Navigazione: Dalla direzione della carta alla direzione della bussola e al calcolo morto

Serie di navigazione

• Episodio 1: Posizionamento terrestre
• Episodio 2: Dalla direzione della carta alla direzione della bussola e al calcolo morto
• Episodio 3: Inclusione di energia eolica ed elettrica
• Episodio 4: Navigazione con waypoint GPS: suggerimenti, trucchi ed errori comuni
• Episodio 5: Itinerario - preparare l'itinerario della giornata prima di partire

Come già detto nella puntata precedente, per determinare la propria posizione senza un sistema di navigazione satellitare come GPS & Co. è necessario avere almeno un'idea approssimativa di dove ci si trova in mare. A questo scopo, l'accoppiamento permanente durante il viaggio ha dimostrato la sua validità. Per secoli, questo metodo è stato l'unico modo per determinare la posizione approssimativa di una nave in qualsiasi momento. Senza punti di riferimento visibili, ad esempio in mare aperto con cielo coperto o visibilità ridotta, non c'era altra possibilità.

Il metodo del dead reckoning è semplice. Il movimento dell'imbarcazione, dedotto dalla sua rotta e velocità, viene trasferito sulla carta nautica per determinare dove dovrebbe trovarsi in un determinato momento. Ciò avviene tracciando la rotta seguita dall'ultima posizione nota dell'imbarcazione. Su questa linea di rotta viene tracciata la distanza percorsa dall'ultima posizione determinata. La sua lunghezza è calcolata in base alla velocità registrata in relazione al tempo trascorso (vedi formule).

Dove, quando e quanto velocemente

Il risultato è la cosiddetta posizione di accoppiamento. In genere è contrassegnato da una linea orizzontale sulla linea di rotta e dall'abbreviazione "OK" (un luogo osservato, invece, ha l'abbreviazione "OB" ed è cerchiato). Si inserisce anche l'ora corrente, in modo che possa essere utilizzata in seguito per ulteriori accoppiamenti.

I metodi e le formule utilizzati per l'accoppiamento sono adatti anche per fare previsioni. Ad esempio, l'accoppiamento anticipato può essere utilizzato per determinare quando si arriverà a destinazione o al waypoint successivo. Il tempo stimato di arrivo, o ETA in breve, viene calcolato in base alla distanza dalla destinazione in relazione alla velocità dell'imbarcazione.

Se si imposta la distanza tra due posizioni note della nave in relazione al tempo trascorso tra le posizioni, si ottiene la velocità media dello yacht su questa distanza. Nella navigazione a lunga distanza, ad esempio, la velocità media giornaliera può essere calcolata utilizzando l'Etmal (distanza percorsa in 24 ore).

Addebito e accredito

A differenza di una posizione osservata, che si basa su una misura come un rilevamento trasversale, un rilevamento radar o un GPS, la determinazione della posizione utilizzando gli accoppiatori è soggetta a una serie di fattori di incertezza.

Innanzitutto la velocità, che può aver subito qualche oscillazione nel corso del viaggio. Se viene letta dal diario di bordo, si tratta anche della velocità in acqua (FdW) e non della velocità al suolo (FüG). Tuttavia, il movimento dello yacht sul terreno è decisivo per un'accurata localizzazione della nave sulla carta. Se la corrente accompagna l'imbarcazione, questa si muoverà più velocemente sul terreno che nell'acqua; se la corrente la contrasta, si muoverà più lentamente.

Tali incertezze si verificano anche per la direzione in cui lo yacht si è mosso: Oltre alle imprecisioni di governo, la deriva del vento e il disallineamento della corrente possono far sì che la rotta sul terreno (KüG) si discosti notevolmente dalla rotta impostata.

L'accoppiamento rappresenta sempre un obiettivo e non una situazione reale: lo yacht dovrebbe trovarsi nella posizione di accoppiamento, ma non è detto che lo sia.

Formule centrali di calcolo dei morti

• Distanza: d (sm) = (v (kn) - t (min.))/60 oppure d (sm) = v (kn) - t (ora)
• tempo di percorrenza (ETA): t (min.) = (d (sm) - 60 )/(v (kn))
• Velocità: v (kn) = (d (sm) - 60)/(t (min.) ) o v (kn) = d (sm) : t (ore)

Rimozione delle posate

Se c'è un'altra possibilità di determinare una posizione osservata, questa può deviare in modo significativo dalla posizione di accoppiamento ipotizzata per lo stesso punto nel tempo. Questa deviazione viene definita "offset delle posate" (BV). È specificato come la direzione e la distanza dall'OK all'OB (da "sbagliato" a "giusto", ad esempio: BV = 155°/1,5 nm).

Lo spostamento dell'albero fornisce informazioni preziose per rilevare un inatteso spostamento della corrente o un aumento della deriva del vento e per valutare la distanza da tenere in futuro in seguito a variazioni del vento e/o della corrente. Se la nave sta avanzando molto più lentamente del previsto sul terreno, potrebbe essere necessario modificare la pianificazione della rotta per raggiungere la destinazione alla luce del giorno.

Deviazione: deviazione dovuta alla bussola

Per ottenere risultati utili durante l'accoppiamento, si deve cercare di ridurre al minimo il disassamento delle posate. Ciò richiede un carico di rotta coscienzioso, in cui si tengano in considerazione tutti i possibili fattori di influenza.

Questo vale per lo scarto del vento e la corrente prevalente, oltre che per i tipici errori della bussola. Questi ultimi fanno sì che la rotta letta dalla bussola di governo non corrisponda al movimento effettivo dello yacht sul terreno, anche in acque prive di correnti e senza una significativa deriva del vento.

Uno dei motivi è il disallineamento: mentre la carta nautica è orientata verso il Nord vero (rwN) - cioè la direzione verso il Polo Nord geografico, dove convergono i meridiani (longitudini) - la bussola magnetica è orientata verso il campo magnetico terrestre.

Semplificando, si potrebbe anche dire che è allineato al polo nord magnetico, dove le linee di campo del campo magnetico terrestre entrano verticalmente nella superficie terrestre (per cui l'ago nord di una bussola magnetica è allineato in senso stretto al polo magnetico sud, che quindi si trova effettivamente lì - ma qui ci atterremo al termine usuale). Questa direzione viene definita nord vero (mwN).

Il disallineamento deve essere tenuto in considerazione

Poiché i poli geografici e magnetici non si trovano nella stessa posizione, tra le due direzioni del nord esiste un angolo più o meno ampio, a seconda della posizione: la declinazione magnetica (MW).

Se il nostro yacht viaggia esattamente su una rotta verso nord secondo la bussola, non possiamo essere sicuri di viaggiare esattamente paralleli ai meridiani della carta nautica.

Questa differenza angolare deve essere presa in considerazione. E poiché non è la stessa in ogni luogo della Terra, l'entità della deviazione dipende dalla zona di mare in cui stiamo viaggiando, soprattutto perché il campo magnetico terrestre non è completamente uniforme.

Le informazioni sul rilevamento locale si trovano sulla carta nautica. Di solito sono riportate in una rosa dei venti stampata. A volte si trovano anche dei riquadri incorniciati con le informazioni sulla direzione. Se sulla carta nautica sono presenti diversi riquadri, si consiglia di utilizzare quello più vicino come guida.

I valori si riferiscono sempre a un anno specifico, poiché il polo nord magnetico si sposta. Mentre verso la fine del XX secolo si trovava a nord del Canada, oggi ha fatto rotta verso la Siberia. Per questo motivo, è possibile che le informazioni sul disallineamento debbano essere convertite nell'anno corrente (vedi sotto).

Deviazione o scostamento su yacht in acciaio maggiore

Infatti, la bussola di governo non è orientata verso il nord vero, ma verso il nord magnetico (MgN). Questa direzione esiste solo a bordo. Questo perché a bordo sono presenti numerose influenze magnetiche che deviano la bussola, ad esempio i componenti metallici e in particolare le parti in ferro, ma anche i cavi elettrici.

La deviazione della direzione nord della bussola di governo, specifica dell'imbarcazione, viene definita deviazione o scarto. Naturalmente è particolarmente accentuata sulle imbarcazioni in acciaio, ma anche su quelle in vetroresina, il blocco motore e l'alternatore, la macchina di governo, l'elettronica di navigazione, la radio, gli altoparlanti esterni, gli oggetti metallici riposti nel pozzetto e persino il telefono cellulare nella tasca del timoniere possono far deviare la bussola dalla rotta senza che ciò sia percepibile.

La deviazione varia anche a seconda della rotta. A volte la direzione della prua fa sì che il magnetismo della nave e il magnetismo terrestre si rafforzino a vicenda, in altri casi li fa annullare - per dirla in parole povere. E a seconda della direzione in cui si verifica la deviazione, essa ha un segno positivo o negativo.

Per controllare la deviazione, tutti gli oggetti magnetici che potrebbero influenzare la bussola devono essere banditi dalle sue vicinanze. L'influenza dei componenti installati permanentemente a bordo può essere determinata mediante un controllo della bussola (vedere riquadro a pagina 30).

Idealmente, su questa base è stata creata una tabella di deflessione per la bussola di governo, che mostra il valore di deflessione corretto della nave per ogni direzione della bussola magnetica.

Talvolta è presente anche una cosiddetta tabella di governo con valori di deviazione regolati nel caso in cui si debba convertire in rotta una rotta ricavata dalla carta nautica.

Come funziona la conversione del tasso di cambio

Questo ci porta alla conversione della rotta corretta. Analogamente alla conversione del rilevamento (vedi la puntata precedente sul posizionamento terrestre) uno schema di calcolo che funziona dall'alto verso il basso, da "sbagliato" a "giusto", con quest'ultimo che è la direzione giusta:

Anche i segni da utilizzare si basano su questa direzione di calcolo. Se un rwK deve essere convertito in un MgK, il calcolo deve essere eseguito dal basso verso l'alto con il segno invertito. Il segno della deviazione si ricava dalla tabella di deviazione o dal diagramma di controllo insieme al relativo valore di grado. Per la deviazione vale quanto segue: una MW da est ha sempre segno positivo, una MW da ovest ha segno negativo.

Con questo calcolo, il cosiddetto errore di direzione (Fw) - la somma di Abl e MW - è già stato escluso come causa di un possibile offset di montaggio. Rimangono la deriva del vento e l'offset di corrente, la cui considerazione sarà illustrata nella prossima puntata di questa serie.

Pre-accoppiamento e co-accoppiamento

Il lavoro di accoppiamento può rivelarsi utile nella pratica in molti modi. Ad esempio, il preaccoppiamento, ossia l'inserimento preventivo di tutte le rotte pianificate nella rotta con grado e distanza sulla carta nautica, fornisce un buon controllo di plausibilità dei dati emessi dall'elettronica di navigazione. Ciò consente di riconoscere rapidamente gli errori di programmazione o del sistema.

Si è dimostrata una buona idea annotare regolarmente le rotte governate e le velocità registrate nel giornale di bordo per garantire un attracco continuo. Poiché l'affidabilità del luogo di attracco dipende dall'affidabilità dei dati di movimento, è consigliabile annotare sul giornale di bordo e sulla carta nautica almeno ogni volta che si verifica un cambiamento di rotta o di velocità, ad esempio quando il vento diminuisce o aumenta. Se sono previste manovre frequenti, la navigazione nell'area in cui si sta navigando è

o se si ha a che fare con condizioni molto variabili, si consigliano intervalli di tempo più brevi rispetto a una corsa lunga e rettilinea con una brezza costante in mare aperto.

Provate. L'accoppiamento è divertente e lascia disegni impressionanti sulla carta nautica. Mi piace usare queste carte in seguito come carta da regalo, il che è sempre un successo. E se l'elettronica di bordo dovesse mai guastarsi, anche il preaccoppiamento e il coaccoppiamento effettuati con coscienza si riveleranno un regalo gradito.

Se il logger fallisce

Poiché il logger dipende in genere anche da un sistema elettrico/elettronico di bordo funzionante, in caso di guasto tecnico è necessario un metodo alternativo di misurazione della velocità. In questo caso può essere d'aiuto il cosiddetto railing log. Si tratta di gettare in mare qualcosa di galleggiante - ad esempio una mela - a prua dello yacht e di fermare il tempo finché l'oggetto non raggiunge la poppa. Una nave che viaggia nell'acqua (FdW) a un nodo (kn) percorre 0,514 metri in un secondo (1 kn = 1 nm/h = 1,852 m/h = 1,852 m/3,600 sec = 0,514 m/sec). Questa distanza è denominata terzia meridiana (MT), che in pratica può essere arrotondata a 0,5 metri. In linea di principio, vale quanto segue: MT al secondo = miglia nautiche all'ora (= kn).

L'unica cosa che resta da fare è determinare la distanza percorsa dalla mela da prua a poppa. Se lo yacht è lungo 12 metri, ciò corrisponde a 24 MT (12 m : 0,5 m = 24). Se la mela ha impiegato 6 secondi per compiere questo percorso, lo yacht sta viaggiando nell'acqua a 4 nodi: 24 MT in 6 secondi = 4 MT al secondo, cioè 4 nodi.

Calcolo della declinazione attuale

La variazione magnetica (MW) descrive l'angolo tra il nord vero (rwN) e il nord magnetico (mwN). Le informazioni sulla MW locale sono riportate sulla carta nautica in gradi e minuti. Inoltre, vi è la direzione: E (East) per una MW da est e W per una MW da ovest.

Tra parentesi sono indicati anche l'anno di riferimento e la variazione annuale. Se la variazione è nella stessa direzione, viene aggiunta, altrimenti viene sottratta.

Un esempio: la specifica 3° 16' E 2022 (12' W) significa una MW di 3° 16' Est nel 2022 con una variazione annuale di 12' Ovest (W). Per l'anno 2024, il risultato è: 3° 16' E2 - 12' W = 2° 52' E. In questo modo, la tariffazione viene sempre arrotondata a gradi interi, cioè a 3° E.

Controllo della deviazione della bussola magnetica

La bussola di governo deve essere controllata di conseguenza, in modo da tenere conto della deviazione (deflessione) quando si imposta la rotta. Un controllo della bussola è particolarmente consigliabile se il magnetismo della nave è stato alterato, ad esempio da attrezzature aggiuntive, trasformazioni o installazioni tecniche.

L'opzione più semplice è quella di confrontarla con una linea di rilevamento sicura (vedi episodio precedente). Se, ad esempio, mi trovo con il mio yacht esattamente su una linea di fede per la quale sulla carta nautica è indicata una direzione di 151° e allineo la prua con questa linea, allora la mia rotta vera (rwK) corrisponde esattamente a questo valore. La rwK deve ora essere convertita in una rotta errata (mwK) utilizzando la direzione errata locale (MW) (rwKMW = mwK). Questa viene confrontata con la rotta della bussola magnetica (MgK). Se la bussola di governo mostra un valore deviante, si applica quanto segue: mwK -MgK = Abl.

In alternativa a questo rilevamento sul ponte, si può anche prendere il rilevamento dei fuochi della linea luminosa di testa che sono sotto copertura usando la bussola di governo senza allineare la prua con essa. In questo caso si applica la seguente formula: mwP -MgP = Abl (il mwP corrisponde di nuovo ai 151° corretti dalla MW, il MgP è il rilevamento della bussola magnetica). Il tutto funziona anche se si prende il rilevamento di un oggetto di cui si conosce la posizione da una posizione sicura, ad esempio direttamente accanto a un segno di navigazione sulla carta.

La stessa procedura viene utilizzata per redigere una tabella di deviazione per un delfino deviato. Poiché la posizione della delfiniera è nota, per ogni punto di riferimento indicato sulla carta si ottiene un rilevamento vero affidabile (rwP), che viene convertito in mwP. A questo punto lo yacht viene girato intorno al delfino e il rilevamento del punto di riferimento viene effettuato tramite la bussola di governo dopo ogni cambio di rotta di 10 gradi. In questo modo è possibile determinare la deviazione per ogni rotta, almeno a passi di 10 gradi; per valori intermedi può essere necessaria un'interpolazione. In alternativa, si può utilizzare anche un disco di rilevamento, il cui rilevamento laterale viene poi aggiunto alla rispettiva direzione della bussola per formare un MgP.

I valori vengono inseriti in una tabella corrispondente. Alcuni creano anche una curva di deviazione e un pannello di controllo aggiuntivo, ma non vogliamo complicare troppo le cose in questo momento. È anche possibile far compensare la bussola da uno specialista qualificato.