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GPS mode d'emploi
Parution dans le magazine Vertical - 1999 Précautions d'emploi : L'article qui suit contient des informations susceptibles de créer des migraines.Contre indication : Ne pas utiliser si vous ressentez des maux lors de la programmation de votre magnétoscope. Consulter un spécialiste si vous avez déjà du mal à caler votre altimètre. A laisser à la portée des "grands" enfants. Effets indésirables : Une utilisation prolongée du GPS peu créer des troubles amnésiques dangereux préjudiciables pour les moyens d'orientation traditionnels. Hormis les navigations aériennes ou maritimes, s'il est une activité de loisir pour qui l'orientation est primordiale, c'est bien le ski de randonnée. Curieusement, les publicités des GPS ne font pas cas de cette population. Pourtant, terrains hostiles et itinéraires non tracés, points de repères délicats et conditions climatiques difficiles devraient imposer ce boîtier électronique dans tous les sacs à dos bien préparés. Cependant, cet outil merveilleux possède un sérieux défaut, sa difficulté de mise en oeuvre. Nous allons donc essayer d'y voir plus clair. GPS comme Global Positioning System Les zaméricains, toujours à la pointe des outils pour bombarder le reste de la planète, gèrent 24 satellites qui tournent à une altitude 20 000 km . Ces satellites émettent en continue, vers tous les points de la terre. Les récepteurs radios GPS, que l'on pointe vers le ciel, possèdent des données sur les positions géographiques respectives de chacun des satellites et sont capables de connaître précisément leurs distances. Le tour est joué. Par triangulation, le boîtier calcule notre position exacte. Il lui suffit d'accrocher le signal de quatre satellites, ou même simplement de trois si l'on ne change pas d'altitude. En réalité, plus l'on capte de satellite, plus notre situation est calculée rapidement et précisément, surtout en altitude. Génial, mais la mansuétude de nos cousins d'Amérique à des limites. Pour diminuer les performances de l'outil, ils dégradent volontairement leurs émissions, se réservant la précision "chirurgicale" et nous laissant une centaine de mètre de doute. Donc, en attendant d'utiliser un système sans dégradation comme le système Russe Glonass ou le futur système européen GNSS, il faudra s'en contenter. Evidement, cette position aléatoire, atteigant un maximum de 100 mètres en latitude / longitude, peut laisser songeur quelques montagnards. Surtout que par son principe de triangulation, les informations concernant notre altitude sont d'une précision plus aéronautique qu'alpine. Mais qui est prêt a annoncé une meilleure estimation par les moyens traditionnels, boussole et altimètre ? Beaucoup, certainement dans une pente caractéristique et des repères récents, mais sur un glacier presque plat qu'il faut traverser par son centre en plein brouillard ? Le reste du fonctionnement, n'est plus qu'une affaire de traitement de l'information par l'électronique de chaque boîtier GPS. En restant connecté en permanence et après la programmation de l'itinéraire, nous pouvons connaître:
Malheureusement, les mémoires des GPS portatifs ne conservent pas les données numériques de toutes les cartes du globe ! Les informations affichées restent donc très austères et sont propres à décourager les sous doués de la programmation vidéo cités en préambule. Car ce n'est pas simplement un problème d'électronique. Déjà, Hipparque au IIème siècle, s'inquiétait de situer en coordonnée des lieux géographiques. Il divisa donc le globe en méridien et parallèle et on utilisa la longitude et la latitude pour situer un point de la terre. Jusque là pas trop de soucis. Mais si l'on considère qu'une carte est la représentation plane d'une surface courbe, que notre sphère n'est pas vraiment une boule mais un vague ellipsoïde de révolution et que jongler avec les degrés, minutes, secondes n'est pas un jeu d'enfant. Si l'on prend en compte que chaque pays à des référentiels différents. Et bien, ce situer sur une carte devient disons...délicat. Essayons donc d'être simple. Avant tous, notre GPS à besoin de savoir dans quel coin de la planète nous nous trouvons. Ceci lui permet de déterminer facilement les satellites disponibles. Ensuite, nous devons lui dire quel référentiel géodésique a été utilisé pour réaliser votre carte. Car, la surface terrestre étant tourmentée, chaque pays a créé ses propres systèmes théoriques de correction, appelé aussi datum. Rien de compliqué, mais il faut reporter cette information qui est caractérisé par un sigle et son année millésime : WGS84, ED50,... Par défaut, les GPS indiquent notre position en degrés selon la longitude et la latitude alors que pour un usage en randonnée il est préférable d'utiliser un principe de coordonnées kilométriques. Il faut donc utiliser les grilles, visibles dans les marges des cartes IGN. Elles quadrillent l'ensemble de la carte de traits espacés tous les kilomètres. En France, le quadrillage de Lambert n'étant pas programmable (sauf avec le GPS VALSAT de MLR) nous choisirons donc la grille issue du flamant Gérard Mercator : la grille UTM (Universal Traverse Mercator). En résumé, avant la première utilisation :
Une fois ces éléments renseignés nous pouvons attaquer les travaux pratiques. Distinguons trois cas de figure : GPS comme Gadget Puéril et Stérile Premier cas : Anticyclone centré entre Dublin et Rome, prévision sur 5 jour stable, risque d'avalanche 1 et en prime 20 cm de neige fraîche. Soyons clair : si ce n'est pas pour vous familiariser avec l'appareil : LAISSEZ LE GPS A LA MAISON ! Car l'utilisation du GPS suppose aussi d'avoir le BAC ! Même s'il n'est pas lourd, le GPS ne sortira pas de notre sac l'obligatoire triplé boussole, altimètre et carte, alors pourquoi le garder quand on peut faire sans ? Dans tous les cas la carte sera utile pour confirmer notre position et permettre des itinéraires de replis. La boussole, par sa fiabilité et son faible poids n'a que des avantages. Entre autres elle est très utile pour repérer précisément un point lointain à partir des données fournies par le GPS. Quant à l'altimètre, non seulement il nous permettra de combler les éventuelles défaillances du récepteur satellite mais en plus nous fournira des informations complémentaires : altitude précise, dénivelé parcouru et évolution barométrique. Pour une utilisation performante les GPS doivent être continuellement en réception avec antenne sortie. C'est une raison suplémentaire pour le laisser. Ainsi ce dévoreur de pile ne nous gachera pas des moments de communion avec la nature par des soucis bassement techniques.
GPS comme Garantie Prévoyance et Sécurité Second cas : L'anticyclone est simplement centré sur Rome, prévision sur 5 jour aléatoire, risque d'avalanche 3 et neige croutée. C'est dans cette situation "classique" que nous pourrons profiter au maximum des possibilités du GPS, mais il faudra être prévoyant, soigneux et patient. Après avoir choisi notre itinéraire, nous devons relever sur la carte toutes les coordonnées des lieux de changements de direction (waypoint) et les saisir dans notre GPS. Ainsi, lors de la course, il nous suffira de garder le GPS en réception pour qu'il nous fournisse les informations concernant notre situation par rapport au trajet théorique. La difficulté de relever les waypoints dépend de la carte utilisée.
Cartes dont le carroyage est "facile" : Le carroyage qui nous intéresse est le quadrillage de la carte selon la grille kilométrique choisie. S'il est tracé sur les cartes suisses, ce n'est pas le cas sur les cartes IGN 1/25000ème. Pour ces dernières, les coordonnées UTM sont présentes dans la marge, aussi il suffit de les reporter avec une règle dans la zone de l'itinéraire. Pour cela, étalez votre carte et utilisez une règle d'1m20. Attention, facile à dire, mais cette réalisation est délicate. Non seulement ce type de règle ne se transporte pas aisément (ne pas utiliser de ski parabolique) mais de la précision du tracé dépendra une partie des écarts sur le terrain. Les plis de la carte, l'inclinaison du stylo et l'épaisseur du trait peuvent cumuler une erreur bien supérieure à la précision du GPS... Une fois ce travail préparatoire réalisé, il faudra relever les coordonnées de chaque waypoint et les saisir dans le GPS. A chaqu'un d'eux, il est aussi nécessaire d'annexer le fuseau UTM utilisé sur votre carte. S'il en existe plusieurs, indiquez celui choisi. Cette information est présente dans la légende de la carte, généralement à proximité de l'indication de déclinaison magnétique. Les exemples suivants concernent une carte virtuelle au 1/25 000ème dans la zone UTM 32. Exemple :
Pour cette échelle (1/25 000ème) nous avons donc reporté le carroyage tous les 40 mm dans les deux axes. Attention, il n'est ni parallèle aux latitudes et longitude, ni au nord magnétique ! Ensuite, nous mesurons la distance entre ce quadrillage et chaque waypoint. Pour un point à 8 mm à l'est de l'axe UTM 270, nous saisirons : 270 + 8/40 soit : 270,200. et 17 mm au nord de l'axe UTM 5022, saisir 5022 + 17/40 soit 5022,425. Elémentaire, mais long et fastidieux, car en plus des coordonnées nous devons saisir le nom du waypoint (A, B, Refuge, Col, etc...) et les modèles portatifs de GPS ne possèdent pas de clavier numérique permettant une saisie rapide. Pour nous aider il existe trois possibilités dont l'efficacité est proportionnelle à l'investissement financier. Le plus économique, utilisable avec tous les modèles de GPS consiste à réaliser un calque transparent sur lequel nous aurons tracé un carroyage à l'échelle de la carte. Le GPS XL1000 de chez Silva, associé au système Navimap, permet lui, de programmer très facilement tous les waypoints par de simples clics sur n'importe quelle carte. Mais attention, il n'évite pas le report des coordonnées d'aux moins deux points à proximité de l'itinéraire. De plus, l'encombrement et le poids de la tablette Navimap sont dissuasifs pour un usage "terrain". Pour les accros de la technique, certains modèles possèdent des interfaces permettant de les programmer à partir d'un ordinateur. Cette dernière solution devient incontournable si vous utilisez régulièrement votre GPS sur les mêmes itinéraires. Pour les autres, à vous d'estimer si la météo annoncée est suffisamment désastreuse pour sacrifier de longues minutes de patientes sous les quolibets de vos camarades : compter 30 minutes pour 6 ou 7 points... "Il faut être prudent, mais non pas timide" - Voltaire
Cartes dont le carroyage est inexistant : Certaines cartes ne disposent pas de carroyage. Dans ce cas, nous devrons programmer le GPS en indiquant l'angle et la distance par rapport à un point connu. Exemple :
Lorsque nous sommes au refuge, nous relevons ces coordonnées en mettant en marche notre GPS et en les mémorisant comme ceux du waypoint de référence. Ensuite, sur la carte, nous mesurons la distance et l'angle avec le nord magnétique entre chaque waypoint et ce point de référence. Au refuge, notre GPS indique 270,100 Est et 5022,150 Nord. Nous mémorisons donc 270,100 Est et 5022,150 Nord comme point de référence. Notre premier waypoint A est à 12 mm du refuge et sa trajectoire forme un angle de 22 degrés par rapport au nord magnétique. Pour une carte au 1/25 000ème nous saisissons donc la distance : 12 X 25 = 525 mètres et le relèvement (bearing) : 22 degrés. Cette méthode est moins précise que la précédente : - car les coordonnées du point de référence sont relevées avec une première imprécision de 100 mètres, - car la précision angulaire relevée est au mieux de 2 degrés, - car les GPS ne permettent souvent pas de saisir en dessous de la centaine de mètre (ici 500 m. pour 525 m. mesuré). Par contre, cette méthode évite le tracé délicat de la grille kilométrique. Pour nous facilitez la tâche, il est possible d'utiliser une boussole sur plaquette avec capsule orientable et échelle au 1/25000 (1/50000) ou, mieux, une règle de marine avec relevé d'angle.
GPS comme Go through Pea Soup Troisième cas : Nous ne savons pas où est l'anticyclone mais par contre nous savons que la météo c'est complètement plantée, qu'il fait froid et que nous n'y voyons plus qu'à deux mètres. N'ayant pas suivi les premiers conseils de cet article, le GPS n'est pas à la maison mais déconnecté au fond du sac, c'est le moment de le sortir et de profiter de l'expérience acquise par beau temps... Tout d'abord, nous devrons patienter quelques très longues secondes de façon à ce qu'il nous précise nos coordonnées. Cartes dont le carroyage est tracé : Si nous avons eu la bonne idée de reporter la grille kilométrique dans la zone de randonnée, nous pourrons nous situer rapidement sur la carte et programmer le prochain point. Sinon, il est certainement trop tard pour étaler la carte et tracer la grille... exemple : (voir carte avec carroyage) Après avoir saisi la grille présente sur la carte (UTM par exemple), le GPS nous indique nos coordonnées : point X = UTM32-270,875 est et 5022,475 nord. S'il n'est pas utile de situer précisément ce point X sur la carte nous programmerons donc directement notre prochaine destination. Le col sera donc à saisir comme le waypoint B : Pour un point à 22 mm à l'est de l'axe UTM 270 : 270 + 22/40 soit : 270,550. et 31 mm au nord de l'axe UTM 5022 :5022 + 31/40 soit 5022,750. Une fois cette saisie rapide effectuée, nous précisons au GPS que nous voulons atteindre ce waypoint. Il nous indiquera jusqu'à destination sa direction et la distance restante : soit au départ 310° et 400 mètres.
Cartes dont le carroyage est inexistant : Là, nous pouvons commencer à regretter d'avoir rangé notre GPS sous les quolibets de nos camarades. En effet, nous connaissons notre position théorique grâce au GPS : X = 270,875 est et 5022,475 nord, mais nous sommes incapables de la situer sur la carte... Option un : (voir carte sans carroyage) Avant de partir, nous avons tout de même eu la bonne idée de mémoriser comme waypoint les coordonnées du refuge : 270,100 est et 5022,150 nord (Cette mémorisation est très rapide !). Il nous suffit maintenant de créer un waypoint B dont la distance est de 750 mètres (30/40) et le relèvement de 37° par rapport au waypoint de référence : le Refuge, puis, comme précédemment, de demander au GPS un guidage vers B. Il nous indiquera d'abord : 400 mètres - 310°, puis nous guidera jusqu'au col.
Option deux : Nous ne connaissons aucune coordonnées sur toute notre carte et nous n'avons mémorisé aucun waypoint. Autant dire que le GPS ne nous sert presque à rien dans ce cas ! La seule solution consiste à utiliser boussole et altimètre avec la technique de tangente à la courbe pour déterminer notre position sur la carte. Une fois le point X précisément (?) situé, nous savons en mesurant sur la carte qu'il nous reste 16 mm (entre X et B), soit 400 mètres à effectuer à 310°. Saisissions alors le waypoint B avec comme point de référence notre position actuelle (X) et une distance de 400 mètres pour un relèvement de 310°.
Rappel de la technique de tangente à la courbe Cette technique ne nécessite pas le GPS mais simplement le BAC : Boussole, alti et carte. Son efficacité dépend de notre capacité à nous situer approximativement sur la carte et du caractère accidenté du terrain. Dans un premier temps nous plaçons nos skis à l'horizontale, donc tangent à la pente de neige. Puis, nous alignons la boussole au bord des skis et nous orientons sa couronne vers le nord. Ensuite, grâce à notre altimètre (ouf !), nous repérons sur la carte la courbe de niveau correspondant à notre altitude. Il suffit alors de poser la boussole sur la carte, de la tourner de façon à ce que sa couronne soit parallèle au nord et de la faire glisser vers la courbe de niveau. Le point, où tangente le bord de la boussole avec la courbe de niveau, correspond à notre position, enfin, peut être... Caractéristiques : Chaque modèle de GPS présent sur le marché possède des caractéristiques différentes. Voici les éléments essentiels à connaitre: Poursuite du signal : Les systèmes séquentiels captent les satellites un par un. Les modèles à canaux parallèles effectuent une acquisition simultanée donc plus rapide et plus sensible (intéressant en foret). Précision : Globalement identique selon les modèles. Temps d'acquisition : Délais nécessaires pour calculer la position du GPS. Le temps à froid correspond à l'acquisition après mise sous tension (de l'ordre de la grosse minute), le temps à chaud lorsque l'appareil est maintenu en veille. Waypoint, routes et traces : Chaque modèle permet de mémoriser un nombre limité de waypoint et de routes. Cette capacité mémoire est importante pour les personnes désirant garder des itinéraires en mémoire. Les routes correspondent à des itinéraires complets, soit environ une dizaine de point pour chacune. Les points de traces sont des points mémorisés automatiquement lors de votre déplacement. De leur nombre dépend la précision sur l'itinéraire déjà parcouru. Cette donnée "amusante" n'est pas primordiale pour un usage montagne... Compas magnétique : Pour afficher la direction à suivre, le GPS à besoin de connaître soit son orientation par rapport au nord, soit son sens de déplacement. Les modèles équipés d'un compas magnétique permettent en tournant l'appareil de le pointer immédiatement vers sa destination, les autres nécessitent d'avancer pour afficher l'écart par rapport à la route programmée. Le compas intégré est donc bien préférable, surtout lorsque l'itinéraire à ski impose de nombreuses conversions, donc un déplacement instantané différent de la direction générale. Une bonne vieille boussole sera le remède simple à ces modèles... Orientation de l'antenne : L'utilisation d'un GPS suppose que son antenne soit orientée convenablement. La lecture étant prévue à plat, l'antenne est généralement étudiée dans cette position. Ce "détail" élimine la possibilité de les laisser en veille dans une poche de veste. Les solutions : poser l'appareil à plat sur le haut du sac (pas évident pour le consulter), utiliser une antenne déportée et la fixer sur une casquette (pour les modèles qui l'accepte (l'antenne pas la casquette !)) ou s'équiper d'un appareil à antenne orientable qui dépassera d'une poche (GPS II plus de Garmin). Qualité de l'écran : Les modèles avec écran graphique sont beaucoup plus conviviaux avec entre autres un tracé à l'échelle de l'itinéraire. Pourtant, on peut regretter que même les modèles les plus attrayants ne parlent qu'anglais et que les symboles utilisés pour les waypoints sont peu adaptés à la randonnée : pompe à essence, bateau, ... Consommation : Les meilleures vous garantirons un usage continue d'une vingtaine d'heures. Les autres beaucoup moins surtout s'il fait froid, donc à ne pas négliger pour les parcours en raid... Zones UTM irrégulières : La planète est décomposée en zones dont le carroyage UTM est spécifique. Par exemple, les coordonnées d'un même lieu, dans un fuseau UTM 32 sont différentes dans le fuseau 31. Des conventions internationales étendent chaque zone en recouvrement de la suivante. Ceci permet une "navigation" à l'extérieur d'une zone tout en conservant la référence de celle-ci. Cette extension s'appelle zone UTM irrégulière et est désignée par une lettre annexée au nom du fuseau (exemple : UTM 33X). Tous les GPS n'accepte pas cette possibilité et oblige donc l'utilisateur à utiliser deux grilles différentes pour les itinéraires "frontaliers"... Compatibilité référentielle : Permet une utilisation précise avec balise terrestre. Cette caractéristique est inutile en utilisation classique. Interphase PC : Pour les accros, cette possibilité permet de programmer les waypoints à partir d'un PC et d'éditer son itinéraire au retour. La saisie devient presque un jeu d'enfant : une fois la carte scannée, il suffit d'initialiser votre logiciel sur 2 points connus puis en trois coups de souris les waypoints sont définis et téléchargés dans le GPS (s'il dispose d'une connexion...). Plus : Richard Scauri a consacré un site Web dédié à l'utilisation du GPS en ski de randonnée. Vous y trouverez des informations pratiques, une liste de diffusion, des itinéraires numériques du Mercantour et un logiciel traceur gratuit sur cartes numerisees GPSTRACK en téléchargement libre : http://perso.wanadoo.fr/richard.scauri/ N'hésitez pas à le contacter, il vous enverra (gratuitement !) un gabarit transparent facilitant les relevés en coordonnées : R. Scauri - 90 av. des Arènes - 06000 Nice. |
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