10/05/2009


La cartographie électronique - Lecteur dédié ou micro-ordinateur ?

La cartographie électronique n´est pas une technique nouvelle, elle existe sur le marché depuis plus de vingt ans. Mais ces vingt années ont apporté beaucoup tant sur le point de la fiabilité des lecteurs que sur la couverture.

Dans les années 80, les services hydrographiques, lorsqu´on leur parlait de cartographie électronique, nous faisait remarquer avec ironie que l´on devait faire allusion à ces appareils qui donnent une représentation grossière des cartes sur un écran ce qui était déjà à l´époque loin de la réalité.  

En tout cas, les sociétés qui ont été pionnières dans ce domaine, sont toujours là, preuve de leur sérieux ; quant aux techniques, elles ont suivi l´évolution de l´électronique. On est passé de l´artisanat à l´industrialisation. Devant cette montée en force de la part des concepteurs aussi bien dans le domaine de la carte que dans celui des lecteurs, les services officiels reconnaissent aujourd´hui la fiabilité de la cartographie électronique. A tel point qu´elle peut remplacer à bord les cartes papier. Sur le plan de la qualité, de précision de la carte et de la facilité d´utilisation cela ne fait aucun doute. Sur le plan de la sécurité, tout navigateur responsable prendra à son bord, pour pallier une panne, ne serait-ce qu´électrique, des cartes papier. Mais, il faut bien reconnaître qu´en utilisation courante, la carte électronique apporte un réel confort. Bien entendu, pour qu´elle soit exploitable, il faut un écran de bonnes dimensions (ou un micro-ordinateur) et une cartographie de qualité. Sur ce dernier point, toutes les grandes marques ont une cartographie issue des services officiels qui donne un maximum de détails et à laquelle on peut se fier. 

Cartographie vectorisée ou scanérisée 

Pour translater un document papier en données électroniques, deux solutions sont retenues : la vectorisation et la scanérisation. 

La vectorisation est une technique qui permet, tout en gardant la qualité et la précision de la carte, d´optimiser au maximum la place mémoire. Pour comprendre cette technique, il suffit de regarder une carte marine, une grande partie n´est guère utile pour la navigation (intérieur des terres, notes, etc...). La vectorisation consiste dans un premier temps à ne garder d´un document original qui est généralement une carte officielle, que la partie intéressante, d´en sélectionner un certain nombre de points, de les transformer en points électroniques à l´aide d´une table à digitaliser et ensuite de les relier entre eux par des lignes appelées vecteurs d'où le nom de carte vectorisée. Cette technique permet de sélectionner un maximum de points dans une zone dangereuse (rocher, chenal, etc...) et un minimum dans les zones sans risques. Par exemple en haute mer, si l´on prend chaque point de la carte cela représente des millions de points d´où une place mémoire importante, il suffit de ne prendre que quelques points sans pour autant nuire à la qualité du document. Pour un navigateur l´important est d´avoir une carte détaillée où sont représentés avec la même précision que sur la carte papier, les dangers, les feux, le balisage. Tous les concepteurs de cartographie vectorisée utilisent le même principe et partent pour ce faire de documents officiels et d´informations en provenance de guides, de plans de port, etc... Les cartes réalisées sont ensuite stockées sur des supports tels que ceux utilisés dans les appareils de photos numériques (CompactFlash, SDcard, etc...) et peuvent être reproduites sur un lecteur dédié. 

La scanérisation est une technique qui prend en compte tous les détails de la carte. Là, pas de risque d´erreur mais le nombre de points informatisés, ne permet plus de stocker les cartes sur une cartouche lisible sur un lecteur dédié mais sur un CD ou un DVD. Les cartes scanérisées (cartes Raster) nécessitent pour les reproduire un micro-ordinateur. 

Les limites des deux techniques 

Les cartes vectorisées offrent la possibilité de pouvoir zoomer la carte, dans la limite du document original, sans changer en taille les indications portées sur cette dernière, par exemple, le texte ou les chiffres. On peut également définir les informations que l´on désire visualiser à l´écran comme les lignes de sondes, en ne sélectionnant que celles l´on désire voir tracées (5 m, 10 m, 20 m, etc...). Il en est de même pour les feux, de jour on peut les supprimer pour alléger la carte. Imaginez que vous prenez deux cartes voisines du SHOM à la même échelle 1/100.000, que vous les coupiez pour ôter les parties qui se recouvrent puis que vous colliez sur ces cartes les dessins des ports à l'échelle 1/5.000 plus quelques informations provenant de guides, vous avez réalisé une carte vectorisée. En résumé, cette technologie permet d'obtenir un document enrichi et optimisé avec un gain de mémoire important. Dans la cartouche, les cartes sont mémorisées par couches à des échelles différentes. En zoomant, lorsqu'on l´on atteint la limite, on passe automatiquement à une autre carte. Pour l´utilisateur le changement est automatique. 

La scannérisation permet d´obtenir un document (carte Raster) identique à l´original. Le côté négatif de cette technique est qu´elle nécessite une place mémoire importante. Plus question de travailler avec un lecteur dédié, les cartes sont stockées sur un CD ou DVD et ne peuvent être reproduites que par l´intermédiaire d´un micro-ordinateur. 

Les logiciels associés 

Un lecteur de carte dédié n´est pas un simple appareil qui reproduit sur un écran la carte. Le logiciel qui lui est associé, permet de travailler comme sur une carte papier (tracer sa route, faire des relèvements) mais, l´électronique aidant, il va bien au-delà. L´interfaçage à un GPS (interne ou externe) permet d´avoir en permanence la position du bateau sur la carte, de connaître la vitesse, le cap, l´écart de route. Mais aussi de tenir le livre de bord ou encore d´avoir des informations portuaires, des photos aériennes... Bien entendu, la cartographie vectorisée peut également être lue sur un micro-ordinateur avec un logiciel associé. A noter que certains logiciels permettent d´avoir accès aux deux formats (vectorisé et Raster). Les logiciels pour micro-ordinateur permettent d´aller beaucoup plus loin qu´avec un lecteur dédié. Les régatiers apprécieront de pouvoir entrer les polaires du bateau ou encore utiliser des logiciels spécifiques liés à la course. On peut également avoir accès à la météo en temps réel (connexion internet) et, depuis peu, à une représentation en 3D. 

La compatibilité 

Sur les lecteurs dédiés, à l´exception de Garmin qui propose une cartographie sous sa marque, les autres constructeurs font appel à des sociétés qui mettent en oeuvre la cartographie sur cartouche. Lorsque l´on s´oriente vers une marque de lecteur, il est associé à une marque de cartographie, il n´existe aucun lecteur compatible avec plusieurs marques. Par exemple Raymarine, Geonav, Magellan, Eagle, Lowrance, Humminbird font appel à la cartographie Navionics. Navman, Lorenz, Cobra, Seiwa à la cartographie C-Map. Avec un logiciel de navigation, on retrouve sensiblement la même contrainte de compatibilité. Chaque marque de logiciel propose des cartes Raster ou vectorisées voire les deux. Par exemple, MaxSea travaille avec les cartes Raster Mapmédia, ARC, Maptech et les cartes vectorisées C-Map ou Navionics suivant la version du logiciel. Fugawi avec les cartes Raster NOAA et Maptech et les cartes vectorisées Navionics, Navicarte avec les cartes vectorisées LiveChart, SeaPro avec les cartes Raster NOAA et ARC et les cartes vectorisées LiveChart. 

S´équiper 

Le premier choix est celui du lecteur soit on s´oriente vers un lecteur dédié soit vers un micro-ordinateur. Avec un lecteur dédié, il faut définir la marque. Cette dernière est bien souvent dictée par la compatibilité et l´interfaçage avec l´instrumentation que l´on a déjà à bord. La cartographie est également importante, il faut s´assurer que celle retenue par le constructeur du lecteur couvre bien en détails les zones de navigation que l´on pratique. Là, une remarque s´impose lorsque l´on achète une cartouche, sa capacité définit l´étendue de la couverture pas la précision ou l´échelle. Par exemple, sur une cartouche couvrant toutes les côtes de France, pour une région donnée, on a les mêmes cartes que sur une cartouche d´une capacité moindre ne couvrant que cette région. 

L´écran, il doit être couleur ; quant à ses dimensions, pour travailler dans de bonnes conditions, il faut qu´elles fassent au minimum 5 pouces. 

Le GPS du lecteur peut être interne, avec une antenne déportée voire simplement avec une entrée NMEA. L´antenne intégrée est la solution si l´appareil est installé en extérieur (prendre un modèle étanche), elle facilite l´installation. Si le lecteur est à l´intérieur du bateau, l´antenne doit être déportée. Bien souvent, les lecteurs disposent d´une entrée NMEA compatible avec les GPS ayant une sortie à cette norme. Si on possède un GPS portable cartographique,  

il peut être intéressant de prendre un lecteur compatible pour pouvoir échanger les cartouches, à condition qu´elles soient au même format. 

Avec un logiciel de navigation, le premier point à prendre en considération est l´utilisation que l´on va en faire. Le régatier n´a pas les même besoins que le plaisancier qui fait des sorties estivales en côtier ou le navigateur qui envisage une traversée océanique. Certains logiciels vont très loin et peuvent prendre en compte la météo, les fichiers GRIB, le routage, l´AIS, la possibilité de superposer une image radar sur la carte, les polaires du bateau, etc. D´autres sont plus proches d´un lecteur et ne donnent que les outils pour la navigation (tracé de route, interface pilote, etc...). 

En conclusion, un lecteur dédié est un appareil conçu pour une utilisation marine qui permet de lire uniquement des cartes vectorisées mais qui a l´avantage, toutes marques confondues, d´être simple d´utilisation et de faire appel à de la cartographie reconnue et de qualité. La différence entre les marques, hormis la cartographie, se situe au niveau des interfaces possibles (antenne GPS, entrée AIS et ASN, sortie NMEA, etc...), de l´écran ; par exemple, pour une installation extérieure, il faut prendre un écran plein jour lisible au soleil. 

Pour les logiciels, là, on doit faire appel à un micro-ordinateur comme support. Il doit être choisi en fonction de ses autres utilisations à bord (communications, loisirs, etc...) et de sa consommation électrique qui peut être importante. Dans ce domaine, le choix est très important. Quant à l´utilisation, on n´est plus dans un appareil dédié mais dans l´informatique avec toute la souplesse et les contraintes qu´elle peut avoir. 

Qui fait quoi ?

Lecteurs dédiés

  

o Cobra
A ce jour en France, il n'y a qu'un seul modèle avec écran de 5 pouces et cartographie C-Map. D´autres versions devraient arriver très bientôt sur le marché. 

o Eagle
Dans la gamme Intellimap, deux modèles avec écran de 5 pouces et antenne GPS intégrée sont disponibles. On retrouve ces deux modèles dans la série Sea Charter avec sondeur intégré. Plusieurs versions sont proposées avec des sondeurs monofréquence et bifréquence. La cartographie retenue est la C-Map. 

o Furuno
Furuno ne possède pas de lecteur dédié. Toutefois, il propose un modèle qui associe lecteur de carte/GPS et sondeur. Cet appareil est équipé d´un écran de 7 pouces et travaille avec la cartographie C-Map.  

Cette société a porté ses efforts sur la Navnet 3D sur laquelle toutes les fonctions (radar, sondeur, AIS, cartographie) peuvent être affichées. Ce concept a été développé en collaboration avec MaxSea et permet de travailler sur la cartographie vectorisée (Navionics) et Raster (MaxSea) associée au logiciel Time Zero. 

o Garmin
Chez Garmin, il y a deux familles. Une avec des écrans de 4 et 5 pouces pouvant recevoir, en option, un module sondeur et la 5000 avec des écrans de 8 à 12 pouces. Cette dernière peut être mise en réseau (Garmin Network) et être ainsi associée pour afficher les images radar et sondeur. La cartographie est la BlueChart développée par Garmin.  

o Geonav
Chez Geonav, diffusé par Furuno, on trouve une gamme de lecteurs de carte dédiés/GPS avec antenne intégrée ou déportée avec des écrans de 5 à 11 pouces. A noter également, un lecteur de carte indépendant qui peut être connecté à un écran séparé et échanger des données avec un second indicateur lorsqu´il est intégré sur le réseau Ethernet Furuno. La cartographie retenue est la Navionics. 

o Humminbird
Chez Humminbird, on trouve quatre modèles de traceur de carte/GPS. La cartographie retenue fait appel à la Navionics Gold ou Platinium suivant les modèles. A coté de ces produits, cette société étant très spécialisée dans les sondeurs, on trouve des appareils multifonctions qui regroupent dans un même boîtier un sondeur et un lecteur de carte/GPS. 

o Lorenz
La nouvelle génération d´appareil Lorenz va du 5 pouces au 11 pouces. Jusqu'à 7 pouces, ils peuvent recevoir en option un récepteur AIS et un sondeur bifréquence. Les modèles 8 pouces et 11 pouces peuvent être interfacés à l´ensemble de l´instrumentation (radar, centrale, VHF, AIS, sondeur). Cette société a retenu comme cartographie la C-Map. 

o Lowrance
Dans la série Global Map proposée par Lowrance, nous trouvons 5 modèles avec des écrans de 5 pouces à 10,4 pouces. A l´exception du 5 pouces, ils peuvent tous recevoir, en option, un radar. Pour la cartographie, c'est la C-Map. Ces modèles sont également proposés avec un sondeur bifréquence intégré. 

o Navman
Chez Navman, nous trouvons deux séries : la Tracker 5000 et la Trackfish 6000. La série 5000 qui comprend 3 modèles couleur avec antenne GPS interne ou déportée, est dédiée à la cartographie. La série 6000 qui reprend les mêmes fonctions (cartographie/GPS) est équipée en plus d´un sondeur bifréquence. Suivant le modèle, l´écran est de 5 ou 7 pouces quant à la cartographie, elle fait appel à C-Map. 

o Raymarine
A l´exception d´un modèle dédié cartographie/GPS et d´un combiné cartographie/GPS/sondeur, l´instrumentation Raymarine s´organise autour d´un moniteur multifonctions lecteur de carte (Navionics). Plusieurs moniteurs de 8,4 à 19 pouces sont proposés. Le moniteur retenu peut être utilisé comme simple lecteur/GPS ou intégré dans la chaîne d´instrumentation (bus Seatalk). Là, on peut s´équiper à la demande en se procurant les capteurs (sondeur, GPS, radar, pilotes, instruments, Navtex, ASN, etc...). 

o Simrad
Pas de lecteurs dédiés chez Simrad mais des Navstations peuvent être utilisées seules (lecteur de carte/GPS) ou en réseau (SimNet Simrad). On peut ainsi récupérer toutes les informations présentes sur le réseau (GPS, radar, AIS, instruments de navigation, données moteur, etc...). Deux écrans sont proposés un de 8,4 pouces et un de 12,1 pouces. La base de cartographie intégrée peut être complétée par des cartes détaillées C-Map. 

Logiciels de navigation

o Adrena
Cette société développe des logiciels de navigation axés sur la régate et la course. Plusieurs modules sont proposés du simple routage au routage Pro avec acquisition de polaires et AIS. Ces logiciels sont compatibles avec la cartographie MaxSea. 

o Eole
Le logiciel Noé, développé par Eole, travaille sur une base de données de cartes scannérisées du SHOM et vectorisées C-Map. Interfacé aux instruments, il est à même de calculer un vent surface ainsi que les lay-lines en tenant compte de la dérive due au courant. 

o MaxSea
MaxSea propose deux versions de logiciel, la 12 et la dernière sortie, la Time Zero. Ce nouveau concept permet une optimisation maximum de la cartographie et des logiciels associés. La cartographie nautique, les données 3D, les photos aériennes sont fusionnées pour donner un maximum d´informations maritimes. De base, on retrouve toutes les fonctions des versions précédentes utilisant les cartes Raster avec en plus un catalogue mondial de cartographies vectorielles Navionics. 

o Navicarte
La version SeaPro, développée par Euronav, est un logiciel de navigation complet travaillant sur les cartes vectorielles ENC (Amirauté anglaise), LiveChart (Navicarte) et Navionics. On peut également associer à la cartographie une antenne radar Navicarte. Cette dernière, branchée sur le micro-ordinateur, permet d´afficher l´image radar et de la superposer à la cartographie. 

o Fugawi
Le logiciel Fugawi travaille avec les cartes vectorisées Navionics et ENC ainsi que les scannées Maptech et NOAA/BSB. Il est complet pour la navigation avec entre autre une fonction AIS qui permet de bien visualiser les routes de collisions (secteur de couleurs). 

o Scannav
La particularité de Scannav est de pouvoir scanner ses cartes et ses documents pour les intégrer dans le logiciel. Il en est de même pour les captures effectuées sur GoogleEarth. Ces documents viennent compléter les cartes vectorielles ENC comme les cartes de données Raster du SHOM. 

Albert Brel 

Retrouvez ce produit sur l'eboutique : Nautic-way.com 

Débat informatique embarquée Salon Nautique Paris

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6 commentaires

22/05/2012 12:34 - rgalvin a dit :

autre oubli OPENCPN

oubli du logiciel OPENCPN gratuit ,tres intuitif et SIMPLE ( emploi en nav à la barre facile )...
En pleine évolution avec des addon bien intéressants

licence OPEN GPLv2 .

Je l'ai essayé et ....adopté sur un PC Durci

http://opencpn.org/ocpn/

12/05/2009 04:15 - rhapsody a dit :

écran-PC à la barre et liaison NMEA sans fil

Très bon article d'Albert Brel... Dans le matériel à citer, la Sté MANTANAV commercialise un écran-PC basse consommation 24W étanche, écran tactile 12' plein soleil, GPS intégré, WiFi n. Cette société commercialise également un module sans fil NMEA pour transmettre vers l'écran- PC installé à la barre les données data disponibles à la table à cartes.

10/05/2009 20:32 - JFP a dit :

cartes vectorielles officielles

dommage, tout de même de ne pas indiquer que les seules cartes électroniques fiables sont les cartes vectorielles (et non 'vectorisées') diffusées par les services hydrographiques d'état (format S57), qui sont d'ailleurs les seules admises en remplacement des cartes sur papier pour les navires professionnels, sous réserve que les lecteurs correspondants répondent à des normes strictes.
elles sont certes (trop) chères et mal commercialisées mais présentent l'avantage de pouvoir être mises à jour gratuitement, rapidement et dans certains cas automatiquement soit sur internet soit en utilisant la diffusion par les équipements de télécommunications obligatoires au titre su SMDSM (système mondial de détresse et de sécurité maritime, GMDSS en anglais), pendant leur (trop courte) durée de validité théorique.
toutes les cartes officielles nouvelles, quel que soit le support, sont maintenant établies à partir de bases de données servant à établir ces cartes au format S57.

17/07/2008 21:14 - Christian, de La Teste a dit :

Oziexplorer

Il manque naturellement Oziexplorer (http://www.oziexplorer.com/) dans cette excellente liste.

Personnellement je le trouve de bien meilleur facture que la plupart de ses concurrents, les fonctionnalités sont bien finies et cohérentes. Autre avantage, il est ouvert, on trouve donc des add'on multiples. Enfin, et ce n'est pas le moindre, il existe aussi en version PocketPC (PDA) dont l'intérêt est énorme pour les voileux : la consommation !

07/07/2008 07:34 - Ocean9 a dit :

Logiciel de navigation gratuit

Il existe un logiciel gratuit qui est : SeaClear II a voir sur le site ;
http://www.sping.com/seaclear/
On peut trouver des cartes a un prix modique sur le site :
http://www.1yachtua.com/nauticalcharts/index.asp

06/07/2008 23:09 - crosay a dit :

logiciel de navigation open source gratuit

une equipe de developpeurs internationale est en train de développer sur sourceforge un logiciel de navigation open source, basé massivement sur l'utilisation de plugins sous licence GPL.
voir le site: http://capcode.sourceforge.net

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