Le Pilote 2/6 : Le fonctionnement du pilote automatique

Le Pilote 2/6 : Le fonctionnement du pilote automatique 

Publié sur Actunautique le 20/09/2019

Auteur : François MEYER

Sur les voiliers de courses au large, les systèmes de pilotes automatiques avec leurs GPS haute fréquence, leurs centrales inertielles, leurs capteurs d’inclinaison de mât, leur électronique ultra-rapide et leurs algorithmes informatiques intelligents barrent désormais mieux qu’un bon barreur en forme.
Tout comme en aéronautique, l’homme ne demeure supérieur à la machine qu’en présence d’un événement accidentel, tel une vague scélérate ou une casse de matériel.


Les voiliers de croisière profitent des évolutions provenant de la course au large avec un léger décalage, faisons le point sur le fonctionnement d’un système de pilotage automatique.



La fonction d’un pilote automatique consiste à agir sur le gouvernail du navire en fonction d’une consigne donnée (cap ou allure). Il mesure ainsi la différence entre l’angle de consigne et l’angle réel, puis agit sur le gouvernail du bateau selon la consigne.
Un système de pilotage automatique comporte trois fonctions :

Capteur


La mesure entre l’angle de consigne et l’angle de route s’effectue via un compas.
  • Compas magnétique
Exploite l’effet magnétique de certains métaux.
  • Compas gyroscopique
Exploitation de l’effet gyroscopique sur un mobile sur lequel on applique un couple de rotation et qui conserve son orientation. Sur les modèles de régate, les capteurs gyroscopiques fournissent des données sur les réactions du bateau comme le roulis, le lacet et le tangage.
  • Compas satellitaire
Exploitation d’un segment déterminé par des signaux issus deux antennes -avant et l’arrière du bateau- dans le système géodésique de référence.
  • Anémomètre
Relève direction et force du vent. Information indispensable pour piloter selon l’allure (mode Wind).

Actionneur



Pour agir, il faut un cerveau. C’est le rôle de l’actionneur ou calculateur du pilote. Celui-ci reçoit les milliers d’informations (25 par seconde à 25 Hz) en provenance du compas et des autres capteurs (anémomètre, capteur d’angle de barre pour les systèmes hydrauliques…) pour les traiter selon un algorithme d'où découlent des réaction.
Sur les pilotes les plus performants, des informations issues de capteurs tels que speedos, inclinaison et torsion du mât peuvent être prises en charge par l’unité centrale.
Une fois les informations des capteurs traitées par l’unité centrale, des ordres de barre sont transmis au gouvernail selon un système mécanique différent suivant les installations du bord.


Interface


Le skipper doit pouvoir transmettre ses ordres et en suivre les effets de manière permanente.
Une interface doit faire figurer les caps réels et cap de consigne ainsi que les éventuels messages d’erreurs (hors course…) tout en permettant de commander les actions du pilote.
L’interface de commande peut utilement être complétée d’une télécommande permettant d’agir sur le pilote depuis l’avant ou le pied du mât.


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