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Monthly Archives: octobre 2014

RMS (1/2)

Par

 

Une fois n’est pas coutume, j’y vais de mon cocorico. La Volvo Ocean Race utilise le Race Management System (RMS ou Système de direction de course) développé par une très petite société française. Il s’agit de l’entreprise Hauwell Studios de Yann Groleau (43 ans) qui assure la réalisation complète de sites comme ceux de Idec/Francis Joyon et de Gitana Team/Sébastien Josse et dont la marque maritime est de plus en plus connue sous le nom de Géovoile. J’en avais déjà parlé lorsque j’avais analysé les coulisses du record autour du monde en solitaire ou du Trophée Jules Verne en équipage.

 

 

Pour alimenter (entre autres) son site internet, la Volvo Ocean Race utilise le Race Management System (RMS) développé par Géovoile. Mais le site ne traduit pour l’instant qu’une infime partie des données reçues par le direction de course. J’en parlerai dans l’épisode 2. (© Volvo Ocean Race)

 

 

Entré dans la voile en 2005, à l’occasion du site internet créé pour un ami qui courait la Mini-Transat, Groleau (qui pratique l’avion mais ne navigue pas, tout en s’y intéressant de plus en plus à titre personnel) a alors eu la surprise de se rendre compte que personne n’avait développé sur internet l’usage de la technologie Flash pour le traitement cartographique des courses au large. Il a mis au point l’année suivante une interface pour le suivi du positionnement des bateaux dont il fut d’abord le seul utilisateur.

 

Le RMS Géovoile est ainsi né en 2006. En quête d’un logiciel leur permettant de gérer leur flotte, les directeurs de course l’ont d’abord adopté sur le circuit des Minis 6.50, notamment avec la Mini-Transat, puis sur d’autres épreuves comme la Solidaire du chocolat et le Vendée Globe (édition 2012-2013). La prochaine Barcelona World Race qui part le 31 décembre sera également équipée du RMS.

 

Pour les courses Pen Duick, Géovoile assure “ seulement ” la cartographie du site internet, en utilisant les données de géolocalisation et de suivi (tracking) fournies par Collecte localisation satellites (CLS) (qui est aussi spécialiste du positionnement et de la trajectoire des glaces), avec les calculs fournis par René Boulaire. C’est notamment le cas pour la Solitaire du Figaro – Éric Bompard Cachemire et pour la Route du Rhum – Destination Guadeloupe qui part ce 2 novembre 2014 (Voiles & voiliers numéro 525 de novembre – spécial Rhum – est en kiosque, 54 pages avec tout ce qui concerne la course, un peu de pub ne peut pas faire de mal).

 

Cependant, c’est donc de la Volvo Ocean Race qu’il sera question ici. Lors de l’édition 2011-2012, Géovoile avait réalisé la cartographie du site internet. Ce n’est pas le cas cette fois (j’en parlerai dans le prochain épisode). Concernant le RMS, la grande nouveauté de cette édition est un partenariat Inmarsat qui permet de récupérer un flot de données toutes les 10 secondes. À commencer par la position des bateaux, à partir desquelles un classement en temps quasi réel est donc calculé… même si la diffusion au public via le site internet ne se fait que toutes les 3 heures.

 

 

Les données enregistrées par tous les capteurs à bord des VO 65  (ici Team Vestas Wind en approche de Fernando de Noronha) sont transmises toutes les 10 secondes à la direction de course via le RMS à demeure sur le serveur de Géovoile. (© Brian Carlin / Team Vestas Wind / Volvo Ocean Race)

 

 

Sur le Vendée Globe 2012-2013, les positions n’étaient transmises à la direction de course que toutes les 30 minutes (la diffusion au public via le site internet ne se faisant que toutes les 4 heures). Autrement dit la cadence de transmission des bateaux vers la direction de course est 180 fois plus élevée sur la Volvo Ocean Race ! Le défi informatique consiste donc à faire transiter toutes les données en 10 secondes là où on disposait avant de 1 800 secondes.

 

En outre, le nombre de données à transmettre est beaucoup plus considérable qu’auparavant puisque sur le Vendée Globe, les balises CLS n’émettaient automatiquement par Iridium que la date, l’heure UTC, la position du GPS, avec la route fond et la vitesse fond calculées par celui-ci. Grâce à la monotypie qui est utilisée pour la première fois à ce niveau en équipage et autour du monde (la Clipper Round the World Race le fait déjà depuis longtemps mais pas au même niveau), la Volvo Ocean Race a conçu son système de communication en amont et elle peut le gérer uniformément sans avoir à l’adapter à des prototypes conçus par des écuries indépendantes, par exemple sur le Vendée Globe, ou comme cela se faisait sur la Volvo Ocean Race jusqu’à la précédente édition incluse.

 

Yann Groleau n’est pas autorisé à dévoiler quelles sont ces données supplémentaires (Volvo parano quand tu nous tiens…) mais je peux affirmer sans crainte de me tromper qu’il s’agit évidemment de celles de l’un des GPS du voilier (identiques à celles évoquées ci-dessus pour le Vendée Globe) et au minimum des dizaines de chiffres que fournit la centrale de navigation, à commencer par le vent réel calculé à bord à partir du vent apparent et de la vitesse surface mesurées. Ce sont donc notamment la direction du vent réel (TWD pour True Wind Direction en anglais), l’angle du vent réel (TWA pour True Wind Angle) et la vitesse du vent réel (TWS pour True Wind Speed).

 

Bien d’autres capteurs peuvent être reliés à un tel flux exporté qui compte vraisemblablement près d’une cinquantaine d’éléments même si leur nombre précis est confidentiel. Par exemple les centrales inertielles et les accéléromètres déjà embarqués sur nombre de bateaux de course qui permettent entre autres (outre le pilote automatique), d’enregistrer les mouvements dans différents axes (tangage, roulis, gîte…) donc l’état de la mer. Mais aussi la configuration de voilure (via le module routage d’un logiciel de navigation : voir la série “ L’arme fatale du Vendée Globe ”, notamment l’épisode 3 pour Adrena et l’épisode 4 pour MaxSea Time Zero) ou l’angulation de la quille (via le capteur dédié), etc.

 

Ces données étant toutes numériques, elles sont faciles à coder et à compresser au format binaire en un fichier très léger. Yann Groleau ne s’occupe pas de la compression mais de la décompression pour extraire les lignes significatives et les injecter dans son serveur, pour la base de données de la Volvo Ocean Race, à des formats exploitables immédiatement par les différents intervenants que sont non seulement la direction de course, mais aussi les responsables de la cartographie, du site internet, du jeu virtuel et des applications pour mobiles.

 

 

Exemple d’un écran du RMS tel que peut l’utiliser la direction de course de la Volvo Ocean Race avec rafraîchissement des données toutes les 10 secondes. De gauche à droite : position en heure UTC (Z pour Zulu, prononcer Zoulou) ; cap et vitesse entre les deux derniers points calculés en orthodromie (autrement dit route fond et vitesse fond sur 10 secondes) avec VMG (en réalité VMC) dont on voit qu’il était entre 96 % et 100 % de la vitesse fond au moment de cette capture d’écran ; situation du bateau par rapport à la prochaine marque ou porte ; référence de la prochaine marque de parcours et distance de chaque bateau à celle-ci ; distance à l’arrivée de l’étape ; distance parcourue sur les dernières 24 heures ; ETA (pour Estimated Time of Arrival) autrement dit jour et heure prévus pour l’arrivée de chaque bateau avec le TTG pour Time To Go, c’est-à-dire le temps restant sur l’étape pour chaque bateau avec la moyenne en noeuds s’y rapportant. Toutes les données sont calculées en « quasi permanence » par l’algorithme de routage sur lequel je reviendrai dans le prochain épisode. (© Yann Groleau / Géovoile)

 

 

Quel que soit le vecteur de transmission satellitaire selon les courses – via Inmarsat (ou standard C par Inmarsat suivant une routine différente mais fichiers au format Texte), Iridium (utilisé en redondance sur la Volvo Ocean Race avec des balises Yellowbrick à bord des bateaux dont les données sont émises mais ne sont utilisées qu’en cas de panne Inmarsat) ou Globalstar (fichiers au format XML le plus souvent car retraités) -, il s’agit d’appliquer un traitement aux fichiers bruts reçus sur le serveur de Géovoile pour en extraire les données nécessaires. Pour les autres courses, elle proviennent le plus souvent des balises CLS (fichiers au format TXT codifié). Dans le cas de la Volvo Ocean Race, les fichiers sont au format propriétaire développé par la course, un pur format binaire en l’occurrence (les données transmises ne sont pas en NMEA 2000).

 

Accélérer le débit dans la tuyauterie. C’est ce qu’a dû faire Yann Groleau afin de faire passer en 10 secondes l’ensemble du traitement qui était effectué en 45 à 60 secondes lorsqu’on disposait de 30 minutes entre deux flots, comme c’était encore le cas lors du dernier Vendée Globe tandis que la Volvo est passée dans une nouvelle ère. Il a donc fallu optimiser des lignes de code telles qu’elles figuraient dans la conception initiale du programme RMS.

 

La principale difficulté a consisté à revoir l’écriture d’un algorithme très rapide pour calculer le routage (Yann Groleau faisant appel à un spécialiste de l’algorithme). Au final, le routage d’une flotte de 7 bateaux sur 5 jours prend ainsi 100 secondes ce qui est beaucoup plus rapide que la même requête avec Adrena ou MaxSea (on verra dans le prochain article comment ces 100 secondes s’accommodent des… 10 secondes évoquées ici). Avec un gros bémol tout de même puisque le routage Géovoile ne prend pas en compte l’état de la mer dans le calcul, se contentant de dégrader le résultat en conséquence. Le RMS dans ce cas précis ? Radicalement minimaliste simplifié diront les mauvaises langues. Pas faux mais totalement assumé par son concepteur !

 

O.C.

 

Suite et fin la semaine prochaine.

 

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Au loup !

Par

 

Pas un jour sans qu’on entende les scientifiques crier au loup dans les médias. Le problème est que l’animal est déjà dans la bergerie depuis un moment, que tous les indices le confirment et qu’il n’y a plus guère de mammouth pour les contester. Mais l’effet amplificateur et démultiplicateur des réseaux crée accoutumance et indifférence en même temps que les nécessaires prises de conscience. Celles-ci se heurtent à beaucoup d’impuissance face à l’inertie de nos modes de vie. Pendant ce temps, le climat se réchauffe et l’océan avec lui.

 

Il ne faut pas pour autant se tromper d’échelle d’espace/temps et lire tout événement météorologique à l’aune du changement climatique, comme nous l’ont rappelé à bon escient les météorologues interrogés dans notre récent dossier “ Coup de chaud sur le climat ? ” (Voiles & voiliers n° 518, avril 2014). C’est pourtant ce qui se fait logiquement au quotidien, sous le diktat des images spectaculaires et anxiogènes tournant en boucle. On ne peut blâmer les victimes de ces météores, aux premières loges, de mélanger les phénomènes atmosphériques et l’incurie des hommes d’après 1960 dans l’aménagement du territoire, ainsi que le rappelle parmi tant d’autres exemples le procès Xynthia en cours.

 

 

Les images spectaculaires – telles que celles de Xynthia aux Sables d’Olonne, le 28 février 2010 -, frappent les imaginations et marquent les mémoires. Si elles témoignent de phénomènes hors normes, l’extrapolation du météorologique au climatique doit être faite avec beaucoup de prudence. (© Jacques Archambaud / SAEMSO Port-Olona)

 

 

Le message est brouillé mais la responsabilité en est largement diluée. Vous et moi d’abord. Si nous voulons vivre avec vue sur mer, il ne faut pas nous étonner que celle-ci s’invite de temps à autre dans notre salon, sans même attendre l’élévation du niveau des océans et sans que le recul du trait de côte ne soit obligatoirement en cause. Les politiques ensuite qui résistent mal (c’est un euphémisme) à la pression financière considérable accompagnant (ou appelant) ce mouvement démographique bien connu vers le littoral, un peu partout dans le monde.

 

Les scientifiques et les médias enfin. Il y a suffisamment de raisons de crier au loup, matin, midi et soir, pour ne pas en rajouter à des fins purement stratégiques, comprenez que laboratoires et ONG ont besoin d’alerter plus que de raison pour récupérer des crédits gouvernementaux et lever des fonds dans l’opinion. Et que les journalistes sont toujours preneurs de données qui les dépassent d’autant plus qu’elles sont nécessairement réduites à des simplifications extrêmes en bout de course.

 

Prenez le rapport du Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) – dont la synthèse de la cinquième livraison (2014) sera officiellement présentée à partir du 27 octobre -, il compte allègrement plus d’un millier de pages. On peut heureusement en trouver un résumé ici.

 

Prenez la Conférence scientifique publique mondiale sur la météorologie 2014 qui a eu lieu du 16 au 21 août dernier à Montréal. Elle est emblématique de la nécessité de s’ouvrir au plus grand nombre mais elle témoigne aussi des limites de l’exercice : le PDF des seuls résumés fait 920 pages (à télécharger ici), bien évidemment en anglais et surtout, à un niveau en réalité inaccessible aux non spécialistes.

 

Comment en extraire des conclusions significatives mais non caricaturales ou réductrices ? L’exercice est loin d’être évident, y compris pour les scientifiques eux-mêmes qui peinent souvent à synthétiser leurs travaux dont la nature s’y prête mal. Quand ils ne se laissent pas carrément emporter par leur enthousiasme (si je peux employer ce mot en matière de catastrophisme) comme cela est arrivé à certains d’entre-eux au Québec.

 

C’est ainsi qu’on a pu voir reprise dans la presse généraliste, “ l’information ” (c’est moi qui mets les guillemets) que les vagues feraient “ désormais 40 mètres là où 20 mètres étaient exceptionnels ”, les propos ayant bien été tenus par un universitaire américain. Sans préciser si on parle de leur hauteur significative qui correspond à la hauteur moyenne du tiers des vagues les plus hautes (H 1/3 : sur trente vagues consécutives, la hauteur moyenne des dix plus hautes donne la hauteur significative de ce train de vagues) ou de la hauteur des vagues scélérates… ce qui n’est pas la même chose !

 

 

La hauteur exceptionnelle des vagues scélérates deviendra-t-elle la norme en matière de hauteur significative lors des tempêtes ? (© DR)

 

 

L’objet de ce congrès de Montréal était surtout de faire l’état d’avancement des technologies pour l’élaboration des prévisions météorologiques et d’établir leur programme de développement à long terme. Peut-être parce qu’il s’agissait d’une conférence ouverte d’un genre nouveau, celle-ci a dérivé singulièrement entre les présentations scientifiques (dont les résumés sont disponibles dans le document précité) et leur communication à la presse et au grand public, toute rigueur ayant été débarquée dans l’alarmisme ambiant…

 

Parfois, le message est moins flou. On vient de le voir avec la Conférence des parties, organe directeur de la Convention sur la diversité biologique de l’ONU. Sa dernière édition s’est tenue le 6 octobre en Corée du Sud et elle alerte à juste titre sur l’acidification des océans. D’ici à 2100, celle-ci augmenterait de près de 170 % par rapport à ce qu’elle était avant les débuts de l’industrialisation du monde au XIXème siècle. Due à la hausse des rejets de gaz carbonique dans l’atmosphère, liée pour l’essentiel aux activités humaines, cette acidité s’est accrue d’un tiers en 200 ans.

 

Là encore, c’est l’accélération phénoménale qui frappe puisque ce phénomène serait d’une amplitude inédite depuis cinquante-six millions d’années et d’une vitesse jamais vue depuis trois cents millions d’années. Ce changement de pH ferait disparaître 70 % des organismes marins dans lesquels le calcaire est présent et qui sont de véritables marqueurs climatiques.

 

Le problème est donc d’être concret avec des hypothèses qui si elles sont de plus en plausibles n’en sont pas moins issues de modèles numériques de prévision en climatologie, avec des marges d’erreur plus ou moins importantes. À cet égard, le site Drias, réalisé par Météo-France, vous propose de sélectionner des paramètres de modélisation pour une visualisation pragmatique des scénarios de changements climatiques, à l’échelle du territoire français.

 

Quant aux suppositions désormais certaines et avérées (exemple : il y a moins de cyclones mais plus de super cyclones ; voir la série Cyclones et cycle, épisodes 1, 2 et 3), elles n’en sont donc plus et rejoignent ainsi l’actualité. Celle des catastrophes dites bien rapidement “ naturelles ” quand leurs effets dévastateurs sont souvent liés à des aménagements tout ce qu’il y a de plus artificiels et criminels.

 

Exemple quasi quotidien en période de précipitations intenses : les constructions dans des zones inondables qui n’étaient pas bâties par nos ancêtres (certes en des temps où la densité de population n’avait rien à voir avec celle d’aujourd’hui) et qui sont encore plus submersibles que par le passé parce que les sols bitumés et les haies arrachées ne freinent plus l’écoulement de l’eau (errements qui n’ont rien à voir avec le réchauffement climatique et sur lesquels l’homme a une prise directe, sinon immédiate du moins beaucoup plus rapide que pour diminuer ses rejets de CO2 dans l’atmosphère). On devrait alors parler de faits divers. Quand “ au loup ” rime avec “ au fou ” ou - même si la rime est beaucoup moins riche :) -, avec “ au flouze ”…

 

O.C.

 

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