Изисквания за местоположението за монтаж на сателитен компас

Има момент, който се случва при почти всяка нова конструкция или ремонт. Theсателитен компаспристига в кутията си. Екипът за инсталиране разглежда мястото за монтаж, предложено в ръководството, след това разглежда действителния съд и тогава разговорът започва. „Можем ли да го поставим тук вместо това? По-лесно е да прекараме кабела.“

Този въпрос се задава, защото никой не иска да се изкачи на мачтата два пъти. Никой не иска да произвежда персонализирана скоба, ако има плоско място на покрива на рулевата рубка. И насателитен компасвероятно ще работи така или иначе. Вероятно.

Но „вероятно“ не е спецификация. А на плавателен съд, който зависи от данните за курса за радарно наслагване, управление на автопилот и динамично позициониране, мястото на монтиране определя дали този компас осигурява номиналната си производителност или се превръща в източник на дрейф, отпадане и разочарование.

Ние проектираме и произвеждаме наши собственисателитни компаси-multi-GNSS сензори за посока, които проследяват GPS, GLONASS, Galileo и BeiDou. Виждали сме инсталации, които са работили безупречно в продължение на години, и инсталации, които така и не са се установили напълно. Разликата почти винаги се връщаше там, където беше монтиран модулът.

Изискването за изглед към небето, което елиминира повечето местоположения

Отворете който и да есателитен компасръководство за инсталиране, а първото изискване винаги е едно и също. Ясен, безпрепятствен изглед към небето. Някои производители определят ±85 градуса от зенита. Други казват, че няма предмети, по-високи от пет градуса над устройството. Принципът е идентичен: антената трябва да вижда сателити в целия небесен купол.

Това елиминира изненадващ брой привидно удобни места. Да го монтирам под арката на радара? блокиран. Да го монтирам отстрани на рулевата рубка? Засенчена за половината небе. Да го монтирам зад мачтата? Мачтата хвърля сянка, която се върти с посоката на плавателния съд, което означава, че компасът губи сателити точно в най-лошия момент,-когато завивате.

Препоръката на повечето производители е ясна: монтирайте антената над всички други надстройки. По-високо от най-високия метален предмет на плавателния съд. Това не е просто да получите по-добър изглед. Става дума за гарантиране, че независимо от посоката, в която е насочен корабът, антената винаги има видими сателити.

Проблемът със смущенията, който се игнорира

GNSS сигналите пристигат до антената с нива на мощност, измерени в пиковати. Това е невероятно слабо. VHF радио, предаващо наблизо, може да замърси предния край на приемника. Радарният скенер, преминаващ покрай него, може да десенсибилизира веригата на GNSS. Терминал Inmarsat, клетъчен усилвател или дори лошо екраниран алтернатор на двигателя може да въведе достатъчно шум, за да влоши решението за насочване.

Числата варират според производителя, но насоките са последователни. Монтирайте уреда най-малко на три метра от предавателни устройства. Дръжте го далече от VHF радио антени-обикновено се препоръчва поне един метър. Ако има радар, монтирайте компаса над пътя на лъча на радара или под него, ако е необходимо, но никога директно на пътя.

Електромагнитните смущения не винаги са очевидни. Предавател, който работи добре за комуникации, все още може да излъчва достатъчно енергия на хармоници, за да повлияе на чувствителен GNSS приемник. Единственият надежден подход е поддържането на физическа раздяла. Ако не можете да преместите компаса, може да се наложи да добавите филтриране или екраниране. Но това е заобиколно решение, а не решение.

Магнитният компас Безопасно разстояние

Това изненадва хората.Сателитен компасне използва магнитни сензори за основното си определяне на посоката-използва измервания на фазата на GNSS носителя. Но много сателитни компаси включват вътрешен магнитен компас като резервен вариант, когато GNSS сигналите са временно блокирани.

Този резервен магнитометър е чувствителен към магнитни полета. Монтирайте сателитния компас твърде близо до магнитния компас на кораба и създавате два проблема. Първо, sателитен компасвътрешният магнитометър на може да бъде смутен от собственото поле на магнитния компас. Второ, самият сателитен компас съдържа електроника, която може да повлияе на магнитния компас, ако е монтиран на безопасно-компасно разстояние.

Безопасното разстояние варира според продукта. Някои производители определят един метър от магнитния компас за управление. Други препоръчват тестване на местоположението с ръчен компас преди постоянна инсталация. Ключовият момент е, че „сателит“ не означава „имунизиран срещу магнитни съображения“. Ако модулът има магнитен резерв, мястото на монтаж е от значение.

Динамична магнитна интерференция: Скритият виновник

Статичните магнитни полета от постоянните магнити са едно нещо. Друга е динамичната магнитна интерференция от високо{1}}токови кабели и големи двигатели. Разликата има значение, защото динамичните смущения се променят с работата на кораба. Включете носовото подрулващо устройство и магнитното поле от кабелите с силен{4}}ток се измества. Включете главния двигател и алтернаторът внася шум.

Указанията на производителите са да монтирате уреда на поне 10 сантиметра от източници на динамични магнитни смущения и за предпочитане възможно най-далече. Тази цифра от 10 сантиметра е минимум. На практика колкото по-далеч, толкова по-добре.

Това е особено важно за плавателни съдове, където пространството е малко. Покривът на рулевата рубка може да има вече инсталиран радарен скенер, VHF антена, прожектор и AIS антена. Добавянето на сателитен компас означава намиране на място, което е чисто от всички тях. Ето защо най-високата точка на плавателния съд често е единственото жизнеспособно място-не защото е удобно, а защото е единственото място, което отговаря на всички изисквания за разделяне едновременно.

Вибрация и температура: Дългосрочните-убийци

Сателитните компаси съдържат чувствителна електроника и в много случаи кварцови осцилатори, които поддържат времето за измерване на фазата на носещия. Прекомерната вибрация влошава работата с времето. Осцилаторът се отклонява. Фазовите измервания стават по-шумни. Разтворът на заглавието се влошава.

Монтирането на устройството върху тънка метална плоча, която резонира с вибрациите на двигателя, е лоша идея. Монтирането му върху конструкция, която се огъва с движението на съда, е също толкова проблематично. Монтажната повърхност трябва да е твърда и стабилна.

Температурата е друг фактор. Уредът трябва да бъде монтиран в зона, която няма да надвишава номиналния температурен диапазон, с минимални температурни колебания. Това означава да се избягват места в близост до изгорели газове на двигателя, котли или други източници на топлина. Сателитен компас, монтиран на мачта на пряка слънчева светлина, ще се нагорещи. Това се очаква. Но ако същото място получава и лъчиста топлина от изпускателна тръба, температурата може да надхвърли работните ограничения на уреда.

Подравняване: Този, който се пренебрегва

След като местоположението е избрано, уредът трябва да бъде подравнен с централната линия на съда. Предният индикатор на устройството трябва да сочи точно в посоката на движение. Уредът трябва да е нивелиран, като оста X- сочи напред, а оста Z- сочи надолу.

Това звучи очевидно. Но сме виждали инсталации, при които компасът е бил монтиран с леко изместване, тъй като скобата не е била идеално подравнена, или където модулът е бил нивелиран, но самият съд е имал постоянна настройка, която монтажникът не е отчел.

Грешката в подравняването се превръща в отклонение на заглавието. Една -градус грешка при монтиране означава, че автопилотът се отклонява от курса с една степен за цялото пътуване. Това не е дрейф, който може да се калибрира софтуерно. Това е физическо отклонение, което изисква механична корекция.

Практическата реалност на инсталирането

Идеалното място за монтаж насателитен компасе най-високата точка на плавателния съд, с ясен 360{1}}градусов изглед към небето, най-малко три метра от която и да е предавателна антена, най-малко един метър от магнитния компас, далеч от високотокови кабели и големи двигатели, върху твърда повърхност, в рамките на работния температурен диапазон, и подравнено точно с централната линия.

Това място съществува на някои кораби. При други не е така. Когато не стане, инсталирането се превръща в поредица от компромиси-. Правите компромис с изгледа към небето, за да избегнете смущения. Вие правите компромис с разделянето, за да получите по-твърда монтажна повърхност. Правите компромис с температурата, за да получите по-къс кабел.

Разликата между добрата и лошата инсталация не е дали всички идеални условия са изпълнени. Важно е дали компромисите са разбрани и отчетени. Ако изгледът към небето е частично блокиран, посоката може да се влоши по време на определени завои. Ако устройството е по-близо от три метра до предавател, посоката може да изчезне, когато този предавател бъде натиснат. Ако подравняването е отклонено с половин градус, автопилотът ще управлява с постоянно отклонение.

Защо изграждаме наши собствени

Ние проектираменашите сателитни компаситъй като сме виждали твърде много инсталации, където мястото за монтаж е избрано за удобство, а не за производителност. Виждали сме единици, монтирани на покрива на рулевата рубка точно под радарния скенер. Виждали сме устройства, монтирани до VHF антени. Виждали сме устройства, монтирани върху тънки алуминиеви плочи, които вибрираха при всяка вълна.

Когато строимсателитен компас, ние го проектираме да бъде възможно най-толерантен към несъвършени инсталации. Ние включваме отхвърляне на смущения. Проектираме за широк температурен диапазон. Вграждаме гасене на вибрациите. Но никакво инженерство не може да преодолее фундаментално лошо място за монтаж.

Ръководството за монтаж ви казва къде да поставите устройството. Съдът ви казва къде всъщност можете да го поставите. Умението е в намирането на пресечната точка на тези две групи. И ако това пресичане е празно, единственият честен отговор е да промените кораба или да изберете друго място. Тъй като „вероятно“ не е спецификация и заглавието не е нещо, за което искате да гадаете.