Navigation ULM préparée et rejouée en 3D avec GOOGLE EARTH

 

L'autogire est un merveilleux moyen de transport: aéronef sans ailes, la visibilité y est excellente et sa capacité d'évolution en autorotation, sécurisante en cas de panne moteur. Il incite à la ballade et au voyage. Leur préparation peut se faire en 3D sur ordinateur portable de manière conviviale - type PREPAMIS 3D de l'ALAT (voir GeoConcept ALAT - SIG ALAT - Euro Avionics Gmbh - langage VRML) - et à coût nul avec quelques gratuiciels dont GOOGLE EARTH.

Reste l'éternel problème du pilote: savoir en toutes circonstances où il est pendant sa NAVIGATION. Une carte papier avec la ROUTE tracée, un "log de nav" fourni par la PREPAMIS (cap, distance et temps sur les différentes branches), une montre et un GPS chargé des points de passage (WP) sont les différentes composantes de la solution la plus sûre.

Le partage des données de vol avec d'autres pilotes et le REJEU 3D sont réalisés avec des fichiers aux formats .gpx (gps exchange) et .kml (keyhole markup language). Ces fichiers permettent de visualiser en 3D avec GOOGLE EARTH les données - WP, route, trajectographie 3D - sur écran d'ordinateur portable.
Le REJEU sert avant le vol à mémoriser les points caractéristiques du vol en 3D sur les images satellites en suivant la ROUTE; après le vol, à l'étudier au niveau de la navigation, du pilotage et de la prise de vue.
Les photos prises en vol sont géoréférencées par rapport à la terre (latitude, longitude, altitude - gratuiciel PICASA) et par rapport à l'appareil numérique (cap et inclinaison de l'axe optique, distance au sol - gratuiciel GOOGLE EARTH) de façon à pouvoir être présentées, superposées à l'image satellite, sur la trajectoire suivie.

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1 - PREPAMIS 3D

En 2012, la géolocalisation automatique des ordinateurs portables et des téléphones mobiles est intégrée dans la version 5 de HTML, le langage du web, pour offrir une option localisation latitude-longitude-altitude WGS84 sur, éventuellement, une cartographie vectorielle; cette localisation utilise des procédés différents qui ont chacun leur temps de réponse particulier, pas toujours compatible avec la navigation aérienne:
- ordinateurs : consultation de la BD adresses IP - www.cnetfrance.fr;
- ordinateurs, téléphones mobiles : triangulation type SkyHook par bornes WiFi - googlexxl.blogspot.fr;
- téléphones mobiles : triangulation type iPhone par antennes GSM - www.iphon.fr;
- téléphones mobiles : puce GPS - www.clubic.com.
Seule, la puce GPS a un temps de réponse de l'ordre de la seconde compatible avec la distance parcourue en 1 seconde à 130 km/h (vitesse d'un autogire), soit 36 mètres.

Le GPS est un outil extraordinaire; cependant, il rend le pilote passif par rapport à l'observation du paysage et de l'environnement qu'il survole pour son plaisir et celui du passager. Seule la carte "papier" associée au compas magnétique et à la montre peut encore lui donner la joie de rechercher au sol et de voir apparaître le point prévu (WP) sur l'itinéraire "vectoriel" tracé; son vieux GPS sans carte intégrée mais lui présentant cet itinéraire, lui confirme ou pas, qu'il est sur l'axe malgré le vent de travers et son passage au dessus du "bon endroit".

La carte MICHELIN au 1/200 000 avec indication des routes, des VF, des fleuves et des lieux touristiques est un outil complémentaire de la carte IGN OACI au 1/500 000; celle-ci lui indique les différents espaces aériens à traverser avec les contraintes à respecter pour la sécurité du vol (contact radio, CTR, altitude plancher TMA, zones dangereuses).

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Carte MICHELIN 1/200 000: scan à 200ppp, sortie imprimante 100%, échelle conservée, format A5 (14,5cm x 21cm)

Les WP sont choisis sur la carte MICHELIN en fonction de la "BALLADE". Le changement de TMA - trait rouge repéré sur la carte OACI - impose un changement d'altitude maximum de vol; les obstacles - éoliennes et relais de téléphonie - sont indiqués par des étoiles rouges. Le gratuiciel PAINT d'un PC permet de rassembler "log de nav" et scan de la carte MICHELIN dans le cas de cette petite ballade de 80 km entre Chôteau-Thierry et Villers-Cotterets.

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Carte IGN OACI 1/500 000: scan à 200ppp, sortie imprimante 100%, échelle conservée, format A5 (14,5cm x 21cm)

La carte IGN OACI 1/500 000, une fois la route tracée dessus au crayon, renseigne sur les contacts radio à établir (néant), sur les obstacles à la navigation (un groupe d'éoliennes, une tour relais téléphone mobile), sur les altitudes maximum de vol (TMA PARIS 11 à 2500 feet QNH et TMA PARIS 9 à 3500 feet QNH).

Les WPs sont placés ensuite sur les images satellites de GOOGLE EARTH (GE) sous forme de "trajet" GE à suivre. Des "gratuiciels" complémentaires permettent de faire passer les informations de GE vers le GPS.

Gratuiciel GE pour créer un "trajet"
- créer graphiquement le "trajet" GE de la ballade, WP par WP, sur les images satellites en utilisant les commandes clavier (haut, bas, gauche, droite, zoom , zoom -);
- enregistrer ce trajet dans un fichier au format .kml exploitable soit graphiquement par GE, soit avec un simple éditeur de texte (BLOC-NOTES sur PC, BEAN sur Mac): trajet.kml

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"Trajet" GE sur image satellite ( trajet.kml )

Le positionnement exact des WP est facilité par l'utilisation du zoom.

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L'utilisation du zoom GE pour trouver l'emplacement exact du WP 02-KER fait apparaître le "Monument Gaston de Gironde" avec une photo à cliquer

La simulation de la visualisation du WP en vol est réalisée en se mettant en vue oblique dans GE.

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La combinaison du zoom et d'une vue oblique 3D avec GE permet de simuler la visualisation du WP 02-KER au cap d'arrivée 293°

Gratuiciel complémentaire GE PATH pour éditer les WPs - passer du "trajet" GE à la "route" avec WPs à introduire dans le GPS;
- calcul des caps et distances entre les WPs (cliquer sur les WP pour lire ces données);
- enregistrer cette route au format .kml exploitable soit graphiquement par GE, soit avec un simple éditeur de texte (BLOC-NOTES sur PC, BEAN sur Mac): trajet-Path.kml

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Ecran GE Path présentant la création des 4 WP dans trajet-Path.kml

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"Trajet" GE sur image satellite avec indication distance et cap de WP 01-CHA à WP 02-KER : trajet-Path.kml

Fichier trajet-Path.kml

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Fichier trajet-Path.kml ouvert et éventuellement modifié avec Bloc-Notes

Gratuiciel complémentaire BABYLON pour passer au standard d'échange .gpx avec le GPS
- passer cette route du format .kml au format d'échange .gpx ;
- enregistrer cette route au format .gpx exploitable avec un simple éditeur de texte (BLOC-NOTES sur PC, BEAN sur Mac): trajet-Path.gpx

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Ecran BABYLON pour passer de .kml à .gpx

Fichier trajet-Path.gpx

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Fichier trajet-Path.gpx ouvert et éventuellement modifié avec Bloc-Notes

Gratuiciel complémentaire EASY GPS pour envoyer les WP au GPS
- choisir le nom du GPS connecté;
- envoyer les WP, vérifier le nombre de WP reçus.

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Ecran EASY GPS présentant trajet-Path.gpx et la connexion à GPSmap 96C pour envoi de 4 WPs

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GPSmap 96C - ZOOM OUT - "Page" CARTE avec ROUTE en blanc trajet-Path.gpx (01-CHA, 02-KER, 03-HAR, 04-ECH)
GPSmap 96C - ZOOM IN sur 01-CHA, 04-ECH
Les contours des TMA de la BD Jeppesen apparaissent en bleu et en violet, les autoroutes et routes en rouge

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GPSmap 96C - 5 options de "Page"

Il ne reste plus qu'à regrouper les WP - 01 CHA, 02 GIR, 03 HAR, 04 ECH - dans la ROUTE à suivre en utilisant le logiciel interne du GPS.

La visualisation de cette route sur la carte se fait en sélectionnant la route, en l'activant et en choisissant la "PAGE" carte dans les 5 options possibles (bouton "PAGE" au dessus de l'écran): satellite, position, carte, HSI, route active.

Deux boutons "ZOOM IN" et "ZOOM OUT" permettent de choisir l'échelle de visualisation.

Plusieurs symboles de mobile sont disponibles; "hélicoptère" a été choisi, il est sur l'aérodrome de Champ Cadet matérialisé par le WP 01 CHA.

Les opérations de PREPAMIS se résument dans ce petit tableau à sortir sur imprimante.

 

II - NAVIGATION

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Place avant du cockpit MTO Sport - Planchette format A5 fixée sur cuisse gauche par lanière velcro et boucle (pas d'envol malencontreux possible)
GPSmap 96C verrouillé sur monture attachée à planchette, extrait de carte avec "log de nav"

Vu la température extérieure de 8° ce 15 Mars matin, pour un vol d'une heure environ, l'autogire fermée biplace côte à côte "CAVALON" est préférée au "MTO Sport" jugé un peu trop ventilé. Le temps est très beau mais un peu brumeux. L'itinéraire est fait dans le sens le plus facile pour naviguer à vue en attendant que la brume se dissipe : cap sensiblement à l'Est puis au Nord, en s'appuyant sur l'autoroute A4 puis sur la D1 qui "monte" à Soissons.

Sur le WP 04 ECH, l'échangeur au Nord du terrain de golf, la photo faite à travers la porte indiquera au retour que le nombre de golfeur à 11h30 est de trois et que le pilote porte un chandail blanc à raies de couleur bleu reflétées par le plexi. Sortie du secteur golf cap au 352°, le vent du Sud se manifeste par une vitesse sol indiquée de 150 km/h par le GPS (Plus 20 km/h) .

Le WP 03 HAR est le cimetière allemand d'Hartennes; le conducteur d'un semi-remorque sur le parking dort dans sa cabine; sous le soleil, les branches des jeunes chênes couvrent le gazon d'ombres chinoises qui veillent sur les soldats allemands tués pendant une des dernières offensives de 1918. Un virage de 360° par la droite est effectué pour trouver le monument de la 5e division de cavalerie masqué par les arbres.

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Monument Gaston de Gironde

Le WP 02 GIR, un carré blanc portant le monument du lieutenant Gaston de Gironde du 16e Dragons récemment déplacé pour faciliter les cérémonies, saute aux yeux sur le plateau de Mortefontaine (10 km Nord Villers-Cotterets). La brume a complètement disparu. Deux terrains privés ULM se devinent à proximité : ils permettent sans doute à leurs propriétaires de faire de l'épandage à la demande.

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Longpont - Obstacle à la navigation aérienne: antenne-relais et ses haubans

Retour vers le terrain au cap 149°; les feux de position de l'antenne-relais de Longpont, signalée sur la carte OACI clignotent à 1500 feet QNH.

Non repérée sur la carte pendant la préparation de la ballade, non loin de ce relais, se trouvent:
- la stèle marque l'emplacement de l'observatoire utilisé par le général Mangin pour diriger l'offensive de la Xe armée en Juillet 1918 après celle des Allemands arrêtée par les Américains au Bois Belleau et à la cote 204 en Mai en Juin 1918;
- le parc - et le chôteau de Maucreux entre Faverolles et Ancienville.

Il est près de 12 heures, le cap Sud Sud-Est, face au soleil, rend le GPS difficile à lire; pas de problème pour lire la carte MICHELIN.

Une fois posé et l'autogire garé, il ne reste plus qu'à récupérer
- la trajectographie mémorisée par le GPS à la cadence d'un point par seconde via GE et son menu Outils/GPS/Importer/Garmin (cocher options Tracés, LineStrings KML, enlever option Ajuster les altitudes au niveau du sol);
- les fichiers photos sur la carte mémoire de l'appareil photo numérique; ces photos seront géoréférencées avec le gratuiciel Picasa puis renseignées (lieu en clair, liens hypertexte) avec Bloc-notes.

Il est alors possible de revoir en 3D le vol sur GE en utilisant les fichiers au format .kml; ces fichiers pourront être envoyés aux pilotes intéressés.

 

III - REJEU

Le "REJEU" se fait avec les fichiers qui constituent le compte-rendu du vol: Trajectographie, My Picasa Pictures, Route.

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Vue oblique - Trajectographie 3D du vol effectué au dessus du WP 03-HAR et photo du WP

1 - Fichier Trajectographie en 3D au format .kml (ou .kmz pour diminuer la taille du fichier): un double clic sur un point de la trajectoire indique Lon, Lat, Alt, Vitesse, Cap, Heure; utiliser les commandes de navigation au clavier de la visionneuse 3D de GOOGLE EARTH pour naviguer sur la trajectoire.

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Lon, Lat, Alt, Vitesse, Cap, Heure en cliquant sur chaque flèche bleu

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Fichier Photo n°2 au format .kml sur WP 03-HAR lu avec gratuiciel "Bloc-Notes"

2 - Fichier My Picasa Pictures des photos, au format .kml:
A chaque fichier photo .kml est joint deux images .jpg:
- une imagette image0_roll.jpg de 144 pixels plaquée sur l'image satellite servant à appeler par clic une vignette image0_thumb_0.jpg;
- une vignette image0_thumb_0.jpg de 400 pixels de large contenant les renseignements.
L'imagette est géoréférencée (latitude, longitude, altitude) avec le gratuiciel "PICASA" pour être superposée au bon endroit sur l'image satellite de GE; la vignette est référencée par rapport à l'axe optique de prise de vue (heading, tilt, range) avec "GE" ce qui permet à l'image satellite de se positionner automatiquement (heading, tilt, range) en 3D sous cette vignette lors du clic sur l'imagette.

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Fichier Ker02CimAll.kml - Imagette roll de 144 pixels de large servant à appeler par clic une vignette thumb - Positionnée en latitude/longitude

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Fichier Ker02CimAll.kml - Vignette thumb de 400 pixels de large - Image satellite orientée obliquement en cap (heading), en inclinaison (tilt) en distance (range) pour recevoir la vignette renseignements
"Hartennes" et liens hypertextes ont été ajoutés avec "Bloc-notes" d'un PC

Tous les fichiers PICASA des photos sont rangés dans un dossier My Picasa Pictures.kml qui apparaît automatiquement dans la fenêtre Lieux / Dossier Lieux temporaires de GE (à gauche); pour visualiser les photos correspondantes, il faut cocher ce dossier.
Pour éviter les interférences avec toutes les Données géographiques pouvant être affichées, il faut enlever les options d'affichage qui peuvent se trouver dans la fenêtre Données géographiques.

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Dossier My Picasa Pictures et fichiers photos (Ker01ValS.kml, Ker02CimA.kml, Ker03EscG.kml) cochés dans fenêtre Lieux - Options fenêtre Données géographiques enlevées - Affichage des 3 Imagettes roll

Le fait de cliquer 2 fois sur une des imagettes supersosée à l'image satellite de GE fait se positionner automatiquement l'image satellite en heading, tilt, range pour que la vignette qui reste fixe pendant le recadrage 3D puisse figurer le zoom de la partie correspondante de l'image lorsque le recadrage est terminé.

Un simple éditeur de texte - Bloc-notes - permet de compléter les fichiers photos .kml avec des indications en clair - lieu de prise de vue, liens hypertextes - (voir détails sur Fichier Photo n°2 .kml ci-dessus).

3 - Fichier Route avec Wps: fichier trajet-Path.gpx pour introduction dans un GPS.

Les fichiers du REJEU (total 210 KO ou 3 MO)
- Trajectographie (.kml = 2,826 MO; lien hypertexte vers .kmz = 145 KO); cocher Tracks puis ACTIVE LOG; cliquer ACTIVE LOG pour voir la trajectographie en 3D;
- My Picasa Pictures.kmz (50 KO) dont image0_roll.jpg (4 KO) image0_roll_0.jpg (4 KO) image0_roll_1.jpg (4 KO) image0_thumb.jpg (10 KO) image0_thumb_0.jpg (16 KO) image0_thumb_1.jpg (14 KO);
- Route (5 KO);
peuvent être envoyés facilement aux amis pilotes en 3 fichiers joints à un mél.
Les destinataires, à réception, doivent
- les mettre dans un même dossier; en cliquant dessus, les fichiers .kml et .kmz s'ouvrent automatiquement dans GE qui les présente dans la fenêtre Lieux, dossier Lieux temporaires de GE: les cases correspondantes doivent y être cochées pour les visualiser;
- enlever les options d'affichage se trouvant dans la fenêtre Données géographiques pour éviter les interférences avec les Données géographiques vectorisées pouvant être affichées.
Ils peuvent les enregistrer en fin de première visualisation dans Mes lieux préférés de GE; ils pourront alors retrouver directement ces fichiers à chaque fois qu'ils ouvriront GE.

 

CONCLUSION

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Hildesheim - AUTO GYRO - "CAVALON"

La ballade du 15 Mars a été réalisée avec plaisir, sans avoir froid - cockpit "CAVALON" fermé - sans stress malgré un peu de brume avec un extrait de carte MICHELIN 1/200 000 dont les détails - forme des bois et des carrefours, positions respectives VF fleuves et routes - sont lisibles rapidement d'un coup d'oeil.
Pour assurer la sécurité du vol, il a été rajouté sur cet extrait les 2 obstacles aériens et le seul changement de TMA relevé sur la carte IGN OACI 1/500 000.

L'interface intuitive de GOOGLE EARTH, l'étendue mondiale de sa base de données et sa reconnaissance des récepteurs GPS des marques GARMIN et MAGELLAN rendent ce gratuiciel agréable à utiliser pour préparer une ballade en ULM tranquillement chez soi et la charger sur "son" GPS indépendamment de l'avionique de l'aéronef utilisé. L'utilisation de la visionneuse GE 3D permet au pilote de faire à l'avance chez lui la ballade en 3D sur la route prévue et de mémoriser en vue oblique la forme des points caractéristiques qu'il rencontrera.

La possibilité de mettre, après le vol, des commentaires et des liens hypertextes sur les photos en complétant le codage des fichiers de présentation "photo" avec un simple outil de traitement de texte conduit à un compte-rendu de vol dont la diversité des thèmes (ici: histoire Grande Guerre, transport, golf) peut satisfaire la curiosité d'autres pilotes et de la famille. Les WP peuvent être chargés dans le GPS "voiture" pour emmener les enfants ou les petits-enfants faire des photos "terrestres" afin de compléter les photos "aériennes"; le gratuiciel SKETCH UP de GOOGLE leur permettra alors de construire en 3D le "monument" quand le temps sera mauvais et de le faire connaître à tous les internautes s'il est accepté par GOOGLE ...!

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CAVALON - Planchette de vol au format A5 avec extrait 1/200 000 MICHELIN, montre et GARMIN GPSmap 96C
(vent du Nord, vitesse sol indiquée par GPS de 96,4 km/h pour 130 km/h au badin)

Le bon vieux trinôme - carte papier, montre, GPS - a le mérite d'avoir un coût efficacité sans rival et de donner au pilote le plaisir d'observer tout en faisant travailler ses neurones.
A quand, une carte 1/500 000 IGN OACI sur CD où la couche vectorisée correspondant à tous les espaces aériens et obstacles aéronautiques devenus trop denses puisse être séparée de l'affichage du fond de carte qui, excellent car très bien schématisé à partir de photos aériennes, serait très utile comme fond de carte pour naviguer au 1/250 000 et au 1/500 000?

 

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PS: Merci de donner remarques, idées ou le bonjour encliquant ci-dessous:

christian.degastines@orange.fr

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