Navigasjon er læren om hvordan man finner veien over havet, over land, gjennom luften og i rommet, samt kunsten å praktisere denne læren – det vil si det å navigere. I noe bredere forstand handler det også om navigasjonsprosessen som kan deles opp i: Planlegging, utførelse, overvåkning, samt kontroll av farkostens reise – også kalt seilas ved sjøreiser. Hvordan navigeringen utføres avhenger blant annet av hva slags farvann man skal seile i og distansene som skal seiles. På lange oversjøiske reiser kan kursen enten følge en storsirkel eller en loksodrom.
Innen sjøfarten er det også vanlig å benytte begrepet navigasjon om selve prosessen med å bestemme en posisjon etter forskjellige metoder, samt å sette dette ut i kartet – å føre bestikk. For sikker navigasjon er det derfor helt grunnleggende å ha pålitelige sjøkart. Det er vanlig å dele inn navigasjon i tre disipliner, avhengig av metoden for stedfesting:
- Terrestrisk navigasjon
- Astronomisk navigasjon
- Elektronisk navigasjon
Terrestrisk navigasjon
Terrestrisk navigasjon handler om hvordan man bestemmer sin posisjon basert på referanse til jordfaste punkt eller systemer (derav navn fra terra – 'jord'). Her regnes bestikk ved å sette ut posisjon langs en kurslinje basert på retning (fra kompass) og distanse/hastighet (fra logg og eventuelt klokke). Kontroll av bestikkposisjoner skjer ved å peile kjente punkter med for eksempel en peileskive. Punkter kan være fyr og forskjellige sjømerker. Bruk av fyrsektorer, overettlinjer, med og lignende inngår også i terrestrisk navigasjon. Når bestikket er sjekket med en systematisk observasjon av kjente punkter kalles det en «observert plass». Den Internasjonale Maritime Organisasjon (IMO) krever at alle større skip skal ha godkjent kompass, logg og peileinnretninger for terrestrisk navigasjon og bestikkseilas.
Astronomisk navigasjon
Astronomisk navigasjon handler om hvordan man kan bestemme sin plass ved observasjoner av himmellegemer, idet man måler deres høydevinkel over horisonten med en sekstant. For å kunne beregne stedlinjer ut fra høydeobservasjonen kreves at man har nautisk almanakk og nøyaktig klokke (kronometer). Observert posisjon finnes i skjæringspunktet mellom to astronomiske stedlinjer. Disse kan være basert på observasjon av to himmellegemer samtidig eller samme himmellegeme ved to forskjellige tidspunkt. Enkleste form for observasjon er beregning av breddegraden basert på høydeobservasjon av Solen, når denne står på sitt høyeste (i meridianen). Nautisk almanakk gir informasjon om 58 stjerner, fire planeter, samt Solen og Månen som kan benyttes i astronomisk navigasjon. Observasjon av stjerner og planeter må finne sted i tussmørke, da man samtidig må se både horisonten og himmellegemet for å kunne måle høyden med sekstant. Den Internasjonale Maritime Organisasjon (IMO) krever at alle større skip skal ha utstyr for astronomiske observasjoner og at navigatørene skal kunne foreta slike.
Elektronisk navigasjon
Ved elektronisk navigasjon vil posisjonen bestemmes av elektroniske navigasjonssystemer og posisjon oftest overført og vist direkte i et elektronisk kartsystem (ECDIS). Mest vanlig er det å basere stedfesting fra satellittnavigasjonssystemer (GNSS), hvorav det vanligste er GPS. Radar er først og fremst et antikollisjonssystem, men er også effektiv å benytte for stedfesting dersom man er i nærheten av land eller andre faste punkter. Innen luftfarten benyttes flere former for radionavigasjon, men slike systemer for sjøfart ble i hovedsak nedlagt på 1990-tallet (Loran, Decca, Radiopeilere, etc.).
Historikk
Det var trolig polynesierne i Stillehavet som først startet med oversjøisk navigasjon der stjerner, vindsystemer og fugleobservasjoner var viktig for å finne veien. Av de første lengre sjøreisene som er beskrevet i Europa var grekeren Pytheas' seilas nordover en gang mellom 330 og 320 fvt. Etter å ha seilt i seks døgn fra Britannia beskrev han landet Thule i nærheten av «det frosne land». Studier tyder på at han kan ha vært et sted på Helgeland. Dette var første gang Norge var satt på det internasjonale kartet.
De første seilingsbeskrivelser i norrøn tid er kjent fra cirka 1200 i forbindelse med seilas vestover til Island og Grønland, samt til Det hellige land. Beskrivelse av navigasjonsteknikk og ruter i nordlige farvann er kjent fra Rymbegla fra 1200-tallet. Ruter er også beskrevet Hauksbók fra rundt 1300, der det er beskrevet at navn ble benyttet som veivisere, «for da hadde menn som seilte på havet ingen leidarstein». Leidarstein bestod av en magnetjernstein (magnetitt) anbrakt på et stykke tre i en skål med vann. På skålens kanter ble himmelretningene avmerket. Denne typen flytekompass antas å være eldre enn den italienske versjonen fra 1300, men også kjent fra tidlige kinesiske beskrivelser.
For å finne retningen over havet ble det tatt utgangspunkt i forskjellige himmellegemer; foruten solen var på våre breddegrader særlig Polarstjernen (Polaris) viktig, og på sørlige breddegrader var stjernene i Sydkorset spesielt viktige. Instrumenter for observasjon av himmellegemer kan spores tilbake til cirka år 1000. Dette var tidlige versjoner av kvadrant og peileskive. Bruddstykker av en slik peileskive ble funnet på Grønland i 1948. Peileskiven hadde hull i midten, og gjennom hullet et håndtak som bar skiven horisontalt slik at den kunne dreies fritt rundt. I skivens ytterkant var det avmerket 32 hakk som kaltes ættir, det vil si himmelretninger. Skriftet Oddi-tala fra 1000-tallet omfatter en tabell over solhøyden i meridianen i løpet av året og en tabell som gir retningene til soloppgang og solnedgang. Måleenheten for økningen av solhøyden fra uke til uke fra vintersolverv til sommersolverv, ble betegnet som halve hjul (½ soldiameter). Tabellene viser seg å være meget nær opp til det riktige, bare et par grader feil. I overskyet vær anvendte muligens vikingene en solarstein, et stykke kalkspat. Teorier er framsatt om at når denne ble holdt loddrett i været, ble Solens polariserte lys oppfanget slik at retningen til Solen kunne bestemmes.
Da portugiserne systematisk begynte å utforske Atlanterhavet tok utviklingen av navigasjon en mer vitenskapelig retning, og instrumenter for astronomiske observasjoner ble utviklet. Den portugisiske prinsen som i dag kjennes som Henrik Sjøfareren (1395–1460) skal ha mye av æren for denne første utviklingen og starten på de store oppdagelsesreisene. Da italieneren Kristoffer Columbus seilte til Vestindia i 1492, og da portugiseren Ferdinand Magellan ble den første til å seile rundt jorden i 1522, ble det benyttet kompass samt astrolabium for astronomiske observasjoner. Fra denne tiden gikk utviklingen av instrumenter, samt oppmåling og kartlegging raskt. På 1900-tallet var det først og fremst den militære utviklingen som bidro til nye instrumenter og metoder for navigasjon. En historisk milepæl i så måte var da den amerikanske ubåten USS Nautilus seilte til Nordpolen under polisen på sin reise fra Stillehavet til Atlanterhavet i 1959, blant annet ved hjelp av treghetsnavigasjon og sonarer.
Les mer i Store norske leksikon
Eksterne lenker
Litteratur
- Kartverket. Den Norske Los – Bind 1.
- Kjerstad, Norvald (2019). Elektroniske og akustiske navigasjonssystemer. Fagbokforlaget.
- Kjerstad, Norvald (2016). Navigasjon. Fagbokforlaget.