La navigation maritime, autrefois une aventure périlleuse guidée par les étoiles et des cartes rudimentaires, a été transformée par un outil révolutionnaire : le GPS marin. De ses origines militaires secrètes à son adoption par les plaisanciers du monde entier, le GPS a redéfini la sécurité et l'efficacité de la navigation. Cet article plonge dans le monde fascinant de cette technologie en articulant les savoirs traditionnels de la cartographie marine avec les outils numériques modernes.
La carte marine : socle de la connaissance nautique
La carte marine constitue l’outil de base pour tout navigateur. Elle représente avec précision la ligne côtière, la profondeur, la nature des fonds, le balisage et les feux. Elle indique aussi la position des amers, les courants, les dangers et les informations de radiocommunication. En plus, elle montre une rose des vents, qui précise la déclinaison magnétique. Avant d’utiliser la carte, il est essentiel de consulter les nombreux renseignements qu’elle présente, car certains peuvent influencer les mesures et calculs.
Les informations représentées et les symboles des cartes marines, qu’il s’agisse des profondeurs, des dangers ou des caractéristiques des fonds marins, sont normalisées à l’échelle mondiale. Les cartes marines utilisent un code couleur pour indiquer les profondeurs : bleu pour les eaux profondes, et des couleurs comme vert, jaune et marron pour les zones peu profondes. Les éléments terrestres apparaissent en marron, tandis que les éléments aquatiques sont en bleu ou vert. Il est crucial de consulter la légende carte marine pour bien comprendre les symboles des cartes maritimes et d'utiliser les informations supplémentaires pour naviguer en sécurité.
Mesures, échelles et systèmes de référence
L’échelle d’une carte est située, en général en bas à droite ou en bas à gauche de la carte. Elle correspond au facteur de réduction de la carte par rapport au réel. La zone représentée est plus ou moins grande en fonction de l'échelle de la carte. L’échelle est le rapport entre la mesure réelle sur le terrain et la mesure de sa représentation sur la carte. Elle est exprimée par une valeur numérique sous la forme d’une fraction.
Concernant le positionnement géographique, le système est basé sur un quadrillage :
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- Longitude : Représentée par les lignes verticales (méridiens). Les lignes verticales s'appellent les méridiens qui sont matérialisés par des angles de 0 à 180° vers l'Ouest et vers l'Est. Le méridien d’origine, le 000° est le méridien de Greenwich.
- Latitude : Représentée par les lignes horizontales (parallèles). Les lignes horizontales s'appellent les parallèles qui sont matérialisés par des angles de 0° à 90° vers le Nord et vers le Sud. L’origine 0° est située à l’équateur.
Grâce à ce quadrillage on peut porter un point sur la carte ou relever un point sur la carte et connaître sa position. La définition d’une position en degrés uniquement est insuffisamment précise. Sur la carte, on utilise habituellement un compas à pointe sèche pour faire une mesure précise d’une coordonnée. Le compas permet de prendre la distance entre une position particulière et la ligne de grille la plus près. Pour mesurer la distance entre deux points de la carte, on utilise encore le compas à pointe sèche.
Interprétation des profondeurs et du zéro hydrographique
Des informations sur les profondeurs indiquent l’unité de mesure, qui peut s’exprimer en pieds, mètres ou brasses pour les cartes plus anciennes. Actuellement, la majorité des cartes produites dans le monde utilisent le mètre. Le zéro hydrographique (ou zéro des cartes marines) est le niveau de référence des cartes marines et des annuaires de marée. Le zéro hydrographique est voisin du niveau des plus basses mers (coefficient 120).
Les sondes positives qui indiquent le minimum d'eau disponible au zéro hydrographique (en mètres). Les sondes positives sont toujours couvertes d’eau de leur valeur indiquée en mètres. La Sonde est une valeur constante et c’est pour cela qu’elle est indiquée sur la carte. Elle est définie par rapport au zéro hydrographique, c’est-à-dire le niveau le plus bas que peut atteindre la mer. Une sonde carte marine indique la profondeur de l'eau, par exemple. Les chiffres en italique sur les cartes de navigation indiquent la profondeur minimale de l’eau à un endroit donné, mesurée à partir du niveau 0. Exemple : 23 signifie 2,3 mètres de profondeur. Si le chiffre est souligné, il indique une sonde négative, où le fond dépasse à marée basse.
La Hauteur d’eau est le niveau de variation de la hauteur de la mer à un instant donné en fonction de la marée au-dessus de la sonde. La Profondeur est la somme de la sonde et de la hauteur d’eau à un instant donné. On trouvera sur la carte des lignes de sondes qui relient tous les points des sondes remarquables (ligne des 2 mètres, des 5 mètres, des 10 mètres, des 20 mètres, etc …).
Outils complémentaires de navigation
Le Service hydrographique du Canada publie une série de guides qui complètent les cartes nautiques. Par exemple, la Table des marées et des courants indique les heures et les hauteurs prévues des hautes et basses mers. De plus, les Atlas des courants de marées représentent les vitesses et la force des principaux courants à l’aide d’un système de flèches. Les Instructions nautiques, quant à elles, constituent une série de fascicules qui fournissent des indications sur diverses caractéristiques naturelles, des descriptions géographiques et des variations climatiques, ainsi que des informations sur les quais.
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Pour déterminer des directions, comme tracer une route sécuritaire entre deux bouées, différents outils comme les règles parallèles ou les rapporteurs peuvent s’avérer utiles. Alignez d’abord le bord de la règle sur les deux bouées, puis faites glisser la règle vers la rose des vents la plus proche, en veillant à ne pas perdre l’alignement. Pour vous aider à bien comprendre les symboles, l'ouvrage 1D du Shom regroupe l'ensemble des symboles, termes et abréviations utilisés, vous aidant ainsi à lire une carte marine.
Fonctionnement du GPS marin
Le GPS « Global Positionning System » est un système de géolocalisation américain offrant une couverture mondiale grâce à l’association de 24 satellites opérationnels et de plusieurs satellites de secours, en orbite autour de la Terre à une altitude d'environ 20 000 kilomètres. Le récepteur GPS marin capte les signaux de plusieurs satellites et calcule sa distance par rapport à chacun d'eux. En connaissant la position des satellites et les distances, le récepteur détermine sa position exacte à l'aide de la triangulation.
La précision du GPS dépend du nombre de satellites dont les signaux sont reçus. Un GPS marin ne se contente pas de fournir une position. L'information la plus fondamentale fournie par un GPS est la position du bateau, exprimée en latitude et longitude. Le GPS indique le cap réel du bateau sur le fond (Cap sur le fond ou COG), c'est-à-dire la véritable direction dans laquelle le bateau se déplace par rapport au fond marin.
Typologie et choix des équipements GPS
Le marché des GPS marins propose une grande variété de modèles :
- GPS fixe : Conçu pour être installé en permanence sur le tableau de bord du bateau. Il est généralement doté d'un grand écran, d'une cartographie détaillée et de fonctionnalités avancées.
- GPS portable : Compact et léger, facile à transporter, fonctionnant sur batterie. Il peut faire partie de votre grab bag.
- GPS sans cartographie : Des traceurs comme le GP39 et le GP33 de Furuno. Le GP39 fonctionne avec 12 canaux et la technologie SBAS (réseau de satellites géostationnaires qui délivrent en temps réel des corrections).
- GPS traceur/sondeur : Le centre névralgique des bateaux qui permet de visualiser la cartographie électronique.
Les GPS traceurs vous permettent de bénéficier des caractéristiques du GPS mais avec une carte électronique. Vous pouvez tracer vos routes et marquer vos meilleurs spots de pêche, vous pouvez y brancher votre pilote automatique avec les waypoints que vous aurez définis chez vous. Les informations provenant de l’aérien, de votre sonde, de vos coordonnées GPS, et les informations du moteur seront retransmises grâce à la connexion NMEA.
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Intégration technologique et normes de communication
Les normes NMEA (National Marine Electronics Association) définissent les protocoles de communication entre les appareils électroniques marins. La norme NMEA 0183 est une norme plus ancienne, tandis que la norme NMEA 2000 est une version plus récente et plus performante. Certains appareils bénéficient de la technologie wifi, vous permettant de retransmettre toutes les informations sur une tablette ou votre portable.
La résolution des écrans est un atout majeur pour cumuler des informations sur un même écran avec par exemple la cartographie d’un côté et le sondeur de l’autre côté de l’écran. Les appareils permettent de présenter 4 informations différentes sur un même écran (cartographie, radar, informations moteur, sondeur 2D, sondeur imagerie latéral, sondeur imagerie verticale, caméra de bord…).
Sécurité et fiabilité en milieu marin
Le règlement sur les cartes marines et les publications nautiques, stipulé dans la Loi sur la marine marchande du Canada, exige que les navires en eaux canadiennes possèdent et utilisent les cartes marines et les publications nautiques appropriées au secteur de navigation concerné. Ces cartes peuvent être au format électronique, tant qu’en cas de défaillance du système, vous disposez d’un dispositif électronique de secours ou d’une version papier.
Comme tout appareil électronique, un GPS marin peut tomber en panne ou perdre le signal. En cas de panne du GPS, il est primordial de continuer à naviguer en utilisant des cartes papier et des instruments traditionnels comme la boussole et le loch. La fiabilité des signaux GPS peut être affectée par les conditions météorologiques. De fortes pluies, des tempêtes ou des conditions météorologiques extrêmes peuvent perturber la réception satellite et réduire la précision du positionnement.
Les appareils GPS marins modernes offrent des fonctionnalités avancées qui vont au-delà de la navigation de base. L'alarme d'ancre est une fonctionnalité indispensable pour l'amarrage. Certains systèmes GPS marins peuvent être connectés à un pilote automatique, permettant au bateau de suivre un itinéraire prédéfini sans intervention manuelle. La liaison radio VHF permet la transmission automatique des coordonnées GPS du bateau lors d'un appel de détresse.
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