Navegación
Definición
La navegación es un campo de estudio que se centra en el proceso de controlar y controlar el movimiento de una nave o vehículo de un lugar a otro. El campo de navegación incluye cuatro categorías generales: navegación terrestre, navegación marítima, navegación aeronáutica y navegación espacial.
También es el término de arte utilizado para el conocimiento especializado utilizado por los navegantes para realizar tareas de navegación. Todas las técnicas de navegación implican ubicar la posición del navegador en comparación con ubicaciones o patrones conocidos.
La navegación, en un sentido más amplio, puede referirse a cualquier habilidad o estudio que implique la determinación de la posición y la dirección. En este sentido, la navegación incluye orientación y navegación peatonal.
Historia
En el período medieval europeo, la navegación se consideraba parte del conjunto de siete artes mecánicas , ninguna de las cuales se utilizaba para viajes largos a través del océano abierto. La navegación polinesia es probablemente la forma más antigua de navegación en alta mar, se basó en la memoria y la observación registrada en instrumentos científicos como las Marshall Stick Charts de Ocean Swells. Los primeros polinesios del Pacífico usaban el movimiento de las estrellas, el clima, la posición de ciertas especies de vida silvestre o el tamaño de las olas para encontrar el camino de una isla a otra.
La navegación marítima utilizando instrumentos científicos como el astrolabio del marinero se produjo por primera vez en el Mediterráneo durante la Edad Media. Aunque los astrolabios terrestres se inventaron en el período helenístico y existieron en la antigüedad clásica y en la Edad de Oro islámica, el registro más antiguo de un astrolabio marino es el astrónomo mallorquín Ramon Llull, que data de 1295. El perfeccionamiento de este instrumento de navegación se atribuye a los navegantes portugueses durante primeros descubrimientos portugueses en la Era del Descubrimiento. La primera descripción conocida de cómo hacer y usar un astrolabio del mar proviene de cosmógrafo español Martín Cortés de Albacar de Arte de Navegar ( El arte de la navegación ), publicado en 1551, basado en el principio de la archipéndula utilizado en la construcción de las pirámides de Egipto.
La navegación en alta mar utilizando el astrolabio y la brújula comenzó durante la Era del Descubrimiento en el siglo XV. Los portugueses comenzaron a explorar sistemáticamente la costa atlántica de África desde 1418, bajo el patrocinio del príncipe Enrique. En 1488, Bartolomeu Dias llegó al Océano Índico por esta ruta. En 1492 los monarcas españoles financiaron la expedición de Cristóbal Colón para navegar hacia el oeste para llegar a las Indias cruzando el Atlántico, lo que resultó en el Descubrimiento de las Américas. En 1498, una expedición portuguesa comandada por Vasco da Gama llegó a la India navegando por África, abriendo el comercio directo con Asia. Pronto, los portugueses navegaron más hacia el este, a las Islas de las Especias en 1512, aterrizando en China un año después.
La primera circunnavegación de la tierra se completó en 1522 con la expedición Magellan-Elcano, un viaje de descubrimiento español liderado por el explorador portugués Ferdinand Magellan y completado por el navegante español Juan Sebastián Elcano después de la muerte del primero en Filipinas en 1521. La flota de siete los barcos zarparon de Sanlúcar de Barrameda, en el sur de España en 1519, cruzaron el océano Atlántico y después de varias escalas rodearon el extremo sur de América del Sur. Algunos barcos se perdieron, pero la flota restante continuó a través del Pacífico haciendo una serie de descubrimientos, incluyendo Guam y Filipinas. Para entonces, solo quedaban dos galeones de los siete originales. The Victoria liderado por Elcano navegó a través del Océano Índico y al norte a lo largo de la costa de África, para finalmente llegar a España en 1522, tres años después de su partida. La Trinidad navegó hacia el este desde Filipinas, tratando de encontrar un camino marítimo de regreso a las Américas, pero no tuvo éxito. La ruta hacia el este a través del Pacífico, también conocida como tornaviaje (viaje de regreso), fue descubierta solo cuarenta años más tarde, cuando el cosmógrafo español Andrés de Urdaneta navegó desde Filipinas, al norte hasta el paralelo 39 °, y tocó la Corriente Kuroshio hacia el este que llevó su galeón el Pacífico. Llegó a Acapulco el 8 de octubre de 1565.
Etimología
El término proviene de la década de 1530, del latín navigationem (n. ° navigatio ), de navigatus , pp. De navigare "para navegar, navegar, ir por mar, dirigir un barco", de navis "barco" y la raíz de agere " conducir".
Conceptos básicos
Latitud
Aproximadamente, la latitud de un lugar en la Tierra es su distancia angular al norte o al sur del ecuador. La latitud generalmente se expresa en grados (marcados con °) que van desde 0 ° en el Ecuador hasta 90 ° en los polos Norte y Sur. La latitud del Polo Norte es de 90 ° N, y la latitud del Polo Sur es de 90 ° S. Los navegantes calcularon la latitud en el hemisferio norte al observar la estrella polar polar con un sextante y usar tablas de reducción de la vista para corregir la altura del ojo y refracción atmosférica. La altura de Polaris en grados sobre el horizonte es la latitud del observador, dentro de un grado más o menos.
Longitud
Similar a la latitud, la longitud de un lugar en la Tierra es la distancia angular al este o al oeste del meridiano principal o del meridiano de Greenwich. La longitud generalmente se expresa en grados (marcados con °) que van desde 0 ° en el meridiano de Greenwich hasta 180 ° al este y al oeste. Sydney, por ejemplo, tiene una longitud de aproximadamente 151 ° este. La ciudad de Nueva York tiene una longitud de 74 ° oeste. Durante la mayor parte de la historia, los marineros lucharon para determinar la longitud. La longitud se puede calcular si se conoce la hora exacta de un avistamiento. Al carecer de eso, uno puede usar un sextante para tomar una distancia lunar (también llamada observación lunar)., o "lunar" para abreviar) que, con un almanaque náutico, se puede usar para calcular el tiempo en longitud cero (ver Tiempo medio de Greenwich). Cronómetros marinos confiables no estuvieron disponibles hasta finales del siglo XVIII y no fueron asequibles hasta el siglo XIX. Durante aproximadamente cien años, desde aproximadamente 1767 hasta aproximadamente 1850, los navegantes que carecían de un cronómetro usaban el método de las distancias lunares para determinar la hora de Greenwich para determinar su longitud. Un navegante con un cronómetro podría verificar su lectura usando una determinación lunar del tiempo de Greenwich.
Loxodrome
En la navegación, una línea de rumbo (o loxodrome) es una línea que cruza todos los meridianos de longitud en el mismo ángulo, es decir, un camino derivado de un rumbo inicial definido. Es decir, al tomar una orientación inicial, se procede a lo largo del mismo rumbo, sin cambiar la dirección medida en relación con el norte verdadero o magnético.
Técnica moderna
La mayoría de la navegación moderna se basa principalmente en posiciones determinadas electrónicamente por los receptores que recopilan información de los satélites. La mayoría de las otras técnicas modernas se basan en cruzar líneas de posición o LOP. Una línea de posición puede referirse a dos cosas diferentes, ya sea una línea en un gráfico o una línea entre el observador y un objeto en la vida real. Un rumbo es una medida de la dirección de un objeto. Si el navegador mide la dirección en la vida real, el ángulo se puede dibujar en una carta náutica y el navegador estará en esa línea en la tabla.
Además de los rodamientos, los navegadores también suelen medir distancias a los objetos. En la tabla, una distancia produce un círculo o arco de posición. Los círculos, arcos e hipérbolas de posiciones a menudo se denominan líneas de posición.
Si el navegador dibuja dos líneas de posición, y se cruzan, debe estar en esa posición. Una solución es la intersección de dos o más LOP.
Si solo hay una línea de posición disponible, esto se puede evaluar en función de la posición de cálculo de puntos muertos para establecer una posición estimada.
Las líneas (o círculos) de posición se pueden derivar de una variedad de fuentes:
- observación celestial (un segmento corto del círculo de igual altitud, pero generalmente representado como una línea),
- rango terrestre (natural o artificial) cuando se observa que dos puntos gráficos están en línea uno con el otro,
- brújula teniendo un objeto trazado,
- rango de radar a un objeto trazado,
- en ciertas costas, una profundidad que suena desde la ecosonda o la línea de plomo de la mano.
Hay algunos métodos que rara vez se usan hoy en día, como "sumergir una luz" para calcular el rango geográfico de observador a faro
Los métodos de navegación han cambiado a través de la historia. Cada nuevo método ha mejorado la capacidad del navegante para completar su viaje. Uno de los juicios más importantes que el navegador debe realizar es el mejor método para usar. Algunos tipos de navegación se muestran en la tabla.
| Ilustración | Descripción | Solicitud |
|---|---|---|
 | Cuenta muerta o DR, en la cual uno avanza una posición anterior usando el rumbo y la velocidad del barco. La nueva posición se llama posición DR. En general, se acepta que solo el rumbo y la velocidad determinan la posición de DR. La corrección de la posición DR para el margen de maniobra, los efectos de corriente y el error de dirección dan como resultado una posición estimada o EP. Un navegador inercial desarrolla un EP extremadamente preciso. | Usado todo el tiempo. |
 | El pilotaje implica navegar en aguas restringidas con una determinación frecuente de la posición relativa a las características geográficas e hidrográficas. | Cuando está a la vista de la tierra. |
 | La navegación celestial implica la reducción de las mediciones celestes a líneas de posición usando tablas, trigonometría esférica y almanaques. | Se usa principalmente como respaldo para satélites y otros sistemas electrónicos en el océano abierto. |
| La navegación electrónica cubre cualquier método de fijación de posición utilizando medios electrónicos, que incluyen: | ||
 | La navegación por radio utiliza ondas de radio para determinar la posición mediante sistemas de búsqueda de dirección de radio o sistemas hiperbólicos, como Decca, Omega y LORAN-C. | Perdiendo terreno ante el GPS. |
 | La navegación por radar usa un radar para determinar la distancia o el rumbo de los objetos cuya posición se conoce. Este proceso es independiente del uso del radar como un sistema de prevención de colisiones. | Principalmente cuando se encuentra dentro del alcance del radar de la tierra. |
 | La navegación por satélite utiliza sistemas de satélite terrestre artificial, como el GPS, para determinar la posición. | Usado en todas las situaciones |
La práctica de la navegación generalmente implica una combinación de estos diferentes métodos.
Mediante las comprobaciones mentales de navegación, un piloto o un navegador estima las pistas, las distancias y las altitudes que ayudarán al piloto a evitar errores de navegación graves.
Pilotando
El pilotaje (también llamado pilotaje) implica la navegación de una aeronave mediante referencia visual a puntos de referencia, o un buque de agua en aguas restringidas y la fijación de su posición de la manera más precisa posible a intervalos frecuentes. Más que en otras fases de navegación, la preparación adecuada y la atención a los detalles son importantes. Los procedimientos varían de un barco a otro, y entre buques militares, comerciales y privados.
Un equipo de navegación militar casi siempre estará formado por varias personas. Un navegante militar podría tener portadores de rumbo apostados en los repetidores de giróscopos en las alas del puente para tomar rumbos simultáneos, mientras que el navegante civil a menudo debe tomar y trazarlos él mismo. Mientras que el navegador militar tendrá un libro de rumbo y alguien para registrar las entradas para cada arreglo, el navegador civil simplemente pilotará los rumbos en el mapa a medida que se toman y no los registrará en absoluto.
Si el buque está equipado con un ECDIS, es razonable que el navegante simplemente controle el avance del buque a lo largo de la ruta elegida, asegurándose visualmente de que el barco avanza según lo deseado, controlando la brújula, la sirena y otros indicadores solo ocasionalmente. Si un piloto está a bordo, como suele ser el caso en las aguas más restringidas, generalmente se puede confiar en su juicio, lo que facilita aún más la carga de trabajo. Pero si el ECDIS falla, el navegador tendrá que confiar en su habilidad en los procedimientos manuales y probados por el tiempo.
Los sistemas de navegación celestes se basan en la observación de las posiciones del Sol, la Luna, los Planetas y las estrellas de navegación. Dichos sistemas también se usan tanto para la navegación terrestre como para la navegación interestelar. Al saber en qué punto de la tierra en rotación está un objeto celestial y medir su altura sobre el horizonte del observador, el navegador puede determinar su distancia desde ese punto. Un almanaque náutico y un cronómetro marino se utilizan para calcular el punto en la tierra donde se ha terminado un cuerpo celeste, y se usa un sextante para medir la altura angular del cuerpo sobre el horizonte. Esa altura se puede usar para calcular la distancia desde el punto secundario para crear una línea circular de posición. Un navegador dispara varias estrellas en sucesión para dar una serie de líneas de posición superpuestas. Donde se cruzan es la solución celestial. La luna y el sol también pueden ser usados. El sol también se puede usar solo para disparar una sucesión de líneas de posición (mejor hecho al mediodía local) para determinar una posición.
Cronómetro marino
Para medir con precisión la longitud, se debe registrar la hora exacta de la observación del sextante (hasta el segundo, si es posible). Cada segundo de error equivale a 15 segundos de error de longitud, que en el ecuador es un error de posición de .25 de una milla náutica, aproximadamente el límite de precisión de la navegación celestial manual.
El cronómetro marino accionado por resorte es un reloj de precisión utilizado a bordo del barco para proporcionar un tiempo preciso para las observaciones celestes. Un cronómetro difiere de un reloj accionado por resorte principalmente en que contiene un dispositivo de palanca variable para mantener una presión uniforme en el resorte principal, y un equilibrio especial diseñado para compensar las variaciones de temperatura.
Un cronómetro accionado por resorte se establece aproximadamente en el tiempo medio de Greenwich (GMT) y no se reinicia hasta que el instrumento se revise y limpie, generalmente en intervalos de tres años. La diferencia entre GMT y el tiempo del cronómetro se determina cuidadosamente y se aplica como una corrección a todas las lecturas del cronómetro. Los cronómetros accionados por resorte deben estar enrollados aproximadamente a la misma hora todos los días.
Los cronómetros marinos de cristal de cuarzo han reemplazado a los cronómetros accionados por resorte en muchos barcos debido a su mayor precisión. Se mantienen en GMT directamente desde las señales de tiempo de radio. Esto elimina el error del cronómetro y mira las correcciones de errores. Si la manecilla de los segundos está en error por una cantidad legible, puede restablecerse eléctricamente.
El elemento básico para la generación de tiempo es un oscilador de cristal de cuarzo. El cristal de cuarzo tiene una compensación de temperatura y está sellado herméticamente en un sobre evacuado. Se proporciona una capacidad de ajuste calibrado para ajustar el envejecimiento del cristal.
El cronómetro está diseñado para funcionar durante un mínimo de 1 año en un solo juego de baterías. Las observaciones se pueden cronometrar y los relojes del barco se fijan con un reloj de comparación, que se establece en el tiempo del cronómetro y se lleva al ala del puente para registrar los tiempos de visión. En la práctica, un reloj de pulsera coordinado al segundo más cercano con el cronómetro será adecuado.
Un cronómetro, ya sea de resorte o digital, también se puede usar para observaciones celestes. En este caso, el reloj se inicia en un GMT conocido por cronómetro, y el tiempo transcurrido de cada vista se agrega a esto para obtener GMT de la vista.
Todos los cronómetros y relojes se deben revisar regularmente con una señal horaria de radio. Los horarios y las frecuencias de las señales horarias de radio se enumeran en publicaciones tales como Radio Navigational Aids.
El sextante marino
El segundo componente crítico de la navegación celestial es medir el ángulo formado en el ojo del observador entre el cuerpo celeste y el horizonte sensible. El sextante, un instrumento óptico, se usa para realizar esta función. El sextante consiste en dos asambleas principales. El marco es una estructura triangular rígida con un pivote en la parte superior y un segmento graduado de un círculo, denominado "arco", en la parte inferior. El segundo componente es el brazo índice, que está unido al pivote en la parte superior del marco. En la parte inferior hay un vernier interminable que se sujeta con los dientes en la parte inferior del "arco". El sistema óptico consiste en dos espejos y, generalmente, un telescopio de baja potencia. Un espejo, conocido como el "espejo índice" se fija a la parte superior del brazo índice, sobre el pivote. A medida que se mueve el brazo índice,
El segundo espejo, denominado "cristal de horizonte", está fijado al frente del marco. La mitad del cristal del horizonte está plateada y la otra mitad es transparente. La luz del cuerpo celeste choca con el espejo índice y se refleja en la porción plateada del cristal del horizonte, luego vuelve al ojo del observador a través del telescopio. El observador manipula el brazo de índice para que la imagen reflejada del cuerpo en el cristal del horizonte esté simplemente descansando sobre el horizonte visual, visto a través del lado transparente del cristal del horizonte.
El ajuste del sextante consiste en verificar y alinear todos los elementos ópticos para eliminar la "corrección de índice". La corrección del índice debe verificarse, usando el horizonte o más preferiblemente una estrella, cada vez que se usa el sextante. La práctica de tomar observaciones celestiales desde la cubierta de una nave rodante, a menudo a través de una capa de nubes y con un horizonte brumoso, es con mucho la parte más desafiante de la navegación celestial.
El sistema de navegación inercial es un tipo de sistema de navegación a estima que calcula su posición en función de los sensores de movimiento. Una vez que se establecen la latitud y la longitud iniciales, el sistema recibe impulsos de detectores de movimiento que miden la aceleración a lo largo de tres o más ejes, lo que le permite calcular de forma continua y precisa la latitud y la longitud actuales. Sus ventajas con respecto a otros sistemas de navegación son que, una vez establecida la posición de inicio, no requiere información externa, no se ve afectada por condiciones climáticas adversas y no se puede detectar ni atascar. Su desventaja es que dado que la posición actual se calcula únicamente a partir de posiciones anteriores, sus errores son acumulativos, aumentando a una velocidad aproximadamente proporcional al tiempo desde que se ingresó la posición inicial. Por lo tanto, los sistemas de navegación inercial deben corregirse con frecuencia con una "solución" de ubicación de algún otro tipo de sistema de navegación. La Marina de los EE. UU. Desarrolló un Sistema de navegación inercial de barcos (SINS) durante el programa de misiles Polaris para garantizar un sistema de navegación seguro, confiable y preciso para sus submarinos de misiles. Los sistemas de navegación inercial se usaban ampliamente hasta que los sistemas de navegación por satélite (GPS) estuvieron disponibles. Los sistemas de navegación inercial todavía son de uso común en los submarinos, ya que la recepción de GPS u otras fuentes de reparación no son posibles mientras están sumergidos. Los sistemas de navegación inercial se usaban ampliamente hasta que los sistemas de navegación por satélite (GPS) estuvieron disponibles. Los sistemas de navegación inercial todavía son de uso común en los submarinos, ya que la recepción de GPS u otras fuentes de reparación no son posibles mientras están sumergidos. Los sistemas de navegación inercial se usaban ampliamente hasta que los sistemas de navegación por satélite (GPS) estuvieron disponibles. Los sistemas de navegación inercial todavía son de uso común en los submarinos, ya que la recepción de GPS u otras fuentes de reparación no son posibles mientras están sumergidos.
Un buscador de dirección de radio o RDF es un dispositivo para encontrar la dirección de una fuente de radio. Debido a la capacidad de la radio para viajar distancias muy largas "sobre el horizonte", es un sistema de navegación especialmente bueno para barcos y aeronaves que podrían estar volando a cierta distancia de la tierra.
Los RDF funcionan girando una antena direccional y escuchando la dirección en la que la señal de una estación conocida llega con mayor fuerza. Este tipo de sistema fue ampliamente utilizado en la década de 1930 y 1940. Las antenas RDF son fáciles de detectar en aviones alemanes de la Segunda Guerra Mundial, como bucles debajo de la sección trasera del fuselaje, mientras que la mayoría de los aviones estadounidenses encerraron la antena en un carenado pequeño en forma de lágrima.
En aplicaciones de navegación, las señales RDF se proporcionan en forma de radiobalizas , la versión de radio de un faro. La señal es típicamente una transmisión AM simple de una serie de letras del código Morse, que el RDF puede sintonizar para ver si la baliza está "en el aire". La mayoría de los detectores modernos también pueden sintonizar emisoras de radio comerciales, lo que es particularmente útil debido a su gran potencia y ubicación cerca de las principales ciudades.
Decca, OMEGA y LORAN-C son tres sistemas de navegación hiperbólicos similares. Decca era un sistema de navegación por radio hiperbólico de baja frecuencia (también conocido como multilateración) que se desplegó por primera vez durante la Segunda Guerra Mundial cuando las fuerzas aliadas necesitaban un sistema que pudiera utilizarse para lograr aterrizajes precisos. Como fue el caso de Loran C, su uso principal fue para la navegación de barcos en aguas costeras. Los buques pesqueros fueron los principales usuarios de la posguerra, pero también se utilizó en aviones, incluida una aplicación muy temprana (1949) de pantallas de mapas en movimiento. El sistema fue desplegado en el Mar del Norte y fue utilizado por helicópteros que operaban en plataformas petroleras.
El sistema de navegación OMEGA fue el primer sistema de navegación por radio verdaderamente global para aviones, operado por los Estados Unidos en cooperación con seis países socios. OMEGA fue desarrollado por la Armada de los Estados Unidos para usuarios de la aviación militar. Fue aprobado para su desarrollo en 1968 y prometió una verdadera capacidad de cobertura oceánica mundial con solo ocho transmisores y la capacidad de lograr una precisión de cuatro millas (6 km) al fijar una posición. Inicialmente, el sistema iba a ser utilizado para navegar bombarderos nucleares a través del Polo Norte hacia Rusia. Más tarde, fue encontrado útil para submarinos. [1] Debido al éxito del Sistema de Posicionamiento Global, el uso de Omega disminuyó durante la década de 1990, hasta el punto en que el costo de operar Omega ya no se podía justificar. Omega terminó el 30 de septiembre de 1997 y todas las estaciones dejaron de funcionar.
LORAN es un sistema de navegación terrestre que utiliza transmisores de radio de baja frecuencia que utilizan el intervalo de tiempo entre las señales de radio recibidas de tres o más estaciones para determinar la posición de un barco o aeronave. La versión actual de LORAN de uso común es LORAN-C, que opera en la parte de baja frecuencia del espectro EM de 90 a 110 kHz. Muchas naciones son usuarios del sistema, incluidos Estados Unidos, Japón y varios países europeos. Rusia usa un sistema casi exacto en el mismo rango de frecuencia, llamado CHAYKA. El uso de LORAN está en fuerte declive, siendo el GPS el reemplazo principal. Sin embargo, hay intentos de mejorar y popularizar LORAN. Las señales de LORAN son menos susceptibles a las interferencias y pueden penetrar mejor en el follaje y los edificios que las señales de GPS.
Cuando un barco se encuentra dentro del alcance del radar o ayudas especiales de radar para la navegación, el navegante puede tomar distancias y apoyos angulares a objetos graficados y usarlos para establecer arcos de posición y líneas de posición en un gráfico. Una solución que consiste únicamente en información de radar se llama corrección de radar.
Los tipos de arreglos de radar incluyen "rango y rumbo a un solo objeto", "dos o más rodamientos", "rodamientos tangentes" y "dos o más rangos".
La indexación paralela es una técnica definida por William Burger en el libro de 1957 The Radar Observer's Handbook . Esta técnica implica crear una línea en la pantalla que es paralela al rumbo del barco, pero desplazada hacia la izquierda o hacia la derecha por alguna distancia. Esta línea paralela le permite al navegador mantener una distancia dada de los peligros.
Algunas técnicas han sido desarrolladas para situaciones especiales. Uno, conocido como el "método de contorno", implica marcar una plantilla de plástico transparente en la pantalla del radar y moverlo a la tabla para fijar una posición.
Otra técnica especial, conocida como Franklin Continuous Radar Plot Technique, consiste en dibujar la trayectoria que un objeto de radar debe seguir en la pantalla del radar si el barco se mantiene en su rumbo planificado. Durante el tránsito, el navegante puede verificar que el barco esté en buen camino al verificar que el pip se encuentra en la línea trazada.
El sistema global de navegación por satélite o GNSS es el término utilizado para los sistemas de navegación por satélite que ofrecen un posicionamiento con cobertura global. Un GNSS permite que pequeños receptores electrónicos determinen su ubicación (longitud, latitud y altitud) a unos pocos metros utilizando señales horarias transmitidas a lo largo de una línea de visión por radio desde satélites. Los receptores en el suelo con una posición fija también se pueden usar para calcular el tiempo preciso como referencia para experimentos científicos.
A partir de octubre de 2011, solo el Sistema de Posicionamiento Global NAVSTAR (GPS) de los Estados Unidos y el GLONASS ruso son GNSS totalmente operacionales a nivel mundial. El sistema de posicionamiento Galileo de la Unión Europea es un GNSS de próxima generación en la fase de implementación inicial, programada para el año 2013. China ha indicado que puede ampliar su sistema regional de navegación Beidou a un sistema global.
Más de dos docenas de satélites GPS están en órbita terrestre media, transmitiendo señales que permiten a los receptores GPS determinar la ubicación, velocidad y dirección del receptor.
Desde que se lanzó el primer satélite experimental en 1978, el GPS se ha convertido en una ayuda indispensable para la navegación en todo el mundo, y una herramienta importante para la creación de mapas y la topografía. El GPS también proporciona una referencia de tiempo precisa utilizada en muchas aplicaciones, incluido el estudio científico de terremotos y la sincronización de redes de telecomunicaciones.
Desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, el GPS se denomina oficialmente NAVSTAR GPS (NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System). La constelación de satélites es administrada por el Ala Espacial 50º de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. El costo de mantenimiento del sistema es de aproximadamente 750 millones de dólares estadounidenses por año, incluido el reemplazo de satélites obsoletos e investigación y desarrollo. A pesar de esto, el GPS es gratuito para uso civil como bien público.
Los teléfonos inteligentes modernos actúan como navegadores GPS personales para los civiles que los poseen. Por lo general, también se proporciona una brújula para determinar la dirección cuando no se mueve.
Barcos y embarcaciones similares
El trabajo del día en navegación es un conjunto mínimo de tareas consistentes con una navegación prudente. La definición variará en buques militares y civiles, y de barco en barco, pero toma una forma que se asemeja a:
- Mantenga una trama continua de cálculo muerto.
- Tome dos o más observaciones estelares en el crepúsculo matutino para una solución celestial (prudente para observar 6 estrellas).
- Observación del sol de la mañana. Se puede tomar sobre o cerca de la vertical principal para la longitud, o en cualquier momento para una línea de posición.
- Determine el error de la brújula mediante la observación azimutal del sol.
- Cálculo del intervalo hasta el mediodía, tiempo de observación del mediodía aparente local y constantes para vistas de meridianos o ex meridianos.
- Mediodía o observación ex-meridiana del sol para la línea de latitud del mediodía. Ejecutando un arreglo o una cruz con la línea de Venus para solucionar el mediodía.
- La determinación del mediodía es la del día y la del día y la del día.
- Al menos una línea de sol de la tarde, en caso de que las estrellas no sean visibles al atardecer.
- Determine el error de la brújula mediante la observación azimutal del sol.
- Haga dos o más observaciones estelares al anochecer para una solución celestial (prudente para observar 6 estrellas).
Pasaje de planificación
La planificación del viaje o la planificación del viaje es un procedimiento para desarrollar una descripción completa del viaje del buque de principio a fin. El plan incluye abandonar el muelle y la zona portuaria, la parte en ruta de un viaje, aproximarse al destino y el amarre. De acuerdo con la ley internacional, el capitán de un buque es legalmente responsable de la planificación del paso, sin embargo, en buques más grandes, la tarea se delegará en el navegador del barco.
Los estudios muestran que el error humano es un factor en el 80 por ciento de los accidentes de navegación y que en muchos casos el humano que cometió el error tuvo acceso a la información que podría haber evitado el accidente. La práctica de la planificación del viaje ha evolucionado desde líneas de lápiz en cartas náuticas hasta un proceso de gestión de riesgos.
La planificación de pasadas consta de cuatro etapas: evaluación, planificación, ejecución y monitoreo, que se especifican en la Resolución A.893 (21) de la Organización Marítima Internacional, Pautas para la planificación de viajes, y estas directrices se reflejan en las leyes locales de los países signatarios de la OMI ( por ejemplo, el Título 33 del Código de Regulaciones Federales de EE. UU.) y una cantidad de libros o publicaciones profesionales. Hay unos cincuenta elementos de un plan de pasaje completo según el tamaño y el tipo de embarcación.
La etapa de evaluación se refiere a la recopilación de información relevante para el viaje propuesto, así como a la determinación de los riesgos y la evaluación de las características clave del viaje. Esto implicará considerar el tipo de navegación requerida, por ejemplo, navegación en hielo, la región por la que pasará el barco y la información hidrográfica de la ruta. En la siguiente etapa, se crea el plan escrito. La tercera etapa es la ejecución del plan de viaje finalizado, teniendo en cuenta las circunstancias especiales que puedan surgir, como los cambios en el clima, que pueden requerir la revisión o modificación del plan. La etapa final de la planificación del tránsito consiste en monitorear el progreso del buque en relación con el plan y responder a las desviaciones y circunstancias imprevistas.
La navegación para automóviles y otros viajes terrestres normalmente utiliza mapas, puntos de referencia y, en los últimos tiempos, navegación por computadora ("navegación por satélite", abreviatura de "navegación por satélite"), así como cualquier medio disponible en el agua.
La navegación por computadora comúnmente se basa en el GPS para la información de ubicación actual, una base de datos de mapas de navegación de carreteras y rutas navegables, y utiliza algoritmos relacionados con el problema de ruta más corta para identificar las rutas óptimas.
Sistemas integrados de puentes
Los conceptos de puente electrónico integrado impulsan la planificación futura del sistema de navegación. Los sistemas integrados toman entradas de varios sensores de barco, muestran electrónicamente la información de posicionamiento y proporcionan las señales de control requeridas para mantener un barco en un curso preestablecido. El navegador se convierte en un administrador del sistema, seleccionando preajustes del sistema, interpretando la salida del sistema y monitoreando la respuesta del barco.
