Traceurs, GPS et introduction au radar

Prérequis

Avant cette leçon, vous devez :

• Savoir placer une position sur une carte papier par latitude et longitude, puis par relèvement et distance.
• Comprendre le cap, le relèvement, le vrai et le magnétique, la déclinaison et la déviation, et être capable de calculer un cap à suivre en tenant compte du courant de marée.
• Savoir estimer une position par estime (EST) et position estimée (PE), et déterminer une position par relèvements visuels, alignements et sondes.
• Comprendre les symboles des cartes et le système géodésique, et connaître le sens des nœuds, des milles nautiques et des encablures.
• Avoir suivi les leçons Day Skipper sur les cartes, la préparation de traversée et les règles de barre. Vous aurez besoin des règles de route lorsque le radar montrera un autre navire.

Le programme théorique RYA Day Skipper comprend l'utilisation des aides électroniques à la navigation, et le cours pratique attend de vous que vous utilisiez le GPS et un traceur dans votre navigation quotidienne. Le manuel RYA Electronic Navigation et le manuel Introduction to Radar (G34) détaillent ces deux sujets, et cette leçon couvre le même terrain au niveau Day Skipper. La maîtrise complète du radar s'enseigne dans le cours RYA Radar séparé.

Objectifs d'apprentissage

À la fin de cette leçon, vous serez capable de :

• Expliquer simplement le fonctionnement du GPS, ce qu'il fournit et sa précision.
• Régler correctement un GPS ou un traceur, y compris le système géodésique, les unités et le format de position.
• Créer, utiliser et gérer des points de cheminement et des routes, et lire l'écran des données de navigation.
• Définir et utiliser l'écart latéral (XTE), la route fond (COG), la vitesse fond (SOG), le relèvement du point de cheminement (BTW), la distance au point de cheminement (DTW), la VMG et l'heure d'arrivée estimée (ETA).
• Reconnaître les limites et les modes de défaillance du GPS et des traceurs, et les recouper.
• Décrire le fonctionnement du radar et ce que font ses principales commandes : portée, gain, accord, clutter de mer, clutter de pluie, luminosité.
• Utiliser la ligne de relèvement électronique (EBL), le repère de distance variable (VRM) et les cercles de distance fixes pour mesurer distance et relèvement.
• Interpréter une image radar, y compris les ombres radar, les faux échos et les cibles manquées.
• Comprendre les affichages cap en haut, nord en haut et route en haut, ainsi que le mouvement relatif ou vrai.
• Comprendre ce qu'est l'AIS, ce qu'il montre et ce qu'il ne montre pas.
• Énoncer les limites des aides électroniques et la nécessité de maintenir une veille visuelle appropriée (RIPAM règles 5 et 7).

Électronique : un serviteur, pas un maître

La navigation électronique a changé notre façon de naviguer. Un traceur moderne affiche votre position sur une carte à quelques mètres près, se met à jour chaque seconde, et peut vous avertir de hauts-fonds, de dérive hors route et de navires qui approchent. C'est un outil formidable, et très dangereux lorsqu'on lui fait aveuglément confiance. Chaque année, plusieurs voiliers dans les eaux britanniques s'échouent en suivant avec assurance un traceur qui affichait un rocher sans que personne ne le regarde, parce que la carte était trop dézoomée pour le montrer, ou parce que la carte du traceur était périmée.

Le conseil de la RYA est simple. Utilisez l'électronique comme une source d'information parmi d'autres. Recoupez régulièrement votre position avec quelque chose d'indépendant : un relèvement visuel, un alignement, une courbe de sonde, une distance radar. Gardez une carte papier ou un second appareil à disposition, et tenez un journal de bord écrit afin de pouvoir continuer à naviguer si l'électronique tombe en panne.

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Fonctionnement du GPS

Le Global Positioning System (GPS) est exploité par les États-Unis. Une constellation d'au moins 24 satellites orbite à environ 20 000 km d'altitude. Chaque satellite émet en permanence sa position et un signal horaire extrêmement précis issu d'horloges atomiques embarquées. Un récepteur mesure le temps de propagation du signal de chaque satellite visible, convertit ces temps en distances, et trouve le point où ces distances se croisent.

• Avec les signaux de trois satellites, un récepteur peut en principe déterminer une position en deux dimensions, si sa propre horloge était parfaite.
• Les récepteurs ont des horloges bon marché, il leur faut donc un quatrième satellite pour résoudre à la fois la position et l'erreur d'horloge. En pratique, un récepteur suit huit satellites ou plus.
• Plus il y a de satellites bien répartis géométriquement, meilleur est le point. Une mesure appelée HDOP (dilution horizontale de précision) indique la qualité de cette géométrie : une valeur faible, comme 1 à 2, est excellente ; au-dessus de 5, elle est médiocre.

D'autres systèmes existent : GLONASS (Russie), Galileo (Union européenne) et BeiDou (Chine). La plupart des traceurs et récepteurs portables modernes en utilisent plusieurs, ce qui améliore la disponibilité. Cette leçon utilise le terme GPS pour les désigner tous.

Précision

Un récepteur GPS marin moderne a généralement une précision horizontale de 3 à 10 mètres, dans 95 % des cas. Avec une correction par satellite (EGNOS en Europe, WAAS en Amérique du Nord), la précision est souvent meilleure que 3 mètres. C'est bien plus précis que la plupart des cartes papier, dont la position n'est aussi bonne que le levé qui les a produites, et dont certains anciens levés peuvent être décalés de plusieurs dizaines ou centaines de mètres.

Un point GPS n'est pas exact. Dans l'entrée étroite d'un port, 10 mètres peuvent faire la différence entre le chenal et le rocher. Tenez-en compte.

Ce que vous fournit le GPS

Le GPS fournit :

• La position : latitude et longitude, ainsi que l'heure.
• COG : route fond, la direction dans laquelle vous vous déplacez réellement sur le fond, en degrés.
• SOG : vitesse fond, en nœuds.
• L'heure : UTC à la fraction de seconde près.

Il ne fournit pas votre cap (la direction dans laquelle pointe l'étrave), ni votre vitesse surface, à moins que des capteurs pour ces grandeurs ne soient raccordés. Si vous êtes dérivé latéralement dans un courant de marée, la route fond et le cap seront différents ; si le bateau est immobile, la route fond n'a plus de sens et saute d'une valeur à l'autre.

Système géodésique

Un système géodésique est le modèle mathématique de la Terre par rapport auquel latitude et longitude sont mesurées. Le GPS travaille en WGS 84 (World Geodetic System 1984). Les cartes issues d'anciens levés ont été tracées dans d'autres systèmes, comme l'OSGB 36 en Grande-Bretagne ou l'ED 50 en Europe. La même latitude et la même longitude diffèrent selon le système : les écarts peuvent atteindre 100 mètres ou plus.

Les cartes modernes de l'Amirauté sont en WGS 84, et la carte l'indique dans une note près du titre. Lorsqu'une carte repose sur un autre système, une note indique de combien décaler une position GPS (en minutes de latitude et de longitude, par exemple « décaler les positions de 0,05 minute vers le nord et 0,03 minute vers l'est ») avant de la reporter.

• Réglez votre GPS et votre traceur sur WGS 84, en accord avec la carte utilisée.
• Lisez la note sur le système géodésique de chaque carte papier avant de reporter une position GPS.
• Sur les cartes électroniques, le logiciel gère le système géodésique, mais seulement si le réglage du traceur est correct.

Une erreur de système géodésique non remarquée est exactement le type d'erreur qui a jeté des voiliers sur les rochers. C'est une très bonne raison de comparer votre position GPS reportée à une vérification visuelle.

Régler un traceur

Réglez votre traceur avant de prendre la mer, et non au moment où vous en avez besoin. Les réglages clés :

• Système géodésique : WGS 84 (vérifiez la note de la carte).
• Format de position : degrés et minutes décimales (par exemple 50°48,12 N). Cela correspond à l'échelle de la carte papier, où une minute de latitude vaut un mille nautique, et c'est le format qu'utilisent la SNSM et les CROSS sur la VHF.
• Unités : milles nautiques, nœuds, mètres pour la sonde, degrés. Ne confondez pas pieds et brasses.
• Référence Nord : vrai ou magnétique. La plupart des traceurs peuvent afficher les routes et relèvements dans l'un ou l'autre. Choisissez-en un et tenez-vous-y. Une convention courante consiste à travailler en vrai sur la carte et à ne convertir en magnétique que pour la barre.
• Source du cap : le traceur peut utiliser la route fond (issue du GPS), un compas à fluxgate ou le pilote automatique. À faible vitesse, la route fond n'est pas fiable.
• Heure : UTC ou locale, clairement réglée.
• Alarmes : sonde, eau peu profonde, arrivée, dérapage à l'ancre, écart de route et batterie faible. Fixez des seuils raisonnables.
• Orientation de la carte : nord en haut, cap en haut ou route en haut.
• Isobathe de sécurité et sonde de sécurité : réglées sur votre tirant d'eau plus une marge, afin que le traceur grise les eaux peu profondes. Dans les zones grisées, prenez l'image avec prudence.

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Cartes raster et cartes vectorielles

Les cartes électroniques existent sous deux formes.

• Les cartes raster sont des images numérisées de la carte papier (Admiralty Raster Chart Service, ARCS). Elles ressemblent exactement à la carte papier et contiennent les mêmes informations, mais vous ne pouvez pas interroger les objets ni activer ou désactiver des couches, et elles peuvent devenir difficiles à lire lorsqu'on zoome.
• Les cartes vectorielles (ENC, ou systèmes privés comme C-MAP et Navionics) sont des bases de données d'objets : sondes, feux, bouées, rochers. Vous pouvez toucher un objet pour voir ses données, désactiver des couches, et déclencher des alarmes lorsque votre route coupe un danger. Mais l'affichage dépend des réglages de la carte : à certaines échelles, les petits objets (un rocher isolé, une épave, un câble) sont supprimés pour éviter l'encombrement, et peuvent être masqués.

Un traceur vectoriel vous laissera volontiers dézoomer jusqu'à faire disparaître un rocher dangereux. Zoomez toujours à l'échelle de votre position lorsque vous êtes près de la côte, et recoupez avec les cartes papier et le portulan. Tenez vos cartes à jour : une carte périmée peut afficher une bouée qui a été déplacée ou retirée.

Les ENC officielles (cartes électroniques de navigation) et les cartes vectorielles de l'Amirauté sont corrigées chaque semaine. Les cartes privées meilleur marché ont des corrections limitées et peuvent contenir leurs propres erreurs. Assurez-vous que le traceur contient la bonne version pour la zone, et n'oubliez pas qu'aucun système de cartes électroniques ne remplace légalement les cartes papier officielles sur un navire soumis à SOLAS ; les voiliers doivent néanmoins emporter des cartes papier en secours.

Points de cheminement et routes

Un point de cheminement (waypoint) est une position nommée enregistrée dans le GPS, généralement saisie en latitude et longitude ou placée sur l'écran de carte. Une route est une liste de points de cheminement dans l'ordre, avec des tronçons entre eux. Le traceur vous guide de chaque point vers le suivant et donne le relèvement et la distance.

Bonnes pratiques pour les points de cheminement

• Placez les points de cheminement dans des eaux sûres, et de façon que la ligne droite qui les relie dégage tous les dangers avec une marge confortable. Vérifiez chaque tronçon de la route à l'écran et, de préférence, sur papier.
• Ne placez pas un point de cheminement sur une bouée ou une balise. Dans les eaux encombrées, vous pourriez entrer en collision avec elle, ou avec d'autres navires se dirigeant vers le même point. Placez-le à une encablure environ du côté sûr de la marque.
• Nommez les points de cheminement clairement, avec une convention que vous comprenez (par exemple « Needles ch » pour l'entrée du chenal des Needles).
• Notez la latitude et la longitude de chaque point de cheminement dans le journal, et vérifiez la position sur la carte, pour détecter les erreurs de saisie. Les points saisis en chiffres peuvent être faux d'un degré ou d'une minute sans aucune indication.
• Vérifiez le relèvement et la distance que donne le traceur par rapport aux valeurs de votre carte pour le tronçon.
• Portez une attention particulière au rayon d'arrivée et au réglage d'avance automatique, qui passe au tronçon suivant lorsque vous êtes à une distance donnée. Désactivez-le si vous ne voulez pas que le traceur enchaîne seul les points dans une section dangereuse.
• Établissez une route planifiée et enregistrez-la, mais ne la suivez pas comme si c'était un rail. Revérifiez-la par rapport à la marée et au vent réels.

Une route affichée sur un traceur n'est qu'une ligne entre deux points. Il ne connaît pas la marée, le vent, ni le rocher situé à 50 m sur le côté. Continuez à vérifier.

Préparation de traversée avec le traceur

Le traceur est un excellent outil de préparation : vous pouvez créer la route, lire les distances, calculer la durée totale de la traversée à votre vitesse de croisière, et ajouter l'ETA à chaque point de cheminement. Mais les principes de préparation, exposés dans la leçon sur la préparation de traversée, s'appliquent toujours : hauteurs et courants de marée, météo, un port de refuge et un plan de repli pour chaque tronçon. Imprimez ou notez les principaux éléments dans un plan papier.

L'écran de navigation

Les données affichées lorsque vous naviguez vers un point de cheminement sont les mêmes sur presque tous les GPS ou traceurs. Apprenez la signification de chacune.

Écart latéral (XTE)

La route d'un point de cheminement au suivant est une ligne droite, la trace. L'écart latéral est la distance perpendiculaire entre votre position et cette ligne, indiquée en milles nautiques (ou en encablures) avec une direction (à gauche ou à droite de la trace, bâbord ou tribord). Si le XTE est de 0,2 nm à tribord, vous êtes à deux encablures à droite de la ligne planifiée.

Le XTE mesure la distance à laquelle vous êtes de la ligne planifiée, et non la qualité de votre conduite. C'est le chiffre clé pour rester sur une ligne sûre le long des dangers. Si votre trace prévue passe à un demi-mille d'un cap, une alarme de XTE à 0,2 nm vous donne une marge.

Observez ce que fait le XTE pendant que vous gouvernez. L'erreur classique consiste à courir après le relèvement du point de cheminement : gouverner directement vers le point depuis là où vous êtes, après avoir été emporté latéralement par un courant. Vous suivez alors une courbe, et vous approchez du point le long de la direction du courant plutôt que le long de la trace planifiée. Revenez plutôt sur la ligne en utilisant l'indication de XTE et un cap à suivre qui tient compte de la marée.

COG par rapport au cap

Dans les eaux soumises à la marée, votre route fond diffère de votre cap, l'angle entre les deux étant l'effet de la dérive et du courant. C'est utile. Lorsque vous gouvernez un cap compas à travers un courant de marée, la route fond GPS vous montre la trace réelle que vous effectuez. Si vous suivez la trace prévue, la route fond est égale au relèvement du tronçon planifié. Si la route fond est, disons, de 10 degrés à droite de la trace planifiée, vous voyez que vous êtes porté vers la droite, et vous pouvez corriger.

Une routine utile : toutes les demi-heures, reportez la position GPS et comparez la trace réelle à la trace planifiée. Comparez le courant de marée estimé, sa direction et sa vitesse, avec ce qu'indique le GPS. L'écart entre votre position estimée (fondée sur le loch et le compas) et le point GPS correspond exactement à l'effet du courant de marée et de la dérive.

Mettre le XTE au service de la navigation : un exemple

Vous naviguez du point de cheminement A au point de cheminement B, à 12 nm, sur une trace de 090 degrés vrai. Au bout d'une heure, le traceur indique : BTW 084, DTW 6,3 nm, XTE 0,4 nm à bâbord (à gauche), COG 088, SOG 5,8. Le courant vous porte au nord de la trace.

Vous savez qu'il faut gouverner à droite de la ligne de trace pour ramener le XTE à zéro. Modifiez votre cap d'environ 10 degrés vers le sud par rapport au cap prévu, surveillez la diminution du XTE, et ramenez le cap sur le relèvement de la trace lorsque le XTE atteint zéro. Une fois le courant de marée connu, vous pouvez calculer le nouveau cap pour tenir la ligne.

Ne gouvernez pas un cap égal au BTW depuis votre position actuelle lorsque le courant de marée est fort. Avec un XTE de 0,4 nm et 6,3 nm restant à parcourir, le BTW de 084 n'est qu'une correction à court terme ; il faut aussi compenser le courant qui continue.

Limites et modes de défaillance du GPS

Le GPS est fiable, mais il peut se tromper ou être perdu. Connaissez ses modes de défaillance.

• Perte du signal. Satellites masqués par des falaises élevées, des digues ou de grands bâtiments, ou lors d'un orage électrique. La position du traceur se fige ou dérive ; l'écran peut afficher « pas de point ». Sachez à quoi ressemble une perte sur votre appareil.
• Brouillage et usurpation. Les brouilleurs radio peuvent bloquer le signal GPS, et dans certaines régions du monde, y compris dans certaines parties de la Méditerranée orientale et de la Baltique, le GPS a été délibérément brouillé ou usurpé avec de fausses positions. Si le traceur affiche une position qui ne correspond pas à ce que vous voyez, faites confiance à vos yeux.
• Erreurs de système géodésique, comme décrit plus haut.
• Erreurs de trajets multiples (multipath). Des signaux réfléchis par des bâtiments ou des structures proches de l'antenne donnent une fausse position.
• Problèmes d'antenne. Un câble ou un connecteur défectueux, de l'eau dans un connecteur, ou un masquage par du métal à proximité.
• Panne d'alimentation. Batterie à plat, fusible grillé ou connexion desserrée. Les traceurs prennent leur alimentation sur la même source que les instruments, si bien qu'une seule panne peut couper plusieurs systèmes à la fois.
• Erreurs de manipulation. Mauvais système géodésique, mauvais point de cheminement (un chiffre inversé), mauvaise unité, attente à la barre dans l'obscurité, dézoom à la mauvaise échelle, utilisation d'une carte usée, ou mauvaise lecture de l'écran en plein soleil.
• Limites de la carte. La carte peut avoir été mal levée. La précision du GPS dépasse celle de nombreuses cartes, si bien que le bateau peut être affiché sur un rocher qui se trouve en réalité à 50 m, ou l'inverse.
• Problèmes d'affichage. Écrans délavés en pleine lumière, buée à l'intérieur, ou panne lorsqu'ils sont éclaboussés.

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Parades

• Recoupez le traceur avec des informations indépendantes toutes les 15 à 30 minutes, plus souvent en pilotage : un relèvement compas d'un objet porté sur la carte, un alignement, une distance radar, une sonde qui correspond à la carte.
• Tenez un journal écrit avec la position GPS, l'heure, la lecture du loch et le cap compas, afin de pouvoir revenir à l'estime et à la position estimée si l'électronique tombe en panne.
• Emportez des cartes papier et les moyens de les utiliser, ainsi qu'un GPS portable ou un compas de relèvement à main en secours. Gardez des piles de rechange pour le GPS portable.
• Gardez les alarmes du traceur activées, et sachez les faire taire sans les désactiver.
• Ne regardez pas l'écran lorsque vous devriez regarder dehors. La cause la plus fréquente de collisions par temps clair est un équipier qui fixe un écran.
• Entraînez-vous : masquez l'écran et naviguez sur un tronçon en utilisant seulement le papier et le compas.

Homme à la mer et autres fonctions

La plupart des traceurs ont un bouton MOB qui enregistre immédiatement votre position et affiche le relèvement et la distance jusqu'à ce point. Appuyez-le dès qu'une personne tombe à l'eau ; la position qu'il enregistre est la meilleure référence pour la recherche. Vérifiez cette fonction avant de prendre la mer, car les réglages diffèrent selon les appareils. Parmi les autres fonctions utiles :

• Alarme de mouillage : sonne si le bateau sort d'un rayon donné autour de la position d'ancrage. Réglez le rayon en tenant compte du cercle d'évitage et de la dérive du GPS.
• Enregistrement de trace : mémorise votre trace passée, pratique pour revenir sur vos pas en entrant dans un port par brouillard.
• Données de marée et superpositions de courant : certains systèmes superposent des flèches de marée issues de prédictions. Considérez-les à titre indicatif.
• Superposition AIS : affiche les cibles sur la carte.
• Alarmes de sonde : provenant d'un sondeur raccordé.

Introduction au radar

Le radar (RAdio Detection And Ranging, détection et télémétrie par ondes radio) était autrefois l'équipement des navires de commerce et des grands yachts à moteur. Les antennes et écrans compacts sont aujourd'hui courants sur les voiliers de croisière. Le Day Skipper n'a pas besoin d'être un utilisateur radar qualifié, mais il doit comprendre comment fonctionne le radar, ce qu'il montre, et où il est faible. Le cours RYA Radar et le manuel RYA Introduction to Radar (G34) traitent le sujet en détail.

Fonctionnement du radar

Une antenne montée sur le mât émet des impulsions d'énergie hyperfréquence dans un faisceau étroit, qui tourne à 360 degrés environ 20 à 30 fois par minute. Chaque impulsion se propage, frappe les objets, et une petite fraction de son énergie revient en écho. L'appareil mesure le temps entre l'impulsion et le retour. Les ondes radio voyagent à une vitesse connue, si bien que ce délai donne la portée de la cible. La direction de l'antenne au moment du retour donne le relèvement. L'écran construit une image : des taches lumineuses (échos) à la bonne distance et au bon relèvement, votre bateau étant au centre.

La plupart des radars de petite plaisance fonctionnent en bande X (longueur d'onde d'environ 3 cm, 9,4 GHz), qui donne une bonne image des petites cibles. Certains utilisent la bande S (10 cm), qui gère mieux la pluie mais nécessite une antenne plus grande. Les antennes à réseau ouvert (une barre tournante) donnent un faisceau plus étroit et une meilleure définition que les antennes en dôme (une petite antenne tournante fermée) ; un faisceau étroit est plus précis pour les relèvements.

Ce que le radar montre bien, et mal

Les échos radar dépendent de la taille, de la forme, du matériau et de l'angle de la cible, pas seulement de sa taille. Bons réflecteurs :

• Les navires en acier et les structures métalliques.
• Les bouées munies de réflecteurs radar, les racons et les phares.
• Les falaises abruptes et les digues de port qui vous font face.
• Les grains de pluie et les cumulonimbus.

Mauvais réflecteurs :

• Les petits bateaux en polyester et en bois. Un voilier en polyester donne un écho faible et variable, surtout dans la houle. Retenez ceci : un petit voilier peut être invisible sur le radar d'un navire.
• Les côtes basses, les plages de sable et les vasières, qui descendent en pente douce et renvoient l'énergie ailleurs.
• Tout ce qui se trouve derrière autre chose (voir l'ombre radar).
• Les marques de navigation sans réflecteur.

Réflecteurs radar

Installer un réflecteur radar augmente la chance qu'un navire vous voie. Un réflecteur passif, monté aussi haut que possible et dans la bonne orientation (généralement avec un coin du réflecteur octaédrique pointant vers le haut), vaut mieux que rien. Les performances des petits réflecteurs sont inégales, et beaucoup restent nettement en deçà de la valeur recommandée par la Maritime and Coastguard Agency. Recherchez un modèle conforme à la norme ISO 8729, et envisagez un réflecteur actif ou un amplificateur de cible radar. Même ainsi, aucun réflecteur ne garantit la détection ; gardez donc votre propre veille visuelle et ne comptez pas sur le fait d'être vu.

Commandes du radar

Apprenez les commandes de base. Les appareils diffèrent par leurs noms et leurs menus, mais les fonctions sont les mêmes.

Portée

Le sélecteur de portée fixe la distance représentée par le rayon de l'écran, par exemple 0,75, 1,5, 3, 6, 12 ou 24 nm. Les cercles de distance fixes sont des cercles régulièrement espacés qui vous aident à estimer les distances.

Choisissez la plus petite portée qui montre ce dont vous avez besoin. Dans les eaux resserrées, utilisez 0,75 à 3 nm pour voir les détails. En mer ouverte, utilisez 6 à 12 nm pour détecter tôt les navires. Passez régulièrement à une portée plus grande pour regarder devant, puis revenez à une portée réduite pour les détails. Une cible dangereuse à 3 nm est déjà visible à 12 nm.

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Gain

Le gain règle la sensibilité du récepteur. Trop bas, les échos faibles disparaissent. Trop haut, l'écran se remplit de parasites tachetés, qui masquent les cibles réelles. Réglez le gain de sorte qu'un léger fond tacheté soit juste visible, puis revenez-y légèrement.

Accord

Sur certains appareils, l'accord règle le récepteur sur la fréquence exacte de l'émetteur. Réglez-le pour obtenir les échos les plus forts d'une cible lointaine, à l'aide de l'indicateur d'accord. De nombreux appareils modernes s'accordent automatiquement. Un radar mal accordé montre des échos faibles et manque des cibles.

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Clutter de mer

Les vagues proches de votre bateau renvoient les impulsions radar et remplissent le centre de l'écran d'une masse lumineuse d'échos qui peut masquer les petites cibles (un autre voilier, des bouées et de petites embarcations). La commande de clutter de mer (STC, contrôle de sensibilité en fonction du temps) réduit le gain à courte portée. Ne l'augmentez que jusqu'à ce que le clutter se fragmente en taches qui ne masquent plus les cibles ; un usage excessif masque les cibles réelles près du centre. Trop de STC peut effacer une petite embarcation à 0,5 nm. Une mer forte au vent produit plus de clutter qu'une mer forte sous le vent.

Clutter de pluie

La pluie, la neige et la grêle renvoient des échos en plaques qui masquent les cibles situées derrière elles. La commande de clutter de pluie (FTC, constante de temps rapide) fragmente les échos de pluie pour que les cibles ressortent. Utilisez-la avec modération, et désactivez-la lorsqu'elle n'est pas nécessaire. C'est aussi un moyen utile de repérer un grain : le radar vous montre où se trouve la pluie forte, et vous permet de la contourner.

Autres commandes

• Luminosité et contraste règlent la brillance de l'écran. La nuit, baissez l'écran pour conserver votre vision nocturne.
• Réjection des interférences réduit les motifs de parasites causés par d'autres radars à proximité.
• Zones de garde (alarmes) sonnent lorsqu'une cible pénètre dans une zone définie autour de votre bateau. Utiles pendant une veille de nuit, mais elles sont une aide à la veille, non un substitut.
• Traînées d'écho montrent les traces passées des cibles, sous forme de traînée rémanente, ce qui aide à juger leur mouvement.
• Veille/émission. Le radar rayonne de l'énergie hyperfréquence ; passez donc en veille lorsqu'il n'est pas nécessaire, et ne vous tenez jamais près d'une antenne en émission. Restez hors du faisceau.

Orientation de l'affichage et mouvement

Orientation

• Cap en haut : l'étrave du bateau est toujours en haut de l'écran. Les relèvements observés sont relatifs au bateau. C'est simple, mais l'image pivote lorsque vous lacez ou changez de cap.
• Nord en haut : le nord est en haut, et la ligne de cap tourne. Elle correspond à la carte, et se compare donc facilement avec elle. Elle nécessite une entrée de compas vers le radar.
• Route en haut : la route programmée est maintenue en haut. Elle donne une image stable, qui correspond à votre direction de marche.

Mouvement relatif et mouvement vrai

• Mouvement relatif : votre bateau reste fixe au centre et tout se déplace par rapport à vous. Une bouée immobile semble descendre sur l'écran, à votre vitesse.
• Mouvement vrai : la terre reste immobile sur l'écran et les cibles en mouvement suivent leur trajectoire réelle. Votre bateau se déplace à travers l'écran. Il nécessite des entrées de vitesse et de compas.

Les utilisateurs Day Skipper verront surtout le mouvement relatif, cap en haut ou nord en haut.

Mesurer les distances et les relèvements : EBL et VRM

Les deux outils de mesure :

• EBL (ligne de relèvement électronique) : une ligne partant du centre de l'écran que vous faites pivoter pour l'aligner sur une cible. L'appareil affiche son relèvement, soit relatif à votre étrave, soit vrai (ou magnétique), selon le réglage.
• VRM (repère de distance variable) : un cercle, dont la taille est réglable, que vous agrandissez jusqu'à ce qu'il touche le bord proche de la cible. L'appareil affiche la distance.

L'appareil affiche la distance et le relèvement de la cible, et vous pouvez les reporter comme une droite de position.

Quelle méthode donne la meilleure droite de position

Le radar est un bon télémètre et un mauvais goniomètre. La distance est précise à environ un ou deux pour cent de l'échelle de portée utilisée, mais le relèvement est limité par la largeur du faisceau (généralement 2 à 5 degrés), ce qui rend les relèvements moins précis de quelques degrés, et par l'alignement du repère de cap. Donc :

• Les distances sont plus fiables que les relèvements radar. Utilisez les distances radar, et non les relèvements, pour faire un point, et utilisez des relèvements compas visuels lorsque vous le pouvez.
• Un point obtenu à partir de deux ou trois distances radar sur des objets différents (cercles de position) est meilleur qu'un point obtenu à partir de relèvements radar.
• Un point obtenu par distance radar et relèvement visuel du même objet est également bon.
• Mesurez la distance jusqu'au bord proche de l'écho, car le bord de l'écho est l'endroit où l'impulsion a touché la cible en premier. Le relèvement est mieux pris vers le centre de la cible.
• Utilisez des objets portés sur la carte qui donnent un écho net : un phare, un cap abrupt ou une digue de port. Une côte basse et en pente ne renvoie parfois que depuis une certaine distance dans les terres. Identifiez l'objet en comparant l'image radar avec la carte.

Reporter un point radar

Les distances radar se reportent sur la carte au compas à pointes sèches : réglez le compas sur l'échelle de portée, en utilisant l'échelle de latitude sur le côté de la carte, puis tracez un arc autour de l'objet. Deux ou trois arcs issus d'objets différents se coupent au point. Si les arcs forment un petit triangle, prenez le centre comme position, ou le point le plus proche du danger, comme pour les relèvements visuels.

Exemple commenté : un point radar à trois distances

À 14 h 30, un voilier en route le long de la côte sud relève les distances radar suivantes :

• Phare des Needles, 3,8 nm.
• Pointe Sainte-Catherine, 8,2 nm.
• Un cap abrupt sur la côte, 5,4 nm.

Réglez le compas sur 3,8 nm à l'aide de l'échelle de latitude, pointez sur le phare et tracez un arc en direction du bateau. Répétez pour chacun des deux autres. Les trois arcs se rejoignent en un petit triangle. Prenez le centre du triangle, inscrivez la position avec l'heure (14 h 30) et la lecture du loch, et comparez-la aux positions estimée et GPS. Un accord à quelques encablures près, dans un lieu où la précision des trois mesures est limitée, confirme que tout va bien ; un écart plus important vous indique qu'il faut en trouver la cause avant de vous fier à l'un ou l'autre.

Interpréter l'image radar

Mettre en relation l'écran radar et la carte est une compétence qui demande de la pratique. Entraînez-vous par temps clair, dans des eaux connues, avec une confirmation visuelle.

• Comparez l'image avec la carte : identifiez les caps, les îles, les bouées et les ports. Regardez d'abord la forme et faites la correspondance avec la carte.
• Une atterrissage de loin montre d'abord les terres les plus hautes, et la côte basse plus tard.
• Les échos de terre peuvent provenir de collines de l'intérieur plutôt que de la côte.
• Les navires au mouillage et les bouées apparaissent comme de petits points. Plusieurs points peuvent correspondre à une flottille au mouillage.
• Les navires en mouvement apparaissent comme des points qui changent de position d'un balayage à l'autre.

Ombre radar et secteurs aveugles

Une cible située derrière une plus grande est cachée dans l'ombre radar, comme à l'abri d'un bâtiment. Un petit bateau derrière un navire, un navire derrière une île, ou une bouée derrière un cap n'apparaîtront pas à l'écran. Des parties du champ de vision de l'antenne peuvent aussi être masquées par le mât, le gréement ou la voile. Surveillez les secteurs aveugles, et repérez où ils se trouvent sur votre bateau.

Faux échos et échos parasites

• Échos multiples : une cible forte proche peut montrer un second écho plus loin, dû à une réflexion du signal entre la cible et votre propre bateau.
• Échos indirects : réfléchis par une partie de votre bateau, comme le mât, ou par un navire, produisant un faux écho dans une autre direction.
• Échos de lobes latéraux : arcs d'échos à la même distance de part et d'autre d'une grande cible proche.
• Échos de seconde trace : dans certaines conditions atmosphériques (conduit de propagation), une cible lointaine apparaît à la mauvaise distance.

Considérez avec suspicion tout écho qui apparaît et disparaît, ou qui se trouve dans une position peu vraisemblable.

Le radar par visibilité réduite

Dans la brume, le radar vous permet de voir des navires et des terres que vous ne voyez pas. Mais le RIPAM s'applique toujours. La règle 19 exige que chaque navire navigue à une vitesse de sécurité adaptée aux circonstances, le moteur étant prêt à manœuvrer. Le radar ne vous dit pas ce que fera l'autre navire. Le cours RYA Radar enseigne en détail le point manuel et la prévention des abordages.

Le radar pour éviter les abordages : principe de base

Une cible dont le relèvement reste constant et dont la distance diminue est sur une route de collision. Sur un écran radar, si le relèvement d'une cible ne change pas et que la distance se réduit, il y a risque d'abordage. C'est le même principe que la veille visuelle, énoncé dans la règle 7 (risque d'abordage) et la règle 19 (conduite par visibilité restreinte) du RIPAM. Repérez une cible qui se déplace le long d'une ligne menant au centre de l'écran. Une action précoce et franche est essentielle, comme le prévoit la règle 8. L'utilisation de l'EBL sur une cible est un contrôle commode : si la cible reste sur l'EBL à mesure que la distance diminue, le relèvement est constant.

La règle 7 b) exige spécifiquement une utilisation appropriée du radar, y compris un balayage à longue portée et une observation systématique des objets détectés. La règle 19 d) indique qu'un navire qui détecte seulement par radar la présence d'un autre navire, et qui constate qu'une situation de rapprochement dangereux ou un risque d'abordage se développe, doit prendre des mesures d'évitement suffisamment tôt. Évitez de changer de route vers bâbord pour un navire situé en avant du travers, sauf s'il s'agit d'un navire que vous dépassez, et évitez de changer de route vers un navire situé par le travers ou sur l'arrière du travers.

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Notions de base sur l'AIS

Le Système d'identification automatique (AIS) est un système de données VHF qui diffuse l'identité, la position, la route, la vitesse et d'autres données d'un navire vers les navires voisins et les stations à terre. Les navires soumis à SOLAS et de nombreux bateaux de pêche embarquent un transpondeur de classe A. De nombreux voiliers embarquent le transpondeur de classe B, moins coûteux, ou un appareil en réception seule.

Ce que l'AIS vous indique

Pour une cible, l'AIS peut montrer :

• Le nom du navire, son MMSI (numéro d'identité) et son type.
• La position, la route fond, la vitesse fond et le cap.
• Les dimensions.
• La destination et l'ETA (pas toujours fiables).
• Le CPA (point de rapprochement maximal) et le TCPA (temps jusqu'au CPA), calculés par votre équipement.

Bien utilisé, l'AIS est une grande aide : vous pouvez appeler un navire par son nom sur la VHF ou en ASN, et vous pouvez voir le CPA et le TCPA sans avoir à reporter.

Classes d'équipements

• Classe A : installée sur les navires soumis à SOLAS. Puissance d'émission de 12,5 W, émission toutes les 2 à 10 secondes en route, et priorité dans le système.
• Classe B : installée sur les bateaux de plaisance. 2 W (types SOTDMA) ou 5 W, émission moins fréquente (toutes les 30 secondes au-delà de 2 nœuds) et priorité légèrement moindre.
• Réception seule : affiche les cibles mais n'émet pas votre position. Moins coûteux, mais les autres ne peuvent pas vous voir.
• Balises AIS-SART et AIS MOB : émettent une alerte et une position en cas d'urgence.

Limites de l'AIS

• Tous les navires ne sont pas équipés d'AIS. Les petites embarcations, les bateaux de pêche, les bateaux de plaisance, les navires militaires et les bouées peuvent ne pas émettre. Un écran comportant peu de cibles AIS ne signifie pas que les navires sont peu nombreux.
• Il dépend des données de l'autre navire. Les données ne valent que ce que valent les capteurs et l'équipage du navire ; un mauvais cap, une ancienne destination ou un statut mal saisi sont des erreurs courantes.
• Ce n'est pas en soi un système d'évitement des abordages. Un avertissement de CPA est une incitation à regarder, et non une consigne d'action. Le RIPAM s'applique quelles que soient les indications de l'AIS de l'autre navire.
• L'écran n'est pas la mer. Les cibles ont un retard de quelques secondes, peuvent être mal corrélées, et leurs positions partagent toutes les limites du GPS.
• Le radar est le capteur principal. L'AIS le complète. Un écho radar non identifié est un danger, avec ou sans AIS.

Pour ces raisons, la RYA indique que l'AIS doit être utilisé en complément du radar et de la veille visuelle, jamais à leur place.

Sécurité et limites des aides électroniques

La règle 5 du RIPAM exige que chaque navire maintienne une veille appropriée, visuelle et auditive, ainsi que par tous les moyens disponibles adaptés aux circonstances. Les aides électroniques font partie des « moyens disponibles ». Elles s'ajoutent à la veille, elles ne la remplacent pas.

• Continuez à regarder dehors. Un homme de veille avec des yeux, des oreilles et du bon sens verra un bateau de pêche sans AIS ni écho radar.
• Connaissez votre équipement. Entraînez-vous à l'utiliser avant d'en avoir besoin dans la brume ou la nuit, de la façon dont vous l'utiliserez. Réglez-le avec les bonnes commandes et sachez où se trouvent les menus.
• Ne devenez pas dépendant. Entraînez-vous à naviguer avec les outils traditionnels. Reportez un point toutes les heures même si le traceur affiche votre position en permanence.
• Entretenez-le. Gardez des fusibles et des batteries de rechange, vérifiez les connecteurs et protégez les écrans des intempéries.
• Méfiez-vous de la complaisance. Plus le système est fiable, plus l'équipage risque de cesser de vérifier. Un point de cheminement erroné ou un affichage de traceur figé peut paraître très convaincant.
• Alimentation. Assurez-vous que les batteries peuvent alimenter l'électronique pendant toute la traversée, et sachez ce que vous perdrez en premier si l'énergie vient à manquer. Le radar consomme un courant important ; ne le laissez pas en marche lorsqu'il n'est pas nécessaire.
• Informez l'équipage. Chaque équipier qui assure une veille doit savoir ce que signifient les écrans, ce qu'il doit ignorer, et quand réveiller le skipper.

Exemple commenté : une traversée avec l'électronique

Vous êtes skipper d'un voilier de 36 pieds en route de Yarmouth (île de Wight) vers Poole par le chenal des Needles, par visibilité moyenne. Vous disposez d'un traceur GPS, d'un sondeur et d'un petit radar.

Avant le départ. Vérifiez que le système géodésique du traceur est WGS 84, que les unités sont le mille nautique et le nœud, et que le format de position est en degrés et minutes décimales. Saisissez une route avec des points de cheminement en eaux sûres, vérifiez chaque tronçon sur l'écran de carte et sur papier pour détecter les dangers, contrôlez le relèvement et la distance de chaque tronçon, et notez les positions des points de cheminement dans le journal. Réglez l'alarme de XTE à 0,3 nm, l'alarme de faible profondeur à 3 m (tirant d'eau de 1,7 m plus une marge), l'alarme de mouillage désactivée et l'alarme d'arrivée activée. Testez la fonction MOB. Assurez-vous que le radar fonctionne en veille, l'antenne étant dégagée de toute personne.

En route. Toutes les 30 minutes, vous notez dans le journal la position du traceur, la route fond et la vitesse fond, la lecture du loch, le cap compas et la profondeur. Deux fois, vous comparez un relèvement visuel d'un phare avec la position du traceur et le reportez sur la carte papier ; ils concordent à 0,1 nm près.

À l'approche du chenal des Needles. La visibilité baisse. Vous allumez le radar et le réglez sur 3 nm. L'écho de la pointe des Needles est net, et vous identifiez les falaises. Vous relevez une distance VRM de 1,6 nm jusqu'au bord proche de la falaise et une seconde distance de 2,4 nm jusqu'à une bouée, et vous tracez les arcs. Votre point concorde avec le traceur à deux encablures près. Vous voyez un grand écho approcher du sud-ouest à 6 nm ; l'AIS le montre comme un ferry de 180 m sur un relèvement qui ne change pas, avec un CPA de 0,1 nm. Vous agissez tôt, conformément à la règle 8, par un changement de route important vers tribord, et vous convenez de la manœuvre par VHF.

Enseignements. L'électronique a aidé, mais la position a été confirmée de manière indépendante. Le skipper a pris ses décisions à temps. Lorsque le traceur s'est figé pendant plusieurs minutes dans le chenal des Needles, la carte papier et un compas de relèvement à main ont permis au skipper de poursuivre en toute sécurité.

Erreurs courantes

• Mauvais système géodésique ou mauvaises unités, provoquant un décalage de la position affichée.
• Faire confiance au traceur sans recoupement. Confirmez toujours avec un relèvement, un alignement, une distance radar ou une sonde.
• Un point de cheminement mal saisi. Vérifiez toujours le relèvement et la distance par rapport à la carte.
• Des points de cheminement placés sur une bouée, ou des routes passant sur des dangers non remarqués à l'échelle utilisée.
• Un dézoom trop poussé pour que la carte montre les rochers, les épaves et les câbles. Zoomez lorsque vous êtes près de la côte.
• Courir après le BTW au lieu de surveiller le XTE dans un courant de marée.
• Ignorer la différence entre route fond et cap. Ne pas utiliser la route fond pour voir l'effet du courant et de la dérive.
• Absence de secours : pas de carte papier, pas de GPS portable, batteries à plat.
• Gain et clutter du radar mal réglés, masquant les petites cibles.
• Utiliser les relèvements radar pour faire des points au lieu des distances.
• Croire qu'un écran radar ou AIS vide signifie une mer vide.
• Ne pas maintenir une veille appropriée à cause de l'écran.
• Abuser de la commande de clutter de mer, qui efface les petites embarcations.
• Laisser le radar en émission lorsque des personnes travaillent près de l'antenne.

Résumé

• Le GPS donne la position, la route fond, la vitesse fond et l'heure avec une précision d'environ 3 à 10 mètres, mais pas le cap. Réglez le système géodésique sur WGS 84 et faites-le correspondre à la carte.
• Réglez le traceur avant le départ : système géodésique, unités, alarmes, isobathe de sécurité, et testez la fonction MOB.
• Les points de cheminement doivent être en eaux sûres, et non sur des bouées. Vérifiez chaque position saisie et chaque tronçon.
• Le XTE est la distance perpendiculaire à la trace planifiée ; utilisez-le, plutôt que le BTW, pour rester sur la ligne dans un courant de marée. La route fond montre la trace réelle sur le fond.
• Le GPS peut tomber en panne, être brouillé ou donner de fausses positions à cause d'erreurs de réglage. Recoupez régulièrement avec des informations indépendantes et gardez des cartes papier en secours.
• Le radar mesure les distances avec précision, les relèvements moins bien. Utilisez les distances pour les points, l'EBL et le VRM pour mesurer, et l'échelle de portée la plus courte qui montre ce dont vous avez besoin.
• Le gain, l'accord, le clutter de mer et le clutter de pluie doivent être correctement réglés. Les ombres radar, les faux échos et les mauvais réflecteurs, comme les petits voiliers en polyester, signifient que l'image est incomplète.
• L'AIS complète le radar et la veille. Tous les navires n'émettent pas d'AIS, et les avertissements de CPA/TCPA ne remplacent pas le règlement de route.
• L'électronique soutient une veille appropriée (règle 5) et une vitesse de sécurité ainsi que l'évitement en visibilité restreinte (règles 6, 7, 8 et 19). Elle ne les remplace jamais.

Vérifiez vos acquis

1. Sur quel système géodésique votre GPS doit-il être réglé, et pourquoi est-ce important ?

Réponse : WGS 84, en accord avec la carte. Si le système du traceur diffère de celui de la carte, les positions reportées peuvent être fausses de 100 mètres ou plus. Lisez toujours la note sur le système géodésique de la carte et appliquez toute correction indiquée.

2. Quelle est la différence entre le cap et la route fond ?

Réponse : Le cap est la direction dans laquelle pointe l'étrave. La route fond est la direction dans laquelle le bateau se déplace réellement sur le fond, c'est-à-dire la somme du cap, de la dérive et du courant de marée. Dans un courant de travers, elles peuvent différer de plusieurs degrés.

3. Définissez l'écart latéral et expliquez comment vous l'utilisez.

Réponse : Le XTE est la distance perpendiculaire entre la trace planifiée reliant deux points de cheminement, indiquée avec une direction. Utilisez-le pour voir à quelle distance vous êtes de la ligne et pour revenir sur celle-ci, et réglez une alarme de XTE pour ne pas vous engager dans un danger. Ne gouvernez pas simplement vers le relèvement du point de cheminement depuis une position hors trace.

4. Donnez quatre façons dont un traceur peut vous induire en erreur.

Réponse : Mauvais système géodésique ; point de cheminement faux ou mal saisi ; dézoom qui ne montre pas les dangers ; carte périmée ou inexacte ; perte de signal, brouillage ou trajets multiples ; affichage figé ou panne d'alimentation. N'importe lesquelles quatre de ces causes.

5. Pourquoi préfère-t-on les distances radar aux relèvements radar pour faire un point ?

Réponse : La distance se mesure par le temps de retour de l'impulsion et est précise à un ou deux pour cent de l'échelle. Les relèvements dépendent de la largeur du faisceau (plusieurs degrés) et de l'alignement du repère de cap, et sont moins précis.

6. À quoi sert la commande de clutter de mer, et quel est le danger d'en mettre trop ?

Réponse : Elle réduit la sensibilité du récepteur à courte portée pour supprimer les échos des vagues proches du bateau. Trop de réglage efface les petites cibles réelles, comme une petite embarcation ou une bouée, proches de vous.

7. Citez trois cibles qu'un radar peut ne pas montrer.

Réponse : Un petit voilier en polyester ou en bois, les côtes basses de sable ou les vasières, un objet situé dans l'ombre radar d'un plus grand, une bouée sans réflecteur, ou une cible masquée par le clutter de mer ou de pluie ou par un secteur aveugle.

8. Quelle est la différence entre un affichage en mouvement relatif et en mouvement vrai ?

Réponse : En mouvement relatif, votre bateau reste fixe sur l'écran et tout le reste se déplace par rapport à vous, si bien qu'une bouée immobile semble s'approcher à votre vitesse. En mouvement vrai, la terre reste immobile et chaque navire se déplace selon sa route et sa vitesse réelles. Le mouvement vrai nécessite des entrées de vitesse et de compas.

9. Que peut montrer l'AIS, et quelles sont trois de ses limites ?

Réponse : Il montre le nom du navire, son MMSI, son type, sa position, sa route fond, sa vitesse fond, son cap, ses dimensions, ainsi que le CPA et le TCPA calculés. Limites : tous les navires ne l'émettent pas, les données peuvent être fausses, il accuse un retard, il dépend du GPS, et il ne remplace ni la veille ni le radar.

10. Comment la règle 5 du RIPAM se rapporte-t-elle à l'utilisation des aides électroniques ?

Réponse : La règle 5 exige une veille appropriée, visuelle et auditive, ainsi que par tous les moyens disponibles adaptés aux circonstances. Les aides électroniques font partie de ces moyens, mais elles ne remplacent pas la vue et l'ouïe. Vous devez toujours regarder par la fenêtre, et vos décisions doivent respecter le règlement de route.