A szélmérő önmagában csak a látszólagos (hajóhoz képest mért) szelet tudja mutatni, de ha más műszertől (sebességmérő vagy GPS) megkapja a hajó sebességét, akkor máris ki tudja jelezni a valós (földhöz mért) szelet. A vízhez (lapátkerekes sebességmérő) és a földhöz (GPS) képest mért sebességből ki lehet számítani a víz áramlási sebességét. A szél irányának ismeretében az autopilot a szélhez képest adott szögben tudja vezetni a hajót.

A példákat még lehetne folytatni, a fentieknél sokkal összetettebb műszerrendszerek is kialakíthatóak, ahol egy képernyőn láthatunk minden lényeges mért és számított adatot, térképet, radarképet. Minden komolyabb műszercsalád lehetőséget ad a rendszerbe kapcsolásra. Nézzük, milyen megoldások vannak erre!

Tipikus műszerek

Gyártói hálózatok
Az egyik módszer a gyártó saját hálózatának használata. A legtöbb nagy gyártónak van egyedi hálózata (Seatalk, Nexus Network, Navnet stb.), sőt léteznek vezeték nélküli megoldások is (Tacktick). Az egy gyártóhoz tartozó műszerek összekötése ezekkel teljes funkcionalitást nyújt és rendszerint egyszerűen kivitelezhető. Az adatcserén túl kényelmi funkciókhoz is jutunk, mint például az egyszerre kapcsolható műszervilágítás, távirányítás és más hasonló dolgok.
Az egyik legismertebb megoldás, a Raymarine Seatalk rendszere egyetlen háromeres vezetéket használ, amelyben adatvezeték (sárga) és két tápfeszültség (piros és kábelköpeny) van. Minden kommunikáló eszközt közvetlenül erre a vezetékre kötöttek. A műszerek kialakítása eleve olyan, hogy megfelelő kábellel láncszerűen összeköthetőek, így rögtön megoldódik a tápellátás és a kommunikáció is. Érdemes tudni, hogy a csatlakozók formája az idők folyamán változott, de funkciójuk nem. Így egy régebbi ST50 műszer minden további nélkül összeköthető egy modernebb ST60-assal, akár megfelelő átalakítóval, akár egyszerűen a csatlakozók levágásával és kicserélésével. (Ez nem igaz viszont az új, NMEA2000-hez hasonlító, nagysebességű Seatalk NG hálózatra.)
Más gyártóknak is vannak ilyen egyszerűen kezelhető megoldásai, kábelezéssel, vagy elosztódobozokkal ellátva. Így könnyű dolgunk van, ha egy családba tartozó műszerekkel tudunk felszerelkezni.
Ritka azonban, hogy csak egy gyártó eszköze van a hajón. Ha különböző műszereket kell összekapcsolni, akkor már nehezebb a dolgunk. Szerencsére erre is van megoldás: a NMEA adatok használata.

Egyszerű SEATALK hálózat

 
NMEA
A NMEA a National Marine Electronics Association szervezet rövidítése. Ez a szervezet dolgozta ki és tartja karban az NMEA szabványt. Valójában két - céljaiban hasonló, de megvalósításban teljesen különböző - szabvány létezik, az NMEA 0183 és az újabb NMEA 2000. Először nézzük a még sokkal elterjedtebb régi szabványt!
A szabvány egy olyan kommunikációs módszert ír le, amellyel az egyes navigációs eszközök rövid szöveges üzenetekben (ún. mondatokban) közlik egymással az adatokat. Például egy GPS többek között a következőt mondhatja:
$GPRMC,161522,A,4659.201,N,E1809.665,E,03.4,220.7,130810,003.1,E*31

A $ az üzenet kezdetét jelzi. A GP mutatja, hogy GPS-től származik az adat, az RMC pedig a „minimálisan ajánlott navigációs mondat"-ot jelenti, ami után az egyes paraméterek következnek, amelyek szerint 16:15:22 órakor érvényes (Active) pozíció-meghatározás történt. Észak 46°59,201', Kelet 18°09,665' volt a pozíció, 3,4 csomós sebességgel haladtunk 220,7 fokos irányban. A dátum 2010. augusztus 13. Az adott helyen a mágneses variáció 3,1 fok kelet. A * a mondat végét jelzi, a 31 pedig az üzenet sértetlenségét jelző ellenőrző összeg.

Az NMEA adatokat elektromos szempontból az RS422 (amely sokban hasonló a számítógépeken használt RS232 soros csatlakozóhoz) szabvány szerint továbbítják 4800 baud sebességgel 8N1 (8 adatbit, paritás nélkül 1 stop-bit) formátumban. A műszereken rendszerint van egy NMEA Out és egy NMEA In jelű vezetékpár + és - jelölésű érrel az adatok kibocsátására és befogadására. Néhány műszeren egy vezeték van csak, ebben az esetben a másik vezeték a tápfeszültség negatív pólusa, ám ekkor zavarérzékenyebb lesz a rendszer, ügyelni kell a vezetékhosszakra.
Hogyan kell összekapcsolni a műszereket? A NMEA rendszerek tulajdonsága és egyben nagy hátránya, hogy egyetlen üzenetforrás (talker) lehet, amelyet több műszer (listener) használhat. Annak a műszernek, amely az adatokat szolgáltatja, az NMEA Out kimenetét kell összekötni az adatokat vevő műszer(ek) NMEA In bemenetével, a + és a - vezetékeket megfelelően. Egy kimenetre általában 3-5 bemenetnél többet nem lehet kötni, de erre nincs is nagyon szükség. Az összekapcsolt műszereket ki kell próbálni, a legtöbb eszköz jelzi, ha megfelelő adatokat kap. Összetett rendszerben egy PC (laptop) igen jó hibakereső eszközül szolgál.

Fontos, hogy két kimenetet nem szabad összekapcsolni. Azaz például egy GPS adatait fogadhatja egy autopilot és egy chartplotter is egyszerre, de közvetlenül nem köthetjük a GPS és a szélműszer kimenetét az autopilot NMEA bementére. Ha több műszer összesített adataira van szükség, akkor egy NMEA multiplexernek nevezett eszközt kell használni, amely képes több jelet egy vagy több kimeneten összesíteni.
A több műszer használata más problémát is okoz, ugyanis a NMEA elég kis sebességű kapcsolat, így adott idő alatt viszonylag kevés adat vihető át. Túl sok adatnál pedig adatvesztés léphet fel. Főleg gyors eszközök esetén - AIS vevő, radar vagy giro-szenzor - nagyobb adatsebességet igényel, így lassúbb eszközzel nem köthetőek össze közvetlenül. A jobb NMEA multiplexerek ezért programozhatóak adatok szűrésére vagy adatsebesség konvertálására, amelyekre szükség lehet nagy műszerrendszer esetén.
Van lehetőség a gyártói hálózat és a NMEA kapcsolatok vegyítésére. A legtöbb gyártó kínál olyan „dobozokat", amelyek NMEA adatokat tudnak saját formátumokra alakítani és vissza, így ezek az adatok bevihetők és kivehetők a hálózatból. Ugyancsak gyakori, hogy egyes műszerek közvetlenül képesek NMEA adatokat fogadni és a saját hálózatba továbbítani, bár ez rendszerint az adott műszer által kezelt adatfajták körére van szűkítve. A chartplotterek és multifunkiós kijelzők is rendszerint rendelkeznek egy vagy több NMEA ki- és bemenettel. A több bemenet általában kényelmesen megoldja több NMEA adatforrás kezelését is multiplexer nélkül.

NMEA-SEATALK bridge

Kapcsolódó cikkünk: Műszerrendszerek II/II.

Szigeti Szabolcs