Pilote automatique à GPS

Bonjour,
Pourriez vous me dire si il existe des pilotes automatiques à GPS (au lieu de compas magnétique ou fluxgate).
Si ca existe quel sont les avantages et inconvéniens.
Sinon, un pilote automatique relié à un GPS est t'il plus performant relié au GPS qu'avec son compas.
Merci d'avance.
@+, Yann.

L'équipage
10 nov. 2010
10 nov. 2010
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Pilote et GPS
Bonjour,
Le gps donne une indication de position. Par dérivation de la position, il donne une vitesse et une route vraie (géographique) suivie. Avec des tables de déclinaison magnétique, il fournit aussi la route magnétique suivie, déterminée à partir de la route vraie. Le taux de rafraîchissement des informations est de l'ordre de la seconde. A noter que les informations de route n'existent que lorsque le bateau se déplace et que leur précision s'accroît avec la vitesse.

Le compas ou la vanne de flux donne le cap magnétique (l'angle entre l'axe du bateau et le nord magnétique)
Sur un voilier, la performance du pilote exige d'abord une référence stable et précise en orientation. Avec un gps, la précision en orientation est nulle à l'arrêt et s'améliore avec la vitesse. Mais comme le taux de rafraîchissement est de l'ordre de la seconde et que la précision de la position est de l'ordre de 10 mètres, l'imprécision en orientation est grande à basse vitesse. Pour améliorer les performances on ne peut qu' améliorer les informations de cap (taux de rafraîchissement, détection des variations angulaires) C'est pour cela qu'on a intégré des détecteurs de variations angulaires, amha abusivement appelé gyroscopes, dans les pilotes. Avec ces systèmes, le taux de rafraîchissement de l'information de cap donné par les vannes de flux passe de la seconde au 10ème de seconde. On aurait sûrement pu faire mieux avec une centrale à inertie, mais les coûts ne sont pas du même ordre de grandeur.
Cordialement.

10 nov. 2010
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Pilote et GPS
Merci pour ces grandes précisions.
Je me posais la question de la réalisation d'un pilote automatique fait maison.
J'en ai réalisé un il y a une quinzaine d'années (pour un bateau de 15 mètres 24 tonnes) qui était tout électronique.
Maintenant je voudrais en réaliser un pour mon bateau via un pocket pc.
Je dispose d'un motoréducteur, d'un compas magnétique qui était monté sur un pilote autohelm et au lieu de réaliser une électronique de gestion (qui est assez lourde)je voudrais faire la gestion par un soft en vb dans le pocket.
Pour l'instant et pour raison de facilité je compte faire une première approche à partir d'un pc portable en utilisant le port parallele.
Le soft sera dévellopé en visual basic 6 (ou visual studio 2008) et permettra de modifier pas mal de paramètres et faire une régulation de cap.
Je me posais donc la question de savoir si il était vraiment nécessaire d'utiliser le compas magnétique autohelm dont je dispose ou d'utiliser les données GPS du pocket. Dans mon idée, vu que j'utiliserais un pocket je voudrais limiter un maximum l'électronique extérieur.

@+, Yann.

PS: mais connaissances sont en mécanique, électrotechnique, électricité, électronique (analogique et numérique), informatique (vb6, visual studio, java, php...)

12 nov. 2010
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pilote maison
J'avais aussi envisagé de faire un pilote auto avec une électronique programmable. Je pensais plus à un microcontroleur tout en un type arduino, pas cher et programmable via une simple prise USB.

Le fait de partir sur une gestion soft est a mon sens bonne puisque la capacité de réglage sera plus fine, c'est d'ailleur ce que l'on trouve dans tous les pilotes modernes, par contre, pocket PC...je préfère de loin une gestion "bas niveau" avec arduino qui se programme très facilement.

J'ai laissé tomber le projet pour l'instant, car a mon sens pour avoir un pilote performant il faut :

un fluxgate nmea et interpreter les phases (facile)
un gyroscope(si on veut faire mieux que les pilotes "abordables du commerce)
un système de commande(pas compliqué non plus)

La difficulté à mon sens est de faire une programmation performante, qui sache exploiter proprement le compas, le gyro, compenser le près, gerer a peu près le mauvais temps. Le tout étant d'avoir une programmation fiable par tous les temps, et le seul moyen de le savoir, c'est de tester, et donc de passer encore du temps à faire des tests sur l'eau, reprogrammer...

J'avais commencé l'algorithme "brute" du code, et j'ai fini par laisser tomber par manque de temps.

C'est faisable, mais dans ton projet, tu te facilite pas les choses, va falloir que fasse une carte pour rendre exploitable le fluxgate dont tu dispose, faudra ensuite modifier le code pour passer du // du portable au série du pocket pc(accessible sans charcutage?)

Enfin ça m'interesse quand meme et je suivrais volontier le projet si jamais tu t'y colle.

13 nov. 2010
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Yann,
ta démarche est intéressante sur le plan intellectuel, la programmation est une activité passionnante, mais dévoreuse de temps : programmer ou naviguer,il te faudra choisir... je ne t'apprends sans doute rien! ;-)

10 nov. 2010
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RAY MARINE
Raymarine l'a fait le pilote porte la référence : S1000 livré avec une pompe hydraulique dons réservé aux barres hydrauliques .
Je m'y suis intéressé un temps mais vitesse MINI 3 nœuds pour aller droit (c'est ce que donne la doc). Il n'est qu'à voir les fluctuations de la ligne de foi sur un traceur aux vitesse très basses.
J'ai donc opté pour un système commandé par compas borgne.

Bonnes navs

10 nov. 2010
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Cap compas, cap way point... et courants!
En dehors des questions de stabilité de route évoquées, le point majeur est la prise en compte des courants.
Un pilote connecté à un GPS maintiendra un cap incorruptible sur le way point de destination.
Si le courant est parallèle à la route, positif ou contraire, tout va bien.
Là où les choses se corsent c'est lorsque le courant fait dévier le bateau de sa route.
Je reprends l'exemple archi classique déjà évoqué ici il y a quelques mois d'une traversée entre Cherbourg et l'île de Wight, environ 70 milles, soit 12/13 heures.
Sur cette traversée, le bateau est soumis à un courant transversal vers l'ouest pendant environ la moitié de la route et vers l'est pendant l'autre moitié.
Si le pilote est asservi au GPS, le bateau suivra une route fond rectiligne par correction de cap permanente qui se traduit par une route sinusoïdale sur l'eau, soit un allongement de la route d'environ 15 à 20 milles (selon coefficient), soit au minimum 3 heures de route en plus!
Pour une telle traversée, on doit au contraire suivre un cap compas constant, route fond sinusoïdale et route sur l'eau la plus courte. Celui qui suit cette règle sera au pub 3 heures avant l'autre, ce qui représente quelques pintes!

Donc pour résumer, on peut envisager la connexion du pilote au GPS à condition qu'elle soit neutralisable pour éviter la courbe du chien lorsque le courant s'en mêle. Evidemment mon commentaire perd une bonne partie de son intérêt dans le bassin du sud.

10 nov. 2010
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Cap compas, cap way point... et courants!
Je ne récupère que la trame du GPS, et dans celle ci le cap, donc normalement pas d'ennui avec les courants et la courbe du chien.
Il est claire qu'a faible vitesse le cap donné reste un peu aléatoire.
En faisant des essai avec le pocket, en marchant doucement il me donne le bon cap sans variation. Cela vient t'il du model de GPS? (GPS souris bluetouth de marque G.space)

11 nov. 2010
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En théorie ...
... si on met une antenne GPS à l'avant du bateau et une à l'arrière, on peut calculer l'orientation du bateau (le cap vrai)à partir des deux positions. Sur un cargo de 250 m de long, bien que la précision de position du GPS "standard" soit insuffisante, le différentiel des deux positions mesurées par le même GPS devrait l'être. Le système proposé dans le lien doit fonctionner selon ce principe.
Sur un voilier d'une dizaine de mètres, je ne sais pas si cela pourrait marcher.

13 nov. 2010
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Lire
distantes de 80 cm

11 nov. 2010
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Compas à GPS
Il existe pour les gros bateaux des compas GPS remplaçant les gyros :
www.simrad-yachting.com[...]s/HS52/
mais ils n'ont rien des GPS classiques.
par ailleurs, j'ai constaté que sur la plupart des pilotes, le mode GPS amène à des trajectoires zigzaguantes car le pilote réagit à l'écart de route détecté par le GPS. Il est plus stable d'asservir au cap et de corriger en fonction de l'écart de route lu au GPS.

13 nov. 2010
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Moins que ça
Les compas GPS fonctionnent avec trois antennes distances de cm...
www.furuno.fr[...]dex.php

13 nov. 2010
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Les systèmes trois antennes
sont plus encombrants, le deux antenne avec le gyromètre/capteur d'accélération est plus adapté à nos barques...
Bien sur, il faut encore savoir quoi faire avec les datas... Et surtout avoir un pilote permettant un lissage correct des infos fournies

pfffzzzz

PS pour JP: aucun souci pour la vitesse.
C'est le même moment qui est capté par les antenne et traité en ajoutant les infos du gyromètre et du capteur d'accélération. :alavotre:

12 nov. 2010
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Et pour répondre simplement
à la question d'origine,
bien sur que les compas satellitaires existent. Perso j'utilise un SC30 de Furuno :alavotre:

Le coté pratique, il suffit de lire le mode d'emploi.

pfffzzzz

13 nov. 2010
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la fiabilité de cap d'un gps
est liée à la vitesse et est instable aux petites vitesses

le système fluxgate est insensible à la vitesse et fonctionne même à l'arrêt, il est donc plus adapté à un voilier

cordialement

14 nov. 2010
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les voiliers
te semblent être à l'arrêt? ;-)

14 nov. 2010
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Raymarine
Bonjour à tous,

J'ai un GPS traceur C80 et un pilote ST6000 le tout relié en Seatalk (rien à faire, juste à brancher).

En standard j'utilise le pilote en mode auto c'est à dire suivre un cap donné par le compas électronique Fluxgate lui aussi sur le bus Seatalk.

Si sur le traceur je fixe un point de route je peux passer le pilote en mode track afin qu'il soit dirigé vers ce point par le GPS. Quand j'enclenche cette manœuvre le bateau fait deux ou trois oscillations lentes sur sa route et ensuite il est sur des rails. ça se vérifie si on a le tracé de route actif.

Enfin si on trace une route le pilote est capable de la suivre, il y a une alarme qui sonne avant chaque changement de cap et demande si on est d'accord.

Ce que j'ai observé c'est qu'avec l'antenne active classique de Raymarine la précision du pilotage est moins bonne qu'avec mon antenne active Radio-Océan que j'utilise en secours. Donc c'est la RO qui est devenu la principale et la Raymarine en secours (au prix où elle est c'est du luxe).

D'autre part j'ai ajouté un gyroscope espérant que ça allait améliorer le pilotage, ce n'est pas flagrant ...

Bon vent à tous.

14 nov. 2010
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Les essais
Hello,
Voici les essais réalisés:
Connection du compas magnétique autohelm sur le pc: alimentation du compas en 12v, j'obtiens une courbe de 0v à 12v en allant de 0° à 180° puis la courbe redescent de 12v à 0v. Pour connaitre le sens de la variation du cap on utilise une des courbe sachant que les valeurs exploitables ce situes entre 2v et 10v en prenant le 6v pour le cap que l'on va faire. La sortie du compas est branchée sur le circuit de résistance d'un oscillateur NE555 afin d'obtenir une fréquence variable des que la tension du compas varie. On entre sur le port parallele du pc (ex entrée D0 en 5v).
J'ai programmé un programme en visual basic6 pour lire et écrire sur le port parallele. Dans le prog un timer de 0.3 secondes compte les impulsions entrant sur le port parallele du pc.A 6v j'obtient un certains nombre d'impulsions (155) des que je tourne légerment le compas les impulsions descendent (92) dans l'autre sens elles augmentes (220). le système est trés précis, le reste c'est de la programmation pour traiter les données.
Les essais avec GPS: réalisé avec le pocket PC un programme en visual studio 2008 récupère la trame GPRMC ou ce trouve la vitesse et le cap fond. Un compteur compte le nombre de trame reçue en 5 seconde. Ce nombre varie entre 5 et 12, je ne sais pas pourquoi. Sinon le cap affiché reste stable au dessus de 3noeuds, en dessous je perd les infos de vitesse et de cap.
Il faud que je re-travail mon programme car si je prend mon GPS SP24 j'ai toujours le bon cap à 0.9 noeud. Il me reste plusieurs paramètres à modifier mais je ne sais pas à quoi servent certains.
Si j'arrive à avoir la précision du sp24 avec le GPS du pocket je part sur un système comme le s1000 de ray marine, GPS seul et pas de capteur d'angle de barre. En sortie j'utilise la sortie audio (stéréo) disponible sur tous les pockets pour commander le circuit de puissance qui par contre lui doit être protégé si on est en fin de course de barre.
Je vous remerci de vos renseignements et vous tient au courant sur l'avancé.
@+, Yann.

15 nov. 2010
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yann
c'est génial ce que tu écris, mais mes deux neurones fatigués ont du mal a suivre

18 nov. 2010
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Autres essais
Hello,
Suite de mes essais:
Au lieu d'utiliser la trame rmc il faut utiliser la trame vtg, beaucoup plus précise même à faible vitesse (cas du mlr sp24). Mon gps bleuetouth n'envoi pas la trame vtg, que si on a une option ???? et le fabriquant n'existe plus donc impossible de flasher le gps. En faite, en recherchant sur le web aucun gps bleuetouth (souris) n'envoi la trame vtg.
Donc il va falloir que j'utilise la trame rmc.
J'ai refait d'une autre façon mon programme en visual studio et j'arrive maintenant à avoir un cap avec une précision de 2° à 1.75 noeud.
Je repart à zéro sur un nouveau programme (dérivé du précédent mais avec les enregistrement de stats en moins) qui celui la sera le premier programme pour barrer un bateau grace à un pocket pc.
@+, Yann.

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