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StarNavPilot 

Navigation maritime assistée par ordinateur.



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Pilotage automatique ou guidage par GPS parfois appelé guidage par satellite :



Dans le logiciel StarnavPilot, même si le terme pilotage automatique est maintenu pour une meilleure compréhension, il s'agit en fait d'un guidage par GPS. Un simple pilote automatique classique relié à l'interface de StarNavPilot transforme celui-ci en un système performant de guidage par GPS.

Différence entre pilotage automatique et guidage par GPS ou guidage par satellite :

Le pilotage automatique consiste simplement à maintenir au bateau une orientation constante entre l'axe du bateau et le Nord magnétique. Ce dispositif ne garantit pas que le bateau va se déplacer en ligne droite ni qu'il atteindra la position prévue. Un bateau se déplace rarement sur son axe. Même si son axe conserve une orientation constante par rapport au Nord magnétique, il subit des dérives. Ces dérives sont dues au courant, au vent, et à l'effet des corrections de barre qui ne sont  pas forcement les mêmes de part et d'autre du cap (surtout sur un voilier). Le bateau n'atteindra donc pas le point visé au départ et cette technique ne peut pas être utilisée pour maintenir automatiquement le bateau dans une zone de sécurité ou pour parer un danger.

Le guidage par GPS aussi appelé guidage par satellite puisque le système GPS utilise une constellation de satellites, est un dispositif destiné à guider le bateau du point de départ d'une route (ou d'un tronçon de route ) vers un point d'arrivée de la route (ou un point de changement de tronçon de route) baptisé point de route ou waypoint tout en maintenant le bateau précisément sur une ligne droite allant du point de départ au point d'arrivée. Ce système n'utilise pas le Nord magnétique comme donnée de base. Même si un compas est utilisé pour orienter le bateau, les informations de cap à suivre varient continuellement pour maintenir le bateau sur une ligne droite. On pourrait aussi bien utiliser un gyroscope sans aucune référence au Nord magnétique. Une route n'est donc pas forcement une droite entre 2 points mais peut être une suite de tronçons de route permettant par exemple de suivre un chenal avec un nombre indéterminé de points de route et de tronçons de route. Le passage d'un tronçon de route au suivant et le changement de cap nécessaire seront gérés automatiquement.

Les informations nécessaires au guidage par GPS sur un tronçon de route sont donc :
Les coordonnées géographiques du point de départ du tronçon de route.
Les coordonnées géographiques du point d'arrivée du tronçon de route.
L'écart maximum (XTE) autorisé sur ce tronçon de route.
Ainsi que certains paramètres permanents liés principalement au type de bateau qui sont: le facteur de correction de route et le taux de rotation maximum autorisés.

Le facteur de correction de route détermine la correction par rapport au cap nécessaire pour atteindre le point d'arrivée en fonction de l'écart par rapport à l'axe de la route et l'écart de route maximum autorisé pour le tronçon de route. Normalement ce paramètre reste constant. Une valeur de 10° par exemple fait que si le cap sur le fond entre le point de départ et le point d'arrivée du tronçon de route est de 30°, que l'écart de route maximum autorisé de part et d'autre de l'axe est de 0.2 miles (370 mètres), que le bateau se trouve à cet instant à 0.1 mile à droite de l'axe de la route, la consigne de barre sera donnée pour orienter le  bateau sur le cap 25° afin de se rapprocher de l'axe du tronçon de route. Cette valeur de rattrapage diminuera au fur et à mesure que le bateau rejoindra l'axe de la route ou augmentera si elle n'est pas suffisante pour ramener le bateau sur sa route. Une valeur maximale de correction est prévue. Celle-ci ne sera atteinte que pour des écarts de route anormaux et accidentels de l'ordre de 3 X l'écart de route maximal autorisé. Dans une telle configuration les alarmes d'écart de route de StarNavPilot se seront déclenchées depuis longtemps pour avertir l'équipage d'un problème exceptionnel de suivi de route nécessitant une intervention.

Le taux de rotation maximum autorisé (ROT) s'exprime et Degrés/Minute (°/min.) et détermine le nombre maximum de degrés de changement de cap que le système peut demander soit pour une correction de rattrapage (rarement atteint pour une correction) soit pour un changement de cap au moment du passage d'un tronçon de route à une autre. Ceci est important pour le suivi de route comprenant plusieurs tronçons de route avec des changements de cap importants. Si un tronçon de route orienté au 120° est suivi d'un autre tronçon de route orienté au 160°, le bateau doit tourner de 40° à droite au moment du changement de tronçon de route. Le rotation brutale de 40° d'une vedette rapide peut provoquer un chavirage. Sur un voilier il y a un risque de virement de bord non contrôlé. La gestion du taux de rotation maximum autorisé adoucit le virage de manière à ce qu'il ne présente aucun danger.

La valeur par défaut du ROT est fixé à 180°/minute (Le bateau mettra donc 1 minute pour faire un demi-tour) ce qui est une valeur assez faible et adaptée pour un petit bateau (plaisance) mais bien trop importante pour un navire de commerce (cargo) qui utilisera plutôt une valeur de l'ordre  de 12°/minute ou encore moins pour un très gros navire (porte containers ou pétrolier) . Pour ajuster cette valeur à votre bateau, chronométrez le temps que prend, à la vitesse de croisière courante, une manœuvre de demi-tour en barrant à la main de manière habituelle (au moteur sur un voilier) puis calculez le ROT (180/Tmin.). Utilisez une valeur un peu supérieure au résultat obtenu (+50%) car par prudence il est préférable que les manœuvres sous pilotage automatique soient un peu plus lentes qu'à la main.
Si dans une chaîne de pilotage automatique plusieurs gestions du ROT se succèdent (logiciel + pilote automatique) la valeur résultante du ROT sera toujours la plus lente. La gestion du ROT à plusieurs niveaux de la chaîne de pilotage ne pose aucun problème mais si vous constatez que vous avez un ROT trop lent et que sa configuration au niveau du logiciel reste sans effet, vérifiez si le pilote automatique ne possède pas lui-même un réglage de ROT. Réglez celui-ci à une valeur supérieure à la valeur désirée et procédez  à l'ajustage final dans StarNavPilot.

Un autre point particulier au guidage par GPS doit être parfaitement géré : il s'agit de l'approche finale du point de destination d'un tronçon de route avant de passer au tronçon de route suivant. Si on laissait le système chercher à atteindre précisément le point de destination jusqu'à sa position, le système tenterait de faire passer la verticale de l'antenne GPS du bateau exactement sur le point de destination au centimètre près (par rapport à la position fournie à cet instant par le GPS même si sa précision n'est que de quelques mètres). Ceci n'est bien sûr pas possible pour un bateau et provoquerait pendant l'approche finale des changements de cap importants allant en augmentation au fur et à mesure de l'approche. Pour palier à cet inconvénient le système va cesser de compenser le cap dès qu'il est à une distance inférieure à l'écart de route autorisé pour le tronçon de route. A partir de ce moment le cap est maintenu constant jusqu'à ce que le bateau ait dépassé le point de destination. Pendant une courte période on est donc repassé en pilotage automatique simple.

Ceci explique la raison pour laquelle dans StarNavPilot un tronçon de route n'est pas seulement caractérisé par un point de départ et un point d'arrivée mais aussi et toujours par un écart de route maximum autorisé. Un tronçon de route n'est donc pas une ligne mais une surface sur laquelle le bateau peut évoluer pour rejoindre le bord opposé au bord de départ le plus près possible de son milieu. La largeur de cette surface (2x l'écart de route maximum autorisé) est un paramètre capital pour la gestion du guidage par GPS puisqu'elle va servir à déterminer à la fois le taux de correction du cap, la gestion des changements de tronçon de route et les alarmes de suivi de route. Cet écart de route maximal sera choisi en fonction de type de navigation autorisé par la configuration du plan d'eau actuel : eau libre et navigation à la voile ou suivi précis d'un chenal tortueux entouré de dangers.

Pendant le suivi d'une route sous StarNavPilot l'écoute de la synthèse vocale est très utile car celle-ci annonce à l'avance l'approche d'un point de route et communique les informations de suivi du tronçon suivant de façon à permettre à l'équipage d'anticiper le changement de route et de se préparer à un éventuel réglage de voiles ou autre. Cette annonce permet aussi de vérifier si le changement de route ne contrarie pas les règles de barre et de route vis à vis d'autres bateaux présents sur la zone.

Configuration de StarNavPilot pour utiliser les fonctions de guidage par satellite :
Les fonctions avancées de pilotage automatique ne peuvent être utilisées que par l'intermédiaire de l'interface StarNavPilot. Dans l'onglet Données accédez à la configuration du moteur de positionnement. Dans le cadre Sortie NMEA cochez la case GPABP Pilote automatique et dans le cadre Dongle/interface cochez la case Sortie NMEA StarNavPilot

Informations communiquées au pilote automatique : StarNavPilot utilise la phrase NMEA standard GPAPB avec checksum de vérification. Parmi les données contenues dans cette phrase figure entre autre l'écart de route actuel XTE. Certains pilotes automatiques utilisent cette donnée pour modifier leur consigne de cap. Pour éviter toute interaction avec la gestion de route faite par le logiciel cette donnée sera toujours 0.0. Si seul le pilote automatique est raccordé à la sortie NMEA de l'interface StarNavPilot, il est préférable d'activer uniquement la phrase GPAPB dans les phrases transmises et de désactiver toutes les autres.

Dans tous les cas un système de pilotage automatique quel qu'il soit doit toujours resté sous la surveillance de l'équipage qui doit pouvoir instantanément le désactiver et reprendre un contrôle manuel de la barre.


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