Ein Radar, mehrere Empfänger: Wie Sie Radardaten zuverlässig an Kartenplotter, Alarmanlage und weitere Bordgeräte verteilen.

Moderne Navigationselektronik an Bord ist eng miteinander vernetzt. Der Kartenplotter soll Radarziele in der Seekarte anzeigen, das Kollisionswarnsystem benötigt Informationen über die Bewegungen anderer Fahrzeuge und ein zusätzliches Display oder ein Datenaufzeichnungsgerät soll ebenfalls auf die Radarinformationen zugreifen können.

Doch was passiert, wenn das Radar nur über einen einzigen NMEA-0183-Ausgang verfügt?

Die naheliegende Lösung scheint einfach: Alle Geräte werden parallel an den Ausgang angeschlossen. In der Praxis kann das jedoch zu Signalproblemen, Datenverlusten und elektrischen Störungen führen. Eine zuverlässige Lösung bietet ein NMEA-0183-Buffer, beispielsweise der Actisense NMEA 0183 Buffer NBF-3 aus unserem Sortiment.

Welche Radardaten werden über NMEA 0183 übertragen?

NMEA 0183 ist ein etablierter Kommunikationsstandard für die Verbindung unterschiedlicher Navigationsgeräte an Bord. Über diese Schnittstelle kann ein Radar aufbereitete Informationen über erkannte und verfolgte Ziele an andere Geräte weitergeben.

Dazu gehören beispielsweise:

• Zielinformationen: Entfernung, Peilung, Kurs und Geschwindigkeit verfolgter Ziele.
• Kollisionsrelevante Daten: Informationen zur Annäherung und zum möglichen Kollisionspunkt, sofern das Radarsystem diese bereitstellt.
• Positionsdaten: Geografische Positionen von Zielen, sofern verfügbar.
• Zusätzliche Informationen: Zielkennungen sowie bestimmte Radar- und Anzeigeinformationen.

Wichtig ist die Unterscheidung: Das vollständige Radarbild wird nicht über NMEA 0183 übertragen. Die Schnittstelle übermittelt vielmehr aufbereitete Textdaten, die andere kompatible Geräte weiterverarbeiten und darstellen können.

Warum reicht ein einzelner NMEA-0183-Ausgang nicht immer aus?

Bei NMEA 0183 sendet grundsätzlich ein Gerät – der sogenannte Talker – Daten an ein oder mehrere empfangende Geräte, die Listener. Wie viele Empfänger zuverlässig angeschlossen werden können, hängt unter anderem von der elektrischen Auslegung der Schnittstelle und den angeschlossenen Geräten ab.

Werden zu viele Empfänger direkt parallel angeschlossen, kann die zusätzliche elektrische Belastung das Signal schwächen. Auch fehlerhafte Verkabelungen oder ein defekter Empfänger können die Datenübertragung für weitere Geräte beeinträchtigen.

Hinzu kommen mögliche Masseschleifen und Störungen, wenn Geräte an unterschiedlichen Stromversorgungen angeschlossen sind. Gerade bei komplexeren Bordelektronik-Systemen ist deshalb eine saubere elektrische Trennung wichtig.

Die Folgen können sich auf unterschiedliche Weise bemerkbar machen: Daten werden fehlerhaft übertragen, einzelne Displays zeigen keine Ziele mehr an oder die Fehlersuche in der Verkabelung wird unnötig aufwendig.

Die Lösung: Ein NMEA-0183-Buffer von Actisense

Ein NMEA-0183-Buffer nimmt das Datensignal einer Quelle auf, bereitet es für die Weitergabe auf und stellt mehrere unabhängige Ausgänge zur Verfügung.

Damit muss das Radar nicht sämtliche angeschlossenen Empfänger direkt versorgen. Stattdessen übernimmt der Buffer die Verteilung der Daten.

Der Actisense NBF-3 bietet dafür einen Eingang und sechs Ausgänge. Das Eingangssignal wird gepuffert und verstärkt, sodass die angeschlossenen Geräte jeweils ein geeignetes Signal erhalten. Die galvanische Trennung am Eingang und die isolierten Ausgänge helfen, angeschlossene Geräte zu schützen und Masseschleifen zu vermeiden.

Die Vorteile im Überblick:

• Sechs unabhängige Ausgänge: Ein Datensignal kann an mehrere kompatible Bordgeräte verteilt werden.
• Galvanische Trennung: Die Isolation unterstützt den Schutz vor elektrischen Störungen und Masseschleifen.
• Signalverstärkung: Die Ausgangssignale werden neu aufbereitet und zuverlässig bereitgestellt.
• Einfache Integration: Steckbare Schraubklemmen erleichtern den Anschluss.
• Breite Kompatibilität: Der Buffer unterstützt verschiedene serielle Schnittstellen und arbeitet mit unterschiedlichen Baudraten bis 115.200 Baud.

Damit eignet sich der NBF-3 für Bordnetzwerke, in denen eine Datenquelle mehrere Empfänger zuverlässig versorgen soll.

Installation: Darauf sollten Sie achten

Bei der Installation eines NMEA-0183-Buffers kommt es auf die korrekte Verkabelung und die passende Konfiguration der angeschlossenen Geräte an.

1. Radarausgang mit dem Buffer verbinden

Verbinden Sie den NMEA-0183-Ausgang des Radars mit dem Eingang des Buffers. Achten Sie dabei auf die richtige Zuordnung der Anschlüsse. Die Kennzeichnungen können je nach Hersteller unterschiedlich sein; maßgeblich sind die jeweiligen Handbücher.

2. Empfänger separat anschließen

Verbinden Sie Kartenplotter, Alarmanlage oder weitere kompatible Geräte möglichst jeweils mit einem eigenen Buffer-Ausgang. So lassen sich Fehler an einem Ausgang besser eingrenzen.

3. Baudrate kontrollieren

Radar, Buffer und Empfänger müssen mit zueinander passenden Übertragungseinstellungen arbeiten. Die häufig verwendeten 4.800 Baud reichen nicht für jede Anwendung mit vielen verfolgten Zielen aus. Unterstützen alle beteiligten Geräte 38.400 Baud und ist diese Einstellung für die Anwendung vorgesehen, steht deutlich mehr Übertragungskapazität zur Verfügung.

4. Stromversorgung und Verkabelung prüfen

Achten Sie auf eine geeignete, korrekt abgesicherte Stromversorgung sowie auf passende Kabel und eine fachgerechte Installation. Halten Sie Signalleitungen möglichst von störenden Stromleitungen fern.

5. Datenübertragung überprüfen

Kontrollieren Sie nach dem Anschluss, ob die erwarteten Datensätze an den jeweiligen Empfängern ankommen. Wenn Daten fehlen oder fehlerhaft dargestellt werden, sollten insbesondere Anschlussbelegung, Baudrate und die Unterstützung der jeweiligen Datensätze geprüft werden.

4.800 oder 38.400 Baud: Wann wird die Übertragung zum Engpass?

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die verfügbare Übertragungskapazität. Je mehr Radarziele verfolgt werden, desto mehr Daten können anfallen. Bei 4.800 Baud ist die verfügbare Bandbreite begrenzt. Werden viele Ziele und zusätzliche Datensätze übertragen, kann die Verbindung an ihre Kapazitätsgrenze gelangen.

Das kann sich durch verzögerte oder fehlende Zielaktualisierungen bemerkbar machen.

Eine höhere Baudrate von 38.400 Baud bietet rechnerisch ungefähr die achtfache Übertragungskapazität gegenüber 4.800 Baud. Voraussetzung ist, dass Radar, Buffer und alle relevanten Empfänger diese Geschwindigkeit unterstützen und entsprechend konfiguriert werden können.

Ein Buffer erhöht die verfügbare Bandbreite der ursprünglichen Verbindung nicht automatisch. Er sorgt für eine saubere Signalverteilung; die tatsächlich übertragbare Datenmenge wird weiterhin durch die Übertragungsgeschwindigkeit und die Fähigkeiten der angeschlossenen Geräte bestimmt.

Welcher Buffer passt zu Ihrer Bordelektronik?

Ob ein einfacher Buffer oder eine umfangreichere Lösung sinnvoll ist, hängt vom Aufbau des Bordnetzwerks ab. Wenn ein einzelnes Signal lediglich auf mehrere Empfänger verteilt werden soll, ist ein Buffer wie der Actisense NBF-3 eine passende Option.

Wenn zusätzlich mehrere Datenquellen zusammengeführt, Daten gefiltert oder komplexere Routing-Funktionen genutzt werden sollen, kann ein intelligenter NMEA-0183-Buffer beziehungsweise Multiplexer die bessere Wahl sein.

Entscheidend ist, die Anzahl der Ein- und Ausgänge, die benötigten Datensätze und die Übertragungsgeschwindigkeiten auf die vorhandenen Geräte abzustimmen.

Fazit: Zuverlässige Radardaten durch eine saubere Signalverteilung

Wenn mehrere Bordgeräte auf dieselben Radardaten zugreifen sollen, ist eine direkte Parallelschaltung nicht immer die beste Lösung. Ein NMEA-0183-Buffer verteilt das Signal auf mehrere Ausgänge, reduziert die elektrische Belastung des sendenden Geräts und unterstützt durch galvanische Trennung eine störungsarme Installation.

Mit dem Actisense NBF-3 lassen sich bis zu sechs Ausgänge aus einer Datenquelle bereitstellen – eine praktische Lösung für viele Anwendungen in der Bordelektronik.

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Weiterführende Informationen von Actisense:

Zum Originalartikel: How to send radar data to multiple devices

Hinweis: Die konkrete Anschlussbelegung, die unterstützten Datensätze und die erforderlichen Übertragungseinstellungen sind abhängig von den verwendeten Geräten. Bitte beachten Sie die jeweiligen Herstellerhandbücher.