Articulo de referencia

Algoritmos de navegación

Obtención de la línea de altura Marcq St. Hilaire Los algoritmos de navegación constituyen la esencia del software ejecutable en calculadoras portátiles o teléfonos inteligentes...

Obtención de la línea de altura Marcq St. Hilaire

Los algoritmos de navegación constituyen la esencia del software ejecutable en calculadoras portátiles o teléfonos inteligentes como ayuda para la navegación. Este artículo describe tanto algoritmos como software para teléfonos inteligentes que implementan diferentes procedimientos de cálculo para la navegación. La potencia de cálculo que ofrecen los lenguajes —Basic, C, Java, etc.— de las calculadoras portátiles o los teléfonos inteligentes ha permitido desarrollar programas que calculan la posición sin necesidad de tablas. De hecho, incluyen tablas básicas con los factores de corrección para cada año y calculan los valores en tiempo real.

Comparación entre los métodos de cálculo manual y el uso de calculadoras.

Hs..Correcciones ..
  • Los métodos tradicionales requieren tablas náuticas voluminosas y costosas (que deben digitalizarse con un teléfono inteligente), lápiz y papel, y tiempo de cálculo, siguiendo los algoritmos de trabajo.
  • Las calculadoras (y dispositivos similares) no necesitan libros (tienen tablas y efemérides integradas) y, con sus propios algoritmos, permiten calcular de forma rápida y sin errores los problemas de navegación.

Tipos de algoritmos

  • Navegación astronómica : Reducción de la vista , círculo de igual altitud , línea de posición, fijación...
  • Astronomía posicional : AR, GHA, Dec
  • Navegación costera : Alcance, Rumbo, Ángulos horizontales, IALA...
  • Navegaciones : Rumbos, loxodrómicas, ortodrómicas, partes meridionales...
  • El tiempo , las mareas
  • Software para PC y smartphone : Almanaque náutico, navegación, variación, correcciones de sextante.

Programas para navegación general

Programas sobre cartas náuticas , direcciones, navegación costera y balizas, publicaciones náuticas. La sección de navegación astronómica incluye la resolución del triángulo de posición, la utilidad de la línea de altura, el reconocimiento de estrellas y la determinación de la línea de altura, además de otros temas de interés náutico: mareas, cinemática naval, meteorología y huracanes, y oceanografía. Todas las mediciones de rumbo realizadas con brújula magnética o brújula deben corregirse por declinación magnética o variación local.

Subrutina de conversión de coordenadas

sub Rectángulo2Polar (a () como double, b () como double) estático '----- Subprograma para convertir un vector de estado coord.cartesianas '----- En vector de estado en coord.polars. '----- De entrada: vector de estado en coord.cartesianes '----- De salida: vector de estado en coord.polars. '----- NOTA: El vector de velocidad polar es el de la velocidad total, '----- Corregido por el efecto de la latitud. '------------------------------------------------- ------------------------ mar x como doble María y como doble mar z como doble mar x_dot como doble mar y_dot como doble mar z_dot como doble mar rho como doble mar r como doble mar lambda como doble mar beta como doble mar lambda_dot como doble mar beta_dot como doble mar r_dot como doble x = a (1) y = a (2) z = a (3) x_dot = a (4) y_punto = a (5) z_dot = a (6) rho = sqr (x * x+y * y) r = sqr (rho * rho+z * z) lambda = atan2 (y, x) beta = atan2 (z, rho) Si (z < 0 #) entonces beta = beta - TWOPI yf rho = 0 # entonces lambda_dot = 0 # beta_dot = 0 # demás lambda_dot = (x * y_dot - y * x_dot)/(rho * rho) beta_dot = (z_dot * rho * rho - z * (x * x_dot+_ y * y_dot))/(r * r * rho) fin si r_dot = (x * x_dot+y * y_dot+z * z_dot)/r '----- Componentes del vector de posición b (1) = lambda Si b (1) >= TWOPI, entonces b (1) = b (1) - TWOPI. b (2) = beta b (3) = r '----- Componentes del vector velocidad total b (4) = r * lambda_dot * cuerpo (beta) b (5) = r * beta_dot b (6) = r_dot fin sub

Programas para la navegación astronómica

Los algoritmos de navegación avanzados incluyen navegación astronómica y de pilotaje: loxodromia y ortodromia. Corrección de altura del sextante. Posición astronómica con calculadora, plantilla y carta mercante en blanco. Posición mediante 2 líneas de altura. Posición a partir de n líneas de altura. Ecuación vectorial del círculo de altura. Posición para solución vectorial a partir de dos observaciones. Posición mediante círculos de altura: solución matricial. Y artículos relacionados con procedimientos antiguos como la obtención de la latitud mediante la estrella polar, el meridiano, el método de distancias lunares, etc.

Programas para el "Almanaque Náutico"

Ejemplo de programa de almanaque náutico

Efemérides de los cuerpos celestes utilizadas en la navegación.

  • GHA - Ángulo horario de Greenwich
  • Dec - Declinación
  • SD - Semidiámetro
  • HP - Paralaje horizontal
  • es la solución para el curso y SOG.

CelestialFix

Resuelven el problema del cálculo de la posición a partir de las observaciones de las estrellas realizadas con el sextante en la navegación astronómica.

Implementación del algoritmo:

Para n = 2 observaciones

  • Una solución analítica del problema de la observación de dos estrellas en la navegación celeste, James A. Van Allen. [ 1 ]
    • Solución vectorial para la intersección de dos círculos de igual altura. Andrés Ruiz. [ 2 ]

Para n ≥ 2 observaciones

  • Almanaque Náutico DeWit/USNO/Datos Compac, Algoritmo de mínimos cuadrados para n LOPs
  • Algoritmo de Kaplan, USNO. [ 3 ] Para n  8 observaciones, proporciona la solución para el rumbo y la SOG.

declinación magnética

Cualquier medición de rumbo realizada con una brújula magnética debe corregirse debido a la declinación magnética o a las variaciones locales.

Véase también

Referencias

  1. Una solución analítica del problema de la navegación celeste con dos estrellas. James A. Van Allen. NAVIGATION, vol. 28, n.º 1, 1981.
  2. Solución vectorial para la intersección de dos círculos de igual altitud. Andrés Ruiz González. Journal of Navigation, Volumen 61, Número 02, abril de 2008, págs. 355-365. The Royal Institute of Navigation.
  3. Determinación de la posición y el movimiento de una embarcación a partir de observaciones celestes, Kaplan, GH Navigation, vol. 42, n.º 4, 1995, págs. 631–648
  • González, Andrés Ruiz (25 de marzo de 2008). "Solución vectorial para la intersección de dos círculos de igual altitud". Journal of Navigation . 61 (2). Cambridge University Press (CUP): 355–365 . doi : 10.1017/s0373463307004602 . ISSN 0373-4633 . S2CID 130293359 .  
  • Revista de Navegación (en inglés)
  • El Instituto de Navegación (en inglés)
  • Algoritmos de navegación