IT техническая сторона яхтинга

в 5:04, , рубрики: AIS, gps, Olimex, автопилот яхты, анемометр, Геоинформационные сервисы, планшеты, радар, транспорт, яхтинг

В статье про Испанию я упомянул про электронно-навигационное оснащение яхты для морского перехода. Один из читателей сказал: "очень интересно как это всё делается по серьёзному, для хождения по морю".

Попробую рассказать какое электрооборудование было на моей яхте и как оно подключалось. Основная идея яхты, на мой взгляд, это максимум современных технологий которые необходимы для выживания в стихии природы. Такой стихией является шторм, сильный ветер, дождь, холод, влажность либо все это вместе взятое. Поэтому яхта снаружи должна быть достаточно грубая и крепкая, чтоб устоять перед стихией, а внутри комфортная для нахождения человека и управления и принятия правильных решений во время испытаний природой.

IT техническая сторона яхтинга - 1

На этом фото виден топ мачты. До того как мачту устанавливают на яхту, которая, как правило уже спущена на воду, на земле на мачту и внутрь мачты устанавливают все необходимое.

Внутри мачты обычно проходит кабели питания ходовых огней на топе мачты и якорного сигнала, в случае установки VHF антены — антенный кабель, кабель от метеостанции. На моей мачте были только сигнальный и ходовой огонь, а антенны VHF и GPS были расположены на релингах на корме яхты. Так же на мачты устанавливают активные радарные отражатели и сами радарные антенны с соответствующими кабелями внутри мачты.

Электрическая система питания

Над спрей-худом (минитентом над входом в рубку) или на кормовой надстройке чаще всего располагают солнечные панели.

В рундуках на корме под сидениями в кокпите находятся аккумуляторы. В последнее время среди яхтсменов популярны авиационные Литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LiFePO4, LFP). Они очень емкие и лёгкие. Соответственно есть контроллер солнечных панелей и контроллер зарядки батарей. Так же есть инвертор с 12 вольт бортовой сети питания до 9 вольт для подключения лаптопа и разъёмы прикуривателей как в автомобиле.

Имеется встроенная система берегового питания на 220 вольт. Состоит из термо-предохранителей, обычных розеток, и удлинителей с универсальными вилками двух типов, которые наиболее популярны на колонках подключения яхты к сети питания в марине (на стоянке). Имеется обычное электрическое зарядное устройство аккумуляторов от сети берегового питания.

На стационарном дизельном двигателе, как правило, установлен электрогенератор. На старых моделях двигателя он совмещен конструктивно с электро-стартером двигателя.

Иногда на яхтах устанавливают ветрогенераторы на случай облачности (солнечные панели в такую погоду неэффективны) или отсутствия, либо поломки дизель-генератора.

Инструменты помогающие навигации

Наиболее важный инструмент для шкипера это эхолот. Это прибор в режиме реального времени показывает на жидкокристаллическом экране реальное расстояние от фальшкиля яхты до дна.

Доплеровский гидроакустический лаг или эхолот переднего обзора может выводить на экран не только абсолютную скорость лодки относительно грунта, но и особенности рельефа перед носом яхты. Этот прибор есть далеко не на всех яхтах. В частности он может показывать рыб, дельфинов и китов непосредственно под яхтой на экране монитора.

На старых яхтах обычно стоит электромеханический лаг. Фактически просто крыльчатка, обороты которой считают с помощью электромагнитного сенсора.

Имеется магнитный компас с электрической подсветкой.

Погодная станция, включающая в себя анемометр для измерения скорости ветра. Станция позволяет записывать и направления ветра в данный момент, давление воздуха.

Есть еще инструмент аварийной навигации по звёздам — секстан. Но им сейчас умеют пользоваться малое количество яхстменов. Так как этот прибор с успехом заменил GPS приёмник. И вместо аварийного секстана берут запасной ручной GPS на батарейках. Для лаптопа потребуется USB GPS. GPS на яхте много не бывает :-)

Радар — прибор показывающий препятствия в радиусе несколько тысяч метров, но вовремя непогоды с дождем его видимость оставляет желать лучшего. Так же он не видит встречных судов за скалой или мысом.

Всё чаше на море люди используют AIS. Автоматическая идентификационная система, это цифровой прибор, который по радиоканалу осуществляет обмен координатами и курсами судов оказавшихся в радиусе 3-4 миль, в зависимости от мощности передатчиков. Этот прибор лишён недостатков радара, но только в случае если все встречные лодки оборудованы аналогичным прибором. Что бывает далеко не всегда. Так же капитан может обесточить этот прибор.

Espot и EPIRB (Emergency Position Indicating Radio Beacon) как и спутниковый телефон позволяют передавать через спутники вдали от берега информацию о положении яхты в центр спасения либо просто в интернет сервис местоположения яхты.

И наконец очень эффективное средство получения координат и прогноза погоды в океане — VHF радиостанция. Надо дождаться появления в области видимости проходящего судна и запросить через рацию необходимую информацию. Обычно это прогноз погоды на ближайшее время и текущая координата.

Об экстремальных ситуациях

В случае отсутствия и поломки судового хронометра можно запросить по рации ещё и точное время. Но при наличии заряженного современного мобильного телефона, такой потребности уже почти ни у кого не осталось.

Пару слов о судовом хронометре. Обычно это часы механические или кварцевые с точным ходом помещенные в водонепроницаемый контейнер из стекла и меди. Все это рассчитано на случай временного нахождения прибора в воде, если, не дай бог, яхта перевернется полностью вокруг своей продольной оси (оверкиль). Во время оверкиля современные яхты, как правило теряют мачту.

Наиболее легкая ситуация с потерей остойчивости яхты это брочинг. Когда казалось бы яхта под воздействием волн и ветра совсем положила мачту на воду, но все таки за счет балласта и баланса сил встаёт на ровный киль.

Мне нравится все в картплотерах за 2000 евро, кроме цены. Если не брать во внимание дорогие устройства, то есть примерно пара вариантов как оснастить лодку аналогично, но дешевле.

Вариант первый — купить подержаный водонепроницаемый и защищенный Panasonic Toughpad FZ-M1 или подобный планшет. Видеообзор. И поставить на этот планшет яхтенную навигационную OSS программу OpenCPN и немного старые электронные морские карты. Либо, что предпочтительнее, купить легально новые карты того региона, где вы совершаете переход. Впрочем карты всего мира но 10 ти летнего возраста так же полезно иметь под рукой. Основная информация там по прежнему осталась актуальной для навигации.

Есть еще более не дорогой вариант. Новый Райсбери Пай 4 с OpenCPN в водо и пыле непроницаемом корпусе (или этом подороже но радиатор, аккумулятор и промокашку для адсорбции конденсата всё равно придеться добавить.) — 100 евро (или Олимекс, он имеет гнездо для подключения аккумулятора или Orange — очень дешёвый).

Такой же защищенный (IP65 / NEMA4) монитор 200 евро (Можно собрать монитор с тачем, который работает при наличии воды на поверхности экрана за 145 евро + держали и герметик водонепроницаемый). Кабели и разъемы защищенные от воды из Китая — 30 евро.

Прогноз актуальной погоды на 3 дня вперед OpenCPN, при наличии установленного плугина и подключения к Интренету через WiFi может скачать с сервера погоды. Важно это делать до выхода и только исходя из прогноза погоды и других факторов (готовность судна и экипажа) принимать решения о выходе яхты в море. От этого решения с учётом всех факторов зависит безопасность яхты в океане.

Так же можно построить не дорогой AIS приемник, на основе модуля приёма цифрового телевидения за 20 евро (называемые «донглами», «свистками» habr.com/post/149702 habr.com/post/373465 ), но чувствительность такого устройства и надёжность будет сомнительными. Лучше приобрести специализированное устройство.

Подключение инструментов к нашему навигационному устройству

IT техническая сторона яхтинга - 2

Это типичная схема подключения эхолота Гармин (или любого "медленного" инструмента) к системе навигации. Понятно что вместо DB-9 используют USB cp2102 адаптер. Обрашаю ваше внимание что все кабели и разъёмы должны быть водонепроницаемые.

Простой электрический автопилот

IT техническая сторона яхтинга - 3

Это устройство можно подключить напрямую к OpenCPN, как любой другой яхтенный инструмент. И оно будет держать курс строго по вашей прокладке. Но необходимо будет следить за изменением ветра.

В случае смены ветра, вас предупредит погодная станция как будильник и надо будет перенастроить паруса на другой галс.

От одной современной аккумуляторной батареи заряженной в течении солнечного дня от 2 солнечных панелей это устройство будет работать примерно 8 часов. Что даст вам шанс выспаться. В шторм устройство такого класса к сожалению не достаточно сильное для контроля яхты. Поэтому вам потребуется напарник, либо надо ставить более мощное гидравлическое устройство. Как вариант поставить механическое ветро-подруливающее устройство.

Микроволновка

Это очень полезное на яхте устройство. Дело в том, что во время грозы можно спрятать в микроволновку всю чувствительную электронику (планшет, мобильные телефоны, лаптоп). Что гарантирует сохранность ваших навигационных устройств на случай прямого попадания молнии в мачту и разряда электрического тока через корпус яхты.

Кроме того в марине, на стоянке, подключив СВЧ печь к сети 220 вольт, можно готовить еду и быстро размораживать продукты.

Автор: Игнат Игнатов

Источник


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js