AvNav Quickstart

AvNav Quickstart

Ein Hinweis vorweg:

Ich kann keine Garantie für die Funktion der App übernehmen, insbesondere die Nutzung zu Navigationszwecken geschieht auf eigenes Risiko. In jedem Falle empfehle ich einen intensiven Test der Genauigkeit der Darstellung und des verwendeten Kartenmaterials.

Eine ausführliche Beschreibung der Konzepte und der Motivation findet man im Kapitel Einführung.

Generelles

AvNav ist primär ausgelegt für die Bedienung auf Touch Geräten (auch mit relative kleinen Bildschirmen). Es wurde versucht, die Bedienelemente und Anzeigen so zu gestalten, dass sie auch unter Bord-Bedingungen gut nutzbar sind.

Eine Bedienung über Maus (und Tastatur) ist natürlich ebenfalls möglich.

Installation und Inbetriebnahme

AvNav gibt es in 2 Varianten:

  1. Eine Client-Server Variante.
    Dabei wird der Server auf einem Linux oder Windows System installiert (z.B. einem Raspberry Pi). Als "Client" für die Bedienung dient ein beliebiger Browser z.B. auf einem Tablet.
  2. Eine Android App
    Hier ist die gesamte Funktionalität in einer App gebündelt. Auch hier können weitere Geräte per Browser zusätzlich zugreifen.

Client Server Variante

AvNav steht als Paket für verschiedene Linux-Distributionen (Debian Pakete, Rpm) sowie als Installer für Windows zur Verfügung.
Die debian Pakete sind in einem Repository verfügbar und können ausserdem von der Release-Seite heruntergeladen werden.
Ausserdem pflegen wir Images für den Raspberry Pi. Eine ausführliche Beschreibung findet sich im Kapitel Installation.

Nach der Installation und dem Start kann man sich mit dem Browser zu AvNav verbinden und bekommt die WebApp.
Wenn man unsere Images nutzt, erzeugt der Raspberry ein WLAN (Name und Paßwort können angepasst werden). Für Details, wie man sich nach der Installation mit dem Server verbindet, siehe die Image Beschreibung.
Wenn man über einen anderen Weg mit dem AvNav Server verbunden ist, kann man http://avnav.local benutzen (oder die IP Adresse ders Servers).
Für IOS und Android Geräte ist es empfehlenswerte, einen Bonjour Browser zu nutzen. Dieser kann AvNav im lokalen Netz finden, so dass man ohne Adresseingabe sofort den Browser starten kann.

  • IOS:
  • Android:

Android App

Die App steht im Play Store zur Verfügung

Konfiguration

Wenn AvNav installiert wurde (oder ein fertiges Image genuzt wird), kann normalerweise AvNav ohne weitere Konfiguration starten. Die USB Anschlüsse werden nach seriellen Schnittstellen abgesucht, und an den gefundenen wird die Baudrate automatisch ermittelt. Je nach gewählter Installation ist meist ein Empfänger für Udp Daten auf Port 34667 aktiv.

Für weitergehende Anforderungen kann eine detaillierte Konfiguration des Servers über die Server/Status Seite vorgenommen werden. Eine Anpassung des Aussehens kann über die Einstellungen, über Anpassungen des Layouts und über nutzerdefinierten Code/CSS sowie Plugins vorgenommen werden.

Unter Android sind die Einstellungen direkt in der App integriert.

NMEA Daten

Client Server Variante

AvNav verarbeitet NMEA0183 Daten, die über angeschlossene USB Geräte, serielle Schnittstellen, Bluetooth Geräte,  TCP (Client und Server) oder UDP empfangen werden können. Eine Multiplexer Funktion erlaubt es, die Daten von allen angeschlossenen Schnittstellen zu empfangen und konfigurierbar an beliebige Schnittstellen wieder auszusenden.

Einen Teil der Daten dekodiert AvNav (Positionsdaten, AIS,...) und nutzt sie für die eigenen Anzeige-Funktionen.
Die folgenden NMEA Datensätze werden von AvNav dekodiert:

  • !AIVDM
  • $xxGGA
  • $xxGSV
  • $xxGLL
  • $xxVTG
  • $xxRMC
  • $xxMWV
  • $xxDPT
  • $xxDBT
  • $xxXDR (seit 20210114)

Je nach Konfiguration kann AvNav auch NMEA Daten erzeugen:

  • $GPRMB
  • $GPAPB
  • $AVXDR
  • $AVMDA
  • $AVMTA

In Zusammenarbeit mit Canboat and SignalK können auch NMEA2000 Daten empfangen und genutzt werden. Ausserdem können alle Daten für das eigene Schiff, die in SignalK verfügbar sind, in AvNav angezeigt werden.

Android

Unter Android kann das interne GPS genutzt werden. Ausserdem kann eine TCP oder Bluetooth Verbindung zum Empfang von GPS oder AIS Daten genutzt werden, auf Geräten mit USB-Host Funktion kann auch ein seriell-USB Adapter angeschlossen werden.

Es werden die folgenden NMEA Daten dekodiert:

  • !AIVDM
  • $xxGGA
  • $xxGSV
  • $xxGLL
  • $xxGSA
  • $xxRMC
  • $xxMWV
  • $xxDBT
  • $xxXDR (seit 20210114)

Bei enstprechender Konfiguration kann AvNav $GPRMC Sätze auf einer IP/USB/Bluetooth Verbindung aussenden.

Karten

AvNav verarbeitet grundsätzlich Karten im Rasterformat. Diese können aus verschiedenen Quellen im Netz heruntergeladen werden (z.B. OpenSeaMap or NOAA) oder z.B. mit dem MobileAtlasCreator oder SASPlanet aus Quellen im Netz erstellt werden.

Unmittelbar verarbeiten kann AvNav Karten im gemf und mbtiles Format. Daneben können Karten z.B. im BSB (kap) Format konvertiert werden (entweder direkt auf dem Raspberry - oder besser vorher auf einem Desktop System).

Ausserdem kann AvNav Karten von o-charts verarbeiten (nicht unter Android). Diese bieten Karten für Open Source Software zu sehr günstigen Preisen an.

Karten müssen zur Benutzung in AvNav "hochgeladen" werden - auf der Files/Download Seite, Reiter Karten . Aussnahme: o-charts Karten, diese werden über das o-charts Plugin hochgeladen.

Mit dem mapproxy-plugin kann AvNav verschiedene Online-Karten einbinden. Bereiche dieser Karten können mit dem plugin heruntergeladen werden für eine offline Nutzung.

Weitere Details im Kapitel Karten.

Anzeigen

Auf der Navigations-Seite werden auf der Karte die aktuelle Boots-Position, der Kurs, die Route zum nächsten Wegepunkt, die aktuelle Route, AIS Ziele und deren Kurse, Navigationskreise und definierte Overlays angezeigt.

Auf der Navigations-Seite, im Routen-Editor und auf bis zu 5 Dashboard-Seiten können die Werte aller vorhandenen Navigationsdaten angezeigt werden. Das schliesst auch die in SignalK vorhandenen Werte ein.

Es können einfache Zahlenwerte, analoge Anzeigen oder auch Grafik-Anzeigen realisiert werden.

Die Anzeige kann in weiten Grenzen an eigene Bedürfnisse angepasst werden. Dazu gibt es einen Layout-Editor und es können eigene Anzeigen mit ein wenig Java Script Code und mit CSS erstellt werden.

Es können verschiedene Sätze solcher Anzeigen definiert und auf dem AvNav Server gespeichert werden. Für jedes Anzeige-Gerät kann man den Satz der Anzeigen ("layout") frei wählen.

Die Layouts beinhalten auch eine Anpassung an unterschiedliche Bildschirm-Ausrichtungen ("small").

Routen

In AvNav können sehr einfach Routen erstellt und bearbeitet werden. Das erfolgt in der Kartenansicht im Routen-Editor. Im Normalfall verschiebt man die Karte so, dass der Mittelpunkt auf dem gewünschten Punkt liegt und fügt diesen dann mit einem Klick der Route hinzu. Punkte der Route können verschoben, gelöscht und bearbeitet werden.

Wegepunkte oder andere Routen, die als Overlays angezeigt werden, können im Routen-Editor der aktuellen Route hinzugefügt werden.

Eine Route kann invertiert werden, und es können alle Punkte gelöscht werden. Routen werden in AvNav als gpx Dateien gespeichert. Sie können über die Files/Download Seite importiert und exportiert werden. Aus dem Routen Editor kann sofort die Navigation entlang einer Route gestartet werden. Innerhalb einer Route erfolgt eine Alarmierung, wenn der nächste Wegepunkt erreicht wird bzw. sobald man sich innerhalb des "approach" genannten Umkreises befindet. Es erfolgt ein automatisches Weiterschalten zum nächsten Wegpunkt.

Tracks

AvNav zeichnet beständig den aktuellen Track auf und zeigt ihn auf der Karte. Dabei wird versucht, die Zahl der Trackpunkte zu begrenzen, indem nur bei größeren Änderungen oder nach einer bestimmten Zeit erneut ein Trackpunkt geschrieben wird (Siehe Konfiguration ANVTrackWriter ). Die Tracks werden in regelmäßigen Abständen als gpx Datei gespeichert und können auf der Files/Download Seite exportiert und importiert werden (dort ist auch eine Anzeige ihrer Daten - also Strecke, Zeit, usw. möglich). Pro Tag wird eine separate gpx Datei erzeugt. Ausserdem können vorhandene Tracks auf der Karte als Overlay dargestellt werden.

Vorhandene Tracks können in Routen umgewandelt werden. Dabei wird über einen Reduktionsalgorithmus die Zahl der Punkte reduziert.

AIS

In der Kartendarstellung werden die AIS Ziele in einem bestimmten Umkreis (default: 20nm) mit Ihren Positionen und ihren Kursen dargestellt. Ausserdem erfolgt eine Berechnung des nächsten Zieles und eine Warnung, falls eine einstellbare minimale Begegnungsentfernung unterschritten wird.

Die Symbole für die AIS Ziele können durch eigene Smybole (bei Bedarf verschieden je nach AIS shiptype) angepasst werden. Für das eigene Boot und für die AIS Ziele wird ein Kurs-Vektor gezeichnet, dessen Ende die Position nach 10 Minuten (einstellbar) markiert.

Durch Klick auf eine AIS Ziel (oder auf die Anzeige des nächsten Zieles in den Anzeige-Bereichen) erhält man alle Informationen zu diesem Ziel und kann zur Liste aller AIS Ziele navigieren.

Alarme

AvNav kann Alarme erzeugen für:

  • Eine Ankerwache
    Dazu kann auf den Dashboard-Seiten die Ankerwache aktiviert werden. Abhängig vom Layout werden die Anzeigen angepasst. Bei Verlassen des vorgegebenen Bereiches (oder bei Ausfall des GPS Signals) erfolgt eine Alarmierung
  • Erreichen des nächsten Wegepunktes
  • Mann über Bord
    Dazu ist auf allen Ansichten eine separate Mann-über-Bord Taste vorhanden. Durch diese wird die aktuelle Position zum neuen Zielpunkt, alle anderen Routings werden beendet. Ausserdem wird der Alarm ausgelöst.

Alarme werden in AvNav auf dem Server erzeugt und verwaltet. Insbesondere z.B. für die Ankerwache können alle Anzeige-Geräte abgeschaltet werden, aber die Überwachung läuft weiter.

Es kann bei den Alarmen eine akustische Signalisierung (sowohl auf dem Server als auch in der Client Anzeige) erfolgen. Auf dem Server können auch weitere Aktionen ausgelöst werden (siehe Beispiel). Die Konfiguration erfolgt im  configfile - AVNAlarmHandler.

Nachtmodus

AvNav kann auf der Hauptseite in einen Nachtmodus geschaltet werden. Dann sind alle Anzeigen entsprechend angepasst.

Anpassung

AvNav kann in verschiedener Weise an eigene Bedürfnisse angepasst werden. Da die gesamte Darstellung im Browser abläuft, kann man das Aussehen mit CSS anpassen.

Die Konfiguration des Servers arfolgt über die Datei avnav_server.xml. Eine Änderung sollte im Normalfall jedoch nicht in der Datei direkt erfolgen, sondern über die Bearbeitungsmöglichkeiten auf der Server/Status Seite.

Neben der Anpassung der Layouts im Layout Editor können leicht eigene Anzeigen mit ein wenig Java Script code eingebunden werden.

Es ist auch möglich, weitere Webseiten (externe oder innerhalb von AvNav angelegte) als "User Apps" einzubinden und anzuzeigen.

Die zur Darstellung genutzten Symbole können über eine json Datei angepasst werden, ebenso die Tastaturkürzel für Aktionen.

Mit Python, Java Script und CSS können plugins geschrieben werden, die die Funktionalität von AvNav erweitern.