Les fonctionalités de l'ECDIS

ECDIS

La résolution de l'OMI A817/19 "Normes de fonctionnement pour les sytèmes de visualisation des cartes électroniques et d'information (ECDIS)" précise les fonctionalités minimales exigées de l'ECDIS ; la norme S52 de l'OHI "spécification pour le contenu cartographique et les modalités d'affichage des ECDIS" fournit des détails des besoins hydrographiques en matière d'ECDIS.

L'introduction de la résolution A817/19 de l'OMI apporte une synthèse des fonctions majeures attendues d'un ECDIS :

1. "Les ECDIS ont pour principale fonction de contribuer à renforcer la sécurité de la navigation" (sauvegarde de la vie en mer, sauvegarde des biens et de l'environnement) ;
2. "Les ECDIS devraient pouvoir faire apparaître sur l'écran tous les renseignements cartographiques nécessaires à la sécurité et à l'efficacité de la navigation qui émanent des services hydrographiques agréés par les pouvoirs publics et qui sont diffusés avec leur autorisation" ;
3. "Les ECDIS devraient permettre d'effectuer la mise à jour de la carte électronique de navigation de manière simple et fiable" ;
4. "L'utilisation de l'ECDIS par comparaison avec celle des cartes imprimées devrait faciliter le travail de navigation :

les ECDIS devraient permettre au navigateur d'effectuer de façon pratique et méthodique toutes les opérations de planification et de surveillance de la route et toutes celles de détermination de la position actuellement réalisées sur cartes papier. Ils devraient pouvoir indiquer continuellement la position du navire" ;
5. "La présentation des ECDIS devrait être au moins aussi fiable et disponible que celle des cartes papier publiées par les services hydrographiques agréés par les pouvoir publics" ;
6. "Les ECDIS devraient être pourvus d'alarmes ou fournir des indications appropriées qui avertissent des renseignements affichés ou d'un mauvais fonctionnement du matériel".

Contrairement aux systèmes à base de cartes raster (type " image "), les ECDIS disposent de fonctionnalités très riches assurant effectivement une plus grande sécurité et efficacité de la navigation. Prenant en compte le tirant d'eau du navire et le pied de pilote du navigateur, l'ECDIS déclenche alarmes et indicateurs à l'approche des hauts fonds ou des zones de réglementation particulière. Il offre notamment la possibilité de prévenir automatiquement des risques de talonnage et d'échouage.

L'exigence fonctionnelle "alarme" correspond à la possibilité de disposer d'un système expert susceptible d'aider le chef de quart dans l'exercice de ses fonctions. Elle doit permettre de pallier à un éventuel défaut d'analyse de la carte sur écran et contrôler l'intégrité de la route en permanence et cela avec les données à la plus grande échelle disponible quelles que soient les informations représentées sur l'écran (position du batiment hors de la zone visualisée éventuellement).
Pour qu'elle puisse être implémentée, il faut pouvoir comparer le contenu sémantique de la carte, avec les éléments dont dispose le navigateur. Il faut donc que les données soient structurées de telle façon qu'une inférence liée à la géographie puisse être générée. Par exemple, si le navire se dirige à contre sens vers un dispositif de séparation de trafic (DST), l'ECDIS doit être capable d'extrapoler la route suivie, de comparer le cap du bâtiment avec le sens du trafic dans le DST et de générer si discordance un signal d'avertissement baptisé dans la norme S52 "alarme".

Avec une carte imprimée, ou une donnée de type raster, cette inférence est appliquée par le chef de quart qui réalise l'association sémantique nécessaire. Avec des données structurées topologiquement, il est possible au logiciel de reconnaître l'intersection d'une route et d'une zone définie, et de comparer les éléments de la navigation avec le contenu sémantique affecté à cette zone.

Selon les caractéristiques volumétriques (tirant d'eau, longueur…) ou dynamiques (vitesse, rayons de giration…) du navire, des alarmes peuvent être générées :
 

Lors de la préparation de traversée.
On définit par exemple une isobathe de sécurité, fonction du tirant d'eau et de l'accroupissement du navire, ainsi que d'éléments géographiques divers (marée, qualité des données…), et toutes les routes prévues doivent éviter les zones de profondeur moindre que cette isobathe de sécurité et respecter la réglementation nautique. Cette fonctionnalité s'accommode également de règles professionnelles complexes non imposées par la norme S52 : par exemple éviter de passer au-dessus d'une remontée de fond rocheux significative dans une zone levée antérieurement à 1980 (date de la généralisation de l'emploi des sondeurs latéraux lors des levés hydrographiques), sauf si cette zone a été draguée.

Lors de la navigation.
Alors que l'affichage des données nautiques peut être grandement réduit (par exemple pour afficher, avec une présentation bien spécifique ainsi que le demande la norme S52, des données non nautiques telles que la nature des zones de pêche), la fonction "alarme" opère toujours sur les données nautiques complètes, à la plus grande échelle disponible : la reconnaissance d'une circonstance potentiellement dangereuse se traduit par une alarme explicite, et le navigateur peut analyser la situation en rappelant "par une opération simple" l'affichage standard.

En 1989, " l'Exxon Valdez " s'échoua en Alaska après avoir quitté sa route suite à la mauvaise identification d'une île. Si ce pétrolier avait été équipé d'un ECDIS, cette catastrophe aurait peut-être pu être évitée.

A l'aide d'un système continu de positionnement du navire, l'écart de route ne serait vraisemblablement pas survenu (une alarme se déclenche en cas d'écart trop important, défini par la navigateur). De plus, les fonctions de prévention des échouages de l'ECDIS auraient déclenché une alarme au moment où le navire s'est approché des hauts-fonds, prévenant le chef du quart du danger. L'ECDIS permet dorénavant de savoir non seulement où se situait son navire mais également où il se situe.

Un autre avantage de l'ECDIS sur tout autre système d'aide à la navigation est son affichage dynamique et contextuel. L'affichage du contour de sécurité déterminant les hauts-fonds dépend du tirant d'eau du bâtiment.

De plus, il est possible de n'afficher que les informations strictement indispensables à son type de navigation. L'affichage peut être complet, standard (niveau commun à tous les utilisateurs en particulier en cas de situation potentielle de collision) ou minimal (trait de côte, isobathe de sécurité…).

 Exemple de niveau d'information :

Affichage de base (extrait de l'ENC FR501130)	Affichage standard (extrait de l'ENC FR501130)
Affichage complet (extrait de l'ENC FR501130)

Des spécifications concernant les conditions extérieures (6 affichages selon la région et la position du soleil) ou la symbolique (charte graphique imposée (CEI 61174)) complètent les spécifications de contenu.

Affichage de nuit (extrait de l'ENC FR501130)

Ensuite l'utilisateur peut accéder par simple requête à l'information détaillée sur un objet de la base de données : caractéristiques d'un phare, réglementation d'une zone, qualité de l'information bathymétrique …

La mise à jour automatique ou semi-automatique est plus rapide, facile et évite les erreurs d'une mise à jour manuelle qui alourdit de façon non négligeable la tâche des navigateurs. Les éléments de mise à jour peuvent être intégrés directement via des moyens de radiocommunication (INMARSAT...).

L'ECDIS peut être utilisé pour la préparation de la traversée et le suivi de route. Lors de ces deux phases, le navigateur doit pouvoir obtenir, sous forme de texte, des informations sur les objets de la carte. De plus il est doté d'une fonction de "journal de bord" ou d'archivage.

Pour finir, il est important de remarquer que l'OMI exige des performances minimales de la part des ECDIS mais ne précise pas l'ergonomie de ces systèmes. Comme pour d'autres matériels de navigation les mêmes fonctions ne seront pas nécessairement accessibles de la mêmes façon. De plus certains systèmes auront plus de fonctionalités supplémentaires que d'autres.

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