Co sprawdzić w Odbiornik GPS/GNSS.
Odbiornik GNSS ustala jedynie pozycję; o kursie nie mówi mostkowi nic. To zadanie należy do żyrokompasu i kompasu magnetycznego stojących obok niego w tej samej kategorii. Inaczej niż ręczne urządzenie konsumenckie odbiornik zamontowany według SOLAS śledzi kilka konstelacji satelitarnych naraz - GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou - i stosuje wspomaganie satelitarne (SBAS, na przykład EGNOS albo WAAS) lub poprawki różnicowe, by sprowadzić dokładność poziomą z 5-10 m samego GPS do 1-3 m. Dwa niezależne odbiorniki, podłączone do osobnych anten i osobnych zasilań, są standardem na jednostkach objętych SOLAS, tak by pojedyncza…
Co wyróżnia odbiornik GNSS
Odbiornik GNSS ustala jedynie pozycję; o kursie nie mówi mostkowi nic. To zadanie należy do żyrokompasu i kompasu magnetycznego stojących obok niego w tej samej kategorii. Inaczej niż ręczne urządzenie konsumenckie odbiornik zamontowany według SOLAS śledzi kilka konstelacji satelitarnych naraz - GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou - i stosuje wspomaganie satelitarne (SBAS, na przykład EGNOS albo WAAS) lub poprawki różnicowe, by sprowadzić dokładność poziomą z 5-10 m samego GPS do 1-3 m. Dwa niezależne odbiorniki, podłączone do osobnych anten i osobnych zasilań, są standardem na jednostkach objętych SOLAS, tak by pojedyncza usterka kabla antenowego albo zagłuszanie nie oślepiły statku.
Główne elementy
Antena
Antena aktywna z wbudowanym wzmacniaczem niskoszumnym, zamontowana z czystym widokiem nieba, z dala od anten radarowych i wylotu spalin komina. Długość i jakość kabla mają znaczenie: długi, podniszczony przebieg kabla współosiowego jest najczęstszą przyczyną przerywanej utraty pozycji.
Odbiornik i jednostka obliczeniowa
Śledzi widoczne satelity na wielu kanałach (typowo 20-70+ kanałów w różnych konstelacjach), oblicza pozycję, kurs nad dnem, prędkość nad dnem i czas UTC oraz prowadzi autonomiczny nadzór wiarygodności odbiornika (RAIM), by oznaczyć niepewne ustalenie pozycji.
Wyjścia i przyłącza
Podaje pozycję i czas do ECDIS, AIS, VDR, autopilota i systemu alarmowego przez NMEA 0183 albo NMEA 2000 (seria norm IEC 61162). Utrata tego wyjścia po cichu pogarsza działanie kilku innych systemów naraz, dlatego odbiornik wisi na zasilaniu bezprzerwowym.
Zasilanie rezerwowe
Mały UPS albo bufor bateryjny utrzymuje zegar i almanach odbiornika przy życiu przez krótką przerwę w zasilaniu sieciowym, co pozwala uniknąć kilkuminutowej zwłoki zimnego startu potrzebnej na pobranie pełnego almanachu satelitarnego od zera.
Kryteria doboru
| Kryterium | Dlaczego się liczy |
|---|---|
| Śledzone konstelacje | Więcej konstelacji oznacza więcej widocznych satelitów i szybszy powrót po utracie sygnału w porcie albo w cieniu nadbudowy |
| Wsparcie systemów wspomagających | Wejście SBAS albo DGNSS zaostrza dokładność do pracy pilotowej i pozycjonowania dynamicznego |
| Częstość aktualizacji | 1 Hz wystarcza do nawigacji podróżnej; pozycjonowanie dynamiczne i prace pomiarowe chcą 5-10 Hz |
| Protokół przyłącza | Musi pasować do istniejącej na statku magistrali NMEA 0183 albo 2000 i okablowania według IEC 61162 |
| Uznanie typu | Znak koła sterowego potwierdza spełnienie norm osiągowych IMO |
Przepisy i klasa
SOLAS rozdział V, prawidło 19 wymienia odbiornik GNSS wśród obowiązkowego wyposażenia nawigacyjnego statków w podróżach międzynarodowych, w podziale według pojemności brutto. Rezolucja IMO A.915(22) i norma odbiorników IEC 61108-1 ustalają wymagania osiągowe, jakie musi spełnić urządzenie z uznaniem typu. Towarzystwa klasyfikacyjne sprawdzają zamontowany odbiornik przy corocznych i odnowieniowych przeglądach wyposażenia nawigacyjnego, głównie potwierdzając, że działa, jest poprawnie podłączony i nosi ważny znak koła sterowego; osobnej okresowej kalibracji samego odbiornika nie ma, bo poprawia się on sam względem sygnału satelitarnego.
Typowe usterki
- Podniszczony kabel antenowy - skorodowane złącze albo przetarty kabel współosiowy powoduje przerywaną utratę sygnału, obwinianą często o odbiornik, choć usterka leży przed nim.
- Zagłuszanie albo fałszowanie sygnału - coraz częściej zgłaszane w rejonach konfliktów i niektórych cieśninach; odbiornik może pewnym siebie tonem podać błędną pozycję zamiast całkiem utracić ustalenie.
- Rozładowana bateria podtrzymująca - martwy bufor wymusza zimny start po każdej przerwie w zasilaniu i opóźnia ustalenie pozycji o kilka minut w najgorszym możliwym momencie.
- Odbicia wielodrogowe przy ścianach nabrzeża - sygnały odbite od konstrukcji stalowych w porcie powodują skakanie pozycji mogące wywołać alarmy autopilota albo pozycjonowania dynamicznego.
- Rozbieżność oprogramowania i almanachu po długim postoju - stary almanach spowalnia pierwsze ustalenie pozycji, dopóki odbiornik nie pobierze bieżących danych o orbitach.
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Ważne świadectwo znaku koła sterowego albo uznania typu odpowiadające zainstalowanej wersji oprogramowania, a nie samej linii modelowej
- Prawdziwe śledzenie wielu konstelacji, a nie odbiornik tylko na GPS z nazwami konstelacji dopisanymi w karcie danych
- Udokumentowana zgodność z istniejącą na statku magistralą NMEA i okablowaniem systemu alarmowego
- Zestawy anteny i kabla dostępne jako dobrane części zamienne, a nie sama jednostka odbiornika
- Wyraźna wskazówka co do ewentualnych funkcji wykrywania zagłuszania i fałszowania oraz tego, jak ich alarmy przedstawia się zespołowi mostka
Zapisujcie skoki pozycji i alarmy RAIM w chwili ich wystąpienia - sfałszowane ustalenie pozycji wygląda dla autopilota całkiem wiarygodnie, a jedynym sposobem, by je wychwycić, jest porównanie z radarem, namiarami wzrokowymi albo drugim niezależnym odbiornikiem.