TÉCNICAS DE NAVEGACIÓN MARÍTIMA

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Para la navegación marítima es preciso tener en cuenta una serie de conocimientos y cuidados, así cuanto más esté instruido y práctico esté el navegante más segura será la navegación.

NAVEGAR es un arte, por la destreza que debes tener para sortear con éxito los peligros de la navegación, y es ciencia porque se basa en conocimientos físicos, matemáticos, oceanográficos, cartográficos y astronómicos, lo que todo junto proporciona los métodos que se utilizan en navegación marítima, para dar solución a los cuatro problemas del navegante:

  1. Determinar la posición
  2. Determinar el rumbo.
  3. Determinar el tiempo, la velocidad y distancia, mientras dura la travesía.
  4. Determinar la profundidad en todo momento para no encallar y sortear los obstáculos.


Contenido

NAVEGACIÓN COSTERA

Navegacón costera

Siempre que navegamos por zonas que están a la vista de la costa estamos haciendo una navegación costera, aunque su definición en algunos casos para la solución de problemas en itinerarios muchos la definen hasta las 200 millas de distancia, obviamente si nos alejamos esa distancia de la costa, ya no veremos ningún punto de referencia y tendremos que basarnos en otro tipo de navegación para situarnos con precisión. El navegante debe conocer en todo momento su situación con respecto a la costa y otros barcos, distancias, marcas, enfilaciones, balizamientos, señales, etc., para todo ello el navegante se sirve de ayudas para la navegación, algunas de las cuales son el compás (aguja náutica), cartas, libros de medidas, transportador, paralelas, escandallo, alidada, anemómetro, banderas, sextante, plotter, radio, G.P.S., radar, sonda, gonio, marcas náuticas, y un largo etc.

NAVEGACIÓN POR ESTIMA

La navegación por estima, también llamada Navegación considerando la tierra Plana, cuando la distancia entre el lugar de salida y el de llegada es menor de 600 millas náuticas, permite resolver 2 problemas:

  • La planificacion de la navegación, consistete en transformar las coordenadas de un lugar de salida y las de llegada, en el rumbo y la distancia que se deberá hacer efectivo.
  • Conocer durante la navegación, la posición, presente y futura, de la nave calculandola a intervalos regulares.

Esta técnica es la navegación y situación del barco por medios analíticos, una vez tenidos en cuenta los siguientes elementos:

El rumbo a aplicar en el cálculo será rumbo verdadero (Rv), rumbo de superficie (Rs) o rumbos efectivo (Re), dependiendo de los factores externos que influyan en la derrota: el Viento (Abatimiento) y/o la Corriente (Rumbo de la corriente e Intensidad horaria de la corriente). El punto resultante de los cálculos se denomina situación estimada (Se), y se indica con las coordenadas latitud estimada (le) y longitud estimada (Le). A este punto se le conoce también como punto de fantasía.Cuando la navegación se realiza sobre una superficie pequeña del globo terrestre (hasta unas 300 millas o en latitudes altas), el cálculo de la estima se hace por aproximación, al suponer que la superficie terrestre es plana. En el caso de que la distancia entre los puntos de salida y llegada sea mayor, el cálculo de la estima se hace de manera más exacta mediante el método de las latitudes aumentadas o partes meridionales. Este método es en esencia el desarrollo mediante cálculo integral de la línea loxodrómica. Se distinguen tres tipos de estima: la estima directa, la estima inversa o la estima mixta

Estima directa

Es la que se utiliza cuando conocemos la situación inicial (Si), así como el rumbo (sea Rv, Rs o Ref) y la distancia navegada.

Para el cálculo de la situación estimada se usan tres fórmulas trigonométricas básicas:

  A = D x sen R  (expresado en minutos) donde A = Apartamiento, R = Rumbo y D = Distancia.  
 Δl = D x cos R' (expresado en minutos) donde Δl = Diferencia de latitud. 
 ΔL = A / cos lm (expresada en minutos) donde ΔL = Diferencia de Longitud y lm = longitud media.

Para hacer el tercer cálculo, necesitaremos conocer antes la latitud media, que se obtiene con la fórmula:

 lm = l + l' / 2 (expresada en grados) donde l = Latitud de salida y l' = Latitud de llegada. 

Una vez conocidos la diferencia de longitud y de latitud, se suman éstos a las coordenadas de la situación inicial (Si) y se obtienen las coordenadas de la situación estimada (Se).

Casos particulares:

  • Cuando se navega a rumbo Norte o rumbo Sur, la diferencia de longitud (ΔL) es 0, y la diferencia de latitud (Δl) igual a la distancia navegada (D)
  • Cuando se navega a rumbo Este o rumbo Oeste, el apartamiento (A) es igual a la distancia navegada (D), y la diferencia de latitud (Δl) igual a 0.

Estima inversa

Es la que se utiliza cuando conocemos la situación inicial (Si) y la situación de llegada (Sl), pero no el rumbo (sea Rv, Rs o Ref) al que tenemos que navegar ni la distancia entre ambas situaciones. Para hallar el rumbo y la distancia se usan tres fórmulas trigonométricas, derivadas de las que se usan en la estima directa:

  A = ΔL x cos lm'(expresado en minutos). 
  tan R = A / Δl' (expresado en grados de rumbo cuadrantal; 
                   el cuadrante lo indica el signo de la Δl y la ΔL) 
  D = raíz cuadrada de A² + Δl²' (expresada en millas náuticas).

Casos particulares:

  • Cuando la latitud de salida (l) y la de llegada (l') son iguales se navega a rumbo Este o a rumbo Oeste, y la distancia (D) es igual al apartamiento (A).
  • Cuando la longitud de salida (L) y la de llegada (L') son iguales, se navega a rumbo Norte o rumbo Sur, y la distancia (D) es igual a la diferencia de latitud (Δl).

Estima directa mixta

Se entiende por estima mixta el cálculo por estima de varias posiciones consecutivas de un barco. Se realiza calculando todos los rumbos, distancias y diferencias de latitud (positivas o negativas) y apartamientos (positivos o negativos) a que hallan dado lugar los cambios de rumbo o de las condiciones (viento y corriente) a lo largo de una singladura. Una vez hecho el cálculo, se suman las distancias y las diferencias de latitud y apartamientos y se obtiene una distancia total (D), una diferencia de latitud total (Δl) y un apartamiento total (A) con respecto a la situación inicial (Si). Una vez hallada la diferencia de longitud (ΔL), se pueden aplicar las diferencias de longitud y latitud a la situación inicial y así conocer la situación de llegada. Además, aplicando las fórmulas de la estima directa entre la situación inicial y la situación de llegada, se puede conocer el rumbo directo y la distancia desde la primera a la segunda. O bien, aplicando las fórmulas de la estima inversa entre la situación de llegada y la inicial, se puede calcular el rumbo directo y la distancia de regreso.

NAVEGACIÓN LOXODRÓMICA (línea de rumbo)

Según sea la derrota que siga un barco para trasladarse de un punto a otro, la navegación puede ser, LOXODRÓMICA (línea de rumbo) o ORTODRÓMICA.

LOXODRÓMICA es una curva helicoidal trazada enla esfera terrestre y que corta a los meridianos bajo un mismo ángulo al hacer intersectar todos los meridianos sirviendo de este modo para mantener un rumbo constante al navegar

En la Carta náutica Mercátor un rumbo loxodrómico aparece como una línea recta y en la Gnomónica se describe una espiral que conduce inexorablemente al polo norte para rumbos comprendidos entre 270º a 090º y al polo sur para rumbos de 090º a 270º

NAVEGACIÓN ORTODRÓMICA

Según sea la derrota que siga un barco para trasladarse de un punto a otro, la navegación puede ser, LOXODRÓMICA (línea de rumbo) o ORTODRÓMICA.

Es el arco de círculo máximo que une dos puntos, siendo la distancia más cercana entre ellos. Excepto en el caso de que ambos puntos se hallen en el Ecuador, la ortodrómica corta los meridianos según ángulos diversos. En la carta Gnomónica se representa como una línea recta y en la Mercátor por una curva con su concavidad hacia el Ecuador.

Para hacer los cálculos de rumbo y distancia entre dos puntos es necesario resolver un triángulo esférico cuyos vértices son el origen, el destino y el polo.

NAVEGACIÓN ASTRONÓMICA

Es la navegación y situación del buque por técnicas de posicionamiento basadas en la observación de las estrellas y demás cuerpos celestes. Las variables medidas para hallar la situación son:

  • La altura angular observada de los astros sobre el horizonte, medida con el sextante, astrolabio u otro instrumento.
  • El tiempo, medido con el cronómetro.

El proceso no es complejo de entender. Sabiendo el momento de la observación, y con los datos contenidos en el almanaque náutico, es posible determinar las coordenadas astronómicas del astro observado. Sabiendo las coordenadas del astro observado y la altura sobre el horizonte con que fue observado, podemos deducir que la posición del observador está situada en un círculo cuyo centro está situado en el punto geográfico situado directamente bajo el astro. Cualquier observador situado en cualquier punto de ese círculo observará el astro con la misma altura sobre el horizonte. El observador puede saber por tanto que su posición está en algún punto de este círculo. En la práctica, el proceso matemático, llamado de "reducción" de la observación, puede resultar complejo para los no iniciados. A la altura observada con el sextante, es necesario aplicarle una serie de correcciones para compensar la refracción atmosférica, paralaje y otros errores. Una vez hecho esto, es necesario resolver por métodos matemáticos y trigonométricos un triángulo esférico. Hay muchos métodos para hacer esto. Los métodos manuales utilizan tablas (trigonométricas, logaritmos, etc.) para facilitar los cálculos. La aparición, a finales del siglo XX, de las calculadoras y computadoras electrónicas, facilitó grandemente el cálculo; pero la aparición del GPS, poco después, pronto convirtió la navegación astronómica en algo obsoleto.

NAVEGACIÓN ELECTRÓNICA

Es la navegación y situación del buque por técnicas de posicionamiento basadas en las ayudas obtenidas por los sistemas de posicionamiento global, como el GPS, GLONASS, o el futuro sistema espacial europeo GALILEO. Es el sistema más extendido y de mayor facilidad de uso, a pesar de los errores que pueden derivarse.

NAVEGACIÓN INERCIAL; I.N.S

Un Sistema de Navegación Inercial (INS; Inertial Navigation System) es un conjunto de sensores empleado para obtener la aceleración en cada uno de los tres ejes de movimiento X, Y y Z. De esta forma, a partir de unos sensores de movimiento (acelerómetros), unos sensores de rotación (giróscopos) y un pequeño computador (necesario para obtener la posición y la velocidad integrando la aceleración), es capaz de estimar la posición, orientación y velocidad de un objeto sin necesidad de una referencia externa.

Los sistemas de navegación inerciales suelen utilizarse en navegación marítima, aeronaves, misiles y naves espaciales, ya que un INS es capaz de detectar un cambio en la posición geográfica (un pequeño desplazamiento al norte o al este), un cambio en su velocidad (módulo y dirección) y un cambio en su orientación (rotación alrededor de un eje). Como este sistema no necesita una referencia externa (sólo inicialmente), es inmune a las interferencias que podría sufrir otro sistema, como el GPS.

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