Navigation 


De aarde is in feite niet geheel bolvormig, maar afgeplat aan de polen. Een 'afgeplatte' aardbol is niet bruikbaar voor navigatiedoeleinden. Daarom gaan we bij navigatie uit van een perfect bolvormige aarde. Voor plaatsbepaling verdelen we de aardbol in denkbeeldige horizontale en verticale lijnen:

  • De horizontale denkbeeldige lijnen noemen we breedtegraden

  • De verticale denkbeeldige lijnen noemen we lengtegraden

 

Breedtegraden: Als we de aarde in twee gelijke helften snijden, dan is het snijvlak een grootcirkel. Deze grootcirkel noemen we de evenaar. De evenaar snijdt de aarde in twee gelijke helften. De bovenste helft van de aardbol noemen we noordelijk halfrond. De onderste helft noemen we zuidelijk halfrond. Breedtegraden worden ook parallellen genoemd.  

 

 

Als we de aardbol in ongelijke helften snijden krijgen we een kleincirkel. Niet alle breedtegraden/parallellen zijn dus even 'groot'.

 

 

De 'telling' van de breedtegraden begint op de evenaar. De evenaar = 0 graden. De waarde loopt op richting de noord -en zuidpool met een maximale waarde van 90 graden. Breedtegraden op het noordelijk halfrond noemen we noorderbreedte afgekort tot N. Breedtegraden op het zuidelijk halfrond noemen we zuiderbreedte afgekort tot S (South; Engels voor zuid). 

 

 

Lengtegraden: Als we de aarde van de noordpool naar de zuidpool doorsnijden in twee gelijke helften krijgen we het oostelijk -en westelijk halfrond. De verticale lijn noemen we lengtegraad of meridiaan.

 

Meridianen lopen verticaal over de aarde en komen loodrecht op de evenaar. De meridiaan die de aarde scheidt in een oostelijk en westelijk halfrond noemen we 0 meridiaan of in het Engels Prime Meridian. Deze denkbeeldige lijn loopt van de noordpool naar de zuidpool over het Engelse stadje Greenwich. Tezamen met de 180 graden meridiaan (aan de ‘achterzijde’ van de aarde) is de 0 meridiaan een grootcirkel. Alle meridianen staan loodrecht op de evenaar. De 180-meridiaan is de zgn. datumgrens en loopt over de eilandengroep Fiji. 

        

 

De 'telling' van lengtegraden begint op de 0-meridiaan en loopt van 0 tot maximaal 180 graden. De 180-meridiaan is immers de datumgrens. Lengtegraden op het oostelijk halfrond noemen we oosterlengte afgekort tot E (East; Engels voor oost). Lengtegraden op het westelijk halfrond noemen we westerlengte afgekort tot W.  

 

 

Meridianen staan in een bepaalde hoek tot elkaar. Op de evenaar is het verschil in hoeken ten opzichte van elkaar 0; alle meridianen staan immers loodrecht op de evenaar. Het verschil in hoeken ten opzichte van meridianen onderling noemen we convergentie. Parallellen en meridianen snijden elkaar loodrecht, dat wil zeggen in een hoek van 90 graden.  

 

Een loxodroom is een virtuele lijn over een bol die alle meridianen in een gelijke hoek snijdt. We kunnen zeggen dat alle parallellen én de evenaar loxodromen zijn. De evenaar is dus een grootcirkel én loxodroom. Omdat de omtrek van een grootcirkel, bijvoorbeeld de evenaar, groter is dan de omtrek van een parallel is de lengte van één graad is niet altijd even lang!

 

Kortom:

  • De evenaar is grootcirkel & loxodroom
  • Parallellen zijn loxodromen
  • Meridianen zijn grootcirkels
  • Breedtegraden/parallellen hebben een waarde van 0 - 90 graden 
  • Lengtegraden/meridianen hebben een waarde van 0- 180 graden

 

Eén volledige rotatie van de aarde duurt zo’n 23 uur, 56 minuten en 4 seconden. Voor ons komt de zon op in het oosten en gaat onder in het westen. De as waarlangs de aarde draait staat 23,5 graden uit het lood.

  • De noordpool ligt op 90 graden N 

  • De noordpoolcirkel ligt op 66,5 graden N 

  • De Kreeftskeerkring ligt op 23,5 graden N 

  • De Steenbokskeerkring ligt op 23,5 graden S

  • De zuidpoolcirkel ligt op 66,5 graden S 

  • De zuidpool ligt op 90 graden S 

  • De aarde draait om haar as van west naar oost 

 

                

 

Als we de zon voor het gemak als een schijf beschouwen, en het middelpunt van die zonneschijf het meest noordelijk punt van de aardbol beschijnt begint op het noordelijk halfrond de zomer. Dat is 21 juni. Het meest noordelijke punt waarop het middelpunt van de zon de aarde beschijnt is de kreeftskeerkring. Na 21 juni beweegt de zon naar het zuiden waar hij na een half jaar het meest zuidelijke punt beschijnt. Dat is 21 december. Dan begint op het zuidelijk halfrond de zomer. Het meest zuidelijke punt waarop de het middelpunt van de zon de aarde beschijnt is de Steenbokskeerkring. Op 21 juni en 21 december zijn de zonnewenden. Vanaf dat moment ‘keert’ de zon zich als het ware naar de andere zijde van de aarde.

 

 

Projectie: Johann Lambert is de grondlegger van kaartprojectie methoden. De Lambertprojectie is de projectie van een bol op een plat vlak (kaart). Er wordt bij de Lambertprojectie een kegel van papier gevouwen om twee bepaalde parallellen van de aardbol. 

 

 

De aarde wordt vanuit haar middelpunt op de kegel geprojecteerd. Om het gebied rond de parallellen is de vervorming van bol naar vlakke kaart het minst. Hoe verder weg van de raakparallellen, hoe meer vervorming de projectie geeft.  Lambert stelde twee standaard ‘raak’ parallellen vast voor zijn projectie:

  

  • 53 graden, 06 minuten, 40 seconden N.
  • 49 graden, 33 minuten, 20 seconden N.  

 

Volgens de theorie van Lambert is een projectie hetzij equivalent (oppervlaktegetrouw) hetzij conform (hoekgetrouw). Op een Lambertprojectie snijden meridianen en parallellen elkaar onder een hoek van 90 graden.Op een bol is de weergave van het oppervlak:

 

  • Equidistant of afstandgetrouw
  • Conform of hoekgetrouw
  • Equivalent of oppervlaktegetrouw  

 

Bij het projecteren van de bol naar een vlakke kaart kan één van deze eigenschappen worden overgenomen. Navigatiekaarten moeten conform zijn en de hoek van een koers moet gelijk zijn aan een ‘echte’ koershoek op aarde. Equidistantie en conformiteit zijn van groter belang voor een goede projectie op een vlakke kaart dan equivalentie.

 

Er zijn meer projectiemethoden. Een andere bekende methoden is de Mercatorprojectie. Hier wordt een vlakke kaart als het ware om de bol heen gerold. De evenaar van de bol raakt de vlakke kaart en daarom zijn de vervormingen het minst rond het gebied van de evenaar op een Mercatorprojectie voor kaarten.

     

 

 

Cirkel: Een cirkel wordt onderverdeeld in 360 graden. Een halve cirkel is 180 graden en een kwart cirkel is 90 graden. Eén graad is 1/360 deel van een cirkel. Die ene graad kunnen we onderverdelen in 60 boogminuten, weergegeven als (‘) Eén graad is daarom 60’. De boogminuut kunnen we onderverdelen in 60 boogseconden, weergegeven als (“). In één graad zitten 3600 boogseconden. Eén graad staat dus gelijk aan (60 x 60 = ) 3600 “.

 

De lengte en breedte van een bepaalde plek wordt uitgedrukt in graden, minuten en seconden waarbij de breedte altijd als eerste wordt opgegeven.

 

Tijd: In de luchtvaart rekenen we met Universal Time Coordinated afgekort tot UTC. Voorheen werd dit Local Mean Time of LMT genoemd. De aardbol is in verschillende tijdzones ingedeeld. De 0 meridiaan of Prime meridian die over Greenwich loopt ligt op UTC 0 uur. De 180-graden meridiaan is de datumgrens. 

 

  • Vanaf Greenwich of de 0 meridiaan wordt het in oostelijke richting later in tijd. UTC + uren, doch vroeger in datum.
  • Vanaf Greenwich of de 0 meridiaan wordt het in westelijke richting vroeger in tijd. UTC – uren, doch later in datum.

 

Nederland ligt op UTC + 1 uur in de winter en UTC + 2 uur in de zomer. Op de datumgrens is het 12 uur vroeger óf 12 uur later in vergelijk met de 0 meridiaan.

 

De aarde draait 360 graden in één dag, 15 graden staan gelijk aan één uur in tijd. 1 graad staat gelijk staat aan 4 minuten tijd, 1 graadminuut staat gelijk aan 4 seconden. 1 meridiaan graad staat gelijk aan 60 minuten óf 60 NM. De lengte van 1 graad langs de evenaar is eveneens 60 NM.

 

Afstand: In de luchtvaart nemen we de zeemijl of Nautical Mile afgekort tot NM als maat voor afstanden. De NM staat gelijk aan 1852 meter en is de gemiddelde lengte van een meridiaan-minuut of boogminuut op de evenaar. Eén meridiaan minuut op een kaart is dan ook precies 1 NM of 1852 meter. De aarde heeft een omtrek van 21.600 NM of zo’n 40.000 km.

 

Kompasleer: De aardbol is in feite een grote magneet waarvan het ware, geografische, noorden niet gelijk ligt met het magnetische noorden. Een magneet (dus ook de aarde) heeft altijd een noord –en zuidpool. De magnetische noordpool van de aarde trekt de magneetnaald aan. Als de magneetnaald zich in een vliegtuig bevindt dat op een bepaalde hoogte vliegt, zal de magneetnaald dus aangetrokken worden door de magnetische noordpool die zich op de grond bevindt. De magneetnaald in het vliegtuig richt zich daarom naar beneden. Die hoek noemen we inclinatie. Anders gezegd; de hoek die de magneetnaald maakt ten opzichte van het horizontale vlak noemen we inclinatie.

 

Kompaskoersen worden met drie cijfers aangegeven. Bijvoorbeeld: koers 270, staat voor 270 graden oftewel westelijke richting. Kompaskoersen om een kompasroos lopen altijd van laag naar hoog met de wijzers van de klok mee.                  

 

 

De ligging van start/landingsbanen worden in twee cijfers aangegeven. Dan moet er een 0 achter gedacht worden. Bijvoorbeeld Runway 32 is in feite een baan gericht op 320 graden tov. het magnetische noorden. De koers op start/landingbanen wordt altijd gegeven in graden gericht op het magnetische noorden en worden afgerond. Het kan best zijn dat de ware koers van startbaan 32 niet 320 maar bijvoorbeeld 322 graden is. De ware koers staat vermeld op de ‘landing chart’ of ‘aërodrome chart’ van het betreffende vliegveld.

 

Voor navigatie doeleinden wordt echter altijd de koers tov. het ware noorden gegeven..! 

 

 

Het verschil tussen het ware noorden (WN) en het magnetische noorden (MN) noemen we variatie. We noemen de variatie negatief (-) als het kompas westelijk van het ware noorden aanwijst. We noemen de variatie positief (+) als het kompas oostelijk van het ware noorden aanwijst. Met de klok mee is dus +. Tegen de klok in is dus –. 

 

 

De gratis online demo stopt hier. De volgende onderwerpen van dit examenvak worden behandeld op de Cd-rom:

 

Bekorting

Deviatie

Kompasfouten

Versnellingsfout en naijlen

Symbolische weergave

Luchtkoers

True Track en Magnetic Track

Miswijzing

Koersberekeningen

Drift

Opstuurhoek

Kaartconstructies 

Berekeningen met THDG, WCA en GS

Radio navigatie instrumenten

VOR

DME

SSR

Bijzondere transponder codes

RMI

NDB

VDF

GPS

 

 

U kunt de gehele tekst bestellen via de bestelpagina.

  


©  L. Kuijpers