Le Strumentazioni
Scandaglio Lo scopo principale di uno scandaglio, è quello di fornire la profondità e, nei modelli più evoluti, la determinazione della tipologia del fondale che scorre sotto l’imbarcazione.
Lo scandaglio a mano è costituito da un piombo di forma cilindrica con una cavità nel basso in cui si può mettere del grasso. Esso è assicurato mediante una sagola marcata in grado di determinare la profondità. Il grasso contenuto nella cavità permette di individuare la qualità del fondale poiché’ le alghe, sabbia o conchiglie ne rimangono intrappolate. L’ecoscandaglio basa il suo funzionamento sulla gestione di segnali eco che vengono lanciati dal trasduttore verso il fondo dove rimbalzano e tornano verso la superficie, incontrando di nuovo il trasmettitore/ricevitore. Lo strumento analizza e misura il tempo della risposta traducendolo graficamente sul display, proprio come un sonar.
Il solcometro è lo strumento per misurare la velocità di percorso, o superficiale, di una imbarcazione. Il più semplice, il solcometro a barchetta, è costituito da una sagola sulla quale ci sono dei nodi distanziati fra loro. Alla estremità della sagola è fissata una tavoletta zavorrata, che funge da ancora galleggiante. La sagola si svolge fuoribordo facendo sfilare un nodo dopo l’altro. Contando quanti nodi passano nell’unità di tempo, si determina la velocità dell’imbarcazione. Il solcometro più comunemente utilizzato sulle imbarcazioni è quello a elica. Esso sfrutta la rotazione di un’etichetta sistemata in carena che fornisce oltre alla velocità anche il percorso effettuato. E’ bene comunque ricordare che la velocità misurata dai solcometri, tranne quello Doppler, è riferita alla superficie dell’acqua e non a quella sul fondo.
Il sistema G.P.S. (Global Positioning System), è un sistema di individuazione della posizione che utilizza 24 satelliti artificiali, divisi in gruppi di quattro, che ruotano su sei orbite ellittiche attorno alla terra alla quota di circa 20.200 Km.
Visto il numero, l’orbita e il periodo di rotazione dei satelliti, in ogni istante sono sopra di noi in media da cinque ad otto satelliti che si alternano in quota. Il segnale trasmesso in chiaro (per impieghi civili) consente la determinazione della propria posizione geografica espressa in latitudine e longitudine, comprendendo eventualmente la quota, con la precisione di circa 30 metri, che può essere variata dalla Difesa americana. I migliori fra questi ricevitori commerciali individuando la distanza di almeno quattro satelliti, sono in grado di mostrare anche la propria posizione all’interno di una carta nautica.
I satelliti sono dotati di orologi atomici al cesio di grandissima precisione, e trasmettono in continuazione dati numerici che comprendono le proprie coordinate X, Y, Z, e l’istante esatto “T” di trasmissione. Questi dati vengono elaborati a terra dal ricevitore il quale, confrontandoli con il proprio tempo locale, deduce la distanza. Conoscendo la velocità delle onde elettromagnetiche, il ricevitore determina la distanza da ognuno dei satelliti da cui sta ricevendo il segnale.
La conoscenza della distanza di uno o due satelliti e’ insufficiente per determinare la propria posizione, in quanto l’intersezione di due sfere di raggio noto dà luogo a un cerchio e non a un punto. L’intersezione di tre sfere di raggio noto, invece, determina due punti. Uno è inaccettabile in quanto si trova ad altissima quota, l’altro corrisponde alla nostra posizione.
Soltanto l’intersezione di quattro sfere di raggio noto, invece, consente con certezza di determinare una posizione univoca nello spazio.
I dati del quarto satellite oltre a rendere univoca la soluzione al sistema di quattro equazioni con quattro incognite, consentono di correggere il valore del tempo proprio del ricevitore per mezzo dei tempi dei quattro satelliti.
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