Navigation

📅 آخر تحديث: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 22 صور
الموسوعة الحرة
A navigation system on an oil tanker

Navigation is a field of study that focuses on the process of monitoring and controlling the movement of a craft or vehicle from one place to another.[1][2] The field of navigation includes four general categories: land navigation,[3]marine navigation, aeronautic navigation, and space navigation.[1] It is also the term of art used for the specialized knowledge used by navigators to perform navigation tasks.[4] All navigational techniques involve locating the navigator's position compared to known locations or patterns. Navigation, in a broader sense, can refer to any skill or study that involves the determination of position and direction.[1] In this sense, navigation includes orienteering and pedestrian navigation.[1]

For marine navigation, this involves the safe movement of ships, boats and other nautical craft either on or underneath the water using positions from navigation equipment with appropriate nautical charts (electronic and paper).[4] Navigation equipment for ships is mandated under the requirements of the SOLAS Convention, depending on ship size.[5] For land navigation, this usually involves the movement of persons, animals and vehicles from one place to another by means of navigation equipment (such as a compass or GNSS receivers), maps and visual navigation marks across urban or rural environments.[6][7] Aeronautic (air) navigation involves piloting an aircraft from one geographic position to another position while monitoring the position as the flight progresses.[8]

Etymology

The term stems from the 1530s, from Latinnavigationem (nom. navigatio), from navigatus, pp. of navigare "to sail, sail over, go by sea, steer a ship," from navis "ship" and the root of agere "to drive".[9]

History

"نور الملاحة"، دليل الإبحار الهولندي، 1608، يظهر البوصلة، والساعة الرملية، والإسطرلاب البحري، والكرات الأرضية والسماوية، والفرجار، وعصا يعقوب، والإسطرلاب.

ربما كانت الملاحة البولينيزية أقدم أشكال الملاحة في المحيطات المفتوحة؛ إذ اعتمدت على الذاكرة والملاحظة المسجلة على أدوات علمية مثل خرائط جزر مارشال لأمواج المحيط . استخدم البولينيزيون الأوائل في المحيط الهادئ حركة النجوم، والطقس، ومواقع بعض أنواع الحياة البرية، أو حجم الأمواج لتحديد المسار من جزيرة إلى أخرى. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] وكانت البوصلة من أوائل أدوات الملاحة الفعلية ، وتُعد من أقدم الأدوات الصينية ، ويعود أصلها إلى عهد أسرة هان (حوالي 206 قبل الميلاد). [ 13 ] ثم اعتمدها الصينيون في عهد أسرة سونغ للملاحة البحرية خلال القرن الحادي عشر. [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] وسُجل أول استخدام للبوصلة في أوروبا الغربية والعالم الإسلامي حوالي عام 1190. [ 17 ]

بدأ استخدام الأدوات العلمية، كالأسطرلاب البحري، في الملاحة البحرية في البحر الأبيض المتوسط ​​خلال العصور الوسطى. ورغم اختراع الأسطرلابات البرية في العصر الهلنستي ، ووجودها في العصور الكلاسيكية القديمة والعصر الذهبي الإسلامي ، فإن أقدم سجل معروف للأسطرلاب البحري يعود إلى الفلكي الإسباني رامون لول عام ١٢٩٥. [ ١٨ ] يُعزى تطوير هذه الأداة الملاحية إلى الملاحين البرتغاليين خلال الاكتشافات البرتغالية المبكرة في عصر الاكتشافات . [ ١٩ ] [ ٢٠ ] أما أقدم وصف معروف لكيفية صنع واستخدام الأسطرلاب البحري، فيأتي من كتاب " فن الملاحة" ( Arte de Navegar ) لعالم الكونيات الإسباني مارتن كورتيس دي ألبكار ، المنشور عام ١٥٥١، [ ٢١ ] والذي استند إلى مبدأ البندول المستخدم في بناء الأهرامات المصرية . مع ذلك، كان الربع الدائري أول أداة لقياس الارتفاع استُخدمت على نطاق واسع في الملاحة البحرية . [ 22 ] أعاد ليوناردو البيزي تقديم هذه الأداة في القرن الثالث عشر. [ 22 ] أول استخدام موثق لها كان عام 1461 على يد ديوغو غوميز . [ 22 ] إلى جانب الأسطرلابات والربعيات، عُرفت أول عصا متقاطعة استُخدمت في الملاحة منذ القرن الرابع عشر فصاعدًا، ويُعتقد أنها من ابتكار الملاحين العرب الأوائل. [ 23 ] مع ذلك، كانت تعاني من أخطاء كثيرة، كما كان استخدامها صعبًا لأنها تتطلب التحديق في الشمس. [ 23 ] تم التغلب على هذه العيوب باختراع العصا الخلفية عام 1595 على يد جون ديفيس . [ 23 ]

أسطرلاب ألماني من القرن السادس عشر

بدأ استخدام الأسطرلاب والربعية والعصا الخلفية والبوصلة على نطاق واسع في أعالي البحار خلال عصر الاكتشافات في القرن الخامس عشر. وبدأ البرتغاليون استكشاف ساحل المحيط الأطلسي لأفريقيا بشكل منهجي منذ عام 1418، برعاية الأمير هنري . وفي عام 1488، وصل بارتولوميو دياز إلى المحيط الهندي عبر هذا الطريق. وفي عام 1492، موّل ملوك إسبانيا رحلة كريستوفر كولومبوس للإبحار غربًا للوصول إلى جزر الهند عبر عبور المحيط الأطلسي، مما أسفر عن اكتشاف الأمريكتين . وفي عام 1498، وصلت بعثة برتغالية بقيادة فاسكو دا غاما إلى الهند بالإبحار حول أفريقيا، مما فتح التجارة المباشرة مع آسيا . وسرعان ما أبحر البرتغاليون شرقًا إلى جزر التوابل عام 1512، ووصلوا إلى الصين بعد عام واحد. تم إنجاز أول رحلة حول الأرض في عام 1522 مع بعثة ماجلان-إلكانو ، وهي رحلة استكشافية إسبانية بقيادة المستكشف البرتغالي فرديناند ماجلان وأكملها الملاح الإسباني خوان سيباستيان إلكانو بعد وفاة الأول في الفلبين عام 1521.

بالنسبة للسفن الشراعية، شهدت الخرائط وطرق تسجيل المسارات تطورات أخرى. [ 24 ] تُعدّ خريطة بيزانا ، المرسومة على جلد خروف، والتي يعود تاريخها إلى عام 1275، من أقدم الخرائط البحرية الباقية. [ 25 ] وعلى اليابسة، أدت التحسينات في إنتاج الخرائط إلى تحسين الملاحة للجيوش والتجار والمسافرين الآخرين. [ 26 ] بالنسبة للسفن الشراعية، تتطلب الملاحة بالتقدير الملاحي تسجيلًا متكررًا لتغييرات المسار، بالإضافة إلى تغيير اتجاه السفينة مع الريح. [ 24 ] ولمنع تلف الخرائط الورقية، التي كانت باهظة الثمن ونادرة في بداياتها، استُخدمت طرق أخرى، منها لوحة العرض وجداول العرض (أقدم جداول العرض يعود تاريخها إلى عام 1428). [ 24 ] وقد طُوّرت الأرباعيات بشكل أكبر على يد مخترعين مثل روبرت هوك وإسحاق نيوتن وجون هادلي، مما أدى إلى اختراع الثُمن . [ 27 ]

ساعة هاريسون كرونومتر H5 لعام 1772، معروضة الآن في متحف العلوم بلندن

كان للتطورات في الرياضيات دورٌ هامٌ في تاريخ الملاحة. [ 28 ] وشملت هذه التطورات في البداية أجزاء خطوط الطول ، ثم تطورات في حساب المثلثات الكروية واللوغاريتمات ، مما مكّن الملاحين منذ القرن الثامن عشر فصاعدًا من الملاحة بدقة أكبر. [ 28 ] وعلى اليابسة، أدت الرياضيات والأدوات الجديدة إلى تطورات في المسح والتثليث ، مما حسّن الخرائط، بالإضافة إلى بناء طرق وممرات وقنوات أفضل، وفي النهاية خطوط سكك حديدية. [ 29 ] [ 30 ] وقد ضمن تطوير ساعة بحرية دقيقة على يد جون هاريسون وآخرين دقةً في ضبط الوقت لحساب خطوط الطول . [ 31 ] وأدت التحسينات الإضافية في الملاحة البحرية إلى ظهور أول سدس حقيقي عام 1757، وقد طوّر أجزاءه واستخداماته مخترعون مختلفون، من بينهم بيير فيرنييه وجون كامبل . [ 32 ] تطورت طرق حسابية متنوعة باستخدام السدس والكرونومتر عبر الزمن، بدءًا من طريقة دولر (1728)، لكنها بلغت ذروة سهولتها مع طريقة دويس (1821)، وطريقة سومنر (1837)، التي عدّلها هنري ريبر (1844)، وطريقة مارك سانت هيلير أو طريقة التقاطع (1877). [ 33 ] كما كانت التعديلات التي أُدخلت على البوصلة المغناطيسية وتحسين طرق تحديد المسار مهمة، بما في ذلك التطورات التي أجراها ماثيو فليندرز واللورد كلفن وغيرهما في مجال البوصلة . [ 34 ]

أصبحت السدسية، إلى جانب الكرونومتر والبوصلة والحسابات الفلكية، أكثر وسائل الملاحة البحرية استخدامًا حتى ظهور الملاحة الراديوية والبوصلات الجيروسكوبية في القرن العشرين . [ 32 ] ثم حلت محلها الحواسيب والآلات الحاسبة الإلكترونية ، ولاحقًا الملاحة عبر الأقمار الصناعية في القرن العشرين. [ 35 ] أما على اليابسة، فقد طُوّر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المحمول في ثمانينيات القرن العشرين، ومع ظهور الهواتف الذكية المزودة ببوصلات وأجهزة استقبال الأقمار الصناعية، أصبحت الملاحة متاحة على نطاق واسع عالميًا بفضل التكنولوجيا. [ 36 ] [ 37 ]

المفاهيم الأساسية

في الملاحة الأرضية، يُحدد موقع شخص أو سفينة أو طائرة، وما إلى ذلك، باستخدام نقطة مرجعية/إحداثيات (انظر نظام الإحداثيات الديكارتية ). يمكن الإشارة إلى المواقع إما بخطوط الطول والعرض أو بالمسافة والاتجاه من نقطة مرجعية ثابتة ( الاتجاه ). [ 38 ] يمكن استخلاص خطوط الموقع باستخدام طرق ومعدات متنوعة. من خلال تحديد المواقع ومراقبتها، يُمكن العثور على شخص أو سفينة أو طائرة، وما إلى ذلك، وتوجيهها بطريقة علمية من مكان إلى آخر. [ 39 ] غالبًا ما يتضمن ذلك استخدام الخرائط أو المخططات التي يمكن من خلالها، عند الرغبة، حساب المسارات أو اتباعها بناءً على الإسقاط أو الطرق المستخدمة ( خط الرومب ، الدائرة العظمى ، إلخ). [ 40 ]

خط العرض

بشكل تقريبي، يُعرَّف خط العرض لأي مكان على سطح الأرض بأنه المسافة الزاوية شمال أو جنوب خط الاستواء . [ 41 ] يُعبَّر عن خط العرض عادةً بالدرجات (المُشار إليها بـ °) وتتراوح من 0° عند خط الاستواء إلى 90° عند القطبين الشمالي والجنوبي. [ 41 ] يبلغ خط عرض القطب الشمالي 90° شمالًا، وخط عرض القطب الجنوبي 90° جنوبًا. [ 41 ] كان البحارة يحسبون خط العرض في نصف الكرة الشمالي برصد نجم القطب ( بولاريس ) باستخدام السدس ، مع الاستعانة بجداول تصحيح الرؤية لتصحيح ارتفاع العين وانكسار الضوء في الغلاف الجوي. يُمثل ارتفاع نجم القطب (بولاريس) بالدرجات فوق الأفق خط عرض الراصد، بدقة تصل إلى درجة واحدة تقريبًا.

خط الطول

على غرار خط العرض، يُعرَّف خط الطول لأي مكان على سطح الأرض بأنه المسافة الزاوية شرقًا أو غربًا من خط غرينتش . [ 41 ] يُعبَّر عن خط الطول عادةً بالدرجات (المُشار إليها بـ °) وتتراوح من 0° عند خط غرينتش إلى 180° شرقًا وغربًا. على سبيل المثال، تقع سيدني عند خط طول 151° شرقًا تقريبًا ، بينما تقع مدينة نيويورك عند خط طول 74° غربًا . على مرّ التاريخ، واجه البحارة صعوبة في تحديد خط الطول. يُمكن حساب خط الطول إذا عُرف الوقت الدقيق للرؤية. في حال عدم معرفة الوقت، يُمكن استخدام السدس لقياس المسافة القمرية (وتُسمى أيضًا بالرصد القمري ، أو "القمري" اختصارًا)، والتي يُمكن استخدامها، بالاستعانة بتقويم بحري ، لحساب الوقت عند خط الطول صفر (انظر توقيت غرينتش ). [ 42 ] لم تكن الساعات البحرية الموثوقة متوفرة حتى أواخر القرن الثامن عشر، ولم تكن في متناول الجميع حتى القرن التاسع عشر. [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] على مدى قرن تقريبًا، من عام 1767 تقريبًا وحتى عام 1850 تقريبًا، [ 46 ] استخدم البحارة الذين لم يكن لديهم كرونومتر طريقة المسافات القمرية لتحديد توقيت غرينتش من أجل إيجاد خط طولهم. وكان بإمكان البحار الذي يمتلك كرونومترًا التحقق من قراءته باستخدام تحديد توقيت غرينتش من خلال القمر. [ 43 ] [ 47 ]

لوكسودروم

في الملاحة، يُعرف خط الرومب (أو اللوكسودروم) بأنه خط يعبر جميع خطوط الطول بنفس الزاوية، أي مسار مُستمد من اتجاه ابتدائي مُحدد. بمعنى آخر، عند تحديد اتجاه ابتدائي، يُتابع المرء السير على طول نفس الاتجاه، دون تغيير الاتجاه المُقاس بالنسبة للشمال الحقيقي أو المغناطيسي.

أساليب الملاحة

تعتمد معظم أنظمة الملاحة الحديثة بشكل أساسي على تحديد المواقع إلكترونياً بواسطة أجهزة استقبال تجمع المعلومات من الأقمار الصناعية. وتعتمد معظم التقنيات الحديثة الأخرى على إيجاد خطوط الموقع المتقاطعة . [ 48 ]

يمكن أن يشير خط الموقع إلى أمرين مختلفين، إما خط على خريطة أو خط بين الراصد وجسم ما في الواقع. [ 49 ] أما الاتجاه فهو قياس لاتجاه جسم ما. [ 49 ] إذا قاس الملاح الاتجاه في الواقع، فيمكن رسم الزاوية على خريطة بحرية ، وسيكون الملاح في مكان ما على خط الاتجاه هذا على الخريطة. [ 49 ]

إضافةً إلى تحديد الاتجاهات، يقيس الملاحون المسافات إلى الأهداف في كثير من الأحيان. [ 48 ] على الخريطة، تُرسم المسافة على شكل دائرة أو قوس. [ 48 ] تُعرف دوائر وأقواس وقطع زائد المواقع عادةً بخطوط الموقع.

إذا رسم الملاح خطين للموقع، وتقاطعا، فلا بد أنه في ذلك الموقع. [ 48 ] ويُعرَّف تحديد الموقع بأنه تقاطع خطين أو أكثر من خطوط الموقع. [ 48 ]

إذا لم يتوفر سوى خط واحد لتحديد الموقع، فيمكن تقييمه مقابل موقع الملاحة التقديرية لتحديد موقع تقديري. [ 50 ]

يمكن استخلاص خطوط (أو دوائر) الموقع من مصادر متنوعة:

  • الرصد الفلكي (جزء قصير من دائرة متساوية الارتفاع ، ولكن يتم تمثيله عمومًا كخط)،
  • النطاق الأرضي (الطبيعي أو من صنع الإنسان) عندما يتم ملاحظة نقطتين مخططتين على خط واحد مع بعضهما البعض، [ 51 ]
  • اتجاهات البوصلة إلى جسم مُحدد على الخريطة،
  • مدى الرادار لجسم مُحدد على الخريطة،
  • على بعض السواحل، يتم قياس العمق باستخدام جهاز قياس الأعماق بالصدى أو حبل يدوي .

توجد بعض الطرق التي نادراً ما تُستخدم اليوم، مثل الطريقة البحرية المتمثلة في "قياس الضوء" لحساب المدى الجغرافي من الراصد إلى المنارة، حيث يكون ارتفاع المنارة معروفاً (من قائمة الأضواء أو من خريطة). [ 52 ]

تطورت أساليب الملاحة عبر التاريخ. [ 53 ] وقد حسّن كل أسلوب جديد قدرة البحار على إتمام رحلته. [ 53 ] ومن أهم القرارات التي يتخذها الملاح اختيار أفضل أسلوب للملاحة. [ 53 ] يوضح الجدول بعض أنواع الملاحة.

توضيحوصفطلب
تشمل أساليب الملاحة التقليدية ما يلي:
في الملاحة البحرية، يُستخدم التقدير الملاحي (DR) لتحديد موقع السفينة بدقة أكبر من موقعها السابق باستخدام مسارها وسرعتها. يُطلق على الموقع الجديد اسم موقع التقدير الملاحي. من المتعارف عليه أن المسار والسرعة هما العاملان الوحيدان اللذان يحددان موقع التقدير الملاحي. يؤدي تصحيح موقع التقدير الملاحي لمراعاة الانحراف الجانبي وتأثيرات التيارات وأخطاء التوجيه إلى تحديد موقع تقديري (EP). يُحقق الملاح الذي يستخدم نظام الملاحة بالقصور الذاتي دقة عالية للغاية في تحديد الموقع التقديري. [ 53 ]يُستخدم في جميع الأوقات.
في الملاحة البحرية، تتضمن الإرشاد البحري الإبحار في المياه المحظورة/الساحلية مع تحديد متكرر للموقع بالنسبة للمعالم الجغرافية والهيدروغرافية. [ 53 ]عندما يكون المرء على مرأى من اليابسة.
الملاحة البرية هي علم اتباع مسار عبر التضاريس سيرًا على الأقدام أو بالسيارة، باستخدام الخرائط مع مراعاة التضاريس، والبوصلة، وغيرها من أدوات الملاحة الأساسية، و/أو باستخدام المعالم واللافتات. أما تحديد المسار فهو الشكل الأبسط.يُستخدم في جميع الأوقات.
تعتمد الملاحة الفلكية على تحويل القياسات الفلكية إلى خطوط تحديد المواقع باستخدام الجداول، وعلم المثلثات الكروية ، والتقاويم . وتُستخدم بشكل أساسي في البحر، ولكن يمكن استخدامها أيضًا على اليابسة.تُستخدم في المقام الأول كنسخة احتياطية للأقمار الصناعية والأنظمة الإلكترونية الأخرى في المحيط المفتوح. [ 53 ]
يشمل الملاحة الإلكترونية أي طريقة لتحديد الموقع باستخدام الوسائل الإلكترونية، بما في ذلك:
تستخدم الملاحة الراديوية الموجات الراديوية لتحديد الموقع إما عن طريق أنظمة تحديد الاتجاه الراديوي أو الأنظمة القطعية، مثل ديكا وأوميغا ولوران -سي .انخفضت إمكانية الوصول بسبب تطوير أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية الدقيقة.
تستخدم الملاحة الرادارية الرادار لتحديد المسافة من الأجسام المعروفة مواقعها أو اتجاهها. وتختلف هذه العملية عن استخدام الرادار كنظام لتجنب الاصطدام. [ 53 ]وخاصة عندما يكون ضمن نطاق الرادار من الأرض.
يستخدم نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) لتحديد الموقع. [ 53 ]يُستخدم في جميع الحالات.

تتضمن ممارسة الملاحة عادةً مزيجًا من هذه الأساليب المختلفة. [ 53 ]

فحوصات التوجيه الذهني

من خلال عمليات التحقق الذهنية للملاحة، يقوم الطيار أو الملاح بتقدير المسارات والمسافات والارتفاعات، مما يساعد الطيار على تجنب أخطاء الملاحة الجسيمة. [ 54 ]

قيادة الطائرات

الملاحة اليدوية عبر المجال الجوي الهولندي

تتضمن عملية الإرشاد البحري (وتُسمى أيضًا التوجيه) توجيه طائرة بالاعتماد على المعالم المرئية، [ 55 ] أو سفينة في مياه ضحلة وتحديد موقعها بدقة قدر الإمكان على فترات متقاربة. [ 56 ] ويُعدّ الإعداد الجيد والاهتمام بالتفاصيل أكثر أهمية من غيرهما من مراحل الملاحة. [ 56 ] وتختلف الإجراءات من سفينة إلى أخرى، وبين السفن العسكرية والتجارية والخاصة. [ 56 ] ونظرًا لأن التوجيه البحري يتم في المياه الضحلة ، فإنه يتضمن عادةً اتباع مسارات تضمن خلوصًا كافيًا أسفل العارضة ، وضمان عمق كافٍ من الماء أسفل الهيكل ، بالإضافة إلى مراعاة انخفاض مستوى السفينة . [ 57 ] وقد يشمل أيضًا توجيه سفينة داخل نهر أو قناة أو ممر مائي بالقرب من اليابسة. [ 57 ]

يتألف فريق الملاحة العسكرية عادةً من عدة أفراد. [ 56 ] قد يُعيّن الملاح العسكري أشخاصًا لتسجيل الاتجاهات عند أجهزة إعادة الإرسال الجيروسكوبية على أجنحة الجسر لأخذ الاتجاهات في آنٍ واحد، بينما غالبًا ما يتعين على الملاح المدني على متن سفينة تجارية أو قارب ترفيهي تحديد موقعه ورسمه بنفسه، عادةً بمساعدة نظام تحديد المواقع الإلكتروني. [ 56 ] في حين أن الملاح العسكري لديه دفتر اتجاهات وشخص لتسجيل كل إحداثية، فإن الملاح المدني يكتفي بتوجيه السفينة على الخريطة أثناء تسجيل الاتجاهات دون تسجيلها على الإطلاق. [ 56 ] إذا كانت السفينة مجهزة بنظام عرض المعلومات والخرائط الإلكترونية (ECDIS) ، فمن المعقول أن يراقب الملاح ببساطة تقدم السفينة على طول المسار المختار، ويتأكد بصريًا من أن السفينة تسير كما هو مطلوب، مع التحقق من البوصلة وجهاز قياس الأعماق والمؤشرات الأخرى من حين لآخر فقط. [ 56 ] إذا كان هناك مرشد بحري على متن السفينة، كما هو الحال غالبًا في المياه الضيقة، فيمكن الاعتماد على تقديره بشكل عام، مما يُخفف عبء العمل. [ 56 ] ولكن في حال تعطل نظام عرض المعلومات الإلكترونية للخرائط والملاحة (ECDIS)، فسيتعين على الملاح الاعتماد على مهارته في الإجراءات اليدوية المجربة والمختبرة. [ 56 ]

الملاحة السماوية

سيكون التثبيت السماوي عند تقاطع دائرتين أو أكثر.

تعتمد أنظمة الملاحة الفلكية على رصد مواقع الشمس والقمر والكواكب والنجوم الملاحية باستخدام السدس أو أداة ملاحية مماثلة. [ 58 ] بمعرفة النقطة التي يمر فوقها جرم سماوي على سطح الأرض الدوارة ، وقياس ارتفاعه فوق أفق الراصد، يستطيع الملاح تحديد المسافة بينه وبين تلك النقطة باستخدام الحسابات الرياضية. [ 59 ] يُستخدم التقويم البحري ومصدر للوقت، عادةً ما يكون كرونومترًا بحريًا ، لحساب النقطة التي يمر فوقها الجرم السماوي على سطح الأرض، ويُستخدم السدس لقياس الارتفاع الزاوي للجرم فوق الأفق. [ 59 ] يمكن بعد ذلك استخدام هذا الارتفاع لحساب المسافة من النقطة لإنشاء خط دائري للموقع. بدلاً من ذلك، يمكن استخدام جداول تقليل الرؤية. [ 60 ] يقوم الملاح برصد عدد من النجوم تباعًا للحصول على سلسلة من خطوط الموقع المتداخلة. نقطة تقاطع هذه الخطوط هي نقطة التحديد الفلكي. يمكن أيضًا استخدام القمر والشمس. يمكن أيضًا استخدام الشمس بمفردها لتصوير سلسلة من خطوط تحديد الموقع (ويُفضل القيام بذلك وقت الظهيرة المحلية) لتحديد الموقع. [ 61 ] منذ ظهور نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، قلّ استخدام الملاحة الفلكية في الملاحة البحرية والجوية، على الرغم من أنها لا تزال مفيدة كنسخة احتياطية أو كطريقة أخرى للتحقق من دقة الأنظمة الإلكترونية، لا سيما في المحيطات المفتوحة. [ 62 ] [ 63 ]

كرونومتر بحري

كرونومتر بريغيه البحري

لقياس خط الطول بدقة، يلزم معرفة الوقت الدقيق لرصد السدس (حتى الثانية إن أمكن)، والذي يُسجل لاحقًا لإجراء الحسابات. كل ثانية خطأ تعادل 15 ثانية خطأ في خط الطول، وهو ما يُعادل عند خط الاستواء خطأً في الموقع يبلغ 0.25 ميل بحري، أي ما يقارب الحد الأقصى لدقة الملاحة الفلكية اليدوية. الكرونومتر البحري ذو الزنبرك هو ساعة دقيقة تُستخدم على متن السفن لتوفير وقت دقيق للرصد الفلكي. [ 61 ] يختلف الكرونومتر عن الساعة ذات الزنبرك بشكل أساسي في احتوائه على ذراع متغير للحفاظ على ضغط متساوٍ على الزنبرك الرئيسي، وميزان خاص مصمم للتعويض عن تغيرات درجة الحرارة. [ 61 ] يُضبط الكرونومتر ذو الزنبرك تقريبًا على توقيت غرينتش (GMT)، ولا يُعاد ضبطه إلا بعد صيانته وتنظيفه، عادةً كل ثلاث سنوات. [ 61 ] يُحدد الفرق بين توقيت غرينتش وتوقيت الكرونومتر بدقة ويُطبق كتصحيح لجميع قراءات الكرونومتر. [ 61 ] يجب تعبئة الكرونومترات التي تعمل بنابض في نفس الوقت تقريبًا كل يوم. [ 61 ]

استُبدلت الساعات البحرية ذات الكرونومترات الزنبركية على متن السفن الحديثة بكرونومترات الكوارتز نظرًا لدقتها العالية. [ 61 ] وتُضبط هذه الساعات على توقيت غرينتش مباشرةً من إشارات التوقيت الراديوية. [ 61 ] وهذا يُلغي أخطاء الكرونومتر وتصحيحات أخطاء الساعة. [ 61 ] وفي حال وجود خطأ في عقرب الثواني بمقدار يُمكن قراءته، يُمكن إعادة ضبطه كهربائيًا. [ 61 ] العنصر الأساسي لتوليد الوقت هو مذبذب بلوري كوارتزي. [ 61 ] يتم تعويض درجة حرارة البلورة وتُغلّف بإحكام في غلاف مفرغ من الهواء. [ 61 ] كما تتوفر إمكانية ضبط مُعايرة لمراعاة تأثير تقادم البلورة. [ 61 ]

يُصمَّم الكرونومتر عادةً ليعمل لمدة عام واحد على الأقل باستخدام مجموعة واحدة من البطاريات. [ 61 ] يمكن ضبط أوقات الرصد وساعات السفينة باستخدام ساعة مقارنة، تُضبط على توقيت الكرونومتر وتُؤخذ إلى جناح الجسر لتسجيل أوقات الرصد. [ 61 ] عمليًا، تكفي ساعة يد مضبوطة على أقرب ثانية مع الكرونومتر. [ 61 ] يمكن أيضًا استخدام ساعة توقيت، سواء كانت يدوية التعبئة أو رقمية، للرصد الفلكي. [61 ] في هذه الحالة، تُضبط الساعة على توقيت غرينتش معروف بواسطة الكرونومتر، ويُضاف الوقت المنقضي لكل رصد إلى هذا التوقيت للحصول على توقيت غرينتش للرصد. [ 61 ] يجب فحص جميع الكرونومترات والساعات بانتظام باستخدام إشارة توقيت لاسلكية. [ 61 ] تُدرج أوقات وترددات إشارات التوقيت اللاسلكية في منشورات مثل " معينات الملاحة اللاسلكية " . [ 61 ]

السدس البحري

يُستخدم السدس البحري لقياس ارتفاع الأجرام السماوية فوق الأفق.

المكون الثاني الحاسم في الملاحة الفلكية هو قياس الزاوية المتكونة عند عين الراصد بين الجرم السماوي والأفق المرئي. يُستخدم السدس، وهو أداة بصرية، لأداء هذه الوظيفة. يتكون السدس من جزأين رئيسيين. الإطار عبارة عن هيكل مثلثي صلب مزود بمحور ارتكاز في الأعلى وجزء مدرج من دائرة، يُشار إليه باسم "القوس"، في الأسفل. المكون الثاني هو ذراع المؤشر، المتصل بمحور الارتكاز في أعلى الإطار. يوجد في الأسفل مقياس فيرنييه لا نهائي يثبت في أسنان أسفل "القوس". يتكون النظام البصري من مرآتين، وعادةً ما يكون تلسكوبًا منخفض التكبير. إحدى المرآتين، وتُسمى "مرآة المؤشر"، مثبتة في أعلى ذراع المؤشر، فوق محور الارتكاز. عند تحريك ذراع المؤشر، تدور هذه المرآة، ويشير المقياس المدرج على القوس إلى الزاوية المقاسة ("الارتفاع"). [ 64 ] المرآة الثانية، وتُسمى "زجاج الأفق"، مثبتة في مقدمة الإطار. نصف زجاج الأفق مطلي بالفضة والنصف الآخر شفاف. يسقط ضوء الجرم السماوي على مرآة المؤشر وينعكس إلى الجزء المطلي بالفضة من زجاج الأفق، ثم يعود إلى عين الراصد عبر التلسكوب. يحرك الراصد ذراع المؤشر بحيث تستقر صورة الجرم المنعكسة في زجاج الأفق تمامًا على الأفق المرئي، كما يُرى من خلال الجانب الشفاف من زجاج الأفق. [ 64 ]

هناك ثلاثة أخطاء رئيسية يجب تصحيحها في كل استخدام للملاحة. [ 64 ] هذه الأخطاء هي: الخطأ العمودي، والخطأ الجانبي، وخطأ المؤشر. [ 64 ] يتضمن ضبط السدس فحص جميع العناصر البصرية ومحاذاتها للتخلص من "خطأ المؤشر" الكلي (أو تصحيح المؤشر). يجب التحقق من تصحيح المؤشر، باستخدام الأفق أو، والأفضل، نجم، في كل مرة يُستخدم فيها السدس. [ 64 ] تُعدّ ممارسة إجراء الرصد الفلكي من سطح سفينة متأرجحة، غالبًا عبر غطاء سحابي وأفق ضبابي، الجزء الأكثر تحديًا في الملاحة الفلكية. [ 65 ]

ثماني الفقاعات

قبل انتشار استخدام تقنيات مثل أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي، وأنظمة تحديد المدى متعددة الاتجاهات بترددات VHF ، وأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية GNSS، كان الملاحون الجويون يستخدمون جهاز السدس الفقاعي . [ 66 ] وباستخدام هذا الجهاز لأخذ القياسات، كان بالإمكان إجراء حسابات رياضية لتحديد موقع الطائرة السابق. [ 67 ]

الملاحة بالقصور الذاتي

نظام الملاحة بالقصور الذاتي (INS) هو نظام ملاحة يعتمد على التقدير الملاحي ، حيث يحسب موقعه بناءً على مستشعرات الحركة. [ 68 ] قبل بدء الملاحة، يتم تحديد خط العرض وخط الطول الأوليين، بالإضافة إلى التوجيه الفيزيائي لنظام الملاحة بالقصور الذاتي بالنسبة للأرض (مثل الشمال والمستوى). بعد المحاذاة، يستقبل نظام الملاحة بالقصور الذاتي نبضات من كاشفات الحركة التي تقيس (أ) التسارع على طول ثلاثة محاور (مقاييس التسارع)، و(ب) معدل الدوران حول ثلاثة محاور متعامدة (الجيروسكوبات). تُمكّن هذه البيانات نظام الملاحة بالقصور الذاتي من حساب خط العرض وخط الطول الحاليين بدقة وبشكل مستمر (وأحيانًا السرعة أيضًا).

تتميز أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS) عن غيرها من أنظمة الملاحة بأنها، بمجرد ضبطها، لا تحتاج إلى معلومات خارجية. كما أنها لا تتأثر بالظروف الجوية السيئة، ولا يمكن رصدها أو التشويش عليها. أما عيبها، فيكمن في أن أخطاءها تتراكم، إذ تُحسب الموقع الحالي بناءً على المواقع السابقة وأجهزة استشعار الحركة فقط، وتزداد بمعدل يتناسب تقريبًا مع الوقت المنقضي منذ إدخال الموقع الأولي. ولذلك، يجب تصحيح أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي بشكل دوري باستخدام بيانات تحديد الموقع من نظام ملاحة آخر.

يُعتبر نظام التوجيه V-2 الذي نشره الألمان عام 1942 أول نظام قائم على القصور الذاتي. مع ذلك، يعود تاريخ أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي إلى أوائل القرن التاسع عشر. [ 69 ] وقد أدت مزايا أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي إلى استخدامها في الطائرات والصواريخ والسفن السطحية والغواصات. فعلى سبيل المثال، طوّرت البحرية الأمريكية نظام الملاحة بالقصور الذاتي للسفن (SINS) خلال برنامج صواريخ بولاريس لضمان نظام ملاحة موثوق ودقيق لتشغيل أنظمة توجيه صواريخها. كانت أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي شائعة الاستخدام حتى ظهور أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية (GPS). ولا تزال أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي شائعة الاستخدام في الغواصات (نظرًا لعدم إمكانية استقبال إشارات GPS أو مصادر تحديد المواقع الأخرى أثناء الغمر) والصواريخ بعيدة المدى، ولكنها غير منتشرة على نطاق واسع في أماكن أخرى حاليًا. [ 70 ]

الملاحة بمساعدة الجاذبية

ظهرت تقنية الملاحة بمساعدة الجاذبية في تسعينيات القرن الماضي، وهي توفر وسيلة لتحديد الموقع لأغراض الملاحة. [ 71 ] [ 72 ] وتعتمد هذه التقنية على مبدأ قياس مستشعر مُدمج لعناصر متجه الجاذبية أثناء حركة المنصة، ثم تُقارن هذه القياسات بخريطة مجال جاذبية الأرض لتحديد الموقع. [ 72 ] [ 73 ]

الملاحة الفضائية

لا ينبغي الخلط بين الملاحة الفضائية والملاحة عبر الأقمار الصناعية، التي تعتمد على الأقمار الصناعية في عملها، إذ تشير الملاحة الفضائية إلى توجيه المركبات الفضائية نفسها. وقد تحقق ذلك تاريخيًا (خلال برنامج أبولو ) عبر حاسوب ملاحي ، ونظام ملاحة بالقصور الذاتي، وعبر بيانات فلكية يُدخلها رواد الفضاء وتُسجل بواسطة السدس والتلسكوب. صُممت الحواسيب الملاحية الفضائية، كتلك الموجودة في مهمات أبولو واللاحقة، لتكون مقاومة لتلف البيانات الناتج عن الإشعاع. تتكون الملاحة في الفضاء من ثلاثة عناصر رئيسية: استخدام مسار مرجعي مناسب يصف مسار الرحلة المخطط للمركبة الفضائية، ومراقبة موقع المركبة الفضائية الفعلي أثناء المهمة (تحديد المدار)، وإجراء مناورات لإعادة المركبة الفضائية إلى المسار المرجعي عند الحاجة (التحكم في مسار الرحلة). [ 74 ]

من الاحتمالات الأخرى التي تم استكشافها للملاحة في الفضاء السحيق، الملاحة باستخدام النجوم النابضة ، والتي تقارن انفجارات الأشعة السينية الصادرة من مجموعة من النجوم النابضة المعروفة لتحديد موقع المركبة الفضائية. وقد اختبرت هذه الطريقة العديد من وكالات الفضاء، مثل ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية . [ 75 ] [ 76 ]

الملاحة الإلكترونية

يمكن استخدام نطاقات واتجاهات الرادار لتحديد الموقع.

نظام الملاحة بالرادار

يمكن استخدام الرادارات للملاحة، وتُجهز السفن عادةً برادارات بحرية للملاحة في البحر. [ 77 ] يُعد الرادار أداةً فعالةً للملاحة لأنه يوفر معلومات عن المسافات والاتجاهات للأجسام الواقعة ضمن نطاق ماسح الرادار. [ 78 ] عندما تكون سفينة (أو قارب) ضمن نطاق رادار اليابسة أو الأجسام الثابتة (مثل أجهزة الرادار الخاصة بالملاحة وعلامات الملاحة)، يمكن للملاح حساب المسافات والاتجاهات الزاوية للأجسام المرسومة على الخريطة، واستخدامها لتحديد أقواس وخطوط الموقع على الخريطة. [ 79 ] يُطلق على التحديد الذي يعتمد على معلومات الرادار فقط اسم "تحديد راداري". [ 80 ] تشمل أنواع التحديدات الرادارية: "المسافة والاتجاه لجسم واحد"، [ 81 ] و"اتجاهين أو أكثر"، [ 81 ] و "اتجاهات مماسية"، [ 81 ] و"مسافتين أو أكثر". [ 81 ] يمكن أيضًا استخدام الرادار مع نظام عرض المعلومات الإلكترونية للخرائط والملاحة كوسيلة لتحديد الموقع باستخدام صورة الرادار أو المسافة/الاتجاه المتراكبة على خريطة ملاحية إلكترونية . [ 78 ]

الفهرسة المتوازية هي تقنية عرّفها ويليام برجر في كتابه "دليل مراقب الرادار" الصادر عام 1957. [ 82 ] تتضمن هذه التقنية إنشاء خط على الشاشة موازٍ لمسار السفينة، ولكنه منحرف إلى اليسار أو اليمين بمسافة معينة. [ 82 ] يسمح هذا الخط الموازي للملاح بالحفاظ على مسافة محددة بعيدًا عن المخاطر . [ 82 ] يُضبط الخط على شاشة الرادار على مسافة وزاوية محددتين، ثم يُرصد موقع السفينة بالنسبة لهذا الخط الموازي. وهذا يوفر للملاح مرجعًا فوريًا لمعرفة ما إذا كانت السفينة تسير على مسارها المقصود للملاحة أم لا. [ 83 ]

طُوِّرت تقنيات أخرى، أقل استخدامًا في الملاحة العامة، لحالات خاصة. إحداها، تُعرف باسم "طريقة الخطوط الكنتورية"، وتتضمن تحديد موقع باستخدام قالب بلاستيكي شفاف على شاشة الرادار، ثم نقله إلى الخريطة لتحديد الموقع. [ 84 ] وهناك تقنية خاصة أخرى، تُعرف باسم "تقنية فرانكلين لرسم الرادار المستمر"، وتتضمن رسم المسار الذي يجب أن يتبعه جسم راداري على شاشة الرادار إذا بقيت السفينة على مسارها المخطط. [ 85 ] أثناء العبور، يمكن للملاح التحقق من أن السفينة تسير على المسار الصحيح من خلال التأكد من أن نقطة الرادار تقع على الخط المرسوم. [ 85 ]

الملاحة اللاسلكية

جهاز تحديد اتجاه الراديو (RDF) هو أداة لتحديد اتجاه مصدر راديوي . ونظرًا لقدرة الراديو على قطع مسافات طويلة جدًا "فوق الأفق"، يُعد نظامًا ملاحيًا ممتازًا للسفن والطائرات التي قد تحلق على مسافة بعيدة عن اليابسة. يعمل جهاز تحديد اتجاه الراديو عن طريق تدوير هوائي اتجاهي والاستماع إلى الاتجاه الذي تصل منه الإشارة من محطة معروفة بأقوى صورة. وقد شاع استخدام هذا النوع من الأنظمة في ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين. يسهل تمييز هوائيات تحديد اتجاه الراديو على الطائرات الألمانية في الحرب العالمية الثانية ، حيث تظهر على شكل حلقات أسفل الجزء الخلفي من جسم الطائرة، بينما كانت معظم الطائرات الأمريكية تُغطي الهوائي بغطاء صغير على شكل دمعة.

في تطبيقات الملاحة، تُقدَّم إشارات تحديد الاتجاه الراديوي (RDF) على شكل منارات راديوية ، وهي النسخة الراديوية من المنارة . عادةً ما تكون الإشارة عبارة عن بث بسيط بتقنية AM لسلسلة من حروف شفرة مورس ، والتي يمكن لجهاز تحديد الاتجاه الراديوي ضبطها لمعرفة ما إذا كانت المنارة "تبث". كما يمكن لمعظم أجهزة الكشف الحديثة ضبط أي محطات إذاعية تجارية، وهو أمر مفيد للغاية نظرًا لقدرتها العالية وقربها من المدن الكبرى.

ديكا ، وأوميغا ، ولوران-سي هي ثلاثة أنظمة ملاحة متشابهة تعتمد على التثليث. كان نظام ديكا نظام ملاحة لاسلكي منخفض التردد يعتمد على التثليث (يُعرف أيضًا باسم تحديد المواقع المتعدد )، وقد نُشر لأول مرة خلال الحرب العالمية الثانية عندما احتاجت قوات الحلفاء إلى نظام يُمكن استخدامه لتحقيق عمليات هبوط دقيقة. وكما هو الحال مع لوران-سي ، كان استخدامه الأساسي في الملاحة البحرية في المياه الساحلية. وكانت سفن الصيد من أبرز مستخدميه بعد الحرب، ولكنه استُخدم أيضًا في الطائرات، بما في ذلك تطبيق مبكر جدًا (عام 1949) لشاشات الخرائط المتحركة. وقد نُشر النظام في بحر الشمال، واستُخدم من قِبل طائرات الهليكوبتر العاملة في منصات النفط .

كان نظام الملاحة أوميغا أول نظام ملاحة لاسلكي عالمي حقيقي للطائرات، تشغله الولايات المتحدة بالتعاون مع ست دول شريكة. طوّرت البحرية الأمريكية نظام أوميغا لصالح مستخدمي الطيران العسكري. تمت الموافقة على تطويره عام 1968، وكان يُفترض أن يوفر تغطية محيطية عالمية حقيقية بثمانية أجهزة إرسال فقط، مع القدرة على تحديد  الموقع بدقة تصل إلى 6 كيلومترات. في البداية، كان من المقرر استخدام النظام لتوجيه قاذفات القنابل النووية عبر القطب الشمالي إلى روسيا. لاحقًا، وُجد أنه مفيد للغواصات. [ 86 ] نظرًا لنجاح نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، انخفض استخدام أوميغا خلال التسعينيات، إلى درجة لم يعد فيها تكلفة تشغيله مُبررة. تم إيقاف تشغيل أوميغا في 30 سبتمبر 1997، وتوقفت جميع محطاته عن العمل.

نظام لوران هو نظام ملاحة أرضي يستخدم أجهزة إرسال لاسلكية منخفضة التردد ، ويعتمد على الفاصل الزمني بين الإشارات اللاسلكية المُستقبلة من ثلاث محطات أو أكثر لتحديد موقع سفينة أو طائرة. الإصدار الحالي الشائع الاستخدام من لوران هو لوران-سي، الذي يعمل في نطاق التردد المنخفض من الطيف الكهرومغناطيسي بين 90 و110 كيلوهرتز . تستخدم العديد من الدول هذا النظام، بما في ذلك الولايات المتحدة واليابان والعديد من الدول الأوروبية. وتستخدم روسيا نظامًا مشابهًا له تقريبًا في نفس نطاق التردد، يُسمى تشايكا . يشهد استخدام لوران انخفاضًا حادًا، حيث يُعد نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) البديل الرئيسي له. ومع ذلك، تُبذل جهود لتحسين لوران وإعادة إحياء استخدامه. تتميز إشارات لوران بأنها أقل عرضة للتداخل، ويمكنها اختراق الغطاء النباتي والمباني بشكل أفضل من إشارات GPS.

نظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية

جهاز استقبال نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية من نوع فورونو على متن سفينة يعرض موقع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).

يُمكّن نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) أجهزة الاستقبال الإلكترونية الصغيرة من تحديد موقعها ( خط الطول ، وخط العرض ، والارتفاع ) بدقة تصل إلى بضعة أمتار باستخدام إشارات زمنية تُرسل عبر خط الرؤية بواسطة موجات الراديو من الأقمار الصناعية . [ 87 ] ويمكن استخدام المواقع المُحددة مع الخرائط والرسوم البيانية للملاحة عبر الأقمار الصناعية . منذ إطلاق أول قمر صناعي تجريبي عام 1978، أصبح نظام GNSS أداة لا غنى عنها للملاحة حول العالم، وأداة مهمة لرسم الخرائط ومسح الأراضي . كما يوفر نظام GNSS مرجعًا زمنيًا دقيقًا يُستخدم في العديد من التطبيقات، بما في ذلك الدراسة العلمية للزلازل ، ومزامنة شبكات الاتصالات. يُطلق مصطلح نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) على أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية التي توفر تحديد المواقع بتغطية عالمية. [ 87 ] طُوّر أول نظام، وهو نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، من قِبل وزارة الدفاع الأمريكية ، وسُمّي رسميًا NAVSTAR GPS (نظام تحديد المواقع العالمي لتوقيت وتحديد المدى عبر الأقمار الصناعية). وتُدير الجناح الفضائي الخمسون التابع للقوات الجوية الأمريكية كوكبة الأقمار الصناعية . تبلغ تكلفة صيانة النظام حوالي 750 مليون دولار أمريكي سنويًا، [ 88 ] بما في ذلك استبدال الأقمار الصناعية القديمة، والبحث والتطوير. وعلى الرغم من ذلك، فإن نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) مجاني للاستخدام المدني كمنفعة عامة .

مع التطورات التكنولوجية والتحسينات العالمية، أصبح لدينا بحلول عام 2024 العديد من أنظمة الملاحة العالمية عبر الأقمار الصناعية (GNSS) المتاحة للجمهور. تشمل هذه الأنظمة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الأمريكي NAVSTAR ، ونظام GLONASS الروسي ، ونظام Galileo التابع للاتحاد الأوروبي ، ونظام Beidou الصيني . [ 87 ] تختلف دقة هذه الأنظمة العالمية، ولكن تتراوح دقة تحديد المواقع عادةً بين متر واحد و10 أمتار، وذلك بحسب النظام ونطاق تغطية الأقمار الصناعية. [ 87 ] ونتيجةً لذلك، يوجد أكثر من 100 قمر صناعي في مدار أرضي متوسط ، تبث إشارات تُمكّن أجهزة استقبال GNSS من تحديد موقعها وسرعتها واتجاهها. [ 87 ] كما تتوفر أيضًا العديد من أنظمة GNSS الإقليمية للملاحة، بما في ذلك نظام الملاحة الإقليمي الهندي عبر الأقمار الصناعية ونظام الأقمار الصناعية شبه السمتي . مع ذلك، لا تستطيع جميع أجهزة استقبال نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) العمل مع هذه الأنظمة، وقد لا تكون أجهزة استقبال نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية القديمة، كما هو الحال في السفن القديمة، قادرة على استقبال جميع إشارات نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية المتاحة حاليًا للمستخدمين. [ 87 ]

تُعدّ الهواتف الذكية الحديثة بمثابة أجهزة ملاحة شخصية تعمل بنظام GNSS للمدنيين الذين يمتلكونها. إلا أن الإفراط في استخدام هذه الأجهزة، سواء داخل المركبة أو أثناء المشي، قد يؤدي إلى ضعف القدرة على التعرف على البيئات المحيطة، مما ينتج عنه قدرات ملاحة دون المستوى الأمثل في حال تعطل هذه الأجهزة. [ 89 ] [ 90 ] [ 91 ] وعادةً ما تُزوّد ​​هذه الهواتف ببوصلة لتحديد الاتجاه عند عدم الحركة.

أدى تزايد انتشار التشويش والتزييف على نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) إلى تجدد الاهتمام بأساليب الملاحة المرنة التي لا تعتمد كلياً على إشارات الأقمار الصناعية. قد تستخدم السفن الحديثة بنى ملاحة متكاملة تجمع بين أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي، والبوصلات الجيروسكوبية الليفية البصرية ، والرادار، وأساليب الملاحة الأرضية للحفاظ على دقة تحديد الاتجاه والموقع أثناء انقطاع إشارات الأقمار الصناعية. [ 92 ]

الملاحة الصوتية

تحديد الموقع الصوتي هو أسلوب للملاحة يعتمد على أنظمة تحديد المواقع الصوتية التي تحدد موقع جسم ما باستخدام الموجات الصوتية . ويُستخدم هذا الأسلوب بشكل أساسي في الغواصات والسفن المجهزة بأجهزة السونار وتقنيات مماثلة تعتمد على محولات الطاقة. [ 93 ] [ 94 ] كما تُستخدم أنظمة تحديد المواقع الصوتية تحت الماء بشكل شائع من قبل الغواصين والمركبات التي يتم تشغيلها عن بُعد تحت الماء ، وتحديدًا نظام تحديد المواقع الصوتي ذو الخط الأساسي الطويل ، ونظام تحديد المواقع الصوتي ذو الخط الأساسي القصير ، ونظام تحديد المواقع الصوتي ذو الخط الأساسي فائق القصر . [ 93 ] [ 95 ]

تخطيط المرور

قد يؤدي سوء تخطيط الرحلة والانحراف عن الخطة إلى جنوح السفن وتلفها وفقدان البضائع.

تخطيط المسار أو تخطيط الرحلة هو إجراء لوضع وصف كامل لرحلة السفينة من البداية إلى النهاية. يشمل هذا التخطيط مغادرة الرصيف ومنطقة الميناء، والجزء المتعلق بالمسار، والاقتراب من الوجهة، والرسو . وفقًا للقانون الدولي، يتحمل قبطان السفينة المسؤولية القانونية عن تخطيط المسار، [ 96 ] إلا أنه في السفن الكبيرة، تُوكل هذه المهمة إلى ملاح السفينة . [ 97 ]

تشير الدراسات إلى أن الخطأ البشري عاملٌ في 80% من حوادث الملاحة، وأن الإنسان الذي ارتكب الخطأ في كثير من الحالات كان لديه معلوماتٌ كان من الممكن أن تمنع وقوع الحادث. [ 97 ] وقد تطورت ممارسة تخطيط الرحلات البحرية من مجرد رسم الخطوط بالقلم الرصاص على الخرائط البحرية إلى عملية إدارة المخاطر . [ 97 ]

تتألف عملية تخطيط الرحلات البحرية من أربع مراحل: التقييم، والتخطيط، والتنفيذ، والمراقبة، [ 97 ] وهي محددة في قرار المنظمة البحرية الدولية A.893(21)، "المبادئ التوجيهية لتخطيط الرحلات البحرية"، [ 98 ] وتنعكس هذه المبادئ التوجيهية في القوانين المحلية للدول الموقعة على قرار المنظمة البحرية الدولية (على سبيل المثال، الباب 33 من قانون اللوائح الفيدرالية الأمريكية )، وفي عدد من الكتب والمنشورات المتخصصة. ويبلغ عدد عناصر خطة الرحلة البحرية الشاملة حوالي خمسين عنصرًا، وذلك بحسب حجم السفينة ونوعها.

تتناول مرحلة التقييم جمع المعلومات المتعلقة بالرحلة المقترحة، بالإضافة إلى تحديد المخاطر وتقييم السمات الرئيسية للرحلة. ويشمل ذلك النظر في نوع الملاحة المطلوبة، كالملاحة في الجليد مثلاً ، والمنطقة التي ستمر بها السفينة، والمعلومات الهيدروغرافية للمسار. في المرحلة التالية، يتم إعداد الخطة المكتوبة. أما المرحلة الثالثة فهي تنفيذ خطة الرحلة النهائية، مع مراعاة أي ظروف خاصة قد تطرأ، مثل تغيرات الأحوال الجوية، والتي قد تستدعي مراجعة الخطة أو تعديلها. وتتمثل المرحلة الأخيرة من تخطيط الرحلة في مراقبة تقدم السفينة وفقًا للخطة، والتعامل مع أي انحرافات أو ظروف غير متوقعة.

أنظمة الجسور المتكاملة

نظام جسر متكامل، مُدمج على سفينة خدمات بحرية

تُشكّل مفاهيم الجسور الإلكترونية المتكاملة محركًا أساسيًا لتخطيط أنظمة الملاحة المستقبلية. [ 53 ] تستقبل الأنظمة المتكاملة مدخلات من مختلف أجهزة استشعار السفينة، وتعرض معلومات تحديد الموقع إلكترونيًا، وتوفر إشارات التحكم اللازمة للحفاظ على السفينة على مسار محدد مسبقًا. [ 53 ] يصبح الملاح مديرًا للنظام، حيث يختار الإعدادات المسبقة، ويفسر مخرجات النظام، ويراقب استجابة السفينة. [ 53 ]

تستخدم السفن التجارية والبحرية الحديثة بشكل متزايد أنظمة الجسر المتكاملة (IBS)، التي تجمع بين الرادار، وأنظمة عرض الخرائط والمعلومات الإلكترونية (ECDIS)، وأنظمة التعريف الآلي (AIS)، والبوصلات الجيروسكوبية، وأجهزة التحكم في الطيار الآلي، وبيانات الآلات، وأجهزة استشعار الملاحة في بيئة تشغيل موحدة. تعمل الأنظمة المتكاملة على تحسين الوعي الظرفي، وتقليل عبء العمل على الجسر، ودعم الملاحة الآمنة من خلال تمكين المناوبين من الوصول إلى المعلومات من أنظمة السفينة المتعددة وربطها في وقت واحد.   [ 99 ]

في العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، تطورت أنظمة الجسور المتكاملة لدعم عمليات السفن الجاهزة للتشغيل الذاتي، وقابلية التشغيل البيني للأنظمة المفتوحة، والمرونة السيبرانية، ومبادرات الشحن منخفضة الانبعاثات. وقد تم نشر منصات جسور متطورة على متن السفن لدعم كفاءة الرحلات، والتشخيص عن بُعد، وقدرات الملاحة الذاتية والآلية للغاية في المستقبل. [ 100 ]

تعتمد أنظمة الملاحة البحرية المستقلة والجاهزة للاستقلالية بشكل شائع على دمج أجهزة الاستشعار التي تجمع بين الرادار، ونظام التعرف الآلي (AIS)، والملاحة عبر الأقمار الصناعية، وأنظمة الملاحة بالقصور الذاتي، والكاميرات، وبرامج إدارة الرحلات البحرية ضمن بنية جسر متكاملة.

ضابطان على متن سفينة يمارسان الملاحة السماوية التقليدية باستخدام السدس لتحديد موقع الشمس

السفن والسفن المماثلة

يوم عمل واحد في الملاحة التقليدية

في الملاحة البحرية التقليدية، يقتصر العمل اليومي في الملاحة على مجموعة أساسية من المهام المتوافقة مع الملاحة الفلكية الحكيمة. يختلف تعريف هذه المهام وعملياتها بين السفن العسكرية والمدنية، ومن سفينة إلى أخرى، لكن الطريقة التقليدية تتخذ شكلاً مشابهاً لما يلي: [ 101 ]

  1. حافظ على رسم بياني مستمر للملاحة التقديرية.
  2. قم بمراقبة نجمتين أو أكثر عند فجر الصباح للحصول على رؤية سماوية (من الحكمة مراقبة ستة نجوم).
  3. رصد شمس الصباح. يمكن التقاطها على أو بالقرب من الوضع الرأسي الأساسي لخط الطول، أو في أي وقت لخط الموقع.
  4. حدد خطأ البوصلة عن طريق رصد سمت الشمس.
  5. حساب الفترة الزمنية حتى الظهر، ووقت مراقبة الظهر الظاهري المحلي، والثوابت الخاصة بمواقع خط الزوال أو المواقع السابقة لخط الزوال.
  6. رصد الشمس عند خط الزوال أو خط الزوال السابق لتحديد خط العرض عند الظهيرة. تحديد الموقع أثناء الجري أو التقاطع مع خط الزهرة لتحديد الموقع عند الظهيرة.
  7. تحديد مسار اليوم عند الظهيرة، ومساره عند الغروب والانحراف.
  8. على الأقل خط الشمس بعد الظهر، تحسباً لعدم رؤية النجوم عند الغسق.
  9. حدد خطأ البوصلة عن طريق رصد سمت الشمس.
  10. قم بمراقبة نجمتين أو أكثر عند الغسق المسائي للحصول على رؤية سماوية (من الحكمة مراقبة ستة نجوم).

تُجرى الملاحة على متن السفن عادةً من على جسر القيادة . وقد تتم أيضاً في مساحة مجاورة حيث تتوفر جداول الخرائط والمنشورات. وقد حلت التقنيات الحديثة محل أساليب الملاحة التقليدية بشكل متزايد في الملاحة البحرية.

الملاحة البرية

تستخدم أنظمة الملاحة للسيارات وغيرها من وسائل النقل البرية عادةً الخرائط والمعالم ، وفي الآونة الأخيرة الملاحة الحاسوبية (" ساتناف "، اختصارًا للملاحة عبر الأقمار الصناعية)، بالإضافة إلى أي وسيلة متاحة على الماء.

تعتمد الملاحة المحوسبة عادةً على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للحصول على معلومات الموقع الحالية، وقاعدة بيانات خرائط الملاحة للطرق والمسارات القابلة للملاحة، وتستخدم خوارزميات متعلقة بمشكلة أقصر مسار لتحديد المسارات المثلى.

تُستخدم الملاحة للمشاة في تحديد الاتجاهات ، والملاحة البرية (العسكرية) ، وإيجاد الطرق .

الملاحة تحت الماء

يقوم الغواصون والغواصون والمركبات التي يتم تشغيلها عن بعد تحت الماء (ROVs) وغيرها من المركبات تحت الماء بالملاحة تحت الماء باستخدام مجموعة متنوعة من الأساليب والعمليات، بما في ذلك نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS) والملاحة الرادارية وتحديد المواقع بالسونار/الصوت. [ 102 ] [ 103 ]

الذكاء الاصطناعي

يمكن الاستعانة بالذكاء الاصطناعي للمساعدة في عمليات التخطيط وحل المشكلات واتخاذ القرارات في الملاحة. [ 104 ] [ 105 ] ويشمل ذلك استخدام الذكاء الاصطناعي في أنظمة الملاحة مثل نظام الملاحة العالمي عبر الأقمار الصناعية (GNSS)، وكذلك في الحوسبة العامة للمساعدة في تحديد المواقع ومراقبتها من مكان إلى آخر، كما هو الحال في المركبات والطائرات والسيارات. [ 106 ] [ 107 ]

المعايير والتدريب والمنظمات

تختلف المعايير المهنية للملاحة باختلاف نوع الملاحة وتتباين من بلد لآخر. ففي الملاحة البحرية، يتلقى ضباط سطح السفن في الأسطول التجاري تدريبًا ويحصلون على شهادات دولية وفقًا لاتفاقية STCW . [ 108 ] ويمكن للبحارة الهواة تلقي دروس في الملاحة في مدارس التدريب المحلية أو الإقليمية. ويتلقى ضباط البحرية تدريبًا على الملاحة كجزء من تدريبهم البحري.

في مجال الملاحة البرية، تُقدَّم دورات تدريبية للشباب كجزء من التعليم العام أو الأنشطة اللامنهجية. كما تُعدّ الملاحة البرية جزءًا أساسيًا من التدريب العسكري. بالإضافة إلى ذلك، تُدرِّس منظمات مثل الكشافة وبرنامج وزارة التعليم الملاحة لطلابها. وتُعتبر منظمات التوجيه نوعًا من الرياضات التي تتطلب مهارات ملاحية باستخدام الخريطة والبوصلة للتنقل من نقطة إلى أخرى في تضاريس متنوعة وغير مألوفة في الغالب، مع التحرك بسرعة. [ 109 ]

في مجال الطيران، يخضع الطيارون لتدريب على الملاحة الجوية كجزء من تعلم الطيران.

تُسهم المنظمات المهنية أيضًا في تشجيع تحسينات الملاحة أو جمع الملاحين في بيئات أكاديمية. يُعدّ المعهد الملكي للملاحة (RIN) جمعية علمية ذات وضع خيري، تهدف إلى تطوير الملاحة برًا وبحرًا وجوًا وفي الفضاء. تأسس عام 1947 كمنتدى للبحارة والطيارين والمهندسين والأكاديميين لتبادل الخبرات والمعلومات. [ 110 ] وفي الولايات المتحدة، يُعدّ معهد الملاحة (ION) منظمة مهنية غير ربحية تُعنى بتطوير فن وعلم تحديد المواقع والملاحة والتوقيت. [ 111 ]

المنشورات

رسم توضيحي يوضح بوصلة مستخدمة للملاحة من كتاب "الملاح العملي الأمريكي" لباوديتش

تتوفر العديد من المنشورات البحرية حول الملاحة، والتي تصدرها جهات متخصصة في جميع أنحاء العالم. في المملكة المتحدة، يقدم كل من المكتب الهيدروغرافي للمملكة المتحدة ، ومجموعة ويذربي للنشر ، والمعهد البحري، العديد من المنشورات الملاحية، بما في ذلك دليل الأميرالية الشامل للملاحة. [ 112 ] [ 113 ]

في الولايات المتحدة، تُعدّ موسوعة "الملاح العملي الأمريكي" لبووديتش موسوعة ملاحة مجانية متاحة تصدرها حكومة الولايات المتحدة. [ 114 ]

يُعدّ التنقل نشاطًا يوميًا أساسيًا يتضمن مجموعة من القدرات التي تُساعد الإنسان والحيوان على تحديد المواقع وتتبّع المسارات واتباعها للوصول إلى وجهات مختلفة. [ 115 ] [ 116 ] يسمح التنقل، في الإدراك المكاني ، باكتساب معلومات عن البيئة باستخدام الجسم ومعالمها كأطر مرجعية لإنشاء تمثيلات ذهنية لها، تُعرف أيضًا بالخريطة المعرفية . يتنقل الإنسان من خلال الانتقال بين المساحات المختلفة وتنسيق كلٍّ من الأطر المرجعية الذاتية والموضوعية .

يمكن تقسيم الملاحة إلى عنصرين مكانيين: الحركة والتوجيه. [ 117 ] الحركة هي عملية الانتقال من مكان إلى آخر، سواء عند البشر أو الحيوانات. تساعد الحركة على فهم البيئة من خلال التنقل عبر المكان لتكوين صورة ذهنية عنه. [ 118 ] أما التوجيه، فيُعرَّف بأنه عملية نشطة لاتباع مسار أو تحديده بين مكانين من خلال الصور الذهنية. [ 119 ] وهو يشمل عمليات مثل التمثيل والتخطيط واتخاذ القرار، مما يساعد على تجنب العوائق، والبقاء على المسار الصحيح، أو تنظيم السرعة عند الاقتراب من أشياء معينة. [ 117 ] [ 120 ]

يمكن تناول الملاحة وتحديد المسار في الفضاء البيئي . وفقًا لتصنيف دان مونتيلو للفضاء ، توجد أربعة مستويات، ثالثها الفضاء البيئي. يُمثل الفضاء البيئي مساحةً شاسعةً جدًا، كمدينةٍ مثلًا، ولا يُمكن استكشافه بالكامل إلا من خلال الحركة، إذ لا تكون جميع الأشياء والفضاء مرئيةً بشكلٍ مباشر. [ 121 ] كما قامت باربرا تفيرسكي بتنظيم الفضاء، ولكن هذه المرة مع مراعاة الأبعاد الثلاثة التي تُقابل محاور جسم الإنسان وامتداداته: أعلى/أسفل، أمام/خلف، ويسار/يمين. واقترحت تفيرسكي في نهاية المطاف تصنيفًا رباعيًا للفضاء القابل للملاحة: فضاء الجسم، والفضاء المحيط بالجسم، وفضاء الملاحة، وفضاء الرسومات. [ 122 ]

توجيه الزوار

يوجد نوعان من تحديد المسار في الملاحة: بمساعدة ودون مساعدة. [ 121 ] يتطلب تحديد المسار بمساعدة استخدام وسائل متعددة ، مثل الخرائط ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS ) واللوحات الإرشادية ، وغيرها، في عملية الملاحة، والتي لا تتطلب عادةً تفكيرًا مكانيًا كبيرًا أو جهدًا معرفيًا كبيرًا. أما تحديد المسار دون مساعدة، فلا يتطلب أيًا من هذه الوسائل. [ 121 ] ويمكن تقسيم تحديد المسار دون مساعدة إلى تصنيف للمهام، اعتمادًا على ما إذا كان موجهًا أو غير موجه، وهو ما يميز أساسًا بين وجود وجهة محددة أو عدم وجودها: فتحديد المسار غير الموجه يعني ببساطة أن الشخص يستكشف بيئة ما للمتعة دون وجهة محددة. [ 123 ]

يمكن تقسيم التوجيه الموجه، بدلاً من ذلك، إلى قسمين: البحث مقابل تقريب الهدف. [ 123 ] البحث يعني أن الشخص لا يعرف مكان الوجهة، وعليه إيجادها إما في بيئة غير مألوفة، وهو ما يُسمى البحث غير المُوجَّه، أو في بيئة مألوفة، وهو ما يُسمى البحث المُوجَّه. أما في تقريب الهدف، فيكون موقع الوجهة معروفًا للملاح، ولكن يُفرَّق بينهما بناءً على ما إذا كان الملاح يعرف كيفية الوصول إلى الوجهة أم لا. فاتباع المسار يعني أن البيئة والمسار والوجهة جميعها معروفة، مما يعني أن الملاح يتبع ببساطة المسار الذي يعرفه مسبقًا ويصل إلى الوجهة دون تفكير مُطوّل. على سبيل المثال، عندما تكون في مدينتك وتسير على نفس الطريق الذي تسلكه عادةً من منزلك إلى عملك أو جامعتك. [ 123 ] مع ذلك، فإن إيجاد المسار يعني أن الملاح يعرف مكان الوجهة ولكنه لا يعرف الطريق الذي يجب أن يسلكه للوصول إليها: فأنت تعرف مكان متجر معين ولكنك لا تعرف كيفية الوصول إليه أو أي طريق تسلكه. إذا كان الملاح لا يعرف البيئة المحيطة، يُطلق على ذلك البحث عن المسار، مما يعني أن الوجهة فقط هي المعروفة، بينما لا يُعرف الطريق ولا البيئة المحيطة: فأنت في مدينة جديدة وتحتاج إلى الوصول إلى محطة القطار ولكنك لا تعرف كيفية الوصول إليها. [ 123 ] من ناحية أخرى، فإن تخطيط المسار يعني أن الملاح يعرف مكان الوجهة وهو على دراية بالبيئة المحيطة، لذا فهو يحتاج فقط إلى تخطيط الطريق الذي يجب أن يسلكه للوصول إلى هدفه. على سبيل المثال، إذا كنت في مدينتك وتحتاج إلى الوصول إلى متجر معين تعرف مكانه ولكنك لا تعرف الطريق المحدد الذي يجب أن تسلكه للوصول إليه. [ 123 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 ريل بروس-ويلينهوف، برنارد (2007). الملاحة: مبادئ تحديد المواقع والإرشادات . سبرينغر. ص 5-6 . ISBN  978-3-211-00828-7.
  2. ↑ باوديتش، 2003:799.
  3. ↑ دليل القوات الخاصة البريطانية (SAS) وقوات النخبة. كيف يقاتل المحترفون وينتصرون. تحرير جون إي. لويس. صفحة 363 - التكتيكات والتقنيات، والمهارات والتقنيات الشخصية. دار روبنسون للنشر المحدودة، 1997. ISBN 1-85487-675-9
  4. 1 2 مراقبة الملاحة الآمنة . ليفينغستون، اسكتلندا: مجموعة ويذربي للنشر . 2023. ص. iii. ISBN  978-1-914993-46-6.
  5. ↑ مراقبة الملاحة الآمنة . ليفينغستون، اسكتلندا: مجموعة ويذربي للنشر . 2023. ص 4. ISBN  978-1-914993-46-6.
  6. ↑ أبوت، إي.؛ باول، د. (31 يناير 1999). "الملاحة البرية للمركبات باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)". وقائع معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE ). 87 (1): 145-162 . رمز Bibcode : 1999IEEEP..87..145A . doi : 10.1109/5.736347 .
  7. ↑ هوكينز، بيت (13 مايو 2024). الملاحة . دار نشر سيسيرون المحدودة. رقم ISBN 978-1-78362-788-2.
  8. ↑ "الملاحة" (ملف PDF) . إدارة الطيران الفيدرالية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-02-2025 .
  9. ^ "Etymonline - قاموس علم أصول الكلمات على الإنترنت" . www.etymonline.com .
  10. ↑ فيرميليون، ستيفاني (27 يوليو 2021). "رحالة بولينيزيا المهرة الذين يسترشدون بالطبيعة" . بي بي سي هوم . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2025 .
  11. ↑ "تاريخ وغموض الملاحة البولينيزية" . Phys.org . 25-03-2019 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-04-2025 .
  12. ↑ مارتينز، كيم (2020-08-07). "الملاحة والاستيطان البولينيزي في المحيط الهادئ" . موسوعة التاريخ العالمي . تم الاسترجاع في 2025-04-18 .
  13. ^ لي شو هوا ، ص. 176
  14. ↑ كرويتز ، ص 367
  15. ↑ نيدهام، جوزيف (1986) العلم والحضارة في الصين ، المجلد 4: "الفيزياء والتكنولوجيا الفيزيائية"، الجزء 1: "الفيزياء"، تايبيه. ص 252، دار نشر Caves Books، نُشر أصلاً بواسطة مطبعة جامعة كامبريدج (1962)، رقم ISBN 0-521-05802-3
  16. ^ لي شو هوا ، ص. 182و.
  17. ↑ شميدل، بيترا ج. (2014). "البوصلة". في إبراهيم كالين (محرر). موسوعة أكسفورد للفلسفة والعلوم والتكنولوجيا في الإسلام . مطبعة جامعة أكسفورد. ص 144-146 . ISBN  978-0-19-981257-8.
  18. ↑ كتاب "دليل تاي بروس للسفن والبحر" ، تحرير بيتر كيمب، 1976، رقم ISBN 0-586-08308-1
  19. ^ كوماندانتي إستاسيو دوس ريس (2002). الأسترولابيوس نوتيكوس . إنابا. رقم ISBN 978-972-797-037-7.
  20. ↑ "نسخة مؤرشفة" . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 22-11-2012 . تم الاطلاع عليها بتاريخ 02-04-2013 .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title ( link )
  21. ↑ سوانيك، لويس آن. تحليل أدوات الملاحة في عصر الاستكشاف: من القرن الخامس عشر إلى منتصف القرن السابع عشر ، رسالة ماجستير، جامعة تكساس إيه آند إم، ديسمبر 2005
  22. 1 2 3 ويليامز، 1992:35
  23. 1 2 3 ويليامز، 1992:37
  24. 1 2 3 ويليامز، 1992:30
  25. ↑ ويليامز، 1992:28
  26. ↑ أندروز، جون هاروود (2009). الخرائط في تلك الأيام . دبلن: دار نشر فور كورتس. ISBN 978-1-84682-188-2.
  27. ↑ ويليامز، 1992: 96-97
  28. 1 2 ويليامز، 1992:41
  29. ↑ "تطور المسح وتقنياته" . اللجنة الحكومية الدولية للمسح ورسم الخرائط . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18-04-2025 .
  30. ↑ تيريل، راشيل (16 أغسطس 2023). "مسح الماضي - أصول المسح" . جمعية المسح . تم الاسترجاع في 18 أبريل 2025 .
  31. ↑ ويليامز، 1992:81
  32. 1 2 ويليامز، 1992:98
  33. ↑ ويليامز، 1992: 110-114
  34. ↑ ويليامز، 1992: 132-135
  35. ↑ ويليامز، 1992:198
  36. ↑ "تاريخ تاريخ الإصدار" . تدريب نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) . 19-07-2024 . تم الاسترجاع في 18-04-2025 .
  37. ↑ يوهانس، سامراويت (24 فبراير 2023). "قد تكون الهواتف الذكية أفضل أداة لدينا للتنقل في الأماكن المفتوحة والمغلقة" . سي بي سي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 أبريل 2025 .
  38. ↑ سميث، فيليب م. (16-10-2017). الملاحة الأرضية . لندن؛ نيويورك: روتليدج. ص 1. ISBN  978-1-317-20046-8.
  39. ↑ "الملاحة" . قاموس كامبريدج . 19-02-2025 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-02-2025 .
  40. ↑ سميث، فيليب م. (16-10-2017). الملاحة الأرضية . لندن؛ نيويورك: روتليدج. ص 24. ISBN  978-1-317-20046-8.
  41. 1 2 3 4 باوديتش، 2003:4.
  42. ↑ نوري، جيه دبليو (1828). خلاصة جديدة وكاملة للملاحة العملية . لندن. ص 222. مؤرشف من الأصل بتاريخ 27-09-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 02-08-2007 . 
  43. 1 2 نوري، جيه دبليو (1828). خلاصة جديدة وكاملة للملاحة العملية . لندن. ص 221. مؤرشف من الأصل في 27-09-2007 . تم الاسترجاع في 02-08-2007 . 
  44. ↑ تايلور، جانيت (1851). مُلخَّص الملاحة وعلم الفلك البحري ( الطبعة التاسعة). تايلور. ص 295 وما بعدها. تاريخ الاسترجاع: 2007-08-02 . التقويم البحري 1849-1851.  
  45. ↑ بريتن، فريدريك جيمس (1894). صانعو الساعات السابقون وعملهم . نيويورك: سبون وتشامبرلين. ص 230. تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 أغسطس 2007. لم يتم تزويد البحرية الملكية بالكرونومترات بشكل منتظم حتى حوالي عام 1825 . 
  46. ↑ ليكي، سكوير، تجاعيد في الملاحة العملية
  47. ↑ روبرتس، إدموند . "الفصل الرابع والعشرون - المغادرة من موزمبيق" . 1837، سفارة الولايات المتحدة لدى البلاطات الشرقية في كوشين تشاينا وسيام ومسقط: على متن السفينة الحربية الأمريكية بيكوك ... خلال الأعوام 1832-1834 ( نسخة رقمية). هاربر وإخوانه. ص 373. ISBN   9780608404066تم الاطلاع عليه في 25 أبريل 2012. ... ما ذكرته سيوضح الضرورة القصوى لوجود ساعات كرونومتر من الدرجة الأولى، أو الاهتمام الدقيق بالرصد القمري؛ وعدم إغفاله أبدًا كلما أمكن ذلك عمليًا.
  48. 1 2 3 4 5 مالوني، 2003:615.
  49. 1 2 3 مالوني، 2003:614
  50. ↑ مالوني، 2003:618.
  51. ↑ مالوني، 2003:622.
  52. ↑ روسمانيير، جون (1999). كتاب أنابوليس في الملاحة البحرية: الطبعة الثالثة . نيويورك: سيمون وشوستر. الصفحات 214-215 . ISBN  978-0-684-85420-5.
  53. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Bowditch, 2002:1.
  54. ↑ دليل القوات الخاصة البريطانية وقوات النخبة. كيف يقاتل المحترفون وينتصرون . تحرير جون إي. لويس. صفحة 370 "التكتيكات والتقنيات، والمهارات والتقنيات الشخصية". دار روبنسون للنشر المحدودة، 1997. رقم ISBN 1854876759
  55. ↑ لوائح الطيران الفيدرالية الجزء 1 §1.1
  56. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Bowditch, 2002:105.
  57. 1 2 جيلاردوني، إدواردو أو.؛ بريسيدو، خوان ب. (2017). الملاحة في المياه الضحلة . ليفينغستون، اسكتلندا: مجموعة ويذربي للنشر . رقم ISBN 978-1-85609-667-6.
  58. ↑ "الملاحة السماوية" . الوقت والملاحة . تم الاسترجاع في 24-02-2025 .
  59. 1 2 كونليف، توم (28-09-2010). الملاحة السماوية . لندن: وايلي نوتيكال. ISBN 978-0-470-66633-3.
  60. ↑ برينيه، دومينيك ف. (18-07-2014). الملاحة السماوية . فرايزن برس. ISBN 978-1-4602-4212-4.
  61. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bowditch, 2002:269.
  62. ^ كارل ، جون (2007). الملاحة السماوية في عصر نظام تحديد المواقع . أركاتا، كاليفورنيا: باراديس كاي Publ. رقم ISBN 978-0-939837-75-5.
  63. ↑ إسكوبار، الملازم خوان ج.؛ البحرية التشيلية (2021-12-01). "نقل الملاحة السماوية إلى القرن الحادي والعشرين" . معهد البحرية الأمريكية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-02-2025 .
  64. 1 2 3 4 5 هاوس، دي جيه (12-11-2013). تقنيات الملاحة البحرية . لندن: روتليدج. ص 350-252. ISBN  978-1-135-08015-0.
  65. ↑ "كيف تمكن الطيارون من رصد الشمس والنجوم؟ | الوقت والملاحة" . timeandnavigation.si.edu . تاريخ الاسترجاع: 12 يونيو 2023 .
  66. ↑ الولايات المتحدة. وزارة البحرية (1983). الملاحة الجوية: التدريب على الطيران . دليل القوات الجوية. قيادة التدريب الجوي وفقًا لـ AFR 5-6. ص 16-1 . تاريخ الاسترجاع: 25 فبراير 2025 . 
  67. ↑ وولبر، جيمس س. (13 يونيو 2001). فهم الرياضيات للملاحة الجوية . ماكجرو هيل بروفيشنال. الصفحات 109-150 . ISBN  978-0-07-163879-1.
  68. ↑ جيكيلي، كريستوفر (25-10-2012). أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي مع تطبيقات جيوديسية . برلين: والتر دي جرويتر. ص 113. ISBN  978-3-11-080023-4.
  69. ↑ "منظور تاريخي لأنظمة الملاحة بالقصور الذاتي"، دانيال تازارتس، الندوة الدولية لعام 2014 حول أجهزة الاستشعار والأنظمة بالقصور الذاتي (ISISS) ، لاجونا بيتش، كاليفورنيا
  70. ↑ جيكيلي، كريستوفر (25-10-2012). أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي مع تطبيقات جيوديسية . برلين: والتر دي جرويتر. ص 296. ISBN  978-3-11-080023-4.
  71. ↑ أفليك، كاليفورنيا؛ جيرسيتانو، أ. (1990). "نظام ملاحة سلبي يعتمد على مقياس تدرج الجاذبية". ندوة IEEE حول تحديد المواقع والملاحة. عقد من التميز في علوم الملاحة . IEEE. ص 60-66 . doi : 10.1109/PLANS.1990.66158 . 
  72. 1 2 لي، وينتشاو؛ جيليام، كريستوفر؛ وانغ، شوزي؛ كيلي، أليسون؛ غرينتري، أندرو د.؛ موران، بيل (2024). "الملاحة بمساعدة الجاذبية باستخدام خوارزمية مطابقة خرائط فيتربي" . مجلة المعهد الملكي للملاحة . 77 (3). مطبعة جامعة كامبريدج (CUP): 307-321 . doi : 10.1017/s0373463324000250 . ISSN 0373-4633 . 
  73. ↑ هان، يورونغ؛ وانغ، بو؛ دينغ، تشيهونغ؛ فو، مينغين (2016). "خوارزمية محسّنة قائمة على TERCOM للملاحة بمساعدة الجاذبية". مجلة IEEE للمستشعرات . 16 (8): 2537-2544 . Bibcode : 2016ISenJ..16.2537H . doi : 10.1109/JSEN.2016.2518686 . ISSN 1530-437X . 
  74. ↑ "الفصل 13: الملاحة" . علوم ناسا . 2023-07-20 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-02-24 .
  75. ↑ "ملخص تنفيذي لنظام الأفضليات المعمم" . gsp.esa.int . مؤرشف من الأصل بتاريخ 16-03-2017 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 07-12-2022 .
  76. ↑ رافي ليتزر (16 أبريل 2018). "لدى ناسا خطة لنظام تحديد المواقع المجري لإنقاذ رواد الفضاء التائهين في الفضاء" . livescience.com . تاريخ الاسترجاع: 7 ديسمبر 2022 .
  77. ↑ مراقبة الملاحة الآمنة . ليفينغستون، اسكتلندا: مجموعة ويذربي للنشر . 2023. ص 37. ISBN  978-1-914993-46-6.
  78. 1 2 أنور، نديم (2015). الملاحة المتقدمة للضباط والربابنة ( الطبعة الثانية). إدنبرة: مجموعة ويذربي للنشر . الصفحات 133-139 . ISBN   978-1-85609-627-0.
  79. ↑ مالوني، 2003:744.
  80. ↑ باوديتش، 2002:816.
  81. 1 2 3 4 الوكالة الوطنية للتصوير ورسم الخرائط، 2001:163.
  82. 1 2 3 الوكالة الوطنية للتصوير ورسم الخرائط، 2001:169.
  83. ↑ فيكتور، آلان (2020). تقنيات الفهرسة المتوازية في المياه المحظورة - ( الطبعة الثانية). إدنبرة: مجموعة ويذربي للنشر . ISBN  9781856099165.
  84. ↑ الوكالة الوطنية للتصوير ورسم الخرائط، 2001:164.
  85. 1 2 الوكالة الوطنية للتصوير ورسم الخرائط، 2001:182.
  86. ↑ بروك، جيري. "أوميغا" . www.jproc.ca . تم الاطلاع عليه بتاريخ 22-11-2024 .
  87. ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ مراقبة الملاحة الآمنة . ليفينغستون، اسكتلندا: مجموعة ويذربي للنشر . ٢٠٢٣. الصفحات ٣٤-٣٦ . ISBN  978-1-914993-46-6.
  88. ↑ نظرة عامة على نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) من مكتب برنامج NAVSTAR المشترك، مؤرشف بتاريخ 28 سبتمبر 2006 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 ديسمبر 2006.
  89. ↑ غاردوني، آرون ل. (أبريل 2013). "كيف تُضعف وسائل الملاحة الذاكرة المكانية: دليل على تشتت الانتباه". الإدراك المكاني والحساب . 13 (4): 319-350 . Bibcode : 2013SpCC...13..319G . doi : 10.1080/13875868.2013.792821 . S2CID 7905481 . 
  90. ↑ غاردوني، آرون ل. (يونيو 2015). "المساعدات الملاحية وضعف الذاكرة المكانية: دور تشتت الانتباه". الإدراك المكاني والحساب . 15 (4): 246-284 . Bibcode : 2015SpCC...15..246G . doi : 10.1080/13875868.2015.1059432 . S2CID 42070277 . 
  91. ↑ وينتر، ستيفن (2007). نظرية المعلومات المكانية . هايدلبرغ، ألمانيا: سبرينغر برلين. ص 238-254 . ISBN  978-3540747888.
  92. ↑ ماغنر، رالف (28 أغسطس 2025). "كيف يتغلب الجيروسكوب الليفي البصري على التشويش والتزييف على السفن" . SAFETY4SEA . تاريخ الاسترجاع: 8 مايو 2026 .
  93. 1 2 كريست، روبرت د.؛ ويرنلي، روبرت ل. (2014). "التطبيقات العملية". دليل المركبات الموجهة عن بعد . إلسيفير. ص 561-599 . doi : 10.1016/b978-0-08-098288-5.00021-x . ISBN  978-0-08-098288-5.
  94. ↑ "الاتصالات الصوتية بعيدة المدى والملاحة في القطب الشمالي" (ملف PDF) . مؤسسة وودز هول لعلوم المحيطات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 فبراير 2025 .
  95. ↑ "الملاحة الصوتية الدقيقة للمركبات التي يتم تشغيلها عن بعد (ROV)" (ملف PDF) . الهيدروأكوستيك، 2005 - bibliotekanauki.pl . تاريخ الاسترجاع: 24-02-2025 .
  96. ↑ "اللائحة 34 - الملاحة الآمنة" . قرار المنظمة البحرية الدولية A.893(21) المعتمد في 25 نوفمبر 1999. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 26 مارس 2007 .
  97. 1 2 3 4 "الملحق 24 - ملاحظات إرشادية من هيئة السلامة البحرية لتخطيط الرحلات" . قرار المنظمة البحرية الدولية A.893(21) المعتمد في 25 نوفمبر 1999. مؤرشف من الأصل في 27 سبتمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 26 مارس 2007 .
  98. ↑ "الملحق 25 - ملاحظات إرشادية من هيئة السلامة البحرية لتخطيط الرحلات" . قرار المنظمة البحرية الدولية A.893(21) المعتمد في 25 نوفمبر 1999. مؤرشف من الأصل في 24 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 28 يناير 2011 .
  99. ↑ "تتميز سفن الرفع الثقيل الجاهزة لنقل الميثانول من طراز SAL بتقنية جسر متكاملة عالية التقنية" . ريفييرا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 مايو 2026 .
  100. ↑ "شركة سبيري مارين تُسلّم أنظمة جسور متكاملة للسفن التي تعمل بالهيدروجين" . مجلة ذا ماريتايم إكزكيوتيف . تاريخ الاسترجاع: 8 مايو 2026 .
  101. ↑ توربين وماك إيوين، 1980:6–18.
  102. ↑ هوميير، الملازم ماثيو ج.؛ البحرية الأمريكية (2021-10-01). "الإبحار بالنجوم - من تحت الأمواج" . معهد البحرية الأمريكية . تم الاسترجاع في 24 فبراير 2025 .
  103. ↑ كريست، روبرت د.؛ الأب، روبرت ل. ويرنلي (30-10-2013). دليل المركبات الموجهة عن بعد . أمستردام: باتروورث-هاينمان. ISBN 978-0-08-098288-5.
  104. ↑ دوفاني، جيفري ل. (2010). "الذكاء الاصطناعي في أنظمة الملاحة عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)". المؤتمر الدولي الثاني لتكنولوجيا وهندسة البرمجيات 2010. معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE). doi : 10.1109/icste.2010.5608862 . ISBN 978-1-4244-8667-0.
  105. ↑ جيندال، ر.؛ ميتال، س. ك. (2023). الذكاء الاصطناعي: التطبيق والاستخدام في الوقت الحقيقي . دار نشر كودكس الدولية. ص 45. ISBN  978-93-94799-24-0تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-02-2025 .
  106. ^ فيفيروس، إينيس؛ سيلفا، هيلدر؛ أندرادي، يوري. بينداو ، كريستيانو (2025). "مراقبة تكامل GNSS الذكية لمركبات الطرق: نظرة عامة على أساليب الذكاء الاصطناعي" . الوصول إلى IEEE . 13 : 20278– 20296. بيب كود : 2025IEEEA..1320278V . دوى : 10.1109/ACCESS.2025.3534659 . اتش دي ال : 1822/101193 . ردمك 2169-3536 . 
  107. ↑ يو، ك. (2024). تحديد المواقع والملاحة باستخدام أساليب التعلم الآلي . الملاحة: العلوم والتكنولوجيا. سبرينغر نيتشر سنغافورة. ص 32. ISBN  978-981-976199-9تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-02-2025 .
  108. ↑ اتفاقية معايير التدريب والشهادة للمراقبة (STCW) . المنظمة البحرية الدولية . 2010.
  109. ↑ "نبذة عن رياضة التوجيه" . الاتحاد الكندي لرياضة التوجيه. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2008-10-02 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2008-08-11 .
  110. ↑ "المعهد الملكي للملاحة - الأهداف والغايات". مجلة الملاحة . 69 (66): b1– b2. 2016.
  111. ↑ "معهد الملاحة" . تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2020 .
  112. ↑ "دليل الملاحة البحرية" . المعهد البحري . تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2020 .
  113. ↑ "منشورات الملاحة" . مجموعة ويذربي للنشر. مؤرشف من الأصل في 6 فبراير 2020. تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2020 .
  114. ↑ "الملاح العملي الأمريكي" . تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2020 .
  115. ↑ "التركيز على الإدراك المكاني" . مجلة نيتشر لعلم الأعصاب . 20 (11): 1431. نوفمبر 2017. doi : 10.1038/nn.4666 . ISSN 1546-1726 . PMID 29073640. S2CID 205441391 .   
  116. ↑ وولبرز، توماس؛ هيغارتي، ماري (مارس 2010). "ما الذي يحدد قدراتنا على الملاحة؟" . اتجاهات في العلوم المعرفية . 14 (3): 138-146 . doi : 10.1016/j.tics.2010.01.001 . PMID 20138795. S2CID 15142890 .  
  117. 1 2 مونتيلو، دانيال ر. (18-07-2005)، "الملاحة" ، في شاه، بريتي؛ مياكي، أكيرا (محرران)، دليل كامبريدج للتفكير البصري المكاني ( الطبعة الأولى)، مطبعة جامعة كامبريدج، ص 257-294 ، doi : 10.1017/cbo9780511610448.008 ، ISBN   978-0-511-61044-8تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-05-06
  118. ↑ "قاموس الجمعية الأمريكية لعلم النفس/الحركة" . dictionary.apa.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2022-05-06 .
  119. ↑ غوليدج، ريجينالد ج. (ديسمبر 2000). "الخرائط المعرفية، والقدرات المكانية، وتحديد الاتجاهات لدى الإنسان" (ملف PDF) . المجلة الجغرافية لليابان . 73 (2): 93-104 . Bibcode : 2000GRJaB..73...93G . doi : 10.4157/grj1984b.73.93 .
  120. ↑ تولمان، إدوارد سي. (1948). "الخرائط المعرفية لدى الفئران والبشر" . مجلة علم النفس . 55 (4): 189-208 . doi : 10.1037/h0061626 . ISSN 1939-1471 . PMID 18870876 .  
  121. 1 2 3 دينيس، ميشيل (13 نوفمبر 2017). المكان والإدراك المكاني: منظور متعدد التخصصات ( الطبعة الأولى). روتليدج. doi : 10.4324/9781315103808 . ISBN  978-1-315-10380-8.
  122. ↑ تفرسكي، باربرا (يناير 2003). "بنى الفضاءات الذهنية: كيف يفكر الناس في المكان" . البيئة والسلوك . 35 (1): 66-80 . Bibcode : 2003EnvBe..35...66T . doi : 10.1177/0013916502238865 . ISSN 0013-9165 . S2CID 16647328 .  
  123. 1 2 3 4 5 وينر، يان م.؛ بوشنر، سيمون ج.؛ هولشر، كريستوف (2009-05-20). "تصنيف مهام تحديد المسار البشري: منهج قائم على المعرفة" . الإدراك المكاني والحوسبة . 9 (2): 152-165 . Bibcode : 2009SpCC....9..152W . doi : 10.1080/13875860902906496 . ISSN 1387-5868 . S2CID 16529538 .  

فهرس

  • محاضرات في الملاحة يقدمها إرنست جالوديت درابر
  • كيفية التنقل باستخدام أدوات أقل من البوصلة أو نظام تحديد المواقع العالمي (تمت أرشفة هذا المقال في 8 ديسمبر 2012)