L’essentiel en 30 secondes
- L’Ellipse-D de SBG Systems couple une centrale inertielle à un récepteur GNSS relié à deux antennes. Son cap est un cap vrai, mesuré entre les antennes : ni déviation magnétique, ni calibration de compas.
- La précision dépend de l’écartement des antennes : SBG annonce 0,2° RMS au-delà de 2 m de base, 0,5° au-delà de 0,5 m. Roulis et tangage : 0,1° sans corrections RTK. Le pilonnement (5 cm ou 5 %) est réservé à la version Marine.
- Elle ne se branche pas comme un compas NMEA 2000 : NMEA 0183 et binaire en série, NMEA 2000 sur la seule variante CAN. Nous n’avons trouvé aucune intégration H5000, nke ou MADBrain documentée : raccordement par protocole standard, à valider au banc.
- Verdict : pertinente si le programme peut écarter les antennes de 2 m et exploiter des données à haute cadence. En croisière rapide, un compas satellite ou 9 axes NMEA 2000 suffit et s’installe plus simplement.
Sommaire
Ce que mesure une centrale double antenne
Une centrale inertielle mesure les rotations et les accélérations du bateau avec trois gyromètres et trois accéléromètres MEMS. Seule, elle dérive. L’Ellipse-D la couple à un récepteur GNSS bi-bande relié à deux antennes. Le récepteur calcule la direction du segment qui joint les antennes, donc, connaissant leur position à bord, l’orientation du bateau par rapport au nord géographique : un cap vrai, disponible même à quai, environ 25 secondes après le premier fix selon SBG.
Un filtre de fusion combine les deux : le GNSS recale la centrale (son récepteur calcule à 5 Hz), la centrale comble les intervalles et fournit l’attitude, avec des sorties jusqu’à 1 kHz pour les données inertielles. Valeurs publiées par SBG pour un usage marin, en RMS :
| Mesure | Condition | Valeur SBG |
|---|---|---|
| Cap vrai | base d’antennes > 0,5 m | 0,5° |
| Cap vrai | base d’antennes > 2 m | 0,2° |
| Roulis et tangage | sans corrections (point unique) | 0,1° |
| Roulis et tangage | corrections RTK | 0,05° |
| Pilonnement temps réel | version Marine, houle de 0 à 20 s | 5 cm ou 5 %, le plus grand des deux |
Sans flux de corrections RTK au large, retenez les valeurs point unique.
Pourquoi la D, et pas la N ou la A
L’Ellipse-N, mono-antenne, initialise son cap par le déplacement (au moins 3 m/s) ou au magnétomètre, et SBG juge la dynamique d’un bateau insuffisante pour la première option. L’Ellipse-A (AHRS) a un cap magnétique : 0,8° en statique, après calibration, en environnement magnétique propre. Seule la version Marine de chaque modèle (±8 g, ±450°/s) sort le pilonnement.
Face au compas magnétique et au compas satellite
Un compas magnétique, fluxgate ou 9 axes, mesure le champ local. Masses ferreuses et câbles parcourus par un courant le dévient ; la calibration corrige la part fixe de cette déviation, pas un circuit qui se met à débiter. Son cap est magnétique, il faut y ajouter la déclinaison. nke pointe une autre limite du fluxgate classique : son cap n’est pas corrigé des accélérations, donc il est filtré, au prix de la réactivité.
Un compas satellite monobloc supprime le problème magnétique, mais ses antennes tiennent dans un seul boîtier : sa base est courte par construction. L’Ellipse-D laisse choisir l’écartement des antennes, et la précision annoncée en dépend directement.
| Technologie | Exemple | Cap | Précision de cap annoncée | Roulis et tangage annoncés | Sortie |
|---|---|---|---|---|---|
| Compas 9 axes | B&G Precision-9 | magnétique | ±2° après calibration | fournis, précision non publiée | NMEA 2000 |
| Compas 9 axes | nke Compas 9X | magnétique | 2° en dynamique, après calibration | 1° en dynamique | bus nke Topline |
| Compas satellite monobloc de 35 cm | Simrad HS75 | vrai | 0,75° RMS | fournis, précision non publiée | NMEA 2000 |
| Centrale inertielle double antenne | SBG Ellipse-D | vrai | 0,2° RMS (base > 2 m) | 0,1° RMS | NMEA 0183, binaire ; NMEA 2000 sur variante CAN |
Valeurs constructeur aux conditions non homogènes (RMS chez SBG et Simrad, « après calibration » ou « en dynamique » chez B&G et nke) : des ordres de grandeur, pas un classement. Le Precision-9 et le HS75 sortent aussi un pilonnement, sans précision publiée ; SBG publie la sienne.
Pourquoi la course au large s’y intéresse
La direction du vent réel est la somme du cap et de l’angle du vent réel : un degré d’erreur de cap devient un degré d’erreur sur la direction du vent, donc sur les bascules que l’on croit lire. Le courant se calcule en comparant la route fond GNSS au cap et à la vitesse surface : l’erreur de cap s’y retrouve aussi.
L’attitude compte autant. nke donne un exemple chiffré pour l’anémomètre : sans correction de gîte, 2,5° d’erreur sur l’angle du vent réel à 25° de gîte. Le pilote en mode compas reçoit un cap qui ne dépend ni du champ magnétique ni du filtrage d’un fluxgate. Vitesses de rotation, accélérations et écarts-types nourrissent aussi l’analyse de performance.
Nous n’avons trouvé aucune référence publique d’équipe de course au large équipée d’une Ellipse-D (septembre 2026) ; l’étude de cas SBG la plus proche concerne un bateau solaire à foils d’étudiants de l’EPFL, sur Ellipse-N. Ces arguments sont techniques, pas des références.
Installation et intégration au pilote
Installation
Le boîtier (65 g, alimenté en 5 à 36 V DC) se fixe rigidement n’importe où dans le bateau, à l’abri : SBG précise que l’IP68 ne protège pas de la corrosion saline. Les deux antennes : même modèle, câbles de même longueur, même vue du ciel, et une base d’au moins 2 m recommandée par SBG. Les bras de levier (centrale vers chaque antenne) se mesurent au centimètre, ou à 10 cm près avant l’outil de calibration SBG. On configure dans le logiciel sbgCenter, via le câble USB qui alimente aussi la centrale. Après le fix et le calcul du cap, SBG prévoit 2 à 15 minutes d’alignement, accéléré par des huit de quelques dizaines de mètres : allumez l’électronique avant de quitter le ponton.
L’Ellipse-D est vendue sur devis, pas en achat direct en ligne. Notre kit Ellipse-D associe la centrale version Marine en liaison série et deux antennes TW3972 recommandées par SBG ; la centrale seule existe aussi. Variante et câbles d’antenne se définissent avec l’atelier, selon le bateau. La gamme est regroupée sur notre page SBG Systems.
Trois chemins vers le calculateur
| Sortie | Ce qui passe | Condition |
|---|---|---|
| NMEA 0183 (norme v4.1), RS-232 ou RS-422 | HDT (cap vrai), ROT, GGA, RMC, VTG… ; roulis, tangage et pilonnement seulement en trames propriétaires (PASHR, PRDID, trames SBG) | le calculateur doit lire ces phrases, au bon débit |
| NMEA 2000 sur le port CAN | cap, taux de giration, attitude, pilonnement, position et COG/SOG rapides, heure | variante CAN uniquement, bus désactivé par défaut |
| Binaire sbgECom, ou messages CAN décrits en DBC | le jeu de données le plus complet, avec statuts et écarts-types | logiciel capable de le décoder ; bibliothèque C publiée sous licence MIT |
La centrale seule du catalogue correspond au P/N SBG 100-2422 (ELLIPSE-D-G4A2-B1) : version Marine sans CAN, port principal en RS-232 ou RS-422 selon le câble. La variante CAN (100-2423) ajoute le NMEA 2000 mais limite ce port au RS-232. Le choix se fait avant la commande.
H5000, nke, MADBrain : ce qui est documenté
Les documents B&G, nke et Madintec consultés ne citent pas SBG. B&G présente son module H5000 Extension série comme destiné notamment aux « capteurs de cap tiers » en NMEA 0183, phrases et débit configurables. La Box N2K de nke relie le bus Topline, le NMEA 0183 (4 800 à 38 400 bauds) et le NMEA 2000 ; sa page ne détaille pas les phrases reprises. La brochure Madintec décrit une centrale maison, MADMotion (MAD Sensor Motion au catalogue), sur son propre bus CAN, et cite en NMEA 2000 des compas du marché dont le Precision-9 (voir notre architecture MADBrain). Dans les trois cas, on raccorde par protocole standard : ce qui décide, c’est la liste des phrases ou PGN acceptés par le calculateur, vérifiée au banc avant la mise à l’eau.
Limites et pièges
- La base se décide au plan de pont. Avec 0,5 m entre antennes, le cap annoncé tombe à 0,5° : mieux qu’un compas magnétique, proche d’un compas satellite monobloc. Les antennes doivent voir le même ciel ; SBG déconseille de les placer de part et d’autre d’une structure qui en masque une partie. Sur un voilier, mât, voiles et gîte entrent dans ce calcul.
- Sans bon signal GNSS, pas de cap garanti. Quand l’écart-type dépasse le seuil configuré, SBG laisse vides les champs NMEA concernés : le pilote doit basculer sur une autre source. Gardez un compas magnétique calibré à bord.
- Pilonnement : version Marine uniquement. SBG réserve les messages de pilonnement (PASHR, TSS1, Ship Motion) au matériel Marine, et sa précision suppose une aide en vitesse, ou à défaut ni virage ni changement de vitesse.
- Le NMEA 0183 sature vite. Trop de phrases à haute cadence pour le débit choisi saturent le port, cause que SBG cite quand la centrale ne répond plus. Sa trame GGA dépasse aussi la longueur prévue par la norme (décimales ajoutées) : vérifiez que le récepteur l’accepte.
- Le réglage est un travail de technicien. Axes, bras de levier, profil de mouvement, sorties et seuils de validité se règlent dans sbgCenter. Pour les résidus d’alignement, SBG propose de moyenner longuement roulis et tangage au port et d’en faire les angles de désalignement : l’assiette au port devient le zéro.
Verdict atelier
Croisière rapide, pilote du commerce en place. Pas d’Ellipse-D. Un compas 9 axes bien calibré, de la marque du pilote (Precision-9 chez B&G, Compas 9X chez nke), suffit ; si l’environnement magnétique est mauvais, un compas satellite NMEA 2000 comme le HS75 règle le problème plus simplement.
Course au large sur instruments B&G ou nke, besoin d’un cap vrai fiable. Le compas satellite reste la solution simple. L’Ellipse-D se justifie si vous pouvez écarter les antennes de 2 m et si la lecture de ses phrases par votre calculateur est validée avant la saison.
Calculateur ouvert, acquisition de données, analyse de performance. C’est son terrain : cadence élevée, écarts-types, binaire documenté, données GNSS brutes pour le post-traitement. Choisissez la variante série ou CAN selon le réseau du bord.
Seulement le mouvement. Si le cap vient déjà d’un compas satellite, l’Ellipse-A Marine (AHRS, sur devis) fournit roulis, tangage et pilonnement.
Pour qui ce n’est pas fait. Qui veut un capteur prêt à brancher sur le backbone, n’a pas la place d’écarter deux antennes ou n’a personne pour tenir la configuration à jour. Pour un devis ou une étude d’implantation, passez par nos services atelier : audit, pose et mise en service.
Sources
Documents constructeur consultés le 25 septembre 2026.
- SBG Systems : pages produit Ellipse-D et Ellipse-A, fiche technique Ellipse-N/D (MK068EN v1.1, avril 2026), étude de cas Swiss Solar Boat
- SBG Support Center : performances (firmware 3.x), interfaces, codes matériels, applications marines, FAQ, antennes, câbles
- SBG sbgECom 5.8 : introduction, messages NMEA 0183, messages NMEA 2000, formats tiers
- B&G : H5000 Serial Expansion, Precision-9
- nke : Compas 9X, Box N2K
- Simrad : HS75 GNSS Compass
- Madintec : MADBrain AutoPilot, brochure MADBrain
