Navigation par relèvement: Du cap cartographique au cap compas correct

Série de navigation

• Épisode 1 : Évaluation de l'emplacement terrestre
• Épisode 2 : De l'orientation à la boussole à la navigation par repères
• Épisode 3 : Prise en compte du vent et de l'électricité
• Épisode 4 : Navigation par waypoints GPS – Conseils, astuces et erreurs les plus courantes
• Épisode 5 : Planification de l'itinéraire – la préparation du parcours quotidien avant le départ

Comme expliqué dans l'épisode précédent, pour déterminer une position sans recourir à des systèmes de navigation par satellite tels que le GPS, il faut tout d'abord disposer d'une position de départ approximative. À partir de là, il est possible de retracer le chemin parcouru grâce à un calcul continu. Pendant des siècles, cette méthode a constitué, en navigation maritime, le seul moyen de déterminer approximativement la position actuelle d'un navire.

La navigation par cap est une méthode simple de détermination de la position. À partir du cap suivi et de la vitesse de déplacement, on reporte la route prévue du yacht sur la carte marine. Le point de départ est la dernière position connue. À partir de là, on trace le cap suivi depuis le dernier positionnement. On mesure ensuite, sur cette ligne de cap, la distance parcourue pendant cette période. On obtient ainsi la position calculée du voilier à l'instant considéré. Sa longueur résulte de la vitesse enregistrée par le loch, rapportée au temps écoulé (voir les formules).

Calculer la distance et l'heure d'arrivée

Le résultat est ce qu'on appelle le « point de repérage ». Il est généralement indiqué par un trait horizontal sur la ligne de route et l'abréviation « OK » (un point d'observation, en revanche, porte l'abréviation « OB » et est entouré d'un cercle). À cela s'ajoute l'heure actuelle, afin de pouvoir effectuer ultérieurement d'autres couplages à partir de celle-ci.

Les méthodes et formules utilisées pour le calcul de la route permettent également d'établir des prévisions. Ainsi, le calcul anticipé de la route permet, par exemple, de déterminer à quelle heure on arrivera à destination ou au prochain point de route. Cette « Estimated Time of Arrival », ou ETA, est calculée à partir de la distance jusqu'à la destination, en fonction de la vitesse du yacht.

Si l'on divise la distance séparant deux positions connues du bateau par le temps écoulé entre ces deux positions, on obtient la vitesse moyenne du voilier sur ce trajet. En navigation au long cours, on peut ainsi, par exemple, calculer la vitesse moyenne journalière à partir de la distance parcourue en 24 heures.

Les incertitudes

Contrairement à une localisation observée, qui repose sur une mesure telle qu'un relèvement croisé, un relèvement radar ou le GPS, la localisation par couplage est soumise à de nombreux facteurs d'incertitude.

Il y a d’une part la vitesse, qui a peut-être connu quelques fluctuations au cours du parcours. Lorsqu’elle est relevée par le loch, il s’agit en outre de la vitesse dans l’eau (FdW) – et non de la vitesse par rapport au fond (FüG). Or, pour déterminer la position exacte du bateau sur la carte, c'est le déplacement du yacht par rapport au fond qui est déterminant. En cas de courant favorable, le bateau se déplace plus vite par rapport au fond que dans l'eau ; en cas de courant contraire, il se déplace plus lentement.

De telles incertitudes concernent également la direction dans laquelle le yacht s'est déplacé : outre d'éventuelles imprécisions de pilotage, la dérive due au vent et le décalage dû au courant peuvent faire dévier considérablement le cap au fond (KüG) par rapport au cap fixé.

L'amarrage correspond toujours à une situation théorique et non à une situation réelle : le yacht devrait se trouver à l'endroit d'amarrage, mais ce n'est pas forcément le cas.

Formules clés de la navigation par couplage

• Distance : d (sm) = (v (kn) • t (min))/60 ou d (sm) = v (kn) • t (h)
• Durée du trajet (heure d'arrivée prévue) : t (min) = (d (sm) • 60) / (v (kn))
• Vitesse : v (kn) = (d (sm) • 60)/(t (min)) ou v (kn) = d (sm) : t (h)

Lorsque le lieu de couplage et le lieu d'observation ne coïncident pas

Si l'occasion se présente à nouveau de déterminer la position d'un point d'observation, celle-ci peut s'écarter sensiblement de la position supposée du point de couplage pour le même instant. Cet écart est appelé « décalage de repérage » (BV). Il est indiqué sous forme de direction et de distance entre le point d'observation (OK) et le point réel (OB) (du « faux » au « vrai », par exemple : BV = 155°/1,5 sm).

Le décalage des couverts fournit des indices précieux pour détecter un décalage inattendu du courant ou une dérive à la voile accrue, et pour déterminer à quelle distance il conviendra à l'avenir de naviguer au vent et/ou au courant. Si le navire avance sur le fond beaucoup plus lentement que prévu, il faudrait éventuellement adapter la planification de l'itinéraire afin d'arriver à destination avant la tombée de la nuit.

Comment le champ magnétique terrestre influence le cap indiqué par la boussole

Pour obtenir des résultats exploitables lors du couplage, il convient de veiller à ce que le décalage des couverts soit aussi faible que possible. Cela nécessite une programmation minutieuse des parcours, prenant en compte tous les facteurs d'influence imaginables.

Cela vaut aussi bien pour le décalage dû au vent et au courant dominant que pour les erreurs typiques de la boussole. Ces dernières font que le cap indiqué par le compas de barre ne correspond pas au déplacement réel du voilier par rapport au fond, même dans des eaux sans courant et en l'absence de dérive notable due au vent.

L'une des causes est la déclinaison magnétique : alors que la carte marine est orientée vers le nord géographique (rwN) – c'est-à-dire la direction du pôle Nord géographique, où convergent les méridiens (degrés de longitude) –, une boussole magnétique s'oriente en fonction du champ magnétique terrestre.

Pour simplifier, on pourrait également dire qu’elle s’aligne sur le pôle Nord magnétique, là où les lignes de force du champ magnétique terrestre pénètrent verticalement dans la surface terrestre (bien que, à strictement parler, l'aiguille nord d'une boussole magnétique s'aligne sur le pôle magnétique sud, qui se trouve donc en réalité à cet endroit – mais nous nous en tiendrons ici à la désignation courante). Cette direction est appelée « nord magnétique » (nm).

Bien lire et appliquer les indications de déviation

Comme le pôle géographique et le pôle magnétique ne se trouvent pas au même endroit, il en résulte, selon l'emplacement, un angle plus ou moins grand entre les deux directions nord : c'est ce qu'on appelle la déclinaison magnétique (MW).

Si notre yacht navigue exactement vers le nord selon la boussole, nous ne pouvons donc pas supposer avec certitude que, sur la carte marine, nous nous déplaçons exactement parallèlement aux méridiens vers le nord.

Il faut tenir compte de cette différence d'angle. Et comme elle n'est pas la même partout sur Terre, l'ampleur de la déclinaison magnétique dépend de la zone maritime dans laquelle nous naviguons – d'autant plus que le champ magnétique terrestre n'est pas non plus parfaitement uniforme.

Les informations relatives à la déclinaison locale figurent sur la carte marine. Elles sont généralement indiquées dans une rose des vents imprimée. On trouve parfois également des encadrés contenant des indications de déclinaison. S’il y en a plusieurs sur une même carte, il convient de se référer à l’indication la plus proche.

Ces valeurs se rapportent toujours à une année donnée, car le pôle Nord magnétique se déplace. Alors qu'il se situait au nord du Canada vers la fin du XXe siècle, il se dirige aujourd'hui vers la Sibérie. C'est pourquoi il peut être nécessaire de convertir la valeur de la déclinaison magnétique en fonction de l'année en cours (voir ci-dessous).

Pourquoi chaque yacht possède sa propre déviation

En effet, la boussole de navigation ne s'aligne pas sur le nord géographique, mais sur le nord magnétique (MgN). Cette direction n'existe qu'à bord de notre navire. En effet, de nombreuses influences magnétiques présentes à bord viennent s’ajouter à cela et dévièrent le compas – par exemple les composants métalliques, en particulier les pièces en fer, mais aussi les câbles électriques.

La déviation de la direction nord indiquée par le compas de navigation, spécifique à chaque bateau, est appelée « déviation » (Abl) ou encore « déviation magnétique ». Elle est naturellement particulièrement importante sur les yachts en acier, mais même sur les bateaux en fibre de verre, le bloc moteur et l’alternateur, le système de gouvernail, l’électronique de navigation, la radio, les haut-parleurs extérieurs, les objets métalliques rangés dans le coffre de rangement et même le téléphone portable dans la poche du barreur, peuvent dévier le compas de sa trajectoire sans que l'on s'en aperçoive.

La déviation varie en outre en fonction du cap suivi. En effet, l’orientation de la proue peut parfois faire en sorte que le magnétisme du navire et le magnétisme terrestre se renforcent mutuellement, tandis que dans d’autres cas, elle conduit plutôt à leur annulation – pour simplifier. Et selon la direction dans laquelle s'effectue alors la déviation, celle-ci présente soit un signe positif, soit un signe négatif.

Pour maîtriser la déviation, il convient en principe d'éloigner de la boussole tous les objets magnétiques susceptibles de l'influencer. L'influence des composants installés à demeure à bord peut être déterminée à l'aide d'un contrôle de la boussole (voir encadré page 30).

Dans l'idéal, on établissait sur cette base un tableau de déviation pour le compas de navigation, qui indiquait, pour chaque cap au compas magnétique, la valeur de déviation correspondante du navire.

Parfois, on trouve en outre ce qu'on appelle un « tableau de navigation » indiquant les valeurs de déviation adaptées, au cas où il faudrait convertir un cap cartographique tiré de la carte marine en un cap de navigation.

Voici comment fonctionne la conversion des cours

Cela nous amène à la conversion correcte du cap. De la même manière que pour la conversion du relèvement ((voir l'épisode précédent consacré à l'analyse de la situation terrestre) À cet égard, une méthode de calcul s'est avérée efficace : elle consiste à raisonner de haut en bas – du « faux » vers le « vrai », ce dernier constituant la direction à suivre :

Les signes à utiliser dépendent également de ce sens de calcul. Si l'on souhaite convertir un rwK en MgK, il faut effectuer le calcul de bas en haut en inversant les signes. Le signe de la déviation est relevé dans le tableau des déviations ou dans le tableau de correction, en fonction de la valeur angulaire correspondante. En ce qui concerne la déclinaison magnétique, la règle suivante s'applique : une déclinaison magnétique orientale (MW) a systématiquement un signe positif, tandis qu'une déclinaison magnétique occidentale a un signe négatif.

Ce calcul permet en tout cas d'écarter d'emblée ce qu'on appelle la « déviation » (Fw) – soit la somme de l'Abl et du MW – comme cause d'un éventuel décalage des couverts. Il reste alors la dérive due au vent et le décalage dû au courant – leur prise en compte sera expliquée dans le prochain épisode de cette série.

Couplage en amont et couplage en parallèle

Dans la pratique, le travail de tracé peut s'avérer utile à bien des égards. Ainsi, la « pré-saisie » – c'est-à-dire l'enregistrement préalable sur la carte marine de tous les caps prévus le long de la route, avec leur cap et leur distance – permet de vérifier la cohérence des données fournies par les instruments de navigation électroniques. Cela permet de détecter rapidement les erreurs de programmation ou les dysfonctionnements du système.

Pour assurer un suivi continu, il s'est avéré utile de noter régulièrement dans le journal de bord les caps suivis et les vitesses enregistrées. Étant donné que la fiabilité d'un point de couplage dépend de la fiabilité des données de mouvement, il est conseillé de procéder à une annotation correspondante dans le journal de bord et sur la carte marine au moins à chaque changement de cap ou de vitesse, par exemple lorsque le vent faiblit ou se renforce. Si des manœuvres fréquentes sont prévues, la navigation dans la zone parcourue

Si la zone est particulièrement difficile ou si les conditions sont très variables, il est recommandé d'espacer les relevés plus fréquemment que lors d'un long parcours en ligne droite par brise constante en pleine mer.

Essayez donc, tout simplement. Le couplage est amusant et laisse des traces impressionnantes sur la carte marine. J'aime bien utiliser ces cartes plus tard comme papier d'emballage, ce qui fait toujours plaisir. Et si jamais les appareils électroniques à bord venaient à tomber en panne, cette planification minutieuse et ces relevés effectués en cours de route s'avéreraient également être un cadeau bienvenu.

Déterminer la vitesse sans loch

Comme le loch dépend généralement d’un système électrique et électronique de bord en bon état de fonctionnement, il est nécessaire, en cas de panne technique, de recourir à une méthode alternative de mesure de la vitesse. C'est là que ce qu'on appelle le « relingslog » peut s'avérer utile. Pour cela, on jette par-dessus bord, à la proue du yacht, un objet flottant – par exemple une pomme – et on chronomètre le temps nécessaire pour que cet objet atteigne la poupe. Un bateau dont la vitesse de déplacement dans l'eau (FdW) est d'un nœud (kn), parcourt 0,514 mètre en une seconde (1 kn = 1 mille marin/heure = 1 852 m/heure = 1 852 m/3 600 s = 0,514 m/s). On appelle cette distance la « tiers de méridien » (MT), qui, dans la pratique, peut également être arrondie à 0,5 mètre. En principe, on a : MT par seconde = milles marins par heure (= kn).

Il ne reste plus qu'à déterminer la distance parcourue par la pomme de la proue à la poupe. Si le yacht mesure 12 mètres de long, cela correspond à 24 MT (12 m : 0,5 m = 24). Si la pomme a mis 6 secondes pour parcourir cette distance, cela signifie que le yacht avance à une vitesse de 4 nœuds : 24 MT en 6 s = 4 MT par seconde, soit 4 nœuds.

Calculer la déclinaison magnétique actuelle

La déclinaison magnétique (MW) désigne l'angle entre le nord vrai (rwN) et le nord magnétique (mwN). Les informations relatives à la déclinaison magnétique locale sont indiquées sous forme d'angle en degrés et en minutes sur la carte marine. À cela s'ajoute la direction : E (East) pour une déviation vers l'est et W pour une déviation vers l'ouest.

L'année de référence est également indiquée, ainsi que, entre parenthèses, la variation annuelle. Si la variation va dans le même sens, elle est ajoutée ; dans le cas contraire, elle est soustraite.

Un exemple : la mention « 3° 16’ E 2022 (12’ O) » signifie une position moyenne de 3° 16’ Est en 2022, avec une variation annuelle de 12’ Ouest (O). Pour l'année 2026, cela donne : 3° 16’ E – 4 • 12’ O = 2° 28’ E. La transmission du cap étant systématiquement arrondie aux degrés entiers, on retient donc 2° E.

Vérifier le déviation de la boussole

Afin de pouvoir tenir compte de la déviation (Abl) lors du réglage du cap, il convient de vérifier le compas de navigation en conséquence. Un contrôle du compas est particulièrement recommandé lorsque le magnétisme du navire a été modifié, par exemple en raison de l'ajout d'équipements, de transformations ou d'installations techniques.

La méthode la plus simple consiste à effectuer un repérage par rapport à une ligne de position confirmée (voir l'épisode précédent). Si, par exemple, je me trouve avec mon yacht exactement sur une ligne de feux de balisage pour laquelle la carte marine indique une direction de 151°, et que j'oriente la proue dans cette direction, alors mon cap vrai (rwK) correspond exactement à cette valeur. Le cap vrai (rwK) doit ensuite être converti en cap magnétique (mwK) en tenant compte de la déclinaison locale (MW) (rwKMW = mwK). Celui-ci est comparé au cap du compas magnétique (MgK) indiqué ci-contre. Si le compas de navigation affiche une valeur différente, on a : mwK - MgK = écart.

Au lieu d'un tel relèvement depuis le pont, on pourrait également relever les feux masqués de la ligne de tir à l'aide du compas de navigation, sans orienter la proue vers ceux-ci. Dans ce cas, on applique la formule suivante : mwP - MgP = Abl (la mwP correspond à nouveau aux 151° corrigés de la MW, tandis que la MgP est le relèvement du compas magnétique). Cette méthode fonctionne également lorsque l'on relie, depuis un emplacement sûr, par exemple juste à côté d'une balise indiquée sur la carte, un objet dont la position est connue.

C'est ainsi que l'on procède également pour établir un tableau de déviation au niveau d'une balise de déviation. La position de la balise étant connue, on obtient pour chaque repère terrestre également indiqué sur la carte un relèvement vrai (rwP) fiable, qui est converti en relèvement moyen (mwP). On fait alors pivoter le yacht autour de la balise et, après chaque changement de cap de 10 degrés, on relève le relèvement du repère à l’aide du compas de barre. Cela permet de déterminer la déviation pour chaque cap – du moins par paliers de 10 degrés ; pour les valeurs intermédiaires, il peut être nécessaire de procéder à une interpolation. Il est également possible d’utiliser un disque de relèvement, dont le relèvement latéral est alors additionné au cap du compas correspondant pour obtenir un MgP.

Les valeurs sont reportées dans un tableau prévu à cet effet. Certains établissent également une courbe de déviation et une table de correction supplémentaire, mais nous ne voulons pas compliquer trop les choses ici. Il est par ailleurs possible de faire compenser la boussole par un spécialiste qualifié.

Suggestions de lecture

Naviguer sans stress présente les bases du calcul de position à l'aide d'une carte marine, d'un compas et d'un GPS, étape par étape, de manière claire et compréhensible. Cet ouvrage complète ainsi les notions relatives aux caps, à la dérive et au point d'ancrage en y ajoutant des applications pratiques à bord. Les explications claires et accessibles sur la planification d'une croisière, la météo, les marées et la navigation à vue sont particulièrement utiles.

Le savoir-faire maritime intègre les notions classiques de navigation à la carte et de calcul de cap dans un ouvrage de référence nettement plus complet destiné aux navigateurs de croisière. Outre la navigation terrestre, électronique et astronomique, cet ouvrage aborde également la météo, les marées, le droit maritime, les questions de sécurité et la conduite d’un bateau. Il s’adresse donc tout particulièrement aux lecteurs qui ne souhaitent pas acquérir des connaissances en navigation de manière isolée, mais qui souhaitent les approfondir dans le cadre plus large du savoir-faire nautique.

Comment contrôlez-vous votre affichage électronique de position lorsque vous êtes en déplacement ? Et quel rôle la navigation par couplage classique joue-t-elle encore pour vous à bord ?