Méthodes de navigation. Chapitre 5 METHODES DE NAVIGATION. Axe des pôles

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1 Chapitre 5 basées sur le calcul de la distance rho et de l angle theta Nord METHODES DE NAVIGATION Angle Système de navigation rho-theta GPA GPA basées sur le calcul des distances rho-rho-rho basées sur le calcul des angles theta-theta Nord Angle Angle Système de navigation rho-rho-rho Système de navigation theta-theta GPA GPA Géométrie de la terre Axe des pôles Sphère parfaite km de circonférence. 2. π. R = km -> R = km Trajectoire elliptique autour du Soleil 365,25 jours Tourne sur elle même 24 heures GPA GPA

2 Géométrie de la terre Géométrie de la terre Nord N b Soleil Équateur Axe des pôles Sud S a Aplatissement e = (a - b)/a = 1/297 GPA L'axe de rotation de la terre Axe des pôles L'axe des pôles incline de par rapport au plan de l'écliptique (Orbite de la terre autour du soleil) GPA Méridiens et Parallèles - Demi-cercle sur la terre du ers le S méridiens sur la terre vers l Est (+) ou l Ouest (-) Les parallèles (Latitude) Le centre de la terre centre de l Équateur. Origine des parallèles cercles de la Terre parallèles au plan de l Équateur Déterminer chaque point dans l axe N-S. 0 o à90 o vers le Nord (+) ou vers le Sud (-). - Angle dièdre avec l'angle du méridien de Greenwich (0 o -> 180 o) (E ou O) - Longitudes (angles) GPA GPA GPA GPA

3 (Méridiens) N (Méridiens) S L'anti-méridien de Greenwhich 0 0 = Méridien GPA GPA (Parallèles) N (Parallèles) Latitude (L) d un d point M M Équateur C L O S L'angle au centre formé par chacun de ses points avec le plan de l'équateur (origine). Angle formé par OM avec le plan de l équateur Colatitude = 90 o L GPA GPA (Parallèles) Position relative de 2 points dlat dlat = Lat B Lat A Nord = + Sud = - Exemples L A = 34 0 N et L B = 18 0 N L A = 17 0 S et L B = 23 0 N GPA GPA

4 Position relative de 2 points dlon sur la terre Unités NM (Miles nautiques) dlon = Lon B Lon A Est = + Ouest = - = Longueur sur un arc de grand cercle par un angle au centre de 1 minute. Exemple 1 Calculer la distance entre Exemples Lon A = E et Lon B = E dlon = 113 o 31 o = 82 o E Lon A = E et Lon B = O dlon = -76 o -17 o = -93 o = 93 o O Lon A = O et Lon B = E dlon = 169 o o = 322 o E =38 o O A( N O ) et B( N O) Solution l = = = = = 519 = 519 NM GPA GPA Mouvements de la Terre Lever et coucher du soleil Ces heures dépendantes de lat et lon du lieu Durée légale de jour : entre le lever et le coucher Le VFR de nuit interdit En France: Début du jour 30 min avant le lever Fin du jour 30 min après le coucher - Pour le vol IFR: Les heures de lever et coucher du Soleil -> Les heures dans un autre lieu Correction de longitude La Terre tourne (360 0 ) en 24 heures = 15 0 /h. Le Soleil se couche plus tôt à l E qu'à l O. Exemple 1 Le 6 mai, le Soleil se lève à Paris ( E) à 4h 24 min. À quelle heure se lève-t-il, le même jour, à Brest ( O)? GPA GPA Correction de latitude À l Équateur : Latitude = 0 (le jour = 12 h et la nuit = 12 h), Latitude = max au pôle (le jour = 6 mois et la nuit = 6 mois). Le Printemps et l Été (21/03 21/09) -> Pour un lieu plus au N -> Le Soleil se lève plus tôt et se couche plus tard. La route vraie L orientation sur la terre Le nord vrai ou nord géographique g (N V ) A L Automne et l Hiver (21/09 21/03) -> Pour un lieu plus au N -> Le Soleil se lève plus tard et se couche plus tôt. 21/09 et 21/03 -> Le Soleil se lève et se couche au même moment. GPA La direction, à la surface de la Terre / Carte Par la direction des méridiens orientés vers. B B GPA

5 L orientation sur la terre La route magnétique N m L orientation sur la terre La route (R( m, R v ) N m La Terre aimant Pole Nord (polarité >0) Pole Sud (polarité < 0) Lignes magnétiques -> L'orientation par une boussole (sélectionner l angle à partir du Nm ) Route magnétique (0 0 et dans le sens horaire) R m R v Méridiens Route GPA GPA La déclinaison d magnétique (Dm) Deux pôles nord: magnétique et géographique. N_magnétique indiqué par la boussole, N_géographique est le lieu d intersection des méridiens. Les cartes indiquent le pôle géographique. L'axe de rotation de la terre passe par le pôle géographique. L angle de correction entre ces deux pôles est appelé D m. D m se trouve à gauche (O) ou à droite (E) du pôle géographique Le cap La route - trajectoire suivie par aéronef sur la terre Le cap est l'angle entre le nord et l'axe longitudinal de l'avion. Le cap magnétique, s'il est mesuré par rapport au nord magnétique Le cap géographique s'il est mesuré par rapport au nord géographique Pas de vent les caps confondus GPA GPA La déclinaison d magnétique (Dm) Le cap (C m, C v ) C v = C m + D m R v = R m + D m = N m + D m Si D m à l Ouest du -> (-) Si D m à l Est du -> (+) Exemple En un lieu où Dm vaut 70 O -> C v =? Pour a) Cm = 1490 b) Cm = 0040 Cv = 142 o Cv = -3 o = 357 o GPA N m C v Route C m Cap Méridiens Orientation de l avion (Angle entre le Nord N et l axe long) Sans vent, le cap = la route GPA

6 Le cap magnétique, la déviation (1) La déviation d un compas d (1) Déclinaison (d) est négative ou positive, mais petite ( 0 ). Minimisée grâce à : Cm est mesurable à bord d un avion. Masses métalliques, fixes ou en mouvement -> L aiguille aimantée est alignée avec la dir. N c -> C c La compensation -> Annule partiellement les effets perturbateurs des masses métalliques de l avion. La régulation -> Relève les écarts résiduels et dresse le Tableau de d aux différents caps. La déviation d GPA GPA La déviation d un compas d (2) Caps, gisements et relèvements Pour l avion qui vole à C c = dans une région où D m = 8 0 O -> C v =? C v = C c + D m + d C v = 130 o + (-8 o ) + 4 o = 126 o C m = C c + d = VAR = Variation = D m + d = = -4 0 C c d C m Cap - L angle entre N et la ligne de référence ( 0 0 -> ) dans le sens horaire. Gisement - L'angle fait par la direction d'un repère optique / radio balise compas avec la L.R. de l'avion. Gisement d un avion par rapport à une station radio compas et à un repère terrestre -> Gisement droite / gauche. Relèvement (azimut) - L angle entre le N et la direction dans laquelle se trouve un repère donné : R = C + G GPA GPA Instrumentation pour les calculs de C, R et G Instrumentation L axe vertical L.R. de l avion Rose des cap -> C c de l avion L aiguille -> R GPA GPA

7 L orientation sur la terre (Références terrestres) Instrumentation Dans les instruments modernes, on a regroupé toutes ces informations sur le même instrument. L'effet du vent sur la vitesse propre Vp Vitesse au sol = Vitesse propre +/- Vent effectif GPA GPA Triangle des vitesses L'effet du vent sur la vitesse propre V p La navigation à l estime C'est un moyen de navigation basé sur l'utilisation d une montre. Le navigateur aérien connaît son point de départ, sa vitesse et son cap. Grâce aux écarts de temps, il pourrait trouver la distance parcourue. Le facteur de base noté Fb est par déf. le temps nécessaire pour parcourir 1 mille nautique. Vitesse = distance / temps, donc le temps (minutes) = 1 milles nautiques / vitesse d'où Fb (min) = 60 / Vs (ou Vp si le vent est nul). Le triangle des vitesses GPA GPA La radionavigation (1) La radionavigation (2) L'avion par rapport à une balise station. QDM / QDR Trois moyens de navigation sont utilisés : ADF, VOR, DME QDR = Rm mesuré par une station (Tour de contrôle / balise radio) entre le Nm et la pos de l avion QDM = C m (sans le vent) pris par l'avion pour rejoindre la station GPA La rose des caps Représentation de QDM GPA