Морская навигация

Таблица географии, гидрографии и навигации из Энциклопедии 1728 года.

Морская навигация — это искусство и наука эффективного и ответственного управления судном от начальной точки (плавания) до пункта назначения. Это искусство потому, что мореплаватель должен обладать умением избегать опасностей мореплавания, и это наука, потому что она основана на физических, математических, океанографических, картографических, астрономических и других знаниях.

Морское судоходство может быть надводным и подводным .

Этимология

Навигация (от латинского слова navigatio ) — это плавание или путешествие. Мореплавание (от латинского nautĭca и греческого ναυτική [τέχνη] nautikḗ [téjne] «[искусство] парусного спорта» и от ναύτης nautes «моряк») – это то, что относится к навигации, а также к науке и искусству мореплавания. Военно-морской флот (от латинского прилагательного navalis ) — это термин, относящийся к кораблям и мореплаванию, или, в частности, к военно-морскому флоту .

В Древнем Риме навикулярии вели дальнюю морскую торговлю.

История

Прибрежное судоходство практиковалось с древнейших времен. Библейское повествование о великом потопе , во время которого появился Ноев ковчег , основано как на мифах, так и на навигационной практике месопотамских цивилизаций , которые, начиная с шумеров , плавали по своим двум рекам ( Тигру и Евфрату ) и Персидскому заливу . Древние египтяне также не ограничивались внутренним судоходством по Нилу и использовали средиземноморские морские пути существовавшие со времен неолита как мегалитизм или металлургия распространялись такие культурные явления , , по которым на протяжении тысячелетий . Критяне поэмах даже установили настоящую талассократию (правление морей, приписываемое царю Миносу ) вплоть до микенского периода (2-е тысячелетие до н. э.), когда произошли события, мифологизированные в Гомера. надо бы поставить.

Фреска из Западного дома Акротири , называемого флотилией или «шествием лодок».

Хетты Кипром под предводительством царя Шуппилулиумы II столкнулись с в первом исторически зарегистрированном морском сражении (ок. 1210 г. до н.э.); в то же время все цивилизации Восточного Средиземноморья пострадали от вторжений так называемых « народов моря ».

Финикийцы греки , которых считали своими мастерами в мореплавании и которые также упоминаются в Библии, — была бы первой средиземноморской цивилизацией, которая бы плавала в открытом море на веслах и под парусом , руководствуясь солнцем днем ​​и Полярной звездой ночью. Зафиксировано, что, переправившись через Гибралтарский пролив — «Гибралтарскую скалу», так называемые « Геркулесовы столбы » в греческих мифах — они пересекли Атлантический океан , достигнув на юг какой-то точки на западном побережье Африки. и на север до Британских островов (или даже дальше, до места, которое в текстах называется Туле ), но неясно, совершили ли они плавание вокруг Африки или пересекли Атлантику, достигнув Америки, чего, скорее всего, достигли скандинавы в 10 веке.

Лодка изображена на египетской керамике додинастического периода (Накада II, середина IV тысячелетия до н.э.).

Корабль Хуфу , IV династия, ок. 2500 г. до н. э.

Лодкостроение изображено на рельефах мастабы Ти в Саккаре, V династия, середина III тысячелетия до н.э.

Египетская лодка, изображенная в гробнице Менны , Гробницы знати , 18-я династия, середина 2-го тысячелетия до нашей эры.

Модель египетского корабля и экипажа.

Тип финикийских кораблей, называемых гиппопотамами (название данное греками из-за маскарона в форме лошадиной головы), перевозящих дрова, изображен на ассирийском рельефе из дворца Саргона в Хорсабаде .

Царь Сидона Лули бежит из своего города, подвергшегося нападению Саргона II , на финикийском военном корабле, называемом диерис ( бирема , с двумя рядами гребцов). Ассирийский рельеф из дворца Сеннахирима , ок. 700-692 гг. до н.э.

Один из финикийских сосудов Мазаррона , VII век до н.э.

Чаша Диониса работы Эксекиаса , VI век.

Сцена из «Одиссеи» (спутникам Улисса удается освободить свой корабль из ловушки сирен, а их предводитель слушает их песню, привязанную к мачте). 5 век.

Римский корабль, изображенный на фреске 2-3 века в портовом городе Остия . Надписи отражают название корабля (Исида Гиминиана), имя капитана или магистра (Фарнак, стоящий у руля) и имя владельца (Арасканий, отвечающий за груз).

Римский саркофаг III века. Это старейшее изображение парусника .

Византийские корабли в Классе (порт Равенны ) , изображенные на мозаике базилики Сант-Аполлинаре Нуово , VI век.

Корабль Осеберг , 9 век.

Нормандский корабль, изображенный на гобелене из Байе , 11 век.

Корабли викингов , изображенные в рукописи XII века.

Морской бой с греческим огнем , изображенный в византийской рукописи XII века ( Мадридские скилицы ).

Сцена ловли лампы

Копия испанско-мусульманского корабля 10-14 веков.

Галера или дромон на византийской фреске 13 века. Дизайн флагов аналогичен Сеньере Арагонской Короны, а дизайн корабля можно сравнить с традиционным кораблем миджана.

Самое раннее известное изображение компаса, использовавшегося на борту корабля, изображено на иллюстрации, датированной 1403 годом.

• 
  Остатки галло-римского корабля I века, археологически названного «Арль Рона» 3 .
• 
  Римский корабль изображен на монете.
• 
  Рельеф саркофага II века, изображающего гаулой, торговый корабль.
• 
  Модель, изображающая морское противостояние римского корабля и оманских кораблей в Индийском океане, II век.

В Индийском и Тихом океанах океанское плавание позволило заселить все архипелаги ( полинезийское мореплавание ). Однако возможность достижения Южной Америки до сих пор является предметом дискуссий — заселение Америки через Берингов пролив не потребовало бы судоходства или, во всяком случае, было бы достаточно прибрежного судоходства — как и другие возможные доколумбовые трансокеанские пути. контакты . В первой четверти XV века китайские экспедиции под руководством Чжэн Хэ достигли африканского побережья Индийского океана. Было высказано предположение , что они могли достичь Южной Атлантики и даже Америки и Европы, но это предложение не было принято за пределами простых предположений.

Морской бой между китайскими джонками , участвовавшими в предотвращении монгольского вторжения в Японию , и защитниками -самураями , ок. 1293.

Средиземноморское судоходство, находившееся под контролем римлян (бесспорное Mare Nostrum со времени их побед над карфагенянами в Пунических войнах [264–146 до н. э.], египтяне во время битвы при Акциуме [31 до н. э.] и пираты ), снова стало спорная среда в средние века , с того момента, как вандалам удалось атаковать итальянское побережье с моря. В VI веке византийцам удалось восстановить контроль, а в VII веке именно арабы в итоге разделили территорию Средиземноморья . даже викинги и норманны доступ к которому имели времен крестовых походов , венецианских . Со генуэзский и Корона Арагона мореплаватели также имели сильное присутствие. Знания о компасе , переданные европейцам арабами (которые, в свою очередь, получили его от китайцев), вместе с другими усовершенствованиями астрономической техники ( астролябия , посох Иакова , секстант) , картографической техники ( портулан и кораблестроение ( каравелла , нау , галеон ), сделал возможным эпоху Великих географических открытий , первоначально возглавлявшихся португальцами и кастильцами , особенно после того, как Генрих Мореплаватель вдохновил школу Сагреша . В 1492 году первое путешествие Христофора Колумба состоялось . В 1488 году Бартоломеу Диаш обогнул мыс . Доброй Надежды , открывшей путь к Индийскому океану — Васко де Гама достиг Каликута (Индия) в 1498 году. Между 1519 и 1521 годами экспедиция Магеллана-Элькано совершила кругосветное плавание — измеряя географическую долготу методом её научного организатора, Руи Фалейро . До VI века испано-португальская гегемония в навигации была заметна в таких областях, как география и космография . И английские, и французские пилоты учились навигации по текстам. Педро де Медина , Мартин Фернандес де Энсисо и Мартин Кортес и другие. Утверждалось, что сочетание «пушек и парусов» дало европейским государствам преимущество над остальными. запуск современной « мировой системы ».

• 
  Колумба Навигация по четырем путешествиям в Америку, 1492–1504 гг.
• 
  Навигация первого плавания Васко де Гамы , 1498 год.
• 
  « Виктория» , корабль экспедиции Магеллана-Элькано (1519-1521), на иллюстрации карты Авраама Ортелиуса , 1590 год.
• 
  Модель галеры «Реал» , флагмана христианского флота в битве при Лепанто (1571 г.).
• 
  Голландский гость-де-мер вступает в бой с испанцами в битве при Харлеммермере , 1573 год; Картина Хендрика Корнелиса Врума , ок. 1621 г.
• 
  Флот Фрэнсиса Дрейка перед Санто-Доминго в 1585 году.
• 
  Плавание испанской армады , 1588 год.

Вид на Севилью , приписываемый Алонсо Санчесу Коэльо (ок. 1576-1600).

Постоянные маршруты плавания испанского (белого цвета) и португальского (синего цвета) флотов с 16 века. Испанский флот сокровищ пересек Атлантику, Манильский галеон — Тихий океан; Индийская армада обошла Африку.

• 
  Плавание Генри Гудзона в поисках Северо-Восточного прохода , 1607–1608 гг.
• 
  Ваза » затонул во время своего первого плавания в 1628 году. Флагман шведского флота «
• 
  Голландские корабли VOC ( Vereenigde Oostindische Compagnie , United East India Company ) в Батавии (ныне Джакарта ), 1665 год.

С 18 века Англия осуществляла морскую гегемонию, что подтвердилось в начале 19 века Трафальгарской битвой (1805 г.). Среди главных английских экспедиций того времени были экспедиция капитана Кука (1768–1779), а также вторая экспедиция « Бигля» (1831–1836) — имевшая большое значение для дальнейшего развития Чарльза Дарвина теории эволюции . Уже в эпоху парового судоходства продолжали совершенствоваться техника и суда трансокеанского плавания (« клипер» ), которые не устарели для коммерческого судоходства вплоть до 20 века — особенно после открытия Панамского канала . Даже тогда безудержному оптимизму, который характеризовал военно-морское проектирование того времени, был нанесен серьезный удар с затоплением « Титаника» (1912 г.).

• 
  Медаль, используемая британским флотом в честь захвата Картахены-де-Индиас (1741 г.). несостоявшегося
• 
  «Индевор» (корабль капитана Кука) покидает гавань Уитби в 1768 году.
• 
  Венецианские корабли (в том числе «Буцентавр ») на празднике Вознесения, картина Франческо Гварди , ок. 1775.
• 
  Экспедиция Жана-Франсуа де Лаперуза , 1785–1788.
• 
  Организация невольничьего корабля для работорговли в 1788 году. Треугольная торговля , пересекавшая Атлантику между Европой, Африкой и Америкой, составляла важнейшие судоходные маршруты того времени.
• 
  « Дескубьерта » и «Атревида» на филиппинском острове Самар во время экспедиции Маласпина , 1789–1794 гг.
• 
  Навигация Королевской благотворительной экспедиции по вакцинам , 1803–1814 гг.
• 
  «Боевой Темерер» подтягивается к последней стоянке для разборки , автор Дж. М. У. Тернер , 1838 год.
• 
  Активное судоходство по Темзе в середине XIX века, на гравюре Фредерика Джеймса Смита. Корабли с высокими мачтами толпятся вниз по течению, а баржам и пароходам с дымящимися дымовыми трубами разрешено пересекать Лондонский мост .
• 
  «Ариэль» и «Тэпин», участвующие в Великой чайной гонке 1866 года , изображены на картине Джека Сперлинга.
• 
  Морской бой между русскими и японскими эсминцами в Порт-Артуре во время русско-японской войны , 1904 год.
• 
  Экспедиция Амундсена на Южный полюс, 1913 год.
• 
  Потопление вражеского корабля немецкой подводной лодкой в ​​1917 году. Помимо подводной войны , подводные суда использовались для самых разных целей, включая почту , океанография или . полярные исследования
• 
  Операция «Оверлорд» (июнь 1944 г.) была крупнейшей военно-морской операцией в истории, проводившейся на относительно небольшой морской территории ( Ла-Манш ).
• 
  отправляется Пятый флот США на Окинаву в марте 1945 года, на заключительном этапе войны на Тихом океане .

Современное судоходство массово перестало выполнять одну из своих традиционных функций и было заменено авиацией, например пассажирским транспортом , хотя и с двумя важными исключениями: туристические путешествия ( туризм на круизных лайнерах ) и нерегулярное перемещение людей ( нелегальная иммиграция ). Со времен Второй промышленной революции основной объем грузовых перевозок приходится на углеводороды ( нефтяные танкеры и газовозы ). Другое сырье также перевозится навалом на грузовых судах , но с 1956 года большая часть товаров всех видов была адаптирована к стандартизированным контейнерам , ускоряющим погрузку и разгрузку, что позволяет комбинировать их с наземным транспортом ( хабом ). Высокотехнологичное судоходство позволило сократить экипажи и увеличить размеры кораблей. Например, в глубоководном рыболовстве , которое обнаруживает добычу с помощью сложных средств и длится неопределенно долго (суда с морозильной камерой или суда-фабрики ), что в некоторых обстоятельствах делает их уязвимыми для новых форм пиратства.

• 
  Маршруты «Калипсо» , исследовательского корабля командующего Кусто .
• 
  Грузовое судно, использующее соответствующие средства для контейнерных перевозок ( контейнерные краны ) в порту Гавр .
• 
  Лодка, перегруженная нелегальными иммигрантами, рядом с береговой охраной Испании .

Hellespont Alhambra — супертанкер класса TI, считающийся одним из крупнейших кораблей в мире по размерам, водоизмещению и грузоподъемности.

Методы и приемы

Это методы, используемые в морском судоходстве для решения трех задач мореплавателя:

• Определение и поддержание «курса».

• Определение «времени», «скорости» и «расстояния» на время путешествия.

• Зная «глубину», на которой плывешь, чтобы не сесть на мель.

Береговое судоходство

Навигация и определение местоположения судна методами позиционирования, основанными на наблюдении пеленгов и расстояний до примечательных точек побережья ( маяков , мысов , буев и т. д.) визуальными средствами ( пелорус ), наблюдением горизонтальных углов ( секстант ) или электронными методами. (пеленги от РЛС на ракеты , транспондеры и т.д.)

Навигация по точному расчету

См. Также: Точный расчет

Навигация и местоположение судна аналитическими средствами после рассмотрения следующих элементов: начальное местоположение, пеленг (ы) — будь то абсолютные пеленги , поверхностные пеленги или относительные пеленги . Также скорость , а также внешние факторы, которые частично или полностью повлияли на курс, такие как ветер ( отклонение от курса ) и/или течение (азимут течения и часовая интенсивность течения). Точка, полученная в результате вычислений, называется «Место счисления пути» с соответствующими ей широтой и долготой . Эта точка также известна как точка Фантазии.

Локсодромная навигация

Путь навигации по прямой линии: β = константа

Основная статья: Локсодромная навигация

Навигация по прямой линии , то есть все меридианы срезаны под одинаковым углом. На морской карте, соответствующей проекции Меркатора , локсодромика изображается прямой линией.

Этот тип навигации полезен на не слишком больших расстояниях, так как позволяет сохранять устойчивый курс, но он не предлагает кратчайшего расстояния.

Ортодромная навигация

Основная статья: Навигация по Большому кругу

Навигация, которая следует по кратчайшему расстоянию между двумя точками, т. е. по большому кругу . Такие маршруты дают кратчайшее расстояние между двумя точками земного шара. Чтобы вычислить азимут и расстояние между двумя точками, необходимо решить сферический треугольник , вершинами которого являются начало координат, место назначения и полюс.

Небесная навигация

Основная статья: Небесная навигация

Навигация и определение местоположения корабля методами геопозиционирования , основанными на наблюдениях за звездами и другими небесными телами . Переменными, измеряемыми для определения местоположения, являются: наблюдаемая угловая высота звезд над горизонтом , измеренная с помощью секстанта (ранее с помощью астролябии или другого инструмента), и время , измеренное с помощью хронометра .

Концептуально этот процесс не сложен для понимания:

• Зная время наблюдения и данные морского календаря, можно определить астрономические координаты наблюдаемой звезды.

• Зная координаты наблюдаемой звезды и высоту над горизонтом, с которой она наблюдалась, можно сделать вывод, что положение наблюдателя находится на окружности, центр которой находится в географической точке непосредственно под звездой.

• Любой наблюдатель, находящийся в любой точке этого круга, будет наблюдать звезду на той же высоте над горизонтом.

• Таким образом, наблюдатель может знать, что его позиция находится где-то на этом круге.

На практике математический процесс, называемый «редукцией» наблюдения, может оказаться сложным для непосвященного. К высоте, наблюдаемой с помощью секстанта, необходимо внести ряд поправок, компенсирующих атмосферную рефракцию, параллакс и другие ошибки. Как только это будет сделано, необходимо решить сферический треугольник математическими и тригонометрическими методами.

Есть много способов сделать это. Ручные методы используют таблицы ( тригонометрические , логарифмические и т. д.) для облегчения расчетов. Появление калькуляторов и электронных вычислительных машин в конце 20 века значительно облегчило расчеты, но создание GPS сделало астронавигацию неактуальной, отодвинув ее на второй план как альтернативный метод в случае выхода из строя бортовой электроники. или как хобби, представляющее научный интерес.

Электронная навигация

Основная статья: Спутниковая навигация

Навигация и определение местоположения корабля с помощью методов позиционирования, основанных на средствах глобальных систем позиционирования, таких как GPS , ГЛОНАСС или GALILEO . Это наиболее распространенная и простая в использовании система, несмотря на возможные ошибки.

Инерциальная навигация

Основная статья: Инерциальная навигационная система

Навигация и определение местоположения корабля посредством анализа данных, предоставляемых акселерометрами и/или гироскопами , расположенными на борту, которые интегрируют ускорения, испытываемые в сложных электронных системах, которые преобразуются в скорости (по 3 возможным осям смещения) и в соответствии с ними. наблюдаемым курсам, позволяют получить местонахождение корабля.

Иконография

Предвестником удачного мореплавания был дельфин , поэтому его изображение стало символом всех кораблей.

Совсем недавно мореходку представляли в виде женщины, увенчанной кормой корабля , одежда которой развевается ветром. Одной рукой она опирается на руль направления, а другой держит прибор для измерения высоты. У ее ног ампула , компас, трезубец Нептуна и богатство торговли, а на горизонте можно увидеть море, дополненное маяком и пересекаемое кораблями на всех парусах.

См. также

• Эпоха паруса
• Американский практический навигатор Боудича
• Навигация
• Мировые круизные маршруты

Внешние ссылки

• История астрономической навигации (на испанском языке)
• Друзья аргентинской морской традиции (на испанском языке)
• Армиллярная сфера, применяемая в мореплавании (на португальском языке)