Nawigator GPS / GNSS

Co wyróżnia nawigator GNSS

Tam, gdzie echosonda podaje głębokość pod stępką, a log prędkości ruch względem wody, odbiornik GNSS podaje, gdzie statek naprawdę się znajduje, w sposób ciągły i niezależny od miejscowych warunków wodnych. To elektroniczny układ ustalania pozycji, którego SOLAS wymaga jako standardowego wyposażenia mostka, a jego wyjście zasila niemal każdy inny system nawigacyjny i bezpieczeństwa na statku: pozycję mapową w ECDIS, pozycję nadawaną przez AIS, odniesienie kursowe autopilota, zapis w VDR, a przez sygnał czasu GNSS często także okrętowy pomiar czasu.

Główne elementy

Antena

Umieszczona z czystym widokiem nieba, wolna od przeszkód w postaci masztów, kominów czy anten radarowych mogących powodować zacienienie sygnału albo odbicia wielodrogowe.

Jednostka odbiornika

Przetwarza sygnały z jednej albo kilku konstelacji satelitarnych (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou) jednocześnie, wyliczając ze wspólnego rozwiązania pozycję, kurs nad dnem i prędkość nad dnem.

Wspomaganie i poprawki

Poprawka różnicowa przez satelitarne systemy wspomagające (SBAS) albo w niektórych regionach przez naziemny DGPS poprawia dokładność ponad samo GNSS, co przydaje się przy manewrowaniu w ciasnych akwenach i w pilotażu.

Przyłącza

Wyjście przez NMEA 0183 albo NMEA 2000 do ECDIS, AIS, radaru, VDR i autopilota; utrata tego przyłącza, a nie sama utrata sygnału satelitarnego, jest częstą przyczyną braku pozycji gdzie indziej na mostku.

Dobór i wymiarowanie

Odbiór wielokonstelacyjny poprawia dostępność i odporność, zwłaszcza w rejonach znanych z zakłóceń. Częstość aktualizacji (zwykle jedna aktualizacja na sekundę) i liczba kanałów wpływają na to, jak szybko odbiornik odzyskuje pozycję po utracie sygnału. Jednostki objęte SOLAS muszą wozić środek ustalania pozycji niezależny od jednego systemu, co w praktyce oznacza dwa niezależne odbiorniki GNSS albo drugą niezależną metodę, bo GNSS jako technika jest pojedynczym punktem awarii, gdy zamontowano tylko jedno urządzenie.

Przepisy i wymagania klasy

SOLAS rozdział V prawidło 19 ustala wymóg zabierania elektronicznego układu ustalania pozycji na jednostkach o właściwej wielkości i rodzaju żeglugi. Urządzenia muszą nosić uznanie typu ze znakiem koła sterowego potwierdzające spełnienie normy osiągowej IMO dla okrętowych odbiorników GNSS. Okresowe porównania ze znanymi pozycjami odniesienia i sprawdzenie przyłączy przy przeglądzie potwierdzają, że układ mieści się w tolerancji.

Typowe usterki

• Degradacja kabla antenowego od UV i warunków pogodowych, powodująca przerywaną utratę sygnału trudną do rozpoznania z samego mostka.
• Zagłuszanie albo fałszowanie sygnału w niektórych obszarach morskich, dające wiarygodną, lecz błędną pozycję, którą systemy dalej przyjmują bez ostrzeżenia.
• Zacienienie sygnału przez nadbudowę albo anteny przy określonych kursach, dające luki w pozycji raczej w dających się przewidzieć chwilach niż losowo.
• Zawieszenie się odbiornika wymagające wyłączenia i włączenia zasilania, czasem wywołane uszkodzonym almanachem po dłuższym postoju bez zasilania.
• Usterki przyłącza na magistrali NMEA, które zatrzymują dopływ danych pozycji do ECDIS albo autopilota, choć sam odbiornik pracuje poprawnie.

Na co zwrócić uwagę u dostawcy

• Ważne uznanie typu ze znakiem koła sterowego dla bandery i rodzaju żeglugi, w jakiej statek pracuje.
• Prawdziwe wsparcie wielu konstelacji, a nie odbiornik tylko na GPS z innymi konstelacjami wymienionymi, lecz nieużywanymi.
• Potwierdzona zgodność przyłączy z konkretnymi, już zamontowanymi modelami ECDIS, AIS i autopilota.
• Ścieżka aktualizacji oprogramowania i wsparcie techniczne niewymagające wymontowania urządzenia ze statku.

Pojedynczy odbiornik GNSS nie spełnia niczyjego wymogu nadmiarowości; traktujcie drugie niezależne źródło pozycji jako obowiązkowe, a nie opcjonalne, jakkolwiek niezawodne byłoby dotąd urządzenie główne.