Dopředný sonar

Publikováno 1.7.2022

V článku si představíme dopředný sonar FLS - forward looking sonar. Již delší dobu jsem hledal řešení jak vidět hloubku dna a případné překážky před lodí ještě dříve než do nich narazím. Konvenční sonary instalované na lodích nám spolehlivě ukazují aktuální hloubku pod trupem lodi v místě, kde mají nainstalovaný snímač. To bývá u plachetnic těsně před kýlem. Vidíme tak zda se hloubka zmenšuje ale při rychlém poklesu hloubky nás před nasednutím na dno či nárazem nemůže varovat. Situaci mění sonary, které vidí dopředu.

Po delším vyhledávání vhodného přístroje a porovnávání parametrů, také včetně proudového odběru z bateríí, který je také důležité brát v úvahu pro delší plavby, jsem se rozhodl pro sonar značky Echo Pilot FLS 2D Platinum Engine od dánského výrobce Daniamant. Existují dvě varianty, varianta 2D s vykreslením linie dna a varianta 3D s prostorovým vykreslením dna před lodí. Po delším studiu jsem zvolil nakonec variantu 2D, která na rozdíl od varianty 3D má řádově nižší nároky na odběr elektrické energie. Zároveň varianta 3D není příliš vhodná pro plachetnice, pro svoji funkci potřebuje 2 snímače symetricky umístěné od osy lodi a zanořené ve vodě. To z důvodu náklonu plachetnice za plavby není možné zajistit a zařízení by správně pracovalo pouze při plavbě na motor, kdy se loď nebude výrazně naklánět. 3D řešení i jak sám výrobce uvádí je určeno pro motorové lodě.

Varianty FLS 2D

2D forward looking sonar je nabízen ve variantě FLS 2D a FLS Platinum Engine. Ve variantě FLS 2D jde o samostatný komplet s vlastním displejem, který se nainstaluje do lodi a připojí k napájecímu napětí. Varianta FLS Platinum Engine je bez vlastního displeje a disponuje pouze video výstupem, který se propojí se vstupem již existujícího displeje na lodi. V mém případě se jedná právě o FLS Platinum engine, protože u kormidla nemám místo pro další displej a chtěl jsem pro zobrazení sonaru použít univerzální displej jak pro mapy tak pro sonar. Používám displej XENARC 1029GNH, který je na slunci dobře čitelný a je odolný vůči mořské vodě. Displej má 1 HDMI vstup, ke kterému mám připojen navigační počítač a je pro něj druhým displejem. Jeden ze dvou dalších VIDEO (RCA) vstupů jsem propojil s FLS.

Komponenty a instalace

Pro 2D FLS se instaluje jeden snímač (transducer) co nejblíže podélné osy lodi v místě, které je vždy zanořené a s co nejmenším možným sklonem vůči hladině. Z tohoto místa musí snímač mít volný výhled jak dolů pod loď, tak i dopředu. Vhodné místo bylo kousek před kýlem.

Vzhledem k tomu, že v místě instalace se trup již mírně zvedá od vodorovné linie, bylo nutné pod přírubu snímače vyrobit a vybrousit podložku, která odchylku sklonu kompenzuje. Zde se preciznost vyplatí a je třeba mít na paměti, že pokud se snímač nakloní dopředu, bude se zdát, že se mořské dno svažuje, a pokud se nakloní dozadu, můžou se objevit falešné překážky na hladině.

Do 2 metrů od snímače, dáno délkou kabelu, je třeba umístit transmitter. Kabel od snímače nedoporučuji prodlužovat. Z modulu transmitteru se již vedou dalším kabelem data k modulu video interface. Datový kabel lze prodloužit podle potřeby.

Modul video interface je bohužel poněkud rozměrný a je potřeba ho někam nacpat, kde bude v suchu a nebude překážet. Od něj už stačí natáhnout video kabel do displeje a kabel k ovladači celého systému.

Zobrazení dna

Vzdálenost, kterou FLS může vidět, závisí na hloubce vody pod plavidlem a na fyzikálních zákonech. Vysílací impuls vyzařuje do všech úhlů dolů a vpřed, dopadá na mořské dno a část se vrací do přijímače snímače. Jak se impuls vzdaluje od lodi, naráží na mořské dno ve stále ostřejším úhlu. V určitém bodě bude úhel tak ostrý, že se impuls nevrátí a informace o mořském dně se nezjistí – to určuje maximální výhled dopředu. Když je FLS na plochém bahnitém dně (např. na řece nebo ústí), zobrazí mořské dno ve vzdálenosti třikrát až pětkrát větší, než je hloubka dna pod lodí. Tento poměr se zvýší na osmkrát až devětkrát, pokud se mořské dno zvedá. Skalnatá dna silněji odrážejí impulzy než bahnitá. Tvrdé svislé povrchy, jako jsou nábřeží, skály nebo korálové útesy, budou často vidět na značné vzdálenosti.

Na obrázku je vidět profil hrbolu na mořském dně za plavby, kdy se z hloubky 30 metrů začalo dno zvedat až k 18 metrům. Dále je patrné, že dno zase klesá.

Problém více sonarů

FLS jsem instaloval jako další sonar, původní sonar jsem ponechal. V případě poruchy jednoho, budu moci použít druhý. Oba sonary však pracují na stejné frekvenci 200 kHz a to způsobilo jejich vzájemné rušení. Standardní sonar měřící hloubku pod lodí pracoval dále bez viditelné změny ale FLS byl slepý. Problém jsem vyřešil až tím, že mohu vždy zapnout jen jeden sonar. Jako základní sonar používám původní sonar měřící hloubku pod lodí. V okamžiku, kdy zapnu FLS modul s relé automaticky odpojí snímač původního sonaru aby zůstaly zachovány ostatní údaje měřené kombinovaným přístrojem ST60 jako je rychlost lodi, teplota vody, uplutá vzdálenost a čas.