css sfondo

Appunti di navigazione


Premessa

L'uomo, fin dalla preistoria, ha appreso l'arte di migliorarsi la vita imparando dalla natura. Osservando foglie, rami e tronchi galleggiare ha cominciato a pensare  che poteva "camminare" anche sull'acqua e che fiumi, laghi  e mari potevano diventare vie di comunicazione piuttosto che ostacoli.

Si ritiene che l'intera Polinesia ed il Sud-Est Asiatico siano stati raggiunti e popolati in più ondate migratorie tra il 40.000 ed il 4.000 a.C. usando zattere rudimentali.

Nel mondo "occidentale" le prime testimonianze sull'uso di imbarcazioni risalgono al quarto millennio a.C. e sono da attribuirsi agli antichi egizi. Essi iniziarono ad utilizzare le canne di papiro passando successivamente alla costruzione in legno. Intorno al 3.500 a.C. avevano iniziato ad usare la vela  sfruttando i venti costanti per risalire il Nilo spostando velocemente uomini e merci dal Nord al Sud del Paese.
Seguirono i Fenici ai quali si deve la costruzione delle prime navi d’altura per i collegamenti tra le varie regioni mediterranee. In seguito furono Greci, Cartaginesi e Romani che compresero le potenzialità della navigazione marittima e le sfruttarono per i loro commerci, ma anche per le loro continue guerre di espansione.
Caduto l’Impero Romano, l’arte del navigare riprese nuovo vigore nel Medio Evo per opera dei Veneziani, dei Normanni, dei Genovesi, dei Pisani e degli Amalfitani, nell’Evo Moderno da parte degli Olandesi, dei Portoghesi e degli Spagnoli e, nei tempi più recenti, per merito degli Inglesi, degli Americani e degli Italiani.
Tappe fondamentali nello sviluppo della navigazione, furono l’introduzione della bussola nel 13° secolo e l’invenzione del motore a vapore nel 19° secolo.

Definizione di Navigazione

Essenzialmente la navigazione è una scienza che deve rispondere a due domande fondamentali:

  1. dove mi trovo?
  2. che strada devo fare per giungere alla meta prefissata?
Storicamente per navigazione si intende l'insieme delle tecniche usate per determinare la posizione e la rotta di una nave in mare. Attualmente il termine va esteso oltre l'ambito marittimo comprendendo anche quelli terrestre, aeronautico e spaziale.

Da un punto di vista pratico, volendo dare una risposta alle due domande sopra fatte, il concetto di navigazione si può esprimere come l'attitudine del pilota a condurre un mezzo in sicurezza da un punto all'altro lungo una traiettoria prestabilita controllando, istante per istante, la posizione del mezzo e calcolando le correzioni idonee per riportarlo sulla traiettoria programmata o determinando una nuova traiettoria per giungere al punto previsto.

Nei presenti appunti verrà presa in considerazione quasi esclusivamente la navigazione marittima.

In base al metodo o tecnica utilizzata per effettuare il calcolo di posizione e rotta, possiamo classificare il tipo di navigazione effettuato  come: a vista, stimata e osservata, radioelettrica, isobarica, astronomica, satellitare, inerziale ed integrata.  Segue un breve cenno per ognuna di queste, inoltre alcuni metodi sono da considerarsi ormai obsoleti ed in disuso e sono stati elencati per motivi storici.

Navigazione a vista

Si basa sulla conoscenza della geografia della zona in cui si naviga. Ci si orienta a vista seguendo la semplice regola del "vedere ed essere visti" per mantenere una distanza di sicurezza sia dagli ostacoli sia dalle altre imbarcazioni presenti in zona. Questo metodo, utilizzato dagli albori della navigazione, è ancora oggi praticato quando si naviga sotto costa o per brevi tratti e nelle ore diurne.

Navigazione stimata e osservata

È un'evoluzione della navigazione a vista. Il pilota, con l'aiuto di strumenti di bordo quali la bussola magnetica, l'orologio, il solcometro e l'anemometro calcola la sua posizione stimata in base alla rotta tenuta, al tempo di percorrenza, alla propria velocità e ne corregge gli errori per l'azione del vento e delle correnti. Se ci si trova in prossimità della costa, completa e corregge i dati a sua disposizione, osservando i punti di riferimento noti.

Navigazione radioelettrica o radioelettronica

Alcuni ricevitori di bordo rivelano al pilota la sua posizione e direzione rispetto a particolari radiofari dei quali è nota al pilota la posizione.

Navigazione isobarica

Questo tipo di navigazione è considerata obsoleta. Consente di scegliere la rotta in base a parametri meteorologici, per compiere il tragitto in meno tempo possibile, quindi consumando meno carburante, anche se questa rotta non è la più breve in termini di distanza.

Navigazione astronomica

Consiste nel determinare la propria posizione osservando le stelle come punto di riferimento.

Navigazione satellitare

Può essere considerata una evoluzione della navigazione astronomica. Le stelle sono sostituite da satelliti artificiali ed un ricevitore a bordo determina la posizione dellimbarcazione in base al segnale ricevuto dai satelliti. Attualmente il sistema più usato è il GPS (Global Positioning System).

Navigazione inerziale

Un sistema di navigazione inerziale utilizza un computer e dei sensori di moto (accelerometri e giroscopi) per tracciare la posizione, l'orientamento e la velocità del mezzo senza la necessita di riferimenti esterni.  Una volta specificato il punto di partenza, il sistema è quindi in grado di calcolare la posizione corrente in base direzione,  velocità e spostamento effettuati. In pratica si tratta di una evoluzione digitale della navigazione stimata.

Navigazione integrata

Un sistema di navigazione integrata si basa su un calcolatore che elabora le informazioni provenienti da vari sensori ed apparecchiature di bordo e presenta i dati per la conduzione della nave nella sua globalità. Un moderno impianto d’automazione navale permette di comandare e di controllare attraverso interfacce grafiche computerizzate la quasi totalità degli impianti di bordo da più punti: sala macchina, ponte di comando, cabina comandante e direttore di macchina, etc.

Link 

Appunti di Astronomia2

Appunti di astronomia1

Appunti di navigazione di Mario Vultaggio:  tutte le dispense.