Navigation E-Book

Encyclopaedia Universalis

• Herausgeber: Encyclopaedia Universalis
• Kategorie: Bildung
• Sprache: Französisch
• Veröffentlichungsjahr: 2016

Seitenzahl: 50

Beschreibung

Naviguer consiste, au sens originel, à se déplacer ou à voyager sur l'eau. Par extension logique, ce terme qualifie également l'art et la science de conduire un navire. Ultérieurement, la notion de Navigation s'est étendue aux domaines aérien, terrestre et spatial. Nul ne saura peut-être jamais...

Leseprobe

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ISBN : 9782341004299

© Encyclopædia Universalis France, 2016. Tous droits réservés.

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Navigation

Introduction

Naviguer consiste, au sens originel, à se déplacer ou à voyager sur l’eau. Par extension logique, ce terme qualifie également l’art et la science de conduire un navire. Ultérieurement, la notion de navigation s’est étendue aux domaines aérien, terrestre et spatial.

Nul ne saura peut-être jamais ce que furent les premières embarcations, mais leurs occupants ont nécessairement découvert en premier lieu l’observation de la côte, c’est-à-dire la navigation en vue de terre, qui est restée la règle pendant des millénaires. Cette forme de navigation, de havre en crique, que certains historiens ont qualifiée de processionnaire, a duré jusqu’au XVe siècle, même si auparavant quelques groupes humains, comme les Polynésiens, ont pu voyager de façon régulière d’île en île.

Mise à l’honneur par Henri le Navigateur au XVe siècle, la navigation vers le large a pu se développer grâce aux travaux des astronomes qui ont su établir des éphémérides permettant de connaître les coordonnées des astres en fonction du temps. À partir de cette époque, la navigation astronomique s’est imposée comme l’un des moyens de découverte de la terre, œuvre parachevée trois siècles plus tard, à quelques marges près, avec les voyages de Louis Antoine de Bougainville, de James Cook et de Jean François de Galaup, comte de Lapérouse.

La représentation de cette terre repose, à partir du XVIe siècle, sur les travaux de Gerhard Kremer, dit Mercator, l’un des fondateurs de la cartographie mathématique. Cette représentation a été définie à partir d’une projection de la sphère sur un cylindre tangent à l’équateur, mais en modifiant les ordonnées du carroyage méridiens avec les parallèles, de telle sorte que la représentation plane obtenue ait pour propriété fondamentale la conservation des angles. Ainsi la courbe terrestre, appelée loxodromie, qui coupe tous les méridiens sous un angle constant devient une droite sur la carte. Tandis que l’arc de grand cercle ou orthodromie, plus court chemin d’un point à un autre sur la sphère, est représenté sur la carte par une courbe complexe dont la concavité est tournée vers l’équateur (fig. 1).

Loxodromie et orthodromie. Loxodromie et orthodromie sur la sphère et sur la carte.

Les premiers moyens pratiques de navigation – la boussole, connue en Chine il y a quelque 2 000 ans ; les instruments de mesure de la hauteur angulaire des astres, apparus au Moyen Âge ; ou encore les montres de marine, perfectionnées au XVIIIe siècle – ont été les précurseurs de la radioélectricité, du gyroscope, des satellites et de l’informatique du XXe siècle.

La réalisation de cartes terrestres, côtières et océanographiques joue un rôle fondamental dans la navigation. On retrouve cet élément dans les bases de données géographiques des systèmes informatisés d’aujourd’hui.

1. Les moyens naturels

• Le point en vue de terre

Pour un navire, le point en vue de terre repose sur l’observation de points remarquables, identifiés par le navigateur, appelés amers. Ces points constituent des repères géodésiques, fixés sur la terre et représentés sur la carte. Le relèvement angulaire des amers est mesuré à l’aide d’une alidade, instrument de visée associé à un répétiteur du compas, magnétique ou gyroscopique. Notons ici que le compas magnétique se réfère au pôle magnétique, alors que la carte est orientée selon le nord géographique. Les indications d’un compas magnétique doivent donc être corrigées d’une valeur appelée déclinaison, qui varie selon les zones géographiques.

Le relèvement d’un amer est représenté sur la carte par une droite qui constitue un lieu du navire. Le relèvement simultané de plusieurs amers fournit plusieurs lieux dont l’intersection donne la position du mobile. Si les observations étaient parfaites, trois relèvements se couperaient en un point. Dans la pratique, le résultat se présente sous la forme d’un triangle qu’on souhaite le plus petit possible. Le point adopté est alors le centre du cercle inscrit dans ce triangle.

• Le point astronomique

La navigation astronomique consiste à déterminer des lieux de position du mobile en mesurant la hauteur angulaire d’un astre au-dessus de l’horizon, à l’aide d’un sextant (fig. 2). Tous les points de la terre, à partir desquels un astre est observé à la même hauteur, sont situés sur un cercle de hauteur, centré sur la verticale qui joint l’astre au centre de la terre, et dont le rayon est fonction de la hauteur de l’astre. Les éphémérides indiquent les coordonnées des principaux astres en fonction du temps du méridien origine et de l’heure de l’observation dont la mesure précise est fondamentale (jusqu’à 30 km par minute d’erreur de temps), ce qui a justifié les efforts déployés au XVIIIe siècle pour réaliser les montres marines.

Sextant de marine. Sextant de marine. Le miroir m et la lunette sont fixes. Le miroir M tourne autour d'un axe au moyen de l'alidade. On déplace celle-ci à l'aide du micromètre de façon à viser à la fois dans la lunette directement l'horizon et indirectement l'astre après double réflexion sur les miroirs M et m.

La résolution du triangle sphérique pôle-zénith-astre, appelé triangle de position, obéit alors à la formule suivante, utilisée depuis la fin du XVIIIe siècle :

où D est la déclinaison et AH l’angle horaire de l’astre (a), donnés par les éphémérides (o pour origine du méridien), alors que ϕ et G sont la latitude et la longitude de l’observateur. Deux