Electronique marine. Garmin : après l'Autoland pour les avions, des manœuvres de port automatiques pour les bateaux ?

Electronique marine - Garmin est capable de faire atterrir automatiquement un avion lorsque son pilote devient incapable de le faire. Dans le nautisme, le groupe américain maîtrise déjà le GPS, la cartographie, le pilote automatique et même la vision à 360° autour d’un bateau avec Surround View. Dès lors, une question se pose : jusqu’où pourrait aller l’automatisation des manœuvres de port ? Demain, un bateau pourrait-il rejoindre seul sa place et s’y positionner automatiquement ? Techniquement, une grande partie des briques nécessaires existe déjà.

Faire atterrir un avion automatiquement et garer un bateau dans un port sont deux exercices très différents. Pourtant, derrière ces deux situations se trouve une même évolution de fond : l’électronique ne se contente plus d’informer le pilote. Elle commence à observer son environnement, à analyser une situation et à agir directement sur la machine.

Dans l’aéronautique, Garmin a poussé cette logique très loin avec Emergency Autoland. En cas d’incapacité du pilote, le système peut prendre le contrôle de l’avion, déterminer un aéroport approprié, calculer une trajectoire, gérer le vol puis réaliser automatiquement l’approche et l’atterrissage.

Dans le nautisme, Garmin n’en est évidemment pas là et aucun système équivalent permettant à un bateau de rejoindre automatiquement sa place de port n’est actuellement annoncé.

Mais la comparaison mérite d’être faite.

Car Garmin dispose déjà, dans son catalogue marine, d’une partie étonnamment importante des technologies qui permettraient un jour d’automatiser une manœuvre de port.

Le dernier obstacle de la navigation automatisée : les 50 derniers mètres

La navigation d’un bateau moderne est déjà largement assistée.

Le navigateur dispose d’une cartographie électronique précise. Le GPS détermine continuellement sa position. Un itinéraire peut être préparé sur le traceur. Le pilote automatique peut maintenir un cap ou suivre une route. Radar et AIS contribuent à la connaissance de l’environnement.

La propulsion elle-même est de plus en plus numérisée. Commandes électroniques, directions électriques ou électrohydrauliques, joysticks, propulseurs d’étrave et de poupe permettent de déplacer certains bateaux avec une précision qui aurait été difficilement imaginable il y a vingt ans.

Et pourtant, à quelques dizaines de mètres de sa place de port, tout change.

Le skipper reprend la main.

C’est précisément là que commence l’une des phases les plus stressantes de la navigation de plaisance : entrer dans une darse, contourner un bateau, présenter la poupe devant une place étroite, compenser un vent traversier puis immobiliser plusieurs tonnes de bateau à quelques dizaines de centimètres d’un quai.

L’étape suivante de l’électronique marine pourrait donc ne pas concerner la navigation hauturière, mais les derniers mètres du voyage.

Garmin dispose déjà d’un début de « vision » autour du bateau

L’une des technologies les plus intéressantes pour imaginer cette évolution existe déjà : Garmin Surround View.

Le principe rappelle directement les systèmes de caméras panoramiques proposés dans l’automobile.

Plusieurs caméras installées autour du bateau produisent une représentation à 360° de son environnement immédiat et une vue virtuelle depuis le dessus. L’image apparaît directement sur un écran multifonction Garmin.

Le skipper peut ainsi visualiser simultanément son bateau, le ponton et les obstacles environnants.

Surround View va déjà plus loin qu’une simple juxtaposition d’images vidéo. Des marqueurs permettent d’évaluer les distances et un périmètre virtuel peut être défini autour de la coque. Le système peut détecter la proximité d’objets et avertir le pilote lorsqu’un quai, un ponton ou un autre obstacle entre dans cette zone.

Pour l’instant, l’homme regarde l’image et réalise la manœuvre.

Mais conceptuellement, la prochaine étape est facile à imaginer : permettre au système qui détecte l’obstacle de commander également le déplacement du bateau.

Du Surround View au « parking automatique »

Imaginons un bateau équipé d’un tel dispositif.

En entrant dans le port, le plaisancier sélectionne sa place sur son écran Garmin :

Ponton C – place 37.

La cartographie connaît précisément l’emplacement du ponton et l’orientation de la place.

Le système connaît parallèlement les dimensions du bateau : longueur, largeur, tirant d’eau et position de ses différents appendices.

Le pilote automatique prend en charge l’approche à faible vitesse.

À quelques dizaines de mètres de la place, le système change de logique.

Le GPS n’est plus suffisamment précis pour assurer seul la manœuvre. Les caméras et les capteurs de proximité prennent progressivement davantage d’importance.

• Le bateau identifie le ponton, les bateaux voisins et les obstacles.
• Il ralentit.
• Trois nœuds.
• Deux nœuds.
• Un nœud.
• Puis quelques dixièmes de nœud.
• Arrivé devant son emplacement, le système calcule la manœuvre permettant d’y entrer.

Moteurs, barre et propulseurs travailleraient ensemble

C’est ici que le problème devient nettement plus complexe que celui d’un pilote automatique traditionnel.

Un pilote automatique contrôle essentiellement le cap d’un bateau.

Un système automatique de manœuvre devrait contrôler son déplacement dans plusieurs directions.

Sur un bateau bimoteur, il pourrait utiliser indépendamment les deux propulsions pour créer un mouvement de rotation. Avec des embases ou des hors-bord orientables, les possibilités seraient encore plus importantes.

À cela pourraient s’ajouter un propulseur d’étrave et éventuellement un propulseur de poupe.

L’ordinateur disposerait alors de plusieurs actionneurs capables de déplacer et de faire pivoter le bateau.

L’objectif ne serait plus :

« suivre le cap 245° ».

Mais plutôt :

« placer le bateau exactement ici, dans cette orientation, sans qu’aucune partie de la coque ne pénètre dans les zones de sécurité entourant les obstacles ».

On se rapproche alors beaucoup plus du fonctionnement d’un système de stationnement automobile automatisé.

Avec une différence majeure : le sol bouge sous le bateau.

Le vent et le courant compliquent considérablement le problème

Une voiture arrêtée reste normalement à sa place.

Un bateau, non.

À très faible vitesse, quelques secondes de vent traversier peuvent suffire à déplacer fortement une étrave. Sur une grande vedette ou un catamaran présentant beaucoup de fardage, le phénomène devient particulièrement sensible.

Le système devrait donc travailler en permanence avec les mouvements réellement observés.

Une station météo pourrait lui communiquer la force et la direction du vent. Le GPS, le compas électronique et les différents capteurs de mouvement permettraient parallèlement de mesurer la dérive du bateau.

L’électronique pourrait alors anticiper.

Plutôt que d’attendre que l’étrave dérive d’un mètre avant de la corriger, elle commanderait préventivement le propulseur pour maintenir la trajectoire prévue.

Ce serait probablement l’un des éléments essentiels d’un véritable système de manœuvre automatique.

Chaque bateau devrait avoir son propre modèle numérique

La difficulté tient également au fait qu’un bateau ne réagit pas comme un autre.

Un catamaran de 12 mètres équipé de deux moteurs largement espacés peut pratiquement pivoter sur lui-même.

Une vedette monomoteur à ligne d’arbre aura un comportement totalement différent.

Un bateau équipé de deux hors-bord orientables, d’un joystick et d’un propulseur d’étrave offrira encore d’autres possibilités.

Le système devrait donc connaître précisément son bateau.

Longueur, largeur, masse, inertie, fardage, position du centre de rotation, puissance des moteurs et des propulseurs constitueraient autant de paramètres.

Il pourrait même progressivement apprendre le comportement réel de l’unité.

Une impulsion de propulseur de deux secondes déplace l’étrave de telle distance sans vent, mais seulement de moitié lorsque 15 nœuds soufflent sur bâbord.

Au fil des manœuvres, le système pourrait ainsi affiner son modèle.

Le bateau ne serait plus seulement piloté par un logiciel. Le logiciel connaîtrait son comportement dynamique.

Les ports devraient eux aussi devenir numériques

Pour automatiser totalement la manœuvre, les bateaux ne seraient probablement pas les seuls à devoir évoluer.

Les ports pourraient fournir une cartographie numérique beaucoup plus précise de leurs installations.

Chaque place pourrait posséder des coordonnées, une orientation, une longueur, une largeur et un type d’amarrage.

Une réservation effectuée auprès de la capitainerie pourrait ainsi transmettre directement la destination au système de navigation du bateau.

Le plaisancier arriverait dans un port qu’il ne connaît pas et son écran afficherait immédiatement : Place visiteurs D12 – entrée par tribord.

Mais la cartographie ne pourrait jamais suffire.

Une annexe peut dépasser derrière un bateau. Un voilier voisin peut être plus large que prévu. Une aussière peut traverser une partie de la place. Un bateau peut temporairement occuper l’emplacement.

C’est pourquoi le système devrait constamment confronter la cartographie théorique avec ce que voient réellement ses caméras et ses capteurs.

L’intelligence artificielle pourrait devenir centrale

C’est probablement à cet endroit que l’intelligence artificielle trouverait l’une de ses applications les plus concrètes dans l’électronique marine.

Il ne suffirait pas de détecter qu’un objet se trouve devant une caméra.

Il faudrait comprendre ce qu’il représente.

• Un ponton.
• Une coque.
• Une défense.
• Une bouée.
• Un catway.
• Une personne.
• Un paddle traversant derrière le bateau.

L’ordinateur devrait ensuite déterminer si cet objet est fixe ou mobile et prédire son évolution pendant les quelques secondes suivantes.

La manœuvre automatique ne serait donc plus seulement une question de GPS.

Elle reposerait sur la fusion de la cartographie, de la navigation satellitaire, du compas, des caméras, des données moteur et éventuellement de capteurs de proximité supplémentaires.

C’est précisément cette fusion des informations qui pourrait faire évoluer les écrans multifonctions actuels vers de véritables calculateurs de manœuvre.

L’automatisation arriverait probablement par étapes

Il est peu probable qu’un constructeur passe directement de l’assistance actuelle à un bateau entièrement autonome dans son port.

La progression pourrait être beaucoup plus graduelle.

La première étape existe déjà : améliorer la perception du skipper avec des caméras à 360°, des marqueurs de distance et des alarmes de proximité.

L’étape suivante pourrait consister à afficher une trajectoire recommandée sur l’écran.

Le système indiquerait alors au skipper quand avancer, reculer ou utiliser son propulseur.

Puis viendrait une assistance active.

L’ordinateur pourrait par exemple empêcher une commande qui entraînerait immédiatement une collision ou limiter automatiquement la puissance lorsque le bateau se rapproche du quai.

Une étape supplémentaire consisterait à automatiser réellement la manœuvre, mais uniquement tant que le skipper maintient une commande.

Il suffirait de relâcher le bouton pour remettre instantanément les moteurs au neutre.

Enfin pourrait apparaître le véritable parking automatique.

Positionner le bateau n’est toutefois pas l’amarrer

Même parfaitement placé dans son emplacement, le bateau resterait soumis au vent et au courant.

Il faudrait encore passer les aussières.

Automatiser cette opération serait beaucoup plus complexe.

Des solutions d’amarrage automatique existent déjà dans certains univers professionnels, mais leur généralisation dans les milliers de ports de plaisance européens supposerait des infrastructures adaptées.

Une solution intermédiaire serait beaucoup plus réaliste.

Le système maintiendrait automatiquement le bateau immobile dans sa place pendant quelques dizaines de secondes.

L’équipage pourrait alors débarquer et passer tranquillement les amarres pendant que moteurs et propulseurs compensent la dérive.

Pour un couple naviguant seul sur une vedette de 12 ou 15 mètres, l’intérêt serait considérable.

Une technologie qui pourrait changer le marché des bateaux de plaisance

L’enjeu dépasse le simple confort.

La difficulté des manœuvres constitue l’un des freins à l’augmentation de la taille des bateaux.

Un plaisancier parfaitement à l’aise sur une unité de 8 mètres peut hésiter à passer à 11 ou 12 mètres, non pas en raison de la navigation en mer, mais parce qu’il redoute les manœuvres dans les ports.

Le joystick a déjà profondément modifié cette perception.

Le positionnement automatique pourrait constituer l’étape suivante.

Un propriétaire pourrait piloter normalement son bateau pendant toute la navigation et confier simplement les cinquante derniers mètres à l’électronique.

Dans un marché où les bateaux deviennent plus grands et où la navigation en équipage réduit progresse, cette technologie pourrait devenir un véritable argument commercial.

Après Garmin Autoland, un Autoland de la plaisance ?

Il faut évidemment rester prudent : Garmin n’a annoncé aucun « Autoland marin » permettant à un bateau de rejoindre et d’occuper automatiquement sa place de port.

Mais la trajectoire technologique est intéressante.

Dans l’aéronautique, Garmin a démontré qu’un système électronique pouvait dépasser la simple assistance au pilote pour prendre en charge une séquence extrêmement complexe lorsqu’une situation l’exige.

Dans le nautisme, le groupe possède déjà une grande partie de l’écosystème électronique : navigation GPS, cartographie, pilote automatique, écrans multifonctions, réseau de bord et vision panoramique autour du bateau.

D’autres acteurs disposent de leur côté des technologies de propulsion, de joystick et de positionnement dynamique nécessaires pour déplacer très précisément une unité.

Il reste à relier ces différents mondes.

Le défi principal ne sera probablement pas de commander automatiquement deux moteurs et un propulseur d’étrave. Cette partie de la technologie est déjà largement maîtrisée.

Le véritable saut technologique consistera à donner au bateau une compréhension suffisamment fiable de son environnement immédiat pour lui permettre de décider lui-même de la manœuvre à effectuer.

Lorsque cette étape sera franchie, le prochain grand progrès de l’électronique marine ne concernera peut-être ni la résolution des sondeurs ni la taille des écrans.

Il pourrait simplement prendre la forme d’une commande sur le traceur :

« Rejoindre ma place de port ».