Voici une polaire. Elle est jolie. Au près elle est lente, elle culmine au largue, elle redécroît au vent arrière. Cette forme en fesse que tout marin reconnaît, elle l'a. Sur les trente-trois contrôles que je lui fais passer, elle en réussit trente-trois.
Elle est fausse d'un bout à l'autre. Le bateau qui l'a produite n'a pas hissé une voile de la journée : il a motorisé quatre heures durant, à 6,3 nœuds de moyenne, y compris par zéro nœud de vent.
C'est le piège le plus coûteux de la fabrication de polaire, et je ne l'ai découvert qu'en cessant de tester mon algorithme sur des données que j'avais moi-même fabriquées.
Rejouer de vrais bateaux
Mon application apprend la polaire du bateau depuis le bus NMEA. Jusqu'ici, je l'éprouvais sur des campagnes simulées : je fabriquais un bateau, je le faisais naviguer, je vérifiais que la polaire apprise retrouvait la vérité que j'avais posée. C'est nécessaire — cela seul prouve qu'un algorithme converge — mais c'est un circuit fermé : les données sortent du même esprit que le code qui les lit.
J'ai donc cherché des journaux de bord publics, enregistrés par des inconnus, et je les ai rejoués dans mon atelier. Huit bateaux, dont :
- le Psaros 33 « Banque Sturdza » de Luc Munier, Translémanique en solitaire 2014 : douze heures de régate à 1 Hz, vent apparent et vrai, loch ;
- Irene, régate de Flensburg 2013 ;
- le catamaran Stargazer, transatlantique de janvier 2022 — dont l'enregistreur range les journaux par voilure, ce qui est la bonne unité : une polaire décrit un bateau sous une configuration de voiles, pas un bateau ;
- un voilier de la baie de Gdańsk, seul journal du lot où l'arrêt du moteur soit prouvé : la passerelle moteur, alimentée par le circuit d'allumage, se tait cinq heures quarante d'affilée, et le compteur d'heures moteur du constructeur reste figé sur toute la fenêtre ;
- et Plaka, celui de la polaire du début.
Le contrôle de forme ne protège de rien
C'est le premier enseignement, et il m'a coûté ma confiance dans une méthode que je croyais solide.
Je vérifiais mes polaires apprises sur trois invariants : le près plus lent que le travers, la crête au largue, le vent arrière qui redescend. Trois propriétés qu'aucun artefact de mesure ne produit par hasard — pensais-je.
Plaka les réussit toutes. Or Plaka motorise du début à la fin. La preuve tient en une ligne : médiane 6,3 nœuds de vitesse surface par 0 nœud de vent, et la même vitesse jusqu'à 6 nœuds de brise. Trente-quatre pour cent des échantillons sont à moins de 25° du vent — vent debout, avec de la vitesse. Aucun voilier ne fait ça.
La forme en fesse n'était pas la signature d'un voilier. C'était la signature d'une coque qui avance à vitesse constante pendant que le vent tourne autour.
Ce qui démasque vraiment le moteur
Ce qui marche n'est pas la forme, c'est la relation entre le vent et la vitesse — à condition de la mesurer correctement.
Ma première tentative a échoué de façon instructive. J'ai corrélé force du vent et vitesse surface sur le voyage entier : plusieurs vrais voiliers sont ressortis « motorisés ». La raison est évidente après coup — un aller au près dans vingt nœuds et un retour au portant dans huit donnent une corrélation négative alors qu'on navigue à la voile tout du long. L'allure pèse plus lourd que la force du vent.
En corrélant à l'intérieur de chaque bande d'allure, puis en moyennant, la relation redevient celle qu'on veut mesurer. Les verdicts se rangent :
| Bateau | Corrélation vent/vitesse | Verdict |
|---|---|---|
| Psaros 33 | 0,88 | voile |
| IJsselmeer | 0,95 | voile |
| Gdańsk | 0,35 | voile |
| Plaka | −0,53 | moteur |
Deux indices sans compte-tours complètent le tableau : la part d'échantillons vent debout avec de la vitesse, et celle de la vitesse sans vent — avancer à plus de deux nœuds dans moins de deux nœuds d'air. Plaka : 34 % et 21 %. Les voiliers : 0 %.
C'est important parce que la plupart des voiliers ne publient pas leur régime moteur sur le bus. Le seul garde-fou évident — « ne pas enregistrer quand le moteur tourne » — est muet sur la majorité des bords.
Le paramètre qui manquait
Le catamaran transatlantique n'a rien donné. Pas « peu » : rien. Zéro case mesurée sur 1,3 million d'échantillons.
En regardant la série brute, la cause saute aux yeux :
20:20:14 vent vrai 11,8 kt cap 339° 20:20:15 vent vrai 10,1 kt cap 343° 20:20:16 vent vrai 16,7 kt cap 345°
Le vent vrai saute de 11,8 à 16,7 nœuds en deux secondes, et le cap balaie 6° dans le même temps. Ce n'est pas du bruit de mesure : c'est une tête de mât qui se promène dans la houle atlantique, sur un bateau qui surfe à 9,5 nœuds.
Or mon juge de régime comparait le minimum et le maximum bruts de la fenêtre. Une seule risée la condamnait. Il manquait un amortissement — un lissage à constante de temps, comme celui de n'importe quel afficheur du commerce.
Et là, une surprise. J'ai balayé la valeur sur plusieurs bateaux. Voici le nombre de cases mesurées obtenues :
| Bateau | 0 s | 3 s | 5 s | 10 s | 20 s | 40 s |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Psaros 33 (lac, eau plate) | 85 | 82 | 79 | 76 | 68 | 59 |
| Irene (Flensburg) | 98 | 96 | 92 | 84 | 78 | 50 |
| Calvi (Corse) | 37 | 43 | 43 | 38 | 32 | 27 |
| Stargazer (houle atlantique) | 0 | — | 26 | 74 | 51 | 44 |
L'optimum va de 0 seconde en eau plate à 10 secondes dans la houle, et l'erreur ne coûte pas la même chose des deux côtés : en eau plate, dix secondes coûtent 10 à 30 % des points ; dans la houle, zéro seconde ne donne rien du tout.
Bonne nouvelle au passage : la forme de la polaire reste identique quelle que soit la valeur. L'amortissement n'altère pas ce qu'on mesure, il échange de la quantité de points contre de la robustesse.
Combien de navigation pour remplir une polaire ?
La question que tout le monde pose. Voici ce que ça donne, en cases mesurées sur les 176 d'une grille standard :
| Bateau | 1 h | 2 h | 4 h | 6 h | 12 h | Final |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Psaros 33 (12 h 25) | 6 | 30 | 35 | 46 | 75 | 76 (43 %) |
| Calvi (2 h) | 10 | 38 | — | — | — | 38 (22 %) |
| Irene | — | — | — | — | — | 84 (48 %) |
| Stargazer (120 h !) | — | — | — | — | — | 51 (29 %) |
Regardez la dernière ligne. Le catamaran a navigué cent vingt heures, dix fois plus que le Psaros, et a rempli moins de cases. Parce qu'une transatlantique aux alizés se court entre 100 et 150° du vent, dans une plage de brise étroite. Le Psaros, lui, a viré, louvoyé et changé de force toute la journée sur le Léman.
La durée n'est pas le facteur déterminant. La variété l'est.
En ordre de grandeur : une bonne journée de navigation variée remplit un peu moins de la moitié du tableau ; le bouche-trou porte l'ensemble aux deux tiers. Une sortie de deux heures donne déjà un cinquième — assez pour un premier routage, pas pour de la finesse.
Ce que j'ai cassé en chemin
Ces huit bateaux ont trouvé cinq défauts dans mon propre code. Aucun ne produisait de panne : tous produisaient une polaire d'apparence honnête. Je les cite parce qu'ils guettent quiconque écrit ce genre d'outil.
- Les blocs TAG des passerelles — Yacht Devices, Digital Yacht, tout serveur Signal K rediffusant du NMEA 0183 préfixe ses phrases. Je ne les lisais pas mal : je les ignorais en bloc, sans le moindre message. Un bord entier muet.
- Un vent hors des bornes du tableau était rabattu sur la colonne du bord. Chez Plaka, 2 700 échantillons de calme allaient gonfler la colonne « 4 nœuds » — c'est précisément d'où venait son 6,3 bien plat.
- Le bouche-trou extrapolait sans limite. Le catamaran n'a navigué qu'entre 100 et 150° ; la polaire produite annonçait 8,9 nœuds au vent debout par 4 nœuds de brise. Un routeur nourri de cela planifie un bord de près que le bateau ne peut pas tenir. Un trou assumé vaut mieux qu'une vitesse inventée.
- Un trou dans les données passait pour du régime établi : coupure WiFi, passerelle rebootée, et le point suivant était validé sur-le-champ.
- Le seuil de régime moteur existait, et n'était jamais consulté.
Si vous fabriquez votre polaire
Cherchez la variété, pas les heures. Une journée où vous virez, empannez et voyez la brise monter vaut dix jours d'alizé. Notez les cases vides et allez les chercher exprès.
Méfiez-vous de ce qui est joli. Une polaire bien formée n'est pas une polaire juste. Vérifiez la relation vent/vitesse à allure comparable ; si votre vitesse ne monte pas avec la brise, quelque chose ne va pas.
Excluez le moteur, à la main s'il le faut. Si votre bus ne publie pas le régime moteur — c'est le cas courant —, coupez l'enregistrement vous-même. C'est la seule protection fiable.
Laissez les trous. Une case vide est une information : elle dit « je n'ai jamais navigué là ». La combler par interpolation lointaine transforme une ignorance en affirmation, et c'est le routage qui paiera.
Réglez le lissage selon la mer, pas selon le bateau. Zéro en eau plate, dix secondes dans la houle.
Les journaux utilisés sont publics : anemomind (MIT) pour les régates du Léman et de Flensburg, Polarizer (GPL-3.0) pour la transatlantique du catamaran, signalk-server (Apache-2.0), VDRplayer (GPL-2.0), gpsd (BSD), avnav (MIT). Les scripts de rejeu et les contrôles décrits ici tournent dans la suite de tests de Quick Tide Sailing, une application de routage pour iOS et Android qui apprend la polaire depuis le bus du bord. Je réponds volontiers aux questions techniques.