Low Cost Navigatie op de PC
door Philip Beekman

De oplossing die Neil Lawley beschrijft is mooi, maar daar moet wel behoorlijk voor in de buidel getast worden. Vooral omdat voorlopig de papieren kaart toch de betrouwbare basis voor de navigatie blijft vormen, zullen velen van ons eerst eens ervaring willen opdoen zonder onmiddelijk in een electronische kaartenverzameling te investeren. Als je het eerst eens wilt proberen, dan zijn er ook alternatieven die nagenoeg niets kosten.

In dit artikeltje beschrijf ik een eenvoudige installatie, die, wanneer PC en GPS eenmaal aan boord zijn, zonder noemenswaardige kosten te realiseren is. Daarbij maken we gebruik van gratis software en zelf gescande kaarten. Wil je iets meer geld uitgeven dan zijn ook gescande kaarten te koop al of niet met bijbehorende software.

Benodigdheden:

-   GPS met NMEA 0183 uitgang (in mijn geval Garmin128)
-   PC met Windows95 of later
-   kabel voor verbinding GPS en PC
-   software, bijvoorbeeld GPS Positioner Smart (http://www.gpspositioner.nl) of Seaclear (http://www.sping.com/seaclear)
-   kaarten (ik heb zelf een digitale foto ingebracht van o.m. de Oosterschelde en de Grevelingen
    en heb voor de Ramsgate tocht ook een aantal digitale images van Imray C30 en C1 gemaakt).

De GPS zal een NMEA-in en een NMEA-uit hebben, en in mijn geval een gecombineerde aarde. Deze worden aangsloten op een RS232 stekker (vrouwtje, te koop bij iedere computerwinkel, eventueel één kant afknippen van een seriële kabel):

RS232 functie RS232 pen Garmin pen Garmin functie Garmin kleur
RCV - receive 2 3 NMEA out blue
Ground 5 2 Ground black
TX - trannsmit 3 4 NMEA in brown

Natuurlijk is dit niet bij iedere GPS gelijk, maar met dit voorbeeld in de hand zal het eenvoudig zijn te implementeren. Bij mij werkt het in ieder geval op deze manier. Dat hoeft echter niet altijd zo te zijn, omdat de specificaties van RS232 en NMEA 0183 niet helemaal op elkaar aansluiten. Mochten er problemen zijn, dan moeten de signalen gescheiden worden door toepassing van een zgn. optocoupler. Op het web is het principeschema te vinden, maar het valt buiten het bestek van dit artikel om dat op te nemen. Volgens de meeste berichten die ik gelezen heb werkt het nagenoeg altijd zonder optocoupler.

Installeer GPS Positioner Smart op je PC, en als je toch bezig bent ook het programma "NMEA download control test", van dezelfde website.

Als de GPS aan is, en het programma op de PC gestart is, dan zal (als het goed is) het programma de huidige positie en andere GPS signalen (zoals XTE, SOG) oppikken, en weergeven. Natuurlijk moet je wel even onder opties kijken of de juiste COM-poort is gekozen, of de snelheid klopt, en of GPS en PC protocol gelijk zijn.

Voor de Garmin128 en mijn PC zijn dit de juiste instellingen. Met behulp van het instructieboek van de GPS kan dit meestal wel worden uitgevonden.

Baudrate 4800
Compoort COM1
Parity None
Databits 8
Stopbits 1
Handshaking None

Werking

Als je op het IJsselmeer vaart, dan kun je met behulp van het GPS Positioner Smart meegeleverde IJsselmeerkaartje ook je positie op de kaart plotten. Een rudimentair Noordzeekaartje wordt ook meegeleverd. Voor Zeeland zul je aan een gescande kaart moeten komen. Ikzelf heb met een digitale camera een foto genomen en deze omgezet naar een zogenaamd gif bestand (ca. 1200 BIJ 1200 pixels werkt behoorlijk), en dit geladen en gecalibreerd volgens de aanwijzingen van GPS Positioner Smart.

De rest van het programma spreekt voor zich, en staat je toe om waypoints en routes aan te maken en te plotten, en ook om de track van je boot te plotten. Een functie die ikzelf erg handig vind is het voortdurend zichtbaar houden van de koerslijn van je schip, vanaf de huidige positie.

Tot zover deze kleine praktische handleiding. Voor Seaclear is de procedure nagenoeg te vergelijken. Naast GPS Positioner Smart en Seaclear is er ook het programma WaypointsGPS van de firma Datacharter, dat geleverd wordt met officiële gescande hydrografische kaarten. De nieuwste versie, die nu beschikbaar is, is veelbelovend omdat ook de Zeeuwse wateren worden meegeleverd en er dan ook de mogelijkheid in zit om zelf gescande kaarten op te nemen. Verder voordeel van WaypointsGPS is dat de kaarten geleverd worden met een los boeienbestand. Daardoor blijft de weergave heel overzichtelijk, ook bij inzoomen. Bovendien zijn updates van het boeien-bestand eenvoudig (gratis) te downloaden. Overigens werken de Stentec en Datacharter kaarten ook met GPS Positioner Smart (en vermoedelijk Seaclear).

Extra functies

Wanneer we naast de GPS informatie ook de informatie van andere instrumenten willen aflezen, dan moet hiervoor ook een interface beschikbaar zijn. Denk er daarbij wel aan dat NMEA eigenlijk een point-to-point protocol is, en geen voorzieningen heeft voor synchronisatie van meerdere "talkers" op één ingang. Het Seatalk Protocol van Raymarine (voorheen Raytheon) biedt dit wel, maar om dat aan te sluiten op je PC is een conversiekastje nodig (ca. 150 EUR). Zie verder de bijdrage van Neil Lawley

Heb je deze koppelingen eenmaal voor elkaar, dan bestaat bij GPS Positioner Smart de mogelijkheid om nog een aantal extra functies te benutten, waaronder het bepalen van het polair diagram van je eigen schip, en het weergeven van bezeilde koersen. GPS Positioner Smart is hier duidelijk verder uitgewerkt dan WaypointsGPS. Wel heb ik de indruk dat GPS Positioner Smart wat minder robuust is. Als je een functie niet helemaal uitvoert zoals de ontwerper van het programma verwacht, dan breekt het programma af. Opnieuw opstarten gaat meestal zonder problemen, en omdat de achterliggende database wel degelijk is, ook meestal zonder verlies van essentiële gegevens.

Een aantal progaramma's kan ook geplande routes naar de GPS sturen. Voor bezitters van Garmin is hier het programma Waypoint+ (http://www.tapr.org/~kh2z/Waypoint/) nuttig, omdat Garmin alleen met het eigen protocol route informatie kan ontvangen.

Vergelijking

Basisfuncties
kaarten plotten

positie in kaart, koerslijn

route plotten
downloaden waypoints
importeren en exporteren van data
 
GPS Positioner Smart Seaclear WaypointsGPS
freeware freeware goedkope software (€ 50)
zelf kaarten erbij zoeken zelf kaarten erbij zoeken Stentec en ook Datacharter leveren kaarten tegen gereduceerd tarief mee; vanaf versie 2002 volgens opgaaf ook zelf scannen
  Maar één soort waypoints weer te geven overzichtelijk doordat boeien en andere markeerpunten afzonderlijk worden behandeld
uitgebreide navigatiefuncties Keep It Simple Keep It Simple
lijkt iets minder robuust robuuste software  
toegankelijke microsoft access database eigen datafiles die niet toegankelijk zijn eigen datafiles, die niet toegankelijk zijn
extra functies
+ polair diagram maken
+ input boordinstrumenten
extra functies
+ download route
+ input boordinstrumenten
extra functies
+ download route
  zeer handig calibratie programma, slaat calibratiedata desgewenst in het kaartbestand op (daardoor veilig)  

Kosten

GPS Positioner Smart freeware
Seaclear freeware
WaypointsGPS ca €50, € 120 inclusief 1800-serie kaarten en Noordzee
Stentec gescande kaarten 1800 serie: € 24.95 per stuk, € 149 voor hele set
WinGPS Pro € 279, inclusief 1800-kaarten kaarten

Literatuur

-    Zeemanschap en Navigatie - Digitale kaarten - Electronische Navigatie
     in Toerzeilen nr 176 pag 6-11, 30 ste jaargang, oktober 2001, ook te vinden op het web (link: zie onder)
-    Vergelijking navigatie programma's, waterkampioen 13-2000, pag 20-27
-    Weblinks over verbinding Navigatie met de PC en verbinding met GPS (zie onder)

Leveranciers

GPS Positioner Pro http://www.gpspositioner.nl
Seaclear http://www.sping.com/seaclear/
WaypointsGPS http://www.datacharter.com/
WinGPS pro 3.4 http://www.stentec.com/

Overige handige informatie

Verzameling belangrijkste watersport waypoints in Nederland en Noordzee http://waypointsnederland.bizland.com/
Waypoint--Nautical Books, Software, Charts, and More http://www.waypoints.com/
Nederlandse Vereniging
van Toerzeilers
http://www.toerzeilers.nl/

Technische links

HCC Watersport Gebruikers Groep
kijk vooral in de sectie ledenservicebij tips en bij downloads
http://www.watersport.hccnet.nl
Optocoupler ontwerp http://tux.cs.brown.edu/~jfh/boats/FAQ/node52.html
Eenvoudige toelichting op NMEA0183 http://adrie.netland.nl/adrie/nmea0183.htm
Deze Duitse site bevat een open source project over NMEA0183 http://www.baumbach-web.de/
Uitgebreide documentatie over Seatalk http://www.thomasknauf.de/seatalk.htm
Garmin protocol http://vancouver-webpages.com/peter/grmnprot.html
Waypoint+, implementeert Garmin protocol http://www.tapr.org/~kh2z/Waypoint/
Aansluiting PC-GPS http://www.pcnav.com/pcnav/pcNAV_sys/drawing_index.htm
NMEA multiplexer http://www.shipmodul.com/en/index.html