Face à la complexité apparente de la navigation par compas, aujourd’hui découvrons comment le champ magnétique terrestre et les instruments électroniques peuvent être utilisés pour naviguer avec précision. Nous allons explorer comment le compas est utilisé pour déterminer la direction et la position d’un navire, comment sa pas grand chose mais bon.
Le compas est l’un des outils les plus simples et les plus anciens utilisés en navigation. Cet instrument permet à un navigateur de déterminer la direction qu’il prendra pour se rendre à sa destination. L’utilisation du compas peut en effet être très pratique, mais elle nécessite une compréhension importante des forces magnétiques qui sous-tendent son fonctionnement. Elle implique également de savoir comment ces forces sont influencées par la géographie, et comment les instruments électroniques modernes peuvent être utilisés pour compléter le système de navigation traditionnel basé sur le compas.
Qu’est-ce qu’un compas et comment fonctionne-t-il ?
Histoire du compas
Le compas a été inventé il y a plusieurs siècles. Les premiers compas connus remontent à l’Antiquité et étaient composés d’un astrolabe et d’un objet appelé «javelina», qui était une aiguille en forme de curviligne. Plus tard, le compas a été perfectionné par les Chinois du XIe siècle qui ont ajouté une boussole, un disque métallique avec une aiguille pointée vers le nord et qui permet de déterminer la direction.
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Fonctionnement de l’aiguille magnétique
La plupart des boussoles modernes sont dotées d’une aiguille magnétique composée d’un alliage métallique (fer, cuivre ou nickel) qui réagit au champ magnétique terrestre. Cette aiguille est reliée à un pivot central sur lequel elle peut tourner librement, jusqu’à ce qu’elle soit bloquée par un ressort. L’aiguille est alors orientée vers le Nord magnétique et le Sud magnétique, selon sa position géographique relative.
Le Nord magnétique est légèrement différent du Nord géographique parce que le champ magnétique terrestre est légèrement dévié par rapport à l’axe de rotation de la Terre. Ce phénomène s’appelle la déclinaison et peut être compensé en ajoutant ou en retranchant les informations relevées par le compas magnétique. Cette compensation doit être effectuée de manière précise afin d’obtenir une juste mesure de la direction désirée, autrement connue sous le nom de «cap».
Comment le champ magnétique terrestre est utilisé pour orienter la direction d’une navigation?
Définition du champ magnétique terrestre et ses variations géographiques
Le champ magnétique terrestre est un phénomène naturel causé par les courants électriques produits par le mouvement des couches supérieures du mantel terrestre. Ces courants induisent une force magnétique qui a pour effet de modifier l’orientation de l’aiguille du compas. En raison de cette variation, le Nord magnétique n’est pas toujours identique à celui établi par le système de carte et de coordonnées la plus couramment utilisé, appelé «faux nord»
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De plus, certaines zones géographiques peuvent être affectées par des variations locales du champ magnétique terrestre. Cela se traduit par une déviation significative de l’aiguille de compas, ce qui peut entraîner une orientation erronée. Pour le surmonter, il est nécessaire d’utiliser des instruments électroniques pour compenser l’impact de ces variations locales.
Utilisation des instruments électroniques pour compenser les effets des variations locales du champ magnétique terrestre sur le compas
Les boussoles modernes sont généralement équipées d’une compensation électronique qui peut être ajustée pour corriger les variations locales du champ magnétique terrestre. Le système est souvent relié à une carte marine numérique, appelée «rose», qui indique la direction désirée et la feuille permet donc à l’utilisateur de compenser la déviation de l’axe magnétique par rapport au faux nord.
Un autre avantage des systèmes de navigation modernes est l’utilisation des gyroscopes, qui peuvent être utilisés pour mesurer avec précision les changements de direction et les mouvements relatifs du navire. Ces informations sont également transmises à l’ordinateur de bord, qui peut ensuite compenser les effets des variations locales du champ magnétique terrestre pour fournir des données précises sur la position et la direction du navire.
Quels sont les avantages et inconvénients de l’utilisation d’instruments électroniques en complément au système traditionnel à base de compas?
Avantages
La compensation intégrée peut fournir une plus grande précision et fiabilité, ce qui est particulièrement utile si le fret doit être livré avec précision. Les systèmes modernes d’aide à la navigation facultatifs, tels que le GPS ou le radar, peuvent également être utilisés pour compléter le système de navigation primaire à base de compas.
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De plus, cela permet à la personne pilotant un navire d’avoir une vue complète et en temps réel de tous les points importants, comme les obstacles à proximité, les navires, les bouées et la profondeur des eaux, ainsi que la position précise et actuelle du navire. Cela peut être très utile pour éviter des erreurs de navigation qui pourraient entraîner des dommages ou même le naufrage du navire.
Inconvénients
Les systèmes modernes ne fonctionnent que si l’alimentation électrique est présente. Si le bateau est en mer ou si le système est endommagé, toutes les données sont inutilisables. Cela peut être dangereux si le navigateur ne connaît pas bien sa position par rapport aux points cardinaux et ne comprend pas comment corriger automatiquement sa position par rapport au nord magnétique.
Un autre inconvénient est le coût supplémentaire lié à l’utilisation des instruments électroniques. Les systèmes modernes peuvent être coûteux à l’achat et à l’usage et les dommages qu’ils peuvent subir en cas de mauvais temps ou de mauvaise utilisation sont assez importants eux aussi.
Comment le système de navigation est utilisé pour déterminer la route et la position du navire?
Définition des concepts clés: points cardinaux, latitude/longitude, cap et distance parcourue
Les points cardinaux sont les quatre directions principales que le compas peut afficher : nord, sud, est et ouest. Pour déterminer sa position actuelle sur une carte marine numérique, il faut connaître une combinaison de la latitude et de la longitude. La latitude se réfère à la distance mesurée en degrés à partir de l’équateur, alors que la longitude est la distance mesurée à partir du méridien de Greenwich.
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Les systèmes modernes intègrent généralement les systèmes GPS pour faciliter la détermination précise des coordonnées, mais ils peuvent aussi être utilisés conjointement aux instruments électroniques pour fournir une direction et une distance exactes entre deux points précis sur la carte. Le «cap» est la direction vers laquelle le navire se dirige et est exprimé en degrés à partir du nord magnétique.
Le temps nécessaire pour aller d’un point donné à un autre peut également être estimé en connaissant la vitesse moyenne du navire ainsi que le temps qu’il faudra pour parcourir la distance entre ces deux points. La distance entre les points doit être mesurée en fonction de leurs coordonnées GPS respectives, et non pas en se basant sur leur distance réelle par rapport à la carte.
Conclusion: Quelle méthode choisir ?
Le compas est un instrument très utile pour naviguer sur l’océan ou les rivières. Il a été utilisé pendant des centaines d’années et a beaucoup évolué depuis ses débuts primitifs. Aujourd’hui, il est complété avec des systèmes modernes qui permettent une plus grande précision et une meilleure fiabilité pour l’orientation du navire.
Cependant, il faut garder à l’esprit que ces systèmes modernes ont des inconvénients. Le prix de l’investissement et l’utilisation des sources d’énergie électrique peuvent en effet être des freins importants à la mise en œuvre d’un tel système. Il convient donc de bien définir les besoins spécifiques et de comparer les avantages et les inconvénients des systèmes traditionnels (compas) et modernes (GPS, radar, carte marine numérique). Une fois cette analyse faite, le navigateur sera alors capable de choisir la méthode de navigation qui lui convient le mieux.
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