Esminė informacija per 30 sekundes
- SBG Systems Ellipse-D sujungia inercinę centrinę įrangą su dvigubo diapazono GNSS imtuvu, prijungtu prie dviejų antenų. Jos kursas yra tikrasis kursas, matuojamas tarp antenų: nei magnetinis nuokrypis, nei kompaso kalibravimas nereikalingi.
- Tikslumas priklauso nuo antenų atstumo: SBG teigia 0,2° vidutinė kvadratinė paklaida (RMS) esant daugiau nei 2 m bazės, 0,5° esant daugiau nei 0,5 m. Skersinis ir išilginis svyravimas: 0,1° be RTK korekcijų. Vertikalusis judėjimas (5 cm arba 5 %) skirtas tik Jūrinės versijos modeliui.
- Ji nesisieja kaip NMEA 2000 kompasas: NMEA 0183 ir dvejetainis serijinis ryšys, NMEA 2000 tik CAN varianto atveju. Neradome dokumentuotos integracijos su H5000, nke ar MADBrain: jungtis standartiniu protokolu, reikia patikrinti bandymų stende.
- Išvada: tinkama, jei programa gali atitolinti antenas 2 m ir apdoroti didelio dažnio duomenis. Greitojo plaukiojimo atveju pakanka satelitinio kompaso arba 9 ašių NMEA 2000 kompaso, kuris įrengiamas paprasčiau.
Turinys
Ką matuoja dvigubos antenos inercinė įranga
Inercinė centrinė įranga matuoja laivo sukimąsi ir pagreitį trimis giroskopais ir trimis MEMS tipo akselerometrais. Viena ji nukrypsta. Ellipse-D sujungia ją su dvigubo diapazono GNSS imtuvu, prijungtu prie dviejų antenų. Imtuvas apskaičiuoja kryptį tarp antenų, todėl, žinant jų padėtį laive, gaunamas tikrasis laivo kursas atžvilgiu geografinio šiaurės: net prieplaukoje, maždaug po 25 sekundžių nuo pirmojo signalo, teigia SBG.
Duomenys jungiami filtru: GNSS atnaujina centrinę įrangą (jos imtuvas veikia 5 Hz dažniu), o centrinė įranga užpildo tarpus, teikdama laivo padėtį su iki 1 kHz dažnio inerciniais duomenimis. SBG skelbiami jūrinio naudojimo duomenys, vidutinė kvadratinė paklaida (RMS):
| Matavimas | Salyga | SBG vertė |
|---|---|---|
| Tikrasis kursas | antenaų bazė > 0,5 m | 0,5° |
| Tikrasis kursas | antenaų bazė > 2 m | 0,2° |
| Skersinis ir išilginis svyravimas | be korekcijų (vienas taškas) | 0,1° |
| Skersinis ir išilginis svyravimas | RTK korekcijos | 0,05° |
| Vertikalusis judėjimas realiuoju laiku | Jūrinė versija, bangavimas 0–20 s | 5 cm arba 5 %, didesnis dydis |
Be RTK korekcijų srauto jūroje naudokite vieno taško vertes.
Kodėl D, o ne N ar A
Ellipse-N, su viena antena, pradeda kursą tik pajudėjus (bent 3 m/s greičiu) arba naudodamasi magnetometru, o SBG mano, kad laivo dinamika nepakankama pirmajam variantui. Ellipse-A (AHRS) turi magnetinį kursą: 0,8° stacionariai, po kalibravimo, magnetiškai švariame aplinkoje. Tik Jūrinės versijos modeliai (±8 g, ±450°/s) teikia vertikalųjį judėjimą.
Palyginus su magnetiniu ir sateliniu kompasu
Magnetinis kompasas, fluxgate arba 9 ašių, matuoja vietinį magnetinį lauką. Geležinės masės ir srovę nešantys kabeliai jį nukreipia; kalibravimas pataiso nuolatinę nuokrypio dalį, bet ne grandinę, kuri pradeda laiduoti. Jo kursas yra magnetinis, reikia pridėti magnetinę deklinaciją. nke nurodo dar vieną klasikinės fluxgate ribą: jo kursas nekompensuojamas pagreičių, todėl filtruojamas, aukojant reaktyvumą.
Vieno bloko satelitinį kompasą magnetinė problema pašalina, bet jo antenos įrengtos viename korpuse: bazė trumpa pagal konstrukciją. Ellipse-D leidžia pasirinkti antenų atstumą, o skelbiamas tikslumas tiesiogiai nuo jo priklauso.
| Technologija | Pavyzdys | Kursas | Sk. kursas (skelbiamas) | Skersinis ir išilginis svyravimas (skelbiamas) | Išėjimas |
|---|---|---|---|---|---|
| 9 ašių kompasas | B&G Precision-9 | magnetinis | ±2° po kalibravimo | teikiamas, tikslumas neskelbiamas | NMEA 2000 |
| 9 ašių kompasas | nke Compas 9X | magnetinis | 2° dinamiškai, po kalibravimo | 1° dinamiškai | nke Topline magistralė |
| 35 cm vieno bloko satelitiniai kompasai | Simrad HS75 | tikrasis | 0,75° RMS | teikiamas, tikslumas neskelbiamas | NMEA 2000 |
| Dvigubos antenos inercinė centrinė įranga | SBG Ellipse-D | tikrasis | 0,2° RMS (bazė > 2 m) | 0,1° RMS | NMEA 0183, dvejetainis; NMEA 2000 tik CAN varianto atveju |
Gamintojo skelbiami duomenys nėra visiškai palyginami (RMS SBG ir Simrad, „po kalibravimo“ arba „dinamiškai“ B&G ir nke): tai tik eilės dydžiai, o ne reitingas. Precision-9 ir HS75 taip pat teikia vertikalųjį judėjimą, bet tikslumas neskelbiamas; SBG skelbia savąjį.
Kodėl didelės distancijos varžybos ja domisi
Tikrojo vėjo kryptis yra tikrojo kurso ir tikrojo vėjo kampo suma: vieno laipsnio klaidą kurse atitinka vieno laipsnio klaida vėjo krypties nustatymu, todėl klaidingai interpretuojamos burių permainos. Srovę galima apskaičiuoti palyginus GNSS nustatytą dugno kursą su tikruoju kursu ir paviršiaus greičiu: klaida kurse taip pat ten atsispindi.
Laivo padėtis taip pat svarbi. nke pateikia skaitinį pavyzdį anemometrui: be gūbrio kompensavimo, 2,5° klaida tikrojo vėjo krypties nustatymu esant 25° gūbriui. Autopilotas kompaso režimu gauna kursą, kuris nepriklauso nei nuo magnetinio lauko, nei nuo fluxgate filtravimo. Sukimosi greičiai, pagreičiai ir standartinių nuokrypių vertės taip pat maitina veiklos analizę.
2026 m. rugsėjį neradome viešų duomenų apie komandas, naudojančias Ellipse-D; artimiausias SBG atvejo tyrimas – EPFL studentų saulės valties su foils, naudojanti Ellipse-N. Šie argumentai yra techniniai, o ne nuorodos.
Įrengimas ir integravimas į autopilotą
Įrengimas
Blokas (65 g, maitinamas 5–36 V DC) tvirtinamas bet kur laive, sandariai: SBG nurodo, kad IP68 neapsaugo nuo druskos korozijos. Abi antenos: to paties modelio, to paties ilgio kabeliai, vienodas dangaus matomumas, o SBG rekomenduoja bent 2 m bazę. Centrinės įrangos atstumo iki kiekvienos antenos matavimai atliekami centimetrais arba 10 cm tikslumu prieš naudojant SBG kalibravimo įrankį. Konfigūracija atliekama sbgCenter programoje per USB kabelį, kuris taip pat maitina centrinę įrangą. Po signalo gavimo ir kurso apskaičiavimo SBG numato 2–15 minučių alinimo, kurį galima pagreitinti keletą dešimčių metrų „aštuoniukėmis“: įjunkite elektroniką prieplaukoje prieš išplaukiant.
Ellipse-D parduodama individualiai, ne tiesiogiai internetu. Mūsų Ellipse-D rinkinys apima Jūrinės versijos centrinę įrangą su nuosekliniu ryšiu ir dviem SBG rekomenduotomis TW3972 antenomis; galima įsigyti ir vieną centrinę įrangą. Varianto ir antenų kabelių pasirinkimas atliekamas per dirbtuves, atsižvelgiant į laivą. Visą asortimentą galite rasti mūsų SBG Systems puslapyje.
Trys būdai jungtis prie skaičiuoklio
| Išėjimas | Kas perduodama | Salyga |
|---|---|---|
| NMEA 0183 (v4.1 standartas), RS-232 arba RS-422 | HDT (tikrasis kursas), ROT, GGA, RMC, VTG…; skersinis, išilginis svyravimas ir vertikalusis judėjimas tik savose trampose (PASHR, PRDID, SBG trampės) | skaičiuoklis turi skaityti šiuos sakinį, tinkamu greičiu |
| NMEA 2000 CAN portu | kursas, sukimosi greitis, padėtis, vertikalusis judėjimas, pozicija ir COG/SOG greitai, laikas | tik CAN varianto atveju, magistralė išjungta pagal numatytuosius nustatymus |
| Dvejetainis sbgECom arba CAN pranešimai, aprašyti DBC | pilniausias duomenų rinkinys, įskaitant statusus ir standartinius nuokrypius | programinė įranga, gebanti jį dekoduoti; C biblioteka platinama MIT licencija |
Katalogo centrinė įranga atitinka P/N SBG 100-2422 (ELLIPSE-D-G4A2-B1): Jūrinė versija be CAN, pagrindinis portas RS-232 arba RS-422 priklausomai nuo kabelio. CAN varianto (100-2423) versija prideda NMEA 2000, bet apriboja šį portą RS-232. Pasirinkimas daromas prieš užsakant.
H5000, nke, MADBrain: kas dokumentuota
Peržiūrėti B&G, nke ir Madintec dokumentai nemini SBG. B&G pristato savo modulį H5000 Serial Expansion kaip skirtą „trečiųjų šalių kursų jutikliams“ NMEA 0183, sakinių ir greičio konfigūravimui. nke Box N2K jungia Topline magistralę, NMEA 0183 (4800–38400 baudų) ir NMEA 2000; puslapyje nenurodoma, kurie sakiniai perduodami. Madintec brošiūra aprašo savos gamybos centrinę įrangą MADMotion (MAD Sensor Motion kataloge) savo CAN magistrale ir NMEA 2000 nurodo rinkos kompasus, įskaitant Precision-9 (žr. mūsų MADBrain architektūrą). Visais atvejais jungiamasi standartiniu protokolu: lemia skaičiuoklio priimtų sakinių ar PGN sąrašas, patikrinamas bandymų stende prieš įleidžiant į vandenį.
Ribos ir spąstai
- Bazė priklauso nuo denio plano. Esant 0,5 m atstumui tarp antenų, skelbiamas tikslumas krenta iki 0,5°: geriau nei magnetinis kompasas, artima vieno bloko satelitinio kompaso tikslumui. Antenos turi matyti tą patį dangų; SBG nepataria jų statyti skirtingose struktūros pusėse, kuri viena dalį uždengia. Buriniame laive tai apima stiebą, bures ir gūbrį.
- Be gero GNSS signalo jokio garantuoto kurso. Kai standartinis nuokrypis viršija konfigūruotą slenkstį, SBG palieka tuščius atitinkamus NMEA laukus: autopilotas turi perjungti į kitą šaltinį. Laive turėkite kalibruotą magnetinį kompasą.
- Vertikalusis judėjimas: tik Jūrinės versijos modelis. SBG skelbia vertikaliojo judėjimo pranešimus (PASHR, TSS1, Ship Motion) tik Jūrinės versijos įrangai, o tikslumas priklauso nuo greičio pagalbos arba, jų negaunant, nei posūkių, nei greičio pokyčių.
- NMEA 0183 greitai persisotina. Per daug sakinių didelio dažnio atveju persisotina pasirinkto greičio portas – SBG nurodo priežastį, kai centrinė įranga nustoja reaguoti. Jos GGA trampa taip pat viršija standarto numatytą ilgį (pridedamos dešimtainės dalys): patikrinkite, ar imtuvas ją priima.
- Nustatymas – techniko darbas. Ašys, atstumas, judėjimo profilis, išėjimai ir galiojimo slenksčiai konfigūruojami sbgCenter. Likusiems alinimo nuokrypiams SBG siūlo ilgai viduriuoti skersinį ir išilginį svyravimą prieplaukoje bei paversti juos nesuderinamumo kampais: prieplaukos padėtis tampa nulinė.
Dirbtuvių nuomonė
Greitojo plaukiojimo atveju, esant komerciniam autopilotui. Nereikia Ellipse-D. Pakanka gerai kalibruoto 9 ašių kompaso, to paties gamintojo kaip autopilotas (Precision-9 B&G, Compas 9X nke); jei magnetinė aplinka bloga, paprasčiau naudoti satelitinį kompasą NMEA 2000, pvz., HS75.
Didelės distancijos varžybos su B&G ar nke įranga, reikalingas patikimas tikrasis kursas. Satelitinis kompasas lieka paprastesnis sprendimas. Ellipse-D pateisinama, jei galite atitolinti antenas 2 m ir jei jūsų skaičiuoklis geba skaityti jos sakinius, patikrinta prieš sezoną.
Atviras skaičiuoklis, duomenų rinkimas, veiklos analizė. Tai jos sritis: didelis dažnis, standartiniai nuokrypiai, dokumentuotas dvejetainis formatas, GNSS žali duomenys post-apdorojimui. Pasirinkite nuosekliojo arba CAN varianto versiją priklausomai nuo laivo tinklo.
Tik judėjimas. Jei kursas jau ateina iš satelitinio kompaso, Ellipse-A Marine (AHRS, individualiai) teikia skersinį, išilginį svyravimą ir vertikalųjį judėjimą.
Kam tai nėra skirta. Kas nori jutiklio, pasirengusio jungtis prie magistralės, neturi vietos atitolinti dvi antenas arba neturi kam atnaujinti konfigūraciją. Individualiam pasiūlymui ar įrengimo studijai kreipkitės į mūsų dirbtuves: auditas, įrengimas ir paleidimas.
Šaltiniai
Gamintojo dokumentai peržiūrėti 2026 m. rugsėjo 25 d.
- SBG Systems: produktų puslapiai Ellipse-D ir Ellipse-A, techninė specifikacija Ellipse-N/D (MK068EN v1.1, 2026 m. balandis), atvejo tyrimas Swiss Solar Boat
- SBG Support Center: charakteristikos (firmware 3.x), jungtys, medžiagų kodai, jūrinės aplikacijos, DAŽNIAI UŽDUODAMI KLAUSIMAI, rekomenduojamos antenos, kabeliai
- SBG sbgECom 5.8: įvadas, NMEA 0183 pranešimai, NMEA 2000 pranešimai, trečiųjų šalių formatai
- B&G: H5000 Serial Expansion, Precision-9
- nke: Compas 9X, Box N2K
- Simrad: HS75 GNSS Compass
- Madintec: MADBrain AutoPilot, MADBrain brošiūra
