fonctions pypilot - arthur-expeditions/pypilot-workbook-fr GitHub Wiki
Le pilote automatique est soit "Standby", soit "On". S'il est "On", il existe quatre modes de pilotage automatique différents : Compas, GPS, Vent, Vent réel. Classons-les dans une liste :
- Standby
- Compas
- GPS
- Vent
- Vent réel
Nous allons passer en revue chacune de ces fonctions de base.
Dans ce mode, chaque interface utilisateur affichera le directeur actuel du compas. Attention, il s'agit du cap compas qui provient de l'IMU de pypilot. Si vous avez un autre compas électronique sur votre bateau, pypilot l'ignorera totalement.
A côté de l'affichage du cap compas, il y a quelques boutons pour déplacer le gouvernail à gauche ou à droite ou éventuellement le centrer. Ceci est destiné à aligner votre actionneur avec votre barre pour que vous puissiez l'accrocher. Et, si vous êtes paresseux, vous pouvez diriger le bateau avec vos boutons.
Ensuite, il y a une liste de modes de pilote automatique que vous pouvez choisir. Le mode compas est le mode par défaut et est toujours disponible. Les options GPS, Vent et Vent réel ne sont disponibles que dans certaines conditions, que j'expliquerai ci-dessous. Lorsque vous avez choisi un mode de pilotage automatique, vous pouvez appuyer sur le bouton AP (pilote automatique) et vous entrez alors dans le mode de pilotage automatique choisi.
En mode compas, le bateau se dirige vers le cap commandé. Lorsque vous entrez en mode compas, le cap commandé est par défaut le cap actuel, mais vous pouvez modifier le cap commandé avec les boutons <<, <, >, >>. J'explique ici de manière difficile ce que tout le monde sait qu'un pilote automatique fait, mais j'introduis une certaine terminologie ici, alors soyez indulgent avec moi.
C'est aussi simple que cela, mais à ce stade, deux choses sont importantes à mentionner.
Tout d'abord, le directeur de boussole de Pypilot. Comme nous l'avons dit, c'est le cap de la boussole qui est déterminé par pypilot à partir des relevés de l'IMU. Un cap compas est une valeur unidimensionnelle, alors pourquoi auriez-vous besoin d'un IMU à 9 axes pour le déterminer ? En bref, tout bateau déforme le champ magnétique, non seulement différemment pour différents caps, mais aussi pour différentes attitudes de tangage et de roulis. Tout marin connaît les tables de déviation, mais pour piloter un pilote automatique, vous devez également connaître la déviation pour différentes attitudes de tangage et de roulis. Pypilot détermine constamment ces valeurs de déviation sur la base de l'IMU dans un processus appelé autocalibration. Cependant, une calibration initiale de base est toujours nécessaire. Le résultat est une référence boussole très stable pour se diriger.
La deuxième chose à mentionner est les gains du mécanisme de direction. Ils déterminent la réactivité de la direction et la suppression du dépassement. Il existe un grand nombre de gains disponibles. Les valeurs de ces gains sont différentes pour chaque bateau, ils doivent donc être réglés correctement.
Pour utiliser le mode compas, vous devez donc vous assurer que votre compas a été calibré et que vos gains sont correctement réglés. Vous en saurez plus sur ces deux points plus tard.
Un autre mode de pilotage automatique est le mode GPS. En fait, c'est un mauvais nom. Il aurait dû être appelé mode Track. Car c'est ce qu'il fait. Dans ce mode, pypilot suit une trace.
Une trajectoire est définie par un bearing (cap prévu) et une erreur de trajectoire. Si pypilot est réglé en mode Track, il va diriger le cap, mais corriger le cap en fonction de l'erreur transversale. Par exemple, si le cap est plein nord, mais que vous vous trouvez à 50 mètres de la trajectoire, pypilot orientera 010 pour revenir à la trajectoire.
Les logiciels de traçage comme opencpn enverront des informations sur la trajectoire pour les segments suivants d'une route. Si vous créez une route dans opencpn et que vous l'activez, pypilot la détectera et activera le mode Track, afin que vous puissiez la sélectionner. Il y a un débat sur la question de savoir si pypilot doit être forcé de suivre une route lorsqu'il est activé, ou s'il doit néanmoins vous permettre de choisir le mode compas. De plus, lorsque vous passez un waypoint, pypilot bascule sur le nouveau relèvement sans avertissement. Il faut donc faire attention en utilisant le mode Track.
Vous avez peut-être un anémomètre sur votre mât qui vous donne la direction du vent par rapport à la proue. Si ce que l'on appelle l'"angle du vent" n'est pas corrigé en fonction de votre propre vitesse, il s'agit de l'"angle du vent apparent". Il y a des raisons de gouverner en fonction de l'angle du vent apparent, afin de maintenir cet angle constant. Si vous naviguez au près, par exemple, vous pouvez vouloir profiter des changements de vent ou au moins empêcher votre bateau de caler lorsque le vent tourne vers l'avant.
Le mode vent de Pypilot (mieux : mode vent apparent) est activé lorsque pypilot reçoit des informations sur l'angle du vent apparent. S'il est sélectionné, il donnera un cap au compas qui maintiendra un angle de vent moyen constant, et ajustera ce cap lorsque l'angle de vent moyen changera. Vous avez donc toujours besoin d'un IMU lorsque vous naviguez au gré du vent.
Un inconvénient de la navigation par vent apparent est que l'angle du vent apparent dépend de la vitesse du bateau et de la vitesse du vent : plus vous naviguez vite, plus le vent apparent se déplace vers l'avant. Dans les cas où la vitesse de votre bateau varie, par exemple si vous avez une mer arrière et que vous surfez sur les vagues, ou si le vent souffle en rafales, il est préférable de naviguer selon l'angle du vent réel. Pour déterminer le vent réel, vous devez connaître à la fois la vitesse du bateau et la vitesse du vent. La vitesse du vent est probablement obtenue à partir de votre configuration de vent, et pypilot n'utilise que SOG pour la vitesse du bateau, et s'attend à ce que cela provienne d'un message GPS. Par conséquent, pypilot activera le mode vent réel lorsqu'il recevra à la fois des informations sur le vent et sur le SOG.
Voilà donc en quelques mots les fonctions primaires de pypilot. Pour que ces fonctions de base fonctionnent, vous devez avoir
- vos capteurs IMU calibrés ;
- vos gains soient correctement configurés ; et
- vous devez fournir à pypilot les bonnes données nautiques.
Ces fonctions secondaires sont les suivantes.
Lorsqu'un IMU est installé sur un bateau, il ne connaît pas sa position. Il n'y a pas de manière fixe de le positionner : vous pouvez le mettre dans la position que vous voulez, tant qu'il n'y a pas de sources d'interférence magnétique. Par conséquent, vous devez indiquer à pypilot quand le bateau est à l'horizontale. Toutes les interfaces utilisateur disposent d'une fonction à cet effet : il s'agit d'un bouton appelé "bateau à l'horizontale". N'oubliez pas de le faire. Si vous ne le mettez pas à niveau, il n'y aura pas de message d'erreur mais le pypilot se dirigera comme une chèvre.
Une fois que pypilot sait quelle direction prendre, il reconnaît que le bateau tourne et commence à corréler le mouvement de rotation aux mesures du compas interne, construisant ainsi sa table de déviation 2D interne. Pypilot a besoin d'un peu plus d'un virage de 180 degrés pour terminer son étalonnage initial du compas, et le signale en réinitialisant son âge d'étalonnage. Normalement, cela se fait tout seul. N'oubliez pas qu'au début, Pypilot peut être un peu nerveux, mais qu'il reprend rapidement ses esprits. Si vous avez envie de le jeter par-dessus bord, retenez-le encore un peu.
À partir de ce moment-là, le calibrage de la boussole 2D se poursuivra. Il existe également un calibrage du compas en 3D, qui construit cette table de déviation pour différentes positions de tangage et de gîte. La progression de ce mécanisme d'autocalibration est indiquée par toutes les couleurs dans une représentation du globe terrestre en 3D, mais tout cela relève de la théorie des cordes pour moi.
Nous terminerons cela plus tard.