Satelīta kompasa uzstādīšanas vietas prasības

Ir kāds brīdis, kas notiek gandrīz katrā jaunā būvniecībā vai remontā. Thesatelīta kompassnonāk savā kastē. Uzstādīšanas komanda apskata rokasgrāmatā ieteikto montāžas vietu, pēc tam aplūko faktisko trauku un pēc tam sākas saruna. "Vai mēs varam to ievietot šeit? Tā ir vieglāk palaist kabeli."

Šis jautājums tiek uzdots, jo neviens nevēlas divreiz kāpt mastā. Neviens nevēlas izgatavot pielāgotu kronšteinu, ja uz stūres mājas jumta atrodas plakana vieta. Unsatelīta kompassdroši vien darbosies tik un tā. Droši vien.

Bet "iespējams" nav specifikācija. Un uz kuģa, kas ir atkarīgs no radara pārklājuma, autopilota stūrēšanas un dinamiskās pozicionēšanas kursa datiem, uzstādīšanas vieta nosaka, vai šis kompass nodrošina tā nominālo veiktspēju vai kļūst par novirzes, pamešanas un neapmierinātības avotu.

Mēs projektējam un ražojam pašisatelīta kompasi-multi-GNSS virziena sensori, kas izseko GPS, GLONASS, Galileo un BeiDou. Mēs esam redzējuši instalācijas, kas gadiem ilgi strādāja nevainojami, un instalācijas, kas nekad nav pilnībā nostabilizējušās. Atšķirība gandrīz vienmēr atgriezās vietā, kur iekārta tika uzstādīta.

Debesu skata prasība, kas novērš lielāko daļu atrašanās vietu

Atveriet jebkurusatelīta kompassuzstādīšanas rokasgrāmata, un pirmā prasība vienmēr ir vienāda. Skaidrs, netraucēts skats uz debesīm. Daži ražotāji norāda ±85 grādus no zenīta. Citi saka, ka neviens objekts nav augstāks par pieciem grādiem virs ierīces. Princips ir identisks: antenai ir jāredz satelīti visā debesu kupolā.

Tas novērš pārsteidzoši daudz šķietami ērtu vietu. Uzmontēt to zem radara arkas? Bloķēts. Uzstādiet to stūres mājas malā? Aizēnota puse debess. Uzmontēt aiz masta? Masts met ēnu, kas rotē atbilstoši kuģa kursam, kas nozīmē, ka kompass zaudē satelītus tieši sliktākajā brīdī,{3}}kad griežaties.

Vairums ražotāju ieteikums ir vienkāršs: uzstādiet antenu virs visām pārējām virsbūvēm. Augstāks par augstāko metāla priekšmetu uz kuģa. Tas nav tikai labāka skatījuma iegūšana. Runa ir par to, lai neatkarīgi no tā, uz kuru pusi ir vērsts kuģis, antenai vienmēr ir redzami satelīti.

Traucējumu problēma, kas tiek ignorēta

GNSS signāli nonāk antenā ar jaudas līmeņiem, kas mērīti pikovatos. Tas ir neticami vāji. Tuvumā raidošais VHF radio var aizsprostot uztvērēja priekšējo galu. Radara skeneris, kas slauka garām, var desensibilizēt GNSS shēmu. Inmarsat terminālis, mobilo sakaru pastiprinātājs vai pat slikti ekranēts dzinēja ģenerators var radīt pietiekami daudz trokšņa, lai pasliktinātu virziena risinājumu.

Skaitļi atšķiras atkarībā no ražotāja, taču norādījumi ir konsekventi. Uzstādiet ierīci vismaz trīs metru attālumā no raidīšanas ierīcēm. Turiet to tālāk no VHF radio antenām-parasti tiek norādīts vismaz viens metrs. Ja ir uzstādīts radars, uzstādiet kompasu virs radara stara ceļa vai, ja nepieciešams, zem tā, bet nekad tieši trasē.

Elektromagnētiskie traucējumi ne vienmēr ir acīmredzami. Raidītājs, kas lieliski darbojas sakariem, joprojām var izstarot pietiekami daudz enerģijas harmonikām, lai ietekmētu jutīgo GNSS uztvērēju. Vienīgā uzticamā pieeja ir saglabāt fizisko atdalīšanu. Ja nevarat pārvietot kompasu, iespējams, būs jāpievieno filtrēšana vai ekranēšana. Bet tas ir risinājums, nevis risinājums.

Magnētiskā kompasa drošais attālums

Tas cilvēkus pārsteidz.Satelīta kompassprimārajai kursa noteikšanai neizmanto magnētiskos sensorus-tā izmanto GNSS nesēja fāzes mērījumus. Taču daudzos satelīta kompasos ir iekļauts iekšējais magnētiskais kompass kā rezerves kopija gadījumiem, kad GNSS signāli tiek īslaicīgi bloķēti.

Šis rezerves magnetometrs ir jutīgs pret magnētiskajiem laukiem. Uzstādiet satelīta kompasu pārāk tuvu kuģa magnētiskajam stūres kompasam, un jūs radīsit divas problēmas. Pirmkārt, satelīta kompassmagnētiskā kompasa lauks var traucēt iekšējo magnetometru. Otrkārt, pašā satelīta kompasā ir elektronika, kas var ietekmēt magnētisko kompasu, ja tas ir uzstādīts tā kompasa -drošā attālumā.

Drošais attālums atšķiras atkarībā no produkta. Daži ražotāji norāda vienu metru no magnētiskā stūres kompasa. Citi iesaka pirms pastāvīgas uzstādīšanas pārbaudīt atrašanās vietu ar rokas kompasu. Galvenais ir tas, ka "satelīts" nenozīmē "imūns pret magnētiskiem apsvērumiem". Ja iekārtai ir magnētisks dublējums, uzstādīšanas vietai ir nozīme.

Dinamiskie magnētiskie traucējumi: slēptais vaininieks

Pastāvīgo magnētu statiskie magnētiskie lauki ir viena lieta. Dinamiskie magnētiskie traucējumi, ko rada lielas-strāvas elektroinstalācijas un lieli motori. Atšķirībai ir nozīme, jo dinamiskie traucējumi mainās līdz ar kuģa darbību. Ieslēdziet priekšgala dzinekli, un magnētiskais lauks no spēcīgas-strāvas kabeļiem mainīsies. Ieslēdziet galveno dzinēju, un ģenerators rada troksni.

Ražotāji iesaka ierīci uzstādīt vismaz 10 centimetru attālumā no dinamisku magnētisko traucējumu avotiem un vēlams pēc iespējas tālāk. Šis 10 centimetru skaitlis ir minimums. Praksē, jo tālāk, jo labāk.

Tas jo īpaši attiecas uz kuģiem, kur ir maz vietas. Uz stūres mājas jumta varētu būt jau uzstādīts radara skeneris, VHF antena, prožektors un AIS antena. Satelīta kompasa pievienošana nozīmē atrast vietu, kurā tie visi nav redzami. Tāpēc kuģa augstākais punkts bieži vien ir vienīgā dzīvotspējīgā vieta-ne tāpēc, ka tā ir ērta, bet gan tāpēc, ka tā ir vienīgā vieta, kas vienlaikus atbilst visām atdalīšanas prasībām.

Vibrācija un temperatūra: ilgtermiņa{0}}slepkavas

Satelītu kompasos ir jutīga elektronika un daudzos gadījumos kvarca oscilatori, kas uztur nesējfāzes mērījumu laiku. Pārmērīga vibrācija laika gaitā pasliktina veiktspēju. Oscilators dreifē. Fāzes mērījumi kļūst trokšņaināki. Virsraksta risinājums degradējas.

Ierīces uzstādīšana uz plānas metāla plāksnes, kas rezonē ar dzinēja vibrāciju, ir slikta ideja. Tikpat problemātiska ir tā uzstādīšana uz konstrukcijas, kas lokās līdz ar kuģa kustību. Montāžas virsmai jābūt stingrai un stabilai.

Temperatūra ir vēl viens faktors. Ierīce jāuzstāda vietā, kas nepārsniegs tās nominālo temperatūras diapazonu, ar minimālām temperatūras svārstībām. Tas nozīmē, ka jāizvairās atrasties tuvu dzinēja izplūdes gāzēm, katla ieplūdēm vai citiem siltuma avotiem. Satelīta kompass, kas uzstādīts uz masta tiešā saules gaismā, sakarst. Tas ir sagaidāms. Bet, ja tā pati vieta saņem arī izstarojuma siltumu no izplūdes skursteņa, temperatūra var pārsniegt iekārtas darbības ierobežojumus.

Izlīdzinājums: tas, kas tiek ignorēts

Kad atrašanās vieta ir izvēlēta, iekārtai jābūt saskaņotai ar kuģa viduslīniju. Ierīces priekšpuses indikatoram jābūt precīzi norādītam braukšanas virzienā. Vienībai jābūt līdzenai, X-asij uz priekšu un Z-asij uz leju.

Tas izklausās acīmredzami. Taču mēs esam redzējuši iekārtas, kurās kompass tika uzstādīts ar nelielu nobīdi, jo kronšteins nebija perfekti izlīdzināts, vai arī kur iekārta bija līdzena, bet pašam kuģim bija pastāvīga apdare, ko uzstādītājs neņēma vērā.

Izlīdzināšanas kļūda kļūst par virsraksta novirzi. Viena-grāda montāžas kļūda nozīmē, ka autopilots novirza vienu grādu no kursa visa brauciena laikā. Tas nav novirze, ko var kalibrēt programmatūrā. Tā ir fiziska novirze, kas prasa mehānisku korekciju.

Instalācijas praktiskā realitāte

Ideāla uzstādīšanas vietasatelīta kompassir augstākais punkts uz kuģa, ar skaidru 360-grādu skatu uz debesīm, vismaz trīs metru attālumā no jebkuras raidošās antenas, vismaz viena metra attālumā no magnētiskā kompasa, tālāk no spēcīgas strāvas vadiem un lieliem motoriem, uz stingras virsmas, darba temperatūras diapazonā un precīzi saskaņota ar centra līniju.

Šī atrašanās vieta pastāv uz dažiem kuģiem. Citos gadījumos tā nav. Ja tā nenotiek, instalēšana kļūst par kompromisu sēriju. Jūs veicat kompromisu attiecībā uz skatu uz debesīm, lai izvairītos no traucējumiem. Jūs pieļaujat atdalīšanas kompromisu, lai iegūtu stingrāku montāžas virsmu. Jūs pieļaujat kompromisu par temperatūru, lai iegūtu īsāku kabeļa darbību.

Atšķirība starp labu un sliktu uzstādīšanu nav tā, vai ir izpildīti visi ideālie nosacījumi. Tas ir tas, vai kompromisi tiek saprasti un ņemti vērā. Ja debess skats ir daļēji bloķēts, virziens var pasliktināties noteiktu pagriezienu laikā. Ja ierīce atrodas tuvāk par trim metriem raidītājam, raidītājs var nokrist, kad raidītājs tiek nospiests. Ja izlīdzināšana ir par pusi grādu novirzīta, autopilots stūrēs ar pastāvīgu novirzi.

Kāpēc mēs veidojam paši

Mēs projektējammūsu satelīta kompasijo mēs esam redzējuši pārāk daudz instalāciju, kur montāžas vieta tika izvēlēta ērtībai, nevis veiktspējai. Mēs esam redzējuši vienības, kas uzstādītas uz stūres mājas jumta tieši zem radara skenera. Mēs esam redzējuši ierīces, kas uzstādītas blakus VHF antenām. Mēs esam redzējuši vienības, kas uzstādītas uz plānām alumīnija plāksnēm, kas vibrēja ar katru vilni.

Kad mēs būvējamsatelīta kompass, mēs to izstrādājam tā, lai tas būtu pēc iespējas tolerants pret nepilnīgām instalācijām. Mēs iekļaujam traucējumu noraidīšanu. Mēs projektējam plašam temperatūras diapazonam. Mēs iebūvējam vibrāciju slāpēšanu. Taču nekāda veida inženierija nevar pārvarēt fundamentāli sliktu montāžas vietu.

Uzstādīšanas rokasgrāmatā ir norādīts, kur ierīci novietot. Kuģis norāda, kur jūs to faktiski varat ievietot. Prasme ir atrast šo divu kopu krustpunktu. Un, ja šis krustojums ir tukšs, vienīgā godīgā atbilde ir pārveidot kuģi vai izvēlēties citu vietu. Jo "iespējams" nav specifikācija, un virsraksts nav kaut kas tāds, par ko vēlaties uzminēt.