Navigation côtière Navigare necesse est...

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1 Navigation côtière Navigare necesse est...
Michel Boivin Formation Nautique Québec Février 2008

2 Agenda Les coordonnées La carte nautique Le compas
Latitude et longitude La carte nautique Coordonnées et positions Distance et routes Le compas Déclinaison et déviation Tracés et navigation Relèvements Estime Correction de l’estime Distances © Formation Nautique Québec

3 Les coordonnées La terre peut être considérée comme un objet sphérique
Sur une carte, la terre est représentée à plat selon le principe de projection de Mercator Ce mathématicien et géographe flamand est l’inventeur au 16e siècle d’un système de représentation cartographique qui couvre la planète avec des lignes imaginaires que l’on appelle parallèles et méridiens Toutes ces lignes mises ensemble créent la grille qui nous permet de décrire n'importe quelle position en terme de longitude et latitude © Formation Nautique Québec

4 Les coordonnées Parallèles Méridiens
L'endroit évident pour diviser les hémisphères nordiques et méridionaux est bien sûr l’équateur Les parallèles donnent donc l’échelle de latitude, de 0° à 90° Nord et Sud, l’équateur étant 0° Méridiens En 1884, une convention internationale adopta le méridien de Greenwich comme méridien d’origine en remplacement du méridien de Paris (2°20'14" à l’est) Les méridiens donnent donc l’échelle de longitude, de 0° à 180° Ouest et Est, Greenwich étant 0° Le méridien de Greenwich est également le méridien international de référence sur lequel est calée l’heure GMT (Greenwich Mean Time) aussi appelée heure UTC (Universal Time Coordinated) © Formation Nautique Québec

5 Les coordonnées © Formation Nautique Québec

6 Les coordonnées La position de Boston est notée en degrés, minutes et secondes: 42° 21' 30" N , 071° 03' 37" W Par convention, en navigation on note toutefois les secondes en fractions de minutes: 42° 21,5' N , 071° 03,6' W © Formation Nautique Québec

7 Les Coordonnées En 1929, la communauté internationale a déterminé la longueur d’un mille nautique à 1852 mètres, ce qui équivaut à la longueur moyenne d’une minute de latitude, c’est-à-dire une minute d’arc le long d’une ligne de longitude (un méridien) Plus simplement: 1 nm = 1' © Formation Nautique Québec

8 Les coordonnées Nous savons maintenant décrire une position par sa latitude et sa longitude Québec: 46° 48,4’ N, 071° 12,6’ W Montréal: 45° 31,5’ N, 073° 33,9‘ W Nous savons dire la distance entre deux positions en utilisant les milles nautiques (ou minutes) Distance Québec-Montréal: ≈130 mn Tout ce qui nous manque c’est une manière de définir la vitesse: les navigateurs utilisent le nœud, soit le nombre de milles nautiques à l’heure © Formation Nautique Québec

9 La carte nautique Projections
La carte nautique est une représentation 2D d’une réalité 3D Bien que cette adaptation de la réalité génère des distorsions, tant que les deux conditions suivantes sont vraies, nous pouvons utiliser cette représentation pour la navigation: Les angles entre des objets sur la carte doivent être identiques aux angles entre les vrais objets qu'ils représentent Une route droite devrait apparaître comme ligne droite sur la carte © Formation Nautique Québec

10 La carte nautique Projection de Mercator
Pour remplir nos deux conditions, une carte nautique doit avoir des parallèles et des méridiens qui sont à la fois droits et parallèles En plus, les méridiens doivent être perpendiculaires aux parallèles La carte de projection Mercator a été inventée pour les navigateurs: elle est construite en enroulant un cylindre autour de la terre de manière à ce qu’il touche l’équateur On projette la surface de la terre sur le cylindre, puis on le déroule afin de dévoiler la carte! © Formation Nautique Québec

11 La carte nautique Coordonnées et positions
Nous employons un compas à pointes sèches pour obtenir des coordonnées sur la carte L’instrument permet de prendre la distance entre une position particulière et la ligne de grille la plus près Le compas est ensuite rapporté sur l'échelle avec une extrémité sur cette ligne de grille, l'autre extrémité permet d’obtenir la coordonnée L’opération est répétée pour obtenir la latitude et la longitude © Formation Nautique Québec

12 La carte nautique Les distances
Pour mesurer les distances entre deux objets, on utilise également le compas à pointes sèches Les mesures de distance doivent toujours se prendre sur l’échelle verticale © Formation Nautique Québec

13 La carte nautique Les routes
Pour mesurer les directions (angles), on peut utiliser un rapporteur Breton ou les règles parallèles comme le montre cette image © Formation Nautique Québec

14 Le compas En Chine les compas ont été en service depuis la dynastie de Han Plus tard les navires marchands ont pu naviguer jusqu’en Arabie Saoudite en utilisant des compas pour leur navigation Beaucoup plus tard, en 1545, Pedro de Medina a écrit “Arte de Navegar” sur la navigation à l’aide le la boussole © Formation Nautique Québec

15 Le compas La déclinaison magnétique
À la fin du 16e siècle les marins croyaient que le pôle nord magnétique coïncidait avec le pôle nord géographique Ce n’est qu’au début du 19e siècle qu’on a pu localiser exactement la position du pôle nord magnétique quelque part au Canada arctique (78° N, 104° W) L’angle entre le pôle nord géographique (nord vrai) et le pôle nord magnétique s'appelle la déclinaison magnétique © Formation Nautique Québec

16 Le compas Corriger la déclinaison magnétique
La correction pour la déclinaison magnétique est indiquée sur la rose tracée sur la carte Par exemple une déclinaison de 18° W signifie que si on navigue au cap 90° sur la carte (la route vraie), le compas indiquera 108° Pour convertir un Cap vrai en Cap compas il faut assigner un « + » à une déclinaison Ouest et un « - » à une déclinaison Est Inversement pour convertir un Cap compas en Cap vrai il faut assigner un « - » à une déclinaison Ouest et un « + » à une déclinaison Est Ce qui nous permet de calculer: 90° Cv + 18° Dm = 108° Cc 108° Cc - 18° Dm = 90° Cv © Formation Nautique Québec

17 Le compas Déviation magnétique
Alors que la déclinaison magnétique est une force magnétique générée par la terre, la déviation magnétique est provoquée par les forces magnétiques particulières du bateau La déviation change selon le Cap du bateau, ce qui peut donner une table de déviation semblable à celle-ci: © Formation Nautique Québec

18 Le compas Corriger la déclinaison et la déviation
Pour convertir un Cap vrai en Cap compas, l’équation demeure la même, il ne suffit que d’y ajouter la correction pour la déviation: Cv ± Dm ± d = Cc Soit un Cap compas de 330°, la déviation est 3° E (table) et la déclinaison est de 18° W (carte) 330° Cc + 3°d - 18° Dm = 315° Cv © Formation Nautique Québec

19 Le compas En résumé on peut utiliser le tableau suivant pour calculer les corrections magnétiques: © Formation Nautique Québec

20 Tracés et navigation Ligne de position
Les cartes nautiques montrent les positions de plusieurs aides à la navigation telles que églises et phares, ce qui facilite l’approche aux secteurs côtiers Ces aides à la navigation (amers) permettent de se localiser car nous pouvons mesurer l’angle entre le Nord et l’amer tel que vu depuis notre position © Formation Nautique Québec

21 Tracés et navigation Prendre un relèvement sur un phare à l’aide d’un compas à main nous fournit un relèvement magnétique (Zm) Ce relèvement doit d'abord être corrigé de la déclinaison et, selon le cap du bateau, de la déviation avant de tracer une ligne de position (LP) sur la carte La position du bateau se situe quelque part le long de cette ligne © Formation Nautique Québec

22 Tracés et navigation Alignements
Une manière précise d'obtenir une LP (sans compas de relèvement) est de localiser deux amers situés sur une même ligne Trucs : Une grande distance entre les deux amers augmente l'exactitude Une courte distance entre le bateau et l'amer la plus près augmente également l'exactitude © Formation Nautique Québec

23 Tracés et navigation Point relevé
Pour obtenir un point relevé nous avons besoin d’au moins deux lignes de position (relèvements) Un point relevé indique la position du bateau à un certain moment donné dans le temps Symbolisme :  © Formation Nautique Québec

24 Tracés et navigation La construction 
Un premier relèvement est pris à 65° Zm + Dm = Zv, donc Zv = 60° Tracé de la LP sur la carte alignée avec l’objet, puis marquée du temps et de l’angle Utilisant la même technique la seconde LP est tracée à 145° L’intersection des deux LP est le point relevé que l’on marque avec le symbole approprié et l’heure 1459 060 1500 145  © Formation Nautique Québec

25 Tracés et navigation Pour réduire au minimum l'effet d’erreur, l’angle optimal devrait être 90° quand deux LP sont utilisées ou 120° quand trois LP sont utilisées Si le bateau se déplace rapidement l’erreur augmentera © Formation Nautique Québec

26 Tracés et navigation L’estime
L’estime est une technique pour déterminer la position approximative d'un bateau en utilisant la dernière position relevée et une série de vecteurs représentant les caps et vitesses Partant d’un point relevé, nous traçons la route (vitesse et direction) afin d’estimer la position actuelle © Formation Nautique Québec

27 Tracés et navigation    PR 0930  L’estime
0930 : Nous partons d’une position relevée On trace une position estimée 15 minutes plus tard, en fonction d’une direction et vitesse connues 0945 : Notre estime est correcte donc nous n’avons pas à modifier notre position estimée 1000 : et ainsi de suite... V = Vitesse sur l’eau Symbolisme :  1000 315o V 4,0  0945 055o V 4,5  PR 0930  © Formation Nautique Québec

28 Tracés et navigation   PR 0930
Position estimée corrigée Il est parfois impossible d'obtenir plus d'une LP pour déterminer un point relevé On peut toutefois améliorer (corriger) l’estime en utilisant seulement une LP Depuis la position estimée du bateau on trace une ligne perpendiculairement à la LP mesurée à l’heure de l’estime Symbolisme : 0950 075 PEC 0950  0950 290o V 6,0  PR 0930 © Formation Nautique Québec

29 Tracés et navigation Position estimée corrigée du courant
En consultant la table des courants et marées ou l’atlas des courants ou l’information disponible directement sur la carte, il est possible de trouver la vitesse et la direction du courant au site de navigation À l’aide de cette information il est possible d’améliorer la qualité de l’estime (la position estimée) © Formation Nautique Québec

30 Tracés et navigation   A 0930 L’estime corrigée du courant
0930 : Tel que vu, nous partons d’une position relevée Nous avons vu que l’on trace la position estimée en fonction de la direction et vitesse connues 0945 : Depuis cette position estimée on trace maintenant le vecteur courant (direction et vitesse) en utilisant par exemple les données de courant trouvées dans l’atlas On trouve ainsi la position estimée corrigée avec la valeur du courant que l’on annote comme précédemment B  105o D 1,0 0945 045o V 4,0  A 0930 © Formation Nautique Québec

31 Tracés et navigation Estimation des distances
Une manière pratique d'estimer des distances est d’utiliser le ratio de la distance entre nos yeux et la longueur de notre bras: habituellement 10 Si nous regardons au-dessus de notre pouce d'abord avec un œil puis avec l'autre, le pouce se déplace par rapport à l’arrière plan Par exemple, avec un œil on pourrait voir un pont et avec l’autre une tour En consultant la carte on apprend qu’il y a 300 m entre les 2 objets Avec un ration de 10, on peut estimer que les objets sont situés à environ 3 km © Formation Nautique Québec

32 Tracés et navigation Estimation des distances
D’autres relations de ce genre sont utiles pour des estimations rapides Par exemple, un doigt tenu au bout du bras couvre environ 2° d’arc, horizontalement ou verticalement Deux doigts couvrent 4°, trois doigts 6°, ce qui nous amène à la règle des trois doigts: Un objet qui mesure trois doigts de hauteur est approximativement 10 fois plus loin que sa hauteur indiquée sur la carte © Formation Nautique Québec

33 Merci et Bonne navigation!