CETMEF – JST 2008 – Applications satellitaires Applications satellitaires pour la navigation maritime et fluviale.

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1 CETMEF – JST 2008 – Applications satellitaires Applications satellitaires pour la navigation maritime et fluviale

2 Plan de la présentation 1- Enjeux liés à la sûreté et à la sécurité de la navigation maritime et fluviale, apport des moyens satellitaires 2- Besoins en géolocalisation pour la navigation maritime 2- Applications satellitaires maritimes opérationnelles, en cours de réalisation et en projet 3- Systèmes fluviaux : directive RIS, concept de voie d'eau intelligente, projets de recherche en cours. 4- Perspectives offertes par Galileo

3 Enjeux de sûreté et sécurité maritime et fluvialeEnjeux de sûreté et sécurité maritime et fluviale Le Tricolor : 3 accidents sur l'épave et 100 quasi-accidents Le Tricolor : 3 accidents sur l'épave et 100 quasi-accidents Forte accidentologie des pêcheurs Forte accidentologie des pêcheurs Contrôle des clandestins Contrôle des clandestins Lutte contre les actes de piratage et la contrebande Lutte contre les actes de piratage et la contrebande Sûreté portuaire Sûreté portuaire Observation de la ZEE Observation de la ZEE Dispositifs de surveillance adaptés aux DOM-TOM Dispositifs de surveillance adaptés aux DOM-TOM Voie d'eau intelligente Voie d'eau intelligente Concept d'e-navigation Concept d'e-navigation

4 Des accidents fluviaux ou maritimes peuvent se produire...Des accidents fluviaux ou maritimes peuvent se produire... Quelques aperçus : Quelques aperçus :

5 Apport des moyens satellitaires à la sûreté et à la sécurité de la navigationApport des moyens satellitaires à la sûreté et à la sécurité de la navigation Imagerie satellitaire (optique et radar) pour la surveillance : localisation des navires non identifiés, repérage des pêches illégales et des pollutions. Imagerie satellitaire (optique et radar) pour la surveillance : localisation des navires non identifiés, repérage des pêches illégales et des pollutions. Ecoute des communications VHF. Ecoute des communications VHF. Connaissance de l'état de mer Connaissance de l'état de mer Recherche et sauvetage en mer : système COSPAR SARSAT Recherche et sauvetage en mer : système COSPAR SARSAT Aides à la navigation : Aides à la navigation : Géolocalisation des navires : GPS et DGPS Géolocalisation des navires : GPS et DGPS Identification automatisée : AIS et LRIT Identification automatisée : AIS et LRIT

6 Exigences en géolocalisation : navigation hauturière Plus proche obstacle fixe situé à au moins 50 miles nautiques Plus proche obstacle fixe situé à au moins 50 miles nautiques Les moyens de navigation doivent permettre de préparer les trajets en fonction des conditions météorologiques Les moyens de navigation doivent permettre de préparer les trajets en fonction des conditions météorologiques Mouvements des navires relativement lents, absence momentanée du signal non critique Mouvements des navires relativement lents, absence momentanée du signal non critique Besoins en localisation actuellement satisfaits par le GPS Besoins en localisation actuellement satisfaits par le GPS Pour les applications de type SAR, un positionnement plus précis est nécessaire, pour raccourcir les délais de secours Pour les applications de type SAR, un positionnement plus précis est nécessaire, pour raccourcir les délais de secours

7 Exigences en géolocalisation :navigation hauturière Performances attendues de la géolocalisation (exigence OMI A 953) : Performances attendues de la géolocalisation (exigence OMI A 953) : Précision : 100m Précision : 100m Disponibilité : 99,8 % sur 30 jours Disponibilité : 99,8 % sur 30 jours Intégrité : Intégrité : Délai d’alerte : 10s Délai d’alerte : 10s

8 Exigences en géolocalisation :navigation côtière Distance aux côtes inférieure à 50 NM Distance aux côtes inférieure à 50 NM Limite du plateau continental : profondeur d’environ 200 m Limite du plateau continental : profondeur d’environ 200 m Probabilité d’échouement ou d’abordage plus importante qu’en haute mer Probabilité d’échouement ou d’abordage plus importante qu’en haute mer Besoins en localisation actuellement satisfaits par le GPS différentiel, les signaux Galileo devraient toutefois permettre une réduction des risques encourus Besoins en localisation actuellement satisfaits par le GPS différentiel, les signaux Galileo devraient toutefois permettre une réduction des risques encourus

9 Exigences en géolocalisation : navigation à l’approche des ports Liberté de manœuvre très limitée Liberté de manœuvre très limitée Chenaux imposés à largeur réduite : 100m à l’entrée du port, 200 à 600m vers le large Chenaux imposés à largeur réduite : 100m à l’entrée du port, 200 à 600m vers le large Risques majeurs : collision avec autres navires, échouement Risques majeurs : collision avec autres navires, échouement Probabilité d’accident plus élevée, risques importants pour la sécurité des personnes et des biens, risques environnementaux Probabilité d’accident plus élevée, risques importants pour la sécurité des personnes et des biens, risques environnementaux Exigences élevées quant aux performances des systèmes de navigation Exigences élevées quant aux performances des systèmes de navigation

10 Navigation côtière et à l’approche portuaire Performances attendues de la géolocalisation (exigence OMI A 953) : Performances attendues de la géolocalisation (exigence OMI A 953) : Précision : 10m Précision : 10m Disponibilité : 99,8% sur 30 jours (haut niveau de risque), 99,5% sur 2 ans (faible niveau de risque) Disponibilité : 99,8% sur 30 jours (haut niveau de risque), 99,5% sur 2 ans (faible niveau de risque) Intégrité : Intégrité : Délai d’alerte : 10s Délai d’alerte : 10s

11 Exigences en géolocalisation : navigation dans les ports Prévenir les collisions avec les autres embarcations ou avec les installations portuaires Prévenir les collisions avec les autres embarcations ou avec les installations portuaires Faciliter l’accostage Faciliter l’accostage Applications intermodales (suivi de matières dangereuses) Applications intermodales (suivi de matières dangereuses) Applications bathymétriques Applications bathymétriques

12 Exigences en géolocalisation : navigation dans les ports Performances attendues de la géolocalisation (exigence OMI A 915) : Performances attendues de la géolocalisation (exigence OMI A 915) : Précision : 1 m Précision : 1 m Disponibilité : 99,8% sur 30 jours Disponibilité : 99,8% sur 30 jours Intégrité : Intégrité : Délai d’alerte : 10s Délai d’alerte : 10s

13 Le GPS différentiel

14 Couverture GPS

15 Système d’identification automatisé (l’AIS) Données GPS Station de base AIS VHF CROSS, Ports, … Informations statiques MMSI Nom Type de navire… Informations dynamiques Position Vitesse Cap… Informations associées au voyage Tirant d’eau Cargaison Nombre de passagers…

16 Système d’identification automatisé (l’AIS)

17 Bénéfices attendus ½ Application navire/navire : amélioration de la connaissance de la situation des navires amélioration de l'évitement des abordages Outil pour les STM : amélioration de la gestion du trafic par les STM diffusion aux navires des correction DGPS automatisation partielle des comptes-rendus dans les zones concernées diffusion de messages relatifs à la sécurité amélioration des opérations SAR

18 Bénéfices attendus 2/2 Autres Autres Aide à la navigation Aide à la navigation Réduction des messages vocaux sur le réseau VHF Réduction des messages vocaux sur le réseau VHF Connaissance par l’Etat de la situation des navires et de leur cargaison Connaissance par l’Etat de la situation des navires et de leur cargaison Amélioration de la lutte anti-pollution Amélioration de la lutte anti-pollution Aide aux pilotes Aide aux pilotes L’AIS ne vient pas remplacer les moyens existants mais les renforcer. L’AIS ne vient pas remplacer les moyens existants mais les renforcer.

19 Couverture AIS

20 Identification et suivi à longue distance (LRIT) Identité (identifiant machine) Identité (identifiant machine) Position GNSS Position GNSS Date et heure de la position indiquée Date et heure de la position indiquée - Navires à passagers et navires de charge de plus de 300 UMS à l'exception des navires équipés d'AIS et exploités en zone A1(SMDSM) à compter du 31 décembre 2008. - Transmis par défaut toutes les 6 heures par satellite mais peut être stoppé par le capitaine ou l'Etat du pavillon pour des raisons liées à la sûreté ou la sécurité du navire concerné. - Retransmis à l’Etat du pavillon, à l’Etat du port de destination, à l’Etat côtier jusqu’à 1000 NM. - Requête de message de position (POLLING) dans la zone SAR.

21 Identification et suivi à longue distance (LRIT)

22

23 Navigation fluviale : la directive RIS (river intelligent services) La Directive RIS 2005/44/CE adoptée par le parlement et le conseil européen établit le cadre du déploiement et de l'utilisation de services d'information fluviale (RIS) harmonisés dans la Communauté afin de soutenir le développement des transports par voie navigable dans le but d'en renforcer la sécurité, l'efficacité et le respect de l'environnement, et de faciliter les interfaces avec d'autres modes de transport : La Directive RIS 2005/44/CE adoptée par le parlement et le conseil européen établit le cadre du déploiement et de l'utilisation de services d'information fluviale (RIS) harmonisés dans la Communauté afin de soutenir le développement des transports par voie navigable dans le but d'en renforcer la sécurité, l'efficacité et le respect de l'environnement, et de faciliter les interfaces avec d'autres modes de transport : Informer les utilisateurs sur l’état du réseau Informer les utilisateurs sur l’état du réseau Informer les utilisateurs sur le trafic actuel et à venir Informer les utilisateurs sur le trafic actuel et à venir Gérer le trafic aux ouvrages Gérer le trafic aux ouvrages Assurer un service de gestion de crise et « atténuer » les catastrophes Assurer un service de gestion de crise et « atténuer » les catastrophes Améliorer les statistiques Améliorer les statistiques Améliorer le processus des redevances fluviales Améliorer le processus des redevances fluviales Applicable aux voies navigables de classe IV et supérieure reliées à une voie de classe IV et supérieure d’un autre état membre. Applicable aux voies navigables de classe IV et supérieure reliées à une voie de classe IV et supérieure d’un autre état membre.

24 AIS intérieur : repérage et suivi des bateaux Adapté de l’AIS maritime Adapté de l’AIS maritime des informations dynamiques transmises toutes les 2 secondes des informations dynamiques transmises toutes les 2 secondes une précision décimétrique sur la taille des bateaux une précision décimétrique sur la taille des bateaux une meilleure gestion des passages aux écluses une meilleure gestion des passages aux écluses informations météorologiques, hauteur d’eau … informations météorologiques, hauteur d’eau …

25 Automatic Identification via Internet Protocol AI – IP : repérage et suivi des bateaux Automatic Identification via Internet Protocol AI – IP : repérage et suivi des bateaux L’équipement mobile : L’équipement mobile : un récepteur GPS, un module de communication au protocole IP (GSM, satellite, …) un récepteur GPS, un module de communication au protocole IP (GSM, satellite, …) L’équipement à terre : L’équipement à terre : une base de donnée enregistre les informations et les restitue aux mobiles sur requête. une base de donnée enregistre les informations et les restitue aux mobiles sur requête.

26 Mise en oeuvre de la directive RIS : concept de voie d'eau intelligente Programme de recherche monté en commun entre le CETMEF et VNF Programme de recherche monté en commun entre le CETMEF et VNF Le concept de voie d’eau intelligente concerne la mise en œuvre de services d’information fluviaux (SIF) ayant pour objectif : Le concept de voie d’eau intelligente concerne la mise en œuvre de services d’information fluviaux (SIF) ayant pour objectif : ● D’améliorer la sécurité du transport fluvial ● D’accroître l’efficacité du transport ● D’accroître l’efficacité du transport ● D’améliorer la protection de l’environnement ● Technologies concernées : détection radar, radiocommunications, cartographie électronique ECDIS, géolocalisation, identification automatisée, automatismes pour lé télécommande et le télécontrôle des ouvrages de navigation

27 Sûreté de positionnement en eaux fluviales (projet de R&D en cours) Aide à la navigation pour le transport par barge des pièces détachées de l'A380 sur la Garonne Une meilleure sûreté de positionnement :  par la corrélation de données GPS et radar,  par la prédiction des trajectoires Un partenariat entre :  la SODENA, chef de file industriel,  le CETMEF, le Port Autonome de Bordeaux, le Service Maritime et de Navigation de la Gironde et la SOCATRA

28 Un environnement favorable Ce projet bénéficie des travaux réalisés pour assurer le transport d’éléments de l’avion Airbus A380 entre Langon et Pauillac : Ce projet bénéficie des travaux réalisés pour assurer le transport d’éléments de l’avion Airbus A380 entre Langon et Pauillac :  cartographie fluviale ECDIS avec bathymétrie,  corrections différentielles du GPS,  réseau de capteurs de données environnementales courant, hauteur d’eau, force et direction du vent.

29 Corrélation de données GPS et radar Amélioration de la qualification du positionnement par la corrélations de données radar et GPS sur une cartographie électronique

30 Prédiction de trajectoires Adaptation de NAVMER Données en entrée : position, vitesse, cap topo, bathy, ouvrages … débit et hauteur d’eau, vent, marée, ordres de pilotage

31 Projet SINAFE : services innovants pour la navigation fluviale basée sur EGNOS services innovants pour le transport fluvial utilisant EGNOS services innovants pour le transport fluvial utilisant EGNOS apports d’EGNOS en ce qui concerne l’intégrité et la précision pour des opérations critiques (mauvaise visibilité, anti-collision) apports d’EGNOS en ce qui concerne l’intégrité et la précision pour des opérations critiques (mauvaise visibilité, anti-collision) Partenaires : M3systems (chef de file), CETMEF, VNF, TESA, SODENA, CAF, projet labellisé par le pôle aerospace valley Partenaires : M3systems (chef de file), CETMEF, VNF, TESA, SODENA, CAF, projet labellisé par le pôle aerospace valley Prototype déployé sur le segment Paris-Rouen Prototype déployé sur le segment Paris-Rouen

32 Projet SIF des Voies Navigables de France (projet pilote) 2007 et 2008 2007 et 2008 Budget Total : 1 700 000 Euros Budget Total : 1 700 000 Euros Co-financement CE à hauteur de 850 000 Euros Co-financement CE à hauteur de 850 000 Euros Approbation par CE le 10/10/06 Approbation par CE le 10/10/06 Partenaire : Wallonie Partenaire : Wallonie CETMEF impliqué pour la mise en place du système AIS : étude des scenarii envisageables, assistance à la réalisation du CCTP, opérations de réception CETMEF impliqué pour la mise en place du système AIS : étude des scenarii envisageables, assistance à la réalisation du CCTP, opérations de réception

33 Localisation du projet SIF (France et Belgique)

34 Objectifs spécifiques du projet SIF Mise en place d’un pilote RIS sur l’axe Seine - Escaut : Infrastructure de gestion du trafic (AIS) Infrastructure de gestion du trafic (AIS) Dématérialisation des déclarations de chargement (ERI) Dématérialisation des déclarations de chargement (ERI) Echange de données entre autorités responsables (avis à la batellerie, chargement/voyage, localisation) Echange de données entre autorités responsables (avis à la batellerie, chargement/voyage, localisation) Echange de données avec les opérateurs Echange de données avec les opérateurs

35 Nouvelles applications permises par GALILEO Les performances du signal Galileo seront supérieures en précision et intégrité à celles offertes à ce jour par GPS, ce qui laisse entrevoir de nouvelles applications potentielles pour la géolocalisation en milieu maritime et fluvial : Les performances du signal Galileo seront supérieures en précision et intégrité à celles offertes à ce jour par GPS, ce qui laisse entrevoir de nouvelles applications potentielles pour la géolocalisation en milieu maritime et fluvial : Recherche et secours : amélioration de la fonction SAR Recherche et secours : amélioration de la fonction SAR Levers bathymétriques dans les ports et sur les voies navigables Levers bathymétriques dans les ports et sur les voies navigables Exploitation de l'outillage portuaire Exploitation de l'outillage portuaire Aides à la navigation en milieu fluvial ou portuaire Aides à la navigation en milieu fluvial ou portuaire « Geofencing » : éviter le croisement ou la proximité de convois spéciaux (matières dangereuses) dans les zones sensibles « Geofencing » : éviter le croisement ou la proximité de convois spéciaux (matières dangereuses) dans les zones sensibles Le CETMEF est point de contact national pour le sous-thème GALILEO du 7ème PCRD Le CETMEF est point de contact national pour le sous-thème GALILEO du 7ème PCRD

36 Galileo : service Search And Rescue Galileo sera compatible avec le système d’assistance en cas de détresse Cospas-Sarsat : Galileo sera compatible avec le système d’assistance en cas de détresse Cospas-Sarsat : Chaque satellite Galileo sera équipé de répéteurs capables de détecter et de relayer en temps quasi-réel les messages d’alerte émis par les balises 406 Mhz du système Cospas-Sarsat Chaque satellite Galileo sera équipé de répéteurs capables de détecter et de relayer en temps quasi-réel les messages d’alerte émis par les balises 406 Mhz du système Cospas-Sarsat Il est prévu que le système intègre une nouvelle fonction : liaison retour vers la balise émettrice, pour informer les naufragés que leur message est bien reçu Il est prévu que le système intègre une nouvelle fonction : liaison retour vers la balise émettrice, pour informer les naufragés que leur message est bien reçu