נווטות

נווטות

נווט חופי

נווט ימי ניתן לבצע ב – 3 שיטות:

1.    GPS

2.    2. כוכבים

3.    נווט חופי

בכל השיטות שלעיל הנווט משתמש בשני כלים בסיסיים – מפה ומצפן מגנטי.

מפה – גיליון ניר דו ממדי המתיימר להציג פני שטח על כדור שהנו תלת ממדי ולפיכך סובל מעוותים שיידונו בהמשך.

כדור הארץ:

1.    סובב סביב ציר העובר במרכזו וחותך בקטבים – הקטבים הגיאוגרפים/האמיתיים.

2.    כוון הסיבוב ממערב למזרח.

3.    כדור הארץ הנו מגנט ענק ובעל קטבים מגנטיים החופפים המידה רבה אך לא מושלמת לנקודות חיתוך ציר הסיבוב – הקטבים המגנטיים.

4.    קוטב אחד הנו הצפוני – North ושני דרומי – South

5.    הקו שמרחקו מהקוטב הצפוני שווה למרחקו מהדרומי, קרוי קו המשווה.

6.    במטרה להגדיר מיקום נקודה על פני הכדור, נקבעה שרירותית אך הגיונית, רשת קווי אורך – קווים המחברים את הקטבים האמיתים ורשת קווי רוחב – קווים מקבילים לקו המשווה.

 

מרחק האופק

מרחק האופק הנראה לצופה שעל כדור הארץ תלוי בגובהו של הצופה מעל פני השטח ואם צופה אל עצם המצוי בגובה כלשהו מעל פני הכדור, תלוי בגבהים של הצופה והעצם הנצפה.

חישוב מרחק האופק:

 

המפה:

שתי דרכים להצגת תמונת פני השטח של כדור שהנו תלת ממדי, על גיליון ניר שהנו דו ממדי:

1.    השלכה קונית:

 

המפה המתקבלת נראית כך ונקראת מפת למברט. מתאימה לנווטים ארוכי טווח:

 

2.    השלכה גלילית נראית כך ונקראת מפת מרקטור. מתאימה לנווטים קצרי טווח ונווט חופי בכלל זה:

 

המצפן:

מחט מגנטית, משמע שיש לה קוטב צפוני וקוטב דרומי, רוכבת אופקית על ציר אנכי ובעלת יכולת תנועה ימינה ושמאלה.

 

מחמת קווי השטף המגנטיים של כדור הארץ, יפנה קצה המחט הצפוני לצפון המגנטי של כדור הארץ וקצה המחט הדרומי לקצה הדרומי של כדור הארץ:

שגיאות המצפן:

1.    מאחר שקווי האורך שעל המפה מתלכדים לצפון הגיאוגרפי/אמיתי ואילו מחט המצפן מצביע על הכוון לצפון ומגנטי ומאחר שהצפון המגנטי אינו חופף במדויק לצפון האמיתי, מוגדר ההפרש שבין הקוטב האמיתי לקוטב המגנטי, כשגיאת המצפן וקרוי נטייה – Magnetic declination

     השגיאה הנה ההפרש הזוויתי שבין הכוון לצפון האמיתי והכוון לצפון המגנטי.

      גודל השגיאה תלוי במרחקו של המצפן מהקטבים. ככול המרחק גדול יותר, השגיאה קטנה יותר.

      ככול שנתקרב לקטבים, השגיאה גדולה יותר.

2.    קווי השטף המגנטיים אינם ישרים בכוונם לצפון וזאת מחמת השפעות ליבת המתכת של כדור הארץ שאינה אחידה ומשתנה ללא הרף (בערכים קטנים יחסית).לפיכך, בכל מקום על כדור הארץ, קיימת שגיאת נטייה מקומית שונה של המצפן  וקרויה ואריאציה –  Variation

   קווי הנטייה המקומית בעלי ערך נטייה זהה קרויים איזוגונל ומופיעים על המפות הימיות.

3.    מאחר שהמצפן מושפע משדות מגנטיים ומאחר שכל גוף מתכתי וכן גם מכשירים חשמליים למיניהם מייצרים שדות מגנטיים, המצפן יוטה מהכיוון לצפון המגנטי ע"י שדות אלו.

שגיאה זו קרויה סטייה – דוויאציה – Deviation.

 

4.    שגיאת המצפן למעשה, הנה צרוף שתי השגיאות שלעיל:

אריאציה –  (Variation + (דוויאציה – Deviation) = (שגיאת מצפן מצרפית – (Total Compass Eror

 

5.    ההפרש הזוויתי שבין הצפון האמיתי והמגנטי תלוי במיקומנו היחסי אליו:

       הנטייה המגנטית והסטייה המגנטית יינתנו תמיד עם הגדרתם כמערבית – West  או מזרחית – East

 

6.    מדידת כוון אל עצם כלשהו תיתן את הזווית שבין העצם הנצפה לבין הצפון המגנטי – תכווין – Bearing.

7.    הכוון הנמדד באמצעות מצפן הנו כוון מגנטי ואילו את תכנון הנווט והמעקב אחר תנועת הספינה, אנו מבצעים על מפה שבה קווי האורך הנם בעלי כוון אמיתי. בכדי לבצע העברה מכוון מגנטי לכוון מצפני, תוך כדי הכללת שגיאת הנטייה ושגיאת הסטייה, נשתמש בנוסחה שלהלן:

כוון מצפני (-W / +E סטייה מצפנית) = כוון מגנטי (-W / +E נטייה מגנטית ) = כוון אמיתי

היה ויש בידנו את הכוון האמיתי וברצוננו לחשב הכוון המצפני:

כוון אמיתי (+W / –E נטייה מגנטית) = כוון מגנטי (+W / –E סטייה מגנטית ) = כוון מצפני

8.    מציאת מיקום – קבע – FIX – באמצעות תכווינים:

    מדידת הכוון מהספינה אל שני עצמים מזוהים על החוף, תאפשר מיקום הספינה על המפה.

 

לשם כך נדרש להמיר הכוונים המצפניים לאמיתיים.

נעשה שימוש בנוסחה:

  כוון מצפני W- / +E) סטייה מצפנית) = כוון מגנטי W- / +E) נטייה מגנטית ) = כוון אמיתי

הסטייה המצפנית מצורפת כטבלה לכל מצפן (ובתרגילי רספ"ן היא נתונה בד"כ בשאלה).

דוגמא:

                את הנטייה נחלץ מתוך המפה:

עתה שיש בידנו כוונים אמיתים, אותם נשרטט על המפה.

באמצעות קווי האורך והרוחב, ניתן להגדיר מיקום הספינה כנ"צ – נקודת ציון.

היה והספינה מבצעת נתיב, נקבע את מיקומה העתידי באמצעות הנוסחה:

מהירות X זמן = דרך.

 

השפעת הרוח

רוח נושבת משפיעה בשתי אופנים על הספינה:

1.    היה והספינה מונעת ע"י מפרשים, רכיב אף של הרוח מאט את מהירות הספינה ואילו רכיב גב מאיץ את מהירות הספינה.

2.    מאחר והשייט מעוניין בנתיב – TRUCK מסוים, רכיב הצד של הרוח מאלץ אותו להכניס אף לרוח וע"י כך יוצא שכוון הספינה – COURS, שונה מכוון הנתיב.

חישוב מהירות הספינה והזווית שבין הנתיב – TRUCK לכוון הספינה – COURS. מבוצע באמצעות שרטוט משולש המהירויות על גבי המפה ולחלופין, ע"י חישוב טריגונומטרי.

השפעת זרם

בים מתקיימים זרמים שהשפעתם דומה לזו של הרוח ועל חישובי השפעתם זהים לחישובי השפעת הרוח.

כוונים

חשוב להבדיל בין כוון מצפני – Compass לבין כוון אמיתי – True

מכאן שיש:

Compass cours ו – Compass Truck

True Cours ו – True Truck

נתיב מעל הקרקע – Cours Over Ground

הנתיב המבוצע מעל קרקעית הים.

מהירות מעל הקרקע – Speed Over Ground

המהירות שמעל קרקעית הים.

זמן הגעה משוער ליעד – Estimated Time Arrive

איתור מקום באמצעות מגדלור מדומה (הרצת תכווינים)

הספינה שכוון השייט ומהירותה ידועים אך לא מרחקה מהחוף, לוקחת תכווין למגדלור אמיתי.

מהמגדלור האמיתי משרטטים נתיב מקביל לנתיב הספינה.

במרחק התואם את מהירות הספינה ועבור קטע זמן נבחר, מסמנים מיקום המגדלור המדומה.

לוקחים תכווין ראשון למגדלור ולאחר זמן, תכווין שני לאותו מגדלור.

משרטטים את התכווין הראשון והשני.

"מקימים" מגדלור מדומה על נתיב היוצא מהמגדלור האמיתי, בכוון תואם למהירות הספינה ובמרחק המתאים להפרש הזמנים שבין לקיחת התכווין הראשון והשני.

משרטטים תכווין מדומה ומקביל לתכווין הראשון, אל המגדלור המדומה.

בנקודת החיתוך של התכווין המדומה עם התכווין השני, מצויה הספינה בעת לקיחת התכווין השני.

שירטוט נתיב הספינה לאחור ייתן את מיקומה בעת לקיחת התכווין הראשון.

חזרה למשיט 12