Navigation
Wikipedia
Navigation, av lat. navis - farkost. Konsten att navigera, d.v.s vid framförandet av en farkost bestämma position, kurs och fart samt planera sin rutt.
Innehåll |
[redigera] Positionsbestämning
Varje farkost har vid varje tidpunkt en given position på jordklotet, vanligen angiven med latitud och longitud. Att kunna bestämma sin position, d.v.s veta var man är, är centralt för varje sjöfarare. Beroende på förutsättningarna använder man olika verktyg och metoder för att fastställa sin position.
[redigera] Terrester navigation
Har man land i sikte kan man använda sig av landbaserad, terrester, navigation. Den grundar sig på att man observerar ett eller flera fasta föremål och därigenom bestämmer sin position genom att sammanställa de ortlinjer man får.
Se även Orientering.
[redigera] Ortlinjer
En ortlinje är ett geometriskt begrepp på en linje som förbinder punkter vilka uppfyller samma geometriska villkor. I detta sammanhang kan följande exempel nämnas: Om man pejlar en viss fyr i bäring 45° så kan man med en transportör (eller gradskiva) rita ut en ortlinje i sjökortet. Detta är en linje med vinkeln 45° mot varje meridian som läggs ut så att den går genom fyren som observeras. Farkosten som pejlingen har gjorts från befinner sig då någonstans på ortlinjen.
Se vidare: Krysspejling nedan.
[redigera] Enslinjer
I naturen finns både naturliga och tillverkade enslinjer. En tillverkad enslinje på sjön består normalt av två sjömärken, det ena med en tavla som pekar med spetsen nedåt och det andra med en som pekar uppåt. När man befinner sig på enslinjen pekar sjömärkenas spetsar mot varandra på ett tydligt sätt. I sjökortet är sjömärkena markerade och man kan lätt dra ut enslinjen genom att dra ett rakt streck som förbinder de två sjömärkena.
Naturliga enslinjer är till exempel när en fyr ligger ens med en udde eller t.o.m när två uddar ligger ens med varandra.
Enslinjer är ett bra och snabbt sätt att ta ut en ortlinje, eftersom man inte behöver pejla med kompass. För att de skall vara tillförlitliga måste man vara säker på att det är rätt enslinje man observerar, d.v.s man måste veta på ett ungefär var man befinner sig innan man tar ut den.
En enslinje kan även användas som frimärke dvs en linje som ej skall överskridas för att bära fritt.
[redigera] Krysspejling
Vid krysspejling observerar man bäringen till två eller flera fasta föremål och ritar ut de respektive ortlinjerna i sjökortet. Har man tagit rätt bäringar och kompassen inte visar fel befinner man sig i skärningspunkten för ortlinjerna.
För att skärningspunkten skall bli noggrann bör vinkeln mellan ortlinjerna vara relativt stor, helst 45-120°. Genom att pejla tre föremål får man en bekräftelse på att mätningarna är korrekta. Om en av de första två pejlingarna är fel kommer det tredje objektets ortlinje inte att gå genom skärningspunkten för de första två, men om de första mätningarna är korrekta bekräftas detta av den tredje pejlingen.
Om en eller flera av pejlingarna är oriktig bildar ortlinjerna en feltriangel där de möts. Ju större feltriangeln blir, desto större osäkerhet är det i pejlingarna. Om man inte har möjlighet att göra om pejlingarna, kan man anta att positionen approximativt ligger i feltriangelns tyngdpunkt.
[redigera] Triangulering
Genom allmänna kunskaper om trianglar och trigonometri kan man även bestämma sitt läge även om endast ett fast föremål är synligt. För praktiska ändamål kan särskilt följande två metoder nämnas.
[redigera] 45-graderspejling
Denna metod bygger på kunskapen om rätvinkliga trianglar. Genom att mäta upp den ena kateten och bestämma hypotenusavinkeln till 45° vet vi att båda kateterna är lika långa. Om vi låter den ena kateten vara den sträcka vi seglar kan den andra kateten utgöra avståndet till föremålet vi pejlar. Tekniken kallas även 2-strecks pejling
1. Pejla föremålet precis när det ligger i riktningen 45° och läs av loggen (distans). Notera bäringen.
2. Segla tills föremålet ligger i riktningen 90° och läs av loggen igen. Notera bäringen.
3. Räkna ut den utseglade distansen.
Du har nu en rätvinklig, likbent triangel och ena katetens längd (den utseglade distansen). Börja med att lägga ut en ortlinje i den första avlästa bäringen (riktning 45°) och sedan en till ortlinje i den andra bäringen (riktning 90°).
Genom att med en transportör lägga ut kompasskursen kan du nu fastställa positionen. Den seglade linjen går mellan ortlinjerna på det ställe där avståndet motsvarar den utseglade distansen.
[redigera] "Dubbla vinkeln"
Denna metod bygger på kunskapen om likbenta trianglar och kan sägas utgöra en variant på 45°-pejlingen.
1. Pejla föremålet precis när det ligger i riktningen 30° och läs av loggen (distans). Notera bäringen.
2. Segla tills föremålet ligger i riktningen 60° (dubbla vinkeln). Läs av loggen igen och notera bäringen.
3. Räkna ut den utseglade distansen.
Lägg ut den senast pejlade bäringen i sjökortet. Gör ortlinjen lika lång som den seglade distansen. Du har nu din position - avståndet från fyren är lika långt som du har seglat från den första pejlingen..
[redigera] Astronomisk navigation
Att använda himlakroppar för att fastställa sin position kallas astronomisk navigation och är en konst som har nyttjats sedan feniciernas tid, ca 1200-400 f.Kr. På 1500-talet utkom till exempel den första nautisk-astronomiska tabellen. De många upptäckterna av vetenskapsmän som Tycho Brahe, Copernicus, Kepler, Galilei och Newton har utvecklat kunskapen om himlakropparna och därmed metoderna för astronomisk navigation, vilket har lett till ökad noggrannhet.
Astronomisk navigation bygger att man med hjälp av en sextant mäter höjden till olika himlakroppar och med hjälp av en rättvisande klocka får reda på timvinkeln. Genom slagning i tabellverk utifrån ett räknat läge kan man få reda på var de aktuella himlakropparna borde befinna sig om det räknade läget är korrekt. De avvikelser som observeras omräknas till ett observerat läge.
[redigera] Radiopejling eller radionavigering
Radionavigering eller radionavigation är användande av radiosignaler för att bestämma var på jorden man befinner sig.
Det första radionavigeringssystemet var ett system för att avgöra riktningar. Genom att ställa in mottagningsfrekvensen på en viss radiostation och använda en antenn med stark riktningsverkan kunde man avgöra i vilken riktning radiostationens sändare låg. Detta system, som till stor del ersatte stjärnnavigering, framförallt i kustnära vatten, kunde användas dygnet runt och även när det var molnigt. Genom att ta reda på riktningen till två stationer och pricka in dem på en karta kunde man räkna ut sin egen position som skärningspunkten mellan de motsatta riktningarna från radiostationernas positioner på kartan.
Navigering med hjälp av radiovågor var vanlig innan elektroniska hjälpmedel som GPS blev överkomliga i pris. Det byggdes under det tidiga 1900-talet upp kedjor av radiofyrar runt om i Europa, grupperade så att det i alla farvatten fanns flera pejlbara fyrar vars ortlinjer tillsammans kunde ge en tillförlitlig positionsbestämning. De var antingen rundstrålande (krävde en speciell pejstation ombord) eller riktade (CONSOL-systemet, som kunde användas med hjälp av en vanlig radiomottagare)
[redigera] Hyperbelnavigering
Hyperbelnavigering, som det europeiska Decca och det amerikanska LORAN, kan ses som en utveckling och automatisering av radionavigationen och dominerade navigationsarbetet under åtskilliga decennier. Systemen bygger på att mer eller mindre automatiskt tolka fasskillnader mellan signaler från grupperade radiofyrar (en huvudsändare och tre slavsändare). Fasskillnaderna omvandlades till hyperbelkurvor i specialsjökort och hade en jämfört med radiopejlingen hög noggrannhet.
[redigera] Tröghetsnavigering
Under en period i mitten av förra seklet utvecklades främst för handelsflottan s.k. tröghetsnavigeringssystem som bygger på att man med noggranna accelerationsmätare mätte fartygets lägesändringar under färd och utifrån dessa beräknade positionen. Tröghetsnavigering har även använts för ubåtar och för såväl flygplan som raketfarkoster.
[redigera] Satellitnavigering
Satellitnavigering bygger på att mäta dopplerförändringar i den mottagna signaler från navigationssatelliter i väldefinierade omloppsbanor. Kontakt med tre satelliter ger en noggrann positionsbestämmelse i två plan, med en fjärde satellit kan även höjddata fås. Satellitnavigering har funnits sedan 1960-talet men de tidigare systemen är numera ersatta av GPS och motsvarande system (se mer under GPS-navigator nedan).
[redigera] Radarnavigering
Radarnavigering får anses vara en självständig navigationsmetod genom möjligheten till ortbestämning med bäring och avstånd. På många platser finns svarande radarfyrar (RACON) som svarar när den träffas av en radarsignal från ett fartyg, vilket syns som ett morsetecken på skärmen. Det finns även kontinuerligt sändande radarfyrar (RAMARK) som automatiskt indikerar en bäring på fartygets radaskärm.
[redigera] Sjökort
Sjökort är detaljerade kartor som visar vatten- och landmassor, öar, stenar, undervattensgrund, sjömärken, fyrar, djupangivelser och mycket annat. Sjökortet är centralt för att kunna observera omgivningen och rita ut (plotta) sin position med noggrannhet.
[redigera] Navigationsinstrument
[redigera] Källor
- Sten Ramberg, Fritidsskepparen, Nautiska Förlaget, 2001, 248 sidor. ISBN 91-89564-02-2
- Bengt Ståhl & Björn Borg, Navigation 2. Astronomisk navigation. Tidvattenlära., Chefen för Marinen, 1996. 326 sidor. ISBN 91-38-07858-9
- Carl Erik Tovås, Handbok för långseglare - Allt för Utsjöskepparintyget, Carl Erik Tovås 1999. 176 sidor. ISBN 91-973273-1-X
- Jonas Ekblad, Radarboken, Bilda Förlag, 2004. 126 sidor. ISBN 91-574-7626-8
