Der Autopilot

Autopiloten damals

Schiffe fahren. Sie fahren Stunden um Stunden, manchmal Tage am Stück. Sie fahren oft nur geradeaus.
Das kann für den Mann am Ruder sehr mühsam werden.

Daher wurden Autopilot-Systeme entwickelt, die den Rudergänger entlasten sollten. Zunächst waren sie lediglich in der Lage, einen voreingestellten Kurs zu halten. Ein Kurswechsel musste zur rechten Zeit am rechten Ort manuell eingeleitet werden. Der Autopilot entband den Rudergänger davon, stundenlang den Kompass zu hypnotisieren. Dieser konzentrierte sich fortan darauf, den Verkehr zu beobachten und alle Systeme auf der Brücke zu überwachen, was schon sehr komfortabel war.

Dies änderte sich mit dem Aufkommen der GPS-Technik dramatisch.

Autopiloten heute

Plötzlich konnte man zu jeder Zeit seine Position mit einer definierten Genauigkeit bestimmen. Fortlaufend, in Echtzeit, wurde die Navigationselektronik mit der aktuellen Position versorgt. Geschwindigkeiten, Abdrift, all dies ließ sich plötzlich in Echtzeit ermitteln. Aufgaben, die bislang als "die Hohe Kunst der Navigation" galten, erledigten sich ganz von alleine...

Dies brachte auch der Entwicklung von Autopilot-Systemen einen gehörigen Vorschub.

Heutzutage bekommt der Autopilot nicht nur einen Kurs, sondern die gesamte Route. Die Striche in der Seekarte sind heute Striche auf dem Bildschirm. Das Zauberwort heißt ECDIS (Electronic Chart Display and Information System). ECDIS ermittelt die Relation zwischen geplantem und tatsächlichem Kurs, zwischen Soll- und Ist-Position und übermittelt diese Daten dem Autopilot, der daraus Steuerbefehle generiert. Dies befähigt einen modernen Autopiloten, eine komplette Route abzufahren! Vorausgesetzt, ihm kommt niemand in die Quere...

Was wünsche ich mir von meinem Autopiloten?

Ich wünsche mir Fähigkeiten, die zunächst unmöglich erscheinen. Mein Autopilot soll

Ist soetwas möglich? Meiner Meinung nach: JA!

Allerdings nicht mit mir bekannten, am Markt erhältlichen Systemen.

Wie soll das gehen...?

Auf einer modernen Brücke sind alle nautischen Instrumente miteinander vernetzt. Es gibt zwei herstellerübergreifende Protokolle, mit denen Nachrichten ausgetauscht werden: NMEA 0183 und NMEA 2000.

Sensoren wie GPS, Echolot, Kompass, Logge (der Geschwindigkeits-Sensor), Windmesser, AIS, Radar... sie alle sind in der Lage, ihre Daten über ein standardisiertes Protokoll zu übermitteln. Das ECDIS, welchem die Route bekannt ist, errechnet aus diesen Daten Wind- und Strömungs-Vektoren. Es übermittelt seine Daten ebenfalls über NMEA u.a an den Autopiloten. Letztlich kommt es darauf an, was dieser daraus macht.

Manches muss man dem System manuell übermitteln, wie z.B. "Fahr einen Fluss entlang und halte dich im Steuerbord-Fahrwasser." Diese Information ist in den Datensätzen nicht vorgesehen. Mit dieser Information weiß der Autopilot aber (im konkreten Fall), dass bei Verringerung der Wassertiefe eher eine Korrektur nach Backbord heilsam wäre als eine nach Steuerbord. Die Information, ob dort etwas im Wege wäre, kommt vom Radar. Moderne Breitband-Radare sind in der Lage, Zielen absolute Positionen anzuheften und deren Bewegung zu extrapolieren. AIS tut sein übriges dazu und kann das Radar-Ziel ggf. einwandfrei identifizieren.

Wenn es gelingt, alle relevanten NMEA-Datensätze dem Autopilot zur Verfügung zu stellen, kann er auch darauf reagieren. Dies ist, je nach verwendetem ECDIS, kein Problem. WinGPS von Stentec stellt einen Repeater zur Verfügung, der alle Datensätze an einen definierten Anschluss durchleiten kann. Es ist dann die Aufgabe der Software des Autopiloten, die Datensätze entgegenzunehmen und entsprechend darauf zu reagieren.