Terminy z zakresu sieci morskich i nawigacji – kompletny i łatwy do zrozumienia słownik

Współczesne żeglarstwo jest bardziej cyfrowe niż kiedykolwiek. GPS, AIS, radar, sonar, sieci, aplikacje i czujniki muszą ze sobą współdziałać – ale wszystkie te terminy mogą łatwo wydawać się gąszczem pojęć.

W tym przewodniku znajdziesz wszystko, co musisz wiedzieć o elektronice i sieciach morskich na swoim jachcie – od NMEA 0183 i NMEA 2000, przez autopilota, kurs, prąd, korozję galwaniczną, po połączenia cyfrowe. Przejrzyste wyjaśnienia, konkretne przykłady i praktyczne wskazówki ułatwią Ci zrozumienie, jak wszystko działa na pokładzie.

Sieci morskie – struktura łącząca wszystkie urządzenia elektroniczne

NMEA 0183 – starszy wierny sługa

Format szeregowy, w którym każde urządzenie przesyła dane do drugiego za pośrednictwem własnych przewodów. Informacje są przesyłane w formie „zdań”, takich jak pozycja GPS, prędkość, kurs lub głębokość.

Często spotykane w:
– Starsi spiskowcy
– odbiornik AIS
– VHF z DSC
– Wczesne autopiloty
– Echosonda

Pomyśl tak:
Podobnie jak podłączenie drukarki bezpośrednio przez USB → jeden kabel do urządzenia.
Jeśli chcesz przesłać wiele typów danych, potrzeba więcej kabli → bałagan.

NMEA 2000 – dzisiejszy standard

Nowoczesna sieć magistralna, w której wszystkie urządzenia korzystają z tej samej sieci szkieletowej danych.

Dostępne w: nowoczesnych ploterach, instrumentach silnikowych, AIS, czujnikach wiatru, autopilotach, czujnikach zbiorników itp.

Zalety:
✔ Jedna wiązka kablowa do wszystkiego
✔ Szybki i stabilny transfer danych
✔ Łatwa rozbudowa
✔ Mniej plątaniny kabli

Pomyśl tak:
Podobnie jak w sieci domowej – wszystkie urządzenia komunikują się za pośrednictwem tego samego „routera”.

Szkielet – kręgosłup sieci

Główny kabel, przez który przesyłane są dane i prąd.

Ważny:
– Terminator na każdym końcu
– Tylko jedno źródło zasilania
– Wszystkie jednostki są połączone za pomocą łączników typu T

Terminatory – małe rezystory o dużym znaczeniu

Znajdują się na obu końcach szkieletu i elektrycznie zamykają sieć.

Bez nich ryzykujesz:
✘ Nie znaleziono urządzenia
✘ Problemy z autopilotem
✘ Niestabilne dane
✘ Sieć „wisząca”

PGN – typy danych w NMEA 2000

PGN (Numer grupy parametrów) definiuje, jaki rodzaj danych jest wysyłany.

Przykłady: dane dotyczące wiatru, pozycja GPS, dane dotyczące silnika, poziom paliwa w zbiorniku, stan akumulatora.

Wyobraź sobie PGN jako format pliku:
JPG = obraz
MP3 = dźwięk
PGN 128259 = prędkość w wodzie

SeaTalk i SeaTalkNG firmy Raymarine

– SeaTalk : starszy, zastrzeżony system
– SeaTalkNG : nowsza wersja, kompatybilna z NMEA 2000 za pośrednictwem adaptera

Podczas modernizacji często potrzebne jest odpowiednie okablowanie i konwertery.

Multipleksery – policja drogowa danych

Łączy lub rozdziela wiele strumieni NMEA 0183. Przykład: GPS + AIS → ploter nawigacyjny lub GPS → autopilot i VHF.

Gateway – tłumacz między 0183 a 2000

Umożliwia komunikację między starymi i nowymi systemami.
Przykład: AIS w 0183 → plotter w N2K.

Nawigacja i komunikacja – wszystko, co pomaga Ci znaleźć się i być widocznym

GPS – globalny standard

Podaje pozycję, prędkość, kurs i czas. Używany w ploterach, aplikacjach, VHF/DSC i autopilotach.

GNSS – nowocześniejszy i dokładniejszy

Obejmuje GPS, Galileo (UE), GLONASS, BeiDou.
Zapewnia szybszą i bardziej niezawodną lokalizację, szczególnie na archipelagach.

AIS – widzieć i być widzianym

Przesyła i odbiera informacje za pomocą VHF: pozycję, kurs, prędkość, MMSI, CPA itp.
Nieocenione w ciemnościach, mgle i ruchu ulicznym.

Radar – widzi to, czego oczy nie widzą

Działa niezależnie od światła i widoczności. Pokazuje ląd, łodzie, boje – nawet w ciemności i mgle.

Echosonda – głębokość pod kilem

Zapewnia głębokość, profil dna i czasami ryby. Ważne dla bezpieczeństwa podczas kotwiczenia i podstawowej nawigacji.

Kierunek – kurs, którym faktycznie podąża autopilot

Kurs to jedno z najbardziej niezrozumianych pojęć na pokładzie. Dlatego właśnie poświęcono mu osobną, wyjątkowo jasną sekcję. Krótko mówiąc: kurs to kierunek, w którym aktualnie zmierza dziób łodzi , i to właśnie ten kierunek wykorzystuje autopilot do sterowania.

Gdy zaczniesz podłączać czujniki wiatru, radar, autopilota i ploter, szybko stanie się ważne zrozumienie różnicy między kursem magnetycznym i kursem rzeczywistym .

Kierunek magnetyczny – kurs według kompasu

Kierunek magnetyczny to kurs bezpośrednio odczytywany przez pokładowy przyrząd pomiarowy. Pochodzi on z:

• kompas magnetyczny
• kompas bramkowy
• niektóre czujniki żyroskopowe/IMU

Jest to kierunek, w którym łódź fizycznie wskazuje względem północnego bieguna magnetycznego .

Dotknięte przez:

• Odchylenie – magnetyzm przedmiotów znajdujących się w łodzi (kable, głośniki, stal, narzędzia itp.)
• Różnice – różnica między północą magnetyczną a północą geograficzną (różni się w zależności od miejsca na świecie, w którym się znajdujesz)

Zalety:

✔ zawsze działa, nawet bez GPS-u

Wady:

✘ może występować kilka stopni błędu, jeśli odchylenie/wariant nie zostanie skorygowany

Kierunek rzeczywisty – kurs względem prawdziwej (geograficznej) północy

Prawdziwy kurs to skorygowany kurs, używany w przypadku, gdy systemy nawigacyjne wymagają najwyższej dokładności.

Prawdziwy kurs = kurs magnetyczny + odchylenie + dewiacja

Jest to kurs względem geograficznej północy Ziemi – dokładnie ten kurs, na którym opierają się mapy morskie i z którego korzystają zaawansowane systemy.

Używane przez:

• zaawansowane autopiloty (do precyzyjnego podążania trasą)
• nakładka radarowa na ploter
• oprogramowanie nawigacyjne
• obliczenia wiatru na żaglówkach (prawdziwy wiatr będzie błędny bez prawidłowego kierunku)

Różnica w praktyce

Realistyczny przykład:

• Kierunek magnetyczny: 045°N
• Odchylenie: +2°
• Odchylenie: +7°

→ Prawdziwy kurs = 045 + 2 + 7 = 054°T

Zatem: kompas wskazuje 045°, ale w rzeczywistości łódź wskazuje 054° względem północy geograficznej.

Dlaczego to takie ważne?

Autopilot

Autopilot, który ma podążać trasą, często potrzebuje dokładnego kierunku , aby:

• poprawna dla prądu i wiatru
• utrzymuj dokładną linię kursu między punktami kontrolnymi
• postępuj właściwie podczas skręcania (XTE i następny utwór)

W przypadku nieprawidłowego kierunku autopilot łatwo zbacza z kursu.

Nakładka radarowa

Aby radar i mapa znajdowały się dokładnie nad sobą , konieczny jest rzeczywisty kurs .
W przeciwnym wypadku echo radarowe zostanie przesunięte na bok.

Dane dotyczące wiatru

Rzeczywisty wiatr oblicza się, używając kierunku jako wartości wejściowej.
Zły kurs = zły wiatr → zły trym, zły tryb autopilota.

COG, SOG i STW – trzy kursy, trzy prędkości

✔ COG – Kurs nad ziemią
Rzeczywisty kurs mierzony przez GPS nad powierzchnią Ziemi. Wpływ wiatru i prądu.

✔ SOG – Prędkość nad ziemią
Prędkość na lądzie – ważna dla ETA.

✔ STW – Prędkość przez wodę
Prędkość w wodzie – dobra do żeglowania i trymowania.

Porównaj SOG i STW → otrzymasz aktualną siłę.

Dane dotyczące wiatru – pozorne i rzeczywiste

– Wiatr pozorny : wiatr, który czujesz na pokładzie
– Wiatr rzeczywisty : rzeczywisty wiatr względem Ziemi

Silnik 5 węzłów w kierunku wiatru → widoczne wzrosty
Żeglowanie z wiatrem → widoczne spadki gwałtownie

Połączenia cyfrowe na pokładzie

• Ethernet – radar, sonar, udostępnianie map
• Wi-Fi – aplikacje, tablety, zdalny podgląd
• Bluetooth – czujniki i piloty

Prąd, korozja i bezpieczeństwo

Korozja galwaniczna

Małe prądy stałe w wodzie niszczą metal: koła zębate, śruby napędowe, wały.

Izolator galwaniczny

Tanie zabezpieczenie przed prądami ziemnymi poprzez zasilanie z lądu.

Transformator izolacyjny

Najlepsza ochrona – izoluje cały system elektryczny od brzegu.

Podsumowanie – co zawiera ten przewodnik

Teraz możesz:
✅ Zrozum, jak połączone są systemy NMEA
✅ Podłącz poprawnie AIS, radar, autopilota i przetworniki
✅ Zrozum kurs, COG, SOG i wiatr rzeczywisty
✅ Unikaj typowych problemów sieciowych
✅ Zrozum różnicę między kursem magnetycznym a kursem rzeczywistym
✅ Szybciej rozwiązuj problemy i instaluj mądrzej

Wyniki:
– bezpieczniejsza nawigacja
– łatwiejsza instalacja
– mniej chaosu kablowego
– lepsza wydajność instrumentu