Navigasi

Navigasi atau pandu arah ialah bidang pengajaran yang memberi tumpuan kepada proses pemantauan dan pengendalian pergerakan kraf atau kenderaan dari satu tempat ke tempat lain. Bidang navigasi termasuk empat kategori umum: navigasi darat, navigasi marin, navigasi aeronautik, dan navigasi angkasa.
Ia juga istilah seni yang digunakan untuk pengetahuan khusus yang digunakan oleh pengemudi untuk melakukan tugas navigasi. Semua teknik navigasi melibatkan mencari kedudukan pelayar berbanding lokasi atau corak yang diketahui.
Navigasi, dalam erti yang lebih luas, boleh merujuk kepada kemahiran atau kajian yang melibatkan penentuan kedudukan dan arah. Dalam erti kata ini, navigasi termasuk orienteering dan navigasi pejalan kaki.

Etimologi

Istilah ini berasal dari tahun 1530-an, daripada perkataan Latin navigationem (nom. navigatio), daripada navigatus, yang terbit daripada navigare "untuk berlayar, meredah laut, mengemudi kapal," daripada navis "kapal" dan kata akar agere "mengemudi".

Latitud

Secara kasar, latitud sesuatu tempat di Bumi ialah jarak sudut utara atau selatan dari khatulistiwa. Latitud biasanya dinyatakan dalam darjah (ditandakan dengan °) dari 0° di Khatulistiwa hingga 90° di kutub Utara dan Selatan. Latitud Kutub Utara adalah 90°U, dan latitud Kutub Selatan adalah 90S. Pelayar mengira latitud di Hemisfera Utara dengan melihat Bintang Utara Polaris dengan sekstan dan menggunakan jadual pengurangan penglihatan untuk membetulkan ketinggian mata dan pembiasan atmosfera. Ketinggian Polaris dalam darjah di atas ufuk adalah latitud pemerhati, dalam beza satu darjah atau lebih.

Longitud

Sama seperti garis latitud, longitud sesuatu tempat di Bumi ialah jarak sudut timur atau barat meridian utama atau meridian Greenwich. Longitud biasanya dinyatakan dalam darjah (ditandakan dengan °) dari 0° di meridian Greenwich hingga 180° timur dan barat. Sydney, sebagai contoh, mempunyai longitud sekitar 151° timur. New York City mempunyai longitud 74° barat. Untuk sebahagian besar sejarah, pelaut bersusah payah menentukan longitud. Longitud boleh dikira jika masa yang tepat bagi sesuatu pencerapan diketahui. Tanpa itu, seseorang boleh menggunakan sekstan untuk mengambil jarak qamari (juga dikenali sebagai pencerapan bulan, atau "lunar" secara singkatannya) yang, dengan almanak nautika, boleh digunakan untuk mengira masa pada longitud sifar (lihat Masa Min Greenwich)). Kronometer marin yang boleh dipercayai tidak wujud sehingga abad ke-18 dan tidak mampu dimiliki hingga abad ke-19. Selama kira-kira seratus tahun, dari sekitar 1767 hingga sekitar 1850, pelaut yang tidak mempunyai kronometer menggunakan kaedah jarak qamari untuk menentukan masa Greenwich untuk mencari longitud mereka. Seorang pelaut dengan kronometer boleh menyemak bacaannya menggunakan penentuan qamari masa Greenwich.

Loksodrom

Dalam navigasi, garis rumb (atau loksodrom) ialah garis yang melintasi semua meridian longitud pada sudut yang sama, iaitu laluan yang diperolehi daripada bering awal yang ditetapkan. Maksudnya, apabila mengambil bering awal, seseorang itu akan terus menerus berada di sepanjang bering yang sama, tanpa mengubah arah yang diukur berbanding dengan utara yang benar atau magnetik.

Pemeriksaan navigasi mental

Dengan pemeriksaan navigasi mental, juruterbang atau pelayar menganggar trek, jarak, dan ketinggian yang kemudian akan membantu juruterbang mengelakkan ralat navigasi kasar.

Pemaliman

Pemaliman (juga dikenali sebagai memalim atau pemanduan) melibatkan menavigasi pesawat dengan rujukan visual kepada mercu tanda, atau kapal air di perairan terhad dan memperbaiki kedudukannya secepat mungkin pada sela yang kerap. Lebih daripada fasa navigasi lain, penyediaan dan perhatian yang tepat kepada perincian adalah penting. Prosedur berbeza dari kapal ke kapal, dan antara kapal tentera, komersil, dan persendirian.
Pasukan navigasi ketenteraan hampir selalu terdiri daripada beberapa orang. Pengemudi ketenteraan mungkin mempunyai pengambil bering yang ditempatkan di pengulang giro di sayap jambatan untuk mengambil bering serentak, sementara pengemudi awam sering harus mengambil dan merancang bering sendiri. Semasa pengemudi ketenteraan akan mempunyai buku bering dan seseorang untuk merakam entri untuk setiap penetapan, pengemudi awam hanya akan mengemudi bering pada carta ketika ia diambil dan tidak merekodkannya sama sekali.
Jika kapal itu dilengkapi dengan ECDIS, adalah munasabah bagi pelayar untuk memantau kemajuan kapal di sepanjang landasan yang dipilih, secara visual memastikan bahawa kapal sedang bergerak seperti yang dikehendaki, hanya memeriksa kompas, bunyi dan penunjuk lain sekali-sekala. Jika seorang malim berada di dalam kapal, seperti yang sering berlaku di perairan yang paling terhad, pertimbangannya pada umumnya boleh dipercayai, seterusnya mengurangkan beban kerja. Tetapi jika ECDIS gagal, pelayar harus bergantung pada kemahirannya dalam prosedur manual dan masa yang diuji.

Navigasi samawi

Sistem navigasi samawi didasarkan pada pemerhatian kedudukan Matahari, Bulan, Planet dan bintang navigasi. Sistem sedemikian digunakan juga untuk menavigasi bumi seperti menavigasi antara bintang. Dengan mengetahui titik di mana bumi berputar, objek langit di atas dan mengukur ketinggiannya di atas ufuk pemerhati, pengemudi dapat menentukan jaraknya dari subtitik tersebut. Almanak nautika dan kronometer marin digunakan untuk mengira subtitik di bumi dengan sebuah jasad samawi di atas, dan alat sekstan digunakan untuk mengukur ketinggian sudut jasad di atas ufuk. Ketinggian itu kemudiannya boleh digunakan untuk mengira jarak dari subtitik untuk membuat garis bulatan kedudukan. Pengemudi mengambil beberapa bintang berturut-turut untuk memberikan satu siri garisan kedudukan bertindih. Di mana mereka bersilang adalah fiks samawi. Bulan dan matahari juga boleh digunakan. Matahari juga boleh digunakan dengan sendirinya untuk menentukan garisan kedudukan (terbaik dilakukan sekitar tengah hari) untuk menentukan kedudukan.

Kronometer marin

Untuk mengukur longitud dengan tepat, masa yang tepat bagi pemerhatian sekstan (hinga ke saat, jika boleh) mesti direkodkan. Setiap saat yang ralat bersamaan dengan 15 saat ralat longitud, yang di khatulistiwa adalah ralat kedudukan .25 batu nautika, lebih kurang had ketepatan navigasi langit manual.
Kronometer marin yang dipacu oleh spring ialah alat masa berketepatan tinggi yang digunakan di atas kapal untuk memberikan masa yang tepat untuk pemerhatian langit. Kronometer berbeza dari jam yang dipacu spring terutamanya kerana ia mengandungi peranti tuil berubah untuk mengekalkan tekanan pada spring utama, dan keseimbangan khas yang direka untuk mengimbangi variasi suhu.