En navigation, le cap fait référence à la direction dans laquelle un véhicule ou un navire est pointé par rapport à une direction de référence, généralement le nord géographique ou le nord magnétique. Il est exprimé en degrés, allant de 0° à 360°, 0° (ou 360°) indiquant le nord géographique. Le cap est distinct de la route, qui est la trajectoire réelle sur le sol, et du relèvement, qui fait référence à la direction d'un point à un autre. Il est donc important de choisir la bonne méthode de cap.
Quand aucun GPS n'est disponible
Dans de nombreuses applications, le magnétomètre constitue le seul moyen fiable d’obtenir une bonne mesure du cap.
L’utilisation de magnétomètres pour la mesure du cap garantit une précision raisonnable lorsque certaines conditions spécifiques sont réunies.
Tout d’abord, il est essentiel de procéder à un étalonnage magnétique adéquat avec le capteur installé dans sa configuration finale. Ce processus permet de cartographier le champ magnétique environnant et de prendre en compte toute perturbation à proximité de l’appareil.
De plus, le fait de placer le capteur à l’écart des interférences magnétiques internes — telles que les alimentations à découpage, les lignes électriques et les aimants — contribue à maintenir la précision. Enfin, il est crucial d’utiliser le capteur dans un environnement magnétique stable.
Il est possible de gérer les perturbations magnétiques à court terme prévisibles, mais il reste essentiel de prévenir les écarts à long terme pour garantir des performances fiables.
Méthode de cap pour les applications automobiles
L'utilisation de ce mode n'est possible que lorsqu'une position GPS/GNSS est disponible. Ce mode implique d'avoir une certaine vitesse afin d'obtenir une estimation du cap. Il exige également que le véhicule avance, sans aucun glissement latéral.
Par exemple, l'utilisation du cap GPS/GNSS sur un avion donnerait un cap erroné si l'avion dérivait en raison du vent latéral. Le cap GPS/GNSS est recommandé pour les applications automobiles.
Si dynamique élevée
L'utilisation de ce mode n'est possible que lorsqu'une position GPS/GNSS est disponible. Il repose uniquement sur le GPS/GNSS et les capteurs inertiels, il n'y a donc aucune contrainte mécanique ou magnétique ici.
Le cap reste précis lors d'accélérations fréquentes et importantes, comme les virages. Cependant, lorsque le capteur fonctionne à vitesse constante ou reste immobile, il repose uniquement sur les gyroscopes, ce qui entraîne une dérive du cap de manière purement inertielle.
Si faible dynamique
Le cap vrai GPS/GNSS est obtenu en utilisant deux antennes sur le même récepteur GPS/GNSS. Cette méthode utilise deux antennes GPS/GNSS pour fournir la position, la vitesse et un angle de cap vrai qui est valide, même à l'arrêt.
Avantages du GNSS à double antenne :
- Fonctionne à l'arrêt : vous n'avez pas besoin de bouger ou d'avoir des accélérations
- Sans étalonnage : vous n'avez besoin d'aucun étalonnage et n'avez pas à vous soucier des perturbations magnétiques
- C'est la solution la plus précise
- Mais il est beaucoup plus sensible aux conditions GPS/GNSS que les systèmes à antenne unique. Il doit être utilisé dans des conditions de ciel ouvert pour des performances optimales.
Quelle méthode de cap pour quelles conditions ?
| Conditions | Méthode recommandée |
| Automobile | Cap GPS |
| Marine | GNSS à double antenne |
| Sous-marin | Magnétomètres |
| Aéroporté | GNSS à double antenne |
| Course/Sport | GPS + Accéléromètres |
