Сравнение лавинных датчиков

Дата: Вторник, 18 Сентябрь 2012. Размещено в Лавинная безопасность

Сравнение лавинных датчиков

26-го и 27-го ноября в Измайловском парке были проведены сравнительные тесты (идентичные для двух групп) лавинных датчиков, представленных на рынке: трехантенных - PIEPS DSP, BCA Tracker II, Ortovox 3+, Ortovox S1, Arva 3 Axes, Mammut Pulse, двухантенных - BCA Tracker DTS, одноантенных - PIEPS Freeride. Презентацию проводил профессиональный сертифицированный австрийский гид Михаэль Раст (Michael Rust).

Большинство тестов основываются только на определении размера зоны поиска при наилучшем (наиболее благоприятном) расположении датчиков. Но при поиске пострадавшего мы не знаем, в каком положении находится его излучающий датчик. Поэтому необходимо учитывать минимальную ширину зоны поиска лавинного датчика при максимально плохом расположении передающего и принимающего лавинных датчиков относительно друг друга, так как только такая зона поиска является реальной и безопасной.

В основе тестов, проведенных в Измайловском парке, лежало определение реальной зоны поиска. Результаты тестов не отображают реальные цифры, так как измерения производились не в идеальных условиях (большое влияние на результат оказывали мобильные телефоны участников семинара и другие неблагоприятные факторы г. Москвы).

Немного теории:

Датчики в режиме передачи:

У всех лавинных датчиков в режиме передачи сигнала активной является только одна антенна, она передает сигнал на частоте 457 кГц (в режиме передачи 2- и 3-антенные датчики передают сигнал как одноантенные с помощью одной антенны). Производитель сам определяет, какая из двух антенн (продольная или поперечная) будет передающей. В 3-х антенных датчиках 3-я антенна служит для поиска пострадавших на глубине.

lavin datchik

Голубая антенна: антенна вдоль оси X работает как передающая антенна.
Зеленая антенна: антенна вдоль оси Y не работает в режиме передачи.

Датчики в режиме приема:

У большинства датчиков антенны X и Y имеют разные мощности для получения сигнала, или по-разному повернуты относительно получаемого сигнала, поэтому большинство датчиков имеют эллиптическую зону поиска, и только некоторые устройства имеют круговую зону поиска.

lavin datchik2

Синяя антенна: антенная, расположенная вдоль оси Y и работающая в режиме приема.
Зеленая антенна: антенная, расположенная вдоль оси X и работающая в режиме приема.

В основе первого теста лежало определение размера зоны поиска датчиков для продольной (X) и поперечной (Y) антенн. Для определения расстояния, с которого антенна начинает работать была растянута измерительная лента 50 метров (не металлическая, чтобы не создавалось помех).

В качестве передающего датчика был выбран датчик BCA Tracker DTS с отклонением частоты передачи +20 Гц* (этот датчик отличается от остальных датчиков тем, что он имеет скрещенные антенны, а не перпендикулярные, как у большинства брендов). Для проведения опыта кладем датчик излучающей антенной вдоль измерительной ленты на отметку 0.

* стандарт для частоты передачи 457 кГц +/-80 Гц (частота передачи экспериментального образца соответствует стандарту).

Для определения какая из антенн у BCA Tracker DTS излучает, были проведены следующие действия:

  1. На расстоянии около 3-х метром вдоль измерительной ленты кладем передающий (BCA Tracker DTS) и принимающий датчик (PIEPS DSP), причем продольная антенна принимающего датчика должна находиться вдоль измерительной ленты.
  2. Начинаем медленно вращать передающий датчик BCA Tracker DTS вокруг своей оси. При этом стрелка принимающего датчика, указывающая направление, и расстояние будут при вращении меняться.
  3. Передающий датчик примет правильное положение, когда стрелка на принимающем датчике станет параллельной измерительной ленте. При этом расстояние на дисплее будет минимальным.

lavin datchik3

lavin datchik4

Опыт 1

Определение максимальной дальности поиска для наилучшего положения датчиков (антенна передающего и большая продольная (X) принимающего датчиков находятся вдоль одной оси) и плохого положения датчиков (антенна передающего и маленькая поперечная (Y) принимающего датчиков находятся вдоль одной оси):

lavin datchik5

lavin datchik6

Проведение опыта:

Для продольной антенны:

  1. Кладем датчик излучающей антенной вдоль измерительной ленты на отметку 0.
  2. Принимающий датчик держим таким образом, чтобы большая продольная антенна находилась вдоль линии измерительной ленты. Следуем с датчиком в направлении передающего датчика вдоль измерительной ленты, не вращая принимающий датчик.
  3. Следуем в направлении к передающему датчику до тех пор, пока не начнем получать стабильный сигнал.
  4. Максимальное расстояние будет соответствовать наилучшему положению датчиков.
  5. Отмечаем это расстояние как максимальную дальность приема продольной антенны.

Для поперечной антенны:

  1. Поворачиваем 90o относительно наилучшего положения. При этом получаем плохое положение датчиков (соосно с передающей антенной будет находиться маленькая поперечная антенна). В большинстве случаев сигнал пропадет.
  2. Следуем в направлении к передающему датчику до тех пор, пока не начнем получать стабильный сигнал.
  3. Как только начнем получать сигнал, мы достигли максимальной дальности приема при плохом расположении датчиков.

Результат:

26.11.2010, Москва, Измайловский парк
Время проведения тестов: 11:00-14:00
Погода: 0оС, пасмурно

 Передающий датчик  Принимающий датчик  Сильная антенна, м  Слабая антенна, м
Tracker (+20Hz) соосное расположение DSP 6.2 53 50
Freeride 29 12
Pulse 3.0 57 40,8
Tracker DTS (рабочий режим)* 41,6 30,5
Tracker II (рабочий режим)* 41,6 12
S1 2.1 49 27
3+ 37,4 17,5
3Axes 36,4 35,2


* так как датчики BCA Tracker DTS и Tracker II имеют скрещенные под углом антенны, опыт проводился в нормальном рабочем режиме - датчик располагался вдоль измерительной ленты и перпендикулярно измерительной ленте.

lavin datchik7

Желтый столбец: сильная антенна (продольная, X)
Синий столбец: слабая антенная (поперечная, Y)

Теоретически для одноантенного датчика нельзя проводить тест для определения зоны приема слабой антенны (ее просто нет), но так как силовые линии имеют не идеальную форму (имеют некоторое искревление в пространстве), то большая антенна принимает сигнал, если держать датчик перпендикулярно оси передающего датчика.

Соответственно зона приема сигнала при соосном положении продольной и поперечной антенн для разных лавинных датчиков выглядит следующим образом:

lavin datchik8 lavin datchik9
lavin datchik10 lavin datchik11
lavin datchik12 lavin datchik13
lavin datchik14 lavin datchik15

Соосное расположение передающего датчика и слабой антенны не является наихудшим вариантом расположения. Наихудщим положением передающего датчика относительно слабой (поперечной, Y) антенны является вертикальное положение передающей антенны.

 lavin datchik16 

Принимающий датчик Сильная антенна, м Слабая антенна, м
Передатчик: Tracker (+20Hz) соосное расположение Передатчик: Tracker (+20Hz) вертикальное положение антенны
DSP 6.2 50 28
Freeride 12 10
Pulse 3.0 40,8 28,2
Tracker DTS (рабочий режим)* 30,5 12,8
Tracker II (рабочий режим)* 12 7,6
S1 2.1 27 19
3+ 17,5 18,6
3Axes 35,2 26


При вертикальном положении передающей антенны зона приема слабой (поперечной, Y) антенны в среднем уменьшается на 50%.

lavin datchik17

Желтый столбец: слабая антенна (поперечная, Y) при соосном положении
Синий столбец: слабая антенная (поперечная, Y) при вертикальном положении передающего датчика

Полученный результат определяет реальный размер ширины зоны поиска лавинного датчика. Ширина зоны поиска равна удвоенному значению расстояния приема слабой (поперечной, Y) антенны:

Принимающий датчик Расстояние приема Y-антенны, м Ширина зоны поиска (X), м
Передатчик: Tracker (+20Hz) вертикальное положение антенны
DSP 6.2 28 56
Freeride 10 20
Pulse 3.0 28,2 56,4
Tracker DTS 12,8 25,6
Tracker II 7,6 15,2
S1 2.1 19 38
3+ 18,6 37,2
3Axes 26 52

Схема движения для получения первичного сигнала (X-ширина зоны поиска):

lavin datchik18 lavin datchik18a
 

Маленькая ширина зоны поиска означает затраты большего количества времени (т.к. при этом придется пройти больший путь). При этом необходимо следить, чтобы не выйти за пределы допустимой ширины зоны поиска, так как в данном случае возникает возможность не поймать сигнал и пройти по лавине мимо пострадавшего (при этом теряется время). Многие компании указывают размер ширины зоны поиска, основываясь на данных цифрах. Обычно ширина зоны поиска отображается на задней панели лавинного датчика.

lavin datchik19 lavin datchik20

PIEPS DSP с зоной поиска 50 метров и датчик с маленькой шириной зоны поиска

Опыт 2

В ходе опыта было проведено исследование влияния большого отклонения частоты передачи на размер зоны приема слабой (поперечной, Y) антенны. В качестве излучающего датчика использовался Ortovox F1 с отклонением частоты 457 кГц -60 Гц (отклонение в пределах стандарта). Данная модель также характеризуется увеличенной мощностью сигнала.

 

Принимающий датчик Сильная антенна, м Слабая антенна, м
Передатчик: Tracker (+20Hz) соосное расположение Передатчик: F1 (-60 Гц) соосное расположение
DSP 6.2 50 51
Freeride 12 10
Pulse 3.0 40,8 37
Tracker DTS 30,5 22,5
Tracker II 12 17
S1 2.1 27 10
3+ 17,5 15
3Axes 35,2 25

lavin datchik21

Желтый столбец: слабая антенна (поперечная, Y) при соосном положении излучающего датчика BCA Tracker DTS (+20 Гц).
Синий столбец: слабая антенная (поперечная, Y) при соосном положении излучающего датчика Ortovox (-60 Гц).

Примечание: у лавинного датчика PIEPS DSP есть функция, позволяющая определять частоту всех лавинных датчиков (на дисплее отображается как положительное или отрицательное отклонение). Есть также дополнительная функция поиска лавинных датчиков с отклонением частоты +/- 500 Гц (старые, испорченные датчики).

27.11.2010, Москва, Измайловский парк
Время проведения тестов: 11:00-14:00
Погода: 0оС, пасмурно

Опыт 1

 

Передающий датчик Принимающий датчик Сильная антенна, м Слабая антенна, м
Tracker (+20Hz) соосное расположение DSP 6.2 56,5 53,5
Freeride 31 11,5
Pulse 3.0 53 42,5
Tracker DTS 42,5 24
Tracker II 42 20,5
S1 2.1 51,5 19,5
3+ 37,5 17
3Axes 40,5 36,5

lavin datchik22

Желтый столбец: сильная антенна (продольная, X)
Синий столбец: слабая антенная (поперечная, Y)

Соответственно зона приема сигнала при соосном положении продольной и поперечной антенн для разных лавинных датчиков выглядит следующим образом:

lavin datchik23 lavin datchik23
lavin datchik23 lavin datchik23
lavin datchik23 lavin datchik23
lavin datchik23 lavin datchik23

Круговая зона приема приема только у датчиков PIEPS DSP и Arva 3 Axes. У остальных датчиков зона приема имеет ярко выраженную эллиптическую зону приема (за исключением Mammut Pulse, у которого зона приема приближена к круговой).

Результат измерения для слабой (поперечной, Y) при соосном и вертикальном положении передающей антенны:

Принимающий датчик Сильная антенна, м Слабая антенна, м
Передатчик: Tracker (+20Hz) соосное расположение Передатчик: Tracker (+20Hz) вертикальное положение антенны
DSP 6.2 53,5 34
Freeride 11,5 9
Pulse 3.0 42,5 27
Tracker DTS 24 15,5
Tracker II 20,5 11,5
S1 2.1 19,5 15
3+ 17 9,8
3Axes 36,5 25

lavin datchik31

Желтый столбец: слабая антенна (поперечная, Y) при соосном положении
Синий столбец: слабая антенная (поперечная, Y) при вертикальном положении передающего датчика

Соответственно получаем следующий размер ширины зоны поиска:

Принимающий датчик Расстояние приема Y-антенны, м Ширина зоны поиска (X), м
Передатчик: Tracker (+20Hz) вертикальное положение антенны
DSP 6.2 34 68
Freeride 9 18
Pulse 3.0 27 54
Tracker DTS 15,5 31
Tracker II 11,5 23
S1 2.1 15 30
3+ 9,8 19,6
3Axes 26 50

Опыт 3

Определение количества ложных указаний цели у одно- и двухантенных датчиков при глубоком засыпании пострадавшего.

Для имитации глубины использовался деревянный шест, на котором закреплялся передающий лавинный датчик в вертикальном и горизонтальном положении. В качестве передающего датчика в этом эксперименте использовался PIEPS DSP.

В случае горизонтального положения передающего лавинного датчика одно- и двухантенные лавинные датчики имеют более 3-х ложных указаний цели (на дисплее отображается минимальное расстояние, которое соответствует максимуму сигнала). Пользуясь такими датчиками необходимо использовать специальную технику поиска (метод креста). При данном положении передающего датчика трехантенные датчики показали только минимальное расстояние.

Датчики с 3-мя ложными указаниями цели: PIEPS Freeride (одноантенный), BCA Tracker DTS (двухантенный), Ortovox Patroller («трехантенный»).

Датчики с точным указанием цели (трехантенные): PIEPS DSP, Mammut Pulse, Arva 3 Axes, BCA Tracker II, Ortovox 3+.

lavin datchik32

В случае вертикального положения передающего лавинного датчика одно- и двухантенные лавинные датчики имеют 2 ложных указания цели (на дисплее отображается минимальное расстояние, которое соответствует максимуму сигнала). При данном положении передающего датчика трехантенные датчики показали только минимальное расстояние.

Датчики с 2-мя ложными указаниями цели: PIEPS Freeride (одноантенный), BCA Tracker DTS (двухантенный), Ortovox Patroller («трехантенный»).

Датчики с точным указанием цели: PIEPS DSP, Mammut Pulse, Arva 3 Axes, BCA Tracker II, Ortovox 3+.

lavin datchik33

В случае нахождения передающего датчика под углом у одно- и двухантенных датчиков также возникает 2 ложных указания цели, чего не происходит у трехантенных датчиков.

lavin datchik34

По результатам проведенного эксперимента следует отметить, что трехантенный датчик Ortovox Patroller работает как двухантенный, так как третья антенна настолько мала, что не рабоатет на глубине больше 1 метра.

Датчики с отличными рабочими характеристиками 3-ей антеннны: PIEPS DSP (3-я антенна работает до глубины 12 метров), Mammut Pulse (3-я антенна работает до 6 метров).

Датчики с хорошими рабочими характеристиками 3-ей антеннны: BCA Tracker II, Ortovox 3+. Критическая глубина для этих датчиков 3,5 метров. При более глубоком залегании пострадавшего эти датчики будут выдавать ложные указания цели.

Итог

После всех проведенных опытов можно сказать, что самыми надежными являются следующие датчики: PIEPS DSP, Mammut Pulse и Arva 3 Axes. Все эти датчики являются цифровыми, характеризуются большой зоной поиска, имеют отличные рабочие характеристики 3-ей антенны, не подвержены влиянию внешних факторов. Также к надежным датчикам можно отнести и популярный цифро-аналоговый BCA Tracker DTS.

Датчик Ortovox S1 имеет достаточно маленький размер зоны приема, при этом долго обрабатывают сигнал (сохраняет сигнал в памяти до 15 секунд, при этом указывает неверное направление движения). Датчик Ortovox 3+ также имеет маленькую зону приема, долго обрабатывает сигнал, имеет мощную большую антенну (продольную, X), которая при нахождении перпендикулярно оси передающего датчика выхватывает сигнал и указывает неверное направление, что усложняет поиск при приближении излучающему датчику.

Авторские права

Авторские права на все материалы, статьи, тексты, опубликованные на данном сайте (ukteam.kz), за исключением особо оговоренных случаев, принадлежит владельцу сайта, компании ТОО "ONEIT".  Подробнее