Das XCVario ist ein modernes digitales und smartes Variometer mit wireless Schnittstellen zu XCSoar, LK8000 und drahtgebundenen Schnittstellen zu einem FLARM, einem OpenVario und anderen Geräten. Es besitzt moderne hochauflösende digitale Sensoren, ein Ausgleichsgefäß wie bei älteren Systemen üblich wird nicht mehr benötigt.

Das XCVario wird an TE Düsendruck, der Statik und dem Staudruck angeschlossen, und entweder konventionell über die TE Düse oder elektronisch kompensiert, und besitzt eine Audiofunktion über einen eigenen eingebautem 2 Watt Lautsprecher.

Das vorausdenkende Kalman Filter bietet bei guter Glättung der Varioanzeige eine schnelle Reaktion auf Änderungen, ohne die sonst üblichen Verzögerung von einigen Sekunden wie man sie von einfachen Dämpfungen her kennt. Das Vario zeigt genau das an was man auch spürt. Über das Setup kann durch viele Einstellmöglichkeiten das Vario zusätzlich nach persönlichen Präferenzen angepasst werden.

Optional kann ein FLARM oder einen andere Quelle für NMEA (GPS-) Daten mit dem XCVario verbunden werden, das Vario leitet nicht nur diese Daten an XCSoar weiter, es können z.B. mit XCSoar auch Tasks auf einem (IGC-) FLARM deklariert werden, Einstellungen vorgenommen, und der Flug anschließend ausgelesen werden.

Die standardmäßig installierte und frei verfügbare Software XCVario (https://github.com/iltis42/XCVario) bietet viele Features. Neben einer Varioanzeige, Geschwindigkeit mit Sollfahrt nach MacCready Einstellung, gibt es einen präzisen Höhenmesser, eine Ladezustandsanzeige für die Batterie, eine Temperaturanzeige und mehr. Die optional zuschaltbare Wölbklappen-Anzeige kann mittels einem externen Sensors die Klappenstellung anzeigen und gibt Hinweise auf die optimale Klappenstellung in Abhängigkeit von der Flächenbelastung, der Geschwindigkeit und dem Lastvielfachen. Durch eine wachsende Bibliothek von mehr als 100 Polaren für verschiedenste Segelflugzeug-Typen lässt sich das Vario auf fast jedes Segelflugzeug anpassen. Da die Software auf github öffentlich zugänglich ist, können Entwickler die Software klonen, und eigene Features und Ideen weiterentwickeln, und auch zuliefern.

Neben der eigenständigen Funktion kann das Vario Daten über die Wireless Schnittstelle entweder via Bluetooth oder Wireless LAN (WLAN, Wifi), oder über die RS232 (-TTL) Schnittstelle, je nachdem über welches Interface das verwendete Gerät verfügt, austauschen. Die Wireless Standards sorgen für eine sichere und stabile Übertragung, und haben den Vorteil, dass der Aufwand für eine hardwaremäßige und teils aufwändige Verkabelung mit dem Navigations-Gerät entfällt.

Durch die hohe Auflösung der digitalen temperaturkompensierten und ab Werk geeichten Sensoren werden bereits kleinste Höhenunterschiede von nur 8 cm erkannt. Eigenschaften wie Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Langzeitstabilität sind damit gegeben. Der Sensor für den Staudruck bzw. Geschwindigkeit oder IAS, ermöglicht eine absolute Genauigkeit von besser als 1%, bei 100 km/h ist die Abweichung maximal 1 km/h. Die Außentemperatur kann über den digitalen Temperatursensor im Lüftungsbereich auf 0.5° Celsius mit einer Auflösung von 0,1° gemessen werden, und wird sofern verkabelt, z.B. bei der Berechnung z.B. der TAS (True Airspeed) als atmosphärischer Parameter für die Bestimmung der Luftdichte berücksichtigt.

Durch die genauen Airspeed, Temperatur und TE-Variowerte können präzise Werte für die Sollfahrt errechnet werden. Der präzise Höhenmesser ohne Hysterese lässt Endanflughöhen in XCSoar passend berechnen, denn auch die Windberechnung in XCSoar funktioniert zusammen mit einem GPS recht zuverlässig und genau.

Die Bedienung ist sehr einfach und erfolgt über einen Drehknopf mit Drucktaster (Push and Turn), daneben gibt es einen Knopf zum Einschalten. Das System welches in hohen Stückzahlen hergestellt wird, ist ein hervorragender Ersatz für alte Transitionssysteme mit vielen zusätzlichen modernen Features.

Features

Innovatives Airliner-Style Display oder Retro-Style Anzeige mit Zeiger
TE-Variometer mit optimiertem Kalman Filter, einstellbarem Bereich und Dämpfung
Barometrischer Höhenmesser mit QNH Einstellung oder QNH Autosetup (Flugplatzhöhe als Vorgabe)
Geschwindigkeitsanzeige (IAS o-. TAS) mit Sollfahrt (S2F)
Einstellbare Flächenbelastung und MacCready Wert
Eingebauter Lautsprecher mit Lautstärkeregelung, Leistung 1.2 Watt
Ton individuell konfigurierbar (Höhe, Chopping, DualTone, Deadband)
Wölbklappen Anzeige mit optimaler Stellung entsprechend Ballast,Airspeed und dem Lastvielfachen
Umfangreiche Polaren Bibliothek mit über 100 gängigen Polaren
Polare nachträglich modifizierbar
MacCready, Ballast und Bugs Einstellmöglichkeit
Überziehwarnung (neu)
Außentemperatur Anzeige mit externem Fühler
Batterie Ladezustandsanzeige, Spannungen konfigurierbar
Wireless Bluetooth V4.2 (classic BT) oder Standard WLAN Access Point für externe Geräte
RS232 TTL Schnittstelle S1 mit Standard Kabel (IGC Norm), für FLARM
Barometrischer Höhenmesser mit hoher Genauigkeit
Sonnenlicht ablesbares, helles und kontrastreiches 2.4 inch IPS Display mit 57 mm Diagonale
Schaltereingang für Vario/Sollfahrt Umschaltung (Schalter oder Taster einstellbar)
Einfaches Setup Menu durch Drehschalter mit Push and Turn Funktion
Leichtes und kleines Gerät für Standard 57 mm Instrumentenausschnitte, Gehäusetiefe nur 35 mm
Elegantes und robustes CNC gefrästes mattschwarz eloxiertes ALU-Gehäuse (abschirmend, low EMI)
Software Update über Wifi ‘Over The Air’ (OTA) im eingebauten Zustand für neue Features
Poti-Eingang für Wölbklappenanzeige (HW ready, SW in der Entwicklung)
Vollwertige FLARM Bridge zum Task-Deklarieren im IGC Flarm, Flugdownload sowie FLARM Setup

Ab Serie 2021 kommen noch die folgenden 3 neuen Hardware-Features dazu:

Zweites serielles RS232 TTL Interface S2, IGC Standardbelegung und DTE und DCE Support (RX/TX pins per Software tauschbar)
Audio Leistung nun 2 Watt, besserer Klang bei hohen Lautstärken
Eingang z.B. für einen Wölbklappensensor oder eine Fahrwerkswarnung
Optionales Feature: Attitude and Heading Reference System (AHRS): 6 Achsen Richtungs- und Lagesensor mit 3 Achsen Gyroskop sowie 3 Achsen Beschleunigungsmesser

Übersicht

Obige Übersicht zeigt die Einbettung des XCVario im Cockpit Umfeld.

Der Standardfall und häufigste Fall ist der Anschluss eines Android Gerätes mit XCSoar am Wireless Interface mit Bluetooth, sowie einem FLARM mit dem entsprechenden Kabel an Schnittstelle S1. Das Interface S1 wird dazu mit dem mit dem Wireless Interface gekoppelt. Dies ist der Auslieferungszustand der Einstellungen.

Ab diesem Release ist es möglich anstelle von Bluetooth am Wireless Interface die Option Wireless oder Wifi zu setzen, und mit der Serie 2021 noch ein weiteres Gerät, z.B. ein Funkgerät an der Schnittstelle S2 zu steuern. Mehr dazu im Kapitel zum XCSoar Setup.

Bedienung

Das XCVario wird über einen Drehknopf (Rotary) mit Schalterfunktion (Push and Turn) bedient, sowie einem Schalter oder Taster (konfigurierbar) für die Sollfahrt. Daneben gibt es einen Ein-Aus Schalter.

Nach dem Einschalten am Boden muss zunächst am Drehknopf das QNH eingestellt werden. Nach dem Drücken des Drehknopfs geht das Display und die Datenübertragung des Gerätes in Betrieb.

Durch Links-Drehen wird die Lautstärke verringert, entsprechend beim Rechts-Drehen vergrößert.

Im Betrieb wird nach Knopfdruck (Push) das Menu für die Parameter wie MC-Wert, Ballast, Polare und mehr gestartet.

Durch einfachen Push gelangt man in den obersten Punkt des Setup [<<Setup], welcher ohne zu Drehen, also Scrollen im Menu eine Rückkehr aus dem Setup anbietet. Nochmaliger Push ohne zu Scrollen wechselt somit zwischen Setup und Normalbetrieb hin und her.

Durch Rechtsdrehen, entsprechend Scroll Down, oder Linksdrehen für Scroll Up, werden im Setup die einzelnen Unterpunkte angewählt.

Die meisten Punkte im Setup-Menu kehren in die der obersten Punkt der vorherigen Ebene zurück, so dass mehrere Einstellungen vorgenommen werden können, ohne das Menu gänzlich zu verlassen.

Das Setup Menu ist geschachtelt, in die einzelnen Punkte kann durch Push weiter abgestiegen werden, der oberste Punkt kehrt wieder in das vorherige Menu zurück.

Alle Einstell-Werte können durch Links-Drehen vermindert und durch Rechts-Drehen vergrößert werden. Will man den Wert speichern kann man dies durch einfachen Push quittieren, das Speichern wird bestätigt und aus dem Dialog zurückgekehrt.

Dialoge für Parameter, die man in der Regel separat einstellt, wie zum Beispiel der MC Wert kehren direkt zum Varioanzeige zurück. Man spart sich damit einen weiteren Knopfdruck um das Setup zu verlassen.

Airliner-Style Anzeige

Die Anzeige besteht aus mehreren Komponenten für Vario, Geschwindigkeit, Sollfahrt und Höhe. Daneben wird der MC-Wert, die Außentemperatur, die Batteriespannung, der Status der Bluetooth Verbindung sowie optional die Empfehlung für die Wölbklappen angezeigt. Die Anzeige erfolgt in Form von farblich animierten Balken und wurde optimiert um viele Informationen gut ablesbar unterzubringen, und bietet neben digitalen Werten für die Sollfahrt auch eine grafische Anzeige der Fluggeschwindigkeit.

Variometer

Links befindet sich die wichtigste Anzeige, das Variometer. Nach Oben werden Steigwerte mit einem grünen Balken, nach unten mit einem roten Balken angezeigt. Der weiße Pfeil wandert mit dem Steigwert mit.

Der über N Sekunden gemittelte Wert wird rechts davon digital angezeigt (N einstellbar).

In der Voreinstellung wird in der Variometer Anzeige das polare Eigensinken in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit als blauer Balken nach unten dargestellt. In vollkommen ruhiger Luft wird ab 50 km/h Staudruck ein blauer Balken nach unten gezeigt, welcher dem polarem Eigensinken bei der aktuellen Geschwindigkeit und Beladung entspricht.

Bei zusätzlichem Fallen erweitert der rote Balken unterhalb des blauen Balken die Anzeige auf den aktuelle Sinkwert. Bei Steigen wird der blaue Balken mit einem grünen Balken entsprechend dem Steigen der umgebenden Luftmasse von unten her überschrieben. Die Länge des roten oder grünen Balkens entspricht dem Netto Variometer Wert, am Ende der Balken lässt sich der Brutto Variometer-Wert, das tatsächliche Steigen/Fallen gegenüber Grund ablesen.

Die verschiedenen Variometer Anzeigen sind in nachfolgenden Skizzen dargestellt. Links mit der Option für polares Eigensinken aktiviert, daneben die klassische Anzeige rechts ohne Darstellung des polaren Eigensinkens also ohne Information über die Nettosteigwerte. Ein Eigensinken von ca. einem -1 m/s wird hier in allen fünf Fällen angenommen.

Nettosteigen 0 m/s, Eigensinken 1m/s

Nettosteigen 0.5 m/s, Eigensinken 1m/s

Nettosteigen -0.5 m/s, Eigensinken 1m/s

Nettosteigen 1m/s, Eigensinken 1 m/s

Nettosteigen 0.5 m/s, Eigensinken 1 m/s