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NMEA-Logger anschliessen
Hardware loggers - Specifications - NMEA-0183-2-Kanal-Logger - NMEA-2000-Logger - WLAN-NMEA-0183 mit TP-Link - NMEA-0183-Logger mit Arduino - WLAN-NMEA-2000-Logger mit Raspberry Pi
NMEA-0183-SW-Logger Jens
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Bus
Mess-Strategie
Mobiler Tiefenmesser
NMEA

Die Rohdaten für die Flachwassertiefen werden durch verschiedenen Sensoren erfasst. Mindestausrüstung sind GPS-Gerät und Echolot. Die Daten werden über den NMEA- oder Seatalk-Bus übertragen und mit einem Logger als Dateien gespeichert. Die Daten werden anschliessend komprimiert und zusammen mit den Meta-Daten webbasiert auf einen Server geschickt. Die Rohdaten werden dann so korrigiert, dass daraus Tiefenlinien abgeleitet werden können.

GNSS, GPS

Zur Positionsbestimmung sind weltweit verschiedene GNSS-Systeme im Einsatz. Am weitesten verbreitet ist GPS. Seltener sind das russische GLONASS und neu das europäische Galileo. Da in der Sportschiffahrt fast immer GPS verwendet wird, sprechen wir immer von "GPS". Nur wenn explizit ein anderes System gemeint ist, wird die spezifische Bezeichnung verwendet.

Lagesensor

Zur Bestimmung der genauen Schiffslage und -Bewegung dient in der Berufsschiffahrt ein Schiffslagesensor (Gieren, Stampfen, Rollen, Krängung). Auf Sportbooten fehlen solche Geräte. Deshalb ist im HW-Logger ein Gyrometer für Lage und Beschleunigung eingebaut, über den diese Parameter abgeleitet werden können.

SBAS

Die Positionsgenauigkeit von GNSS bzw. von GPS-Consumergeräten liegt bei etwa 10 m. Durch SBAS-Korrekturdaten kann die Genauigkeit auf etwa 2 m verbessert werden. WAAS, EGNOS, SDCM, GAGAN, MSAS sind die zur Verfügung stehenden Systeme.

Durch PDGNSS (Phasenkorrektur) kann die Genauigkeit auf 1 dm bis 2 cm gesteigert werde. Solche Geräte stehen aber nur auf Messschiffen zur Verfügung.

Wasserschallgeschwindigkeit

Die Schallgeschwindigkeit ist abhängig von Druck, Salinität und Wassertemperatur. Alle drei Parameter variieren mit der Wassertiefe. Im Tiefwasser variiert die Schallgeschwindigkeit von 1463 m/s im Süsswasser und 1500 bis 1800 m/s im Salzwasser. Eine Eichung des Echolotes ist auf Sportbooten nicht möglich.

Auch im Flachwassertiefen von 0..50 m gibt es Zonen, in deen sich statische und veränderliche Blasen und Schichten mit stark unterschiedlicher Temperatur und Salinität bilden. Das bedeutet unterschiedliche Wasserschallgeschwindigkeit, die bei der Beschickung der Rohdaten berücksichtigt werden muss.

Luftdruck

Eine Luftdruckänderung um 1 hPa bewirkt eine Pegeländerung von ~1 cm.
Je höher der Druck, desto niedriger der Pegel.

Frage

Da sich Fehler addieren, und da 10..30 hPa Druckunterschied (entsprechend 10..30 cm) oft vorkommen, sollten wir die Rohdaten mit dem Druck beschicken.

Luftdruck fehlt aber in den NMEA-Daten meistens.

Man bräuchte also eine Schnittstelle zu historischen Luftdruckdaten...

Rohdaten

Parameter	Sensor	NMEA	zwingend	Prio 1..3	Wertebereich	Bemerkungen
GPS-Position LAT	GPS	RMC	x	1	+- ##,##### °	+-10m * cos(LAT)
GPS-Position LON	GPS	RMC	x	1	+- ###,##### °	+-10m
Wassertiefe gemessen	Echolot	DPT, DBS, DBT	x	1	##,# m	Genauigkeit von vielen Faktoren abhängig…
Datum	GPS	RMC	x	1	yyyymmdd
Uhrzeit	GPS	RMC	x	1	hhmmss	UTC oder local?
ID des Datensatzes	NMEA-Logger		x	1	ID
GPS-Takt	GPS	FSI		2	#,# Hz	Taktunterschiede sind Fehlerquellen
Echolot-Takt	Echolot	?		2	#,# Hz	Taktunterschiede sind Fehlerquellen
HDOP	GPS	GGA		2	##	Qualität der Position
Satelliten in Verwendung	GPS	GGA		2	##	Qualität der Position
SBAS	GPS	?		2	y/n	Qualität der Position
DGPS	GPS	GGA		2	#	2=DGPS (identisch mit SBAS?)
SBAS System	GPS	?		3	WAAS, EGNOS, SDCM, GAGAN, MSAS	unklare Relevanz
Geschwindigkeit über Grund	GPS	RMC		2	##,# kt	Messabstände sind geschwindigkeitsabhängig
Geschwindigkeit über Grund	Logge	x		2	##,# kt	verifizieren der GPS-Geschwindigkeit
Kurs über Grund	GPS	RMC		2	### °	Hinweis auf Krängung (zusammen mit Wind)
Kurs über Grund	Kompass	x		2	### °	verifizieren des GPS-Kurses
Windstärke scheinbar	Windmesser	MWV		2	## kt	Hinweis auf Wellen und Schiffsbewegung
Windrichtung scheinbar	Windmesser	MWV		2	### ° bb/stb	Hinweis auf Wellen und Schiffsbewegung
Gieren	Lagesensor	ROT?		2
Stampfen	Lagesensor	x		2
Rollen	Lagesensor	x		2		Hinweis auf Krängung
Krängung	Lagesensor	x		2	## ° stb/bb	winkelabhäniger Tiefen- und Positionsfehler
Krängung	Krängungsmesser	x			## ° stb/bb	winkelabhäniger Tiefen- und Positionsfehler
Salinität				3		schichtungsabhängiger Tiefenfehler
Wassertemperatur	Logge	MTW		3	## °C	Hinweis auf Salinität?
horizontales Datum		DTM		3	a(10)	meist WGS 84
Ruderwinkel	Rudersensor	RSA		3	### ° stb/bb	Hinweis auf Krängung (falscher Trim)