eviter les collisions par visibilité réduite brume, radar et a.i.s. 1guy amaru - avo - 6 octobre...

Eviter les collisions par visibilité réduite

Brume, Radar et A.I.S.

1Guy Amaru - AVO - 6 octobre 2010

Méthode

• Par bonne visibilité, pour déterminer si un risque de collision existe, la méthode la plus simple est celle des relèvements successifs du navire approchant. S'ils ne changent pas, le risque de collision existe.

• Nous continuerons à utiliser cette méthode par visi réduite.

Guy Amaru - AVO - 6 octobre 2010 2

RAPPELS RIPAM Nav par Visi Réduite

Règle 19

• Un navire doit adopter une vitesse de sécurité (voir définition Règle 6) lui permettant de s'arrêter sur une distance adaptée aux circonstances existantes.

• Moteur paré à manœuvrer (même un voilier).Commenter ces obligations, leur irréalisme dans

certaines circonstances.



Règle 33

• - Matériel de signalisation sonore :– Si L supérieure ou égale à 12 m, 1 sifflet– Si L supérieure ou égale à 20 m, 1 sifflet et une

cloche– Si L inférieure à 12 m, 1 moyen sonore efficace.

• Commenter ces obligations, leur irréalisme dans certaines circonstances.



Règle 35

• Signaux sonores par visi réduite :– Connaître les signaux des autres navires– Voiliers de L égale ou supérieure à 12 m : idem tous

les navires à manœuvre restreinte, ç.à.d. 1 long suivi de 2 brefs toutes les 2 minutes au plus.

– Voiliers de L inférieure à 12 m : pas obligés d‘émettre ce signal mais tout autre signal efficace toutes les 2 minutes au plus.

Commenter ces obligations, leur irréalisme dans certaines circonstances.



Règle 19

• Tout navire qui entend sur l'AV du Travers le signal de brume d'un autre navire doit réduire sa vitesse au minimum pour garder son cap et si nécessaire casser son erre puis naviguer avec précaution jusqu'à ce que le risque d'abordage soit passé.

Commenter ces obligations, leur irréalisme dans certaines circonstances.



Règle 7

• Tout navire doit utiliser TOUS les moyens disponibles adaptés aux circonstances et conditions existantes pour déterminer s'il existe un risque d'abordage.

• Donc obligation d'utiliser le Radar et l'A.I.S. si on en est équipé.


Le Radar : Rappels• Système d'écho-location par trains d'ondes

électro-magnétiques de L.O centimétrique (3 ou 10 cm) qui balaient l'horizon sur 360º.

• Si obstacle, l'onde revient vers le bord, est traitée (mesure du temps A/R, donc distance de l'obstacle, puis gisement), et un écho s'affiche sur un écran.

• Des cercles de distances concentriques fixes et un cercle de distance mobile (pour plus de précision) permettent de déterminer la distance de l'écho par rapport au centre (notre navire) et une alidade donne son relèvement ou son gisement.


Le Radar : Equipement• Tendance actuelle en

Plaisance : disparition des radars dédiés, remplacés par moniteurs multi-fonctions : radar, cartographie électronique, A.I.S, sondeur….

• Mais il faut toujours une antenne assez volu-mineuse (tournante ou radôme) dans la mâture.


RADAR FURUNO intégré à Centrale de Navigation

Le Radar : Réglementation

• Règle 7 du RIPAM : Obligation d'utiliser son radar, de faire du balayage longue portée et du "plotting" de tout écho détecté. ( Plotting = Pointage).

• Règle 19 du RIPAM : Un navire qui détecte au radar un autre navire DOIT déterminer si une situation rapprochée se crée ou si un risque d'abordage existe.

– Dans ce cas, il DOIT prendre à temps les mesures pour éviter cette situation. Si cela consiste en un changement de cap :

• si le navire est sur l'AV du Travers, éviter de venir sur Bâbord (sauf si navire rattrapé)

• si le navire est par le Travers ou sur l'AR du Travers, éviter de venir dans sa direction.


Le Radar : Utilisation Le Plotting relatif

C'est la technique la plus simple et la plus efficace.

• Régler le radar en RM (mouvement relatif), HUD (Head Up Display), (affichage standard, le Zéro en haut.) ou NUD (North Up Display), (affichage Nord en haut si radar couplé avec le compas gyro - rare en Plaisance)).

Ainsi, notre navire N est au centre et on travaillera en Gisement et Distance si HUD ou Relèvement et Distance si NUD

• Pour tout écho A repéré, faire des relevés successifs à des intervalles de temps réguliers, par ex. toutes les 6 minutes (1/10ème d'heure) ou 12 minutes (1/5ème d'heure). et les "plotter" sur un canevas, soit A0, A1, A2, A3 …

• Si la droite joignant ces points passe par le centre, il y a risque de collision. Sinon, A passera devant ou derrière nous. (Application de notre règle des relèvements successifs)

Il existe bien sûr des radars perfectionnés ayant une fonction A.R.P.A. (Automatic Radar Plotting Aid : Aide au suivi automatique des cibles)


Le Radar : Utilisation La Vitesse relative

Instant de la rencontre (si rien n'est fait), Notions de CPA et TCPA

• La vitesse relative Vr est mesurée sur la ligne joignant les échos, fonction de la distance parcourue par l'écho par intervalle de temps entre 2 relevés.

• C.P.A. ( Closest Point of Approach) : On désigne indifférement par C.P.A. soit la distance la plus courte à laquelle un bateau passera d'un autre, soit le point correspondant à cette plus courte distance.

• T.C.P.A. ( Time to C.P.A.) : c'est le temps restant pour être en situation de C.P.A.

• Dans le cas d'une route de collision, CPA = 0

Il existe bien sûr des radars perfectionnés ayant une fonction A.R.P.A. (Automatic Radar Plotting Aid : Aide au suivi automatique des cibles)


Exercices• Si l'on veut connaître le Cap et la Vitesse du navire détecté,

les CPA et TCPA, on construit le Triangle de Vitesses, dans lequel VA = Vr (A/N) + VN (Composition de vecteurs).

– VA = Vitesse du navire détecté– VN = Vitesse de notre navire– Vr (A/N) = Vitesse relative de A par rapport à N

• De l'extémité du vecteur Vr, porter le vecteur VN. On obtient VA en joignant A à l'extrémité de VN.

• Le vecteur VA coupe notre ligne de foi sous un angle α (alpha) . On obtient CvA = CvN + α.


Exercice Radar 1• A 21h00 par temps de brume, notre navire N (au moteur)

détecte au radar un écho à 12 milles dans le gisement 057º (A0).

• A 21h12, cet écho est à 9 milles dans le même gisement (A1).• A 21h24, cet écho est à 6 milles dans le même gisement (A2).

– Existe -t-il un risque de collision ?– Si oui, TCPA et heure à laquelle aura lieu la rencontre si rien ne

change ?– Que faire ? qui doit manœuvrer ?

• Facultatif : Construire le triangle des vitesses pour déterminer la vitesse VA et la route de A, sachant que notre vitesse VN = 5 nds et notre Cap CvN = 142º.


Solution Radar 1• Gisement constant. Donc relèvement constant (CvN supposé invariant). Le risque de

collision est donc certain. (CPA = 0)• L'écho se rapproche de 3' toutes les 12 minutes. Donc Vr = 3' x 5 = 15 nds

– La distance A2/N étant de 6', A sera sur N en 24 minutes (TCPA)– La rencontre aura donc lieu à 21h48 si rien n'est fait– A se rapproche de N par l ’Avant du Travers Tribord, N doit venir sur Tribord. Pas

sur Bâbord (Règle 19). (Ou modifier sa vitesse)

• Sur le schéma, A fait une Route vraie à 257º de la nôtre, à la vitesse VA de 13 nds– Donc CvA = 142 + 257 - 360 = 039º



détecte au radar un écho à 6 milles dans le gisement 347º (A0).• A 10h12, cet écho est à 5,5 milles dans le même gisement (A1).• A 10h24, cet écho est à 5 milles dans le même gisement (A2).

– Existe -t-il un risque de collision ?– Si oui, à quelle heure aura lieu la rencontre si rien ne change ?– Que faire ? qui doit manœuvrer ?

• - Facultatif : Construire le triangle des vitesses pour déterminer la vitesse VA et la route de A, sachant que notre vitesse VN = 5 nds et notre Cap CvN = 300º.


Solution Radar 2• Gisement constant. Donc relèvement constant (CvN supposé

constant). Le risque de collision est donc certain. (CPA = 0).• L'écho se rapproche de 0,5' toutes les 12 minutes. Donc Vr =

0,5' x 5 = 2,5 nds.– La distance A2/N étant de 5', N sera sur A en 2 heures

(TCPA).– La rencontre aura donc lieu à 12h24 si rien n'est fait.

• Le simple Plotting ne nous permet pas de répondre clairement à la question. On construira donc le triangle de vitesses.

• Sur le schéma, A fait une Route vraie à 11º de la nôtre, à la vitesse VA de 2,6 nds.

• CvA = 300 + 11 = 311º. On voit que N rattrape A. Il devra manœuvrer et le dépasser par

Tribord ou Babord (Règle 19).



détecte au radar un écho à 5 milles dans le gisement 054º (A0).• A 23h06, cet écho est à 4 milles dans le gisement 052 (A1).• A 23h12, cet écho est à 3 milles dans le gisement 050 (A2).– Existe -t-il un risque de collision ?– Si non, quels seront les CPA et TCPA ?– Que faire ?

• Facultatif : Construire le triangle des vitesses pour déterminer la vitesse VA et la route de A, sachant que notre vitesse VN = 6 nds et notre Cap CvN = 320º.


Solution Radar 3• Gisement change. Donc pas de risque de collision. La ligne joignant les échos

passe sur notre Avant (route relative)– On abaisse la perpendiculaire de N sur cette ligne : CPA = 0,5' (NH)

• L'écho se déplace de 1' toutes les 6 minutes. Donc Vr = 1' x 10 = 10 nds– La distance A2H étant de 2,95', A passera au plus près de N dans 18

minutes (TCPA), soit à 23h30• Le risque de collision n'existant pas, N et A peuvent poursuivre leur route.

Cependant, le CPA est faible : Acceptable pour 2 petits navires, mais insuffisant pour 2 gros cargos, auquel cas N viendra sur Tribord ou modifiera sa vitesse ou fera les 2.


Sur schéma, A fait une Route vraie à 276º de la nôtre, à la vitesse VA de 8,7 nds.

Donc CvA = 320 + 276 - 360 = 236º.


détecte au radar un écho à 10 milles dans le gisement 240º (A0).• A 05h12, cet écho est à 7,5 milles dans le même gisement (A1).• A 05h24, cet écho est à 5 milles dans le même gisement (A2).

– Existe - t - il un risque d'abordage ?– Si oui, TCPA et heure de la rencontre si rien ne change ?– Que déduire du Plotting et que faire ?– Facultatif : construire le triangle de vitesses pour déterminer la vitesse

VA et la route de A, sachant que notre vitesse VN = 8 nds et notre Cap CvN = 105º.


Solution Radar 4• Gisement ne change pas. Notre cap supposé invariant, le relèvement est

constant. Risque de collision certain. (CPA = 0).

• Echo se rapproche de 2,5' par 12 minutes. Donc Vr = 2,5'x5= 12,5 nds.La distance A2/N étant de 5', A sera sur N en 24 minutes (TCPA).– La rencontre aura donc lieu à 05h48 si rien n'est fait.

• A se rapproche de N en venant de 30º (270º - 240º) sur l'Arrière du Travers Bâbord. Il est rattrapant. N continue sa route en contrôlant que A manoeuvre. Il ne vient pas sur Bâbord (Règle 19).


Sur le schéma, A fait une Route vraie à 37º de la nôtre, à la vitesse VA de 18 nds.

Donc CvA = 105 + 37 = 142º

UTILISATION DE L'A.I.S.• L'A.I.S. (Automatic Identification System) = émetteur/récepteur V.H.F. bi-fréquences (transpondeur). Sur l'écran du récepteur, sur fond de carte électronique, s’affichent les

icônes de notre navire et du navire émetteur. Les données minimales de ce dernier s'affichent soit en petite fenêtre près de l'icône, soit sur un display latéral.

TRANSPONDEUR SIMRAD RECEPTEUR A.I.S. COMAR


UTILISATION DE L'A.I.S.

• Toutes les 2 à 10 secondes sont transmises les informations minimales et obligatoires : Heure, MMSI du navire, son Statut de navigation (en route, à l'ancre, en remorque, en pêche etc…, sa Rf, Vf, Position en Lat/Long., Vitesse de changement de cap si en giration.

• Toutes les 6 minutes sont transmises des informations complémentaires : Nom du navire, Indicatif d'appel ASN, type de navire, de cargaison, ses dimensions et tirant d'eau, sa Destination et son ETA (HPA) etc…

• Un mode Silence permet de couper l'envoi d'informations et ne rester qu'en mode Réception (quand cela est permis, car l'appareil doit être en fonction 24/24, sauf dérogations particulières).


AVANTAGES SUR LE RADAR• Informations plus riches : Alors que le radar donne des échos dont

on ne sait rien tant qu'on n'a pas fait de plotting, l'A.I.S. indique en temps réel pour chaque navire équipé d'un transpondeur toutes les informations vues ci-dessus. Si le récepteur est équipé d'un calculateur, on peut avoir le CPA et le TCPA de chaque cible.

• Avec un simple récepteur, un plaisancier pourra se signaler par VHF à tout navire à risque qui peut ne pas l’avoir détecté au radar.

Construction immédiate du triangle de vitesse : On peut donc à n'importe quel instant (le radar nécessite au moins 3 relevés) construire le triangle des vitesses et déterminer l'existence ou non d'un risque d'abordage, le CPA et le TCPA (si non obtenus automatiquement).


DÉSAVANTAGES PAR RAPPORT AU RADAR

• Tous les navires n'en sont pas équipés, donc pas détectés par visi réduite, contrairement au radar qui détecte tout obstacle qui peut renvoyer un écho.

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• A noter que pour des raisons évidentes, les navires de guerre ne se signalent pas toujours, mais utilisent leur AIS en mode réception seule.


REGLEMENTATION ACTUELLE• Sont soumis à l'obligation d'être équipés d'un transpondeur de classe

A et de le maintenir en fonction :– Tous les navires à passagers quelque soit leur jauge– Tous les navires de JB (jauge brute) égale ou supérieure à 300 (UMS)

effectuant une navigation internationale– Tous les navires de charge (cargos) de JB égale ou supérieure à 500 (UMS) en

navigation non internationale– Tous les navires de pêche de plus de 15 m de long.

• Ne sont donc pas obligés de s'équiper tous ceux n'entrant pas dans ces catégories, dont la Plaisance.

• Il existe plusieurs modèles d'AIS de classe B destinés à la Plaisance, (transpondeurs ou récepteurs seuls - avec ou sans écran). (Possibilité de les interfacer au PC avec cartographie électronique, ou à l'écran multifonction de la centrale de navigation du bord). La visualisation de tous les navires alentour équipés de transpondeurs AIS est une sécurité inappréciable pour le plaisancier.


UTILISATION en PRÉVENTION des COLLISIONS

• On reporte les données soit directement sur la carte de navigation, soit sur un croquis, Nord en haut, selon l'échelle désirée.

• On reporte N (notre position) et A (position signalée par l'A.I.S.)• Tracer les routes de A et N qui se coupent en R. Calculer heures de

passage de A et N en R. Si idem, abordage.• Ou : De A, on trace le vecteur VA sur la route de A.• De l'extrémité de ce vecteur, on trace le vecteur (-)VN (notre cap et

notre vitesse)• On obtient Vr, vitesse relative des 2 navires.• Si Vr ou son prolongement passe par N, il y aura abordage.


A.I.S. EXERCICE 1

• A 10h00, par temps de brume, notre navire N fait route à 6 nds au 334º, PSN ( Lat N, Long N)

• L'A.I.S. signale un navire A, route à 10 nds au 242º, PSN (Lat A, Long A)• (Ces positions mettent A à 17 ’ dans le 032º de N)

– Déterminer si un risque de collision existe.– Si oui, quels sont le TCPA et l'heure de la rencontre ?– Sur la carte ou sur le croquis, où sera le point de rencontre ?– Que faire ?


SOLUTION A.I.S. 1• Vr passe par N, donc risque de collision

certain. CPA = 0• Vr = 12 nds. Distance AN = 17'. Donc

TCPA = 17/12 = 1,415 h, = 1h25– La rencontre aurait lieu à 11h25

• Le point de rencontre se situe en R. On vérifie bien que AR = distance parcourue par A en 1h25 à 10 nds. Idem pour NR à 6 nds.

• A s'approche de N par l ’Avant Tribord, N devra venir sur Tribord ou modifier

sa vitesse, ou les 2 mesures.


EXERCICE A.I.S. 2

• A 19h00, par temps de brume, notre navire N fait route 6 nds au 329º, PSN ( Lat N, Long N)

• L'A.I.S. signale navire A : route 10 nds au 259º, PSN (Lat A, Long A)• (Ces positions mettent A à 14 ’5 dans le 034º de N.)

– 1 - Déterminer si un risque de collision existe.– 2 - Si non, quels sont le CPA, le TCPA et à quelle heure les 2 navires seront au plus près l'un de

l'autre ?– 3 - Sur la carte ou sur le croquis, où seront les 2 navires à cet instant ?– 4 - Que faire ?


SOLUTION A.I.S. 2• Vr passe sur l'Avant de N, donc sans risque de

collision. • En abaissant la perpendiculaire NH sur le

prolongement de Vr, on obtient CPA=2,4'. Vr = 9,8 nds. Distance AH = 14,25'. Donc TCPA = 14,25/9,8 = 1,45 h = 1h27

• A passera au plus près de N à 20h27.• On porte sur la route de N la distance NN'

parcourue en 1h27 à 6 nds, soit 8,7' et sur la route de A la distance AA' parcourue à 10 nds, soit 14,5'. D'où les PSN réelles des 2 navires en N' et A ’ à 20h27. On peut vérifier que N'A' = NH = 2,4'.

• Les 2 navires doivent maintenir leur route et leur vitesse, le CPA de 2,4' ne présentant aucun danger.


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