Принципы работы датчика StructureScan HD
Датчики эхолотов работают за счет пьезоэлектрического эффекта. В случае прямого эффекта это происходит таким образом: преобразователь датчика деформируется из-за давления звуковой волны, что, в свою очередь, приводит к появлению электрического напряжения, которое, затем снимает приемник. При обратном же напряжение деформирует элемент с определенной частотой, чем вызывает механические колебания воды.
При изготовлении чувствительного элемента датчика используются пьезоэлектрические вещества, имеющие как обратный, так и прямой пьезоэффект. Благодаря чему нет необходимости иметь в одном датчике два элемента. Вполне хватит и одного, способного, как принимать, так и передавать сигнал, отраженный от подводных объектов.
На практике это означает следующее: датчик посылает вниз поток звуковых колебаний. Они, в свою очередь, отражаются от поверхностей, объектов или распространяются в воде. Те колебания, что были отражены, вернувшись к датчику, попадают на чувствительный элемент. Затем процессор перерабатывает полученные данные и выводит на экран устройства. Успех этого действия зависит от длины звуковой волны, а также от размера объекта. Например, на частоте 500 кГц размер объекта, звук от которого не сможет отразиться, должен составлять 0,3 мм.
На изображении принцип работы эхолота
Также важную роль играет и затухание сигнала. Оно растет вместе с увеличением частоты сканирования. Это означает, что чем выше частота, тем меньше расстояние доступное для сканирования.
StructureScan HD
Как известно датчик StructureScan HD объединяет в себе технологии как нижнего, так и бокового сканирования. В 2009 году компания Lowrance запатентовала прямоугольные преобразователи (см. рисунок). Благодаря расположению трех таких преобразователей в корпусе датчика, появилась возможность сканировать не только подводный рельеф под лодкой, но и по бокам. Причем, все три преобразователя и передают и принимают сигнал. Раньше в датчиках эхолотов использовали цилиндрические пьезоэлементы.
С технологией StructureScan HD можно использовать одну из двух частот на выбор: 455 кГц или 800 кГц. Первая дает большую дальность обзора и глубину, вторая большую четкость, но на меньшем расстоянии. В зависимости от того, что актуальнее пользователю на данный момент: глубина или четкость.
TotalScan
В отличие от технологии StructureScan HD в TotalScan из трех преобразователей сигнал передает и принимает только один – центральный. Два боковых настроены лишь на принятие сигнала. Эта схема создана для того, чтобы избегать интерференции, т.е. наложения звуковых волн от разных источников друг на друга. Кроме того, в TotalScan добавлен «классический» круглый преобразователь, настроенный на прием и передачу сигнала.
С датчиком TotalScan можно одновременно пользоваться технологиями сканирования на частотах 455 и 800 кГц, классическим сонаром 83 и 200 кГц, а также Medium CHIRP и Hight.
StructureScan 3D
В StructureScan 3D, в отличие от StructureScan HD, имеется в два раза больше преобразователей. То есть: два прямоугольных преобразователя по центру, и по два по бокам. В StructureScan 3D позаботились об отсутствии помех. Теперь каждый из преобразователей помещен в свой отдельный монтажный паз, на заданном расстоянии друг от друга. Сами пазы изготовлены из поглощающего материала и помещены в единый отражающий корпус. Причем, для приема и передачи сигнала могут использоваться несколько преобразователей в разных комбинациях. StructureScan 3D использует частоту 455 кГц. Высокая детализация достигается благодаря большому количеству преобразователей.
Архитектура StructureScan 3D
- Для получения 3D изображения используется метод интерферометрии (сложения нескольких волн)
На фото трехмерная картина донного рельефа
2. Одновременно можно использовать следующие функции:
2.1. создание трехмерного изображения
2.2. создание 2D изображения бокового обзора
2.3. классическое изображение нижнего сканера
2.4 поиск рыбы в 3D режиме
Стая «белой» рыбы в 3D-режиме
- При построении 2D изображения с использованием сеток данных с разных преобразователей на частоте 455 кГц можно:
3.1. получать большую детальность изображения без повышения частота и без потери дальности обзор
3.2. увеличить детализацию нижнего сканера, не уменьшая глубину сканирования
3.3. увеличить дальность бокового обзора
3.4. получать большую ширину обзора на малых глубинах
3.5. получать четкое изображение даже в мутной воде
Из всего вышесказанного следует, что датчик StructureScan 3D является наиболее эффективных из всех представленных на современном рынке. Помимо предоставлению пользователям качественного 3D изображения, датчик обеспечивает большую четкость и детализацию классическому 2D. А новое программное обеспечение (вышедшее весной 2018 года) значительно расширит его возможности.
Источник heon.spinningline.ru