I punti chiave in 30 secondi
- L’Ellipse-D di SBG Systems abbina una centrale inerziale a un ricevitore GNSS collegato a due antenne. Il suo capo è un capo vero, calcolato tra le antenne: nessuna deviazione magnetica, nessuna calibrazione del compasso.
- La precisione dipende dalla distanza tra le antenne: SBG indica 0,2° RMS oltre 2 m di base, 0,5° oltre 0,5 m. Rollio e beccheggio: 0,1° senza correzioni RTK. Il beccheggio verticale (5 cm o 5%) è riservato alla versione Marine.
- Non si collega come un compasso NMEA 2000: NMEA 0183 e binario in serie, NMEA 2000 solo sulla variante CAN. Non abbiamo trovato integrazioni documentate per H5000, nke o MADBrain: connessione tramite protocollo standard, da validare al banco di prova.
- Verdetto: utile se il programma può separare le antenne di 2 m e sfruttare dati ad alta cadenza. In crociera veloce, un compasso satellitare o a 9 assi NMEA 2000 è sufficiente e si installa più semplicemente.
Indice
Cosa misura una centrale a doppia antenna
Una centrale inerziale misura le rotazioni e le accelerazioni della barca con tre giroscopi e tre accelerometri MEMS. Da sola, deriva. L’Ellipse-D la abbina a un ricevitore GNSS a doppia banda collegato a due antenne. Il ricevitore calcola la direzione del segmento che unisce le antenne, quindi, conoscendo la loro posizione a bordo, l’orientamento della barca rispetto al nord geografico: un capo vero, disponibile anche a banchina, circa 25 secondi dopo il primo fix secondo SBG.
Un filtro di fusione combina i due sistemi: il GNSS ricentra la centrale (il suo ricevitore opera a 5 Hz), la centrale colma gli intervalli e fornisce l’assetto, con uscite fino a 1 kHz per i dati inerziali. Valori pubblicati da SBG per uso marino, in RMS:
| Misura | Condizione | Valore SBG |
|---|---|---|
| Capo vero | base antenne > 0,5 m | 0,5° |
| Capo vero | base antenne > 2 m | 0,2° |
| Rollio e beccheggio | senza correzioni (punto singolo) | 0,1° |
| Rollio e beccheggio | correzioni RTK | 0,05° |
| Beccheggio verticale in tempo reale | versione Marine, mare con periodo 0–20 s | 5 cm o 5%, il valore maggiore |
Senza flusso di correzioni RTK in mare aperto, considerare i valori in punto singolo.
Perché la D, e non la N o la A
L’Ellipse-N, mono-antenna, inizializza il capo tramite lo spostamento (almeno 3 m/s) o il magnetometro, e SBG giudica la dinamica di una barca insufficiente per la prima opzione. L’Ellipse-A (AHRS) ha un capo magnetico: 0,8° in statico, dopo calibrazione, in ambiente magnetico pulito. Solo la versione Marine di ogni modello (±8 g, ±450°/s) fornisce il beccheggio verticale.
Rispetto al compasso magnetico e al compasso satellitare
Un compasso magnetico, fluxgate o a 9 assi, misura il campo locale. Masse ferrose e cavi percorsi da corrente lo deviano; la calibrazione corregge la parte fissa di questa deviazione, non un circuito che inizia a erogare. Il suo capo è magnetico, occorre aggiungere la declinazione. nke segnala un altro limite del fluxgate classico: il suo capo non è corretto dalle accelerazioni, quindi viene filtrato, a scapito della reattività.
Un compasso satellitare monoblocco elimina il problema magnetico, ma le sue antenne sono racchiuse in un unico involucro: la base è corta per costruzione. L’Ellipse-D consente di scegliere la distanza tra le antenne, e la precisione dichiarata ne dipende direttamente.
| Tecnologia | Esempio | Capo | Precisione capo dichiarata | Rollio e beccheggio dichiarati | Uscita |
|---|---|---|---|---|---|
| Compaso 9 assi | B&G Precision-9 | magnetico | ±2° dopo calibrazione | forniti, precisione non pubblicata | NMEA 2000 |
| Compaso 9 assi | nke Compas 9X | magnetico | 2° in dinamica, dopo calibrazione | 1° in dinamica | bus nke Topline |
| Compaso satellitare monoblocco da 35 cm | Simrad HS75 | vero | 0,75° RMS | forniti, precisione non pubblicata | NMEA 2000 |
| Centrale inerziale a doppia antenna | SBG Ellipse-D | vero | 0,2° RMS (base > 2 m) | 0,1° RMS | NMEA 0183, binario; NMEA 2000 sulla variante CAN |
Valori costruttore in condizioni non omogenee (RMS per SBG e Simrad, “dopo calibrazione” o “in dinamica” per B&G e nke): ordini di grandezza, non una classifica. Il Precision-9 e l’HS75 forniscono anche un beccheggio verticale, senza precisione pubblicata; SBG la pubblica.
Perché interessa la regata d’altura
La direzione del vento reale è la somma del capo e dell’angolo del vento reale: un grado di errore nel capo diventa un grado di errore sulla direzione del vento, quindi sulle virate che si crede di leggere. La corrente si calcola confrontando la rotta fondo GNSS con il capo e la velocità superficie: anche qui si ritrova l’errore di capo.
L’assetto conta altrettanto. nke fornisce un esempio numerico per l’anemometro: senza correzione di sbandamento, 2,5° di errore sull’angolo del vento reale a 25° di sbandamento. Il pilota in modalità compasso riceve un capo che non dipende né dal campo magnetico né dal filtraggio di un fluxgate. Velocità di rotazione, accelerazioni e scarti tipo nutrono anche l’analisi delle prestazioni.
Non abbiamo trovato riferimenti pubblici di team di regata d’altura equipaggiati con un’Ellipse-D (settembre 2026); lo studio di caso SBG più vicino riguarda una barca solare a foil di studenti dell’EPFL, su Ellipse-N. Questi argomenti sono tecnici, non riferimenti.
Installazione e integrazione al pilota automatico
Installazione
Il modulo (65 g, alimentato 5–36 V DC) si fissa rigidamente ovunque a bordo, al riparo: SBG specifica che l’IP68 non protegge dalla corrosione salina. Le due antenne: stesso modello, cavi di uguale lunghezza, stessa vista del cielo, con una base di almeno 2 m raccomandata da SBG. I bracci di leva (centrale verso ogni antenna) si misurano al centimetro, o a 10 cm di precisione prima dello strumento di calibrazione SBG. Si configura tramite il software sbgCenter, tramite il cavo USB che alimenta anche la centrale. Dopo il fix e il calcolo del capo, SBG prevede 2–15 minuti di allineamento, accelerato da otto di poche decine di metri: accendere l’elettronica prima di lasciare la banchina.
L’Ellipse-D è venduta su preventivo, non acquistabile direttamente online. Il nostro kit Ellipse-D associa la centrale versione Marine in collegamento seriale e due antenne TW3972 consigliate da SBG; la centrale da sola esiste anch’essa. Variante e cavi delle antenne si definiscono con l’laboratorio, in base alla barca. La gamma è raccolta nella nostra pagina SBG Systems.
Tre vie per il calcolatore
| Uscita | Cosa passa | Condizione |
|---|---|---|
| NMEA 0183 (norma v4.1), RS-232 o RS-422 | HDT (capo vero), ROT, GGA, RMC, VTG…; rollio, beccheggio e beccheggio verticale solo in trame proprietarie (PASHR, PRDID, trame SBG) | il calcolatore deve leggere queste frasi, alla cadenza corretta |
| NMEA 2000 sulla porta CAN | capo, tasso di virata, assetto, beccheggio verticale, posizione e COG/SOG rapidi, ora | solo sulla variante CAN, bus disattivato di default |
| Binario sbgECom, o messaggi CAN descritti in DBC | il set di dati più completo, con stati e scarti tipo | software in grado di decodificarlo; libreria C pubblicata sotto licenza MIT |
La centrale da catalogo corrisponde al P/N SBG 100-2422 (ELLIPSE-D-G4A2-B1): versione Marine senza CAN, porta principale in RS-232 o RS-422 a seconda del cavo. La variante CAN (100-2423) aggiunge il NMEA 2000 ma limita questa porta al RS-232. La scelta si fa prima dell’ordine.
H5000, nke, MADBrain: cosa è documentato
I documenti B&G, nke e Madintec consultati non citano SBG. B&G presenta il suo modulo H5000 Extension serie come destinato in particolare ai «sensori di capo di terze parti» in NMEA 0183, frasi e cadenza configurabili. La Box N2K di nke collega il bus Topline, il NMEA 0183 (4 800–38 400 baud) e il NMEA 2000; la sua pagina non dettaglia le frasi riprese. La brochure Madintec descrive una centrale proprietaria, MADMotion (MAD Sensor Motion nel catalogo), sul proprio bus CAN, e cita in NMEA 2000 compassi di mercato tra cui il Precision-9 (vedi il nostro architettura MADBrain). In tutti e tre i casi, si collega tramite protocollo standard: ciò che decide è la lista delle frasi o PGN accettate dal calcolatore, verificata al banco prima del varo.
Limiti e insidie
- La base si decide in fase di progetto. Con 0,5 m tra le antenne, il capo dichiarato scende a 0,5°: meglio di un compasso magnetico, vicino a un compasso satellitare monoblocco. Le antenne devono vedere lo stesso cielo; SBG sconsiglia di posizionarle ai lati di una struttura che ne mascheri una parte. Su una barca a vela, albero, vele e sbandamento rientrano in questo calcolo.
- Senza buon segnale GNSS, nessun capo garantito. Quando lo scarto tipo supera la soglia configurata, SBG lascia vuoti i campi NMEA interessati: il pilota deve passare a un’altra fonte. Tenere a bordo un compasso magnetico calibrato.
- Beccheggio verticale: solo versione Marine. SBG riserva i messaggi di beccheggio verticale (PASHR, TSS1, Ship Motion) all’hardware Marine, e la sua precisione presuppone un aiuto in velocità, o in mancanza né virata né cambi di velocità.
- Il NMEA 0183 satura in fretta. Troppe frasi ad alta cadenza per la velocità di trasmissione scelta saturano la porta, causa che SBG cita quando la centrale smette di rispondere. La sua trama GGA supera anche la lunghezza prevista dalla norma (decimali aggiunti): verificare che il ricevitore la accetti.
- La regolazione è un lavoro da tecnico. Assi, bracci di leva, profilo di movimento, uscite e soglie di validità si regolano in sbgCenter. Per i residui di allineamento, SBG propone di mediare a lungo rollio e beccheggio in banchina e usarli come angoli di disallineamento: l’assetto in banchina diventa lo zero.
Verdetto del laboratorio
Crociera veloce, pilota commerciale installato. Nessuna Ellipse-D. Un compasso a 9 assi ben calibrato, della marca del pilota (Precision-9 per B&G, Compas 9X per nke), è sufficiente; se l’ambiente magnetico è cattivo, un compasso satellitare NMEA 2000 come l’HS75 risolve il problema più semplicemente.
Regata d’altura con strumentazione B&G o nke, necessità di un capo vero affidabile. Il compasso satellitare resta la soluzione semplice. L’Ellipse-D si giustifica se si possono separare le antenne di 2 m e se la lettura delle sue frasi da parte del calcolatore è validata prima della stagione.
Calcolatore aperto, acquisizione dati, analisi delle prestazioni. Questo è il suo terreno: cadenza elevata, scarti tipo, binario documentato, dati GNSS grezzi per il post-processing. Scegliere la variante seriale o CAN in base alla rete di bordo.
Solo il movimento. Se il capo proviene già da un compasso satellitare, l’Ellipse-A Marine (AHRS, su preventivo) fornisce rollio, beccheggio e beccheggio verticale.
Per chi non è fatto per questo. Chi vuole un sensore pronto al collegamento sul backbone, non ha spazio per separare due antenne o non ha personale per mantenere la configurazione aggiornata. Per un preventivo o uno studio di fattibilità, passare dal nostro servizio laboratorio: audit, installazione e messa in servizio.
Fonti
Documenti costruttore consultati il 25 settembre 2026.
- SBG Systems: pagine prodotto Ellipse-D e Ellipse-A, scheda tecnica Ellipse-N/D (MK068EN v1.1, aprile 2026), studio di caso Swiss Solar Boat
- SBG Support Center: prestazioni (firmware 3.x), interfacce, codici hardware, applicazioni marine, FAQ, antenne, cavi
- SBG sbgECom 5.8: introduzione, messaggi NMEA 0183, messaggi NMEA 2000, formati di terze parti
- B&G: H5000 Serial Expansion, Precision-9
- nke: Compas 9X, Box N2K
- Simrad: HS75 GNSS Compass
- Madintec: MADBrain AutoPilot, brochure MADBrain
