navigation (suite)

La détermination de la route loxodromique se fait soit par le calcul, soit graphiquement sur la carte marine, puisque la loxodromie y est représentée par une droite. Dans les calculs, on tient compte des changements en longitude, des changements en latitude et de la convergence des méridiens, la longueur d’un arc de parallèle étant égale à la longueur de l’arc d’équateur multipliée par le cosinus de la latitude de ce parallèle : la trigonométrie sphérique donne les valeurs exactes, mais, pour des distances ne dépassant pas 300 milles nautiques, il existe des formules approchées.

Le problème du point estimé est le cas inverse du problème précédent : connaissant l’angle constant de la route suivie et le nombre de milles parcourus à partir du point de départ, il faut déterminer les coordonnées du point d’arrivée.

• Le routage optimal des navires en fonction des prévisions météorologiques
Appelé quelquefois routage météorologique, il est réalisé de la façon suivante. On calcule et l’on trace les prévisions des champs de vent à partir du tracé des prévisions isobariques à 24, 48, 72, 96 et 120 heures, les prévisions des champs de vagues de ces vents et les prévisions de houles résiduelles sur l’aire concernée au moment prévu pour le passage du navire. Puis on calcule les pertes de vitesse du navire sur chacun des segments élémentaires des routes prévues. Enfin, on trace les isochrones (c’est-à-dire les lignes joignant les points où se trouveraient plusieurs navires identiques partis des mêmes points, mais ayant suivi des routes différentes avec des états de la mer et des angles vagues-navires différents) de 24 heures en 24 heures pour une durée de prévision de 5 jours. La route optimale est choisie à partir des isochrones ainsi tracées et des options de la traversée.

Les cartes de temps futur permettent à tout moment, au cours d’une traversée assez longue, de choisir 4 ou 5 jours à l’avance le cap qui, sans allonger son temps de parcours, permettra au navire d’éviter les champs de vagues susceptibles de naître plusieurs jours après le choix de ce cap.

• La navigation par inertie
C’est une forme très évoluée et très automatique de l’estime. Son principe est fondé sur la mesure de l’accélération du navire, en grandeur et en direction, par rapport à des axes liés à la Terre. L’intégration de l’accélération fournit la vitesse, et une nouvelle intégration donne la trajectoire, c’est-à-dire la distance parcourue. On obtient ainsi la vitesse par rapport au fond et la nouvelle position du navire. Des accéléromètres linéaires sensibles mesurent l’accélération suivant les directions E.-O. et N.-S. Les axes de ces accéléromètres doivent, d’une part, rester horizontaux et, d’autre part, tourner avec la rotation de la Terre et le mouvement du navire. Leur calage est obtenu grâce à une plate-forme à trois degrés de liberté, maintenue horizontale et orientée suivant le méridien par des servomécanismes recevant leurs signaux de trois gyroscopes flottants, dont les axes de sortie sont rectangulaires. Du fait de la réaction gyroscopique, la suspension de la plate-forme est pendulaire, et la période d’oscillation de la verticale qu’elle définit est maintenue par le réglage des moteurs-couples des gyroscopes à la valeur de 84 minutes. Des calculateurs numériques introduisent dans les moteurs-couples des gyroscopes les corrections nécessaires pour tenir compte de la rotation terrestre et du déplacement du navire.

Des plates-formes inertielles très précises ont été développées pour les sous-marins. D’autres versions ont été fabriquées pour les avions long-courriers, et leur utilisation s’étend de plus en plus. Mais le coût fort élevé de ces appareils en limite l’emploi dans la marine de commerce. D’autre part, les erreurs dues à l’usage de ces plates-formes (comme dans le cas de l’estime) augmentent à peu près proportionnellement au temps. Pour les avions, dont les durées de trajet ne dépassent guère 10 heures, l’erreur radiale horaire, qui est de l’ordre du mille nautique, est admissible. Pour les voyages maritimes, qui sont beaucoup plus longs, il faut prévoir périodiquement le recalage de l’estime et de l’inertie.

La navigation observée

Elle est réalisée à partir de l’observation visuelle de points remarquables de la côte ou de la mesure de la profondeur de l’eau, de l’observation des astres, surtout en haute mer (navigation astronomique), de la réception de signaux radioélectriques émis par des stations terrestres, des satellites artificiels ou encore de la réflexion par les obstacles d’ondes émises à bord du navire (navigation radioélectrique ou radar).

• La navigation côtière et d’atterrissage

• Les marques. Depuis que l’homme navigue, il s’est repéré par rapport à des objets fixes très visibles situés sur la côte, appelés amers. Dans la plupart des pays existe un service spécial chargé de mettre en place sur les côtes ou dans leur voisinage des marques à l’intention des navigateurs et de les entretenir. En France, c’est le Service des phares et balises. Chaque marque — bouée, tourelle en maçonnerie, balise proprement dite, simple perche scellée dans le roc ou fichée dans le fond — possède une signification précise qui dépend de sa forme (cône, cylindre, sphère, ogive, fuseau), de sa couleur (rouge, noire, verte) et du voyant qui la surmonte (cône, cylindre, sphère, croix, té).

Il y a deux systèmes de marques.
Le système latéral, qui est international, sert à baliser les deux côtés d’un chenal (entrée de port, rivière, etc.). Il comprend essentiellement des marques noires et des marques rouges : toute marque noire surmontée d’un voyant conique pointe en haut (ou éventuellement d’un feu vert ou blanc) doit être laissée à tribord, et toute marque rouge surmontée d’un voyant cylindrique (éventuellement d’un feu rouge ou blanc) doit être laissée à bâbord.
Le système cardinal, utilisé presque uniquement en France, est orienté sur les points cardinaux pour signaler les dangers là où il n’y a pas de chenal défini. Une marque cardinale définit sa propre position par rapport au danger et indique par le fait même la route libre. C’est ainsi qu’une marque cardinale Sud est placée au sud du danger ; il faut donc passer au sud de la marque. La différenciation se fait par la couleur des marques et la disposition de leurs voyants : les marques Nord et Ouest sont noires, les marques Sud et Est rouges.

Toutes les indications fournies par le balisage sont données pour le navigateur arrivant du large.

• Les feux. Sous ce nom, on regroupe les lumières émises par les phares, les bateaux-feux, les tourelles et les bouées. La position et les caractéristiques des feux sont définies dans tous leurs détails dans les livres de feux. Chaque feu est caractérisé par sa couleur, son type, son rythme et sa période.