Як можна використовувати мікрокомп'ютер Raspberry Pi на яхті?

Один б/в човен і дві пари прямих рук

Яхтсмен Девід Бішоп нещодавно купив б/в човен Dehler 34. Яхта спущена на воду в 1994 році, але дійшла до сьогодні в відносно хорошому стані. Dehler 34 став першим човном для Девіда та його дружини Лідії. Разом вони встигли провести літо на борту човна. Однак через деякий час розкрилася низка проблем з електронікою.

Наступний круїз Девіда має стати на порядок довше та складніше, тому яхтсмен вирішив провести ремонт проводки та переобладнати електроніку на борту. Головною проблемою стало застаріле навігаційне обладнання, частина якого не може справно працювати. В брухт вирушили приймач Navtex, SSB-факс та старий автопілот. 

Після недовгого мозкового штурму Бішоп вирішив, що ідеальним варіантом буде повна переробка системи з використанням мікрокомп'ютера Raspberry PI, новим обладнанням і частиною старої електроніки, що справно працює.

Перший важливий крок

Як каже Девід, на початку пари поставила перед собою кілька основних цілей. Для початку вони планували перебрати все електричне обладнання та визначити, що ще можна використовувати, а що безповоротно слід утилізувати. Серед справних приладів виявилися GPS-навігатор Furuno GP32 Navigator, а також дисплей Raymarine C80. Девід зазначає, що ці пристрої є водонепроникними і надійними – їх можна було використовувати без будь-яких проблем.

Далі пара хотіла перетворити навігаційну систему, оновити її та покращити (на фото вище зображено старий варіант штурманського столика). Метою стало створення повноцінної осучасненої навігаційної станції. Девід хотів, щоб можна було прокласти маршрут, передати його на GPS, картплотер і Navionics на планшеті, а також відстежувати прогрес плавання в реальному часі.

З самого початку як така станція Девід хотів використовувати ноутбук. Від ідеї відмовилися через те, що штурманський столик не міг вмістити ще й лептоп, а зарядка пристрою витрачала надто багато дорогоцінної електрики. Почалися пошуки невеликого, компактного пристрою, який не споживав би багато електроенергії.

Робота з проводкою

Перш ніж братися за пошуки "мозку" для навігаційної системи, Девід вирішив розібратися з проводкою. Для початку він зняв панель перемикачів та панель приладів. Всю стару проводку довелося демонтувати.

Нові дроти, враховуючи майбутню роботу зі встановлення навігаційної системи, Девід завбачливо промаркував. У якийсь момент яхтсмен зрозумів, що проект набуває все більшого масштабу – адже тепер човен тимчасово непридатний для плавання. На той момент шляху назад не було і Девід був змушений закінчити розпочату роботу.

Для повного контролю над електроенергією потрібно близько 30 вимикачів. Так як оригінальні панелі не могли вмістити таку кількість вимикачів, Девід придбав набір перемикачів Blue Sea Systems Contura. 

Після оновлення проводки та встановлення перемикачів настав час для вибору інтегрованого комп'ютера для керування всією навігаційною системою човна. Також залишалося питання місця встановлення самого комп'ютера та дисплея до нього.

Raspberry Pi – універсальне рішення для яхтсмена

Девід розповів, що він уже працював з Raspberry Pi, коли робив невеликі проекти разом зі своїми дочками. Для необізнаних – Raspberry Pi це мікрокомп'ютер розміром з колоду карт. 

Він є повноцінним малопотужним комп'ютером, який можна використовувати для дуже широкого спектру завдань: на його базі може працювати автопілот яхти, можна створити систему автоматизованого догляду за рослинами, створити повноцінний розумний будинок - здібності Raspberry Pi практично не обмежені і все залежить від вашої фантазії .

Перевагою Raspberry Pi перед іншими мікрокомп'ютерами є простота освоєння, великий інструментарій для роботи, сумісність із великою кількістю електроніки та багато різноманітної безкоштовної та доступної документації.

Практично з моменту виходу в Raspberry Pi у світ, мікрокомп'ютер активно використовується яхтсменами для різних цілей. Окрім вже згаданого автопілота, Raspberry Pi може використовуватись для моніторингу двигунів, рівня рідини в танках, керування сонячними батареями тощо.

Девід хотів використати програму OpenCPN з ліцензійними картками від o-charts.org. Також Девід збирався використовувати програму OpenPlotter, яка сумісна з операційною системою Raspberry Pi. В результаті все необхідне програмне забезпечення він знайшов безкоштовно в інтернеті. Окремим пунктом йшла програма Signal K, яка використовується для синхронізації та зв'язку приладів човна між собою засобами WiFi.

В результаті Девіду знадобилося два Raspberry Pi. Один зв'язував усі прилади між собою, щоб вони могли передавати один одному дані. Другий використовувався як база для OpenCPN.

Встановлення та налаштування системи

Обидва Raspberry Pi були встановлені на місце приймача Navtex. Сенсорний 7-дюймовий екран для керування мікрокомп'ютерами був встановлений над штурманським столиком. 

Нова проводка займала набагато більше місця, ніж стара. Але, як розповідає Девід, десяток-другий кабельних стяжок вирішує проблему. Незабаром Девід та Лідія вирушили на ходові випробування.

OpenCPN чудово показав себе у прокладці маршруту. Також прокладені в OpenCPN маршрути без проблем завантажуються через GPX-файл у Navionics. В результаті всі частини оновленої навігаційної системи працювали стабільно.

Завдяки Raspberry Pi вдалося спростити та прискорити ведення суднового журналу, а також з'явилася можливість відстежувати прогрес круїзу в режимі реального часу.

Уроки, які виклав Девід

Девід звертає увагу на те, що необхідно стежити та по можливості знижувати споживання електроенергії. Сучасні планшети, телефони та монітори споживають більше енергії, ніж раніше. Слід знижувати електроспоживання для того, щоб не опинитися в ситуації з акумулятором, що сів, посеред моря.

Також варто мати кілька запасних пристроїв для зберігання маршрутів, прогнозів погоди тощо. У морі може статися будь-що, а електроніка, особливо сучасна не завжди безвідмовно працює. 

Окремим пунктом Девід виділяє необхідність знання електроніки свого човна. Навіть базове розуміння того, як саме працює проводка на човні, є необхідною навичкою для сучасного яхтсмена.

Будь-який апгрейд неминуче пов'язаний із деякою часткою розчарування. Десь більше, десь менше – але з великою ймовірністю в процесі покращення яхти ви зіткнетеся з тим, що чогось не знаєте чи чогось треба навчитися. Результат, здавалося б, важкої роботи також може бажати кращого. Але впадати у відчай не варто навіть у цьому випадку. Пам'ятайте, що досвід не приходить сам, для цього потрібен час.

І про час – Девід каже, що найнебезпечнішим, що можна було зробити, так це недооцінити час та зусилля, які доведеться докласти для покращення човна. Такі проекти можуть вимагати багато сил і часу, але набутий досвід буде безцінним.

Джерело: yachtingmontly.com

Не забудьте оцінити матеріал! Інші цікаві статті та переклади ви знайдете за посиланнями нижче або у розділі «Новини»!

22.02.2023