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Navegación

Un sistema de navegación en un buque petrolero La navegación es un campo de estudio que se centra en el proceso de monitorear y controlar el movimiento de una embarcación o vehí...

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Un sistema de navegación en un buque petrolero

La navegación es un campo de estudio que se centra en el proceso de monitorear y controlar el movimiento de una embarcación o vehículo de un lugar a otro. [ 1 ] [ 2 ] El campo de la navegación incluye cuatro categorías generales: navegación terrestre, [ 3 ] navegación marítima , navegación aeronáutica y navegación espacial. [ 1 ] También es el término técnico utilizado para el conocimiento especializado que utilizan los navegantes para realizar tareas de navegación. [ 4 ] Todas las técnicas de navegación implican localizar la posición del navegante en comparación con ubicaciones o patrones conocidos. La navegación, en un sentido más amplio, puede referirse a cualquier habilidad o estudio que implique la determinación de la posición y la dirección . [ 1 ] En este sentido, la navegación incluye la orientación y la navegación peatonal . [ 1 ]

Para la navegación marítima, esto implica el movimiento seguro de buques, botes y otras embarcaciones náuticas ya sea sobre o debajo del agua utilizando posiciones de equipos de navegación con cartas náuticas apropiadas (electrónicas y en papel). [ 4 ] El equipo de navegación para buques es obligatorio según los requisitos del Convenio SOLAS , dependiendo del tamaño del buque. [ 5 ] Para la navegación terrestre, esto generalmente implica el movimiento de personas, animales y vehículos de un lugar a otro mediante equipos de navegación (como una brújula o receptores GNSS), mapas y marcas de navegación visual en entornos urbanos o rurales. [ 6 ] [ 7 ] La navegación aeronáutica (aérea) implica pilotar una aeronave de una posición geográfica a otra mientras se monitorea la posición a medida que avanza el vuelo. [ 8 ]

Etimología

El término proviene de la década de 1530, del latín navigationem (nom. navigatio ), de navigatus , participio pasado de navigare "navegar, navegar, ir por mar, dirigir un barco", de navis "barco" y la raíz de agere "conducir". [ 9 ]

Historia

"La luz de la navegación", manual de navegación holandés, 1608, que muestra brújula, reloj de arena, astrolabio marino, globos terráqueos y celestes, compás, vara de Jacob y astrolabio.

La navegación polinesia es probablemente la forma más antigua de navegación en mar abierto; se basaba en la memoria y la observación registradas en instrumentos científicos como los Mapas de Palos de las Islas Marshall de Oleaje Oceánico . Los primeros polinesios del Pacífico usaban el movimiento de las estrellas, el clima, la posición de ciertas especies de vida silvestre o el tamaño de las olas para encontrar la ruta de una isla a otra. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Entre los primeros instrumentos de navegación propiamente dichos se encontraba la brújula , una de las más antiguas de origen chino de la dinastía Han (desde c. 206 a. C.). [ 13 ] La brújula fue adoptada posteriormente para la navegación marítima por los chinos de la dinastía Song durante el siglo XI. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] El primer uso de una brújula registrado en Europa Occidental y el mundo islámico ocurrió alrededor de 1190. [ 17 ]

La navegación marítima mediante instrumentos científicos como el astrolabio marino se originó en el Mediterráneo durante la Edad Media. Aunque los astrolabios terrestres se inventaron en el período helenístico y existieron en la antigüedad clásica y la Edad de Oro islámica , el registro más antiguo de un astrolabio marino es el del astrónomo español Ramón Llull, que data de 1295. [ 18 ] El perfeccionamiento de este instrumento de navegación se atribuye a los navegantes portugueses durante los primeros descubrimientos portugueses en la Era de los Descubrimientos . [ 19 ] [ 20 ] La descripción más antigua conocida de cómo hacer y usar un astrolabio marino proviene del Arte de Navegar ( El Arte de Navegar ) del cosmógrafo español Martín Cortés de Albacar , publicado en 1551, [ 21 ] basado en el principio del archipéndulo utilizado en la construcción de las pirámides egipcias . Sin embargo, el primer instrumento de medición de altitud para navegar ampliamente utilizado en el mar fue el cuadrante . [ 22 ] Este fue reintroducido por Leonardo de Pisa en el siglo XIII. [ 22 ] Su primer uso registrado fue en 1461 por Diogo Gomes . [ 22 ] Además de los astrolabios y cuadrantes, el primer bastón de mando utilizado en navegación se conoce desde el siglo XIV en adelante, y se cree que provino de los primeros navegantes árabes. [ 23 ] Sin embargo, tenía muchos errores y también era difícil de usar ya que requería entrecerrar los ojos para mirar al sol. [ 23 ] Estas desventajas fueron superadas con la invención del bastón de mando en 1595 por John Davis . [ 23 ]

Astrolabio alemán del siglo XVI

La navegación marítima generalizada con el astrolabio, el cuadrante, el asta de la flecha y la brújula comenzó durante la Era de los Descubrimientos en el siglo XV. Los portugueses iniciaron la exploración sistemática de la costa atlántica de África a partir de 1418, bajo el patrocinio del príncipe Enrique . En 1488, Bartolomé Díaz llegó al océano Índico por esta ruta. En 1492, los monarcas españoles financiaron la expedición de Cristóbal Colón para navegar hacia el oeste y llegar a las Indias cruzando el Atlántico, lo que resultó en el descubrimiento de América . En 1498, una expedición portuguesa comandada por Vasco da Gama llegó a la India bordeando África, abriendo así el comercio directo con Asia . Poco después, los portugueses navegaron más hacia el este, hasta las Islas de las Especias en 1512, desembarcando en China un año más tarde. La primera circunnavegación de la Tierra se completó en 1522 con la expedición de Magallanes y Elcano , un viaje de descubrimiento español liderado por el explorador portugués Fernando de Magallanes y completado por el navegante español Juan Sebastián Elcano tras la muerte del primero en Filipinas en 1521.

Para los barcos de vela, se produjeron otros avances en la cartografía y los métodos para registrar los rumbos. [ 24 ] Una de las cartas náuticas más antiguas que se conservan es la Carta Pisana , dibujada en piel de oveja, que data de 1275. [ 25 ] En tierra, las mejoras en la producción de mapas llevaron a una mejor navegación para ejércitos, comerciantes y otros viajeros. [ 26 ] Para los barcos de vela, la navegación por estima requiere el registro frecuente de los cambios de rumbo y las viradas del barco con el viento. [ 24 ] Para evitar que las cartas de papel, que eran caras y en los primeros tiempos escasas, se desgastaran, se utilizaron otros métodos, incluyendo el tablero de cruceta y las tablas de cruceta (las tablas de cruceta más antiguas datan de 1428). [ 24 ] Los cuadrantes fueron desarrollados aún más por inventores como Robert Hooke , Isaac Newton y John Hadley, lo que condujo a la invención del octante . [ 27 ]

El cronómetro H5 de Harrison de 1772, actualmente expuesto en el Museo de la Ciencia de Londres.

Los avances en matemáticas también fueron importantes en la historia de la navegación. [ 28 ] Estos incluyen inicialmente partes meridionales , luego los avances en trigonometría esférica y logaritmos permitieron a los navegantes desde el siglo XVIII en adelante navegar con mayor precisión. [ 28 ] En tierra, los instrumentos matemáticos y nuevos llevaron a avances en topografía y triangulación que mejoraron aún más los mapas, así como la construcción de mejores carreteras, caminos, canales y finalmente ferrocarriles. [ 29 ] [ 30 ] El desarrollo de un cronómetro marino preciso bajo John Harrison y otros aseguró la medición precisa del tiempo para calcular la longitud . [ 31 ] Otras mejoras en la navegación oceánica llevaron al primer sextante propiamente dicho en 1757, las partes y el uso desarrollados por varios inventores, incluidos Pierre Vernier y John Campbell . [ 32 ] Con el tiempo, evolucionaron varios métodos de cálculo con sextante y cronómetro, comenzando con el método Duller (1728), pero alcanzando su máxima accesibilidad con el método Douwes (1821), el método Sumner (1837), modificado por Henry Raper (1844) y el método Marc St Hilaire o de intercepción (1877). [ 33 ] Las modificaciones a la brújula magnética y los mejores métodos para determinar el rumbo también fueron importantes, incluyendo los avances en la brújula de Matthew Flinders , Lord Kelvin y otros. [ 34 ]

El sextante, junto con el cronómetro, la brújula y los cálculos astronómicos, se convirtieron en los métodos más utilizados de navegación marítima hasta los avances del siglo XX con la radionavegación y las brújulas giroscópicas . [ 32 ] Estos, a su vez, fueron reemplazados con la llegada de las computadoras, las calculadoras electrónicas y, posteriormente, la navegación por satélite en el siglo XX. [ 35 ] En tierra, el desarrollo del GPS portátil tuvo lugar en la década de 1980 y, con la llegada de los teléfonos inteligentes, con brújula y receptores de satélite integrados, la navegación se realiza ahora ampliamente a través de la tecnología a nivel mundial. [ 36 ] [ 37 ]

Conceptos básicos

En la navegación terrestre, la ubicación de una persona, barco, avión, etc., se define como una posición utilizando un punto de referencia/coordenadas (véase sistema de coordenadas cartesianas ). Las posiciones pueden referenciarse como latitud/longitud o como distancia y dirección desde un punto de referencia fijo ( rumbo ). [ 38 ] Las líneas de posición pueden derivarse de diversos métodos y equipos. Al determinar y monitorear las posiciones, es posible encontrar y dirigir a una persona, barco, avión, etc., de manera científica de un lugar a otro. [ 39 ] Esto a menudo implica el uso de mapas o cartas a partir de los cuales, si se desea, se pueden calcular o seguir rumbos dependiendo de la proyección o los métodos utilizados ( línea de rumbo , círculo máximo , etc.). [ 40 ]

Latitud

Aproximadamente, la latitud de un lugar en la Tierra es su distancia angular al norte o al sur del ecuador . [ 41 ] La latitud se suele expresar en grados (marcados con °) que van desde 0° en el ecuador hasta 90° en los polos Norte y Sur. [ 41 ] La latitud del Polo Norte es 90° N, y la del Polo Sur es 90° S. [ 41 ] Los marineros calculaban la latitud en el hemisferio norte observando la estrella polar ( Polaris ) con un sextante y utilizando tablas de reducción de la visión para corregir la altura del ojo y la refracción atmosférica. La altura de Polaris en grados sobre el horizonte es la latitud del observador, con un margen de error de un grado aproximadamente.

Longitud

De forma similar a la latitud, la longitud de un lugar en la Tierra es la distancia angular al este o al oeste del meridiano de Greenwich . [ 41 ] La longitud se suele expresar en grados (marcados con °) que van desde 0° en el meridiano de Greenwich hasta 180° al este y al oeste. Sídney , por ejemplo, tiene una longitud de aproximadamente 151° al este . La ciudad de Nueva York tiene una longitud de 74° al oeste . Durante la mayor parte de la historia, los marineros tuvieron dificultades para determinar la longitud. La longitud se puede calcular si se conoce la hora precisa de un avistamiento. En ausencia de ello, se puede utilizar un sextante para tomar una distancia lunar (también llamada observación lunar o "lunar" para abreviar) que, con un almanaque náutico , se puede utilizar para calcular la hora en la longitud cero (véase la hora media de Greenwich ). [ 42 ] Los cronómetros marinos fiables no estuvieron disponibles hasta finales del siglo XVIII y no fueron asequibles hasta el siglo XIX. [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] Durante aproximadamente cien años, desde aproximadamente 1767 hasta aproximadamente 1850, [ 46 ] los marineros que carecían de cronómetro utilizaban el método de las distancias lunares para determinar la hora de Greenwich y así hallar su longitud. Un marinero con cronómetro podía comprobar su lectura utilizando una determinación lunar de la hora de Greenwich. [ 43 ] [ 47 ]

Loxodromo

En navegación, una línea de rumbo (o loxodromia) es una línea que cruza todos los meridianos de longitud con el mismo ángulo, es decir, una trayectoria derivada de un rumbo inicial definido. Esto significa que, al tomar un rumbo inicial, se avanza siguiendo dicho rumbo, sin cambiar la dirección medida con respecto al norte verdadero o magnético.

Métodos de navegación

La mayoría de los sistemas de navegación modernos se basan principalmente en posiciones determinadas electrónicamente por receptores que recopilan información de satélites. La mayoría de las demás técnicas modernas se basan en encontrar líneas de posición o LOP que se intersecan. [ 48 ]

Una línea de posición puede referirse a dos cosas diferentes: una línea en una carta náutica o una línea entre el observador y un objeto en la vida real. [ 49 ] Un rumbo es una medida de la dirección hacia un objeto. [ 49 ] Si el navegante mide la dirección en la vida real, el ángulo se puede dibujar en una carta náutica y el navegante estará en algún punto de esa línea de rumbo en la carta. [ 49 ]

Además de los rumbos, los navegantes también suelen medir distancias a los objetos. [ 48 ] En la carta náutica, una distancia produce un círculo o un arco de posición. [ 48 ] Los círculos, arcos e hipérbolas de posición se denominan a menudo líneas de posición.

Si el navegante traza dos líneas de posición y estas se intersecan, debe estar en esa posición. [ 48 ] Una posición fija es la intersección de dos o más LOP. [ 48 ]

Si solo se dispone de una línea de posición, esta puede evaluarse comparándola con la posición por estima para establecer una posición estimada. [ 50 ]

Las líneas (o círculos) de posición pueden derivarse de diversas fuentes:

  • observación celeste (un segmento corto del círculo de igual altitud , pero generalmente representado como una línea),
  • rango terrestre (natural o artificial) cuando se observa que dos puntos cartografiados están alineados entre sí, [ 51 ]
  • rumbos de brújula hacia un objeto cartografiado,
  • alcance del radar a un objeto cartografiado,
  • En ciertas costas, se realiza una medición de profundidad con una ecosonda o una línea de plomo manual .

Existen algunos métodos poco utilizados hoy en día, como el método marítimo de "inclinar una luz" para calcular el alcance geográfico desde el observador hasta el faro, donde se conoce la altura del faro (a partir de una lista de faros o de una carta náutica). [ 52 ]

Los métodos de navegación han cambiado a lo largo de la historia. [ 53 ] Cada nuevo método ha mejorado la capacidad del marinero para completar su viaje. [ 53 ] Una de las decisiones más importantes que debe tomar el navegante es cuál es el mejor método a utilizar. [ 53 ] Algunos tipos de navegación se muestran en la tabla.

La práctica de la navegación suele implicar una combinación de estos diferentes métodos. [ 53 ]

comprobaciones de navegación mental

Mediante comprobaciones mentales de navegación, un piloto o un navegante estima trayectorias, distancias y altitudes que luego le ayudarán a evitar errores graves de navegación. [ 54 ]

Pilotaje

Navegación manual a través del espacio aéreo holandés

El pilotaje (también llamado navegación) implica navegar una aeronave por referencia visual a puntos de referencia, [ 55 ] o una embarcación en aguas restringidas y fijar su posición con la mayor precisión posible a intervalos frecuentes. [ 56 ] Más que en otras fases de la navegación, la preparación adecuada y la atención al detalle son importantes. [ 56 ] Los procedimientos varían de una embarcación a otra, y entre embarcaciones militares, comerciales y privadas. [ 56 ] Dado que el pilotaje se realiza en aguas poco profundas , normalmente implica seguir rumbos para asegurar suficiente espacio libre bajo la quilla , asegurar una profundidad de agua suficiente bajo el casco , así como considerar el hundimiento . [ 57 ] También puede implicar navegar un barco dentro de un río, canal o vía fluvial cerca de la costa. [ 57 ]

Un equipo de navegación militar casi siempre estará compuesto por varias personas. [ 56 ] Un navegante militar podría tener operadores de toma de rumbos estacionados en los repetidores giroscópicos en las alas del puente para tomar rumbos simultáneos, mientras que el navegante civil en un buque mercante o embarcación de recreo a menudo debe tomar y trazar su posición él mismo, generalmente con la ayuda de la determinación electrónica de la posición. [ 56 ] Mientras que el navegante militar tendrá un libro de rumbos y alguien para registrar las entradas para cada corrección, el navegante civil simplemente pilotará los rumbos en la carta a medida que los toma y no los registrará en absoluto. [ 56 ] Si el buque está equipado con un ECDIS , es razonable que el navegante simplemente supervise el progreso del buque a lo largo de la ruta elegida, asegurándose visualmente de que el buque avanza según lo deseado, revisando la brújula, la sonda y otros indicadores solo ocasionalmente. [ 56 ] Si hay un práctico a bordo, como suele ser el caso en las aguas más restringidas, generalmente se puede confiar en su criterio, lo que facilita aún más la carga de trabajo. [ 56 ] Pero si el ECDIS falla, el navegante tendrá que confiar en su habilidad en los procedimientos manuales y probados a lo largo del tiempo. [ 56 ]

navegación celeste

Una posición astronómica correcta se dará en la intersección de dos o más círculos.

Los sistemas de navegación celeste se basan en la observación de las posiciones del Sol , la Luna , los planetas y las estrellas de navegación mediante un sextante o un instrumento de navegación similar. [ 58 ] Al conocer qué punto de la Tierra en rotación se encuentra sobre un objeto celeste y medir su altura sobre el horizonte del observador, el navegante puede determinar su distancia a ese subpunto mediante un cálculo matemático. [ 59 ] Se utiliza un almanaque náutico y una fuente de tiempo, normalmente un cronómetro marino , para calcular el subpunto de la Tierra sobre el que se encuentra un cuerpo celeste, y un sextante se utiliza para medir la altura angular del cuerpo sobre el horizonte. [ 59 ] Esa altura se puede utilizar para calcular la distancia desde el subpunto y crear una línea de posición circular. Alternativamente, se pueden utilizar tablas de reducción de avistamientos. [ 60 ] Un navegante observa varias estrellas sucesivamente para obtener una serie de líneas de posición superpuestas. Donde se cruzan es la posición celeste. También se pueden utilizar la Luna y el Sol. El Sol también puede utilizarse por sí solo para generar una sucesión de líneas de posición (preferiblemente alrededor del mediodía local) para determinar una posición. [ 61 ] Desde la llegada del GNSS, la navegación celeste se utiliza menos para la navegación marítima y aérea, aunque sigue siendo útil como respaldo o como otro método para verificar la precisión de los sistemas electrónicos, particularmente en mar abierto. [ 62 ] [ 63 ]

Cronómetro marino

Cronómetro marino Breguet

Para medir con precisión la longitud, se requiere la hora exacta de una observación con sextante (hasta el segundo, si es posible), la cual se registra para su posterior cálculo. Cada segundo de error equivale a 15 segundos de error de longitud, lo que en el ecuador representa un error de posición de 0,25 millas náuticas, aproximadamente el límite de precisión de la navegación astronómica manual. El cronómetro marino de cuerda es un reloj de precisión utilizado a bordo de los barcos para proporcionar la hora exacta para las observaciones astronómicas. [ 61 ] Un cronómetro se diferencia de un reloj de cuerda principalmente en que contiene un dispositivo de palanca variable para mantener una presión uniforme sobre el muelle real y un volante especial diseñado para compensar las variaciones de temperatura. [ 61 ] Un cronómetro de cuerda se ajusta aproximadamente a la hora media de Greenwich (GMT) y no se reinicia hasta que el instrumento se revisa y limpia, generalmente cada tres años. [ 61 ] La diferencia entre la hora GMT y la hora del cronómetro se determina cuidadosamente y se aplica como corrección a todas las lecturas del cronómetro. [ 61 ] Los cronómetros accionados por resorte deben ser dados cuerda aproximadamente a la misma hora cada día. [ 61 ]

Los cronómetros marinos de cristal de cuarzo han reemplazado a los cronómetros de cuerda a bordo de los barcos modernos debido a su mayor precisión. [ 61 ] Se mantienen en GMT directamente a partir de señales horarias de radio. [ 61 ] Esto elimina el error del cronómetro y las correcciones de errores del reloj. [ 61 ] Si la aguja de los segundos tiene un error legible, se puede reiniciar eléctricamente. [ 61 ] El elemento básico para la generación de tiempo es un oscilador de cristal de cuarzo. [ 61 ] El cristal de cuarzo está compensado térmicamente y está sellado herméticamente en una envoltura al vacío. [ 61 ] Se proporciona una capacidad de ajuste calibrado para compensar el envejecimiento del cristal. [ 61 ]

El cronómetro está diseñado normalmente para funcionar durante un mínimo de un año con un solo juego de baterías. [ 61 ] Las observaciones pueden cronometrarse y los relojes del barco ajustarse con un reloj de comparación, que se ajusta a la hora del cronómetro y se lleva al ala del puente para registrar los tiempos de las observaciones. [ 61 ] En la práctica, un reloj de pulsera sincronizado al segundo más cercano con el cronómetro será suficiente. [ 61 ] También se puede utilizar un cronómetro, ya sea de cuerda o digital, para las observaciones celestes. [ 61 ] En este caso, el reloj se inicia a una hora GMT conocida por el cronómetro, y el tiempo transcurrido de cada observación se suma a esta para obtener la hora GMT de la observación. [ 61 ] Todos los cronómetros y relojes deben revisarse periódicamente con una señal horaria de radio. [ 61 ] Los tiempos y frecuencias de las señales horarias de radio se enumeran en publicaciones como Ayudas a la navegación por radio . [ 61 ]

El sextante marino

El sextante marino se utiliza para medir la elevación de los cuerpos celestes sobre el horizonte.

El segundo componente crítico de la navegación celeste es medir el ángulo formado en el ojo del observador entre el cuerpo celeste y el horizonte sensible. El sextante, un instrumento óptico, se utiliza para realizar esta función. El sextante consta de dos conjuntos principales. El marco es una estructura triangular rígida con un pivote en la parte superior y un segmento graduado de un círculo, denominado "arco", en la parte inferior. El segundo componente es el brazo índice, que está unido al pivote en la parte superior del marco. En la parte inferior hay un nonio sin fin que se sujeta a los dientes en la parte inferior del "arco". El sistema óptico consta de dos espejos y, generalmente, un telescopio de baja potencia. Un espejo, denominado "espejo índice", está fijado a la parte superior del brazo índice, sobre el pivote. Al mover el brazo índice, este espejo gira y la escala graduada en el arco indica el ángulo medido ("altitud"). [ 64 ] El segundo espejo, denominado "cristal del horizonte", está fijado en la parte frontal del marco. Una mitad del cristal del horizonte está plateada y la otra es transparente. La luz del cuerpo celeste incide en el espejo índice y se refleja hacia la parte plateada del cristal del horizonte, para luego regresar al ojo del observador a través del telescopio. El observador ajusta el brazo índice de modo que la imagen reflejada del cuerpo en el cristal del horizonte se alinee con el horizonte visual, visto a través del lado transparente del cristal. [ 64 ]

Hay tres errores principales que deben corregirse para cada uso de navegación. [ 64 ] Los errores principales son el error perpendicular, el error lateral y el error de índice. [ 64 ] El ajuste del sextante consiste en comprobar y alinear todos los elementos ópticos para eliminar el "error de índice" general (o corrección de índice). La corrección de índice debe comprobarse, utilizando el horizonte o, preferiblemente, una estrella, cada vez que se utilice el sextante. [ 64 ] La práctica de tomar observaciones celestes desde la cubierta de un barco en movimiento, a menudo a través de la capa de nubes y con un horizonte brumoso, es, con mucho, la parte más desafiante de la navegación celeste. [ 65 ]

octante de burbujas

Hasta la generalización del uso de tecnologías como los sistemas de navegación inercial, la radio omnidireccional VHF y el GNSS, los navegantes aéreos utilizaban el octante de burbuja o el sextante de burbuja. [ 66 ] Mediante este instrumento se realizaban observaciones y, a continuación, cálculos matemáticos para determinar la posición pasada de la aeronave. [ 67 ]

Navegación inercial

El sistema de navegación inercial (SNI) es un sistema de navegación por estima que calcula su posición a partir de sensores de movimiento. [ 68 ] Antes de navegar, se establecen la latitud y longitud iniciales y la orientación física del SNI con respecto a la Tierra (por ejemplo, norte y horizontal). Tras la alineación, el SNI recibe impulsos de detectores de movimiento que miden (a) la aceleración en tres ejes (acelerómetros) y (b) la velocidad de rotación alrededor de tres ejes ortogonales (giroscopios). Esto permite al SNI calcular de forma continua y precisa su latitud y longitud actuales (y a menudo su velocidad).

Una ventaja de un sistema de navegación inercial (INS) frente a otros sistemas de navegación es que, una vez alineado, no requiere información externa. Un INS no se ve afectado por condiciones meteorológicas adversas y no puede ser detectado ni interferido. Su desventaja radica en que, dado que la posición actual se calcula únicamente a partir de posiciones anteriores y sensores de movimiento, sus errores son acumulativos y aumentan a un ritmo aproximadamente proporcional al tiempo transcurrido desde que se introdujo la posición inicial. Por lo tanto, los sistemas de navegación inercial deben corregirse frecuentemente con una referencia de posición obtenida de otro tipo de sistema de navegación.

Se considera que el primer sistema inercial fue el sistema de guiado V-2 desplegado por los alemanes en 1942. Sin embargo, los sensores inerciales se remontan a principios del siglo XIX. [ 69 ] Las ventajas de los INS propiciaron su uso en aeronaves, misiles, buques de superficie y submarinos. Por ejemplo, la Armada de los Estados Unidos desarrolló el Sistema de Navegación Inercial para Buques (SINS) durante el programa de misiles Polaris para garantizar un sistema de navegación fiable y preciso para la inicialización de sus sistemas de guiado de misiles. Los sistemas de navegación inercial se utilizaron ampliamente hasta la llegada de los sistemas de navegación por satélite (GPS). Los INS todavía se utilizan comúnmente en submarinos (ya que la recepción de GPS u otras fuentes de localización no son posibles mientras están sumergidos) y misiles de largo alcance, pero ya no se encuentran ampliamente en otros lugares. [ 70 ]

Navegación asistida por gravedad

La navegación asistida por gravedad se originó en la década de 1990 y proporciona una tecnología para obtener una posición fija para la navegación. [ 71 ] [ 72 ] Utiliza el concepto de que un sensor a bordo mide elementos del vector gravitatorio mientras la plataforma está en movimiento y luego estas mediciones se referencian a un mapa del campo gravitatorio de la Tierra para determinar una posición. [ 72 ] [ 73 ]

Navegación espacial

No debe confundirse con la navegación por satélite, que depende de los satélites para funcionar, la navegación espacial se refiere a la navegación de las propias naves espaciales. Históricamente, esto se ha logrado (durante el programa Apolo ) mediante una computadora de navegación , un sistema de navegación inercial y datos celestes introducidos por los astronautas, que eran registrados por sextantes y telescopios. Las computadoras de navegación espaciales, como las que se encontraban en las misiones Apolo y posteriores, están diseñadas para resistir la posible corrupción de datos por radiación. La navegación en el espacio tiene tres componentes principales: el uso de una trayectoria de referencia adecuada que describe la ruta de vuelo planificada de la nave espacial, el monitoreo de la posición real de la nave espacial durante el vuelo (determinación de la órbita) y la creación de maniobras para que la nave espacial regrese a la trayectoria de referencia según sea necesario (control de la ruta de vuelo). [ 74 ]

Otra posibilidad que se ha explorado para la navegación en el espacio profundo es la navegación por púlsares , que compara las ráfagas de rayos X de un conjunto de púlsares conocidos para determinar la posición de una nave espacial. Este método ha sido probado por varias agencias espaciales, como la NASA y la ESA . [ 75 ] [ 76 ]

Navegación electrónica

Las distancias y rumbos del radar pueden utilizarse para determinar una posición.

Navegación por radar

Los radares se pueden utilizar para la navegación y los radares marinos se instalan comúnmente en los barcos para la navegación en el mar. [ 77 ] El radar es una ayuda eficaz para la navegación porque proporciona distancias y rumbos a objetos dentro del alcance del escáner de radar. [ 78 ] Cuando una embarcación (barco o bote) está dentro del alcance del radar de tierra u objetos fijos (como ayudas especiales de radar a la navegación y marcas de navegación), el navegante puede tomar distancias y rumbos angulares a objetos cartografiados y utilizarlos para establecer arcos de posición y líneas de posición en una carta. [ 79 ] Una fijación que consiste únicamente en información de radar se denomina fijación de radar. [ 80 ] Los tipos de fijaciones de radar incluyen "distancia y rumbo a un solo objeto", [ 81 ] "dos o más rumbos", [ 81 ] "rumbos tangentes", [ 81 ] y "dos o más distancias". [ 81 ] El radar también se puede utilizar con ECDIS como medio para fijar la posición con la imagen de radar o la distancia/rumbo superpuesta en una carta náutica electrónica . [ 78 ]

La indexación paralela es una técnica definida por William Burger en el libro de 1957, The Radar Observer's Handbook . [ 82 ] Esta técnica consiste en crear una línea en la pantalla que sea paralela al rumbo del barco, pero desplazada hacia la izquierda o hacia la derecha por cierta distancia. [ 82 ] Esta línea paralela permite al navegante mantener una distancia determinada de los peligros . [ 82 ] La línea en la pantalla del radar se ajusta a una distancia y un ángulo específicos, y luego se observa la posición del barco con respecto a la línea paralela. Esto puede proporcionar al navegante una referencia inmediata sobre si el barco está en el rumbo previsto o no. [ 83 ]

Se han desarrollado otras técnicas menos utilizadas en la navegación general para situaciones especiales. Una de ellas, conocida como el "método de contorno", consiste en marcar una plantilla de plástico transparente en la pantalla del radar y moverla a la carta náutica para fijar una posición. [ 84 ] Otra técnica especial, conocida como la Técnica de Trazado Continuo de Radar de Franklin, consiste en dibujar la trayectoria que un objeto de radar debería seguir en la pantalla del radar si el buque se mantiene en su rumbo previsto. [ 85 ] Durante el tránsito, el navegante puede comprobar que el buque está en ruta verificando que el punto se encuentre sobre la línea dibujada. [ 85 ]

Navegación por radio

Un radiogoniómetro (RDF) es un dispositivo para determinar la dirección de una fuente de radio . Gracias a la capacidad de la radio para viajar largas distancias "más allá del horizonte", constituye un sistema de navegación especialmente útil para barcos y aeronaves que vuelan lejos de la costa. Los RDF funcionan girando una antena direccional y escuchando la dirección en la que la señal de una estación conocida llega con mayor intensidad. Este tipo de sistema se utilizó ampliamente en las décadas de 1930 y 1940. Las antenas RDF son fáciles de identificar en los aviones alemanes de la Segunda Guerra Mundial , como bucles bajo la sección trasera del fuselaje, mientras que la mayoría de los aviones estadounidenses tenían la antena protegida por una pequeña cubierta en forma de lágrima.

En aplicaciones de navegación, las señales RDF se proporcionan en forma de radiobalizas , el equivalente radioeléctrico de un faro . La señal suele ser una simple transmisión AM de una serie de letras en código Morse , que el RDF puede sintonizar para comprobar si la baliza está transmitiendo. La mayoría de los detectores modernos también pueden sintonizar emisoras de radio comerciales, lo cual resulta especialmente útil debido a su alta potencia y su ubicación cerca de las principales ciudades.

Decca , OMEGA y LORAN-C son tres sistemas de navegación hiperbólica similares. Decca era un sistema de radionavegación hiperbólica de baja frecuencia (también conocido como multilateración ) que se desplegó por primera vez durante la Segunda Guerra Mundial , cuando las fuerzas aliadas necesitaban un sistema que pudiera usarse para lograr aterrizajes precisos. Al igual que en el caso de Loran-C , su uso principal era para la navegación de buques en aguas costeras. Los buques pesqueros fueron los principales usuarios después de la guerra, pero también se utilizó en aeronaves, incluyendo una aplicación muy temprana (1949) de pantallas de mapas móviles. El sistema se desplegó en el Mar del Norte y fue utilizado por helicópteros que operaban en plataformas petrolíferas .

El Sistema de Navegación OMEGA fue el primer sistema de radionavegación verdaderamente global para aeronaves, operado por Estados Unidos en cooperación con seis naciones asociadas. OMEGA fue desarrollado por la Armada de Estados Unidos para usuarios de la aviación militar. Su desarrollo fue aprobado en 1968 y prometía una verdadera cobertura oceánica mundial con solo ocho transmisores y la capacidad de alcanzar una  precisión de cuatro millas (6 km) al determinar una posición. Inicialmente, el sistema se iba a utilizar para la navegación de bombarderos nucleares a través del Polo Norte hacia Rusia. Posteriormente, se comprobó su utilidad para submarinos. [ 86 ] Debido al éxito del Sistema de Posicionamiento Global (GPS), el uso de Omega disminuyó durante la década de 1990, hasta el punto de que el costo de su operación ya no se justificaba. Omega se suspendió el 30 de septiembre de 1997 y todas las estaciones cesaron sus operaciones.

LORAN es un sistema de navegación terrestre que utiliza transmisores de radio de baja frecuencia para determinar la posición de un barco o aeronave, aprovechando el intervalo de tiempo entre las señales recibidas de tres o más estaciones. La versión más utilizada actualmente es LORAN-C, que opera en la banda de baja frecuencia del espectro electromagnético, entre 90 y 110 kHz . Muchos países utilizan este sistema, como Estados Unidos , Japón y varios países europeos. Rusia utiliza un sistema prácticamente idéntico en el mismo rango de frecuencia, llamado CHAYKA . El uso de LORAN está en franco declive, siendo el GPS su principal sustituto. Sin embargo, se están realizando esfuerzos para mejorar y popularizar LORAN. Las señales LORAN son menos susceptibles a las interferencias y penetran mejor en la vegetación y los edificios que las señales GPS.

Navegación por satélite

Receptor GNSS Furuno de un barco que muestra una posición GPS.

Un GNSS permite que pequeños receptores electrónicos determinen su ubicación ( longitud , latitud y altitud ) con una precisión de pocos metros utilizando señales de tiempo transmitidas por radio desde satélites a lo largo de una línea de visión . [ 87 ] Las posiciones obtenidas pueden utilizarse con mapas y cartas para la navegación por satélite . Desde el lanzamiento del primer satélite experimental en 1978, los GNSS se han convertido en una ayuda indispensable para la navegación en todo el mundo y una herramienta importante para la elaboración de mapas y la topografía . Los GNSS también proporcionan una referencia de tiempo precisa utilizada en muchas aplicaciones, incluido el estudio científico de terremotos y la sincronización de redes de telecomunicaciones. El Sistema Global de Navegación por Satélite o GNSS es el término que se utiliza para los sistemas de navegación por satélite que proporcionan posicionamiento con cobertura global. [ 87 ] El primer sistema, el GPS, fue desarrollado por el Departamento de Defensa de los Estados Unidos y se denominó oficialmente NAVSTAR GPS (Sistema Global de Posicionamiento por Satélite de Sincronización y Medición de Distancia). La constelación de satélites es gestionada por la 50.ª Ala Espacial de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . El costo de mantener el sistema es de aproximadamente US$ 750 millones por año, [ 88 ] incluyendo el reemplazo de satélites obsoletos e investigación y desarrollo. A pesar de esto, el GPS es gratuito para uso civil como un bien público .

Con las mejoras en la tecnología y los desarrollos a nivel mundial, a partir de 2024, existen varios sistemas GNSS operativos disponibles para la navegación pública. Estos incluyen el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) NAVSTAR de los Estados Unidos , el GLONASS ruso , el sistema de posicionamiento Galileo de la Unión Europea y el sistema de navegación Beidou de China . [ 87 ] Los diferentes sistemas globales tienen diferencias variables en la precisión, pero las posiciones declaradas normalmente están en el rango de entre 1 y 10 metros de precisión dependiendo del sistema y de la cobertura satelital de ese sistema. [ 87 ] Como resultado, más de 100 satélites están en órbita terrestre media , transmitiendo señales que permiten a los receptores GNSS determinar la ubicación , velocidad y dirección del receptor. [ 87 ] También hay varios sistemas GNSS regionales disponibles para la navegación, incluido el Sistema Regional de Navegación por Satélite de la India y el Sistema de Satélite Cuasi-Cenital . Sin embargo, no todos los receptores GNSS son capaces de operar con estos sistemas y los receptores GNSS más antiguos, como los de barcos antiguos, pueden no ser capaces de recibir todos los GNSS disponibles actualmente para los usuarios. [ 87 ]

Los teléfonos inteligentes modernos funcionan como navegadores GNSS personales para los civiles que los poseen. El uso excesivo de estos dispositivos, ya sea en el vehículo o a pie, puede llevar a una relativa incapacidad para aprender sobre los entornos de navegación, lo que resulta en capacidades de navegación subóptimas cuando estos dispositivos no están disponibles. [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ] Por lo general, también se proporciona una brújula para determinar la dirección cuando no se está en movimiento.

La creciente prevalencia de la interferencia y la suplantación de identidad en los Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS) ha renovado el interés en métodos de navegación resilientes que no dependan exclusivamente de las señales satelitales. Los buques modernos pueden utilizar arquitecturas de navegación integradas que combinan sistemas de navegación inercial, girocompás de fibra óptica , radar y métodos de navegación terrestre para mantener un rumbo y una posición fiables durante la interrupción de la señal satelital. [ 92 ]

Navegación acústica

La localización acústica es un método de navegación que utiliza sistemas de posicionamiento acústico para determinar la posición de un objeto mediante ondas sonoras . Se utiliza principalmente en submarinos y buques equipados con sonar y tecnologías similares basadas en transductores. [ 93 ] [ 94 ] Los sistemas de posicionamiento acústico subacuático también son de uso común entre buzos y vehículos submarinos operados remotamente , específicamente el sistema de posicionamiento acústico de línea de base larga , el sistema de posicionamiento acústico de línea de base corta y el sistema de posicionamiento acústico de línea de base ultracorta . [ 93 ] [ 95 ]

Planificación de travesías

Una mala planificación de la travesía y las desviaciones del plan pueden provocar varamientos, daños en el buque y pérdida de la carga.

La planificación de la travesía o del viaje es un procedimiento para desarrollar una descripción completa del viaje de un buque de principio a fin. El plan incluye la salida del muelle y del área del puerto, la parte del viaje en ruta, la aproximación al destino y el amarre . Según el derecho internacional, el capitán de un buque es legalmente responsable de la planificación de la travesía, [ 96 ] sin embargo, en buques de mayor tamaño, la tarea se delegará al navegante del buque . [ 97 ]

Los estudios muestran que el error humano es un factor en el 80 por ciento de los accidentes de navegación y que, en muchos casos, la persona que cometió el error tenía acceso a información que podría haber evitado el accidente. [ 97 ] La práctica de la planificación de viajes ha evolucionado desde el trazado de líneas en cartas náuticas hasta un proceso de gestión de riesgos . [ 97 ]

La planificación de la travesía consta de cuatro etapas: evaluación, planificación, ejecución y seguimiento, [ 97 ] que se especifican en la Resolución A.893(21) de la Organización Marítima Internacional , Directrices para la planificación de viajes, [ 98 ] y estas directrices se reflejan en las leyes locales de los países signatarios de la OMI (por ejemplo, el Título 33 del Código de Regulaciones Federales de los Estados Unidos ), y en varios libros o publicaciones profesionales. Existen unos cincuenta elementos de un plan de travesía integral, dependiendo del tamaño y el tipo de buque.

La fase de evaluación se centra en la recopilación de información relevante para el viaje propuesto, así como en la determinación de riesgos y la valoración de las características clave del mismo. Esto implica considerar el tipo de navegación requerida (por ejemplo, navegación en hielo) , la región que atravesará el buque y la información hidrográfica de la ruta. En la siguiente fase, se elabora el plan escrito. La tercera fase consiste en la ejecución del plan de viaje definitivo, teniendo en cuenta cualquier circunstancia especial que pueda surgir, como cambios meteorológicos, que puedan requerir la revisión o modificación del plan. La fase final de la planificación de la travesía consiste en supervisar el progreso del buque con respecto al plan y responder a desviaciones y circunstancias imprevistas.

Sistemas de puentes integrados

Sistema de puente integrado, integrado en un buque de servicio en alta mar.

Los conceptos de puentes de mando electrónicos integrados están impulsando la planificación de los sistemas de navegación del futuro. [ 53 ] Los sistemas integrados reciben información de diversos sensores del buque, muestran electrónicamente la información de posicionamiento y proporcionan las señales de control necesarias para mantener la embarcación en un rumbo preestablecido. [ 53 ] El navegante se convierte en gestor del sistema, seleccionando los ajustes preestablecidos, interpretando la salida del sistema y supervisando la respuesta de la embarcación. [ 53 ]

Los buques comerciales y navales modernos utilizan cada vez más Sistemas Integrados de Puente (IBS), que combinan radar, Sistemas Electrónicos de Visualización de Cartas e Información (ECDIS), Sistemas de Identificación Automática (AIS), girocompás, controles de piloto automático, datos de maquinaria y sensores de navegación en un entorno de operador unificado. Los sistemas integrados mejoran el conocimiento de la situación, reducen la carga de trabajo en el puente y facilitan una navegación más segura al permitir que los oficiales de guardia accedan y correlacionen información de múltiples sistemas del buque simultáneamente.   [ 99 ]

En la década de 2020, los sistemas de puente integrados evolucionaron para dar soporte a las operaciones de buques autónomos, la interoperabilidad de sistemas abiertos, la ciberresiliencia y las iniciativas de transporte marítimo de bajas emisiones. Se han desplegado plataformas de puente avanzadas a bordo de buques para mejorar la eficiencia de los viajes, el diagnóstico remoto y las futuras capacidades de navegación autónoma y altamente automatizada. [ 100 ]

Los sistemas de navegación marítima autónomos y preparados para la autonomía suelen basarse en la fusión de sensores, combinando radar, AIS, navegación por satélite, sistemas de navegación inercial, cámaras y software de gestión de viajes dentro de una arquitectura de puente integrada.

Dos oficiales de barco practicando navegación astronómica tradicional tomando una observación solar con sextante

Buques y embarcaciones similares

Un día de trabajo en navegación tradicional

En la navegación marítima tradicional, un día de trabajo en navegación es un conjunto mínimo de tareas consistentes con una navegación astronómica prudente. La definición y los procesos varían en buques militares y civiles, y de un barco a otro, pero el método tradicional adopta una forma similar a: [ 101 ]

  1. Mantenga una gráfica de navegación a estima continua.
  2. Para determinar la posición de las estrellas, realice dos o más observaciones estelares al amanecer (es prudente observar seis estrellas).
  3. Observación del sol matutino. Puede tomarse en la vertical principal o cerca de ella para determinar la longitud, o en cualquier momento para obtener una línea de posición.
  4. Determinar el error de la brújula mediante la observación del acimut del Sol.
  5. Cálculo del intervalo hasta el mediodía, hora de observación del mediodía aparente local y constantes para observaciones meridianas o exmeridianas.
  6. Observación del Sol al mediodía, ya sea en el meridiano o exmeridiano, para determinar la línea de latitud del mediodía. Corrección en movimiento o cruce con la línea de Venus para determinar la posición al mediodía.
  7. Determinación al mediodía de la carrera del día y la puesta y deriva del día.
  8. Al menos una línea solar vespertina, por si las estrellas no son visibles al anochecer.
  9. Determinar el error de la brújula mediante la observación del acimut del Sol.
  10. Para determinar la posición de las estrellas, realice dos o más observaciones estelares al anochecer (es prudente observar seis estrellas).

La navegación en los buques generalmente se realiza desde el puente de mando . También puede tener lugar en espacios adyacentes, donde se encuentran disponibles cartas náuticas y publicaciones. Los procesos de navegación tradicionales se han ido reemplazando progresivamente por procesos tecnológicos para la navegación marítima.

Navegación terrestre

La navegación para automóviles y otros medios de transporte terrestres suele utilizar mapas , puntos de referencia y, en los últimos tiempos, navegación por ordenador (o " navegación por satélite "), así como cualquier medio disponible en el agua.

La navegación computerizada suele basarse en el GPS para obtener información sobre la ubicación actual, una base de datos de mapas de navegación con carreteras y rutas navegables, y utiliza algoritmos relacionados con el problema del camino más corto para identificar las rutas óptimas.

La navegación peatonal está relacionada con la orientación , la navegación terrestre (militar) y la localización de rutas .

Navegación subacuática

Los submarinistas, buzos, vehículos submarinos operados remotamente (ROV) y otras embarcaciones submarinas realizan navegación subacuática mediante una variedad de métodos y procesos que incluyen GNSS, navegación por radar y determinación de posición por sonar/acústica. [ 102 ] [ 103 ]

Inteligencia artificial

La inteligencia artificial puede utilizarse para ayudar en los procesos de planificación, resolución de problemas y toma de decisiones en la navegación. [ 104 ] [ 105 ] Esto incluye el uso de IA en sistemas de navegación como GNSS, así como en la informática en general para ayudar con la determinación de la posición y el monitoreo de un lugar a otro, como en vehículos, aviones y automóviles. [ 106 ] [ 107 ]

Normas, formación y organizaciones

Los estándares profesionales para la navegación dependen del tipo de navegación y varían según el país. Para la navegación marítima, los oficiales de cubierta de la Marina Mercante reciben formación y certificación internacional conforme al Convenio STCW . [ 108 ] Los navegantes de recreo y aficionados pueden tomar clases de navegación en escuelas de formación locales o regionales. Los oficiales navales reciben formación en navegación como parte de su formación naval.

En navegación terrestre, a menudo se imparten cursos y formación a jóvenes como parte de la educación general o extracurricular. La navegación terrestre también es una parte esencial del entrenamiento militar. Además, organizaciones como los Scouts y el programa DoE enseñan navegación a sus alumnos. Las organizaciones de orientación son un tipo de deporte que requiere habilidades de navegación utilizando un mapa y una brújula para desplazarse de un punto a otro en terrenos diversos y generalmente desconocidos mientras se avanza a gran velocidad. [ 109 ]

En aviación, los pilotos reciben formación en navegación aérea como parte de su aprendizaje para volar.

Las organizaciones profesionales también contribuyen a fomentar mejoras en la navegación o a reunir a navegantes en entornos académicos. El Royal Institute of Navigation (RIN) es una sociedad científica con estatus de organización benéfica, cuyo objetivo es promover el desarrollo de la navegación terrestre y marítima, aérea y espacial. Fue fundado en 1947 como un foro para que marineros, pilotos, ingenieros y académicos compararan sus experiencias e intercambiaran información. [ 110 ] En Estados Unidos, el Institute of Navigation (ION) es una organización profesional sin ánimo de lucro que promueve el arte y la ciencia del posicionamiento, la navegación y la sincronización. [ 111 ]

Publicaciones

Ilustración que muestra una brújula utilizada para la navegación, procedente del libro American Practical Navigator de Bowditch.

Existen numerosas publicaciones náuticas sobre navegación, editadas por fuentes profesionales de todo el mundo. En el Reino Unido, la Oficina Hidrográfica del Reino Unido , el Grupo Editorial Witherby y el Instituto Náutico ofrecen numerosas publicaciones sobre navegación, incluido el completo Manual de Navegación del Almirantazgo. [ 112 ] [ 113 ]

En Estados Unidos, el Bowditch's American Practical Navigator es una enciclopedia de navegación gratuita publicada por el gobierno estadounidense. [ 114 ]

La navegación es una actividad cotidiana esencial que implica una serie de habilidades que ayudan a los humanos y animales a localizar, rastrear y seguir caminos para llegar a diferentes destinos. [ 115 ] [ 116 ] La navegación, en la cognición espacial , permite adquirir información sobre el entorno utilizando el cuerpo y los puntos de referencia del entorno como marcos de referencia para crear representaciones mentales de nuestro entorno, también conocido como mapa cognitivo . Los humanos navegan transitando entre diferentes espacios y coordinando marcos de referencia tanto egocéntricos como alocéntricos .

La navegación se puede distinguir en dos componentes espaciales: locomoción y orientación espacial. [ 117 ] La locomoción es el proceso de movimiento de un lugar a otro, tanto en humanos como en animales. La locomoción ayuda a comprender un entorno al moverse por un espacio para crear una representación mental del mismo. [ 118 ] La orientación espacial se define como un proceso activo de seguir o decidir un camino entre un lugar y otro a través de representaciones mentales. [ 119 ] Implica procesos como la representación, la planificación y la decisión, que ayudan a evitar obstáculos, a mantenerse en el rumbo o a regular el ritmo al acercarse a objetos específicos. [ 117 ] [ 120 ]

La navegación y la orientación espacial pueden abordarse en el espacio ambiental . Según la clasificación espacial de Dan Montello , existen cuatro niveles de espacio, siendo el tercero el espacio ambiental. El espacio ambiental representa un espacio muy extenso, como una ciudad, y solo puede explorarse completamente mediante el movimiento, ya que no todos los objetos y el espacio son directamente visibles. [ 121 ] Asimismo, Barbara Tversky sistematizó el espacio, pero esta vez considerando las tres dimensiones que corresponden a los ejes del cuerpo humano y sus extensiones: arriba/abajo, adelante/atrás e izquierda/derecha. Tversky propuso finalmente una clasificación cuádruple del espacio navegable: espacio del cuerpo, espacio alrededor del cuerpo, espacio de navegación y espacio gráfico. [ 122 ]

Orientación

Existen dos tipos de orientación en la navegación: asistida y no asistida. [ 121 ] La orientación asistida requiere que una persona utilice diversos tipos de medios , como mapas , GPS , señalización direccional , etc., en su proceso de navegación, que generalmente implica un bajo razonamiento espacial y es menos exigente cognitivamente. La orientación no asistida no implica ningún dispositivo de este tipo para la persona que navega. [ 121 ] La orientación no asistida se puede subdividir en una taxonomía de tareas dependiendo de si es no dirigida o dirigida, lo que básicamente hace la distinción de si hay un destino preciso o no: la orientación no dirigida significa que una persona simplemente está explorando un entorno por placer sin ningún destino establecido. [ 123 ]

La orientación dirigida, en cambio, puede subdividirse aún más en búsqueda versus aproximación al objetivo. [ 123 ] La búsqueda significa que una persona no sabe dónde se encuentra el destino y debe encontrarlo ya sea en un entorno desconocido, lo que se denomina búsqueda no informada, o en un entorno familiar, lo que se denomina búsqueda informada. En la aproximación al objetivo, por otro lado, la ubicación del destino es conocida por el navegante, pero se hace una distinción adicional según el navegante sepa o no cómo llegar al destino. El seguimiento de ruta significa que el entorno, la ruta y el destino son conocidos, lo que significa que el navegante simplemente sigue la ruta que ya conoce y llega al destino sin pensar mucho. Por ejemplo, cuando estás en tu ciudad y caminas por el mismo camino que normalmente tomas desde tu casa a tu trabajo o universidad. [ 123 ] Sin embargo, la búsqueda de rutas significa que el navegante sabe dónde está el destino, pero no conoce la ruta que debe tomar para llegar a él: sabes dónde está una tienda específica, pero no sabes cómo llegar ni qué ruta tomar. Si el navegante no conoce el entorno, se llama búsqueda de ruta, lo que significa que solo se conoce el destino, pero no la ruta ni el entorno: estás en una ciudad nueva y necesitas llegar a la estación de tren, pero no sabes cómo llegar. [ 123 ] La planificación de rutas, por otro lado, significa que el navegante sabe dónde está el destino y está familiarizado con el entorno, por lo que solo necesita planificar la ruta o el camino que debe tomar para llegar a su objetivo. Por ejemplo, si estás en tu ciudad y necesitas llegar a una tienda específica de la que conoces la ubicación, pero no conoces la ruta específica que debes tomar para llegar allí. [ 123 ]

Véase también

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