Nautische Navigation mit dem RasPi und OpenCPN

Leinen los!

Nach dem Start von OpenCPN achten Sie sinnvollerweise auf mehrere Dinge: Zunächst sollte am unteren Rand des OpenCPN-Fensters die aktuelle GPS-Position erscheinen – dann funktioniert schon einmal die Kommunikation zwischen OpenCPN und Gpsd wie erwartet. Sobald OpenCPN eine GPS-Peilung erhält, stellt es im Kartenteil des Fensters ein kleines Boot an den entsprechenden Koordinaten dar. Ab jetzt ist das Navigationssystem tatsächlich einsatzbereit, einer Testfahrt steht nichts mehr im Wege.

Das Eigenbau-Navi bietet einen weiteren Vorteil, der auf den ersten Blick kaum auffällt: Neben der Positionsanzeige im unteren Teil des Fensters sehen Sie rechts auch eine Geschwindigkeitsanzeige (Abbildung 3). Die Software berechnet dazu auf Basis der sich verändernden GPS-Koordinaten die Fahrt über Grund, die das Boot aktuell macht. Für Sportbootkapitäne ist diese Information nicht ganz unwichtig: Auf deutschen Binnengewässern gelten wie auf Straßen Geschwindigkeitslimits [10].

Abbildung 3: Live und in Farbe: Im Boot zeigt die Kombination aus GPS und OpenCPN den aktuellen Standort des Bootes und seine Geschwindigkeit in der Statusleiste an.

Sportbootkapitänen fällt es oftmals einigermaßen schwer, die tatsächliche Geschwindigkeit festzustellen. Loggen mit Zahnrad am Bug finden sich in vielen Booten, neigen aber besonders im Sommer zu Ausfällen: Bei längeren Liegezeiten verstopfen regelmäßig kleine Muscheln den Zahnradschacht. Nicht zuletzt deswegen erweist sich ein GPS-basierter Tachometer an Bord als ausgesprochen nützlich.

Erweitert

Im Einsatz als Bootsnavi erweist sich der Raspberry Pi als ausgesprochen praktisches Helferlein. Das Setup lässt sich in der hier vorgestellten Variante aber durchaus noch sinnvoll erweitern: Dank OpenCPN eignet sich der RasPi auch als Quelle für NMEA 0183-Signale. Eventuell vorhandene zusätzliche Bordelektronik bekommt dadurch beispielsweise die Möglichkeit, die GPS-Daten aus dem Raspberry Pi zu nutzen. Im OpenCPN-Forum berichten Hobbyskipper von ihren erfolgreichen Versuchen, den Mini-Computer als Quelle für automatische Lenksysteme zu verwenden.

Über Protokoll-Gateways zwischen NMEA 0183 und NMEA 2000 lässt sich der RasPi mit einem schon vorhandenen NMEA-2000-Netzwerk verbinden. Dadurch erhalten auch alle NMEA-2000-fähigen Geräte Zugriff auf die GPS-Daten von OpenCPN, etwa Funkgeräte. Jedes aktuelle Funkgerät besitzt eine Distress-Taste, die es der Crew ermöglicht, bei Unfällen schnell einen Alarm an alle anderen Schiffe in Reichweite zu senden. Zur Warnmeldung gehört auch die Position des aussendenden Schiffs. Nur wenige Funkgeräte bieten allerdings einen eigenen GPS-Empfänger – die GPS-Daten von OpenCPN lösen dieses Problem.

Um den Raspberry Pi mit OpenCPN in das NMEA-2000-Netz zu integrieren, benötigt er eine entsprechende Protokollbrücke und einen Protokollkonverter (Abbildung 4). Actisense bietet dafür den NGT-1-USB [11] und den NGW-1 [12] an. Ganz billig ist das allerdings nicht: Jede der Komponenten schlägt mit rund 150 Euro zu Buche. Diese Investition lohnt sich also nur für Hobbyskipper, die die RasPi-Funktionalität von OpenCPN ausgiebig an Bord nutzen möchten.

Abbildung 4: Das Actisense NGT-1-USB ermöglicht es, die OpenCPN-RPi-Kombi zum Mitglied eines NMEA-2000-Netzwerks zu machen. (Bild: Actisense.com)

Diesen Artikel als PDF kaufen

Express-Kauf als PDF

Umfang: 5 Heftseiten

Preis € 0,99
(inkl. 19% MwSt.)

Raspberry Pi Geek kaufen

Einzelne Ausgabe
 
Abonnements
 
TABLET & SMARTPHONE APPS
Bald erhältlich
Get it on Google Play

Deutschland

Ähnliche Artikel

  • Der RasPi als Schaltzentrale auf Hochseejachten

    Auf Sportbooten im Binnenbereich hat der Raspberry Pi seine Fähigkeiten bereits unter Beweis gestellt – jetzt geht es ab aufs Meer. Dank der freien Software AVnav mausert sich der Mini-Computer zur Jacht-Schaltzentrale.

  • Analoge Spiegelreflexkamera mit dem RasPi ansteuern

    Der RasPi kann sogar analog: Mit ein paar zusätzlichen Bauteilen verwandeln Sie den Mini-PC in einen automatischen Selbstauslöser für eine alte Spiegelreflexkamera.

  • Die wichtigsten Neuerungen in Raspbian "Jessie"

    In den aktuellen Releases basiert Raspian, das Standardbetriebssystem des Raspberry Pi, erstmals auf der aktuellsten Debian-Version 8 "Jessie" und bringt interessante Neuerungen mit, etwa die IoT-Applikation Node-RED.

  • Erste Schritte mit dem Raspberry Pi

    Frisch ausgepackt liegt Ihr neuer Raspberry vor Ihnen auf dem Tisch – und jetzt? Wir führen Sie durch die ersten Schritte beim Zusammenbau der nötigen Komponenten und der Installation des Standard-Betriebssystems Raspbian.

  • Heft-DVD 05/2013

    Ohne ein System handelt es sich bei dem Raspberry Pi nur um eine Platine ohne Funktion. In der ersten Ausgabe von Raspberry Pi Geek stellen wir Ihnen auf dem beiliegenden Datenträger einen Grundstock an passenden Linux-Derivaten bereit, mit denen Sie den Single-Board-Computer in einen funktionsfähigen PC verwandeln.

Aktuelle Ausgabe

08/2018
Projekte & Hacks

Diese Ausgabe als PDF kaufen

Preis € 7,99
(inkl. 19% MwSt.)

Stellenmarkt

Neuigkeiten

  • Fernverkehr

    Zwar wurde I2C eigentlich für die interne Gerätekommunikation konzipiert, doch mithilfe geeigneter Extender-Bausteine überbrückt der Bus Distanzen bis zu 100 Metern.

  • Neues auf der Heft-DVD

    Nur mit dem optimalen System und der richtigen Software nutzen Sie das volle Potenzial eines Mini-PC. Mit der Heft-DVD erhalten Sie nicht nur die neusten Distributionen für den RasPi und Co., sondern gleichzeitig auch die passenden Programme zu den Artikeln.

  • Farbenspiele

    Der winzige Sensorbaustein APDS-9960 vereint vier unterschiedliche Anwendungsfälle in einem Chip.

  • Finger weg!

    Mit einem Read-only-Dateisystem schützen Sie die SD-Karte vor dem Altern durch Schreibvorgänge. Beim Aufsetzen gilt es, einige wichtige Punkte zu beachten.

  • Auf Zuruf

    Mit dem bereits Anfang 2017 angekündigten und jetzt endlich verfügbaren Voice offeriert Matrix Labs eine neue Erweiterung, die den Raspberry Pi fit für Sprachsteuerung machen soll.

  • Experimentell

    Wer elektronische Schaltungen entwirft, experimentiert oft erst einmal mit einem Breadboard. Genau für diese Bastler bietet sich der NanoPi-Duo als Steuerrechner an.

  • Aufgemöbelt

    Mit dem Desktop-Kit von Farnell gibt der RasPi auch auf dem Schreibtisch technisch und optisch eine gute Figur ab.

  • PiBot

    Aus einem Fischertechnik-Baukasten lässt sich schon mit wenigen Teilen ein Roboter aufbauen. Fehlt nur noch ein Gehirn: Das stellt der Raspberry Pi.

  • Heißkalt serviert

    Wie verwandelt sich ein Linux-System auf einem RasPi in einen Datenlogger? Indem es mit einem Bluetooth-fähigen Multimeter spricht.

  • Türwächter

    Der RasPi beteiligt sich am Internet der Dinge und wacht als smartes Schließsystem autonom über den Zugang zum Eigentum.