| Les différents systèmes de navigation utilisés à la Marine. |
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La boussoleLa boussole indique le nord magnétique, mais nécessite plusieurs corrections pour indiquer le nord vrai (nord magnétique). Une boussole marine est appellée compas. Le compas est encore obligatoire sur tous les navires, car c'est un instrument qui continue à fonctionner, même sans source de courant. Avec les moyens de navigation modernes, c'est une obligation qui est un peu désuette.
La navigation par satelliteLes différents systèmes de navigation ont souvent une origine marine: le Loran et le Decca permettaient de donner la position d'un navire, quand celui-ci était situé à moins d'environ 1000km des côtes. Ces systèmes avec émetteurs situés à terre ont été remplacés par une constellation de satellites. Il en faut 24 en fonction pour avoir une couverture permanente de toute la surface de la terre, généralement on en garde quelques un en réserve.On vous explique sur cette page comment le récepteur GPS peut déterminer sa position
Le gyrocompasLes moyens de navigation modernes comme le gyrocompas, la plateforme inertielle et le GPS ont remplacé la boussole. La boussole et le gyrocompas indiquent la direction (le cap) d'un navire. Mais comment fonctionnent-ils? C'est assez simple pour la boussole, mais beaucoup plus complexe pour un gyrocompas.Indicateur de rotation gyroscopique (gyromètre)
A droite le principe d'un indicateur de rotation qui est basé sur le gyroscope (comme le gyrocompas). Le gyromètre est fixé au navire. Quand la toupie qui est montée sur un cardan est tournée horizontalement, elle bascule et l'indication peut se lire sur un cadran. Actuellement le gyromètre est placé au milieu du navire pour être moins influencé par les mouvements du navire et le signal est transmis électroniquement. Le détecteur de rotation gyroscopique est placé à plat (vue d'en haut sur le première photo). Quand le détecteur est tourné horizontalement (flèche rouge et verte) le gyroscope fait basculer l'ensemble. Le basculement de la toupie est capté par les bobines qu'on voit à droite sur la seconde image. Selon le sens du basculement, la bobine rouge (mobile) se déplace plus vers le haut ou vers le bas et se rapproche d'une des bobines fixes oranges. On utilise spécifiquement un gyroscope au lieu d'un système plus simple basé sur l'inertie d'une masse car il permet d'éliminer les différents mouvements du navire qui fausseraient la mesure. Le signal est envoyé à un démodulateur synchrone comme le signal d'un résolveur. Le signal sert à déterminer le ROT (Rate of Turn) du navire, une information très importante qui est envoyée aux autres navires à proximité. La vitesse de rotation est exprimée en degrés par minute. L'indicateur de rotation est obligatoire sur les navires commerciaux. National Marine Electronics AssociationTous les différents systèmes de navigation sont reliés ensemble et envoient des informations via un protocole standardisé (NMEA: National Marine Electronics Association). Il s'agit d'un protocole sériel simple (RS422), qui permet l'interconnection de tous les appareils, même les détecteurs les plus élémentaires.Il y a aussi un standard qui permet la transmission des sentences ("phrases") via le réseau internet local. Chaque phrase est envoyée via un paquet UDP. La longueur totale d'une phrase est de 82 caractères avec le CRLF, ben tiens, voici Hollerith qui refait une apparition furtive. L'AIS (automatic identification system) reçoit la position de tous les navires à proximité et envoie les informations au radar. L'AIS reçoit également sa position et sa vitesse via la plateforme inertielle du navire (INS: inertial navigation system) et la transmet par radio aux autres navires, simultanément avec la valeur ROT. Le GPS transmet sa position à la plateforme inertielle: cela permet de la recalibrer pendant la navigation. La plateforme inertielle peut continuer à fournir la position du navire sans signal du GPS, mais la précision diminue au fil du temps (la plateforme inertielle ne permet pas une mesure absolue). NMEA est en principe un protocole fermé, mais toutes les phrases possibles ont été décodées et se trouvent sur l'internet. Les navires utilisent de moins en moins le gyrocompas qui est un appareil mécanique complexe: il est remplacé par la plateforme inertielle qui fournit en plus du cap la vitesse et la position du navire. |
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