ნავიგაცია

ნავიგაცია არის კვლევის სფერო, რომელიც ფოკუსირებულია გემის ან სატრანსპორტო საშუალების ერთი ადგილიდან მეორეზე გადაადგილების მეთვალყურეობისა და კონტროლის პროცესზე. ეს ასევე არის სპეციალიზირებულ ტერმინს ხელოვნების სფეროდან, რომელიც გამოიყენება ნავიგატორების მიერ ნავიგაციის ამოცანების შესასრულებლად გამოყენებული სპეციალიზებული ცოდნის აღსანიშნავად. ყოველი ნავიგაციის ტექნიკა გულისხმობს ნავიგატორის პოზიციის დადგენას ცნობილ ადგილმდებარეობებთან ან ნიმუშებთან შედარებით. ნავიგაცია, უფრო ფართო გაგებით, შეიძლება ეხებოდეს ნებისმიერ უნარს ან შესწავლას, რომელიც მოიცავს ადგილმდებარეობისა და მიმართულების დადგენას. სახმელეთო ნავიგაციის შემთხვევაში, ეს გულისხმობს ადამიანების, ცხოველების და სატრანსპორტო საშუალებების გადაადგილებას ერთი ადგილიდან მეორეზე ნავიგაციის აღჭურვილობით (როგორიცაა კომპასი ან მიმღებები), რუკებითა და ვიზუალური ნავიგაციის ნიშნებით ურბანულ ან სოფლის გარემოში. აერონაუტიკული (საჰაერო) ნავიგაცია გულისხმობს თვითმფრინავის პილოტირებას ერთი გეოგრაფიული პოზიციიდან მეორეზე, ფრენის მიმდინარეობისას პოზიციის მონიტორინგის პარალელურად.

ეტიმოლოგია
ტერმინი წარმოიშვა 1530-იან წლებში, ლათინური სიტყვა (სახელწოდება ), სიტყვიდან , გვ. -ს „ზღვაზე გაცურვა, გემის გადაცურვა, ზღვით გავლა, გემის მართვა“, -ის „გემიდან“ და -ს „მართვა“-ს ფუძიდან.

ისტორია
პოლინეზიური ნავიგაცია, სავარაუდოდ, ღია ოკეანეში ნავიგაციის უძველესი ფორმაა; ის დაფუძნებული იყო მეხსიერებასა და დაკვირვებაზე, რომლებიც ჩაწერილი იყო სამეცნიერო ინსტრუმენტებზე, როგორიცაა მარშალის კუნძულების ჯოხიანი დიაგრამები ოკეანის ტალღების შესახებ . წყნარი ოკეანის ადრეული პოლინეზიელები იყენებდნენ ვარსკვლავების მოძრაობას, ამინდს, გარკვეული ველური ბუნების სახეობების ადგილმდებარეობას ან ტალღების ზომას ერთი კუნძულიდან მეორეზე გზის საპოვნელად. ერთ-ერთი პირველ სათანადო ნავიგაციურ ინსტრუმენტებს შორის იყო კომპასი, რომელიც ჰანის დინასტის დროინდელი (დაახლ. ძვ. წ. 206 წლიდან) ჩინური წარმოშობათაგან ერთ-ერთი უძველესოა . კომპასი მოგვიანებით ზღვის ნავიგაციისთვის გამოიყენეს სონგის დინასტიის ჩინელებმა საუკუნეში. კომპასის პირველი გამოყენება დასავლეთ ევროპასა და ისლამურ სამყაროში დაახლოებით 1190 წელს დაფიქსირდა.

საზღვაო ნავიგაცია იყენებს სამეცნიერო ინსტრუმენტების, როგორიცაა საზღვაო ასტროლაბი, რომელიც პირველად შუა საუკუნეებში ხმელთაშუა ზღვაში გაჩნდა. მიუხედავად იმისა, რომ ხმელეთის ასტროლაბები ელინისტურ პერიოდში გამოიგონეს და კლასიკურ ანტიკურ ხანასა და ისლამურ ოქროს ხანაში არსებობდა, ზღვის ასტროლაბის შესახებ უძველესი ჩანაწერი ესპანელი ასტრონომის, რამონ ლიულის, 1295 წლით თარიღდება. ამ ნავიგაციის ინსტრუმენტის დახვეწა პორტუგალიელ ნავიგატორებს მიეწერება დიდი გეოგრაფიული აღმოჩენის დროინდელ მოღვაწე პორტუგალიელ მკლევრებს. ზღვის ასტროლაბის დამზადებისა და გამოყენების შესახებ ყველაზე ადრეული ცნობილი აღწერა ესპანელი კოსმოგრაფის, მარტინ კორტეს დე ალბაკარის „ ნავიგაციის ხელოვნება “ -დან მოდის, რომელიც 1551 წელს გამოქვეყნდა , რომელიც ეგვიპტის პირამიდების მშენებლობაში გამოყენებული არქიპენდულუმის პრინციპს ეფუძნება. თუმცა, ზღვაში ნავიგაციისთვის ფართოდ გამოყენებული პირველი სიმაღლის საზომი ინსტრუმენტი კვადრატი იყო. ეს ინსტრუმენტი პიზეელმა ლეონარდომ საუკუნეში ხელახლა შემოიღო. იალქნიანი გემებისთვის, ნავიგაცია წინასწარ გაანგარიშებითი გარდამავალი მდებარეობიდან მოითხოვს გემის კურსის ცვლილებების ხშირ ჩაწერას და გემის მანევრს ქარის მიმართილების შესაბამისად. ჯონ ჰარისონის და სხვა მესაათეების მიერ უზუსტსი საზღვაო ქრონომეტრის შემუშავებამ უზრუნველყო ზუსტი დროის აღრიცხვა რომელიძ ძალიან საჭიროა გრძედის (მერეიდიანის) გამოთვლის. საოკეანო ნავიგაციის შემდგომმა გაუმჯობესებამ გამოიწვია პირველი სათანადო სექსტანტის შექმნა 1757 წელს, რომლის ნაწილები და გამოყენებაც შეიმუშავეს სხვადასხვა გამომგონებლებმა, მათ შორის პიერ ვერნიემ და ჯონ კემპბელმა . სექსტანტისა და ქრონომეტრის გამოყენებით გამოთვლის სხვადასხვა მეთოდი დროთა განმავლობაში განვითარდა, დაწყებული დალერის მეთოდით (1728), მაგრამ ყველაზე ხელმისაწვდომს მიაღწია დაუესის მეთოდით (1821), სამნერის მეთოდით (1837), რომელიც მოდიფიცირებული იყო ჰენრი რეპერის (1844) მიერ და მარკ სენ-ილერის ანუ ჩაჭრის მეთოდით (1877). ასევე მნიშვნელოვანი იყო მაგნიტური კომპასის მოდიფიკაციები და კურსის განსაზღვრის უკეთესი მეთოდები, მათ შორის კომპასის განვითარება მეთიუ ფლინდერსის, ლორდ კელვინის და სხვების მიერ.

სექსტანტი, ქრონომეტრთან, კომპასთან და ასტრონომიულ გამოთვლებთან ერთად, საზღვაო ნავიგაციის ყველაზე ფართოდ გამოყენებად მეთოდებად იქცა საუკუნემდე, როდესაც რადიონავიგაციისა და გიროკომპასების განვითარება მოხდა. ეს მეთოდები, თავის მხრივ, შეიცვალა კომპიუტერების, ელექტრონული კალკულატორების და მოგვიანებით, საუკუნეში თანამგზავრული ნავიგაციის გაჩენით. ხმელეთზე პორტატული -ის განვითარება 1980-იან წლებში მოხდა, ხოლო სმარტფონებში ჩაშენებული კომპასებისა და თანამგზავრული მიმღებების გაჩენასთან ერთად, ნავიგაცია დღეს ფართოდ მიიღწევა ტექნოლოგიების საშუალებით მთელ მსოფლიოში.

ძირითადი ცნებები
სანაპირო ნავიგაციაში, ადამიანის, გემის, თვითმფრინავის და ა.შ. მდებარეობა განისაზღვრება, როგორც პოზიცია ადვილად ამოცნობადი წერტილის/კოორდინატების გამოყენებით (იხ. კარტეზიული კოორდინატთა სისტემა ). პოზიციები შეიძლება მიეთითოს როგორც განედი/გრძედი, ასევე მანძილი და მიმართულება ფიქსირებული ადვილად ამოცნობადი წერტილიდან ( აზიმუტი ). ადგილმდებარეობის ხაზების მიღება შესაძლებელია სხვადასხვა მეთოდისა და აღჭურვილობის გამოყენებით. ადგილმდებარეობის განსაზღვრითა და მონიტორინგით შესაძლებელია ადამიანის, გემის, თვითმფრინავის და ა.შ. პოვნა და ერთი ადგილიდან მეორეზე გადაყვანა სამეცნიერო გზით. ეს ხშირად გულისხმობს რუკების ან დიაგრამების გამოყენებას, რომელთა მიხედვითაც, სურვილის შემთხვევაში, შესაძლებელია კურსების გამოთვლა ან მიყოლა გამოყენებული პროექციის ან მეთოდების მიხედვით ( რუბის ხაზი, დიდი წრე და ა.შ.). სანდო საზღვაო ქრონომეტრები არ იყო გამოგონებული მე-18 საუკუნის ბოლომდე და ხელმისაწვდომი არ იყო მე-19 საუკუნემდე. დაახლოებით ასი წლის განმავლობაში, 1767 წლიდან 1850 წლამდე, მეზღვაურები, რომლებსაც ქრონომეტრი არ ჰქონდათ, გრინვიჩის დროის დასადგენად მთვარის მანძილების მეთოდს იყენებდნენ. ქრონომეტრის მქონე მეზღვაურს შეეძლო მისი ჩვენების შემოწმება გრინვიჩის დროის მთვარის განსაზღვრის გამოყენებით.

 
თანამედროვე ნავიგაციის უმეტესობა ძირითადად ეყრდნობა ელექტრონულად განსაზღვრულ ადგილმდებარეობას, რომლებიც არის თანამგზავრებიდან მიღებული ინფორმაცია, შეგროვებული შესაბამისი მიმღებების მიერ. სხვა თანამედროვე ტექნიკების უმეტესობა ეყრდნობა ადგილმდებარეობის გადაკვეთის ხაზების ან -ის პოვნას.

ადგილმდებარეობის ხაზი შეიძლება ორ განსხვავებულ რამეს ნიშნავდეს: როგორც რუკაზე ხაზს, ასევე დამკვირვებელსა და ობიექტს შორის ხაზს. მიმართულება არის ობიექტის მიმართულების საზომი.

ნავიგაციის მეთოდები ისტორიის განმავლობაში იცვლებოდა. თითოეული ახალი მეთოდი აძლიერებდა მეზღვაურის უნარს, დაესრულებინა თავისი მოგზაურობა.

პილოტირება გულისხმობს თვითმფრინავის ნავიგაციას სახმელეთო ორიენტირებთან ვიზუალური მითითებით ან შეზღუდულ წყლებში წყლის გემის ნავიგაციას და მისი ადგილმდებარეობის რაც შეიძლება ზუსტად დაფიქსირებას ხშირი ინტერვალებით. ნავიგაციის სხვა ფაზებთან ერთად, სათანადო მომზადება და დეტალებისადმი ყურადღება უფრო მნიშვნელოვანია. ასევე შეიძლება მოიცავდეს გემის ნავიგაციას მდინარეში, არხში ან სრუტეში, ხმელეთთან ახლოს. თუ ვიცით, დედამიწის მბრუნავ ზედაპირზე რომელი წერტილის ზემოთ იმყოფება ციური ობიექტი და გავზომავთ მის სიმაღლეს დამკვირვებლის ჰორიზონტიდან, ნავიგატორს შეუძლია მათემატიკური გამოთვლით დაადგინოს მანძილი ამ წერტილამდე. საზღვაო ალმანახი და დროის წყარო, როგორც წესი, საზღვაო ქრონომეტრი, გამოიყენება დედამიწაზე იმ ქვეწერტილის გამოსათვლელად, რომელზეც ციური სხეული იმყოფება, ხოლო სექსტანტი გამოიყენება სხეულის კუთხური სიმაღლის გასაზომად ჰორიზონტს ზემოთ.

საზღვაო ქრონომეტრი
გრძედის ზუსტად გასაზომად, საჭიროა სექსტანტით დაკვირვების ზუსტი დრო (თუ შესაძლებელია, წამამდე), რომელიც შემდეგ ფიქსირდება შემდგომი გამოთვლებისთვის. შეცდომის ყოველი წამი უდრის გრძედის 15 წამიან შეცდომას, რაც ეკვატორზე არის 0.25 საზღვაო მილით ადგილმდებარეობის შეცდომა, რაც დაახლოებით გამოთვლებითი ციური ნავიგაციის სიზუსტის ზღვარს შეადგენს. ზამბარიანი საზღვაო ქრონომეტრი არის ზუსტი საათი, რომელიც გამოიყენება გემზე ციური დაკვირვების ზუსტი დროის გასაზომად. ქრონომეტრი ზამბარიანი საათისგან ძირითადად იმით განსხვავდება, რომ ის შეიცავს ცვლად ბერკეტს მთავარ ზამბარაზე თანაბარი წნევის შესანარჩუნებლად და სპეციალურ ბალანსს, რომელიც შექმნილია ტემპერატურის ცვლილებების კომპენსაციისათვის. მეორე სარკე, რომელსაც „ჰორიზონტის მინას“ უწოდებენ, ჩარჩოს წინა მხარეს არის დამაგრებული. ჰორიზონტის მინის ერთი ნახევარი ვერცხლისფერია, ხოლო მეორე ნახევარი გამჭვირვალე. ციური სხეულის სინათლე ეცემა სარკეს და აირეკლება ჰორიზონტის მინის ვერცხლისფერ ნაწილზე, შემდეგ კი ტელესკოპის მეშვეობით ისევ დამკვირვებლის თვალში. დამკვირვებელი მანიპულირებს საჩვენებელ მკლავზე ისე, რომ ჰორიზონტის მინაზე არეკლილი სხეულის გამოსახულება მხოლოდ ვიზუალურ ჰორიზონტზე იყოს დაფიქსირებული, ჰორიზონტის მინის გამჭვირვალე მხრიდან დანახული.

ბუშტის ოქტანტი
მანამ სანამ დაიწყებდნენ ისეთი ტექნოლოგიების ფართოდ გამოყენებას, როგორიცაა ინერციული ნავიგაციის სისტემები, ყოვლისმიმართულებითი დიაპაზონი და , საჰაერო ნავიგატორები იყენებდნენ ბუშტის ოქტანტს ან ბუშტის სექსტანტს. ამ ინსტრუმენტის გამოყენებით სამიზნეების დასაფიქსირებლად, მათემატიკური გამოთვლების ჩატარება შეიძლებოდა თვითმფრინავის წარსული ადგილმდებარეობის დასადგენად.

ინერციული ნავიგაცია
ინერციული ნავიგაციის სისტემა არის ნავიგაციის სისტემის ტიპი, რომელიც ითვლის მის ადგილმდებარეობას მოძრაობის სენსორების საფუძველზე. ნავიგაციის დაწყებამდე დგინდება საწყისი განედი და გრძედი და -ის ფიზიკური ორიენტაცია დედამიწასთან მიმართებაში (მაგ., ჩრდილოეთი და დონე). გასწორების შემდეგ, იღებს იმპულსებს მოძრაობის დეტექტორებიდან, რომლებიც ზომავენ აჩქარებას სამი ღერძის გასწვრივ (აქსელერომეტრები) და ბრუნვის სიჩქარეს სამი ორთოგონალური ღერძის გარშემო (გიროსკოპები). ეს საშუალებას აძლევს -ს მუდმივად და ზუსტად გამოთვალოს მისი მიმდინარე განედი და გრძედი (და ხშირად სიჩქარე).

სხვა ნავიგაციის სისტემებთან შედარებით უპირატესობა ის არის, რომ გასწორების შემდეგ, ინერციული ნავიგაციის სისტემას არ საჭიროებს გარე ინფორმაცია. ინერციული ნავიგაციის სისტემაზე გავლენას არ ახდენს არახელსაყრელი ამინდის პირობები და მისი აღმოჩენა ან ჩახშობა შეუძლებელია. მისი ნაკლი ის არის, რომ რადგან მიმდინარე ადგილმდებარეობა გამოითვლება მხოლოდ წინა ადგილმდებარეობიდან და მოძრაობის სენსორებიდან, მისი შეცდომები გროცდება და იზრდება დაახლოებით პროპორციულად საწყისი ადგილმდებარეობის შეყვანის დროიდან. ამიტომ, ინერციული ნავიგაციის სისტემები ხშირად უნდა გამოსწორდეს სხვა ტიპის ნავიგაციის სისტემიდან მდებარეობის „გამოსწორებით“.

პირველი ინერციული სისტემა ითვლება -2 მართვის სისტემად, რომელიც გერმანელებმა 1942 წელს გამოიყენეს. თუმცა, ინერციული სენსორების ისტორია მე-19 საუკუნის დასაწყისიდან იდებს სათავეს. ინერციული ნავიგაციის სისტემების უპირატესობებმა განაპირობა მათი გამოყენება თვითმფრინავებში, საომარ რაკეტებში, ზედაპირულ ხომალდებსა და წყალქვეშა ნავებში. მაგალითად, აშშ-ის საზღვაო ძალებმა შეიმუშავეს გემების ინერციული ნავიგაციის სისტემა -ის საომარი რაკეტების პროგრამის დროს, რათა უზრუნველყოფილიყო სანდო და ზუსტი ნავიგაციის სისტემა რაკეტების მართვის სისტემების დასაწყებად. ინერციული ნავიგაციის სისტემები ფართოდ გამოიყენებოდა მანამ, სანამ თანამგზავრული ნავიგაციის სისტემები ხელმისაწვდომი არ გახდებოდა. ინერციული ნავიგაციის სისტემები კვლავ ფართოდ გამოიყენება წყალქვეშა ნავებზე (რადგან -ის სიგნალის მიღება ან სხვა ფიქსირებული წყაროები წყალქვეშა ნავში შეუძლებელია) და შორ მანძილზე მოქმედ რაკეტებზე, მაგრამ ამჟამად ისინი ფართოდ არ გამოიყენება სხვაგან.

გრავიტაციით დამხმარე ნავიგაცია
გრავიტაციით დამხმარე ნავიგაცია 1990-იან წლებში წარმოიშვა და ნავიგაციისთვის ადგილმდებარეობის დაფიქსირების ტექნოლოგიას გვთავაზობს. იგი იყენებს კონცეფციას, რომლის მიხედვითაც სენსორი ზომავს გრავიტაციული ვექტორის ელემენტებს პლატფორმის მოძრაობისას და შემდეგ ეს გაზომვები დაკავშირებულია დედამიწის გრავიტაციული ველის რუკასთან პოზიციის დასადგენად. რადარი ნავიგაციისთვის ეფექტური დამხმარე საშუალებაა, რადგან ის უზრუნველყოფს რადარის სკანერის დიაპაზონში მყოფ ობიექტებამდე მანძილისა და აზიმუტის გაზომვას. როდესაც გემი (ხომალდი ან ნავი) ხმელეთის ან ფიქსირებული ობიექტების რადარის დიაპაზონშია (მაგალითად, ნავიგაციისა და ნავიგაციური ნიშნების სპეციალური რადარის დამხმარე საშუალებები), ნავიგატორს შეუძლია გაზომოს მანძილები და კუთხური ორიენტაცია რუკაზე აღწერილ ობიექტებამდე და გამოიყენოს ისინი რუკაზე ადგილმდებარეობის რკალებისა და ხაზების დასადგენად. მხოლოდ რადარის ინფორმაციისგან შემდგარ ადგილმდებარეობის ფიქსირებას რადარის ფიქსიაცია ეწოდება. რადარის ფიქსაციის ტიპებია „მანძილი და აზიმუტი ერთი ობიექტის მიმართ“, „ორი ან მეტი აზიმუტი“,

სხვა მეთოდები, რომლებიც ნაკლებად გამოიყენება ზოგად ნავიგაციაში, შემუშავებულ იქნა განსაკუთრებული სიტუაციებისთვის. ერთ-ერთი, რომელიც ცნობილია როგორც „კონტურის მეთოდი“, გულისხმობს გამჭვირვალე პლასტმასის შაბლონის მონიშვნას რადარის ეკრანზე და მისი რუკაზე გადატანას ადგილმდებარეობის დასაფიქსირებლად. კიდევ ერთი სპეციალური მეთოდი, რომელიც ცნობილია როგორც ფრანკლინის უწყვეტი რადარის გრაფიკის მეთოდი, გულისხმობს იმ გზის დახატვას, რომელსაც რადარის ობიექტმა უნდა გაიაროს რადარის ეკრანზე, თუ გემი დაგეგმილ კურსს არ გადაუხვევს. ტრანზიტის დროს ნავიგატორს შეუძლია შეამოწმოს, რომ გემი სწორ გზაზეა იმის შემოწმებით, რომ ნიშნული (ინგლ. ) დახატულ ხაზზეა. გლობალური პოზიციონირების სისტემის წარმატების გამო, ომეგას გამოყენება 1990-იან წლებში შემცირდა, იმ დონემდე, რომ ომეგას ექსპლუატაციის ხარჯები აღარ იყო გამართლებული. ომეგა 1997 წლის 30 სექტემბერს შეწყდა და ყველა სადგურმა შეწყვიტა ფუნქციონირება.

 არის სანაპირო ნავიგაციის სისტემა, რომელიც იყენებს დაბალი სიხშირის რადიოგადამცემებს, რომლებიც იყენებენ სამი ან მეტი სადგურიდან მიღებულ რადიოსიგნალებს შორის დროის ინტერვალს გემის ან თვითმფრინავის ადგილმდებარეობის დასადგენად. -ის ამჟამინდელი ფართოდ გამოყენებადი ვერსიაა -, რომელიც მუშაობს ელექტრომაგნიტური სპექტრის დაბალი სიხშირის ნაწილში 90-დან 110 კჰც- მდე. სისტემის მომხმარებელია მრავალი ქვეყანა, მათ შორის შეერთებული შტატები, იაპონია და რამდენიმე ევროპული ქვეყანა. რუსეთი იყენებს თითქმის ზუსტ სისტემას იმავე სიხშირის დიაპაზონში, სახელწოდებით . -ის გამოყენება მკვეთრად მცირდება, ხოლო წარმოადგენს მის ძირითად შემცვლელს. თუმცა, არსებობს მცდელობები -ის გაუმჯობესებისა და ხელახლა პოპულარიზაციისთვის. სიგნალები ხელშემშლელი ბარიერების მიმართ ნაკლებად მგრძნობიარეა და უკეთესად აღწევს ფოთლებსა და შენობებში, სიგნალისაგან განსხვავებით.

სატელიტური ნავიგაცია
 საშუალებას აძლევს მცირე ზომის ელექტრონულ მიმღებებს, განსაზღვრონ თავიანთი ადგილმდებარეობა ( გრძედი, განედი და სიმაღლე ) რამდენიმე მეტრის რადიუსში, თანამგზავრებიდან რადიოთი ხედვის ხაზის გასწვრივ გადაცემული დროის სიგნალების გამოყენებით. პირველი სისტემა, , შეიმუშავა შეერთებული შტატების თავდაცვის დეპარტამენტმა და ოფიციალურად ეწოდა (ინგლ. ). თანამგზავრების თანავარსკვლავედს მართავს შეერთებული შტატების საჰაერო ძალების 50-ე კოსმოსური ფრთა . სისტემის მოვლა-პატრონობის ღირებულება წელიწადში დაახლოებით 750 მილიონი აშშ დოლარია ჯდება, მათ შორის მოძველებული თანამგზავრების ჩანაცვლება, კვლევა და განვითარება. ამ ფაქტის მიუხედავად, უფასოა სამოქალაქო მოხმარებისთვის, როგორც საზოგადოებრივი სიკეთე.

ტექნოლოგიების გაუმჯობესებისა და გლობალური განვითარების შედეგად, 2024 წლის მდგომარეობით, საზოგადოებისთვის ნავიგაციისთვის ხელმისაწვდომია რამდენიმე სხვადასხვა მოქმედი სისტემა. მათ შორისაა აშშ-ის გლობალური ადგილმდებარეობის მოწოდების სისტემა , რუსული , ევროკავშირის ადგილმდებარეობის მოწოდების სისტემა და ჩინეთის ნავიგაციის სისტემა . როგორც წესი, კომპასიც მოყვება მოძრაობის დროს მიმართულების დასადგენად.

აკუსტიკური ნავიგაცია
აკუსტიკური ადგილმდებარეობა ნავიგაციის მეთოდია აკუსტიკური ადგიმდებარეობის განსაზღვრის სისტემების გამოყენებით, რომლებიც ობიექტის ადგილმდებარეობას ბგერითი ტალღების გამოყენებით განსაზღვრავენ. მას ძირითადად იყენებენ წყალქვეშა ნავები და გემები, რომლებიც აღჭურვილია სონარით და მსგავსი გადამყვანების ტექნოლოგიებით. წყალქვეშა აკუსტიკური პოზიციონირების სისტემებს ასევე ხშირად იყენებენ მყვინთავები და დისტანციურად მართვადი წყალქვეშა სატრანსპორტო საშუალებები, კერძოდ, გრძელი საბაზისო აკუსტიკური პოზიციონირების სისტემა, მოკლე საბაზისო აკუსტიკური პოზიციონირების სისტემა და ულტრამოკლე საბაზისო აკუსტიკური პოზიციონირების სისტემა .

 
საზღვაო გადასვლის დაგეგმვა ან მარშუტის დაგეგმვა არის პროცედურა, რომელიც მიზნად ისახავს გემის მოგზაურობის სრული აღწერის შემუშავებას დასაწყისიდან დასრულებამდე. გეგმა მოიცავს ნავმისადგომისა და ნავსადგურის ტერიტორიის დატოვებას, მოგზაურობის მარშრუტის ნაწილს, დანიშნულების ადგილთან მიახლოებას და ნავმისადგომზე მიმაგრებას. საერთაშორისო სამართლის თანახმად, გემის კაპიტანი იურიდიულად პასუხისმგებელია საზღვაო გადასვლის დაგეგმვაზე, თუმცა, უფრო დიდ გემებზე ეს ამოცანა გემის ნავიგატორს (კაპიტნის თანაშემწეს) დაეკისრება.

კვლევები აჩვენებს, რომ ნავიგაციური ავარიების 80 პროცენტის მიზეზი ადამიანის შეცდომაა და რომ ბევრ შემთხვევაში, ადამიანს რომელმაც დაუშვა შეცდომა, ჰქონდა წვდომა ინფორმაციაზე, რომელსაც შეეძლო ავარიის თავიდან აცილება. და ეს სახელმძღვანელო ასახულია -ს ხელმომწერი ქვეყნების ადგილობრივ კანონმდებლობაში (მაგალითად, აშშ-ის ფედერალური რეგულაციების კოდექსის 33-ე თავი) და არაერთ პროფესიულ წიგნსა თუ პუბლიკაციაში. გემის ზომისა და ტიპის მიხედვით, ყოვლისმომცველი საზღვაო გადასვლის გეგმის ორმოცდაათი ელემენტი არსებობს.

შეფასების ეტაპი მოიცავს შემოთავაზებული მარშუტისათვის შესაბამისი ინფორმაციის შეგროვებას, ასევე რისკების დადგენას და მარშუტის ძირითადი მახასიათებლების შეფასებას. ეს მოიცავს საჭირო ნავიგაციის გარემოს გათვალისწინებას, მაგ. ყინულზე ნავიგაციას, რეგიონს სადაც გემი გაიივლის და მარშრუტზე ჰიდროგრაფიულ ინფორმაციას. შემდეგ ეტაპზე იქმნება წერილობითი გეგმა. მესამე ეტაპია მოგზაურობის საბოლოო გეგმის შესრულება, ყოველივე განსაკუთრებული გარემოების გათვალისწინებით, როგორიცაა ამინდის ცვლილებები, რამაც შეიძლება მოითხოვოს გეგმის გადახედვა ან შეცვლა. საზღვაო გადასვლის დაგეგმვის ბოლო ეტაპი მოიცავს გემის გადასვლის პროცესის მუდმივ მონიტორინგს გეგმასთან მიმართებაში და გადახრებსა და გაუთვალისწინებელ გარემოებებზე რეაგირებას.

ინტეგრირებული ხიდის სისტემები
ელექტრონული ინტეგრირებული სანავიგაციო ხიდურების კონცეფციები მომავალი ნავიგაციის სისტემების დაგეგმვას განაპირობებს. ინტეგრირებული სისტემები გემის სხვადასხვა სენსორებიდან იღებენ მონაცემებს, ელექტრონულად აჩვენებენ ადგილმდებარეობის ინფორმაციას და უზრუნველყოფენ მართვის სიგნალებს, რომლებიც საჭიროა გემის წინასწარ განსაზღვრულ კურსზე შესანარჩუნებლად.

ხელოვნური ინტელექტი
ხელოვნური ინტელექტის გამოყენება შესაძლებელია ნავიგაციაში დაგეგმვის, პრობლემების მოგვარებისა და გადაწყვეტილების მიღების პროცესებში დასახმარებლად. ეს მოიცავს ხელოვნური ინტელექტის გამოყენებას ნავიგაციის სისტემებში, როგორიცაა , ასევე ზოგადად გამოთვლებში, ადგილმდებარეობის დაფიქსირებისა და ერთი ადგილიდან მეორეზე მონიტორინგის დასახმარებლად, მაგალითად თვითმფრინავებსა, მსუბუქ ავტომობილებში და სატრანსპორტო საშუალებებში.

სტანდარტები, წვრთვნა და ორგანიზაციები
ნავიგაციის პროფესიული სტანდარტები დამოკიდებულია ნავიგაციის ტიპზე და განსხვავდება ქვეყნების მიხედვით. საზღვაო ნავიგაციისთვის, სავაჭრო ზღვაოსნობის გემბანის ოფიცრები გაწვრთნილები და საერთაშორისოდ სერტიფიცირებულები არიან კონვენციის შესაბამისად. გასართობ და მოყვარულ მეზღვაურებს შეუძლიათ ნავიგაციის გაკვეთილების გავლა ადგილობრივ/რეგიონულ სასწავლო სკოლებში. საზღვაო ოფიცრები ნავიგაციის ტრენინგს საზღვაო წვრთნის ნაწილად გადიან.

სახმელეთო ნავიგაციაში, ახალგაზრდებისთვის ხშირად ტარდება კურსები და ტრენინგები ზოგადი ან კლასგარეშე განათლების ნაწილად. სახმელეთო ნავიგაცია ასევე არმიის წვრთნის აუცილებელი ნაწილია. გარდა ამისა, ისეთი ორგანიზაციები, როგორიცაა სკაუტები და ენერგეტიკის დეპარტამენტის პროგრამა, თავიანთ სტუდენტებს ასწავლიან ნავიგაციას. ორიენტირების ორგანიზაციები სპორტის სახეობაა, რომელიც მოითხოვს ნავიგაციურ უნარებს რუკისა და კომპასის გამოყენებით, რათა ნავიგაცია მოახდინონ წერტილიდან წერტილში მრავალფეროვან და, როგორც წესი, უცნობ რელიეფზე, ჩქარი გადაადგილებისთვის.

ავიაციაში, პილოტები გადიან საჰაერო ნავიგაციის ტრენინგს, რაც ფრენის სწავლის ნაწილა.

პროფესიული ორგანიზაციები ასევე ხელს უწყობენ ნავიგაციის გაუმჯობესებას ან აერთიანებენ ნავიგატორების განათლებულ გარემოში. გაერთიანებული სამეფოს ნავიგაციის სამეფო ინსტიტუტი არის საქველმოქმედო სტატუსის მქონე სამეცნიერო საზოგადოება, რომლის მიზანია ნავიგაციის განვითარების ხელშეწყობა ხმელეთსა და ზღვაზე, ჰაერსა და კოსმოსში. იგი დაარსდა 1947 წელს, როგორც ფორუმი მეზღვაურებისთვის, პილოტებისთვის, ინჟინრებისა და აკადემიკოსებისთვის, რათა შეედარებინათ თავიანთი გამოცდილება და გაეცვალათ ინფორმაცია. აშშ-ში ნავიგაციის ინსტიტუტი არის არაკომერციული პროფესიული ორგანიზაცია, რომელიც ხელს უწყობს ადგილმდებარეობის განსაზღვრის, ნავიგაციისა და დროის განსაზღვრის ხელოვნებასა და მეცნიერებას.

პუბლიკაციები
ნავიგაციის შესახებ მრავალი საზღვაო ლიტერატურაა ხელმისაწვდომი, რომლებიც გამოქვეყნებულია პროფესიონალური წყაროების მიერ მთელ მსოფლიოში. დიდ ბრიტანეთში, გაერთიანებული სამეფოს ჰიდროგრაფიული ოფისი, და საზღვაო ინსტიტუტი აქვეყნებენ მრავალრიცხოვან ნავიგაციურ ლიტერატურებს, მათ შორის ადმირალური ნავიგაციის ყოვლისმომცველ სახელმძღვანელოს.

აშშ-ში, -ის ამერიკული პრაქტიკული ნავიგატორი არის ნავიგაციის ენციკლოპედია, რომელიც გამოქვეყნებულია აშშ-ის მთავრობის მიერ და ხელმისაწვდომია უსასყიდლოდ.

სივრცეში ორიენტაციის უნარი და ნავიგაცია
ნავიგაცია ყოველდღიური აუცილებელი აქტივობაა, რომელიც მოიცავს უნარების მთელ რიგს, რომელიც ეხმარება ადამიანებსა და ცხოველებს სხვადასხვა დანიშნულების ადგილამდე მისასვლელად გზების პოვნაში, თვალყურის დევნებასა და გაყოლაში. სივრცითი ორიენტაციის უნარი საშუალებას იძლევა გარემოს შესახებ ინფორმაციის მოპოვების, გარემოს სხეულისა და სახმელეთო ნიშნებით, როგორც საორენტირო ჩარჩოების გამოყენებით, გარემოს მენტალური წარმოდგენების შესაქმნელად, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც კოგნიტური რუკა. ადამიანები ნავიგაციას ახდენენ სხვადასხვა სივრცეებს შორის გადასვლით და ეგოცენტრული და ალოცენტრული მითითების ჩარჩოების კოორდინაციით.

ნავიგაცია უნარი შეიძლება დაიყოს ორ სივრცულ კომპონენტად: ლოკომოცია და გზის გაგნება. ლოკომოცია არის ერთი ადგილიდან მეორეზე გადაადგილების პროცესი, როგორც ადამიანებში, ასევე ცხოველებში. ლოკომოცია გეხმარებათ გარემოს გაგებაში სივრცეში გადაადგილებით, რათა შექმნათ მისი გონებრივი წარმოდგენა. გზის გაგნება განისაზღვრება, როგორც აქტიური პროცესი, რომელიც ერთი ადგილიდან მეორეზე გადაადგილებისას ან მისი განსაზღვრისას გონებრივი წარმოდგენების მეშვეობით ხდება. ის მოიცავს ისეთ პროცესებს, როგორიცაა წარმოდგენა, დაგეგმვა და გადაწყვეტილება, რომლებიც ხელს უწყობს დაბრკოლებების თავიდან აცილებას, კურსის შენარჩუნებას ან სიჩქარის რეგულირებას კონკრეტულ ობიექტებთან მიახლოების შემთხვევაში. ბარბარა ტვერსკიმ ასევე სისტემატიზაცია მოახდინა სივრცის შესახებ, მაგრამ ამჯერად ადამიანის სხეულის ღერძებისა და მისი გაფართოებების შესაბამისი სამი განზომილების გათვალისწინებით: ზემოთ/ქვემოთ, წინ/უკან და მარცხნივ/მარჯვნივ. საბოლოოდ, ტვერსკიმ შემოგვთავაზა ნავიგაციური სივრცის ოთხმაგი კლასიფიკაცია: სხეულის სივრცე, სხეულის გარშემო სივრცე, ნავიგაციის სივრცე და გრაფიკის სივრცე.

გზის პოვნა / გზის გაგნება
ნავიგაციაში ორი ტიპის მარშრუტის პოვნა არსებობს: დახმარებით და დახმარების გარეშე. დახმარებით მარშრუტის პოვნა მოითხოვს ადამიანისგან სხვადასხვა ტიპის ინფორმაციის წყაროს გამოყენებას, როგორიცაა რუკები, , მიმართულების ნიშნები და ა.შ., ნავიგაციის პროცესში, რაც ზოგადად მოითხოვს სივრცითი აზროვნების დაბალ უნარს და ნაკლებად კოგნიტურად მომთხოვნია. დახმარების გარეშე მარშრუტის პოვნა არ მოიცავს ასეთ მოწყობილობებს. დახმარების გარეშე მარშრუტის პოვნა შეიძლება დაიყოს ამოცანების ტაქსონომიად იმის მიხედვით, არის თუ არა ის მიმართული თუ არა, რაც ძირითადად განასხვავებს, არსებობს თუ არა ზუსტი დანიშნულების ადგილი: დახმარების გარეშე მარშრუტის გაგნება ნიშნავს, რომ ადამიანი უბრალოდ იკვლევს გარემოს სიამოვნებისთვის, კონკრეტული დანიშნულების ადგილის გარეშე.