В прошлой статье мы, в основном, рассказывали об экранах рыбопоисковых эхолотов, поскольку они являются для пользователя самым заметным, если можно так выразиться, элементом прибора. Без сомнения, производители это хорошо понимают, поэтому нам, как пользователям, нужно на всякий случай помнить, что экран рыбоискателя это еще не весь рыбоискатель. Более того нужно понимать, что экран лишь отображает получаемую информацию, которая обрабатывается программами, хранящимися в контрольной панели - именно так называется тот элемент, который для простоты часто называют просто монитором. На самом деле контрольная панель соединяет функции монитора и процессора, если говорить компьютерными терминами, то есть и "думает", и управляет, и показывает. Почему мы уточняем этот вопрос? Потому что собираемся рассмотреть второй основной элемент нашего прибора - датчик, и нужно четко понимать, что его характеристики в большой степени определены производителем. Именно датчики поставляют информацию, поэтому их свойства очень важны. Мы с вами можем лишь выбирать, как представлять получаемую от датчика информацию на экране, пользуясь программами, хранящимися в контрольной панели, и управляя некоторыми из них с помощью кнопок (это будет рассмотрено в следующей статье).

Как это часто бывает, самыми заинтересованными в использовании акустических технологий оказались военные ученые. После Первой мировой войны англичане вплотную занялись такими разработками, и в 1921 году первая система для обнаружения подводных лодок "вышла в море". Буквально через несколько лет первые сонарные системы, способные не только определять глубину (такие приборы, пусть и не очень удобные, существовали и раньше), но и обнаруживать подводные объекты, появились и в США, но вплоть до Второй мировой войны это было строго засекречено.

Разумеется, возможности акустических технологий интересовали не только военных. По мере развития, они стали активно использоваться и в мирных целях, причем не только в воде. Изучение природы, медицина, крупное коммерческое рыболовство - вот области, где сейчас широко применяется всевозможная сонарная техника, в том числе и ультразвуковая. И, наконец, появился тот тип рыбопоисковых эхолотов, который с полным основанием можно отнести к товарам народного потребления, поскольку ими может пользоваться любой рыболов. Именно этот класс, который, хотя и сформировался, но, как будет видно, все же несет некоторые "родовые" черты более специальных эхолотов, мы и рассматриваем. Стандартными для него являются датчики, направленные вниз¹. Это так называемые активные датчики, то есть те, которые и передают, и получают сигналы (в отличие от них датчики, которые только слушают, называют пассивными).

Характеристики, на которые стоит обратить внимание, следующие: частота, рабочий угол, мощность. Рассмотрим все перечисленное последовательно, помня, что добиться идеала одновременно по всем параметрам практически невозможно и выбирать приходится из того, что сегодня предлагается. Датчики рыбоискателей называются электроакустическими, так как они преобразуют электрический сигнал в акустический и обратно. После преобразования электрического сигнала в акустический, последний "выстреливается" в воду (датчик в это момент работает как передатчик). Есть датчики, у которых сигнал формируется с помощью одного излучателя (модели с таким датчиком называют однопучковые), но существуют такие, у которых излучателей несколько (многопучковые), и каждый формирует свой собственный сигнал.

Сталкиваясь с подводными объектами и дном, сигнал "отскакивает" назад. Получается эхо, которое улавливается тем же датчиком, который теперь работает как приемник. Затем датчик работает снова как передатчик, потом снова как приемник и т.д. Максимальное количество сигналов, которое способен отправлять прибор за единицу времени, устанавливается производителем. У одних моделей это 2-3 сигнала в секунду, у других намного больше. Например. Humminbird Legend может отправлять до 30 сигналов в секунду². Однако, надо помнить: следующий сигнал не будет отправлен, пока не будет получена информация о том, что случилось с предыдущим. Времени между сигналами должно быть достаточно, чтобы эхо от предыдущего сигнала успело вернуться к датчику с той глубины, для чтения которой прибор установлен на данный момент³. Кроме того, нужно время, чтобы отобразить эхо на экране (тем более, нарисовать его на бумаге, если речь идет о приборах, выводящих информацию на бумажные носители). Наконец, вы сами можете повлиять на частоту отправки сигналов⁴. То есть в реальных условиях рыбоискатель не обязательно всегда будет работать с максимальной скоростью отправки сигналов, на которую способен.

Распространенная ошибка - путать частоту сигнала, указанную в паспорте датчика, и частоту передачи сигналов (количество сигналов в секунду, передаваемых прибором). Последнее, как мы видим, в достаточной мере зависит от ситуации, тогда как первое - это установленная производителем характеристика датчика. Если датчик сделан для работы на определенной частоте, то вы как пользователь ее не измените, более того, характеристики датчика должны соответствовать характеристикам контрольной панели, поэтому не всегда можно присоединить любой датчик к любой контрольной панели даже в рамках одной торговой марки. Из вышеизложенного следует, что сигнал, частота которого указана, например, как "200кГц", можно отправить и раз в секунду, и 10 раз в секунду. Значение "200кГц" как импульсная характеристика самого сигнала при этом не изменится, но изменится скорость обновления информации на экране.

Частота сигнала - это количество циклов одной звуковой волны за единицу времени. Чем длиннее волна, тем меньше частота. Наиболее распространены датчики, работающие на частотах 40. 50. 75, 107. 150. 192. 200. 400 и 455 Кгц. У любой их них можно найти свои плюсы, поэтому вопрос "какая лучше всего" слишком абстрактный. Выбирать нужно в зависимости от того, где будет использоваться прибор. Сигналы низкой частоты менее подвержены искажениям и способны в одинаковых обстоятельствах пройти большее расстояние, нежели высокочастотные. С другой стороны, высокочастотный сигнал более "чувствителен", он "заметит" и "разделит" те мелкие детали, которые низкочастотный "просквозит", не заметив и не разделив. В качестве иллюстрации представьте лето, когда донная растительность подросла, но до поверхности еще не добралась. Слишком низкочастотный датчик "пробьет" эту растительность. Да, он покажет реальную глубину, и это важно, но при этом создастся впечатление, что от поверхности до дна ничего нет, то есть информация о придонных объектах потеряется. С другой стороны, если датчик слишком высокочастотный, то он сообщит о преграде в виде растительности, ее форме и о глубине, на которой она находится, но у него может "не хватить сил" дойти до дна, и реальную глубину вы не узнаете. Поиски компромисса для такой ситуации ярко показывают "родовую" печать происхождения рыбоискателей. Изначально они были однопучковые и предназначались для солидных морских глубин. Это означает, что сигнал должен был проходить большое расстояние, да еще в среде, которая поглощает значительную часть сигнала (таковы характеристики морской воды). Низкая частота была правилом в таких условиях. Не так уж давно производители рыбоискателей начали разворачиваться в сторону рыбалки в нашем с вами понимании, то есть непромышленной, пресноводной и более мелководной. Да и характеристики пресной воды отличаются от морской в "лучшую" сторону - сигнал в пресной воде меньше подвержен искажениям. Понемногу в обращение вошли более высокие частоты, и это для нас позитивно: проблема достижения большой глубины в российских водоемах не так актуальна, как подробная детализация. Однопучковые рыбоискатели сейчас широко распространены в мировой любительской рыбалке⁵. Главная причина - при прочих равных условиях они дешевле, чем модели, работающие с несколькими пучками сигналов. И тут отметим одну российскую особенность. Наши рыболовы настолько изголодались по хорошей рыбалке, что статистика показывает: возможности рыболовной экипировки их волнуют не меньше, чем цена, то есть наши рыболовы готовы предпочесть более дорогую вещь, но более интересную, нежели более простую, зато дешевую. Возможно, со временем что-то поменяется.

Меньшего компромисса между "чувствительностью" высокой частоты и "дальнобойностью" низкой требует прибор, работающий с двумя и более пучками сигналов, ведь в этом случае у каждого из пучков может быть разная частота, и можно получить плюсы от возможностей обеих частот. Самый распространенный пример - двухпучковые датчики (см. рис. 1). Широкий конус как бы "надет" на более узкий (их называют коаксиальные или соостные, так как у них общая центральная ось). Если посмотреть спецификации многих двухпучковых моделей, то видно, что низкая частота формирует более широкий пучок, а высокая - узкий. В первом случае цель - охватить зону побольше в поисках рыб,. мелкие подробности скрадываются, включая детали дна. Во втором - кроме обнаружения рыбы и дна как такового (именно по информации этого пучка определяется глубина), еще и детализировать его контур и структуру, но в меньшей зоне. Есть датчики с переключаемыми частотами: работает то одна, то другая. Но более интересны датчики, у которых два излучателя работают на разных частотах одновременно. Тогда на экране вы увидите и то, и другое, то есть сводную картинку.

Особняком стоят запатентованные датчики, используемые в моделях Humminbird 350ТХ и 450ТХ (рис. 2). Matrix 35 (рис. 3), а также шестипучковый датчик Humminbird 3D Paramount (рис. 4) - таких больше нет ни у кого. Но перед тем, как рассмотреть их поподробнее, нам придется остановиться на форме ультразвукового сигнала.

Технически принято изображать распространяющийся звуковой сигнал рыбоискателя в виде конуса, и можно подсчитать, какую зону охватывает тот или иной конус (см. таблицу) - при условии, что он сформирован сигналами, между которыми нет "мертвых зон". То есть конусы сигналов непременно должны соприкасаться, только тогда охват зоны будет непрерывным.

Есть модели, у которых ширина охватываемой зоны в каждый момент показана цифрами на экране, например, 3D Paramount Humminbird.

Теоретически, чем дальше от центральной оси пучка, тем слабее сигнал, и в целом это верно в любом направлении, не только вниз, но и в сторону. Причем зависимость паления силы сигнала от расстояния от его центральной оси не прямая, а гиперболическая, то есть слабеет он очень быстро.

Существует (опять же - принятый в акустике) метод измерения угла конуса: выбирают точку на центральной оси, где сила сигнала известна, а затем сдвигаются в сторону до точки, где сила сигнала становится меньше на определенную величину относительно центральной точки. Довольно долго измеряли угол до точки, где сила сигнала становится меньше в два раза по обе стороны от центральной оси. В акустике это соответствует -3 децибел (dB). Поэтому, если вы видите в техническом описании "20 град (-3dB)", то это означает, что в пределах конуса, угол которого 20 градусов, сила сигнала уменьшается в два раза по мере удаления от его центральной оси. Другой стандарт - измерение угла при уменьшении силы сигнала в 10 раз. Тогда рядом с указанием угла в градусах будет стоять (-10dB), например, "20 град(-10dВ)"⁶.

Теоретически ясно, что на одной и той же глубине точка, где сигнал ослабеет в 10 раз дальше точки, где он ослабеет в 2 раза. Можно было бы свести все просто к системе измерений, которая ни на что не влияет. Однако подумаем. Угол работы датчика важен тем, что он дает представление о зоне, которая охвачена пучком импульсов (сигналом), а это представление можно получить только при наличии внятной обратной информации. В конце концов, можно считать, что звук распространяется на все 180 градусов, пусть и ослабев до чрезвычайности, но это не значит, что мы получим актуальную (понятную) информацию от столь обширной зоны. Измерение на основе -3dB (или -6 dB) было вызвано объективными "морскими" причинами, когда возвращаемое с "соленой глубины" эхо получается очень слабое. Дай бог четко идентифицировать его в пределах падения силы отправляемого сигнала в 2 раза. По мере совершенствования рыбоискателей и их распространения в сферу пресноводной рыбалки, ситуация менялась, поэтому изменился стандарт измерения угла работы датчика. Сегодня стандарт (-10dB) стал общеупотребимым. Если вы видите (-3dB) или (-6dB), то прибор изначально был предназначен для морской рыбалки, и некоторые его особенности могут не очень подходить рыбалке в пресных мелководных условиях.

Отдельного замечания заслуживают маленькие глубины. Из вышесказанного следует, что, конечно, есть импульсы и вне измеряемого конуса, просто они слабее, затенены внешними "белыми" шумами, их эхо не поддается качественной идентификации, поэтому они не рассматриваются. Но, поскольку близко к датчику сигнал еще сильный, можно предположить, что на мелководье угол охвата мог бы быть пошире стандартно изображаемого конуса. На самом деле это больше теория. На мелких глубинах очень много помех, ведь к подводным шумам добавляются еще и поверхностные, включая волны и ветер, влияние которых не ограничивается только поверхностью, а распространяется и в глубину. Специалисты об этом прекрасно знают. Недаром у любого рыбоискателя есть минимальная рабочая глубина, то есть существует зона, где поведение сигнала вообще не рассматривается, хотя он там в принципе распространяется⁷.

Указывая не только рабочий угол, но и стандарт его измерения, компания тем самым указывает предел реально обрабатываемой информации. А ведь, между прочим, не все об этом сообщают. Пока еще простительно, что в русских переводах нет упоминания о децибелах. В конце концов, способ измерения угла - это вопрос, который стал интересовать российских рыболовов совсем недавно, и именно в связи с расширяющимся выбором. Чем дальше будет развиваться эта сфера, тем более точную информацию будут требовать покупатели. Пока же тем, кто хочет найти ответ, надо заглянуть в оригинальные инструкции, там должна быть специальная таблица с техническими характеристиками.

Посмотрите, стоит ли стандарт измерения угла работы датчика рядом с указанием самого угла. Если нет, то это должно, как минимум, вызвать дополнительные вопросы с вашей стороны.

Скажем, указывается довольно широкий угол с пометкой, что он "реальный". Тем не менее, неплохо бы знать сухое техническое значение. А то окажется, что сам датчик является 20-градусным, и его "расширение" в три (!) раза - это, опять же, просто белые шумы, которые по причине низкой актуальности надо бы просто отсечь, чтобы не морочить пользователю голову, или компьютерные домыслы по типу угадывания длинного слова, если известна только одна буква. Приведем на эту тему мнение Пола Кроуфорда, профессионального американского рыболова и автора, довольно известного статьями об эхолотах. Он говорит, что заявление о таком "расширении" не то, чтобы совсем нерезонно, но все условия рыбалки должны быть абсолютно идеальны, чтобы вы получили действительно актуальную информацию. Видимо, что-то типа бассейна с дистиллированной водой, да еще в барокамере, чтобы уж никаких внешних помех. Российские опыты в наших водоемах тоже показывают, что картинка в моделях, снабженных такой дополнительной программой, не меняется вне зависимости от того, используется она или нет. Разумеется, мы не против использования программ обработки сигналов. Чем они будут точнее, тем лучше. Но пока не стоит полагаться только на мысли или, точнее, домыслы компьютера. В этом смысле информация об угле работы самого датчика в виде четких параметров его измерения дает больше уверенности.

После указания частоты и угла работы обычно следует информация о мощности прибора, вернее, о выходной мощности, то есть о силе самого сигнала. Чем мощнее эхолот, тем большую дистанцию может пройти сигнал. Эхо тоже сильнее, идентифицировать его проще и точнее (хотя ниже мы увидим и определенный минус высокомощных датчиков).

В описаниях встречается два вида характеристики мощности, измеряемые в ваттах. Пиковая мощность (peak-to-peak, W) показывает максимальную силу сигнала, "выстреливаемого" в воду. Этот "выстрел" очень кратковременный, потом прибор ждет получения эха. Рядом с пиковой (или вместо нее) указывают среднюю мощность (RMS)⁸. Эти характеристики взаимоувязаны, средняя вычисляется на основании пиковой. В одной и той же ситуации и при одинаковой пиковой мощности прибор, имеющий большее значение RMS, способен отправлять сигналы чаще.

Читая описания, не путайте эти две характеристики, сравнивая параметры. А то прибор, для которого компания пишет только пиковую мощность 1500 ватт, покажется вам мощнее другого, у которого в сопроводительной инструкции есть только средняя мощность 300 ватт. На самом деле, последний мощнее (его пиковая мощность 2400 ватт), просто обе компании указали по одной различной характеристике⁹. Лучше всего, конечно, если указано и то, и другое - тогда сравнивать легче, не нужно вспоминать формулы. Но есть производители, у которых вы вообще не найдете ни слова о мощности, к таким стоит отнестись с максимальной осторожностью: слишком зыбкими будут сведения о качестве и объеме получаемой информации, особенно если источник питания требуется совсем небольшой. Ведь чем мощнее сигнал и/или чем чаше он посылается, тем быстрее разряжается источник питания (аккумулятор, батарея). Значит, если питание слабое (одна-две пары обычных пальчиковых батареек), то ясно, что, либо сигналы, мощность которых позволяет получать актуальную обратную информацию, прибор способен отправлять очень редко - при этом теряется скорость обновления информации, либо сигналы-то отправляются своевременно, но слабые, что затрудняет идентификацию; в любом случае информационные потери налицо, иначе батарейки "умрут" очень быстро. Частая смена батареек покупателям крайне не нравится, и это гораздо более заметно, чем изначально низкое качество информации, поэтому производители таких маломощных приборов предпочитают один из вышеприведенных путей: пусть прибор показывает очень примерно, но подольше. Такая вот "энергосберегающая" технология.

В принципе, стандартный источник питания рыбоискателя - 12 вольт. Есть портативные (переносные) модификации стандартных моделей, работающие от обычных батареек. Но все возможности таких моделей, включая качество информации, должны полностью повторять их стационарный вариант. Например, модели Humminbird Piranha имеют однопучковый 24 град (-10dB) датчик с выходной пиковой мощностью 800 ватт. Их переносные (портативные) модификации работают на наших водоемах надежно и качественно, но для этого им все же нужно 8 (они дают в сумме те же 12 вольт) - общий вес прибора при этом не более 1 кг, компактность максимальная (рис. 5). Модели с более слабым батареечным питанием выглядят заманчиво, но, как мы уже поняли, придется смириться с очень приблизительной информацией. Это одна крайность. Но не стоит впадать и в другую. В конце концов, если довести требование мощности датчика на мелкой воде до апогея, то эхо может оказаться столь сильным, что вы ничего не разберете. Слишком мощный сигнал - это как с ярким фонарем в зеркальной комнате: ярко, но деталей-то не видно, все отсвечивает и бликует. Так что истина, видимо, где-то посередине, пограничные примеры - это либо мощные специальные приборы, интересные в большей степени профессионалам с одной стороны, либо устройства, что называется, "сверх-приблизительные". Покупатели есть и у тех, и у других, но не они составляют основной круг пользователей рыбопоисковых эхолотов.

Даже в классе сравнительно простых рыбоискателей заметим, что, если взять однопучковую модель Matrix 10 Humminbird (рис. 6) и сравнить ее с моделями других марок, имеющих сопоставимые характеристики как экранов, так и датчиков, то мощность Matrix будет не самой высокой, но и не самой низкой. Однако при этом Matrix 10 способна различать объекты, находящиеся на расстоянии всего 5 см друг от друга, и это прямо указано в спецификации. Так что помните, что каждая из характеристик рыбоискателя важна, но более важно их эффективное сочетание.

Вооружившись этими знаниями, в следующей части мы детально рассмотрим, какие датчики существуют на интересующем нас секторе рынка.

¹ Горизонтально "смотрящие" датчики мы рассмотрим в следующей статье.

² Это позволяет данной модели работать в реальном режиме времени.

³ В предыдущей статье мы упоминали, что, как правило, у рыбоискателя есть выбор диапазонов глубины, которые меняются в зависимости от изменений реальной глубины. Понятно, что для прохождения большей дистанции сигналу нужно больше времени.

⁴ Отметим, что ряд моделей позволяет рыболову вручную менять скорость обновления информации на экране - мы рассмотрим эту порой полезную функцию в следующей главе.

⁵ Спортсмены предпочитают использовать более сложные приборы.

⁶ Логарифмическую формулу расчёта желающие могут найти самостоятельно.

⁷ Минимальная рабочая глубина должна быть указана в инструкции.

⁸ Точнее среднеквадратичную мощность, "средней" её называют для простоты.

⁹ Использованы данные существующих моделей.