами глубин, автоматически изменяя промежутки времени между повторными излучениями и, тем самым, давая излученному импульсу вернуться, если глубина большая.

Так как в воде звук распространяется с большой скоростью, поэтому не нужно много времени для того чтобы отправить и затем принять зондирующий импульс и сразу же после этого можно излучать новые импульсы. У коротких импульсов очень небольшая длительность - всего лишь несколько миллисекунд. Интервал времени между излучением импульсов должен быть таким, чтобы за это время не просто отправить и принять звуковой импульс, но еще должен успеть сработать экран эхолота, отобразив информацию. 24 импульса в секунду - это нормальная частота посылки импульсов, но из-за того, что жидкокристаллические экраны инерционны, эхолоты, оборудованные ими, излучают лишь два импульса в секунду.

Виды эхолотов

Однолучевые эхолоты

Самыми распространенными являются рыбопоисковые эхолоты, которые ориентированы на рыболовов-любителей. В России доступны любительские эхолоты целого ряда зарубежных фирм: Lowrance, Garmin, Furuno, Eagle, Humminbird, Raymarine, Interphase, Seiwa, Bottom Line, JJ-connect. Близких к ним по техническим характеристикам, уровню исполнения, надежности серийных моделей отечественного производства пока нет.

Принцип работы однолучевых эхолотов заключается в том, что одна и та же антенна испускает ультразвуковые импульсы в конусном луче, а затем принимает сигналы, которые отражаются ото дна или объектов на дне и возвращаются обратно на антенну. Измеряется время между излучением импульса и возвращение отраженных сигналов на антенну, по которому затем определяется расстояние до обнаруженных объектов и глубина, как расстояние до поверхности дна. Эхолот определяет только расстояния до обнаруженных объектов. Каждому излучаемому антенной импульсу соответствует один вертикальный столбец экрана. Обнаруженные при очередном импульсе объекты изображаются в виде штрихов в правом масштабированном столбце экрана, затем изображение на экране сдвигается на один столбец влево, а на освободившееся место в крайнем правом столбце поступают результаты следующего измерения. Таким образом формируется гидроакустическое изображение на экране. При перемещении плавсредства с установленным эхолотом картина дна на мониторе соответствует рельефу дна под антенной эхолота.

Современные рыбопоисковые эхолоты имеют функцию идентификации рыбы и при ее включении вместо штрихов на экране изображаются символы рыбы.

Многолучевые эхолоты

Многолучевые эхолоты чаще используются для выполнения промерных работ на больших площадях, с высокой производительностью, с большой детальностью и с гарантированным сплошным покрытием дна.

Принцип работы многолучевых эхолотов основан на формировании с использованием антенной решетки и/или электронным способом пучка узких лучей, расходящихся веером в плоскости, перпендикулярной направлению движения судна.

С учетом параметров движения корабля (курс, крен, дифферент, вертикальные перемещения) и распределения скорости звука по глубине обследуемой акватории в результате каждого сканирования получается набор данных по глубинам акватории по линии, перпендикулярной траектории движения судна. Ширина области зондирования, чаще всего, кратна глубине (обычно составляет от 3 до 7 глубин). Сильно отличаются в разных многолучевых эхолотах число лучей, так же как и методы их формирования и обработки информации. Обязательным дополнением к самому многолучевому эхолоту являются: навигационное оборудование для определения точных координат судна-носителя, система определения параметров движения судна (гирокомпас, крен-дифферент, датчик вертикальных перемещений), датчик определения вертикального распределения скорости звука в воде (STD-зонд). Как правило, стоимость дополнительного оборудования составляет значительную часть стоимости самого многолучевого эхолота.

Многолучевые эхолоты применяются в океанографических и нефте-газопоисковых исследованиях на больших и средних глубинах достаточно давно (с середины 80-х годов). Применение таких технологий на мелководных водоемах стало возможным только после существенного увеличения производительности вычислительных комплексов. Связано это с тем, что при работах на малых глубинах для того чтобы обеспечить полное покрытие дна акватории необходимо существенное увеличение числа посылок импульсов в единицу времени, что, в свою очередь, вызывает значительное увеличение объема обрабатываемой информации.

В России используются различными организациями для выполнения промерных работ, в основном, многолучевые эхолоты известных зарубежных фирм, имеющих большой опыт в разработке и производстве данного оборудования и имеющих сертификаты, подтверждающие технические характеристики приборов. Количество используемых приборов достаточно невелико, в основном это эхолоты производства компании Reson и Kongsberg.

Цель работы

Целью данного дипломного проектирования является разработка цифрового эхолота. Цифровой эхолот измеряет глубину водоёма и выводит результаты на цифровые индикаторы. Данное устройство просто в исполнении и не требует больших денежных вложений. Также он неприхотлив в использовании и поможет определить хорошее глубокое место для ловли рыбы.