Vad är en elektronisk kompass och varför behöver du en

Kompassen är den absolut viktigaste delen i en autopilot. Dess noggrannhet att mäta kursen är avgörande för hur bra autopiloten kan styra båten. TMQ's senaste generation av elektroniska kompasser är helt digital, är utrustad med äkta gyro och har inga rörliga delar. Vi ska i den här artikeln beskriva hur en kompass fungerar och utvecklingen av elektroniska kompasser, från analog till digital teknik.

Den äldsta typen av sensor i elektroniska kompasser kallas för fluxgate och är fortfarande vanlig i många autopiloter. Se bilden till höger. I en fluxgate används små spolar av koppartråd lindade runt en kärna av höggradigt magnetiskt material. Genom att lägga en elektrisk spänning över den ena av spolarna kan en spänning över den andra spolen detekteras. På det viset kan det magnetiska fältet hos jorden mätas. För att korrigera för felkällor som bl.a. skapas av den vertikala komponenten hos jordens magnetfält måste spolarna hållas så horisontellt som möjligt, även när båten rör sig. Man kan själv testa detta med en enkel handhållen kompass. När du håller kompassen plant är kompassnålen riktad mot den magnetiska nordpolen, men om du vikar kompassen uppåt eller nedåt så märker du att nålens riktning ändras kraftigt med 30 grader eller mer. För att undvika dessa störningar monteras spolarna i ett mekaniskt upphängningssystem placerat i en dämpande vätska s.k. kardanupphängning. Rörelser hos kompassen är ändå oundvikliga när fartyget svänger eller kastas omkring i grov sjö. Bara under mycket lugna väderleksförhållanden eller nära ekvatorn där ingen vertikal komponent finns kan en fluxgatekompass fungera perfekt. Ett annat problem med denna typ av kompass är att alla mekaniska system med rörliga delar för eller senare kommer att slitas ut. Den första generationen av autopilot kompass från TMQ hade denna typ av kardanupphängd fluxgate.

För att undvika dessa problem har många tillverkare övergått till att använda en-axliga gyron som kompliment till fluxgaten. Dessa gyron är små elektroniska kretsar som mäter vinkelhastighet, dvs hur snabbt något roterar kring en axel. Man kan alltså med denna kompensera för den vertikala komponenten i magnetfältet. Det är denna lösning som de flesta tillverkare av autopiloter använder än idag.

Den snabba tekniska utvecklingen inom rymd- och flygindustri har gjort det möjligt att konstruera helt elektroniska kompasser. Dessa sensorer baseras på Inertial Measurements Units, IMU som består av 3-axliga accelerometrar och 3-axliga gyron. Kompletteras dessa med en 3-axlig magnetometer och/eller en GPS bildas vad som brukar kallas ett Inertial Navigation System, INS. Alla komponenter i ett INS är elektroniska kretsar utan några rörliga delar. För dig som vill gräva djupare efter tekniska detaljer kan läsa mer om detta på Wikipedia här.

Den nya ELECOM kompassen från TMQ är baserad helt på INS. Utrustad med en 3-axlig magnetometer, en 3-axlig accelerometer och en 3-axlig gyrosensor. Med dessa nio sensorer levererar ELECOM en enastående kursnoggrannhet till autopiloten under alla väderförhållanden och vid alla hastigheter.

Det finns en stor fördel med denna nya teknik. Det är accelerometern och gyrot som svarar för kursinformationen som skickas till autopiloten 10 gånger per sekund och ingen av dessa båda sensorer påverkas av något magnetfält. Magnetometern som mäter det magnetiska fältet används enbart internt i kompassen för den kalibrering som säkerställer att kompassen är långtidsstabil. Utan denna kalibrering skulle kompassen långsamt avvika från rätt kurs. Precis som en klocka som behöver ruckas då och då. Eftersom magnetometrar mäter jordens magnetiska fält är de inte lämpliga på stålbåtar som själva har ett störande magnetiskt fält. Av denna anledning är det vanligt att autopiloter använder GPS för att kalibrera kompassen. TMQ har med sin nya lösning gjort det möjligt att ansluta GPS signalen direkt till ELECOM kompassens ingång. När båtens hastighet överstiger två knop kommer kompassen att kalibrera från GPS och vid hastigheter under två knop kommer den att ta kalibrera från magnetometern. Därmed får du en perfekt kompass som fungerar lika bra på stålbåtar. Mer information om användning av kompass på stålbåtar kan du hitta i en annan artikel för autopiloter.

Det finns ytterligare en viktig aspekt vid valet av kompass och givetvis autopilot. Den första generationens kompasser hade en analog utgång som var unik för respektive tillverkare av autopiloter. Så när den gick sönder efter några år fanns ofta ingen kompatibel kompass på marknaden. I dag är alla nya kompasser och autopiloter digitala och har ett standardiserad NMEA gränssnitt. Kompassen kan lätt bytas ut och det finns många olika modeller att välja bland. Du behöver inte nödvändigtvis köpa samma märke som tidigare, eftersom alla har samma gränssnitt. Med priser som går ner och prestanda som ökar för varje år kan du uppdatera din autopilot i framtiden med modern teknik utan att behöva köpa ett helt nytt system.

Den nya ELECOM kompassen medföljer alla nya autopiloter från TMQ.

Läs även följande information som kan vara av intresse för denna produkt
AP 47R
AP 47R
AP4EC
AP4EC
Autopilotpaket AP47Hm
Autopilotpaket AP47Hm
Autopilotpaket AP47HRm
Autopilotpaket AP47HRm
AP 47
AP 47
AP 55
AP 55