Acerca de cómo emplear una Raspberry Pi como ordenador de a bordo, y el software de navegación OpenPlotter y OpenCPN

OpenPlotter es un software gratuito y de código abierto que se utiliza para la navegación marítima y la automatización de barcos. Está diseñado para ser utilizado en combinación con un hardware específico, como una Raspberry Pi, y proporciona herramientas para la recopilación y visualización de datos de navegación, el control de dispositivos electrónicos a bordo, la gestión de redes y la automatización de tareas.

OpenPlotter es una plataforma flexible y personalizable que permite a los usuarios adaptarla a sus necesidades específicas de navegación. Proporciona una interfaz gráfica de usuario intuitiva y fácil de usar, y ofrece una amplia gama de funciones, desde la visualización de mapas hasta el control de la iluminación y la gestión de la energía a bordo.

Además, OpenPlotter cuenta con una comunidad activa y colaborativa de usuarios y desarrolladores que comparten conocimientos y experiencias para mejorar la plataforma y proporcionar soporte técnico.

He jugado un poco con el chat GPT, de OpenAI [https://chat.openai.com/chat], para hacerle algunas preguntas básicas acerca de la posibilidad de usar mi Raspberry Pi 3b+ como ordenador de a bordo, y lo que sigue es el resumen de las respuestas a mis consultas. Cabe decir que he tenido que hacer algunas correcciones precisas a las respuestas recibidas (en especial, a algunas URLs que me proporcionaba la IA y que eran obsoletas).

Instalación del software Open Plotter en una Raspberry Pi 3b+, ¿cómo puedo hacerlo?

1. Descarga la imagen de OpenPlotter para Raspberry Pi desde la página oficial de descargas (https://openmarine.net/openplotter).
2. Descarga e instala la utilidad Etcher (https://www.balena.io/etcher/) —u otra que cubra la misma función— en tu computadora.
3. Inserta una tarjeta SD en tu computadora y usa Etcher para escribir la imagen de OpenPlotter en la tarjeta SD.
4. Retira la tarjeta SD de tu computadora e insértala en la Raspberry Pi 3B+.
5. Conecta la Raspberry Pi a un monitor, un teclado y un ratón.
6. Enciende la Raspberry Pi. OpenPlotter se iniciará automáticamente.
7. Sigue las instrucciones en pantalla para configurar OpenPlotter y conectar tus dispositivos electrónicos a bordo.

¿Es posible utilizar emisor-receptor AIS y recibir su información mediante OpenPlotter?

Sí, es posible utilizar un emisor-receptor AIS y recibir su información mediante OpenPlotter. Para hacerlo, necesitarás un dispositivo AIS compatible y un puerto serie para conectarse al ordenador. Una vez que tengas el dispositivo AIS conectado al ordenador, deberás configurar OpenPlotter para recibir los datos AIS. Para hacerlo, sigue estos pasos:

1. Abre OpenPlotter y ve a la pestaña "AIS" en el menú principal.
2. Haz clic en el botón "Conectar" para establecer una conexión con el dispositivo AIS.
3. Configura la fuente de datos AIS en OpenCPN. Ve a "Configuración" en el menú principal y selecciona "Entradas de datos". Aquí, asegúrate de que la entrada AIS esté configurada correctamente y que esté seleccionada como fuente de datos.
4. Configura las opciones de visualización de AIS en OpenCPN. Ve a "Configuración" en el menú principal y selecciona "Opciones de visualización". Aquí podrás configurar las opciones de visualización de los objetivos AIS en la carta náutica. Una vez que esté configurado correctamente OpenPlotter y OpenCPN, podrás recibir la información AIS en tiempo real y visualizarla en la carta náutica.

Es importante tener en cuenta que la compatibilidad del dispositivo AIS y los puertos seriales disponibles pueden variar, por lo que es posible que necesites realizar algunos ajustes en la configuración de OpenPlotter para asegurarte de que la información AIS se reciba correctamente.

¿Cómo puedo visualizar la información de OpenPlotter en una tablet u otro dispositivo móvil?

OpenPlotter es un sistema operativo de código abierto basado en Raspberry Pi para la navegación marítima. Si deseas visualizar la información de OpenPlotter en una tablet, hay varias opciones que puedes considerar:

• VNC: Puedes utilizar VNC (Virtual Network Computing) para conectarte a tu Raspberry Pi desde la tablet. Debes instalar un servidor VNC en tu Raspberry Pi y un cliente VNC en tu tablet. De esta forma, podrás acceder al escritorio de OpenPlotter y ver la información.
• Navegador web: OpenPlotter tiene un servidor web integrado que te permite acceder a la información a través de un navegador web. Simplemente, abre un navegador web en tu tablet y escribe la dirección IP de tu Raspberry Pi seguida del puerto 80. Por ejemplo, si la dirección IP de tu Raspberry Pi es 192.168.1.10, escribe "http://192.168.1.10:80" en el navegador web de tu tablet.
• Aplicaciones específicas: Hay varias aplicaciones específicas de navegación que se pueden ejecutar en una tablet y que se pueden conectar a OpenPlotter. Estas aplicaciones pueden recibir la información de OpenPlotter a través de NMEA0183 o NMEA2000 y mostrarla en una interfaz fácil de usar. Algunas de las aplicaciones populares son: iSailor, iNavX, Navionics, además de OpenCPN (de la que se habla en este artículo como complemento a OpenPlotter), etc.

¿Es posible instalar OpenPlotter en una plataforma Windows?

Sí, es posible instalar OpenPlotter en una plataforma Windows, pero es un poco diferente a la instalación en una plataforma Raspberry Pi. Para instalar OpenPlotter en una plataforma Windows, debes seguir los siguientes pasos: Descarga e instala VirtualBox en tu ordenador Windows. VirtualBox es un software de virtualización que te permitirá crear una máquina virtual en la que podrás instalar OpenPlotter. Descarga la imagen de OpenPlotter desde la página oficial de OpenPlotter. Selecciona la opción "Download for VirtualBox". Crea una nueva máquina virtual en VirtualBox. En la pantalla de creación de máquina virtual, selecciona "Linux" como sistema operativo y "Debian (64-bit)" como versión. Asigna la cantidad de memoria RAM y espacio de almacenamiento que desees. En la pantalla de configuración de almacenamiento de la máquina virtual, agrega la imagen de OpenPlotter que descargaste en el paso 2 como un disco duro virtual. Inicia la máquina virtual y sigue las instrucciones para instalar OpenPlotter. Una vez que hayas instalado OpenPlotter en la máquina virtual, podrás utilizarlo en Windows como lo harías en una plataforma Raspberry Pi. Ten en cuenta que es posible que necesites ajustar la configuración de red de la máquina virtual para que se conecte correctamente con los dispositivos externos, como el GPS.

¿Cómo puedo utilizar OpenCPN con OpenPlotter?

OpenCPN es un software de navegación que se integra perfectamente con OpenPlotter. Aquí te dejo los pasos para utilizar OpenCPN con OpenPlotter:

1. Descarga e instala OpenCPN en tu ordenador. Puedes descargarlo desde su página oficial: https://opencpn.org/
2. Abre OpenPlotter y asegúrate de que el servicio de señal GPS esté activado. Si aún no lo has hecho, puedes configurarlo en la pestaña "GNSS" del menú principal de OpenPlotter.
3. Abre OpenCPN y configura el receptor GPS. Ve a "Configuración" en el menú principal y selecciona "Entradas de datos". Aquí, asegúrate de que la entrada GPS esté configurada correctamente y que esté seleccionada como fuente de datos.
4. Configura la carta náutica. Abre el menú "Archivo" y selecciona "Nuevo". Aquí podrás seleccionar la carta náutica que quieres utilizar. Si ya tienes una carta náutica instalada en tu ordenador, podrás seleccionarla desde aquí.
5. Configura las opciones de navegación. Abre el menú "Configuración" y selecciona "Opciones de navegación". Aquí podrás configurar las opciones de navegación, como la unidad de medida, el rumbo, la velocidad, etc.

¿Es posible instalar OpenCPN en una plataforma Windows?

Sí, es posible instalar OpenCPN en una plataforma Windows. Para hacerlo, debes seguir los siguientes pasos:

1. Descarga el instalador de OpenCPN para Windows desde la página oficial de OpenCPN: https://opencpn.org/
2. Ejecuta el archivo de instalación y sigue las instrucciones en pantalla para instalar OpenCPN en tu ordenador Windows.
3. Una vez instalado, abre OpenCPN y configura la fuente de datos GPS. Ve a "Configuración" en el menú principal y selecciona "Entradas de datos". Aquí, asegúrate de que la entrada GPS esté configurada correctamente y que esté seleccionada como fuente de datos.
4. Configura la carta náutica. Abre el menú "Archivo" y selecciona "Nuevo". Aquí podrás seleccionar la carta náutica que quieres utilizar. Si ya tienes una carta náutica instalada en tu ordenador, podrás seleccionarla desde aquí.
5. Configura las opciones de navegación. Abre el menú "Configuración" y selecciona "Opciones de navegación". Aquí podrás configurar las opciones de navegación, como la unidad de medida, el rumbo, la velocidad, etc.
6. Una vez esté todo configurado ya podrás empezar a navegar con OpenCPN en tu ordenador Windows.

Nota: Es importante tener en cuenta que, al utilizar OpenCPN en Windows, es posible que necesites instalar controladores adicionales para que funcione correctamente con el GPS o con otros dispositivos de navegación. También debes asegurarte de que tu ordenador cumpla con los requisitos mínimos de hardware para ejecutar OpenCPN.

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Polipastos

En mi blog de física he escrito algunos artículos que tratan sobre polipastos cuyo uso es importante en el campo de la navegación a vela. En ellos analizo diversos sistemas, y creo que su lectura puede ser muy interesante para comprender los principios de estas humildes y fascinantes máquinas que permiten desmultiplicar fuerzas. A efectos de implementar polipastos con medios de fortuna (mosquetones, poleas, autobloqueanes, poleas antirretorno, etcétera), sugiero también la lectura del artículo que he escrito en mi blog de montaña.

Créditos de la imagen: Wikipedia

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Recuerdos y evocaciones

Todo un clásico libro de cabecera para las personas que nos gusta la navegación a vela

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Plantillas para los cálculos de Navegación Astronómica

Hace muchos años, adquirí este librito sobre Navegación Astronómica, editado por Llagut, en la librería Cal Matias (cerrada desde hace años), en el barrio del Serrallo de Tarragona. Es muy interesante por las plantillas que incluye, que ayudan a ordenar las anotaciones y cálculos de los procedimientos más habituales:

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Cambio de baterías

Después de $8$ años de uso, he cambiado las dos baterías del Sobrevent por dos de nuevas, de la misma marca (Vetus) y características (véase la imagen): la de servicio (que estaba agotada y la he depositado en el punto limpio del puerto) y la de arranque del motor, que, si bien aún funciona (me la he llevado a casa para diversas utilidades) la he cambiado por seguridad.

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¿Levógiro o dextrógiro? Reflexiones sencillas acerca del sentido del movimiento aparente de los astros de la esfera celeste

Si nos ponemos delante de las aspas de un ventilador, observaremos que éstas giran pongamos que en el sentido horario (dextrógiro); ahora bien, si nos colocamos ahora detrás del mismo, ya no podemos decir que el sentido de giro es el horario, sino el antihorario (levógiro), como podemos fácilmente comprobar. Vamos a pensar un poco en esto de los sentidos giro, y, en concreto, cuando los referimos al movimiento aparente de los astros de la esfera celeste.

Ventiladores y helicópteros

Lo mismo ocurre en otras situaciones; por ejemplo, al observar la toma de tierra de un helicóptero en el valle desde lo alto de un acantilado: mientras la aeronave está por encima de nuestro punto de observación, podemos decir que el sentido de giro de las aspas del rotor principal es pongamos que dextrógiro (en el sentido horario); ahora bien, al situarse éste por debajo de nuestra posición y observarlo ahora desde arriba, veremos que el sentido de giro de las aspas es el contrario de antes: en el sentido antihorario (levógiro).

Ventiladores y espejos

Volvamos a nuestro ventilador. Observando el giro de las aspas cuando estamos delante delante del mismo, que hemos supuesto que es dextrógiro, esto es, las aspas giran en el mismo sentido que las agujas del reloj que tenemos colgado en la pared del fondo, por detrás del ventilador.Imaginemos que detrás de nostros hemos colocado un espejo. En él, se refleja el ventilador (y nuestra espalda). En la imagen que del ventilador da el espejo, veremos que las aspas giran ahora en el sentido contrario al que observamos mirando directamente al ventilador; esto es, en la imagen del espejo, veremos que las aspas giran en el sentido levógiro (contrario a las agujas del reloj), en relación, claro está, al patrón de giro que nos da el reloj colocado en la pared. Podemos afirmar pues que el sentido de giro, horario (dextrógiro) o bien antihorario (levógiro), no es un invariante con respecto a una reflexión especular.

El sentido del movimiento aparente de los astros desde la Tierra (dextrógiro/levógiro), vistos desde puntos de latitud norte y desde puntos de latitud sur

Reflexionamos ahora sobre el movimiento aparente de los astros en la esfera celeste para un observador del hemisferio norte u otro del hemisferio sur, ¿es éste dextrógiro o levógiro?. Por cierto, ¿qué ocurre si nos situamos en el polo norte o bien en el polo sur? ¿Y si el observador se encuentra en el ecuador?.

Debido al movimiento de rotación de la Tierra, para un observador situado en algún lugar del hemisferior norte, el movimiento de los astros visibles (los que quedan por encima del plano del horizonte) deberá ser dextrógiro —para un observador fuera de la Tierra que la esté observando, la Tierra (que gira de oeste a este) el movimiento de giro de la misma será levógiro—, por consiguiente observará como los astros giran en el sentido dextrógiro. Lo contrario ocurre para un observador situado en el hemisferio sur: el movimiento aparente de los astros visibles (que queden sobre su horizonte) será en el sentido levógiro.

En cualquiera de los dos casos, tanto si se observa el cielo desde el hemisferio norte como si se observa desde el hemisferio sur, veremos aparecer los astros por levante y los veremos desaparecer por poniente, que es justamente lo contrario del sentido de rotación de la Tierra con respecto al Sol.

Para un observador situado en el polo norte (su horizonte es paralelo al ecuador): la mitad de los astros de la esfera celeste —los astros visibles para él, esto es, los que quedan por encima de su horizonte (no podrá ver la otra mitad de los astros de la esfera celeste, los que queden por debajo de su horizonte)— recorrerán caminos circulares en el sentido dextrógiro. Y, para un observador situado en el polo sur ocurrirá justamente lo contrario, la mitad de los astros visibles para éste (los que no podía ver el observador situado en el polo norte) girarán en el sentido levógiro.

Movimiento aparente desde el ecuador: ni giro dextrógiro ni giro levógiro

Si situamos ahora nuestro observador en el ecuador, para él serán visibles todos los astros de la esfera celeste (los que se ven desde el hemisferio norte y los que se ven desde el hemisferio sur), y las trayectorias aparentes de los mismos son ahora circuferencias perpendiculares al ecuador: para los observadores situado en el ecuador no tiene sentido hablar de sentido horario/antihorario.$\diamond$