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060H - NAVIGATION Hélicoptère

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Le Temps Universel Coordonné (UTC) : Le Temps universel coordonné (UTC) a remplacé le Temps moyen de Greenwich (GMT) en tant que norme internationale reconnue pour l'indication de l'heure. L'échelle de temps UTC sert de base à l'heure civile dans de nombreux États et elle est également utilisée à l'échelle mondiale pour la radiodiffusion des signaux horaires en aviation.
Il peut être comparé à celui d'un aimant. Le pôle Nord magnétique terrestre est en fait un pôle de magnétisme 'Sud'. Le champ magnétique terrestre attire l'aiguille de votre boussole, mais du fait de la forme sphérique de notre planète, votre aiguille ne sera pas forcément horizontale au sol, voici l'explication simple par l'image :
Notez que comme l'axe de rotation de la Terre définit les pôles géographiques et que l'axe du champ magnétique terrestre est définit par les pôles magnétiques, ces deux axes ne coïncident pas. Le pôle Nord magnétique est ainsi distinct du pôle Nord géographique. Ceci explique que la déclinaison magnétique varie d'un point à un autre sur la surface de la Terre.
- route : Projection à la surface de la terre de la trajectoire d'un aéronef, trajectoire dont l'orientation, en un point quelconque, est généralement exprimée en degrés par rapport au nord (vrai, magnétique ou grille).

1.2 Temps et conversions :

Coucher du soleil : Période pendant laquelle le centre du disque solaire se trouve à plus de 6 degrés en dessous de l'horizon.
On retrouve sur les cartes aéronautiques, les informations des différentes classes d'espaces aériens, les zones interdites, réglementées et dangereuses, les activités aériennes diverses telles que parachutismes, vol à voile et aéromodélismes :
La carte aéronautique OACI-VFR au 1/500 000 est la carte la plus utilisée pour les vols privés (1 cm sur la carte représente 5 km en réalité). Cette carte fournit les renseignements destinés à répondre aux besoins de la navigation aérienne à vue (VFR) pour les vols à faible vitesse, sur courte ou moyenne distance, aux altitudes basses et intermédiaires.
La navigation à l'estime consiste à déterminer le cap à prendre et le temps de vol pour se rendre directement au point d'arrivée (en ligne droite) en tenant compte du vent (en direction et en force).

4 - Navigation Ă  l'estime :


Pour mesurer une distance entre deux points sur la carte, il suffit de reporter cette distance le long d'un méridien (les lignes verticales sur la carte), et de compter le nombre de graduations. Une graduation vaut 1 NM.
En matière de navigation, il est utile d'avoir une référence de temps, l'organisation internationale de l'aviation civile (l'OACI) a donc défini des normes et pratiques concernant le temps. Nous retrouvons plusieurs notions telles que le temps universel coordonnée, le temps local et l'heure légale.Dans le même esprit, il a fallu définir les heures de coucher du soleil, de lever du soleil et le crépuscule.

3 - Cartes :

3.1 Utilisation des cartes aéronautiques communes :

1.4 Distance :

Les altitudes sont ici indiquées en pieds (ft).

L'élément qui sert de base à toute indication de l'heure est la durée de la rotation apparente du soleil. Il s'agit toutefois d'une quantité variable qui dépend, entre autres, de l'emplacement où elle est mesurée sur la terre. C'est une valeur moyenne de cette durée, fondée sur des mesures effectuées en un certain nombre d'emplacement sur la terre, qui constitue ce qu'on appelle aujourd'hui le Temps universel. Le Temps atomique international (TAI) est une échelle de temps différente, fondée sur la définition de la seconde. Le Temps universel coordonné (UTC) est issu de la combinaison de ces deux échelles.
Le mètre vaut 100 cm. Son abréviation est 'm'. un mètre correspond à la longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde.
On indique les cotes de certains points critiques choisis. La cote choisie est toujours la plus élevée dans la périphérie immédiate et sera généralement celle du sommet d'un pic, d'une crête, etc. Les cotes qui, dans les vallées ou à la surface des lacs, présentent un intérêt particulier pour la navigation sont indiquées. La position de chaque point coté choisi est indiquée par un point.

C'est un positionnement très précis, il n'est pas indiqué seulement 39° Nord et 077° Ouest. Grâce aux minutes et secondes, nous savons que nous sommes un peu en dessous de la latitude 039° Nord et juste après la longitude 077° Ouest.
Le milles terrestres vaut 1609 m. Son abréviation est 'SM' (pour 'Statute Mille').
L'heure légale : L'heure légale est obtenue en ajoutant ou en retranchant un nombre entier d'heures au temps universel coordonné. En France métropolitaine, en période d'été, l'heure légale est en avance de 2 heures sur l'heure UTC. En période d'hiver l'heure légale est en avance d'une heure sur l'heure UTC.
Par exemple, si vous vous trouvez à Strasbourg (qui se trouve sous la ligne 2° Est), votre boussole indique le Nord avec un décalage de 2° par rapport au Nord vrai (géographique). Le Nord vrai se situera 2° à gauche de l'indication fournie par votre boussole.
3.1.1 Positionnement :

La carte aéronautique OACI (Organisation de l'aviation civile internationale) est éditée et produite chaque année par l'IGN, en étroite collaboration avec le Service de l'information aéronautique (SIA). Elle est conçue pour le vol à vue uniquement. Cette carte intègre partiellement les interdictions s'appuyant sur des données publiées hors de l'AIP (Aeronautical Information Publication) et ne couvre pas les interdictions temporaires.
Paris : longitude 002° Est et latitude 48° Nord.
4.1 DĂ©finitions :

On retiendra que l'indication d'une boussole (compas magnétique) à proximité des pôles n'est plus fiable en raison de la présence d'une trop forte composante verticale du champ magnétique terrestre.
- pour des latitudes inférieures ou égales à 30° la nuit commence 15 minutes après le coucher du soleil et se termine 15 minutes avant le lever du soleil.

Vous y trouverez la carte OACI-VFR au 1/500 000 Ă  jour.
Los Angeles : longitude 118° Ouest et latitude 34° Nord.
Si on monte à mi-chemin entre le pôle Nord et l'équateur, nous allons nous trouver à la même latitude que la France métropolitaine ! Nous nous trouverons à la latitude 45°, car si l'on coupe la terre comme dans le dessin ci-dessous, nous aurons un angle de 90° de l'équateur jusqu'au Nord.
3.1.3 Signes conventionnels :

On retrouve sur les cartes aéronautiques, l'indication de la variation de déclinaison magnétique :
Déviation du compas : (ou déviation de la boussole) Le Nord indiqué par votre boussole est le Nord magnétique mais... la boussole sera perturbée par les masses métalliques ou les émissions magnétiques qui l'entourent. L'indication est donc souvent inexacte d'un à cinq degrés. On parle alors de déviation.
 
3.2 Utilisation de la carte VFR GĂ©oportail :
Rendez-vous sur le site GĂ©oportail de l'IGN : https://www.geoportail.gouv.fr/donnees/carte-oaci-vfr
Consulter la carte ne dispense pas de connaitre la réglementation, de l'appliquer avec discernement et de rester prudent en toute occasion.

Ces positions ne sont pas très précises car la carte ci-dessus n'est absolument pas précise ! Afin d'obtenir un positionnement le plus précis possible, les coordonnées géographiques sont détaillées en minutes et secondes de la manière suivante : 1° = 60 minutes et 1 minute = 60 secondes.
 


Pour aller plus loin, l'IGN propose des vidéos explicatives : https://www.geoportail.gouv.fr/tutoriels

2 - Magnétisme et compas :

Le champ magnétique terrestre est un champ magnétique présent dans un vaste espace autour de la Terre (de manière non uniforme) ainsi que dans la croûte et le manteau.
Pour pouvoir naviguer Ă  la surface de la terre, il faut connaitre les points cardinaux : Nord, Est, Sud et Ouest.

1 - Connaissances basiques en navigation :


Il s'agit d'une Ă©olienne. Sa hauteur est de 411 ft (pieds) et l'altitude Ă  son sommet est de 1428 ft.
En navigation, on utilise plusieurs unités de distances et de hauteurs. L'examen PPL requiert de les connaitre mais aussi de savoir les convertir entre-elles. Les plus utilisées sont les milles nautiques, milles terrestres, kilomètres, mètres et pieds.Le mille nautique vaut 1852 m. Son abréviation est 'NM'.
- cap vrai : Orientation de l'axe longitudinal d'un aéronef, généralement exprimée en degrés par rapport au nord vrai.
Déclinaison : La déclinaison magnétique est l'angle entre les directions respectives du Nord magnétique et du Nord vrai.
 
Le pied vaut 0,3048 m. Son abréviation est 'ft'.
La prise en compte du vent est un paramètre essentiel à la bonne réalisation d'une navigation à l'estime. Un vent de face va augmenter le temps de vol pour relier un point A à un point B, ou si l'on souhaite que l'étape de A vers B reste d'une durée définie sans vent, il faudra augmenter la puissance, c'est à dire consommer plus.Avec du vent arrière, le temps de vol sera plus court et vous consommerez donc moins.
Il est admis que :

 
4.2 Bases de la navigation Ă  l'estime :

Tananarive : longitude 047° Est et latitude 21° Sud.
 
Tout ce qui se trouve à gauche du méridien de Greenwich est à l'Ouest, tout ce qui se trouve à droite est à l'Est. C'est aussi simple que cela ! Nous avons donc 180° Ouest d'un côté et 180° Est de l'autre :
Des échelles graphiques pour les kilomètres et les milles marins sont disposées dans la marge de la carte. Les origines de ces échelles étant alignées sur une même verticale.Pour le relief, on utilise des teintes hypsométriques, la gamme des altitudes de ces teintes est indiquée dans la marge de la carte, comme ceci :
- cap magnétique : Orientation de l'axe longitudinal d'un aéronef, généralement exprimée en degrés par rapport au nord magnétique.
3.1.4 Mesure des routes et des distances :

Nord vrai : Le Nord vrai est appelé aussi 'pôle Nord géographique'. Sa position est fixe dans le temps et est défini par l'axe de rotation de la Terre. Le Nord vrai se situe quelques centaines de kilomètres du Nord magnétique.
Nord magnétique : Le Nord magnétique terrestre se situe au Nord du Canada, sa position varie de l'ordre d'un degré tous les 10 ans. Retenez que le Nord magnétique est le Nord qui attire votre boussole.
Pour mesurer l'angle d'une route, il suffit de reporter l'angle de la route entre deux points, sur un méridien à proximité de la route. Les méridiens (les lignes verticales sur la carte, comme sur le dessin plus haut où l'on cherche l'éolienne) indiquent le Nord vrai (géographique).
1.3 Directions :

Les éléments importants (ou utiles) pour la navigation et le positionnement doivent être représentés sur les cartes, on utilise alors des signes (dessins/croquis) conventionnels pour les schématiser, voici l'exemple d'une légende de carte OACI-VFR :
Crépuscule : Le crépuscule civil commence dans la soirée au coucher du soleil et se termine quand le centre du disque solaire est à 6° au-dessous de l'horizon et en déclin.
- pour des latitudes comprises entre 30° et 60° la nuit commence 30 minutes après le coucher du soleil et se termine 30 minutes avant le lever du soleil,

Maintenant que nous savons définir notre position par rapport à l'équateur et aux Pôles, il faut être capable de nous positionner en longitude. C'est à dire par rapport à une sorte d'équateur qui couperait la terre en passant par les Pôles. Cette ligne imaginaire vous l'a connaissez sous le nom de 'méridien de Greenwich'. En tout point de cette ligne nous sommes à la longitude 000°.
3.1.2 Méthodes de représentation de l'échelle et du relief (cartes topographiques OACI) :

1.1 La terre :

Le Temps civil local (LMT - Local Mean Time) : Le temps civil local, aussi appelé temps local moyen, correspond au temps solaire moyen local + 12 heures : ainsi à midi local le soleil vrai est aux environs du méridien local.
Pour permettre de se positionner sur la carte, les méridiens et les parallèles sont tracés. Il devient alors possible de placer une position exprimée sous forme de coordonnées géographiques sur la carte.Si on nous demande quel élément se trouve à la position 43°41'N et 002°3'E, on utilisera les graduations sur les méridiens et les parallèles, comme ceci :
Si on prend les coordonnées de la Maison-Blanche à Washington, nous avons : 077° 02' 12' de longitude Ouest et 038° 53' 52' de latitude Nord.
Nous sommes maintenant en mesure d'utiliser des coordonnées de latitude et de longitude pour localiser une position spécifique sur la terre. Sur la carte ci-dessous, nous pouvons facilement trouver les coordonnées géographiques approchées de Tokyo, Tananarive, Paris et Los Angeles :
 
Le kilomètre vaut 1000 mètres. Son abréviation est 'km'.
Pour indiquer que nous nous trouvons bien dans l'hémisphère Nord et à la latitude 45°, il suffira d'indiquer que nous sommes à 45° de latitude Nord.
Il sera ainsi possible de définir notre position à la surface terrestre en prenant référence à ces points cardinaux. Sur une boussole, le Nord est à 000°, l'Est à 090°, le Sud à 180° et l'Ouest à 270°.Si nous étions situé sur l'équateur, nous serions à égale distance du pôle Nord et du pôle Sud. Il serait facile de nous situer en indiquant que notre latitude est l'équateur. Mais dès lors que nous déplaçons en direction du pôle Nord ou du pôle Sud, il est nécessaire de pouvoir indiquer notre nouvelle latitude... Aussi, l'équateur a été défini comme étant la latitude 0°.

Tokyo : longitude 140° Est et latitude 35° Nord.
Lever du soleil : Période pendant laquelle le centre du disque solaire se trouve à plus de 6 degrés au-dessous de l'horizon et en ascension.
Pour ceux qui souhaitent aller plus loin, consulter le site en anglais de la NOAA : https://www.ngdc.noaa.gov/geomag/declination.shtml