Cet article explique les options pour recevoir les informations AIS de votre VHF directement sur la cartographie de votre traceur.

L'AIS est un signal émit par tous les bateaux commerciaux de plus de 15m, il permet de connaitre leurs positionnement,  direction et vitesse. En connectant votre VHF à votre traceur vous pouvez donc visualiser directement sur votre cartographie tous les bateaux munis d'un transmetteur AIS. Bien que cet équipement ne soit obligatoire que sur les bateaux commerciaux, ces cargos et autre navires qui naviguent souvent à plus de 15 nœuds, et qui sont 10 à 50 fois plus gros que nos bateaux de plaisance, sont extrêmement dangereux pour un voiliers qui se traine à moins de 6 nœuds.

L'AIS apporte donc une réponse partielle à la détection des bateaux non visibles, bien qu'il est loin de prétendre remplacer complètement le radar (il ne voit ni les bouées des filets, ni les gros nuages, ni ....) Pour quelques centaines d'euros, et une consommation électrique minime, l'AIS permet de mieux appréhender votre environnement maritime de navigation, et par la même d'améliorer significativement votre sécurité. Tout comme les radars, l'AIS intègre un système de détection de cibles dangereuses il génères des alarmes en cas de détection de routes avec risque de collision. Si contrairement au radar, il ne détecte que les cibles équiper d'un transpondeur, il vous donne en plus de leur position, le nom des bateaux, leur vitesse, leur route et même leur leur type longueur, chargement et destination.

Si vous aimeriez bien voir les bateaux qui vous entourent sur votre traceur de cartographie, alors cet article est fait pour vous.

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Introduction

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Cet article est basé sur un retour d'expérience d'une connexion de VHF Navicom RT650, avec un traceur embarqué C80/Raymarine et un ordinateur portable équipé de Linux+OpenCPN. Néanmoins le mode opératoire et les résultats restent indépendants des marques/modèles disponibles sur le marché. Un petit dessin valant mieux d'un long discours, je vous propose de commencer par le résultat final sur le PC. Sur les cartes si après, on peut voir sur celle de droite la navette en provenance de Groix qui fait route vers le port de Lorient, et sur celle de gauche d'une part en rouge mon bateau à la base des sous-marins de Lorient, et d'autre part les bateaux de commerce à quai le long du port de commerce

Cliquer sur les images pour agrandir

Le GPS à complètement changer notre manière de naviguer, nous savons maintenant avec précision et en permanence ou nous sommes. Les traceurs nous on permis de coupler en temps réel les information de positionnement avec la cartographie électronique; l'AIS nous permet de faire un pas supplémentaire en affichant automatiquement et en temps réel la position des bateaux qui nous entoure directement sur la carte. Pour qu'une information soit utilisable par le "plaisancier de base", elle doit répondre à deux conditions: d'une part l'équipement doit être achetable; d'autre par il doit être simple à utiliser. Le radar ne répond que très partiellement à ces deux conditions; d'une part il coute plusieurs millier d'euro, d'autre part l'interprétation de ses images nécessite un entrainement non négligeable. L'AIS bien que n'adressant que très partiellement les fonctions du Radar à l'avantage d'être au moins dix fois moins, et de nous fournir une information direct et simple à interpréter.

La connexion d'une VHF AIS et d'un traceur, ne demande aucune qualification en électronique/informatique spécifique. Il suffit de savoir lire la documentation (dès fois en anglais) et de vérifier plutôt deux fois qu'une quel fils doit être branché avec tel autre. A noter que l'électronique moderne est presque indestructible, et que sauf à brancher le +12v sur la masse, le risque de détruire un des appareils reste extrêmement faible.  Au final le plus difficile est toujours le passage des câbles de connexion entre les différents équipement, ceci est particulièrement vrai dans le cas ou le traceur est fixé sur le poste de pilotage, ou que l'information du GPS ce trouve comme pour mon Oceanis-31 coté bâbord au fond de la chambre, alors que la table à carte est sur tribord.

Si les performances de l'électronique progresse tous les jours, les prix eux diminuent chaque matins ;  j'ai utilisé des données de grands ship-handler français, et  les prix affichés (saison 2010), ne sont donnés qu' à titre indicatif. Je n'est aucun accord commercial avec l'un ou l'autre de ces vendeurs, je les ai choisis, car d'une part leur sites Internet sont bien fait, et que d'autre part que leur prix sont représentatifs des couts moyens disponibles dans des magasins sérieux avec pignon sur rue, enfin et pas forcement le moins important ils possèdent des magasins avec du stock dans ma région. Il est toujours possible de trouver moins disant sur Internet (j'ai d'ailleurs intégré quelques prix anglais),  mais au final le prix est toujours un compromis: prix, disponibilité, risque, service après-vente, confiance. Je laisse à chacun le soin de choisir en fonction de ses préférences et contraintes. Mais avant toute décision finale, je vous recommande d'aller en parler à votre ship-handler local, vous serez surpris de voir qu'il n'est pas forcement le plus cher.

La technologie AIS/ASN

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l'AIS (Automatic Authentication System)

Les signaux AIS sont des messages numériques émis sur deux canaux VHF dédié (161.975 MHz et 162.025 MH), ils sont réservés à cet usage exclusif au niveau mondial. Techniquement les canaux AIS ne sont pas sélectionnable sur une VHF standard, leur bande de fréquence les situe entre le canal 88 et les canaux météo utilisés en Amérique du nord, il n'y a donc pas de risque de conflit avec les laisons voie. Il existe plusieurs type de message AIS, qui sont émis à différent rythme en fonction du type de bateau, de son activité (mouillage, navigation, ...). Si un bateau est à quai, il émet moins souvent que s'il est en mouvement, de la même manière les informations secondaires comme le nom du bateau, ou son type de chargement sont émises moins souvent qu'une nouvelle position, ou un changement de cap. L'important est qu'au final les informations AIS importantes comme la position des bateaux en mouvement ou leur changements de cap est toujours au maximum quelques secondes d'age.

Il existe deux classe (A & B) de transporteurs AIS, heuresement la syntaxe des messages étant compatibles, les récepteurs AIS intégrés dans les VHF reçoivent les informations quelque soit la classe d'émission. Attention, il est important de rappeler que si vous capter toutes les informations AIS, votre récepteur VHF/AIS n'émet par contre pas la position de votre bateau.

Avec un récepteur AIS, vous voyez les autres, mais les autres ne vous voit pas.

Les bateaux astreint IMO doivent être équipé d'un transpondeur classe A, alors que tous les bateaux de plus de 20m (sauf pêche >15m depuis 2009) doivent avoir un transporteur de classe B. Comme le mode d'émission et les formats de messages sont indépendants de soit la classe du transpondeur, c'est simplement le type et la vitesse de renouvellement des messages qui change.(voir tableau ci-après avec le détail des messages par classe de transporteur).

Pour plus d'information en Français [wiklipédia]  in English evel just [site garde cote US]

ASN (Appel Sélectif Numérique) ou en anglais DSC (Digital Selected Call)

L'ASN permet d'émettre et de recevoir les messages de détresse (SAR - Search and Rescue) de manière automatique. Les messages ASN sont expédiés sur le canal VHF 70 (ce qui explique pourquoi l'usage de ce canal est interdit). En réception votre VHF ASN assure en permanence une veille sur les messages SAR, en cas de réception elle vous génère une alarme qui vous garantie de ne pas rater les messages important. En émission votre VHF/ASN intègre automatiquement à l'émission de vos messages de détresse, d'une part la position de votre bateau (ce qui explique qu'elle doivent être connectée à votre GSP), et d'autre par le numéro d'identification mobile de votre bateau (MMSI), enfin et certainement pas le moins important elle ré-émet vos messages SAR, jusqu'a réception d'un accusé par le CROSS ou autre services compétant.

L'ASN est pas le sujet de cet article, c'est une technologie somme toute assez proche de l'AIS, mais plus mature. Les lecteurs intéressés n"auront aucune difficultés à trouver des informations sur Internet, comme celui du gouvernement Canadien [ici]

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Les récepteurs AIS

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Les utilisateurs déjà équipé d'une VHF compatible ASN/DSC peuvent se contenter d'acheter un récepteur AIS. Pour les autres, au vu des prix actuel, l'option la plus intéressante est certainement de changer votre VHF. Ce qui vous permettra en une seule opération d'équiper votre bateau, à la fois de l'ASN et de l'AIS. A noter que la chute constante des couts électroniques, fait qu'il est très souvent plus intéressant de remplacer entièrement votre VHF, plutôt que d'essayer d'y ajouter un module de réception AIS. L'autre avantage des VHF avec AIS intégrées, c'est qu'elle peuvent afficher directement sur leur écran les cibles AIS, si cette option n'est pas viable pour les zones de navigation denses, c'est par contre un moyen de conserver une veille AIS active avec alarme sur détection de cibles dangereuses, tout en minimisant votre consommation électrique.

Source Navicom

A noter que d'un point de vu technique, la différence entre un message ASN/DSC et un message AIS est faible. Techniquement toutes les VHF capables de traiter un message ASN possèdent le module de décodage/multiplexage et d'émission/réception des messages numériques, et devraient donc pouvoir supporter l'AIS. D'un point de vue électronique, la seule chose qui manque est un double récepteur pour écouter les canaux 70/AIS en continu, ainsi qu'une liaison NMEA pour expédier les informations AIS reçues vers le traceur, voir un supplément de puissance mémoire/CPU pour le traitement des l'information. Toutes les VHF ASN doivent avoir un module de réception NMEA pour la récupération des données GPS nécessaires à l'envoie des messages de détresse SAR; comme tous les composants qui gèrent les liaisons RS232/RS422 utilisé par le bus NMEA, supportent à la fois la réception et l'émission, le saut technologique pour intégrer un récepteur AIS n'est pas bien grand. Hors le coté Marketing/Prix, le support de l'AIS, est donc principalement une question de mise à jour du logiciel interne aux VHF. Comme souvent ce ne sont pas les plus grands noms de la VHF qui ont innovés les premiers dans l'intégration VHF/AIS, mais il ne fait aucun doute que tout le monde va suivre le modèle de Navicom et RadioOcéan. Il est certain que dans un futur proche, d'une part toutes les VHF fixes intègreront un récepteur AIS, et que d'autre part les premières VHF avec émetteur AIS-classB verront le jour.

Les VHF avec AIS intégrées.

Les VHF avec AIS intégrées sont des VHF/ASN standards, aux quelles on à intégré outre un logiciel pour le traitement des messages AIS, d'une part un séparateur d'antenne pour l'écoute simultanée des canaux AIS et voie en continu, et d'autre par un port de sortie RS422/NMEA pour expédier le positionnement des bateaux qui vous entoure à votre traceur. Bien que leur écran soient tout petit, on peu néanmoins l'utiliser pour visualiser les cibles dangereuses, lorsque le traceur est éteint. Bien qu'en navigation standard, ceci n'est pas grand intérêt,  ça peut devenir une stratégie intéressante d'économie des batteries lors de longues traversées en zone de faible densité maritime.

Au vu des prix, le remplacement de la VHF est à mon avis sauf cas particulier la meilleure option. La mienne est une Navicom-RT650, mais d'autre constructeurs comme RadioOcean propose la même dans une boite d'une autre couleur. L'avantage des VHF avec AIS intégré est leur facilité de mise en œuvre (une seule antenne, pas de séparateur). Il suffit de retirer votre ancienne VHF, et de la remplacer par la nouvelle. Les VHF avec AIS/ASN intégrées sont disponible à partir de 250€uro. ATTENTION toutefois: pour un même modèle toutes les offres ne sont pas équivalente, vérifier bien la liste des accessoires fournis (combiné déporté, bracelet homme à la mer, ...), il est généralement préférable d'acheter un pack complet que de racheter les accessoires manquant après cout.

Source: BigShip

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Les récepteurs indépendants

Un récepteur AIS indépendant, est en fait une VHF spécialisée qui écoute exclusivement les canaux AIS, et qui revoit les informations reçues via un port NMEA sur votre traceur. Celui recevant aussi bien les données GPS que les information AIS, il peut non seulement vous positionner sur la carte, mais aussi positionner les cibles AIS, et détecter celles qui pourraient être dangereuses. Les récepteurs fonctionnent soient avec une antenne indépendante, soit avec un séparateur (splitter) d'antenne qui permet de les brancher sur la même antenne que votre VHF de bord.

A noter qu'un récepteur AIS seul est généralement plus cher, qu'une VHF avec AIS intégrée Certaines marques avec des bus propriétaire comme RayMarine AIS-250 propose de simples récepteurs à un prix supérieur à celui d'un transmetteur [ca ne devrait pas durer ]. Même si votre traceur est un Raymarine, sauf à vouloir dépenser plus d'argent que nécessaire, je ne peux que conseiller de connecter votre AIS par le NMEA plutôt que par le SeaTalk, au final utiliser la prise ronde de votre traceur, plutôt que la rectangulaire vous permet d'économiser plusieurs centaines d'Euro.

Source USHIP

Sauf pour les personnes qui possède une VHF dont ils sont amoureux (j'en connais)  J'ai beaucoup de mal à comprendre l'intérêt d'un récepteur AIS indépendant. Dans la mesure ou de toute façon, la veille VHF est obligatoire, l'utilisation d'un récepteur indépendant n'apporte aucun gain électrique. Coté affichage et gestion des alarmes, sauf à prendre un modèle avec écran intégré, la VHF intégré à tous les avantages: d'une part la consommation électrique d'un appareil unique est toujours inférieur à celle de deux appareils indépendants, d'autre part le petit écran de la VHF, même s'il est ridicule comparé à celui de votre traceur, vous permet de visualisé les cibles AIS dangereuses quand votre traceur est éteint. Tant qu'a mettre un boitier supplémentaire, à 100€uro prêt, il me semble plus logique de sauter le pas, et de prendre directement un transmetteur AIS classe-B (voir ci-après)

Les modules d'émission AIS

Bien qu'un peu cher pour le plaisancier standard, leur cout à déjà commencer à plonger et l'on trouve aujourd'hui des transmetteur AIS classe B à moins de 500€. A l'inverse des récepteurs qui vous permettent de voir sans être vu, les transmetteurs permettent à tous les bateaux équipés d'un récepteur AIS de détecter votre position.  A ce jour, aucune VHF n'intègre de transmetteur AIS, et vous devez donc prendre un module indépendant. Soit une  boite noire type Radio-Océan/AIS500T, Navico/NAIS300, ... qui ce connectent sur votre traceur via le bus NMEA, soit un système autonome type Simrad/AI50 qui intègre sont propre écran.

Source: Marine Electronique Service (GB)

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Les traceurs

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Les traceurs permettent de synchroniser automatiquement votre position GPS avec vos cartes de navigation, avec l'AIS on y ajoute les positionnement des bateaux qui vous entoure. Techniquement tous les traceurs possèdent une fonction GPS, une fonction cartographie et un module affichage. En fonction des options choisies, soit tout est intégré dans le même boitier, soit les fonctions sont implémentées dans des systèmes indépendants que l'on connecte en NMEA ou avec un bus propriétaires [ex: SeaTalk chez Raymarine]. Outre les fonctionnalités de navigation, les éléments les plus important d'un traceur sont lié à la qualité de son écran (taille & définition), ainsi que pour les voiliers sa consommation électrique, plus évidemment l'étanchéité pour tous les appareils installés en extérieurs.

Les combinées avec traceurs intégrés

Bien que traceurs combinés soient avant tout destinés au marcher des bateaux à moteurs, c'est non seulement une solution parfaitement viable pour les voiliers, mais aussi l'option la plus simple et la moins cher. Techniquement toutes les fonctions (GPS, Écran, Cartographie, Antenne, Sondeur) étant intégrées dans un seul appareil, à part lui fournir du 12v, y'a pas vraiment de câblage à prévoir. Coté tarifs si on peut trouver des premiers prix avec une cartographie basique pour moins de 400€, pour un usage sur  voilier avec une carte détaillée et une utilisation en navigation, il reste prudent de prévoir au moins 800€.

Pour le choix, outre le prix, la couleur et les autres détails non techniques, le plus importante est de vérifier non pas la taille de l'écran, mais sa définition en pixel: si 640x400 suffisent pour lire une lire une carte détaillée en navigation côtière, il faut prévoir 800x600 à 1024x780 pour des calcul de route en navigation hauturière. Tous les écrans modernes sont couleurs et plein soleil, par contre quoiqu'il est écrit sur les documentation aucun appareil n'est parfaitement étanche, et avoir un socle détachable est loin d'être un luxe. Sauf à passer la barre des 1000€uro, la tailles et la définitions des écrans des combinés fait que leur usage s'orientent plus vers l'aide à la la navigation, qu'a la planification et le routage de grande traversées.

Important:

• Vérifier que le pack que vous avez choisi inclue bien la cartographie détaillée pour votre zone de navigation. L'achat d'une carte des cotes française détaillée après cout, n'est jamais une bonne idée. Prévoir ~200€uro pour une carte détaillé de l'Europe de l'ouest [ex: Navionics XG46].
• Vérifier que votre modèle supporte bien l'AIS, de nombreux produits notamment dans les premier prix ne sont pas équipé pour recevoir les informations AIS de votre VHF. Il faut donc bien vérifier que le modèle choisi peut non seulement expédier les données GPS vers la VHF/ASN, mais aussi recevoir les cibles AIS de la VHF.
• Les sondes de base prévues pour les tableaux arrières traversent plutôt bien les coques polyesters. Sauf cas particuliers, il est donc possible d'utiliser une sonde prévue pour le tableau arrière d'un bateau à moteur sur un voilier, en la collant sur le fond de la coque juste devant votre dérive. Cette solution à l'avantage de ne pas imposer un trou dans la coque, et pour le collage le plus simple est d"utiliser du Sicaflex ou équivalent, la seule chose importante étant de ne pas avoir trop de bulles d'air entre le capteur et l'eau.
• Les GPS modernes basées sur le composant internet [moteur SIRF-III ou équivalents] non absolument pas besoin d'antenne extérieure. Sauf si le pont de votre bateau est an métal, il captera aussi bien les signaux GPS dans votre cabine, qu'a l'extérieur. L'idée de monter sur les bateaux des antennes GPS externes est historique, mais n'a plus le moindre sens d'un point de vue technique. Si vous avez un doute, emprunté le GPS de voiture récent ou le un téléphone équipé d'un GPS à un amis pour faire un test dans votre bateau.

Source Discount-Marine

Les écrans multi-fonctions

Les écrans multi-fonctions ne sont au final que des traceurs dont les modules sondeur et GPS sont déportés sur des équipements externes. Techniquement un écran multi-fonction n'a pas plus d'avantage qu'un traceur intégré haut de gamme. Au final c'est surtout la taille des écrans qui changent, les plus petits écran multi-fonction correspondant à peut prêt au plus gros des traceurs intégrés, mais sinon ils font exactement la même chose.

Comme pour les traceurs intégrés, c'est avant tout la définition de l'écran qui est importante, en dessous de 800x600 un traceur multi-fonctions est souvent plus intéressant. Coté tarif c'est difficile de comparer, car sauf à prendre des packs pré-configurés, les écrans multi-fonctions n'intègrent ni le sondeur, ni le récepteur GPS. Il est prudent d'ajouter +1000euro pour le module Sondeur+GPS avant de comparer le prix d'un multi-fonction et d'un combiné tout intégré, mais au final c'est au moins deux fois plus cher qu'un combiné de taille égal.

Source: USHIP

Les ordinateurs de bord

L'approche est tellement différente qu'il est impossible de comparer honnêtement les avantages/inconvénient d'un ordinateur avec cartographique à un traceur de bord spécialisé marine. Le premier défaut d'un ordinateur est de na pas être étanche Il n'est donc pas question de le placer dans le cockpit, par contre bien au chaud sur la table à carte pourquoi pas. Il n'en reste pas moins que sauf à prendre un ordinateurs industriel durci, le PC reste une électronique fragile, qui n'aime ni l'eau de mer, ni les chocs. Par contre il est par contre environ 10 fois moins cher qu'un traceur, et offre un écran de bien meilleur définition.

Les contraintes à prendre en compte:

• Alimentation et consommation électrique: sur un voilier le courant étant toujours un problème on favorisera donc les petits notebooks  de 10" qui consomment environ 10W en fonctionnement, et sont parfaitement adaptés aux applications de cartographie. Dans le cas d'un Laptop traditionnels ont évitera les écrans trop grand, si possible moins de 13" pour conserver la consommation sous les 30W. La plupart des Laptops sont alimenté en 19v, mais certain comme les EEEPC acceptent du 12v en direct.
• Puissance de la machine:  les logiciel de navigation sont peu gourmands en ressources, il est donc inutile de prendre une grosse machine. Un notebook avec un processeur ATOM, ou même une machine d'occasion avec un processeur à ~1G/Hz et 512M de mémoire suffise. Coté espace disque 10Giga est plus que suffisant pour loger un logiciel de cartographie et une cartographie détaillée même mondial.
• Fragilité: dans le cas d'une machine neuve, supprimer toutes les pièces mécanique en mouvement. Choisir de la SDD [disque mémoire], et non pas un disque dur traditionnel [compter 15G de SDD pour le prix d'un disque dur de 160G], et si possible prendre une machine sans ventilateur. Pour les machines d'occasions favoriser les ultra-portables professionnels type [Toshiba Portégé, IBM/Thinkpad, ...] avec des écran 12" en 1024x780, les 15"  sont plus faciles à trouver, mais consomme plus et tombent en panne.
• Portable versus fixe: installer un mini-pc sous la table à carte ou dans un coffre bien à l'abri est tout à fait possible. On peut soit le construire soit même à partir d'une carte mère ATOM avec une alimentation 12v type Pico-ATX, ou acheter un mini-pc type Linutop ou EEE-EB1501. Le seul soucis c'est l'écran qu'il faut pouvoir fixer et protéger de l'eau de mer et de l'humidité.
• Les écrans: la consommation électrique d'un LCD vient avant tout de la dalle arrière de rétro-éclairage, et donc plus il est grand, plus il consomme. Pour de la cartographie 1024x780 suffise, mais pour faire du routage à grande échelle 1280x1024 reste préférable. Les écran n'aiment ni l'eau de mer, ni l'humidité, dans le cas d'un poste fixe qui ne quitte jamais le bateau, il est donc préférable de prendre une version durci. A noter que sur les écrans tactile on une vitre/film de protection, et qu'au final il peut être plus avantageux de choisir une version tactile plutôt que durci [ex: IIyama 15"]

Les portables

Les portables sont plutôt bien adaptés à la navigation: ils prennent peu de place, leur consommation restent acceptables, et enfin ils gèrent très bien le mode veille qui permet de ne consommer que quelques watts tout en permettant de redémarrer en quelques secondes. Leur gros défaut c'est la fragilité à l'eau de mer, toutefois en prenant quelques précautions, et notamment en utilisant une souris étanche [ex: Beklin Waterproof Mouse], voir un clavier souple [ex: materiel.net] c'est tout à fait viable.

Pour une utilisation de type navigation/cartographie standard, le notebook avec  écran de 10" et définition de 1024x780 semble imbattable; ils consomment dans les 10/15W, coutent moins de 300€ et prend très peu de place sur la table à carte. J'aime tout particulièrement les modèles du type DELL Mini-10 qui sont disponibles en version Linux avec une SDD et donc sans disque dur ni ventilateur [même si DELL fait tout son possible pour les rendre invisibles de son catalogue !!!]. Une option alternative est d'acheter un PC d'occasion, pour ~100€ on trouve tout ce qu'il faut. Attention toutefois à ne pas prendre d'écrans trop grand [11-13 pouces max], mais vérifier que la définition est bien de 1024x780 mini. Plus l'écran est grand plus la machine consomme, et plus elle risque de tomber en panne. Éviter comme la peste, toutes les machines d'entrée de gamme avec des grands écrans 15/17", elles chauffent tellement qu'elles tombent toutes en panne. Une alternative qui n'est peut être pas stupide, c'est une station multimedia type EEE-TOP, c'est pas trop cher, ça prend pas de place, et à cause de l'écran tactile la surface est renforcée; en plus il ne s'alimente pas en 220v, mais via un transformation en 19v.

Mini-10 Linux [source Dell]	Laptop occasion [leboncoin]	Ecran/PC multimédia [source Materiel.net]

Les PC fixes

Il existe aujourd'hui des mini-pc à moins de 300€ qui peuvent parfaitement trouver leur place sous la table à carte ou dans un coin de coffre. Basé sur des plateforme Intel ATOM, AMD Geode ou équivalent , ils ne consomment pas plus d'une dizaine de watts. Comme la puissance nécessaire à faire fonctionner un logiciel de cartographique est minime, on peut tout à fait utiliser des versions dégonflées aussi bien au niveau CPU, que RAM, Disque et Graphique.

On peut soit acheter des pièces détachées avec une carte Mini-ATX, une alimentation 12v de type Pico-ATX et un mini-boitier et faire le montage soit même. Soit prendre un PC industriel type contrôleur d'écran [ex: Linutop] ou enfin choisir une version fixe des notebook [ex: EEEPC-EB1501].

Comme pour les portables, on essayera de remplacer le disque dur par de la mémoire flash, et on évitera au maximum les ventilateurs. A noter que les versions de type EEEPC-Box avec un disque dur et une carte graphique Nvidia sont beaucoup plus puissantes, mais consommeront au moins deux fois plus, que des solutions sans disques dur, sans ventilateur et avec une carte graphique basique.

Mini-ITX [source Materiel.net]	Micro-PC [source LinuTop]	Mini-box [source LDLC]

Les écrans

Au vue de l'humidité, il semble difficile de penser qu'un écran LCD ordinaire puisse résister longtemps. Ce qui ne veut pas dire qu'il soit forcément nécessaire de prendre un écran industriel complètement étanche. Ne pas oublier que la consommation d'un écran est principalement liée au rétro-éclairage des LED, et que plus il est grand, plus il consomme. Prévoir 40W pour un 17", ceci dit en navigation l'écran de la table à carte est presque toujours en veille, et dans ce mode il consomme moins de 2W. En fonction des prix, le choix peut aller d'un écran classique mais durci pour un usage intensif en milieu publique [école, livre service d'hotel, ...] aux modèles dédiés au terminaux de vente qui sont souvent tactiles et qui peuvent être manipulés avec des mains mouillées, sans oublier les modèles dédiés marines qui on l'avantage de prendre du 12v en direct.

~ 200€ écrans 220v durcis [source Matériel.net]	~300€ écran 12v durcis [source Seatronics]	>500€ terminaux point de vente [source LDLC]

Les logiciels

Il existe une multitude de logiciel, le plus connu étant probablement MaxSea. Les prix vont de gratuit à plusieurs millier d'Euro, et cet article n'a certainement  pas l'ambition de tenter une comparaison. Sauf erreur, tous les logiciels de navigation supporte l'AIS, ce n'est donc pas un élément de choix. Pour faire simple disons qu'ils existent trois grande classe de logiciels les gratuits qui sont développés, maintenu et supporté par une communauté  d'Internautes [OpenCPN, CAPcode, ...] Les intégrés qui sont livrés avec un autre produit [ex: Navicarte Cotier], les modulaires comme MaxSea ou seul votre porte monnaie bloque les limites du possible.

Pour ma part j'utilise OpenCPN sous Linux. J'ai aussi un Navicarte Cotier qui était livré avec mes cartes papiers, mais son installation avec un code de protection me semble incompatible avec une utilisation en mer. Je n'ai pas testé MaxSea, mais à l'exception du prix tout le monde semble en dire du bien.

OpenCPN: Gratuit logiciel OpenSource	Navicarte: livrer avec les kit-cartes papier ~90€	Maxsea easy avec carte détaillé France ~600€

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Les branchements électrique

Compétence techniques nécessaires

Lire et relire la documentation: Brancher une VHF à un récepteur AIS ne demande pas beaucoup plus de compétence en électronique que le branchement de votre magnétoscope à votre TV. Néanmoins les possibilités d'erreurs sont nombreuses, et vos chance de succès resterons proche de zéro, si vous vous refusez à lire en détail la documentation de vos équipement.

Attention au couleurs Elles ne sont pas normalisées. Sauf à utiliser des appareils de la même marque basée sur un bus propriétaire type Seatalk,  brancher le rouge avec le rouge, le vert avec le vert, .... est rarement la bonne solution.

Attention au polarités L'électronique moderne est très solide et le risque de la détruire par erreur de branchement minime. La seule manière de faire des dégas c'est de d'inverser le (+12) avec moins (masse). Avant tout test vérifier bien que votre alimentation électrique est protégée par un fusible de faible capacité.

Connection de la VHF aux autre équipements

Votre VHF est reliée aux autres équipements (GPS+Traceur) par une liaison série de type NMEA-183. Certains équipements parmi les plus chers peuvent proposer en options d'autre type de liaisons (ex; NMEA-2000, Seatalk, ..) qui ne sont l'objet de cet article.

Branchement de la VHF RF/RO-650

Afin que la VHF puisse dialoguer avec votre équipement vous devez choisir dans les menu: le mode de sortie des informations AIS (RS422/RS232) la vitesse du port (4800/38400 baud). L'entrée des informations GPS n'est pas configurable et est positionnée d'usine en RS422/4800baud. Pour une sortie vers un PC on choisira toujours RS232, et pour une sortie vers un équipement marine  ca dépend !!! En théorie ca devrait toujours être du RS422 mais beaucoup n'accepte que du RS232 (ex: Raymarine C80). Pour la vitesse le choix normal de l'AIS est de 38400 baud, toutefois en fonction des équipements vous pouvez être amené à la réduire à 4800 baud, notamment lorsque vous faite transiter les informations de GPS et d'AIS sur le même fils.

La VHF RT-650 possède trois liaisons séries:

1. Réception GPS  [RS422 en 4800 baud uniquement Jaune(+) , Vert(-) ]
2. Émission AIS      [RS422 4800 ou 38400 baud Bleu(+), Gris(-) / RS232 Bleu(émission), Tresse(masse)]
3. Envoie des alarmes (optionnel) [ RS422 4800 baud uniquement Orange(+), Noir(-) ]

Source: Navicom + Manuel (PDF)

Connection de Raymarine C80

Le C80 Raymarine possède une prise NMEA-183. Évidemment ce connecteur est spécial et il est vendu au prix fort (prévoir 30€ pour un câble d'origine et 15€ pour un compatible sur eBay). A noter qu'a l'inverse de la VHF le C80, ne supporte que le RS422, enfin comme il n'y a qu'un seul menu NMEA qui regroupe la sortie GPS, l'entrée AIS, le Navtex, ... il faut impérativement faire des choix.

• NMEA-4800: c'est le mode à choisir, pour que votre VHF puisse à la fois recevoir les données depuis le GPS Raymarine, et que le C80 reçoive les donnés AIS depuis la VHF. A noter que pour que ce mode fonctionne, vous  devrez sélectionner une sortie RS232 à 4800 pour les données AIS de votre VHF.
• AIS-38400: c'est le mode standard pour recevoir les données AIS de votre VHF, malheureusement sur ce mode, le C80 n'envoie pas les données GPS. Vous ne pouvez donc utiliser ce mode que si la VHF reçoit ces données GPS d'un autre équipement (en général les calculateurs de pilote automatique on une sortie NMEA qui reproduit les données du GPS).

Source: Raymarine + Manuel (PDF)

Liaison C80/VHF

ATTENTION au RS232-12v versus TTL-5v

La RT650 n'est pas vraiment prévue pour supporter du RS232 mais du RS422 (voir paragraphe sur les différentes liaison série) néanmoins ce n'est pas l'absence de niveau différentielle qui la gène, mais le fait qu'elle ne supporte pas bien le 12v en entrée. Le fait de lui donner en entré un niveau de signal trop élevé, peut générer des parasites, voir la planter. Pour régler ce problème deux solutions, soit baisser le niveau de tension pour l'ajout de quelques résistances, soit utiliser un composant dédier à la conversion du +12/-12 utilisé en RS232 vers du +0v/5v comme requit par la norme RS422.

Comment vérifier si vous êtes en RS232 ou RS422: avec un peu de chance un simple voltmètre peu suffire. Si vous avez au repos, donc sans données sur la liaison série.

• du négatif (-13/-5v) entre le fils de transmission(TX sur DB9 pin-3) et la masse au repos (GRD sur DB9 pin-5) alors c'est forcement du RS232. En fait tout signal de repos négatif annonce du du RS232, à noter que la norme RS232 interdit l'utilisation de la zone +3/-3v on ne devrait donc jamais trouver rien sous les -3/-4v.
• environ +0.2/+0.3v entre le TX+ et le TX- (voir des fois la masse) signale du RS422.
• du +3/+5v entre le TX et le GRD on ne sait pas !!! C'est probablement un mode TTL série ou du RS423 mais pas forcement. Le TTL série n'est pas vraiment normalisé, mais il est tout de même utilisé par beaucoup de micro-contrôleurs ou l'information au repos est un signal positif comme en RS422 mais sans utiliser de différentiel, ce type de signal est normalement consommable par un récepteur RS422, en branchant le TX du RS423 sur le RX(+) du RS422 et la masse (GRD) du RS423 sur le RX(-) du RS422.

Le problème est que si vous testé la sortie d'un GPS vous n'avez sans doute pas beaucoup d'option pour couper la transmission, toutefois avec un peu de chance à la mise sous tension le temps qu'il trouve ses satellites sa liaison série restera au repos. Attention si vous n'avez pas de mesure stable il est difficile de déduire quoique ce soit, car vous pouvez aussi bien avoir du +12/-12 qui change 4800 fois par seconde que vraiment du 3.25 qui bouge !!! Faire tous les tests moteur éteint pour supprimer les interférences du au variation de tension de l'alternateur.

Bruit de porteuse/perturbation sur la VHF du à un niveaux électriques des liaisons séries Raymarine supérieure à la norme

Certaines personnes notent des parasites (comme un bruit de porteuse) sur la VHF lors de la réception des trames GPS en provenance d'un équipement Raymarine. Ce problème est décrit plus bas par Christian dans un des commentaires en fin de document, mais on le retrouve régulièrement sur les forum Internet. Ce problème à été diagnostiqué par Navicom, il vient d'une légère surtension dans la polarités de la liaison série du Raymarine, qui parasite la VHF.

• Attendre une hypothétique mise à jour des équipements Raymarine ou Navicom risque de ne pas résoudre votre problème avant longtemps. Le plus simple est de faire chuter la tension arrivant du lien série. Le service technique de Navicom qui à diagnostiqué le problème en accord avec le constructeur de la VHF, préconise d'ajouter une petite résistance de 350/450 Ohms sur les fils d'arrivés du GPS (Fils Marron et Jaune du C80). En fait pour faire chutter la tension, il semble plus logique d'interfacer deux résistances mise en série entre le NMEA(+) et NMEA(-) du C80,  et de brancher la VHF sur le point du milieu. Le branchement donnant alors:    C80(NMEA+) --- Resistance --- VHF(NMEA+) ---- Resistance --- VHF+C80(NMEA-)

Équipement RS232 sans option RS422 .

La RT650 ne supporte bien que le faux RS232 (celui en 5v). Les appareils qui utilisent du vrai RS232 avec du +12/-12 la plante. Ce qui ce traduit par des parasites ou même des arrêts complet de la VHF.  Si votre GPS ne sait émettre que du RS232 (voir commentaires de JP Carnet en fin d'article) pas de solution miracle: soit vous tentez votre chance avec un pont de résistances, soient vous passez par un convertisseur RS232-12v/TTL-5v.

• On trouve ce type des convertisseur assez facilement chez les marchants de robots, car c'est derniers utilisent des petits circuits (pics) qui n'aime pas plus le RS232/12v que votre VHF (ex: Cegelectronique , RobotShop, Sparkfun ...). A noter qu'on passe de plus en plus directement du l'USB vers le niveau TTL, les convertisseurs RS232/TTL sont donc plus rares, mais ils existent encore. Toutefois tous demande une alimentation de base 3/5v. Lorsqu'ils sont dit auto-allimentés alors ils prennent leur alimentation directement sur les pinoches DTR/RTS de l'interface RS232. A noter que peu d'équipements marines fournissent la totalité des signaux RS232 et notamment le DTR/RTS, si vous n'avez pas de 12v entre la masse (pin-5) et le DTR/RTS (pin 3/7) il faudra en trouver ailleurs ou votre convertisseur ne fonctionnera pas.
• Fabriquer soit même un convertisseur n'est pas forcement plus compliqué, car des composants type Max232 font tout le travail.  Les composants Max232x sont disponible chez Conrad prix ~2€. A noter que ce composant demande du 5V qui peut être facilement obtenu par un petit convertisseur type LM7805 aussi disponible chez Conrad pour ~0.5€. Voir schéma détaillé un convertisseur RS232/12v vers TTL/5v [cliquer Ici], et un poste en Français qui détaille les signaux [cliquer ici]

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Connexion de votre PC

Pour que votre PC puisse afficher les données AIS sur la carte, il faut le connecter et à la VHF (pour les cibles AIS) et au GPS (pour le positionnement).

Les équipements marines n'ayant que des liaisons série NMEA, et les ordinateurs modernes n'ayant que des port USB , vous aller certainement passer par un adaptateur (DB9/USB). Quelque soit la configuration choisie, vous devrez de toute façon connecter le GPS à la VHF pour les messages de sécurité ASN.

En théorie vous pourriez vous contenter de brancher le PC sur la VHF et utiliser la fonction de "replay" des informations GPS sur le port AIS de la VHF. Malheureusement de nombreux logiciels, n'intègrent pas encore le fait qu'une VHF puisse fournir des données de positionnement, et impose donc deux connections distincte (GPS & AIS).

Pour la connections AIS->DB9, c'est simple mettre la VHF en:

mode RS232/38400 connecter le bleu sur la pinoche (2) de la prise DB9 de l'adaptateur RS233/USB connecter la tresse (masse) sur la pinoche (5) de la prise DB9.

Si votre logiciel supporte le mode replay des informations GPS via la VHF c'est fini, sinon vous devez aussi récupérer les informations GPS qui arrive à la VHF. Et la comme c'est du RS422 c'est plus compliqué. Soit vous utilisez un adaptateur RS422 et vous vous placer en dérivation de l'arrivée GPS sur la VHF (fils jaune & vert). Soit le hack RS422 fonctionne et vous branchez:

• Le jaune de la VHF sur la pinoche 2 de la DB9
• La masse VHF (tresse) sur la pinoche 5 de la DB9

Remarque: les information GPS sont forcement transmissent en 4800 baud vers la VHF. Avant de perdre du temps avec son logiciel de cartographie, il est bon de vérifier que les informations arrivent bien sur les ports série du PC. Pour cela on peut: soit utiliser une fenêtre de debug NMEA (si votre logiciel l'intègre), soit utiliser un émulation de terminal (Linux: gtkterm, minicom, ...ou sous Windows: putty, minicom, ...). Vous devriez voir quelque chose comme dans le tableau ci-après. Vous noterez que dans le cas de l'utilisation du mode "replay" de la VHF pour rejouer les informations GPS sur le port AIS, la VHF change les préfixes et $IIGLL devient $GPGLL, ce n'est pas grand chose, mais c'est largement assez pour que la plupart des logiciels de cartographie actuels ne soient pas en mesure de traiter l'information.

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Remarques importantes sur les liaisons série

Compatibilité des liaison électrique: Le fait que  tous les équipements utilisent le même protocole d'échange (NMEA-183) pour communiquer leur informations, n'est pas suffisant pour garantir l'interopérabilité. Afin que vos appareils puissent échanger leur informations, vous devez vous assurer que que leurs connexions physiques soient compatibles. Historiquement tous les équipements marines utilisaient des liaisons séries de type RS422, toutefois comme les PC ne supportant en standard que le RS232, de plus en plus d'équipements (ex: VHF Navicom) supportent les deux. [voir aussi RS232-12v versus TTL-5v]

La différence RS232, RS422 et RS423 est minime, mais elle suffit tout de même à nous créer quelques soucis d'interopérabilité. Sans rentrer dans le détail, le RS232 est basic, avec un signal transmit entre un zéro de référence (masse) et un positif (+12v). Le RS232 permet de faire des liaison de 20/30m à 4800 baud et de 10m à 38400 baud, par contre il supporte assez mal les perturbations électromagnétiques. Le RS422 est la version différentiel du RS232, cet fois ci le signal n'est plus transmis via une référence à la masse, mais via un différentiel de tension entre deux fils. Deux avantages majeurs: d'une part, il n'y a plus de masse commune ce qui est un gros avantage quand les sources d'alimentations divergent; d'autre part, en cas de perturbation, si les deux fils sont impactés de manière identique, le différentiel reste constant. Résultat: en RS422 on peux faire sans problème plusieurs centaines de mètres dans un environnement perturbé. Ceci explique que le RS422 soit très populaire en milieu industriel. A noter que le RS485 est une variante half-duplex (mode talki-walki) du RS422, dans un cas comme l'autre l'utilisation de l'un ou de l'autre dépend uniquement de votre équipement, en effet sur un bateau de moins de 20m RS232/422/485 fournirons exactement le même service.

Le NMEA-2000 est la version marine du bus CAN, utilisé dans l'industrie. Ce n'est pas une évolution du NMEA-183 série, mais un protocole réseau qui permet de connecter tous les équipements en mode multi-maitre via un bus commun. Il est certain qu'a terme tous les équipements (sauf les sans fils) utiliserons une liaison de type NMEA-2000. Le NMEA-2000 est la solution de remplacement à tous les bus propriétaire de type Seatalk, malheureusement à ce jours (mars-2010) les équipements d'entré de gamme ne supportent que très rarement le NMEA-2000. [voir doc de référence].

Les bus propriétaires, le plus connus est certainement le Seatalk de Raymarine.  Si tous vos équipements sont de la même marque c'est bien sur la meilleur solution pour les connecter. Toutefois cet simplicité à un cout, qui trop souvent est inacceptable. D'une manière général, il est toujours préférable d'éviter les bus propriétaire, dans le cas d'équipements neufs, il est très largement préférable d'utiliser un réseau normalisé NMEA-2000 à tout autre solution.

Remarque technique pour hacker le RS422: les composants modernes sont très performants, et même si en théorie un composant RS232, n'est pas supposé pouvoir recevoir du RS422, il n'est pas rare quand trichant on y arrive. En effet,  si on prend le (+) du RS422 et la masse (zéro) de l'équipement alors le signal RS422 se transforme en un signal RS232 de mauvaise qualité (+5v) au lieu du (+12v). Heureusement pour nous la plupart des composants modernes (surtout à 4800bauds) vont tout de même réussir à décrypter le signal. Vous avez donc intérêt à faire le test avant de vous lancer dans l'achat d'un adaptateur supplémentaire dédié RS422.

Les convertisseurs

Il existes plusieurs solution pour passer d'un protocole à l'autre. Le plus courant est l'utilisation d'un boitier de conversion série/USB. Les nouveau portables n'ayant plus de connecteur DB9, c'est généralement la seule solution pour faire rentrer votre signal RS422/RS232 dans votre machine.

• RS232 -> USB: appelés "convertisseur USB vers RS232/DB9" ils sont très faciles à trouver, par contre pour des équipements identiques le prix varie de moins de 5€ acheté directement en Chine via Ebay à plus de 50€ chez certains marchant d'accastillage. A noter qu'il existe des versions multiprises (ex: contrad) qui permettent de connecter plusieurs port série sur un seul port USB, ce qui peut être utile quand le nombre de port USB est limités et que le souris+clavier+clef-usb en bloque déjà trois.
• RS422 -> USB: on trouve assez facilement des modèles industriels avec isolation galvanique garantie à plus de 3000v, mais ils sont très cher, et pas vraiment adaptés. Par contre trouver des modèle de base à ~15€ est beaucoup plus compliqué que pour le RS232 (cf: remarque technique précédente: hacker le RS422). En cherchant bien à arrive tout de même à en trouver sur eBay.
• NMEA2000 -> USB: Bien que le NMEA-2000 soit récent, on commence à trouver des convertisseurs génériques, qui restent toutefois assez cher. Même si les prix commencent à baisser, la concurrence ne sera jamais aussi forte pour pour les liaisons RS232 et les prix qui sont aujourd'hui de ~100€ risque de rester stables un bon moment.
• Seatalk -> USB: pour tous les réseaux propriétaires, la seule solution est de passer par l'adaptateur du vendeur (ex: Raymarine PC-SeaTalk-NMEA Interface Box)
• Pont NMEA-183: Ils permettent de regrouper 4/6 liaisons NMEA en mode multi-maitres et supportent en général aussi bien le RS422 que le RS232. Ça reste des solutions chéres [150/300€] dédiés à la création de réseau multi-équipements NMEA. Sauf cas particulier ils ne présentent pas beaucoup d'intérêt pour une connexion aussi basique qu'une VHF avec un traceur/GPS.

Source: eBay	Source: eBay	Source: mesltd.co.uk	Source: mesltd.co.uk	Source: mesltd.co.uk

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Les prix

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Attention: les prix inclus dans cet articles sont des instantanés pris sur divers site marchant en mars 2010; ils ne sont là que pour donner des ordres de grandeurs. Le prix de l'électronique changeant presque tout les jours, et comme chaque nouvelle génération est moins chère que la précédente, ils est indispensable de vérifier:  et  les nouveaux modèles, et les nouveaux prix.

J'ai généralement utiliser des sources connus de tous [Bigship, Uship, ...] ce n'est pas que j'ai une préférence pour l'un ou l'autre de ces distributeurs, mais comme expliqué précédemment ces grandes enseignes du Nautisme ont à la fois une présence Internet et des magasins en dur à coté de chez nous. A noter que je n'ai pas utiliser AD-diffusion, non pas qu'ils soit plus cher ou moins bien fournis; mais simplement que leur site Internet est trop lent, et que je n'avais pas le courage d'attendre le résultat de mes nombreuses recherches.

A noter que j'ai parfois utilisé un site Anglais. Le but est évidement de montrer qu'avec la chute de la livre Sterling, il peut avoir de bonne affaire à réaliser l'autre coté du channel [in English, evel just ]