2 Août 2026

Publié par Georges

374 - Instruments de navigation : Le compas du bord

Article 374

Les instruments de navigation

Le compas de marine.

374 - Instruments de navigation : Le compas du bord

Modèles modernes de compas magnétiques de bord.

Le compas de marine est un instrument de navigation qui permet de contrôler et de tracer sa route par rapport au champ magnétique terrestre. C'est l'évolution moderne de la boussole.

Contrairement à tous les appareils électroniques modernes que l'on trouve actuellement sur les navires, il fonctionne sans électricité ni signal satellite, garantissant une sécurité totale sur l'orientation du navire en cas de panne électrique à bord. Il fonctionne comme la boussole sur le principe de l'aiguille aimantée qui s'aligne dans le champ magnétique terrestre.

La boussole et son boitier.

Origine de la boussole.

La boussole a été inventée en Chine. Les premières notions d'une aiguille aimantée ou d'instruments rudimentaires remontent du IVe au IIe siècle avant J.C., mais son utilisation comme outil d'orientation et de navigation s'est développée entre le IXe et le XIe siècle de notre ère. Elle est arrivée en Europe un siècle plus tard, avec les premières traces écrites vers 1190.

La découverte de la Boussole

Inventée il y a plus de 2000 ans en Chine, elle a permis aux navigateurs de traverser les océans, de découvrir de nouveaux continents... et de redessiner le monde. Sans elle, certaines des plus grandes expéditions de l'Histoire n'auraient peut-être jamais existé.

Rôles et types de compas à bord.

Le Compas de route : Fixé sur le pont, face au barreur, il permet de contrôler la direction du navire et de maintenir un cap par rapport à la route prévue.

- Cependant, rien n'est simple pour le navigateur car le Nord magnétique (Nm) de la Terre ne coïncide pas avec le Nord vrai (Nv) !

En effet le marin doit utiliser la carte marine pour se situer et tracer la route de sa destination.

Le nord magnétique terrestre et le nord géographique de la carte marine ne correspondent pas. Il y a un écart entre eux désigné par D : déclinaison magnétique. La déclinaison magnétique est indiquée sur la carte et varie suivant la latitude. Elle peut atteindre de 0 à 2 ° Est (positive +) dans le Golfe de Gascogne et de 7 à 12° selon la latitude sur les mers du globe. Actuellement, en Manche-Ouest la déclinaison magnétique : D = -0°15' Ouest, ce qui représente environ -0.25° Ouest.

Pour une navigation classique, cette différence est insignifiante et l'on peut considérer qu'il y a similitude entre Nv et Nm

Pour mémoire :

Déclinaison magnétique Est + positive.

Déclinaison magnétique Ouest - négative.

Le compas devrait indiquer le cap magnétique mais il subit l'influence des masses métalliques du bateau par une déviation nommée : d.

Le compas doit avoir sa courbe de déviation.

Tout ce qui est tracé sur la carte doit être corrigé du nord magnétique en nord vrai. Sur la carte on ne trace que des routes ou des relèvements vrais : Rv ; Rs ; Rf ; Zv

Cap compas = Cap magnétique ± d

Cc = Cm ± d

Cap vrai = Cap compas + W

Cv = Cc +W

Sachant que la variation W = D + d (Déclinaison magnétique + déviation du compas)

Pour tracer une Route vraie sur la carte à partir d'un cap compas, il faut d'abord calculer le Cap vrai (Cv).

La Route vraie (Rv) s'obtient en appliquant la formule :

Rv = Cv + Der ---> Route vraie = Cap vrai + dérive

La dérive (Der) est due à l'effet du vent qui fait abattre le bateau sur un bord ou l'autre.

La dérive est tribord (+) si le vent vient de bâbord.

La dérive est bâbord (-) si le vent vient de tribord.

La Route vraie se dit aussi Route surface.

Ca y est ! le marin est content !

A partir d'un cap compas, (Cc) après tous ces calculs et corrections, il peut enfin tracer sa route vraie (Rv) ou route surface (Rs) sur la carte à l'aide de sa règle rapporteur.

De son point de départ, il pense avoir le bon cap pour respecter sa route surface. Hélas ! il n'en a pas fini ! Son tracé sur la carte est bon mais, il ne faut pas oublier que la mer n'est pas statique ! Elle subit des courants dus essentiellement aux marées près des côtes ou dans les détroits.

La route surface (Rs) devra être corrigée du courant (Ct) pour être réelle sur la carte, elle se nomme route fond (Rf).

Il existe des cartes de courants élaborées par rapport à l'annuaire des marées, éditées chaque année.

On l'appelle la route fond (Rf) par analogie à une route qui se fait par rapport aux fonds marins et non par rapport à la surface de la mer.

La route fond (Rf) s'obtient en ajoutant le vecteur courant (Ct) à la route surface (Rs)

Rf = Rs + Ct il ne s'agit pas ici d'une addition classique. Nous utiliserons le principe de la somme vectorielle pour trouver la nouvelle direction du bateau.

Sur la route surface nous afficherons le vecteur vitesse du bateau. A l'extrémité du vecteur vitesse nous afficherons le vecteur courant (direction + intensité pour 1 heure) Puis, nous tracerons le vecteur résultant de la somme vectorielle Rf.

Pour mémoire, le courant est donné par un vecteur orienté. Sa longueur (intensité) s'exprime en nœuds (milles marins par heure) La flèche indique son sens et sa direction en degrés.

Exemple : un courant d'Est de 3.5 nœuds veut dire que le navire est déporté vers l'Est à la vitesse de 3,5 nœuds.

Pour mémoire : Le courant court vers la direction donnée alors que le vent vient de la direction donnée.

Dans le cas présent, nous voyons que la route surface est au 30°. Si l'on met le vecteur vitesse du bateau 7 nœuds sur cette Rs et que nous portons le vecteur courant de 3,5 noeuds au 90° à son extrémité nous pouvons tracer la résultante de ces 2 vecteurs qui devient la Route fond : Rf = 48° (mesurée à la règle rapporteur)

Pour conserver la route surface au 30° nous devrons tenir compte de la différence angulaire entre Rf et Rs soit ici 48° - 30° = 18° et diminuer d'autant le cap compas.

Cette méthode de calculs pour passer d'un cap compas (Cc) à une route fond (Rf) s'appelle :

"CORRIGER"

La méthode inverse qui correspond davantage à la navigation maritime s'appelle :

"FAIRE VALOIR"

Il s'agira cette fois de tracer sa route fond (Rf) sur la carte marine pour aller d'un point donné à un autre. Nous appliquerons alors les calculs inverses pour passer de la route fond (Rf) à la route surface (Rs) afin de trouver le cap vrai (Cv) pour obtenir un cap compas (Cc) en réutilisant toutes les formules précédentes.

Compas moderne FINDER Osculati

Compas du dundée "Mutin" Marine Nationale 1930.

Compas gyroscopique du trois-mâts français "BELEM"

Instruments de navigation :

Le Compas Magnétique, Navigation Maritime.

Découvrez l'instrument essentiel de la navigation maritime : le compas magnétique ! Dans cette vidéo, nous plongeons au cœur des instruments de navigation pour explorer en détail le fonctionnement, les principes et l'importance capitale du compas magnétique pour tout navigateur.

Compas de bord anciens dans leurs boites.

Le compas de relèvement :

Se porte à la main et permet de viser des éléments remarquables sur la côte (amers) en prenant des relèvement angulaires par rapport au Nord magnétique afin de les reporter sur la carte marine pour déterminer la position du navire qui se trouvera à leur intersection. Bien sûr, il va falloir corriger les relèvements compas (Zc) en relèvements vrais (Zv) avant de les tracer sur la carte.

Zv = Zc + w

Sachant que la variation W = D + d (Déclinaison magnétique + déviation du compas)

Les trois relèvements portés sur la carte, à l'aide de la règle rapporteur, donneront à leur intersection un chapeau de gendarme (petit triangle) au centre duquel se situe la position du navire.

Compas de relèvement Prisma de Riviera.

Compas de relèvement IRIS de Plastimo.

Règle rapporteur Jean CRAS

La règle rapporteur Jean Cras

Utilisation de la règle-rapporteur Jean CRAS.

Règle rapporteur breton

Le rapporteur breton (règle-rapporteur)

Il possède en son centre un rapporteur angulaire gradué de 360° libre en rotation. Positionner la règle dans la direction du relèvement ou de la route à tracer en faisant coïncider la ligne Nord-Sud du rapporteur avec un méridien. Lire l'orientation vraie comme expliqué sur la vue ci-après.

Rapporteur breton

Le compas à pointes sèches

Il permet de mesurer les distances sur la carte et de les traduire en milles sur l'échelle des latitudes du lieu.

Règle de Cras et compas à pointes sèche.

Exemple d'une mesure de distance

Sur la carte marine (Mercator) de Papeete (Tahiti) à Uturoa (Raiatea) en utilisant le compas à pointes sèches.

Compas à pointes sèches Plastimo

En navigation maritime,

Le marin est confronté aux éléments tels la Longitude et la latitude exprimées respectivement en degrés vers l'Est ou l'Ouest (méridiens) à partir du méridien de Greenwich et vers le Nord ou le Sud (Parallèles) à partir de l'équateur.

Ces coordonnées lui permettent de se situer sur la carte marine.

Il faut bien distinguer les nuances entre les degrés du compas qui indiquent une orientation par rapport au champ magnétique terrestre et les degrés utilisés sur la carte marine qui indiquent une position de latitude ou de longitude. La carte marine est l'expression d'une surface sphérique de la planète ramenée au plan. (carte de Mercator)

Notre planète est une sphère très irrégulière par ses reliefs et par sa circonférence mesurée passant par les pôles qui représente environ 40 008 km. et celle de l'équateur mesurant 40 075 km. Chacune de ces circonférences représente 360° en valeur angulaire.

Il nous est donc possible de calculer la valeur de 1° d'arc de circonférence :

1/ Sur le cercle de l'équateur un degré d'arc vaut ---> 40 075 km / 360° = 111, 319 km. ---> une minute d'arc vaut 111,319 km / 60' = 1,855 km

2/ Sur le cercle méridien passant par les pôles un degré d'arc vaut ---> 40 008 km / 360° = 111,133 km ---> une minute d'arc vaut 111,133 km / 60' = 1,852 km. c'est l'unité adoptée pour exprimer la distance parcourue par un navire sur la sphère terrestre : 1 minute d'arc vaut 1,852 km, c'est la valeur du mille marin. Un bateau qui marche à 10 nœuds fait 10 milles marins en 1 heure soit 18,52 km.

Les distances mesurées sur la carte se vérifieront toujours sur l'échelle de latitude de la zone de navigation.

Tous les méridiens passent par les pôles.

La terre est divisée en 24 fuseaux horaires de 15°. Le méridien de Greenwich a été choisi comme méridien zéro pour se repérer en longitude : de 0 à 180° Est et de 0 à 180° Ouest.

Par rapport à l'heure universelle de Greenwich (Gmt) si l'on fait route vers l'Ouest, tous les 15° de longitude nous perdons 1 heure. Par contre en faisant cap à l'Est nous ajoutons 1 heure.

Tous les parallèles sont parallèles à l'équateur.

L'hémisphère Nord est divisé en 90° à partir de l'équateur qui est le cercle zéro. L'hémisphère Sud également en 90°. Les latitudes s'expriment en degrés Nord ou Sud.

Exemple sur le dessin ci-dessus :

Point A : lat. 30° Nord ; Long. 30° Ouest

Point B : lat. 0° ; Long. 60° Est

Point C : lat. 30° Sud ; Long. 0°

Tous les cercles parallèles à l'équateur ont des longueurs décroissantes en progressant vers les pôles.

Une minute d'arc (1') vaut 1,855 km à l'équateur.

Pour calculer la valeur d'un arc de 1' par exemple, sur le 48ème parallèle Nord ou Sud il suffit de multiplier la valeur de 1' à l'équateur par le Cosinus de l'angle de la latitude : 1,855 km x Cos 48° = 1,241 km.

Une minute d'arc (1') vaut 1,241 km sur le 48ème parallèle.

C'est pour cela qu'il ne faut jamais contrôler la mesure d'une distance sur un parallèle mais toujours sur l'échelle de latitude du lieu.

Parfois, mon esprit s'évade vers d'autres considérations qui ne sont pas totalement "hors-sujet"

En dehors de toute considération de navigation maritime il est intéressant d'observer que la vitesse circonférentielle d'un point sur l'équateur est de 40 075 km / 24 h = 1669,8 km / h. C'est le sort de l'habitant de la ville de Macapá située sur l'équateur au Brésil pendant qu'en même temps un Sibérien, de Salekhard sur le cercle polaire arctique à 66°33' Nord, évoluera à une vitesse circonférentielle de 1669.8 km x Cos 66°33' = 745,06 km / h et que le technicien de la station météo canadienne Eureka du cercle polaire au 79°59' Nord, se balade gentiment à 1669,8 km x Cos 79°59' = 290 km / h. Fort heureusement, personne ne s'en rend compte !

Si l'habitant de Macapá, le Sibérien de Salekhard et le technicien d'Eureka ne ressentent absolument rien de ce voyage à des centaines de kilomètres par heure, c'est principalement à cause de trois grands principes physiques :

1. L'absence d'accélération (Le mouvement circulaire uniforme)

Le corps humain ne possède aucun récepteur sensoriel capable de détecter une vitesse brute. En revanche, nous sommes extrêmement sensibles aux changements de vitesse (les accélérations et les freinages).

L'analogie du train ou de l'avion : Lorsque vous êtes dans un avion de ligne volant à 900 km/h à altitude constante, vous pouvez marcher, boire un verre d'eau ou dormir sans ressentir la vitesse. C'est parce que l'avion se déplace à vitesse constante et sans secousses.
Pour la Terre, c'est la même chose : sa vitesse de rotation est parfaitement constante. Il n'y a ni coup de frein, ni coup d'accélérateur.

2. L'atmosphère voyage avec nous

Si nous ressentons la vitesse à vélo ou en voiture décapotable, c'est à cause de la résistance de l'air (le vent).

Sur Terre, l'atmosphère n'est pas immobile pendant que la planète tourne en dessous d'elle.
L'air, les océans, les arbres, les montagnes et nous-mêmes sommes entraînés exactement à la même vitesse par la rotation terrestre. Il n'y a donc aucun "vent de vitesse" global pour nous rappeler que nous bougeons.

3. La force centrifuge est masquée par la gravité

On pourrait penser que la rotation de la Terre à l'équateur (les 1 669,8 km/h) devrait nous éjecter vers l'espace, comme sur un manège qui tourne trop vite. C'est ce qu'on appelle la force centrifuge.

À l'équateur, cette force centrifuge existe bien, mais elle est infime par rapport à la force de gravité qui nous plaque au sol.
La gravité nous attire vers le centre de la Terre avec une force environ 300 fois supérieure à la force centrifuge qui tente de nous éjecter. Tout ce que fait la rotation à l'équateur, c'est vous faire "peser" environ 0,3 % de moins qu'aux pôles. Une différence bien trop faible pour être perçue par nos sens !

En résumé, nous ne ressentons rien parce que tout notre environnement (le sol et l'air) partage strictement le même mouvement fluide et constant que nous.

Compas à pointes sèches Plastimo

Bons vents !

Amusez-vous,

Georges

#Navigation Instruments Astro