Navigace Historie a současnost Ing. Michal Hruška Informační technika v dopravě Navigace Historie a současnost Ing. Michal Hruška

Navigace v sobě obsahuje dvě základní otázky Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Navigace v sobě obsahuje dvě základní otázky 1. Kde se nacházíme? 2. Kudy se dostaneme k cíli?

Většina z nás běžně využívá pouze silniční vozidla a ta provozuje na Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Většina z nás běžně využívá pouze silniční vozidla a ta provozuje na propracované silniční síti, hustě vybavené pevnými navigačními značkami. Jakmile však opustíme pohodlné lůno civilizované Evropy, nebo dokonce pevnou zemi pod nohama, je nutné využívat jiné, daleko sloužitější a přesnější navigační pomůcky.

Základem navigace je určení naší polohy v prostoru (obecně) Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Základem navigace je určení naší polohy v prostoru (obecně) 1. Je možné určit naši polohu vůči pozemským objektům Tato metoda je velmi snadná – orientační body se nepohybují (škola, dub, řeka, hora, atd.) – ovšem například na moři nebo v poušti, případně v neznámé jednotvárné krajině je to nepoužitelné 2. Můžeme určit naši polohu vůči nebeským objektům Tato metoda je složitější, protože orientační body se neustále po obloze pohybují.

Rozdělění zemského povrchu – délka a šířka Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Rozdělění zemského povrchu – délka a šířka

Navigace v historických etapách Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Navigace v historických etapách - Historie navigace sahá do prvopočátků historie - Zvládnutí navigace značilo vyspělost civilizace - V prvopočátcích se navigovalo podél břehů V některých lokalitách využívali rybáři stálých větrů a mořských proudů, případně migrací rybích hejn nebo ptáků

Navigace v historických etapách Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Navigace v historických etapách - Polynésané a Mikronésané se orientovali podle ostrovů - Vikingové se orientovali podle slunce, které na severu nezapadalo - Staří mořeplavci se orientovali podle kompasu a rychlosti lodi Již staří Féničané (3000 let př. n.l.) věděli, že pro alespoň základní navigaci potřebují znát: - Výchozí bod (místo) - Kurz - Rychlost lodi

Kompas a měření rychlosti lodi Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Kompas a měření rychlosti lodi - kompas přinesl revoluci v určování směru pohybu – v Evropě od 13. - 14. stol. - magnetismus pravděpodobně objevili staří Číňané - přinesl revoluci v určování směru pohybu - s pomocí kompasu se velmi zpřesnila navigace ve směru sever-jih - věděli jsme poměrně přesne na které jsme rovnoběžce, ale poledník byl stále nejistý.

Kompas a měření rychlosti lodi Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Kompas a měření rychlosti lodi - pro měření rychlosti lodi se používal tzv. „ruční log“ - k odměřování času se používaly půlminutové přesýpací hodiny - uzly byly navázány s rozmezím 1/120 námořní míle - kolik uzlů se odvinulo za 30 sekund (1/120 hodiny) taková byla rychlost v uzlech/h

Nepřesnosti kompasu – magnetická deklinace Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Nepřesnosti kompasu – magnetická deklinace

Měření zeměpisné šířky, pomocí polárky Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Měření zeměpisné šířky, pomocí polárky - polárka je přesně v ose rotace země nad severnim pólem - protože je hvězda „nekonečně“ daleko můžeme posunout její paprsek z osy rotace země do místa pozorování

Měření zeměpisné šířky – kamal, Jakubova hůl a astroláb Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Měření zeměpisné šířky – kamal, Jakubova hůl a astroláb - Kamal je předchůdce sextantu a skládal se z provázku a destičky - pozorovatel pak držel provázek v ústech a poměřoval výšku polárky nad obzorem - na podobném principu funguje Jakubova hůl - byla výrazně přesnější, než Kamal

Měření zeměpisné šířky – kamal, Jakubova hůl a astroláb Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Měření zeměpisné šířky – kamal, Jakubova hůl a astroláb - Astroláb je přístroj určený k měření výšky slunce nebo hvězd - vználezcem Hyparchos (150 let před Kristem) - používal se spíše na měření dle hvězd - byl používán až do 18. století

Sextant – bezpečná navigace podle slunce Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Sextant – bezpečná navigace podle slunce - pomocí zrcadel a filtrů bylo možno bezpečně pozorovat i slunce - umožnilo to navigaci i během dne

Přesné měření času – přesné určení zeměpisné délky Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Přesné měření času – přesné určení zeměpisné délky John Harrison (1693 až 1776). Přesné určení zeměpisné délky umožnilo až vynalezení přesných hodin.Harrison sestrojil přesný chronometr na základě soutěže Britského parlamentu, dotované cenou ve výši 20 000 liber, aby se chronometr nezpozdil za 6 týdnů o více než dvě minuty, tj. o půl stupně. Chronometr dokázal změřit přesný čas bez jakýchkoliv odchylek v důsledku pohybu lodi či atmosférických podmínek.   

Sklon zemské osy je 23,5 stupně (23,44) Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Navigace podle slunce Sklon zemské osy je 23,5 stupně (23,44)

Určení zeměpisné polohy podle kulminace sluneční dráhy Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Určení zeměpisné polohy podle kulminace sluneční dráhy 1. zeměpisná šířka Maximální výška slunce nad obzorem = zeměpisná šířka + deklinace pro dané datum Příklad Deklinace je dnes 10° a maximální výšku nad obzorem jsme změřili 66,5° zeměpisná šířka = 90° + 10° - 66,5° = 33,5°N Naše poloha je tedy 33,5° severní šířky V noci můžu měřit pomocí polárky, která nepodléhá datové deklinaci

Deklinace slunce v průběhu roku Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Deklinace slunce v průběhu roku

Určení zeměpisné polohy podle kulminace sluneční dráhy Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Určení zeměpisné polohy podle kulminace sluneční dráhy 2. zeměpisná délka Slunce kulminuje přesně v místě, kde protíná místní poledník. Pokud známe přesný čas, kdy k tomu došlo, víme jaký úhel prošlo od nultého poledníku Příklad časová korekce pro dnešní den je +2 minuty a slunce kulminovalo v 13.58 h GMT zeměpisná délka je tedy 13 hodin 58 minut + 2 minuty = 14 hodin. Víme, že slunce urazí za hodinu 15° a naše zeměpisná délka je tak 30°E

Časová rovnice Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Časová rovnice

Děkuji vám za pozornost... Informační technika v dopravě Navigace - Historie a současnost Děkuji vám za pozornost...