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)

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