Технологии EQUINOX

Часть 4

 

Это четвертая часть статьи о технологиях металлоискателя Minelab Equinox, где объясняется, что за начинка есть внутри прибора и как она работает. (Прочитать Часть 1. Прочитать Часть 2. Прочитать Часть 3).

В третьей части мы разобрались в вопросе использования частот в разных профилях поиска. А в четвертой части мы объясним, почему так непросто выбирать между одночастотным режимом и многочастотной технологией Multi-IQ. Рассмотрим практические результаты после проведения тестирования и обсудим, каким образом они были достигнуты.

«Наверняка многие будут удивлены тем, насколько хорошо прибор работает в соленой воде. Сначала мы не были уверены, что в проводящей среде будут хорошо обнаруживаться ювелирные изделия маленького размера. Но благодаря помощи наших тестировщиков и последующей тонкой настройки алгоритмов Multi-IQ мы поняли, что Equinox даже более, чем способен осуществить такой поиск», - д-р Филип Уарлих.

 

Предыстория и некоторые аспекты

 

Хотя многим Multi-IQ может показаться «волшебным» изобретением, для команды Minelab это результат огромного количества человеко-лет разработки. С чего они начинали? С оценки технологий приборного поиска в металлоискателях, доступных на рынке в то время и с их практического применения, наряду с представлениями пользователей о практическом применении. В итоге результаты были примерно такими.

 

 

Таким образом, главной целью при разработке технологии Multi-IQ было сохранение вышеупомянутых преимуществ многочастотности и усовершенствование методов поиска в двух типах сред, где лучше работают одночастотные металлоискатели, прекрасно ведущие поиск среди железного мусора и находящие предметы с низкой проводимостью во всех средах.

 

Работа над обработкой сигналов

 

Большинство маломощных передатчиков с непрерывной волной (для одного и того же размера катушки) будут иметь такую глубину обнаружения, при которой передаваемый сигнал проникает в землю и имеет потенциал для отражения от цели. Чтобы увеличить глубину, нужна большая мощность или технология PI (импульсная индукция). Все это дает преимущества при поиске золота, но дискриминация очень низкая, так что находятся и железные цели. Поэтому одновременно с работой над увеличением глубины Minelab совершенствовали Multi-IQ, улучшая скорость восстановления, что в итоге позволило находить ВСЕ цветные цели среди мусора во ВСЕХ средах. Поэтому теперь вы можете сказать: «Скорость – это новая глубина, когда в руках Equinox!»

А сейчас перейдем к рассмотрению обработки сигналов не с точки зрения черного ящика, в котором происходит волшебство, а с точки зрения применяемых алгоритмов, цель которых в том, чтобы более точно разделять сигналы от мелких желательных целей и помехи от грунта, электромагнитных волн и железного мусора. Здесь только «быстроты» недостаточно. Конечно, вы можете быть быстрыми в улавливании помех и в плохом разделении целей, поэтому результаты поиска будут хуже. И быстрота – это не только показатель скорости микропроцессора. Процессоры работают с гораздо большей скоростью, чем требуется для обработки сигналов.

Как вы можете догадаться, в цепи обработки сигналов есть фильтры, такие, как звуковое оповещение о цели или цифры идентификации цели. Технология Multi-IQ сохраняет хорошие свойства этих фильтров и отсекает ненужные процессы. Это тоже играет на руку быстродействию Equinox.

Также стоит отметить, что эти фильтры не имеют ничего общего с лучшими фильтрами аналоговой электроники прошлого века. Если сравнивать, то можно привести в пример аналоговые ТВ-стандарты вещания и нынешнее цифровое ТВ. Стандартный цифровой формат HDTV отличается в 10 раз более четким разрешением от аналогового NTSC. В металлоискателе более высокое разрешение фильтра приводит к более точному распознаванию цели. 

 

 

Работа в разных средах (грунтовых условиях)

 

Тем не менее, скорость без точности не годится для металлоискателя нового порядка, а улучшение точности не достигается только на одной частоте. Почему? «У многочастотной системы больше данных», - отвечает Филип Бэк, управляющий инженер Minelab. Объясним это более детально. 

Все передатчики детекторов производят синфазные (I) и квадратурные (Q) сигналы, которые могут обрабатываться по-разному в зависимости от ответа от цели, грунта или соли (минерализации). Этот процесс происходит через «каналы» с разной чувствительностью к разным типам принятых сигналов. Важно знать, что каналы не соответствуют определенным частотам. Вот почему сложно подобрать оптимальную частоту под определенный вид цели. 

У одночастотного детектора имеются два основных канала для информации (то есть I и Q), которые по-разному реагируют на хорошие и плохие сигналы, в зависимости от частоты работы и от того, наблюдаете вы за сигналом I или за сигналом Q. Также можно учесть эти сигналы, настраивая баланс грунта для лучшего получения сигналов от желательных целей и минимизации сигналов от целей нежелательных. Таким образом, одна частота – это Single-IQ с ограниченным набором данных (например, I, Q, I-Q, Q-I), хорошо работающая в определенных средах. Чтобы повысить производительность, вам необходимо сменить частоту и снова проверить тот участок, где вы уже искали. 

Потому металлоискатель с выбором частоты имеет преимущество в большем количестве доступных данных, но все они одиночные (например, I1, Q1, I1-Q1, Q1-I1 или I2, Q2, I2-Q2, Q2-I2 – по количеству частот, которые вы можете выбрать).

Теперь вернемся к высказыванию Филипа Бека о том, что «данных больше» и посмотрим, как это будет у детектора с двумя одиночными частотами и у настоящего многочастотного металлоискателя. У двухчастотного это будет I1, Q1, I1-Q1, Q1-I1 ИЛИ I2, Q2, I2-Q2, Q2-I2, а у многочастотного –  I1, Q1, I1-Q1, Q1-I1 И I2, Q2, I2-Q2, Q2-I2 И I1-Q2, Q2-I1, I2-Q1, Q1-I2. В итоге будут лучшие результаты поиска.

Далее. Multi-IQ использует различные оптимизированные каналы информации (а не только отдельные частоты) для разных режимов. В третьей части это уже объяснялось – в тексте, где рассказывается о разных профилях режима поиска Equinox.

Вот очень упрощенный пример, который показывает результат обработки по одному каналу информации (помним, что канал не является частотой).

 

 

У канала 1 – сильный сигнал от цели, но в то же время и от соли силнал будет сильным. У канала два – слабые сигналы от грунта, соли и цели. Если металлоискатель ответил только по одному из каналов, то цель не будет слышна через помехи от грунта. Если металлоискатель произвел вычитание каналов, то он проигнорирует помехи от грунта и извлечет четкий сигнал от цели. Думается, так становится понятно преимущество большого количества данных при одновременной работе нескольких частот по сравнению с работой на одной частоте.  

Все режимы Eqinox – «Парк», «Поле», «Пляж», «Золото» – и их профили настроены на лучшую обработку сигналов в указанных условиях (и для указанных типов целей).

 

Выводы

 

Multi-IQ = больше данных = сложная обработка = лучшая отстройка от помех от грунта = больше находок

 

Так же, как и цели откликаются на определенных частотах, так и грунт на них откликается. Это причина неточности воздушных тестов металлоискателя. Далее, чем глубже вы закапываете цель при полевых тестах, тем больше вы оказываете влияние на четкость распознавания цели у одночастотного металлоискателя. И, к тому же, сигнал от цели становится более слабым, а помехи от грунта – более сильными. Сложнее всего с ответом от соли, который различается по типам: сухой соленый песок, мокрый соленый песок, морская вода. И невозможно отделить реакцию МД на соль и на минерализацию грунта (например, на черный магнетитовый песок), используя одну частоту. А вот с тонкой настройкой каналов Multi-IQ такое возможно, к тому же, сигналы будут распознаны и отсечены. Также можно выборочной дискриминацией Notch отсечь от поиска и нежелательные цели. При этом вы все еще будете находить мелкие ювелирные изделия.

Если вы еще не опробовали Equinox, то почему бы не сделать это? С Multi-IQ металлоискатель быстр и точен, и неуловимые ранее цели от вас больше не скроются!

Продолжение следует…