Compas et GPS, pas la même indication ?

Compas et GPS, pas la même indication ?

23 septembre 2018 0 Par Annie Lacarin

Et oui, en navigation je me sers du GPS et du compas… et cependant ils ne me donnent pas la même indication. Ma fille s’en était étonnée et ne savait pas à quel cadran se fier… Et vous ?

Bien sûr si vous naviguez depuis un petit moment déjà, je suis sûre que vous faites votre route avec le GPS du bateau (Garmin, Raymarine etc) ou sur les cartes Navionics et des programmes tels que Boating (émulé directement  par Navionics) ou encore Avalon, Maxsea, et j’en passe. Puis vous suivez votre route sur votre écran GPS, ou sur votre tablette ou encore sur votre téléphone…

Et comme la direction indiquée par le GPS est la moyenne des oscillations  du bateau, et que votre compas est plus précis, vous notez la direction de votre route GPS sur votre compas et vous suivez plutôt l’indication du compas… même si votre GPS indique route à suivre au 60° et que cela correspond à 70° sur votre compas.

Malgré que j’ai appris aux Glénans toutes les ficelles pour établir ma route sur une carte et la suivre avec le relevé des amers, bêtement je ne recherche pas le pourquoi de la différence de 10 degrés ici entre le GPS et la boussole. Trop facile d’utiliser le GPS ?

Mais parfois je me dis « et si l’orage que j’ai actuellement au dessus de ma tête m’envoyait un bel éclair qui me prive d’électricité ? » Bon je me dis aussi qu’avec 2 tablettes et 2 téléphones programmés avec un peu de chance j’aurai encore des indications GPS… Mais si ce n’était pas le cas, comment  suivre ma route uniquement avec la boussole ? Et quoi faire sans l’anémomètre (je n’ai pas posé de girouette) ? Un simple ruban noué à chacun des bas hauban ? Et mon loch qui est électronique, comment vérifier ma vitesse (j’utilise presque exclusivement la vitesse GPS) ? Utiliser la corde à noeud des anciens** ?

Vous rappelez-vous comment faire ?

Bon, d’abord avoir une carte papier au moins à grande échelle (je sais qu’avoir les cartes papier détaillées de toutes nos routes c’est un prix et un poids non négligeables). Sinon si vous avez pris la précaution d’avoir une imprimante à bord, une édition de la carte GPS que vous glissez dans votre livre de bord peut être très utile… Vous pouvez aussi avoir une impression écran de votre carte sur le téléphone ou la tablette (que vous pouvez aussi envoyer à votre imprimante).

Donc sur votre carte vous avez votre route avec les directions vraies. Ah oui, vous savez que le compas ne vous donne pas la direction vraie ? Bien sûr c’est la direction du Nord magnétique qui vous est donnée ET LE NORD MAGNETIQUE N’EST PAS LE NORD GEOGRAPHIQUE ! Pire il bouge dans le temps et se modifie selon le lieu. C’est ce qu’on appelle la déclinaison qui est marquée sur chaque carte papier avec la date de la carte et la variation annuelle de la déclinaison. Cette variation annuelle nous permet de mettre à jour sa valeur pour la date de son usage si la carte est un peu vieille. Se rappeler que la déclinaison est comptée positivement vers l’Est et négativement vers l’Ouest.

J’en vois qui rigolent… Ah, Ah, Ah, pourquoi s’embêter avec des pouillèmes ?  D’accord à Paris la déclinaison est de 0° 36’.  Savez-vous qu’à Sydney la déclinaison est actuellement de 12° ?

Cette déclinaison a une variation séculaire et aussi une variation due aux modifications du champ magnétique qui peuvent, je dois vous le dire, être parfaitement erratiques surtout si on se rapproche des pôles… Le Canada en sait quelque chose puisque qu’ils en sont à éditer des cartes de probabilité de déviation autour d’une valeur « normale ». En général cette erreur est de moins de 2 degrés sauf si vous empruntez le passage du Nord-Ouest, au nord du Canada dont la glace nous laisse passer maintenant un été sur deux. Là des variations de plus de 4° en plus ou en moins des valeurs “normales” peuvent se noter.

Si vous n’avez que des photocopies de cartes  : les canadiens ont édité sur internet un calculateur de déclinaison magnétique  très pratique : geomag.nrcan.gc.ca

En pratique, vous êtes sur votre table à carte dans le bateau, vous calculez la déclinaison (ou vous la cherchez sur internet si vous y avez accès avant de partir) aujourd’hui pour nous au sud de la botte italienne nous avons une déclinaison de 3° 7,86’ Est.  Nous remontons sur le pont. Nous voulons aller au 70 (cap vrai ou Cv). Nous savons que le compas est dévié de 3° vers l’Est, donc il nous faudra nous dévier de 3° vers l’ouest pour être sur le nord vrai et garder un cap 67° (cap compas ou Cc).

Si par contre vous notez une route au compas de 100°, en descendant à la table à carte, notez sur la carte une route au cap de 103°. Demain sera une autre déclinaison…

Mais ce serait trop simple si nous en restions là. Notre bateau porte ses propres charges magnétiques : les masses métalliques (bonjour avec les coques acier) les fils électriques, les appareils électroniques et j’en passe…

J’espère qu’avant de partir en navigation vous avez déterminé la courbe de déviation propre à votre bateau. Non ?

Théoriquement avant de partir, nous repérons 2 amers dont l’alignement est connu et noté sur les cartes.

Puis nous essayons de passer au droit de ces 2 amers sous différents angles. Personnellement je prend mon temps et j’effectue 16 passages (un dans chaque sens pour les 8 directions) bien droit avec direction GPS bien stabilisée et je prend la déviation compas  juste au moment où les 2 amers se recouvrent. La déviation est la différence entre le cap Compas et le cap indiqué sur la carte,  (ne pas prendre le cap GPS ! A condition que votre cap GPS soit bien stable, il devrait être égal au cap vrai ! Attention le cap GPS est toujours une moyenne de vos déplacements ! )… On en fait un joli tableau qui reste à poste à la table à carte.

Certains me diront : ” mais après avoir fait ces mesures, nous avons réglé le compas pour compenser les écarts…”  C’est très bien… Je serai vous je recommencerais les mesures après réglage pour être sûr… jusqu’ici je n’ai jamais vu de bateau sans déviation.

Bien sûr : faites attention à ce que vous mettez à côté du compas. Par exemple ne pas mettre le portable VHF à proximité ou la lampe aimantée pour mieux voir dans le cockpit, essayez c’est amusant…

Un peu de mathématique ? la correction finale à effectuer sera la VARIATION (W) qui s’obtient en additionnant la Déclinaison (D) et la déviation (d)  W=D+d, pour le cap, la date et le lieu donné. Et donc pour vos caps : le cap compas (Cc) est égal au Cap vrai (Cv) relevé sur la carte + la variation (W) : Cc=Cv+W (attention au sens de W positif ou négatif)

Ah! Autre chose encore : quand vous êtes sous voile de près ou de travers (ou même si vous êtes en bateau moteur avec courant ou vent fort) vous allez être dévié de votre trajectoire et vous allez avancer en crabe. Il faudra alors encore corriger votre cap compas.

Comment calculer cette dérive ? Un vieux loup de mer m’a montré sa vieille ligne de pêche légèrement plombée. Il l’attachait à l’arrière sur la ligne de foi du bateau, laissait filer sa ligne (on peut aussi utiliser le loch – voir plus bas) et mesurait bêtement au rapporteur l’angle de la ligne avec l’axe du bateau. C’est ce qu’il utilisait pour faire son point à l’estime en traversant l’Atlantique… En général c’est entre 10° au près serré et 0° peu après le travers. Le vent arrière ne donne pas de dérive et le travers fait plus giter que dériver les voiliers avec leurs super plans anti dérive.

Maintenant, il fait super beau, plutôt pétole même et cependant nous voyons bien que nous dérivons… Avez-vous vérifié les cartes des courants ? Je ne vous parle pas de la traversée de Messine avec un minimum de 5 noeuds de courant, ni des courants de marée de la Bretagne nord. En Bretagne nous calculions très précisément l’effet du courant de marée pour ne pas être emportés sur les brisants… J’ai vu un petit bateau moteur à pleine puissance rester immobile à contre courant. Le courant pris de travers, c’est une dérive immédiate.

Pour ceux qui ont passé le permis hauturier vous rappelez-vous comment calculer cette dérive à partir des valeurs du courant ?

3 solutions :

La première est la solution géométrique, visuelle : nous tirons des segments de droite depuis la position de départ du bateau vers la direction voulue  par exemple un segment OA de 4cm (pour 4 noeuds, vitesse du bateau) au cap 60° – c’est la route fond ou Rf –  et un segment OB de 1cm (pour 1 noeud) au cap 30° pour le courant (C). Le segment BA donne le cap réel du bateau ou sa route de surface (Rs) ici 68°, l’angle BA par rapport à  OA est de 8°, c’est la dérive. (on mesure le tout avec notre rapporteur ou notre règle de Cras)

Pour les matheux, on peut calculer directement grâce aux arctang (arc tangente)

Ou encore utiliser l’abaque ci-jointe tirée d’un annuaire des pays-bas. http://shoreline.fr/Derive_dans_courant/Angle_de_derive_dans_un_courant.pdf

Avec le GPS on se contente de garder la trace sur la route et la flèche de déplacement sur le but prévu. Voire nous banchons le pilote automatique sur le waypoint d’arrivée et l’électronique se débrouille.

Bon. Maintenant vous voyez comment faire sans GPS. On dessine sa route sur la carte avec ses différents caps (attention de bien prendre les distances avec son compas à pointes sèches sur la longitude qui est fixe alors que les latitudes sont variables… je vous passe les différentes formes de cartes). On traduit chacun de ces caps en valeur compas de route en ajoutant (ou en soustrayant) la déclinaison, la déviation, la dérive due au vent et due aux courants et vous transmettez au barreur.  Puis périodiquement, vous prenez vos amers – au moins 3 –  si vous n’êtes pas trop loin des côtes (attention aux lunettes à monture métalliques qui font dévier le compas de relèvement). Vous traduisez les coordonnées des points relevés en corrigeant de la déclinaison et vous portez ce point sur la carte puis vous comparez avec la route à suivre… Je vous propose de vous exercer les premières fois en vérifiant avec le GPS ! Surtout en Bretagne où les amers répertoriés sur les cartes sont souvent des églises… qui se ressemblent.

Après, sans repère sur la côte, c’est une autre histoire. Un sextant devient nécessaire pour connaître la latitude (je ferai un article sur le sextant) et pour la longitude il nous faut retracer la route effectuée selon la direction (vraie), la vitesse et le temps passé, c’est ce qu’on appelle l’estime. C’est pourquoi la notation toutes les heures sur le journal de bord des conditions de navigation devient très importante.

Autre méthode maline pour déterminer la longitude : la comparaison entre 2 heures celle du lieu où nous sommes et celle actuelle de notre lieu de départ, chaque heure de différence c’est 15° de longitude (attention il s’agit de l’heure solaire et non de heure légale – Si vous voulez connaître l’heure solaire exacte là où vous êtes, prenez votre boussole et quand le soleil se trouve au bout de votre aiguille SUD, il est midi)*. La précision des horloges sous Louis XV et Louis XVI était du domaine de la sécurité du territoire et ouvrait la précision des atterrissages sur la côte est des Amériques. Il était alors essentiel de conserver l’heure solaire exacte du lieu de départ. Dire que la clepsydre était la norme en Egypte ancienne… Chapeau les anciens !

Quand même, le GPS c’est vraiment super, même s’il faut régulièrement vérifier visuellement. Au large de Mare Menore au-dessus de Cartagène, nous avons été surpris par un saut de presque 500m de l’indication GPS… C’est rare, mais cela arrive et nous ne sommes pas à l’abri d’une restriction de l’armée américaine à qui appartiennent les satellites de géolocalisation…

Au fait où en est Galiléo le système de positionnement civil européen ? Terminé pour 2020 ? Mais il semble que déjà plus de 400 millions de personnes l’utilisent et certains depuis le 15 Décembre 2016. Etat des lieux au 15 Aout 2018 : 26  satellites lancés dont 17 opérationnels et 5 en cours de mise en service. Précision attendue : 4 m horizontalement et 8 m verticalement, gratuitement, encore plus précis si vous payez. Coût terminé avec 30 satellites dont 6 de rechange environ 5 milliards d’euros. Les derniers téléphones comme Iphone 8 et Samsung Galaxy Note 9 sont déjà « galiléo compatibles » et choisiraient spontanément les meilleures performances de connexion qui sont maintenant de plus en plus en faveur de Galiléo… Seul perdant : La Grande Bretagne qui, avec le Brexit, vient d’être évincée du programme.

On parle aussi du russe Glonass et du chinois Beidou… Avez-vous essayé ? Si oui, parlez-en dans les commentaires.

Bonne navigation à tous

Annie

*Un petit exemple de calcul de longitude ? Si vous avez une horloge qui reste juste dans le temps et qu’elle est bien restée réglée sur l’heure SOLAIRE du lieu d’où vous êtes parti et dont vous connaissez la longitude exacte, la différence de temps vous donne votre longitude exacte. Sachant que chaque heure représente 15° (donc chaque minute 15/60 = 15’ d’arc… hé oui, les degrés fonctionnent en système sexagécimal – base 60 invention babylonienne -, sauf les minutes de degré qui se divisent en système décimal sur nos GPS, pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?). Exemple votre soleil passe à son apogée (au sud de la boussole corrigée de la déclinaison), il est midi où vous êtes, votre montre réglée sur Paris longitude E 2,3° soit 2° 19’ donne 10h pile soit 2 h de moins, vous vous êtes donc déplacé dans l’ouest (le soleil se lève plus tard pour vous), vous avez une différence de longitude de 2×15° soit 30°, vous êtes à la longitude 30° – 2° 19’ soit W 27° 41’ vous pourriez être dans l’Atlantique pas loin des acores ou vous auriez dépassé le cap vert. Si votre montre parisienne donnait l’heure solaire de Paris 14h vous vous seriez déplacés vers l’Est, votre longitude serait E 32° 19’ et vous pourriez être dans la mer de Marmara pas loin d’Istanbul ou au large des côtes égyptiennes… reste à déterminer la latitude. 

** Fabriquer un loch : un bout de 25m, une bouteille en plastique fermée remplie d’eau mais qui flotte encore. On fixe le bout autour du goulot avec un noeud de cabestan et un petit noeud d’arrêt. On fait un autre noeud à  4 m de la bouteille et un second noeud  à 18,52 m du premier. La distance entre le noeud situé à 4m et le second noeud est de 1852cm, un centième de mille. Un mille c’est 1852m (1seconde d’arc de la terre) et un noeud de vitesse est égal à 1852m en une heure ou 1852cm en 36 s. Mesurer sa vitesse : on laisse filer la bouteille à l’eau et on commente à compter les secondes à partir du moment où le premier noeud touche l’eau, en laissant défiler le bout tel qu’il est tiré par l’avancement du bateau. Quand le 2e noeud touche l’eau on arrête de compter. Exemple 24 secondes. Nous divisons 36 par 24  (3600 s dans 1h, 1/100 = 36s) 36/24= 1,5, la vitesse du bateau est de 1,5 noeud. Nota, si vous n’avez pas de mètre prenez la distance entre votre pouce et votre petit-doigt, main ouverte. Pour moi cela fait juste 20cm, 5 palmes font 1m, une palme pliée en 2, 10cm, en 5 : 2cm. Plus besoin de rien pour naviguer…

Une petite mise à jour : Après une longue discussion avec l’un d’entre vous il y a une manière beaucoup plus facile de calculer sa vitesse. Il suffit de prendre un repère fixe à la hauteur de l’avant du bateau (bouée, ou un objet flottant jeté à l’avant) et de chronométrer le temps pour qu’il passe à l’arrière du bateau. La vitesse du bateau est alors égale à la longueur du bateau en mètre divisée par le temps en secondes multiplié par 3,6. C’est tout ! Une bouée a ainsi mis 10 secondes à passer de l’avant à l’arrière de mon bateau d’environ 15m. Ma vitesse était de 15/10 = 1,5 que je multiplie par 3,6. Ma vitesse était de 5,4 km/h ou encore en noeuds (multiplier par 0,54) 2,91 soit environ 3 noeuds…

On peut remarquer que chaque bateau a son taux de conversion qui est ici pour le Green Dragon de 29,16 (15*3,6*0,54) Il me suffira désormais de diviser 29,16 (environ 30) par le temps pour avoir ma vitesse en noeud… Si je mets 10 secondes, je suis à 3 Nds, si j’en mets 15, je suis à 2Nds, si j’en mets 5, je suis à 6 Nds…

Vous allez me dire, que de calculs ! Je m’y perds… Alors voilà ce que j’ai découvert en écrivant cet article : 3,60 * 0,54 c’est très près de 2 (1,944) ce qui veut dire QUE TU N’A QU’A PRENDRE LE DOUBLE DE LA LONGUEUR DE TON BATEAU POUR LE DIVISER PAR LE TEMPS… Hé oui… c’est si facile !

Mon bateau fait 15m ma vitesse en noeuds est 15* 2 = 30 divisé par 10 seconde = 3 Noeuds

Votre bateau fait 9m ?  9 * 2 = 18 !  Vous trouverez votre vitesse en prenant  18 divisé 10 si la bouée a mis 10 seconde à aller de l’avant à l’arrière de votre bateau soit 1,8 nds ! Hyper simple non ?