Composants & budget¶

Budget par solution (vue macro)¶

Ordres de grandeur

La propulsion est un poste mineur ; ce sont comms, AIS, redondance et étanchéité qui dominent — exactement les postes où se jouent les échecs.

Poste	Fiche	Basse	Haute
Coque mousse+verre+époxy, ailes inondables, lest interne	S1	265 €	675 €
Couplage magnétique (DIY) + pod	S2	30 €	60 €
Moteur brushless + ESC + hélice + réduction	S3	70 €	190 €
Protection hélice (tuyère + coupe-fil)	S4	20 €	60 €
Chaîne de barre robuste ×2 + anti-louvoiement	S5	100 €	400 €
Panneaux (≥ 200 Wc, cf. S7) + 2× MPPT + 2× LiFePO4/BMS	S6	900 €	1 800 €
Capteurs gestion d'énergie	S8	0 €	40 €
Étanchéité / anti-corrosion / CEM	S9	80 €	250 €
Autopilote (Pixhawk) + GPS + compas + MCU superviseur	S10+S12	180 €	450 €
Watchdog	S11	5 €	30 €
Bancs de validation (moteur, barre)	S13	100 €	300 €
Modem Iridium (RockBLOCK Plus) + antenne	S14	250 €	350 €
AIS classe B + réflecteur + feu + marquage	S15	350 €	620 €
Déflecteurs + propulseur d'appoint	S16	50 €	160 €
Antifouling	S17	30 €	100 €
Balise de survie indépendante	S18	250 €	400 €
Sous-total matériel		~2 400 €	~5 500 €
Airtime satellite, logistique soak test, mothership	—	variable	variable
Total réaliste de campagne		~4 000 €	~10 000 €+

Leviers budgétaires¶

Budget < 5 000 € — rogner sur les servos (HS-646WP), le compas et la balise avant de rogner sur le solaire : c'est le seul poste dont la réduction compromet la mission (S7)
Production < consommation — ne pas augmenter la batterie : ça ne fait que retarder la panne. Ajouter du panneau ou retirer de la charge
Transpondeur AIS classe B envisagé (+43 Wh/j) — le conditionner à un solaire ≥ 200 Wc
Couplage magnétique DIY < 2 000 h au banc — basculer sur Blue Robotics T200 bridé
Fouling > 20 %/mois — raccourcir la route/saison ou passer au foul-release

Sélection des composants¶

Prix indicatifs TTC relevés en juillet 2026 (à revalider au moment de l'achat).

Architecture électronique¶

flowchart TD

    subgraph ENERGIE["Alimentation — double circuit (S6/S8)"]
        S1[Solaire 1] --> MPPT1[MPPT 1] --> B1[Batterie LiFePO4 1]
        S2[Solaire 2] --> MPPT2[MPPT 2] --> B2[Batterie LiFePO4 2]
        B1 --> A{Gestionnaire d'énergie<br/>+ délestage}
        B2 --> A
        VIT[Capteurs V / I / temp] --> A
    end

    subgraph CONTROLE["Contrôle"]
        F(Watchdog Pixhawk)
        D[Pixhawk / ArduPilot]
        GPSNAV[GPS nav]
        MAG[Magnétomètre / IMU]
        ESC[ESC] --> Moteur
        SRV1[Servo gouvernail 1]
        SRV2[Servo gouvernail 2<br/>redondance S5]
        BB[(Boîte noire / logs)]
    end

    subgraph COMM["Communication & sécurité"]
        H(Watchdog Comms)
        E[Gestion des communications]
        GPS2[GPS secours]
        AIS[AIS classe B]
        IR[Iridium RockBLOCK]
        FEU[Feu de navigation]
    end

    subgraph SURVIE["Balise de survie (S18) — totalement indépendante"]
        BMCU[MCU balise]
        BBAT[Batterie propre]
        BGPS[GPS propre]
        BSAT[Liaison satellite propre]
        BBAT --> BMCU
        BGPS --> BMCU
        BMCU --> BSAT
    end

    I[Bus de communication]
    EAU[Capteur détection d'eau]

    %% Alimentation des sous-systèmes
    A --> F
    A --> H
    A --> FEU
    F -->|alim commutée| D
    H -->|alim commutée| E

    %% Heartbeats vers les watchdogs
    D -.heartbeat.-> F
    E -.heartbeat.-> H

    %% Télémétrie énergie
    D --> A
    E --> A

    %% Capteurs de navigation directement sur le Pixhawk
    GPSNAV --> D
    MAG --> D
    EAU --> D

    %% Actionneurs
    D --> ESC
    D --> SRV1
    D --> SRV2
    D --> BB

    %% Périphériques comms
    E --> GPS2
    E --> AIS
    E --> IR

    %% Bus inter-modules
    D <--> I
    E <--> I

1. Autopilote — Holybro Pixhawk 6C (~105–176 $ selon bundle)¶

Pourquoi. Standard ouvert FMUv6C, tourne sous ArduPilot (firmware Rover en mode bateau), STM32H743, IMU redondantes (ICM-42688-P + BMI055) chauffées et isolées des vibrations. Le bundle inclut le module d'alimentation PM02 et un GPS M10 : c'est quasiment le sous-système "contrôle" complet en un achat. Énorme communauté, documentation ArduPilot exhaustive, ce qui compte pour un projet étudiant.


+	Prix/perf imbattable, IMU redondantes, bundle complet, support ArduPilot officiel, connectique Pixhawk standard
–	Pas de compas fiable en interne (compas externe obligatoire), consommation ~0,5 W en continu (à budgétiser), pas d'étanchéité (boîtier à prévoir)

Concurrence : CubePilot Cube Orange+ (~300 €, plus robuste/triple IMU mais 2× le prix), Matek H743 (~70 €, moins cher mais moins de ports et pas d'IO coprocesseur), Pixhawk 6C Mini (~90 €, suffisant si peu de périphériques), SpeedyBee F405 (~40 €, à éviter : pensé FPV, pas fiabilité longue durée).

Pourquoi. u-blox M10 multi-constellation (GPS + Galileo + GLONASS + BeiDou simultanés), version V2 en IP67, compas IST8310 intégré, branchement direct sur le port GPS1 du Pixhawk. Précision métrique largement suffisante pour un bateau qui fait des transects de plusieurs km.


+	Plug-and-play ArduPilot, IP67, 4 constellations, batterie de warm start
–	Compas intégré IST8310 médiocre près d'un moteur (voir §3), précision ~1,5 m (pas RTK)

Concurrence : Matek M10Q-5883 (~35 €, très bon aussi), u-blox ZED-F9P RTK (~200–250 €, précision cm : inutile ici), GPS de récup smartphone/NEO-6M (~10 €, à réserver au GPS secours du module comms).

3. Magnétomètre — Holybro RM3100 DroneCAN (~60–80 €)¶

Pourquoi. Le cap magnétique est LE capteur critique d'un bateau autonome (pas de cap GPS fiable à basse vitesse). Le PNI RM3100 est un magnéto-inductif professionnel, bien moins bruité et bien plus stable en température que les compas MEMS type IST8310. Version DroneCAN = déportable loin du moteur et des câbles de puissance, sur bus CAN robuste.


+	Précision et stabilité pro, déport facile via CAN, reconnu nativement par ArduPilot
–	Prix d'un GPS complet, calibration soignée nécessaire, un port CAN consommé

Concurrence : garder l'IST8310 du GPS M10 (gratuit, acceptable si le mât GPS est loin de tout ; à tester d'abord !), QMC5883L (~5 €, qualité loterie), boussole électronique marine NMEA (>300 €, hors budget).

Architecture

Ce compas se branche au Pixhawk, pas au module comms — ArduPilot en a besoin pour naviguer.

4. Moteur — Blue Robotics T200 (~230–250 €)¶

Pourquoi. Standard de fait des USV/AUV (utilisé en RoboBoat, ERL, MATE). Moteur brushless noyé : refroidi et lubrifié par l'eau, aucun joint d'arbre — c'est le point de défaillance n°1 des propulsions marines amateurs qu'on élimine. Rendement documenté par des courbes constructeur (essentiel pour dimensionner le solaire), fonctionne de 7 à 20 V donc directement sur le bus batterie 12 V.


+	Fiabilité éprouvée, zéro étanchéité d'arbre, courbes de conso publiées, inox 316
–	Cher pour un moteur, roulements plastiques à considérer comme consommable sur très longue durée, sensible aux algues aspirées

Concurrence : clone AliExpress du T200 (~60–90 €, qualité variable — risque élevé pour une mission sans récupération facile), moteur de pompe de cale modifié (~30 €, la solution "historique" que le T200 a remplacée), T500 (~690 €, surdimensionné), POD moteur ligne d'arbre DIY (joint tournant = risque).

5. ESC — Blue Robotics Basic ESC (~40–45 €)¶

Pourquoi. Conçu pour le T200, bidirectionnel (marche arrière = manœuvres d'évitement), signal PWM standard piloté nativement par ArduPilot, firmware sans timeout exotique.


+	Couple parfait avec le T200, bidirectionnel, simple
–	Pas de télémétrie (courant moteur à mesurer côté gestionnaire d'énergie), pas étanche (dans le caisson)

Concurrence : ESC drone BLHeli 30 A (~15 €, marche mais réglages marche-arrière pénibles), VESC (~100 €+, télémétrie riche mais complexité inutile ici).

6. Servos gouvernail (×2) — Hitec D845WP (~117–150 € pièce)¶

Pourquoi. Un des très rares servos réellement certifiés IP67 (immersion 1 m) du commerce, 50 kg·cm sous 7,4 V, pignons acier. Sur un pont balayé par les vagues, un servo standard "waterproof marketing" meurt en jours. La redondance S5 (2 servos / 2 safrans) double le poste mais c'est un des composants les plus exposés.


+	IP67 réel, couple énorme (marge ×5), programmable (butées, failsafe)
–	~120 € pièce ×2, 227 g pièce, conso en maintien à surveiller

Concurrence : Hitec HS-646WP (~60 €, IP67 aussi, 11,6 kg·cm — suffisant si safran petit et équilibré : l'alternative éco sérieuse), Savox SW-0230MG (~90 €), servo standard + boîtier étanche DIY + joint spi sur l'axe (économique mais on recrée le problème du joint tournant).

7. Panneaux solaires — SunPower SPR-E-Flex back-contact (~2 €/W)¶

Poste redimensionné — 100 Wc ne suffit pas

Le bilan énergétique S7 montre qu'à 100 Wc, une journée couverte sur les Grands Bancs est un déficit net : 80 Wh produits pour 114 Wh consommés. Le bateau n'avance pas et vide ses batteries pour rester en vie. Cible retenue : ≥ 200 Wc, idéalement 250 Wc (5 panneaux de 50 W répartis sur les deux circuits). Le pont élargi de S1 le permet géométriquement (~1,15 m² exploitables).

Pourquoi. Cellules Maxeon back-contact : meilleur rendement du marché (~22 %) et tolérance supérieure aux microfissures, semi-flexible (épouse le pont), sans verre, œillets inox. Deux panneaux = les deux circuits indépendants de l'architecture S6. À ~2 €/W c'est le meilleur compromis proto.


+	Rendement au top, léger, flexible 30 %, prix contenu (99 € constatés)
–	Durée de vie ETFE < panneau verre (délamination UV/sel à 3–5 ans — acceptable pour la mission), piétinable avec précaution seulement

Concurrence : Solara M-Series 50 W (~509 €, le vrai marine-grade allemand piétinable — si le budget suit un jour), panneau rigide verre 50 W (~60 €, lourd et cassant sur un petit bateau), souple AliExpress ETFE (~40 €, rendement et tenue au sel aléatoires).

8. Régulateurs MPPT (×2) — Victron SmartSolar MPPT 75/15 (~70–100 € pièce)¶

Pourquoi. MPPT ultra-rapide (précieux avec un panneau qui bouge avec la houle et l'ombre du mât), profil de charge LiFePO4 configurable, port VE.Direct = télémétrie série lisible par le gestionnaire d'énergie (tension, courant, production du jour), sortie load avec délestage basse tension intégré, garantie 5 ans, conçu marine. Un par circuit.


+	Télémétrie VE.Direct (le gestionnaire d'énergie "voit" tout), délestage intégré, fiabilité Victron
–	~70 € pièce ×2, surdimensionné en courant (15 A pour un 50 W), conso propre ~10 mA

Concurrence : Genasun GV-5 Li (~80 €, LE spécialiste petits panneaux/faible conso, mais pas de télémétrie), Victron 75/10 s'il existe en stock (~60 €), MPPT chinois "30A" (~15 €, souvent des PWM déguisés — non), CN3722 DIY (~5 €, pas de télémétrie ni protection).

9. Batteries (×2) — LiFePO4 12 V 20 Ah avec BMS (~90–150 € pièce)¶

(ex. Eco-Worthy, Redodo, Victron SuperPack)

Pourquoi. LiFePO4 : chimie lithium la plus sûre (pas d'emballement thermique — critique dans un caisson fermé non surveillé), 3 000+ cycles, BMS intégré (surcharge/décharge profonde/court-circuit), 100 % de la capacité utilisable, ~2,5 kg pièce. Deux batteries = deux circuits indépendants.


+	Sécurité, cycles, BMS intégré, tient de −20 à +60 °C en décharge
–	Charge interdite < 0 °C (le BMS doit couper — à vérifier sur la fiche !), plus cher que le plomb à l'achat

Concurrence : AGM 12 V 20 Ah (~40 €, 2× plus lourd, 400 cycles, 50 % utilisable — non pour du cyclage solaire quotidien), Li-ion 18650 pack DIY (dense mais risque incendie + BMS à concevoir : non), Victron Smart LiFePO4 (~250 €, Bluetooth, premium).

10. Liaison satellite — RockBLOCK 9603 Iridium SBD (~270–300 € + abonnement)¶

Pourquoi. Couverture Iridium réellement mondiale (66 satellites LEO, pôles compris), module 45×45 mm, 5 V, antenne patch intégrée, bibliothèque IridiumSBD éprouvée, écosystème Rock7/Ground Control mature (webhook, mail). Messages 340 octets sortants / 270 entrants : suffisant pour position + télémétrie + ordres de mission.

Coûts récurrents à modéliser

~12 £/mois de ligne + 1 crédit (~0,10–0,15 €) par tranche de 50 octets. Un point de télémétrie/heure ≈ 20–30 €/mois. C'est le poste à modéliser sérieusement dans le budget mission.


+	Couverture 100 % océans, intégration triviale (UART/AT), faible conso en veille
–	Coût récurrent, 340 octets max, pic de courant ~450 mA en émission (condensateur tampon à prévoir), verrouillé Rock7 par défaut

Concurrence : RockBLOCK 9704 (nouvelle génération, messages jusqu'à 100 Ko via Iridium IMT — à étudier si vous voulez des logs riches), LoRa (gratuit mais portée côtière ~10–15 km seulement — utile en complément pour les essais).

11. MCU module comms + watchdogs — ESP32-S3 (~8 €) + 2× ATtiny85/TPL5010 (~2–5 €)¶

Pourquoi. L'ESP32 gère GPS secours, AIS, Iridium et le bus vers le Pixhawk : nombreux UART, conso deep-sleep µA, WiFi gratuit pour le debug à quai. Les watchdogs doivent être des composants séparés ultra-simples (un ATtiny qui attend un heartbeat et coupe/relance un MOSFET d'alimentation, ou un TPL5010 câblé) : leur fiabilité vient de leur simplicité.


+	Coût dérisoire, ATtiny quasi impossible à planter, ESP32 très outillé
–	ESP32 gourmand si mal géré (radios à couper !), code watchdog à tester exhaustivement

Concurrence : STM32L4 (meilleure conso, toolchain plus lourde), RP2040 (bien mais pas de deep-sleep aussi bon), watchdog matériel MAX6369 (~3 €, encore plus simple qu'un ATtiny — bonne option).

12. AIS — récepteur dAISy HAT (~70–90 €) et transpondeur en option¶

Pourquoi. Recevoir l'AIS (voir les cargos pour les éviter) est simple, passif, légal et pas cher : le dAISy sort du NMEA sur UART, ArduPilot sait l'utiliser pour l'évitement. Émettre (transpondeur classe B, 2 W, ~10 milles de portée) coûte 200 à 800 € et pose une vraie question réglementaire : un transpondeur classe B se déclare comme navire avec un MMSI — l'ANFR/affaires maritimes doivent être consultées.


+ (réception)	Passif, faible conso, évitement possible, 60–70 €
–	Ne rend PAS le bateau visible ; l'émission nécessite MMSI + budget + question réglementaire à trancher

Concurrence : réception SDR RTL-SDR + antenne (~30 €, à bricoler en soft), transpondeur Digital Yacht AIB1000 (classe B autonome — le bon candidat si vous décidez d'émettre), em-trak B921.

13. Capteurs énergie & sécurité (~20–30 € le lot)¶

INA226 (I2C, ~5 €) : tension/courant par circuit — plus précis que l'INA219, gère 36 V
DS18B20 étanche (~3 €) : température batteries + caisson (bus 1-Wire, chaînable)
Détection d'eau : deux électrodes inox en fond de coque + comparateur/entrée GPIO (~2 € en DIY), ou capteur optique de fuite (~10 €) — brancher sur le Pixhawk (déclenche un mode dégradé/failsafe)
Feu de navigation LED 360° blanc 12 V (~20–40 €, ex. gamme LED Orangemarine) piloté par le gestionnaire d'énergie (allumage nocturne)

14. Balise de survie (S18)¶

ESP32-C3 (deep sleep) + GNSS u-blox MAX-M10N + RockBLOCK 9603 (Iridium SBD) + 2× Saft LSH20 (~350 € en DIY)

L'îlot de survie doit être vraiment indépendant : son propre MCU, son propre GPS, sa propre liaison, sa propre énergie — aucun fil partagé avec le reste du bateau. Le SPOT Trace a été écarté au profit d'une solution DIY sur RockBLOCK :

DIY Iridium — architecture retenueSPOT Trace (écarté)

Un ESP32-C3 en deep sleep (~5 µA, pas de séquenceur externe type TPL5110 : le timer interne de l'ESP suffit, recalé par le GNSS) pilote un GNSS MAX-M10N et un RockBLOCK 9603, alimentés par 2× Saft LSH20 en parallèle (Li-SOCl₂, 3,6 V / 94 Wh, tiennent −60 °C, <1 %/an d'auto-décharge). Une position toutes les 3 h, avec retentatives toutes les 30 min (5 max) en cas d'échec de transmission. Couverture Iridium mondiale garantie. Autonomie visée : ~3,2 ans sur une seule charge de piles.

Simple et pas cher à l'achat — mais la couverture Globalstar a des trous en plein Atlantique : rédhibitoire pour la zone visée par le projet. D'où le choix d'Iridium, dont la couverture est mondiale.


+ DIY Iridium	Couverture mondiale, indépendance totale, conception maîtrisée en interne
– DIY Iridium	~350 €, abonnement Iridium SBD, à concevoir/tester soi-même

Concurrence : SPOT Trace (couverture partielle en haute mer, écarté), Argos (réseau historique des bouées dérivantes — à explorer via l'école, solution "pro"), balise AIS MOB (portée VHF seulement : non retenue).

Récapitulatif budgétaire¶

Poste	Réf. retenue	Qté	Prix unitaire	Total
Autopilote (bundle PM02 + GPS M10)	Pixhawk 6C	1	~160 €	160 €
Compas pro	RM3100 DroneCAN	1	~70 €	70 €
Moteur	BR T200	1	~240 €	240 €
ESC	BR Basic ESC	1	~45 €	45 €
Servos IP67	Hitec D845WP	2	~120 €	240 €
Panneaux (250 Wc au total)	SunPower E-Flex 50 W	5	~110 €	550 €
MPPT	Victron 75/15	2	~80 €	160 €
Batteries LiFePO4 20 Ah	Eco-Worthy/Victron	2	~110 €	220 €
Iridium	RockBLOCK 9603	1	~280 €	280 €
MCU comms + watchdogs	ESP32 + 2×ATtiny	—	~15 €	15 €
AIS réception	dAISy 2+	1	~80 €	80 €
Capteurs + feu de nav	INA226, DS18B20…	—	~50 €	50 €
Balise de survie DIY	RockBLOCK + MCU + GPS	1	~350 €	350 €
Total matériel				≈ 2 460 €
Récurrent (2× ligne Iridium + crédits)				~40–70 €/mois en mission

Variante budget serré (~1 400 €)

Servos HS-646WP (−120 €), compas IST8310 du GPS (−70 €), balise = SPOT Trace (−220 €, si la zone de mission est couverte), un seul MPPT Victron + un Genasun, clone T200 en spare uniquement.