>La navigation>Un peu d´histoire Nous contacter | Souscrire | Mentions légales | english

Retour vers page accueil
La navigation en bref
Un peu d´histoire

Les débuts : se repérer, tenir un cap

Comme indiqué dans la page « la navigation en bref » le concept de navigation s´est développé initialement avec le transport maritime. Les navigateurs de l’Antiquité médirerranéenne se bornaient à naviguer en vue de la côte, se repérant sur quelques amers et se guidant à la vue des astres.

Pendant ce temps les Polynésiens maîtrisaient la navigation océanique avec des techniques de l´Age de Pierre et colonisaient l´Océan Pacifique.

Les Chinois inventent, au début de notre ère, un premier instrument de navigation, la boussole, qui permet de tenir un cap indépendamment des conditions météorologiques.


Prao polynesien

 

Permettre les voyages au long cours : faire le point, naviguer à l´estime

Les travaux du Moyen-Age, notamment ceux des astronomes, ont permis, dès le XVème siècle, de connaître sa latitude en faisant le point astronomique à l’aide d’un sextant. Ces moyens ont été perfectionnés au XVIIIè siècle dans le cadre du développement des empires coloniaux dont la pérennité dépendait de la maîtrise des mers, avec notamment l´invention d´une mesure de hauteur d´un astre (soleil, étoile) et de chronomètres précis..

Aux abords des côtes se met en place un réseau de phares et de balises dont l´apparition de l´électricité permet d´augmenter la puissance lumineuse et donc la portée.

Ces moyens visuels de localisation, phares et point astronomique, restaient tributaires des conditions météorologiques. C´est pourquoi s´est poursuivie en parallèle la navigation à l’estime qui consiste, pour le marin, à évaluer sa position en fonction de son dernier point connu, du temps écoulé et de son vecteur vitesse pendant ce temps. La vitesse étant mesurée par rapport à l´eau sur laquelle navigue le navire, la navigation à l´estime est perturbée par les courants marins et doit être régulièrement recalée.

        
          Sextant

L´émergence de la radioélectricité : la radionavigation

Le début du XXème siècle voit l´émergence de l´aéronautique qui, comme le naval, nécessite de moyens de navigation. Comme le navire, l´avion utilise d´abord la navigation à vue et la navigation à l´estime (qui nécessite ici la connaissance des vents).

A la différence du navire de surface, l´avion a besoin d´une information d´altitude pour assurer sa sécurité (espacement vertical par rapport aux autres aéronefs et évitement du relief), et aussi pour choisir une altitude de croisière lui permettant d´optimiser sa consommation de carburant. Le début du XXème siècle voit aussi la découverte des possibilités de la radioélectricité.

Ses applications au positionnement des navires et des aéronefs se développent, en particulier après la 1ère Guerre Mondiale. Elles mettent en śuvre dans un premier temps un simple émetteur radio à terre, un récepteur radiogoniométrique à bord du véhicule mesurant la direction de cet émetteur.

Les principes de localisation radioélectrique se complexifient, notamment par l´apparition d´émetteurs à réseau d´antenne permettant de matérialiser une direction fixe d´une portée de quelques dizaine de kilomètres utilisée pour l´aide à l´atterrissage des aéronefs.

La 2ème Guerre Mondiale et sa préparation intensifient les avancées techniques dans ce domaine, pour des besoins militaires. La neutralisation des systèmes radioélectriques par brouillage ou leurrage devient un enjeu vital. La Luftwaffe utilisant des systèmes d´émetteurs localisés sur le continent pour créer deux axes radiolectriques dont l´intersection matérialisait le point de largage pour les bombardements sur l´Angleterre, les Britanniques ont été amenés à leurrer ces systèmes pour que les bombes tombent dans des zones peu peuplées. et sans usines. Ce leurrage, a été souvent couronné de succès, sauf exceptions dues généralement à des changements adverses, notamment le bombardement de Coventry.

L´Allemagne développe un dispositif à rotation de phase permettant de couvrir de larges secteurs sans nécessiter de récepteurs spécialisés, utilisé jusque dans les années 80 sous le nom de CONSOL. Les Alliés utilisèrent également ce réseau pendant la guerre, ce qui est moins connu.

La 2ème guerre mondiale voit également le développement des radars qui sont aussi des instruments de navigation puisqu´ils permettent de se situer par rapport à la côte ou à des réflecteurs remarquables.

Après la guerre se développent des réseaux d´émetteurs synchronisés permettant la localisation par mesure de la différence des temps de propagation des signaux radioélectriques – et donc de distance entre plusieurs émetteurs et le récepteur dembarqué (localisation hyperbolique), de portée plusieurs centaines à plusieurs milliers de kilomètres. Les plus connus sont le LORAN, encore en fonction sous ses versions LORAN-C et e-LORAN, le DECCA , et en France le TORAN. Le dernier système hyperbolique, déployé à partir de la fin des années 60, l´OMEGA, avait une portée mondiale. (en très basse fréquence).

On voit aussi apparaître des systèmes coopératifs où les équipements embarqués sont munis de répondeurs qui permettent de mesurer la distance entre émetteur et mobile navigant à partir du temps d´aller-retour entre signal émis et réponse. Ces systèmes visent une grande précision et leur portée ne dépasse guère la portée optique. Les plus connus en France sont SYLEDIS et TRIDENT, ce dernier successeur du Derveaux (du nom de l´inventeur).

On ne parle plus alors d’instruments, mais de systèmes de navigation, de plus en plus complexes.

           
              Radiocompas 1945

La guerre froide : apparition de la navigation inertielle

Pendant la guerre froide, le développement des armements nucléaires nécessite des moyens de navigation totalement autonomes, non brouillables, non leurrables par l´adversaire, tant pour le vecteur (avion, missile balistique) que pour le sous-marin lanceur. Les progrès de l´électronique – miniaturisation, capacités de calcul – permettent d´utiliser la gyroscopie, jusque là cantonnée au rôle de référence d´attitude pour les avions en vol sans visibilité, pour la mesure de la position en l´intégrant dans des centrales inertielles.

Dans de telles centrales, trois accéléromètres permettent de mesurer les accélérations subies par la structure qui les porte tandis que trois gyromètres permettent de mesurer sa rotation. Le système est initialisé au démarrage avec la position géographique du support. Les accéléromètres mesurent dans le même temps le champ de gravité local tandis que les gyromètres mesurent la rotation de la terre. Un calculateur permet ensuite, à partir des mesures d´accélération et de vitesse de rotation, de déterminer en permanence la vitesse de translation, la position et l´orientation du support.

             
                  Ancienne plateforme inertielle

L´ère spatiale : montée en puissance des systèmes GNSS

Avec l´ère spatiale, des systèmes de localisation par satellite (GNSS) ont été déployés, initialement pour des besoins militaires, avec le GPS aux USA et le GLONASS en URSS. Si l´infrastructure de ces systèmes est lourde et complexe (réseau d´émetteurs synchronisés à bord d´une constellation de satellites gravitant autour de la terre), les récepteurs sont peu coûteux, répondant aux besoins de localisation précise des forces amies, y compris celles déployées au sol, et permettant le guidage des armements vers les forces ennemies.

L´accessibilité des GNSS pour des applications civiles alliée au faible coût des récepteurs a ouvert ses débouchés à des applications grand public variées, des téléphones portables aux véhicules les plus divers.

         
              Constellation GNSS


Warning: Unknown: write failed: No space left on device (28) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/lib/php5) in Unknown on line 0