Per scambiare messaggi e-mail da una barca impegnata in navigazioni d'altura, in qualunque punto della superficie terrestre, esistono due possibilità: collegamenti Internet satellitari o, come descritto qui, mediante un impianto radio SSB in onde corte (HF).

Rispetto alla soluzione satellitare, i vantaggi del sistema con radio SSB sono principalmente il costo di esercizio estremamente basso e l'utilizzo degli stessi apparecchi, radio e pc, già presenti in ogni barca d'altura. I collegamenti Internet satellitari, ad esempio quelli proposti da Iridium, o da Inmarsat, non sono comunque da considerare un'alternativa, bensì un servizio complementare estremamente importante e valido.

In foto, la radio ICOM IC-M801E, apparato di riferimento mondiale per le installazioni SSB marine.

Per chi possiede una licenza ufficiale da radioamatore OM, è disponibile il servizio Winlink.

Per i naviganti che non dispongono di tale licenza, l'abbonamento al servizio SailMail offre una soluzione di identico concetto e qualità, semplice e dal costo accessibile a tutti. Grazie a numerose stazioni a terra (i pallini rossi nella mappa), e ad uno sfruttamento ottimale della propagazione radio delle onde corte (dette HF, da 3 a 30Mhz), è possibile stabilire sicuri contatti radio praticamente da ogni angolo del Globo, anche il più remoto. Durante una traversata atlantica, o alla fonda in una baia della Polinesia come della Croazia, le email continueranno ad arrivare in barca.

Scambiare messaggio tra una stazione radio ed Internet richiede il software dedicato AirMail. E' un software gratuito, compatibile con Windows 95/98/NT/2000/ME/XP/Vista, utilizzabile sia per SailMail che per Winlink. Gestisce la creazione / modifica dei messaggi con una logica di utilizzo molto simile ai comuni programmi email di ufficio (Outlook, Thunderbird ecc) e automatizza quasi del tutto il collegamento radio.

Se il modem è collegato al GPS con un segnale NMEA presente a bordo, il programma è in grado di scegliere la stazione ottimale a cui collegarsi tenedo conto della propria posizione e della propagazione radio di quel momento; interagendo con il modem, l'impostazione della frequenza radio e quindi il collegamento saranno del tutto automatici. Nell'immagine qui sotto, il programma mostra le frequenze ottimali (in verde) in base all'orario per collegarsi alla stazione scelta. In questo caso ci collegheremo in Mar Rosso alle 15 UTC sulle frequenze che ci danno il 100% di probabilità.

I computer delle stazioni Sailmail a terra provvedono a fare da "ponte" verso Internet e rispondono alla richiesta di connessione da parte dell’utente in barca. Tutti i messaggi e-mail ricevuti tramite Internet sono scaricati nel computer di bordo, mentre messaggi i in uscita sono formattati e spediti in un'unico collegamento.
Ci sono alcune limitazioni per i messaggi che possono essere inviati e ricevuti, dovute alla modesta velocità di trasmissione (la "banda passante") via radio, che è di circa 5000 bps, 500 caratteri al secondo.
I messaggi sono trasmessi solo in formato testo (non HTML), devono avere una dimensione massima di 10Kb (circa quattro pagine di testo) e non possono avere files allegati ad eccezione dei files meteo GRIB. E’ richiesto ai membri di SailMail di limitarsi ad un tempo di connessione massimo di 10 minuti al giorno (media su base settimanale).

Il servizio GRIB è gratuito, disponibile 24 ore su 24 in tutto il mondo. I files ricevuti, di dimensione estremamente ridotta (10-20kB), vengono direttamente interpretati e visualizzati dal programma FaxView / GetFAX usabile all'interno di AirMAil. Gli stessi files sono poi sovrapponibili, mediante trascinamento con il mouse, sulla cartografia di SOBvMAX, con la quale eseguire raffinate pianificazioni di rotta. Ecco un esempio di visualizzazione con GRIB Viewer:

Ma la radio HF, non dimentichiamolo, è anche un ricevitore dalle caratteristiche professionali. Grazie ad esso possiamo ascoltare i notiziari Broadcast da tutto il mondo, e ricevere le carte MeteoFAX.
In tutto il Mondo è presente una rete di diffusione di carte meteo via radio, a disposizione gratuita per tutti. Le carte si visualizzano sul pc grazie a un programma integrato in AIRMAIL che provvede alla decodifica del segnale audio proveniente dal modem. I meteofax ricevuti vengono memorizzati per visioni e stampe successive.
Tutte le trasmissioni avvengono su frequenze delle onde corte (HF, da 3 a 30MHz), con modulazione SSB.
Le carte riportano l'analisi e le previsioni, secondo vari parametri, di tutte le aree d'Europa e del Mondo.

In Europa i bollettini vengono emessi da Gran Bretagna, Germania, Danimarca e Grecia. Le analisi e le previsioni, emesse di continuo nell'arco delle 24 ore, coprono tutto il bacino mediterraneo e i mari del Nord.
Il software facilita la scelta della corretta frequenza di ricezione in funzione delle condizioni di propagazione radio grazie a un analizzatore di spettro.
Ecco un esempio di carta Meteofax ricevuta con l'impianto di bordo:

COSA SERVE?

Sono necessari essenzialmente 3 componenti per configurare una stazione SailMail:
- un computer con il software appropriato,
- uno speciale radio-modem conforme al protocollo Pactor III e
- un apparato radio SSB con relativo sistema d’antenna. Vedi lo schema:

Il modem Pactor III è il solo componente specializzato, simile concettualmente al comune modem che veniva usato prima di ADSL per le connessioni telefoniche di casa. Genera un segnale audio che viene inviato al trasmettitore radio, e decodifica i segnali provenienti dal ricevitore. Il modem incorpora sia un potente DSP (processore digitale di segnale) per le funzioni di modem, sia un microprocessore a 32-bit per l’elaborazione digitale; è un computer a tutti gli effetti.
I modem Pactor III disponibili sono 3; tutti offrono le stesse prestazioni e la stessa qualità, si differenziano per l'interfaccia verso il pc e per la possibilità o meno di controllare la radio:

• SCS PTC-IIex , con porta seriale RS-232 per l'interfaccia con il pc. Il più economico della famiglia, non permette il controllo automatico delle frequenze sulla radio. Il controllo della radio si fa manualmente o tramite una seconda porta seriale dedicata allo scopo e l'apposita interfaccia, solitamente opzionale, fornita dal costruttore della radio.

• SCS PTC-II PRO, con porta seriale RS-232 per l'interfaccia con il pc. Permette il controllo automatico delle frequenze sulla radio. L'interfaccia RS-232 è del tutto immune ai disturbi di radiofrequenza.

• Il più usato a bordo è il modello SCS PTC-II USB / BT, con porta USB per l'interfaccia con il pc. Viene installato sempre con l'interfaccia BlueTooth, che garantisce la totale immunità ai disturbi che la radiofrequenza potrebbe generare. Con l'interfaccia USB infatti capita spesso che durante la trasmissione il campo elettromagnetico interrompa la comunicazione USB, in quanto utilizza le stesse frequenze di trasmissione.
  Questo modello permette il controllo automatico delle frequenze sulla radio.

Vista fronte e retro del modem PTC-II-USB. Si nota l'antenna BlueTooth (rettangolo nero) e la morsettiera che riceve il segnale GPS-Nmea. I due connettori tondi TRX vanno alla radio.

Il nuovo PTC mod. DRAGON-P4, che adotta il nuovo protocollo PACTOR4, in grado di raggiungere velogità più che doppie rispetto al Pactor 3.

Trasmettere e ricevere via radio i segnali digitali del modem è simile ad un collegamento a voce, e la maggior parte dei moderni apparati SSB svolgono perfettamente questo compito.
Una caratteristica richiesta alla radio è la capacità di trasmettere senza limiti di tempo alla massima potenza, senza danni o limitazioni. Alcune tra le radio più recenti hanno questa capacità, mentre altre devono operare a potenza ridotta. Questo non è generalmente un problema, visto che anche solo 25 Watt sono sufficienti a coprire migliaia di miglia, quando le condizioni di propagazione sono buone e la frequenza operativa è corretta.
In foto i modelli più diffusi tra i navigatori: ICOM IC-7000, IC-706 e ICOM IC-7200 con l'accordatore d'antenna ICOM AH-4 valido per tutti gli apparati precedenti.

Ma il componente fondamentale che determina il successo o meno di un collegamento radio SSB è l'antenna. Senza un buon impianto d'antenna nessuna radio garantirà un buon collegamento.
Su una barca a vela sono possibili tre soluzioni per ottenere un' antenna dal sicuro funzionamento:

- Paterazzo isolato: mediante isolatori specifici (tipo Sta-Lock), viene ottenuto un segmento isolato elettricamente dal resto della barca, che sarà l'elemento irradiante. Il segmento, della lunghezza di almeno 10 metri, deve iniziare a 2 metri circa dal piano di coperta, e finire circa 2 metri prima della testa d'albero. Ovvio che il paterazzo deve essere metallico e non in tessile (Spectra, PBO).

- Antenna a stilo da almeno 7metri , montata a poppa. A volte è di fatto l'unica scelta, quando l'armo non permette altre soluzioni.

- Un cavo elettrico teso da poppa alla testa d'albero, sempre elettricamente isolato, di almeno 10 metri. E' la soluzione più economica, ma applicabile solo dopo aver valutato l'interferenza elettromagnetica con i cavi del sartiame.

	Nel disegno, il calcolo teorico della propagazione orizzontale (traccia blu) eseguito nel ns. laboratorio per uno sloop con paterazzo isolato. In rosso, la barca vista dall'alto con l'abbozzo delle crocette, lo strallo e il paterazzo, lo specchio di poppa verso il basso.
	Nel disegno, il calcolo teorico della propagazione verticale trasversale (traccia blu) eseguito nel ns. laboratorio per uno sloop con paterazzo isolato. In rosso, l'armo; la barca è vista da poppa.
	Nel disegno, il calcolo teorico della propagazione verticale longitudinale (traccia blu) eseguito nel ns. laboratorio per uno sloop con paterazzo isolato. In rosso, la barca è vista di profilo con la prua a destra. Il calo di rendimento nella zona poppiera è da imputare all'interferenza determinata da uno spoiler metallico.

La parte "aerea" dell'antenna è però solo il 50% del sistema irradiante. L'altra metà è costituita dalle piastre di dispersione, in bronzo poroso, da montare fuori dallo scafo, sotto la linea di galleggiamento, in un punto di immersione permanente. Queste piastre, delle dimensioni di circa 30x8 cm, hanno una superficie elettrica equivalente di vari metri quadri, e sono fondamentali per la riuscita dell'impianto. Le barche con scafo metallico sono le uniche a non avere bisogno delle piastre. In quel caso l'intero scafo farà da dispersore, e l'impianto d'antenna sarà molto efficiente.

Tra la parte aerea e le piastre di massa, gioca un ruolo fondamentale l'accordatore di impedenza, un apparecchio computerizzato che aggiunge automaticamente all'impianto una componente capacitiva e/o induttiva per far funzionare l'antenna al 100% dell'efficienza, indipendentemente dalla frequenza utilizzata.
Senza l'accordatore, l'impianto d'antenna funzionerebbe su un'unica frequenza, come farebbe un dipolo elementare, non usabile a bordo per questi scopi.

Almeno due di queste piastre vanno montate esternamente allo scafo sotto al galleggiamento, nella posizione più vicina possibile all'accordatore.

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