Eine Multimedia fähige GPS Navigation für's Boot

Der Himmel hilft steuern… eine Multimedia GPS Navigation für's Boot und Yacht.

Ich war auf der Suche nach einer brauchbaren und vor allem bezahlbaren Navigationslösung für eine kleine Motoryacht. Eine normale Navigation mit dem Smartphone, oder gar Geräte für das Auto, scheiden mangels fehlenden nautischen Informationen (Betonnung, Schleusen, Brücken, Tiefen…) aus.

Also bleibt nur der Blick über den Tellerrand hinaus und eine Recherche in verschiedenen Shops für Bootzubehör.

Gute Geräte gibt es schon für wenige Hundert Euro. Sie bieten eine einfache Bedienung, ein ordentlich ablesbares Display, der GPS Empfang ist bereits an Bord und mit dem mitgelieferten Kartenmaterial - ready2go, oder passender: „Leinen los!“

Diese, halbwegs noch erschwinglichen Geräte können aber meist nur Das. Mehr Komfort, wie z.B. ein integrierter Audio- oder Videoplayer, Radio, oder gar TV-Empfang, Surfen im mobilen Internet usw. kauft man entweder mit sehr hohen Aufpreisen, oder man stürzt sich in das Selfmade- Abenteuer.

Herausforderung angenommen… fehlen jetzt nur noch die Komponenten!

Als "Rechenknecht" für das Navigieren, dass Abspielen von Audio und Video und ggfls zum Surfen, kommt für mich nur die Energieeffiziente „Eier legende Wollmilchsau“ schlecht hin in Frage, ein Raspberry Pi 3 Modell B, nebst Speicherkarte mit frisch installiertem und aktualisiertem Raspbian.

Die Energieversorgung soll ein handelsüblicher Step-Down Wandler sicherstellen, der aus 12 Volt Bordnetzspannung, die benötigten 5 Volt und etwa 3 Ampere Strom generiert. Der Raspberry Pi benötigt recht stabile 5V. Mehr, nimmt er mit Sicherheit übel und quittiert ohne Vorankündigung, oder weiteren Schutzfunktion sofort den Dienst!

Für den ersten Aufbau und den Tests im Hobbyraum verwende ich jedoch ein „normales“ Steckernetzteil, welches für den Pi3 geeignet ist, also die empfohlenen Werte von 5,1V und 2,5A liefert.

Ein Gehäuse benötige ich nicht, da ich beabsichtige, Raspberry Pi Platine und ein 10,1 Zoll Display zu einer Einheit zu verbinden.

Das Display, die Qual der Wahl …

Beim Display muss man mehrere Sachen beachten. Will ich das Navi in die Armatur integrieren, soll es nicht übermäßig groß sein. Möchte ich jedoch, zur vernünftig aufgelösten Kartendarstellung auch noch Bilder, Videos oder Games darstellen, sollte die Bilddiagonale nicht zu klein sein.

Ich habe mich für ein, bei Tablets als „Quasi Standard“ durchgesetztes 10 Zoll Format entschieden. Es bietet eine Auflösung von 1024x600 Punkten, die aber allemal als Navi und Bildwiedergabegerät ausreichen, ohne den Prozessor des Raspberry Pi übermäßig mit dem Rendering zu belasten. Zudem bleiben die Buttons und Menüs im Raspbian auch noch per Finger gut zu treffen. Das klappt, da das Display eine berührungsempfindliche Oberfläche hat, die als HID-kompatibles Zeigegerät als Mausersatz dient. Einzig der fehlende, Maus typische Rechtsklick, für z.B. Kontextmenüs, wird sich später als kleiner, aber überwindbarer Stolperstein erweisen…

Ein wichtiger Bestandteil fehlt nun noch… die Hilfe aus dem All!

Ich beginne meine ersten Experimente mit einem GPS Modul, welches direkt auf die GPIO Schnittstelle des Raspberry Pi gesteckt wird. Eine kleine aktive Antenne wird mittels SMA Stecker an das Modul geschraubt und sollte im Freien angebracht oder aufgestellt werden. Dazu verwendet man am besten doppelseitiges Klebeband oder idealer Weise den eingebauten Magnet, der die kleine schwarze Kunststoffbox, in der Größe von etwa einer Streichholzschachtel, fest auf metallischen Oberflächen hält.

benötigte Teile Übersicht:

• 1x Raspberry Pi 3 Modell B
• 1x Micro SD Karte 16GB Class 10 für Betriebssystem und Karten
• 1x 10,1 Zoll HDMI Touchscreen Display für 12V Netzspannung
• diverse Kabel, Stecker, Schrumpfschlauch, Löt-Utensilien, Werkzeug usw. ...
• 1x HAT kompatibles GPS Modul für RPi GPIO Schnittstelle
• 1x aktive GPS Antenne

Als Software kommt bei den ersten Gehversuchen OpenCPN zum Einsatz.

Ein Vorteil ist, dass sich die "Kartenplotter" Software kostenlos besorgen und auch frei nutzen lässt. Leider ist das Umstellen auf Deutsch nicht so trivial und fix vorgenommen, wie die Installation, daher belasse ich die Sprache, auf international verständliches Englisch stehen.

Die Kartendaten sind als .kap Dateien aus zahlreichen Quellen beziehbar. Teils kostenlos, aber auch von kommerziellen Anbietern. Für große Binnengewässer (Seen und Flüsse) liegen sie mit sehr vielen nützlichen Informationen vor. So lassen sich Touren und Ankerplätze im Vorfeld gut planen. Was ganz wichtig ist, Schleusenzeiten oder Nachtfahrbeschränkungen lassen sich damit in der Planung mit berücksichtigen und einbeziehen.

Die Anzeige der Tonnen (oder auch Bojen genannt), Sperrbereiche, Werften und Häfen sind gut verzeichnet, trifft aber leider nur auf oben genannte großen Gewässer und Wasserstraßen zu. Kleinere und trotzdem befahrbare Flüsse sind jedoch auf den meist kostenlosen Karten etwas ungenauer, oder noch nicht vollständig erfasst. Dort fehlen dann die, für den Skipper so wichtigen Navi Informationen. Grund dafür ist, dass diese Karten entweder von einer kleinen Community gepflegt werden, oder die Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) noch nicht alle Bereiche Kartographieren konnte. Abhilfe schaffen kann man mittels Openseamap, einem Ableger von Openstreetmap. Dort kann jeder seinen Teil dazu beitragen, die noch weißen Flecken zu schließen und mit Daten anzureichern.

-- Fortsetzung folgt --