Rezumat în 30 de secunde
- Ellipse-D de la SBG Systems combină o centrală inerțială cu un receptor GNSS conectat la două antene. Capul său este un cap adevărat, măsurat între antene: nici deviație magnetică, nici calibrare a compasului.
- Precizia depinde de distanța dintre antene: SBG anunță 0,2° RMS peste 2 m de bază, 0,5° peste 0,5 m. Ruliu și tangaj: 0,1° fără corecții RTK. Înălțările (5 cm sau 5%) sunt disponibile doar în varianta Marine.
- Nu se conectează ca un compas NMEA 2000: NMEA 0183 și binar serial, NMEA 2000 doar pe varianta CAN. Nu am găsit nicio integrare documentată pentru H5000, nke sau MADBrain: conectare prin protocol standard, validată pe banc.
- Concluzie: utilă dacă programul permite separarea antenelor cu 2 m și exploatarea datelor la frecvență înaltă. Pentru croazieră rapidă, un compas satelitar sau 9 axe NMEA 2000 este suficient și mai simplu de instalat.
Cuprins
Ce măsoară o centrală cu două antene
O centrală inerțială măsoară rotațiile și accelerațiile bărcii cu trei girometre și trei accelerometre MEMS. Singură, ea derivă. Ellipse-D le combină cu un receptor GNSS dual-band conectat la două antene. Receptorul calculează direcția segmentului care unește antenele, deci, cunoscând poziția lor la bord, orientarea bărcii față de nordul geografic: un cap adevărat, disponibil chiar și la chei, în aproximativ 25 de secunde după primul fix, conform SBG.
Un filtru de fuziune combină cele două: GNSS recalibrează centrala (receptorul său calculează la 5 Hz), iar centrala completează intervalele și furnizează atitudinea, cu ieșiri până la 1 kHz pentru datele inerțiale. Valori publicate de SBG pentru uz marin, în RMS:
| Măsurătoare | Condiție | Valoare SBG |
|---|---|---|
| Cap adevărat | bază antene > 0,5 m | 0,5° |
| Cap adevărat | bază antene > 2 m | 0,2° |
| Ruliu și tangaj | fără corecții (punct unic) | 0,1° |
| Ruliu și tangaj | corecții RTK | 0,05° |
| Înălțări în timp real | versiune Marine, valuri 0–20 s | 5 cm sau 5%, cel mai mare dintre cele două |
Fără flux de corecții RTK în larg, rețineți valorile pentru punct unic.
De ce D și nu N sau A
Ellipse-N, cu o singură antenă, își inițializează capul prin deplasare (cel puțin 3 m/s) sau prin magnetometru, iar SBG consideră că dinamica unei bărci este insuficientă pentru prima opțiune. Ellipse-A (AHRS) are un cap magnetic: 0,8° în stare statică, după calibrare, într-un mediu magnetic curat. Doar versiunea Marine a fiecărui model (±8 g, ±450°/s) oferă înălțările.
Față de compasul magnetic și cel satelitar
Un compas magnetic, fluxgate sau 9 axe, măsoară câmpul local. Masele feromagnetice și cablurile parcurse de curent îl deviază; calibrarea corectează partea fixă a acestei deviații, nu un circuit care începe să debiteze. Capul său este magnetic, trebuie adăugată declinația. nke indică o altă limită a fluxgate-ului clasic: capul său nu este corectat pentru accelerații, deci este filtrat, cu prețul reactivității.
Un compas satelitar monobloc elimină problema magnetică, dar antenele sale sunt într-o singură carcasă: baza sa este scurtă prin construcție. Ellipse-D permite alegerea distanței dintre antene, iar precizia anunțată depinde direct de aceasta.
| Tehnologie | Exemplu | Cap | Precizie cap anunțată | Ruliu și tangaj anunțate | Ieșire |
|---|---|---|---|---|---|
| Compas 9 axe | B&G Precision-9 | magnetic | ±2° după calibrare | furnizate, precizie nepublicată | NMEA 2000 |
| Compas 9 axe | nke Compas 9X | magnetic | 2° în dinamică, după calibrare | 1° în dinamică | bus nke Topline |
| Compas satelitar monobloc de 35 cm | Simrad HS75 | adevărat | 0,75° RMS | furnizate, precizie nepublicată | NMEA 2000 |
| Centrală inerțială cu două antene | SBG Ellipse-D | adevărat | 0,2° RMS (bază > 2 m) | 0,1° RMS | NMEA 0183, binar; NMEA 2000 pe variantă CAN |
Valorile constructorului sunt în condiții neomogene (RMS la SBG și Simrad, „după calibrare” sau „în dinamică” la B&G și nke): ordine de mărime, nu un clasament. Precision-9 și HS75 oferă și înălțări, fără precizie publicată; SBG publică propria sa precizie.
De ce interesează cursele offshore
Direcția vântului real este suma dintre cap și unghiul vântului real: un grad de eroare la cap devine un grad de eroare asupra direcției vântului, deci asupra schimbărilor de bord pe care le credem citite. Curentul se calculează comparând ruta pe fund GNSS cu capul și viteza pe apă: eroarea de cap se regăsește și aici.
Atitudinea contează la fel de mult. nke oferă un exemplu cifrat pentru anemometru: fără corecție de înclinare, 2,5° eroare asupra unghiului vântului real la 25° de înclinare. Pilotul în modul compas primește un cap care nu depinde nici de câmpul magnetic, nici de filtrarea unui fluxgate. Vitezele de rotație, accelerațiile și abaterile standard alimentează și analiza de performanță.
Nu am găsit nicio referință publică a unei echipe de curse offshore echipată cu o Ellipse-D (septembrie 2026); cel mai apropiat studiu de caz SBG privește o barcă solară cu aripi de studenți de la EPFL, pe Ellipse-N. Aceste argumente sunt tehnice, nu referințe.
Instalare și integrare la pilot
Instalare
Carcasa (65 g, alimentată în 5–36 V CC) se fixează rigid oriunde pe barcă, ferită: SBG precizează că IP68 nu protejează împotriva coroziunii saline. Cele două antene: același model, cabluri de aceeași lungime, aceeași vizibilitate a cerului, cu o bază de cel puțin 2 m recomandată de SBG. Brațele de pârghie (centrală către fiecare antenă) se măsoară la centimetru, sau la 10 cm înainte de calibrarea cu instrumentul SBG. Se configurează în software-ul sbgCenter, prin cablul USB care alimentează și centrala. După fix și calculul capului, SBG prevede 2–15 minute de aliniere, accelerată prin opturi de câteva zeci de metri: porniți electronica înainte de a părăsi pontonul.
Ellipse-D se vinde la cerere, nu direct online. Kit-ul nostru Ellipse-D asociază centrala versiune Marine în conexiune serială și două antene TW3972 recomandate de SBG; centrala singură există și ea. Variantele și cablurile de antenă se definesc cu atelierul, în funcție de barcă. Gama este grupată pe pagina noastră SBG Systems.
Trei căi către calculator
| Ieșire | Ce transmite | Condiție |
|---|---|---|
| NMEA 0183 (normă v4.1), RS-232 sau RS-422 | HDT (cap adevărat), ROT, GGA, RMC, VTG…; ruliu, tangaj și înălțări doar în cadre proprietare (PASHR, PRDID, cadre SBG) | calculatorul trebuie să citească aceste fraze, la debitul corect |
| NMEA 2000 pe portul CAN | cap, viteză de girație, atitudine, înălțări, poziție și COG/SOG rapide, oră | doar varianta CAN, magistrală dezactivată implicit |
| Binar sbgECom, sau mesaje CAN descrise în DBC | setul de date cel mai complet, cu statusuri și abateri standard | software capabil să le decodeze; bibliotecă C publicată sub licență MIT |
Carcasa singură din catalog corespunde P/N SBG 100-2422 (ELLIPSE-D-G4A2-B1): versiune Marine fără CAN, port principal în RS-232 sau RS-422 în funcție de cablu. Varianta CAN (100-2423) adaugă NMEA 2000, dar limitează acest port la RS-232. Alegerea se face înainte de comandă.
H5000, nke, MADBrain: ce este documentat
Documentele B&G, nke și Madintec consultate nu menționează SBG. B&G prezintă modulul său H5000 Extension serie ca destinat „senzorilor de cap externi” în NMEA 0183, cu fraze și debit configurabile. Box N2K de la nke conectează magistrala Topline, NMEA 0183 (4800–38400 baud) și NMEA 2000; pagina sa nu detaliază frazele transmise. Broșura Madintec descrie o centrală proprie, MADMotion (MAD Sensor Motion în catalog), pe magistrala CAN proprie, și citează în NMEA 2000 compasuri de pe piață, inclusiv Precision-9 (vezi arhitectura MADBrain). În toate cele trei cazuri, conectarea se face prin protocol standard: ceea ce decide este lista de fraze sau PGN acceptate de calculator, verificată pe banc înainte de lansare.
Limite și capcane
- Baza se decide la planșa de pont. Cu 0,5 m între antene, capul anunțat scade la 0,5°: mai bun decât un compas magnetic, apropiat de un compas satelitar monobloc. Antenele trebuie să vadă același cer; SBG recomandă să nu le plasați de o parte și de alta a unei structuri care le maschează parțial. Pe un velier, catargul, velele și înclinarea intră în calcul.
- Fără semnal GNSS bun, nu există cap garantat. Când abaterea standard depășește pragul configurat, SBG lasă câmpurile NMEA respective goale: pilotul trebuie să comute pe altă sursă. Păstrați la bord un compas magnetic calibrat.
- Înălțări: doar în varianta Marine. SBG rezervă mesajele de înălțare (PASHR, TSS1, Ship Motion) pentru echipamentul Marine, iar precizia sa presupune o viteză constantă, sau cel puțin niciun viraj, nici schimbare de viteză.
- NMEA 0183 se saturează rapid. Prea multe fraze la debit înalt pentru debitul ales saturează portul, cauză pe care SBG o citează când centrala nu mai răspunde. Cadrul său GGA depășește și lungimea prevăzută de normă (zeci adăugate): verificați că receptorul îl acceptă.
- Reglajul este o muncă de tehnician. Axe, brațe de pârghie, profil de mișcare, ieșiri și praguri de validitate se reglează în sbgCenter. Pentru reziduuri de aliniere, SBG propune medierea îndelungată a ruliului și tangajului la chei și folosirea lor ca unghiuri de dezechilibru: înclinarea la chei devine zero.
Concluzie atelier
Croazieră rapidă, pilot comercial instalat. Nicio Ellipse-D. Un compas 9 axe bine calibrat, de marca pilotului (Precision-9 la B&G, Compas 9X la nke), este suficient; dacă mediul magnetic este prost, un compas satelitar NMEA 2000 precum HS75 rezolvă problema mai simplu.
Cursă offshore pe instrumente B&G sau nke, nevoie de un cap adevărat fiabil. Compasul satelitar rămâne soluția simplă. Ellipse-D se justifică dacă puteți separa antenele cu 2 m și dacă citirea frazelor sale de către calculatorul dvs. este validată înainte de sezon.
Calculator deschis, achiziție de date, analiză de performanță. Acesta este terenul său: debit înalt, abateri standard, binar documentat, date GNSS brute pentru post-procesare. Alegeți varianta serială sau CAN în funcție de rețeaua de la bord.
Doar mișcarea. Dacă capul vine deja de la un compas satelitar, Ellipse-A Marine (AHRS, la cerere) oferă ruliu, tangaj și înălțări.
Pentru cine nu este făcut. Cine dorește un senzor gata conectat pe backbone, nu are spațiu pentru două antene sau nu are pe cineva care să mențină configurația actualizată. Pentru un deviz sau un studiu de implementare, treceți prin serviciile noastre atelier: audit, instalare și punere în funcțiune.
Surse
Documentele constructorului consultate la 25 septembrie 2026.
- SBG Systems: paginile produs Ellipse-D și Ellipse-A, fișă tehnică Ellipse-N/D (MK068EN v1.1, aprilie 2026), studiu de caz Swiss Solar Boat
- SBG Support Center: performanțe (firmware 3.x), interfețe, coduri hardware, aplicații marine, Întrebări frecvente, antene, cabluri
- SBG sbgECom 5.8: introducere, mesaje NMEA 0183, mesaje NMEA 2000, formate terțe
- B&G: H5000 Serial Expansion, Precision-9
- nke: Compas 9X, Box N2K
- Simrad: HS75 GNSS Compass
- Madintec: MADBrain AutoPilot, broșură MADBrain
