Comprendre la séparation de cibles

Souvent sujet à interrogation, la séparation de cible est finalement assez simple à comprendre. Nous avons décidé de lui dédier un article pour présenter assez profondément cette caractéristique ultra importante des sondeurs.

Définition

La séparation de cible (target separation en anglais) est la distance verticale minimale entre deux cibles (poissons, branche, etc) pour pouvoir les distinguer à l’écran.
En formulant autrement, la séparation de cible est défini comme la résolution de la sonde. Deux cibles apparaîtront à l’écran si la différence de distance entre les cibles et la sonde est supérieure à la résolution (séparation de cible). Inversement une seule cible sera affichée si la distance est inférieure à la résolution.
Attention! si deux poissons séparés de plusieurs mètres se situent à équidistance de la sonde ils ne seront pas distingués à l’écran.

Sonar_target_separation_cible

– Plus petite est la séparation de cibles, meilleure est la précision.
– Une sonde CHIRP améliore grandement la séparation de cibles.
– Sur une sonde non CHIRP, la séparation de cibles est meilleure

Par exemple, le Humminbird PiranhaMax 4 comme une bonne partie des autres sondeurs non CHIRP affiche une séparation de cibles de 6.5 cm.

Humminbird PiranhaMax4
Humminbird PiranhaMax4 – séparation de cibles de 6.5cm

 

Pour consulter un article assez complet sur le fonctionnement général des sondeurs, rendez vous ici .

Quelques explications techniques, le coin des experts

La distance minimale entre deux cibles est limitée par la durée d’impulsion (qui est l’unité de traitement minimale du sondeur).

Une salve d’ultrasons (ou impulsion) possède physiquement une longueur (en centimètres) entre le début et la fin d’émission des ultrasons.

Le transducteur en mode réception ne peut traiter qu’une impulsion à la fois, il faut donc calculer la longueur (en centimètres) de l’impulsion  qui est dépendante de la fréquence des ultra sons et de la vitesse de propagation du son dans l’eau. Si deux cibles sont trop proches, les deux échos retournés par les deux cibles vont se télescoper et le sondeur ne pourra pas les différencier, une seule cible apparaît à l’écran.

Cette distance est calculée par la formule classique de calcul de la distance (distance = vitesse * temps) dans notre cas:  (Vitesse du Son * Longueur d’onde) / 2

On divise par deux pour tenir compte de l’aller retour de l’écho entre les deux cibles.

Distance supérieure à la longueur d’onde = poissons distingués à l’écran

La seule variable que le sondeur maîtrise est la durée d’émission de la salve ultrasons, plus la fréquence est haute moins la longueur d’émission sera élevée et meilleure sera la précision.

Une fréquence de 200kHz va avoir une période de 1/200000 = 0.5µs et la fréquence 50kHz 1/50000 = 2µs par période. Si le sondeur émet des ultra sons constitués de 10 cycles (ou périodes/ ou sinusoïdes… valeur qui dépend de l’appareil, de la profondeur..), la longueur d’impulsion pour la fréquence 200kHz sera de 5µs et 50µs pour la fréquence 50kHz.

Les deux cibles sont trop proches, les ondes se chevauchent

Il faut prendre maintenant en compte la vitesse du son dans l’eau qui est approximativement de 1500m/s.

Calculons la longueur d’onde pour la fréquence 200kHz  t = 1/200 000 * 10 = 0.00005 secondes.

Pour la fréquence 50kHz t = 1/50000 * 10 = 0.0002 secondes.

Comme on sait que la distance est égale à la vitesse * temps:

d = 1500 * 1/200000 * 10 /2 = 0.0375 m = 3.75cm.

La séparation de cible de la fréquence 200kHz est de 3.75 cm pour une longueur d’onde de 5µs.

d = 1500 * 1/50000 * 10 / 2= 0.15 m = 15cm.

La séparation de cible de la fréquence 50kHz est de 15 cm pour une longueur d’onde de 50µs.

Comme la longueur d’onde est plus courte avec une haute fréquence, on obtient une plus grande précision.

La définition de l’écran autre facteur de précision

Avoir une séparation de cible basse c’est bien mais si la définition de votre écran est mauvaise, vous ne verrez pas vos poissons séparément !

Pour une résolution de 240 pixels de hauteur comme sur le Humminbird Piranha Max 175 sur une profondeur de 40 mètres, chaque pixel représentera 16.5cm de hauteur d’eau… autant dire qu’une séparation de cible de 6.5cm ne sert pas à grand chose dans ces conditions..

Humminbird Piranha Max

 

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