GPS integrado, GPS/brújula externa o brújula GNSS: ¿cuál debería elegir para su embarcación?

Un plotter moderno suele tener un receptor GPS integrado, pero no siempre indica la dirección a la que apunta la embarcación cuando la velocidad es baja o está parada. Para muchas embarcaciones, el receptor GPS integrado es más que suficiente, mientras que las instalaciones con radar, AIS y otras funciones avanzadas pueden beneficiarse de un sensor de rumbo independiente.

En este artículo comparamos tres soluciones diferentes:

• Receptor GNSS integrado, por ejemplo, en el Raymarine Axiom.
• Sensor externo de GNSS y rumbo, como el Raymarine AR200.
• Brújula GNSS profesional como la Hemisphere Vector V200

Analizamos las diferencias en cuanto a posición, rumbo, precisión, tiempo de puesta en marcha e instalación, y explicamos qué significan las especificaciones en la práctica.

GPS y GNSS: ¿cuál es la diferencia?

GPS es el sistema de posicionamiento estadounidense basado en satélites. GNSS es un nombre colectivo más amplio que engloba sistemas satelitales como GPS, GLONASS, Galileo y BeiDou.

Un receptor GNSS marino moderno puede recibir señales de múltiples sistemas satelitales. Esto le da al receptor acceso a más satélites, pero el rendimiento real aún se ve afectado por la ubicación de la antena, la visibilidad del cielo, las interferencias y las especificaciones del receptor.

En el lenguaje cotidiano, el GPS todavía se usa con frecuencia como término genérico, incluso cuando el producto es en realidad un receptor GNSS.

Nivel 1: GPS integrado en el plotter

Los plotters modernos como el Raymarine Axiom incorporan un receptor GNSS. Esto significa que puedes obtener la posición de tu embarcación en la carta náutica sin necesidad de instalar una antena GPS adicional.

Para muchas embarcaciones de recreo, esta es una solución sencilla y rentable.

Ventajas del GPS integrado

• No se necesita antena GPS independiente
• Menos componentes y cables
• Fácil instalación
• Menor costo total
• Precisión suficiente para la navegación recreativa normal.

Las especificaciones verificadas para la generación anterior de Raymarine Axiom indican compatibilidad con GPS, GLONASS y BeiDou, seguimiento de hasta 28 satélites y actualizaciones de posición a 10 Hz. La precisión de posicionamiento indicada es de 15 metros como máximo sin SBAS y de 5 metros como máximo con SBAS, en ambos casos con una precisión del 95 %. Las especificaciones exactas varían según el modelo y la generación.

Una vista despejada del cielo es crucial

El receptor GPS integrado solo funciona tan bien como lo permita su ubicación. Dado que la antena está dentro del plotter, la recepción se ve directamente afectada por la posición de la pantalla.

Las condiciones de recepción pueden deteriorarse si el plotter se encuentra en la siguiente ubicación:

• Dentro de una cabina de mando
• Bajo un techo rígido
• Debajo de un puente elevado
• Detrás de un cristal metalizado o muy tintado.
• Cerca de estructuras metálicas más grandes
• En un lugar donde gran parte del cielo está oscurecido

En una cabina abierta con buena visibilidad del cielo, la antena integrada suele funcionar en condiciones significativamente mejores que en una cabina cerrada.

Por lo tanto, no solo importa el receptor que uses. La ubicación de la antena y la buena visibilidad de los satélites también son muy importantes.

¿Cuánto tiempo se tarda en conseguir una posición después de empezar?

El hecho de que el plotter se haya puesto en marcha no significa automáticamente que el receptor GNSS ya haya establecido una posición estable.

El tiempo de arranque en frío indicado para el receptor Raymarine Axiom verificado es inferior a dos minutos. Un arranque en frío significa que el receptor necesita buscar satélites sin poder utilizar todos los datos guardados previamente.

La rapidez con la que se muestra la posición en la práctica se ve afectada, entre otras cosas, por:

• La vista hacia el cielo
• Ubicación de la antena
• Si se guarda la información del satélite
• ¿Cuánto tiempo lleva apagado el sistema?
• Si la embarcación se ha movido desde la última vez que se utilizó el receptor.

Tras una breve parada, se puede alcanzar la posición rápidamente, mientras que un arranque en frío o una instalación complicada pueden suponer una espera más prolongada.

Un sensor externo independiente puede tener mejores condiciones de recepción si se coloca, por ejemplo, en un techo rígido o un arco de radar con vista despejada al cielo. Sin embargo, esto no significa que un sensor externo siempre garantice una fijación de posición más rápida. El resultado depende de la instalación completa.

El GPS no muestra automáticamente hacia dónde apunta la embarcación.

Es importante distinguir entre rumbo sobre el terreno (COG) y rumbo de brújula (dirección).

El receptor GPS puede calcular el rumbo sobre el fondo (COG) comparando los cambios en la posición de la embarcación. Por lo tanto, el COG indica en qué dirección se mueve realmente la embarcación sobre la superficie terrestre.

La indicación de rumbo muestra hacia dónde apunta el arco.

Estos valores pueden diferir debido a:

• Viento de costado
• Actual
• Deriva
• Reversión
• Maniobra
• Velocidad muy baja

Cuando la embarcación está parada, no hay movimiento que el receptor GPS pueda utilizar para calcular un rumbo estable. Por lo tanto, el GPS integrado del plotter no sustituye a un sensor de rumbo preciso.

Se puede observar mediante:

• El símbolo del barco está girando o moviéndose erráticamente.
• La orientación con la cabeza hacia arriba se vuelve menos estable.
• La superposición del radar no se alinea correctamente cuando falta la dirección.
• La presentación de los objetivos circundantes se vuelve menos intuitiva.

Nivel 2: GPS/brújula externa – Raymarine AR200

El Raymarine AR200 combina un receptor GNSS con un sistema de referencia de actitud y rumbo (AHRS). El sensor proporciona información de posición, rumbo magnético, cabeceo y balanceo a los sistemas Raymarine Axiom compatibles.

Esto significa que el AR200 proporciona información que un receptor GPS estándar no puede ofrecer cuando la embarcación está parada.

La ubicación externa ofrece mejores opciones de instalación.

El AR200 cuenta con una antena GNSS interna, pero todo el sensor está montado externamente, lo que permite elegir una ubicación con una mejor vista del cielo que la que ofrece la ubicación del plotter.

Los lugares de montaje más comunes pueden ser:

• Techo rígido
• Arco de radar
• Arco Targa
• Otro espacio abierto con buena visibilidad satelital

La ubicación también debe elegirse teniendo en cuenta la brújula magnética del dispositivo. El sensor no debe instalarse cerca de equipos o cableado que generen interferencias magnéticas y, posteriormente, calibrarse.

Rumbo estable cuando la embarcación está parada.

La diferencia más importante entre el AR200 y un GPS convencional es el acceso a la función de rumbo.

El AR200 utiliza un sistema AHRS con acelerómetro, brújula magnética digital y giroscopio MEMS. La unidad proporciona datos de rumbo, cabeceo, balanceo y velocidad de giro con una frecuencia de actualización de 10 Hz. Raymarine indica una precisión estática de la brújula magnética de 1° RMS y una precisión dinámica de 3° RMS.

Esto permite que el sistema acceda a la dirección de la embarcación incluso cuando esta está parada o se mueve lentamente.

La información del encabezado es valiosa para:

• Orientación estable del gráfico
• Superposición de radar
• Realidad aumentada de ClearCruise
• Estabilización de vídeo
• Presentación de objetos AIS y cartas náuticas
• Funciones que requieren información de cabeceo y balanceo.

El AR200 está diseñado específicamente como un módulo de sensor y estabilización de vídeo para ClearCruise AR en plotters cartográficos Axiom compatibles. Junto con una cámara compatible, el sistema puede superponer objetos de navegación, objetivos AIS y balizas marítimas en la imagen de la cámara.

Datos técnicos Raymarine AR200

El Raymarine AR200 rastrea hasta 28 satélites y actualiza la posición GNSS a 10 Hz. La precisión de posicionamiento con SBAS es inferior a 5 metros en el 95 % de los casos. El arranque en frío tarda menos de dos minutos, normalmente menos de 60 segundos, mientras que el arranque en caliente tarda menos de 45 segundos.

Esto significa que el AR200 no debe considerarse principalmente como una mejora drástica en la precisión de la posición GPS indicada en comparación con el receptor interno de Axiom.

La gran mejora es, en cambio:

• Un receptor GNSS colocado externamente
• Rumbo magnético cuando la embarcación está parada
• Inclinación y balanceo
• Información de precios estabilizados
• Compatibilidad con ClearCruise AR

El AR200 debe instalarse y calibrarse correctamente para proporcionar datos de rumbo fiables. Asimismo, se deben comprobar las fuentes de datos seleccionadas del sistema y su compatibilidad antes de que otras funciones de la red utilicen la información de rumbo.

Nivel 3: Brújula GNSS profesional – Hemisphere Vector V200

La brújula GNSS profesional Hemisphere Vector V200 utiliza dos antenas GNSS en la misma carcasa. Las antenas están separadas por 20 centímetros y se complementan con sensores giroscópicos y de inclinación.

A diferencia del AR200, el V200 no necesita un magnetómetro para determinar el rumbo. En su lugar, la dirección se calcula a partir de las señales de satélite recibidas por las dos antenas.

Rumbo sin brújula magnética

Dado que la dirección se determina mediante una antena GNSS dual, el cálculo del rumbo no depende del campo magnético terrestre.

Esto significa que la función de rumbo no se ve afectada por la desviación magnética de, por ejemplo:

• Vocero
• motores eléctricos
• Generadores
• Cables de alimentación de alta resistencia
• Componentes de acero
• objetos magnéticos

El dispositivo tampoco necesita calibración como una brújula magnética tradicional. Sin embargo, su instalación debe realizarse correctamente. La orientación del sensor, una vista despejada del cielo y la distancia a transmisores de radio que puedan interferir o estructuras que obstruyan la visión siguen siendo importantes.

Datos de posición, rumbo y movimiento

V200 puede dejar:

• posición GNSS
• Título
• Paso
• Role
• Tirón
• Tasa de giro

La hoja de datos del fabricante indica 424 canales, 10 Hz de serie y 20 Hz como opción. El arranque en frío es de 60 segundos, el arranque en caliente suele ser de 30 segundos, el arranque en caliente suele ser de 10 segundos y la fijación de rumbo suele ser de 10 segundos.

La precisión de la posición se especifica como:

• 1,2 metros RMS al posicionarse de forma autónoma
• 0,3 metros RMS con SBAS

La precisión de rumbo es de 1,5° RMS de serie y de 0,75° RMS como opción. El cabeceo y el alabeo se especifican a 1,5° RMS.

Es importante distinguir entre las versiones estándar y opcionales. La precisión de 0,75° no debe considerarse un rendimiento general para todas las configuraciones del V200.

¿Cuándo es el V200 la opción correcta?

El V200 resulta especialmente interesante cuando la instalación exige mayor precisión en la posición y el rumbo, o cuando la interferencia magnética dificulta la colocación de una brújula electrónica estándar.

Ejemplos de usos son:

• Instalaciones de navegación profesionales
• Barcos de trabajo
• barcos de medición
• Instalaciones que requieren orientación basada en GNSS
• Sistemas avanzados de radar y AIS
• Sistemas que utilizan NMEA 2000 o NMEA 0183

El V200 admite NMEA 2000 o NMEA 0183, según la versión del producto y la conexión seleccionada. Por lo tanto, es necesario elegir la variante correcta en función de la red existente en la embarcación.

Comparación técnica

Las especificaciones del sistema GNSS Axiom varían según el modelo y la generación. Por lo tanto, la tabla se basa en la generación de Raymarine cuya documentación se ha verificado aquí. Consulte siempre el manual del modelo Axiom específico.

Raymarine proporciona los valores del Axiom y del AR200 como límites de confianza del 95%, mientras que los valores del V200 se proporcionan como RMS, por lo que no se pueden comparar como si se hubieran calculado utilizando exactamente el mismo método estadístico.

¿Qué significan estas diferencias en la práctica?

GPS integrado en Axiom

El receptor integrado es una buena opción cuando:

• El plotter tiene una buena vista del cielo.
• Principalmente necesitas una posición estable en el gráfico.
• Quieres que la instalación sea sencilla.
• No necesitas rumbo cuando el barco está parado.
• No dispone de funciones que requieran un sensor de rumbo independiente.

Para la navegación recreativa normal, el receptor incorporado puede ser perfectamente suficiente.

Raymarine AR200

El AR200 es un paso adelante natural cuando:

• El plotter está instalado en un lugar oculto.
• Quieres poder posicionar el receptor GNSS con una mejor vista del cielo.
• Necesitas rumbo cuando el barco está parado.
• Estás usando ClearCruise AR
• Necesitas cabeceo y balanceo
• Quieres mejorar las funciones que dependen de datos de rumbo estables.

La ventaja más importante no reside necesariamente en una mayor precisión de posicionamiento. Es la combinación del posicionamiento externo y los datos de rumbo correctos lo que marca la diferencia.

Hemisferio Vector V200

El V200 es más adecuado cuando:

• Se requiere orientación GNSS profesional
• Es difícil evitar las interferencias magnéticas.
• Se requiere una mayor precisión de posicionamiento.
• El rumbo debe calcularse sin magnetómetro.
• La instalación requiere NMEA 2000 o NMEA 0183.
• Se prioriza el rendimiento estandarizado y documentado de los sensores.

Aquí se da el paso de un AHRS magnético a una brújula GNSS basada en doble antena.

¿Qué solución debería elegir?

Elija el GPS integrado si:

• Tienes una configuración de navegación sencilla.
• El plotter tiene una buena vista del cielo.
• Necesitas principalmente la posición y el centro de gravedad.
• Quieres evitar componentes adicionales

Elija Raymarine AR200 si:

• Usted dispone de un sistema Axiom compatible.
• Necesitas dirigirte cuando estás parado.
• Quieres usar ClearCruise AR
• Necesitas información sobre el discurso y el rol.
• La ubicación del plotter ofrece condiciones de recepción menos adecuadas.

Elija Hemisphere Vector V200 si:

• Necesitas un rumbo basado en GNSS
• Quieres evitar problemas con la brújula magnética
• Usted requiere un rendimiento del sensor documentado y profesional.
• Necesitas una mayor precisión de posicionamiento.
• La instalación utiliza NMEA 2000 o NMEA 0183.

Conclusión

El receptor GPS integrado en un plotter como el Raymarine Axiom es más que suficiente para la navegación normal, especialmente cuando el plotter está instalado con buena visibilidad del cielo. Sin embargo, no proporciona un rumbo exacto cuando la embarcación está parada. Principalmente muestra la posición y puede calcular el rumbo sobre el fondo cuando la embarcación está en movimiento.

El Raymarine AR200 completa el sistema con medición de rumbo, cabeceo y balanceo. Su montaje externo permite elegir una ubicación con mejor visibilidad satelital que la del plotter. Para un sistema Axiom compatible con ClearCruise AR u otras funciones que requieren un rumbo estable, representa una clara mejora.

El Hemisphere Vector V200 va más allá al calcular el rumbo mediante dos antenas GNSS en lugar de un magnetómetro. Esto reduce los problemas de desviación magnética y proporciona una mayor precisión de posición documentada, además de rumbo, cabeceo, balanceo y elevación para instalaciones más exigentes.

Por lo tanto, la pregunta más importante no es solo qué tan precisa debe ser la posición GPS. También es necesario determinar si el sistema necesita saber dónde está la embarcación , en qué dirección se mueve o hacia dónde apunta realmente la proa .

Resumen breve

GPS integrado: Posición y rumbo para la navegación normal.

Raymarine AR200: Posición, rumbo magnético, cabeceo y balanceo.

Hemisphere Vector V200: Posicionamiento y rumbo basados en GNSS con antenas duales para instalaciones más exigentes y profesionales.