NAWIGACJA ELEKTRONICZNA (cz.1)

0
798

W pewnym momencie w nawigacji dokonał się taki przewrót, że trudno dziś mówić o jakiejś ciągłości. Naturalnie –  poza ideą, że chodzi już tylko, aby dotrzeć tam gdzie zamierzamy. Wszystkie dotychczasowe narzędzia niemal z dnia na  dzień straciły wartość użytkową. Dużo bliżej klepsydrze do chronometru niż sekstantowi do GPS. 
Niezwykle krótki okazał się okres przejściowy czyli radionamiary i system Decca. Nie wszyscy potrafili z godnością się z tym pogodzić. Starym kapitanom odebrano atrybuty wiedzy tajemnej i wizerunek czarowników. To co zrobiły ludziom pospołu informatyka i elektronika to sie w pale nie mieści. Co więcej – na tym nie koniec. Wygląda, że to dopiero preludium.
Wy – młodzi musicie dołożyć wszelkich starań, aby „nie odpuścić koła” , bo w kolarstwie nieraz 2 metry luki, to nierzadko pożegnanie się z peletonem. Do pomocy zaprosiłem fachowca i armatora jachtu „Donald” – Tadeusza Lisa. Mam nadzieję, że zaoszczędzone Wam zostaną informacje o pryncypiach funkcjonowania  tej czarnej technicznej magii.
Kamizelki już na pomoście !

Żyjcie wiecznie !

Don Jorge

—————————————————

 

Tytułem wstępu 

Do rozgłośni radiowej w Nowym Jorku dzwoni zainspirowany słuchacz:

– panie redaktorze!  Czy metoda usuwania zepsutych zębów za pomocą mikro ładunków wybuchowych, którą od jakiegoś czasu intensywnie reklamujecie, jest na pewno bezpieczna? Odpowiedź brzmi:

– oczywiście, należy tylko zachować bezpieczną odległość…

Taki powinien być nasz stosunek do nawigacji elektronicznej – jest ona fascynująca, ale nasze serce i zaufanie powinno być w bezpiecznej odległości od niej.

Wieloletnie doświadczenie nauczyło mnie, że na małym jachcie nawet wykonany z najwyższą starannością system nawigacji elektronicznej jest dla żeglarza wyrokiem w zawieszeniu. I nikt nie wie kiedy Neptun niespodziewanie orzeknie bezwzględne wykonanie kary pozbawienia Cię informacji o aktualnej pozycji, prądach pływowych i jedynie słusznym kierunku podejścia do główek nieznanego portu.

Dlatego też, Twój elektroniczny system nawigacyjny musi być bardzo przemyślany. Po pierwsze, aby działał możliwie długo i pewnie, po wtóre, aby nakłady na niego nie zrujnowały Twojego portfela.

Zadaniem tego krótkiego artykułu jest dostarczenie Ci inspiracji i pomocy w podjęciu pewnych decyzji co do kierunku i racjonalnego kosztowo rozwoju Twojego systemu – na bazie naszych morskich doświadczeń z realnego życia na małym jachcie. Podkreślamy – na małym. W przypadkach jachtów większych (50-60 i więcej stóp) do zaprojektowania rozwiązania podchodzimy nieco inaczej – ale nie o tym jest ten artykuł.

Planując docelowy system, w który będziesz inwestował stopniowo musisz na początku dokonać pewnych strategicznych wyborów. Będą one dotyczyły technologii oraz elementów, z których zbudujesz swój docelowy system. Pomoże Ci w tym niżej podana tabela.

Oto podstawowe terminy w niej stosowane.

Chartplotter – jest specjalizowanym komputerem z własnym wyświetlaczem obsługującym mapy elektroniczne, które wgrywasz do jego pamięci (najczęściej na kartach SD).

AIS – System Automatycznej Identyfikacji, AIS (ang. Automatic Identification System, AIS). Zapewnia automatyczną wymianę danych drogą radiową, przydatnych do uniknięcia kolizji między statkami oraz identyfikujący statek dla brzegowych systemów nadzorujących ruch statków (VTS). Używamy tej nazwy mając na myśli urządzenie elektroniczne realizujące tę funkcje. Jest kilka jego odmian (inne są wymagania dla statków komercyjnych, a inne dla jachtów)– ale ich nieznajomość nie jest dla Ciebie hańbiąca.

NAVTEX – („NAVigational TEXt Messages“) – zapewnia przekazanie teleksem informacji ważnych dla bezpieczeństwa żeglugi ze stacji brzegowych, wyznaczonych do transmisji, na statki i jachty wyposażone w odpowiednie odbiorniki.

Każda stacja ma swoje oznaczenie literowe (jedna litera). Wiadomości są przypisane do kategorii (wezwania pomocy, ostrzeżenia nawigacyjne, prognozy pogody, działalność systemów nawigacyjnych itp). Odbiornik jachtowy odbiera automatycznie wszystkie informacje, w miarę możliwości eliminuje błędy, rozpoznaje po oznaczeniach literowych, czy wiadomość pochodzi od właściwej stacji i czy należy do odpowiedniej kategorii, po czym drukuje treść wiadomości.

NMEA 0183 lub NMEA 2000 (krótko nazywany również NMEA) – opublikowany przez National Marine Electronics Association protokół komunikacji między morskimi urządzeniami elektronicznymi. Ma on powszechne zastosowanie w elektronice nawigacji morskiej oraz urządzeniach GPS. Dane są transmitowane w postaci „zdań” zapisanych kodem składającym się z liter i cyfr. Wyobraź sobie krasnoludki biegające z wózkami sklepowymi po sieci łączącej Twoje urządzenia jachtowe: chartplotter, GPS, AIS i autopilota rumplowego. Każdy krasnoludek gdy przybiega do urządzenia pyta: masz coś dla mnie? I ewentualnie odbiera kopertę z krótką depeszą (maksimum 82 znaki). Teraz każdy zainteresowany zagląda do mijającego go koszyka i jeśli depesza dotyczy jego, to wyciąga ją od krasnoludka. Ewentualnie wrzuca mu odpowiedź. Przykładowo dialog może wyglądać tak:

 

1.                  Pyta chartplotter: ty, GPS, co leży na Twoim elektronicznym kompasie?

2.                  GPS odpowiada: 227 st.

3.                  Na to chartplotter (rozkazująco) do autopilota: ty koleś, daj dwa rumby w lewo – zszedłeś z kursu!

4.                  Z boku się wtrąca AIS: hej, koledzy! Na kursie zbieżnym prom. Kurs 221, prędkość 8 kn. Uważajcie na niego!

5.                  Chartplotter traktuje to poważnie i natychmiast namaluje na mapie trójkącik obrazujący prom – teraz będzie go już śledził z uporem buldoga. itd. – pogawędka trwa non-stop, póki nie odetniesz zasilania.

 

Po tych krótkich wyjaśnieniach rozważmy trzy różne strategie zestawienia systemu nawigacji na małej łódce.

 

Kryteria wyboru – kierunki i priorytety

Brzydzę się elektroniką i elektryką – pachnie ona dla mnie piekielną siarką. Większość takich urządzeń uwzięła się na mnie i regularnie robi mi na złość

Nie jestem fanem elektroniki i komputerów. Ale radzę sobie z nimi. Jak nie – to wiem gdzie szukać pomocy i zwykle umiem z niej skorzystać

Elektroniczne gadżety, w tym komputery są całkowicie oswojone i łaszą się do mnie – chociaż to nie mój zawód. Mam radość z eksperymentowania z nimi, która przekracza straty finansowe i emocjonalne związane z wpadkami

Chwilowo nie mam zbyt dużo pieniędzy i muszę osiągnąć maksimum funkcjonalności przy minimum kosztów.

Mogę wydać na to nie więcej niż 0,5-2 tys. zł.

Jeśli zupełnie nie masz pieniędzy kup naręcznego, wodoodpornego GPS’a dla narciarzy + głośny budzik elektroniczny. Ewentualnie kup ręczny, używamy GPS – najlepiej z ekranem monochromatycznym. Jeśli jesteś blisko górnej granicy – kup GPS z mapą morską (1.3-2 tys. zł)

Kup używanego smartfona uznanej marki z GPS’em + ładowarkę samochodową. Pozyskaj z internetu darmowe mapy (zwykle rastrowe) i stwórz krąg przyjaciół, z którymi będziesz się nimi wymieniał. Gdy posuniesz się w inwestycjach dalej, to będzie Twój backup.

Kup używany komputer wojskowy typu CF18 (0,7-1,2 tys. zł). Dokup odbiornik GPS ze złączem USB.  Ściągnij darmowy program nawigacyjny – źródło OpenCPN. Poszukaj darmowych map. Musisz się liczyć z dużą pracą ich przygotowania – to żmudne – ale nie trudne.

Główne wydatki w podstawową funkcjonalność jachtu już za mną. Żegluje szczęśliwie i z pewnym trudem wydam 4-6 tys. zł

Kup używany chartplotter najlepiej z mapą Bałtyku (będzie istotnie taniej). Chartplotter musi mieć ekran  8” to optimum – większe będą już droższe. Jeśli nie masz jeszcze radia – kup UKF’kę stacjonarną z wbudowanym transponderem AIS i własnym wyświetlaczem.

Kup na wyprzedaży chartplotter z ekranem 10” i wejściem uniwersalnym NMEA. Idealnie, aby miał też obsługę AIS i dedykowanego radaru. Kup do niego mapę oraz odbiornik AIS typu black-box z interfejsem NMEA (i własną anteną – inne rozwiązania są za bardzo kłopotliwe). Połącz AIS z chartplotterem. Ale nie dodawaj już więcej urządzeń do systemu. Przy pewnej determinacji w cenie do 6 tys. zł kupisz chartplotter zintegrowany z radarem. AIS zostaw wtedy jako przyszłą inwestycję

Kup używany komputer wojskowy typu CF-18 (29, 30). Ewentualnie wymień dysk twardy na nowy. Kup mapy.. Kup AIS (black-box) – aktywny (w zależności ile będziesz miał pieniędzy). Jeśli zostało Ci jeszcze 300-500 zł kup na złomie wodoodporny monitor 8-10” z wejściem D-sub oraz gumową, wodoodporną klawiaturę (do umieszczenia w kokpicie).

Zintegruj wszystko po NMEA. Jeśli jeszcze masz pieniądze to kup odbiornik pogodowy (NAVTEX) bez wyświetlacza, z interfejsem do PC. Ściągnij darmowe oprogramowanie do jego obsługi

Moim priorytetem jest funkcjonalność i wygoda używania elektroniki. Nie szastam pieniędzmi, ale rozłożony na 2-3 sezony wydatek kilkunastu tysięcy byłby do zaakceptowania

Zleć wykonanie dla Ciebie instalacji wokół wybranego chartplottera (10-12” ale nie więcej). Zintegruj z nim radar oraz aktywny transponder AIS. Podłącz autopilota. Jeśli zostaną Ci pieniądze dodaj aktywny system MOB

Dodaj brakujący element (AIS lub radar). Rozważ zakup odbiornika pogodowego lub droższego oprogramowania do planowania tras (z uwzględnieniem prądów i pływów) – o ile chartplotter pozwoli na jego instalację (upgrade)

Kup od hobbysty sprawdzony radar z interfejsem do PC – będzie tani, ale licz się z pewną pracą związaną z jego integracją z resztą oprogramowania. Napisanie kilkuset linii kodu może być konieczne. Kup zapasowy komputer identycznego typu i dbaj o to, aby była na nim lustrzana konfiguracja jak na jednostce głównej. Kup małą drukarkę atramentową i zapas papieru fotograficznego.

 

 

Oto nasze rady, jak stopniowo inwestować w system elektronicznej nawigacji.

Krok 1 – ręczny GPS

Najtańszą opcją jest kupno GPS’a naręcznego dla narciarzy lub rowerzystów. Kosztuje około 200-300 zł. Jest odporny na wilgoć (i krótkie zalanie). Masz go stale na prawym ręku – trudno go na łódce uszkodzić nawet w ekstremalnych warunkach. W środku znajdziesz szybki odczyt pozycji, kierunku (kompas elektroniczny), przebyty dystans i prędkość chwilową (czasem średnią) – raczej w kilometrach niż w węzłach.

Opcja nieco droższa (około 500-700zł): kup najtańszy GPS ręczny dobrej firmy (Garmin, Magellan). Może być starszy nieużywany model – lub nowszy, używany. To są urządzenia, które się praktycznie nie psują.

Monochromatyczny ekran, wodoodporność minimum IP65 oraz funkcję nawigowania do punktów (way points), funkcje powrotu do punktu wyjścia, prędkości + inne użyteczne funkcje (np. wschody i zachody słońca).

Jak się nimi posługiwać? Jak elektronicznym sekstansem. Ma Ci podać pozycję – tylko tyle i aż tyle. Na stole nawigacyjnym masz rozłożoną mapę papierową (zawsze). Wytyczasz na niej kurs, wyznaczając kolejne punkty – tak, aby przy zadanej prędkości odległość między nimi wynosiła 1 godzinę drogi, a na otwartej wodzie – maksimum 3 (do ich odkładania używasz cyrkla nawigacyjnego (skoczka) o rozwarciu odpowiadającym przyjętemu interwałowi). Odczytujesz z mapy ich położenie i punkty wprowadzasz do GPS’a. Uruchamiasz go w uchwycie koło kompasu (albo na szyi – to nie jest aż tak wygodne jak myślisz) – i w drogę. Gdy po godzinie (lub trzech) zadzwoni budzik spisujesz na mapę faktyczną pozycję i nastawiasz alarm na czas następnego zapisu. W pobliżu podejścia do portu punkty muszą być zagęszczone. Ten sposób jest prosty i łączy dobrą, starą praktykę morską z zaletami tego urządzenia. Jak to opanujesz – zacznij ćwiczenie człowiek za burtą z użyciem przycisku MBO oraz spróbuj poznać charakterystyki Twojej łódki na różnych kursach i przy różnych siłach wiatru. Za chwilę wyćwiczona intuicja pozwoli Ci znacznie lepiej planować Twoje trasy uwzględniając indywidualną charakterystykę łódki.

Krok 2 – nasza pierwsza mapa elektroniczna

Pozostajesz przy urządzeniu ręcznym (koncepcyjnie), ale jest to urządzenie wyposażone w mapę elektroniczną. Najbardziej uniwersalnym i najtańszym urządzeniem będzie smartfon lub tablet z zainstalowaną bezpłatną mapą elektroniczną i oprogramowaniem do jej obsługi. Smartfon jest też urządzeniem najbardziej podatnym na uszkodzenia. Ile będzie żył, nie wiadomo. Ale znacznie poprawisz jego żywotność, jeśli zapewnisz mu ochronę przed wilgocią przy pomocy standardowego AquaPacka. Przekładasz go na ładowanie do zamkniętego pudełka z żelem silikonowym w środku, do wnętrza którego wchodzi uszczelniony kabel ładowarki. To wydłuży czas odroczenia wyroku.

Główne funkcje które znajdziesz w oprogramowaniu obsługującym mapę elektroniczną, to:

1.        Pokazywanie aktualnego kursu (course, COG) – czyli kierunku w którym porusza się Twój jacht wyrażony w stopniach od kierunku północnego. Uważaj – to jest to kurs „nad dnem”, więc przeważnie zauważysz różnicę w stosunku do kursu kompasowego trzymanego przez sternika (pomyśl dlaczego?).

2.        Pokazywanie azymutu (bearing, BRG) – czyli kursu od aktualnej pozycji do wybranego punktu (np. pokazanej na mapie pławy, stawy lub namiernika).

3.        Wyznaczanie aktualnej pozycji – uważaj na to, aby w parametrach GPS ustawić właściwy system współrzędnych (domyślnie WGS 84)

4.        Wyznaczanie prędkości przesuwania się jednostki nad dnem (niezależnie od prądu i dryfu (speed over ground, SOG). Użyteczna uwaga: wyrób sobie nawyk stałego porównywania tej wartości z odczytem logu wiatraczkowego. W ten sposób w Twojej głowie (i notatkach) zaczną się rysować mapy lokalnych prądów.

5.        Prędkość do celu, czyli prędkość efektywna z jaką przybliżasz się do zadanego punktu (speed made good, SMG)

6.        Ustalanie punktów drogi (way points), którą planujesz – dzięki nim będziesz mógł sterować od punktu do punktu z zaplanowanej trasy. Musisz być jednak uważny – nigdy nie ustalaj punktu w miejscu gdzie na mapie masz naniesioną pozycję znaku nawigacyjnego – przy coraz lepszych pozycjonowaniach po prostu uderzysz w niego. Błąd szkolny, ale powszechny wśród początkujących nawigatorów elektronicznych.

7.        Ustalanie odległości od najbliższego punktu drogi DTW (distance to waypoint) – to pozwoli podjąć decyzję, czy zdążysz do końca dogotować zupę na danym halsie.

8.        Ustalanie odległości do końca zaplanowanej drogi DTA (distance to arrival) – na podstawie tej danej łatwo policzysz czy starczy Ci paliwa.

9.        Wyznaczanie czasu dotarcia do wyznaczonego celu przy zachowaniu aktualnej prędkości i kursu – czyli ETA (estimated time arrival). Pomnóż tę wartość przez 1.5, a potem zadzwoń do rodziny z informacją kiedy będziesz…

Czy to wszystko? Nie – ale na początek to Ci w zupełności wystarczy. Jeżeli jednak masz nieco więcej pieniędzy (razem 1500-2000), to kup dedykowany, ręczny GPS z właściwą, komercyjną mapą (zazwyczaj na karcie SD – podobnej do tej, jaką wkładasz do aparatu cyfrowego).

Przykładem może być Garmin GPS 76 C do którego kupujesz odpowiednią kartę z mapą morską (600-1400zł). Jeżeli jednak Twój budżet jest bardzo napięty, to upoluj to urządzenie za maks. 800 zł (nowe) i wgraj do niego wysokiej jakości darmową mapę Bałtyku autorstwa Krysi i Rafała Fittów – znajdziesz ją tutaj: http://fitt.tychy.pl/index.po.htm.

Jak praktycznie posługiwać się tymi maleństwami? Umieszczone nad stołem nawigacyjnym są bezużyteczne – to fakt, trudno jest na chybotliwej łódce wczytywać się w szczegóły znaczka pocztowego na ścianie, od którego może zależeć nasze życie. Połóżcie je na blacie – zaraz spadną i zostaną rozdeptane. Są dwa sensowne miejsca ich umieszczenia w wodoodpornych pokrowcach. Pierwsze na wewnętrznej stronie lewej ręki (dla urządzeń płaskich), drugie: w pozycji odwróconej na pasku spinającym sztormiak. Jest to zgodne z ogólną zasadą, którą propagujemy na SSI: wszystkie systemy muszą być na małym jachcie bałtyckim tak projektowane, żeby mogły być w pełni obsługiwane przez samotnego żeglarza. Tak umieszczone maleństwa będą użytecznym pilotem na krętym podejściu do zaciemnionego portu, z którym co chwila będzie można konsultować odkrywające się światła i mijane pławy.

Czy smartfon pracujący pod kontrolą systemu Android, z bezpłatną aplikacją lub dedykowany, przykładowy Garmin GPS 76 C starczą Ci na długo? Odpowiedź brzmi – żeby zacząć pływać, tak, żeby się rozwijać – nie. Dlaczego? Ponieważ zwłaszcza ten drugi jest układem zamkniętym i żaden z nich nie pozwoli Ci na pełen rozwój Twojego systemu nawigacji elektronicznej. Ale będą stanowiły doskonałe rozwiązanie zapasowe, przechowywane w metalowej puszcze wyłożonej gąbką (koniecznie z wyjętymi bateriami) dla ochrony przed skutkami uderzenia pioruna – kiedy możesz zostać pozbawiony całej elektroniki. Niestety licz się z tym, że jeśli uderzenie będzie blisko to elektronika zostanie uszkodzona – niezależnie od tego, czy urządzenie było włączone czy nie. Teraz czas na krok trzeci

 

Krok 3 – wybierasz serce systemu nawigacji elektronicznej

 

To jest moment na pierwszą decyzję strategiczną dotyczącą wyboru jednostki centralnej Twojego systemu. Przesłanki są proste. Jeśli odnalazłeś się w nagłówku drugiej kolumny naszej tabeli decyzyjnej – wybierz zdecydowanie chartplotter (jak go wybrać – za chwilę). Jeżeli opis Twoich kwalifikacji i zainteresowań odpowiada skrajnej prawej kolumnie – sercem systemu uczyń wojskowy laptop pracujący pod kontrolą systemu Windows. Jeżeli odnalazłeś się w środkowej kolumnie musisz zadecydować, czy aktualnym priorytetem jest łatwość i prostota zbudowania skromniejszego zestawu, czy jego większa elastyczność w przyszłości. To pierwsze? Wybierz chartplotter. To drugie – kup określony komputer PC.

Zacznijmy od chartplottera. Jak go kupić? Jako przykład do analizy wybraliśmy dla Ciebie kilka rozwiązań firmy Standard Horizon. Taką samą analizę możesz powtórzyć sam, dla każdego innego dostawcy.

————————————————-

Ciąg dalszy nastąpi (wkrótce)

 

Za zgodą: www.kulinski.navsim.pl/ 

Komentarze