Brevet FR2483074A1 — publié le 19811127

La présente invention concerne les instruments de navigation et plus particulièrement un calculateur de navigation portatif permettant de déterminer avec rapidité les différents éléments nécessaires à la conduite d'un navire pour se rendre d'un point à un autre et de faire un suivi de cette navigation. La navigation se fait ge'neralement en cabine, à la table à cartes, au moyen d'une carte de grand format, d'une regle-rapporteur, d'un compas à pointe sèche et d'un crayon. te but de la présente invention est de proposer un dispositif simple, pratique et peu encombrant permettant la détermination de la conduite d'un navire et le suivi de la navigation sans avoir à s'astrein dre à descendre en cabine, à prévoir de table à cartes et autres instruments nécessaires pour la navigation traditionnelle. A cet effet, l'invention a pour objet un calculateur de navigation côtière caractérisé en ce qu'il comprend : un support plan transparent, un élément plan portant une rose des vents graduée de n en n degrés ou grades et des cercles concentriques dont les rayons sont en progression arithmétique, des moyens de retenue et de guidage prévus sur cet élément et/ou ledit support en vue de permettre audit élément de se déplacer en translation parallèlement au plan du support suivant une direction déterminée, une carte portée par une feuille mince translucide ou transparente sur laquelle sont reportés les amers remarquables et le contour des côtes d'une zone côtière déterminée quelconque et des moyens de retenue et de guidage prévus sur la face du support opposée audit élément plan et permettant le déplacement en translation parallèlement au support de la carte suivant une direction orthogonale à celle du déplacement dudit élément plan, les dites directions orthogonales de déplacement correspondant aux axes nord-sud et est-ouest de la rose des vents. Un tel dispositif dont la structure et le maniement sont parti-. culièrement simples permet facilement et rapidement le tracé et la lecture des caps, de vitesses, des distances, des courants ainsi que des relèvements et permet en outre le tracé d'un abaque à marée. Afin d'expliciter ce dispositif tant dans sa constitution que dans son emploi on va décrire maintenant un mode de réalisation avec,à titre illustratif, ses principales applications, en se référant aux dessins annexés sur lesquels - fig. 1 représente une vue en élévation de face d'un calculateur de navigation côtière selon l'invention avec ses trois éléments fondamentazY Ly constitutifs - fig. 2 représente une vue en coupe suivant la ligne II-II du dispositif de la fig. 1 - fig. 3 à 7 illustrent la manière d'utiliser le calculateur pour faire valoir une route prédéterminée - fig. 8 et 9~illustrent la manière d'utiliser le calculateur pour la navigation à l'estime, et - fig. 10 à 12 illustrent l'utilisation du calculateur pour la construction d'un abaque à marée. Les fig. 1 et 2 représentent un mode de réalisation d'un calculateur de navigation côtière conforme à l'invention. Celui-ci comprend trois éléments fondamentaux constitués par un support plan 1 sur les deux faces opposées duquel peuvent coulisser, d'une part, un élément plan 2 portant une rose des vents 3 et des cercles concentriques 4 et, d'autre part, une feuille mince 5 portant une carte d'une zone côtière avec les amers remarquables. Le support 1 est par exemple une plaque rigide d'un matériau transparent tel le plexiglass, de forme sensiblement rectangulaire. Cette plaque-support 1 comporte sur sa face tournée vers la rose des vents 3, deux glissières parallèles 6 le long de deux rebords opposés de la plaque. Ces glissières 6 reçoivent les rebords opposés de ltélément plan 2, lui aussi de forme rectangulaire et leur servent de guides pour permettre à ltélément 2 de coulisser contre la plaque-support 1 en translation suivant une direction 7 parallèle aux glissières 6. L'élément plan 2 est une plaque ou feuille de préférence rigide ou semi-rigide en un matériau quelconque approprié. La rose des vents 3 et les cercles 4 sont rapportés sur l'élément 2 de manière à être parfaitement visible par transparence à travers la plaque-support 1. La rose des vents 3 est par exemple graduée de 100 en 100 et les cercles concentriques 4 ont des rayons en progression arithmeti- que, par exemple 1, 2, 3, 4, 5 etc.... le rayon unité correspondant à une unité déterminée de distance sur la carte portée sur la feuille 5. En outre, l'axe nord-sud 8 est orthogonal à la direction 7 de déplacement de lsélément 2 par rapport à la plaque-support 1. La feuille mince 5 est en un matériau rigide, semi-rigide ou souple, translucide ou transparent. Par souci de clarté on n'a pas représenté sur la fig. 1 les contours d'une zone côtière, ceux-ci étantvisibles par contre sur les figures 3 è 12. La feuille 5 a une forme rectangulaire et peut coulisser contre la face du support 1 suivant une direction 9 orthogonale à la direction 7. te guidage de la feuille 5 se fait simplement par deux rebords en saillie 10 parallèles courant le long de deux bords opposés de la plaque support 1. La feuille 5 doit etre transparente, ou mieux translucide, afin de pouvoir repérer la rose des vents 3 et les cercles concentriques 4 à travers la plaque transparente 1. Sur la carte reportée sur la feuille 5 sont portés tous les amers remarquables tels que bouées, clochers, ch teaux d'eau, phares, etc..... Avec un tel dispositif il est évident que le déplacement combiné de ltélément 2 et de la feuille 5 va permettre d'amener n'importe quel amer de la carte en un endroit quelconque de la rose des vents 3. On va décrire maintenant à titre d'illustration différentes manières d'utiliser le calculateur de navigation côtière selon l'invention en se reportant aux figures 3 à 12. Sur ces figures 3 à 12 on nta représenté à des fins de clarté qu'une partie de l'élément 2 portant la rose des vents et qu'on appellera plateau rapporteur et qu'une partie de la carte représentée sur la feuille 5, que l'on appellera carte 5, la plaque support 5 ayant été enlevée. L'échelle de la carte 5 est bien entendu constante et déterminée de manière qu'une unité de distance, par exemple 1 mille nautique, corresponde à une unité de rayon, par exemple 1 centimètre, des cercles concentriques 4. En d'autres termes, sur les fig. 3 à 12 les cercles concentriques sont séparés par une distance de 1 cm correspondant à une distance de 1 mille nautique sur la carte 5. En outre, dans un but de simplification l'orientation de la carte 5 est décalée de la valeur de la déclinaison magnétique du lieu considéré. Ainsi les relèvements, routes et caps seront donnes directement en magnétique. Bien entendu le compas de route que l'on utilisera pour fournir les données nécessaires au calculateur devra avoir été compense de ladite déviation, sinon il faudra en tenir compte. La carte 5 de la fig. 3 représente une zone côtière quelconque et comporte deux bouées a et b. On va supposer que l'on désire faire route de la bouée a à la bou6e b. A cet effet, il faut connaitre l'azimut de cette route ainsi que la distance à parcourir. Pour ce faire, on amène par déplacement du rapporteur 2 (fig. 3) et de la carte 5 la bouée a au centre 0 du rapporteur. La demi-droite issue du centre et passant par la bouée b indique la route à suivre pour aller de a a b et le cercle concentrique k passant par b correspond à la distance entre ces deux bouées. Par eaem- plc, comme indiqué sur la fig. 3, la route est au 0600 et la distance 5 milles nautiques. Pour faire valoir cette route, il faut calculer le cap à prendre pour rester sur cette route bien qu'un courant porte (dans l'exemple choisi et indique sur la fig. 4) dans le 120 avec une force de 2 noeuds. Ün vecteur courant C est porté sur la carte 5. Son origine est le centre O du rapporteur 2, sa direction est 1200 et sa longueur correspond à 2 noeuds. Le matériau du support de la carte 5 est choisi de manière à permettre facilement l'écriture (par exemple au crayon ou au feutre) et l'effacement de celle-ci. L'extrémité I du vectcur courant C est alors amené (fig 5) au centre 0 du rapporteur. On trace la portion d'arc de cercle correspondant à la vitesse loch du navire (7,5 noeuds par exemple) et coupant la route à suivre au point k. La demi-droite issue de I et passant par k indique alors le cap à prendre pour compenser le courant C. Ce cap, lu sur la rose des vents, est dans l'exemple choisi de 0450. En ramenant (fig. 6) la bouée a au centre 0 du rapporteur 2 on lit sous le point k la vitesse (8,8 noeuds) uue ZerR le navire sur ie fond. Pour faire le point, c'est-à-dire pour déterminer à un instant donné la position du navire, on rclève (fig. 7), à l'aide d'un compas de relèvement, 2 ou 3 amers connus (par exemple un phare 11 au 2400, un château d'eau 12 au 2800). On amène l'amer relevé (11) par exemple à l'intersection de l'azimut 2400 avec le cercle 4 de plus grand diamètre, et on trace à partir de ce point une demi-droite passant par le centre 0 du rapporteur et sTétendant au delà du centre C si l'amer est lointain. On procède de môme avec les autres amers. Le point dc re coupement des 2 ou 3 demi-droites indique la position du navire. On va maintenant décrirel'utilisation du calculateur selon l'invention pour la navigation à ltestime. Sachant par exemple qu'un voilier lorsqu'il serre le vent au plus près ne peut suivre la route désirée et doit se contenter de tenir un cap à environ 45 du vent réel) le' problème se pose de déterminer quelle sera la position estimée au bout d'un temps donné compte tenù du cap suivi, de la dérive dûe au vent et de celle dûe au courant. Dans l'exemple illustré par les fig. 8 et 9, on suppose que le navire fait un cap magnétique au 0550, à une vitesse de surface de 6 noeuds pendant une heure, qu'il subit une dérive droite dùe au vent de 50 et que le courant porte au 1800 avec une force de 2 noeuds. On amène le point de départ (bouée a , fig. 8) au centre O du rapporteur 2. On trace sur la carte 5, à partir de 0, un segment d'une longueur de 6 milles nautiques dans l'azimut 0550 + 50 de dérive droite, soit au 0600. On amène l'extremité I de ce segment au centre O (fig. 9) et de ce centre on trace le vecteur courant C dune longueur égale à 2 milles nautiques et dans l'azimut 1800. L'extrémité de ce vecteur C (point k) indique la position estimée. Le segment a,k représente la route suivie sur le fond. En ramenant la bouée a au centre O (voir tracé en tirefsde la fig 8) on lit : route fond 0780 - vitesse sur le fond 5 noeuds. Les exemples d'utilisation que l'on vient de décrire montrent bien qu'en fait le calculateur de navigation selon l'invention permet tous les tracés nécessaires pour mener à bien la navigation côtière. Un tel calculateur ne se substitue pas à la carte marine pour ce qui concerne une foule de renseignements que seule cette dernière peut donner, mais il permet, en association avec celle-ci et à l'aide d'instruments très ordinaires tels qu'un simple compas de relèvement, de résoudre tous les problèmes courants de navigation cotière par des moyens très simples, portatifs et peu encombrants et faciles à manipuler en un endroit quelconque du navire, à l'air libre par exemple ce qui diminue sensiblement les risques de mal de mer. Enfin ce calculateur peut avoir d'autres fonctions annexes telles que par exemple la construction d'un abaque à marée. A cet effet, on choisit (fig. 10) un point libre quelconque de la carte 5 et on l'amène au centre O du rapporteur 2. Si, dans 11 exemple de la fig. 10 on a noté dans l'annuaire des marées du lieu considéré une basse mer BM à 12 h 00 avec une hauteur de 1 m et une pleine mer PM à 18 h 00 avec une hauteur de 7 m, on fait un premier point noté BM (axe nord-sud) à 1 m sur le 1er des cercles concentriques et un second point PM à T m sur le 7ème cercle. La mimarée étant 7 m + 1 m - 4 m, on fait un point MM à 4 milles nautiques 2 à mi-chemin entre les points BM et PM. On amène ensuite le point mi-mare"e MM au centre O (fig. 11).- On trace alors un cercle de centre O et passant par les points PM et BM, ainsi que les rayons 300, 600, 900, 1500 et 1600, ces rayons correspondant respectivement à 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 5 h et 6 h.On ramène enfin (fig. 12) le point BM à sa position de la fig. 10 et en rabattant sur l'axe nord-sud les intersections des rayons 30 à 1500 avec le cercle de diamètre BM - PM on lit sur l'axe nord-sud les hauteurs d'eau respectivement à PM - 1 h, + + + PM # 2 h, MM, BM # 2 h et BM # 1 h, chaque 10 valant 20 minutes d'heure de marée et sachant que une -heure de marée = heure PM - heure BM 6 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment celles concernant la nature du matériau et les formes et dimensions des trois éléments essentiels audit calculateur, la structure des moyens de guidage et calage des éléments coulissants sur la plaque support du calculateur. De mime, la rose des vents peut varier en ce qui concerne le nombre des directions portées,leur repérage ainsi que les cercles concentriques dont le nombre et la progression des rayons peuvent être adaptas aux utilisations envisagées. La carte 5 peut porter en outre d'autres informations utiles à la navigation. REVENDICATIONS 1. Calculateur de navigation côtière caractérisé en ce qu'il comprend : un support plan (1) transparent, un élément plan (2) portant une rose des vents (3) graduée de n en n degrés ou grades et des cercles concentriques (4) dont les rayons sont en progression arithmétique, des moyens de retenue et de guidage (6) prévus sur cet élément et/ou ledit support en vue de permettre audit élément de se déplacer en translation parallèlement au plan du support suivant une direction (7) déterminée, une carte portée par une feuille mince (5) translucide ou transparente sur laquelle sont reportés les amers remarquables et le contour des côtes d'une zone côtière déterminée quelconque et des moyens de retenue et de guidage (10) prévus sur la face du support (1) oppose audit éLément plan (2) et permettant le déplacement en translation parallèlement au support de la carte suivant une direction (9) orthogonale à celle (7) du déplacement dudit élément plan, lesdites directions orthogonales de déplacement correspondant aux axes nord-sud et est-ouest de la rose des vents (3). 2. Calculateur de navigation côtière suivant la revendication 1 caractkrisk en ce que lesdits moyens de retenue et de guidage de ltélément plan (2) sont constitués par deux glissières latérales parallèles (6) conformées sur la face du support (1) tournée vers ltélément plan (2). 3. Calculateur de navigation cotière suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue et de guidage de la feuille mince (5) sont constitues par deux rebords en sallie (10) parallèles conformés sur la face dudit support (1) tournée vers ladite feuille (5). 4. Calculateur de navigation côtière suivant l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le rayon unité desdits cercles concentriques (4) correspond à une unité déterminée de distance sur la carte portée sur ladite feuille mince (5). 5. Calculateur de navigation côtière suivant l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'axe nord-sud de la rose des vents (3) est parallèle à la direction de translation (9) de ladite feuille mince (5), l'orientation de la carte portée sur cette dernière étant de préférence décalée de la valeur de la déclinaison magnétique de la zone considéré de façon que les relèvements, routes et caps soient donnés directement en magnétique.