Przenośna echosonda cyfrowa z prezentacją echogramów w sieci Internet

Artykuł przedstawia projekt i realizację miniaturowej echosondy rybackiej służącej do automatycznego rejestrowania głębokości dna morskiego. Echosonda może pracować jako urządzenie autonomiczne zasilane z akumulatora, a ponadto, dzięki zgodności z protokołem NMEA 0183, umożliwia komunikację z innymi urządzeniami stosowanymi w technice morskiej. Echosonda została zaprojektowana w technologii analogowo-cyfrowej. Cześć analogową stanowi miniaturowy nadajnik z tranzystorami typu HEXFET i odbiornik z podwójnym wzmacniaczem operacyjnym. Sercem cyfrowej części jest mikrokontroler PIC wyposażony we wbudowany przetwornik analogowo-cyfrowy oraz szeregowy interfejs asynchroniczny. Dedykowane oprogramowanie mikrokontrolera wykorzystuje w unikalny sposób czas pomiędzy pobieraniem kolejnych próbek obwiedni echa na kompresję danych w niewielkiej pamięci RAM mikrokontrolera i realizację algorytmu śledzenia echa od dna. Dodatkowo, echosonda wyposażona jest w oprogramowanie służące do wizualizacji ech w postaci zobrazowania oscyloskopowego i echogramu oraz internetowy serwer rejestrowanych danych z towarzyszącym mu apletem, który zapewnia wizualizację pomiarów w standardowej przeglądarce WWW. Echosonda przeszła testy niezawodności wykonane na jeziorze Wdzydze i podlega procesowi komercjalizacji we włoskiej firmie C-Map Group.

---

A novel miniaturized autonomous digital depth sounder was developed for automatic storing and recording of sea bottom depth, along with communication to various marine equipment, like chart plotter, GPS and radar, using NMEA 0183 protocol. The analog part of the sounder consists of the miniature HEXFET transmitter and the one chip double opamp receiver. The digital part constitutes the PIC microcontroller, with a built-in analog-to-digital converter (ADC) and universal asynchronous transmitter (UART). Such architecture allows sampling and storing the echo in compressed form in PIC's RAM memory. The UART allows transmission of the data acquired by the sounder between successive pings, via the serial line. The dedicated software of the sounder consists of two parts: one hard-coded in the microcontroller EEPROM memory and the other running on attached equipment. The first one uses unique features of the microcontroller, which allows real-time compression of acquired echo data, implementation of bottom tracking algorithms and communication with host computer. The second one in general is used for presentation of echo signals and displaying of various echogram graphics along with associate reports. The sounder design past successfully extensive field tests on Wdzydze Lake, and is now under commercialization in C-MAP Group in Italy.