Produit : module Courants

Septembre 2006 : Olex introduit avec la version 6.4 un calcul automatique des courants de marées avec visualisation sur la cartographie.

De la même manière qu'Olex avait été le premier système à proposer la création de cartes personnelles du relief des fonds grâce aux GPS et sondeur du bord, Olex innove en permettant au navigateur de se créer ses propres cartes de courant grâce à ses capteurs.
Le nouveau module Courants basé sur un calcul de dérive a été conçu sur le même modèle de base de données qui a fait la réputation d'Olex en matière de logiciel de bathymétrie et sur le principe du filtrage et d'accumulation dans le temps de données issues des capteurs GPS et compas.


Grâce à l'analyse des données NMEA issues des capteurs GPS et gyro - position, vitesse sur le fond SOG, route fond COG, cap vrai et vitesse surface- Olex calcule la dérive du navire sur le fond et l'affiche sous la forme d'une flèche de taille variable issue du navire. La dérive est sensée représenter le courant.
L'exactitude des résultats obtenus s'avère excellente sur les courants de marée du fait de leurs caractéristiques (à la fois réguliers et prévisibles) et n'est limitée que par la résolution des capteurs.
Note : le calcul des courants généraux en haute mer (les courants de marée sont relativement faibles loin des côtes) s'avère plus problèmatique du fait de leur régime rarement cyclique : il faut alors utiliser les informations océaniques données par l'altimétrie par satellite (Topex/Poséidon, ERS, EnviSat ou Jason).

De plus, les valeurs de courants sont aussi cartographiées dans une structure type cellules de courants similaire à celle de la base de données bathymétriques, bien que la résolution de la base de données obtenue soit plus grossière.

La cartographie des courants prend en compte la phase principale des marées. En clair, pour une position donnée les courants sont cartographiés selon les tranches horaires synchronisées avec l'angle de la lune par rapport à la terre (composante harmonique de marée M2).

Note : M2 est le constituant qui a le plus fort impact sur la marée.
L'onde M2 est la marée générée par la "lune moyenne", astre fictif animé d'un mouvement uniforme sur une orbite circulaire située dans le plan de l'équateur et ayant la même période de révolution que la Lune réelle.
A lui seul, il donnerait la hauteur d'eau si l'effet du Soleil pouvait être négligé et si la Lune orbitait sur un cercle parfait.
Cette marée présente deux pleines mers et deux basses mers par jour lunaire (24 h 50 min).

Ainsi une carte des courants est construite au fur et à mesure que le navire navigue sur zone; à chaque moment, les courants supposés sont visibles grâce à des petites flèches, en relation avec le vrai point de la phase de marée. Un curseur permet alors de visualiser les courants dans les heures à venir.

Quels sont les capteurs nécessaire au bon fonctionnement du module ?

Il est étonnant de voir que ce module ne requiert que des capteurs assez classiques pour cette génération de cartes de courants de surface.
En effet, cela est possible parce qu'Olex assure une procédure efficace dans la calibration des capteurs, en identifiant les diverses erreurs intruites à court-terme et en utilisant les positions GPS pour la validation des prédictions.

Typiquement, un compas satellitaire GPS, pour la position, le cap, la route et la vitesse sur le fond :

• Kongsberg Seatex Seaplath 20 (précision 0,4°)
• Magellan 3011 (précision 0,5°)
• Furuno SC-30 (précision 1,0°) ou SC-50 (précision 1,0°) ou SC-110 (précision 0,6°)
• JRC JLR10 (précision 0,7°) ou JLR20 (précision 0,5°) ou JLR30 (précision 0,3°)
• Simrad HS50 (précision 0,8°)

ainsi qu'un speedo à ultrasons type Airmar CS4500 (précision 0,1 noeud) voire Ultrasonic speedo NKE (précision <0,3 noeud) sont recommandés pour l'utilisation de ce module.

Note : les capteurs de vitesse à hélice (type loch vitesse/température à roue à aube) sont peu précis à grande vitesse (hélices bloquées par des algues ou ralenties par la formation de coquillages...) sont à éviter.

Bien entendu, un capteur vitesse de meilleure qualité -DVL Doppler Velocity Log- donnera des résultats encore plus probants (type Furuno à effet Doppler DS-30, DS50 ou DS-80, JRC log doppler JLN-205 ou sonar doppler JLN-550), mais l'installation d'un gyrocompas (précision inféreure à 0,5° type Meridian TSS-SG Brown) ou encore mieux (précision de 0,01 à 0,2°) d'une centrale inertielle type Kongsberg Seatex Seaplath 100 (précision 0,2°) ou 200 (précision 0,05°), ou iXsea Octans (précision 0,1°) ) sera l'élément qui procurera les meilleurs résultats.

Enfin on peut aussi citer la gamme des capteurs de mouvement type MRU (Motion Reference Unit) : voir gamme MRU Kongsberg

Notes :

• les compas flux-gate électroniques (type 'mini-gyro' Simrad RC37 précision 1,25°rms ou Furuno C-500 précision 1,5° ou PG500 précision 1° ou PG1000 précision 1,5° ) ou Maretron SSC200 précision 1°, Airmar H2183 précision 2°, ou GPS/compas GH2183 ou centrale d'attitude (type MTi d'Xsens, précision 1°) avec sortie NMEA0183 peuvent néanmoins être des choix d'entrée de gamme.
• les profileurs de courant -ADCP Acoustic Doppler Current Profiler- (type sonars doppler Furuno CI68 ou CI88) capables de donner des informations sur les courants à différentes profondeurs pourront dans des versions futures d'Olex s'interfacer afin de générer des cartes de courants de fond, utiles pour les longliners et les thoniers-senneurs.
  
  
  

En quoi consiste la procédure de calibration des capteurs ?

Quel que soit le type de speedo utilisé, ce dernier doit être calibré afin d'éviter une non-linéarité des mesures dues au comportement des courants.
Olex possède un mode spécial où il est demandé au navigateur de piloter le navire sur des lignes droites opposées (sur fleuve ou rivière dans les 2 sens vers l'amont et vers l'aval) et à des vitesses diverses, ceci afin de visualiser un graphe de vitesse apparente et de facteurs de correction.
Même chose pour le compas.
Cette procédure devra être faite durant les essais initiaux mais pourra être répétée si le navigant l'estime nécessaire.