Algorisme de navegació

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Els Algorismes de navegació són la quinta essència del programari executable en calculadores portàtils o en PDA com ajuda a l'art de la navegació, aquest article intenta descriure tant els algorismes com els programaris per a "PC-PDA" que implementen els diferents procediments de càlcul per a la navegació.

La potència de càlcul obtinguda pels llenguatges: basic, "C", java, etc.., de les calculadores portàtils o de les PDA, ha fet que es poguessin desenvolupar programes que permeten calcular la posició sense necessitat de taules, de fet tenen unes taules bàsiques amb els factors de correcció per a cada any i calculen els valors "al vol" en temps d'execució.

Comparació entre els mètodes de càlcul manuals i l'ús de calculadores o similars[modifica | modifica el codi]

  • Els mètodes tradicionals necessiten taules nàutiques (que cal posar al dia) voluminoses i cars, llapis i paper i temps de càlcul. I segueixen algorismes de treball.
  • Les calculadores ( i similars) no necessiten llibres (tenen les taules i efemèrides integrades) i, amb uns algorismes propis, permeten el càlcul ràpid i sense errors dels problemes de navegació.

Tipus d'algorismes[modifica | modifica el codi]

  • Navegació general: Distància, demora, angle horitzontal, IALA, Rumbs, navegació loxodròmica, navegació ortodròmica, parts de meridià, meterologia nàutica, marees...
  • Navegació Astronòmica: Reducció d'observacions, cercles i rectes d'altura, posició observada, RA, GHA, Dec..
  • Programari shareware PC-PDA: Almanac nàutic, navegació, declinació magnètica, correcció de l'altura, ...

Programes per a la navegació general[modifica | modifica el codi]

Programes sobre la carta nàutica, rumbs, navegació costanera i balises, publicacions nàutiques. La secció de navegació astronòmica inclou la resolució del el triangle de posició, la utilitat d'una recta d'altura, el reconeixement d'astres i el determinant de la recta d'altura A més d'altres temes d'interès en nàutica: marees, cinemàtica naval, meteorologia i huracans, i oceanografia.

Tota mesura del rumb efectuada amb un compàs magnètic o brúixola ha de ser corregida a causa de la declinació magnètica o variació local.

Coordenades astronòmiques[modifica | modifica el codi]

Correcciones Hs.
Obtenció de la recta d'altura Marcq St Hilaire.

Subrutina de conversió de coordenades[modifica | modifica el codi]

sub Rectang2Polar(a() as double, b() as double) static
'----- Subprograma per a convertir un vector d'estat coord.cartesianes
'----- en vector d'estat en coord.polars.
'----- D'entrada: vector d'estat en coord.cartesianes
'----- De sortida: vector d'estat en coord.polars.
'----- NOTA: El vector de velocitat polar és el de la velocitat total,
'----- corregit per l'efecte de la latitud.
'-------------------------------------------------------------------------
dim x as double
dim y as double
dim z as double
dim x_dot as double
dim y_dot as double
dim z_dot as double
dim rho as double
dim r as double
dim lambda as double
dim beta as double
dim lambda_dot as double
dim beta_dot as double
dim r_dot as double
x = a(1)
y = a(2)
z = a(3)
x_dot = a(4)
y_dot = a(5)
z_dot = a(6)
rho = sqr(x * x + y * y)
r = sqr(rho * rho + z * z)
lambda = atan2(y, x)
beta = atan2(z, rho)
if (z < 0#) then beta = beta - TWOPI
if rho = 0# then
lambda_dot = 0#
beta_dot = 0#
else
lambda_dot = (x * y_dot - y * x_dot) / (rho * rho)
beta_dot = (z_dot * rho * rho - z * (x * x_dot + _
y * y_dot)) / (r * r * rho)
end if
r_dot = (x * x_dot + y * y_dot + z * z_dot) / r
'----- Components del vector de posició
b(1) = lambda
if b(1) >= TWOPI then b(1) = b(1) - TWOPI
b(2) = beta
b(3) = r
'----- Components del vector velocitat total
b(4) = r * lambda_dot * cos(beta)
b(5) = r * beta_dot
b(6) = r_dot
end sub

Programes per a la navegació astronòmica[modifica | modifica el codi]

Els algorismes sobre navegació avançada inclouen pilotatge i navegació astronòmica: Loxodròmia i ortodròmica. Correcció de l'altura del sextant. Posició astronòmica amb calculadora, Plantilla i Carta mercatoria en blanc. Posició per 2 Rectes d'Altura. Posició a partir de n Rectes d'Altura. Equació vectorial del Cercle d'Altura. Posició per solució vectorial a partir de dues observacions. Posició per Cercles d'Altura: solució matricial. I articles relacionats amb procediments antics com l'obtenció de la latitud per l'estrella polar, la meridiana, el mètode de les distàncies lunars, etc.

Programes de Càlcul Astronòmic[modifica | modifica el codi]

Resolen el problema de calcular la posició a partir d'observacions d'astres efectuades amb el sextant en Navegació Astronòmica.

Implementació d'algorismes:

  • Per a n < 2 observacions
    • An analytical solution of the two star sight problem of celestial navegació, James A. Van Allen.[1]
    • Vector Solution for the Intersection of two Circles of Equal Altitude. Andrés Ruiz.[2]
  • Per n >= 2 observacions
    • DeWit/USNO Nautical Almanac/Compac Data, Least squares algorithm for n LOPS
    • Kaplan algorithm, USNO.[3]
  • Per a n >= 8 observacions, dóna a més la solució per el rumb i la velocitat de fons.

Programes per a l'"Almanac Nàutic"[modifica | modifica el codi]

Exemple Programa Almanac Nàutic

Calculen les efemèrides dels astres usats en navegació

  • GHA - Angle Horari respecte Greenwich
  • Dec - Declinació
  • SD - Semidiàmetre
  • HP - Paral·laxi Horitzontal

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. An analytical solution of the two star sight problem of celestial navigation. James A. Van Allen. NAVIGATION Vol 28, No 1, 1981
  2. Vector Solution for the Intersection of Two Circles of Equal Altitude. Andrés Ruiz González. Journal of Navigation, Volume 61, Issue 02, April 2008, p. 355-365.The Royal Institute of Navigation
  3. Determining the Position and Motion of a Vessel from Celestial Observations, Kaplan, G. H. Navigation, Vol 42, No 4, 1995, pp. 631-648

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]