9-3 Cartes (motoplaneurs)

Cartes

Une carte présente des informations en fonction de la position considérée. En aéronautique, ces informations concernent les repères visibles, les angles, les distances, les informations sur l'espace aérien...etc. Il est nécessaire d'appréhender les codes de conception et de lecture des cartes pour une utilisation correcte.

Le type de projection cartographique

La projection cartographique est un ensemble de techniques permettant de représenter une surface non plane (surface de la Terre, d'un autre corps céleste, du ciel, ...) dans son ensemble ou en partie sur la surface plane d'une carte. L'impossibilité de projeter le globe terrestre sur une surface plane sans distorsion explique que diverses projections aient été inventées, chacune ayant ses avantages :

La projection de Mercator : C'est une projection cylindrique. Les méridiens et les parallèles sont des droites perpandiculaires qui quadrillent le plan. Cette projection conforme conserve les angles (ce qui permet de reporter directement sur la carte les angles mesurés au compas, et vice-versa) mais ne conserve ni les distances, ni les surfaces (l'échelle de la carte variant avec la latitude). Sauf le long de l'équateur. Une ligne droite sur une carte de Mercator ne représente pas la distance la plus courte en réalité. C'est en revanche une ligne d'azimut constant (c'est-à-dire une loxodromie), particulièrement utile pour naviguer à cap constant, même si le trajet ainsi défini n'est généralement pas sur un grand cercle et n'est donc pas le chemin le plus court.

Projection cylindrique projection Mercator.
Exemple de projection cylindrique avec déformation des distances importante au niveau des pôles.

La projection conique conforme de Lambert : C'est une projection conique. Les méridiens sont des droites convergentes en un point, les parallèles sont des cercles concentriques autour de ce même point. Elle conserve également les angles. Elle conserve les distances sur le parallèle de référence. Il est donc particulièrement intéressant d'utiliser une projection de Lambert ayant son parallèle de référence sur la zone à exploiter. A proximité du parallèle de référence, une ligne droite sur une projection de Lambert représente la distance la plus courte en réalité (c'est-à-dire une orthodromie).

Projection conique type projection de Lambert.
Exemple de projection conique.

Les cartes utilisées par le pilote planeur

La carte permet de représenter les éléments visibles au sol. En France, l'IGN fourni diverses cartes. Ces cartes sont par exemple disponibles en version numérique sur la plateforme Géoportail. L'expérience montre que pour un vol en planeur, une carte avec représentation schématique des éléments facilement identifiables en vol est la plus adaptée.
La carte permet également de présenter sous forme graphique une partie des informations aéronautiques présentes dans les AIP (Aeronautical Information Publication en anglais) : aérodromes, espaces aériens, fréquences radio, systèmes de radionavigation...etc

Divers organismes proposent des cartes spécifiques à l'usage aéronautique pour différents besoins. En France, c'est principalement le SIA (Service de l'Information Aéronautique) qui éditer les cartes. En partant de la plus grande échelle, les cartes régulièrement utilisées pour le vol en planeur sont :

La carte du SIA au 1/1 000 000ème : utilisée principalement pour de la radionavigation en route. Elle couvre l'espace du sol au FL195. Disponible en version numérique sur le site web du SIA
La carte du SIA au 1/500 000ème : utilisée principalement pour de la navigation en route en vol à vue. Elle couvre l'espace du sol au FL115 (ou 3000ft ASFC, le plus élevé des deux). Disponible en version numérique sur Géoportail.
Les cartes VAC (Visual Approach Chart en anglais) : Il s'agit d'une présentation de l'aérodrome dans son environnement. On y trouve une carte détaillée de l'aérodrome, le sens du tour de piste, ainsi que d'autres indications utiles pour y atterrir en vol à vue. Disponible en version nuémrique sur le site web du SIA
D'autres types de cartes qui émanent d’initiatives privées ou associative pour répondre à un usage particulier.

Carte au 1/500 000ème du SIA autour de Chalons Vatry. Source Géoportail.
Carte VAC de Chalons Vatry. Source SIA

Les cartes aéronautiques sont réalisées selon un cahier des charges précis définie par l'annexe 4 de l'OACI. Cette annexe est disponible en lecture sur la librairie électronique de l'OACI. Les cartes sont mises à jour régulièrement, tous les 6 ou 12 mois.

La légende de la carte du SIA au 1/500 000ème (version 2021 disponible ici) est disponible sur Géoportail (icône "information de la couche > afficher la légende). Les symboles principaux doivent être connus du pilote de planeur. liste non-exhaustive :

Aérodrome avec bande en herbe ou piste en dur
Les chiffres simples sans décimales indiquent des altitudes
Les chiffres entre parenthèses indiquent des hauteurs
Les chiffres à trois décimales indiquent des fréquences VHF pour la radiocommunication

Carte au 1/500 000ème du SIA autour de Chalons Vatry. Source Géoportail.
Symboles détaillant les aérodromes
Symboles détaillant les villes et rappelant les règles de survol

Exploitation des cartes

De la carte à la réalité : Mesure de la direction et de la distance

La direction se mesure grâce à un rapporteur. L'objectif est de mesurer l'angle que forme la route avec le méridien le plus proche. Une route à l'Est vaut 90°, au Sud 180°, à l'Ouest 270°. Une prudence particulière doit être prise pour ne pas confondre le sens de la route, ce qui occasionnerait une erreur de 180°.
La distance se mesure grâce à une règle graduée entre deux points. En considérant que l'erreur d'échelle est négligeable (voir anomalies dû à la projection Lambert conique), il fait multiplier la distance mesurée par l'échelle de la carte afin d'obtenir la distance réelle.

Mesure de la direction d'une route entre Brienne et Vatry.
Mesure de la distance entre Brienne et Vatry par 2 méthodes. 1) 8.6cm x 500 000 = 43.5km. 2)utiliser un méridien comme règle gradué en y reportant la longueur : 00°24'00" = 24NM = 44.5km. L'écart de 1km est peu important.

De la réalité à la carte : Tracer un relèvement et un éloignement

Un relèvement est la détermination de l'angle que fait, dans le plan horizontal, la ligne d'un observateur (le pilote) vers un objet avec celle d'une direction de référence fixe (le Nord géographique dans le cas le plus courant). Cette angle est mesuré en vol puis reporté sur la carte.
Un éloignement est une distance déterminée en vol entre l'aéronef et un point géographique connu. Cette distance est ensuite reportée sur la carte.

Avec au minimum 2 relèvements, ou 1 relèvement et 1 éloignement, il est possible de connaître sa position sur une carte.

Tracé de 2 relèvements pour déterminer sa position (ces relèvements peuvent par exemple être transmit par le contrôle aérien de chacun des aérodromes par radiogoniométrie des émissions de l'aéronef).
Tracé d'un relèvement et d'un éloignement (provenant par exemple d'une estimation grâce au temps de vol et à la vitesse sol).