RICHIAMI DI NAVIGAZIONE STIMATA

La carta Nautica la carta di Mercatore la proiezione gnomonica Un modello in scala della sfera terrestre mal si adatterebbe per il normale impiego della navigazione. Nasce l’esigenza di fornire ai naviganti un modo efficiente ed economico per raccogliere gli elementi ed i dati di interesse per la navigazione. Le carte nautiche devono risolvere il problema di rappresentare, su una superficie piana i punti e le linee situati sulla superficie della sfera terrestre che invece è una superficie “sferica”.  la carta di Mercatore la proiezione gnomonica

La carta Nautica Una caratteristica a fattor comune di tutti i tipi di carta è la scala e il simbolismo. La scala indica il rapporto tra la lunghezza di un qualsiasi segmento tra due punti, scelti sulla carta, e la distanza reale degli stessi punti sulla sfera terrestre. Ad esempio, con la scala 1:250.000, la lunghezza di un cm sulla carta, corrisponde alla distanza reale di 2.500 metri. Con una scala 1:20.000, un centimetro sulla carta corrisponde a 200 mt nella realtà.

La carta Nautica Carte dei Porti e delle Rade Interessano i porti e le rade che rivestono un’importanza dal punto di vista commerciale e militare. Possono essere rappresentati singolarmente o in riunione a mosaico con scale comprese tra 1:5.000 e 1:10.000 in formato “CASSETTA” o “DOPPIA CASSETTA”. Carte dei Litorali Interessano i litorali di maggior importanza idrografica, generalmente a cavallo di un porto principale o di un passaggio in acque ristrette. La rappresentazione è a scala massima 1:30.000 in formato “CASSETTA” o “DOPPIA CASSETTA”.

La carta Nautica Carte Costiere a scala 1:100.000 Costituiscono la prima serie base a grande scala del portafoglio I.I.M. interessano con continuità le coste nazionali e il formato è in “DOPPIA CASSETTA”. Carte Costiere a scala 1:250.000 Costituiscono la seconda serie base, a media scala, del portafoglio I.I.M. Interessano con continuità le coste nazionali e parte delle coste estere limitrofe estendibili, in veste INTERNAZIONALE, a tutta l’area del Mediterraneo. Sono in formato “DOPPIA CASSETTA”.

La carta Nautica Carte delle Traversate Interessano vaste aree e consentono la condotta della navigazione d’altura. La rappresentazione è a piccola scala generalmente 1:1.000.000 e ricoprono tutta l’area del Mediterraneo e del Mar Nero. Sono in formato “DOPPIA CASSETTA” Carte Generali Interessano vasti bacini (Mar Mediterraneo e Mar Nero) utilizzate per la pianificazione della navigazione. La rappresentazione è a piccola scala non in formato standard.

La carta Nautica Si intende per carta formato “CASSETTA” quella carta che si inserisce sul contenitore a cassetto del tavolo di rotta delle Unità Navali occupando, senza alcuna piegatura quasi completamente il piano d’appoggio. Formato Verticale (C.V.) le cui dimensioni sono Formato Orizzontale (C.O.) le cui dimensioni sono Utili in mm 520 x 750 Fuori tutto in mm 580 x 830 Utili in mm 770 x 550 Fuori tutto in mm 830 x 580

Simbolismo Numero della carta Titolo della carta Stemma Scala della carta e parallelo di riferimento Nota relativa alla costruzione della carta Avvertenze (eventuali) Carta adiacente a scala analoga Rif. alla carta a scala maggiore Cornice graduata Coordinata dei vertici Data della ristampa Correzione con AA.NN. Note editoriali e copyright

La carta n.1111 “Simboli ed abbreviazioni” viene presentata in veste internazionale secondo le indicazioni della INT1 e le specifiche cartografiche dell’I.H.O. (International Hydrographic Organization). In essa sono riportati i simboli e le abbreviazioni, nazionali ed internazionali, che compaiono sulle carte I.M.M. (Istituto Idrografico Marina). Detti simboli ed abbreviazioni consentono di leggere correttamente le carte nautiche edite dall’I.I.M., siano esse in veste nazionale che in veste internazionale, nonché quelle carte edite dai Serivizi Idrografici esteri che hanno addottato la simbologia internazionale.

Simbologia Generalità Topografia SCHEMA INTERPRETATIVO Numero della carta, Titolo, Note Posizioni, Distanze, Direzioni, Bussola Topografia Configurazioni naturali Configurazioni artificiali Punti di riferimento Porti

Idrografia Maree, Correnti Profondità Natura del fondo Scogli, Relitti, Ostacoli Installazioni offshore Rotte Zone, Limiti

Aiuti e Servizi Segnalamenti luminosi Boe, Mede Segnali da nebbia Radar, Radio, Sistemi radioposiz. Servizi Servizi per il diporto

La carta Nautica la carta di Mercatore Fu ideata e pubblicata nel 1569 dal matematico Gerhard KREMER (latinizzato in MERCATORE) per rispondere a due fondamentali requisiti dei naviganti:  consentire il tracciamento delle rotte sulla carta con una linea retta.  mantenere, in una area della carta relativamente limitata, una sufficiente    similitudine nella forma delle linee tracciate (ad esempio le linee di costa)    con le corrispondenti della superficie terrestre (isogonismo).

L'asse centrale del cilindro è coincidente con l'asse di rotazione della Terra; tutte le rette che giacciono sulla superficie del cilindro (dette generatrici della superficie del cilindro) sono quindi parallele all'asse terrestre e non lo intersecano mai. I piani passanti per l'asse terrestre, che "tagliano" la sfera lungo i meridiani, intersecano anche la superficie del cilindro lungo le generatrici. Possiamo dunque concludere che proiettando, dal centro della Terra, tutti i punti dei meridiani sulla superficie del cilindro, detti meridiani corrispondono sul cilindro alle rette generatrici.

Immaginando ancora di tagliare il cilindro lungo una delle generatrici e di distenderne la superficie su di un piano ( ...la carta appunto ), avremo che i meridiani, che sulla superficie sferica convergono verso i poli, sono invece tutti rappresentati, sulla carta di Mercatore, da rette parallele verticali. Le regioni polari ed i poli geografici non si possono rappresentare sulla carta di Mercatore, che è praticamente utilizzabile fino ad una latitudine massima di 80°.

Infatti, sulla carta, a causa del parallelismo dei meridiani (ma sappiamo che nella realtà, sulla sfera terrestre, essi convergono verso i poli al crescere della latitudine), la lunghezza dei tratti di parallelo tra due meridiani risulta sempre uguale, quindi dilatata, al crescere della latitudine, rispetto alla situazione reale della sfera terrestre. La distanza tra due meridiani apparentemente costante sulla carta, in realtà corrisponde ad una distanza sulla sfera terrestre via via minore al crescere della latitudine (verso Nord o verso Sud). La vera distanza tra due meridiani, denominata appartamento, varia diminuendo al crescere della latitudine ed è data dalla seguente formula:

La carta Nautica la carta di GNOMONICA Questo tipo di carta viene ottenuto proiettando, dal centro della Terra, un'area della superficie terrestre su un piano ad essa tangente.

La carta Nautica la carta di GNOMONICA Questo tipo di carta viene ottenuto proiettando, dal centro della Terra, un'area della superficie terrestre su un piano ad essa tangente.

La carta Nautica Nella carta gnomonica le deformazioni sono minime intorno al punto di tangenza, ma vanno via via crescendo allontanandosene. Anche le carte di dettaglio a grande scala (1 : 50.000), riguardanti un'area ristretta, come i porti, rade, ancoraggi, isole, passaggi ristretti - denominate piano nautico - sono realizzate generalmente mediante proiezione gnomonica. In relazione al piccolo raggio dell'area rappresentata intorno al punto di tangenza del piano su cui viene effettuata la proiezione (5-8 miglia), la carta gnomonica rappresenta fedelmente la disposizione dei particolari della costa e poco differisce da quella di Mercatore.

longitudine “l” (est - ovest). Longitudine: E' l'angolo compreso tra i due piani passanti, rispettivamente per il meridiano di riferimento (il meridiano passante per Greenwitch) e per il meridiano passante nel punto considerato. La longitudine viene misurata in gradi sessagesimali da 0° a 180° ed assume segno positivo (+) partendo dal meridiano 0° verso Est e segno negativo (-) partendo dal meridiano 0° verso Ovest. Tutti i punti della superficie terrestre situati sul meridiano di Greenwitch hanno longitudine zero (0° 00' 00"); tutti i punti situati sul meridiano opposto sull'altra faccia della Terra hanno longitudine 180° (180° 00' 00") I valori delle longitudini positive e di quelle negative sono anche indicate rispettivamente longitudine Est (+) e longitudine Ovest (-). Il simbolo utilizzato per indicare la longitudine è “l".

latitudine “f” (nord - sud). Latitudine: Viene denominata Latitudine la misura dell'angolo compreso tra la linea che congiunge il punto considerato con il centro della Terra e l'analoga linea intercettata, sul piano dell'equatore, dal piano del meridiano passante per lo stesso punto. La latitudine si misura in gradi sessagesimali, da zero a novanta gradi, a partire dall'equatore, verso il polo Nord (latitudini positive) e da zero a novanta gradi verso il polo Sud (latitudini negative). Analogamente alle longitudini, le latitudini sono indicate con la dizione di latitudine Nord (+) e latitudine Sud (-). Il simbolo impiegato per indicare la latitudine è “f". La latitudine di tutti i punti situati sull'equatore è zero ( 0° 00' 00"). La latitudine dei poli è +90° 00' 00" (polo Nord) e -90° 00' 00" (polo Sud) Tutti i punti della superficie terrestre di ugual latitudine sono situati su un parallelo terrestre. I punti della superficie terrestre che hanno latitudine 0° 00' 00" sono situati sull'equatore.

Problemi della navigazione stimata AL NAVIGANTE SI PRESENTANO 3 PROBLEMI: Individuazione del percorso Lossodromia o ortodromia sostituita da spezzate di lossodromia Guida della nave sul percorso Utilizzo dei sistemi e apparati di navigazione Controllo della posizione sul percorso Per via Grafica , Tabellare o Analitica

Problemi della navigazione stimata LOSSODROMIA

Problemi della navigazione stimata La navigazione stimata insegna a determinare la posizione della nave conoscendone: la rotta e la velocità S = V * T

Problemi della navigazione stimata S = V * T

Problemi della navigazione stimata S = V * T Ma se T è sicuramente noto con precisione non altrettanto possiamo dire per gli altri elementi del moto di una nave Il punto stimato sarà perciò sempre poco attendibile se non continuamente rifasato

Problemi della navigazione stimata 1° problema Segnare il punto A e la relativa ora Tracciare la rotta nel punto A orientata dell’angolo di rotta Con il compasso prendere la distanza M in miglia Riportare la distanza M lungo la rotta indicando gli orari 1000A N 0930A 0900A

Problemi della navigazione stimata 2° problema Segnare il punto A e la relativa ora Segnare il punto B e unire i due punti con un segmento Determinare con le squadrette l’angolo di rotta Determinare con il compasso la distanza tra i due punti sulla scala delle latitudini B N 0900A

Posizionare un punto conoscendo Long. e Lat.

Determinare Lat. e Long.

Tracciare una rotta

Determinare una rotta

Problemi della navigazione stimata Qualora non dispongo di una carta che contiene i due punti oppure quando il percorso è superiore a 300 mg. e quindi la lettura di M potrebbe essere molto imprecisa posso utilizzare la Tav. n°2 delle T.N.

STRUMENTI DI MISURA DELLA PRORA Per una corretta navigazione stimata occorrono strumenti che consentano di misurare costantemente ROTTA E VELOCITA’ Dalla loro precisione dipende nel tempo la corretta guida della nave sul percorso prescelto

STRUMENTI DI MISURA DELLA PRORA Per misurare l’angolo di prora devo: Conoscere la direzione del Nord vero Materializzare la direzione della prora rispetto al Nord

STRUMENTI DI MISURA DELLA PRORA Per misurare l’angolo di prora ho bisogno della bussola: MAGNETICA GIROSCOPICA

LA BUSSOLA MAGNETICA DECLINAZIONE MAGNETICA (d) Errore tra Nord vero e Nord magnetico (varia da luogo a luogo da 0°+-180°) Si definisce + la declinazione EST quando l’ago è deflesso verso Est Si definisce – la declinazione OVEST quando l’ago è deflesso verso OVEST Carta del 1940 indicante i punti di egual DECLINAZIONE

LA BUSSOLA MAGNETICA Anche se le proprietà magnetiche di alcuni materiali ferrosi (pietre Eraclee ) erano note fin dall'antichità , esse venivano impiegate principalmente per riti magici.

LA BUSSOLA MAGNETICA Primi impieghi delle proprietà magnetiche in campo della navigazione sembra che si devono ai cinesi intorno al 4° secolo, e in Europa, ai marinai Amalfitani intorno all'anno 1000.

LA BUSSOLA MAGNETICA In origine si usava la bussola solo in condizioni critiche, a cielo coperto quando la navigazione con le stelle era impossibile, perché la si riteneva poco affidabile.

LA BUSSOLA MAGNETICA La bussola consisteva in un ago magnetizzato che si infilava su una cannuccia e si metteva a galleggiare in una tazza piena d'acqua. Oggi la precisione ottenibile con una buona bussola è intorno ai 3 gradi.

LA BUSSOLA MAGNETICA DEVIAZIONE MAGNETICA (d) Errore dovuto al magnetismo della nave e dal suo orientamento rispetto al Magnetismo Terrestre La bussola magnetica si orienta pertanto sul Nord Bussola (varia da prora a prora da 0°+-180°) Si definisce + la deviazione EST quando l’ago è deflesso verso Est Si definisce – la deviazione OVEST quando l’ago è deflesso verso OVEST

TIPI DI BUSSOLA MAGNETICA BUSSOLA DI ROTTA o DI GOVERNO Posta in plancia davanti al timoniere BUSSOLA NORMALE o AZIMUTALE Per il calcolo dei rilevamenti in posizioni idonee in coperta

GIRI DI BUSSOLA RLm – RLb = d Con nave alla BOA si effettuano dei giri di 360° leggendo ogni 15° il RLb di un punto lontano di cui è noto il RLm la differenza: RLm – RLb = d Le letture servono per creare la TABELLA delle DEVIAZIONI per ciascuna bussola

ESEMPIO DI CONVERSIONE Pb …… +d ……. ___________ Pm ……. +d ……. Pv ……. Pv …… -d ……. ___________ Pm ……. -d ……. Pb …….

ESEMPIO DI CONVERSIONE RLb …… +d ……. ___________ RLm ……. +d ……. RLv ……. RLv …… -d ……. ___________ RLm ……. -d ……. RLb …….

LA BUSSOLA GIROSCOPICA È uno strumento molto preciso ma estremamente complesso, necessita di alimentazione elettrica continua e a causa dell'ingombro e del costo è impiegato solo a bordo delle imbarcazioni di una certa importanza. La particolarità della girobussola è che essa non sfrutta il campo magnetico terrestre .

LA BUSSOLA GIROSCOPICA La girobussola determina la direzione del Nord sfruttando quattro leggi fisiche: l'inerzia e la precessione proprie dei girostati; e due proprie della sfera terrestre: la rotazione intorno all'asse e la forza di gravità.

LA BUSSOLA GIROSCOPICA Il giroscopio in se stesso non è idoneo ad indicare la direzione del nord in quanto mantiene fisso l'orientamento dell'asse rispetto ad un punto fisso nello spazio, quale può essere considerata una stella, quindi un osservatore fermo vedrebbe l'asse del girostato muoversi secondo il moto apparente di una qualsiasi stella che sorge ad Est e tramonta ad Ovest.

LA BUSSOLA GIROSCOPICA Per ovviare a questo moto apparente è necessario applicare al girostato una forza che costringa il suo asse a compiere un moto angolare (precedere) di un angolo pari ed opposto al movimento apparente degli astri dovuto alla rotazione terrestre.

LA BUSSOLA GIROSCOPICA La forza impiegata per ottenere questa precessione è quella di gravità che viene fatta agire sul girostato per mezzo di un peso posto all'interno di una sfera solidale con l'asse del girostato. L'unica direzione di orientamento dell'asse del girostato per la quale la forza di gravità non crea un'azione di disturbo è quella Nord-Sud.

LA BUSSOLA GIROSCOPICA In realtà nelle moderne girobussole non esiste alcun peso vero e proprio che agisca sul girostato; l'effetto di precessione è generato da circuiti elettronici che agiscono sugli assi della sospensione cardanica per ottenere lo stesso effetto; inoltre il girostato non è collegato meccanicamente alla struttura cardanica ed anche il rotore è messo in rotazione senza impiegare collegamenti meccanici; tutti questi accorgimenti sono indispensabili per minimizzare gli effetti dell'attrito che influiscono sulle prestazioni del girostato.

LA BUSSOLA GIROSCOPICA I pregi della girobussola, oltre alla precisione, sono quelli di indicare il Nord vero e non quello magnetico. Il dato rappresentato non necessita di alcuna compensazione e non risente della declinazione magnetica, e di poter essere impiegata anche in vicinanza dei poli magnetici dove invece la bussola magnetica è inutilizzabile.

LA BUSSOLA GIROSCOPICA I pregi della girobussola, oltre alla precisione, sono quelli di indicare il Nord vero e non quello magnetico, non necessita di alcuna compensazione e non risente della declinazione magnetica, e di poter essere impiegata anche in vicinanza dei poli magnetici dove invece la bussola magnetica è inutilizzabile.

STRUMENTI DI MISURA DELLA VELOCITA’ S = V * T Percorso: miglia nautiche 1852 mt. = 2000yds. Velocità: miglia per ora = Nodi Tempo = Ora = 60 Min.

IL SOLCOMETRO IL PRIMO SOLCOMETRO ERA COMPOSTO DA: -una corda (sagola) con dei contrassegni o nodi, distanti m 15,43, cioè un centoventesimo di miglio. -una clessidra in cui la polvere cade in circa 30 sec. -un galleggiante di forma triangolare, attaccato ad un capo della sagola, in modo da restare verticale in acqua. -un mulinello da cui si svolge la sagola. Per misurare la velocità della nave si fila la sagola ed il numero dei nodi filati in 30 secondi equivarrà al numero delle miglia percorse dalla nave, supponendo uniforme la sua velocità.

IL SOLCOMETRO GLI ATTUALI SOLCOMETRI SONO: A ELICA A TUBO DI PITOT ELETTROMAGNETICI A EFFETTO DOPPLER GPS È bene comunque ricordare che la velocità misurata dai comuni solcometri è riferita alla superficie dell'acqua e non al fondo. Questo significa che la velocità misurata dallo strumento può essere notevolmente diversa da quella effettiva e riferita al fondo del mare.

LA CORRENTE Uno degli elementi che generano errori nella navigazione stimata è la CORRENTE Essa rappresenta il movimento orrizontale di una massa d’acqua caratterizzata da: DIREZIONE = Dc (direzione verso cui la massa si muove) INTENSITA’ = Ic (Intensità in nodi del fenomeno)

Il fenomenro viene chiamato: LA CORRENTE L’effetto della Corrente è quello di trasportare alla sua stessa velocità e nella sua direzione ogni oggetto che galleggia sull’acqua. Il fenomenro viene chiamato: DERIVA

LA CORRENTE La conoscenza del moto effettivo come combinazione del moto proprio con quello causato dalla corrente è necessario per poter seguire il percorso scelto

LA CORRENTE La conoscenza del moto effettivo come combinazione del moto proprio con quello causato dalla corrente è necessario per poter seguire il percorso scelto Dc Ic Rv Veff Pv Vp

LA CORRENTE La conoscenza del moto effettivo come combinazione del moto proprio con quello causato dalla corrente è necessario per poter seguire il percorso scelto - Dc Ic Rv Veff Pv Vp

Uno secondo elemento che genera errori nella navigazione stimata è il IL VENTO Uno secondo elemento che genera errori nella navigazione stimata è il VENTO

LO SCARROCCIO SCARROCCIO L’effetto del Vento sulle strutture della nave combinato con l’effetto del mare generano uno spostamento S dell’Unità chiamato: SCARROCCIO Esso dipende: Dalla forza e direzione dell’elemento perturbatore Dalla forma e dimensione dello scafo Dalla superficie delle sovrastrutture Dall’immersione e dalla prora

LA CORRENTE La conoscenza del moto effettivo come combinazione del moto proprio con quello causato dallo scarroccio è necessario per poter seguire il percorso scelto

LA CORRENTE La conoscenza del moto effettivo come combinazione del moto proprio con quello causato dalla corrente è necessario per poter seguire il percorso scelto S Rv Veff Pv Vp

LA CORRENTE La conoscenza del moto effettivo come combinazione del moto proprio con quello causato dalla corrente è necessario per poter seguire il percorso scelto - S Rv Veff Pv Vp

LA CORRENTE E LO SCARROCCIO Spesso le due forze si presentano contemporaneamente con effetti che possono sommarsi o contrastarsi

LA CORRENTE E LO SCARROCCIO La conoscenza del moto effettivo come combinazione del moto proprio con quello causato dalla corrente e dallo scarroccio è necessario per poter seguire il percorso scelto S Dc Ic Pv Vp Rv Veff

ERRORI NELLA NAVIGAZIONE STIMATA GLI ERRORI CHE POSSONO COSI’ SUDDIVISI: STRUMENTALI DI APPREZZAMENTO DEI FATTORI ESTERNI DI GOVERNO

ERRORI NELLA NAVIGAZIONE STIMATA TALI ERRORI NON POSSONO ESSERE QUANTIZZATI NE ANNULLATI MA NON DEVONO ESSERE TRASCURATI SI PUO’ FARE UN CALCOLO DELL’ATTENDIBILITA’ DEL Ps. Incertezza nella rotta: +- 2° Incertezza della vel.: 1/20 Vp Ps Pc

ERRORI NELLA NAVIGAZIONE STIMATA TALI ERRORI NON POSSONO ESSERE QUANTIZZATI NE ANNULLATI MA NON DEVONO ESSERE TRASCURATI SI PUO’ FARE UN CALCOLO DELL’ATTENDIBILITA’ DEL Ps. Incertezza Circolare : 4 mg ogni 100 Ps Pc

ERRORI NELLA NAVIGAZIONE STIMATA IL PUNTO STIMATO OFFRE UNA CARATTERISTICA CONTRASTANTE DI INSUFFICENZA E INSOSTITUIBILITA’ INSUFFICIENTE: ai bisogni del navigante e alla sicurezza della navigazione perchè affetto da errori imprevisti e incontrollabili INSOSTITUIBILE: perchè costituisce l’unico metodo per la pianificazione e consente una determinazione continua e senza vincoli del Pn.

RICHIAMI DI NAVIGAZIONE STIMATA