Les marins de toutes époques furent confrontés à un problème essentiel, celui de l’orientation, afin de tracer leur route vers la destination souhaitée.

Si, à l’origine, la dérive était le seul mode de navigation connu (et possible), les marins de toutes contrées apprirent vite à se diriger en longeant les côtes. La navigation à vue, appelée cabotage, fut pratiquée par les marins de l’Antiquité (Phéniciens, mais aussi Grecs et Romains) pendant des millénaires.

Les progrès de la connaissance des astres, notamment accomplis par les savants grecs du V^e siècle avant Jésus-Christ, permit de tracer des routes directes, sur de courtes distances, entre deux ports de la Méditerranée. Mais jamais on ne se risquait en haute mer par mauvais temps ou lorsque l’on doutait du trajet à accomplir.

Au Moyen Âge, les progrès furent lents. La navigation le long des côtes restait la règle et fort peu d’aventuriers osaient quitter des yeux le rivage. Les archéologues pensent toutefois que les navigateurs vikings, qui écumèrent les mers du VIII^e au X^e siècle, auraient disposé d’une sorte de boussole, ou aiguille aimantée susceptible de leur indiquer la direction du Nord.

Par contre, les dernières années du Moyen Âge virent l’apparition de grands progrès dans les techniques de navigation (gouvernail d’étambot, voiles carrées, navires améliorés – tels la caravelle ou le galion), ce qui favorisa les grands voyages d’exploration et les grandes découvertes.

Au XVI^e siècle, les marins se risquèrent à quitter les rivages des yeux et à faire voile vers le large, vers l’inconnu. Si la cartographie marine progressa rapidement (portulans), la navigation à l’estime resta longtemps en vigueur. Les importants progrès des mathématiques et de la géographie, permirent de diviser le globe terrestre en tranches bornées par les méridiens, tandis que les parallèles (horizontaux, parallèles à l’équateur) achevaient de fournir des coordonnées de localisation à tous les points de la sphère terrestre.

Au XVII^e siècle, de nombreux problèmes restaient à résoudre : la mesure de la vitesse du navire supposait une parfaite connaissance de l’heure exacte. Les montres et chronomètres manquaient alors. De plus, chaque pays souverain utilisait son propre système de coordonnées, de sorte qu’aucune entente n’était possible.

La navigation véritablement calculée et contrôlée apparut au XVII^e siècle, lorsque les géographes et les mathématiciens décidèrent de diviser le globe terrestre à l’aide de lignes fictives, appelées méridiens pour les verticales reliant les deux pôles et parallèles pour les lignes horizontales, parallèles à l’Équateur. Encore fallait-il s’entendre sur le méridien de départ.

En 1634, le roi Louis XIII (1610-1643) prescrivit que le méridien zéro serait celui passant par l’île de Fer (aujourd’hui l’île d’Hiero, dans l’archipel des Canaries), situé (arbitrairement) à 20^o d’angle de celui de Paris. Cette décision permettait d’attribuer une longitude positive à toutes les terres européennes et négative aux terres américaines. Mais tous les pays ne suivirent pas.

Pendant tout le XVIII^e siècle, on assista à une rivalité d’influence entre les Anglais, partisans du méridien de Greenwich, et les Français, qui tenaient pour le méridien de Paris. Le différend ne fut réglé qu’en 1884, lors de la Convention internationale de Washington.

Dans les écoles de navigation, à partir du XVII^e siècle, les élèves apprirent à calculer leur route à l’aide d’un sextant et d’un compas ; cette route pouvait suivre un parallèle, dans ce cas on parlait de route à cap constant, ou loxodromie, ou bien choisir la plus courte (en fonction de la rotondité de la Terre), ou orthodromie.

Afin de calculer la vitesse du navire (notion indispensable pour savoir où se situe un navire en plein centre de l’océan, sans repère visuel), divers procédés furent mis au point.

Au XV^e siècle, les marins eurent l’idée de lancer un morceau de bois à l’étrave d’un navire et de mesurer le temps qu’il mettrait pour parvenir à la poupe ; connaissant la longueur du navire, on en déduisait la vitesse. Ce procédé fut nommé loch, d’un mot néerlandais log, qui signifiait bûche, morceau de bois. Très vite, le procédé fut adopté par tous les marins d’Occident.

On eut alors :

• des lochs à flotteur , apparus au XV^e siècle

• des lochs à hélice, apparus au XVIII^e siècle

puis des lochs de plus en plus perfectionnés :

• des lochs à tube de Pitot

• des lochs électromagnétiques

• des lochs Doppler

Dans la deuxième moitié du XX^e siècle, la navigation en haute mer fut complètement transformée par l’utilisation de la Géolocalisation Par Satellite (G.P.S.) et l’utilisation quotidienne de calculs par ordinateurs.