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30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

La Distancia al Horizonte (Clase 46)

Viene de La navegación costera: Linea de posición – segunda parte (Clase 45)

Como ya sabemos, la visual al horizonte depende estrictamente de la altura del punto de observación. Está claro que cuanto más alto se encuentra nuestro ojo, más lejos podemos divisar. Y esto se debe a que la distancia al horizonte queda determinada por un cono, cuyo vértice es el ojo del observador y su base es una circunferencia. Dicha circunferencia queda definida donde los lados del cono (la línea de la visual) cortan tangencialmente a la corteza terrestre. De ahí que a mayor altura, mayor es la distancia al horizonte. (Fig. 119).

Pues bien, dado que la distancia al horizonte depende exclusivamente de la altura a la que se encuentre el observador, existe un procedimiento que permite determina dicha distancia en función de la elevación de ojo. Analicemos el esquema de la figura No 120.

O = Ojo del observador R = Radio terrestre H = Altura de ojo del observador D = Distancia visual al horizonte d = Distancia terrestre al horizonte

Aquí se ha representado a una porción de la superficie terrestre y a un observador cuyo ojo se encuentra en “O”. “H” representa la altura a la que se encuentra dicho ojo, mientras que “R” es el radio terrestre. La distancia visual al horizonte está representada por “D”, mientras que la distancia terrestre es el arco “d”.

Si bien lo que nos interesa calcular es la distancia “d” en función de la altura de ojo, la primera conclusión que surge del gráfico es que “D” y “d” pueden considerarse perfectamente idénticas en la práctica ya que, para la distancia en cuestión, la curvatura terrestre bien podría considerarse nula, y la altura de ojo es despreciable en relación a la distancia. Por esa razón, estableciendo el valor de “D” estaríamos indirectamente calculando “d”.

Como puede apreciarse, se ha formado un triángulo rectángulo cuyos lados son: El lado “R”, el lado “D” y el lado “R” + “H”. Por teorema de Pitágoras (“El cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los cuadrados de los catetos”) tenemos que:

Dado que la altura de ojo en relación al radio terrestre puede considerarse nula, el término H2 puede perfectamente eliminarse.

Entonces: 

Reemplazando el valor del radio terrestre (en metros) en la fórmula, obtendremos que la distancia al horizonte, expresada en metros, será:

Si queremos expresar el valor de la distancia en millas náuticas, entonces:

Esta sería la ecuación final de no mediar los efectos de la “refracción geodésica”. Dicho fenómeno hace que los rayos luminosos se vean desviados de su trayectoria, producto del cual el horizonte visible se extiende un tanto más allá de lo que permite la curvatura terrestre. En definitiva, el efecto que provoca es que veamos una parte del horizonte que se encuentra oculta. De ahí que al “horizonte marino” se lo conozca también con el nombre de “horizonte aparente”.

Para tener en cuenta el efecto causado por la refracción geodésica en la fórmula, se deberá incluir la expresión:

1 – 2 xg

Donde “g“ es el coeficiente de refracción media. Este valor, para condiciones atmosféricas normales, es de 0,08.

Volviendo al desarrollo anterior y agregando la corrección por refracción geodésica tendremos que:

Expresado en millas será:

Esta es la fórmula por todos conocida para establecer la distancia al horizonte visible desde una altura de ojo determinada. Supongamos como ejemplo que nos encontramos con una elevación de ojo de 7 metros. Reemplazando dicho valor en la fórmula, tendremos que:

Con el mismo propósito, existen tablas que permiten obtener de manera directa el valor de la distancia al horizonte aparente, ingresando simplemente con el valor de la altura del punto de observación (Fig. 121).
Como puede apreciarse, el resultado obtenido aplicando cualquiera de ellas es idéntico al obtenido matemáticamente. Lamentablemente, este tipo de tablas ya no se editan en nuestro país y, para obtenerlas, es preciso recurrir a fotocopias de volúmenes antiguos de la Escuela Naval Militar (al frente en la figura).
Existen países donde aún se continúan editando diversos compilados de tablas útiles para la navegación. Una opción interesante son las Norie’s Nautical Tables inglesas (al fondo en la figura).

Continua en: Distancia a un faro cuyo tope se ve en la línea del horizonte (Clase 47)

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

Si desea realizar el curso de patrón de yate completo en nuestro instituto, puede contactarse con nosotros a través de nuestros teléfonos 4383-3843/4395, o bien vía mail a secretaria@isndf.com.ar
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30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

La navegación costera: Linea de posición – segunda parte (Clase 45)

Viene de La navegación costera: Linea de posición (Clase 44)

Una cosa importante a tener en cuenta es que el valor de la demora a un punto no depende del rumbo que lleva la embarcación en ese momento, ya que este no interviene en la medición; mientras que la marcación sí depende del rumbo.

En el esquema de la figura No 111 puede verse claramente cómo, si la embarcación variara su rumbo 10o a estribor, la marcación aumentaría 10o mientras que la demora seguiría siendo la misma.

En definitiva, y debido a estas complejidades, como líneas de posición son más útiles las demoras; mientras que las marcaciones suelen usarse con otros fines que el de obtener una línea de posición, como por ejemplo determinar si existe rumbo de colisión con otras embarcaciones.

• Enfilación: Se habla de enfilaciones cuando dos puntos notables se encuentran alineados entre sí y respecto del observador (Fig. 112). La ventaja fundamental que presentan las enfilaciones es que no se requiere de instrumento alguno para su utilización, y solo es preciso para situarse con ellas el trazarlas en la carta. A su vez, tampoco requieren de cálculos adicionales.

La desventaja fundamental es que no pueden utilizarse en todo momento como las demoras ya solo se cuenta con algunas pocas.

Las enfilaciones son, junto con las demoras, líneas de posición de suma utilidad para situarse a vista de costa, además que suelen ser una extraordinaria ayuda a la navegación para iniciar ingresos a puerto o recalar en dársenas o puertos.

Los datos de las enfilaciones en cada caso suelen encontrarse publicados en los derroteros editados por los Servicios de Hidrografía de cada país.

• Isobata: Las isobatas son líneas que unen puntos de igual sondaje y pueden ser utilizadas como una línea de posición, si puede determinarse con precisión su ubicación en la carta (Fig. 113). Es ideal su uso cuando se atraviesa algún canal y se puede medir con claridad una variación abrupta del sondaje.

• Ángulos horizontales: El concepto de la obtención de una línea de posición mediante esta técnica implica medir el ángulo formado entre dos puntos notables, vistos desde la posición del observador. Para la obtención de una línea de posición por ángulos horizontales es preciso recurrir a un instrumento conocido como sextante (tema que trataremos más adelante), y que permite medir ángulos con altísima precisión.

Una vez medido el ángulo horizontal entre dos puntos notables, la línea de posición resultante será un arco de circunferencia que contiene a dichos puntos notables y a la posición del observador, denominado “arco capaz”. El arco de circunferencia representará una sucesión de puntos probables, desde los cuales el observador verá a ambos puntos notables con igual ángulo (Fig. 114).

En la figura puede verse claramente como los barcos 1 y 2, situados en la misma circunferencia, verán a ambos puntos notables con el mismo ángulo (a1 = a2).

IMAGEN

El método para el cálculo y trazado del “arco capaz” es sumamente sencillo. Tomaremos como ejemplo el caso de haber medido un ángulo horizontal entre dos faros de 60o (Fig. 115).

1) Se traza el segmento que une a ambos puntos notables. 2) Se resta a 90o el ángulo medido (90o – 60o = 30o)

3) Desde cada punto notable se trazan sendas líneas que guarden, con el segmento que une ambos faros, un ángulo igual al calculado anteriormente (30o). 4) En la intersección entre ambas rectas se hace centro con el compás y se dibuja un arco que una a ambos puntos notables. Dicho arco será el “arco capaz” que contiene la posición del observador o, mejor dicho, la posición de todos los observadores que verán ambos faros con igual ángulo horizontal.

En caso de que al restar a 90o el ángulo medido, el valor resultante fuese negativo, el procedimiento será idéntico pero trazando las líneas hacia la costa. En este caso concreto, el centro de la circunferencia quedará sobre tierra pero, como es obvio, la circunferencia (arco capaz) se trazará sobre el mar. Tomemos como ejemplo el haber medido un ángulo horizontal de 115o (Fig. 116).

90o – 115o = – 25o

Como veremos más adelante, una línea de posición aislada no permite obtener un punto FIX, y será necesaria la combinación de dos o más de ellas para determinar una posición cierta. En el caso del método de ángulos horizontales o arco capaz, puede lograrse la determinación de un FIX midiendo dos ángulos simultáneamente,

para lo cual será necesario contar con 3 puntos notables. Para comprender esto con mayor claridad supongamos a un observador que logra obtener dos ángulos horizontales: el ángulo “AB” de 70o y el ángulo “BC” de 50o (Fig. 117).

Para determinar la situación por dos ángulos horizontales simultáneos, simplemente se resuelven de manera separada los dos ángulos medidos. Donde se intersectan los arcos capaces resultantes, obtendremos el punto FIX.

AB = 70o (90o – 70o = 20o) BC = 50o (90o – 50o = 40o)

Otro modo interesante de resolver la situación por dos ángulos horizontales es la siguiente (Fig. 118):

1) Se unen con sendas líneas los puntos notables A-B y B-C, tal como hicimos en el punto anterior. 2) Se calculan la diferencia angular entre los ángulos medidos y su complemento, del mismo modo que lo hicimos anteriormente (A-B = 20o y B-C = 40o) 3) Desde “B” se traza el ángulo resultante de A-B.

4) Desde “A” se traza una perpendicular a la recta A-B y se coloca el punto AB’ donde esta intersecta a la anterior. 5) Desde “B” se traza el ángulo resultante de B-C.

6) Desde “C” se traza una perpendicular a la recta B-C y se coloca el punto BC’ donde esta intersecta a la anterior. 7) Se unen los puntos AB’ y BC’ con una recta.

8) Se traza una perpendicular a esta última recta AB’ – BC’ que pase por el punto notable “B”.

9) La intersección entre ambas rectas (la perpendicular y la recta AB’ – BC’) determinará el punto FIX.

Como puede comprobarse comparando ambos gráficos, se ha arribado por ambos métodos a idéntico resultado. En este último procedimiento, para resolver el “arco capaz”, paradójicamente se ha prescindido de compás y no fue necesario trazar arco alguno.

El procedimiento para determinar la situación en el mar por “arco capaz” es sumamente exacto, más aún que la situación por dos demoras, debido a la precisión que posee el sextante marino en la medición de ángulos.

• Distancias: Las líneas de posición por distancias son curvas que unen puntos de igual distancia con el punto notable de la

costa. Este tipo de líneas de posición es más complejo de utilizar ya que se requiere de obtener la distancia al punto en cuestión, para lo que se hace preciso contar con determinados instrumentos como el radar. De no contar con esa posibilidad, varios son los procedimientos que permiten determinar la distancia a la cual nos encontramos de un determinado faro, conociendo su altura real sobre el nivel del mar y midiendo la altura angular que existe entre el tope y la base del mismo. El instrumento más común para llevar a cabo esto último es el sextante, aunque existen también otras posibilidades.

El caso más simple se da cuando la proximidad al faro permite que el mismo sea visible en su totalidad, es decir que la curvatura terrestre permite ver tanto el tope como la base del mismo. Puede darse también el caso de que el faro en cuestión se encuentre un tanto más alejado y ya no sea

visible el pie de dicho faro, producto de la mencionada curvatura de la Tierra. Aquí ya no será posible medir la altura entre tope y base.

El procedimiento a seguir será diferente en ambos casos pero será menester, en primer término, determinar si el faro elegido se encuentra dentro o fuera del horizonte. Por esa razón, se hace imprescindible en principio conocer con precisión la distancia al horizonte marino.

Continua en: La Distancia al Horizonte (Clase 46)

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

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30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

La navegación costera: Linea de posición (Clase 44)

Viene de: La Derrota Ortodrómica: Distancia y Rumbo Inicial (clase 43)

La navegación costera o “costanera” es en realidad la más dificultosa para el navegante, ya que se hace imprescindible situarse permanentemente en la carta de manera precisa, dado que los peligros son mayores que en mar abierto. Si bien en la actualidad la precisión de los dispositivos electrónicos ha favorecido la seguridad enormemente, en la navegación costera se cuenta con métodos muy eficaces para obtener posiciones con alto grado de exactitud sin recurrir a los modernos GPS.

Estos métodos consisten en el trazado de líneas de posición a partir de puntos notables de la costa. Se define como línea de posición a una línea (curva o recta) sobre la cual se encuentra la posición del barco. En realidad, y para ser precisos, una “línea de posición recta” es una semirrecta y no una recta. Como sabemos, en geometría una semirrecta es una sucesión de infinitos puntos que tiene un origen definido y se extiende hacia el infinito. Una línea de posición será entonces una sucesión de infinitos puntos, uno de los cuales es la posición del observador, y cuyo origen es el punto notable (esto es válido sólo para líneas rectas).

Como dijimos, las líneas de posición se obtienen a partir de puntos notables. Para que un punto pueda ser considerado “punto notable” y pueda ser de utilidad en la práctica de la navegación costera, debe presentar dos características bien definidas: debe ser perfectamente visible e identificable desde el mar, y a su vez debe figurar en la carta náutica de la zona.

Las diferentes líneas de posición

Las líneas de posición más utilizadas en navegación costera son las siguientes:

1) Demora

2) Marcación

3) Enfilación

4) Isobata

5) Ángulos horizontales

6) Distancia

• Demora (en Argentina: “Marcación”): Se define como “demora” al ángulo formado entre el norte y la visual a un punto notable cualquiera (Fig. 108). Para explicarlo de un modo sencillo, puede decirse que la demora es el rumbo que habría que seguir para llegar a dicho punto. Las demoras se cuentan igual que los rumbos y parten desde el norte de 0o a 360o en sentido horario.

Para la obtención de las demoras suele utilizarse un instrumento llamado “compás de marcación” o “pínula”, con el que se apunta al objeto en cuestión y se obtiene el resultado (demora magnética) al igual que se lo haría con un compás magnético, dirigiendo la proa de la embarcación hacia el punto notable (tema que se tratará más adelante). Puede también medirse la demora magnética a un punto utilizando el compás de bitácora del barco, si este posee alidadas que permitan marcar al punto notable en cuestión. Del mismo modo que sucede con los rumbos, las demoras pueden ser verdaderas, magnéticas o de compás, por lo que deben ser corregidas antes de ser llevadas a la carta. Para convertir a verdadera la demora medida con el compás de bitácora, deberá tenerse en cuenta no solo la declinación magnética de la zona sino también el desvío de compás correspondiente a la demora medida. En caso de que la demora se haya obtenido con una pínula de mano, el desvío deberá desestimarse. Esto se debe a que, como vimos anteriormente, los desvíos que sufren los compases dependen del lugar donde fueron instalados. Por esa razón, de existir algún desvío al momento de la medición, este no puede ser determinado ya que la pínula no posee un lugar fijo de funcionamiento. En todo caso, y para minimizar los efectos que pudieran provocar los elementos metálicos de la embarcación a la medición efectuada por la pínula, es recomendable ubicarse en algún lugar de la cubierta alejado de cualquier perturbación magnética.

La fórmula para la obtención de la Demora Verdadera será:

Dev = Dem + dm + Dc Donde:

Dev = Demora verdadera Dem = Demora magnética dm = Declinación magnética Dc = Desvío del compás

Para mediciones obtenidas con una pínula o compás de mano, la fórmula resultará entonces:

Dev = Dem + dm

En definitiva, la demora a un punto es una línea recta que debe trazarse desde el punto notable, con la misma dirección pero en sentido opuesto al medido. Por ejemplo, si se toma una demora de 290o a un faro cualquiera, quiere decir que la embarcación se encuentra exactamente en la dirección opuesta, es decir a 110o de dicho faro.

• Marcación (en Argentina: “Demora”): Se conoce con el nombre de “marcación” al ángulo formado entre la línea proa-popa del barco y la visual a un objeto determinado (Fig. 109). La marcación se mide de 0o a 180o con signo positivo si es a estribor y negativo si es a babor. Cabe aclarar que, si bien estamos explicando su concepto en este apartado, las marcaciones raramente se utilicen como líneas de posición debido a la dificultad que presenta su medición, siendo más útil a tal efecto la utilización de las demoras.

Debido a que la pínula puede medir el ángulo formado entre la visual a un punto respecto del norte magnético, para determinar la marcación a un punto cualquiera es necesario efectuar un cálculo adicional.

Como queda claro en el esquema de la figura No 110, los valores de rumbo, demora

y marcación están estrechamente relacionados. La fórmula general que los vincula es: Dev = Rv +/- Mv

Donde:

Dev = Demora verdadera Rv = Rumbo verdadero Mv = Marcación verdadera

Como dijimos, la marcación se considerará negativa si es a babor y positiva a estribor. Puede apreciarse en el esquema de la figura No 110 que la fórmula resultante en caso de que la marcación sea a estribor (positiva) será:

Dev = Rv + Mv

En caso de que la marcación sea a babor (negativa,) la fórmula final será la resultante de la figura No111:

Dev = Rv – Mv

De lo visto se desprende que la marcación resultará de sumar o restar los valores de “Demora” al punto notable y “Rumbo” que lleva la embarcación, según sea el caso.

Continua en: La navegación costera: Linea de posición – segunda parte (Clase 45)

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30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

La Derrota Ortodrómica: Distancia y Rumbo Inicial (clase 43)

Viene de La Derrota Ortodrómica: El Triángulo Terrestre (Clase 42)

A fin de ejemplificar el cálculo retomaremos la navegación planteada anteriormente y la calcularemos navegando por el círculo máximo.

El primer paso antes de aplicar las fórmulas vistas es calcular la diferencia en longitud entre ambos puntos (fig. 107):

Dw = w1 + w2 Dw = 56o 7,6’ + 18o 25,6’ Dw = 74o 33,2’

Hecho esto, calcularemos en primer término la distancia que separa ambos puntos aplicando para ello la fórmula del coseno:

cos (A – B) = sen jA x sen jB + cos jA x cos jB x cos Dw

Reemplazando en ella los valores:

cos (A-B) = sen (-34o 54,5’) x sen (-33o 20,3’) + cos (-34o 54,5’) x cos (-33o 20,3’) x cos (74o 33,2’)

cos (A-B) = (-0,572265) x (-0,549581) + (0,820068) x (0,835439) x (0,266341)

cos (A-B) = 0,314505 + 0,182474 cos (A-B) = 0,496979 D = arc cos 0,496979 D = 60,19o

En millas náuticas: D = 60,19o x 60’ = 3.611 D = 3.611 Mn

Para determinar el rumbo inicial al que se debe navegar, aplicaremos la fórmula de la cotangente:

cotg Ri = (cos jA x tg jB – sen jA x cos Dw) / sen Dw

cotg Ri = [ cos (-34o 54,5’) x tg (-33o 20,3’) – sen (-34o 54,5’) x cos (74o 33,2’) ] / sen (74o 33,2’)

cotg Ri = [ (0,820068) x (-0,657835) – (-0,572265) x (0,266341) ] / 0,963878

cotg Ri = [ (-0,539469) – (-0,152441) ] / 0,963878

cotg Ri = -0,387028 / 0,963878 cotg Ri = -0,401532 Ri = arc cotg (-0,401532) Ri = 112o

Hemos arribado al resultado esperado: el rumbo inicial a navegar por la ortodromia, es decir por la ruta mas corta.

Un concepto de interés: Como puede comprobarse en el esquema de la figura 107, el valor obtenido no corresponde al ángulo interior con vértice en “A” del triángulo terrestre conformado con el Polo Sur, sino que es su suplemento, es decir el que le corresponde al triángulo conformado con el Polo Norte (ángulo “Ri”). Por esa razón, el ángulo obtenido es directamente el Rumbo inicial. Esto habitualmente ocurre así, salvo para algunos valores de seno y coseno muy cercanos a 0 ó a 1, en cuyo caso el ángulo resultante podría ser el opuesto (ángulo “A” en la figura). De haber ocurrido así, es decir que el valor obtenido hubiese correspondido al del ángulo “A”, el procedimiento a seguir sería restar dicho valor a 180o (Ri = 180o – A), por ser ambos ángulos (“A” y “Ri”) suplementarios entre sí. Esto es producto de cuestiones de la trigonometría que, por razones de espacio, no se tratarán en este apartado. En cualquier caso y para facilitar al lector la tarea, sugerimos dibujar un esquema a mano alzada a fin de determinar en forma gráfica a cuál de los dos ángulos corresponde el valor obtenido en el cálculo. En el caso aquí planteado resulta sencillo ya que, como se aprecia claramente en el esquema de la figura No 107, el ángulo “Ri” es mayor a 90o, mientras que su suplemento (“A”) es menor a 90o. Por lo tanto, el resultado obtenido (112o) sólo puede corresponder al triángulo con vértice en el Polo Norte.

Un cálculo adicional de interés para el navegante cuando se plantea una navegación ortodrómica, es el de las coordenadas del punto donde la derrota alcanza la máxima latitud. A este punto se lo denomina “Vértice de la ortodromia”. Este dato puede ser de utilidad en el caso de que no se desee sobrepasar determinada latitud en función de las condiciones meteorológicas posibles. La coordenada latitud del “Vértice” (jV) se puede establecer aplicando la fórmula:

cos jV = cos jA x sen Ri

Para obtener la longitud del “Vértice” es preciso calcular en primer lugar la diferencia en longitud (Dw) que existe entre la longitud de salida (wA) y la longitud del vértice (wV), lo que puede resolverse con la fórmula:

cotg Dw = sen jA x tg Ri

Una vez obtenido el Dw, se calcula la coordenada longitud del vértice simplemente sumando o restando dicho Dw a la longitud de salida wA:

wV = wA +/- Dw

Habiendo finalizado con el análisis de una derrota ortodrómica, compararemos los resultados obtenidos con los de la derrota loxodrómica obtenidos al comienzo:

Por la loxodromia:

R = 88,5o D = 3709,6 Mn

Por la ortodromia:

Ri = 112o D = 3611 Mn

Como puede verse, la derrota loxodrómica implica navegar casi 100 millas de más, pero siempre a rumbo 88,5o. Como contrapartida, la ortodromia pretende una distancia menor, pero zarpando a rumbo inicial 112o y modificando el mismo cada 200 ó 300 millas náuticas.

Continua en: La navegación costera: Linea de posición (Clase 44)

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

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30/05/2024 by Instituto Superior de Navegación

La Derrota Ortodrómica: El Triángulo Terrestre (Clase 42)

Viene de Tablas de Estima: el problema inverso (Clase 41)

Tal como habíamos visto en la primera parte de este capítulo, la navegación por el círculo máximo supone variar el rumbo de manera permanente, describiendo un recorrido que se verá en una carta Mercator como una curva con su concavidad hacia el Ecuador. La derrota ortodrómica, en todos los casos, se acerca más al polo elevado que la derrota loxodrómica. Debido a la imposibilidad de navegar variando el rumbo permanentemente, la derrota ortodrómica se emprende siguiendo una línea “quebrada” compuesta por varias loxodrómicas pequeñas, modificando el rumbo cada 200 ó 300 millas aproximadamente, dependiendo del criterio utilizado (Fig. 103).

Para ir desde “A” a “B” por la derrota ortodrómica, se deberá navegar por las loxodrómicas parciales “A-1”, “1-2”, “2-3”, “3-4” y “4-B” respectivamente.

Existen varios métodos para llevar a la práctica este tipo de navegación. Una manera sencilla de hacerlo consiste en conseguir una carta gnomónica de la zona a navegar, y trazar en ella la derrota ortodrómica. Como habíamos visto, esta será en definitiva una línea recta que une ambos puntos (Fig. 104). Una vez hecho esto, se procede a dividir dicha línea en pequeños segmentos a intervalos regulares (200 ó 300 millas), determinando así los puntos en donde debe alterarse el rumbo. Dichos puntos se trasladan luego a las cartas Mercator a partir de sus coordenadas geográficas (latitud y longitud), quedando establecidas así las pequeñas loxodromias que conformarán la ortodromia.

Otra manera de hacer lo mismo se basa en la aplicación de la trigonometría esférica, como veremos a continuación.

El Triángulo Terrestre

Supongamos a un buque que se encuentra en la posición “A” sobre la esfera terrestre, y pretende navegar a la posición “B” por la derrota ortodrómica (Fig. 105). Como ya hemos visto, la distancia mínima entre dichos puntos es el arco de círculo máximo que contiene a los mismos. Dicho arco recibe el nombre de “Arco de Ortodromia”, mientras que la distancia que separa a los puntos “A” y “B” se llama “Distancia Ortodrómica”. Como sabemos, el arco de ortodromia (unidad angular medida desde el centro de la Tierra entre los dos puntos en cuestión), representa la distancia en millas entre ambos puntos ya que, por definición, la milla marina equivale a un minuto de arco de círculo máximo.

Como puede apreciarse en el esquema de la figura 105, entre los puntos “A” (partida), “B” (llegada) y el polo elevado (en este caso el Polo Norte), queda conformado un triángulo esférico al que llamaremos “Triángulo terrestre”.

Analicemos dicho triángulo detenidamente:

• jA es la latitud del punto de partida mientras que jB es la latitud del punto de llegada.

• Dw es la diferencia en longitud entre los puntos de partida y de llegada (wA – wB).

• “Ri” es el “Rumbo inicial” al que deberá comenzar a navegar el buque para seguir la derrota ortodrómica. Como ya dijimos, dicho rumbo deberá alterarse a intervalos regulares. En este caso en particular, los rumbos para las siguientes etapas irán en aumento.

• El lado “A – PN” del triángulo es la “colatitud” del punto de partida, es decir 90o – jA.

• El lado “B – PN” del triángulo es la “colatitud” del punto de llegada, es decir 90o – jB.

• El lado “A – B” del triángulo es la distancia ortodrómica que media entre ambos puntos.

Los datos que tenemos para resolver el triángulo son:

•Loslados“A-PN”y“B-PN”.Dichos lados son las colatitudes de los puntos de salida y de llegada, y contamos con su valor ya que conocemos las respectivas latitudes.

• El ángulo Dw, ya que también conocemos las longitudes de salida y de llegada.

Lo que queremos determinar es:

• El lado “A – B”, es decir la distancia ortodrómica que separa los puntos de salida y de llegada. Recuerde el lector que el valor de dicha distancia era sumamente importante a fin de compararla con la distancia loxodrómica, y determinar de este modo la conveniencia de adoptar un tipo de navegación o el otro.

• El ángulo “Ri” cuyo vértice es el del punto de partida (en este caso “A”). Dicho ángulo permite conocer el rumbo al que se deberá iniciar la navegación siguiendo el círculo máximo. Más adelante veremos el método para continuar con las siguientes etapas de la misma.

Para calcular la distancia ortodrómica a partir de la trigonometría esférica, se puede operar aplicando el teorema del coseno al triángulo terrestre:

cos (A-B) = sen jA x sen jB + cos jA x cos jB x cos Dw

Esta es la fórmula que permite obtener la distancia ortodrómica entre dos puntos a partir de sus coordenadas geográficas: jA, jB y Dw (wA – wB).

Una vez obtenido el valor del coseno de (A-B), sólo resta aplicar el arco coseno y obtener el valor “A – B”. Más adelante veremos esto en un ejemplo.

Aquellos que alguna vez se abocaron al estudio de la navegación astronómica habrán encontrado conocida esta ecuación. Es lógico, ya que la astronavegación se basa en el estudio del triángulo de posición pero en la esfera celeste, razón por la cual las ecuaciones resultantes son idénticas.

Para calcular el rumbo inicial, es decir el ángulo en el punto “A”, puede aplicarse entre otras la fórmula de la cotangente:

cotg Ri = (cos jA x tg jB – sen jA x cos Dw) / sen Dw

Una vez obtenido el valor de la cotangente de “Ri”, se calcula el rumbo inicial aplicando el arco cotangente al resultado obtenido. Una consideración a tener en cuenta es que el ángulo “Ri” obtenido por fórmulas es el ángulo interior del triángulo terrestre. En el caso del ejemplo planteado en el esquema de la figura 105, el “Ri” calculado es el correcto ya que se pretende navegar al Este. Si, por el contrario, se pretendiese navegar de “B” a “A” es decir, hacia el Oeste, el resultado obtenido no será el del rumbo inicial a seguir sino que será el del ángulo interior del triángulo con vértice en “B”. En este caso, el valor del rumbo inicial a seguir surgirá de restar el resultado obtenido a 360o, tal como se aprecia en la figura No 106.

Ri = 360o – B

Para navegar por las pequeñas loxodromias que componen la ortodromia definitiva a partir del concepto del rumbo inicial, el procedimiento a seguir es muy sencillo. Se calcula el rumbo inicial entre los puntos de partida y de llegada, tal como vimos hasta aquí. Como cabe suponer, se estará navegando por una recta tangente a la derrota ortodrómica en el punto calculado. Una vez recorrida una distancia preestablecida (200 a 300 millas es una buena opción), se vuelve a calcular el nuevo rumbo inicial entre la nueva posición y la del punto de llegada. El procedimiento se repite hasta alcanzar el puerto deseado. Este método es sumamente práctico si no se dispone de cartas gnomónicas. Por otra parte, y dado que se requiere de la actualización permanente de la posición, es más efectivo que el gráfico (en el caso de que, por motivos diversos, haya sido necesario apartarse de la derrota prefijada de antemano).

Continua en: La Derrota Ortodrómica: Distancia y Rumbo Inicial (clase 43)

Darío G. Fernández
Director del ISNDF

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