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Strumenti per la navigazione

Oggi vengono impiegati diversi strumenti per facilitare la navigazione, alcuni relativamente semplici da utilizzare, altri più complessi. Essi permettono di determinare posizioni e velocità, direzioni e distanze, di misurare la profondità delle acque, di facilitare la definizione della rotta ed effettuare osservazioni meteorologiche. Talvolta, per ottenere le informazioni desiderate, è necessario impiegare diversi dispositivi in combinazione.

La bussola è uno degli strumenti più antichi utilizzati a bordo delle navi. La bussola magnetica, nonostante sia stata quasi totalmente sostituita da quella giroscopica (o girobussola), sulle navi d’altura rappresenta comunque un fondamentale strumento di riserva, in quanto non soggetta a difetti elettromeccanici. Poiché la posizione dei poli magnetici non coincide esattamente con quella dei poli geografici, l’ago di una bussola non indica esattamente il Nord geografico se non in poche località. La differenza misurata in gradi tra la direzione dell’ago magnetico e quella del Polo Nord geografico è chiamata declinazione magnetica. A vantaggio dei navigatori sono state preparate molte carte in cui sono riportate le linee isogone, vale a dire le curve che uniscono i punti di uguale declinazione.

Il goniometro azimutale è utilizzato per determinare l’azimut di un oggetto celeste o terrestre; si tratta di un anello graduato con tacche, progettato per essere comodamente adattato a una bussola.

La velocità di una nave e la distanza percorsa vengono misurate per mezzo di particolari strumenti, detti solcometri, che possono essere puramente meccanici o basati su complesse tecniche elettromeccaniche.

Per determinare la profondità dell’acqua, un navigatore può utilizzare lo scandaglio o l’ecoscandaglio. Il primo consiste essenzialmente in un peso di piombo fissato all’estremità di una fune opportunamente graduata e viene impiegato nelle acque costiere o poco profonde in condizioni di scarsa visibilità. L’ecoscandaglio, presente sulla quasi totalità delle navi d’altura, indica la profondità dell’acqua misurando l’intervallo di tempo tra l’emissione di un segnale sonoro o ultrasonico e il ritorno della sua eco dal fondo. La quota di un aereo è invece determinata da un altimetro barometrico, da un radioaltimetro o da un sistema inerziale.

L’attrezzatura impiegata dai navigatori per tracciare la rotta è simile agli strumenti utilizzati per il disegno tecnico: compassi a punte fisse per misurare distanze e per disegnare cerchi, diagrammatori e tecnigrafi universali si trovano comunemente sul tavolo di carteggio di una nave.

I principali strumenti della navigazione astronomica sono il sestante e il cronometro. Il sestante è uno strumento a doppia riflessione che misura la distanza angolare tra due oggetti portando a coincidenza i raggi di luce che da questi provengono. È impiegato principalmente per determinare l’altezza (in gradi) dei corpi celesti sopra l’orizzonte. Il cronometro è un orologio molto preciso con un ritardo o un anticipo di marcia quasi costante, mantenuto sotto controllo per mezzo di segnali radio emessi da alcuni paesi in base ad accordi internazionali. Viene solitamente regolato sull’ora del meridiano di riferimento e permette di determinare la longitudine in mare. Inoltre, la maggior parte delle navi moderne utilizza sofisticate apparecchiature elettroniche.