Nøyaktig navigering med DGPS

Effektivt tilleggsutstyr:

Nøyaktig navigering med DGPS

Et kompass er obligatorisk, men i uoversiktlige farvann, tåke og mørke er det også viktig å ha elektroniske hjelpemidler ombord. Radar er best, nest best er utvilsomt DGPS (differensiell GPS). I vår båt “Kristina” er dette tilleggsutstyret tatt i bruk. Bra å treffe blink, spesielt når man skal finne tilbake til posisjoner man selv har lagret.

Tekst og foto: Gunnar Steen Iversen

Selvsagt duger også den enkle, men avanserte GPS-mottakeren. Den er i løpet av noen år nesten blitt allemannseie og et meget nyttig hjelpemiddel for båtfolket, spesielt for de som tar turen over åpne havstrekninger. Utstyret er blitt mer nøyaktig og mottakerne er bygget opp som 12 kanalers parallellmottakere, mens generasjonen før har 5 kanalers parallellmottagere.

Nytten av utstyret

Størst nytte av DGPS- utstyret har vi hatt de få gangene vi er blitt overrasket av tåke. La oss understreke: Båtfolk som ofte møter den slags værforhold, vil nok ha mer bruk for en radar enn en DGPS. Likevel, med nøyaktigheten til DGPS-utstyret, finner vi tilbake til utgangspunktet, til innseilingen i moloen eller til åpningen i kilen hvor hjemmehavnen ligger.
Nettopp her er vi ved hovedpoenget. Hvordan ta seg fram når man blir overrasket av tåke? Min metode er enkel: Det er viktig å sørge for en rekke kurspunkter som fører deg inn i leden til faste holdepunkter på land. I vårt “hjemmefarvann”, i Singlefjorden og rundt Hvaler i Oslofjorden måtte jeg to, tre ganger i sommer navigere med forsiktighet som følge av tåke. Da dreier det om å holde utkikk, holde lav fart, gi signal og ha full lanterneføring og sist men ikke minst: Følge en kurs mot et kurspunkt inn i sikkert farvann.

Lagre kurspunkter

En god regel er å bruke utstyret i klarvær, slik at man får lagt grunnlaget for sikker seilas i tåke og mørke. Det er da man skal foreta lagring av kurspunkter. Situasjonen tilsier ikke at man bruker tiden til å ta ut en posisjon fra sjøkartet mens man befinner seg midt i tåkehavet. For egen del har jeg da nok med å holde utkikk.
Det er et faktum at noen brukere av GPS-utstyr bare har mottakeren ombord, bruker den som fartsmåler og posisjonsangiver og tenker ikke over at man bør ta en hurtiglagring når man forlater hjemmehavnen for å seile over et åpent sjøområde. Jeg har også oppdaget at bruk av slikt utstyr (all elektronikk til tross) også krever en logg/notisbok, hvor lengde- og breddegrader, navn og nummer på kurspunktene kan skrives ned.

GPS – DGPS og nøyaktighet

Mens Global Positioning System-mottakeren (GPS) utelukkende henter sine signaler fra satellittene over oss og sørger for en fix, det vil si en posisjonsangivelse på 25-100 meters nøyaktighet, tar DGPS-mottakeren i bruk en fast korreksjonssender (referansepunkt) på landjorden i det aktuelle farvannet vi befinner oss i tillegg.
Hvis du ikke søker detaljkunnskap om GPS-systemet, kan vi her kort forklare at amerikanske myndigheter opererer med to koder. Den ene, P-koden er for militær bruk og gir en nøyaktighet på bare noen få meter. Vi sivile brukere må finne oss i at myndighetene har lagt inn en såkalt C/A-kode. Den gir også stor nøyaktighet (10-15 meter), men normalt langt dårligere, avhengig av hvor mange satellitter mottakeren leser. Koden kalles Selective Aviability(SA) og er laget for å gi en feilmargin.
Dette merker spesielt brukere av elektroniske sjøkart som er scannet inn og som ikke er oppgradert til World Geodetic System-84(WGS-84)-standard. Det er nok mange som har undret seg over at kursoren på det elektroniske sjøkartet, spesielt i trange farvann, befinner seg inne på land, mens man selv seiler trygt med flere meter vann under kjølen.
Lars Flingtorp på Kystoppsynsfartøyet “Hugin” har hatt mye moro av dette utstyret, spesielt under navigering hvor eldre sjøkart benyttes som grunnlag for elektroniske kart.
-Jeg har under seiling gjennom Kreppa I Kragerøskjærgården faktisk opplevd at kursoren har sendt oss langt opp på land. Det samme er tilfelle syd for Lyngør og I andre trange farvann hvor vi jevnlig går. Årsaken er at vi har nøyaktig DGPS-utstyr ombord, men unøyaktig kartgrunnlag. Derfor har vi ikke lagt bort papirbaserte kart, sier Flingtorp.

2-5 meters nøyaktighet

DGPS-senderne avgir signaler i frekvensbåndet 283.5 –325 KHz som mottas av DGPS-mottakeren. Korreksjonsdataene fra landstasjonen bringer posisjonens nøyaktighet ned i fantastiske 2-5 meter. I vår båt “Kristina” er det montert en Eagle/Lowrance DGPS-mottaker som er knyttet til en Eagle Ultranav II GPS-mottaker.
Montering av utstyret bød ikke på problemer. Leverandøren, Sleipner Motor I Fredrikstad hadde laget et eget koblingsskjema – på norsk. Dermed slapp vi å lure på hvor kablene skulle kobles. Det interessante var at det også forelå anvisning for hvordan utstyret kunne kobles til en PC med navigasjons-software.
For egen del var det viktig at utstyret kunne “snakke” med både eksisterende GPS og i tillegg båtens autopilot, ComNav 1001. Det mest strevsomme med selve monteringen var igrunnen fremføringen av kabel fra targabøyle, gjennom styrhustak og videre til instrumentpanel. DGPS-antennen på styrhustaket er langt mer anonym enn de mer prangende radar-antennene.

Sommerens erfaringer

I strålende vær med god sikt og smul sjø er det normalt lett å orientere seg, men i ruskevær utenfor danske Læsø sist sommer var det bra å vite at utstyret virket. Der tok jeg en hurtiglagring(Quick save) av posisjonen ved Engelskmand-bøyen ved innseilingen til Østerby havn.
I dette grunne farvannet skal man være nøye med posisjonene og det er uhyre viktig å befinne seg vest for bøyen. Derfor ble et kurspunkt lagret 25-30 meter unna. Min rutine er følgende: Jeg setter aldri en posisjon eksakt ved bøyen. God klaring på riktig side er viktig. Ved utseiling fra havnen var det ekstra spennende å se hvorvidt posisjonen stemte. Navigatoren ga oss en kurs som førte oss eksakt til samme posisjonsangivelse. Flott!
Når man bruker dette utstyret, som utvilsomt er en forbedring av eksisterende GPS-mottakere, er det særlig egne kurspunkter man får stor nytte av. En hurtiglagring for eksempel i moloåpningen til en havn man ofte bruker, gjør innseilingen sikrere og man får en eksakt posisjon som kan benyttes ved neste anledning

Innseiling på Svenner

Ved et annet tilfelle sjekket jeg utstyret og innseilingen til fyrhavnen på Svenner. En hurtiglagring i havnen ble gjort like under overett merkene (de hvite blinkene I fjellet) etter først å ha seilt inn i havnen med bruk av båtens ordinære kompass og to par våkne øyne. Det går nemlig meget bra, om noen skulle tvile på det. Deretter seilte vi ut av havnen igjen og tok en ny lagring i betryggende avstand fra de ytterste Bidevinds-skjærene. Fra denne posisjonen fikk jeg retningen (kurs 351 grader) og kunne manøvrere forsiktig forbi “Murer´n”, de farlige skvalpeskjærene og inn i havnen.
La meg også gi posisjonene jeg seilte etter: Syd for Svenner ble kurspunkt med posisjon N 58.57.759 og E 10.09.021 valgt. Fra dette punkt seilte vi mot N 58.58.230 og E 10.08.884 (like syd for hvit flekk). Ved brygga hvor jeg fortøyde ble posisjonen notert til N 58.58.277 og E 10.08.812. Den offisielle posisjonen for Svenner fyr i Norsk fyrliste er N 58.58.1 og E 10.09.1 Eksemplet Svenner er ikke for bruk i tåke. Til det er innseilingen for risikabel hvis man ikke er kjent. Eksemplet er derimot greit i godvær.
Vær også klar over at sjøkart nr 2 og Båtsportskart C-714, hvor øygruppen Svenner befinner seg, ikke har, i likhet med de fleste norske sjøkjart, fått WGS-84 gradenett. Dermed kan man ikke hente posisjonen ut fra kartet, overføre den til GPS-navigatoren og tro man treffer blink.

Spennende utfordring

Det er lov å la seg friste til å prøve noe nytt. Sist sommer gjorde jeg også et spennende navigasjonsforsøk på strekningen mellom Sponvika i innløpet til Halden og frem til Øra, trafikkhavnen I Fredrikstad.
Jeg lot DGPS-navigatoren styre autopiloten etter først å ha laget en rute bestående av 10 kurspunkter. Hadde det ikke vært for at båttrafikken denne dagen ble for stor og manuell styring ble nødvendig, hadde vi tatt oss frem mellom ytterpunktene uten å røre roret. Vi snakker om fremtiden som allerede er her, for metoden virker utmerket i åpent farvann, selv ombord i lille “Kristina”.

Forutsetninger for GPS og DGPS-navigering

Som brukere av GPS eller DGPS skal man være klar over hva slags kart og gradenett man seiler etter. Hvis kartet har norsk gradenett (spesielt eldre kart), kan feilene bli så store som 400-500 meter mellom posisjon hentet ut fra sjøkartet og vist posisjon på mottakerne. Europeisk gradenett (ED-50) gir omkring 100 meters feilmargin.
Etterhvert vil World Geodetic System (WGS-84) avløse ED-50 (europeisk gradenett), eventuelt norsk gradenett. Dette innebærer at setting av posisjoner fra sjøkartet blir langt nøyaktigere. Alle som bruker sjøkart nummer 1 over Ytre Oslofjord, vil oppleve dette.
I disse tider hvor folk langs kysten ser at mastene som leverte signaler til Decca-kjeden demonteres, kan det kanskje være en trøst at senderne som gir signaler til de differensielle GPS-motagerne nå fremstår som minst like viktige. Derfor kan differensiell GPS kan brukes langs hele norskekysten.
Følgende stasjoner finnes langs kysten. Alle sender med 100 bps (bits pr. sekund) og har en rekkevidde på 60 nautiske mil:
DANMARK:
SVERIGE:
Med bruk av disse dataene vil man være fullstendig dekket med DGPS-korreksjoner langs hele norskekysten, i Skagerrak og Kattegat. I sistnevnte farvann er senderne på Skagen og Kullen spesielt viktige.
I Oslofjorden er det senderen på Færder som korrigerer satellitt-signalene. Færder sender på frekvensen 288.0 med en hastighet på 100 bit pr sekund. Dette er data man må kjenne til for å konfigurere sitt utstyr. I tillegg må man vite hvilken NMEA-kode som utstyret benytter seg av. En GPS-mottaker benytter NMEA-koden og dagens utstyr benytter I mange tilfelle NMEA 0183 fordi den sender datasetninger om både posisjon, styring og fart, mens NMEA 0180 bare sender datasetninger om styre-informasjon.