Автопилот для яхты своими руками

Самодельный автопилот на одноплатном компьютере (SBC) Tinker board и Arduino DUE

«Долгие часы, сутки, недели яхта лежит все на том же неизменном курсе без прикосновения к рулю». — Подобные фразы можно встретить в описаниях давних путешествий мореплавателей-одиночек — Слокама, Фосса, Жербо. Давних и, добавим, всех новых тоже — Хаслера, Чичестера, Нокс-Джонстона. Однако попробуйте-ка, бросьте руль на своей яхте хотя бы только для того, чтобы взять пару пеленгов или разжечь примус. Через минуту — другую хлопающие паруса заставят вас броситься к рулю. Возвращая яхту на прежний курс, поневоле вы будете размышлять над тем, а как же старые мореходы добивались такой невероятной устойчивости на курсе? И без всяких приспособлений. А может быть, вы захотите использовать опыт нынешних Чичестеров — поставить у себя на яхте «подруливающий автомат», без которого сейчас не мыслится ни одно дальнее плавание в одиночку или с немногочисленной командой.

Конечно, «автоматами» или, тем более, «авторулевыми» такие устройства называют чисто условно. Ведь они поддерживают курс яхты неизменным лишь относительно ветра и, следовательно, с заходом ветра истинный курс яхты изменяется. Таким образом, на «долгие часы, сутки, недели» доверять яхту «автомату» можно лишь вдали от берегов, идя в зоне устойчиво дующих ветров.

За прошедшие годы в связи с расширением района крейсерских плаваний парусных яхт под флагом нашей страны возрос и интерес наших яхтсменов к оборудованию яхт, любым устройствам, облегчающим работу команды, и в том числе — подруливающим устройствам.

«Авторулевой» на яхте

Любая современная яхта не может в течение сколько-нибудь значительного времени сохранять заданный курс, если ею не управлять. Иначе говоря, ее рулевой постоянно должен, действуя рулем, удерживать яхту от стремления привестись или увалиться под действием колебаний силы и направления ветра и волн, а также бортовой и килевой качки, изменяющих соотношение приводящих и уваливающих сил.

Две яхты, вооруженные шлюпом — старинная и современная.

История, правда, знает примеры, когда парусные суда длительное время могли идти и шли без управления, т. е. без вмешательства рулевого. Тот же «Спрей» капитана Слокама с закрепленным рулем, под полными гротом и стакселем, со втугую выбранным кливером и потравленным бизань-гика-шкотом (этим сдерживалось стремление судна к приведению) вполне удовлетворительно лежал на курсе крутой бейдевинд, не требуя никакого вмешательства мореплавателя-одиночки. Но отметим сразу: такими способностями обладали лишь старинные, по нынешним меркам — малоповоротливые суда с фальшкилем по всей длине корпуса и далеко разнесенными в нос и корму парусами — с длинным бушпритом, чаще всего с бизанью. Другое дело — современная яхта с узкими высокими парусами и килем, основная площадь которого сосредоточена в районе миделя. Поворотливость такой яхты намного лучше, чем у судна, подобного «Спрею», однако это и делает ее гораздо более чувствительной к влиянию любых, даже незначительных сил, отклоняющих ее от курса. Вот почему для автоматического удержания на курсе современной яхты приходится прибегать к специальным устройствам, использующим единственно доступный на маленьком парусном судне вид энергии — силу ветра.

Как же используется эта сила? Около головы руля устанавливается ветровое крыло в виде флюгера. Это крыло, свободно вращающееся на вертикальной оси, всегда разворачивается вдоль вымпельного ветра. При любом изменении положения яхты относительно ветра на флюгере возникает разворачивающее его по ветру усилие, которое при помощи привода передается на баллер руля и вызывает отклонение руля, приводящее яхту на прежний курс. Таким образом яхта автоматически сохраняет тот в принципе оптимальный курс по отношению к ветру, какой был задан рулевым, покидающим свой пост, чтобы отдохнуть или заняться какими-либо судовыми работами.

Принцип работы «авторулевого» — подруливающего устройства с передачей в виде двух встречных рычагов на основной руль малой яхточки. а — яхта идет заданным курсом; б — яхта самопроизвольно привелась, флюгер развернулся и положил руль на правый борт, яхта возвращается на правильный курс относительно ветра; в — яхта самопроизвольно увалилась, флюгер развернулся и положил руль на левый борт, яхта возвращается на правильный курс относительно ветра. А — положение флюгера; Б — положение пера руля.

Современные ветродействующие устройства не свободны от недостатков. Естественно, из-за малой площади флюгер реагирует только на ветер определенной силы: ветер силой менее 2 баллов, как правило, слишком слаб. При плавании на большой волне крыло часто обезветривается из-за завихрений воздушного потока между волнами. На полных курсах, близких к фордевинду, силы вымпельного ветра также может оказаться недостаточно, поскольку сила вымпельного ветра в этом случае, уменьшается, по сравнению с силой истинного ветра, а рыскливость яхты увеличивается.

Схема авторулевого для яхты типа «Миранда» с мягким парусом и передачей на основной руль.

Разберем принцип действия некоторых систем. Наиболее простым остается устройство типа «Миранда», которым была оборудована еще яхта Чичестера «Джипси Мот III» во время гонок одиночек через Атлантику. В качестве флюгера использован обычный парус на трубчатой рамке, укрепленной на небольшой вращающейся мачте. Усилие от давления ветра на флюгер передается на румпель руля яхты при помощи поперечного румпеля, посаженного на мачту, и тросовой системы. Устройство «Миранда» надежно. Применение в качестве крыла-флюгера шпрюйтового паруса позволяет, изменяя его площадь, регулировать усилие на баллере. Недостатком такого простейшего варианта является то, что для перекладки руля более или менее крупной яхты требуется значительная площадь ветрового крыла, тяжелая и громоздкая конструкция для его установки. Ветровое крыло больших размеров (мягкое или жесткое — безразлично) само создает большое, аэродинамическое сопротивление, снижая ход яхты на острых курсах.

В настоящее время применяются более эффективные устройства с отдельным вспомогательным рулем вынесенным как можно дальше в корму — иногда за транец (основной руль закрепляется при этом в положении прямо — в ДП). Благодаря увеличению плеча установки относительно миделя вспомогательный руль при равной эффективности с основным может иметь меньшую площадь, потребует меньших усилий для перекладки, а, следовательно, может управляться крылом меньшей площади.

Что же он ест? Электроэнергию аккумуляторов вашей яхты. Но об этом позже. Вопрос не только в этом. Полезен автопилот на лодке или нет? Вопрос, безусловно, риторический. На яхте, как и в жизни, нет абсолютно полезных и абсолютно вредных вещей: любую пользу можно обратить во вред и наоборот. Ну а теперь, когда положенные прописные истины сказаны, попробуем разобраться: где плюсы, а где – минусы.

Автопилот (он же авторулевой)

«…Человек, ваше благородие, здесь вроде как и не нужен,

а нужен токмо его пальчик!».

Согласимся с героем известного фильма. Действительно: выставил лодку на курс, нажал пальцем кнопку «auto» и сиди себе поплёвывай. Если надо подкорректировать курс, опять взял палец и тыкнул его в кнопки «-1» (градус налево) или «+1» (градус направо). Нужны более решительные изменения? Тыкай в кнопку «-10» или «+10». И шкала в нижней части дисплея (“rudder”) покажет тебе насколько повернулось в воде перо руля. Да ещё и курс вам на экранчике покажет. Истинный. Очень интересная вещь!

«Если ваша яхта оснащена авторулевым, вы никогда не устанете, и сможете путешествовать без страха и тревоги. Теперь у вас есть надёжный попутчик, который сможет «подменить» вас на капитанском мостике.…». Это я прочёл на одном сайте, — там эти автопилоты продают. В общем, получается, что авторулевой – это устройство, избавляющее рулевого от необходимости всё время стоять за рулём. Так? Нет. Не так!

Посмотрим для начала, как это работает.

Как работает автопилот

Функционально большинство яхтенных автопилотов предназначено для того, чтобы удерживать яхту на заданном курсе без участия человека. В большинстве случаев система авторулевого состоит из:

• встроенного индукционного компаса
• курсового компьютера
• приводного механизма, управляющего рулём
• управляющего модуля-контроллера с дисплеем

Вся эта электроника и механика служит только для одного:

при нажатии кнопки
«auto» выбранный вами курс фиксируется курсовым компьютером, который, в случае отклонения яхты вправо или влево, приводит в действие механизм, управляющий рулём, возвращая лодку на выбранное направление.
Тут есть сразу несколько нюансов, на которые стоит обратить внимание.

1. Показания встроенного в автопилот индукционного компаса (которые выводятся на экран) очень часто не имеют никакого отношения ни к истинному, ни к компасному курсу. Истинный курс по GPS может быть 100°, компасный – 95°, а на экране автопилота будет красоваться 88°. Хорошо это или плохо? Да ни то и не другое. Курсовому компьютеру нужна точка отсчёта, «нулевая линия», отклонение от которой вправо или влево он будет воспринимать как плюс столько-то градусов, так и минус столько-то градусов. Эту линию, курс отсчёта и даёт компьютеру встроенный компас. С него же считываются показания на сколько градусов яхта отклонилась. Всё. Условно говоря, встроенный индукционный компас может показывать всё что угодно, хоть день рождения бабушки, лишь бы он был градуирован в градусах.

Итак. Как только вы перевели управление на автопилот, курсовой компьютер считал показания встроенного компаса (день рождения бабушки), принял его за нулевую линию и теперь будет отслеживать любые отклонения от этой линии, корректируя курс через приводной механизм руля.

Отсюда вывод: нельзя доверять абсолютному значению курса, показываемому автопилотом

2. Если погода ветреная, а на море присутствует значительное волнение, то яхта постоянно будет уходить с установленного курса, а, значит, автопилот будет постоянно вынужден корректировать его. Привод авторулевого управляется электромотором, запитанным от ваших сервисных аккумуляторов. Нужно ли говорить, что несколько часов работы при такой погоде приведут к полной посадке батарей?

Длительная работа автопилота в условиях значительного воздействия на яхту ветра, волны и течения может привести к серьёзной разрядке аккумуляторов.

3. Следует заметить, что работа автопилота на волне вообще не очень корректна: он реагирует на заход ветра не так быстро, как можно было ожидать, а при пересечении волны лодка не держит курс а отклоняется. Это приводит (особенно на полных курсах) к неприятным последствиям. Каким?

Всем известно, что на бакштаге, например, рулевому постоянно приходится бороться с зарыскиванием лодки упреждающими движениями руля. А автопилот не может работать на упреждение, он постфактум отслеживает отклонения от курса и только потом начинает возвращать лодку на курс. Следствием такого запаздывания может стать заброс кормы волной, неконтролируемое приведение к ветру, разворот лагом к волне и далее по списку все, связанные с этим неприятности. А на фордевинде и полном бакштаге, даже на спокойной воде автопилот нельзя включать категорически, особенно, если вы идёте на стандартном парусном вооружении: при незначительном отходе ветра может случиться несанкционированная смена галса.

И вообще: если вы идёте под парусами, постарайтесь обойтись без авторулевого.

В условиях свежего ветра и волнения, особенно на полных курсах (!) не стоит доверять управление автопилоту, если вам небезразлична судьба яхты, вашего экипажа и вообще, если вы не хотите лишнего геморроя головного мозга.

4. И последнее. Автопилот не заменяет ни радара, ни глаз рулевого. Он не будет отслеживать ситуацию на акватории. Он не сможет реагировать на опасности, находящиеся на поверхности моря или под водой. Всё это может привести к печальным последствиям.

Хорватия. Доверив управление автопилоту, шкипер спустился вниз посмотреть на карту. На минуту. Через три минуты яхта налетела на едва выступающий из под воды риф. Повезло, что не оторвали киль, хотя, как показал впоследствии инженерный осмотр яхты, были на волосок от этого. Повезло, что никто не погиб и серьёзно не пострадал. Просто повезло.

Турция. На подходе к Мамарису, следуя из Родосского пролива, яхта налетела на притопленный контейнер. Серьёзное повреждение корпуса, выломанное перо руля. Экипаж не смог самостоятельно справиться с активно поступающей внутрь яхты водой. Его и лодку выручали из беды вызванные спасатели. Встреча с контейнером произошла в абсолютный штиль, при спокойном море и ясной погоде. Яхта шла на автопилоте, за акваторией и курсом никто не следил. Не повезло.

Греция. 36-ти футовая яхта под мотором пересекла Саронический залив ночью и подходила к мысу Сунион. На лодке было два человека: шкипер и его жена. Пройдя зону разделения движения, решили попить чайку. Поставили управление на автопилот и спустились вниз. Сильный удар и треск в носовой части прервали чаепитие: яхта на 5,5 узлах въехала в корму рыбацкого баркаса. Слава Богу, людей спасли. А яхта затонула. Совсем не повезло.

Этот грустный список происшествий, к сожалению, не исчерпывается приведёнными выше случаями. Я, как, наверно, и многие из читающих эту статью, были свидетелями безалаберного отношения шкиперов к применению автопилота.

Кстати, о той рекламе, упоминавшейся в начале: в инструкциях по эксплуатации всех автопилотов написано (под восклицательным знаком!): «Автоматический контроль курса существенно упрощает управление судном, однако не способен полностью заменить человека».

Применение автопилота не избавляет капитана и экипаж от обязанности вести наблюдение за акваторией и отслеживать навигационные опасности по курсу.

После всего прочитанного возникает резонный вопрос: ну и зачем тогда нужен такой дивайс на лодке?

Нужен. Если к автопилоту прикладывать голову, а не палец.

В каких же случаях незаменим автопилот? Вот несколько примеров «прикладывания головы» к авторулевому:

• Когда нужно что-то поправить на палубе или подстроить паруса и при этом необходимо участие рулевого;
• Когда вы хорошо знаете, где находитесь, вам известно расстояние до ближайших препятствий и опасностей, у вас есть радар, который включен и настроен на оповещение о сближении с опасностями, либо вы (или другой квалифицированный член экипажа) следите за акваторией;
• Когда в спокойную погоду вам просто в лом тупо стоять за штурвалом яхты, телепающей под мотором. Но помните? Автопилот избавляет вас от необходимости крутить штурвал, но не избавляет от обязанности вести наблюдение.
• Когда отсутствует серьёзное волнение и свежий ветер, и вы не идёте под парусами бакштагом или фордевиндом.

ü если вы нажали кнопку “AUTO” не прекращайте наблюдения за акваторией;

ü не включайте автопилот с зафиксированным штурвалом;

ü не включайте автопилот, если вы несёте ночную вахту и устали. Лучше регулярно меняйтесь местами со шкотовым. В противном случае вы заснёте всей вахтой, а проснуться можете в условиях, которые вас, мягко говоря, не обрадуют;

ü не пользуйтесь автопилотом, идя на парусах в сильный ветер (особенно на полных курсами и на сильной волне);

ü не включайте автопилот на длительное время;

ü не начинайте пользоваться автопилотом, не проверив уровень зарядки ваших аккумуляторов

Simrad Yachting АР35 system

Сразу стоит отметить, что у этого автопилота очень большой плюс — он прекрасно работает при любых погодных условиях, так как его корпус и внутренняя часть, изготовлены из твердого алюминия, и он оснащен современным LCD-экраном со специальной задней подсветкой, что позволяет хорошо видеть то, что написано на экране в любое время суток. Для каждой основной функции есть своя кнопка — это позволяет быструю работу и оперативное программирование. Также автопилот поддерживает сеть Robnet, используемую для передачи данных на расстоянии. Еще стоит отметить, что у этого автопилота есть опция блокирования функции от других, что позволит вам задержку функции именно до того момента, когда она вам будет нужна. У автопилота также имеется поворотный датчик, позволяющий менять курс направления с точностью до 1 градуса. Цена автопилота Simrad Yachting АР35 system без управляемого устройства составляет примерно 2000 долларов, а с управляющим устройством — 3000 долларов.

Самодельный автопилот на одноплатном компьютере (SBC) Tinker board и Arduino DUE

Идея постройки автопилота появилась примерно 2 года назад. Хотелось создать полностью автономный аппарат способный добраться из точки А в точку Б с возможностью ухода от столкновений и облёта преград, способного преодолевать зоны глушения или отсутствия спутникового сигнала. Также хотелось иметь удобное и простое управление с помощью мышки как это реализовано в играх (стратегии) управляя движением ЛА с помощью точек. Начинать всё пришлось с нуля, как и эту статью поэтому если есть ошибки напишите об этом в комментариях. Начну по порядку.

Аппаратное обеспечение

Изначально я не знал какое железо лучше использовать для этого проекта, но в итоге пришёл к выводу, что оптимальным вариантом будет связка микроконтроллер (МК) + одноплатный компьютер. Где МК решает задачу стабилизации летательного аппарата (ЛА), его движению по заданному курсу и высоте, а одноплатный компьютер решает задачу навигации и движения по маршруту. Поскольку в планах был уход от столкновений компьютер должен был быть достаточно мощным чтобы обрабатывать информацию от датчиков обнаружения препятствий, компактным и не слишком дорогим на том момент под это описание наиболее подходил TinkerBoard, Raspbery тогда это была 3B+ и сильно уступала по характеристикам. В качестве МК хотелось иметь arduino совместимый контроллер т.к. на arduino имелась огромная база готовых скетчей и поэтому выбор пал на DUE 84 МГц, 32bit ARM Cortex-M3 т.к. он был наиболее мощным и должен был компенсировать прямоту моих рук)).
В качестве датчиков ориентации изначально я планировал использовать MPU 9250 с фильтром Маджевика, результаты его работы были отличными. Главным преимуществом этого варианта было то, что все расчёты, включая калибровки датчиков (акселерометра, гироскопа и магнитометра), находились на МК. Но возникла проблема, фильтр плохо компенсировал линейное ускорение, которое постоянно возникает при толчках или резкой смене курса. Выражается это в показаниях тангажа и крена, в момент ускорения они начинают уплывать, а проходя через пропорционально дифференциальный (ПД) регулятор и особенно дифференциальную часть, уплывание создавало проблемы. Поэтому пришлось использовать датчик с уже реализованным фильтром BNO 055.

BNO в отличии MPU 9250 имеет на борту встроенный МК Cortex M0 который сразу рассчитывает ориентацию в углах Эйлера, кватернине абсолютной ориентации и рассчитывает линейное ускорение хотя этот датчик тоже имеет ряд недостатков. Основной проблемой данного датчика является автокалибровка а точнее то что её нельзя выключить это такая «фитча» этого датчика и есть у этой калибровки неприятное свойство пропадать, иногда абсолютно внезапно даже просто находясь на одном месте без движения. Отражается это в основном на рысканье которое в данном датчике привязано к магнитометру и должно показывать направление на магнитный северный полюс (курс) но иногда оно показывает на 100 градусов в строну, а потом ещё покалибровавшись может вернутся обратно))). В прочем проблему курса ещё можно решить с помощью синхронизации с GPS. В остальном датчик работает отлично, тангаж и крен он всегда определяет правильно, и линейные ускорения не сильно сказываются на его работе, если, конечно, ускорение не превышает 2G, т.к. этот порог используется для измерения вектора гравитации и компенсации дрейфа гироскопов.

Остальной набор железа выглядит следующим образом: GPS Ublox Neo M8N с USB выходом, барометр BMP 280, сонар HSCR 04 для получении данных о наличии земли и более точной вертикальной скорости, EEPROM 24c16 для хранения данных калибровки и настроек ПИД, GSM модуль Neoway M509E для отправки сообщений о координатах ЛА на случай аварии.

Функциональная схема показана на рисунке 1:

Рисунок 1 — Функциональная схема Автопилота

Программное обеспечение

Для разработки ПО я использую QT вместе с IDE QT Creator т.к. он наиболее мне знаком, а также благодаря кроссплатформенности я могу запускать свои программы как на одноплатном ПК с Debian так, и десктопе с Windows, что очень удобно. Для разработки ПО микроконтроллера используется Arduino IDE. Для наглядности постараюсь представить все разделы на рисунке 2.

Рисунок 2. — Архитектура АП (BNO 080 добавлен на будущее).

1) Графический интерфейс управления — представляет из-себя спутниковую карту с помощью которой осуществляется управление ЛА. Сама программа отображения спутниковых снимков не моя, она была украдена мной тут (её автор тоже пытался сделать что-то подобное).

Управлять ЛА можно с помощью точек (маркеров) либо кнопок WADS. Для управления по точкам, необходимо проложить маршрут полёта зелёными маркерами они ставятся мышью (ПКМ), и нажать загрузить маршрут, либо использовать (красный) маркер мгновенного перемещения (ЛКМ) и тогда ЛА с текущей позиции полетит к этой точке, для его работы необходимо установить галку в чекбокс «Ручное» от случайных нажатий.

Все параметры маркеров вводятся в соответствующие поля на форме, удалить маркеры можно двойным щелчком средней кнопки мыши, при этом они по-прежнему останутся в памяти ЛА, для удаления из памяти необходимо использовать кнопку удалить маршрут. По достижению точки, как и в стратегиях ЛА, будет вокруг неё вращаться. Управление кнопками WADS напрямую управляет рулями с помощью ПД регуляторов. При нажатии каждой кнопки на вход регулятора поступает значение, например, при нажатии S тангаж 30 а при отпускании 0. При нажатии W -30 и т.д. Включается WADS с помощью чекбоксов: «ручное», «кнопки». Данный режим помогает проверить работоспособность всех рулей пред стартом. Работает графический интерфейс на ноутбуке, команды управления от графического интерфейса с помощью TCP соккета предаются в ядро. Графический интерфейс управления представлен на рисунке 3:

Рисунок 3 — Графический интерфейс управления.

2) Ядро автопилота это та часть ПО которая вычисляется на одноплатном компьютере TinkerBoard. Ядро отвечает за навигацию и движение по маршруту. Для этого к компьютеру подключен датчик GPS. С его помощью можно получить текущее положение ЛА (широту и долготу) и сравнить это положение с тем, что имеется в маршруте полёта. В результате этой операции получается азимут на цель, который отправляется на микроконтроллер вместе с остальными параметрами полёта. В дальнейшем ядро можно оснастить своим IMU датчиком, чтобы реализовать ИНС. Например, можно использовать BNO 080 проинтегрировать, ускорение и получить скорость, а проинтегрировав скорость получить расстояние. Расстояние, полученное от ИНС, необходимо будет перевести в систему координат GPS (широту и долготу) для её использования в расчёте азимута.

Такую ИНС можно использовать в связке с GPS датчиком на случай временной потери связи со спутником, чтобы ЛА не пропустил «поворот» на точку. В момент работы от GPS ИНС будет постоянно корректироваться его показаниями и заполнять промежутки между периодами обновления GPS датчика. Таким же образом должен вносить поправки алгоритм машинного зрения или SLAM изменяя высоту точки и создавая смещения рассчитанного азимута. После окончания расчёта маршрута ядро отправляет по UART данные: азимут, высоту, угол атаки, тип точки, а также необходимо ли выполнять вращение вокруг этой точки.

3) Команды ядра выполняет микроконтроллер, основная задача МК следовать по заданному курсу на заданной высоте. Для этого на МК установлен IMU датчик BNO 055, барометр bmp 280 и сонар. Для движения по курсу используется азимут полученный от ядра он, сравнивается с текущим курсом и полученное рассогласование передаётся в ПД регуляторы управления рысканьем и креном. Управление тангажом осуществляется 2мя ПД регуляторами: 1-й определяет рассогласование текущей и заданной высоты, которое поступает на вход 2-го регулятора, при этом выход регулятора высоты ограничен текущим углом атаки, чтобы контролировать её набор. В случае, если в графическом интерфейсе тип точки выбран взлёт или посадка, для определения высоты используется сонар. Его показания комплексируются с данными барометра, чтобы наиболее точно определить расстояние до земли и вертикальную скорость. Помимо основных функций МК также собирает телеметрию о работе IMU датчиков, текущем направлении и высоте, передаёт их в ядро, где эти данные дополняются данными от GPS и поступают в графический интерфейс.

Заключение

На данный момент автопилот ещё находится на стадии полётных испытаний и полностью не настроен. Впрочем я провёл только два запуска и пока не подобрал коэффициенты для регуляторов.
Вообще ПД регуляторы мне кажутся не стабильными и хочется заменить их чем-то более надёжным, тем более они уже устарели. Также необходимо заменить расчёты с углами Эйлера на расчёты в кватернионах, т.к. последние более стабильно себя ведут при развороте ЛА на углы больше 120 градусов и полётах во время ветра.
Более подробный снимок БРЭО

Ссылка на исходники ЯД (с библиотеками) Github тут только исходники но новее

Northstar Explorer АР380 Autopilot

Это одна из самых популярных систем автоматического управления яхтой. Автопилот имеет LCD-экран диагональю 3,8 дюймов, с четкой подсветкой и изображением. Главное меню позволяет быстрый доступ ко всем локациям и опциям. Система управления состоит из двух индикаторов, джойстика и GPS-навигатора, что позволяет точно выявить ваше месторасположение. Цена данной системы управления яхтой составляет около 600 долларов, а с пакетом, который позволяет большие опции, она составляет 1200-1800 долларов.

Кто рулевой?

Сейчас на современном рынке присутствует несколько видов автопилотов, которые применяются в зависимости от типа рулевого управления, водоизмещения и назначения судна. Румпельные автопилоты – для суден с румпельной системой управления. Самый популярный вид автопилотов. Применяются более 30 лет и являются наиболее дешевыми и простыми в эксплуатации. Представляют собой пульт, в который встроен магнитный компас и приводной механизм.

Штурвальные автопилоты – подходят почти для всех судов со штурвальной системой управления. Имеет дисплей управления и индукционный компас, которые можно установить независимо в любом удобном месте.

Беспроводные автопилоты – самые современные и функциональные автопилоты, имеют электронную начинку. Применяются на катерах с гидравлической системой рулевого управления. Подключается к GPS приемнику. Очень удобны для рыболовных судов.

Румпельные и штурвальные автопилоты имеют модели с бортовым компьютером, дисплей которого отражает данные о маршруте, направлении и угле поворота руля. Для тех случаев, когда датчик положения руля не может быть установлен, есть отдельная серия бортовых компьютеров. Также, для каждого типа автопилота, предлагаются беспроводные пульты дистанционного управления, которыми можно дистанционно включать/отключать автопилот, управлять маршрутом, находясь в радиусе до 10 метров от управляющего элемента.

Штурвальный автопилот для яхт Raymarine Smart Pilot Х-5 Wheel

Данная модель очень хороша и удобна в управлении — это обеспечивает программное обеспечение автопилота, удобный штурвал и экран с задней подсветкой, что позволяет хорошую видимость не только ночью, но и при ярких лучах солнца. Плюсом этой системы автоматического управления для яхты является не только то, что она проста и удобна в управлении, но и ее стоимость — 1500-2000 долларов!

S1 Wheel Pilot — автопилот для парусных яхт со штурвалом

Итак, давайте обсудим эту модель. Во-первых, большим плюсом этой системы автоматического управления яхтой считается ее новейшее программное обеспечение. Оно позволит вам определить место вашего нахождения, задать курс с точностью в 1 градус, а также оно очень простое в управлении. Производство Великобритании. Надо отметить, что цена заметно выше, чем у других производителей (она составляет 3800-6000 долларов), но именно эта модель станет вам незаменимым помощником на корабле, так как ее современное программное обеспечение буквально обгоняет время.

Автопилот для яхты своими руками

Что же он ест? Электроэнергию аккумуляторов вашей яхты. Но об этом позже. Вопрос не только в этом. Полезен автопилот на лодке или нет? Вопрос, безусловно, риторический. На яхте, как и в жизни, нет абсолютно полезных и абсолютно вредных вещей: любую пользу можно обратить во вред и наоборот. Ну а теперь, когда положенные прописные истины сказаны, попробуем разобраться: где плюсы, а где – минусы.

Автопилот (он же авторулевой)

«…Человек, ваше благородие, здесь вроде как и не нужен,

а нужен токмо его пальчик!».

Согласимся с героем известного фильма. Действительно: выставил лодку на курс, нажал пальцем кнопку « auto » и сиди себе поплёвывай. Если надо подкорректировать курс, опять взял палец и тыкнул его в кнопки «-1» (градус налево) или «+1» (градус направо). Нужны более решительные изменения? Тыкай в кнопку «-10» или «+10». И шкала в нижней части дисплея (“ rudder ”) покажет тебе насколько повернулось в воде перо руля. Да ещё и курс вам на экранчике покажет. Истинный. Очень интересная вещь!

Посмотрим для начала, как это работает.

Как работает автопилот

Функционально большинство яхтенных автопилотов предназначено для того, чтобы удерживать яхту на заданном курсе без участия человека. В большинстве случаев система авторулевого состоит из:

Вся эта электроника и механика служит только для одного:

при нажатии кнопки
«auto» выбранный вами курс фиксируется курсовым компьютером, который, в случае отклонения яхты вправо или влево, приводит в действие механизм, управляющий рулём, возвращая лодку на выбранное направление.
1. Показания встроенного в автопилот индукционного компаса (которые выводятся на экран) очень часто не имеют никакого отношения ни к истинному, ни к компасному курсу. Истинный курс по GPS может быть 100°, компасный – 95°, а на экране автопилота будет красоваться 88°. Хорошо это или плохо? Да ни то и не другое. Курсовому компьютеру нужна точка отсчёта, «нулевая линия», отклонение от которой вправо или влево он будет воспринимать как плюс столько-то градусов, так и минус столько-то градусов. Эту линию, курс отсчёта и даёт компьютеру встроенный компас. С него же считываются показания на сколько градусов яхта отклонилась. Всё. Условно говоря, встроенный индукционный компас может показывать всё что угодно, хоть день рождения бабушки, лишь бы он был градуирован в градусах.

Небольшой совет

Напоследок хотелось бы дать вам небольшой совет — если вы собрались устанавливать на свою яхту автопилот, то вам следует обойти все магазины вашего города, которые могут представить подобную продукцию. Обговорить эту тему со знакомыми или почитать комментарии на форумах о яхтах и катерах, так как такая покупка требует немалых затрат, а покупать что-то наугад за такие деньги — это безрассудство. Но можем посоветовать одну модель — Simrad Yachting АР35 system, так как она самая оптимальная и по стоимости, и по своим характеристикам.

Хотите знать больше? Записывайтесь в нашу яхтенную школу!

Источник