i metodi della navigazione lossodromica, ortodromica, costiera,
il segnalamento marittimo, il magnetismo navale.
Argomenti Trattati
Nozioni di navigazione Costiera
Il principale problema da risolvere è l'esatta localizzazione del punto ove si trova la la nave. Il metodo seguito consiste nella localizzazione di oggetti terrestri. Ogni osservazione ha lo scopo di fornire la linea di posizione, ossia un luogo geometrico di punti sul quale deve trovarsi la nave. Dall'incontro di due o più luoghi di posizione, determinati con osservazioni simultanee od intervallate, è possibile ricavare il punto.
Le linee di posizione sono:
Si definisce rilevamento vero di un oggetto (o azimuth) l'angolo compreso tra il meridiano nord vero e la direzione con cui da bordo si traguarda l'oggetto. Si conta in senso orario, da 000° a 360°. Ogni nave che si trova sulla medesima semiretta rileva lo stesso angolo. Tracciare la semiretta sulla carta nautica è operazione semplice.
Giacchè la posizione della nave non è nota, si traccia una semiretta con origine sul punto osservato e si segna il rilevamento opposto rispetto a quello preso, secondo la seguente formula:
RILEVAMENTO OPPOSTO = RILEVAMENTO VERO +/- 180° = Rilv +/- 180°
Il rilevamento vero è quello letto da bordo.
Se il rilevamento vero è sconosciuto, mentre è noto quello bussola, si dovrà procedere alla correzione con la seguente formula:
Rilevamento vero = rilevamento bussola + deviazione + declinazione
E' la circonferenza che ha per centro l'oggetto rilevato e per raggio la distanza tra l'oggetto e la nave espressa in miglia (NM).
Un ottimo metodo per localizzare la nave è l'utilizzo di due cerchi di uguale distanza presi al RADAR.
E' un punto nave molto preciso, tuttavia laborioso. Necessita , inoltre, diuno strumento per la misurazione degli angoli, detto staziografo. In alternativa, può essere adottato il sestante, utilizzato orizzontalmente, oppure la bussola di rilevamento, prendendo contemporaneamente i rilevamenti dei due punti cospiqui.
Dati 2 punti noti a terra, si procede al loro rilevamento, ad esempio con il sestante. Esso ci consente di misurare la differenza di rilevamento (o d'azimuth) "Da" (Delta alfa).
Il luogo dei punti da cui è possibile osservare i due punti cospiqui sotto lo stesso "Da" è il Cerchio Capace.
Tracciamento del cerchio capace
Due oggetti sono allineati quando quello più lontano rimane coperto, in linea ottica, da quello vicino.
L'allineamento si divide in interno ed esterno :
L'allineamento è un luogo di posizione assai preciso che deve essere verificato ad ogni possibile occasione. Es.: in caso di pericolo, in acque ristrette e per determinare la deviazione della bussola.
ON < o = 3NM
Tracciamento dei Punti Nave con l'impiego dei luoghi di posizione.
Presi due punti noti (cospiqui) ben visibili da bordo e correttamente individuati sulla carta, mantenendo la stabilità di rotta, si procede contemporaneamente al loro rilevamento bussola. Oppure, al loro rilevamento vero mediante il Radar.
Gli oggetti più lontani debbono essere rilevati per primi, perchè la loro direzione varia più lentamente. E' preferibile che le due rette di rilevamento si taglino con un angolo vicino ai 90° (retto). Si scelgono , quindi, oggetti le cui direzioni non siano minori di 30° e non maggiori di 150°. L'intervallo di tempo tra i due rilevamenti non deve superare la decina di secondi.
Punto nave con due rilevamenti simultanei 
Punto nave con rilevamento e distanza di un oggetto
Questo metodo necessita del RADAR, può essere ottenuto prendendo di oggetti sia il rilevamento che la distanza.
Disponendo di tre oggetti costieri ben visibili, si ottiene un buon punto nave. Il terzo rilevamento conferma i primidue e consente l'eventuale correzione di errori sistematici (commessi dall'uso dello strumento e dalla qualità dello strumento).
Se le tre semirette di rilevamento si incontrano in un punto, il punto nave è esattamente l'intersezione delle rette. Pertanto non ci sono errori.
Se le linee, ivece , si incontrano delimitando un triangolo, l'errore sussiste.
Essp, dipende, oltre che da fatti sistematici anche da fattori accidentali, es.: eventuali sbagli di calcolo, declinazione , deviazione e graficismo ( disegno ). In tal caso, si assume come punto nave il baricentro del triangolo.
Prese al radar le distanze di due punti noti, è possibile determinare il punto nave tracciando i cerchi di uguale distanza relativi ad entrambi. Le circonferenze si incrociano in due punti. Quello più vicino al punto stimato viene accettato come valido. Ricordiamo che il Punto Stimato si ottiene in base alla velocità ed al tempo. Viene segnato sulla rotta ad un intervallo orario fisso. Necessita di verifiche per correggere gli effetti del vento e delle correnti e di eventuali errori.
- 1) Trasporto di un luogo di posizione
Un luogo di posizione è tale - cioè contiene la nave - solo nell'istante (t0) in cui si effettua la misura, Poichè la nave è in moto, prima o dopo tale istante, esce dal luogo di posizione. Dopo un tempo "Dt", questo si trova lungo la Rotta vera di un cammino "m".
m = v * Dt
Spostando lungo la rotta tutti i punti del luogo di questa quantità m, si ottiene un altro luogo geometrico che contiene la nave all'istante:
t1 = t0 + Dt
che è detto luogo trasportato. - in corrispondenza dell'oggetto (punto cospiquo), si traccia un segmento pari ad m e parallelo alla rotta. All'estremità opposta rispetto a quella ove si trova l'oggetto rilevato, si traccia il rilevamento.
- 2) Punto Nave con due rilevamenti intervallati dello stesso oggetto
Il punto si ottiene rilevando due volte lo stesso oggetto, ad un certo intervallo di tempo tra le due misure. Si traccia il secondo rilevamento e con il metodo descritto precedentemente si riporta anche il primo rilevamento all'istante del secondo. L'intersezione della semiretta di rilevamento trasportata con la seconda determina il Pn.
- 3) Punto nave con due rilevamenti intervallati di due oggetti della costa
Questo caso si presenta quando due oggetti noti, ben posizionati sulla carta nautica ed identificabili dal largo, a causa delle particolari circostanze della navigazione non possono essere osservati simultaneamente.
Il punto nave si determina trasportando la prima semiretta di rilevamento (relativa all'oggetto A ) all'istante della seconda (relativa all'oggetto B).
Il punto nave ottenuto è sufficientemente esatto, a condizione che nell'intervallo di tempo considerato la rotta e la velocità non siano state alterate da cause esterne (vento o corrente).
- 4) Punto nave di tre rilevamenti intervallati di tre oggetti
Questo caso è analogo a quello precedente. Si devono , cioè trasportare la prima e la seconda retta di rilevamento all'istante della terza, con l'operazione del trasporto (precedentemente illustrata ).
Dall'intersezione di queste due seimirette di rilevamento trasportate con la terza, si ottiene il punto nave Pn.
Se le semirette si incontrano in un punto l'operazione è esatta. Se, invece, intersecandosi, formano un triangolo, si assume come Pn il baricentro della figura piana.
Si definisce traverso quella particolare posizione della nave in cui il rilevamento polare (RO) di un oggetto osservato è uguale a 90°. Il problema del "45° e traverso" consente di determinare il punto Pn, rilevando al grafometro lo stesso oggetto. Prima, a 45° dalla prora; successivamente, a 90° dalla prora.
Si sceglie un punto cospiquo della costa , bene individuato sulla carta e che si trovi ancor molto a proravia. Quando il primo rilevamento polare dell'oggetto è di 45°, si segna l'ora e si traccia sulla carta il corrispondente rilevamento vero.
Quando il rilevamento polare raggiunge i 90° (l'oggetto passa al traverso della nave) si prende ancora nota dell'ora segnata dal cronometro.
- Dal semplice esame della figura, si vede che il triangolo ANT è rettangolo isoscele. Per cui, il lato MT è uguale = al lato AT.
In altri termini, la distanza percorsa nell'intervallo di tempo tra il primo rilevamento polare ed il secondo è uguale alla distanza al traverso. Il cammino potrà essere calcolato con la formula:
m = v * (t2 - t1)
N.B. : v = alla velocità della nave; t1 è l'istante del primo rilevamento (Ro =45°); t2 è l'istante del secondo rilevamento (Ro = 90°)
Con apertura di compasso uguale al cammino percorso, si stacca - a partire dal punto A - sulla semiretta corrispondente al secondo rilevamento, il segmento AT, con un piccola arco di circonferenza. Il Punto T sarà il punto nave cercato.
Problemi di navigazione nelle Correnti
La corrente è il principale fattore che allontana la nave dalla sua rotta e rende la navigazione stimata (cioè quella esclusivamente basata sulla velocità ed il tempo ) assolutamente imprecisa.
I problemi della navigazione nelle correnti sono 4 ed in essi compaiono i seguenti vettori ( dicesi vettore un segmento orientato, dotato di intensità, direzione, verso, punto di applicazione ):
- Vettore Velocità propria o Propulsore, orientato secondo la direzione della prora vera (Pv) ed avente il modulo pari al valore della Velocità propria (Vp) ;
- Vettorre Velocità oraria della corrente , orientato nella direzione in cui essa si dirige (Dc). Tale direzione viene anche detta azimut corrente (Ac). Il modulo di questo vettore è pari all'intensità (o velocità) della corrente (Ic);
- Vettore Velocità Effettiva (Veff), orientato secondo la direzione della Rotta vera (Rv) seguita dalla nave a causa della corrente.
Riepilogando abbiano :
Vettore Proprio ( Vp, Pv);
Vettore Corrente ( Ic, Dc);
Vettore Effettivo Risultante (Veff, Rv).
Generalmente, i problemi delle correnti vengono risolti sulla carta nautica. Attraverso una opportuna costruzione geometrica, conoscendo 4 elementi noti, è possibile ricavare le incognite. Le caratteristiche di una corrente vengono fornite dal portolano, ecc.
N.B. : Per iniziare i vari calcoli bisogna sempre fissare una origine (punto di applicazione) per i vettori, che deve essere comune a tutti e tre i vettori ( ad esempio si prendere l'incrocio tra un meridiano ed un parallelo abbastanza vicino alla tratta di navigazione ) , e si sceglie l'unità di misura per le intensità dei vettori ( si scegli il "primo" di longitudine costante per indicare i vettori velocità ).
N.B. Nelle figure riportate nella pagina la direzione corrente "Dc" è indicata con "Ac"(azimuth corrente , mentre l'intensità corrente "Ic" è indicata con "Vc" (velocità corrente)
Determinare la rotta vera (Rv) e la velocità effettiva (Veff) di una nave che naviga sotto l'influenza di una corrente nota (Dc, Ic).
Essendo noti i due vettori Vp (Veppore proprio) e Ic (Vettore Corrente), in direzione ed intensità, basterà costruire il parallelogramma OBAC, la cui diagonale sarà il vettore velocità effettiva (Veff) orientato nella direzione della Rotta vera (Rv). L'angolo COA è quello di deriva "ldr". Il problema può anche essere risolto col metodo della poligonale. Cioè, conducendo dal punto C una parallela alla direzione della corrente e staccando su questa il segmento CA=Ic. Congiungendo il punto O alla cuspide (estremità della freccia del vettore), si ottiene rotta vera e velocità effettiva rispetto al fondo.
Casi particolari di questo problema si hanno quando la direzione della corrente è opposta o coincidente con quella della prora vera.
Nel primo caso, si avrà Rv = Pv, velocità effettiva Veff = Vp - Ic, ldr = 0° .
Nel secondo caso, sarà Rv = Pv. La velocità effettiva Veff = Vp - Ic, ldr = 0°
Determinare la prora vera da seguire e la velocità effettiva per tener conto dell'effetto di una corrente nota (Ic, Dc).
In Questo problema il vettore corrente è noto sia in direzione "Dc" che in intensità "Ic", mentre gli altri due vettori sono incompleti. Infatti, il vettore proprio Vp è noto solo in grandezza e non in direzione, mentre il vettore Veff è noto solo in direzione ( cioè é nota solo la Rotta vera Rv) e non in grandezza.
Il problema viene così risolto:
- con una apertura di compasso pari a Vp, si centra sulla cuspide del vettore Ic e si stascca sulla direzione della rotta vera il segmento OA. Esso sarà la velocità effettiva cercata, mentre il segmento BA darà la direzione della prora vera da seguire per tenere conto della corrente esistente nella zona.
Determinare la prora e la velocità del propulsore per seguire una determinata rotta vera con una certa velocità effettiva, noti gli elementi della corrente in zona (Ic, Dc).
Dal parallelogramma delle correnti sono noti un lato (Ic, Dc) e la risultante (rotta vera, Rv, e velocità effettiva, Veff).
Per conoscere il lato rimanente basta congiungere il punto B con A. Poi dal centro O, condurre la parallela OC, a tale congiungente.Completando il parallelogramma, il vettore OC rappresenta la Prora vera e la velocità propulsore cercata.
Determinare gli elementi di una corrente dal confronto fra il punto nave ed il punto stimato.
Dal parallelogramma della corrente, sono noti il lato Vp e la diagonale, rappresentata dal vettore Veff. Per conoscere l'altro lato Ic , basterà congiungere il punto C col Punto A. Cioè, le cuspidi dei vettori Vp e Veff. Dal centro O, si riporta la parallela a CA, che rappresenta il vettore Ic della corrente.
Può accadere che una nave sia soggetta all'effetto della corrente. Quindi il punto ne risente, risultando spostato rispetto a quello stimato.
Pertanto la direzione e l'intensità della corrente sono valutabili con l'analisi degli elementi grafici. Si misura il segmento Pn-Ps e lo si divide per l'intervallo di navigazione considerato . (Ovvero fra due Punti nave).
La direzione della corrente è data dal segmento Ps-Pn e la velocità dal rapporto:
Ic = (Pn-Ps) : (intervallo di navigazione considerato "in ore")
Quindi, volendo proseguire la navigazione, considerando gli elementi della corrente, basterà ricorrere alle indicazioni del 2° Problema.
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