Sonar Explained

Τα συστήματα ανίχνευσης ψαριών βοηθούν τους αλιείς και τους επιστήμονες στον υπολογισμό της συγκεντρωσης σε κάθε σημείο αλλά και στην αναγνώριση του κάθε αλιεύματος. Οι συγκεκριμενες μονάδες sonar λειτουργούν με τον ακολουθο τρόπο: Ο αισθητήρας, o οποίος εγκαθίσταται στο σκάφος εκπέμπει ένα ακουστικό σήμα. Το σήμα αυτό αντανακλά στη νηκτική κύστη του ψαριού η οποία αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη ακουστική αντίσταση. Η αυξομειωση της ποσότητας του αερίου στη νηκτική κύστη ρυθμίζει την πλευστότητα του ψαριού. Η νηκτική κύστη περιέχει αέριο το οποίο έχει σημαντικά διαφορετική πυκνότητα από τη σάρκα και τα κόκκαλα του ψαριού καθώς και από το νερό που το περιβάλλει. Αυτή η διαφορά στην πυκνότητα προκαλεί μια συγκεκριμένη ηχώ η οποία επιστρέφει στην επιφάνεια. Ο αισθητήρας λαμβάνει την ηχητική επιστροφή και η συσκευή, στη συνέχεια, επεξεργάζεται το σήμα και τελικά το μετατρέπει σε εικόνα στην οθόνη. Τα αλιεύματα – στόχοι στην οθόνη της ηχοβολιστικής συσκευής εμφανίζονται σαν αψίδες λόγω της αναγκαστικής κίνησής τους διαμέσου της δέσμης εκπομπής της ακουστικής ενέργειας.

Οι σύγχρονοι ανιχνευτές ψαριών μπορούν ακόμη και να απεικονίσουν δύο ή περισσότερα ψάρια ως ξεχωριστά τόξα! Τα σύγχρονα βυθόμετρα έχουν τη δυνατότητα όχι μόνο να εντοπίζουν τα ψάρια, αλλά και να απεικονίζουν τα διαφορετικά είδη. Διαφορετικά είδη ψαριών έχουν διαφορετικό σχήμα και διαφορετικο μέγεθος νηκτικής κύστης. Αυτές οι διαφορές είναι υπεύθυνες για τις διαφορετικές ανακλάσεις από κάθε ψάρι. Ως εκ τούτου, μελετώντας την αποτύπωση της ηχητικής επιστροφής, ο Homo profundus έχει πλέον τη δυνατότητα να αναγνωρίζει τη συγκεκριμένη “ηχητική υπογραφή” το σχήμα δηλαδή της αψίδας που αντιστοιχεί σε κάθε είδος αλιεύματος.

Ο αισθητήρας εκπέμπει παλμικές δονήσεις υψηλής, μέσης ή χαμηλής συχνότητας.

Για να προσδιορίσεις το μήκος κύματος του σήματος θα πρέπει να υπολογίσεις την απόσταση ανάμεσα σε δύο διαδοχικές παλμικές δονήσεις. Αυτό σημαίνει οτι όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα εκπομπής, τόσο μικρότερο είναι και το μήκος κύματος! Για παράδειγμα, όταν ένας αισθητήρας υψηλής συχνότητας εκπέμπει στα 200kHz, σημαίνει οτι το πιεζο-κεραμικό του στοιχείο δονείται με συχνότητα 200.000 κύκλων ανά δευτερόλεπτο – δηλαδή, εκπέμπονται 200.000 μεμονωμένα ηχητικά κύματα από τον αισθητήρα αυτόν μέσα σε ένα δευτερόλεπτο. Ένας αισθητήρας υψηλής συχνότητας, και άρα μικρού μήκους κύματος, παράγει πολύ “ζωντανές” και ιδιαίτερα λεπτομερείς εικόνες στην οθόνη της συσκευής σου.

Ένας αισθητήρας χαμηλής συχνότητας δίνει εικόνες για μεγαλύτερα βάθη σε σχέση με τους αισθητήρες υψηλής ή μεσαίας συχνότητας. Όσο χαμηλότερη είναι η συχνότητα που επιλέγεις, τόσο βαθύτερα θα ταξιδέψει το ηχητικό σήμα στην ίδια ισχύ.

Παρά το γεγονός ότι μεγαλύτερες γωνίες εκπομπής σε χαμηλές συχνότητες αυξάνουν το εμβαδόν κάλυψης του πυθμένα και είσαι σε θέση να αποκαλύπτεις περισσότερους στόχους, υπάρχει η δυνατότητα να αυξήσεις την ηχητική επιστροφή των στόχων σε όλες τις συχνότητες εάν επιλέξεις αισθητήρα με μικρότερη γωνία εκπομπής. Η στενή δέσμη εκπομπής αποδίδει περισσότερη ενέργεια στο στόχο με αποτέλεσμα να έχεις πιο ζωηρές αποχρώσεις, βελτιωμένη ανάλυση στόχων και ικανότητα να “βλέπεις” σε μεγαλύτερα βάθη.

Οι αισθητήρες στο sport fishing εκπέμπουν σε συχνότητες που κυμαίνονται από περίπου 25 έως και 250 kHz. Οι συχνότητες αυτές εκπέμπονται πέρα από το ακουστό φάσμα των ψαριών αλλά και πάνω από τις συχνότητες που μπορεί να αντιληφθεί το ανθρώπινο αυτί – τα κύματα αυτά είναι, δηλαδή, υπερηχητικά. Το ανθρώπινο αυτί έχει την δυνατότητα να αντιληφθει ηχητικά κύματα συχνότητας 10 Hz έως 20 kHz και τα ψάρια ηχητικά κύματα συχνότητας 20 Hz έως και 3 kHz.

Εάν ο αισθητήρας σου είναι CHIRP-ready και η συσκευή σου συμβατή με την τεχνολογία αυτή τα πλεονεκτήματα είναι πολλά. Εάν και ο όρος CHIRP είναι πλέον ευρέως αποδεκτός, δεν συσχετίζεται άμεσα με τις συσκευές ανίχνευσης για το sportfishing.

Με τον όρο CHIRP εννοούμε “συμπιεσμένο, υψηλής έντασης παλμό ραντάρ”. Στη δεδομένη περίπτωση δεν μιλάμε βέβαια για ραντάρ, υπάρχουν όμως ομοιότητες ανάμεσα στην τεχνολογία του ραντάρ και στην τεχνολογία που χρησιμοποιεί το CHIRP sonar. Και στις δύο παραπάνω περιπτώσεις, η πηγή εκπέµπει ταυτόχρονα σε καθορισµένες συχνότητες. Το εύρος των συχνοτήτων που περιέχει το σήµα που εκπέμπεται ονομάζεται εύρος ζώνης (ή bandwidth) και είναι χαρακτηριστικό για κάθε αισθητήρα.

Υπάρχουν αισθητήρες single CHIRP το σήμα των οποίων περιέχει κατά αποκλειστικότητα είτε χαμηλές, είτε μεσαίες, είτε υψηλές συχνότητες και όχι συνδυασμό αυτών! Οι dual CHIRP αισθητήρες λειτουργούν ταυτόχρονα σε δύο ξεχωριστά bandwidths, συνήθως στα χαμηλά-μεσαία ή χαμηλά-υψηλά. Σε κάθε περίπτωση, το ευρυζωνικό CHIRP sonar προσφέρει απίστευτα λεπτομερείς εικόνες σε ακόμα μεγαλύτερα βάθη σε σχέση με οποιοδήποτε άλλο κλασσικό σύστημα ανίχνευσης. Πρόκειται για μια εξαιρετική τεχνολογία τόσο για την απεικόνιση της διαμόρφωσης του βυθού όσο και για την αποτύπωση των διαφορετικών ειδών των αλιευμάτων. Εάν είσαι ορκισμένος Homo profundus, για το CHIRP δεν υπάρχει υποκατάστατο!

Ένας κατάλληλα εγκατεστημένος αισθητήρας εξασφαλίζει την απολύτως κάθετη κατεύθυνση της δέσμης εκπομπής ως προς τον πυθμένα και εγγυάται ισχυρές ηχητικές επιστροφές και ακριβείς ενδείξεις σε ό,τι αφορά το βάθος. Εάν επιλέξεις προσεκτικά τη θέση τοποθέτησης του αισθητήρα, οι απεικονίσεις βυθού θα είναι ξεκάθαρες!

Υπάρχουν μερικά σημαντικά σημεία στα οποία πρέπει να σταθεί κανείς και τα οποία ισχύουν για κάθε εγκατάσταση:

Η τοποθέτηση του αισθητήρα στο σκάφος πρέπει να γίνεται σε πρύμνια θέση, στη δίεδρο γωνία του καθρέπτη της γάστρας και κοντά στην κεντρική γραμμή πλεύσης. Το ύψος εγκατάστασης πρέπει να είναι τέτοιο που να εξασφαλίζει ότι ο αισθητήρας θα βρίσκεται συνέχεια βυθισμένος στο νερό κατά τη διάρκεια της πλεύσης. Εάν η εγκατάσταση πραγματοποιείται ενώ το σκάφος βρίσκεται επάνω στο τρέϊλερ μεταφοράς, θα πρέπει να προβλέψεις τη θέση του αισθητήρα έτσι ώστε αυτός να μην καταστραφεί κατά την ανέλκυση ή την καθέλκυση από τους ιμάντες σταθεροποίησης, τα μεταλλικά τμήματα, τα ράουλα ή άλλα εξαρτήματα του τρέιλερ.

Η ροή του νερού στην επιφάνεια εκπομπής του αισθητήρα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο ομαλή, έτσι ώστε η συσκευή να έχει τη βέλτιστη δυνατή απόδοση κατά τη διάρκεια της πλεύσης.

Οποιαδήποτε παρεμβολή μπροστά από τη θέση τοποθέτησης του αισθητήρα και κατά μήκος όλης της γάστρας του σκάφους είναι δυνατόν να προκαλέσει δυσλειτουργίες. Εμπόδια ή ανωμαλίες στην επιφάνεια της γάστρας, σε ευθεία γραμμή με τον αισθητήρα, προκαλούν στροβιλισμό και οδηγούν στην δημιουργία φυσαλίδων αέρα πάνω από την επιφάνεια εκπομπής του αισθητήρα καθώς η ταχύτητα του σκάφους αυξάνεται. Σε αυτήν την περίπτωση, ο αισθητήρας λειτουργεί εξαιρετικά όταν το σκάφος κινείται σε χαμηλή ταχύτητα 2 ή 3 κόμβων, αλλά δεν λειτουργεί σωστά σε μεγαλύτερες ταχύτητες.

Κατά κανόνα, ένας αισθητήρας δεν πρέπει να τοποθετείται ακριβώς πίσω από ακμές, αναβαθμίδες, παρατροπίδια ή άλλα εμπόδια και ανωμαλίες της γάστρας που μπορούν να διοχετεύουν αεριοποιημένη ροή στην επιφάνεια εκπομπής.

Στα σκάφη με steps ο αισθητήρας πρέπει να τοποθετείται μπροστά από το πρώτο step για να λειτουργεί σωστά. Οι στροβιλισμοί λόγω των steps δημιουργούν διαταραχές στην επιφάνεια εκπομπής του αισθητήρα λόγω ενός φαινομένου που ονομάζεται Stepped Hull Aeration.

Ο αισθητήρας θα πρέπει να εγκαθίσταται μακριά από την κεντρική καρίνα του σκάφους, έτσι ώστε αυτή να μην επισκιάζει τη δέσμη εκπομπής. Η δέσμη εκπομπής δεν θα πρέπει επίσης να επισκιάζεται και από την προπέλα ή τον άξονα πρόωσης της προπέλας του σκάφους.

Οι ηλεκτρονικές συσκευές ναυσιπλοΐας που εξοπλίζουν τα σύγχρονα σκάφη συνδυάζουν την ταυτόχρονη χρήση βυθoμέτρου και GPS/Plotter έτσι ώστε να μπορούν να εκτελούν ειδικές λειτουργίες. Το GPS είναι μια συσκευή που εντοπίζει την ακριβή θέση του σκάφους επάνω στη γη. Tο Plotter, από την άλλη, εφευρέθηκε εξαιτίας της ανάγκης για πλοήγηση μέσω του GPS. Το Plotter είναι ενας εικονικός χάρτης με δυνατότητα να αποτυπώνει επάνω σε αυτόν με απόλυτη ακρίβεια τη θέση, την πορεία, αλλά και κάθε κίνηση του σκάφους σου.

Τα ίχνη, δηλαδή οι τροχιές του σκάφους που αποτυπώνονται επάνω στο Plotter, σου επιτρέπουν να έχεις εικόνα για το ποια σημεία ή τόπους έχεις προηγουμένως επισκεφθεί. Εάν συνδυάσεις τη λειτουργία του GPS/Plotter με το βυθόμετρο στο ψάρεμά σου θα έχεις σίγουρα μια πολύ ξεκάθαρη εικόνα του τόπου που ψαρεύεις καθώς το σκάφος σου κινείται γύρω από αυτόν! Μην ξεχνάς ότι έχεις επίσης τη δυνατότητα να αποθηκεύεις όλα σου τα “στίγματα”, τα σημεία δηλαδή ενδιαφέροντος τα οποία στο σύνολό τους αποτελούν και τους ψαρότοπούς σου.

Οι εφαρμογές του GPS/Plotter είναι άπειρες, έχουν όμως σαν πρωταρχικό στόχο την ασφάλειά σου κατά την πλοήγηση σε ειδικές συνθήκες – όπως για παράδειγμα οι συνθήκες περιορισμένης ορατότητας! Παρόλα αυτά δεν πρέπει ποτέ να ξεχνάς ότι οι εφαρμογές αυτές βασίζονται σε μια ηλεκτρονική συσκευή η οποία χρησιμοποιείται απλώς σαν βοήθημα και δεν μπορεί σε καμία περίπτωση να υποκαθιστά τις βασικές σου γνώσεις περί ασφαλούς πλοήγησης.