Glavno u 30 sekundi
- SBG Systems Ellipse-D spaja inercijalnu jedinicu s dvobandnim GNSS prijamnikom povezanom na dvije antene. Kurs je stvarni kurs, mjeren između antena: bez magnetske devijacije, bez kalibracije kompasa.
- Točnost ovisi o razmaku antena: SBG navodi 0,2° RMS iznad 2 m baze, 0,5° iznad 0,5 m. Valjanje i nagibanje: 0,1° bez RTK korekcija. Posrtanje (5 cm ili 5 %) rezervirano je za Marine inačicu.
- Ne spaja se kao NMEA 2000 kompas: NMEA 0183 i binarno preko serijskog sučelja, NMEA 2000 samo na varijanti s CAN. Nismo pronašli dokumentiranu integraciju s H5000, nke ili MADBrain: spajanje preko standardnog protokola, potrebno provjeriti na testnoj stolici.
- Presuda: relevantno ako program može razmaknuti antene za 2 m i obrađivati podatke visokom frekvencijom. Za brzu krstarenju dovoljan je satelitski kompas ili 9-osni NMEA 2000 kompas, a jednostavnije se instalira.
Sadržaj
Što mjeri dvostrukoantenska inercijalna jedinica
Inercijalna jedinica mjeri rotacije i ubrzanja broda pomoću tri žiroskopa i tri MEMS akcelerometra. Samo po sebi, ona odstupa. Ellipse-D je spaja s dvobandnim GNSS prijamnikom povezanom na dvije antene. Prijamnik izračunava smjer segmenta koji spaja antene, pa, poznavajući njihovu poziciju na brodu, i orijentaciju broda u odnosu na geografski sjever: stvarni kurs, dostupan i na vezu, oko 25 sekundi nakon prvog fiksiranja prema SBG-u.
Fuzijski filter kombinira oba: GNSS rekalibrira jedinicu (prijamnik radi na 5 Hz), jedinica popunjava intervale i daje položaj, s izlazima do 1 kHz za inercijalne podatke. Vrijednosti objavljene od SBG-a za pomorsku uporabu, u RMS:
| Mjerenje | Uvjet | SBG vrijednost |
|---|---|---|
| Stvarni kurs | baza antena > 0,5 m | 0,5° |
| Stvarni kurs | baza antena > 2 m | 0,2° |
| Valjanje i nagibanje | bez korekcija (jedna točka) | 0,1° |
| Valjanje i nagibanje | RTK korekcije | 0,05° |
| Posrtanje u realnom vremenu | Marine inačica, valovi 0 do 20 s | 5 cm ili 5 %, veća od dvije |
Bez RTK korekcijskih podataka na moru, zadržite vrijednosti za jednu točku.
Zašto D, a ne N ili A
Ellipse-N, s jednom antenom, inicijalizira kurs pomoću kretanja (najmanje 3 m/s) ili magnetometrom, a SBG smatra dinamiku broda nedovoljnom za prvu opciju. Ellipse-A (AHRS) ima magnetski kurs: 0,8° u statičkom stanju, nakon kalibracije, u magnetski čistom okruženju. Samo Marine inačica svakog modela (±8 g, ±450°/s) daje posrtanje.
U usporedbi s magnetskim i satelitskim kompasom
Magnetski kompas, fluxgate ili 9-osni, mjeri lokalno polje. Željezne mase i kabeli koji teku strujom ga skreću; kalibracija ispravlja fiksni dio te devijacije, ali ne i krug koji počne voditi struju. Njegov kurs je magnetski, potrebno je dodati deklinaciju. nke ističe još jednu granicu klasičnog fluxgatea: njegov kurs nije ispravljen za ubrzanja, pa je filtriran, uz cijenu reaktivnosti.
Satelitski kompas u jednom bloku uklanja magnetski problem, ali njegove antene su u jednom kućištu: baza mu je kratka po konstrukciji. Ellipse-D omogućuje odabir razmaka antena, a objavljena točnost izravno ovisi o tome.
| Tehnologija | Primjer | Kurs | Objavljena točnost kursa | Objavljeno valjanje i nagibanje | Izlaz |
|---|---|---|---|---|---|
| 9-osni kompas | B&G Precision-9 | magnetski | ±2° nakon kalibracije | dostupno, točnost nije objavljena | NMEA 2000 |
| 9-osni kompas | nke Compas 9X | magnetski | 2° u dinamičkom stanju, nakon kalibracije | 1° u dinamičkom stanju | nke Topline sabirnica |
| 35 cm monoblok satelitski kompas | Simrad HS75 | stvarni | 0,75° RMS | dostupno, točnost nije objavljena | NMEA 2000 |
| Dvostrukoantenska inercijalna jedinica | SBG Ellipse-D | stvarni | 0,2° RMS (baza > 2 m) | 0,1° RMS | NMEA 0183, binarno; NMEA 2000 na CAN varijanti |
Vrijednosti proizvođača nisu usporedive (RMS kod SBG-a i Simrada, "nakon kalibracije" ili "u dinamičkom stanju" kod B&G-a i nke-a): red veličine, ne rangiranje. Precision-9 i HS75 također daju posrtanje, bez objavljene točnosti; SBG objavljuje svoju.
Zašto je zanimljiva za duge regate
Smjer istinskog vjetra zbroj je kursa i kuta istinskog vjetra: jedan stupanj pogreške u kursu postaje jedan stupanj pogreške u smjeru vjetra, pa i u promjenama koje se očekuju. Morske struje se računaju uspoređivanjem GNSS kursa s dubinom i površinskom brzinom: pogreška u kursu se tu također nalazi.
Položaj je jednako važan. nke daje brojani primjer za anemometar: bez korekcije nagiba, 2,5° pogreške u kutu istinskog vjetra pri 25° nagiba. Autopilot u kompasnom načinu prima kurs koji ne ovisi ni o magnetskom polju ni o filtriranju fluxgatea. Brzine rotacije, ubrzanja i standardne devijacije također hrane analizu performansi.
Nismo pronašli javnu referencu na ekipu za duge regate opremljenu Ellipse-D (rujan 2026); najbliža SBG-ova studija slučaja odnosi se na studentski solarni brod s foilsima EPFL-a, na Ellipse-N. Ovi argumenti su tehnički, ne referentni.
Instalacija i integracija u autopilota
Instalacija
Kućište (65 g, napajanje 5 do 36 V DC) kruto se postavlja bilo gdje na brodu, zaštićeno: SBG navodi da IP68 ne štiti od slane korozije. Dvije antene: isti model, kabeli iste dužine, isti vid neba, a SBG preporučuje bazu od najmanje 2 m. Poluge (jedinica prema svakoj anteni) mjere se na centimetar, ili na 10 cm prije SBG-ovog alata za kalibraciju. Konfigurira se u sbgCenter softveru, preko USB kabela koji također napaja jedinicu. Nakon fiksiranja i izračuna kursa, SBG predviđa 2 do 15 minuta poravnanja, ubrzano osmicama od nekoliko desetaka metara: uključite elektroniku prije napuštanja pontona.
Ellipse-D se prodaje na upit, ne izravno online. Naš Ellipse-D kit uključuje Marine inačicu jedinice s serijskom vezom i dvije TW3972 antene preporučene od SBG-a; samo jedinica također postoji. Varijanta i kabeli antena definiraju se s radionicom, prema brodu. Serija je grupirana na našoj stranici SBG Systems.
Tri puta do računala
| Izlaz | Što se prenosi | Uvjet |
|---|---|---|
| NMEA 0183 (norma v4.1), RS-232 ili RS-422 | HDT (stvarni kurs), ROT, GGA, RMC, VTG…; valjanje, nagibanje i posrtanje samo u vlasničkim okvirima (PASHR, PRDID, SBG okviri) | računalo mora moći pročitati ove rečenice, na odgovarajućoj brzini |
| NMEA 2000 na CAN portu | kurs, brzina promjene smjera, položaj, posrtanje, pozicija i COG/SOG brzo, vrijeme | samo CAN varijanta, sabirnica je isključena po defaultu |
| Binarno sbgECom, ili CAN poruke opisane u DBC | najpotpuniji skup podataka, uključujući status i standardne devijacije | softver sposoban dekodirati; C biblioteka objavljena pod MIT licencom |
Jedinica iz kataloga odgovara P/N SBG 100-2422 (ELLIPSE-D-G4A2-B1): Marine inačica bez CAN-a, glavni port RS-232 ili RS-422 prema kabelu. CAN varijanta (100-2423) dodaje NMEA 2000, ali ograničava ovaj port na RS-232. Izbor se radi prije narudžbe.
H5000, nke, MADBrain: što je dokumentirano
Dokumenti B&G-a, nke-a i Madinteca koje smo pregledali ne spominju SBG. B&G predstavlja svoj modul H5000 Extension série kao namijenjen, između ostalog, "trećim senzorima kursa" u NMEA 0183, rečenice i brzine prenosive. nke-ova Box N2K povezuje Topline sabirnicu, NMEA 0183 (4 800 do 38 400 bauda) i NMEA 2000; stranica ne detaljizira koje se rečenice prenose. Madintec-ov prospekt opisuje vlastitu jedinicu, MADMotion (MAD Sensor Motion u katalogu), na vlastitoj CAN sabirnici, i u NMEA 2000 spominje kompas tržišta uključujući Precision-9 (vidi našu arhitekturu MADBrain). U sva tri slučaja, spajanje je preko standardnog protokola: ono što odlučuje jesu rečenice ili PGN prihvaćeni od računala, provjereni na testnoj stolici prije izlaženja na more.
Ograničenja i zamke
- Baza se odlučuje na palubi. S 0,5 m između antena, objavljeni kurs pada na 0,5°: bolje od magnetskog kompasa, blizu monoblok satelitskog kompasa. Antene moraju vidjeti isto nebo; SBG ne preporučuje postavljanje s obje strane strukture koja jednu zaklanja. Na jedrilici, jarbol, jedra i nagib ulaze u ovaj proračun.
- Bez dobrog GNSS signala, nema jamstva za kurs. Kada standardna devijacija prijeđe podešenu granicu, SBG ostavlja prazna polja NMEA koja se tiču: autopilot mora prebaciti na drugi izvor. Na brodu držite kalibrirani magnetski kompas.
- Posrtanje: samo Marine inačica. SBG rezervira poruke o posrtanju (PASHR, TSS1, Ship Motion) za Marine hardver, a njegova točnost pretpostavlja pomoć u brzini, ili u najgorem slučaju, bez okreta ili promjene brzine.
- NMEA 0183 brzo zasićuje. Previše poruka visokom frekvencijom za odabranu brzinu zasićuje port, razlog koji SBG navodi kada jedinica prestane odgovarati. Njegov GGA okvir također prelazi dužinu predviđenu normom (dodane decimale): provjerite prihvaća li ga prijamnik.
- Postavljanje je posao za tehničara. Osovine, poluge, profil kretanja, izlazi i pragovi valjanosti podešavaju se u sbgCenteru. Za preostale pogreške poravnanja, SBG nudi dugoročno prosječiti valjanje i nagibanje u luci i koristiti ih kao kuteve poravnanja: položaj u luci postaje nula.
Presuda radionice
Brza krstarenja, autopilot komercijalne marke ugrađen. Bez Ellipse-D. Dobro kalibrirani 9-osni kompas, marke autopilota (Precision-9 kod B&G-a, Compas 9X kod nke-a), dovoljan je; ako je magnetsko okruženje loše, satelitski NMEA 2000 kompas poput HS75 jednostavnije rješava problem.
Duge regate na B&G ili nke instrumentima, potreba za pouzdanim stvarnim kursom. Satelitski kompas ostaje jednostavno rješenje. Ellipse-D se opravdava ako možete razmaknuti antene za 2 m i ako je čitanje njegovih poruka od strane vašeg računala provjereno prije sezone.
Otvoreni računalo, prikupljanje podataka, analiza performansi. To je njeno područje: visoka frekvencija, standardne devijacije, dokumentirani binarni, sirovi GNSS podaci za naknadnu obradu. Odaberite serijsku ili CAN varijantu prema mreži na brodu.
Samo kretanje. Ako kurs već dolazi od satelitskog kompasa, Ellipse-A Marine (AHRS, na upit) daje valjanje, nagibanje i posrtanje.
Za koga ovo nije namijenjeno. Tko želi senzor spreman za spajanje na sabirnicu, nema mjesta za razmak dviju antena ili nema koga za održavanje konfiguracije. Za upit ili studiju implementacije, kontaktirajte našu uslugu radionice: audit, ugradnja i puštanje u rad.
Izvori
Dokumenti proizvođača pregledani 25. rujna 2026.
- SBG Systems: stranice proizvoda Ellipse-D i Ellipse-A, tehnički list Ellipse-N/D (MK068EN v1.1, travanj 2026), studija slučaja Swiss Solar Boat
- SBG Support Center: performanse (firmware 3.x), sučelja, kodovi hardvera, morske aplikacije, FAQ, antene, kabeli
- SBG sbgECom 5.8: uvod, NMEA 0183 poruke, NMEA 2000 poruke, treća strana
- B&G: H5000 Serial Expansion, Precision-9
- nke: Compas 9X, Box N2K
- Simrad: HS75 GNSS Compass
- Madintec: MADBrain AutoPilot, prospekt MADBrain
