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Elecronique à bord

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Elecronique à bord
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Tournesol


Introduction
Ca y est je me lance ! c'est la première fois que j'écris un article sur l'électronique à bord d'un bateau.  Il y a beaucoup de sites qui en parle et vous trouverez une quantité énorme de fils de discussion sur le sujet dans les forums nautiques

.Ma seule ambition est de vous livrer mes réflexions et mon retour d'expérience adossés sur une expérience professionnelle de plus de trente ans dans le domaine de l’électronique automobile. Je ne vous parlerai que de ce qui me semble essentiel au moment du choix de son équipement. Et si en fin de compte, je ne vous aurai apporté que quelques éléments de réflexion vous permettant de construire votre cahier des charges.  J'en serai enchanté et la rédaction de cet article n'aura pas été vaine.

Enfin, je consacrerai quelques lignes à des recettes pratiques pour vous aider à vous lancer vous même dans l'installation !

Choix du matériel

Il est nécessaire de se construire son propre cahier des charges en fonction de son programme de navigation, de ses habitudes. Un dernier paramètre interviendra, il s’agit de son implication personnelle dans la lecture et l’assimilation des notices des différents appareils. C’est un paramètre dont il faut tenir compte. Moi-même, je n’utilise pas toutes les ressources mises à ma disposition par le constructeur du matériel que j’utilise.

En conservant à l’esprit que l’on utilisera qu’un pourcentage faible de toutes les fonctionnalités, il ne faut pas s’esbaudir devant les listes interminables des prospectus publicitaires. En la matière, il faudra identifier pour chaque appareil les fonctions indispensables pour son usage personnel. Vous verrez, elles sont peu nombreuses. Et au final, vous constaterez, comme moi, que leur accès est souvent compliqué.
Ceci étant dit, je vous propose de construire le cahier des charges de l’électronique de bord pour un bateau à voiles d’une dizaine de mètres, utilisé essentiellement pour la croisière familiale en équipage réduit.
Que nous faut-il,  pour assurer le suivi quotidien de nos navigations ?

  • La distance parcourue : en général, elle est mesurée grâce à une petite roue à aubes qui tourne dans l’eau
  • La vitesse : c’est la distance parcourue par unité de temps. Elle utilise le même capteur que la mesure de la distance.
  • La profondeur : c’est la distance entre la position du capteur et le fond de l’eau
  • Le cap suivi. En la matière, je déconseille l’utilisation des compas électroniques qui sont sujet à des dérèglements inhérents à la technologie utilisée. J’ai tenté de justifier cette position dans le paragraphe consacré au pilote automatique
  • Un moyen d’appeler les secours : en croisière côtière, le téléphone portable pourrait suffire. Malgré tout, une VHF fixe est un gage de sécurité non négligeable d’autant, qu’en veillant le canal 16 on est alerté de la diffusion d’un bulletin météo et surtout d’un incident survenu à un autre navire auquel en fonction des circonstances on pourra porter assistance.
Une bonne carte papier, un compas de relèvement, un crayon, une gomme, une paire de jumelles et la documentation nautique à jour suffisent à compléter cette liste pour avoir la panoplie du navigateur.
Si on adhère à cette façon de naviguer, l’électronique de bord  se trouve réduite à peu de choses !!! Un loch et un sondeur que l’on trouve souvent réuni dans un même ensemble ! Mais je suppose qu’en commençant la lecture de cet article ce n’est pas cela que vous veniez chercher. Donc je continue l’enrichissement de la panoplie.

En effet aujourd’hui, le positionnement par satellites, surtout depuis mai 2000 date à laquelle les USA ont supprimé le brouillage (S/A) aléatoire des signaux issus des satellites pour contrecarrer le projet européen Galiléo, le diamètre du cercle d'erreur probable passant de 100m à 10m. Ajoutez à cela la disponibilité des cartes marines numérisées et vous avez les ingrédients pour proposer un équipement électronique supplémentaire le dérouleur de cartes. Sincèrement, j’estime qu’aujourd’hui cela devient incontournable quelques soit la taille du bateau de croisière.

On peut bien entendu compléter l’équipement électronique embarqué avec un système affichant les données sur le vent à savoir la direction et la vitesse que se soit pour le vent apparent ou le vent réel. Les fabricants appellent cela le combiné girouette/anémomètre. En dehors du fait que cela fait chic en haut du mât de voir les godets et la girouette tourner au gré du vent, finalement cela permet d’établir des références de vitesse par rapport à la force et la direction du vent. En termes savants, ce sont les polaires de vitesses, ensemble de vitesses établies théoriquement pour un bateau. Ainsi, on pourra évaluer aussi ses propres progrès en l’absence de compétiteurs à portée de tableau arrière. C'est bien le tableau arrière que l'on souhaite montrer à son voisin dans ce cas, n'est ce pas ? Complice
Dès lors voici la liste que je vous propose pour un bateau de 10 m utilisé en croisière côtière familiale :
  • Un combiné loch/sondeur pour la distance parcourue,  la profondeur et la vitesse
  • Un compas de route mécanique lisible de jour comme de nuit
  • Une radio VHF fixe pour appeler les secours
  • Un dérouleur de cartes avec un récepteur GPS incorporé
  • Un combiné Girouette anémomètre

 


Déclinons maintenant pour chaque appareil les spécifications à examiner.

 

Combiné loch/sondeur pour la distance parcourue,  la profondeur et la vitesse :

C’est l’appareil de base, tous se valent. Le choix est compliqué car l’offre est prolifique, mais vous choisirez en fonction de vos goûts, de la taille des caractères et de la faciliter d’utilisation. Un bon moyen est de télécharger sur la toile, les modes d’emplois pour avoir une idée de la complexité d’usge.
Il faut surveiller la consommation, on ne peut se baser que sur celle fournie par le constructeur. Bien entendu, en dehors des critères esthétiques et de prix, on a intérêt à choisir la consommation la plus faible. Dans les documentations elle est donnée en mA.
A titre d’exemple, si un loch/sondeur consomme 200mA lorsqu’il est alimenté en 12V, soit pour une utilisation pendant 24H => 0,200x24 = 4,8 AH. Soit 7% de la capacité totale d’une batterie de 70 AH !
 

Compas de route mécanique lisible de jour comme de nuit

Le choix est grand. Il dépend essentiellement de l’endroit où vous pouvez l’installer et du matériau dans lequel votre bateau est construit. Je n’ai pas de conseil à donner, si ce n’est là aussi de vérifier la consommation électrique de nuit.
Il est à noter que l’éclairage rouge n’oblige pas à fermer l’iris de l’œil et du coup la lecture du cap, puis le coup d’œil aux alentours ne fatigueront pas l’œil.


Radio VHF fixe pour appeler les secours

Il s’agit d’un équipement de sécurité. De plus, ces dernière années, de nouvelles fonctionnalités essentielles pour la sécurité ont vu le jour. Il s’agit principalement de l’ASN (Appel Sélectif Numérique) et l’AIS (Automatic Identification system).
Lorsque la VHF est connectée à un récepteur GPS, l’ASN permet à l’aide d’un bouton spécifique d’émettre un appel d’urgence qui contient un identifiant du navire MMSI (Maritime Mobile Service Identity) et sa position.
En l’état actuel de la réglementation, il faut passer le CRR (Certificat Restreint de Radiotéléphoniste). Le nouveau permis bateau 2011 intégrera quelques questions sur ce sujet pour que le détenteur puisse utiliser librement une VHF dans les eaux territoriales Françaises. C’est une bonne mesure si elle ne cache pas l’encouragement aux voileux pour passer le fameux permis !
Un récepteur AIS  est un système qui permet d’avoir une vue sur l’ensemble du trafic des bateaux se situant dans la zone de navigation et ainsi prévenir les risques de collision. Depuis juillet 2007, les navires de plus de 300 tonneaux et ceux transportant des passagers ont l’obligation d’être équipés d’un émetteur AIS. A contrario les bateaux de plaisance dits de Classe B n’ont pas l’obligation d’émettre, un récepteur seul peut donc être utilisé dans le respect total de la législation.
L’AIS permet des échanges automatisés de messages entre navires et la terre. Ainsi les navires et les systèmes de surveillance de trafic (CROSS en France) peuvent connaître l’identité grâce au MMSI, le statut, la position, le cap et la route des navires se situant dans la zone de navigation.
Ce système permet d’augmenter nettement la sécurité à bord, navigant dans des voies occupées qui peuvent ainsi voir sur un écran tous les bateaux les entourant et ont donc la possibilité d’éviter des collisions pouvant s’avérer fatales.
Vous avez compris qu’une installation fixe de la VHF, s’impose maintenant. La VHF portable devient un moyen de communiquer lorsqu’on a quitté le bord soit pour aller en annexe jusqu’à terre, soit parce que nous y avons été forcés par les circonstances et qu’alors nous sommes en situation précaire dans le radeau de survie.
Si on souhaite se simplifier l’installation à bord, il n’existe qu’une seule alternative : la Navicom RT650 réunit en un seul boitier VHF ASN et récepteur AIS. De plus, elle offre une télécommande à distance qui permet d’éviter l’installation d’un haut parleur dans le cockpit, mais son autonomie est médiocre.

 


Traceur de cartes avec un récepteur GPS incorporé et base de données cartographique

Tout d'abord, je vous dois une explication concernant le vocable "Traceur de cartes" .  Tout le monde appelle ça GPS ! Cela me gène, car l'acronyme GPS est aujourd'hui mis à toutes les sauces, il est donc nécessaire de préciser  de quoi on parle ! Alors, souhaitant préciser l'objet, il me semble que l'expression dérouleur de cartes décrit bien les fonctionnalités attendues d'un tel appareil ! Furieux En effet, dans le domaine de la cartographie embarquée, les prestations attendues par un plaisancier  me semblent simples : 

  1. C'est savoir où il est en termps réel
  2. Dispoer des informations utiles pour ajuster sa route jusqu'à sa destination

Pour compléter, il nous faut un moyen de localisation fiable et précis et une base données cartographique. Le dispositif de localisation utilisant la constellation de satellites Américaine reste le plus fiable et le plus précis aujourd'hui. Concernant lla base de données cartographique, il faut bien avouer que la qualité atteinte et les fonctionnalités offertes par les cartographes principaux, Navionics, C-Map, Maptech ou Garmin, se valent. Donc pas de moyen de descriminer une offre par rapport à une autre.

Les autres prestations proposées dans les traceurs de cartes, c'est à dire, programmation d'une route, affichage des marées, contrôle du pilote automatique, etc. ne sont pas essentielles, de mon point de vue, dans un usage d'un appareil complexe dont la maitrise n'est assurée que si on l'utilise quotidiennement.

Ceci étant dit, cela reste le gros morceau…Non seulement c’est l’équipement le plus cher, mais celui qui pose le plus de questions. Mon intention n’est pas de vous imposer mon choix mais de vous aider à choisir. Je ne veux pas vous décourager ou encourager l'indécision, mais, en la matière, il faut garder à l’esprit que votre choix sera obsolète assez rapidement vu la quantité de nouveaux produits alléchants que nous proposent chaque année les fabricants.Triste.

Abordons le sujet du récepteur satellitaire appelé GPS. A moins de possédr un bateau en aluminium, je vous recommande le choix d'un traceur avec récepteur intégré. Incontournable aujourd'hui, il doit être basé sur des circuits intégrés de type SIRF III. C'est le moyen de vous assurer une bonne sensiblité même à l'intérieur de la cabine. Une anedocte en passant, je suis allé cet hiver vérifier la position du méridien de Grenwich, celui qui régit le monde. Eh bien, en plaçant un récepteur GPS au dessus de la ligne tracée par ces sacrés Anglais comme étant le méridien de Grenwich avec une ligne en bronze et un rayon laser, on constate un décalage !!! Après une petite enquête auprès du personnel Anglais se trouvant sur les lieux, il s'avère que le vrai méridien de Grenwich est bien décalé d'une centaine de mètres !!!

vig_greenwich

Après le récepteur GPS, essayons d’identifier les paramètres du bon choix,  je vous en propose 4 :

  1. Taille de l'écran
  2. Lisibilité au soleil
  3. Interface homme machine
  4. Consommation

La taille la résolution de l’écran : à partir de 4 pouces de diagonale soit 10,16 cm pour un rapport 4/3, la lisibilité est correcte.  La zone de carte affichée permet une visualisation des environs et de la route suivie de manière suffisante. Vous avez bien lu ! Car au delà de la dimension de l'écran, il faut examiner sa résolution ! Ainsi un écran de 4" de diagonale avec une résolution de 320X240 points est tout à fait exploitable. Il faut donc vérifier que pour sa taille l'écran est bien défint. Si notre écran de 4" nous sert de base, comment juger si la résolution de l'écran sera suffisante ou pas ? En faisant le petit calcul suivant : un écran de 4" de diagonale dispose d'une longueur d'environ 78 mm qui divisée par 320 points donne une taille du point élémentaire de 0,25mm. Voilà un nombre magique, vous constaterez rapidement que lorsque cette dimension croit, la lisibilité est moins bonne. Ainsi la bonne résolution de l'écran varie avec sa diagonale si pour un écran de 4" une résolution de 320 points est correcte, pour un écran de 7" elle grimpe à 640 et à 800 pour un écran de 8" en format 16/9. Ne retenez qu'un nombre ce sont les 0,25 mm. Faites vos calculs à la maison et vous affinerez votre choix. Complice

Lisibilité au soleil : pour l'instant je ne connais pas d'appareil qui soit parfait dans ce domaine. Tous les fabricants proposent des écran TFT avec éclairage arrière par tube néon ou LED. C'est à dire que c'est la lumière produite derrière l'écran LCD qui le rend visible. Quelle erreur de principe ! Je m'explique : aucun dispositif d'éclairage ne pourra être aussi  lumineux que le soleil. On consomme donc beaucoup d'énergie pour vaincre cette luminosité, alors qu'il serait si simple d'utiliser le soleil comme source d'éclairage en installant un miroir semi-réfléchissant derrière l'afficheur LCD ! Pour ceux qui veulent en savoir plus voici un lien vers une page en langue anglaisequi explique correctement les deux solutions. Voici trois petits schémas explicatifs :
    vig_reflectif vig_transmissif vig_transflectif

     

    On peut constater sur le troisième schéma, que la lumière ambiante vient s'additionner à la lumière issue de la boîte à lumière. Ceci est une approximation, mais dans le rendu final, il n'y a pas de constestation possible, l'afficheur en mode transflectif est bien le plus lisible en ambiance très lumineuse et par conséquent sera utilisable en plein soleil ! Il y a encore un point à examiner concernant la lisibilité, il s'agit de l'angle de vision. Sans entrer dans les détails, un afficheur LCd fonctionne en lumière polarisée, les fabricants de LCD ajoute devant le LCD un filtre polarisant qui détermine un angle de lecture. Il y en a deux qui sont dits à 12h et 6h. Ils sont choisis en fonction de la position de l'oeil de l'observateur en haut ou en bas. C'est facle à vérifier. Placer vous très au dessus de l'écran comme le montre la position de l'oeil dans l'image ci-dessous, si l'écran est net il en vision à 12h, si vous le voyez plus net en plaçant votre visage en dessous comme le montre le schéma ci-dessous l'afficheur est en vision à 6h. En fonction de l'installation dans votre bateau vous choisirez un écran orienté à 6h s'il est plus haut que vos yeux et à 12h s'il est plus bas. Dans le cas d'une installation sur la console de barre, je préfère une vision à 12h donc par le dessus.

      vig_zone_nette
      La consommation : vous avez compris que j’étais très soucieux de ce point là. Là il suffit de lire la notice, pour trouver la consommation en Ampères. Il faudra s'assurer qu'il s'agit bien de la consommation maximale lorsque l'éclairage arrière est réglé au maximum de sa puissance. Le critère est simple plus le nombre est petit mieux c'est !
        shadok

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