Qu’est-ce qu’une sonde?

Parmi les équipements à bord, la sonde occupe une place prépondérante, notamment dans les bateaux des amateurs de pêche. La sonde est un instrument permettant de connaître la profondeur à laquelle se trouve le fond marin. Cela a été sa fonction principale pendant des siècles, jusqu'à ce que la technologie des ondes sonores commence à être appliquée, moment auquel la sonde est passée d'un instrument rudimentaire à un équipement de détection de pêche. Les premières sondes, aujourd'hui reléguées aux musées, étaient des fils à plomb attachés à des cordes qui ont été submergées jusqu'à ce qu'elles touchent le fond, pour mesurer plus tard l'extrémité humide et établir la profondeur. Au début du 20e siècle, la fonctionnalité des ondes radio a été découverte, un jalon scientifique apporté par de petits grains de sable par d'éminents scientifiques tels que CA Doppler ou A. Einstein. Plus tard, des sondes en papier et plus récemment des écrans multifonctions modernes. Comment fonctionne un sondeur ? On ne peut pas vraiment dire que les équipements de détection de pêche actuels sont des sondes, du moins fidèles au sens originel de la voix, c'est pourquoi on les appelle aussi échosondeurs . Puisqu'ils utilisent des ondes sonores pour déterminer le fond et la présence de poissons sous le bateau. Les échosondeurs sont basés sur le principe du mouvement des vagues à travers un milieu, dans ce cas de l'eau, et sur l'effet Doppler. Pour mieux comprendre le fonctionnement d'une sonde, vous pouvez faire une petite expérience ou vous concentrer sur les problèmes du quotidien. L'écho que l'on entend dans les vallées des grandes chaînes de montagnes ou simplement dans un couloir allongé, est une conséquence du principe de fonctionnement d'une sonde. Dans les deux cas, un son est émis qui est reçu plus ou moins détérioré quelque temps plus tard. La même procédure est effectuée par les échosondeurs de pêche, émettant des ondes sonores dans l'eau et attendant la réponse .  Les séquelles de l'écho sont complétées par l'effet Doppler, l'altération de l'onde dans le spectre visuel dépendant de la vitesse à laquelle un objet s'éloigne ou s'approche. Pour le comprendre, vous pouvez faire attention à la sirène d'une ambulance. Lorsque l'ambulance s'approche, le son devient aigu (si l'ambulance pouvait circuler à la vitesse de la lumière, elle aurait l'air bleue) et lorsqu'elle passe et s'éloigne, elle est entendue sérieusement (traduit visuellement par le rouge). La modification de la vitesse à laquelle une onde sonore se propage influence la distance entre chacune des ondes émises, une caractéristique physique que le sondeur utilise pour interpréter le fond et détecter le poisson. L'équipement émet une onde sonore (impulsion) à travers le transducteur à une certaine fréquence vers le bas, établissant la profondeur en vertu du temps nécessaire à l'onde pour atteindre le fond, rebondir et revenir. Cette action de rebond est essentielle dans les échosondeurs, car l'onde d'origine subit des altérations à chaque fois qu'elle rencontre un objet, rebondissant et étant capturée par le transducteur. Ici, il y a un double effet. On mesure d'une part le temps de "voile" de la vague et d'autre part l'altération de la vague (vitesse, intensité ...). L'interprétation de ces deux données permet de montrer à l'écran non seulement la profondeur, mais aussi le contour du fond, la composition du lit et les poissons qui se trouvent dans la colonne d'eau entre le fond et le bateau. Pour obtenir ces informations, les échosondeurs émettent des ondes de fréquences déterminées par des puissances spécifiques. La chose habituelle est que les sondes ne produisent qu'un seul type d'onde (fréquence et puissance), bien qu'il soit déjà possible d'avoir des équipements capables d'émettre deux types d'ondes, avec lesquels on obtient deux représentations, l'une d'elles étant plus adéquate à interpréter. le fond et l'autre optimisé pour détecter la pêche. L'écho-sondeur peut travailler aux deux fréquences et modifier les gains et autres filtres, pour ensuite traiter les échantillons et présenter l'image idéale à l'écran sans que l'utilisateur n'ait à se rendre compte des ajustements. L'écho sondeur affiche l'image en fonction de la profondeur et du type de fond, de cette manière l'utilisateur ne se soucie pas des réglages et peut se concentrer sur la pêche ou la voile, sachant qu'il aura toujours la meilleure image du fond sur son écran. Ce processus s'appelle Clear Pulse et est unique à Raymarine. Caractéristiques essentielles des sondes Dans un sondeur, la partie qui n'est pas vue est celle qui génère et lit les vagues qui sont ensuite interprétées à l'écran. L'équipement Echosounder comprend des transducteurs, des éléments capables de générer des ondes sonores. On pourrait dire que ce sont des haut-parleurs avec des oreilles. Ces transducteurs peuvent être modifiés pour diriger le faisceau de vagues vers le bas, vers l'avant ou sur le côté, créant des options très utiles pour les pêcheurs. Une certaine fréquence peut être appliquée à chacune de ces adresses, car la qualité des informations reçues dépend de la fréquence. La fréquence La fréquence d'une onde est le nombre de fois où l'onde est générée par unité de temps. La fréquence est mesurée en hertz (Hz) en l'honneur de son découvreur, Heinrich Rudolf Hertz, et est définie comme le nombre de fois que les altérations sont répétées par seconde. Ainsi, une sonde de 200 kHz émet deux cent mille ondes par seconde. Mais il ne s'agit pas du nombre d'ondes émises, mais de la distance qu'elles sont capables d'atteindre. La fréquence est l'inverse de la longueur d'onde. Plus il y a d'ondes produites en une seconde, plus la distance entre elles est courte. Et cette fréquence est également inverse de la distance. Une onde basse fréquence se déplace plus loin qu'une onde haute fréquence. C'est ce qui se passe dans les systèmes de communication. Un exemple: une radio VHF (ultra haute fréquence) a une portée de 30 ou 40 miles au maximum, tandis qu'une station à ondes courtes (courante chez les radioamateurs) est capable d'envoyer un message aux antipodes. Ce concept est appliqué pour déterminer la fréquence de travail du sondeur en fonction de la profondeur du fond. La  haute fréquence  (200 kHz) convient aux fonds peu profonds. C'est une longueur d'onde courte, ce qui permet d'avoir de nombreux détails, elle est donc également utilisée pour localiser de petits bancs de poissons ou de petites espèces qui ont besoin de précision pour leur détection. De son côté, la  basse fréquence  (50 kHz) convient aux fonds profonds et à la détection de gros poissons. Transducteurs Le transducteur d'une sonde remplit une double fonction: transformer le signal électrique en une émission d'onde sonore et recevoir l'onde rebondie, la traduire en impulsions électriques et l'envoyer à l'unité de traitement. La fréquence d'émission des ondes définira le type de transducteur et ses résultats. En interne, un transducteur est constitué de cristaux qui vibrent lors de la réception d'une impulsion, ces cristaux sont conçus pour vibrer à 50 ou 200 kHz, donc lors de l'achat d'un transducteur, vous devez prendre en compte certains facteurs qui aident à déterminer sa qualité. Un facteur très important est le nombre de cristaux à 50 kHz. Plus le nombre de cristaux est élevé, plus la qualité de l'écho est élevée et plus la discrimination entre les échos est grande, pouvant même différencier un poisson du fond marin lui-même. Le moyen le plus rapide de connaître la qualité d'un transducteur est de demander le facteur «Q» . Plus le facteur «Q» est bas, plus la qualité du transducteur est élevée.  Une autre question à considérer est de savoir si le transducteur a un diplexeur ou n'en a pas. La plupart des équipements actuels fonctionnent avec un diplexeur. Le diplexeur n'est rien de plus qu'un appareil qui, lors de la réception de l'impulsion électrique à une fréquence, détourne le signal vers le cristal du transducteur approprié, de cette manière avec un seul émetteur et récepteur dans l'écho-sondeur et avec une section de câble plus petite, le même les résultats sont obtenus comme sans diplexeur, caractérisé par la présence de deux câbles pour chaque transducteur et de deux modules d'émission et de réception indépendants dans l'écho sondeur. Transducteurs monofréquence: Ils sont capables d'émettre et de recevoir une seule fréquence à la fois, de sorte que la profondeur et les données requises doivent être prises en compte afin d'établir une fréquence haute ou basse. Transducteurs multifréquences: les équipements multifréquences sont plus avancés que les équipements monofréquences, équipés de deux transducteurs ou d'un avec une double antenne. Avec ceux-ci, il est possible d'avoir deux interprétations en même temps (par exemple, l'une du fond à basse fréquence et l'autre des poissons à haute fréquence). Pour mieux profiter de ces informations, les écrans sont plus grands, panoramiques et en couleur. Une autre considération pour les transducteurs est leur emplacement sur le navire , qui définit leur forme et leur mode d'installation. L'alternative pour avoir les informations sur la proue sont les  transducteurs de coque . Il y en a dans une version «passe-coque», dans laquelle on fait un trou qui crée un point faible dans l'étanchéité de l'œuvre vivante. La version interne est installée à l'intérieur du casque, avec la perte conséquente de qualité d'image car elle doit traverser la matière de l'œuvre vivante. Le  transducteur arrière  est le plus simple à monter. Il est placé sur le tableau arrière, en tenant compte du fait qu'il n'est pas affecté par la propulsion du navire. L'installation ne nécessite pas de perçage de la coque, sauf pour les vis de fixation, mais elle a l'inconvénient de montrer les images de la poupe, pas de la proue, il faut donc considérer que lors de la navigation dans des eaux peu profondes, la mesure du fond à l'arc il peut être bien inférieur à celui indiqué par la sonde. Une autre option est les transducteurs externes couplés au moyen d'un élément de fixation au casque. Cependant, la meilleure alternative pour éviter les conséquences du tangage et du roulis sur les transducteurs est de placer l'émetteur le plus près possible du bas de la poupe. Sans oublier les transducteurs d'hélice, installés dans le noyau de l'hélice et soumis aux turbulences qu'il génère. Les transducteurs d'intérieur ont les mêmes performances que les transducteurs passe-coque mais sans avoir à percer le bateau, une très bonne solution pour éviter les trous sans perdre en qualité. Ces transducteurs doivent être installés dans une zone du bateau où il n'y a pas de nervures de coque et où des bulles d'air ne se forment pas, car dans ce cas les performances seraient perdues. Pouvoir La puissance avec laquelle le transducteur émet l'onde influence la qualité de la réception. S'il est vrai que la puissance est associée à une profondeur plus ou moins grande, la capacité de la sonde à atteindre des eaux plus profondes ne dépend pas de la puissance, mais de la fréquence. Cependant, la puissance permet à la fréquence de l'onde d'être plus forte et de ne pas se détériorer. Pour comprendre comment cela fonctionne, il faut regarder les ondes sonores. Un système sonore très puissant est capable de faire atteindre l'onde sonore plus loin, mais parce que la fréquence (qui est le guide) le permet. C'est ainsi que vous trouvez des sondes avec des puissances de 500 à plusieurs milliers de watts. La puissance des sondeurs peut être de deux types: puissance de pointe ou puissance effective (appelée RMS). La puissance effective est "effectivement" la puissance utile. Une sonde peut avoir une puissance de crête de 3000 watts, mais seulement 400 watts RMS. La puissance permet des images de meilleure qualité, en particulier lorsque le bateau est en mouvement et dans des eaux agitées. Dans les sondes professionnelles et récréatives d'une certaine qualité, des puissances de 600 W ou 1 kW sont courantes; soit 600 W pour les eaux peu profondes et 1 kW pour les eaux profondes. Dans la plupart des équipements qui ont une sonde intégrée, celle-ci est de 600 W (par exemple un a97) et pour atteindre 1 kW un module externe doit être installé, tel qu'un CP300. De cette manière, la multifonction peut évoluer en puissance et avec elle en performances. Si la sonde est de 1 kW et que le transducteur l'est également, les performances seront maximales; Si la sonde est de 600 W et le transducteur de 1 kW, la pleine puissance ne sera jamais utilisée; et si la sonde est de 1 kW, mais que le transducteur est de 600 W, le transducteur peut être endommagé, car il ne supportera pas les impulsions envoyées par la sonde. Angle d'émission Les sondeurs fournissent généralement l'information de la colonne d'eau située à la verticale du navire (verticale du transducteur), devant tenir compte de la distance du transducteur vers la proue. L'information de la colonne d'eau dépend de l'angle d'émission, qui n'est pas vraiment une colonne, mais un cône (bien qu'il puisse devenir plat), puisque chaque sonde est conçue pour émettre les ondes suivant un modèle déterminé par l'angle. C'est aussi un point à prendre en compte que plus l'angle de vue est bas, plus la discrimination est grande et plus la profondeur est importante. L'angle dépend de la fréquence. Plus la fréquence est élevée, plus l'angle est bas, comme c'est le cas avec la profondeur. Travailler plus fréquemment fournit plus de détails, mais moins d'espace. Jusqu'à présent, on faisait référence à la partie la moins tangible de l'équipement: transducteur, fréquence, puissance… bien que ce qui est réellement identifié sur la sonde, c'est l'écran. Il existe aujourd'hui plusieurs types d'écrans , l'évolution des écrans de télévision est également évidente dans les écrans sondes, donnant l'opportunité d'avoir plusieurs modalités: écrans CRT (écrans à tube cathodique, aujourd'hui en extinction), TFT ou les plus modernes qui sont venus les remplacer. : Écrans LCD. Les écrans LED ont fait leur apparition, et sûrement de nouvelles technologies continueront d'être générées, il vaut donc mieux ne pas perdre de temps à définir chaque type d'écran, ce qui rend la technologie suivante obsolète.Sur un écran de sondeur, vous devez prendre en compte plusieurs aspects de base: la taille, la résolution et la couleur. La taille est liée à la résolution. Comme pour les écrans de télévision, les échosondeurs sont mesurés en diagonale et en pouces. Vous ne pouvez pas établir une mesure optimale, mais vous pouvez considérer que plus la taille est grande, plus les informations à afficher sont grandes. La dichotomie se situe généralement entre un écran carré ou un écran panoramique. En principe, les deux sont également optimaux, cependant, compte tenu du fait que les sondes sont de plus en plus capables d'afficher plus d'informations grâce à la combinaison d'équipements, il est préférable de parier sur une version panoramique, qui, en plus, permet à l'écran d'être divisé, une option très utile dans les sondes multifréquences. La qualité de l'image mérite une attention particulière: elle doit être la plus élevée possible, et cela dépend de la résolution . Actuellement, la résolution est mesurée en pixels, plus le nombre de pixels est élevé, plus la qualité de l'image est élevée et plus les détails sont affichés avec précision. Le mieux pour une bonne résolution est de 640x480 pixels. Lors de l'achat d'un sondeur, il est préférable d'opter pour l'option couleur, car les écrans couleur distinguent le type de fond; considérant également qu'il a une luminance adéquate pour afficher les images, même lorsque le soleil brille sur l'écran. Équipes combinées Moins il y a de points d'attention sur le pont et plus l'information est ciblée, plus il est facile d'y accéder et de consulter les données nécessaires. En ce sens, les sondes combinées permettent d'intégrer les informations du traceur, du GPS, des données moteur, du pilote automatique, de l'AIS, du NAVTEX ... et même du radar dans l'écran de l'équipement; devenir des fabricants qui permettent de superposer les informations. Toutes les équipes étant intégrées, elles fonctionnent comme un grand réseau; de sorte que lorsque les ordinateurs sont connectés, le réseau devient plus grand. Avoir différents écrans et chacun montrant un appareil et exécutant une fonction est une pratique obsolète. De nos jours, il est préférable d'installer des écrans multifonctions qui affichent les informations de tous les équipements à bord. De cette manière, en réduisant l'espace, il est possible d'avoir des informations plus localisées. En cas d'avoir plus d'un écran, les deux affichent les données des appareils en réseau, donc, si l'un cesse de fonctionner, l'un a l'autre, qui affiche toutes les informations. Dans les équipements isolés, cette fonctionnalité puissante est perdue.  L'avantage des sonars combinés est qu'ils disposent d'une multitude d'informations et de la possibilité d'enregistrer les lieux de pêche, de créer des pistes de navigation, etc.