GPS do szuflady- próba sił w Portugalii cz 1

W czerwcu 2005 roku miałem zaszczyt uczestniczyć w przyjemnościowym rejsie na trasie Villamura-Lizbona. Nigdy nie żeglowałem w Portugalii i z radością przyjąłem zaproszenie wystosowane przez moich przyjaciół. Południe Portugalii, znane pod nazwą Algarve, zachwyca malowniczymi klifami z rudo-pomarańczowych skał. Dodatkowo, dużo atrakcji turystycznych sprawiło, że uprawialiśmy żeglugę w niewielkiej odległości od lądu.
Fakt ten, w połączeniu z bliskością Sagres, miejsca, w którym Henryk Żeglarz kształcił swoich adeptów, sprawił, że odłożyłem mój ulubiony GPS i postanowiłem poprowadzić nawigację wyłącznie metodami tradycyjnymi. Przy każdej okazji warto ćwiczyć, a tu nadarzyła się fantastyczna okazja.
Po kilku dniach żeglugi wzdłuż brzegów obraliśmy kurs na przylądek Sao Vincente.
Jest to południowo-zachodni „narożnik” Półwyspu Iberyjskiego. Chroniąc się przed upałem zastanawialiśmy się, ile prawdy jest w przydomku „przylądek ciepłych gaci". Prognozy pogody ani obserwacje nieba nie wskazywały na ryzyko jakiegokolwiek istotnego pogorszenia pogody. Na kilka mil przed przylądkiem zauważyłem, że widoczność zaczyna się szybko pogarszać mimo bezchmurnego nieba. Oddalone obiekty zaczęły się rozmywać w całunie rudego pyłu. Kiedy zbliżyliśmy się do przylądka na odległość poniżej mili, łagodny do tej pory wietrzyk zaczął stopniowo tężeć. Ostatnie pamiątkowe zdjęcia musiały zostać przerwane ze względu na konieczność zarefowania się. W ciągu pół godziny przeszliśmy z flauty i klaru plażowego na sztormowanie na samych masztach.
Wyglądało na to, że mój eksperyment nawigacyjny wchodził w kolejną fazę Zaznaczyłem obserwowaną pozycję przylądka i spokojnie czekałem na dalszy rozwój wypadków. Po zapadnięciu zmroku wiatr stracił na sile i opuściliśmy schronienie strzelistych kilkudziesięciometrowych klifów.

Ponieważ w nocy odchodziliśmy od brzegu, przecinając zatokę, wiedziałem, że precyzyjne trafienie w nasz następny port (Sesimbra) będzie sprawdzianem mojej reputacji jako nawigatora.
W nocy korzystaliśmy z możliwości płynięcia na Gwiazdę Polarną, porównywanie kątów z kątami pomiędzy gwiazdami uznaliśmy za możliwe ale trudne i niepraktyczne. Już prościej byłoby skorzystać z tarczy księżyca, która ma średnicę około 30 minut (pomijam wahania zależnie od zmieniającej się odległości od Ziemi). W dzień bawiliśmy się w ocenę kątów za pomocą pięści na końcu wyciągniętej ręki (około 10° lub ręki z szeroko rozstawionymi palcami -około 20°). Nie ukrywam jednak, że głównie korzystałem z lornetki z podziałką.
Mając możliwość wstępnej oceny kątów między charakterystycznymi punktami na brzegu
starałem się szacować ich odległość. Obserwując inne jednostki sprawdzalem dokładnie czy dany obiekt znajduje się w zmiennym, czy w stałym namiarze.
Wróćmy do rejsu. Zza zamglonego horyzontu wyłaniało się pasmo gór. Gdzieś tam znajdował się mauretański zamek, u stóp którego powinna być marina. Pozycja zliczona nie dawała mi jasnej odpowiedzi, która z kilku plam na brzegu jest naszym celem, a pomyłka mogła nas kosztować: dodatkowy czas zmarnowany na halsówkę przy odrabianiu straconej wysokości.
Krajobraz okolic Władysławowa czy Arkony jest "opatrzony" a wątpliwości co do własnej pozycji obserwowanej w tych rejonach byłyby dość niezwykle. Przy portugalskim brzegu czułem się jak odkrywca, trochę jak na randce w ciemno. Ostateczny wynik okazał się przyzwoity, potwierdzając, że inwestycja wysiłku w rzetelny pomiar prędkości kursów i notowanie zmian jest opłacalna.

Fotografia przedstawia inny jacht na tle przylądka Sao Vincente. Jej autorem jest Piotr Marzec

Lorneta i meduza -żeglowanie bez GPS

"Dobra Lornetka na jacht to skarb dla nawigatora"

Trudno dziś spotkać jacht żeglujący bez odbiornika GPS. Dziwne byłoby też, gdyby nie korzystać z tej szybkiej i w miarę pewnej metody wyznaczania pozycji. Dobrze jest jednak mieć w praktyce opanowane i używane inne techniki nawigacyjne, bo żadna, nawet najgenialniejsza technologia nie zmienia faktu, że nie powinno się polegać na jednym sposobie wyznaczania pozycji. Jako uzupełnienie tekstu o odbiornikach GPS, pragnąłbym podzielić się doświadczeniami zebranymi podczas poszukiwań metod dających niezależność od odczytu cyferek z ekranu odbiornika GPS.

METODY NIE WYMAGAJĄCE NARZĘDZI

W poszukiwaniu alternatyw, postanowiłem sprawdzić jak w praktyce sprawdzi się metoda wyznaczania pozycji jachtu w oparciu o metodę pomiaru kątów pionowych i poziomych. Nie jest to niczym nadzwyczajnym, praktycznie cała nawigacja terrestryczna na niej się opiera. Praktycznie różnice powstają jedynie w zależności od tego czy używamy sekstantu czy pięści, zasada działania taka sama.

W nawigacji stosowanych jest wiele metod pomiaru kątów :
Najstarszą metodą, o której wiemy, że była stosowana już w starożytnym Egipcie jest pomiar kąta za pomocą pięści na końcu wyciągniętej ręki (około 10 stopni), lub ręki z szeroko rozstawionymi palcami (około 20 stopni). Istnieje również szereg możliwości porównywania kątów z kątami pomiędzy gwiazdami a najprościej z tarczy księżyca, która ma średnicę około 30 minut (drobne wahania zależnie od zmieniającej się odległości od Ziemi nie są tu istotne). Mając możliwość zgrubnej oceny kątów między charakterystycznymi punktami na brzegu, możemy szacować ich odległość, a także to czy dany obiekt znajduje się w zmiennym czy stałym namiarze.


NIECO HISTORII

Kolejnym krokiem było powstanie instrumentów nawigacyjnych pozwalających na bardziej dokładny i wygodny pomiar kątów, pierwszy z nich to „laska jakuba” czyli listwa ze skalą do oczytu, po której przesuwa się (jedna lub więcej) prostopadła listewka w kierunku do i od oka obserwatora. Kolejnym przyrządem było astrolabium, czyli okrągłej tarczy trzymanej pionowo i przeziernika obracającego się wokół osi tarczy. Umożliwiał pomiar wysokości ciał niebieskich a zatem wyznaczenie szerokości geograficznej obserwatora. Na podobnej zasadzie działał oktant, czyli ¼ koła ze skalą na obrzeżu i linką z ciężarkiem wychodzącą z geometrycznego środka. Prawdopodobieństwo ich spotkania na pokładzie współczesnego jachtu jest prawie zerowe, wspominam o nich tylko dla porządku. Dajcie mi znać jeśli znajdziecie gdzieś oktant albo laske jakuba na jakimś jachcie :-)


SEKSTANT

Symbol precyzji w nawigacji, i przedmiot westchnień kolekcjonerów. Upraszczając metoda pomiaru kąta polega na pomiarze kąta poprzez zgranie w okularze widoku obiektu widzianego bezpośrednio na jednej połowie pola widzenia z odbiciem jego obrazu widocznym w drugiej połowie pola widzenia.
Brzmi to prosto, diabeł tkwi w szczegółach. Any uzyskać naprawde dobry pomiar należy mieć pewność, że sekstant nie jest wygięty, nawet lekko uderzony i że znamy prawdziwe wartości błędów i poprawek (certyfikat). Po drugie musimy być w stanie dokonać precyzyjnego pomiaru co na małej łódce przy większym stanie morza może być sporym wyzwaniem. Bardzo ważną kwestią jest sprawa ustalenia płaszczyzny horyzontu. Czytając wspomnienia lotników z drugiej wojny światowej natknąłem się na opinie nawigatorów że nawet w stosunkowo stabilnym samolocie, sekstant wyposażony w bąbelek do ustalania płaszczyzny horyzontu umożliwiał określenie pozycji „astro” z dokładnościa do 50 mil Niestety nie mogę pochwalić się praktyką w posługiwaniu się sekstantem na oceanie, niemniej dostępne źródła podają podobny rząd dokładności, co raczej wyklucza w praktyce astronawigację nawigację na wodach Bałtyku. Anglicy nabijają się że kursanci RYA nabierają praktyki w posługiwaniu się sekstantem na deku promemu z Anglii do Hiszpanii. Bardzo bezpieczne podejście :)

DOBRA LORNETKA

Mam przyjemność posiadać lornetkę z podziałką w tysięcznych, która umożliwia pomiar kątów w polu widzenia, zarówno w pionie jak i w poziomie.Nie zaszkodzi nauczyć się przeliczać tysięczne na stopnie, skoro i tak obserwuję przez nią brzeg. Rzecz jasna w celu oceny odległości od obiektów o znanej wysokości. Wysokości obiektów można znaleźć w pomocach nawigacyjnych, natomiast tabela przeliczeniowa jest w tablicach TN 74 ,lub w każdym porządnym almanachu typu Reeds czy Macmillan
Pewna znajomość trygonometrii i arkusza kalkulacyjnego umożliwia samodzielne zbudowanie takiej tabeli przy pomocy laptopa, choć generalnie jestem zawsze przeciwny uzależnianiu nawigacji od działania zawodnego urządzenia biurowego.

PRZELICZANIE TYSIĘCZNYCH NA STOPNIE:

Podając za Polską Wikipedią, Wolną Encyklopedią, jest to kąt pod jakim widać z odległości 1 kilometra 1 metr czyli 1/6283,2 okręgu Równa jest ona 0,06° = 3,6´ = 216˝ .
Lornetki państw układu warszawskiego wycechowane są w tzw tysięcznych z niedomiarem (1/6000 okręgu), w przeciwieństwie do lornetek państw układów NATO wycechowanych w tysięcznych z nadmiarem (1/6400 okręgu). W praktyce różnica ta jest pomijalna. Warto przed rejsem sprawdzić w praktyce jak mierzyć tysięczne, na przykład obserwując pięciocentymetrowy obiekt z odległości 10m ( kąt 5 tysięcznych)

ŻEGLOWANIE BEZ GPS W PRAKTYCE

Będąc w tym roku na nieznanych mi wodach Portugalii ( rejs z Villamura do Lizbony), postanowiłem w celu urozmaicenia rejsu całkowicie wyeliminować z uzycia odbiornik GPS. Chciałem zobaczyć jak poradzę sobie z nawigacją w miejscu o egzotycznych nieznanych krajobrazach, oraz prądach pływowych.
Praktyka potwierdziła, że :
-Jakość pozycji zliczonej zależy od częstości i dokładności pomiarów kursu i prędkości.
-Próba znalezienia mauretańskiego zamku na tle wysokim brzegu, zbliżając się do nieznanego zamglonego brzegu z niepewną pozycją zliczoną, jest dużo bardziej interesującym zajęciem niż odnajdowanie Sea Towers w Gdyni :-)
- Wpływ prądu towarzyszącego pływowi na płytkim akwenie jakim jest podejście do Lizbony jest bardzo istotny. Dokonywaliśmy pomiaru pozycji co 15 min, kontrolując jednocześnie głębokość tak aby nie spadła poniżej 8 m

Osoby zainteresowane tematem, mogą również przeczytać artykuł Nawigacja bez niepotrzebnych emocji