- gli strumenti sono imperfetti;
- sono possibili errori nel loro uso;
- sono possibili errori nel loro uso;
- lo scarroccio e la corrente comportano deviazioni dalla rotta
- il moto ondoso rende il percorso della barca sull'acqua maggiore dell'effettivo spostamento rispetto al fondo del mare, cosicchè il log può dare informazioni imprecise sulle distanze percorse
- la velocità della barca non è costante, soprattutto a vela.
Per tutti questi motivi, è stato calcolato che anche il miglior equipaggio dopo 48 ore di navigazione stimata può trovarsi in un intorno di 40 mg dal punto stimato. Il rilevamento di punti cospicui sulla costa, quando la navigazione costiera è possibile,
è lo strumento mediante il quale possiamo determinare l'esatta posizione della barca e correggere i dati della navigazione stimata.
Perchè un punto cospicuo possa originare un rilevamento è necessario che
sia ben individuabile sul terreno e identificato sulla carta.
sia ben individuabile sul terreno e identificato sulla carta.
1) SIMBOLOGIA E DEFINIZIONI
SIMBOLI PER INDICARE UN PUNTO NAVE
- Punto stimato: cerchio con pallino al centro
- Punto rilevato: cerchio con croce al centro
- Punto radar: quadrato con punto al centro
- Punto GPS: triangolo con punto al centro
A fianco del simbolo si scrive l'ora e i minuti in cui il punto nave è stata fatto.
LUOGO DI POSIZIONE
E' un insieme di punti sul globo terrestre che godono di una stessa proprietà geometrica o di posizione. I luoghi di posizione rilevanti per la navigazione costiera sono
- la retta di rilevamento;
- la linea batimetrica;
- il cerchio di uguale distanza;
- l'allineamento;
- cerchio capace ( di cui l'allineamento e' un caso limite, per il resto di raro utilizzo).
RILEVAMENTO O RETTA DI RILEVAMENTO
Il rilevamento di azimut a di un punto cospicuo B sulla costa è il luogo di tutti i punti che giacciono su una retta passante per B e formante un angolo a con i meridiani. Il punto di incontro di due o più rilevamenti è un punto nave rilevato costiero ed è il punto in cui si trova l'imbarcazione.
Una definizione possibile e piu’ concisa è la seguente: un rilevamento è l’azimut di un punto cospicuo rispetto ad un osservatore.
LINEA BATIMETRICA
E' il luogo di tutti i punti caratterizzati da un uguale profondità del fondale marino. In linea di principio, per determinare il punto nave è possibile utilizzare un unico rilevamento incrociato con la linea batimetrica, disponendo di un eco scandaglio o di altro strumento in grado di rilevare la profondità del fondale sotto la barca. Tuttavia le profondità riportate sulle carte nautiche possono essere soggette a variazioni nel tempo e quindi questo metodo è impreciso (a differenza di quanto avviene in montagna, con riferimento alle curve di isolivello e all'altimetro).
CERCHIO DI UGUALE DISTANZA
E' il luogo dei punti che hanno uguale distanza da un punto dato detto centro del cerchio.
ALLINEAMENTO
E' il luogo dei punti dai quali si rilevano due punti cospicui A e B con uguale azimut. Quindi i due punti sono allineati e giacciono sulla stessa retta su cui si trova la barca. Per entrare in certi porti o per passare certi capi evitando scogli o bassi fondali i portolani e le carte indicano degli allineamenti da rispettare per mantenere la rotta sicura. Perchè un allineamento si affidabile è necessario che la distanza tra la barca e il primo punto cospicuo non superi di 5 volte la distanza tra i due punti cospicui. Ciò perché se siamo molto lontani dai due punti, rischiamo di vederli allineati anche se non lo sono.
CERCHIO CAPACE
E' il luogo dei punti da cui si vedono due punti cospicui con una stessa differenza angolare. Questo luogo sfrutta la proprietà per cui gli angoli iscritti in una circonferenza che insistono su uno stesso arco sono uguali.
Ad esempio: mi trovo in un punto C e rilevo due punti A e B con una data differenza di azimut; questa differenza è l'ampiezza dell'angolo con vertice in C e lati passanti per A e B; se poi mi sposto in punto D e rilevo gli stessi punti A e B con la stessa differenza di azimut, allora i punti C e D giacciono sullo stesso cerchio capace. Se la differenza angolare tra i due punti A e B è zero, allora il cerchio capace è in realtà un allineamento
RILEVAMENTO POLARE
E' un rilevamento letto come angolo rispetto alla prua della barca. Ossia è l'angolo compreso tra l'asse longitudinale dell'imbarcazione e la retta congiungente la barca e il punto rilevato. Si noti quindi che il rilevamento polare cambia continuamente con il movimento della barca. Il rilevamento polare si indica con Rlp (o lettera greca rho) I rilevamenti polari sono solitamente indicati come angoli positivi se presi a dritta o negativi se presi a sinistra. In questo caso, per trasformare un rilevamento polare in un rilevamento vero, il Rlp deve essere sommato alla prua vera se è un rilevamento a dritta e deve essere sottratto dalla prua vera se è un rilevamento a sinistra.
Esempio:
Con Pv 190° il rilevamento polare del punto cospicuo B è 35° a dritta:
Rlv = Pv + Rlp = 190° + 35° = 225°
Con Pv 45° il rilevamento polare del punto cospicuo C è 30° a sinistra
Rlv = Pv - Rlp = 45° - 30° = 15°
I rilevamenti polari possono anche essere indicati in modo assoluto, come angoli compresi tra 0° e 360° rispetto all'asse longitudinale dell'imbarcazione. In questo caso il rilevamento vero si ottiene sommando la prua vera al rilevamento polare.
Esempio:
Con prua vera 30° il rilevamento polare circolare del punto D è 270°; allora
Rlv = Pv + Rlp = 30° + 270°
2) COME SI PRENDONO I RILEVAMENTI
I rilevamenti si prendono sul terreno con la bussola da rilevamento, con la bussola a torcia o con il grafometro nel caso del rilevamento polare.
RILEVAMENTO PRESO CON BUSSOLA DI RILEVAMENTO
Questa bussola, fissata sulla barca, è dotata di un rilevatore (o cerchio azimutale) ossia di un dispositivo girevole che consente di mirare il punto cospicuo da rilevare. La ghiera graduata consente di misurare l'angolo compreso tra la linea di mira e il nord indicato dall'ago della bussola. Questo angolo è l'azimut del rilevamento. Poichè la bussola è soggetta sia a declinazione che a deviazione, il rilevamento ottenuto con bussola da rilevamento è da considerarsi un rilevamento bussola e si indica con Rlb.
Con l'operazione di correzione può essere trasformato in un rilevamento magnetico Rlm o in un rilevamento vero Rlv. E' importante tenere presente che il valore di deviazione da utilizzare deve essere quello relativo alla Pb della barca al momento del rilevamento, non all'azimut del rilevamento.
RILEVAMENTO PRESO CON BUSSOLA A TORCIA
Questa bussola è invece di piccole dimensioni ed è tipicamente usata nella navigazione a vela da diporto, quindi su imbarcazioni meno soggette a deviazione magnetica. Inoltre può essere tenuta in mano e quindi più lontano dai campi magnetici della barca. E' anch'essa dotata di un sistema di mira e di una ghiera graduata mediante i quali è possibile misurare l'angolo tra la linea di mira e il nord indicato dall'ago magnetico. Questo angolo è l'azimut del rilevamento. Poichè questa bussola può considerarsi soggetta solo a declinazione, il rilevameno con essa ottenuto è un rilevamento magnetico, Rlm. Con l'operazione di correzione può essere trasformato in un rilevamento vero Rlv.
RILEVAMENTO POLARE PRESO CON IL GRAFOMETRO
I grafometri sono ghiere graduate semicircolari poste ai due lati della barca. Sono dotati di un sistema di mira che consente di misurare l'angolo compreso tra la linea di mira di un dato punto cospicuo e l'asse longitudinale della barca. Il grafometro è quindi lo strumento mediante il quale vengono presi rilevamenti polari misurati come azimut positivi se presi a dritta e negativi se presi a sinistra. In barche di dimensioni inferiori il grafometro è una ghiera graduata circolare posta al centro della barca, nel qual caso il corrispondente rilevamento polare è misurato in modo assoluto come angolo da 0° a 360° rispetto alla prua della barca. Per ogni rilevamento è essenziale segnare anche l'ora in cui viene preso e la prua vera della barca in quel momento.
3) OPERAZIONI DI CONVERSIONE E CORREZIONE NEI RILEVAMENTI
I rilevamenti sulla carta sono Rlv, mentre i rilevamenti presi con la bussola sono Rlb soggetti a declinazione e deviazione o, nella migliore delle ipotesi, Rlm soggetti solo a declinazione.
Come per ogni altro azimut, le operazioni di conversione e correzione consentono di passare da un tipo di rilevamento all'altro.
CONVERSIONE DI UN RILEVAMENTO
E' l'operazione mediante cui si passa da un rilevamento vero ad un rilevamento bussola, e quindi dalla carta alla bussola.
Rlb = Rlv - (±d) - (±d) = Rlm - (±d)
dove d e d sono da intendersi in senso algebrico ossia dotati di segno + se distorsioni verso Est e - se distorsioni verso ovest. La declinazione e la deviazione si sottraggono dal rilevamento vero perché sono numeri positivi quando il nord magnetico è a est di quello vero, e quando il nord bussola è a est del nord magnetico (e viceversa se a ovest).
Esempio:
La carta mi dice di cambiare rotta quando rilevo il punto cospicuo A per 90° E. Supponiamo che la declinazione sia d = 2° W e la deviazione sia 1° E (data l'attuale Pb). Usando la bussola da rilevamento, il rilevamento bussola da prendere non è quello vero ma quello corretto per declinazione e deviazione nel modo seguente
Rlb = 90° - (-2°) -1° = 91°
Se invece il rilevamento è preso con bussola a torcia, possiamo trascurare la deviazione e il rilevamento da prendere è quello magnetico dato da Rlm = 90° - (-2°) = 92°
ATTENZIONE: Per determinare il valore della deviazione, bisogna tenere presente la prua bussola della barca, non il valore del rilevamento. E’ la prua della barca che determina la deviazione.
CORREZIONE DI UN RILEVAMENTO
E' l'operazione inversa, mediante cui si passa da un rilevamento bussola ad un rilevamento vero, e quindi dalla bussola alla carta:
Rlv = Rlb + (±d) + (±d) = Rlm + (±d)
dove d e d sono da intendersi in senso algebrico ossia dotati di segno + se distorsioni verso Est e - se distorsioni verso ovest. La declinazione e la deviazione si aggiungono al rilevamento bussola perché sono numeri positivi quando il nord magnetico è a est di quello vero, e quando il nord bussola è a est del nord magnetico (e viceversa se a ovest).
Esempio:
Supponiamo di vedere il faro di Viareggio per 95° con la bussola da rilevamento. La declinazione è 4° E e la deviazione è 2° W (con l'attuale Pb della barca). Dobbiamo riportare il rilevamento vero sulla carta per stabilire il punto nave. 95° è un Rlb e va quindi corretto per ottenere il corrispondente Rlv:
Rlv = 95° + 4° +(-2°) = 97°
Se invece lo stesso rilevamento fosse stato preso con una bussola a torcia, allora sarebbe un rilevamento magnetico, Rlm, e la correzione per il rilevamento vero sarebbe
Rlv = 95° + 4° = 99°
ATTENZIONE: Per determinare il valore della deviazione, bisogna tenere presente la prua bussola della barca, non il valore del rilevamento. E’ la prua della barca che determina la deviazione.
4) COME SI TRACCIA SULLA CARTA UN RILEVAMENTO VERO
Dopo aver preso un rilevamento (bussola, magnetico o polare) e dopo averlo trasformato in rilevamento vero, va tracciato sulla carta con le seguenti operazioni
- si posizione il centro del rapportatore su un meridiano nelle vicinanze del punto cospicuo rilevato, con un angolo pari all’azimut rilevato.
- si appoggia l'altra squadretta con l'ipotenusa su un cateto del rapportatore
- si fa scorrere il rapportatore sull'altra squadretta fino a che l'ipotenusa del rapportatore non coincide con il punto rilevato sulla carta
- si traccia il rilevamento lungo l'ipotenusa, andando dal mare verso il punto rilevato
5) COMBINAZIONI DI LUOGHI DI POSIZIONE E PUNTO NAVE
PUNTO NAVE CON DUE RILEVAMENTI
Con due rilevamenti veri di due punti cospicui, il punto nave è teoricamente dato con precisione dal punto in cui le due rette di rilevamento si incontrano.
Esiste però un margine di errore rappresentabile come un angolo di cui il rilevamento è la bisettrice. L'intersezione tra i due angoli di errore dei due rilevamenti è la zona in cui si trova il punto nave.
E' facile vedere che a parità di margine di errore (ossia di ampiezza degli angoli) questa intersezione è tanto più piccola quanto più vicino a 90° è l'angolo tra i due rilevamenti. In questo caso si ha la massima precisione nella determinazione del punto nave. Perchè il punto nave risulti ben determinato, l'angolo tra i due punti rilevati non deve essere inferiore a 30° e non deve essere superiore a 150°. E' inoltre essenziale che i due rilevamenti vengano presi il più possibile contemporaneamente.
PUNTO NAVE CON TRE RILEVAMENTI
Per aumentare ulteriormente la precisione, e restringere l'area di incertezza è opportuno, se possibile, prendere un terzo rilevamento al traverso, ossia a 90°. Ciò consente di ridurre l'intersezione degli angoli di errore dei due primi rilevamenti ad un triangolino detto triangolo della certezza. Tutti e tre i rilevamenti devono essere presi contemporaneamente. E' opportuno allora prendere per primi quelli di prua e di poppa che scadono meno rapidamente con il movimento della barca, e prendere per ultimo quello al traverso che ovviamente scade più rapidamente.
DUE RILEVAMENTI AL TRAVERSO PER MISURARE LA VELOCITA' (BASE MISURATA)
Se la barca si muove lungo la costa ed esistono due punti cospicui rilevabili al traverso, è possibile misurare il tempo intercorrente tra i due rilevamenti. Essendo nota la distanza tra i due punti cospicui è possibile calcolare la velocità della barca come V = S/T (assumendo assenza di scarroccio, deriva etc)
CERCHIO DI UGUALE DISTANZA E PUNTO DI ACCOSTATA
Se si deve cambiare rotta ad una data distanza dalla costa al largo di un promontorio (ad esempio perchè è pericoloso avvicinarsi di più) è possibile procedere nel modo seguente.
- dal capo del promontorio P tracciare un semicerchio di raggio pari alla distanza desiderata al largo del promontorio
- dal punto di partenza A tracciare una rotta che sia tangente al cerchio nel punto B
- poichè il raggio è perpendicolare alla tangente nel punto di tangenza, in B rileveremo il punto P al traverso.
- B è il punto di cambio rotta da cui tracceremo la nuova rotta per il punto di arrivo C.
- Potremo quindi calcolare gli angoli di rotta e le distanze AB e BC.
- Muovendo lungo la rotta AB, in assenza di scarroccio e deriva, sapremo di aver raggiunto il punto di accostata, quando vedremo P al traverso.
- in quel punto sapremo anche la distanza dalla costa.
RILEVAMENTO (O ALLINEAMENTO) E LINEA BATIMETRICA
Mediante l'ecoscandaglio possiamo muoverci lungo una linea batimetrica di profondità nota. Sappiamo quindi di trovarci in un qualsiasi punto di quella linea sulla carta. Incrociando la linea batimetrica con un allineamento possiamo determinare il punto nave. Attenzione però che le linee batimetriche sono poco affidabili
PUNTO NAVE CON RILEVAMENTO E DISTANZA
Se rileviamo un punto cospicuo e sappiamo a che distanza ci troviamo da esso, il punto nave è dato dall'incrocio tra il rilevamento e il cerchio di ampiezza pari alla distanza dal punto rilevato. L'applicazione più frequente di questo caso si ha quando di notte si vede per la prima volta un faro di cui sia nota la portata geografica e quindi la distanza a cui è possibile avvistarlo. Se nel momento in cui si avvista il faro lo si rileva anche, è possibile stabilire il punto nave Un'altra applicazione si ha quando, nel momento in cui si avvista per la prima volta un punto cospicuo, si conosce la sua altezza e l’altezza dell’osservatore. Con queste informazioni siamo in grado di calcolare la distanza che ci separa dal punto cospicuo, paria alla visibilità geografica data la curvatura terrestre. Quest’ultima è desumibile dalla tabella nella terza di copertina del Libro dei Fari e dei Fanali, oppure e' calcolabile con la seguente formula
D = 2.04 (E^0.5 + e^0.5)
dove:
E = altezza del punto cospicuo sul mare
e = altezza dell'occhio dell'osservatore sul mare
^0.5 indica la radice quadrata
ATTENZIONE: se la visibilità è inferiore alla portata geografica bisogna utilizzare la visibilità come misura della distanza, perché quest'ultima indica la massima distanza a cui è possibile avvistare per la prima volta il punto cospicuo
PUNTO NAVE CON DUE CERCHI DI DISTANZA
Se vediamo due punti cospicui, sapendo la distanza che ci separa da essi, i punti di incrocio tra i due corrispondenti cerchi di uguale distanza, ci da il punto nave. L'applicazione più frequente si ha di notte quando si vedono contemporaneamente due fari di cui sia nota la portata Poiché i due archi di cerchio si intersecheranno probabilmente in due punti, il punto nave prescelto sarà quello più vicino al punto stimato.
6) TRASPORTI DI RILEVAMENTI
PUNTO NAVE CON DUE RILEVAMENTI SUCCESSIVI DELLO STESSO PUNTO COSPICUO
Si ricorre a questo metodo quando si può rilevare un solo punto cospicuo ma non conosciamo la distanza che ci separa da esso. Ad esempio un faro di notte. Per applicare questo metodo è necessario avere velocità costante e assenza di deriva e scarroccio. Si deve anche essere in grado di stabilire il cammino percorso tra i due rilevamenti. Date queste condizioni si procede nel modo seguente:
- seguendo una rotta rettilinea prendere il primo rilevamento del punto A (possibilmente a proravia), correggerlo in rilevamento vero, e tracciarlo sulla carta segnando l'ora
- continuando in rotta, prendere un secondo rilevamento di A che differisca di almeno 30° dal primo, correggerlo e tracciarlo segnando l'ora
- in base al tempo trascorso tra i due rilevamenti e alla velocità propulsiva nota, calcolare la distanza percorsa tra i due rilevamenti.
- trasportare il primo rilevamento parallelamente per uno spazio pari alla distanza percorsa
- il punto di incrocio tra il secondo rilevamento e il primo trasportato, è il punto nave all'istante del secondo rilevamento
PUNTO NAVE CON RILEVAMENTI SUCCESSIVI DI DUE OGGETTI DIVERSI
Si ricorre a questo metodo quando si possono rilevare due oggetti ma non contemporaneamente, perché non sono entrambi visibili allo stesso istante. Ad esempio
- alle ore 15.00 rileviamo a proravia con Vp 12 nodi e rotta rettilinea, il punto A, correggiamo il rilevamento e lo tracciamo
- in attesa di avvistare B, tracciamo a partire da A un segmento di costruzione parallelo alla nostra rotta (ossia con lo stesso azimut)
- alle 15.42 rileviamo il punto B con almeno 30° di differenza, possibilmente a poppavia, correggiamo e tracciamo
- sapendo la velocità e il tempo intercorso tra i due rilevamenti calcoliamo lo spazio percorso (S = VT = 12 * 42 /60 = 8.4 mg) e segniamo sul segmento di costruzione un punto X che abbia distanza da A pari allo spazio percorso
- trasportiamo il primo rilevamento parallelamente fino a X e quindi per una distanza pari allo spazio percorso.
- il punto di incrocio tra il secondo rilevamento e il primo trasportato è il punto nave all'istante del secondo rilevamento.
PUNTO NAVE CON RILEVAMENTI POLARI DI UN OGGETTO A 45° E 90°
Questo metodo consente di calcolare il punto nave e contemporaneamente la distanza dal punto rilevato. Dato un oggetto rilevabile A si procede nel modo seguente.
- si rileva A a 45°
- procededendo con rotta rettilinea e velocità costante si rileva di nuovo A al traverso
- il triangolo costituto da A e dai punti di effettuazione dei due rilevamenti è rettangolo isoscele, quindi la distanza percorsa lungo un cateto, è uguale alla distanza che separa il punto del secondo rilevamento dall'oggetto rilevato lungo l'altro cateto
- per segnare il punto nave basta quindi tracciare il secondo rilevamento dopo averlo trasformato in vero, e tracciare il cerchio di distanza pari a quella percorsa. il punto nave è il punto di incontro tra il cerchio e il rilevamento. Ad esempio, una nave procede con Pv=Rv= 105° e Vp 11 nodi. Effettua il primo rilevamento alle 10 e il secondo alle 10.30. In mezzora a percorso S= V*T/60 = 5.5 mg che è la distanza dal punto rilevato alle 10.30
PUNTO NAVE CON RILEVAMENTI POLARI SUCCESSIVI DI CUI IL SECONDO HA UN AZIMUT PARI AL DOPPIO DEL PRIMO
Questa è un caso generale del precedente(45°-90°). Infatti è facile dimostrare graficamente che dati due rilevamenti polari successivi tali per cui il secondo ha azimut pari al doppio del primo, il triangolo con vertici nel punto cospicuo e nei punti dei due rilevamenti è un triangolo isoscele. I lati uguali di questo triangolo sono lo spazio percorso tra i due rilevamenti e la distanza tra il punto del secondo rilevamento e il punto cospicuo (ossia la distanza dalla costa al momento del secondo rilevamento.
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