compas - navigation -

À bord d'un navire ou d'un aéronef, le compas indique sur un cadran le cap, c'est-à-dire l'orientation de l'axe de l'appareil. Ce cap peut différer de la route réellement suivie sous l'effet de la dérive ou du courant. Dans la convention représentée ici, 0° correspond au nord, puis les valeurs augmentent dans le sens des aiguilles d'une montre ; après 359°, 360° désigne la même direction que 0°. Selon la précision de l'affichage, la valeur donnant le cap peut aussi comporter des décimales.

Une fois la direction lue, reste à nommer l'écart éventuel. Un compas magnétique peut être influencé par le métal et l'électronique qui l'entourent : son étalonnage corrige cette déviation propre à l'appareil. La déclinaison est autre chose : elle sépare le nord magnétique du nord géographique et dépend du lieu.

Le compas de navigation est un instrument qui fournit une direction de référence, selon son principe, et permet d'en déduire le cap d'un navire ou d'un aéronef. Dans la convention entière étudiée ici, le cadran couvre les directions de 0 à 359° dans le sens horaire, 360° désignant la même direction que 0°.

La déviation est l'écart angulaire propre au système formé par l'instrument et son installation. Elle peut dépendre du cap, du champ magnétique local, ainsi que des masses métalliques et des équipements électroniques voisins. L'étalonnage du compas vise à la mesurer et à la compenser. La déclinaison magnétique est l'angle entre le nord géographique et le nord magnétique. Elle est indépendante du compas et varie avec la position géographique.

Le compas magnétique repose sur le champ magnétique terrestre, tandis que le compas gyroscopique repose sur l'effet gyroscopique. Il existe aussi des compas électroniques et satellitaires. Cette famille d'instruments ne se limite donc pas à un seul principe physique. En navigation maritime européenne, l'usage du compas est attesté depuis le XIIIe siècle.

On rencontre le compas à bord d'un navire ou d'un aéronef. Sur le cadran conventionnel étudié ici, quatre marqueurs aident à reconnaître cette présentation : une graduation circulaire, le nord placé à 0°, des valeurs entières allant jusqu'à 359° et un ordre qui progresse dans le sens horaire. Ces marqueurs ne sont pas des conditions nécessaires à l'identification de tout compas, dont l'affichage peut varier. L'instrument porte une information de direction : le cap suivi.

L'apparence et le principe varient selon le type. Un compas peut être magnétique, gyroscopique, électronique ou satellitaire. Pour le modèle magnétique, l'environnement métallique et électronique compte, car il peut produire une déviation propre à l'appareil.

La grandeur lue est un angle de direction exprimé en degrés. Pour lire le cadran, 1. repérez le nord ; 2. suivez la graduation dans le sens horaire ; 3. relevez le cap indiqué selon la précision de l'instrument ; 4. identifiez l'origine de tout écart avant de choisir la correction pertinente.

Une fois le cap repéré, n'attribuez pas au compas tout écart entre deux nords. Demandez-vous d'où vient cet écart : l'environnement métallique ou électronique de l'appareil renvoie à la déviation et à son étalonnage ; la séparation entre nord magnétique et nord géographique, variable selon la position, renvoie à la déclinaison. Le bon réflexe est donc de nommer l'écart avant de le corriger.

Un compas indique 359° et la direction continue d'un degré dans le sens horaire. Les données sont les suivantes : la graduation va de 0 à 359°, elle croît dans le sens horaire et 0 correspond au nord. Il faut déterminer la nouvelle lecture.

1. Ajouter le déplacement. La valeur arithmétique obtenue est ${359}^{\circ }+1^{\circ }={360}^{\circ }359^\backslash circ+1^\backslash circ=360^\backslash circ$.

2. Revenir à la graduation. Le cadran ne porte pas 360° : après 359°, il revient à 0. Sur ce cadran circulaire, les directions sont identifiées modulo 360° : ${360}^{\circ }\equiv 0^{\circ }(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{d}{360}^{\circ })360^\backslash circ\backslash equiv\; 0^\backslash circ\backslash pmod\{360^\backslash circ\}$.

3. Interpréter. Selon la convention donnée, où 0° désigne le nord, la nouvelle lecture est donc la direction du nord. Le passage de 359° à 0° n'est pas un demi-tour, mais le franchissement de la limite d'écriture du cadran.

4. Contrôler. En repartant de 0° et en reculant d'un degré sur la même graduation, on retrouve 359°. Le résultat est donc cohérent avec les deux extrémités annoncées de l'échelle.

Exercice de diagnostic : identifier l'origine de l'écart. Vous disposez de l'origine de l'écart, mais d'aucune valeur ni d'aucun signe à calculer : l'objectif n'est pas d'appliquer une correction chiffrée. Cas lié à l'installation : l'écart est propre au système formé par l'instrument et son installation. Il faut choisir la déviation, puis consulter l'étalonnage correspondant. Cas lié au lieu : l'écart est l'angle entre le nord géographique et le nord magnétique et varie avec la position. Il faut choisir la déclinaison, puis consulter l'information disponible pour le lieu concerné. Le diagnostic s'arrête au choix de l'écart et de l'étape suivante possible.

Cas pratique. À bord d'un navire, commencez par relever la graduation du compas : elle donne le cap, c'est-à-dire l'orientation du navire. Distinguez-le de la route effectivement suivie, qui peut en différer sous l'effet de la dérive ou du courant. Pour interpréter la situation, séparez les informations disponibles — le cap lu et, avec un compas magnétique, l'étalonnage propre à l'appareil — de celles qu'il faut encore consulter : les informations sur la dérive ou le courant nécessaires pour relier le cap à la route. Si des masses métalliques ou des équipements électroniques peuvent créer une déviation, utilisez l'étalonnage correspondant.

Dans un aéronef, la lecture dépend du type d'instrument et de son affichage. Sur un cadran qui suit la convention étudiée ici, on repère le nord, puis on lit le cap de 0 à 359° dans le sens horaire.

Avant d'interpréter le fonctionnement ou les corrections, identifiez le type d'instrument. Un modèle peut être fondé sur le champ magnétique terrestre ou sur l'effet gyroscopique ; les compas électroniques et satellitaires constituent deux autres types.

Compas et boussole. Les deux donnent une direction. Un instrument peut être étalonné pour mesurer et compenser une déviation liée à son installation, mais cet étalonnage ne constitue pas, à lui seul, un critère général distinguant un compas d'une boussole.

Déviation et déclinaison magnétique. La déviation est propre au système formé par l'instrument et son installation ; elle peut varier avec le cap ainsi qu'avec le champ et l'environnement magnétiques locaux. La déclinaison est l'angle entre le nord géographique et le nord magnétique ; elle est indépendante du compas et varie avec la position. Un changement de lieu concerne donc la déclinaison, mais peut aussi modifier la déviation si les conditions locales du système changent.

Environnement perturbateur. La déviation est propre au système formé par le compas et son installation. Elle peut varier avec le cap, le champ magnétique local, ainsi qu'avec les masses métalliques ou les appareils électroniques voisins. Il faut employer l'étalonnage correspondant au système plutôt qu'attribuer automatiquement cet écart à la géographie.

Position géographique. Un compas étalonné ne supprime pas la déclinaison magnétique. Celle-ci est indépendante de l'instrument et varie selon le lieu. Il faut donc la traiter comme l'écart entre nord magnétique et nord géographique, et non comme un défaut du compas.

Passage de 359° à 0°. Deux nombres très éloignés sur une ligne peuvent représenter des directions voisines sur le cadran. Le cas charnière est la limite 359°/0°. Il faut lire la graduation comme un cercle et non comme une échelle qui s'arrête.

La fiche déclinaison magnétique approfondit l'écart entre nord géographique et nord magnétique, indépendant du compas.