Système d'identification automatique (AIS)

Introduction au système d'identification automatique (AIS). L'AIS fait partie du système mondial de détresse et de sécurité en mer (Global Maritime Distress and Safety System, GMDSS) et est obligatoire pour tous les navires de plus de 300 tonnes lors de voyages internationaux, 500 tonnes pour les navires non internationaux, et tous les navires à passagers, afin de transmettre, sur VHF, des informations sous forme numérique indiquant qui ils sont, où ils se trouvent, quel type de bateau ils sont ainsi que des informations utiles comme l'itinéraire, la vitesse et le cap.^[1]

Ces informations sont accessibles à tous par réception directe et sur divers sites Internet.^[2]

Les navires non soumis à la réglementation peuvent également s'équiper d'AIS. La plupart des navires de pêche ne transmettent pas de données AIS et la plupart des navires en général, même s'ils ont les capacités nécessaires, ne le font pas non plus. Les capitaines des navires peuvent éteindre leurs transmissions pour protéger la sécurité du navire et le faire dans les zones où la piraterie est répandue.

Le système a été étendu pour inclure des émetteurs AIS sur les principales marques de navigation appelées Aides à la navigation ou « AToN ». Ce concept a été développé plus avant en « AToN virtuelles », comme on le verra ci-après.

Types d'équipement AIS

Pour le montage à bord d'un bateau, il existe trois types d'équipements AIS : de classe A, de classe B et de réception uniquement. La classe A est conçue pour les bateaux où son installation est obligatoire.

La classe A transmet plus d'informations, plus fréquemment et à une puissance plus élevée que la classe B. La plupart des informations de la transmission AIS proviennent d'autres instruments sur le bateau, par exemple les données de route sur le fond (Course Over the Ground, COG) et vitesse sur le fond (Speed Over the Ground, SOG) du GPS, mais certaines informations exigent une saisie manuelle comme l'état du navire qui peut être « En route », « Ancré », « Le long de la côte », etc. De même, le prochain port d'appel et le nombre de passagers.

La classe B est conçue pour les bateaux volontairement équipés. Globalement, il suffit de l'installer et il n'y a plus rien à faire, elle ne nécessite pas de mise à jour manuelle. Les détails du navire sont saisis lorsque le système est installé et il transmet ensuite le nom du bateau, l'indicatif (MMSI), la position, la COG et la SOG.

Les systèmes des classes A et B reçoivent tous les deux des données d'autres navires, et celles-si sont utilisées pour placer des icônes sur l'écran du traceur. Elles peuvent alors être interrogées pour afficher toutes les données du navire.

La troisième option pour un petit bateau est de seulement recevoir les transmissions AIS des autres navires et de les afficher. Les premiers équipements pour les menues embarcations offraient uniquement la réception, puis la classe B est apparue sur le marché et est désormais privilégiée. Avec la réception uniquement, vous serez en mesure de voir ce que font les autres navires, mais ils ne pourront pas vous voir. Les gros navires sont de plus en plus habitués à voir les petites embarcations sur l'AIS et les navires qui transmettent des données AIS sont susceptibles de recevoir plus d'attention que ceux qui n'en transmettent pas.

Récemment, les appareils d'Homme à la mer AIS sont devenus disponibles et au moins un fabricant en intègre désormais un dans ses gilets de sauvetage. Ces dispositifs présentent un avantage par rapport aux unités satellites classiques (EPIRB) en ce sens qu'ils apparaîtront sur les traceurs cartographiques sur les navires adjacents, tandis que l'EPIRB alertera uniquement les autorités de secours et de sauvetage sur le rivage.

L'AIS sur Internet

Un certain nombre de sites Web et d'applications sur Internet vous permettent de consulter les données AIS, par exemple MarineTraffic (www.marinetraffic.com). Ils fonctionnent en prenant les données d'un certain nombre de points de réception autour de la côte et en les agrégeant pour donner une vue d'ensemble. La couverture continue de s'améliorer, mais il y a des lacunes. Si vous suivez un navire qui sort de la couverture puis revient, l'application tracera une ligne droite entre les deux. À une occasion, en faisant le tour de North Foreland, Internet m'a montré qu'il fallait monter par la M2 et cela a provoqué une certaine consternation à terre.

Il existe également des applications qui « transmettent » les données AIS à partir d'une tablette ou d'un smartphone (http://www.marinetraffic.com/en/p/mais). Il est important de noter qu'elles ne transmettent pas sur VHF mais qu'ils envoient des données directement sur Internet via le système de données téléphoniques. Cela veut dire que ces informations ne s'afficheront pas sur un récepteur AIS VHF normal sur les navires jusqu'à environ 4 miles (6,4 km) de distance.

La technologie

L'AIS est transmis sur deux canaux réservés dans l'allocation VHF marine (87B et 88B). Tout comme votre VHF normale, la portée dépend de la hauteur de l'antenne, bien que le signal AIS soit plus robuste que la vitesse, ce qui augmente légèrement la portée. Généralement, sur une petite embarcation, vous repérerez les gros navires jusqu'à environ 20 miles (32 kilomètres) de distance.

Pour équiper de nombreux navires émettant sur seulement deux canaux, un système appelé TDMA (Time Division Multiple Access, accès multiple à répartition dans le temps) est utilisé. Une période de temps est ainsi divisée en un certain nombre de créneaux horaires. Lorsqu'un système de classe A ou B s'allume, il recherche un créneau horaire libre et le réserve. Les autres équipements à portée éviteront ce créneau et en sélectionneront un autre. Un timing précis est nécessaire pour s'assurer que tous les navires sont synchronisés et cela dérive du GPS ; d'où la raison pour laquelle l'équipement de classe A/B possède son propre récepteur GPS.

Récemment, il est devenu possible de recevoir des informations AIS par satellite à l'échelle mondiale. Celles-ci sont disponibles auprès de plusieurs fournisseurs, généralement par abonnement, et sont utilisées par les opérateurs de flotte. D'un point de vue technique, cela n'a pas été simple car le satellite pouvait recevoir sur une grande surface et, à l'intérieur de cet espace, il pouvait y avoir plusieurs navires utilisant le même créneau horaire (ils ne pouvaient pas se recevoir l'un l'autre, et croyaient donc que le créneau était vacant). Il existe un processus de « suppression des conflits » pour assurer que tous les navires sont identifiés et donner une vue d'ensemble complète.

Outre les systèmes maritimes, les principales marques de navigation transmettent de plus en plus d'aides à la navigation AIS (AToN). Sur une AToN, il y aura un émetteur AIS et une antenne, et le signal AIS provient de cet emplacement. Cependant, cela ne doit pas nécessairement être le cas, le symbole apparaîtra sur le traceur de cartes à une position déterminée par la latitude et la longitude transmises à l'émetteur AIS. Normalement, c'est le même endroit que vous, mais il est possible que l'émetteur soit, par exemple, au bureau des capitaines du port et qu'il transmette l'emplacement de la bouée d'eau claire à l'entrée du port. Cela se nomme Aton virtuelle et le symbole Aton s'affichera sur le traceur de carte au bon endroit, mais il n'y aura rien physiquement à cet endroit. L'attrait pour les autorités en termes de coût et de facilité de modification du balisage est évident, mais il y a quelque chose de très réconfortant dans le fait de voir la bouée là où elle devrait se trouver à l'approche d'un port.

Installation

Ajouter l'AIS à un système moderne est simple et l'appareil a seulement besoin d'alimentation, d'une antenne et d'une connexion au système principal. Pour les systèmes Raymarine actuels, ceci est fait via Seatalk NG.

Les systèmes plus anciens peuvent être connectés via NMEA-0183. Ce système est très limité dans la mesure où il ne peut traiter qu'une seule source de données (le « locuteur »), mais peut avoir plusieurs destinations pour les données (les « auditeurs »). Le système fonctionne généralement à 4800 bauds, mais pour l'AIS, il doit fonctionner, à une vitesse supérieure de 34800. Cela veut dire que vous devez consacrer un port NMEA sur un traceur de carte à l'AIS et définir la vitesse sur 34800 ou, s'il est déjà utilisé, employer un multiplexeur NMEA pour combiner le trafic de 4800 et 34800.

L'appareil AIS peut avoir sa propre antenne ou, à l'aide d'un répartiteur, utiliser la même antenne que la VHF. La perte de sensibilité à la radio VHF en ajoutant un répartiteur est marginale et ne constitue pas un problème, mais certains antennes VHF plus anciennes peuvent ne pas convenir à l'AIS car les fréquences utilisées se trouvent sur le bord de la bande marine et certains antennes ne fonctionnent pas bien aux bords de la bande. Si vous utilisez un AIS qui émet (classe A/B), le répartiteur doit être adapté à une utilisation pour l'émission ; c'est particulièrement le cas si vous passez d'une réception uniquement à une classe B.

Idéalement, l'antenne doit être aussi haute que possible pour vous assurer de recevoir l'AIS des autres navires et qu'elle soit reçue à la portée maximale.

Pour les systèmes de classe A et B, une nouvelle installation nécessite de saisir les détails du navire. Cela se fait via un PC utilisant un programme appelé AIS Pro fourni avec l'appareil. Au Royaume-Uni, il est acceptable qu'un propriétaire de bateau saisisse ce détail ; aux États-Unis, cela doit être fait par un installateur agréé.

En cours d'utilisation sur le traceur de cartes

Les informations AIS peuvent être affichées sur les écrans de carte et radar. Les navires émettant des données AIS s'afficheront sous la forme d'une cale bleue avec la pointe de la cale indiquant le cap du navire (ces données sont tirées du cap, et non de la COG, donc attention aux ferries à double extrémité comme ceux de l'île de Wight, car ils oublient parfois de changer de cap et paraissent ainsi faire du 12 nœuds en marche arrière). La dernière version du logiciel distingue les types de navire (voir les derniers développements ci-dessous).

Chaque icône AIS peut être interrogée et donner des informations sur le navire cible, notamment : nom, position, taille, COG et SOG, point d'approche le plus proche (Closest Point of Approach, CPA) et délai avant le CPA (Time to CPA, TCPA). Il est particulièrement utile de connaître l'identité de l'autre navire si vous souhaitez faire appel à la VHF.

Si une cible AIS représente une menace pour vous, l'icône s'allume en rouge et une alarme retentit (si l'alarme est activée). Le système juge la menace par rapport aux critères que vous avez définis. Il vérifiera si la cible vient à moins d'une distance définie dans un délai déterminé, par exemple à moins de 0,5 mile (600 m) dans les 6 minutes à venir. Vous pouvez voir à quel point elle se rapproche en regardant le CPA.

À partir des informations, vous pouvez évaluer le risque de collision et prendre les mesures appropriées conformément au règlement COLREG^[3].

Pièges

L'AIS est l'un des grands pas en avant en matière d'électronique marine et de sécurité en mer. En traversant le canal, c'est un plaisir de pouvoir voir le trafic commercial devant vous et de choisir votre chemin à travers les flux de navires entrant et quittant les schémas de séparation. Il est toutefois très tentant de se concentrer sur les cibles AIS à l'écran et d'oublier qu'il y aura d'autres navires qui n'émettent pas de données AIS. Il y aura toujours un bateau de pêche ou deux ne faisant pas comme tout le monde, et la seule façon de les voir, c'est visuellement ou par radar.

L'AIS permet le calcul du point d'approche le plus proche (Closest Point of Approach, CPA) mais ne permet pas d'indiquer si vous passerez devant ou derrière un autre navire. Il vous appartient d'utiliser les informations pour déterminer ceci et prendre la bonne décision conformément à la réglementation (COLREG). Cette contrainte a été solutionnée dans la dernière version logicielle (R15) des traceurs de cartes Raymarine a, e, gS et eS, rendant l'AIS encore plus utile.

Derniers développements (v15)

La dernière version du logiciel de traceur de cartes Raymarine dispose de deux nouvelles fonctionnalités pour l'AIS.

La première permet de montrer différents types de navires avec des icônes différentes plutôt qu'elles soient toutes pareilles. Cela dépend du fait que le type de navire soit correct ou non sur le navire émetteur, mais il peut désormais distinguer les voiliers, les bateaux à moteur, les ferries rapides, les navires de commerce, les hélicoptères de sauvetage et les AToN.

La deuxième fonctionnalité, qui constitue un grand pas en avant, est l'ajout de « zones de danger prédites ». Le traceur de cartes affichera un vecteur indiquant la direction de votre navire et un vecteur pour un navire qui vous croise. Il affichera ensuite une zone hachurée en rouge devant l'autre navire. Si votre vecteur traverse cette zone, il existe un risque de collision. S'il passe devant la zone, alors vous passerez devant. S'il passe à l'arrière de la zone (pas nécessairement à l'arrière de la cible AIS), alors vous passerez derrière. Cela donne beaucoup d'informations utiles, mais c'est tout ce dont il s'agit : des informations. Vous devez avoir connaissance et obéir au règlement COLREG, particulièrement en faisant clairement ressortir vos intentions par des mouvements audacieux et anticipés. Pour déterminer la taille de la zone de danger prédite, le système ajoute ses propres marges de sécurité, mais si vous passez devant un grand bateau, il est judicieux de vous assurer que vous avez une marge avec laquelle vous êtes à l'aise.

En conclusion

L'AIS est une évolution majeure dans le domaine de la sécurité en mer et fournit des informations pour prendre de meilleures décisions. Il faut toutefois garder à l'esprit qu'il existe de nombreux dangers qui ne transmettent pas de données AIS et qu'il est toujours nécessaire d'avoir une bonne compréhension et d'appliquer le règlement COLREG. La nouvelle fonction de prédiction des zones de danger dans le logiciel V15 constitue un grand pas en avant en ce qui concerne la présentation visuelle des informations AIS, mais ne se substitue toujours pas au bon sens et aux aptitudes maritimes. 

Références

1. Organisation Maritime Internationale.

2. Il existe un certain nombre de sites Internet, certains gratuits, certains avec abonnement, qui fournissent des données AIS. Un site avec une large couverture est http://www.marinetraffic.com/

3. Texte intégral du règlement COLREG http://www.collisionregs.com/MSN1781.pdf