Un ordinateur de bord pour bateau à bas coût.

A Francis, qui s’occupe avec beaucoup de dévouement du club de voile d’Agde : Joyeux Noël Francis et Pascale!!!

Pour ceux qui partent de rien et souhaitent s’équiper d’un système de navigation à faible coût, voici un tutoriel  en français « pour les nuls ». Elle permet d’installer OPENCPN sur Raspberry Pi

GLOBAL

 

 

GLOBAL2

Vu de derrière (intégration en planche de bord possible)

 

 

L’objectif est de :

  • disposer d’un logiciel de navigation: position du bateau, navigation sur fond de carte: OPENCPN
  • pouvoir récupérer et afficher les prévisions météo
  • afficher les cibles AIS (pour voir les bateau disposant d’un émetteur AIS)

le tout basé sur un ordinateur appelé « Raspberry Pi 2 ou 3 » qui restera à poste sur le bateau. (Un Raspberry 3 sera bien plus rapide et performant qu’un 2)

L’ensemble ordinateur, clavier souris, carte mémoire, GPS USB, antenne AIS USB représente un budget d’environ 230 € avec écran (présenté sur la photo) ou inférieur à 150 euros, hors écran (si vous disposez déjà d un écran).

Pour configurer tout ça, j’utiliserai mon ordi windows de la maison (mais ça n’est pas indispensable, on peut le faire avec un ordinateur Mac ou Linux).

Ce n’est pas forcément la solution la moins chère: opencpn s’installe sur tablette android.

Après avoir tenté diverses méthodes dont celle recommandée sur le site d’Opencpn et celle recommandée sur le site d’Ubuntu (Linux), j’ai retenu la solution Openplotter (sailoog), de loin la plus simple. Le site de sailoog est bien plus complet que le présent article qui se limite à expliquer en détail les étapes permettant de disposer d’opencpn avec prise en charge du GPS, de l’AIS, de la météo.

Alors pourquoi s’embêter à faire tout ça alors qu’il y a des solutions toutes faites ? Je dirai que c’est au choix de chacun:

  • parce que c’est amusant de comprendre (vous aurez mis un pied dans le monde de Raspberry Pi qui permet beaucoup d’applications (home cinéma, serveur de données maison accessible depuis la monde entier, domotique contrôlable à distance…) ,
  • parce qu’à ce prix cette solution peut être dédiée à cet usage marin et rester à poste sur le bateau,
  • parce qu’utiliser OPEN CPN sur un ordinateur c’est malgré tout plus pratique et plus complet que sur tablette (ajoût d’extensions, manipulation avec la souris…),
  • parce que le système reste ouvert et évolutif: vous pourrez par la suite brancher le compas, le loch et tous les capteurs émettant des trames NMEA en général…

Le branchement de l’AIS, selon que l’on dispose déjà à bord d’un AIS, ou que l’on parte de rien sera expliqué dans un autre article.

1.  A quoi va servir tout ça?

1.1. Qu’est ce qu’OpenCPN?

C’est un logiciel (gratuit et opensource) très complet. Les fonctionnalités que j’utilise:

  • Il permet de représenter le bateau un fond de carte et de préparer, suivre sa navigation, calculer ses estimées d’arrivées.

opencpn1

  • Il permet de récupérer et lire la météo via des fichiers que l’on appelle des fichiers GRIB.
  • Il permet de mettre une alarme de mouillage (si le bateau sort d’un cercle dont on a fixé le rayon, cela déclenche une alarme sonore)
  • Il dispose « d’extensions », c’est à dire qu’on peut y rajouter des fonctionnalités appelées plugin (la météo GRIB en est une, la prise en compte de l’ AIS en est une autre, il peut faire du calcul de routage en tenant compte de la polaire du bateau et des prévi météo…).

Ce tutoriel n’est pas un manuel d’emploi d’openCPN, plusieurs sites expliquent très bien son fonctionnement. Si vous lisez l’anglais, le mieux est de lire intégralement le manuel d’emploi publié sur le site d’openCPN.

 

1.2. Qu’est-ce qu’un fichier météo GRIB?

C’est un fichier qui donne les prévisions météorologiques. Il est dédié à un usage marin.

J’ai mis un tutoriel là.

1.3. Qu’est ce que l’AIS?

J’ai écrit un tutoriel là

cible AIS OPEN CPN

2. Et du coté du matériel?

2.1. La liste:

  • un raspberry Pi 3 (46 €) (semageek support réactif, en français et gratuit, ce que vous ne trouverez pas avec un gros site marchand)
  • une carte mémoire micro SD avec vitesse écriture/lecture rapide: 16Go (10€) suffisent
  • un écran (TV, ordi), en acheter un à moins de 80€ qui s’alimente directement depuis le raspberry pi et s’intègre dans une planche de bord ou un boitier dédié. N’importe quel moniteur HDMI mais dans ce cas, pensez à l’alimentation et la consommation sur le bateau).
  • clavier/souris (7€)
  • un GPS USB pour savoir ou est le bateau et sa vitesse (42€)
  • une antenne RTL SDR pour avoir l’AIS (20 euros)
  • cable d’alimentation micro USB à brancher sur la batterie du bateau: sur prise allume cigare (minimum 2,5A) ou via un transfo comme décrit ici)
  • un haut parleur avec prise jack pour l’alarme (mouillage, AIS)
  • vous pourrez prendre en option un boitier pour votre raspberry (7.5€)

 

Il vous faudra un lecteur de carte SD ou microSD

 

Pour la petite histoire:

2.2. Qu’est-ce qu’un Raspberry Pi?

C’est un ordinateur de la taille d’une carte de crédit. Cet ordinateur avait été conçu avec l’objectif de produire un ordinateur à bas coût permettant de faciliter l’apprentissage de la programmation informatique pour les étudiants en informatique.

Il travaille sous Linux (c’est ce que l’on appelle l’Operating System), plus exactement sous Raspbian. Rien de bien méchant: cela ressemble à un écran windows mais ça se manipule un peu différement. Il y a d’ailleurs de nombreux sites et forums dédiés au RPI. Pour ce tutoriel, vous n’avez pas besoin d’y aller, mais si vous êtes curieux, ne vous privez pas…

Vous n’y connaissez rien? Vous en avez de la chance parce que monter « Raspbian sur un Raspberry Pi » (les sachants causent ainsi…) est très facile…. Allez, on y va.

3. Installation d’Opencpn sur Raspberry Pi

Remerciements au créateur d’openplotter: c’est un ingénieur informatique catalan qui a passé et passe encore beaucoup de temps au développement et à l’amélioration d’openplotter, une solution complète pour la plaisance (interfaçage avec le pilote automatique et tous les capteurs NMEA du bateau, possibilité de surveiller des paramètres moteur et génération d’alarmes…)
remerciement au créateur de kplex: c’est un multiplexeur NMEA. Il capte toutes les sources NMEA (GPS, AIS, loch, vent…) et émet la trame NMEA de façon à ce qu’elle puisse être lue par l’ordinateur. Openplotter utilise kplex.

Je ne m’étalerai pas non plus sur ce que nous devons à opencpn, zygrib…vive le monde libre!

Préparer la carte microSD

Téléchargez le fichier openplotter 

(prenez la dernière version. A la date de rédaction de cet article, la dernière version était la v0.10.0 NOOBS )

download

Décompressez le fichier (par exemple avec ashampoo)

dezip

Cela va vous créer un répertoire NOOBS_v2_3_0 dans lequel sont les fichiers décompréssés.

 

 

Sur votre PC windows, formattez la carte SD avec SDformatter

SD-Formatter

 

Copiez les fichiers décompressés (et non le répertoire NOOBS_v2_3_0) directement dans la carte SD

copie

 

Mettez la carte micro SD dans le raspberry pi (RPI)

Branchez les cables du RPI: HDMI, GPS, souris, clavier, AIS (si vous l’avez).

Branchez en dernier l’alimentation et laissez faire… vous devriez voir défiler des lignes, des pages…

4. Réglages de base

Une fenêtre « tty auto setup » devrait s’afficher. Cliquez sur « setup » (pour l’instant laissez coché « setup autostart on every boot », vous pourrez décocher cette case une fois que ce sera installé sur le bateau et qu’il n’ y aura plus de changement dans vos branchements): notez dans un coin les ports USB détectés avec le « baud rate ».

4gpsNe fermez pas la fenêtre, mettez là en miniature.

Mettre tout en français

Cliquez sur la framboise en haut à gauche/preferences/configuration du Raspberry

2017-12-22-233049_800x480_scrot

Pi/localisation: et réglez la localisation, le fuseau horaire, le clavier, la région du wifi

 

Lancez Opencpn pour voir…

1affichage

Après une première joie -légitime- parce que ça marche, vous vous dites:

« mais, le GPS n’est pas reconnu? »

« mais, il n’ y a pas de cartes? »

« Pourquoi le wifi ne marche pas, comment puis je récupérer un fichier grib sur internet? »

Pas de panique, on va faire tout ça… En premier lieu, 

choisissons le type d’affichage

Cliquez sur outils

outils

Personnaliser: sélectionnez la langue et « traditional »

2affichage

 

5. Prise en charge du GPS par opencpn

Ouvrez Opencpn

Cliquez sur outils

outils

cliquez sur connexions

ajouter une connexion

5gps

cochez « Série »

7gps

ouvrez le menu déroulant Port com: le port correspondant à votre GPS va être proposé, sélectionnez le. Sélectionnez 4800 bauds.

Cliquez sur « Appliquer »

Vous devriez voir le signal GPS pris en compte (barrettes vertes en haut à droite) et la position courante affichée sur l’écran (cliquez sur l icône avec un bateau rouge)!

8

6. Installation des cartes.

  • Depuis votre PC, mettez vos cartes opencpn sur une clé USB.
  • Branchez la clé USB sur votre raspberry pi
  • Une fenêtre de type « explorateur de fichier » s’ouvre: copiez le répertoire dans la carte microSD, répertoire « charts »
  • Ouvrez opencpn, cliquez sur outils

outils

  • Cliquez sur « cartes/données », onglet dossier des cartes

cartes

« ajout de dossier »

ajout de dossier

 

 

  • indiquez le nouveau répertoire, cliquez sur « open »
  • supprimez la ligne « charts » (cartes fournies par défaut avec openplotter) pour qu il ne reste que vos nouvelles cartes (cette action est réversible)
  • cliquez sur « Appliquer »

Opencpn va mettre à jour vos jolies cartes

2017-12-22-232947_800x480_scrot

6. Activer le wifi pour récupérer les fichiers météo avec zygrib

Nous allons en premier lieu activer le wifi. Par défaut, Openplotter se met en mode AP (Acces Point) c’est à dire que le RPI devient un émetteur wifi afin de permettre l’utilisation d’un écran de smartphone en tant qu’écran pour votre ordinateur (application VNC). En l’occurence, nous ne nous servons pas de ce mode et allons plutôt utiliser le wifi pour récupérer des grib.

Pour activer le wifi: cliquez sur la framboise (en haut à gauche)/ openplotter/ openplotterAPoff1

onglet « wifi AP »/ décochez « enable AP »/Appliquer

APoff2

 

Cliquez le symbole « réseau » en haut à droite: sélectionnez votre box ou téléphone mobile e(n mode modem) et entrez le mot de passe wifi.

activwifi

Vous pouvez lancer zygrib et récuperer un fichier météo.

Dans un prochain article: l’AIS sous OPENCPN et Raspberry Pi

 

 

5 réflexions sur “Un ordinateur de bord pour bateau à bas coût.

  1. Pingback: Prendre la météo marine avec les fichiers grib | Il etait une fois…Demain

  2. Pingback: Fabriquer un récepteur AIS pour OPENCPN pour tablette android | Il etait une fois…Demain

  3. Pingback: Fabriquer un récepteur AIS pour OPENCPN pour tablette android - APAC Association des plaisanciers d'Agde et du Cap

  4. Bonsoir,

    Merci pour vos articles très intéressants. J’ai acheté le RASPBERRY du coup et tente, avec beaucoup de difficultés de le faire marcher. Le plus marrant a été d’aller le chercher au magasin, il est à 200m de chez moi, assez improbable.

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