Brevet FR2740241A1 — publié le 19970425

La présente invention dénommée calculette de marées pour navigation côtière, a pour objet de déterminer instantanément la hauteur d'eau restant sous la quille lors du déplacement du bateau, ou encore de prévoir pour une heure voulue, et un lieu donnée, ladite hauteur résiduelle. Cette calculette permet de circuler dans les zones rocheuses et définir à l'avance l'itinéraire et/ou l'heure de rentrer au port. Le marnage se définit par la variation de la hauteur de l'eau pendant toute la durée d'une marée. Comme la mer monte et descend avec une vitesse variable et une amplitude différentes selon la saison et le lieu on appliquait jusqu'à ce jour la méthode dite "Règles des douzièmes". Par exemple, on notait sur un graphique et en ordonnée la variation la hauteur du niveau de la mer et en abcisses le temps. La référence du niveau de la basse mer et l'heure de montée de l'eau, étaient comptées comme l'origine. L'enregistrement de la variation de la hauteur de la mer était apprécié par le douzième de l'amplitude maximale (h/12). Lorsque l'on trace ce graphique on obtient la courbe représentant la hauteur en fonction du temps (h = f(t) - Fig 1). En analysant mathématiquement cette courbe et en traçant notamment la droite OA on constate que la marnage répond à une cinétique périodique où la pulsation est équivalente à une alternance. La droite OA porte alors cette pulsation ou fréquence. La pente de la droite OA L'analyse mathématique de ce phénomène permet d'établir une courbe logique, issue des lignes trigonométriques connues afin de faire apparaître la variation de la hauteur de la mer en fonction de l'heure. Si l'on mémorise la profondeur de l'eau selon les lieux on pourra déterminer mathématiquement la variation de la hauteur de l'eau à tout moment de la marée. L'équation mathématique générale permettant d'apprécier la hauteur de l'eau pendant le marnage pour un lieu donné s'écrit. h.t. = f[(Sin wt), h f(0)] ht = hauteur de l'eau sur le lieu choisi w = pulsation du marnage O = Angle que fait la droite OA avec l'abcisse et qui représente l'amplitude totale du marnage durant la pulsation. Ce type d'équation peut être traité par une série de mémoires et qui transforme ces données en impulsion électrique. On mémorise aussi - l'amplitude maximale du marnage - la hauteur de l'eau tout le long du trajet du bateau (données océanographiques) fournissant la profondeur de l'eau lorsque la mer est étale sur le trajet du bateau) - l'heure du début et de la fin du marnage - le carène du bateau ou la hauteur de la quille. Des corrections au résultats peuvent être apportés pour tenir compte de la pression atmosphérique. La hauteur d'eau restant sous la quille (h/g) pour un lieu donné et une heure donnée peut être généralisé par l'équation. Ahq = [(ht) - carène du bateau] x [correction barométrique]. Les bases théoriques ainsi présentées permettent de réaliser l'invention dénommée Calculette de marée pour navigation côtière, caractérisée par une mémoire (M1) avec son entrée (El) qui mémorise la profondeur de l'eau sur tout le site où se déplace le bateau par des données océanographiques, la mémoire (M2) et son entrée (E2) qui mémorise la hauteur d'eau à marée haute, la mémoire (M3) et son entrée (E3) qui mémorise la hauteur d'eau à marée basse, la mémoire (M4) et son entrée (E4) qui mémorise le carène du bateau et introduit un terme négatif dans les générateurs de fonction (G1) et (G2) qui trace la courbe. Variation de la hauteur du marnage en fonction du temps. Pour dater cette courbe on introduit au niveau des entrées E6 et E5 l'heure du début et de la fin du marnage. Ces données sont mémorisées au niveau de (M6) et (M5). La courbe de marnage en fonction du temps sera corrigée par la valeur de la pression barométrique (P) introduite dans le correcteur électronique (C1) La courbe résultante affichera des valeurs de la hauteur d'eau sous quille (hq) avec le lieu (L) l'heure (T). L'invention aussi caractérisée sera mieux comprise grâce aux dessins annexés qui ne sont présentés qu'à titre indicatif. La figure 1 représente la courbe définissant la cinétique du marnage. La figure 2 représente le montage électronique contenu dans la calculette. La figure 3 représente la calculette vue de l'extérieur. En se reportant à la figure 1 on a tracé la courbe représentant les variations de hauteur du niveau de l'eau en fonction du temps pour une marée montante. La même courbe pourra être obtenue pour une marée descendante. Le tracé OA représente la variation de la montée ou de la descente linéaires des eaux tandis que le tracé sinusoïdal corrige le tracé OA en introduisant le paramètre périodique qui tient compte des variations de la montée des eaux. Expérimentalement cette courbe est proche de celle établie par la règle des douzièmes de la hauteur totale de dénivellation entre la haute mer et la basse mer. Le temps étant exprimé en heure marée. En se reportant à la figure 2 on trouve les éléments électroniques composant la calculette. La mémoire M1, qui constitue la base du calcul est pilotée par son entrée El. On introduit cette mémoire (M1) sous forme de disque compact par exemple, les données océanographiques des lieux où circule le bateau. L'entrée (El) permet de rechercher la valeur de la hauteur sous quille pour un lieu repéré sur la carte. La hauteur d'eau est celle correspondant au moment où la mer est étale. Les amplitudes maximales et minimales du marnage sont mémorisées en (M2) et (M3) au moyen des entrées (E2) et (E3) commandées par l'utilisateur avec son clavier (w). La valeur du carène du bateau est mémorisée en (M4) au moyen de l'entrée (E4). Ces quatre données permettent d'établir la courbe de marnage au moyen des générateurs électroniques de fonction (G1) et (G2). (G1) établissant la fonction périodique porte par la courbe OA tracée par le générateur électronique de fonction (G2). Pour situer dans le temps cette courbe, les mémoires (M5) et (M6) sont informées par leur entrée (E5) et (E6) de l'heure du début et de la fin du marnage compté en minutes. Cette datation est obtenue au moyen d'un clavier (N) qui apparaît sur la figure 3 et qui fonctionne lorsque l'utilisateur appuie sur chaque entrée pour introduire les informations dans les mémoires. La courbe qui est issue de (G1) et (G2) va subir deux corrections successives point par point par un correcteur électronique mémorisable. La courbe issue du générateur de fonction G1, issue et datée, est corrigée point par point par le correcteur électroniques C1 et les mémoires qui introduisent la valeur de la pression du moment en hectopascal introduit au niveau (P). Ces données corrigées sont décodées par une électronique de gestion (I) qui affiche sur un panneau d'adressage le lieu (L), l'heure et la date (T), la hauteur de l'eau sous quille (ah). L'ensemble de cette électronique peut être facilement réalisé par un circuit intégré associe à une horloge et des mémoires : M1, M2, M3, M4, M5, M6. On a représenté sur la figure 3 la calculette vue extérieurement. Les entrées E2, E3, E4, E5, E6, mémorisent les mémoires correspondantes M2, M3, M4, M5, M6. L'entrée El et la mémoire M1, restituent pour des données géographiques introduites dans le clavier (N) la valeur de la hauteur d'eau sous quille pour ce lieu calculé lorsque la mer est étale. Cette donnée est ensuite modifiée ou corrigée en fonction de la cinétique de marnage, l'heure, la pression. Chaque correction et modification sont introduites par ce clavier (N) et appuyant successivement sur E2, E3, E4, E5, E6, pour chaque mise en mémoire. Les mémoires transformant les informations en code électrique. REVENDICATION 1: Calculette de marée pour navigation côtière caractérisée en ce que le marnage des marées entrainant les variations de hauteurs de l'eau sous la quille d'un bateau en fonction de l'heure et du lieu sont introduites dans des mémoires (M1) (M2) (M3) complétées par la valeur de hauteur de la quille du bateau (M4) , la date et l'heure du début et de la fin du marnage (M5) (M6) ; toutes ces valeurs sont traitées par deux générateurs de fonction (G1) (G2) qui restituent les variations de la hauteur de l'eau restant sous la quille du bateau pendant son déplacement. REVENDICATION 2: Calculette de marée pour navigation côtière selon la revendication 1, caractérisée en ce que les entrées (E2) (E3) (E4) (E5) (E6) sont mémorisées par les mémoires (M2) (M3) (M4) (M5) (M6) au moyen d'un clavier (N) numérique qui joue, pour chaque facteur ou donnée, un rôle de transfert.