Kamil Chmielewski L01 II OF

Ćw. Nr „1 Echosonda jednowiązkowa”

Opis budowy i zasady działania echosondy jednowiązkowej na przykładzie EA400.

Echosonda określa głębokość poprzez pomiar czasu pomiędzy wysłaniem sygnału akustycznego, a jego
odbiciem oraz powrotem do odbiornika. Urządzenie to jest wykorzystywane aby sporządzić spójny profil
dna. Echosonda przekształca energię elektryczną na energię akustyczną, która jest następnie wysyłana
przez przetwornik w postaci pionowo skierowanej wiązki. Po powrocie sygnał przetwarzany jest wtórnie na
energię elektryczną, a następnie trafia do detektora i jest filtrowany z szumów.

Echosonda EA400, parametry techniczne:
-Rozdzielczość: 1024x768px
-Wyświetlacz LCD 15”
-Wyświetlanie zakresu:
minimum 5m
maksimum 15000m
-Zakres prędkości dźwięku 1400-1700m/s
-Dokładność:
dla 710 i 200kHz – 1cm
dla 120kHz – 2cm
dla 38kHz – 5cm
-Możliwość pobierania pozycji i czasu z odbiornika GPS lub DGPS
-Częstotliwości pojedynczej wiązki: 33, 38, 50, 70, 120, 200, 210 lub 710 kHz

Opis procedury kalibracji echosond jednowiązkowych.

Przetwornik echosondy należy umieścić w kadłubie statku, z boku lub na dziobie, z dala od źródeł hałasu
oraz głęboko aby urządzenie było stale zanurzone nawet podczas wzburzonego stanu morza. Przetwornik
powinien być skierowany pionowo jak również kompensator i antena systemów pozycjonujących należy
skierować pionowo. Aby przeprowadzić kalibrację należy dostosować urządzenie do poprawnego pomiaru
głębokości, może być to przeprowadzone za pomocą Bar check lub specjalnego przetwornika. Kalibracja
przeprowadzana jest po to aby ustawić odpowiednie parametry prędkości fali dźwiękowej, można dokonać
poprawki zmierzonych danych również podczas przetwarzania danych.

Interpretacja echogramu (38kHz).

- Głębokości w miejscach pozycji:

Pozycja 1 – 8,13m

Pozycja 2 – 8,31m

Pozycja 3 – 8,62m

-Głębokość minimalna i maksymalna:

Min - 7,53m

Max – 8,69m

-Głębokość średnia:

Zśr – 8,26

-Obliczanie coverage i footprint:

Interpretacja echogramu.

Na echogramie można zobaczyć niemalże płaskie dno, średnia głębokość wynosi 8,26m. Możemy

zauważyć pojedyncze echa od 1 do 3 metrów ponad dnem, są to najprawdopodobniej ryby.

Określenie rodzajów błędów.

1. Błąd związany z prędkością dźwięku w wodzie:

Błąd ten w echosondach jednowiązkowych jest proporcjonalny do średniego błędu prędkości
dźwięku w wodzie lub też zmiany głębokości. Wartość tego błędu będzie zależeć od dokładności w
ustalaniu prędkości dźwięku, jej zmiany w czasie oraz przestrzennego zróżnicowania.

2.

Błąd związany z nachyleniem dna:

Błąd ten zależy od szerokości wiązki jak również od nachylenia dna.

więc

3.

Błąd ze względu na czas pomiaru:

Błąd

ten dotyczy pomiaru głębokości, w nowoczesnych echosondach jest on niewielki, stały i brany

pod uwagę podczas kalibracji.

4. Błąd ze względu na ruchy statku na fali:

Błąd ten wpływa na pomiar głębokości gdy wielkość kątów są większe niżeli połowa szerokości
wiązki, echosondy z wąską wiązką kompensują ten błąd poprzez stabilizację wiązki albo korektę za
pomocą wzorów.

Roll

Pitch

Wartości kiwania są mierzone za pomocą czujników inercyjnych lub lub kompensowane za pomocą
kompensatorów falowania. Kompensator powinien być umieszczony nad przetwornikiem w tej samej osi.
Przy używaniu czujników, powinny być one umieszczone jak najbliżej środka ciężkości statku, a następnie
mierzone parametry mogą zostać wykorzystane w równaniu.

5.

Zanurzenie przetwornika:

Pozycja przetwornika od czujnika inercyjnego lub kompensatora musi być wzięta pod uwagę przy określaniu
odpowiedniej głębokości i kiwania.

6. Błąd ze względu na redukcję głębokości:

Zmierzone głębokości, poprawione o zachowania jednostki na fali, muszą zostać poprawione o redukcję
głębokości spowodowaną pływem. Zarówno błędem określenia wartości pływu jak i o błąd co-tidal.

7. Błąd całkowity:



Na poziomie ufności 68%



Na poziomie ufności 95%