Brevet FR2598799A1 — publié le 19871120

La présente invention a pour objet un dispositif permettant de repérer sur une portion de planisphère l'azimut et la hauteur d'une étoile vue par un observateur se trouvant à un point déterminé du globe situé approximativement entre la latitude 350 et la latitude 55 Nord. Jusqu'à une époque récente les appareils utilisés dahs les Marines marchande et militaire, pour iaciliter l'identifieab tion des astres, étaient des sphères célestes appelles "navisphè- res". Ces appareils encombrants ont été remplacés par des planis- phères auxquels on superpose un Jeu de grilles transparentes cor respondant à des latitudes généralement échelonnées de a00 en 160 ils sont nommés "star-finders", dans les pays de langue a anglaise, et "indicateurs d'étoiles" dans les Marines françaises. Outre leur complexité, et leur prix élevé, ces matéricls ont l'inconvénient de présenter le ciel sous un aspect qui n'est pas celui auquel les marins sont accoutumés. Il conviant de rappeler en effet que le groupement conventionnel des @stres on constellations est géndralement enseigné sur des cartes célestes. Les astres y sont figurés soua l'aspact qu'ils présan tent à un observateur regardant devant lui vers le rud, sous @@ latitudes.Au contraire un identificateur, ou doivent être vus d'en-dessus si on désire que le sens du mouvement diurne soit respectés Dans de telles conditions On ne retrou- ve la forme des constellations qu'au prix d'un effort mental xe- butant, La règle selon la présente invention bien qu'étant insuffisante pour un professionnel devant circuler sous toutes le3 1a- titudes donne des indications d'une approximation auffisante pour la satisfaction des personnes désirant identifier des étoiles, par exemple sous les latitudes européennes c'est-à-dire entre le 35 Nord et le 550 Nord. L'appareil selon la présente invention est constitué par: un curseur rectangulaire transparent représentant une carte équa- toriale du ciel, en projection Mercator, tracée entre deux déclinaisons symétriques et de O Heure à XXIV Heures en ascension droite et d'une règle opaque de même dimension sur laquelle sont tracées d'une part des courbes figurant le tracé de l'horizon vu d'un point fictif se trouvant sur la latitude choisie et d'autre part les intersections avec ces courbes des droites azimutales d'un astre fictif de déclinaison G tracées de demi-heure en demiheure, à partir du Zénith de la latitude considérée depuis le point. Ouest au point Est et à partir du Nadir de ladite latitude du point Est à l'autre point Ouest symétrique du premier par rapport audit point Est. De préférence la règle opaque rectangulaire comporte une famille de courbes figurant le tracé de l'horizon de plusieurs points fictifs se trouvant à diverses latitudes rdgulibre- ment espacées. De préférence la règle opaque repose sur un support en bois muni d'une feuillure permettant à la carte équatoriale de coulisser sans décalage vertical par rapport à la règle opaque. De préférence le support de la règle opaque comporte un pointeau, règlable, de position en latitude sur lequel vient se fixer une table de sept courbes orthodromiques azimutales couvrant chacune 220,5. Cette table est transparente. De préférence la table des courbes comporte sept courbes azimutales et peut être placée soit sur la droite Z (Zénith) soit sur la droite Z' (Nadir), les degrés étant lus par transparence sur la règle opaque (horizon 400 ou 50 ) à travers la carte équatoriale. La courbe du centre couvre 220,5 de part et d'autre de la droite Z et Z' - droite Z 1800 à 1570,5 et 1800 à 202 ,5 - droite Z' 3600 à 337 ,5 et 0 à 220,5 courbe a) - droite Z 2020,5 à 2250 droite Z' 3370,5 à 3150 courbe a') - droite Z 1570,5 à 1350 droite Z' 220,5 à 450 courbe b) - droite Z 2250 à 24705 droite Z' 3150 à 2920,5 courbe b') - droite Z 1350 à 1120,5 droite Z' 450 à 670,5 courbe c) - droite Z 2470,5 à 270 droite Z' 2920,5 à 2700 courbe c' - droite Z 1120,5 à 900 droite Z' 670,5 à 900 A titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'inven tion on a représenté au dessin annexé r igure 1, une vue d'une carte équatoriale transparente, Figure 2, une vue de la règle opaque destinée à supporter la carte équatoriale, Figure 3, une vue représentant la table transparente comportant les sept courbes azimutales. Figure 4, une vue représentant la carte équatoriale place sur la règle opaque pour déterminer les coordonnées d'un astre,elle-même surmontée de la table comportant les sept courbes azimutales. La figure 1 représente la carte équatoriale du ciel en projection Mercator choisie pour correspondre aux latitudes les plus courantes pour les pays d'Europe ; on pourra avantageusement utiliser la carte équatoriale en déclinaison de 500 N à 50 S q se trouve dans les Ephémérides nautiques publiées annuellement par le bureau des longitudes ; cette carte est tracée de O heure a XXIV Heures, mais pour plus de commodité elle est tracée de façon qu'il y ait un recoupement entre ses deux extrémités : dans l'ex- emple représenté à la figure 1 cette carte équatoriale est tracée depuis XXIII Heures 30 à droite jusqu'à O heure 30 à gauche La figure 2 représente la règle opaque sur laquelle viendra reposer la carte équatoriale de la figure 1. Cette règle rectangulaire est de même dimension que la carte équatoriale. La figure 3 représente la table des courbes azimutales destinée à osciller ou à se déplacer parallèlement à l'équateur au dessus de la carte équatoriale. La iigure 5 représente le support en bois, muni des pointeaux de fixation de la table des courbes, sur lequel viennent se poser la règle opaque puis la carte puis la table des courbes, Sur la règle opaque sont tracées tout d'abord une ligne À représentant l'équateur. Cette droite A porte les deux points W et W', la distance EW et EW' étant égale à celle qui, sur la carte de la figure 1, sépare le point vernal, intersection de l'Ecliptique avec l'Equateur à XXIV Heures en ascension droite, de l'intersection de l'Ecliptique avec l'Equateur a XII Heures en ascension droite. Le point Est est représenté par la lettre E et se trouve à égale distance des points W et W' sur la droite A. La règle comporte en outre les droites Z et Z', la droite Z étant la médiatrice du segment EW et la droite Z' étant la médiatrice du segment EW'. Sur la droite Z est porté un point appelé Zénith 500, la distance séparant le point Zénith 500 du point Q, intersection des droites A et Z étant égale à la distan- ce qui, sur la carte de la figure 1 sépare l'équateur de la déclinaison 50e. Sur la droite Z' est porté un point appelé Nadir 500, la distance séparant le point Nadir 500 du point Q intersection des droites A et Z' étant égale à celle séparant les points Q et Zénith 500. Sur la règle opaque sont également tracées les courbes de l'horizon 500 et de l'horizon 40 ainsi que les azimuts correspondants à des points précis définis par le calcul à l'aide des tables de navigation usuelles. Ces courbes passent par le point W pour revenir au point W' en passant évidemment par le point E. L'utilisation combinée de la règle opaque (figure 2), de la carte équatoriale transparente (figure 1) et de la table des courbes (figure 3) est représentée selon la figure 4 Sur cette iigure l'observation est supposée être faite par un observateur se trouvant à la latitude 500 à une heure sidérale correspondant à XIV heures d'ascension droite du point Q. On sait en effet que-l'heure sidérale, AHsg, en lieu donné, est égale à l'as- cension droite du point Q.L'observateur fait alors concorder le carte avec la règle de iaçon que le point Zénith 50 soit exactement sur l'intersection du parallèle 50 et du méridien correspondant à l'ascension droite XIV. S'il veut identifier un astre, qu'il suppose être l'Epi, il relève approximativement dans quelle zone azimutale il se trouve et détermine ainsi la courbe à employer ; ici, la droite, puisque l'azimut approximatif correspond entre 1900 et 2000.Il fait pivoter la table de façon à amener la droite sur l'Epi ; il obtent alors par lecture directe l'azimut de cet astre, légèrement supérieur à 1900 , puis avec un compas à pointes sèches il mesure, sur la droite la longueur séparant l'Epi de la courbe H 50 et , reportant le compas sur le côté de la carte équatoriale, selon la mdthode familière aux utilisateurs des cartes en projection Mercator, il obtient l'indication appro chde 280. L'observateur sait alors que l'Epi se trouve à l'azimut 1910 environ et à une hauteur approchée de 280 au-dessus de l'horizon, ce qui lui permet d'identifier avec certitude l'astre dont il vient de prendre la hauteur au sextant et l'azimut au "hand-bearing". De plus, en ayant ainsi superposé la carte équatoriale transparente sur la règle opaque l'utilisateur a sous les yeux une représentation claire et facile à comprendre, même pour un non~initié du ciel observable aussi bien vers le Sud que vers le Nord, toute la partie se trouvant au-dessus de la courbe H-50 étant observable tout ce qui est au-dessous étant sous l'horizon et donc non observable. Ce dispositif permet également de calculer l'heure du passage d'un astre au méridien. Pour cela on fait glisser la carte jusqu'à ce que l'astre considéré soit sur la droite Z et on lit l'heure de l'ascension droite ; celle-ci convertie en degrés sidé raux donnera l'heure sidérale du passage à Greenwich et, par réfé- rence aux pages quotidiennes des Ephémérides, l'heure TU du passa geO Par exemple si l'on veut connaitre l'heure approchée du passage d'AltaIr au méridien de Greenwich le 20 Août 1986 on fait glisser la carte jusqu'à ce que la droite Z passe par Altair et on lit XIX Heures 45 mn qui font 296 15 ' ; en se reportant aux Ephémérides on voit qu'à la date du 20 Août, 296 15' font approximativement 21 Heures 49 mn. Dans l'exemple représenté à la figure 2 on n'a tracé que deux courbes correspondant à l'horizon 400 et 500 car les latitudes 40 et 50 sont les plus courantes pour un plaisancier ne s'éloignant pas trop des rivages français ou étrangers compris entre ces latitudes0 Il est alors possible par approximation d'utiliser le dispositif pour la latitude 450 en imaginant la courbe intermédiaire et d'utiliser le dispositif pour les latitudes 350 et 550 en extrapolant par imagination une courbe située au-dessus de la courbe H 500 et au-dessous de la courbe H 40 . Cet appareil peut alors etre utilisé avec une approximation suffisante entre les latitudes 350 et 550 e Les navigateurs qui désirent faire des voyages à travers une marge plus importante sont en général des navigateurs chevronnés capables d'utiliser les moyens de navigation employés par les professionnels et l'ap- pareil selon l'invention ne leur est pas destiné, - REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant d'identifier iacilement les étoiles et planètes observables constitué par - une carte équatoriale du ciel, transparente, en projection Fercator, tracée entre deux déclinaisons symétriques et deux heures d'ascension droite symétrique , destinée à entre placée sur la règle opaque, - une règle opaque ayant mêmes dimensions que celles de la carte - sur laquelle sont tracées d'une part une courbe figurant le tracé, sir un canevas Mercator de même échelle, de l'horieon vu d'un point fictif se trouvant sur la latitude choisie et d'autre part les intersections avec cette courbe des droites azimutales d'un astre fictif de déclinaison 0, tracées de demi-heure en demi heure à psrtir du Zénith et la latitude considérée depuis un point Ouest (W) situé à une distance correspondant à 6 Heures d'ascension droite du méridien dudit Zénith jusqu'à un point Est (g) symétrique du point Ouest par rapport à ce méridien et à par tir du Nadir de ladite latitude depuis ledit point Est qu'au point Ouest (W') symétrique du point Est par rapport au méridien du Nadir ; la superposition de ladite carte sur ladite règle en iaisant coïncider le Zénith de la latitude considérée de la règle avec l'intersection sur ladite carte du parallèle corres pondant et du méridien d'ascension droite de l'heure sidérale d'observation permet de matérialiser le ciel observale et de déterminer avec une approximation suffisante l'azimut et la hau teur des étoiles portées sur la carte équatoriale. 2 - Dispositii selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la carte équatoriale est la carte équatoriale du ciel de 50 Nord à 500 Sud en déclinaison, de O Heure à XXIV Heure en ascension droite publiée par le bureau des longitudes. 3 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les courbes représentant les tracés des horizons qui sont tracés sur la règle sont celles des horizons 400 et 500. - 4- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la règle comporte une famille de courbes d'horizon. - 5- Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que la règle comporte la courbe de l'horizon 500 et la courbe de l'horizon 400. - 6- Dispositif selon les revendications 1,3,4 ou 5 caractérisé par le fait que chaque courbe d'horizon est tracée point par point en traçant à partir du Zénith du point W au point E vingt quatre droites Intersectant la ligne équatoriale à des distances égales correspondant à une demi-heure d'aeeen- sion droite puis en portant sur ces droites, à partir de l'équa- teur origine, des longueurs correspondant aux hauteurs successi- ves, calculées de demi-heure en demi-heure, d'un astre fictif de déclinaison 0 accomplissant son cercle diurne. - 7 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le support de la règle comporte deux dispositifs, l'un sur le Zénith l'autre sur le Nadir, permett-ant et d'afficher la latitude considérée et l'oscillation - ou le déplacement par rallèle à l'équateur pour les courbes extérieures - de la table des courbes. - 8 - Dispositif selon la revendication 1 et 7 caractéri- sé par le fait que la table des courbes comporte sept courbes orthodromiques, couvrant chacune 220,5 , permettant la lecture directe des azimuts.