Kafli 2 - Hvernig virkar fisksjáin, dýptarmælirinn?

Fisksjá, eða dýptarmæli er ætlað að finna fiskitorfur og birta margvíslegar neðansjávar upplýsingar, svo sem dýpi, botngerð og dreifingu fiskitorfa. Mælirinn sendir örhljóðsbylgjur (Ultrasonic Waves, hljóðbylgjur sem eru á svo hárri tíðni að mannseyrað greinir þær ekki) frá skipinu og nemur endurkast þeirra af þeim fyrirbærum sem þær lenda á, sjávarbotninum , fiskitorfum o.fl. Mælirinn vinnur úr og greinir endurvarp sendigeislans og birtir á skjánum margvíslegar upplýsingar um eðli þess fyrirbæris sem það kemur af.

Mælirinn sendir hljóðbylgjurnar beint niður undan skipinu. Þegar þær lenda á fiskitorfu endurvarpast mjög veik bylgja til baka í upphafsstað sendingarinnar, botnstykkið (Transducer). Endurvörpuðu bylgjunni er umbreytt í rafrænt merki í botnstykkinu sem móttökueining mælisins, móttakarinn (Receiver eða transceiver) vinnur síðan úr. Móttakarinn magnar upp (amplifies) rafræna merkið og skilar því í vinnslueininguna (Processor Unit) þar sem unnið er úr merkinu og það birt á skjá mælisins á myndrænan hátt í lit. Sterkari endurvörp eru í appelsínugulum lit eða rauðum, veikari endurvörp í grænum eða bláum lit. Mjög þétt fiskitorfa og harður botn skila sterku endurvarpi og þau birtast því í rauðleitum lit en dreifð fiskitorfa og smár fiskur koma í bláleitum lit. Litirnir gefa mjög vel til kynna hvaða ástand er undir skipinu.

Algengustu fisksjárnar samanstanda af tveimur hlutum, brúareiningu með skjá (Main Unit) og botnstykki (Transducer). Botnstykkinu er komið fyrir í kili skipsins, annað hvort utan hans (through-hull) eða innan (in-hull). Mjög mikilvægt er að ísetning botnstykkisins sé hárrétt framkvæmd svo eiginleikar og gæði fisksjárinnar fari á engan hátt forgörðum. Óvönduð vinnubrögð geta valdið því að botnstykkið nær ekki að nema endurvörp að fullu. Áður en ísetning botnstykkis er framkvæmd er mjög mikilvægt að haft sé samráð við fagmenn söluaðila til að tryggja að allt sé rétt gert.

Yfirlit yfir vinnsluferli fisksjár

Fisksjá sendir örhljóðsbylgjur (Ultrasonic Waves) frá botnstykki sem staðsett er í kili skipsins. Bylgjurnar fara beint niður frá botnstykkinu og hluti þeirra mun endurvarpast (Reflection) í botnstykkið af þeim fyrirbærum sem þær lenda á, sjávarbotninum (Seabed), fiskitorfu (Fish School) eða öðru. Fisksjáin reiknar út dýpið og dýpið sem fiskitorfan er á, með því að mæla tímann sem líður frá upphafi sendingar, þar til endurvarpið hefur borist til baka í botnstykkið.

  Kafli 3 - Hljóð og örhljóð

Bæði hljóð (sound) og örhljóð (ultrasound) eru skilgreind sem bylgjur (waves). Þessum bylgjum má líkja við gárur sem myndast á yfirborði vatns þegar steini hefur verið kastað í það. Gárur á yfirborði vatns breiðast út í 360° frá upphafspunkti, þar sem aflið leitar jafnt til allra átta (omni-directional). Í fisksjá er notast við háar tíðnir örhljóðsbylgja sem eru sendar með hárri rafspennu (voltage) í skýrt afmarkað horn, þ.e. tiltekna geislabreidd. Með þessum hætti má ákvarða í hvaða átt fiskitorfa færist. Það er mikill munur á því að staðsetja fyrirbæri á lofti og fyrirbæri neðansjávar. Til að staðsetja fyrirbæri á lofti má nota ljós, útvarpsbylgjur og hljóð. En þegar verið er að staðsetja fyrirbæri neðansjávar hafa ljós og útvarpsbylgjur þann ókost að draga stutt. Vatnið dregur með minnsta móti niður í drægni örhljóðsbylgja, þess vegna eru þær vænlegasti kosturinn neðansjávar fyrir fiskileit. Útbreiðsluhraði örhljóðsbylgja neðansjávar er um 1500 m/s, sem er fimmfalt meiri hraði fyrir sömu bylgjur í lofti, sem er um 340 m/s. Þessi útbreiðsluhraði bylgjunnar er notaður til að reikna út á hvaða dýpi fiskitorfa er á. Dæmi: Ef botnstykkið nemur endurvarp af torfu einni sekúndu eftir sendingu bylgjunnar, þá er hún á 750 metra dýpi, bylgjan var ½ sekúndu að fara niður á torfuna og hálfa til baka, dýpið sem torfan er á er því helmingurinn af 1500 m., 750 m.

Sú almenna regla gildir um útbreiðsluhraða ljóss, útvarpsbylgja og örhljóðsbylgja, að hann er í hlutfalli við þéttleika þess efnis sem útbreiðslan fer um. Ljós og útvarpsbylgjur geta safnað miklu magni upplýsinga á örstuttum tíma, en örhljóðsbylgjur fara mun hægar með leitargeislanum neðansjávar. Sem dæmi má taka að örhljóðsbylgjur fara á hraðanum 5000 m/s um mjög þétt efni eins og járn. Þó svo að útbreiðsluhraði örhljóðsbylgja neðansjávar sé hægur, eru þær gæddar þeim eiginleika að geta safnað miklum upplýsingum um fiskitorfur í mikilli fjarlægð frá skipum.

Þau eru fjölmörg fyrirbærin neðansjávar sem trufla útbreiðsluhraða örhljóðsbylgja, s.s. straumar, hitastig sjávar, svif, loftbólur, útvarpsbylgjur o.fl. Þrátt fyrir það ræður fisksjáin við að nema veikt endurvarpið af fiskitorfum. Fisksjá sendir örhljóðsbylgjur frá botnstykki í kili skipsins. Bylgjurnar fara beint niður frá skipinu að sjávarbotninum, en lendi þær á einhverjum öðrum fyrirbærum á leiðinni að botninum, t.d. fiskitorfu, endurvarpast sumar bylgjanna af torfunni í botnstykkið. Með mælingu tímans sem líður milli sendingar bylgju og móttöku hennar, reiknar fisksjáin út á hvaða dýpi torfan er.

Hljóð og örhljóð

Fisksjá sendir örhljóðsbylgjur frá botnstykki í kili skipsins. Bylgjurnar fara beint niður frá skipinu að sjávarbotninum, en lendi þær á einhverjum öðrum fyrirbærum á leiðinni að botninum, t.d. fiskitorfu, endurvarpast sumar bylgjanna af torfunni í botnstykkið. Með mælingu tímans sem líður milli sendingar bylgju og móttöku hennar, reiknar fisksjáin út á hvaða dýpi torfan er.

  Kafli 4 - Leitarhorn og leitarsvæði

Örhljóðsbylgjur (Ultra Sonic Waves) eru sendar beint niður úr botnstykki (Transducer) sem er fest í kjöl skipsins. Í botnstykkinu sjálfu eru ákveðnir stefnuvirkir eiginleikar, þ.e. eiginleikar sendra bylgja eða sendigeisla sem hafa áhrif á getu fisksjár til leitar neðansjávar. Þessir stefnuvirku eiginleikar botnstykkisins ráðast að miklu leyti af tíðni örhljóðsbylgjunnar í sendingu botnstykkisins og móttöku. Þessir eiginleikar hafa áhrif á það leitarhorn og leitarsvæði sem fisksjáin getur unnið á.

Algengustu tíðnir í venjulegum fisksjám fyrir minni fiskiskip eru 50 kHz (lág tíðni) og 200 kHz (há tíðni). Lægri tíðni hefur breiðara leitarhorn, breiðari sendigeisla og leitar því á stærra svæði en grennri sendigeisli. Sú almenna regla gildir um 50 kHz bylgjur að geislabreiddin er um 50° og 200 kHz bylgjur hafa um 15° geislabreidd. Meðfylgjandi mynd sýnir leitarsvæði beggja geislanna. Eins og sjá má þá henta lægri tíðnir fyrir leit á stærra svæði, hærri tíðnir fyrir leit á minna svæði. Þessa eiginleika nýta skipstjórnarmenn sér, fisksjá á lágri tíðni leitar á stóru svæði og þegar torfur hafa fundist er betra að nota fisksjána á hærri tíðni, beint yfir torfunni, til að greina torfuna og aðstæður kringum hana betur.

Samhengið milli leitarsvæðis og tíðni örhljóðsbylgja

Stærð leitarsvæðis ræðst af tíðni örhljóðsbylgjanna sem fisksjáin notast við. Notkun fisksjár á lágri tíðni (50 kHz) gefur kost á leit á stóru svæði, hærri tíðni (200 kHz) á minna svæði og á hærri tíðnum fást nákvæmari upplýsingar um fiskitorfur, staðsetningar þeirra og aðrar aðstæður sem skipta skipstjórann máli við veiðiskapinn.

Stefnuvirkir eiginleikar

Innan botnstykkisins eru hljóðöld (Elements), oft kölluð augu. Hljóðöld botnstykkisins senda örhljóðsbylgju vegna titrings sem orsakast af rafrænu merki sem sent er í hljóðöldin frá sendinum (Transmitter eða Transceiver). Hversu skýrt afmarkaður sendigeislinn getur verið, ræðst algjörlega af stefnuvirkum eiginleikum botnstykkisins. Á meðfylgjandi mynd sést, hvernig örhljóðsbylgjur eru sendar frá botnstykki, sendigeislinn. Sporöskjulagaði hluti myndarinnar, beint niður undan botnstykkinu, gefur til kynna styrk sendigeisla örhljóðsbylgjanna. Styrkurinn er mestur um miðlínu sporöskjunnar og hann verður veikari nær jöðrum hennar. Stefnuvirkni örhljóðsbylgjunnar má reikna út með því að mæla hornið frá miðjum sendigeislanum út til hliðanna, þangað sem sendistyrkur bylgjunnar hefur helmingast (er 50% af fullum styrk miðað við miðlínuna). Sem dæmi má taka að ef sendistyrkurinn hefur helmingast við 4°, þá er stefnuvirkni bylgjunnar, sendigeislinn, 8°.

  Kafli 5 - Örhljóð

Tíðnir örhljóðsbylgjanna sem notast er við í fisksjám eru á bilinu 15 kHz til 200 kHz. Í smábátum er algengt að fisksjár séu með tveimur tíðnum, 50 kHz og 200 kHz. Í þeim eru rafeindarásir sem geta sent og móttekið örhljóð á tveimur mismunandi tíðnum. Sama gildir um botnstykkið, það er hannað þannig að það getur unnið með tíðnirnar tvær.

Ýmsar aðrar tíðnir eru notaðar í fisksjám fyrir stærri fiskiskip, 15, 22, 28, 38, 45, 50, 68, 75, 88, 107, 150 og 200 kHz. Þá eru til sérstakar fisksjár sem notast við 400 kHz en það er óalgengt. Á þessari upptalningu er ljóst að notast er við töluvert margar tíðnir í fisksjám fyrir stærri fiskiskip og algengast er að um tvær tíðnir sé að ræða í hverri sjá, há og lág tíðni. Hvaða tíðnir verða fyrir valinu ræðst af tilgangi fisksjárinnar, m.a. hvaða fiskitegund á að veiða, hvert er ástand sjávarbotnsins, hvað þarf að vera hægt að leita á stóru svæði (breidd sendigeislans), hvaða kröfur eru um nákvæmni í greiningu fiskitorfa, gefur fiskitegundin frá sér veikt endurvarp, þarf að forðast “samslátt” við tíðnir frá öðrum fiskileitartækjum o.fl. Eins og áður hefur komið fram þá ræðst stærð leitarsvæðisins af tíðni fisksjárinnar. Háar tíðnir eru hins vegar ekki nothæfar á miklu dýpi vegna skammdrægni þeirra, lágar tíðnir eru langdrægar og er nauðsynlegt að nota þær við fiskileit á miklu dýpi.

Leitarskali (Detection range)

Leitarskali, dýpisstilling, fisksjár ræðst af tíðni örhljóðsbylgjanna sem fisksjáin sendir úr botnstykkinu. Eðli örhljóðsbylgja er þannig að því hærri sem tíðni þeirra er, því styttra draga þær, því minni er útbreiðsluhraði þeirra. Lengd örhljóðsbylgja er mjög stutt og stefnuvirkni þeirra er skýr, mjög þröng, horn sendigeislans er knappt. Þetta er mikill kostur við nákvæma greiningu fiskitorfa en gallinn er sá að háar tíðnir fjara hratt út neðansjávar, draga stutt. Örhljóðsbylgjur á lágum tíðnum eru langar og sendigeislinn er breiður, stefnuvirknin er breið og þær berast mun lengra í hafinu en bylgjur á háum tíðnum. Sendiorka (kW) sendisins (Transmitter/transceiver) í fisksjánni hefur einnig áhrif á útbreiðslu bylgja neðansjávar, því meiri sendiorka, því lengra fer bylgjan. Við sumar fisksjár má fá auka sendi (Power Adapter) til að auka við sendiorkuna þegar verið er að leita fiskjar á miklu dýpi. Þannig má auka á drægi lágu bylgjanna með því að auka við sendiorkuna. Hafa þarf í huga að botnstykkið verður að vera byggt fyrir þá sendiorku sem um það fer.

Mismunur leitarskala milli lágra og hárra tíðna örhljóðsbylgja

Almennt má segja að lág tíðni örhljóðsbylgju (50 kHz) henti vel til fiskileitar á miklu dýpi en há tíðni (200 kHz) á grunnsævi.

  Kafli 6 - Loftbólur

Loftbólur (Air bubbles) eru helsti óvinur fisksjárinnar. Þegar örhljóðsbylgja hefur verið send frá botnstykkinu (Transducer) fer hún beint niður undan skipinu að sjávarbotninum. Þegar bylgjur lenda á loftbólum endurkastast þær af þeim og fara ekki lengra. Örhljóðsbylgjur eru mjög næmar fyrir loftbólum. Jafnvel þegar sendistyrkurinn er mjög mikill geta bylgjurnar endurvarpast af yfirborði bólanna og í þeim tilfellum sem þær komast í gegnum hana fara þær ekki langt þar í frá. Í þessum tilfellum koma loftbólurnar í veg fyrir að bylgjurnar nemi og endurvarpist af fiski eða botni. Á skjá fisksjárinnar koma aðeins greinileg endurvörp af loftbólunum.

Þegar siglt er í kjölfar annarra skipa, eða eigin skips, er mjög líklegt að engar bylgjur nái til botns eða á fiskitorfur undir skipinu vegna loftbólanna sem stafa af skrúfum skipa. Af því leiðir að skjár fisksjárinnar fyllist af endurvörpum af loftbólunum. Þó svo að hluti bylgjanna nái botni gefur myndin á skjá fisksjárinnar mjög ófullkomnar upplýsingar um botninn. Þegar bakkað er kemur skrúfuvatn eigin skips undir botnstykkin og þá sjást áhrif loftbólanna strax á skjá fisksjárinnar.

Loftbólur

Loftbólur eru helsti óvinur fisksjárinnar. Loftbólur undir botnstykkinu spilla getu fisksjárinnar til að finna fiskitorfur og nema sjávarbotninn. Kjölfar og skrúfuvatn skipa, þ.m.t. eigin skips, geta orsakað að loftbólur berist undir botnstykkin.

  Kafli 7 - Truflanir

Þegar tveir eða fleiri dýptarmælar/fisksjár (Echo sounders/Fishfinders) í nálægum skipum eru samtímis að senda á sömu eða svipuðum tíðnum, getur það gerst að í botnstykki (Transducer) dýptarmælis berist endurvörp vegna sendingar frá öðrum mæli. Slík endurvörp eru kölluð fölsk endurvörp og þau koma fram á skjánum sem truflanir (Noise and Clutter), línur og margir sjávarbotnar og fleiri fölsk merki. Þetta er algengt vandamál í stórum höfnum þar sem mörg skip geta verið með dýptarmæla á svipuðum tíðnum.

Tvennt er til ráða til að losna við þetta vandamál. Annars vegar má kanna hvort fölsku endurvörpin hverfi eða minnki með því að stilla mælinn á aðra tíðni (ef hún er til staðar). Hins vegar má kveikja á truflanadeyfingu (Interferance Removal Function) í mælinum. Furuno dýptarmælar eru með innbyggðum truflanadeyfum til að eyða fölskum endurvörpum. Rétt er að vanda sig vel við notkun þessa eiginleika til að sönn en veik endurvörp hverfi ekki. Truflanavörnin breytir sjálfvirkt tímasetningum sendinga (Transmission Cycles) á þann hátt að það dregur niður í truflunum.

Í flestum tilfellum má rekja truflanir í dýptarmæli til endurvarps af bylgjum frá dýptarmælum í öðrum skipum, en stundum orsakast truflanirnar af rafmagni í eigin skipi. Ganga þarf þannig frá uppsetningu dýptarmæla og annarra tækja að þau séu örugglega jarðtengd og forðast verður að leggja botnstykkjakapla með rafmagnsköplum.

Truflanir frá öðrum skipum

Þegar önnur skip eru nálæg geta dýptarmælar þeirra truflað mæli eigin skips. Truflanirnar koma fram á skjánum sem fölsk endurvörp og myndin á honum getur orðið ógreinileg og ómarktæk.

  Kafli 8 - Um botnstykki

Þær einingarnar innan botnstykkja (Transducers), sem framkalla hljóðbylgjur, nefnast hljóðöld (Elements). Hljóðöldin, sem oft eru kölluð augu, eru úr hringlaga keramik efni, sem hefur tiltekna þenslueiginleika. Þegar rafspennu er hleypt á hljóðöldin orsakar það titring (Vibration), mjög hraða og síendurtekna þenslu og samdrátt í hljóðaldinu. Titringurinn á sér stað á tiltekinni tíðni (Frequency) sem býr til þjöppunarbylgju (Compression Wave), hljóðeðlisfræðilega orku (Acoustic Energy) sem nefnd er hljóðbylgja (Sound Wave). Þegar hljóðbylgjurnar eru sendar úr hljóðöldunum verður sendigeislinn svolítið keilulaga.

Þegar þessi hljóðeðlisfræðilega orka rekst á fyrirbæri neðansjávar, t.d. fiskitorfu eða sjávarbotninn, hverfur hljóðbylgjan að hluta til í fyrirbærið, en hluti hennar endurkastast til baka af fyrirbærinu í botnstykkið. Þegar endurvarpið nemur botnstykkið breytist yfirborð þess örlítið en sú breyting orsakar örlitla spennusveiflu sem fisksjáin vinnur úr og skilar sem endurvarpi, myndrænt á skjá fisksjárinnar/dýptarmælisins.

Með því að mæla tímann frá því að hljóðbylgja er send af stað, til þess tíma er hún hefur endurvarpast til baka, má reikna út dýpi þess fyrirbæris sem hún endurvarpast af. Styrkur endurvarpsins gefur upplýsingar um stærð og þéttleika fyrirbærisins. Sum botnstykki eru með aðeins einu hljóðaldi (Single-Element Transducer), þ.e. aðeins einni keramikplötu sem vinnur á báðum tíðnunum, 50 kHz og 200 kHz, ef um þannig tveggja tíðna mæli er að ræða.

Botnstykki með mörgum hljóðöldum (Multiple-Element Transducer) hafa verið smíðuð til að auka við vinnslugetu, eiginleika og gæði dýptarmæla. Hvert hljóðald sendir frá sér stakar hljóðbylgjur á þeim tíðnum sem þau eru gerð fyrir. Sem dæmi má nefna botnstykki sem er með 15 stk. af 50 kHz hljóðöldum og einu fremur stóru 200 kHz hljóðaldi. 200 kHz hljóðaldið hentar vel þar sem grunnt er og 50 kHz hljóðöldin á meira dýpi þar sem lága tíðnin dregur lengra, sendigeislinn er breiðari og sýnir endurvörp af mun stærra svæði en hærri tíðnin.

Nokkur afar mikilvæg atriði skal hafa í huga þegar staðsetning botnstykkis er ákveðin og ísetning þess framkvæmd. Hljóðfræðilegar truflanir (Acoustic noise) eru alltaf til staðar neðansjávar og þessar hljóðbylgjur geta truflað virkni botnstykkisins. Þessar óæskilegu og óviðráðanlegu hljóðbylgjur geta komið frá haföldum, fiskum eða öðrum skipum. Með því að koma botnstykkinu fyrir á “besta” staðnum í kilinum má lágmarka óæskilegar hljóðbylgjur frá skrúfu, vélum og öðrum dýptarmælum í eigin skipi. Því minni áhrif sem óæskilegar hljóðbylgjur hafa, því hærra má stilla mögnunina (Gain) í mælinum til að fá sem skýrust endurvörp.

Alltaf skal staðsetja botnstykki þar sem:

• Sjór flæðir með skrokki skipsins með sem minnstu umróti og loftbólum
• Allt botnstykkið verður alltaf neðansjávar
• Botnstykkið er lárétt í kilinum, sem minnstur óæskilegur halli (minimum of deadrise angle)
• Ekkert í skipinu hindrar að geisli botnstykkisins berist beint niður frá því, hvorki kjölurinn né annað
• Nægjanlegt svigrúm er innan skipsins til eftirlits og viðhalds á botnstykkinu

Ávallt skal gæta þess þegar botnstykki er staðsett undir skipi, að framan við botnstykkið sé botninn og kjölurinn sem sléttastur, þ.e. ekki séu botnlokar eða annað sem valdið getur loftbólumyndun.

  Kafli 9 - Tíðni hljóðbylgja og sendipúlsar

Rafrænt merki er sent í botnstykki (Transducer) úr sendi (Transmitter/Transceiver) dýptarmælis.  Botnstykkið breytir merkinu og sendir frá sér, hljóðrænt merki, hljóðbylgju, niður í hafdjúpið.  Endurvarp af þeim fyrirbærum sem hljóðbylgjan lendir á berst til baka í botnstykkið sem sendir merkið áfram í fisksjána, dýptarmælinn.  Það er hlutverk fisksjárinnar að vinna úr merkinu þannig að á skjá tækisins birtist mynd af neðansjávarveröldinni.

Botnstykkið skiptir í sífellu og á mjög miklum hraða, á milli þess að senda örhljóðsbylgjur (Ultrasonic Waves) og taka á móti bylgjunum sem endurvörpum af ýmsum neðansjávar fyrirbærum.  Tíminn sem botnstykkið er í móttökuham er mun meiri en tíminn sem það er í sendiham.

  Kafli 10 - Veik endurvörp

Botnstykkið (Transducer) sem er í botni skipsins sendir örhljóðsbylgjur (Ultrasonic Waves) í tímastilltum sendipúlsum niður í hafdjúpið.  Eftir að hljóðbylgjurnar fara frá botnstykkinu dregur smátt og smátt úr útbreiðslukraftinum.  Bylgjurnar endurvarpast í botnstykkið af þeim fyrirbærum sem þær rekast á, fiski, svifi, sjávarbotninum o.fl.  Endurvörp af stökum fiskum og fiskitorfum eru margbreytileg en endurvörp af fiskitorfum fara í allar áttir, hluti þeirra í botnstykkið.  Ef botndýpið er 100 metrar eða minna mun endurvarp af honum verða mun sterkara en af nokkurri fiskitorfu milli hans og skipsins.

Þar sem hljóðbylgjur sem lenda á fiskitorfum endurkastast í allar áttir verða endurvörpin sem berast til baka í botnstykkið mjög veik.  Þetta veika merki nemur hljóðaldið í botnstykkinu og þaðan er það sent í brúareiningu fisksjárinnar (Main Unit).  Í smábátum er algengast að botnstykkin séu fremur lítil, ekki nema um 7 – 10 cm í þvermál.  Þó svo að flötur þess sé svona lítill dugar hann til þess að nema endurvörp örhljóðsbylgja af sjávarbotninum.
Mengun, loftbólur, svif og fleira spilla gæðum endurvarpsins, valda truflunum, gerir fisksjánni erfiðara að greina fiskitorfur og fá rétta mynd á skjáinn af því sem undir skipinu er.  Þetta á sérstaklega við um botnlægar fiskitegundir og fiska sem halda sig nálægt sjávarbotninum.  Við þannig skilyrði gagnast truflanadeyfar fisksjárinnar hvað best.

Veik endurvörp af fiskitorfum

Þegar örhljóðsbylgjur lenda á fiskum endurkastast þær í allar áttir sem veikir þau endurvörp sem botnstykkið nemur.

Kafli 11 - Styrkur endurvarpa

Nýir dýptarmælar greina ekki aðeins sjávarbotninn, heldur mismunandi botnlög eða botngerðir.  Botn gefur venjulega frá sér sterk endurvörp þegar örhljóðsbylgjur nema hann og þau eru birt á skjá mælisins í rauðum eða brúnum lit.  Stærð og litur botnendurvarpa eru breytileg eftir hörku hans og samsetningu.

Sá hluti sjávarbotnsins sem birtist á skjá mælisins er einfaldlega kallaður “botninn” (Bottom Trail eða Bottom Band).  Því sterkara sem botnendurvarpið er, því fyrirferðar meiri verður hann á skjánum, þykkari lóðningar.  Sterkustu botnendurvörpin koma af grjóti og bergi.
Þessu er öfugt farið þegar botninn er “mjúkur”, botninn birtist sem þunn lína á skjánum vegna þess hversu veik endurvörpin eru.  Líkast til er botninn þá sendinn.

Hversu fyrirferðarmikill botninn verður á skjánum ræðst einnig af þeirri tíðni sem hljóðbylgjurnar eru á.  Almennt gildir að því lægri sem tíðnin er því fyrirferðarmeiri verða endurvörpin á skjánum og öfugt.  Reynslan hefur kennt mönnum að til að fá sem raunhæfasta mynd af sjávarbotninum er yfirleitt best að nota mælinn á 50 kHz tíðni.

Upplýsingar um botnhörku og eðli botns geta veitt mikilvægar vísbendingar um fiskendurvörp, þar sem sumar fiskitegundir halda sig við harðan botn, aðrar við mjúkan o.s.frv.

Botnendurvörp

Hljóðbylgjur endurvarpast mjög vel af hörðum botni, bergi og grjóti og hann birtist mjög greinilega á skjá mælisins sem þykkar lóðningar.  Sendinn, mjúkur botn, birtist hins vegar sem þunn lína eða þunn lóðning.  Sendinn botn dregur í sig meiri hluta af örhljóðsbylgjunni en harður botn.

  Kafli 12 - Upplýsingarnar á skjá fisksjár

Hvers konar upplýsingar eru settar fram á skjá fisksjár? Myndin hér fyrir neðan sýnir dæmigerðan skjá fisksjár. Venjulega sýnir skjárinn yfirborð sjávar eða sendilínu (Transmission line), sjávarbotninn (Seabed), fiskitorfur (Fish school) og svif (Plankton). Þessar upplýsingar geta birst á skjánum á mismunandi hátt hvað varðar lögun, litbrigði, þéttleika og dreifingu, eftir því hvernig mælirinn er stilltur eða hverrar gerðar hann er.

Efst á myndinni er þunn gul lína, mínútulína. Hún ásamt eyðunni sem fylgir á eftir að næstu gulu línu táknar eina mínútu.
Næst undir mínútulínunni kemur lína, sendilína, fyrir yfirborð sjávar, eða því sem næst, strangt til tekið er þetta lína þaðan sem sendigeislinn fer úr botnstykkinu (Transmission line). Þykkt sendilínunnar er breytileg eftir tegundum botnstykkja og senditíðnum þeirra. Ef sendilínan er mjög þykk er mögulegt að mælirinn nemi ekki fiskitorfur sem eru mjög nálægt sjávaryfirborðinu.

Undir sendilínunni er hafdjúpið, fiskitorfur og svif. Fiskitorfur koma fram á skjánum á margvíslegan hátt, eins og ský, fjöll og hringlaga form, slitrótt þyrping punkta o.fl. Einn mikilvægur eiginleiki fisksjáa er getan til að greina botnlægar fiskitorfur frá sjávarbotninum, einnig þegar um ósléttan botn er að ræða. Fisksjáin getur einnig greint, staðsett og birt færið (Fishing line) á skjánum, eins og það liggur niður í djúpið. Á meðfylgjandi mynd er færið til vinstri.

Hægra megin á myndinni er svif og ofar eru loftbólutruflanir (Aeration) frá skrúfu eigin skips.

Fisksjár birta einnig ýmsar tölulegar upplýsingar, dýpi, leitarskala (Range scale), senditíðni, púlslengd o.fl. Ef mælirinn er tengdur við GPS staðsetningartæki, sýnir hann staðsetningu skipsins í lengdar- og breiddargráðum.

  Kafli 13 - Einingar fisksjárinnar, dýptarmælisins

Fisksjár fyrir smábáta eru oftast aðeins samsettar úr brúareiningu (Main Unit) og botnstykki (Transducer). Í brúareiningunni er skjár, sendir og móttakari örhljóðsbylgja og aðrir rafeindahlutir þar sem gagnaúrvinnsla fer fram og framsetning gagnanna á skjá tækisins o.fl. Í botnstykkinu eru hljóðöld sem senda örhljóðsbylgjur niður í djúpið og taka á móti þeim aftur þegar þær hafa endurkastast af ýmsum fyrirbærum neðansjávar. Kapall tengir saman botnstykkið og brúareininguna, um hann fara bæði rafstraumur og gögn. Mælirinn gengur fyrir raforku. Rafmagnskapall tengir saman brúareininguna og rafgeymi.

Brúareiningunni ætti að koma fyrir á, eða sem næst stjórnborði skipsins til að stjórnun mælisins sé sem aðgengilegust. Botnstykkið verður að vera sett í kjöl eða botn skipsins á hárréttan hátt, helst af fagmönnum. Ýmsar leiðir eru mögulegar þegar kemur að ísetningu botnstykkja, þær eru skoðaðar betur í kafla 15. Botnstykki sem eru sett í allra minnstu skemmtibáta eru venjulega ekki stærri en 3-7 cm. Þessi botnstykki eru í laginu eins og skrúfbolti með ró. Lengdin er u.þ.b. 12 cm og þegar búið er að koma botnstykkinu í gegnum skrokk (Hull) skipsins er einfalt að ganga tryggilega frá því með að herða róna.

Algengast er að báðar einingarnar (brúareiningin og botnstykkið) séu keyptar þegar ný fisksjá er keypt í minnstu skemmtibáta. Öðru máli gegnir um stór og smá atvinnu fiskiskip. Fisksjár í þannig skip eru með ýmsum valmöguleikum, t.d. hvað varðar stærð og tíðnir botnstykkja o.fl. sem ekki er í boði fyrir smáa skemmtibáta.

Kafli 14 - Aflgjafar

Fisksjár eins og önnur raftæki þurfa rafmagn til að geta unnið. Um borð í bátum kemur rafmagnið fyrir slík tæki frá rafgeymum. Lang flestar fisksjár vinna á 12-24 volta jafnstraum (DC). Svo fremi sem spennan sé á bilinu 12-24 volt mun fisksjáin vinna eðlilega. Rétt er að fara eftir leiðbeiningum framleiðanda sem fylgja fisksjánni þegar verið er að tengja hana við straum. Rafgeymirinn er tengdur við rafmagnstöfluna sem og fisksjáin.

Rafgeymar hafa tiltekna hámarks afkastagetu (afkastagetan segir til um hve mikilli rafhleðslu geymirinn getur skilað miðað við tiltekna spennu). Því meiri sem afkastagetan er, því lengur endist hleðslan. Afkastageta rafgeyma og rafhlaða er gefin upp í amperstundum (AH, Amper Hours) sem ætti að koma fram á rafgeyminum eða umbúðum hans. Rafgeymirinn þarf að sjálfsögðu að hafa afkastagetu fyrir fisksjána ásmt öðrum rafmagnstækjum.

Kafli 15 - Ísetning botnstykkja

Botnstykkjum fisksjáa skal koma þannig fyir í botni skips að hljóðöldin innan þess séu í láréttri afstöðu við hafflötinn. Tvær ísetningaraðferðir eru algengastar, “Through-Hull” og “In-Hull”. Til eru aðrar aðferðir sem eru aðallega fyrir minni sportbáta.

Hvor þessara aðferða hefur sína kosti og galla en lang algengasta aðferðin er “Through-Hull”. Þá er gert gat á botn skipsins og botnstykkinu komið tryggilega fyrir í því. Flötur botnstykkisins sem snýr niður er allur utanborðs sem gerir það að verkum að örhljóðsbylgjurnar og endurvörp þeirra verða eins skýr og mögulegt er. Ókostur þessarar aðferðar liggur í því að gert er gat á skrokk skipsins, sem er varasamt, en það fælir marga bátseigendur frá aðferðinni.

Með “In-Hull” aðferðinni er ekki gert gat á skrokk skipsins, botnstykkið er fest innan á hann í sérsmíðuðum kassa. Í kassan er settur frostlögur/olía til að tryggja að ekkert loft sé á milli botnstykkisins og skipsskrokksins. Ókostur þessarar aðferðar er í fyrsta lagi að hún gengur ekki þegar um er að ræða skipsskrokka sem eru úr stáli, áli, tré eða öðru efni sem dregur í sig mikinn hluta örhljóðsbylgjanna. Annar ókostur er að 20-50% af hljóðbylgjunum tapast við það að fara í gegnum skrokkinn, sem leiðir til lakari gæða, minni getu til að greina og vinna úr endurvörpum, þ.m.t. endurvörpum af fiski.

Fisksjár frá Furuno sem erum með “ACCU-FISH” eiginleikanum ætti aldrei að tengja við “In-Hull” botnstykki, þar sem ACCU-FISH eiginleikinn fer þá forgörðum. Sama gildir um fisksjár sem eru með ýmsa aðra greiningareiginleika sem Furuno hefur þróað síðustu ár.

Kafli 16 - Að lesa skjá fisksjár

Endurvörp hljóðbylgja úr hafdjúpinu sýna sjávarbotninn, fiskitorfur, svif o.fl. í lit á skjá fisksjárinnar. Endurvörpin eru margvísleg hvað lögun og form varðar, líkjast í raun á engan hátt fyrirbærunum sem þau koma af. Fisksjáin vinnur úr hljóðmerkinu og birtir það á skjánum þar sem litur þess ræðst af styrk þess, þvi sterkara sem endurvarpið er, því dýpri og greinilegri verður liturinn.

Í fyrri köflum var farið yfir upplýsingarnar sem birtast á skjá fisksjár, en ekki hvernig skjámyndin hreyfist meðan tíminn líður. Endurvörpin af fiskitorfum á myndinni hér fyrir neðan, birtast í þeirri tímaröð sem þau berast, á skjá fisksjárinnar. Skjámyndin “færist” frá hægri til vinstri. Við hægri jaðarinn sjást ný endurvörp, þau færast svo til vinstri þar til þau hverfa af skjánum þeim megin.

Hraðinn sem skjámyndin færist á er stöðugur. Notandinn hefur val um það hversu hratt myndin færist, getur stillt hraðann. Þegar stillt er á mikinn hraða, birtast jafnvel smæstu fiskitorfur sem fyrirferðarmikil endurvörp á skjá fisksjárinnar.

Kafli 17 - Stakir fiskar og fiskitorfur

Þegar fisksjáin greinir fisk er venjulega um fiskitorfu að ræða. Torfurnar birtast með mismunandi hætti á skjánum, eftir fiskitegundum, stærð torfunnar, þéttleika og lögun, líkjast oft alls konar skýjum. Þá hefur það áhrif á myndina af torfunni hvernig hún hagar sér, hvernig hún syndir um í sjónum. Menn eru fljótir að læra af reynslunni hvaða tegund af fiski torfur eru.

Sardínur má taka sem dæmi, þær eru oftast í mjög stórum og þéttum torfum. Á skjánum birtast þær þannig, mjög fyrirferðarmikil endurvörp í sterkum litum sem tákna mikinn þéttleika. Hestamakríll heldur sig á mun meira dýpi en sardínan, en í svipuðum torfum.

Stakir fiskar sem synda um undir skipinu er auðþekkjanlegir af lögun endurvarpsins sem minnir á búmerang eða hálfmána. Þegar hegðun stakra fiska í sjónum er skoðuð kemur í ljós að þeir virðast flækjast um, stefnulaust nærri stöðum þar sem líklegt er að eitthvert æti sé að finna.