Comprendre le fonctionnement d'un sondeur et choisir son sondeur de pêche en conséquence. Comprendre les informations affichées à l'écran, évaluer la nature du fond, comprendre et calculer les angles, choisir les fréquences de la sonde. Choix de la batterie et du type de sonde en eau douce ou en mer.

Dans cet article je vais vous donner quelques pistes pour mieux comprendre le fonctionnement d'un sondeur. Son achat n'est pas anodin, c'est un investissement et mieux vaut comprendre son mode de fonctionnement, ses qualités, ses défauts et savoir interpréter les caractéristiques affichées par les constructeurs pour identifier celui qui collera le mieux à votre style de pêche. Nous allons étudier également les technologies proposées par les deux marques les plus importantes sur le domaine de la pêche que sont Lowrance et Humminbird.




Définition et fonctionnement

L'écho-sondeur, aussi appelé SONAR (SOund, NAvigation et Ranging), a été inventé par deux scientifiques français Paul Langevin et Constantin Chilowski pendant la 1 ère guerre mondiale. Je vous donne une première définition que je vais développer ci après: un sondeur est un outil de mesure de distance du fond le plus proche et de tout élément en suspension.

Comment marche un sondeur ?

Au niveau de l’électronique, un sondeur est composé d'un transducteur piézoélectrique qui convertit des signaux électriques en ondes sonores et inversement. Il envoie une rafale d'ultrasons pendant quelques microsecondes puis bascule en mode récepteur pendant quelques millisecondes pour écouter les échos. Un transducteur passe 1% de son temps à émettre un signal et 99% de son temps en mode écoute.
Lorsque l'onde atteint un obstacle, un poisson, une branche ou le fond, l'onde rebondit vers le transducteur qui la transforme en signal électrique. Comme on connaît la vitesse de l'onde et le temps qu'il a fallu pour atteindre le fond et revenir vers la sonde, on peut deviner la distance. Distance = Vitesse * Temps.
Pour rappel la vitesse de propagation du son dans l'eau se situe entre 1450 m/s et 1550 m/s selon la température et la salinité (dans l'air c'est environ 340 m/s) et cela qu'importe la fréquence utilisée. Comme la vitesse de propagation n'est pas connue précisément à l'avance par le sondeur, il est obligé de fixer une vitesse moyenne ce qui rend le calcul de distance approximatif (mais suffisant pour les pêcheurs).

Il s'avère important de comprendre ce qui est représenté à l'écran:
L'axe des abscisses correspond au temps et l'axe des ordonnées à la profondeur.
A droite ce qui vient d'apparaître est le résultat du dernier cycle de sondage, ce qui est affiché tout à gauche est la donnée la plus ancienne. 
Chaque bande de pixels verticaux représente ce qui a été détecté par l’écho sondeur à un cycle de sondage. A mesure que ces informations se déplacent vers la gauche, une image du monde subaquatique se dessine. 

La principale limite des sondeurs est qu'ils représentent sur un seul axe un monde en trois dimensions. Il y a une grosse perte d'informations, ce n'est pas une télé ! 
Comme le bateau ainsi que les poissons peuvent être en mouvement, les retours ne montrent qu'un intervalle de temps particulier où les objets ont été détectés, et non l'emplacement exact de ces objets relativement aux autres objets affichés à l'écran. 
Si au sein du faisceau trois poissons de même gabarit sont situés à équidistance du transducteur, vous n'en verrez qu'un sur l'écran. De plus si le fond n'est pas homogène au sein du cône, la profondeur la moins élevée est affichée à l'écran. Ce qui veut dire que tous les échos situés sous cette profondeur ne sont pas affichés à l'écran, c'est ce qu'on appelle la zone d'ombre.



Cycle de sondage, les informations en 3D sont fusionnées sur un seul axe


Zone d'ombre et autres pièges

Tout n'est pas parfait avec cette technologie. Le sondeur affichera le fond le moins élevé au sein du faisceau. Pour rappel, le transducteur envoie une salve d'ultrasons puis se positionne en mode récepteur. Dès qu'il reçoit en premier un écho qui est assez puissant pour être considéré comme étant le fond il considéra que c'est le fond à dessiner à l'écran, il filtrera les autres échos des zones les plus profondes. Ce choix est certainement dicté par la sécurité des bateaux, mieux vaut détecter les hauts fonds que la zone la plus profonde, cela permet en outre pour les pêcheurs de détecter les structures verticales.



Exemple de zone d'ombre


Pour contrer ce mode de fonctionnement il faut sonder en partant de la berge vers la zone la plus profonde.Vous verrez ainsi le vrai relief.


Zone couverte / zone d'ombre sur fond plat

Un autre moyen est de se munir d'une sonde bi-faisceau pour réduire l'angle et avoir une meilleure précision.
En pratique pour se rendre compte d'une zone d'ombre, il suffit de laisser descendre son leurre à l'aplomb du sondeur, il apparaît sur l'écran puis atteint le fond virtuel affiché par le sondeur puis disparaît du sondeur alors que le fil déroule encore. Les zones d'ombres sont souvent de bons spots.
Principe de la zone d'ombre et avantage du bi-fréquence


L'autre piège à éviter est de considérer la profondeur affichée à l'écran pour vraie... non !
Le sondeur affiche une distance entre le sondeur et le fond mais sûrement pas une profondeur.

  1. Sur un fond plat, la profondeur sera la bonne puisque l'onde sera parfaitement à la verticale du bateau.
  2. Sur un fond pentu (graphique 'Exemple de zone d'ombre' ci dessus) la distance entre la sonde et le fond n'est pas la même que la distance entre la surface de la mer et ce même fond. 

Détection du poisson

On l'appelle arc, virgule ou croissant, c'est l'écho renvoyé par un poisson à un sondeur.
Je vais tenter simplement de vous expliquer la forme si particulière... quand on a compris le principe d'un sondeur on comprend très rapidement.
Le poisson sur le graphique ci dessous nage à l'entrée du cône du sondeur à 20 m de profondeur,plus il avance dans le cône plus la distance entre l’émetteur de l'onde et le poisson est réduit, au milieu du cône, le poisson ne se situe plus qu'à 19 m. En finissant son chemin vers la sortie du cône, la distance entre le poisson et l’émetteur s'agrandit pour terminer à 20 m... on a notre croissant.
Echos d'un banc de poissons
Le poisson avance à hauteur constante dans le cône























Le transducteur détecte les poissons grâce à leur vessie natatoire. C'est une poche de gaz qui permet aux poissons de réguler leur profondeur de nage en s'ajustant à la pression de l'eau.
Comme la poche de gaz possède une densité différente des arêtes, de la chair du poisson et même de l'eau autour, le sondeur peut l'afficher distinctement.

Nature du fond

Les constructeurs représentent de différentes manières la nature du fond mais c'est à peu près tout le temps la même logique. 
Si on prend le mode GrayLine de Lowrance, le fond est délimité de la couche d'eau par une fin trait noir. Sous cette ligne noire, la zone grise correspond à la dureté du fond plus elle est épaisse plus le fond est dur. 
A partir de l'épaisseur du fond on peut donc deviner la nature du fond, roche, sable, vase...

Sur les Humminbird en couleur la fonction identification de structure (Structure ID) affiche les retours faibles en bleu et les retours intenses en rouge. 

Un fond incliné apparaîtra à l'écran comme une ligne plus épaisse. Les fonds plus durs seront typiquement représentés en rouge et les fonds meubles en bleu.

D'autres modes sont possibles comme WhiteLine, Bottom Black, Inverse... je vous laisse lire les doc constructeurs pour voir leurs spécificités.



Lowrance GrayLine

Humminbird StructureID

Les seconds retours de sonar :
Si vous réglez votre appareil à au moins deux fois la profondeur (oups pardon, la distance mesurée) vous verrez un second écho.
C'est un signal qui rebondit entre le fond et la surface de l'eau et qui revient de nouveau. Il est possible de se servir de l'apparence du second retour pour déterminer la dureté du fond. Un fond très dur montrera un retour très fort tandis qu'un fond plus meuble affichera un retour très faible ou inexistant.

Fréquences/Angles

La fréquence n'influence pas sur la vitesse de propagation du son mais représente le nombre de vibrations par seconde. En physique, pour connaitre la périodicité à partir d'une fréquence, il faut diviser 1 par la fréquence. En l’occurrence une fréquence de 200 kHz engendrera une onde toutes les 1/200000 = 0.000005 secondes = 5 micro secondes, pour chaque cycle d'émission d'ultrasons une rafale de quelques ondes sera émise.
Le temps d'émission ne dure qu'un bref instant pour ne pas rater les ondes en réception si on est dans très peu d'eau. Imaginez que vous sondez 0.5 m d'eau, le signal reviendra en 0.5/1500  * 2 = 0.66 millisecondes, il faut donc que le temps d'émission soit plus petit.
On peut ajouter que plus la fréquence est haute plus elle aura du mal à pénétrer dans les grandes profondeurs puisque les hautes fréquences sont plus facilement absorbées par les molécules d'eau. C'est qui ce qui arrive quand on entend de la musique à distance, les graves (basses fréquences) se font bien entendre alors que les aigus (hautes fréquences) sont atténués ou inexistants.

Parlons des fameux angles des transducteurs que les constructeurs fournissent. En réalité l'angle affiché sur les caractéristiques des sondes correspond à la zone la plus puissante en décibels. C'est à dire qu'à l'émission d'ultrasons le transducteur arrose sur un angle bien plus large que celui annoncé mais les constructeurs excluent les zones qui sont moitiés moins puissantes que la puissance des ultrasons à la sortie du transducteur (souvent 10 dB).




Je vous propose d'étudier les sondes du marché:

  • Les sondeurs de base sont mono fréquence (Single Beam). Je prends exemple sur le Humminbird SmartCast RF 15, il possède une fréquence de 125 kHz pour un angle de 90°. Cela signifie que son cône aura comme largeur deux fois la hauteur d'eau. Je vous renvoie au chapitre ci dessous pour calculer une surface de couverture à partir d'un angle.

20° = Couverture sur 1/3 de la profondeur



  • Un sondeur bi-fréquence (Dual Beam), composé souvent de la paire 50 kHz/200 kHz ou 83 kHz/200 kHz aura comme avantage par rapport au Single Beam de balayer sur deux angles. On obtiendra une information précise du fond (grâce au 200 kHz) et un large balayage pour la détection des poissons grâce à la fréquence 50 ou 83 kHz. Vous pourrez afficher les résultats des deux fréquences dans des fenêtres séparées ou dans un écran regroupé. Petite astuce en verticale, supposons que le leurre est visible sur la sonde 200 kHz, si vous détectez un poisson sur la sonde à petite fréquence (=grand angle) et qu'il apparaît sur la sonde à 200 kHz (petit cône) vous savez que vous avez un poisson tout proche de votre leurre, préparez vous à ferrer!
    • Les petites fréquences 50 ou 83 kHz sont souvent associées à un cône large, ils permettent de scanner avec un angle assez grand (souvent 60°). Cet angle est utile pour chercher les poissons, par contre il sera moins précis sur le relief du fond puisqu'il va se former des zones d'ombres (notion abordé ci dessus). Les basses fréquences sont les plus utilisées dans les grandes profondeurs car elles sont moins absorbées dans l'eau que les hautes fréquences.
    • La fréquence 200 kHz elle sera très utile pour bien distinguer avec précision la nature du fond puisque la largeur du faisceau est petit, les informations seront très détaillées. Cette fréquence est moins sensible aux parasites mais l'inconvénient c'est qu'avec un petit angle il est difficile de chercher activement le poisson.


60° = Couverture égale à la profondeur
  • Les Side Imaging (Humminbird) et Structure Scan (Lowrance) reposent sur quatre fréquences. Avec un angle 172°, ces sondes permettent de balayer sur théoriquement 120 mètres de chaque côté. Les ondes émises à 455 kHz permettront une prospection plus large mais moins détaillée, contrairement au 800 kHz qui apportera précision mais moins de couverture.

Calculer la largeur du cône

Un petit rappel des maths du collège pour calculer la largeur de la base du cône à partir de l'angle d'une sonde.
Lors de l'émission de l'onde, il se forme en réalité un cône qui une fois aplati est un triangle isocèle, c'est à dire que deux côtés sont égaux. Pour calculer la largeur du cône à sa base (la longueur du côté CB du triangle ci dessous) nous avons deux paramètres d'entrée, l'angle de la sonde (ici l'angle du cône représenté au point A) et la hauteur d'eau qui est bien évidement variable et qui influencera la largeur du faisceau.

Prenons un exemple concret, le Humminbird Fishin' Buddy 110. Il possède selon le constructeur une sonde d'un angle de 34°. Admettons que nous naviguons sur 4 mètres d'eau (longueur AH du triangle).  Comme AH coupe CB au milieu avec un angle droit on obtient deux triangles rectangles.

Dans les calculs de trigonométrie d'un triangle rectangle on sait que  :
Tan(Angle) = coté opposé / coté adjacent

Nous connaissons deux variables: l'angle A qui correspond à l'angle du cône qu'il faut diviser par deux et la hauteur AH.
Tan (A/2) = HB / AH


Le faisceau du sondeur est un triangle isocèle



HB = AH * Tan(A/2)  = 4 * Tan(34/2) = 1.22 m
Calculez la tangente (fonction 'tan' de la calculatrice) en degrés et non en radians, si votre calculatrice ne supporte que les radians vous pouvez multiplier l'angle par PI/180.

CB = 2 * HB = 2* 1.22 m = 2.44 m

Le Fishin' Buddy pour 4 mètres de profondeur sera capable de scanner 2.44 m autour de la sonde.

Tableau de diamètres de cône selon la profondeur et l'angle du cône.

La séparation de cibles

La définition est simple puisque c'est la distance minimale entre deux objets qu'un sondeur peut identifier comme étant deux éléments et les dessiner distinctement à l'écran. On parle ici de distance verticale, puis-qu’à équidistance le sondeur ne peut pas identifier deux éléments distinctement (comme deux poissons côte à côte).

Si la notice de votre sondeur affiche 6.5 cm de séparation de cible, cela signifie que si deux poissons nagent l'un au dessus de l'autre à moins de 6.5cm, votre écran n'affichera qu'un seul arc, et vous l'aurez bien compris s'ils sont distants verticalement de plus de 6.5 cm vous verrez deux arcs apparaître à l'écran.

Si vous avez bien suivi, plus la séparation de cible est petite, meilleure sera la définition/précision et la lecture de l'écran.

Il est à noter qu'une sonde de fréquence élevée rendra meilleure la séparation de cible. Quand vous avez un sondeur doté d'une sonde bi-fréquence comme on en voit souvent 50kHz/200kHz, à fréquence 50kHz votre séparation de cible sera moins bonne qu'à fréquence 200kHz mais les constructeurs ne font figurer que le chiffre le plus avantageux..

Consultez mon article complet dédié à ce sujet

L'écran

La définition de l'écran ( nombre de pixels) est un facteur important lors du choix d'un sondeur. Un pixel est l'unité minimale d'affichage sur un écran, voyez cela comme un simple petit point. Tout ces petits points sont ce que vous voyez au final sur l'écran.
Supposons un écran moderne de 640 * 640 pixels, cela signifie qu'il y aura 640 points par ligne et 640 sur chaque colonne soit 409600 points.
Le critère le plus important est le nombre de pixels verticaux car ils influent sur la précision des détections, chaque pixel vertical représentera une fraction de distance. Les pixels horizontaux permettront de garder à l'écran l'historique des cycles précédents.
Ce qu'il faut retenir c'est que plus vous avez de pixels verticaux, plus vous verrez de détails, plus vous avez de pixels horizontaux plus vous aurez un grand historique affiché à l'écran.

  • Sur un écran 640 * 320, 640 points en vertical, 320 en horizontal. Vous naviguez sur 20 mètres de fond, cela signifie que ces 20 mètres seront répartis sur 640 points, soit 2000 cm / 640 = 3.125 cm/pixel. A 20 mètres de profondeur chaque pixel représentera 3.125 cm... la résolution est plutôt bonne on ne va pas perdre beaucoup d'information.
  • Sur un sondeur bas de gamme qui propose une résolution de 160 * 132, 160 points en vertical, 132 en horizontal. Vous naviguez toujours sur 20 mètres de fond, cela signifie que ces 20 mètres seront répartis sur 160 points, soit 2000 cm / 160 = 12.5 cm/pixel. A 20 mètres de profondeur chaque pixel représentera 12.5 cm... la résolution est très faible on ne voit pas les poissons de petite et moyenne taille.

Le choix d'un écran couleur ou niveau de gris est aussi à prendre en considération. La couleur n'apporte pas qu'un côté joli, il permet d'identifier plus facilement les échos faibles et intenses et de régler la palette de couleurs qui vous semble la plus lisible.
Les écrans en niveau de gris permettent d'identifier aussi la force des échos grâce à un dégradé de gris mais qui sera plus limité qu'avec la couleur.



Batterie

Le plupart des sondeurs nécessite une tension de 12 V (vérifiez tout de même sur la documentation).
Ensuite il faut choisir la capacité de la batterie, pour un sondeur moyenne gamme pour tenir une ou deux journée une 4 Ah suffit. Comptez une consommation de plus ou moins 0.5 A par heure selon l'équipement, le niveau de rétro éclairage, etc...
4 Ah signifie que la batterie est capable de délivrer 4 ampères en une heure.
En terme de technologie, les batteries VRLA sont les mieux appropriées.
Elles ne nécessitent pas d'entretien, supportent une décharge complète et acceptent un nombre élevé de cycles de chargement/déchargement. Autre point important, elles sont étanches!
En terme d'inconvénient elles ne supportent pas les vitesses de charge élevées.

Consultez mon article dédié aux batteries de sondeurs

Choisir sa sonde

Deux types de fixations sont possibles, les sondes TA et TR.
  • Les sondes TA signifient Tableau Arrière, comme son nom l'indique elles doivent être installées à l'arrière du bateau, elles ont l'avantage de s'installer facilement mais subissent quelques peu les perturbations du moteur. Elle doit être installée en parallèle de la ligne d'eau à un minimum de 38 cm de l'hélice.

Sonde TA - Tableau Arrière




  • Les sondes TR pour TRaversantes sont des sondes qui nécessitent de percer la coque du bateau. L'installation sous le bateau rend la sonde plus efficace puisqu'elle est moins soumise à aux interférences que les sondes TA. L'inconvénient majeur de part sa position sous le bateau, la sonde supportera mal les échouages. Pensez bien à choisir un placement sous la coque qui ne soit pas un point d’appui sur la remorque du bateau. L'étanchéité devra aussi être bien réalisée, percer la coque n'est pas anodin.
Sonde TRaversante



Connectivité

Les sondeurs sont aujourd'hui capables de communiquer entre eux et avec l'environnement du bateau. 

  • Embarqué dans la plupart des sondeurs modernes, la norme NMEA 2000 est un bus de communication entre les appareils électroniques destinés à la navigation. Aujourd'hui les sondeurs peuvent afficher la consommation du moteur, le compte tour, le niveau du réservoir à carburant, les données de l'anémomètre, etc... grâce à ce mode de communication.

Câble NMEA2000

  • La liaison Ethernet entre sondeurs permet de transmettre d'un sondeur à l'autre les données du GPS, partager en temps réel les réglages, les échos reçus d'une sonde. C'est notamment utiles pour ceux qui pêchent à deux en bateau. Un à l'avant, l'autre à l'arrière, on peut se permettre de prendre un haut de gamme et un moyen gamme sans perdre en qualité et en informations sur ce dernier.

En complément

Consultez la liste des sondeurs chez pecheur.com






Partager sur:

Sébastien Merceron

Ajouter un commentaire:

2 commentaires, ajoutez le votre