Novedades del mundo náutico

Pilotos Automáticos

Si yo tengo un barco y no un avión,

¿para qué quiero un piloto?

Por Pablo Villar

 

!Buena pregunta! y buen pie para introducirnos en el fascinante mundo de los pilotos automáticos o también llamados Autopilots, para embarcaciones.

Hay muchas posibles respuestas a estas preguntas: ¿es Ud. de los navegantes que se cansan de llevar el barco 10 minutos después de salir? ¿o de los que, teniendo sólo dos manos, una la ocupan con una señorita (o señora) sentada al lado y la otra con un vaso de naranjada? (ni alcohol, porque no se puede, ni cigarrillo por su salud…); ¿o es de los que realizan largos derroteros siguiendo una ruta ya dibujada en el plotter?

Estos y otros casos son ejemplos típicos donde un piloto automático brinda un importante servicio.

Si además tiene el piloto interfaceado con el plotter, cruce el canal mitre, elija la ruta que termina con el WPT de coordenadas S 34°29.937´- W57°54.484´, apretar “auto” y dejarse llevar a Colonia como por un chofer…

Los Autopilots modernos son equipos muy confiables que nos pueden brindar mucha comodidad y satisfacciones, ya sea a la hora de navegar solos, con poca tripulación, con mucha, pero inexperta o cuando queremos simplemente disfrutar del viaje quizás un día de pesca, sin estar llevando el timón todo el tiempo. Un piloto automático, como bien dice el nombre, es un aparato que mantiene el rumbo del barco sin intervención humana. Consta de un display donde uno lo acciona, selecciona el rumbo adonde quiere ir y puede elegir modos y/o parámetros de navegación, una computadora que procesa esta información, mas los datos que le provee un compás electrónico y la transforma en ordenes a un actuador que mueve el o los timones y puede ser mecánico, eléctrico o hidráulico.

El piloto puede además tomar información de la veleta, el plotter, el GPS y/o de la ecosonda para seguir una ruta previamente armada, llevar el barco en un rumbo determinado respecto del viento o seguir los contornos del fondo y navegar por zonas de profundidad pre-establecida.

Ante un obstáculo, el piloto puede ser desconectado con un solo toque o, en los modelos más sofisticados puede “prestarle” el mando momentáneamente al capitán y volver automáticamente al rumbo prefijado.

No siempre los  pilotos fueron tan precisos y/o tan confiables. En sus comienzos, por ejemplo utilizaban compases mecánicos, por lo que no podían compensarse. Lo que en realidad no era un problema ya que no se comunicaban con ningún otro equipo… sólo iban “pa´lla”.

Los primeros pilotos de caña Autohelm para veleros incluían un compás magnético montado en el extremo que en su interior tenía un sistema de guía, si bien genial para la época, tan primitivo que hoy nos causaría risa.

Este constaba de una luz (lamparita; los Leds eran cosa del futuro) un sensor y una rosa de compás magnético que estaba pintada en degradé variando del negro a transparente.

Uno marcaba el rumbo en el dial de la parte de arriba y el “cerebro” del piloto procesaba la cantidad de luz que recibía el sensor, y si aumentaba la luminosidad, giraba a babor, si disminuía, a estribor.

Lo sorprendente es que funcionaban bastante bien! Todavía hay algunos en el río instalados y trabajando!

La invención de los compases electrónicos (fluxgate) fue uno de los hitos en la historia de los pilotos, ya que permitió, mediante un breve rutina de calibración, compensar el rumbo del compás una vez colocado en su posición y obtener entonces una navegación precisa.

Los primeros pilotos modernos fueron fabricados e instalados alrededor de 1950 por Thorleif Robertson en tres barcos de pesca noruegos produciendo un impacto inmenso en la forma de operar los barcos pesqueros, que produjo un crecimiento inmediato de estos equipos, transformando el nombre Robertson en una marca de renombre mundial en Autopilots.

En 1984 la introducción de los primeros pilotos basados en microprocesadores, sentó las bases para las nuevas generaciones de pilotos actuales.

A partir de estos primeros pilotos electrónicos, el desarrollo de los Algoritmos (*) de control de los pilotos fue refinándose sin parar hasta el día de hoy, incorporando cada vez más funciones, más precisión y más velocidad de resolución resultando equipos actualmente muy eficientes.

(*)Algoritmo: procedimiento recursivo para resolver un problema. Viene del nombre del Matemático Mohammed ibn-Musa al-Khwarizmi quien viviera alrededor del año 780 a 850 y fuera parte de la corte de Bagdad y a quien le reconocen también los primeros estudios de lo que hoy llamamos Algebra.

En lo referido a los Autopilots, un algoritmo es el proceso por el cual el piloto resuelve como responder a los múltiples inputs que recibe para producir la corrección de rumbo más precisa y rápida.

Para entender esto, un ejemplo de los primeros algoritmos que se incorporaron a los pilotos al pasar a tener “cerebros” electrónicos fue el que les permitía procesar los movimientos normales del barco antes de corregir el rumbo.

Empezando cuando uno aprieta el botón “Auto” que para el piloto ese es el rumbo Cero o de referencia, si este detecta que el rumbo oscila 4 grados hacia babor y estribor en cierto lapso. La computadora “entiende” y “resuelve” no corregir el rumbo sino esperar a que el ciclo se repita.

Un algoritmo más elaborado incorporado más tarde a las computadoras de los pilotos más sofisticados les permitió resolver un problema aún pendiente que era el de la “sobre corrección”. Los primeros pilotos, cuando sensaban un desvío en el rumbo, corregían con grandes movimientos de timón haciendo que el barco se pasara de largo hacia el otro lado, volviera a corregir, etc. con lo que el rumbo terminaba siendo una serie de eses.

El nuevo “software” incluía un algoritmo que analizaba este efecto y se anticipaba aplicando una corrección hacia el otro lado antes para ir achicando los desvíos tendiendo a llevar el rumbo en línea recta.

Párrafo breve y para los “viejos” del río; otros grandes avances en la electrónica de los pilotos fueron: cuando se empezaron a comunicar con los plotters por NMEA 0180 (el protocolo NMEA 0183 llegó tres años mas tarde…), cuando se desarrolló el software que permitió navegar con modo “track”, siendo los primeros pasos sólo una recta entre dos waypoints y un rumbo más o menos en zigzag siguiendo esa línea, etc. Logros que nos maravillaron en su momento…).

Toda esta laaaarga introducción nos lleva a lo que hacen los pilotos automáticos modernos.

Simplemente llevar el barco sin necesidad de intervención humana. (Muchas veces mejor que si lo manejara una persona, ya que no se cansan, no se distraen y “piensan” más rápido).

Los Autopilots actuales son muy sofisticados e incluyen, probablemente, más funciones de las que podamos utilizar.

Hace ya décadas (desde aquellos venerables primeros pilotos (Autohelm) que los pilotos incluyen algunos botones básicos: Auto, Stanby y +1 -1 +10 -10 que permiten conectar y desconectar el piloto y corregir el rumbo en incrementos de 1 y 10 grados.

Algunos incorporan un botón dedicado para “autorizar” el giro cuando se arriba a un waypoint de una ruta y la embarcación debe modificar su rumbo para la siguiente pierna.

Para el usuario común, no hace falta hoy en día saber mucho más para utilizar el piloto ya que prácticamente toda la calibración del sistema es automática o se setea en el Commisioning (o puesta en marcha) pero para los usuarios avanzados, hay muchas opciones disponibles que permiten optimizar la navegación al máximo para diferentes utilizaciones, por ejemplo:

La función Advanced Wind Steering provee una performance imbatible para los veleros de regata o crucero en solitario. Combinando simultáneamente la información del instrumento de viento y el GPS, permite arribar a un punto de destino distantes con increíble precisión sin desviarse del rumbo original o acumular desvíos significativos (lamentablemente, el piloto todavía no caza las velas, pero quizás pronto…). Otra función muy interesante es el Contour Steering, que utiliza la información de la ecosonda para permitir al piloto seguir el contorno del fondo o un rumbo con profundidad constante. Ideal para seguir un canal o un banco de peces que se desliza a cierta distancia bajo la superficie.

El modo No Drift utiliza también la información del GPS para permitir al piloto seguir su rumbo sobre el fondo, compensando los desvíos por vientos o corrientes atravesadas.

Los Autopilots de mayor categoría, incluyen una cantidad de modos de navegación pre-seteados para diferentes usos como, por ejemplo vueltas en “S” o rumbos en “Z” (zig-zag) giros continuos, espirales, etc. útiles a la hora de pescar sobre un banco de peces, quedarse sobre el mismo lugar o buscar un naufragio o algo perdido en el fondo. Obviamente, todos pueden volver a un punto marcado en el plotter en el caso de un “hombre al agua”.

Los equipos más sofisticados poseen “Full Rate of Turn” control que permite viradas super suaves y precisas en cualquier condición y puede configurarse según las características de maniobra de cada barco.

La función Dodge permite tomar el control del timón momentáneamente para esquivar un obstáculo, sin desconectar el piloto y permitiendo a este volver a su rumbo original inmediatamente después.

Los Autopilots que se utilizan en embarcaciones de trabajo poseen funciones adicionales como Joysticks o Jog Levers que permiten manejar el buque directamente a través del piloto en modos “Full Follow Up” donde la pala del timón sigue exactamente los movimientos del comando o “Non Follow Up” que mueve la pala mientras uno lo indica pero retomando al medio al no recibir   más señal.

Estos pilotos comerciales, poseen modos de navegación de alta precisión, donde el piloto corrige cada desvío de inmediato y permite mover el barco en canales estrechos o entrar a puerto prácticamente sin tocar el timón. Los Autopilots marinos se asemejan cada vez más a los de uso aeronáutico.

Los pilotos modernos son fáciles de instalar, a pesar de que se intercomunican prácticamente con todos los otros equipos de navegación del barco, ya que,   al menos los de alta gama, se comunican mediante los más modernos protocolos como SimNet o NMEA 2000. Son directamente “Plug and Play”.

Al conservar también los puertos y protocolos de comunicación menos sofisticados, pero mundialmente estandarizados como el ya clásico NMEA 0183, los pilotos de más categoría pueden comunicarse directamente con equipos de navegación de otras marcas y/o otras generaciones.

Un punto importante a tener en cuenta también es que los pilotos de hoy en día pueden “manejar” Prácticamente cualquier tipo de embarcación y/o sistema   de propulsión o maniobra.

Esto abarca desde los más modernos sistemas IPS o Zeus hasta veleros con caña o rueda, pasando por motores fuera de borda, paras dentro-fuera, transmisiones con hélices de superficie, waterjets, e incluso sistemas de dirección eléctricos mediante solenoides.

En algunos casos, hasta sirven como backup del sistema de dirección, como por ejemplo los que actúan sobre el cuadrante en los veleros.

Conclusión, y respondiendo la pregunta del comienzo: Tener un piloto automático a bordo ¡es muy cómodo! Hace todo lo que necesitamos de él para maniobrar ¡y más también!

En lo que se refiere a “Upgrades” para el barco ¡son los equipos con mejor relación satisfacción / costo que existen!

No lo piense más y ¡transfórmese en el “Copiloto” de su barco!■

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