Amiről az eladó elfelejtett szólni #3 – avagy miért küld az XJ02B halradar valódi képet, amelyet senki sem tud elolvasni
Ez a sorozat harmadik része, amelyben azt vizsgálom, mennyi abból, amit a halradar képernyőjén látsz, mérés, és mennyi rajz. Az előző részben a Lucky FF918 hőmérős mélységmérőnek bizonyult, amely a színes echogramot memóriából rajzolja, a hal méretét pedig sorsolja.
Ma valami sokkal olcsóbb és névtelen dolog van az asztalon: egy fekete gömb nagyjából ötven euróért egy kínai piactérről, „2023 new Wireless Fish Finder” néven árulva. Az alján egy matrica: SONAR 125 kHz, és ennyi. Bluetooth, a Fish Helper alkalmazás, a házon még gyártónév sincs.
És itt kezdődik a meglepetés, mert az XJ02B valódi echókeresztmetszetet küld, nem négy számot, mint az FF918. Egy osztállyal feljebb lépésnek hangzik. Kiszámoltam viszont, mennyi jut ebből a keresztmetszetből egy halra, és kevésnek bizonyult ahhoz, hogy bármit megbízhatóan meg lehessen ítélni.
Az XJ02B és a telefon teljes beszélgetése 140 bájt, ebből 120 echóminta
Telefont kötöttem rá a Bluetooth-forgalom naplózásához, és bájtról bájtra szétszedtem, ami a vízből érkezik. A keret rögzített hosszúságú, 140 bájt, és körülbelül másodpercenként hatszor érkezik.
- 120 bájt az echó hangerejének egymást követő mintái, a felszíntől a beállított mélységig
- 2 bájt a mélység
- 2 bájt a hőmérséklet
- 3 bájt a szonda kész ítélete: a cél mélysége és a „mérete” 1-től 3-ig terjedő skálán
- a többi a kezdő és záró jelölő, az akkumulátor szintje, a beállítások és az ellenőrző összeg
Összehasonlításul: a Lucky FF918 kilenc bájtot küldött és négy számot, amelyek csak annyit mondtak, hogy „ezen a magasságon lóg valami”. Itt valódi keresztmetszetet kapunk. A százhúsz soknak hangzik. Mindjárt látni fogod, miért mégis kevés.
Az XJ02B egyszerre egy 16 centiméter vastag réteget világít meg, és ez határoz meg minden mást
Ezt egyetlen termékleírás sem magyarázza el, és enélkül a többit nem lehet megérteni.
Az XJ02B nem nézi egyszerre az egész vízoszlopot. Kiküld egy rövid hangimpulzust, amelynek van egy bizonyos hossza a vízben, és hallgatja, mi tér vissza. Minden pillanatban csak abból az egy rétegből hallja a visszaverődést, amely éppen áthalad. A réteg a hang sebességével halad lefelé, vagyis körülbelül másfél kilométer per szekundummal, a szonda pedig útközben 120 egymást követő hangerőmintát rögzít.
125 kHz-en egy rezgés 8 mikroszekundumig tart. Az átalakítónak néhány tíz rezgés kell, hogy beinduljon, így az impulzus a beállított mélységtől függően valójában 12-23 centiméternyi utat foglal el a vízben. 10 méter víznél ez körülbelül 16 centiméter.
És ebből következik ennek a készüléknek a legfontosabb korlátja: aminek a vastagsága kisebb ennél a rétegnél, annak nincs alakja. Nem rajzol ívet, nem csinál valamekkora foltot. Csak annyit ér el, hogy a 120 minta közül az egyik hangosabb lesz a szomszédainál.
Az XJ02B nem látja, mekkora a hal: a harminc és az ötven centi közötti különbség negyed minta
Számoljuk ki egyenesen. 10 méter víznél az XJ02B átvált a 18 méteres tartományra, tehát egy képminta 15 centiméternyi vízoszlopnak felel meg, az impulzus pedig 16 centiméteres.
| Vízmélység | Egy képminta | 30 cm-es hal | 50 cm-es hal | Különbség |
|---|---|---|---|---|
| 3 m | 2,5 cm | 7,1 minta | 8,7 minta | 1,6 minta |
| 5 m | 5,1 cm | 3,8 minta | 4,6 minta | 0,8 minta |
| 10 m | 15,2 cm | 1,5 minta | 1,7 minta | 0,26 minta |
| 20 m | 22,9 cm | 1,3 minta | 1,4 minta | 0,17 minta |
Negyed minta kevesebb, mint egy képpont. 20 méteren a különbség egyhatodra esik. Még a legjobb esetben, vagyis 3 méteren is csak másfél minta.
A következtetés kellemetlen, de egyértelmű: az XJ02B fizikailag képtelen látni, mekkora egy hal. És nem azért, mert kevés a minta. Hanem mert a saját impulzusa vastagabb, mint a hal. Ez a készülék fizikai plafonja, amelyen semmilyen szoftverfrissítés nem mozdít.
A hal mérete az XJ02B-ben az echó erőssége, nem a hal hossza
Mivel a méretet nem lehet megmérni, az XJ02B-nek valahonnan elő kell vennie. A visszaverődés hangerejéből veszi, és három rekeszbe sorolja: halk az egyes, hangosabb a kettes, a leghangosabb a hármas. Ez az egyetlen bájt megy az alkalmazáshoz, amely kirajzolja a megfelelő ikont.
A gond az, hogy az echó hangereje elsősorban két dologtól függ, amelyeknek semmi közük a hal hosszához:
- hogyan áll a hal a mérés pillanatában, oldalával vagy szájával a szonda felé
- milyen messze a nyaláb közepétől úszik, mert a kúp szélén az echó jóval gyengébb
Igazságot kell szolgáltatni: a Lucky FF918-cal ellentétben a méretet itt nem sorsolják. Kiszámolják. Csak éppen olyan mennyiségből, amely a hal hosszáról nagyon keveset mond. Ugyanaz a hal a kúp tengelyében és a szélén két különböző méretet kap.
A meder az XJ02B-ben egyszerűen a 120 minta közül a leghangosabb
Mivel az XJ02B-nek 120 száma van, valahogy el kell döntenie, melyik közülük a meder. Ezt ellenőriztem a szoftverében: sorban végigmegy rajtuk lefelé, és megjegyzi a leghangosabb mintát. Azt kiáltja ki mederré.
Nem ellenőrzi, hogy az echó lapos-e. Nem ellenőrzi, hogy kemény-e. Nem hasonlítja össze az előző pinggel. Egyszerűen a leghangosabb.
A következmény: ha a hajó alatt tömött raj áll, vagy valami kemény lóg a meder fölött és erősebben ver vissza, mint maga a meder, azt fogja medernek tekinteni. És észre sem veszed, mert az alkalmazás a mederlinia vonalát átlagoló szűrővel vezeti az utolsó tizenhat mérés alapján. Ugrás helyett enyhe lejtőt rajzol. A meder felszalad és visszatér, mintha átmentél volna egy dombon, amely nincs is ott.
A vízoszlopban az XJ02B számára szinte bármi hallá válhat
Megnéztem, mi alapján ismer fel az XJ02B egy halat. Három feltétel van, és ez a teljes lista:
- az echó hangosabb, mint a beállított érzékenységtől függő küszöb
- a cél legalább 0,6 méterrel a meder fölött van
- a cél mélyebben van, mint 0,7 méter a szonda alatt
Nincs az echó alakjának elemzése. Nincs vizsgálat arról, meddig tart az echó. Nincs célkövetés az egymást követő pingek között. A döntés egyetlen ping egyetlen mintáján dől el.
| Mi van valójában a hajó alatt | Mit fog mutatni az XJ02B |
|---|---|
| hal | halikon |
| úszó levél, gally, algaszőnyeg | halikon |
| buborékok, eső utáni lebegő üledék, hőugrási réteg | halikon |
| lebegő ág, elszakadt zsinór | halikon |
| a medertől 0,6 m-nél magasabb hínár | halikon, méghozzá csak a csúcsok |
| a medertől 0,6 m-nél alacsonyabb hínár | semmi, láthatatlan |
| a mederen fekvő rönk | semmi, egybeolvad a mederrel |
Mindkét irányba működik tehát, és mindkettő rossz. Éppen az, amit igazán tudni akarsz a szerelék lerakása előtt, vagyis hol van a hínár és hol fekszik az akadó, semmilyen formában nem jelenik meg ezen a képernyőn.
A Fish Helper alkalmazásnak két mederképe van, és az alapértelmezett hozzá sem nyúl a mérésekhez
A nyilvánosan elérhető alkalmazásban két független módja van a meder kirajzolásának, és ez nem két grafikai stílus, hanem két különböző módja annak, ahogy a kép létrejön.
- A Sonar mód fogja ezt a 120 mérést, és valódi echogramot csinál belőlük.
- A General mód a kódban szó szerint úgy hívják: „virtuális mederkép számítása”. A mérésekhez egyszer sem nyúl hozzá. Fog egyetlen számot, a mélységet, kisimítja, és a vonal alatt mindent kitölt egy fájlból származó kész képpel, amely körbe-körbe görög.
A General mód az alapértelmezett. Telepítés után az alkalmazás pontosan ebben indul.
Átváltasz Sonar módra, és belefutsz a következő csapdába. Bekapcsolt halikonok mellett – alapértelmezetten pedig be vannak kapcsolva – az alkalmazás a rajzolás előtt megkeresi a medret, és nullára töröl mindent felette. A teljes vízoszlopot, minden gyenge echót, az egész növényzetet. Marad a meder nyoma és a fölötte lebegő ikonok.
Van tehát egy választásod, amiről senki sem beszél: vagy a halikonok, vagy a vízoszlop képe. Soha nem mindkettő egyszerre.
Az XJ02B alatti első 0,7 méter vak, 0,61 m alatt pedig az app vonalakat mutat
Az átalakító úgy viselkedik, mint egy harang. Amíg ad, és még sokáig azután is, hogy abbahagyta, süket, mert a saját hangja elnyom mindent, ami visszatér. A vízen végzett mérésekből körülbelül 70 centiméteres holttér jön ki.
A szonda alatt 60 cm-re álló hal nem létezik. A hajó alatti etetőanyag sem. Sekély vízben ez komoly problémává válik, mert maga a meder esik bele ebbe a holttérbe.
Ez a sárga réteg nem külön információ a mederről. Ez a skála maximuma: a megsüketült vevő a lehető legnagyobb értéket írja be, a paletta pedig a maximumot sárgára festi. A valódi meder elveszik ennek a foltnak a közepén.
Egy bizonyos határ alatt az alkalmazás egyszerűen megtagadja az együttműködést. A kódban kemény feltétel áll: ha a mélység kisebb, mint 0,61 méter, mutass vonalakat szám helyett. Nem „mérj pontosabban”, nem „figyelmeztesd a felhasználót”. Vonalakat.
Van még egy viselkedés, amely csak sekélyben látszik. Amikor az XJ02B elveszíti a medret, az alkalmazás 76 métert tesz a helyére, és ugyanazzal az átlagoló szűrővel vezeti oda a vonalat. Ugrás helyett enyhe lejtőt rajzol. Innen ered az a hegy, amely sekély vízben hirtelen kinő. Soha senki nem mérte meg.
10 méteren az XJ02B 8 méter átmérőjű kört világít meg
Az XJ02B nem lézerként világít lefelé, hanem zseblámpaként: minél mélyebbre, annál szélesebb kört világít meg. Az eladók ennél a készülékosztálynál 90 fokot adnak meg, amit nem hiszek el, mert nem egyezik a fizikával. 125 kHz-en a hullám a vízben körülbelül 12 milliméteres, és egy 90 fokos kúphoz az elemnek nagyjából 8 milliméteresnek kellene lennie, vagyis kisebbnek, mint az általa kibocsátott hullám. Reálisan körülbelül 45 fok jön ki, amit megerősít a protokoll ugyanezen családjából származó másik szonda, amely azonos frekvencián pontosan ennyit ad meg.
| Vízmélység | A megvilágított kör átmérője (45°) |
|---|---|
| 5 m | több mint 4 méter |
| 10 m | több mint 8 méter |
| 20 m | több mint 16 méter |
10 méter víznél a cél, amit látsz, lehet pontosan alattad vagy négy méterrel oldalt. Nincs mód eldönteni. És emlékeztetlek: egyáltalán nem biztos, hogy hal.
Az XJ02B soha nem azt méri, ami pontosan a hajó alatt van
Ez közvetlenül az előző szakaszból következik, de elég fontos ahhoz, hogy külön helyet kapjon. Mivel a szonda nyolc méter átmérőjű kört világít meg, ennek az egész körnek a visszaverődéseit hallja egyszerre. És mivel a legkorábban megérkezett leghangosabb mintát kiáltja ki medernek, a gyakorlatban a teljes körből a legközelebbi erős visszaverődés mélységét adja meg, nem annak a pontnak a mélységét, amely fölött éppen állsz.
Lapos mederen ez nem számít, mert a legközelebbi pont éppen a hajó alatt van. A gond ott kezdődik, ahol a meder nem lapos, vagyis pontosan azokon a helyeken, amelyeket keresel.
Lejtőn a szonda a merőleges távolságot mutatja, nem a mélységet
Amikor átúszol egy padka fölött, a lejtő sekélyebb pereme belekerül a kúpba, és az echója hamarabb tér vissza, mint a hajó alóli echó. Az XJ02B tehát a lejtő legközelebbi pontjáig mért távolságot adja meg, a gyakorlatban a mederfelületre merőleges távolságot. Mindig egy irányba: túl sekélyre.
| A meder lejtése | Valós mélység a hajó alatt | Mit fog mutatni az XJ02B | Hiba |
|---|---|---|---|
| 5° | 10,00 m | 9,96 m | 4 cm |
| 10° | 10,00 m | 9,85 m | 15 cm |
| 15° | 10,00 m | 9,66 m | 34 cm |
| 20° | 10,00 m | 9,40 m | 60 cm |
| 25° | 10,00 m | 9,06 m | 94 cm |
| 30° | 10,00 m | 8,66 m | 1,34 m |
Egy 20 fokos lejtőn, vagyis egy tipikus kavicsbánya-padkán az XJ02B hatvan centit téved. Meredek élen több mint egy métert. És ezt semmilyen módon nem jelzi, mert az ő szempontjából minden rendben van: talált egy erős echót és jelentette.
A kúpba kerülő növény vagy akadály átveszi a mélységmérést
Ugyanez a mechanizmus működik akadályoknál, és ott még megtévesztőbb. Ha a megvilágított kör bármely pontján hínárcsomó áll, ág fekszik vagy kő áll ki, és erősebben ver vissza, mint a hajó alatti puha meder, az XJ02B ennek az akadálynak a mélységét adja meg, és medernek tekinti.
| Vízmélység | A megvilágított kör átmérője | A meder fölött 1 m-rel lévő tárgy ebben a körben |
|---|---|---|
| 5 m | 4,1 m | a szonda 5 m helyett 4 m-t adhat meg |
| 10 m | 8,3 m | a szonda 10 m helyett 9 m-t adhat meg |
| 20 m | 16,6 m | a szonda 20 m helyett 19 m-t adhat meg |
A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy ha ilyen szondával térképezel fel egy vizet, nem a medret méred, hanem mindannak a burkológörbéjét, ami néhány méteres körzetben visszaver. A 9 méteresnek jelölt hely lehet egy négy méterrel a nyomvonaladtól álló hínárcsomó kilenc méteren lévő csúcsa, miközben maga a hajó alatt tíz méter tiszta meder van.
És ebben áll a széles és a keskeny kúp közötti különbség, amiről az eladók nem beszélnek. A keskeny kúp nem rosszabb specifikáció, hanem jobb. Minél keskenyebb a kör, annál nagyobb az esély, hogy amit látsz, tényleg alattad van.
Hogyan ellenőrizd magad, mindenféle műszer nélkül
Nem kell a szavamat adnod. Három próba, mindegyik néhány perc alatt elvégezhető:
- Válts General módról Sonar módra. Generalban a meder sima, és mindig ugyanaz a textúrája. Sonarban szemcsés lesz, és gyenge echók jelennek meg. Ugyanaz a víz, ugyanaz a másodperc, és a különbség kizárólag abban áll, hogy az alkalmazás használta-e a méréseket.
- Kapcsold ki a halikonokat, és nézd meg, mennyi minden jelenik meg hirtelen a vízoszlopban. Mindez végig ott volt, csak kitörölték, hogy helyet csináljanak az ikonoknak.
- Menj be 0,7 méternél sekélyebb vízre. Makacs 0,7 m-t fogsz látni a valódi mélységtől függetlenül, sárga réteget, amely elárasztja a képernyőt, aztán vonalakat szám helyett, végül pedig egy hegyet, amely a semmiből nő ki.
Összegzés – amit az XJ02B nem mond ki nyíltan
- Nem különbözteti meg a 30 cm-es halat az 50 cm-estől, mert a saját impulzusa hosszabb, mint a hal. 10 méteren a különbség negyed képminta.
- A „hal mérete” az echó hangereje, amely főként a hal állásától és a kúpon belüli helyzetétől függ, nem a hosszától.
- A vízben minden visszaverődés hallá válhat. A mederhez tapadó növényzetnek és az akadóknak semmilyen megjelenítése nincs a képernyőn.
- A meder a leghangosabb minta, mindenféle ellenőrzés nélkül. A meder fölötti raj át tudja venni a helyét, a szűrő pedig enyhe kiemelkedést csinál belőle.
- Nem azt méri, ami a hajó alatt van, hanem a nyolc méter átmérőjű körből a legközelebbi erős visszaverődést. 20 fokos lejtőn 60 cm-t téved, mindig a sekélyebb irányba.
- Az első 0,7 méter vak, 0,61 méter alatt pedig az alkalmazás vonalakat mutat mélység helyett.
- Az alapértelmezett mód képből rajzolja a medret, a bekapcsolt halikonok pedig kitörlik az egész vízoszlopot.
Más szóval: ez egy mélységmérő egyszerű visszaverődés-érzékelővel. A mélységet rendesen méri, és ez valóban hasznos. Érzékeli, hogy a vízben van valami, és ennek is van értéke. De ezzel vége.
A Lucky FF918-hoz képest ez mégis előrelépés, mert ott a mederkép teljes egészében rajz volt, a hal mérete pedig szó szerint sorsolt. Itt létezik mérés, és az valódi. Ha azonban azzal veszed meg, hogy majd látsz egy halat, megítéled a méretét vagy leolvasod a meder szerkezetét a szerelék lerakása előtt, akkor olyasmit veszel, amit ez a készülék nem tud és nem is fog tudni.
Amit nem vizsgáltam, és ezért nem is írok róla: magának az átalakítónak a minőségét, a kis célokra vonatkozó valódi érzékenységet, az iszapban és a hínárban tanúsított viselkedést, valamint a márkás készülékekkel való összehasonlítást ugyanazon a vízen. Kizárólag azt írom le, amit sikerült megállapítani: mit küld ez a szonda és mit csinál ezzel az alkalmazás.
Források és anyagok az ellenőrzéshez
- NOAA – What is sonar? – a halradar működésének alapja: kiadott impulzus, az echó visszatérési ideje, átszámítás távolságra
- NOAA – hogyan terjed a hang a vízben – körülbelül 1480-1500 m/s, az az állandó, amelyen az echóidő mélységgé alakítása alapul
- FAO Fisheries Technical Paper 240: Fisheries Acoustics – nyalábszög, célerősség és az ok, amiért az echó hangereje semmit sem mond a hal hosszáról
- Bluetooth SIG – technikai áttekintés – a BLE átvitel, amellyel az XJ02B a keretét a telefonra küldi
A következő részben: a protokoll ugyanezen családjából származó szonda, amely két frekvenciát hirdet, 125 és 330 kHz-et. Megnéztem, hogy valóban megvannak-e neki.
Nálunk így megy: mielőtt bármi bekerülne a hajóinkba, átmegy ezen az asztalon. És ha valami nem megy át, hangosan kimondjuk, még akkor is, ha éppen senki sem akarja hallani.
Asystent pomocy Extreme One