Kurshaltesystem
Ein Kurshaltesystem ist die Grundmodus-Funktion des Autopiloten: Es steuert die Rudermaschine, um einen gesetzten Kompasskurs mit Kreiselrückführung und einstellbaren Ruderverstärkungs- und Gegenruder-Einstellungen zu halten — ohne einer geplanten Bahn zu folgen, wie es ein Bahnführungssystem tut.
Was man an einem Kurshaltesystem prüft.
2 Modelle von Sperry Marine in Kurshaltesystem. Darunter die vollständige Modellliste.
Was ein Kurshaltesystem abhebt
Unter den Autopilotfunktionen ist das Kurshalten der einfachste Modus: Das System nimmt einen vom Wachoffizier gesetzten Kurs und steuert die Rudermaschine, um ihn zu halten — mit Rückführung vom Kreiselkompass gegen das Gieren aus Wind, See und Strom. Es weiß nicht und kümmert sich nicht, wo die Bahn des Schiffs auf der Karte liegt; ein Bahnführungssystem dagegen führt das Schiff entlang einer geplanten Route aus dem ECDIS, passt den Kurs an Wegpunkten automatisch an und korrigiert die Bahnablage. Kurshalten ist das, was auf dem Großteil einer Ozeanpassage tatsächlich in Gebrauch ist, selbst auf Schiffen mit Bahnführung — weil es einfacher zu überwachen ist und genügt, sobald das Schiff gut frei von anderem Verkehr und Gefahren ist.
Legende
- Kreiselkompass
- Ruder
- Rudermaschine (Stellglied)
- AUTOPILOT-STEUEREINHEIT
- Einstellungen für Verstärkung und Gegenruder
- Sollkurs-Einsteller
- Ruderlagegeber
- Die Rückmeldung schließt den Regelkreis
- Das Ruder dreht das Schiff auf den Sollkurs (Ergebnis des Regelkreises)
Hauptkomponenten
Regeleinheit
Nimmt den Sollkurs vom Bediener, vergleicht ihn laufend mit dem Istkurs vom Kreiselkompass und erzeugt ein Ruderanforderungssignal, um jede Abweichung zu korrigieren.
Adaptive Regelparameter
Die Ruderverstärkung — wie viel Ruder je Grad Kursfehler gelegt wird — und das Gegenruder — wie früh das System der Drehung entgegenwirkt, wenn sich das Schiff dem Sollkurs nähert — werden auf Beladungszustand und Seegang des Schiffs abgestimmt; falsch gesetzt, wandert das Schiff entweder vom Kurs oder übersteuert in eine pendelnde Schwingung.
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Schnittstelle zur Rudermaschine
Sendet die Ruderanforderung an das Steuersystem der Rudermaschine, das den eigentlichen hydraulischen Rudersteller treibt; der Autopilot selbst bewegt das Ruder nicht, er befiehlt es der Rudermaschine.
Kursabweichungsalarm
Überwacht die Abweichung vom Sollkurs und alarmiert beim Überschreiten einer gesetzten Grenze — eine geforderte Sicherheitsfunktion, denn ein unüberwachter Autopilot kann ein Schiff weit vom Kurs tragen, bevor es jemand bemerkt.
Auswahl und Auslegung
- Die Verträglichkeit mit dem vorhandenen Kreiselkompass und der Rudermaschinen-Schnittstelle des Schiffs — Kurshaltesysteme sind bei einer Nachrüstung selten eine saubere Einzellösung.
- Adaptive oder selbstabstimmende Fähigkeit, die die Last manuellen Nachstimmens mindert, wenn sich Beladung und Seegang über eine Reise ändern.
- Redundanz- und Umschaltanordnungen auf Hand- oder Notsteuerung, geprüft als Teil der Rudermaschinenprüfungen des Schiffs.
- Die Integrationsanforderung: ob das System mit einem schon verbauten oder geplanten Bahnführungssystem zusammenspielen muss.
Vorschriften und Klasse
SOLAS Kap. V fordert Rudermaschinen-Leistungsstandards, die Kurshaltesysteme nicht gefährden dürfen — einschließlich der Fähigkeit, schnell auf Handsteuerung zurückzufallen. Die IMO-Leistungsstandards für Kurshalte- und Bahnführungssysteme setzen Mindestanforderungen an Genauigkeit, Alarmfunktionen und Umschaltverhalten. Die Klassifikationsgesellschaften fordern die periodische Prüfung des Steuersystems einschließlich der Umschaltung zwischen Steuermodi — typisch verifiziert bei der vorgeschriebenen Rudermaschinenprüfung vor dem Auslaufen und in anderen geforderten Intervallen.
Typische Fehler
| Fehler | Ursache | Folge |
|---|---|---|
| Pendeln, wiederholtes Überkorrigieren | Ruderverstärkung und Gegenruder nach einer Änderung von Beladung oder Seegang nicht nachgestimmt | Übermäßige Rudertätigkeit, verschwendeter Kraftstoff, schnellerer Rudermaschinenverschleiß |
| Träge Antwort in achterlicher See | Für See von vorn abgestimmte Parameter unverändert in achterlicher See gefahren | Größere Kursausschläge, bevor die Korrektur wirkt |
| Unentdecktes Abdriften vom Kurs | Kursabweichungsalarm-Grenze zu weit gesetzt, oder stummgeschaltet ohne Rücksetzung | Das Schiff weit vom beabsichtigten Kurs, bevor die Wache es bemerkt |
| Kontrollverlust beim Umschalten | Schlecht geprüftes oder unklares Verfahren für den Rückfall vom Autopiloten auf Handsteuerung | Verzögerung beim Wiedererlangen der Ruderkontrolle im kritischen Moment, etwa beim Einlaufen in ein Verkehrstrennungsgebiet |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Eine Baumusterzulassung nach dem einschlägigen IMO-Leistungsstandard für Kurshaltung — und, falls verbaut, Bahnführung.
- Eine klare, geprüfte Schnittstellenspezifikation gegen das tatsächliche Kreiselkompass- und Rudermaschinenmodell des Schiffs.
- Dokumentiertes adaptives Abstimmverhalten, und ein manueller Eingriff auf Verstärkung und Gegenruder für den Wachoffizier bei Bedarf.
- Etablierter Serviceträger für Softwareupdates und periodische Leistungsverifikation.
Ruderverstärkung und Gegenruder nach jeder erheblichen Beladungsänderung oder vor deutlich anderen Seeverhältnissen nachstimmen; eine Einstellung, die in Ballast weich lief, kann heftig pendeln, wenn das Schiff tief beladen ist.
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