A műholdiránytű felszerelési helyére vonatkozó követelmények

Szinte minden új építésnél vagy átszerelésnél megtörténik egy pillanat. Aműholdas iránytűdobozában érkezik. A telepítőcsapat megnézi a kézikönyvben javasolt felszerelési helyet, majd megnézi a tényleges edényt, és elkezdődik a beszélgetés. "Tehetnénk inkább ide? Könnyebb vezetni a kábelt."

Ezt a kérdést azért teszik fel, mert senki sem akar kétszer felmászni az árbocra. Senki sem akar egyedi konzolt gyártani, ha a kormányház tetején egy lapos pont van. És aműholdas iránytűvalószínűleg így is működni fog. Valószínűleg.

De a "valószínűleg" nem specifikáció. Egy olyan hajón pedig, amely a radarfedés, az autopilóta kormányzás és a dinamikus pozicionálás irányadataitól függ, a rögzítési hely határozza meg, hogy az iránytű teljesíti-e a névleges teljesítményét, vagy sodródás, lemorzsolódás és frusztráció forrásává válik.

Saját magunk tervezzük és gyártjukműholdas iránytűk-multi-GNSS irányérzékelők, amelyek nyomon követik a GPS-t, a GLONASS-t, a Galileót és a BeiDou-t. Láttunk olyan telepítéseket, amelyek évek óta hibátlanul működtek, és olyan telepítéseket, amelyek soha nem telepedtek le. A különbség szinte mindig ott volt, ahol az egység fel volt szerelve.

Az égbolt nézet követelménye, amely kiküszöböli a legtöbb helyet

Nyissa meg bármelyikműholdas iránytűtelepítési kézikönyv, és az első követelmény mindig ugyanaz. Tiszta, akadálytalan kilátás az égre. Egyes gyártók a zenittől ±85 fokot adnak meg. Mások azt mondják, hogy a készülék felett öt foknál magasabban ne legyenek tárgyak. Az elv ugyanaz: az antennának látnia kell a műholdakat a teljes égboltkupolán.

Ezzel meglepően sok kényelmesnek tűnő helyszínt küszöböl ki. Szerelje fel a radarív alá? Zárolt. Szerelje fel a kormányállás oldalára? A fél égig árnyékolva. Szerelje fel az árboc mögé? Az árboc a hajó irányával együtt forgó árnyékot vet, ami azt jelenti, hogy az iránytű pontosan a legrosszabb pillanatban veszíti el a műholdakat,{3}}amikor Ön fordul.

A legtöbb gyártó ajánlása egyértelmű: az antennát minden más felépítmény fölé helyezze. Magasabb, mint a hajó legmagasabb fémtárgya. Ez nem csak a jobb rálátásról szól. Arról van szó, hogy bármerre is mutasson a hajó, az antenna mindig látja a műholdakat.

Az interferencia probléma, amelyet figyelmen kívül hagynak

A GNSS jelek piwattban mért teljesítményszinttel érkeznek az antennához. Ez hihetetlenül gyenge. A közelben sugárzó VHF-rádió eláraszthatja a vevő elülső részét. Egy radarszkenner söpör végig a GNSS áramkörén. Egy Inmarsat terminál, egy cellaerősítő vagy akár egy rosszul árnyékolt motor generátor elegendő zajt kelthet ahhoz, hogy rontja a haladási megoldást.

A számok gyártónként változnak, de az útmutatás következetes. Szerelje fel az egységet legalább három méterre a jeladó eszközöktől. Tartsa távol a VHF-rádióantennáktól-általában legalább egy métert írnak elő. Ha van radar, szerelje fel az iránytűt a radar sugárútja fölé, vagy szükség esetén az alá, de soha ne közvetlenül a sugárútba.

Az elektromágneses interferencia nem mindig nyilvánvaló. A kommunikációban jól működő adó még mindig elegendő energiát sugározhat a harmonikusokra ahhoz, hogy befolyásolja az érzékeny GNSS-vevőt. Az egyetlen megbízható megközelítés a fizikai elkülönítés fenntartása. Ha nem tudja mozgatni az iránytűt, szükség lehet szűrésre vagy árnyékolásra. De ez egy megoldás, nem megoldás.

A mágneses iránytű biztonságos távolsága

Ez meglepi az embereket.Műholdas iránytűnem használ mágneses érzékelőket az elsődleges irány meghatározásához-GNSS vivőfázis méréseket használ. De sok műhold iránytű tartalmaz egy belső mágneses iránytűt tartalékként arra az esetre, ha a GNSS jelek átmenetileg blokkolva vannak.

Ez a tartalék magnetométer érzékeny a mágneses mezőkre. Szerelje fel a műholdas iránytűt túl közel a hajó mágneses kormányiránytűjéhez, és ezzel két problémát okoz. Először is a sműhold iránytűA belső magnetométer működését megzavarhatja a mágneses iránytű saját tere. Másodszor, a műholdas iránytű maga is tartalmaz elektronikát, amely hatással lehet a mágneses iránytűre, ha az iránytű biztonságos távolságán belül van felszerelve.

A biztonságos távolság termékenként eltérő. Egyes gyártók egy métert adnak meg a mágneses kormányiránytűtől. Mások azt javasolják, hogy az állandó telepítés előtt teszteljék a helyet egy kézi iránytűvel. A lényeg az, hogy a „műhold” nem azt jelenti, hogy „immunis a mágneses megfontolásokra”. Ha az egység mágneses tartalékkal rendelkezik, a rögzítési hely számít.

Dinamikus mágneses interferencia: A rejtett bűnös

Az állandó mágnesekből származó statikus mágneses mező egy dolog. A nagyáramú vezetékekből és a nagy motorokból származó dinamikus mágneses interferencia egy másik dolog. A különbség azért fontos, mert a dinamikus interferencia a hajó működésével együtt változik. Kapcsolja be az orrtolót, és a nagyáramú kábelekből származó mágneses mező eltolódik. Kapcsolja be a főmotort, és a generátor zajt bocsát ki.

A gyártók útmutatása szerint az egységet legalább 10 cm távolságra kell felszerelni a dinamikus mágneses interferencia forrásaitól, lehetőleg amennyire csak lehetséges. Ez a 10 centiméter a minimum. A gyakorlatban minél távolabb, annál jobb.

Ez különösen fontos azokon a hajókon, ahol szűk a hely. Lehet, hogy a kormányállás tetején már fel van szerelve egy radarszkenner, egy VHF antenna, egy keresőlámpa és egy AIS antenna. Műholdas iránytű hozzáadása azt jelenti, hogy olyan helyet kell találni, amelyen mindegyik nem található. Ezért gyakran a hajó legmagasabb pontja az egyetlen életképes hely,{3}}nem azért, mert kényelmes, hanem azért, mert ez az egyetlen hely, amely egyszerre teljesíti az összes elválasztási követelményt.

Rezgés és hőmérséklet: A hosszú távú{0}}gyilkosok

A műholdas iránytűk érzékeny elektronikát és sok esetben kvarcoszcillátorokat tartalmaznak, amelyek fenntartják a vivőfázis mérésének időzítését. A túlzott vibráció idővel rontja a teljesítményt. Az oszcillátor sodródik. A fázismérés zajosabbá válik. A fejléc megoldás leromlik.

Rossz ötlet az egységet egy vékony fémlemezre szerelni, amely rezonál a motor rezgésével. Ugyanilyen problémás az olyan szerkezetre való felszerelése, amely az edény mozgásával együtt hajlik. A rögzítési felületnek merevnek és stabilnak kell lennie.

A hőmérséklet egy másik tényező. Az egységet olyan helyre kell telepíteni, amely nem haladja meg a névleges hőmérsékleti tartományát, minimális hőmérséklet-ingadozás mellett. Ez azt jelenti, hogy kerülni kell a motor kipufogógázai, kazán felvételei vagy más hőforrások közelében lévő helyeket. Az árbocra erősített műholdas iránytű közvetlen napfényben felforrósodik. Ez várható. De ha ugyanarra a helyre sugárzó hőt is kap egy kipufogócső, a hőmérséklet meghaladhatja az egység működési határait.

Igazítás: Az, akit figyelmen kívül hagynak

A hely kiválasztása után az egységet az ér középvonalához kell igazítani. Az egységen lévő előremenetjelzőnek pontosan a menetirányba kell mutatnia. Az egységnek vízszintesnek kell lennie úgy, hogy az X-tengely előre, a Z-tengely pedig lefelé mutasson.

Ez nyilvánvalóan hangzik. De láttunk olyan berendezéseket, ahol az iránytű enyhe eltolással volt felszerelve, mert a konzol nem volt tökéletesen igazítva, vagy ahol az egység vízszintes volt, de magának a hajónak volt egy állandó díszítése, amellyel a telepítő nem vett figyelembe.

Az igazítási hiba címeltolássá válik. Az egy-fokos szerelési hiba azt jelenti, hogy a robotpilóta a teljes út során egy fokkal eltér az iránytól. Ez nem egy szoftveresen kalibrálható drift. Ez egy fizikai eltolódás, amely mechanikai korrekciót igényel.

A telepítés gyakorlati valósága

Ideális szerelési helyegy műholdas iránytűa hajó legmagasabb pontja, tiszta, 360- fokos kilátással az égboltra, legalább három méterre bármely adóantennától, legalább egy méterre a mágneses iránytűtől, távol a nagyáramú vezetékektől és nagy motoroktól, merev felületen, az üzemi hőmérsékleti tartományon belül, és pontosan a középvonalhoz igazítva.

Ez a hely bizonyos hajókon létezik. Másoknál nem. Ha nem, a telepítés kompromisszumok sorozatává válik. Kompromisszumot köt az égbolttal, hogy elkerülje a zavarást. A merevebb rögzítési felület érdekében kompromisszumot köt az elválasztással kapcsolatban. A rövidebb kábelfutás érdekében kompromisszumot köt a hőmérséklettel.

A jó és a rossz telepítés között nem az a különbség, hogy minden ideális feltétel teljesül. Az, hogy a kompromisszumokat megértik-e és elszámolják-e. Ha az égbolt nézete részben blokkolva van, bizonyos kanyarokban az irány lecsökkenhet. Ha az egység három méternél közelebb van egy adóhoz, akkor a fejléc kieshet, amikor az adót bebillentyűzzük. Ha a beállítás fél fokkal elcsúszik, az autopilot állandó torzítással fog kormányozni.

Miért építjük a sajátunkat

Mi tervezünkműhold iránytűinkmert túl sok olyan telepítést láttunk, ahol a szerelési helyet nem a teljesítmény, hanem a kényelem miatt választották. Láttunk egységet a kormányállás tetejére szerelve, közvetlenül egy radarszkenner alatt. Láttunk már VHF antennák mellé szerelt egységeket. Láttunk már vékony alumíniumlemezekre szerelt egységeket, amelyek minden hullámra rezegtek.

Amikor építkezünkegy műholdas iránytű, úgy tervezzük, hogy a lehető legtoleránsabb legyen a tökéletlen telepítésekkel szemben. Beleértjük az interferencia elutasítását. Széles hőmérsékleti tartományra tervezzük. Beépítjük a rezgéscsillapítást. De semmiféle mérnöki tudás nem képes legyőzni az alapvetően rossz szerelési helyet.

A szerelési útmutatóban megtudhatja, hová kell elhelyezni az egységet. Az edény megmondja, hová helyezheti el. A készség abban rejlik, hogy megtaláljuk a két halmaz metszéspontját. És ha ez a kereszteződés üres, az egyetlen őszinte válasz az, hogy módosítsuk a hajót, vagy válasszunk egy másik helyet. Mert a „valószínűleg” nem specifikáció, és a címszó sem olyan, amit kitalálni szeretne.