在有关西班牙的文章中 ，我提到了游艇用于海上航行的电子导航设备。 一位读者说：“对于在海上行走，如何认真地完成这项工作非常有趣。”
我将尝试告诉您游艇上有哪些电气设备以及如何连接。 我认为，游艇的主要思想是最大限度地利用自然元素生存所必需的现代技术。 这样的因素是暴风雨，强风，雨水，寒冷，潮湿或全部结合在一起。 因此，外部的游艇应足够粗壮，坚固，足以承受各种因素；内部的游艇应适合于在自然测试中找人，管理和做出正确的决定。
这张照片显示了顶部桅杆。 通常在将桅杆安装到已经下水的游艇上之前，将所有必需的东西都安装在桅杆的地面上和桅杆内部。
在桅杆内部，通常会通过桅杆顶部导航灯的电源线和锚定信号；如果安装VHF天线，则为天线电缆，气象站的电缆。 我的桅杆上只有信号灯和导航灯，VHF和GPS天线位于游艇船尾的导轨上。 而且，在桅杆上安装了有源雷达反射器和雷达天线本身，以及桅杆内的相应电缆。
电力系统
太阳能电池板通常位于防风罩上方（在驾驶室入口处非常细小）或在船尾上部结构上。
在驾驶舱座椅后方的船尾储物柜中装有电池。 最近，航空锂铁磷酸盐电池（LiFePO4，LFP）已在游艇驾驶员中流行。 它们非常宽敞，轻巧。 因此，存在太阳能电池板控制器和电池充电控制器。 还有一个逆变器，其车载电压为12伏，最高为19伏，用于连接笔记本电脑和点烟器插座，例如汽车。
有一个内置的220伏岸电系统。 它由热熔断器，常规插座和带两种通用插头的延长线组成，它们在将游艇连接到码头（停车场）的电源的柱上最受欢迎。 有一种传统的岸基电池充电器。
通常，将发电机安装在固定式柴油发动机上。 在较旧的发动机型号上，它在结构上与电动机启动器结合在一起。
有时，风力发电机会安装在游艇上，以防云层遮盖（在这种天气下太阳能电池板无效）或柴油发电机不存在或发生故障。
导航辅助
船长最重要的工具是回声测深仪。 该设备实时在LCD屏幕上显示从假游艇到底部的真实距离。
多普勒声纳测井仪或回声测深仪前视图不仅可以显示船相对于地面的绝对速度，还可以显示游艇船头前方的地形特征。 并非所有游艇都使用此设备。 尤其是，它可以在监视器屏幕的正下方显示鱼，海豚和鲸鱼。
旧游艇通常会有机电滞后。 实际上，它只是一个叶轮，其转数是使用电磁传感器计算出来的。
有一个带电子背光的磁性罗盘。
气象站，除其他设备外，还包括用于测量风速的风速计。 该站可让您记录当前的风向和气压。
还有一个用于紧急恒星导航的工具-sextan。 但是他们现在能够使用少量水手。 由于此设备已成功替换了GPS接收器。 他们使用备用电池供电的手动GPS代替了紧急六分仪。 笔记本电脑将需要USB GPS。 游艇上的GPS永远不过分:-)
雷达是一种在几千米半径范围内显示障碍物的设备，但是在恶劣的天气下雨，其能见度很不理想。 另外，他在岩石或海角后面看不到迎面驶来的船只。
海上人员越来越多地使用AIS。 自动识别系统是一种数字设备，可以通过无线电信道根据发射器的功率来交换半径在3-4英里范围内的船舶的坐标和航向。 该设备没有雷达的缺点，但前提是所有迎面驶来的船只都配备了类似的设备。 发生的情况并非总是如此。 同样，机长可以使该设备断电。
借助Espot和EPIRB（紧急位置指示无线电信标）以及卫星电话，您可以通过远离海岸的卫星将有关游艇位置的信息传输到救援中心，或者只是传输到游艇位置的Internet 服务 。
最后，一种非常有效的获取海洋坐标和天气预报的方法-VHF广播电台。 我们必须等待过往船只出现在能见度范围内，并通过无线电请求必要的信息。 通常，这是近期天气预报和当前坐标。
关于极端情况
在没有船舶计时器的情况下，您还可以使用收音机请求确切的时间。
但是，如果有一款带防水功能并装有导航软件的现代手机三星Galaxy A10.5售价为150美元，几乎没有人会如此需要。
关于船舶计时器的几句话。 通常，它是机械或石英表，具有精确的行程，放置在由玻璃和铜制成的防水容器中。 所有这些都是为将设备暂时停在水中而设计的，如果上帝禁止的话，游艇会完全绕其纵轴滚动（过大杀伤力）。
在用帆杆装满桅杆的过大杀伤力中，现代游艇冒着失去桅杆的危险。 由于在旋转时，带有帆的桅杆躺在水上。 只有大波浪才能使桅杆朝下，使龙骨游艇翻倒，例如，在“风把它放下，然后波浪把它翻过来”的情况下。 而且，当桅杆随着帆在水柱中移动时，结果表明水“吹”进了帆中，这种情况下的力当然很大，即使是小的暴风帆也是如此。 此外，帆在水下阻止桅杆通过，在此不成功的时刻，来自游艇重量和波浪的全部力的总和可施加在桅杆中间的某个位置。 结果，空心的轻质桅杆可能会破裂。
当游艇驶上平坦的龙骨时。 桅杆破损是现代游艇易碎的复合船体的威胁（如果桅杆在暴风雨中撞向船体），这在薄薄的地方是易碎的。
因此，在这种情况下，最好用大的断线钳切割所有握住桅杆其余部分的家伙，如果可能的话，将桅杆的一部分沿游艇甲板的侧面安装（与两端绑在一起）。
但是，如果天气条件不允许，最好不要失去桅杆，而要使机组人员遭受伤害。 例如，在暴风雨中，来自印度的一名骑单桅帆船比赛的骑手在试图独自操纵桅杆时遭受了背部受伤。 在这种情况下，最好依靠绞盘和卷扬机，而不要依靠脊柱周围的肌肉束紧带的力量（这是终身致残的巨大风险），或者决定淹没桅杆碎片。
动臂或动臂（桅杆上桅杆的垂直部分）通常不会损坏，以后可以用作临时桅杆。
失去游艇稳定性的最简单情况是拉削。 当看起来游艇在波浪和风的影响下完全将桅杆放到水上时，尽管如此，由于压舱物和力的平衡，它在均匀的龙骨上上升。
导航设备和海图仪
除了价格外，我喜欢2000欧元的制图机中的所有东西。 如果您不考虑昂贵的设备，也就是说，有大约两种方法可以以类似的方式为船配备设备，但价格更便宜。
第一种选择是购买使用过的防水且受保护的Panasonic Toughpad FZ-M1或类似的平板电脑（ Hugerock T-70S ）。 视频审查 。 并在此平板电脑上放置OpenCPN游艇导航OSS程序和一些旧的电子海图。 或者，更可取的是，合法购买要进行过渡的区域的新地图。 但是，手边有10岁以下的全球地图也很有用。 那里的基本信息仍然与导航有关。
还有一个更便宜的选择。 新的Ricebury Pie 4在不透水和防尘的外壳中带有OpenCPN（或散热器，电池和用于吸收冷凝水的吸墨纸，仍然需要增加价格。）-100欧元（或Olimex ，它有一个用于连接电池或橙色电池的插座-非常便宜）
相同的受保护的（IP65 / NEMA4）显示器200欧元（您可以组装带触摸屏的显示器， 如果屏幕表面积水 145欧元+保持密封胶防水， 则该显示器可以工作 。） 保护电缆和连接器免受来自中国的水-30欧元。
用于天气的OpenCPN插件已部分完成，但是值得一提的是ZyGrib程序（或XyGrib的进一步开发所附带的程序 ）。 XyGrib添加了更多层，包括不同类型的波，添加了几个预测模型。 OpenCPN无法显示它。 随着天气的下载，他会变得更糟。 因此，在Z（X）yGrib中下载和浏览更加方便，然后将其放入OpenCPN，其中，有一个插件可以根据GRIB和游艇极地的预测来计算最佳轨迹。
OpenCPN可以提前3天下载当前天气预报，如果它已安装插件并通过WiFi连接到Internet，则可以从天气预报服务器下载。 重要的是，在出门前进行此操作，并且仅根据天气预报和其他因素（船只和船员的准备情况）做出有关游艇出海的决定。 考虑到所有因素，游艇在海洋中的安全取决于这一决定。
您还可以基于数字电视接收模块以20欧元（称为“加密狗”，“吹口哨” habr.com/post/149702 habr.com/post/373465）构建价格便宜的AIS接收器 ，但是这种设备的灵敏度和可靠性令人怀疑。 。 最好购买专门的设备。
将仪器连接到我们的导航设备
这是Garmin探鱼器（或任何“慢速”仪器）到导航系统的典型连接。 显然，他们使用USB cp2102适配器代替DB-9。 我提请您注意所有电缆和连接器必须防水。
简单的电动自动驾驶仪
与其他任何游艇工具一样， 该设备可以直接连接到OpenCPN。 并且它将严格按照您的垫圈进行操作。 但是有必要监测风的变化。
如果发生风向变化，气象站将警告您，将其作为闹钟，您需要将帆重新配置为其他方向。
在晴朗的日子里，用一块现代可充电电池从2个太阳能电池板中充电，此设备可工作约8个小时。 那会给你睡觉的机会。 不幸的是，在暴风雨中，此类设备的强度不足以控制游艇。 因此，您需要一个伙伴，或者您需要放置一个功能更强大的液压设备。 作为一种选择，请放置一个机械式风阀。
微波炉
这是游艇上非常有用的设备。 事实是，在雷暴天气下，您可以将所有敏感的电子设备（平板电脑，手机，笔记本电脑）藏在微波炉中。 如果直接雷击桅杆以及通过游艇的船壳释放电流，这可以确保导航设备的安全。
此外，在码头的停车场中，通过将微波炉连接到220伏特电网，您可以烹饪食物并快速解冻食物。
为了隔离微波炉室，使用了节流阀连接，该节流阀仅在2.45 GHz的频率下工作。 甚至来自下方和上方的2.1 GHz（3G）和2.6 GHz（LTE）蜂窝范围也几乎没有减弱。
从屏蔽的角度来看，具有相同盖子（固态金属）的常规无搪瓷不锈钢锅将比微波炉更有效。 最好用铝箔纸包裹设备或将其放在未命名的锅中以提供最大保护。
如果雷击桅杆，里面的人会发生什么？
通常，对于穿过桅杆的紧固件（穿过甲板并固定在龙骨区域），或者从侧面穿过电缆护罩，将粗电缆连接到龙骨（通常是金属），对于安装在甲板上的桅杆闪电接地。 此外，在某些情况下（主要是在复合游艇上），在船体或龙骨的吃水线下方安装了一块特殊的板，将这些导体连接到该板上，以安全地清除电荷。 有时甚至用特殊的导电胶在这种板上涂漆，尽管闪电也能穿透普通的油漆。
因此，雷电穿过桅杆，特殊导体并在水中接地，不会对船上或游艇上的人造成任何危险。 但是我还是不建议坚持使用金属零件。
一个人不是非常依赖电磁场的变化，在雷暴天气下，他的裸手或身体任何其他部位都不会握住桅杆或电源线和重物。
游艇内部的桅杆（台阶位于龙骨区域）通常用绳索（绝缘子）包裹。 因此，您可以触摸桅杆上的绝缘子。 地板上的地板也是绝缘体（我相信:-）。 在我的游艇上，脚垫放在驾驶室上，桅杆根本没有穿过机舱。
RS485中的NMEA-0183接口
我使用MOD-RS485-ISO开源铁设计接口和防水电缆。
PIC16F18324单片机的NMEA协议软件可在此处下载。 如果您需要更详细的协议实现，则可以在GitHub上借用部分代码。
我没有检查性能。 我使用的微控制器是8位的，因此，很可能我必须在收到GPS数据包后才能将其破坏。
您可以在RPi上执行相同的操作 ，但我喜欢更经济，更独立的PIC解决方案。
VHF对讲机，自动驾驶仪和导航仪的通用接线图
在该图中，NMEA-0183电缆以蓝色标记，RS232以红色标记。 我的对讲机上的对讲机上有NMEA输出-其余铁件也可以从对讲机获取数据报。
看看游艇上需要的备忘单 。