Navigation astronomique : calculer l’heure méridienne – explication théorique et 4 exemples
Tout d’abord, examinez la théorie de la méridienne.
Sur cette page, vous découvrirez une méthode simple et fiable pour déterminer l’heure méridienne — précise à quelques minutes près, ce qui est largement suffisant pour notre objectif, sauf pour les navires à grande vitesse suivant des routes est–ouest.
Il suffit simplement de monter sur le pont environ dix minutes à l’avance afin de compenser ces légères imprécisions et commencer à observer le Soleil à intervalles rapprochés jusqu’à ce qu’il atteigne son point culminant, avant qu’il ne redescende.
Il suffit alors de noter la hauteur au moment du point culminant ainsi que l’heure méridienne, sans que la précision pour l’heure ait besoin d’être à la minute près.
Pour obtenir une heure méridienne plus précise, il est nécessaire de prendre en compte le mouvement propre du navire. Cela peut être important pour les navires rapides qui font des caps plutôt vers l’est ou l’ouest, mais cela complique le calcul en raison des formules à retenir.
Rappelez-vous, le but principal de ce site web est de déterminer la droite de hauteur du Soleil à n’importe quel moment de la journée en utilisant la méthode Marcq St. Hilaire, avec l’exercice ‘La Rochelle’.
Enfin, Il est essentiel de comprendre que la technique de la méridienne ne peut être appliquée qu’à un moment spécifique de la journée.
De plus, avec l’heure méridienne, la latitude de l’observateur et la déclinaison du soleil, vous pouvez planifier les intervalles appropriés entre deux droites de hauteur du Soleil pour obtenir une bonne position
Pour déterminer l’heure méridienne, vous devez d’abord savoir comment calculer l’angle au pôle (P) !
Initiation du calcul de l’heure méridienne, sans tenir compte du mouvement propre du navire.
Nous entamons la traversée océanique munis des pages quotidiennes téléchargées des éphémérides nautiques.
Nous disposons également d’une montre fiable réglée sur l’heure universelle (TU) !
Dans la matinée, on note une heure entière (T1) ainsi que la longitude estimée.
Il est préférable d’utiliser une heure entière (T1) afin de ne pas avoir à calculer la partie proportionnelle (pp) à partir des minutes et des secondes.
Avec cette heure T1 (exprimée en heure TU), nous chercherons AHvo dans les éphémérides nautiques.
Ensuite nous calculerons P (angle au pôle).
Pour calculer l’heure méridienne, vous devez déjà savoir comment déterminer l’angle au pôle (P) !
Exemple 1 – navire sans mouvement.
Jour: 6 mars 2022
T1 = Heure TU = 18h 00 (C’était l’heure TU la plus proche sur notre montre réglée sur l’heure TU après le petit-déjeuner).
Position estimée à 18h 00 TU :
L = 33° 21’ Nord
G = 150° 18’ Ouest
On peut calculer l’heure du fuseau (Tcf), ou bien l’heure locale à bord, à partir de l’heure TU choisie.
Longitude = 150° 18’ Ouest (entre 142,5° et 157,5°)
f = + 10
Tcf = TU – f = 18h 00 ⎼(+10) = 08h 00
Donc l’heure locale à bord 08h 00
L’heure TU = 18h 00
Calcul de L’angle au pôle P :
AHvo = 87° 12’,2 à 18h 00 (heure TU)
D’abord, la variation angulaire moyenne de l’Angle Horaire du Soleil est de 15° par heure.
Ainsi, P diminuera jusqu’à zéro à un rythme de 15° par heure, pour s’annuler à l’heure méridienne
Calcul △t :
La méridienne correspond donc à 12h 12, heure locale.
Comment choisir l’heure T1
1. Navire immobile ou presque
Pour les navires sans mouvement, ou presque, le choix de T1 importe peu, car la longitude estimée G ne varie pas, ou très peu.
(Voir exemple 1 ci-dessus : on aurait pu choisir 19h, 20h ou 21h TU.)
2. Navire en mouvement
Pour les navires en mouvement, il est préférable de choisir une heure T₁ et une longitude estimée proches et situées avant le passage à la méridienne.
Le déplacement du navire durant la courte période comprise entre le passage au méridien supérieur et T₁ n’est pas pris en compte, ce qui n’entraîne pas d’erreur significative, sauf pour les navires à grande vitesse sur des routes est-ouest.
Il suffit d’être sur le pont une dizaine de minutes avant l’heure méridienne calculée, afin de compenser les petites incertitudes de l’estime et d’observer la montée du Soleil jusqu’à son point culminant.
C’est une méthode de navigation courante en croisière, également utilisée en pratique professionnelle et recommandée pour sa simplicité.
Note : l’écart entre l’heure méridienne exacte et celle calculée avec une estime entachée de l’erreur habituelle de la navigation reste relativement faible, car le déplacement du navire, même à une vitesse de 8 à 10 nœuds, demeure infime comparé au mouvement apparent du Soleil, qui parcourt 15° de longitude par heure.
Résumé : choisir le temps T1 — de préférence une heure entière — situé peu avant l’heure méridienne, ainsi que la longitude estimée.
calculer P,
diviser P par 15, et obtenir ainsi le temps écoulé entre T1 et l’heure méridienne.
3. Navire en mouvement: méthode exacte (voir annexe)
Dans le cas de la méthode exacte décrite en annexe, le choix de T1 a peu d’importance, car la correction complémentaire tient compte du déplacement du navire.
Ce chapitre vise surtout les élèves-officiers et les navigateurs désireux d’approfondir la méthode, plutôt que la pratique courante de croisière.
Navigation Astronomique: calculer L’heure méridienne
Exemple 2 – Navire en mouvement :
Le mouvement du navire n’est pas pris en compte, à condition de choisir une heure T₁ et une longitude estimée (G) proches de l’heure méridienne.
En effet, à 11 h 00, heure locale à bord, le 6 juin 2022, vous naviguez au large des îles de la Guadeloupe, par une belle journée presque sans nuages. La position estimée (D.R.) est 15° 54,4′ N, 56° 34′ O, et l’heure T1 a été choisie à 11h 00.(c’est-à-dire l’heure Tcf ou l’heure locale)
1)Calculez l’heure méridienne.
2)Dois-je faire face au Soleil dans la direction nord ou sud à ce moment-là ?
Premièrement, nous devons calculer l’heure TU :
Heure TU = Heure locale + valeur du fuseau (f)
Heure TU = 11h 00 + (+4) = 15h 00 (T1)
Calcul de l’angle au pôle :
AHvo = 45° 18,9′ à 15h 00 (T1)
G = 56° 34,0′ Ouest
________________ ⎼
AHvg = 348° 44,9′ ⇒ P = 11° 15,1′
Calcul △t :
△t = P/15°
△t = 11° 15,1′ / 15 = 0h 45
L’heure méridienne = T1 + △t
L’heure méridienne = 11h 00 + 0h 45 = 11h 45 (heure locale)
Le Soleil est-il au nord ou au sud ?
Latitude = 15° 54,4′ N Déclinaison = 22° 41′ N
Nord ⇒ D ＞ L (hémisphère nord)
Nous ferons face au Soleil vers le nord.
Bien sûr, dans la pratique, cela ne pose pas de problème, puisqu’en mesurant, on voit bien si l’on fait face au sud ou au nord.
Conclusion :
En effet, lors d’une observation méridienne, l’observateur mesure l’altitude du Soleil lorsqu’il atteint son point le plus élevé dans le ciel, appelé culmination.
Puis, l’altitude du Soleil à ce moment est directement liée à la latitude de l’observateur.
En fait, si vous observez le Soleil juste au moment où il monte toujours jusqu’à atteindre son point de culmination, vous évitez efficacement la nécessité de mesures de temps, car la hauteur du Soleil à la culmination est ce qui importe pour la détermination de la latitude. Autrement dit, on n’a pas besoin de prendre le top horaire.
ANNEXE
Les influences du mouvement du navire sur la détermination de l’heure méridienne
Cette section est destinée avant tout aux élèves-officiers et aux navigateurs expérimentés qui cherchent à perfectionner leur compréhension de la méthode, au-delà des besoins habituels de la navigation de croisière.
D’abord, l’influence du mouvement propre d’un navire compromet la précision de la détermination de l’heure méridienne, surtout lorsqu’il navigue sur une trajectoire proche de l’est ou de l’ouest et aussi la vitesse du navire est importante.
En fait, ce mouvement affecte l’intervalle de temps entre T1 et l’heure méridienne
La méthode exacte de calcul de l’heure méridienne :
Toutefois, l’incertitude portant sur la vitesse du navire, son cap, son estime ainsi que l’heure exacte indiquée par la montre peut encore compromettre la précision de cette méthode.
Exemple 3 : navire en mouvement, calcul exact
Jour: 6 mars 2022
À l’heure Tcf 08 h 00 (heure locale à bord), la position estimée est :
L = 33° 21’ N
G = 150° 18’ O
Vitesse fond = 12 noeuds
Route fond = 300°
On a choisi 08 h 00 Tcf comme heure T1.
08 h 00 Tcf correspond à 18 h 00 TU (voir explication à l’exemple 1).
AHvo = 87° 12’,2 à 18 h 00 TU (d’après les éphémérides nautiques).
Nous avons précédemment établi que la précision de la détermination de la méridienne est entravée par l’impact du mouvement d’un navire, en particulier lors de la navigation sur une route proche de l’est ou de l’ouest, et surtout à haute vitesse.
Puis, ce mouvement altère l’intervalle de temps entre T1 et l’heure méridienne.
En résumé, au lieu d’utiliser la variation de 15° du Soleil, nous adoptons une variation relative qui intègre le mouvement du navire, comme indiqué par la formule ci-dessous.
Ce qui donne, pour notre exemple, le résultat suivant :
T méridienne = 22h 16 (heure TU)
T méridienne = 12h 16 (heure locale à bord)
Conclusion
On voit dans l’exemple 1 (navire sans mouvement) qu’il existe une différence d’environ quatre minutes lorsqu’on tient compte du mouvement du navire, comme calculé dans cet exemple.
Il aurait donc été suffisant d’être sur le pont dix minutes avant l’heure calculée dans l’exemple 1.
On voit que l’utilisation de cette formule, un peu indigeste, n’est pas vraiment nécessaire.
Navigation astronomique : calculer l’heure méridienne exacte
Exemple 4a – Navire en mouvement :
Le mouvement du navire n’est pas pris en compte, à condition de choisir une heure T₁ et une longitude estimée (G) proches de l’heure méridienne.
En effet, vous naviguez au large des îles de la Guadeloupe par une belle journée presque sans nuages. Votre position estimée (D.R.) est 15° 54,4′ N, 056 °34′ O. À 09h 00 heure locale à bord le 6 Juin 2022. Route fond = 065°; Vitesse fond = 8 noeuds
1)Calculez l’heure méridienne.
2)Dois-je faire face au Soleil dans la direction nord ou sud à ce moment-là ?
Premièrement, nous devons calculer l’heure UT :
Heure UT = Heure locale + Numéro de fuseau
Heure UT = 09h 00 + (+4) = 13h 00
AHvo = 15° 19,1′ à 13h00 (T1)
G = 56° 34,0′ O
________________ ⎼
AHvg = 318° 45,1′ ⇒ P = 41° 14,9′
△t = P/15°
△t = 41° 14,9′ / 15° = 2h 45
Donc, en négligeant le mouvement du navire :
L’heure méridienne = T1 + △t
L’heure méridienne = 09h 00 + 2h 45 = 11h 45 (heure locale)
Le Soleil est-il au nord ou au sud ?
Latitude = 15° 54,4′ N Déclinaison = 22° 41′
N ⇒ D ＞ L (hémisphère nord)
Nous ferons face au Soleil dans la direction nord.
Exemple 4b : navire en mouvement, calcul exact
Maintenant, nous faisons le même exercice, mais en tenant compte du mouvement du navire
Route fond = 065°
Vitesse fond = 8 noeuds
Dans ce cas, le calcul intègre le déplacement du navire
T méridienne ≈ 11h 43,5 m (heure locale)
En conclusion, la méthode qui prend en compte le mouvement du navire diffère de celle qui ne le fait pas d’environ une minute et demie.
Cependant, si vous commencez à suivre l’ascension du Soleil dix minutes avant le point de culmination, cette différence est insignifiante.
