Come installare il ricevitore AIS

Come ricevitore AIS ho voluto utilizzare il dAISy Hat in quanto è pensato appositamente per la nostra Raspberry Pi 3, ha un basso consumo ed inoltre funziona immediatamente dopo una brevissima configurazione.

Le sue specifiche:

• Ricevitore a due canali, attivo in continua ricezione sui canali AIS A (161.975 MHz) e B (162.025 MHz)
• Sensibilità superiore rispetto agli altri ricevitori AIS low-cost
• Bassa potenza, meno di 200mW nella modalità di ricezione (<40mA a 5V)
• Comunicazione seriale a 38400 baudsecondo il formato standard NMEA (AIVDM)
• Comunica con la Raspberry Pi tramite UART0 (serial0)
• Funziona con Raspberry Pi 1 (A+/B+ only), Pi 2, Pi 3 (vedi nota di seguito) e Pi Zero
• Dimensione compatibile con Raspberry Pi HAT standard
• Connettore SMA per antenna
• Adattatore SMA-to-BNC incluso

Nota: nella Raspberry Pi 3 la seriale UART0 è occupata dalla radio Bluetooth incorporata. Una volta installata la dAISy HAT, il Bluetooth non sarà più disponibile.

La via più veloce per configurarlo è utilizzare lo script di Ilker Temir (indicato dal produttore del ricevitore AIS). Apriamo la console nel nostro sistema e andiamo a scaricare lo script

wget https://github.com/itemir/rpi_boat_utils/raw/master/uart_control/uart_control

rendiamo eseguibile lo script

chmod +x ./uart_control

eseguiamo

sudo ./uart_control gpio

ed infine facciamo un bel riavvio

sudo reboot now

Attivare il ricevitore AIS in OpenCPN

Aprire OpenCPN, selezionare Settings -> Connections e cliccare su Add Connection.
Impostare il collegamento con questi parametri:

• Type: Serial
• DataPort: /dev/serial0
• Baudrate: 38400
• Priority: 1
• Control Checksum: Checked

Ora abbiamo il sistema AIS attivo il quale ci permette di visualizzare nel chart plotter le imbarcazioni che hanno installato il transponder. La qualità della ricezione dipenderà dal tipo di antenna installata e dalla sua posizione. Esistono in commercio degli splitter per utilizzare l’antenna del VHF, normalmente utilizzata per la voce e il DSC, anche per il traffico AIS. In questo modo si può sfruttare l’antenna già normalmente installata in cima d’albero senza dover fare ulteriori installazioni.

Attenzione:  ricordo che la strumentazione elettronica è solo un aiuto per navigare con maggiore sicurezza. La responsabilità rimane sempre e comunque dello skipper, il quale deve organizzare una presenza / guardia continua in coperta.

Stato dei LED

Verde, flash veloce ogni 5 secondi -> Modalità normale, in ricezione
Verde, flash ¼ di secondo -> Ricevuto un messaggio AIS valido
Rosso, flash ¼ di secondo -> Ricevuto un messaggio invalido
Rosso, permanente o lampeggiamento continuo e veloce -> Errore di sistema
Nessuna attività dei Led -> Non è in ricezione

Per installare le carte nautiche oeSENC vai all’articolo precedente.
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Ultimo aggiornamento: Mar 6, 2018 @ 18:36

L'articolo Ricevitore AIS per OpenCPN proviene da Yamana - Sailing Life.

Come funzionano le carte nautiche oeSENC

Quando acquistiamo le carte nautiche oeSENC queste vengono crittografate e “firmate” per esser utilizzate in una determinata installazione OpenCPN. Per questo motivo è necessario installare il plugin oeSENC nel OpenCPN che si utilizzerà per la navigazione, attivarlo, creare il “fingerprint” che sarà poi inoltrato durante l’acquisto delle carte in modo tale da legarle al nostro sistema. Una volta acquistato le carte, queste saranno rilasciate crittografate ed utilizzabili solo nel sistema OpenCPN che ha generato il “fingerprint”.

Procedura per installare le carte nautiche oeSENC

Ma andiamo con ordine: apriamo OpenCPN, Options → Plugins → oeSENC e abilitiamolo.
Nelle preferenze creare il System Identifier file (Fingerprint) per il sistema in uso.
Copiare il file *.fpr appena creato, ci servirà al momento dell’acquisto delle carte nautiche.

Spostiamoci ora nel o-charts shop e selezioniamo le carte che vogliamo acquistare.
Le carte nautiche sono vendute in set contenenti svariate carte a seconda della zona.

A questo punto andiamo nella pagina My oeSENC Charts e definiamo il System Identifier caricando il file precedentemente creato e dandogli un nome. Da notare che si ha diritto di creare un secondo sistema di  backup, qualora quello principale andasse fuori uso.
Attenzione: non è possibile creare ulteriori sistemi o sostituirli!

Per ogni set di carte acquistate selezionare un System Identifier, una volta assegnato non puô più essere modificato. Se il computer subisce un guasto, si è abilitati a selezionare un secondo System Identifier come backup per ogni carta. In questo caso è necessario creare un ulteriore System Identifier per il nuovo computer.

Cliccare Request nella colonna Last requested per avviare il processo di ordinazione.
Il tempo può dipendere dalla dimensione del set di carte ordinate, dalla coda sul server e dal carico della rete, ma normalmente non necessita più di 2 ore.

Seguirà un e-mail con il link per scaricare le carte acquistate.
È possibile scaricarle anche dalla pagina My oeSENC Charts che consiglio di visitare di tanto in tanto
perché può proporre degli aggiornamenti da scaricare.

Installare le carte in  una cartella del nostro sistema OpenCPN.
Se le carte non vengono scaricate entro una settimana, è necessario effettuare una nuova richiesta.
Dopo un anno dall’acquisto le richieste non posso più essere effettuate.

Impostazioni di visualizzazione

Una volta installate le carte nautiche vettoriali è necessario impostare quali dettagli visualizzare. Andare sotto Options Charts  → Vector Chart Display e copiare le seguenti impostazioni sotto Display Category.  Queste non sono le impostazioni perfette: sono le basi dalle quali poi ognuno perfezionerà a seconda anche degli utilizzi e bisogni che necessiterà per la navigazione.

Per installare il GPS in OpenCPN e altri articoli relativi a questo programma sono disponibili nel blog.
Prossimamente andremo a vedere come installare un ricevitore AIS per il nostro sistema OpenCPN.
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Ultimo aggiornamento: Apr 16, 2018 @ 11:39

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Installare il GPS in Open CPN

Colleghiamo il nostro ricevitore GPS Navilock NL-402U.

Procediamo quindi con l’installazione dei programmi per la gestione del GPS.

sudo apt-get install gpsd gpsd-clients python-gps

Durante l’installazione prestare attenzione a quale versione di gpsd viene installato. La 3.16 funziona bene.
Aprire il file gpsd per modificare un paio di linee

sudo nano /etc/default/gpsd

Modificare le seguenti linee come segue (verificare che il GPS corrisponda a ttyACM0) DEVICES=”/dev/ttyACM0″
GPSD_OPTIONS=”-b”

Salvare e chiudere il file e riavviare il servizio gpsd.

sudo service gpsd restart

Verificare che il servizio raccolga i dati dal ricevitore GPS. È possiibile che al primo avvio impieghi anche fino a 15-20 minuti per ricevere i satelliti e fissare la posizione.

Di seguito due comandi che possono essere utilizzati per verificare il funzionamento del GPS

cgps -s 

gpsmon

Configurare il GPS in OpenCPN

Ora che abbiamo verificato l’installazione e il buon funzionamento del ricevitore GPS, possiamo configurarlo in OpenCPN. Apriamo il programma e andiamo nelle “Options” -> “Connections”.

Qui compiliamo i campi come da esempio e alla fine clicchiamo su “Add Connection”.

A questo punto in OpenCPN dovrebbe comparire la nostra posizione.

Nei prossimi articoli andremo a vedere come installare le carte nautiche oeSENC.
Per installare OpenCPN vai all’articolo precedente.
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Ultimo aggiornamento: Gen 6, 2018 @ 09:04

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OpenCPN – il plotter cartografico per la navigazione

OpenCPN permette di pianificare le rotte e, se opportunamente configurato e collegato tramite NMEA, è un valido strumento per la navigazione in quanto non si limita solo alla visualizzazione della posizione dell’imbarcazione tramite GPS, ma permette anche di rilevare la velocità, la rotta, il vento, la profondità, il radar, l’AIS e tanto altro.

OpenCPN supporta due tipi di carte nautiche:

• i raster, disponibili nel formato BSB 3 (estensione .CAP oppure .KAP),  BSB 4 (prodotti da MAPTEC) , oppure nel formato NV-Verlag (.EAP).
• i vettoriali, nel formato S57 (ENC), oeSENC, S-63, CM93 e iENC (inland water).
  Gli istituti idrografici di tutto il mondo producono normalmente le loro carte vettoriali ufficiali nel formato S-57. Nel caso del NOAA, agli utenti finali vengono distribuite gratuitamente le carte vettoriali per gli Stati Uniti in formato S-57, ma nella maggior parte dei paesi sono crittografate nel formato S-63 o oeSENC e venduti sotto licenza.
  oeSENC (OpenCPN Encrypted System Electronical Nautical Charts)  è uno dei formati di carte vettoriali di qualità e le più economiche. Vengono utilizzati i dati S-57 presi dagli istituti idrografici e poi convertiti nel formato oeSENC per il loro utilizzo in OpenCPN. Se la tua zona di navigazione è disponibile, questa dovrebbe essere la prima scelta. Le carte sono disponibile tramite il sito o-chart.org e per utilizzarle è necessario installare un plugin.
  Nel formato S-63 troviamo invece le carte vettoriali ufficiali con copertura mondiale e utilizzate nel mondo commerciale. Tuttavia, diverse aree di crociera popolari hanno una scarsa copertura, dato che sono pensate per la navigazione commerciale. Hanno anche un prezzo relativamente alto. Per utilizzare queste carte è necessario la chiave “S-63 UserPermits” e sono acquistabili tramite dei canali di distribuzione come ChartWorld.
  Il formato CM93, anche conosciute come C MAP, sono prodotte e vendute da una società privata. Le carte CM92 v2. non sono criptate e possono essere lette anche da OpenCPN. In rete si trovano alcune di queste mappe, ma si deve fare attenzione perché possono avere anche 10 anni e alcune zone sono mal documentate. La versione CM93 v.3 invece è crittografata e non è leggibile da OpenCPN.
  Infine, il formato iENC è strutturato come l’S-57 ed è utilizzato per le acque interne.

La scelta dell’hardware per installare OpenCPN

Come riportato precedentemente, OpenCPN è disponibile per i sistemi operativi Windows, Mac OS X e Linux.
Per questo progetto intendo dedicare un hardware idoneo allo scopo: sarà un hardware a costo ridotto, con supporto di memoria tramite SD Card, a basso consumo e alimentato a 5 V (USB). Questo ci faciliterà la sua alimentazione con le batterie di bordo. Inizialmente prevedo di collegare solo il GPS, poi vedrò di implementare l’AIS.

Questo è il materiale utilizzato nella mia configurazione iniziale:

• Raspberry Pi 3 Official Desktop Starter Kit (16Gb, Black)
• Waveshare Display 10.1inch HDMI LCD (B) with case, 1280×800, IPS
• Dissipatori alu per Raspberry Pi 3
• Kingston Mobility Kit Scheda micro-SDHC/SDXC 32GB Classe 4, con Adattatore SD e USB, 32 GB
• Navilock NL-402U USB GPS Receiver
• Tastiera Logitech K400 Plus wireless

Preparare la SD Card con il sistema operativo Raspbian

Nota: questo tutorial è stato scritto e provato a settembre del 2017 ed è stata utilizzata la versione di Raspbian 2017-09-07 (kernel 4.9).

Come si può notare dalla lista del materiale ho incluso una MicroSD Card da 32 GB.
La mia idea é quella di partire subito con un pò di spazio libero che servirà per ospitare le carte. Vale la pena farlo da subito visto il costo di tale scheda.

Ora andiamo a scaricare quanto ci serve per preparare la MicroSD Card.

Innanzitutto dalla pagina di download di Raspberry scarichiamo la versione “RASPBIAN STRETCH WITH DESKTOP” sul nostro computer.
Andiamo poi sul sito etcher.io e scarichiamo ed installiamo il tool Etcher che ci servirà per trasferire l’immagine appena scaricata sulla MicroSD Card. Questo tool ha un’interfaccia grafica molto intuitiva e funziona su Mac, Linux e Windows.

Per scrivere l’immagine seguire la seguente procedura:

1. Collegare un lettore MicroSD card con all’interno la carta.
2. Aprire Etcher e selezionare l’immagine Raspberry Pi .img o .zip precedentemente scaricata
3. Selezionare la MicroSD card desiderata sulla quale vogliamo installare l’immagine
4. Verificare le impostazioni e cliccare su “Flash!” per iniziare a scrivere sulla MicroSD Card

Configurare il Sistema Operativo Raspbian nella Raspberry Pi

Ora che l’OS è copiato nella MicroSD Card, è giunto il momento di effettuare tutti i collegamenti e avviare il sistema per la prima volta.

Inserire la MicroSD nello slot della Raspberry Pi, collegare la porta HDMI e USB del display, collegare il cavo di rete, il trasmettitore per la tastiera e le alimentazioni. Ricordarsi di accendere prima il display HDMI in quando viene rilevato durante la fase di avvio. Se non viene trovato, il segnale video esce automaticamente sulla porta composita e la porta HDMI viene disabilitata fino al prossimo off/on della Raspberry Pi.

Raspberry Pi inizia a caricare l’OS e dopo un po’ ci si troverà davanti al Desktop di Raspbian.

Ora impostiamo i parametri di base del nostro sistema:

1. Avviare il Terminale cliccando l’icona raffigurante un monitor di un computer nella barra delle applicazioni
2. Aggiornare APT eseguendo il comando sudo apt-get update
3. Avviare il Raspberry Pi Software Configuration Tool eseguendo sudo raspi-config
4. Andare sotto Advanced Options -> Update per gli aggiornamenti
5. Espandere il filesystem alla massima grandezza della MicroSD card con la funzione Expand filesystem
6. Cambiare la password di “pi”
7. Configurare le impostazioni locali, la tastiera e impostare la timezone su UTC
8. Impostare l’Hostname sotto Advanced Options
9. Portare Memory Split a 128 MB sotto Advanced Options
10. Abilitare SSH per l’accesso remoto sotto Interfacing Options

Installiamo finalmente OpenCPN

La nostra Raspberry Pi è finalmente pronta per ospitare OpenCPN.
Se abbiamo abilitato precedentemente SSH, potremo eseguire l’installazione comodamente da remoto, altrimenti lo si potrà fare direttamente tramite tastiera e mouse collegati al nostro hardware.

OpenCPN è stato scritto per essere utilizzato su diversi hardware e sistemi operativi. Per questo motivo sono disponibili i pacchetti d’installazione per Windows, Mac OS X, Linux e anche per la nostra Raspberry Pi basata su CPU ARM.

Nota: questa guida è stata provata con la versione 4.8.0 di OpenCPN.

Andiamo ad aggiungere i repositories stretch backports e l’OpenCPN Ubuntu PPA.
Tengo precisare che normalmente per il PPA si fa capo ai pacchetti delle versione Trusty di Ubuntu in quanto è una versione LTS (supporto a lungo termine). Ho però riscontrato un problema in quanto i pacchetti di OpenCPN preparati per la versione Trusty non si riescono ad installare su Raspbian Pi versione 20170917 perché ci sono delle librerie incompatibili. Per questo motivo ho utilizzato il PPA per la versione Xenial.

Qui si possono andare a vedere le versioni / code names di Ubuntu,  da dove ho visto che la versione Xenial è più recente della Trusty.
Qui invece si possono vedere i pacchetti disponibili di OpenCPN per le diverse versioni di PPA.
Per aggiungere i nostri repositories apriamo il file sources.list

sudo nano /etc/apt/sources.list

e aggiungiamo la seguente linea

deb http://ftp.debian.org/debian stretch-backports main
deb http://ppa.launchpad.net/opencpn/opencpn/ubuntu/ xenial main

salviamo ed usciamo (CTRL-X)

Ora possiamo fare un update della lista dei pacchetti presenti negli repositories. Questo assicura che abbiamo l’ultima lista e aggiunge i pacchetti dei repositories appena aggiunto nel file sources.list.

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

Nota: é possibile che venga visualizzato un messaggio che manca la chiave per il nuovo repository: è sufficiente ignorarlo e andare avanti.

Installiamo ora OpenCPN che sarà preso dal PPA.

sudo apt-get install opencpn

Terminata l’installazione, andiamo a creare la cartella dove archivieremo le carte nautiche.

cd ~
mkdir charts

Ci sono ancora un paio di parametri da configurare. Apriamo il file config.txt

sudo nano /boot/config.txt

e aggiungiamo le seguenti due righe:

framebuffer_depth=32
framebuffer_ignore_alpha=1

Per disabilitare lo standby dello schermo aprire il file:

sudo nano /etc/lightdm/lightdm.conf

e sotto il paragrafo [SeatDefaults] modificare o aggiungere la seguente riga:

xserver-command=X -s 0 dpms

Infine riavviamo il sistema e una volta arrivati al desktop si può finalmente avviare OpenCPN eseguendo il comando /usr/local/bin/opencpn

Per comodità si potrà creare l’icona di OpenCPN nella barra delle applicazioni.

Nei prossimi articoli andremo a vedere come configurare l’antenna GPS Navilock NL-402U e come installare le carte oeSENC.
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Ultimo aggiornamento: Nov 1, 2017 @ 08:57

L'articolo OpenCPN – il plotter cartografico per la navigazione proviene da Yamana - Sailing Life.