Ett nördigt teknikinlägg...

Som lovat, här kommer inlägget om vår teknik och kommunikation med omvärlden ombord på Streamline.

Har här försökt att sammanställa våra erfarenheter av VHF radioanvändande och en säsongs experimenterande med amatörradio. Vi har en låg budget för vår resa och har försökt skaffa så prisvärd teknik som möjligt. Av denna anledning har vi har satsat på kommunikation via radio, en i och för sig ganska dyr investering i radio-sändare/mottagare, antenner och licenser, men sedan är den fri att använda. Alternativet satellittelefon är dyr både i inköp och att använda och även om priserna går ner kommer den aldrig bli gratis att använda.

 

VHF-radio

VHF-radion används till kommunikation med andra båtar, hamnkaptener, brovaktare och övriga stationer i närområdet. VHF står för Very High Frequency som avser frekvensbandet mellan 30 till 300 MHz. Dessa frekvenser medger en mycket tillförlitlig kommunikation på relativt kort avstånd. Man brukar säga att man kan kommunicera på lite längre avstånd än siktavstånd, jämför med vanlig FM-radio som också använder frekvenser i detta frekvensband, du har säkert märkt hur snabbt vissa lokala radiokanaler slutar fungera i bilen när man kommer ut på landsbygden.

 

DSC

En modern marin VHF-radio har en funktion som heter DSC, Digital Selective Call, med den funktionen kan man ringa eller snarare väcka andra VHF-radiostationer. Alla VHF-stationer med DSC skall förses med ett unikt s.k. MMSI nummer som man skaffar hos Stockholm radio och själv programmerar in i sin radio. Var noggrann för man har bara ett försök på sig, matar man in fel nummer går det inte att byta med mindre än att radion lämnas in. Den viktigaste DSC-funktionen är att man enkelt kan göra nödanrop genom att trycka och hålla inne en knapp i några sekunder. Nödknappen sitter oftast bakom en röd lucka på radion. DSC nödanropet innehåller information om båtens namn, position samt typ av nöd man hamnat i som man väljer ur en lista när man gör nödanropet. För att båtens position automatiskt skall kunna inkluderas i larmet krävs att radion har en inbyggd GPS-mottagare eller är hopkopplad med båtens dito.

 

VHF-radioantenn

För att VHF-radion skall fungera bra på alla kanalerna i det marina frekvensbandet krävs att man har en bredbandig antenn. Kanal 16 som ligger mitt i frekvensbandet och dessutom är nöd och anropskanal fungerar oftast bra. Men t.ex. kanal L1 som ligger i bandets utkant fungerar sämre med en billig enkel trådantenn. En bredbandig antenn är tjock och relativt dyr men är väl värd investeringen. VHF-radiosignalen försvinner ut i rymden bakom horisonten. För att få så lång räckvidd som möjligt skall antennen skall placeras högt, på en segelbåt är det i masttoppen. Kabeln mellan antenn och radio blir då ganska lång, i vårt fall närmare tjugo meter. För att signalen i antennkabeln inte skall dämpas för mycket på vägen krävs en tjock kabel. De tunna hokuspokuskablarna som erbjuds i båttillbehörshandeln har visat sig fungera mycket dåligt vid sändning, mottagning däremot är inga problem. Dessutom är kontaktdonen för de tjocka tio millimeterskablarna stabilare och bättre. Alla antennkabelkontakter och splitters dämpar signalen så använd så få kontaktdon som möjligt mellan radio och antenn.

 

Vår VHF-radio

Vi köpte en Garmin VHF 200i inför resan som är en relativt billig men ändå en kompetent VHF-radio. I masttoppen har vi, efter många försök med billigare alternativ, en Comrod AV51 och en koaxialkabel av typen RG178. Att vi valde Garmin berodde främst på att den på ett mycket enkelt och bra sätt kan integreras med vår Garmin GPS-plotter via kommunikationsbuss som heter NMEA2000. En finess med detta koncept är att man kan göra ett DSC-anrop till en båt i närheten från styrplats via GPS-plottern. Båten och båtens MMSI-nummer syns dessutom på plottern via en AIS-mottagare som också är ansluten till NMEA2000 bussen.

På Europas inre vattenvägar krävs att VHF-radion har ATIS som är en identifieringssignal som sänds ut efter varje utsändning. Behöver man denna funktion krävs ofta att radion lämnas in hos en auktoriserad service representant för märket. På Garmin kan man göra detta själv genom att hålla inne knappen längst till vänster under displayen medan man slår på radion och därefter ange koden GARMINVHF. I dessa menyer som kommer fram då kan man också välja vilka nationella kanaler man vill ha t.ex. L1 och L2

Vi har också en handhållen VHF-radio, en ICOM IC-M91D med GPS och DCS, ombord. Smidigt att ha en bärbar radio i sittbrunnen för kommunikation med t.ex. hamnkaptenen eller att ta med sig i dingen eller om man tvingas hoppa i livflotten. Radion flyter och tål vatten om man skulle tappa den. Den lilla lågt placerade antennen och den låga utsända effekten på max 5W, jämfört med 25W på den stationära, gör att man inte når lika långt med en handhållen VHF-radio.  

 

HF-radio

HF-radion används för kommunikation på längre avstånd än vad VHF-radion klarar. Man kan också med hjälp av en dator skicka och ta emot mail och ta emot väderfax, RTTY och Navtex som innehåller väderprognoser och annan information som är intressant för sjöfarare.

HF-radio, Kortvågsradio eller SSB-radio, kärt barn har många namn. Vad man säger beror på vad man använder denna fantastiska apparat till. HF står för High Frequency som är definitionen på frekvensområdet 3-30Mhz. Hög frekvens är lika med kort våglängd (10m-80m), HF och kortvåg är alltså samma sak.  SSB står för Single Side band och är en nedbantad variant av AM, Amplitud Modulering, som är det ”gamla” sättet att sända radio. SSB kräver mindre utrymme i etern och kan förmedla tal eller data trafik på långa distanser med minsta möjliga energiåtgång.

MF eller mellanvåg är frekvenser mellan 0,3 till 3 MHz och den övre delen av MF-bandet som gränsar mot HF-bandet kallas gränsvåg och används av kustradiostationer på längre avstånd än VHF men fortfarande ganska kustnära kommunikation. För att kommunicera långt på MF, som följer marken, krävs det enormt mycket energi. Kortvågsignalen däremot studsar mot atmosfären och kommer ner på jorden igen längre bort, under vissa förhållanden kan signalen studsa flera gånger ibland till och med runt hela jorden. Valet av frekvens måste göras med omsorg. Högre frekvenser studsar längre bort än de lägre men de högre frekvenserna i kortvågsbandet kan ibland fortsätta rakt genom atmosfären, precis som VHF radiosignaler gör. Hur vågorna beter sig beror på om det är dag eller natt, sommar eller vinter, mycket solfläckar eller inte, man talar om olika konditioner.

 

HF-Licenser

Det finns två typer av licenser som används av långseglare, en för de marina frekvensbanden, LRC, och en för amatörradiobanden. Det finns flera amatörband och marinband jämt fördelade från MF upp till VHF så att man oavsett licens skall kunna välja lämpligt frekvensområde beroende på avstånd och konditioner. Det finns två typer av SSB som benämns USB och LSB, Upper Side Band och Lower Side Band. På de marina banden används endast USB men på Amatörbanden används LSB på frekvenser under 10MHz och USB på frekvenser där över. Ny radioutrustning är antingen avsedd att sända på de marina banden eller på amatörradiobanden men man brukar kunna lyssna på alla band inklusive flygradio och rundradio (AM) med mera. Både marin och amatörstationer går oftast enkelt att öppna upp så att de kan sända på alla band, instruktioner finns på mods.dk. Detta kräver förstås att man har både LRC och amatörradiolicens.  

 

Vår HF-Radio

Vi satsade på det billigare alternativet att köpa en amatörradio, en Alinco DX-SR8, som dessutom är en av marknadens billigaste amatörstationer. Med denna radio kan man sända på gränsvåg och HF och lyssna på hela MF-bandet och HF, bra när man skall ta emot Navtex som sänder nere på 518Khz. Det går att växla mellan AM, USB, LSB och FM på alla frekvenser. I originalutförande går det bara att sända på amatörfrekvenserna men radion är enkel att modifiera så att man kan sända på alla frekvenser. Bara att löda bryggor på ett par tydligt utmärkta ställen på radions kretskort och göra en total återställning.

 

MF-HF Antenn

Vi har en 12 meters koppartråd på sex mm upphissad i masten som antenn. Många använder mastens backstag som antenn, men då krävs att staget isoleras med porslinsisolatorer en bit från stagets båda ändar vilket innebär en kostnad. Koppar leder dessutom elektrisk ström och radiovågor bättre än rostfritt. Tråden har kvar sitt isolerande hölje för att antennen kan brännas om man tar direkt på metallen vid sändning. Det finns en kommersiell variant av denna typ av antenn som kallas ”rope antenna” och är en koppar tråd inbakat i en lina.

 

Antennavstämmare

För att det skall gå att sända på olika frekvenser med samma antenn krävs att man har en antennavstämmare.  Avstämmaren skall monteras under antennen och kopplas till jord, som på en båt är havet. Vi har jordat i rodret, som är på vår båt tillverkat i rostfritt stål. Jordkabel är tillverkad av tio stycken parallellkopplade koaxialkablar så att det bildas en kondensator. Alla kablarnas skärmar skalades fram och fästes i hjärtstocken med en slangklämma med en massa isoleringstape runt. Mittentrådarna skalades fram och fästes i antennavstämmaren med en kraftig kabelsko. Kondensatorn krävs för att det inte skall uppstå galvaniska strömmar som kan urlaka metaller under vattnet såsom propellern. Avstämmaren är också den en Alinco som passar ihop med radion, den kan automatiskt stämma av en 12 meters antenn på frekvenser ända ner på gränsvåg vilket är bra om man vill kontakta någon kuststation eller sjöräddningen. Det heter automatisk antennavstämmare men den är snarare halvautomatisk. Innan man vill sända måste man trycka på ”Tune” knappen på radion. Glömmer man stämma av får man inte ut effekten genom antennen, den studsar tillbaks igen och radion stryper uteffekten för att inte skada sig själv. Båtens amperemätare avslöjar om det inte står rätt till.

 

DSC anrop med amatörradio

Få stationer svarar på anrop via gränsvåg eller HF om man inte ”väcker” dem med hjälp av DSC, något som bara moderna och dyra marinstationer har. På Streamline har vi en löst problemet genom att använda den ganska okända mjukvaran PersonalDSC installerad i en dator som genererar DSC signalens ljud. En riktigt bra sak med PersonalDSC är att alla världens sjöräddningsstationers MMSI nummer finns inbyggt i programmet, man väljer nation och station för att få fram rätt numer och trycker på sänd. Radion måste ställas in manuellt men PersonalDSC föreslår aktuella USB frekvenser.   

 

Externt ljudkort

För att få in ljudet i HF-radion använder vi SignaLink, ett externt ljudkort som också automatiskt sätter radion i sändläge när den styr ut ljud. SignaLink är kopplad till en laptop via USB och till radion via mikrofonuttaget. SignaLink är en liten burk som har tre rattar i fronten. En för att ställa in ljudvolymen in till datorn och en för ljudvolymen ut till radion. Den tredje ratten är en tidsfördröjning som  låter radion ligga kvar i sändläge en inställbar tid, används när man chattar via HF-radio, normalt skall den stå på noll. Volymen in till datorn är enkel att ställa in, programmen i datorn har nivåmätare som visar ljudnivån. Den från SignaLink utsända volymen som går in i radions känsliga mikrofoningång är knepigare att ställa in. Volymen på datorn måste ställas högt för att SignaLink skall reagera och ställa om datorn i sändläge samtidig som ratten på SignaLink skall ställas lågt. Man kan titta på radions inbyggda effektmätare för att justera in rätt läge. Effektmätaren får inte bottna för då blir sändningen störd och för låg volym ger låg sändareffekt. Båtens amperemätare ger en tydlig information om hur mycket effekt som sänds ut. Alincoradion har max 100W uteffekt vilket motsvaras av cirka 15 ampere om man räknar med att radion har lite förluster. För låg strömstyrka kan också betyda att antennen inte är ordentligt avstämd. För att datorn eller SignaLink inte skulle hänga sig vid sändning krävdes det att USB sladden snurrades några varv kring en ferritkärna som är en ring av järn. Det dämpar bort störningar som i vårt fall kom från vår egen utsändning. Ett annat problem vi hade var att solpanelens laddningsregulator störde radion kraftigt. Regulatorn var en sådan där smart historia som switchar ner spänningen från solpanelerna till lagom laddspänning. En jobbarkompis som är glad i att konstruera och bygga elektronik byggde en regulator utan switch teknik och med justerbar laddspänning som fungerar alldeles utmärkt utan att störa radion.

 

Att skicka och ta emot mail

SignaLink används också när vi vill sända eller ta emot mail. Jag använder mig av Winlink och mjukvaran RMSExpress inställt på ljudkortsprotokollet Winmor. Winlink drivs av sändaramatörer, att nyttja Winlink är gratis men man uppmanas att stödja verksamheten med en liten slant. RMSExpress kan förutom att hantera mejl även ladda upp vår position till en karta som man kan se på winlink.org. och  har dessutom en lätthanterad funktion för att beställa och ladda ner GRIB-filer.  GRIB-filer är komprimerade filer med väderdata som vi öppnar med mjukvaran ZyGrib som visar väderinformationen på en förinstallerad karta. RMSExpress hjälper till med att välja frekvens och station utifrån vår position, aktuella konditioner och avstånd till winlinkstationerna. Winlinkstationerna ligger mycket tätt och används flitigt, det är svårt att hitta en ledig frekvens och tidslucka att sända sitt mejl på. Winmor använder inte hela bandbredden som normalt används vid tal, för att man inte skall störas av närliggande stationer bör en hårdare filtrering användas som filtrerar bort närliggande stationer. På Alinco är knappen för detta märkt ”nar” som betyder narrow filter. Slå också av alla funktioner som förvränger signalen t.ex. finns det en funktion som förstärker svaga signaler ”RF Gain” som är bra när man vill höra en svag radiostation som sänder tal men inte när man jobbar digitala datorsignaler.

 

Att ta emot väderinformation

Väderfax och Navtex tar vi också emot med dator och SignaLink. För detta använder vi gratismjukvaran JWX

http://arachnoid.com/JWX/

och för Navtex använder vi JNX

http://arachnoid.com/JNX/

med radion inställd på 517KHz USB. Vilka tider och frekvenser väderfax sänds på kan man hitta i dokumentet

http://www.nws.noaa.gov/os/marine/rfax.pdf

. Ställ in USB på radion och dra bort 1,9Khz från den angivna s.k. center-frekvensen. Väder telex, RTTY, sänds från Tysklands  vädertjänst DWD som förmedlar väderrapporter som täcker så gott som hela Europa från Östersjön ned till Medelhavet. Utsändningarna tar vi emot med  programmet MMTTY, också det gratis och kan laddas ner från

http://hamsoft.ca/pages/mmtty.php

Ställ in baudrate på 50 och fasskift på 225Hz så funkar det fint. Tider, områden och frekvenser för den engelska utsändningen finns här

https://www.dwd.de/EN/specialusers/shipping/broadcast_en/brodcast_rtty_1_052014.pdf?__blob=publicationFile&v=1

 

Att använda mobil i stället för dator

Att ta emot HF-fax, Navtex och RTTY med mobiltelefonen i stället för dator går alldeles utmärkt, mobilen drar mindre ström och stör radion mindre än vad datorn gör. SignaLink som har USB anslutning till dator går inte att använda till mobilen, istället har jag byggt en sladd för ändamålet. Sladden kopplas mellan radions hörlursuttag och till mobilens hörlur och mick-uttag. I HF-radion sitter en 3-polig 3,5mm så kallad TRS kontakt. I de flesta mobiler sitter en fyrpolig 3.5mm TRRS kontakt. Tror inte att det finns en sådan sladd att köpa utan man måste tillverka den själv. Jag gjorde min genom att klippa av två köpta förlängningskablar med respektive kontaktpluggar på. Jag klippte kablarna på mitten och lödde ihop dem enligt följande. TRS och TRSS beskriver hur kontakten ser ut. T=Tip, R=Ring, S=Sleve. De olika kontaktytorna i en TRS kontakt är kopplade så här T=Vänster hörlur R=höger hörlur S=signaljord. En TRRS kontakt är konstruerad på liknande sätt T=Vänster hörlur, R=höger hörlur, nästa R=signaljord, S=Mikrofon. Koppla vänster hörlur på TRS kontakten till Mikrofon på TRRS kontakten, signaljord från de båda kontakterna kopplas ihop. Man måste löda in ett motstånd på 1,8KΩ mellan mikrofon ingång och signaljord för att mobilen skall fatta att en sladd har pluggats in.

Det finns en riktigt fin Navtex app på Android Play som heter DroidNavtex. Vi använde den mycket under vår Bornholmsresa i somras. Meddelanden kan sorteras och går att söka ut precis som på en riktig Navtexmottagare.  Appen vi använder för väderfax heter HF Weather Fax och fungerar också alldeles utmärkt. Väderfaxen sparas i mobilen precis som foton man tagit med mobilkameran, dock känns mobilens display lite för liten för att man skall få den överblick man vill ha. Vi testade appen DroidRTTY för att ta emot RTTY från tyska DWD, den appen är inte alls lika bra som DroidNavtex, trotts att båda apparna kommer från samma programmerare, framförallt saknar den ett vettigt sätt att spara den mottagna informationen. Appen är i första hand gjort för radioamatörer som kör så kallade DX tävlingar och de är mest är intresserade av att spara loggen på vilka de haft kontakt med och inte själva meddelande

Panik och teknik

Alla som känner oss vet att vi har en tekniker i familjen. Det är inte jag…Jag är helt enkelt nöjd med att saker fungerar och gör de det och är tillräckligt intressanta så lär jag mig i bästa fall att använda dem.

Jag har därför bett Anders som gillar att få ihop allt att skriva några rader om den kommunikation med omvärlden som vi kommer att ha ombord. Kanske kan jag lära mig något om det hela också. Lugn, jag skall lära mig använda allt, det är helt enkelt nödvändigt. Han är inte klar, men den som väntar på något gott… Så länge kan ni hålla till godo med lite aktion av det äldre slaget.

https://www.youtube.com/watch?v=P9WPBwF5XQo

Måndagar går jag en utsjöskepparkurs. Där går vi igenom allt som man behöver göra på båten innan avsegling och allt som man skall tänka på. Förra måndagen gick vi igenom allt som man skall tänka på innan avsegling, alla säkerhetsdetaljer. Jag kom hem med en lista och en känsla av, hur skall vi hinna. Men jag lugnade mig när Anders, som ju gick kursen för ett år sedan, sa att han fixat det mesta inför förra årets resa. Har jag lyssnat tillräckligt? Troligen inte.

Nu är i alla fall flaggor ner till Spanien fixade. Portugals flagga får vi köpa på vägen, den är allt för komplicerad.

Som avslutning, ytterligare ett klipp, nu väntar vi på teknik ombord redovisning. Lugn, den kommer!

https://www.youtube.com/watch?v=RkToO3tpDpQ

 

 

Tidvatten, vin och mässa

Min sista kurs innan avfärd har startat. Måndagar och utsjöskeppare i Uddevalla. Kurs i långsegling. Anders gick kursen förra året och har kanske berättat det mesta. Känns i alla fall bra att få lite koll på tidvatten och strömmar innan vi åker iväg. Då kan jag ju kontrollera om han satt och sov på kursen. 😊

I början av veckan fick vi våra Mob1 manicker och nu är de monterade i flytvästen och har kopplats till vår VHF som de larmar. De kommer även att visa ”man över bord” på båtar med AIS som finns i närheten. Skönt, nu kanske jag kan sova lugnt när vi är ute och nattseglar. Även visitkorten har kommit och kan prickas av från planeringen.

 

 

Helgen har tillbringats i Göteborg där vi varit på ett trevligt årsmöte med föreläsning och middag på Jordenruntseglarklubben. Trevligt att träffa sådana som redan varit ute och dem som oss, som är på väg att åka. Sedan på söndag efter en god hotellfrukost med sonen och H, båtmässan. Planen var, se men inte handla…. Vi klarade oss ganska bra. Fick köpt ett sjukvårdskitt, verktygsväska (utan verktyg) och myggnät till nedgångsluckan och däcksluckan.

På havet där det blåser finns väl inga myggor försökte jag, denguefeber sa säljaren, extra små luringar som anfaller… Ja ja, jag kanske är lättlurad.