Cartes électroniques, GPS et systèmes de lecture
Navigation
Une douzaine de SD-cards bien remplies de cartes marines suffisent aujourd’hui pour un tour du monde.
Au temps des écrans noir et blanc et d'une cartographie assez basique, la navigation électronique laissait franchement à désirer, surtout lorsque la représentation de votre bateau à l'écran se mettait à naviguer sur la côte... La confiance n'était évidemment pas au rendez-vous !
Les choses ont bien changé et quelques ténors se partagent actuellement le marché de la plaisance : C-Map, Navionics (racheté par Garmin), Garmin et TimeZero (vectorielles sur base C-Map seulement pour Windows ou IOS).
Les algorithmes de compression ont permis de mettre sur une petite carte mémoire des tonnes d'informations intelligemment affichées sur un écran couleur agréable à lire. L'utilisation de la couleur permet comme sur les cartes papiers de visualiser plus rapidement les informations. La carte électronique est moins chargée en informations peu utiles. La souris ou le doigt sur un écran tactile permet de connaître les informations détaillées en cliquant sur les symboles de la carte. Au gré du zoom sur la carte, des informations plus précises apparaissent.
On trouve aussi des informations de marées avec horaires et graphiques. Les courants sont parfois disponibles pour certaines régions et dans certaines cartographie. La tendance actuelle est la 3D : l'affichage avec un effet en 3 dimensions, tant pour les fonds que pour la couverture terrestre. Maxsea-Nobeltec ont innové avec la génération TimeZero. Le résultat est spectaculaire, l'utilité ...
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Les données numériques des cartes sont stockées dans une carte mémoire souvent format SD ou en téléchargement pour les ordinateurs. Les cartes vectorielles sont légères et permettent un grand nombre de données ou de cartes par Gb de mémoire. On a aujourd’hui de plus en plus de cartes, d'images et d'infos sur un même support surtout en vectoriel, les cartes raster sont plus lourdes.
Citons par exemple de Navionics avec sa gamme Platinum+, disponible sur carte SD. Les zones couvertes par découpage sont énormes comme on peut en juger sur l'image ci-dessous. «Méditerranée + la Mer Noire + Canaries + Madère + Açores + vues aériennes + vues 3D» sont entièrement couvertes sur une seule carte mémoire : Navionics Platinum+ vendue au prix de +-250€ seulement.
Chez Navionics comme chez C-Map, il existe une cartographie augmentées de vues satellites, de vues 3D terrestres et sous-marines, de photos panoramiques qui poussent le prix vers le haut. Elles ne sont généralement disponibles que pour des zones très fréquentées (Europe - USA - Asie). Je ne suis pas certain que ce soit réellement utile et je me suis limité à de bonnes cartes 2D mais sans fioritures.
Time Zero pour iPad et iPhone.
Ces supports ne sont pas verrouillés par un code d'accès et sont utilisables avec la plupart des logiciels de navigation ou chartplotters modernes. A ce prix là, il ne faut plus hésiter, ni se damner avec des cartes pirates qui ne sont jamais à jour.
Avec des centaines de cartes disponibles sur une seule carte mémoire, le prix de la carte ne revient qu'à quelques centimes d'euro. Impossible de faire une copie de carte papier à ce prix là. La vraie carte papier devient un luxe surtout s’il faut maintenant «l’imprimer à l’unité» (POD). Souvenez vous d'une époque pas si lointaine où c'était le contraire.
Le prix des cartes électroniques pour chartplotter ou PC est à peu près équivalent à ce jour au prix des cartes pour logiciels sur tablettes. Celles-ci sont téléchargeables directement dans l’application. Pour moi, la meilleure est iSailor de chez Wärtsilä, anciennement Transas.
L’éditeur avait soulevé un tollé fin 2018 lorsqu’il est passé d’un système d’achat avec mise à jour gratuite à un système d’achat avec mises à jour payantes…
Mais cette excellente app (clarté, fluidité, performances, richesse) ne vous oblige pas à mettre vos cartes à jour si vous ne le souhaitez pas. Pour des zones que vous fréquentez souvent, la mise à jour est utile et abordable. Tout travail mérite salaire.
iNavx est à la traîne. Le passage de la carte Navionics à C-Map se fait dans la douleur et l’utilisation oblige actuellement à une connexion Internet…(09/21)
Maxsea - TimeZero iBoat est une app développée par Nobeltec régulièrement mise à jour. Elle tourne sur iPad et iPhone. L’affichage 3D est spectaculaire. On y trouve également un volet AIS et météo. La météo est gratuite (prévisions GFS ou WW3) mais payante pour un maillage plus fin. L’app est gratuite (360Mb tout de même). Les cartes sont en abonnement annuel payant autour de 38€ suivant un découpage similaire à C-Map. Logique, ce sont les mêmes…
ScanNav suit de près les évolutions de la cartographie électronique. Logiciel tournant sur PC (et tablette Android compagnon), il offre tous les atouts attendus d'un logiciel actuel. Ouvert à plusieurs standards de cartes : ENC officielles (S57), SNMAP (matricielles et vectorielles), Navionics/NOAA, Maptech et autres BSB. Il est aussi interfacé avec Google Earth, ce qui permet de visualiser les lieux utilement. Modules Courants-Météo-Routage-AIS en option. Prix est attractif.
Citons également Weather4D Routing & Navigation, une app IOS très fouillée en météo, polaires de vitesse - routage et navigation sur base des cartes de GeoGarage (10.000) pour lesquelles il faut payer un abonnement raisonnable.
Il faut toutefois se poser la question de la fiabilité à accorder à ce type de matériel en grande croisière. C'est certainement un système de navigation correct pour la croisière côtière et comme système de sécurité en hauturière. Probablement pas un système unique sur un bateau de grand voyage.
Voici quelques copies d'écran de iSailor (iPad et iPhone) qui outre la carto et la navigation, intègre les données AIS, marnages, courants et GRIB si elles sont disponibles.
C-MAP pour iPad et iPhone
Préparer sa navigation dans le métro…
Titre un peu racoleur pour épingler l’app de navigation C-MAP. Testé sur mon iPhone en 2021, elle s’exprime sans fluidité ni intuitivité ni finesse. Elle semble développée pour le pêcheur côtier américain lambda. Cette app est à ce stade de développement sans grand intérêt mais elle est gratuite.
Toutefois C-MAP permet de visualiser gratuitement mais en ligne toutes les cartes du monde, histoire de rêver un peu sur vos prochaines navigations. Donc même dans le métro, vous aurez accès aux cartes marines du monde entier et en détail.
Si vous souhaitez en charger une partie pour une utilisation hors ligne (en bateau par exemple …), il faudra débourser 30€/an après un essai gratuit de 14 jours. Ce qui n’est pas cher si l’app vous convient.
Rappelons que Navionics permet la même chose via son interface Web «Chart Viewer». J’utilise régulièrement cette dernière sur mon Mac.
Environs de l’île aux Moines sur le Chart Viewer du site web Navionics
Multiplexeur Shipmodul compatible Seatalk, NMEA 0183, NMEA 2000 + WiFi Miniplex
Interfaçage, multiplexage et toutes ces sortes de choses …
La transmission d'informations vers les smartphones et tablettes se faisant sans fil, les constructeurs commencent à prévoir des plotters avec une émission WiFi des données du bus NMEA. Mauvais point pour Raymarine qui restreint l’usage du WiFi de ses chartplotters aux app … Raymarine dont l’utilité est faible.
Pour éviter de changer tout son équipement, vous pouvez vous tourner vers un multiplexeur WiFi externe. Il pique toutes les infos transitant sur le bus NMEA (vitesse, cap, position, AIS, etc.) et les expédie aux appareils mobiles.
Voir notamment NavLink chez Digital Yacht, illustré ci-dessous qui est compatible avec une large sélection de logiciels de cartographie (notamment Maxsea, iSailor et iNavX). J’utilise personnellement le MINIPLEX 3Wi-N2K de Shipmodul qui est compact, mixe gaiement les entrées Seatalk, NMEA 0183 et 2000, se paramètre très facilement et cause poliment avec nos iPhone et iPad.
Il existe également un boitier NavLink qui intègre un récepteur AIS en plus du multiplexeur NMEA (voir ci-dessous). Il distribue les infos par WiFi vers les PC ou tablettes. Cela fonctionne bien avec iSailor ou iNavX.
Format de Cartographie
Comme vous le savez, on distingue deux types de carte :
- La cartographie scannée : véritable image des cartes papiers. Avantages : pas d'erreurs de transcription, aspect connu et agréable de la carte papier. Défauts : zoom avec changements de cartes, définition de l'image variable suivant le zoom et le nombre de cartes contenu dans la mémoire, parfois moins aisé à lire car trop d'informations sur la carte. Gros défaut, il faut d’abord mettre la carte papier à jour avant de la scanner pour avoir une carte raster digitale à jour…
- La cartographie vectorielle : résultat de la transcription des points d'une carte papier vers un format digital. Avantages : même définition et qualité d'image quelque soit le zoom de l'image, zoom sans changement de carte apparent, ajout d'informations complémentaires aisé par fenêtre pop-up, peu gourmand en mémoire de stockage. Défauts : erreurs de transcription possibles.
Toutefois les dés sont jetés, la cartographie vectorielle est LA solution arrêtée par les autorités maritimes (IMO) et est rendue obligatoire pour la marine professionnelle en conjonction avec des équipements de lecture certifiés, ce sont les équipements ECDIS (Electronic Charts Display Information System).
Aujourd’hui, il n’y a plus d’erreur de transcription possible, puisque ce sont les cartes vectorielles officielles (ENC S-xx) qui sont les «master charts». Les mises à jour se font sur ces cartes qui sont ensuite imprimées à la demande.
La plupart des chartplotters (et certains logiciels de navigation) autorisent la lecture des deux types de cartes. Les ouvrir en deux fenêtres contiguës permet de voir les détails présents sur l'une et pas sur l'autre.
Exemple n°1 comparé de cartographie scannée (dessus) et vectorielle (dessous).
Exemple n°2 comparé de cartographie scannée (dessus) et vectorielle (dessous).
Exemple n°3 multifenêtrage des formats sur un chartplotter Raymarine Axiom (dessous). Notez l’incrustation Google Earth en haut à droite.
Cartes gratuites
L’administration américaine met à disposition des intéressés l'ensemble des cartes marines des USA. Il s'agit de cartes vectorielles ENCS-57 dont la mise à jour est hebdomadaire si nécessaire.
Comme le site de la NOAA n'est pas un modèle de lisibilité, nous vous indiquons comment procéder pour télécharger les cartes :
1- Rendez-vous sur https://www.charts.noaa.gov/InteractiveCatalog/nrnc.shtml
2- Zoomez, choisissez la zone qui vous intéresse et double-cliquez dessus. Elle se télécharge. Easy !
Il existe également un «ENC viewer» qui affiche en détail toutes les cartes disponibles. Je vous invite à cliquer sur l’icône en haut à gauche :
Vous verrez la puissance de la vectorisation. Une grande variété
de calques est proposée qui vont ajouter des informations à l’affichage en cours.
Il faut un logiciel capable de lire les cartes ENC, par exemple MacENCx64 ou ScanNav. Ci-dessous l’entrée de Fort Lauderdale en Floride + la description d’une bouée avec MacENCx64. Poids de la carte d’approche et du port : 400 Kb seulement avec toutes les informations affichables en pop-up.
Vous devriez aussi trouver votre bonheur en consultant le site «Nautical Free». Ce français a accompli un remarquable travail de compilation des sites officiels dans le monde où télécharger des cartes et des ouvrages nautiques gratuitement. En effet, beaucoup de pays estiment que ces documents sont réalisés avec les impôts et qu’il n’est pas raisonnable de les faire payer une seconde fois. C’est un autre débat. Vous pourrez prendre connaissance de ces documents, éventuellement intégrer des cartes dans votre logiciel OpenCPN mais vous ne pourrez pas lire ces cartes dans votre chartplotter.
En conclusion : choisir sa cartographie est une chose importante, car elle va conditionner tout le matériel en amont. Mais il me semble qu'il vaut mieux choisir une marque de matériel à qui vous allez accorder votre confiance et prendre la cartographie choisie par ce constructeur. Heureusement, la plupart des marques permettent maintenant l’utilisation de plusieurs formats de carte sur un même appareil. La qualité des cartes entre les deux «grands» C-Map et Garmin/Navionics est très semblable. Ces intégrateurs de cartes achètent les données cartographiques auprès des Administrations Hydrographiques des pays.
L’avenir qui semble se dessiner est une unification mondiale des cartes en format vectoriel standardisé (actuellement ENC type S-57 et bientôt S-101), mises à jour régulièrement et uniquement sous ce format. Les mises à jour seront téléchargeables même à bord vu leur poids léger (transfert via satellite).
Je ne serais pas étonné que comme pour la météo maintenant mondialisée, un protocole de centralisation unique des données cartographiques soit mis en place mais il faudra sans doute encore pas mal de temps pour y arriver.
Petites navigations = petit chartplotter avec sondeur.
Systèmes de lecture de cartes pour la plaisance
Examinons la façon de visualiser les cartes. Il a plusieurs solutions :
- Le lecteur dédié à cette fonction, avec écran couleur de 7 à 10 pouces. Il accueille une ou deux mémoires de cartes enfichables, ce qui permet parfois plusieurs mois de navigation. Un jeu de touches simple et clair permet d'accéder aux différentes fonctions. De nombreuses marques rivalisent. La différence de qualité est surtout à examiner au niveau de l’écran (définition, couleurs, brillance, lecture au soleil, étanchéité). Il existe des modèles totalement étanches incorporant une antenne GPS, il ne faut plus que brancher le 12V. La plupart du temps ce modèle inclus aujourd’hui une fonction sondeur (sonde en plus). Correct pour les petites navigations.
- Le PC du bord qui accueille un des nombreux programmes de lecture du marché (ScanNav, TimeZero, Nobeltech, Maptech, …). Les cartes se téléchargent sur l’Internet (contre des sous…). Le prix d'un logiciel de lecture est moins élevé que celui d'un appareil dédié mais le PC est à l’intérieur et pas à la barre. Permet parfois la lecture des cartes ENC S-57 des professionnels.
- L'écran multifonctions : ces écrans de 10 à 20 pouces peuvent, outre la cartographie, afficher les données de périphériques raccordés comme GPS, anémo-girouette, antenne radar, sondeur enregistreur, caméra vidéo de surveillance, les données du récepteur AIS, le signal d'une alerte d'homme à la mer, pilote automatique, etc. via le bus NMEA.
- Les tablettes. C’est c'est la solution de lecture la moins chère avec les réserves exprimées ci-dessus.
L’écran multifonctions avec bus NMEA qui rassemble toutes les infos à la barre est le meilleur choix aujourd’hui. Il reste allumé en permanence durant la navigation et devant le barreur, pas de pièces en mouvement, consommation raisonnable.
J’aime moins la lecture de cartes sur le PC pour les raisons inverses et l'expérience nous a donné raison, nous sommes tombés deux fois en panne totale de PC… Cependant si vous voulez lire des cartes au format ENC S-57, il me semble que ce soit actuellement le seul système pour le faire en plaisance (les appareils ECDIS ne sont pas adaptés). Mais les choses vont certainement évoluer.
Etant un peu fada de technologie, j’ai installé un multiplexeur WiFi de chez ShipModul sur le bus NMEA qui se charge d’envoyer toutes les infos sur nos tablettes pour consultation dans le carré ou pour une préparation confortable des routes et escales à suivre.
Un bateau qui s'équipe pour le Grand Voyage peut faire le même choix, mais il n’est toutefois pas idiot d’emporter comme secours un petit lecteur indépendant de 7 pouces avec GPS interne (éventuellement en occasion). Celui-ci sera évidemment compatible avec le format de votre cartographie.
Easy Routing = Auto routing version Raymarine/C-map
Waterkaarten pour iPad/iPhone, Android devices et Windows. Eaux intérieures NL, BE, GE, UK.
Le Yara Birkeland : 80m - électrique et sans équipage.
Pilote automatique, chartplotter et équipiers
Certains skippers autorisent le suivi automatique (auto-tracking) d’une route encodée dans le chartplotter. Personnellement, je trouve cela dangereux. Il est plus responsable et prudent de jeter un rapide coup d'œil sur la carte à chaque changement de cap. C'est tellement vite fait et créer un waypoint est devenu simplissime avec les écrans tactiles.
Un des seuls cas où cette interface est utile, c’est la navigation dans le courant. Tout en maintenant une grande vigilance visuelle, le contrôle de la barre par le GPS sera plus précis que le vôtre. Je l'ai testé à plusieurs reprises dans des chenaux et sur les fleuves sud-américains.
Une autre fonction moderne que l’on retrouve sur les plotters et app. de navigation : l’auto-routing. Le logiciel de l’appareil (notamment Axiom de Raymarine) va vous proposer une route entre votre position et le point où vous désirez vous rendre. C’est exactement ce que fait votre GPS de voiture mais sur l’eau. La route tiendra compte des dangers maritimes pour vous proposer un itinéraire. A utiliser avec prudence car avec ce raisonnement, nous allons tous nous retrouver sur la même route avec un risque de collision accru !
Sur les eaux intérieures, j’utilise cependant l’auto-routing d’une app. développée aux Pays-Bas (Waterkaarten). Elle est d’une grande aide pour se retrouver dans le dédale de voies d’eau. Licence unique (IOS/Android/Windows) de 45€/an avec toutes les cartes à jour des Pays-Bas, Belgique, Allemagne et Royaume-uni. Il manque juste la France…
L’utilisation de l’auto-routing nécessite une relecture préalable de l’itinéraire en zoomant sur l’écran afin de s’assurer de la cohérence de la proposition, de l’évitement raisonnable des dangers, de la direction du vent et des courants ou des incidents de parcours sur un itinéraire fluvial.
La marge de progression des logiciels d’auto-routing est encore importante mais c’est dans l’air du temps. Leur corollaire est le bateau autonome. Le premier cargo électrique sans équipage est en phase de test avancé (fin 2021) : voir Yara Birkeland. Il y en a d’autres, faites une recherche sur Google. Bientôt vous ne devrez même plus être sur votre yacht pour qu’il profite des vacances sans vous !
Durant les quarts lorsque le bateau est sous pilote, outre la veille visuelle, le contrôle de la route du bateau est fait d'un simple coup d'oeil sur l'écran de la cartographie : on regarde si la trace de la route suivie est quasi sur la trace de la route à suivre. C'est à la portée de n'importe quel équipier lambda non bigleux, c'est purement visuel. Le capitaine peut aller se reposer un peu…
Pot au Noir, ciel de grain, la pluie ne va pas tarder. La foudre non plus …
Positionnement du futur : la centrale inertielle quantique. La précision dans les 3 dimensions.
La Navigation sans GPS
En février 2023, un article du Monde a retenu mon attention. Dans la partie Sciences et Mathématiques, le journal a publié un article conséquent sur les capteurs utilisant les principes de la mécanique quantique.
En pleine évolution, des systèmes de mesures existants ou nouveaux sont révolutionnés par l’utilisation de capteurs en diamant artificiel légèrement modifié. Une des applications est le positionnement dans les 3 dimensions (X Y Z) sur la Terre uniquement sur base d’une centrale inertielle quantique compacte utilisable en bateau ou avion. Ceci sans nécessité de calibrage et avec un positionnement de l’ordre du mètre.
Pour la mer, le Shom et l’ONERA collaborent en vue d’une cartographie gravimétrique des océans du monde. Un des objectifs sera la navigation de grande précision sans GPS. Intéressant pour ceux qui ont connu l’estime, la radio-gonio (TechniFrance), le DECCA et le LORAN et enfin le GPS.
La navigation de plaisance en sera-t-elle un jour équipée ?
Lien CNRS
Lien Le Monde (complet mais vous devrez probablement payer pour lire l’article)
Lien ONERA
Lien La Tribune
Gardez quelques cartes papier à bord !
Gardons un peu de bon sens marin malgré toute cette technologie, même si l'on navigue avec une cartographie électronique complète et élaborée, il faut encore avoir un minimum de cartes papier à bord pour voyager loin. Certains pays comme la France ont modifié leur législation pour autoriser les cartes électroniques seules sur les bateaux de plaisance, mais elles doivent être à jour.
Nous ne sommes pas à l'abri, surtout en grande navigation, de coups durs et de phénomènes dangereux.
Imaginez-vous en train d'atterrir de nuit aux Roques, venant de Tortuga. Un orage tropical se déchaîne (il y en a tous les jours), les éclairs zèbrent le ciel et, pas de chance, la foudre touche le mât de votre petit navire ou même l'eau à faible distance. Il y a peu de chance que l'électronique du bord s'en relève. Au mieux, le GPS portable emballé dans du papier alu et planqué au fond d'un équipet, sera toujours vivant et vous chérirez les quelques cartes papier (et le stock de piles) que vous avez embarquées. Je vous suggère de lire l'expérience d'un de mes amis à Panama en 2009, une région des plus kérauniques au monde.
Mon autre ami Yves adore la gîte de son bateau au près, mais cette fois la mer est assez formée. Le bateau est inutilement trop toilé et passe durement la vague. En retombant derrière une lame plus abrupte, un portillon d'équipet mal étudié se libère et fonce en vol plané direct … vers l'écran du PC ouvert sur la table à cartes. Bilan : un écran cassé, un PC non utilisable, donc plus de Maxsea, donc plus de cartes … Ça fait cher le bord de près.
J'imagine qu'il doit bien exister dans votre entourage des "dégâts des eaux de mer". L'électronique et l'eau ne font pas bon ménage. Je ne jetterai pas la pierre à celui qui a mal fermé un hublot quand le temps se gâte.
Voilà quelques bonnes raisons de garder à bord un stock minimum de cartes et pourquoi pas de se remettre à la navigation astro qui est devenue facile grâce aux app des smartphones. Et si la foudre décompose la mémoire de toutes les RAM du bord. Il reste encore les tables américaines, mais là un exercice régulier est requis…
Allez voir le chapitre des liens utiles, vous trouverez de bonnes adresses pour comprendre et pratiquer la navigation astro facile.
Voilà de belles heures studieuses en perspective, dans les expos, les catalogues, sur le net, dans les livres…
Pour conclure ce second article sur les cartes et si vous êtes vraiment intéressé par le sujet cartes papier/digitales, je vous invite à lire le rapport d’août 2020 de l’IHO (International Hydrographic Organisation) qui a réuni les pays membres pour élaborer «l’Avenir de la carte papier», intimement lié à l’essor de la carte vectorielle (65 pages en PDF traduites en français par Google).
Passionnant tout ceci, n’est-il pas ?
Dernière mise à jour de l’article : juillet 2023
Dernières MàJ du site : Avril 2024