Navigare

Apă sărată (navigație), tacuinum sanitatis casanatense ( sec . XIV ).

În lumea nautică , navigația se referă la setul de tehnici utilizate pentru a determina poziția și cursul unei nave pe mare . Astăzi, utilizarea termenului s-a extins la o serie de alte zone de aplicație dincolo de cea maritimă, cum ar fi, de exemplu, terestră, aeronautică și spațială , fără a neglija sensul asumat în contextul internetului și limbajul aferent aferent acestuia. ( de exemplu „navigați pe web ” ).

fundal

În antichitate, navigația se baza pe observarea punctelor de referință a căror poziție era cunoscută, cum ar fi soarele , luna și stelele, pentru a determina coordonatele geografice ale poziției observatorului. Ulterior, observarea acestor repere s-a făcut mai eficientă prin introducerea unor instrumente precum sextantul . În 1761 cronometrul marin a fost inventat de ceasornicarul englez John Harrison : reprezintă una dintre etapele fundamentale pentru dezvoltarea navigației.

Progresul tehnologic din secolul al XX-lea a făcut posibilă crearea unor senzori capabili să determine poziția prin utilizarea punctelor de referință introduse artificial de om (de exemplu, sateliți GNSS sau repetori WLAN ). Acești senzori sunt în mod normal integrați în sistemele de navigație împreună cu un software capabil să proceseze informațiile trimise de senzori pentru a furniza o estimare a poziției. Cel mai răspândit algoritm de calcul utilizat în domeniul navigației este filtrul Kalman .

Caracteristici

Navigare terestră

Ilustrația Acta Eruditorum din 1741 la revizuirea De la meilleure maniere de mesurer sur mer le chemin d'un vaisseau ...

Ilustrația Acta Eruditorum din 1694 la revizuirea Traité des moyens de rendre les Rivieres navigables ...

Pentru navigația terestră (de exemplu cea a mașinilor ) pot fi utilizați următorii senzori (cuplați individual sau diferit):

GPS :
Odometre
Accelerometre și giroscopuri
Unghiul de rotație al direcției

Dintre senzorii menționați mai sus, GPS oferă o estimare a poziției vehiculului, odometrele oferă o estimare a distanței parcurse, accelerometrele și giroscopurile măsoară accelerația și , respectiv, viteza unghiulară, în timp ce semnalul de direcție adaugă informații despre unghiul de avans al mașinii. Toate aceste informații, parțial redundante, sunt combinate într-un filtru Kalman , care calculează o estimare a poziției pe baza măsurătorilor directe efectuate de unii senzori (GPS, odometre) și pe predicția poziției date de integrarea cantităților măsurate de alte senzori (accelerometre și giroscopuri). Fundamental - în determinarea poziției unui vehicul în navigația terestră - este cunoașterea exactă a rețelei rutiere: exploatarea presupunerii că un vehicul poate fi exclusiv pe un drum, de fapt, restricționează enorm posibilele soluții ale problemei de poziționare în comparație cu caz curent.se folosesc numai senzori. Pentru a aprecia cât de importantă este utilizarea rețelei rutiere în problema poziționării terestre, este suficient să comparați precizia unui sistem de navigație atunci când este pe un drum și când se află într-o parcare mare.

Chiar dacă problema poziționării terestre este în esență bidimensională, în special pe piețele asiatice în care rețeaua rutieră se poate dezvolta vertical pe diferite niveluri cu rampe, poduri și pasaje, utilizarea senzorilor suplimentari sau a punctelor de referință este importantă în comparație cu cele utilizate în Vest. Sistemele de navigație montate pe mașini japoneze folosesc, de exemplu, un giroscop suplimentar care măsoară înclinația mașinii în raport cu axa de pas . În plus, sistemul VICS ( Vehicle Information and Communication System ) este activ în Japonia, ceea ce face posibilă monitorizarea poziției unui vehicul prin intermediul repetatoarelor plasate la marginea drumului.

Navigația maritimă

Navigare , țiglă a clopotniței lui Giotto , Andrea Pisano , 1334 - 1336 , Florența

Prin navigație maritim înțelegem transferul unei nave plutitoare de la punctul A (plecare) la punctul B (destinație), în condiții de siguranță și economie maximă (care nu corespunde întotdeauna celei mai scurte rute).

Navigarea poate fi împărțită în:

Distincția dintre navigația estimată și cea astronomică este o distincție tehnică, dar acestea sunt utilizate împreună. Se bazează pe controlul poziției navei și este împărțit în:

Navigația în larg are mai multe metode pentru determinarea poziției navei , inclusiv navigația estimată , navigația prin satelit și navigația astronomică mai clasică și autonomă.

Navigația costieră este cea care are loc în apropierea sau mai bine din perspectiva coastei ^[1] și este gestionată folosind puncte evidente ale coastei care pot fi observate atât cu ochiul liber, cu citiri de busolă , cât și cu radar , efectuând inspecții și măsurarea distanțelor.

Pilotarea este activitatea desfășurată de un pilot certificat, care stă la bordul unei nave care vizează traversarea zonelor maritime, râurilor, canalelor sau zonelor portuare pentru a ajunge la poziția de ancorare în port și, dacă pleacă, pentru a face călătoria în siguranță, pentru transferul navei , între poziția de ancorare și marea liberă. Activitatea de pilotaj este încredințată piloților sau practicienilor care dețin cunoștințele cuvenite și așteptate ale locurilor și porturilor în care își desfășoară activitatea pentru a putea oferi un sprijin sigur activității nautice desfășurate de navă. Pilotul, în contact continuu cu centrele de control al traficului, în timp real, este informat în orice moment despre deplasarea navelor și / sau traficul în zonele de interes și despre situația generală privind semnalizarea maritimă. Mai mult, cunoștințele pilotului despre climatologia locală reduc riscurile în funcție de acțiunea agenților meteorologici locali. Prezența pilotului produce, de asemenea, un nivel mai ridicat de siguranță și un rezultat mai bun în ceea ce privește timpii pentru efectuarea operațiunilor și itinerariilor. Pilotul, chiar dacă este impus de autoritatea maritimă a locului de aterizare și / sau plecare, lucrează ca consultant, sub autoritatea insuperabilă și obligatorie a comandantului care, asistat și asistat de ofițerii săi, rămâne întotdeauna și în orice caz singura autoritate la bord și singurul responsabil pentru navă, pentru navigație și pentru protejarea vieții umane pe mare. Căpitanul, în fața siguranței și protecției bunurilor, poate folosi ajutorul remorcherelor.

Navigare estimată

În navigația estimată , traiectoria este urmărită folosind date de busolă și jurnal despre direcție și viteză.

Dintre traiectoriile infinite care unesc două puncte de pe suprafața pământului, cele de interes pentru navigație sunt ortodromia , „pista compozită oglindă” și linia rombului , realizând aceasta din urmă, conducând nava, urmând linia rumbului „Traseul adevărat” către busolă.

Poziția estimată este afectată de erori de măsurare și evaluare: erorile de măsurare depind de caracteristicile instrumentelor utilizate, de cele de evaluare prin dificultatea de a evalua cu precizie perturbările, în special vremea marină (vânturi, curenți, starea mării). Eroarea poziției estimate este în medie de aproximativ 1/20 din distanța parcursă și, prin urmare, crește cu timpul. Prin urmare, este necesar, la intervale de timp suficient de scurte, să se determine poziția navei pentru controlul corect al poziției navei pe mare.

Curiozitate

În lumea activităților legate de studiul, cercetarea și practica științelor legate de navigația maritimă, chiar dacă nu într-o formă oficială, prin omologie cu unele figuri din lumea științelor și / sau activități științifice, a se vedea: biolog, geolog , virolog, dermatolog, etolog, oncolog, meteorolog, specialist infecțios; specialistul sau savantul de navigație este numit, chiar dacă numai pentru o practică obișnuită, „ navigolog ”.

Notă

^ În Italia, navigația de coastă prin lege se desfășoară pe o rază de 20 de mile de coastă: "Regulamentul pentru siguranța navigației și a vieții umane pe mare", legea nr.616 din 5 iunie 1962,