Zahtjevi za mjesto postavljanja satelitskog kompasa

Postoji trenutak koji se događa pri gotovo svakoj novogradnji ili remontu. Thesatelitski kompasstiže u svojoj kutiji. Instalaterski tim gleda mjesto montaže predloženo u priručniku, zatim gleda stvarnu posudu, a zatim započinje razgovor. "Možemo li ga staviti ovdje umjesto toga? Lakše je provesti kabel."

To se pitanje postavlja jer se nitko ne želi dvaput popeti na jarbol. Nitko ne želi proizvoditi prilagođeni nosač ako je ravno mjesto na krovu kormilarnice upravo ondje. isatelitski kompasvjerojatno će svejedno raditi. Vjerojatno.

Ali "vjerojatno" nije specifikacija. A na plovilu koje ovisi o podacima o smjeru za radarsko preklapanje, upravljanje autopilotom i dinamičko pozicioniranje, mjesto ugradnje određuje hoće li kompas isporučiti svoje ocijenjene performanse ili će postati izvor zanošenja, ispadanja i frustracija.

Sami dizajniramo i proizvodimosatelitski kompasi-multi-GNSS senzori smjera koji prate GPS, GLONASS, Galileo i BeiDou. Vidjeli smo instalacije koje su besprijekorno radile godinama i instalacije koje se nikada nisu sasvim smirile. Razlika se gotovo uvijek vraćala na mjesto na kojem je jedinica montirana.

Zahtjev za pogled na nebo koji eliminira većinu lokacija

Otvori bilo kojusatelitski kompaspriručnik za instalaciju, a prvi zahtjev uvijek je isti. Čist, neometan pogled na nebo. Neki proizvođači navode ±85 stupnjeva od zenita. Drugi kažu da nema objekata viših od pet stupnjeva iznad uređaja. Princip je identičan: antena mora vidjeti satelite preko cijele nebeske kupole.

To eliminira iznenađujući broj naizgled prikladnih lokacija. Montirati ispod radarskog luka? Blokiran. Postaviti ga na stranu kormilarnice? Zasjenjen do pola neba. Montirati iza jarbola? Jarbol baca sjenu koja se okreće s pravcem plovila, što znači da kompas gubi satelite točno u najgorem trenutku-kada se okrećete.

Preporuka većine proizvođača je jasna: postavite antenu iznad svih ostalih nadgradnja. Viši od najvišeg metalnog predmeta na plovilu. Ne radi se samo o boljem pogledu. Radi se o tome da antena uvijek ima satelite u vidnom polju, bez obzira na to na koju stranu je plovilo usmjereno.

Problem smetnji koji se zanemaruje

GNSS signali dolaze do antene s razinama snage mjerenim u pikovatima. To je nevjerojatno slabo. VHF radio koji emitira u blizini može zatrpati prednji kraj prijemnika. Radarski skener koji proleti može desenzibilizirati GNSS sklop. Inmarsat terminal, mobilni pojačivač ili čak loše zaštićeni alternator motora mogu unijeti dovoljno buke da pogorša rješenje smjera.

Brojevi se razlikuju ovisno o proizvođaču, ali smjernice su dosljedne. Postavite jedinicu najmanje tri metra od odašiljačkih uređaja. Držite ga podalje od VHF radio antena-obično se propisuje najmanje jedan metar. Ako je radar prisutan, postavite kompas iznad putanje radarskog snopa ili ispod njega ako je potrebno, ali nikada izravno na putanju.

Elektromagnetske smetnje nisu uvijek očite. Odašiljač koji dobro funkcionira za komunikaciju mogao bi ipak zračiti dovoljno energije na harmonicima da utječe na osjetljivi GNSS prijamnik. Jedini pouzdan pristup je održavanje fizičke odvojenosti. Ako ne možete pomaknuti kompas, možda ćete morati dodati filtriranje ili zaštitu. Ali to je zaobilazno rješenje, a ne rješenje.

Sigurna udaljenost magnetskog kompasa

Ovaj iznenađuje ljude.Satelitski kompasne koristi magnetske senzore za određivanje primarnog smjera-koristi mjerenja faze GNSS nositelja. Ali mnogi satelitski kompasi uključuju interni magnetski kompas kao rezervu u slučaju da su GNSS signali privremeno blokirani.

Taj rezervni magnetometar je osjetljiv na magnetska polja. Postavite satelitski kompas preblizu brodskom magnetskom kompasu i stvorit ćete dva problema. Prvo, ssatelitski kompasUnutrašnji magnetometar može biti poremećen vlastitim poljem magnetskog kompasa. Drugo, sam satelitski kompas sadrži elektroniku koja može utjecati na magnetski kompas ako se postavi unutar njegove-sigurne udaljenosti.

Sigurna udaljenost ovisi o proizvodu. Neki proizvođači određuju jedan metar od magnetskog kompasa za upravljanje. Drugi preporučuju testiranje lokacije ručnim kompasom prije trajne instalacije. Ključna stvar je da "satelit" ne znači "imun na magnetska razmatranja". Ako jedinica ima magnetsku rezervu, važno je mjesto ugradnje.

Dinamičke magnetske smetnje: Skriveni krivac

Statička magnetska polja od trajnih magneta jedna su stvar. Druga je dinamička magnetska interferencija od-ožičenja jake struje i velikih motora. Razlika je bitna jer se dinamičke smetnje mijenjaju s radom plovila. Uključite pramčani propeler i magnetsko polje iz kablova jake -struje se pomiče. Uključite glavni motor i alternator stvara buku.

Smjernice proizvođača su da se jedinica montira najmanje 10 centimetara od izvora dinamičkih magnetskih smetnji, a po mogućnosti što je dalje moguće. Ta brojka od 10 centimetara je minimum. U praksi, što dalje to bolje.

Ovo je posebno važno za plovila s malo prostora. Krov kormilarnice može imati već instaliran radarski skener, VHF antenu, reflektor i AIS antenu. Dodavanje satelitskog kompasa znači pronalaženje mjesta koje je slobodno od svih njih. Zbog toga je najviša točka na brodu često jedino održivo mjesto-ne zato što je prikladno, već zato što je to jedino mjesto koje istovremeno zadovoljava sve zahtjeve za razdvajanje.

Vibracije i temperatura: dugoročne-ubojice

Satelitski kompasi sadrže osjetljivu elektroniku i, u mnogim slučajevima, kvarcne oscilatore koji održavaju vrijeme za mjerenja faze nositelja. Prekomjerne vibracije s vremenom smanjuju performanse. Oscilator se pomiče. Mjerenja faza postaju bučnija. Rješenje naslova degradira.

Postavljanje jedinice na tanku metalnu ploču koja rezonira s vibracijama motora je loša ideja. Postavljanje na konstrukciju koja se savija s kretanjem plovila jednako je problematično. Montažna površina mora biti čvrsta i stabilna.

Temperatura je još jedan faktor. Jedinica mora biti instalirana u prostoru koji neće premašiti njezin nazivni raspon temperature, s minimalnim kolebanjima temperature. To znači izbjegavanje lokacija u blizini ispušnih cijevi motora, usisnih kotlova ili drugih izvora topline. Satelitski kompas postavljen na jarbol na izravnoj sunčevoj svjetlosti bit će vruć. To je očekivano. Ali ako isto mjesto također prima toplinu zračenja iz ispušnog dimnjaka, temperatura može premašiti radna ograničenja jedinice.

Usklađivanje: ono koje se zanemaruje

Nakon odabira mjesta, jedinica mora biti poravnata sa središnjom crtom plovila. Prednji pokazivač na jedinici mora točno pokazivati ​​u smjeru vožnje. Jedinica mora biti ravna, s X-osi usmjerenom prema naprijed, a Z-osi prema dolje.

Ovo zvuči očito. Ali vidjeli smo instalacije u kojima je kompas bio montiran s malim pomakom jer nosač nije bio savršeno poravnat, ili gdje je jedinica bila ravna, ali je sama posuda imala trajni trim koji instalater nije uzeo u obzir.

Pogreška poravnanja postaje pristranost smjera. Pogreška pri postavljanju od-stupnja znači da autopilot skreće s kursa za jedan stupanj tijekom cijelog putovanja. To nije pomak koji se može softverski kalibrirati. To je fizička neusklađenost koja zahtijeva mehaničku korekciju.

Praktična stvarnost instalacije

Idealno mjesto za montažusatelitski kompasje najviša točka na plovilu, s jasnim pogledom na nebo od 360-stupnjeva, najmanje tri metra od bilo koje odašiljačke antene, najmanje jedan metar od magnetskog kompasa, daleko od visokostrujnih žica i velikih motora, na čvrstoj površini, unutar raspona radne temperature i točno poravnato sa središnjom linijom.

To mjesto postoji na nekim plovilima. Na drugima ne. Kada se to ne dogodi, instalacija postaje niz kompromisa-. Pravite kompromis s pogledom na nebo kako biste pobjegli od smetnji. Pravite kompromis s odvajanjem kako biste dobili čvršću montažnu površinu. Pravite kompromis s temperaturom kako biste dobili kraći kabel.

Razlika između dobre i loše instalacije nije u tome jesu li zadovoljeni svi idealni uvjeti. Važno je hoće li se kompromisi razumjeti i uzeti u obzir. Ako je pogled na nebo djelomično blokiran, smjer se može pogoršati tijekom određenih skretanja. Ako je jedinica bliže od tri metra odašiljaču, smjer može ispasti kada se taj odašiljač pritisne. Ako je poravnanje pomaknuto za pola stupnja, autopilot će upravljati s trajnom pristranošću.

Zašto gradimo vlastite

Mi dizajniramonaši satelitski kompasijer smo vidjeli previše instalacija gdje je mjesto ugradnje odabrano zbog praktičnosti, a ne zbog performansi. Vidjeli smo jedinice postavljene na krov kormilarnice neposredno ispod radarskog skenera. Vidjeli smo jedinice montirane uz VHF antene. Vidjeli smo jedinice postavljene na tanke aluminijske ploče koje su vibrirale sa svakim valom.

Kada gradimosatelitski kompas, projektirali smo ga da bude što tolerantniji na nesavršene instalacije. Uključujemo odbijanje smetnji. Dizajniramo za širok raspon temperatura. Ugrađujemo prigušivanje vibracija. Ali nikakva količina inženjeringa ne može prevladati fundamentalno loše mjesto montaže.

Priručnik za instalaciju govori vam gdje postaviti jedinicu. Posuda vam govori gdje je zapravo možete staviti. Vještina je u pronalaženju presjeka ta dva skupa. A ako je to raskrižje prazno, jedini iskreni odgovor je modificirati plovilo ili izabrati drugo mjesto. Jer "vjerojatno" nije specifikacija, a naslov nije nešto o čemu želite nagađati.