nke Marine Electronics Compas 9X Manuel utilisateur

Compas 9X
Référence : 90-60-534
NOTICE
UTILISATEUR -INSTALLATION
Version 1.4
nke marine electronics
Z.I. Kerandré – 6 Rue Gutenberg – 56700 HENNEBONT- FRANCE
http://www.nke-marine-electronics.fr
SOMMAIRE
1
2
3
Utilisation _______________________________________________________________________3
1.1
Présentation _______________________________________________________________________3
1.2
Caractéristiques techniques ___________________________________________________________3
1.3
Liste des canaux TOPLINE créés par le compas 9X __________________________________________3
Réglage du capteur _______________________________________________________________4
2.1
Filtrage des mesures _________________________________________________________________4
2.2
réglage de l’offset ___________________________________________________________________4
2.3
réglage d’une alarme de cap ___________________________________________________________4
CaLIBRATION du capteur __________________________________________________________5
3.1
Pouquoi une auto compensation ? ______________________________________________________5
3.2
Table de correction __________________________________________________________________9
4
Sortie NMEA ____________________________________________________________________10
5
Installation _____________________________________________________________________11
5.1
Montage du compas 9X ______________________________________________________________11
5.2
Installation électrique _______________________________________________________________11
6
Diagnostique des pannes 1er niveau. ________________________________________________12
7
Evolution logiciel du compas 9x ____________________________________________________13
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Compas 9X – version 1.4
1 UTILISATION
1.1 PRESENTATION
Le Compas 9X nke est un capteur de précision spécialement étudié pour les besoins de
performance. C’est un compas 9 axes basé sur la technologie MEMS (Micro-electro-mechanical
systems). Le Compas 9X mesure en temps réel les mouvements du bateau et calcule son orientation. Il
délivre le cap magnétique, le roulis et le tangage.
La miniaturisation du capteur et son intégration dans un boîtier étanche nouvelle génération
facilitent son installation à bord.
1.2 CARACTERISTIQUES TECHNIQUES
Alimentation :
9 à 30VDC
Consommation :
<500mW
Résolution angulaire :
0,01°
Précision cap magnétique :
2°(dynamique après compensation)
Précision gite et tangage :
1°(dynamique)
Étanchéité :
IP67
Poids :
200 g
Dimensions :
H68 mm x Ø78mm
Température fonctionnement : -10°C à +50°C
Température de stockage :
-20°C à +60°C
1.3 LISTE DES CANAUX TOPLINE CRÉÉS PAR LE COMPAS 9X
Le Compas 9X, capteur nke, se raccorde directement
sur le bus Topline. Il publie automatiquement 6 canaux sur
le bus. Ci contre une copie d’écran du logiciel TOPLINK.
Canal
Affichage
unité
Désignation
25
--
Degrés
Compas rapide (non affichable)
29
--
Degrés
Gîte rapide (non affichable)
43
Gite
Degrés
Gîte
61
Cap mag
Degrés
Compas
115
Tangage
Degrés
Tangage
207
Mod mag
%
Module magnétique
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2 REGLAGE DU CAPTEUR
2.1 FILTRAGE DES MESURES
Les canaux Cap magnétique, gite et tangage disposent d’un coefficient de filtrage accessible à
l’utilisateur.
Via le menu
, sélectionnez la
donnée sur laquelle vous souhaitez
modifier le filtrage. Ces filtres influent
uniquement sur l’affichage des valeurs.
Vous pouvez régler le coefficient de
filtrage entre 1 et 32 secondes. Plus ce
filtrage est faible plus la valeur est
réactive. Ce filtrage au aussi appelé
Damping.
2.2 REGLAGE DE L’OFFSET
Suivant l’installation à bord, il peut être
nécessaire de corriger les offsets pour le Cap
magnétique, la gite et le tangage.
2.3 RÉGLAGE D’UNE ALARME DE CAP
Via le menu Alarme, sélectionnez la donnée Cap
magnétique sur la quelle vous souhaitez régler une alarme. Vous
choisissez ensuite une valeur cap de référence (base) ainsi qu’un
secteur angulaire (fourchette) afin de définir les bornes de
déclenchement de l’alarme.
Ainsi, le réglage d’une alarme sur le compas vous permettra de
surveiller efficacement le maintien du cap de votre bateau.
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3 CALIBRATION DU CAPTEUR
Une première auto compensation magnétique du Compas 9X est faite en usine. Une auto
compensation est nécessaire pour s’adapter à l’environnement magnétique de votre bateau et obtenir
la précision de mesure attendue. Suivez la procédure d’auto compensation ci-dessous.
3.1 POUQUOI UNE AUTO COMPENSATION ?
Il peut arriver sur certains bateaux que le Compas 9X soit perturbé par son environnement.
Malgré une installation soignée et un réglage d’offset effectué, on continue d’observer un écart
important entre le cap magnétique affiché et le cap magnétique réel, et parfois ce défaut peut
s’observer sur les 360°.
Les magnétomètres sont sensibles à leur environnement. Des objets de petite taille comme des vis en
acier ou de grosses pièces comme une quille acier ou un moteur peuvent générer un champ magnétique
qui vient s’ajouter au champ magnétique terrestre et le perturber. Par conséquent, la mesure
magnétométrique peut provoquer des erreurs dans le calcul du cap magnétique, de la gite et du
tangage.
Il y a plusieurs types d’origine de perturbations magnétiques :
• Les perturbations provenant de pièces fixes telles qu’une quille acier, un aimant de haut-parleur,
un radeau de survie…
• Les perturbations provenant de pièces qui bougent indépendamment : caisse à outils, gilet de
sauvetage automatique, bouteilles de gaz non fixées, radeau de survie, ordinateur portable…
• Les perturbations magnétiques qui changent en permanence, telle que les câbles de forte
puissance du pilote automatique, du transpondeur satellite, de la VHF…
D’une manière générale il faut éloigner le Compas 9X de plus d’un mètre des sources de perturbation
magnétique.
3.1.1 Procédure d’auto compensation en trois dimensions
Il s’agit d’intégrer l’influence de toutes les perturbations magnétiques propres à votre bateau.
Un algorithme va différentier le champ magnétique terrestre des perturbations magnétiques dû
à votre bateau et les compenser.
Cette procédure doit être effectuée dans une zone géographique dégagée de toute perturbation
(s’éloigner du port ou de masses métalliques connues). Pour avoir une compensation optimale,
l’auto compensation se fera en trois dimensions. Il s’agit donc de placer le capteur dans toutes
les orientations possibles, y compris en tangage et en gite de façon à ce que le Compas 9X puisse
découvrir un maximum d’anomalies magnétiques. L’auto compensation se fait à la main pour
obtenir des grands angles de gite et de tangage dans toutes les orientations.
Pour ce faire il vous faut un Multigraphic équipé d’une version logicielle V2.4 ou supérieure.
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3.1.2 Procédure d’auto compensation à partir d’un Multigraphic V2.4 ou supérieur
ATTENTION
L'auto compensation reste valable tant que l’environnement magnétique ne change pas à
bord, et ce, sur toute la surface du globe.
Si votre compas de route est pris comme référence, il doit être compensé.
Le mouvement se décompose en 7 sous-mouvements qui sont à réaliser consécutivement. Le sommet
du compas va être orienté suivant 7 directions différentes :
Haut
•
•
•
•
•
•
•
Haut (capteur en position normale tête en haut)
Bas
Bâbord
Tribord
Avant
Arrière
Arrière
Haut (on retourne à la première orientation)
Bâbord
Avant
Tribord
Le sous-mouvement à réaliser est le suivant :
•
•
•
Bas
Le compas doit faire un 360° dans un sens puis dans l’autre.
Pendant les 360°, il faut faire un mouvement oscillant pour mettre un peu de roulis et de tangage
Les mouvements doivent être assez lent 30 secondes à une minute par sous-mouvement
Tourner sur 360°
Une vidéo est disponible sur YouTube montrant les mouvements à faire pour cette auto compensation.
https://www.youtube.com/watch?v=CVnp6bKbUik
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Via le menu
sélectionnez l’instrument Cap magnétique dans la liste des capteurs.
Puis lancer l’auto compensation comme indiqué ci-dessous.
Vous obtenez ensuite la page de contrôle de l’auto compensation qui vous permet de surveiller
le cap et la gîte du navire durant toute la procédure.
Vous devez maintenant dévisser l’écrou du compas et l’enlever de son support ensuite effectuer la
procédure expliquée ci-dessus de façon à ce que la cartographie des anomalies magnétiques soit la plus
complète possible. Lorsque vous estimez avoir fait les 7 mouvements, pressez la touche OK pour
terminer la procédure et lancer le calcul du coefficient. Le coefficient doit impérativement être 1.00.
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3.1.3 Interprétation des résultats de la procédure d’auto compensation
Après avoir pressé la touche OK pour clôturer la procédure, vous obtiendrez l’un des messages
suivants :
Auto compensation réussie :
L’auto compensation est concluante, les coefficients
de compensation magnétique ont pu être calculés et une
note de qualité de 1.0 est affichée. La valeur de cette note
doit être 1,0.
Vous pouvez enregistrer les nouveaux paramètres de l’auto
compensation magnétique en sélectionnant OUI
Erreur 1 :
La procédure a échoué car les échantillons mesurés
ne sont pas cohérents. La déviation magnétique est
anormale et ne peut être compensée.
Avant de relancer une nouvelle auto compensation, vérifier
l’environnement magnétique du Compas 9X. Vérifier qu’il
n’y a pas de masse magnétique à proximité du capteur et
naviguez dans une zone dégagée et éloignée des bateaux en
acier.
Erreur 2 :
La procédure a échoué, l’algorithme de calcul des
paramètres de compensation magnétique ne dispose pas
suffisamment d’échantillons.
Vous devez relancer une nouvelle auto compensation en
effectuant la procédure.
Erreur 1 et 2 :
La procédure a échoué, le capteur indique des
variations hors norme liées à des perturbations trop
importante (erreur 1) ainsi qu’un nombre insuffisant
d’échantillons (erreur 2).
Se reporter aux conseils indiqués aux paragraphes
précédents (Erreur 1 et Erreur 2).
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3.1.4 Module Magnétique
Le canal module magnétique donne une indication de qualité de calibration par rapport à
l’environnement magnétique de votre compas 9X. La valeur est en %. Elle s’approche de 100% et ne doit
pas trop fluctuer de l’ordre de 10%. Cette fluctuation est le paramètre à prendre en compte en premier.
3.2 TABLE DE CORRECTION
La table de correction est utilisable avec un Multigraphic V2.6 ou supérieur. Cette table vous permet de
faire un ajustement du cap magnétique si vous observez encore après avoir suivi la procédure d’auto
compensation des décalages de cap par rapport à votre référence.
L’auto compensation du compas 9X reste obligatoire.
Utilisez la méthode, qui consiste à relever la courbe de déviation tous les 30° en effectuant des
relèvements sur des alignements, ou en comparant les différents caps par rapport à un compas calibré
et de remplir manuellement la table de correction.
Procédure pour remplir la table de correction
+
+
+
+
+
Une fois ce tableau de correction rempli, votre compas 9X est corrigé de la courbe de déviation.
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Compas 9X – version 1.4
4 SORTIE NMEA
Le Compas 9X est équipé d’une sortie série RS232 utilisée pour diffuser les mesures du capteur à
l’aide du protocole standardisé NMEA 0183 Version 4.1. La vitesse de communication par défaut de
cette sortie est réglée à 38 400 bauds, elle peut être modifiée à l’aide de l’outil de maintenance Toplink.
Seul les phrases HDG et XDR sont émises de base sur un Compas 9X. La phrase PRDID est verrouillée
d’usine. Toutefois il est possible de la déverrouiller à l’aide du logiciel Toplink en faisant la demande au
service technique.
A la mise sous tension du Compas 9X, une trame d’identification $PNKEV est émise. Cette trame
propriétaire permettra de vérifier la version de firmware du produit.
$PNKEV,Compas 3D nke 1,V1.0,Sep 19 2017,08:37:54,03881091,V1.2.1*33<CR><LF>
|
|
|
|
|
|
\
|
|
|
|
|
\
Version des magnétomètres
|
|
|
\
\
Numéro de série des magnétomètres
|
|
\
Date et heure de compilation
|
\ Version de firmware
\
Indice de révision du hardware
Désignation produit
L’attitude du navire est communiquée via la trame propriétaire $PRDID suivant le format indiqué cidessous. Cette trame est émise à une cadence de 25Hz.
$PRDID,+007.48,+024.51,274.28*7B<CR><LF>
|
|
\
|
\
Cap magnétique
\
Roulis (positif lors d’une gîte sur bâbord)
Tangage (positif à la montée sur la vague)
Le cap magnétique est donné par la trame $HCHDG à la cadence de 10Hz
$HCHDG,296.74,,,,*7C<CR><LF>
\
Cap magnétique
La température interne du capteur et la tension du bus Topline sont diffusées au travers d’une trame
$YXXDR à la cadence de 10Hz
$YXXDR,C,35.9,C,TEMP,U,12.169,V,VBUS*50<CR><LF>
|
\
\
Tension bus (Volt)
Température interne (°Celcius)
Le tableau récapitulatif ci-dessous indique le taux d’occupation de la bande passante disponible à 38400
bauds avec les cadences d’émission par défaut.
Type de
trame
Description
Nb de caractères
(avec checksum)
Cadence
d’émission
$PNKEV
$PRDID
$HCHDG
$YXXDR
Identification
Attitude
Cap magnétique
T° et tension bus
70
34
22
41
0 Hz
25 Hz
10 Hz
10 Hz
Total
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Durée de
transmission
(@38400bauds)
18,3 ms
8,8 ms
5,7 ms
10,7 ms
43,4 ms
Occupation de la
bande passante
0
22,1%
5,7%
10,7%
38,5%
Compas 9X – version 1.4
5 INSTALLATION
Avant d’entreprendre l’installation de votre Compas 9X, prenez le temps de choisir
l’emplacement du capteur. En effet, tout comme le compas de route de votre bateau, le Compas 9X
est sensible aux masses métalliques, aux mouvements du bateau et aux perturbations créées par les
appareils électriques. Bien qu’il puisse être auto compensé, l’installation doit être réalisée avec soins
pour garantir un fonctionnement optimal.
5.1 MONTAGE DU COMPAS 9X
Le Compas 9X s'installe sur une cloison verticale à l’aide de
l’équerre fournie et le plus proche du centre de rotation du bateau. Il
devra être éloigné de toute masse ferromagnétique (appareil de quille,
alternateur, …) et de câble électrique. D’une manière générale il faut
éloigner le Compas 9X de plus d’un mètre des sources de perturbation
magnétique. Prendre soin de monter le capteur à plat (sur un plan
horizontal) et orienté vers l’avant du bateau (voir repère gravé sous le
boitier et la sérigraphie sur le dessus représentant l’axe du bateau).
L’axe longitudinal du Compas 9X doit être parallèle à la ligne de foi du
bateau, ceci permettra de minimiser les offsets (<5°).
Equerre de fixation
(31-03-015)
Nota : Une gîte de 10° bâbord est noté 10°< sur un afficheur
Multigraphic.
Attention :
Le serrage de l’écrou quatre lobes doit se faire à la main sans forcer.
Une fois serré vérifier qu’il est impossible de tourner le compas à la
main.
Si nécessaire, une rallonge de 50mm (non fournie) peut être
vissée sous le boîtier afin de permettre la fixation du Compas 9X sur
une surface épaisse (< 40 mm).
Plan de perçage
Fixamo M14 (30-95-031)
5.2 INSTALLATION ÉLECTRIQUE
Le Compas 9X est livré avec 6 mètres de câble bus équipé de 5 conducteurs plus une tresse.
Repérage des conducteurs
•
•
•
•
•
•
Blanc :
Noir :
Tresse :
Rouge :
Jaune :
Vert :
+12Vdc
Data Topline
GND / NMEA Out NMEA Out +
RS232 - TX
Liaison PC réservée
RS232 - RX
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Le raccordement électrique sur le bus TOPLINE doit être réalisé avec la boîte de connexion BUS. Boîte de
connexion bus TOPLINE standard : 90-60-121 ou Boîte de connexion bus TOPLINE avec entrée NMEA :
90-60-417
Attention
Il est important de laisser plusieurs boucles sur le câble sous le support pour permettre de réaliser
l’auto compensation du capteur. Voir paragraphe 3.1.2
6 DIAGNOSTIQUE DES PANNES 1ER NIVEAU.
Ce chapitre peut vous permettre de faire face aux incidents bénins qui ne requièrent pas
l’intervention d’un spécialiste. Avant de prendre contact avec l’assistance technique, consultez le
tableau d’aide au dépannage ci-dessous.
Pannes
Causes possibles et solutions
Pas d’information Compas, gite et tangage sur Vérifiez le câblage de votre capteur, cf chapitre
Installation électrique.
les afficheurs nke.
Le cap magnétique affiché est très différent de Vérifiez l’orientation du capteur, cf chapitre Montage
celui qu’indique le compas de route.
du compas 9X
Vérifiez qu’aucun équipement susceptible de
perturber le Compas 9X ne se trouve à proximité.
Vérifiez que le compas de route de votre bateau qui
vous sert de référence n’est pas perturbé non plus et
qu’il est bien compensé.
Réalisez une auto compensation du Compas 9X en
suivant la procédure d’auto compensation du
compas.
Si vous n’arrivez pas à résoudre le problème, veuillez contacter votre installateur.
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7 EVOLUTION LOGICIEL DU COMPAS 9X
REV
Date
Information
V1.0
22/06/2018
-
Version d’origine
V1.1
04/12/2018
-
Compatibilité avec les puces V2
-
Correction du signe du roulis dans la trame nmea
V1.2
28/12/2018
-
Ajout du canal Module Magnétique.
V1.3
21/02/2019
-
Nouveau paramètre d’auto compensation.
V1.4
03/09/2019
-
Intégration de la table correction.
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