Navegación

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.

Navegación simple
La navegación tiene sus orígenes en la prehistoria. Los polinesios practicaron lo que se llama navegación polinesia en el Océano Pacífico. Los polinesios usaron diferentes cosas que estaban a su alrededor para encontrar su camino a través de grandes áreas de mar abierto. Otras personas de la antigüedad también aprendieron a viajar grandes distancias utilizando referencias del mundo natural. Por ejemplo:

Hace mucho tiempo (y aún hoy) las personas miraban las estrellas, el sol y la luna. Desde aquí sabrían dónde estaba el norte. Con los gráficos podrían encontrar cuán lejos estaban del ecuador. Esto se llama navegación celestial. Hasta que no tenían relojes precisos, no conocían su Longitud (cuán lejos estaban el este o el oeste) sin ver los puntos de referencia.

Algunos tipos de nubes se forman en la tierra, y las olas pueden rebotar en una orilla y viajar al mar.
El tiempo que tardó en llegar a un lugar. Cuando viajaban por tierra sabían que les tomaría, por ejemplo, dos días para ir de un lugar a otro. Esta vez es probable que permanezca igual. Desde allí podrían viajar dos días y saber que estaban cerca de donde querían estar.
Los animales que encontraron también ayudaron. En diferentes lugares, las personas encontrarían diferentes tipos de peces, ballenas o aves que solo vivían en un lugar o cerca de la tierra. Desde allí podrían decir que estaban cerca o lejos de donde tenían que estar.

Un ejemplo de personas que usaron las estrellas fueron los vikingos. Sabían que la estrella llamada Polaris (la estrella polar) no cambia su ubicación y apunta hacia el norte. Luego sabrían la latitud (distancia desde el ecuador), midiendo el ángulo entre Polaris y el horizonte. También usaron animales, especialmente pájaros, para saber si había tierra cerca. También sabían que un tipo específico de nube se forma cerca de la tierra y que las olas son diferentes cerca del suelo que en alta mar.

Navegación medieval
Con el paso del tiempo continuaron inventando o descubriendo mejores métodos de navegación. Algunos de estos métodos son:

Muerto de la subasta. Un barco podría arrojar un tronco por la borda. En el baúl había una cuerda con nudos atados a distancias regulares. Al contar cuántos nudos pasaron por el costado antes de volver a colocar el tronco, sabían qué tan rápido iban. Escribieron esto todos los días y descubrieron cuánto estaban viajando ese día. Esta es la razón por la cual la velocidad de un barco se mide en nudos.

Un compás . Se descubrió que la Tierra tenía dos polos (Norte y Sur) y que estos polos tenían diferentes cargas magnéticas (positivas y negativas). Descansando una tira de hierro magnético en la punta del alfiler, se descubrió que la tira rotaría hasta coincidir con el campo magnético de la Tierra. Desde aquí podría tomar una dirección y seguir los caminos. La brújula fue inventada por primera vez en China. Fue inventado más tarde en Francia en el siglo XII.

Relojes precisos. Con un reloj, finalmente fue posible saber cuál era la longitud de una persona. La longitud es la ubicación este u oeste. Antes de esto, solo los puntos de referencia y los cálculos muertos podrían ser utilizados.

El pilotaje es cuando los barcos buscan balizas especiales o marcadores hechos por el hombre, que los indican donde están o que están atentos a ciertos obstáculos como los arrecifes.
La gente dividió la brújula en 360 grados. Luego podrían dar un número exacto de la dirección que el barco tenía que seguir (el “curso”) para llegar a un puerto. Las primeras cartas de navegación marítimas, llamadas “cartas náuticas”, mostraron la orientación necesaria para ir de un puerto a otro.

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, puede usarse 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 alineados entre sí,
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

Métodos básicos
La mayoría de los métodos de navegación provienen de la náutica, por lo que la ubicación y el control de los buques. Las herramientas clásicas de localización son de naturaleza geométrica (medida del ángulo y medición de la dirección), así como la determinación de la velocidad y las distancias. Se han utilizado durante siglos en los siguientes grupos de métodos:

Navegación visual: recorriendo la costa sobre la base de la memoria y simples cartas costeras o náuticas (“Portolane”)
navegación terrestre: la ubicación cerca de la costa basada en hitos (puntos de ataque en tierra) y faros dispersos. El sonido (determinación de la profundidad de la calle) también está incluido. Estos métodos probados ahora se complementan con entradas de puertos densos, varias balizas de navegación y balizas de radio.
Dead Reckoning (Engl. Dead Reckoning): la determinación de ubicación actual de precio y velocidad. El recorrido se puede determinar con el sol, las estrellas y (desde la Edad Media) con la brújula, el recorrido por estimación o con el registro de relé. La entrada en el libro de registro se complementó hasta el día de hoy al agregar gráficamente las piezas del camino en la tabla náutica. La posición determinada de esta manera se denomina “gegisster” o lugar de acoplamiento y, dependiendo de las condiciones climáticas, es precisa en unos pocos por ciento.
Si es posible, la deriva del viento se tiene en cuenta en el acoplamiento; Las herramientas modernas, como la calculadora de recorrido (para triángulo de viento, baliza, etc.) y el radar Doppler, aumentan la precisión a aproximadamente el 0,5% de la distancia y la navegación inercial de nuevo.
Navegación astronómica: la ubicación por medición de elevación al sol, estrellas de navegación o planetas. Complementa los tres métodos anteriores en rutas de larga distancia. La precisión alcanzable es de unos 20 km con Jakobsstab, con sextantes modernos de 1-2 km.
Estos métodos, que han sido probados y probados durante siglos, se utilizaron por primera vez en la radionavegación en 1899 y la navegación por satélite en 1964 (véase el próximo capítulo).
La navegación polinesia perdida en gran medida se basó, entre otras cosas, en una ruta estelar y en la navegación de Zenitstern. Junto con la observación de las olas, el viento, los animales y las nubes, los polinesios pudieron encontrar incluso atolones distantes y poco profundos.

Navegación de larga distancia
Como una navegación de largo alcance (inglés: Long-Range Navigation – LRN) se llama en náutica y aviación (vuelo de larga distancia) lo necesario en rutas de unos 100 km de métodos de localización y control del vehículo.

Los métodos especiales de navegación de larga distancia ahora han quedado relegados, pero siguen siendo necesarios para la navegación redundante e independiente del GPS debido a la preponderancia de las técnicas de satélites GNSS, como GPS y GLONASS. Hasta alrededor de 1995, podría decirse que la náutica requiere navegación a larga distancia cuando la navegación terrestre (en el campo de visión más amplio de una costa o islas) ya no es suficiente y el objetivo debe dirigirse con mayor precisión que alrededor de 50 km.

Astronavegación
El medio de navegación celestial de mediciones de tiempo y ángulo para el sol y las estrellas brillantes es el método clásico, desde los viajes de los polinesios y otros Pueblos del Mar para experimentar a todos los navegantes – escuchados – y hasta el día de hoy para entrenar. Hasta aproximadamente 1970 fue la base de la navegación a larga distancia en todo el hemisferio sur, pero también se usó en los países del norte para alrededor del 10-20% de todas las determinaciones locales. Desde la década de 1970, también ha sido desplazado cada vez más por la tecnología de radio y satélite en el sur (ver más abajo), pero todavía es necesario hoy en día para barcos pequeños y para emergencias (corte de energía, etc.).

Radio navegación
En la radio navegación son importantes

el LORAN (Navegación de largo alcance) a mencionar (al lado del viejo LORAN-A (onda media), en particular Loran-C (en una medida de tiempo de tránsito BASADA en hiperbólica con onda larga)). Aunque a menudo adolece de una cobertura deficiente en regiones remotas, se ha vuelto significativa nuevamente a través de la modernización técnica y el procesamiento de señales en la última década. El Plan Federal de Radionavegación de 1994 y la UE ya habían considerado la eliminación progresiva de LORAN, pero su importancia como respaldo a su vez y en caso de fallas en el GPS o Galileo se reconoció a su debido tiempo.
Entre 1975 y 1995, también existía el sistema global OMEGA, que venía con el uso de ondas longitudinales con solo 8 transmisores, pero su funcionamiento era demasiado costoso a pesar de la cooperación internacional y era innecesario por el emergente GPS.
Otros procedimientos más regionales como el Alpha ruso (un equivalente de LORAN), el Decca británico, el NavaRho construido después de la Segunda Guerra Mundial y otros.

Navegación satelital
Desde aproximadamente 1960, el sistema NNSS de tránsito de la Armada de los EE. UU. (5-6 satélites de navegación en órbita polar), que se lanzó en 1963/1964 para todos los usos civiles y estuvo disponible hasta finales de la década de 1990,
y desde aproximadamente 1990, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) del Departamento de Defensa de los Estados Unidos. Su versión civil (código CA), que ha estado en uso desde sus comienzos, es suficiente para el 99% de las tareas de posicionamiento de largo alcance. El número de satélites (20,200 km de altura) ha aumentado de 5-10 a aproximadamente 30 con el tiempo y proporciona cobertura mundial con 5-8 satélites medibles simultáneamente (se necesitan 4).
Además, el todavía desarrollado por la Unión Soviética GLONASS (ruso / similar GLObal NAvigation Satellite System), que es similar al GPS
y de 2012-2015, el sistema europeo Galileo, que mejora y amplía significativamente el uso de la metodología GPS.

Procedimientos especiales
Por último, pero no menos importante, para tareas especiales en procedimientos especiales de larga distancia z. Como la navegación meteorológica, el magnetismo, la navegación polar o la medición de profundidad (ecosonda, etc.) para mencionar. En la antigüedad y en los comienzos del gran “período de descubrimiento” (siglos XIV-XVI), el método de paralaje de la luna y la observación de fenómenos naturales como el vuelo de las aves, la conducción de pastos, madera muerta, algas, etc. también eran importantes. También fueron útiles para navegar por el Atlántico o el Pacífico corrientes oceánicas o sistemas eólicos bien conocidos (¡Passat!)

Controles de navegación mental
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.

Navegación celestial
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 pueden programarse y los relojes del barco pueden establecerse 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, este espejo gira, y la escala graduada en el arco indica el ángulo medido (“altitud”).

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.

Navegación inercial
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.

Navegación electrónica

Radio navegación
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. 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.

Navegación por radar
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.

Navegación satelital
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 expandir su sistema de navegación regional Beidou en 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 mantener el sistema es de aproximadamente US $ 750 millones 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.

Procesos de navegación

Barcos y embarcaciones similares

El trabajo del día en la navegación
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 de la mañana 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. Navegación por

tierra La navegación
por automóviles y otros viajes en tierra generalmente 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 de puentes
integrados Los conceptos de puentes electrónicos integrados 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.