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Hochpräzise GNSS-Integration für Raymarine-Autopiloten über NMEA 2000
Inhaltsverzeichnis
Eine mit einem Raymarine EV-100 Autopiloten ausgestattete Segelyacht wurde erfolgreich mit einem hochpräzisen GNSS-System aufgerüstet, das auf einem solchen basiert. ArduSimple Empfänger und CAN-Bus-Schnittstelle (NMEA 2000).
Das System ist derzeit an Bord installiert und in Betrieb. Es liefert GNSS-Positionsdaten direkt an das NMEA-2000-Netzwerk des Schiffes, wo sie vom Autopiloten, dem Navigationscomputer und dem bordeigenen Signal-K-Server genutzt werden.
Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung dieses Textes wird die endgültige mechanische Installation (Verkabelung und Gehäusefertigstellung) noch abgeschlossen, aber das System ist voll funktionsfähig und wird bereits unter realen maritimen Bedingungen eingesetzt.
Ziel: Hinzufügen einer hochpräzisen GNSS-Quelle zum Navigationssystem des Bootes
Das Boot verfügte bereits über ein vollständiges Navigationssystem. Es benutzte ein Raymarine EV-100 Autopilot mit hydraulischer Steuerung zur Kursregelung und einem AIS-Transponder zur Ortung von Schiffen in der Nähe und zur Sichtbarkeit für andere.
Die wichtigsten Anforderungen für das Upgrade waren:
- GNSS-Positionsgenauigkeit unter 2 Metern
- 10 Hz Aktualisierungsrate für flüssige Navigationsreaktion
- Direkte Kompatibilität mit NMEA 2000-Schiffsnetzwerken
- Verbesserte Redundanz unabhängiger GNSS-Quellen
Marine GNSS-Integration mittels GNSS-Karte und CAN-Bus-Plugin
Die abschließende Integration und die Tests bestätigten, dass das GNSS-System vom Raymarine EV-100 Autopiloten über das NMEA 2000-Netzwerk korrekt akzeptiert wurde und Folgendes umfasst:
- simpleGNSS – Basis-Starterset, eine Dualfrequenz-GPS-Platine (L1/L5).
- CANbus GNSS Master für NMEA 2000-Ausgabe.
- Vorhandene Schiffssensoren (AIS, Autopilot, VHF-GPS).
Die GNSS-Karte ist über ein direktes Kabel mit dem NMEA-2000-Netzwerk des Bootes verbunden. CANbus Das bedeutet, dass die Positionsdaten des GNSS-Empfängers direkt an das Schiffsnetzwerk gesendet werden und dort sofort dem Autopiloten und anderen Navigationssystemen zur Verfügung stehen. Diese direkte Verbindung erhöht die Zuverlässigkeit, da das System nicht auf zusätzliche Geräte oder im Hintergrund laufende Software angewiesen ist.
Der Aufbau erfolgte wie folgt: Benutzerhandbuch: CANBus GNSS MasterDie Anleitung war bei Installation und Konfiguration sehr hilfreich. Sie erklärt anschaulich, wie das Modul angeschlossen, die korrekten CAN-Einstellungen vorgenommen, der NMEA-2000-Ausgang konfiguriert und der GNSS-Empfänger für die Datenübertragung richtig eingestellt wird. Auch praktische Details wie Verkabelung, Terminierung, Nachrichtenauswahl und Firmware-Einrichtung wurden erläutert, was die Integration vereinfachte und Unsicherheiten bei der Inbetriebnahme reduzierte.
Der Raymarine-Autopilot hat den GNSS-Empfänger erfolgreich als gültige und zuverlässige Navigationsquelle im NMEA 2000-Netzwerk akzeptiert.
Ergebnisse: Verbesserte Autopilotleistung und Navigationszuverlässigkeit des Bootes
Nach dem Upgrade empfängt der Autopilot des Bootes Positionsdaten nun direkt von einem dedizierten, hochpräzisen GNSS-Empfänger über das NMEA-2000-Netzwerk. In der Praxis bedeutet dies, dass der Autopilot sanfter und gleichmäßiger reagiert, insbesondere bei niedriger Geschwindigkeit und bei konstantem Kurs. Der Skipper profitiert von einem stabileren Autopilotverhalten, einer präziseren Positionierung und einem einfacheren, zuverlässigeren Navigationssystem, dem er beim Segeln mehr vertrauen kann.
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