Formato: 17 x 24

Págs. 860

Año 2002

 

FUNDAMENTOS DE NAVEGACION MARITIMA

 

Excelente tomo para el estudio profesional o de recreo enfocado a la asignatura de Astronomía náutica y Navegación, desde la comprensión de la navegación costera hasta los fundamentos del radar y navegación electrónica. Muy detallado, comprensible y con numerosos ejemplos y ejercicios.

 

Indice.

INTRODUCCION:

  • La navegación como disciplina. El Plan de estudios del Ministerio de Educación y Ciencia (1992). El Código de Formación de OMI. El plan de estudios de la ETS de Náutica y Máquinas Navales (UPV/EHU) (1999). La asignatura Fundamentos de navegación marítima. La navegación marítima.

BLOQUE TEMATICO 1. GEODESIA Y CARTOGRAFIA NAUTICA.

COORDENADAS GEOGRAFICAS:

  • La Tierra: Forma y dimensiones. Superficies de nivel: El geoide. Elipsoides de revolución como superficies de referencia. La Tierra como esfera. Sistemas de coordenadas geográficas: Coordenadas geográficas geodésicas. Coordenadas geográficas astronómicas. Coordenadas geográficas geocéntricas. Consideraciones finales de orden práctico.

CARTOGRAFIA NAUTICA:

  • Representación de la superficie terrestre. Sistemas de representación cartográfica: Clasificación de las representaciones cartográficas. Representaciones cartográficas más utilizadas en navegación marítima. Proyección Mercator: Desarrrollo cilíndrico directo. Desarrollo cilíndrico conforme de Mercator. Tierra esférica. Desarrollo cilíndrico conforme de Mercator. Tierra elipsoidal. Carta de Mercator. Escala. Publicaciones relacionadas con las cartas.

CARTAS ELECTRONICAS:

  • Definiciones. Sistemas de producción de cartas electrónicas: Ventajas e inconvenientes de ambos sistemas. Ecdis versus Rcds. El sistema Ecdis: Dual fuel: ECDIS Y RCDS cohabitan. Aplicaciones prácticas de ECDIS: Planificación, comprobación y verificación de la derrota: Planificaciónde la derrota. Comprobación de la derrota. Verificación de la derrota. Respondedor AIS para ECDIS.

BLOQUE TEMATICO 2. NAVEGACION DE ESTIMA.

LA DISTANCIA:

  • Unidades empleadas para medir distancia y velocidad en la mar. Correderas: Corredera de barquilla. Corredera mecánica. Correderas eléctricas. Correderas modernas: Correderas electromagnéticas. Corredera Doppler. Normas de funcionamiento de las correderas. Calibración de la corredera. Velocidad por revoluciones de la máquina.

EL RUMBO:

  • La aguja náutica. Geomagnetismo: Magnetismo. Generalidades. El campo magnético terrestre. Elementos magnéticos terrestres. El magnetismo inducido por los aceros del buque. La corrección total: Definición. La aguja magnética: Normas de rendimiento e instalación de las agujas magnéticas a bordo. Rumbos: Medida de los rumbos. Efecto del viento sobre el rumbo: Abatimiento y rumbo de superficie. Efecto de la corriente sobre el rumbo: Deriva y rumbo de fondo. Procedimientos para determinar la corrección total.

LA NAVEGACION DE ESTIMA (ANALITICA Y GRAFICA):

  • Resolución analítica de la estima: Deducción de las fórmulas aproximadas de la estima. Errores cometidos al utilizar las fórmulas aproximadas de la estima. Deducción de la fórmulas exactas de la estima. Consideraciones de orden práctico. Estima directa: Casos particulares. La estima directa con viento. La estima directa con corriente de dirección e intensidad conocida. Estima inversa: Casos particulares. La estima inversa con viento. La estima inversa con corriente. Resolución de la estima en la carta mercatoriana: Trabajos básicos sobre la carta mercatoriana. La estima directa sobre la carta mercatoriana. La estima inversa sobre la carta mercatoriana.

BLOQUE TEMATICO 3. ASTRONOMIA DE POSICION.

NOCIONES DE ASTRONOMIA:

  • Astros. Clases y propiedades fundamentales. Estrellas: Magnitud estelar. Identificación de estrellas. Enfilaciones para encontrar las estrellas principales. El Sol. Planetas. Satélites: La Luna. El sistema solar: Leyes del movimiento planetario. Movimiento aparente del Sol: Eclíptica. Zodíaco. Orbita lunar. Precesión y nutación. Precesión de los equinoccios: Consecuencias de la precesión. Nutación.

COORDENADAS CELESTES:

  • Coordenadas horizontales o azimutales. Coordenadas horarias. Triángulo de posición. Coordenadas uranográficas ecuatoriales. Coordenadas uranográficas eclípticas. Relación entre las distintas coordenadasque se miden en el ecuador. Variación de las coordenadas celestes como consecuencia de los movimientos de precesión y nutación. Dadas las coordenadas horizontales de un astro, calcular sus coordenadas horarias. Procedimiento gráfico.

MOVIMIENTO DIURNO DE LOS ASTROS:

  • Movimiento aparente de los astros. Arcos diurno y nocturno. Ortos y ocasos. Astros circumpolares. Variación de las coordenadas horizontales de los astros: Variación de la altura de los astros: Variación de la estrella Polar. Cálculo de la latitud. Variación del azimut de los astros. Relación entre los movimientos en azimut y altura. Variación de las coordenadas horarias de los astros: Variación del horario de los astros. Paso de los astros por el meridiano del lugar. Cálculo de la latitud: Cálculo de la latitud al paso de los astros por el meridiano superior del lugar (MSL). Cálculo de la latitud al paso de los astros por el meridiano inferior del lugar (MIL). Casos particulares: Esferas celestes recta y paralela.

EL TIEMPO:

  • Concepto general de la medida del tiempo. Unidades naturales par la medición del tiempo. Tiempo sidéreo: Desigualdad de los días verdaderos o movimiento irregular en ascensión recta del Sol verdadero. Tiempo medio. Ecuación de tiempo: Excentricidad de la órbita terrestre. Ecuación de centro. Oblicuidad de la eclíptica. Reducción del ecuador. Variación anualde la ecuación de tiempo. Tiempo civil: Tiempo universal (TU). Diferencia de hora civil entre dos lugares. Hora legal. Hora oficial. Fecha del meridiano 180: Línea internacional de cambio de fecha. Años: Sus clases y su valor en días medios: Año trópico. Año sidéreo. Año anomalístico. Año civil. Calendario. Relación entre los días medios, sidéreos y verdaderos. Aceleración de las fijas. Retardo de la, Luna.

BLOQUE TEMATICO 4. NAVEGACION COSTERA.

LINEAS DE POSICION EMPLEADAS EN LA NAVEGACION COSTERA:

  • Línea de demora: Definición. Trazado. Obtención. Enfilación y oposición: Definición. Trazado. Obtención. Angulo horizontal: Arco capaz de ángulo horizontal: Definición. Trazado. Obtención. Distancia: Definición. Trazado. Obtención: Distancia por ángulo vertical de un objeto de altura conocida. Distancia a un objeto en el horizonte (último punto visible). Línea de igual sonda (isobática). Utilidad de una única línea de posición: Líneas de posición de seguridad: Líneas de demora de guía y seguridad. Angulo horizontal de seguridad. Angulo vertical de seguridad. Línea isobática de seguridad.

SITUACION POR LAS LINEAS DE POSICION DE LA NAVEGACION COSTERA:

  • Situación por intersección de líneas de posición simultáneas: Situación por intersección de dos líneas de posición simultáneas: Situación por intersección de dos líneas de posición de la misma especie. Situación por intersección de dos líneas de posición de distinta especie. Situación por intersección de tres (o más) líneas de posición simultáneas. Situación por observación de líneas de posición no simultáneas: Traslado de una líena de posición. Situación por observación de dos líneas de posición no simultáneas: Situación por dos marcaciones no simultáneas a distintos puntos de la costa. Situación por dos marcaciones no simultáneas al mismo punto de la costa. Situación por observación de tres (o más) líneas de posición no simultáneas. Método ciclónico.

DETERMINACION DE UNA CORRIENTE DESCONOCIDA:

  • Método ciclónico: Determinar el rumbo e ntensidad horaria de la corriente, por tres líneas de demora no simultáneas al mismo punto de la costa, cuando se conoce la situación en el momento de tomar una de las demoras, el rumbo verdadero y la velocidad de superficie. Determinar la situación, la velocidad de fondo y la intensidad de la corriente, por tres demoras a un mismo punto de la costa, cuando existe una corriente de rumbo conocido. Método Lasheras: Calcular la situación del buque y la dirección e intensidad de la corriente desconocida, por dos demoras no simultáneas a uno o dos puntos de la costa, partiendo de una situación verdadera anterior, cuando se para la máquina o se altera el rumbo o la velocidad, antes o después de obtener la primera demora: Caso 1: Se para la máquina. Caso 2: Se modifica la velocidad. Caso 3: Se altera el rumbo.

BLOQUE TEMATICO 5. MAREAS.

ESTUDIO DE LAS MAREAS:

  • Teorías sobre las mareas. Definiciones. Teoría del equilibrio de Newton: Acción aislada de la Luna. Acción combinada del Sol y la Luna (astros en el ecuador). Influencia de la declinación y de la distancia.

ANUARIO DE MAREAS:

  • Descripción del Anuario de Mareas. Fórmulas para hallar el nivel de agua en un instante cualquiera. Calcular la altura de marea correspondiente a una hora determinada. Calcular la hora correspondiente a una altura de marea determinada.

BLOQUE TEMATICO 6. NAVEGACION ASTRONOMICA I.

EL ALMANAQUE NAUTICO:

  • Descripción. Cálculo del horario en Greenwich y la declinación. Dado el horario de un astro, calcular la hora. Precauciones: Dada la hora, calcular el horario. Dado el horario, calcular la hora. Otros problemas que se resuelven con el Almanaque: Cálculo del azimut de la Polar.

EL SEXTANTE:

  • Descripción. Principio de funcionamiento. Punto inicial y punto de paralelismo. Examen y rectificación: Perpendicularidad del espejo índice. Perpendicularidad del espejo de horizonte. Paralelismo de los espejos: Error de índice. Paralelismo del eje óptico del anteojo. Modo de efectuar las lecturas: Lectura de la altura. Lectura del error de índice. Modo de observar los distintos astros: Consideraciones generales. Distintas formas de observar. Modo de verificar la coincidencia de las imágenes: El tangenteo. Particularidades de la observación de los distintos astros: Observación de Sol. Observación de Luna. Observación de estrellas y planetas. Observación de alturas meridianas. Obtención de la altura observada: El error de índice (Ei). Los defectos de construcción: El error instrumental (Ec): Defectos de construcción más frecuentes. El certificado del sextante. Errores de la obsevación: Modo de atenuarlos: Errores sistemáticos. Errores accidentales. Manejo y conservación del sextante. Otros usos del sextante. Horizonte artificial: Horizonte artificial externo. Sextantes de horizonte artificial. El sextante. Ordenador.

CORRECCION A LAS ALTURAS OBSERVADAS:

  • Definiciones. Paralaje: Posiciones verdaderas y aparentes de los astros. Paralaje: Paralaje en altura (p) y Paralaje horizontal (Ph). Paralaje ecuatorial (Pe) y Paralaje del lugar (Pl). Refracción astronómica: Refracción. Refracción asrtonómica. Depresión del horizonte: Refracción terrestre. Depresión del horizonte. Distancia al último punto visible. Depresión de la línea de costa. Semidiámetro: Contracción del semidiámetro. De la altura observada a la altura verdadera. Empleo del Almanaque: Cuando se observa un astro sobre la línea de costa.

EL CRONOMETRO:

  • Cronómetros marinos: Generalidades. Estado absoluto y movimiento diario. Obtención de la hora del primer meridiano. Arreglo del cronómetro: Determinación de su estado absoluto y su movimiento diario. Determinación del estado absoluto: Por comparación con un cronómetro arreglado. Por observación de radioseñales horarias. Utilizando el receptor del sistema de navegación por satélite (GPS). Diario de cronómetro. Conversión de un intervalo cronométrico en medio y viceversa. Hallar la hora del cronómetro en el instante de una observación, precisada con acompañante o con cronógrafo.

TRIANGULO DE POSICIÓN:

  • Cálculo del horario local: Dada la altura, la declinación de un astro y la latitud del observador, hallar el horario: Influencia de un error en la altura en el horario calculado. Influencia de un error de la latitud en el horario calculado. Influencia de un error en la declinación en el horario calculado. Consideraciones sobre los resultados obtenidos. Dada la latitud del observador, la altura y el azimut de un astro, hallar su horario. Cálculo de la declinación: Dada la latitud del observador, la altura y el azimut de un astro, hallar su declinación. Cálculo de la altura: Dada la latitud del observador, el horario y la declinación de un astro, obtener su altura: Influencia de un error en el horario en la altura calculada. Influencia de un error de la latitud en la altura calculada. Influencia de un error de la declinación en la altura calculada. Consideraciones sobre los resultados obtenidos. Cálculo del azimut: Dada la latitud del observador, el ángulo horario y la declinación de un astro, obtener su azimut. Dada la latitud del observador, la altura y la declinación de un astro, hallar su azimut. Dado el horario, la altura y la declinación de un astro, hallar su azimut: Azimut de la Polar. Azimut de los astros en el instante de su orto y su ocaso verdaderos. Fórmulas empleadas en los cálculos de navegación: Criterio de signos. Obtención del determinante Marcq (Aa y Zv). Reconocimiento de astros. Azimut verdadero en los ortos y ocasos verdaderos. Cálculo de la corrección total (Ct).

BLOQUE TEMATICO 7. NAVEGACION ASTRONOMICA II.

RECONOCIMIENTO DE ASTROS:

  • Procedimientos gráfico y analítico. Identificador de astros (Star Finder)

PASO DE LOS ASTROS POR MERIDIANO:

  • Calcular la hora de paso de un astro por el meridiano: El Sol. Las estrellas. La Luna. Los planetas. Casos particulares de estos problemas. Calcular la hora de paso de un astro por el meridiano de un buque en movimiento (meridiano móvil). Cálculo de lalatitud al paso de los astros por el meridiano: Cálculo de lalatitud al paso de los astros por el meridiano superior del lugar (MSL). Cálculo de lalatitud al paso de los astros por el meridiano inferior del lugar (MIL). Consideraciones de orden práctico.

ORTOS Y OCASOS DE LOS ASTROS, CRESPUSCULOS:

  • Calcular las horas del orto y ocaso verdaderos de un astro: Obtención de la fórmula. Análisis de la fórmula. Aplicación de la fórmula. Ortos y ocasos aparentes: Hallar las horas de ortos y ocasos aparentes de los astros: Hallar las horas de ortos y ocasos aparentes del Sol. Hallar las horas de ortos y ocasos aparentes de la Luna. Hallar las horas de ortos y ocasos aparentes de los astros a bordo de un buque en movimiento (meridiano móvil). Cálculo de la corrección total: Corrección total en el momento del orto/ocaso (ap) del Sol. Crepúsculos: Clases y duración. Período óptimo para realizar las observaciones. Determinación de los astros que pueden observarse en los crepúsculos. Preparación de la observación de estrellas: Con el Star Finder. Con la publicación H.O.249 /Tablas rápidas). Con el Almanaque Náutico.

BLOQUE TEMATICO 8. NAVEGACION ASTROMONICA III.

LINEAS DE POSICION DE ALTURA:

  • El descubrimiento de la recta de altura por Thomas H. Sumner. La circunferencia de alturas iguales. El círculo osculador. La recta de altura. La recta de altura tangente Marcq. Los paralelos de latitud observada. Utilidad de una única recta de altura: Zona de incertidumbre. Utilidad de una recta de altura para la recalada. Utilidad de una recta de altura para saber la distancia a la costa. Rectas de altura de dirección. Rectas de altura de velocidad.

SITUACION POR LAS LINEAS DE POSICION DE ALTURA:

  • Situación por dos o más líneas de posición simultáneas: Situación por dos rectas de altura simultáneas: Estrictamente simultáneas. Prácticamente simultáneas. Situación por tres o más rectas de altura simultáneas: Bisectriz de altura. Situación con 3 observaciones. Situación con 4 observaciones. Situación por dos o más líneas no simultáneas: Situación por dos rectas de altura no simultáneas. Situación por tres o más rectas de altura no simultáneas. Errores de la situación empleando rectas de altura: Errores en las rectas de altura. Errores en la recta de altura trasladada: Influencia de un error en el rumbo en la recta de altura trasladada. Influencia de un error en la distancia en la rectade altura trasladada. Superficie de posición.

BLOQUE TEMATICO 9. NAVEGACION RADIOELECTRONICA.

INTRODUCCION A LA RADIONAVEGACION:

  • Ondas electromagnéticas. Radiogoniometría: Líneas de posición radiogoniométricas. Radiogoniómetro: Descripción y funcionamiento. Alcance, precisión, errores y calibración del radiogoniómetro. Sistemas hiperbólicos: Líneas de posición hiperbólicas. Loran-C: Funcionamiento. Alcance y precisión del Loran-C. Sistemas de navegación por satélite:El GPS: Sistemas de referencia GPS. Sistema de medida. Precisión del GPS. GPS Diferencial.

El GLONASS.

  • Consideraciones finales. El futuro: Los sistemas WWRNS y GNSS: El sistema mundial de radionavegación (WWRNS). El sistema global de navegación por satélite (GNSS): Situación actual. Requisitos operativos para el uso marítimo de un futuro GNSS.

EL RADAR MARINO:

  • Fundamento del radar. Principio de funcionamiento. Unidades principales que lo componen: El transmisor. La antena. El receptor. La unidad de presentación: El clásico tubo de rayos catódicos. La pantalla de televisión (raster-scan PPI). Producción de la imagen radar. Relación entre FRI, longitud de impulso y escala en uso. Otros circuitos del radar. Instalación y precauciones. Obtención de la imagen radar: Puesta en marcha. Selección de la orientación y la presentación de la imagen radar: Estabilización. Orientación. Presentación. Medida de distancias y demoras. Funciones ARPA.

Bibliografía.

Apendice 1: Tabla de latitudes aumentadas o partes meridionales.

Apéndice 2: Carta del Estrecho de Gibraltar.

Apéndice 3: Extracto del Brown's Nautical Almanac 2000.