Point de départ

Le Remora est un USV à coque catamaran avec deux moteurs de bateau brossés — un par flotteur. La direction se fait par poussée différentielle, comme un tank. Pas de safran, pas de gouvernail. ArduPilot Rover gère ça nativement depuis la version 4.2 environ, mais les paramètres par défaut donnent un comportement qui ressemble à un chiot dans un couloir de supermarché.

Ce post documente le processus de réglage du premier essai en eaux calmes à l’essai en mer décent avec des vents de 3–4 Beaufort.

Réglages de direction

Le paramètre TURN_MAX_G contrôle l’accélération latérale maximale lors d’un virage. Valeur par défaut : 0.6 g. Pour un USV opérant dans des vagues, une valeur plus élevée signifie des virages plus brusques mais une plus grande sensibilité aux perturbations. Commencez bas (0.2 g) et montez progressivement.

ACRO_TURN_RATE — le taux de lacet en mode Acro. Irrélevant pour la navigation autonome mais utile pour la vérification manuelle du comportement de direction.

Le réglage de la boucle de contrôle de direction (PID) : dans la pratique, la constante P domine. Trop élevée et le bateau oscille ; trop basse et le lacet cible est atteint trop lentement pour des corrections utiles. On a fini avec P=0.4, I=0.1, D=0.02 pour ce châssis particulier.

ArduRover utilise le contrôleur de navigation L1 pour le suivi de ligne droite. Le paramètre clé est NAVL1_PERIOD — la période de la boucle de navigation latérale en secondes. Une valeur faible signifie un suivi de ligne plus agressif (utile pour éviter les obstacles), une valeur élevée signifie un suivi plus doux (mieux pour les vagues).

À plat : NAVL1_PERIOD = 8. Dans les vagues : on est passé à 16 — sinon, le pilote automatique sur-corrige les déviations de cap causées par les vagues et introduit de l’oscillation.

Ce que le vent fait

La découverte la plus surprenante : à 4 nœuds de vent de travers, le bateau dérive régulièrement de 15° sous le vent sur un cap de 200 m. Aucun paramètre ne corrige ça directement — c’est un problème de conception de coque (surface de dérive insuffisante, centre de pression latéral mal positionné).

Solution à court terme : utiliser le mode AUTO avec des waypoints en amont du vent et laisser le pilote automatique corriger le cap en permanence. Solution à long terme : ajouter une quille ou un safran.

État actuel

Le Remora peut maintenant tenir un cap à ±3° dans des vents de 15 nœuds et naviguer jusqu’à des waypoints avec une erreur de trajet d’environ 0,5 m dans des conditions calmes. C’est suffisant pour des passages de capteurs répétables. Ce n’est pas encore suffisant pour un suivi de ligne de précision de centimètre.

Les paramètres complets du fichier de configuration ArduPilot sont dans le dépôt.