Software development for radar plotting teaching

1. Mémoire de fin d’études pour l’obtention du
diplôme de Capitaine au Long Cours:
Réalisé par : M. K.BENRABAH
Dirigé par : M. D.DERARDJA

2. 1. CONTEXTE
 Radar/A.P.R.A et pointage manuel
 Formation et aspects règlementaires
 Le cours de pointage radar
2. OBJET
 Résolution de scénario
 Création de scénario
 Sources d’erreurs
3. RÉALISATION
4. CONCLUSION
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3. Gestion des
Ressources
Passerelle • Décision et action
pour le maintien de
la sécurité de la
navigation
Traitement
Radar
• Collecte
d’informations et
de données
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4.  Radar est l’acronyme de : RAdio Detection And
Ranging.
 Le principe de base repose sur le phénomène de
l’écho.
 On connait deux utilisations au radar: en
navigation et en anticollision.
 Le radar permet de mesurer le relèvement et la
distance d’une cible, et par conséquent de
connaître son passage (C.P.A) et le temps restant
pour ce passage (T.C.P.A).
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5.  Abréviation de: Aide au Pointage Radar
Automatique.
 L’ O.M.I le définit par: un système qui améliore le
degré de prévention des abordages en mer :
 Par la réduction du volume de travail en permettant
d’obtenir automatiquement des informations…,
 En permettant une évaluation de la situation d’une façon
permanente, rapide et précise.
 C’est donc un calculateur qui exploite les
données du radar et fournit des informations
utilisées dans la stratégie de prévention des
collisions.
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6.  Processus composé de plusieurs méthodes de
calcul graphique permettant d’extraire les
données des cibles à partir d’observations radar
successives.
 Repose en grande partie sur les bases de la
cinématique (mouvement relatif) et de la
géométrie des vecteurs (algèbre vectorielle).
 Assez compliqué, il nécessite beaucoup de
connaissances théoriques, et une certaine
habileté dans les constructions graphiques.
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7.  Selon S.T.C.W, la formation radar/APRA est
dispensée pour l’opérationnel et le directionnel.
 Compétences minimales requises: garantie et
maintien de la sécurité de la navigation en
utilisant le radar, les A.P.R.A et les systèmes de
navigation modernes.
 L’O.M.I publie des cours types destinés à assister
les écoles qui dispensent cette formation et
requiert l’utilisation du simulateur (Opérationnel:
30h sur 66 – Directionnel: 28h sur 38)
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8.  Buts:
 Faire assimiler les principes de construction du triangle
des vitesses selon la présentation radar.
 Extraire graphiquement les informations des cibles de
la construction avec une précision acceptable.
 Faire assimiler l’effet d’un changement de cap ou
d’allure sur la construction.
 Prévoir le mouvement futur des cibles, exécuter des
calculs précis de temps.
 Faire assimiler les constructions additionnelles
relatives au PPC, PAD, et SOD.
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9.  Méthode et procédure: Le cours repose sur une
partie théorique (géométrie et calcul vectoriel),
et une partie pratique (résolution de scénario).
 Moyens utilisés: graphique papier (diagramme de
pointage), instruments pour le tracé (pointes
sèches/règles parallèles).
 Support de cours: graphiques sur transparent
projeté à l’aide d’un rétroprojecteur classique.
 Volume important de travail pour le formateur:
création de scénario-exercice.
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10.  Scénario = Transcription texte d’une situation
radar réaliste devant être résolue
graphiquement.
 Le scénario doit se rapprocher de
l’environnement opérationnel (situation radar
dynamique).
 Les résultats des calculs (de référence) doivent
être aussi précis que ceux obtenus sur une
installation radar/A.P.R.A (base sur laquelle on
devra construire une décision/action).
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11.  La rareté des ouvrages et le nombre réduit
d’énoncés résolus impliquent la création de
scénario pour le chargé de cours.
 Le formateur crée le scénario manuellement en
utilisant les mêmes moyens que pour sa
résolution.
 Méthode: sur le diagramme, on part d’un premier
pointage, une trajectoire et un CPA. Les autres
données devront être déduites après plusieurs
calculs longs et complexes.
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12.  Qualité d’impression du diagramme, degré
d’excentricité des cercles, positionnement du
centre (12cm représentent 12 nautiques environ).
 Qualité du matériel utilisé, pointes sèches,
équerres, règles parallèles. Influe doublement,
lors de la construction et de l’extraction.
 Parallaxe de l’œil pendant le tracé.
 Erreurs lors du lissage des trajectoires « à vue ».
 Erreurs humaines aléatoires et variables non
mesurables.
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13. 19/11/2008 Développement d'un logiciel pour le pointage radar, par K.BENRABAH 13
R = 1 mm
δCPA = 1’

14.  La résolution et la création de scénario-exercice
sont entachées d’erreurs communes.
 La création de scénario demande un volume de
travail disproportionné par rapport son usage.
 Graphiquement, la précision requise est
difficilement atteinte.
 Le dynamisme du scénario est perdu lors de la
présentation de la solution.
 La solution du scénario résolu est difficile à
assimiler.
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15.  L’utilisation d’un support informatique adéquat
est conseillée aux fins d’assistance au cours de
pointage radar.
 Un logiciel spécifique aux méthodes utilisées et
aux procédures appliquées a été développé sous
Microsoft®Visual Basic 6®.
 L’interface reprend le diagramme de pointage
pour afficher les graphismes, les calculs sont
effectués mathématiquement avec une précision
adéquate.
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16.  Avantages et améliorations apportées:
 Gain de temps très important lors de la création de
scénario.
 Possibilité de créer une infinité de scénarios tous
différents les uns des autres.
 Fiabilité des solutions accrue, précision des résultats
selon le souhait du formateur.
 Visualisation des différentes étapes de la résolution, le
dynamisme de la situation est maintenu.
 Méthodes de travail semblables aux entraînements
sous simulateur, qualité globale de la formation
accrue.
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18. 19/11/2008 Développement d'un logiciel pour le pointage radar, par K.BENRABAH 18

19. 19/11/2008 Développement d'un logiciel pour le pointage radar, par K.BENRABAH 19

20.  Problèmes rencontrés:
 Spécificité du logiciel, absence d’application similaire
qui aurait pu servir de modèle global.
 Gestion de la souris, tracé avec le curseur et
conversion des coordonnées, gestion de l’écran.
 Affichage du texte avec angle sur un contrôle
« PictureBox » (rose du compas).
 Différences entre les calculs sous différentes
présentations radar.
 Manque de spécialisation dans le domaine de la
programmation d’applicationWindows®.
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21.  La réalisation, bien que partielle, prouve la
faisabilité du projet et permet de :
 Garder les mêmes méthodes de travail appliquées par
l’enseignant de l’I.S.M.
 Maintenir toutes les spécificités du cours de pointage
manuel tel qu’il est dispensé actuellement.
 Doter l’enseignant du pointage radar d’un outil de
qualité réduisant la charge de travail à sa partie utile.
 Fournir à l’étudiant une assistance qui facilite
l’assimilation.
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22.  Possibilités de développement futur:
 Finaliser la partie création de scénario.
 Continuer les routines de calcul vectoriel en
mouvement vrai et en présentation CourseUp.
 Adjoindre des routines graphiques et de calcul pour la
planification de manœuvre (changement de cap et
d’allure) et pour la reprise de la route initiale.
 Prévoir les options de calcul des constructions
additionnelles (PPC, PAD et SOD).
 Prévoir la possibilité d’impression du graphique et des
résultats.
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