Navigasjon og navigasjonsmidler : fordypning nautiske fag og fiskerifag 8200450406 [PDF]

Zitiervorschau

Hans L. Dragsnes og Norvald Kjerstad

Navigasjon og navigasjonsmidler Fordypning nautiske fag og fiskerifag

Teknisk fagskole

Gyldendal Yrkesopplæring

© Gyldendal Norsk Forlag AS 2000 1. utgave, 2. opplag 2003

Nynorskdelen er oversatt av Per Arvid Ølmheim Illustrasjoner: Norvald Kjerstad og Bjørn Norheim Omslag: Tor Berglie Sats: Tekstflyt as, Larvik 2000 Trykk: GCS allkopi, Oslo 2003

ISBN 82-00-45040-6

Alle henvendelser om forlagets utgivelser kan rettes til: Gyldendal Yrkesopplæring Postboks 6860 St. Olavs plass 0130 OSLO Telefon 22 99 05 10 E-post: [email protected] http://www.gyldendal.no/yrkesopplaring

Det må ikke kopieres fra denne bok i strid med åndsverkloven eller i strid med avtaler om kopiering inngått med KOPINOR, Interesseorgan for rettighetshavere til åndsverk. Kopiering i strid med lov eller avtale kan medføre erstatningsansvar og inndragning, og kan straffes med bø­ ter eller fengsel.

I denne boka er ca. 40 % skrevet på nynorsk og 60 % på bokmål i hen­ hold til brev av 28.01.87 fra Kirke- og undervisningsdepartementet.

Forord Denne boka er først og fremst beregnet på de tekniske fagskolene, linje for maritime fag og fiskerifag. Den kan også anbefales som grunnbok ved de maritime høyskolene.

Boka tar utgangspunkt i læreplanen fra 1998 og dekker faget naviga­ sjon og navigasjonsmidler innen fordypningsområde nautiske fag og fiskerifag. Læreplanen for de maritime fagene bygger i stor grad på internasjonale overenskomster med utgangspunkt i STCW-konvensjonen. Emnene i boka er delt inn i fjorten kapitler, og målene og hovedmo­ mentene for faget gjenspeilet i læreplanen går over flere kapitler. Det er lagt inn oppgaver av ulik vanskelighetsgrad. Under utarbeidelsen av boka har vi forutsatt at studentene normalt skal ha fullført fagutdanning med fagbrev innen fagområdet og har ett års relevant praksis.

Kommentarer og synspunkter på boka fra studenter, lærere og andre mottas med takk.

Oslo, høsten 2000 Gyldendal Yrkesopplæring

Innhold

Forord ............................................................................ 3 Innledning..................................................................... 6

1 Geodesi og elektroniske navigasjonssystemer .. 9 Geodetisk grunnlag og tid......................................... 9 Koordinatsystemer og bredde og lengde ............... 11 Elektronisk posisjonsbestemmelse og nøyaktighet 14 2 Satellittbaserte systemer ..................................... 23 Satellittbaner og geometri ....................................... 25

Prinsipper for satellittnavigasjon ........................... 30 Feilkilder i satellittnavigasjon................................ 33

7

Kompass og bestikk ......................................... 123

Magnetisme............................................................ Misvisning ............................................................. Magnetkompasset ................................................. Magnetkompassets deviasjon............................... Kurser med gyrokompass ..................................... Deviasjonskontroll ................................................ Relativ peiling........................................................ Posisjonsbestemmelser ......................................... Autopilot ................................................................ Drift........................................................................ Seilas i kartet.......................................................... Seilas over åpent hav ............................................ Seilas i kystfarvann ...............................................

124 127 130 131 136 137 141 144 150 152 157 161 167

3 GPS............................................................................ 39

GPS-systemet........................................................... Signalbeskrivelse og koding .................................. Mottakere og antenner ............................................ Stedsbestemmelse ................................................... Differensiell teknikk ...............................................

40 41 44 46 51

4 Navigasjon med GPS ........................................... 62

Ruteplanlegging ...................................................... Phillips MK-10 Professional.................................. Sjekkliste for sikker navigasjon............................. Konsekvenser av feil ............................................... Installasjon og vedlikehold ..................................... GPS-baserte applikasjoner...................................... Andre operative satellittsystemer........................... Fasemåling for presisjonsposisjonering.................

62 64 68 71 72 73 75 78

8

Terrestrisk navigasjon .................................... 181

Retningsbegrep ..................................................... Sjøkart.................................................................... Koordinater ............................................................ Målestokk .............................................................. Storsirkelkart.......................................................... Kartkataloger ......................................................... Fyrlister og farvannsbeskrivelser ......................... Elektroniske sjøkart .............................................. 9

181 185 185 188 193 194 199 199

Storsirkel og loksodrom ................................. 204

Storsirkel og loksodrom........................................ Bestikkregning ....................................................... Storsirkel ................................................................ «Super great circle» .............................................. Gnomonisk kart ....................................................

205 205 209 211 212

10 Astronomisk navigasjon ............................... Kalenderen ............................................................. Astronomiske system............................................ Jordrørslene i ekliptikken...................................... Stjerner................................................................... Planetfasar og månefasar ...................................... Tidspunkt for soloppgang ..................................... Sekstanten .............................................................. Meridianpassasjen til sola..................................... Astronomiske observasjonar................................. Stadlinjer................................................................ Observasjonar utanfor meridianen.......................

219 219 220 228 231 235 240 246 250 254 256 258

5 Landbaserte systemer.......................................... 83

Loran/Chayka .......................................................... 83 Bølgeutbredelse og støyproblematikk ................... 93 Loran-C-mottakere ................................................. 99 Nøyaktighet og rekkevidde .................................. 105 Loran-C-stasjoner og -sendere............................. 110 Andre systemer ..................................................... 112 Integrerte systemer.......................................... Integrering og Kalmann-fdtrering ....................... NMEA-telegrammer ............................................. Elektromagnetisk kompatibilitet.......................... Krav til elektroniske navigasjonsinstrumenter....

6

115 116 118 120 121

Stjemeobservasjonar .............................................. 265 11 Navigasjon med ekkolodd.............................. 273 Akustisk navigasjon ............................................... 275 Navigasjon med sonar ............................................ 279 Akustisk fartsmåling .............................................. 283 12 Flod og fjøre ...................................................... 286 Månefasane.............................................................. 288 Utrekning av flod og fjøre ...................................... 289 Tabellar over flod og fjøre ...................................... 290 Meteorologiske og lokale forhold ..........................298 Straum ..................................................................... 299 13 Sjømerke og ruteplanlegging.........................307 Fyr og lykter ............................................................ 307 Sjømerkesystemet................................................... 319 Sjømerkesystemet i Noreg...................................... 328 VTSogTSS ............................................................ 331 Val av ruter .............................................................. 336 Ruteplanlegging.......................................................341 Manøverreglane.......................................................344 Seglaskontroll .......................................................... 349 Dagbøker ................................................................. 351

14 Meteorologi og oseanografi............................362 Dei meteorologiske elementa................................. 362 Målingar og observasjonar ..................................... 363 Luftsirkulasjon ........................................................ 367 Orkanar.................................................................... 372 Vervarsling .............................................................. 377 Tåke ......................................................................... 384 Straumforhold..........................................................387 Bølgjehøgd .............................................................. 389 Is og isfjellområde................................................ 395 Navigering i tett is .................................................. 404 Symbol og forkortelser............................................415 Stikkord....................................................................... 418

Litteratur.................................................................... 422

Innledning Navigasjon er læren om hvordan man finner fram til lands, til sjøs og i luften. Stoffet er relatert til STCW-koden («koden» - seksjon A og B), der IMO, ILO, WHO og TU har arbeidet for et standardisert pensum siden 1978. Navigasjon er ikke lenger den umulige kunst slik den enkelte ganger fortoner seg når både værforhold og elektroniske hjelpe­ midler tar seg til rette og skaper komplikasjoner for navigatørene.

Moderne skip er utstyrt med en rekke navigasjonssystemer som funge­ rer så lenge man har strøm til drift. Skipet skal navigeres sikkert og etter aksepterte prinsipper.

Navigasjonsutstyret har blitt bedre enn noen gang, men bruken av avan­ sert utstyr stiller nye krav til operatøren. Selv om instrumentene har blitt bedre, har marginene blitt mindre. Det stiller betydelig større krav til årvåkenhet og kunnskaper enn det som tidligere var nødvendig da man forholdt seg til primær- og reservesystemer alene. Svikter strømforsyningen, er man overlatt til elementene, slik man all­ tid har vært. Koden beskriver tre ansvarsnivåer: 1 Ledelsesnivå (management level) 2 Operasjonsnivå (operational level) 3 Støttenivå (support level)

Betydning av uttrykkene funksjon og ansvarsnivå er klarlagt i tabellene for kodens standardkvalifikasjoner. Skipsledelsen på norske skip skal utdannes til å beherske de tre nivå­ ene, slik at det tilfredsstiller de krav STCW- og ISM-koden stiller. I praksis er SMS det redskapet skipsledelsen skal arbeide etter. Dette kvalitetssikringsredskapet skal sørge for at norsk skipsfart blir godtatt som den mest pålitelige leverandør av god og pålitelig service i den konkurransesituasjon næringen befinner seg i til enhver tid.

I denne boka har vi lagt stor vekt på at studentene skal kunne tilegne seg kunnskaper i elektronisk så vel som i terrestrisk og astronomisk navigasjon.

Viktige elementer i moderne navigasjon er å ha gode kunnskaper i ose­ anografi og meteorologi. Likedan er det viktig at man lærer seg hvor­ dan duplisering i forbindelse med kvalitetssikring bør gjennomføres. Sist, men ikke minst er det viktig at arbeidet blir godt tilrettelagt slik at viktige avgjørelser blir tatt hurtig. Dette kan ha elementer av en autori­ tær lederstil. Kravene til nøyaktighet bør gjennomsyre skipets opera­ sjon.

7

Innledning

Hjelpe- og framdriftsmaskineriet har blitt mer driftssikkert gjennom dupliseringer av viktige funksjoner. En driftsstans vil derfor ofte være av kort varighet. Dersom det er fare for skipet i forbindelse med teknisk svikt, er det bedre å ofre maskineri enn å miste hele skipet. Bruk av Emergency Run for hovedmaskineri og hjelpemotorer bør være en vik­ tig treningssak med de tekniske simuleringsmuligheter som moderne skoler tilbyr deg. Denne boka vil legge stor vekt på at du skal forstå hvordan du kar navi­ gere etter både konvensjonelle og mer sofistikerte metoder. Pensumet er bekreftet av NLS i juni 1998 og det skal tilfredsstille kravene i STCW A-II/1, A-II/2, A-III/2 del 1-5. B-I/12 pkt. 1-39. Det anbefales at skolene også belyser stoffet i boka gjennom relevante øvelser på instrumentlaboratorium og navigasjonssimulator. Læreprosessen stanser ikke selv om du har fullført utdanning. Vi håper at denne boka også skal kunne brukes til oppdatering i mange år fram­ over.

Ålesund, høsten 2000

Hans L. Dragsnes og Norvald Kjerstad

1

Geodesi og elektroniske navigasjonssystemer Ved inngangen til et nytt årtusen har vi lagt bak oss en 30-årsperiode der elektronisk navigasjon etter hvert har blitt en nødvendighet i all skipsfart. Under normale forhold er det ikke vanskelig å finne posisjo­ nen med en skipslengdes nøyaktighet, og med innføringen av GPS har det blitt mulig å kaste over bord sekstanten og astronomiske tabeller. Mange har kritisert denne utviklingen ut fra et sikkerhetsmessig syns­ punkt, men når sant skal sies, så er det mindre sannsynlig at GPS svik­ ter enn at det er overskyet, og at man derfor ikke vil være i stand til å ta en astronomisk observasjon.

En annen og langt mer alvorlig side ved den elektroniske navigasjonen er at marginene har blitt mindre og bemanningen redusert. Alvorlig er det også at det virker som om mange navigatører har en overdreven tillit til digitale data som presenteres på de moderne displaysystemene, gjeme med farger og fin datagrafikk. Sammen med mangelfulle kunn­ skaper har det langt på vei spist opp den sikkerhetsgevinsten man kunne ha hatt ved å innføre avanserte elektroniske systemer.

Geodetisk grunnlag og tid Geodesi betyr jorddeling. Geo betyr jord og desi betyr deling. Sam­ mensatt blir dette jorddeling, og det var uttrykket som ble brukt i for­ bindelse med handel av eiendommer i oldtidens Hellas. I dag er geodesi en gren av anvendt matematikk og beskriver jordens størrelse og form med koordinater for posisjoner, relative retninger og jordens gravitasjonsfelt. Moderne geodesi har følgende fagområder: - Første ordens triangulering - geodetisk astronomi - satellittgeodesi - presisjonsnivellement - gravimetri - vannstandsmåling

Dersom geodesien brukes til sjøs, kalles den ofte marin geodesi. Man skiller vanligvis mellom begrepene navigasjon og posisjonering. Navi­ gasjon er en grovere bestemmelse av en nærmere definert posisjon med en nøyaktighet som varier fra en kabellengde til et par nautiske mil, mens posisjonering betyr en stedsbestemmelse med stor nøyaktighet, vanligvis bedre enn ± 10 m.

10

Kapittel 1

Jordens form - geoiden I oppmåling på jorden spiller tyngdekraftens retning en vesentlig rolle ettersom man ofte bruker loddsnor eller et vater (libelle) som referanse. Tyngdekraften er resultanten av jordens gravitasjonskraft og sentrifu­ galkraft. Normalplanet på tyngdekraften kalles horisontalplanet, og det vil på global basis bli en nivåflate som faller sammen med havenes midlere vannstand. Tenker man seg at vannmassene er upåvirket av astronomiske og miljømessige faktorer, kalles denne flaten geoiden.

På grunn av usymmetriske masseforhold i jorden har tyngdekraften et uregelmessig forløp som vil gjøre geoiden ubrukelig som en presis beregningsflate for bestemmelse av posisjoner (punkter). Avviket fra en rotasjonsellipsiode med best mulig tilpassing er mindre enn ± 100 m i høyde. Avviket mellom geoiden og ellipsoiden kalles geoidehøyden, og avviket mellom normalene på flatene kalles loddavviket. Geoidehøy­ den er en funksjon av stedets tyngdemålinger. Loddavviket i massive fjellområder kan bli opptil ett bueminutt (1/60 grad). Beregningsintegralet som brukes ved posisjonering, er følgelig en matematisk ellipso­ ide.

Jordens sentrum Ellipsoidens sentrum

I tradisjonell navigasjonsmetodikk betrakter vi jorden som en regel­ messig kule, og denne forutsetningen har gitt tilstrekkelig nøyaktighet for astronomiske observasjoner og for beregninger av storsirkel- og loksodrommodeller. Jorden er egentlig svakt pæreformet og flattrykt ved polene. I praksis kan man betrakte jorden som en ellipse som rote­ rer om sin lille akse slik det er vist på figur 1.3.

Figur 1.2

Ellipsen kan beskrives med en ligning som ser slik ut: x2 / a2 + y2 / b2 = 1 Vi kan videre karakterisere ellipsen ved dens flattrykning, f, og eksentrisitet, e:

e = y](a2 ~b2) /a f - (a - b)/a

e= Ø-(l-f)2 der man kan sette inn tilnærmede verdier for a, f og e:

a = 6378,3 km f = 1/298 e = 0,0818

Geodesi og elektroniske navigasjonssystemer

11

All optisk landmåling og nøyaktige astronomiske observasjoner vil bli referert til geoiden, mens kartets gradnett har den matematiske ellipso­ iden som referanse. Fordi jordens form er uregelmessig, vil astrono­ miske observasjoner være vanskelige å korrigere.

Koordinatsystemer og bredde og lengde Terrestriske koordinater har en fast beliggenhet knyttet til jordens over­ flate. Origo ligger i nærheten av jordens geosentriske tyngdepunkt (senter) eller i et toposentrisk senter på jordoverflaten. Vi kaller disse koordinatene parallellsirkler og meridianer.

Av trigonometriske årsaker flytter man ofte origo til 90° sørlig bredde i forbindelse med avanserte kalkulasjoner. Ekvator vil da ha bredden 90°, og nordpolen vil få ny bredde på 180°. Dette koordinatsystemet er i bruk i forbindelse med kalkulasjoner av ekstrapolare ortodromer, i til­ legg til ortodrom- og loksodrommodeller som representerer en betyde­ lig forbedring med hensyn til entydige resultater i de ligningene som brukes.

Celestiske koordinatsystemer er knyttet til solsystemet og brukes pri­ mært for å definere koordinater for himmellegemer. Vi kaller disse koordinatene deklinasjon og timesirkler. I tillegg bruker vi et sett banekoordinater for å beskrive satellitter i bane rundt jorden. Satellitters bevegelse beskrives av Newtons bevegelsesligninger, som gjelder for et system som er i ro eller i jevn bevegelse. På grunn av jordaksens periodiske bevegelse om referanseaksen og eklipseplanet fjordplanets skjæringsvinkel med himmelkulen, eller solbanen sett fra jorden) vil et referansesystem bevege seg i forhold til en fiksstjerne. For å beskrive denne bevegelsen brukes begrepene presesjon og nutasjon. Presesjon er en variasjon av jordaksens retning i verdensrommet og vil i løpet av 25 700 år beskrive en full kjegleflate i rommet. Månen har en tilsvarende presesjon, som igjen gir en periodisk påvirkning på jorden. Denne påvirkningen kalles nutasjon og har en periode på 18,6 år. Dette er også tidevannets repetisjonsfrekvens. I tillegg til dette har vi polbevegelsen, som er definert som jordkroppens dreining i forhold til rota­ sjonsaksen, og som fører til periodiske variasjoner i astronomisk lengde og bredde. Aksen vil bevege seg om en midlere pol (ikke i forhold til en fiksstjerne) i en tilnærmet sirkulær bevegelse som er sammensatt av to periodiske komponenter. Én skyldes trolig meteorologiske faktorer og har en periode på ett år og en amplitude på 0,06-0,10” (buesekunder). Den andre skyldes vinkelen mellom omdreiningsakse og treghetsakse og har en periode på 14 måneder (Chandelers periode) og en amplitude på 0,08-0,18”. Polbevegelsen er vist på figur 1.4.

Figur 1.4

Origo er den midlere polen i perioden 1900-1905 og betegnes CIO (Conventional International Origin). CIO vil følgelig være en retning som ligger fast i forhold til jordkroppen. Den korrekte polen blir til enhver tid fastlagt av blant annet Bureau International de L Hcurc (BIH) og Defence Mapping Agency Hydrographic/Topographic Center (DMAHTC).

12

Kapittel 1

Et celestisk system vil ikke være egnet til terrestriske formål, der man er avhengig av et fast punkt på jorden som ikke varierer med tiden. Det konvensjonelle terrestriske systemet (CTS) har den første aksen lig­ gende i skjæringen mellom Greenwich-meridianen og ekvatorplanet, den tredje aksen i CIO og den andre aksen vinkelrett på den første og den tredje aksen.

Vektorer i det terrestriske systemet kan representeres ved kartesiske koordinater (x, y, z) eller geografiske koordinater (0 T|o a0 No

= = = = = = = =

ellipsoidens store halvakse ellipsoidens flattrykking (a-b)/a fundamentalpunktets bredde fundamentalpunktets lengde loddavvik i retning nord-sør i fundamentalpunktet loddavvik i retning øst-vest i fundamentalpunktet geodetisk asimut i fundamentalpunktet for en side i trekantnettet geoidehøyde i fundamentalpunktet

Fundamentalpunktet er der ellipsoiden er «opplagret» og er vanligvis et veldefinert trigonometrisk punkt i nærheten av et observatorium. Eksempel på noen datum er vist i tabell 1.1

13

Geodesi og elektroniske navigasjonssystemer

i© CFG 1 lien:

COG SOG Daturi DGPS Language Lightening Navigation NMER out 1 NMER out 2 ririsrat ipn

Escape er

Datum

DATUM D-aLun Configuration: lEUROPERH 1950] Datum

Position of fset relative to WGS-84:

Navn

Type

Ellipsoide

Fundamentalpunkt

NGO 1948

Lokalt (Norge)

a = 6377492,0175 f = 1/299,1528

Oslo observatorium

ED 50

Lokalt (Europa)

a = 6378388,0 f = 1/297 Heyford 1909

Helmerts tårn i Potsdam

NAD 27

Lokalt USA

a = 6378206 f = 1/295 Clark 1866

Meads Ranch Kan­ sas

Pulkova 42

Lokalt (Russland)

a = 6378245 f = 1/298,3 Krasovsky 1938

Pulkova observatoriet i St. Petersburg

WGS-84 *)

Globalt

a = 6378137,0 f = 1/298,257223563

Jordsenteret

Latitude; N 0’00.085? Longitude;......... E 0’00.0528

Go Back

Change

AWPTs ZRNDRIJ WGS-84 WGS-84 + OFFSET WGS-72 lEUROPERH 195! URD 2? (CONUS) NORTH RMERICRN 1983 RDINDRN RFGOOVE RIH EL RBD 1970 Select

Escape

Figur 1.6 Skjermbilder fra en avansert GPS-mottaker, som viser innstilling av datum. Øverst: meny der datum velges, avviket til WGS-84 er vist i egen ramme. Under: meny for ruteplanlegging der datum på waypoint bestemmes (Kilde: Pronav / Philips)

Husk-

Tabell 1.1 Noen aktuelle datum. * Det globale datumet WGS-84 erstat­ tet WGS-72, som var svært likt

I tillegg til datum som er listet i tabell 1.1, finnes det et mylder av sys­ temer som er tilpasset hvert enkelt land eller hver region. På grunn av globale satellittnavigasjonssystemer er WGS-84 i ferd med å få svært stor utbredelse og vil i mange tilfeller fortrenge eldre lokale datum. Det nye EUREF-89 som skal brukes i Europa, er svært likt WGS-84. Det samme er det nye nordamerikanske datumet NAD 83. EUREF-89 er for øvrig basert på GPS-målinger foretatt i 1989, men på grunn av begrensningene som da var i GPS-systemet, er målingene omregnet og justert i 1994.1 Norge bygges det nå opp et nytt nett basert på EUREF-89-koordinater (WGS-84). Til bruk i Nordsjøen finnes det også et datum som kalles WGS-84 SEA, * som er en WGS-transformasjon fra ED-87 (som er transformert fra ED-50). Dette nordsjødatumet vil maksimalt avvike fra WGS-84 med ca. én meter.

For å gi en entydig og presis beskrivelse av en posisjon må man også oppgi datum og tid.

Transformasjon mellom datum Når man kjenner en posisjon i et datum og man kjenner parametrene for datumet, vil det være en ren matematisk prosess å transformere en posi­ sjon over i et annet datum. Vanlig er det å bruke sju transformasjonsparametere: tre origoforskyvninger, én målestokkforandring og tre små dreininger om de aktuelle aksene. Det finnes dataprogrammer for slike transformasjoner, og data kan fås ved henvendelse til de nasjonale eller regionale kartverkene.

I moderne navigasjonsmottakere finnes det også transformasjonsprosedyrer (se figur 1.6). Mange av disse er imidlertid basert på relativt enkle algoritmer og vil kunne gi betydelige feil på enkelte områder. Transfor­ masjon mellom datum i et lite geografisk område, for eksempel et sjø­ kart i målestokk 1:50 000, kan være oppgitt som et skifte i lengde og bredde. Størrelsen på et slikt skifte varier ut fra posisjonen, men kan bli noen hundre meter. Riktig transformasjon er svært kritisk når elektro­ niske kart kobles sammen med presise navigasjonssystemer og brukes til elektronisk seilas.

14

Kapittel 1

Figur 1.7 Kartet illustrerer omtrentlige avstanden mellom tre vanlig brukte datum i Norge. Det er viktig å være klar over dette forholdet ved posisjonering fra satellittbaserte navigasjonssystemer

Elektronisk posisjonsbestemmelse og nøyaktighet I all form for stedfesting vil det være feil og unøyaktigheter. For en navigatør er det svært viktig å være observant på dette. Begrepet nøyak­ tighet er en kvalitetsvurdering av systemet, mens feil er avvik fra den virkelige verdien for hver måling. For å ha fullgod forståelse av nøyaktighet er det viktig å ha gode kunn­ skaper i statistiske metoder. Nøyaktigheten på systemet bør stadig over­ våkes ved enten å sammenligne flere system eller nøye studere måledata. Det finnes elektroniske systemer som er spesiallaget for overvåking av ytelsen til elektroniske navigasjonssystemer (se figur 1.8). Feilene på et system er av statistisk natur, og det vil derfor være nødvendig å beskrive sannsynligheten for nøyaktigheten, for eksempel som prosenter eller tiendedeler.

I forbindelse med nøyaktighet er det et mylder av begreper som ofte brukes om hverandre, ikke minst er bruk av engelske begreper omfat­ tende (beskrives seinere). Når vi diskuterer nøyaktighet, er det viktig å skille mellom følgende begreper:

- Absolutt nøyaktighet er relatert til en sann posisjon (i kartet). - Relativ nøyaktighet er relatert til forholdet til et punkt eller en obser­ vasjon et annet sted. For eksempel kan det være to samtidig obser­ verte posisjoner for to forskjellige brukere. - Repeterbar nøyaktighet er systemets evne til å finne tilbake til samme punkt ved to forskjellige tidspunkter.

15

Geodesi og elektroniske navigasjonssystemer

Figur 1.8 System for overvåking av ytelsen på elektroniske navigasjons­ systemer (Seatex Seacontrol). Data om feilellipse og statistiske verdier kan vises på forskjellige måter og lagres for senere dokumentasjon For feil finnes følgende begreper: - Systematiske feil (faste feil, systematic/fixed errors) er feil som føl­ ger et mønster, og som over tid vil kunne kalibreres bort. Typiske kilder for systematiske feil er bruk av feil referansepunkt, målestokkfeil og geografisk relaterte utbredelseanomalier. - Tilfeldige feil (variable feil, random error) vil være restfeil når det er kompensert for systematiske feil. Tilfeldige feil vil ha tilfeldig stør­ relse og fordeles etter en normalfordeling med middelverdi lik null. Bidraget kan dermed reduseres ved hjelp av midling over en tilstrek­ kelig tidsperiode. Dette er altså en støykomponent i vid forstand som må beskrives med statistiske modeller og med en gitt sannsyn­ lighet. - Periodiske feil opptrer systematisk i perioder. Grunnen kan være atmosfæriske forhold som oppstår på gitte steder til bestemte tider. Slike feil kan i noen tilfeller forutses og korrigeres.

Stedlinjer og geometri I praktisk navigasjon vet vi at vi må ha minst to stedlinjer (LOP - Line of position) for å kjenne posisjonen vår. Vi bruker også tommelfingerregler for å unngå å bruke stedlinjer med skjæringsvinkel (AOC-angle of cut) mindre enn 30°. Avhengig av hvilket system vi bruker, vil stedlinjene ha forskjellig forløp (se figur 1.9). Når vi betrakter feilfigurene som oppstår, velger vi imidlertid å se på linjene som rette linjer eller tangenter innenfor et begrenset område. Som nevnt vil alle målinger være beheftet med feil. Vi kan dermed betrakte en stedlinje som vist på figur 1.10, der vi definerer en feilgrense på hver side av stedlinjen. Feilgrensens avstand fra stedlinjen avhenger av en viss sannsynlighet for at målingen ligger innenfor. Øker vi sannsynligheten, vil feilgrensen øke.

16

Kapittel 1

____________________ __ _____________

Øvre feilgrense 2 a

2o _____________ _____________________ ____________ Øvre feilgrense 1 G

,,

I a (stedlinjefeil,) |Middelverdi

G Nedre feilgrense 1 Q

Nedre feilgrense 2 O

Figur 1.10 Gjennomsnittlig stedlinje medfeilgrenser med forskjellig sannsynlighet

2 avstander (R/R) Figur 1.9 Forskjellige prinsipper og stedlinjeskjæring ved elektronisk navigasjon. Legg merke til at formen på feilfiguren vil variere

Feilparallellogram Bruker vi to stedlinjer med to forskjellige feilgrenser, vil det oppstå et feilparallellogram som vist på figur 1.11. Dersom vi sier at hver sted­ linje er definert med en sannsynlighet på 50 % (0,5), vil sannsynlighe­ ten for at begge målingene ligger innenfor feilgrensen (i parallello­ grammet), være produktet av sannsynligheten, altså 0,5 • 0,5 = 0,25. Med andre ord er det bare 25 % sannsynlig at den virkelige posisjonen ligger innenfor feilfiguren.

Figur 1.11 Feilparallellogram mellom to stedlinjer

17

Geodesi og elektroniske navigasjonssystemer

Feiltrekant og polygon Moderne navigasjonssystemer, for eksempel GPS, vil ofte bruke tre eller flere stedlinjer samtidig. Feilfiguren som da oppstår, er et triangel eller et polygon. Generelt sett vil det være gunstig å bruke så mange stedlinjer som mulig, selv om enkelte kan være beheftet med støy eller ha spiss skjæringsvinkel. Figur 1.12 viser et eksempel med tre stedlin­ jer der man i utgangspunktet forutsetter lik feilmargin. Her vil den til­ nærmet riktige posisjonen ligge i punkt 1, som er senter i den inn­ skrevne sirkelen. Hvis usikkerheten på stedlinje C er noe høyere enn på linjene A og B, vil posisjonen mest sannsynlig flytte seg mot punktet merket 2. Feilellipsene på figuren antyder usikkerhetsområdet hvis vi bare brukte to stedlinjer til posisjonsbestemmelsen.

Figur 1.12 Ved å bruke en innskrevet sirkel kan man finne sannsynlig plass i etfeiltriangel. Metoden forutsetter lik usikkerhet på alle tre stedlinjene

Hvordan man skal plassere seg i et feiltriangel, avhenger av om det gjø­ res manuelt eller matematisk i en mottaker. I det manuelle tilfellet har det vært en gyllen regel å plassere seg i det farligste hjørnet når man er i begrensede farvann (se figur 1.13). Er man i åpent farvann, vil en enkel og relativt korrekt måte være å plassere seg i trekantens tyngde­ punkt eller i sentrum av en innskrevet sirkel (se figur 1.12). Den matematisk mest korrekte måten er å bruke minste kvadrats metode der man plasserer seg i det punktet der summen av de kvadra­ tiske restavvikene (residal) er et minimum (se figur 1.14). Den mest sannsynlig plassen vil da være ved: 5]2 + S22 + 532 = minimum

Figur 1.13 Ved navigasjon i farlig farvann bør posisjonen fra et treveis fiks settes ut i farligste hjørne

Forutsetter man lik feilmargin på alle stedlinjene, vil dette punktet ligge ganske nær senteret i den innskrevne sirkelen. Dersom man har mye støy på en av stedlinjene, finnes det avanserte systemer som veier restavvikene i minste kvadrats metode og gjør at den beregnede posi­ sjonen beveger seg vekk fra linjen med mest støy. Denne vektfaktoren kan bestemmes automatisk eller legges inn manuelt.

18

Kapittel 1

Figur 1.14 Matematisk korrekt plassering i feiltrekanten gjøres med minste kvadrats metode, der summen av de kvadratiske avvikene er et minimum Figur 1.15 Øverst: Histogrammer med fordeling av fiks i x- og y- retning (scatter plot). Under: Normalfordeling med eksempel på to forskjellige spredninger

Feilellipsen Feilfigurene som er vist over, vil ikke ha grenselinjer som beskriver lik sannsynlighet. Det vil være mer sannsynlig at posisjonen for eksempel ligger på en av langsidene eller i et hjørne. Hvis vi skulle tegne opp en feilfigur der sannsynligheten var lik, ville figuren danne en ellipse (sir­ kel der to stedlinjer er perpendikulære). Det vil være den mest riktige feilfiguren. Normalfordelte feil (gaussisk) Tenker vi oss at vi ligger i en konstant posisjon og mottar posisjon fra et system der stedlinjene skjærer hverandre med 90°, vil den beregnede posisjonene i x-retningen og y-retningen variere. Tegner vi ut alle posisjonsfiksene i et diagram som vist på figur 1.15, ser vi at 42 fiks vil kunne fordele seg som indikert på histogrammene.

Hvis vi reduserte intervallene i histogrammene og antar et relativt stort antall målinger, vil feilene fordele seg etter en normalfordelingskurve langs begge akser. En slik normalfordelingskurve (gausskurve) er vist nederst på figur 1.15, og den kan beskrives matematisk: /(x) = — (Tyl27t

x = målt verdi p = middelverdi

Gjennomsnittsverdien, p, kan finnes på vanlig måte:

Figur 1.16 Gausskurven er en matema­ Standardavviket (standard deviation eller RMS-error), c, er det sann­ tisk funksjon der vi kan finne størrelsen synlige avviket fra gjennomsnittsverdien (ca. 68 % sannsynlig) og kan på standardavvik (cf og sannsynligheter beskrives slik (se figur 1.16):

19

Geodesi og elektroniske navigasjonssystemer

S”.,(x-p)2

3

-356 m -93 m

1-5 GDOP

-1744 -112 m

4

377 m

62’28’13255’N

*1 006 1’02We

62^2'14.l43‘,N.005e52‘5L448”E

_________________ Gjennomsmttsposisjon av alle mulige løsninger

145

3

3 4

406,55 ,2.4226.

4

æ Stedlinjeskjæring på forskjellige alternativer Posisjoner basert på alle mulige løsninger

Figur 5.44 Eksempel på pc-basert posisjonsestimator for bruk av flere mottatte tidsdifferanser (Kågstrøm 1997)

112

Kapittel 5

Andre systemer Decca I Norge ble Decca nedlagt 1. januar 1997, mens man i resten av Norden og Europa holdt Decca operativt til 1999/2000. Selv om dette systemet nå er lagt ned, har systemet hatt en så stor utbredelse i norske farvann at det krever en enkel beskrivelse. Decca-systemet ble utviklet under andre verdenskrig for militær posisjonering. Det var Decca Radio and Television Company som utviklet systemet som senere ble kalt Decca Main Chain eller bare Decca. Decca bygde ut systemet utover på 1960og 70-tallet, i den første tiden som et utleiesystem, men senere som et fritt system der mottakerne kunne kjøpes. I Norge ble systemet svært populært blant kyst- og havfiskeflåten. Fordi man for første gang kunne navigere elektronisk og med relativt god nøyaktighet, ble effektiviteten i fisket betydelig bedre. Også i handelsflåten ble Decca-systemet van­ lig, ettersom det hadde dekning i mange ellers vanskelig navigerbare farvann. På 70-tallet var den årlige leien av en mottaker mange ganger summen man i dag må betale for en vanlig GPS-mottaker.

Decca var basert på måling av fasedifferanser mellom en master og tre slavestasjoner. Hver måling ble lest ut på et deccameter med fargekoding, og posisjonen kunne enkelt leses ut i kart der hyperblene var trykt i tilsvarende farger (se figur 5.45). Signalene ble utsendt kontinuerlig på frekvenser mellom 70 og 129 kHz og hadde en typisk rekkevidde på ca. 200-400 nautiske mil, avhengig av forholdene.

Figur 5.45 Dekningsdiagram med nøyaktighetskonturer for en Deccakjede som var operativ i Lofoten fram til 1.1.97

113

Landbaserte systemer

Nøyaktigheten på systemet var svært avhengig av geometrien på hyperbler i tillegg til årstid og tid på døgnet. Estimat for både faste og tilfel­ dige feil var utarbeidet på de fleste kjedene; typisk kunne de tilfeldige feilene ligge på 100-1000 m. Russland bygde ut et lignende system som går under navnet Mars-75. Systemet har dekning langs hele Nordøstpassasjen (Sibirkysten), men det finnes ikke mottakere tilgjengelige for den vestlige verden.

Omega I likhet med Decca var Omega et hyperbolsk landbasert system som var basert på måling av fase differanser. Omega ble nedlagt i september 1997, men på grunn av relativt stor maritim utbredelse kreves det en kort historisk gjennomgang. På grunn av svært lave frekvenser på mel­ lom 10 og 14 kHz var det tilstrekkelig med kun åtte stasjoner for å gjøre systemet globalt dekkende. De åtte stasjonene sendte innenfor en 10 sekunder lang sekvens låst til UTC. At systemet fikk navnet Omega, etter den siste bokstaven i det greske alfabetet, hadde sammenheng med at man antok at systemet ville bli det endelige og fullkomne naviga­ sjonssystemet. Systemet ble utviklet ved Harvard-universitetet og utbygd av forsvaret i USA på slutten av 60-tallet og begynnelsen av 70-tallet. En av stasjo­ nene i tillegg til en monitor stasjon var plassert i Norge (se figur 5.46 ).

Figur 5.46 Kartet viser nettet med Omega-stasjoner. Til høyre er det vist en typisk automatisk mottaker. Omega ble lagt ned i september 1997 Inntil GPS ble operativt, var systemet det eneste globale tidskontinuerlige navigasjonssystemet. På grunn av den svært lave frekvensen var det også mulig å bruke systemet i ubåter nær overflaten. Selv med meget lovende perspektiver viste det seg at systemet krevde svært omfattende korreksjonsinformasjon på grunn av usikre utbredelsesforhold. Noen mottakere hadde innlagt feilmodeller, men mest vanlig var det å bruke et omfattende tabellverk der man gikk inn med posisjon og

114

Kapittel 5

tid for å finne forventet feil i fasemålingen. Enkelte land bygde også stasjoner for utsending av differensielle korreksjoner. Uten noen form for korreksjoner var nøyaktigheten ikke bedre enn 1030 km. Brukte man korreksjonstabeller, kunne man regne med en nøy­ aktighet på 2-4 km. De første og enkleste mottakerne viste kun «lane»informasjon, som måtte brukes i spesielle kart for å finne posisjonen. Senere ble det mer vanlig med mottakere som viste lengde og bredde, og som hadde muligheter for alminnelig ruteplanlegging. Størst sivil utbredelse hadde trolig systemet innenfor luftfarten, før systemet ble lagt ned i september 1997.

Det tidligere Sovjetunionen hadde et eget system som minte mye om Omega. Dette systemet var i hovedsak laget for luftfarten og var basert på tre stasjoner på sovjetisk jord som sendte en signalsekvens på 3,6 sekunder. Systemet var ikke kompatibelt med Omega, og det var heller ikke tilgjengelige mottakere i Vesten.

1 2 3

4

5 6

7 8

9

10

11 12 13 14 15 16

17

Hvordan vil signalene fra et radiobasert navigasjonssystem påvir­ kes når de går over land med dårlig konduktivitet? Nevn eksempel på områder med lav konduktivitet. Hva mener vi med et frekvensspekter, og hvordan kan opplysnin­ ger fra dette brukes for å optimalisere signal/støy-forholdet på for eksempel en Loran-mottaker? Hvorfor er det ikke problemer med rombølge på kort avstand fra stasjonene? Hvorfor vurderer du nøyaktigheten ved bruk av rombølge som re­ lativt begrenset? Hvordan vil det russiske Chayka-systemet kunne bidra til bedret dekning i NELS? Hvilken tidsreferanse brukes i de nye NELS-kjedene, og hvilke for­ del gir dette i forhold til tidligere timing? På bakgrunn av sammenligninger med andre navigasjonsinstrumenter har du mistanke om at den målte tidsdifferansen mellom master og en slave er ti mikrosekunder for stor. Hva kan grunnen til denne feilen være? Du har en Loran-C mottaker som kan gi posisjon i lengde og bredde eller som to tidsforskjeller (hyperbler). Den relativt gamle mottakeren har ikke innebygd modell av systematiske (faste) feil. Du har Loran-kart om bord og kan sette posisjonen ut fra begge presentasjonsformer (lat./lon. eller hyperbler). Hvilke av de to me­ todene vil du anse som mest nøyaktig? Begrunn svaret. Hva mener vi med blinking på Loran-C-systemet, og hvilken infor­ masjon gir det? Hvordan er det mulig å eliminere interferens fra 1. og 2. rombølgehopp på Loran-signalet? Hva er et notch-filter, og hvordan bidrar det til bedre signalforhold på en Loran-mottaker? Hvordan vil båndbredden på en mottaker innvirke på signal/støyforholdet? Hvordan vil du optimalisere SNR når du skal installere antenne på en Loran-mottaker? Hvilke forhold vil påvirke utbredelsen av Loran-signalet (jord­ bølge), og hvilke betydning har det for nøyaktigheten? Gjør kort rede for forhold som begrenser nøyaktigheten på Loransystemet. Forklar virkemåte og oppbygging av Eurofix.

6

Integrerte systemer

I et integrert navigasjonssystem vil man bestemme posisjon, hastighet og kurs ut fra informasjon fra flere kilder. Slike systemer vil være både mer pålitelige og nøyaktige enn separate systemer. Det er vanlig at man skiller mellom ikke-modulære og modulære systemer (se figurene 6.1 og 6.2). Posisjons-

Basis system

Figur 6.1 Ikke-modulært integrert system basert på tre posisjonssensorer, gyro og logg

Figur 6.2 Modulcert integrert system basert på tre posisjonssensorer, gyro og logg. Kalmann-filteret oppdateres av alle modulene

Databehandling Bestikkberegning Oppdatering

Kontroll og styresignal

• Databehandling • Kalmann filter • Overvåkning • Presentasjon

116

Kapittel 6

Et ikke-modulært system er vanligvis basert på et basissystem, vanlig­ vis et treghetsnavigasjonssystem. Tilkoplede enheter, for eksempel GPS og Loran, vil da oppdatere basissystemet. Svakheten med en slik løsning er at hele systemet svikter hvis basissystemet svikter. Det er derfor å foretrekke at man bygger det integrerte systemet som et modulært system.

Integrering og Kalmann-filtrering I et modulært system betraktes hver enkelt enhet som separat der man matematisk modellerer systemene og feilene i dem. De matematiske modellene blir kontinuerlig sammenlignet med måledata. Avvikene mellom modellen og måleverdiene brukes så til å oppdatere eller forbe­ dre modellen. Denne prosessen, som kalles Kalmann-filtrering, kan betraktes som en estimeringsalgoritme som kontinuerlig estimerer posisjon, hastighet og kurs. Tilbakekobling

Figur 6.3 Posisjonsestimering basert på Kalmann-filter, eksterne sen­ sorer og TNS Hvis systemet er bygd opp på en klok måte, vil det kunne fungere en gitt tid selv om en separat enhet faller ut. Systemer som er bygd opp på en slik måte at det virker godt selv om en enhet faller ut, kalles redun­ dante. I datamaskinen kan det gjøres mange typer analyse og filtrering, for eksempel er det vanlig at man overvåker feilene i de forskjellige systemene og vektlegger de respektive systemene ut fra dette. Hvis fei­ lene eller standardavvikene i målingene overstiger en viss grense, vil målingen bli forkastet, samtidig som systemet vil forsøke å tilpasse feilgrensen et større avvik. Et eksempel på det er vist på figur 6.4, der estimereren presenterer gode data selv om målingene ligger utenfor den fastsatte feilgrensen. Forutsetningen for slike beregninger er at man har en matematisk modell av systemet.

Figur 6.4 Estimert posisjon, rådata og varierende feilgrense

Begrepet Kalmann-filterering finnes også i enklere navigasjonssyste­ mer, for eksempel en GPS-navigator. Den matematiske modellen i slike tilfeller vil skille mellom hvilken båttype mottakeren er plassert på. Er man på et tankskip, kan man for eksempel med sikkerhet si at en måling som viser en rask sidebevegelse, må være feil, noe som ikke sik­ kert er tilfellet med en liten rask båt. Det er derfor vanlig at man på slike instrumenter for eksempel kan velge mellom modellene cabincruiser, fiskebåt og lastebåt. Er vi på en hurtigbåt med en mottaker innstilt som om den var på en stor lastebåt, kan man i svinger få en feil i posisjonsestimatet slik det ble skissert på figur 4.11. Slike feilinnstillinger kan være farlige på hurtigbåter som seiler med elektroniske kart.

117

Integrerte systemer

For at systemet skal ha best mulig pålitelighet, bør man satse på en modulær oppbygning som tilfredsstiller følgende krav: - Ingen enhet skal virke som hovedsystem for å unngå total svikt ved brudd. - Ved utfall av sensor skal systemet virke optimalt i ny konfigurasjon. - Sensorer som faller ut, skal automatisk innfases når mulig. - Nye sensorer bør kunne implementeres i systemet på en enkel måte. Påliteligheten i hele systemet kan analyseres ved hjelp av statistiske metoder. Det forutsettes da at tiden mellom feil (MTBF = Mean Time Between Failure) på hvert delsystem er uavhengige av hverandre. Sannsynligheten for at systemet ikke skal svikte, vil da være gitt av funksjonen

R(t) = e-Xt, der 1/Z utrykker den midlere ventetiden, MTBF, som kan skrives: -I MTBF= [te^dt^ — Jo A

Figur 6.5 Forutsetningen for bereg­ ning av MTBF er at feilintensiteten er konstant, slik figuren viser

Dette forutsetter igjen at feilintensiteten er konstant og innenfor den typiske «badekarkurven» (se figur 6.5) til et system.

På avanserte navigasjonsinstrumenter er det vanlig at sviktsannsynligheten (MTBF) er oppgitt. Vanlige verdier kan være som i tabell 6.1. Instrumenttype

GPS

Loran-C

MTBF [t]

Sannsynlighet for svikt på 2 dager [%]

Sannsynlighet for svikt på 14 dager [%]

10 000

0,5

3,3

2 700

1,8

12

10 000

0,5

3,3

TNS (optisk gyro)

6 000

0,8

5,5

Gyrokompass

8 000

0,6

4,1

Datamaskin/pc

8 000

0,6

4,1

Dopplerlogg

Tabell 6.1 Typiske verdier for MTBF på forskjellige instrumenttyper

Tabell 6.1 viser sannsynligheten for svikt i en måleperiode i tillegg til MTBF (Mean Time Between Failure). Verdiene er tenkte, men rele­ vante for gitte systemer.

Tenker vi oss at vi bygger opp et integrert navigasjonssystem basert på enhetene fra tabell 6.1, kan vi gjøre noen pålitelighetsvurderinger ut fra måten systemet er sammensatt på. Vi kan tenke oss tre forskjellige sam­ mensetninger uten at vi tenker på nøyaktigheten for det integrerte sys­ temet.

118

Kapittel 6

a)

- Logg

Gyro (0,041)

(0,033)

TNS (0,055)

- GPS (0,033)

LORAN-C- PC (0,12)

(0,041)

Figur 6.6 Forskjellige måter å bygge opp et navigasjonssystem på vil gi forskjellig pålitelighet

I alternativ a på figur 6.6 ser vi på en separat oppbygning, mens alterna­ tivene b og c har forskjellig former for integrering. Sannsynligheten for svikt i en 14 dagers periode (P) på de aktuelle systemene kan da bereg­ nes slik:

P (a) = 0,033 + 0,12 + 0,033 + 0,055 + 0,041 + 0,041 = 0,32 = 32 % P (b) = (0,033 • 0,12) + 0,055 + 0,033 + 0,041 = 0,13 = 13 % P (c) = (0,033 • 0,12) + ( 0,055 • (0,033 + 0,041)) + 0,041 = 0,05 = 5 % Selv om betraktningen er forenklet og vi forutsetter at en svikt vedvarer i 14-dagers perioden, gir eksempelet en god pekepinn på forbedring av pålitelighet ved modulær oppbygning av et navigasjonssystem. I eksempel c bruker vi Loran-C som backup for GPS, foruten at vi bruker gyro og logg som backup for TNS.

N M E A-telegram mer NMEA-telegrammer er et internasjonalt anerkjent grensesnittformat som den maritime instrumentindustrien (National Marine Electronics Assosiation) har fastsatt, både når det gjelder elektrisk grensesnitt og datagrensesnitt (interface). Formatet har et bredt spekter av standardi­ serte telegrammer, alt etter instrumenttypen. For vårt behov er tele­ grammer om posisjon (lengde og bredde), tid, fart, kurs og dybde de viktigste. Hvert standardtelegram har en kode som karakteriserer hvilke data det inneholder. Grensesnittet for kommunikasjon bygger på stan­ dard RS-422-signal med følgende karakteristikk:

Baudrate Databiter Paritet Stoppbit

= 4800 =8 = Ingen (Disable) = 1 (eller flere)

119

Integrerte systemer

Strukturen på datasetningene er bygd opp av en rekke ASCII-tegn etter følgende struktur: $TTSSS,D1,D2,........ ,Dn CS[CR][LF] * = start på setning = talker-ID (instrument type) = setning-ID (data type) = skille mellom datafelt = datafelt Dn = sjekksumidentifikasjon = sjekk sum CS [CR][LF] = setningsavslutning

$ TT SSS

Noen LG LC GP

instrumentkoder (talker ID): = Loran-C/GPS = Loran-C =GPS

Noen datatyper (setning ID): GGA = GPS-posisjon, inkludert kvalitet, tid og DGPS-data osv. GLL = lengde- og breddegrad ZDA = tid og dato (UTC) VTG = kurs og fart over grunn GSN = antall satellitter og tilhørende signal/støy-forhold APA = autopilotformat XTE = avvik fra rute (cross track error) BWC = peiling og avstand til waypoint GSA = type fiks, antall satellitter og forskjellige DOP-verdier GTD = tidsdifferanser på Loran-C DBT = vanndybde En komplett GLL-setning med lengde og bredde fra GPS kan se slik ut: $GPGLL,6228.45,N,00611.10,E, 171625.00,A [CR][LF]

Husk at desimaltegn skrives med punktum {.) på engelsk.

Posisjonen som er vist i setningen, er altså i grader, minutter og desimalminutter og med identifikasjon på nord/sør og øst/vest. De to første datafeltene angir 62° 28,45’ nord. Slik det er vist her, har vi en oppløs­ ning på 0,01 desimalminutter, noe som på breddeangivelsen tilsvarer ca. 18,5 m. På et navigasjonssystem med nøyaktighet bedre enn 2-5 m, slik det er nevnt i kravet til kartleggingssystem, må vi ha en bedre opp­ løsning på setningen på minimum 0,001 desimalminutter. Etter koordi­ natene er UTC angitt med tiendedels sekunder. Legg merke til at GLLsetningene ikke har annen informasjon om kvalitet enn «A», som indi­ kerer at meldingen betraktes som godkjent. Det er derfor viktig at man ved bruk av DGPS bruker GGA-setninger, noe som gir mulighet til å få info om stedlinjegeometri og i tilfelle korreksjonssignalet faller ut.

120

Kapittel 6

Eksempel på en GGA-melding fra en DGPS kan være:

$GPGGA, 171625,6228.452,N,00611.103,E,2,4,1.3,00020,M,0042.7,M,014,0730 [CR][LF] Her har vi først UTC etterfulgt av posisjon, så viser totallet statusen (2=DGPS, 1 = GPS, 0 = ikke fiks). Videre indikerer firetallet at det bru­ kes fire satellitter i stedbestemmelsen, og 1.3 indikerer en HDOP på 1,3. Videre indikerer 00020,M at antennen er plassert 20 m (M) over geoiden. Så vises geoidehøyden i meter som 0042.7,M, før man til slutt får vist alderen på differensielle signaler (014) i sekunder og identifika­ sjonsnummer på differensiell stasjon (0730).

For at instrumenter som mottar posisjonsinformasjon, for eksempel elektroniske kartsystemer, skal kunne varsle om nøyaktighet og ytelse, er det ikke nok å overføre posisjon i form av en GLL-melding.

Andre formater I den profesjonelle kartleggingsindustrien er NMEA-formatet ofte ikke tilstrekkelig. For eksempel blir det under seismiske kartleggingsoperasjoner brukt et format som kalles UKOOA P2/86.1 dette formatet, som vanligvis brukes av relativt avanserte programvarer, finner vi informa­ sjon om skipets instrumentoppsett, geodetiske definisjoner, linjedefinisjoner osv. Ettersom dette formatet ikke er relevant for enkel kartleg­ ging og navigasjon, vil vi ikke gå nærmere inn på detaljene.

Elektromagnetisk kompatibilitet Det har lenge blitt fokusert på utformingen og plasseringen av broen og instrumentene for å oppnå best mulig funksjonalitet og sikkerhet. Vik­ tige elementer i utviklingen har vært klasseselskapenes arbeid med nautisk klassifikasjon og internasjonal standardisering av instrumentytelse i forhold til støy. Det siste kalles EMC-direktivet og er utformet av EU. EMC står for Electromagnetic Compatibility og kan fritt oversettes til elektromagnetisk tilpasning. I denne sammenhengen treffer man også på andre begreper som berører samme problemstilling Slike begreper kan være:

EMI RFI ESD EMS

= = = =

Electromagnetic Interference (elektromagnetisk interferens) Radio Frequency Interference (radiointerferens/-forstyrrelse) Electrostatic Discharge (elektrostatisk utladning) Elektromagnetisk støy

Kildene til støy og forstyrrelser kan være mange. Det vil føre for langt å gi en detaljert innføring i alle forhold som genererer støy, men gene­ relt kan det sies at støyen skapes i apparater og kretser som genererer eller bruker elektrisk strøm, eventuelt installasjoner som genererer elektromagnetiske bølger. Forstyrrelsene kan forplante seg i kabler som elektromagnetisk innstråling eller som vibrasjoner. For å unngå støy er det viktig at man er bevisst på problemet og velger utstyr der EMC er spesifisert, og at man er bevisst på problemet ved installasjon av utsty­ ret. Her vil det være viktig med riktig kabling, jording, filtrering, skjer­ ming (Faraday-bur) og at man sørger for sikre avstander til støykilder.

121

Integrerte systemer

Det finnes svært mange eksempler på farlig støy. Vi skal nevne noen få: - GPS blir slått ut når radiosendere om bord blir aktivisert. Det kan få store konsekvenser hvis skipet seiler med elektroniske kart. Mange mottakere vil ikke varsle tilstrekkelig godt at de ikke opererer slik det forutsettes. Lignende problemer har blitt observert ved seilas i nærheten av havneområder eller steder der det finnes radiolinker som brukes i teleoverføring. GPS-mottakere som har mottakere i antennen, kan også forstyrre andre nærliggende GPS-antenner. - Mange kritiske situasjoner på kysten har oppstått når skipets autopi­ lot har slått seg ut. Slike situasjoner har også oppstått som følge av forstyrrelser når kraftige radiosendere aktiveres om bord. På lig­ nende vis har også andre styresystemer, for eksempel joystick, også sviktet og skapt farlige situasjoner i nærheten av oljerigger. - Loran-C har blitt kraftig forstyrret av støyen fra likespenningskilder av typen switch-mode og i mange tilfeller blitt fullstendig blokkert.

Utformingen av broen Utformingen av broen er svært viktig for sikker operasjon av instru­ mentene. Det er derfor lagt ned mye forskning for å optimalisere utfor­ mingen av broen. Betydningen av dette er gjenspeilet i skipskontrollens regler og i klasseselskapenes regler i forhold til nautiske klasser (watch one). Fra Det Norske Veritas er det forankret i en helhetlig sikkerhetsfilosofi. I DNVs klassekrav blir det blant annet lagt vekt på følgende som er av betydning for instrumenteringen: - Utsikt fra arbeidsplassen - Plassering av instrumenter - Broens arbeidsmiljø - Omfang av instrumentering og ytelse - System for overvåking og alarm - Design og ergonomi på arbeidsplassen - Prosedyrer for operasjon - Besetningens organisering

I den senere tid har de fleste større produsenter av utstyr kommet med komplette løsninger som skal tilfredsstille denne type krav.

IMO (International Maritime Organisation) beskriver gjennom en rekke resolusjoner instrumenteringen og utformingen av broen. Spesi­ elt viktig er Res. A 708 - «Navigation bridge visibility and functions». I tillegg finnes det også ISO-standarder om arrangement av skipsbroer. Skipskontrollens regler refererer blant annet til disse resolusjonene i kapittel VI, §§ 24-25 - Styrehus og bro og Arrangement m.v. i styrehus og på brovinge.

Krav til elektroniske navigasjonsinstrumenter Til navigasjonsinstrumentene som finnes på skip, stiller IMO krav til ytelse og omfang. Det er minimumskrav som alle skip må rette seg etter. I grove trekk er det egne resolusjoner om ytelsen til hvert enkelt

122

Kapittel 6

instrument. I skipskontrollens regler vil det til enhver tid være gjengitt eksisterende krav samt referanse til relevante IMO-resolusjoner. I Norge er det vanligvis Sjøfartsdirektoratet som typegodkjenner alle navigasjonsinstrumenter, men også Det Norske Veritas har godkjenning til å typegodkjenne utstyr i henhold til CE-merking og europeiske stan­ darder.

I tillegg til de internasjonale kravene kan enkelte stater ha spesielle krav utover det som kreves av IMO. US Coast Guard håndhever i mange til­ feller krav til skip som seiler i USAs farvann, som går utover de inter­ nasjonale kravene. Et eksempel på det er at det blant annet stilles krav til fartøy over en gitt størrelse og skip som fører farlig last om å ha spe­ siell instrumentering, for eksempel DGPS, ECDIS osv. Videre er Voyage data Recorder (VDR) på vei inn i instrumenteringen. Det er mulig å programmere Inmarsat C slik at den rapporterer posisjon, kurs og fart ved valgte klokkeslett. Spesifikasjonen for VDR utarbeides nå av IMO.

Klassifikasjonsselskapene, for eksempel Det Norske Veritas, har også utviklet egne krav som omhandler instrumentering på broen. Når det gjelder ytelsen til selve navigasjonsinstrumentet, vises det oftest til IMO-resolusjoner. I forbindelse med skip som er bygd etter spesielle koder, for eksempel hurtigbåtkoden eller nautiske klassekrav, kan sel­ skapene også kreve spesiell ytelse utover IMO-kravene. I beskrivelsen av de nautiske klassene i DNV legger selskapet spesielt stor vekt på omfang og plassering av instrumentene og utformingen av selve broen. DNV systematiserer dessuten alle rapporter om feil på navigasjonsinstrumentene gjennom sitt ROBIN-prosjekt. ROBIN står for Reliability Of Bridge Instrumentation Scheme og er et rapporteringssystem som anmoder alle skip som er klasset i selskapet, om å rapportere feil. Når det gjelder DP-systemer (dynamiske posisjoneringssystem), er også Oljedirektoratet og IMCA (International Marine Contractors Association) involvert i kravspesifikasjon i forhold til operasjon og utforming av utstyret.

Er skipet klasset i DNV, bør alle tilfeller av feil og mangler på navigasjonsinstrumentene rapporteres på ROBIN-skjema.

1

2 3

4 5 6 7

Hva er styrken til et modulært fremfor et ikke-modulært integrert navigasjonssystem system? Hva er et Kalmann-filter, og hvorfor brukes det i navigasjonssyste­ mer? Hvordan vil økende standardavvik påvirke estimering av posisjon i et Kalmann-filter? Hva mener vi med begrepet MTBF? Hva er et NMEA-telegram? Hvilke svakheter vil $GPGLL-telegrammet ha hvis det brukes som eneste overføring av informasjon til et elektronisk kartsystem? Hva mener vi med EMC, og hvilke problemer kan oppstå på navi­ gasjonssystemer hvis man ikke tar hensyn til dette begrepet?

Kompass og bestikk

Navigasjon er læren om hvordan du finner fram over havet fra A til B. Forbinder du A og B med en linje, får du en kurslinje. Denne linjen danner en vinkel med jordens nord-sør-linje (meridian) som blir kalt en kurs. Vikingene lærte seg tidlig å navigere over åpent hav. I gamle islandske håndskrifter nevnes vikingenes leidarsteinn, som også ble kalt solstein, og var vikingenes kompass i godt vær. Kompasset er navigatørens eld­ ste og viktigste instrument. Det finnes indikasjoner på at kompasset var i bruk i Kina allerede i året 2634 f. Kr., og man antar at det har ført en omflakkende tilværelse inntil det ble tatt i bruk eller gjenoppdaget i Europa omtrent 3500 år senere. Man mener videre det var vikingene som lærte sjøfolkene i Middelhavet å bruke magnetsteinen som kom­ pass. Kunnskapen om dette spredde seg til de omkringliggende lan­ dene.

Kunnskapene i navigasjon i vikingtiden hadde også sine begrensningen Magister Adam av Bremen, som var leder av domskolen, beskriver i 1075 i «Discripto insularum Aquiloni» veien fra Danmark til Norge: «Man seiler fra Ålborg eller Vendsyssel, og Viken i Norge nås på en dag. Derfra seiler man til venstre langs den norske kyst og ankommer femte dagen til selve Trondheim». I samme bok står det også at man kan seile fra Orknøyene til Trondheim på én dag. Pytheas fra Massalia skal i år 325 før Kristus ha foretatt en reise med skip til Norge. Han var holdt for å være en flink astronom, og han hadde muligens kunnskaper om vinkelmålinger. Dataene som Pytheas etterlot seg, har ført til at man har kunnet finne ut hvor de oppholdt seg. Det er av denne grunn sannsynlig at allerede da fantes det folk som kjente sammenhengen mellom bredde og lengde i relasjon til solens deklina­ sjon og rektascensjon. Fridtjof Nansen skriver i Nord i tåkeheimen at Pytheas sannsynligvis kan ha landet et sted på Helgelandskysten. Han kalte stedet Thule. I 1954 kom en bok med tittelen Thule her av Carl Bertheussen som konkluderte med at dette tidlige besøket kunne ha funnet sted på Tjeldøya ved Hinnøya i Lofoten. Tjeldøyas bredde gir 40 dager midnattssol og 40 dager mørketid, noe som stemmer med Pytheas’ beskrivelser.

124

Kapittel 7

Magnetisme Magnetisme skyldes en rekke forskjellige fenomener som er en veksel­ virkning mellom elektriske ladninger i bevegelse. Magnetismen viser seg ved at forskjellige legemer, særlig av jern eller jemholdige materia­ ler, tiltrekker eller frastøter hverandre, og ved at det oppstår kraftvirkninger mellom slike legemer og strømførende spoler. Et stoffs magne­ tisme skyldes vesentlig elektronenes bevegelse i stoffet, og i noen tilfeller bidrar også atomkjernene.

Figur 7.1 Jordens magnetfelt

Fører vi en magnetisk nål til den ene enden av en stavmagnet, trekker staven til seg en bestemt ende av nålen. En nål av et magnetiserbart materiale vil også stille seg inn i magnetfeltet. Forsøker vi å snu nålen den andre veien, blir den støtt bort.

Poler med samme polaritet (to nordpoler eller to sørpoler) frastøter hverandre. Poler som har motsatt polaritet, tiltrekker hverandre.

Husk!

Ulike poler tiltrekker hverandre. Like poler frastøter hverandre.

Induksjon og magnetisering Magnetfeltet skapes av magnetisk induksjon og magnetisering som skyldes elektronbevegelsen i stoffet, som igjen skyldes felt utenfra. Hvis magnetiseringen er slik at den svekker magnetfeltet, er stoffet diamagnetisk. Hvis den forsterker feltet, er stoffet paramagnetisk. I stoffer som jern, kobolt og nikkel foregår elektronbevegelsen på en slik måte at elektronenes magnetfelt virker sammen, og magnetiserin­ gen kan da bli svært stor. Disse stoffene kalles ferromagnetiske, og er enten magnetisk harde (gir permanente magneter) eller bløte (gir remanente magneter). Alle ferromagnetiske stoffer har gitterstruktur. I noen tilfeller kan vi tenke oss at gitrene er satt sammen av to undergitre. Er disse like sterke og motsatt magnetisert, oppstår et fenomen som kalles antiferromagnetisme, som er et magnetisk fenomen der atomenes mag­ netiske momenter stiller seg slik inn at naboatomer får motsatt magnetiseringsretning.

Lokale magnetiske forstyrrelser I sjøkartene finner du advarsler om lokale magnetiske forhold som vir­ ker negativt inn på magnetkompasset. Dette er et fenomen som skyldes at visse områder har store forekomster av magnetitt, som er en magnetjernstein. Magnetitt er et mineral som er svært magnetisk og består av jemoksid, Fe304, med 72 % jern. I Norge kan man finne store utslag på kompasset blant annet i Sortlandsundet og Sørøysundet. Utslagene er ikke regelmessige. Kartene bruker uttrykket anomali for disse mag­ netiske avvikene. Solens påvirkning på magnetfelt Magnetosfæren er den delen av verdensrommet der jordens magnetfel­ ter dominerer og kontrollerer bevegelsen av elektrisk ladde partikler. Magnetosfæren grenser til ionosfæren. I sin opprinnelige form er det jordmagnetiske feltet et dipolfelt som er symmetrisk om en akse gjen-

125

Kompass og bestikk

nom de magnetiske polene. Solvinden er en kontinuerlig plasmastrøm fra solen og øver et press på magnetfeltet slik at det trykkes sammen på dagsiden av jorden og trekkes ut i en hale på den siden som vender bort fra solen.

Magnetiske stormer er kraftige, uregelmessige forstyrrelser i jordens magnetfelt, som ofte forekommer samtidig med nordlys, og man antar at disse forstyrrelsene er nær knyttet til solflekkaktiviten på solen, som har en syklus på 11 år. Forandringer i materialer ved magnetisering Magnetostriksjon er en forandring av et ferromagnetisk legemes lengde eller volum ved magnetisering, og forandring i magnetiseringen i et slikt legeme på grunn av trykk eller strekk. Dette er en av de viktigste årsakene til at halvfast og flyktig skipsmagnetisme «ristes av» på grunn av vibrasjoner osv. Magnetostriksjon ble oppdaget i 1847 av J. P. Joule. Oppdagelse kom samtidig med overgangen fra tre til jern som bygge­ materialer. Magnetisering av materialer Magnetisk mottakelighet (susceptibilitet) er forholdet mellom magneti­ sering av et materiale og den magnetiske feltstyrken som framkaller magnetiseringen. Noen ledende materialer lar seg magnetisere, andre forblir ikke-magnetiske. Aluminium og kobber er ikke-magnetiske materialer, og disse materialene brukes ofte der det er plassert magnetkompass. Vanlig skipsstål lar seg lett magnetisere, og i forbindelse med skip er det magnetismen i jern og stål vi skal forholde oss til.

Magnetisk moment Magnetisk moment er et mål for et legemes magnetisme eller det mag­ netfeltet som en strømførende leder omgir seg med, og er forholdet mellom mekanisk dreiemoment på grunn av et magnetfelt og størrelsen av flukstettheten i magnetfeltet. Magnetisk induksjon eller flukstetthet er proporsjonal med strømmen og den kraften som virker på lederen, og som står vinkelrett på begge disse størrelsene. Måleenheten er tesla (T). Atomers og atomkjemers magnetisme kan delvis forklares ut fra elektronenes og protonenes bevegelse, men man må anta at elektroner og protoner også har sitt eget magnetfelt på samme måte som de har en egenrotasjon. Momentet er produktet av lengde og feltstyrken i magnetstangen.

Man har kommet fram til at feltlinjetettheten i punktet A er proporsjo­ nal med magnetstangens magnetiske moment og omvendt proporsjonal mot kvadratet på avstanden fra stangens midtpunkt:

B = -^-v/1 + 3cos2 v r B m r v

= = = =

indusert feltlinjetetthet magnetisk moment avstand fra stangens midtpunkt magnetfeltets retning i grader

126

Kapittel 7

Ved å måle svingetiden på et sted og sammenholde den med kjente verdier på en annen plass kan man beregne feltlinjetettheten ut i fra forholdet

B, : B2 = T-,2: T,2

der tj og L er svingetiden for den magnetiske nålen. Dette er et forhold man alltid måler seg fram til når det gjelder plasseringen av standardkompasset. Ved å ta i bruk den erfaringen man etter hvert har for hva som er nødvendige tiltak for å få gode magnetiske forhold på kompassplassen, er det sjelden at man ikke får godkjennelse fra myndighetene eller klas­ sen for plasseringen av kompasset. Enkelte skip har sterkere magnetiske poler enn andre. Det kan kompenseres ved å øke kompassets høyde over dekket slik at feltet kompasset blir plassert i, ikke er så sterkt. Nesten samtlige standardkompass er nå plassert på taket av styrehuset.

Magnetisk feltstyrke - permeabilitet Magnetisk felt er det området omkring en magnet, elektromagnet eller elektrisk ledning der man kan påvise magnetiske krefter. Magnetisk feltstyrke eller magnetisk feltintensitet beskrives som en vektorstørrelse. Den oppstår som følge av at det føres elektrisk strøm gjennom en leder, eller som en virkning av indre, atomære eller molekylære strøm­ mer i permanent magnetiserte materialer. Permeabilitet betyr gjennomtrengelighet og er forholdet mellom magnetisk flukstetthet, B, og mag­ netisk feltstyrke, H.

Jordmagnetismen Jorden er i prinsippet en permanent magnet. Den magnetiske kraftvirkningen er størst ved endene av magneten, det vil si den magnetiske nordpolen og den magnetiske sørpolen.

Polene gis ofte farge for å lette forståelsen av de magnetiske kreftene. Man har valgt å betegne sør magnetisme med blå farge. Følgelig har nord magnetisme rød farge.

Figur 7.2 Magnetstav

Nordpolen er det nordligste av de punktene der jordaksen skjærer jord­ overflaten. De magnetiske polene utgjør brennpunktene for de magnetiske feltlin­ jene. Den magnetiske nordpolen er det punktet på jordoverflaten der jordens magnetfelt står loddrett på horisonten. Den magnetiske nordpo­ len befinner seg nå ved nordkysten av Grant Land i Arktisk Canada. Den magnetiske sørpolen befinner seg i Antarktis sør for Australia.

Akseretningen, som er bestemt av retningen av magneten i jordens sen­ trum, kalles den geomagnetiske aksen. Der aksen skjærer jordoverfla­ ten, finner vi de geomagnetiske polene. De magnetiske polenes fysiske posisjon ligger ca. 1/3 av jorddiameteren innover i jordkulen regnet fra overflaten. Fordi retningen på aksen er ca. 11° i forhold til rotasjonsaksen, oppstår det en differanse mellom posisjon til polene. Tabellen viser posisjonene for 1995. Geomagnetisk nordpol

N 79° 18'

W 71° 24'

Magnetisk nordpol

N 79 0 00'

W 105° 00'

Geomagnetsik sørpol

S 79° 18'

E 108° 36'

Magnetisk sørpol

S 64° 30'

W 138° 30'

127

Kompass og bestikk

Figur 7.3 Jordmagnetismens felt og retning

Den horisontale differansevinkelen mellom det magnetiske kraftlinjefeltet på stedet og den rettvisende meridianen kalles misvisning (variation). I magnetismen finner vi at kraftlinjene ikke alltid er parallelle med kompassnålens horisontal pl an. På grunn av feltlinjenes retning deler man opp feltet i en horisontalkomponent og en vertikal kompo­ nent. Vi kan også kalle disse komponentene vektorer. Den horisontale komponenten av magnetfeltet har betydning for kompassets innstillingsevne. På figuren forutsetter vi at kraftlinjefeltet dekomponeres i en horisontal kraft, X, og en vertikal kraft, Y. Et kompass oppstilt i hori­ sontalplanet vil derfor fungere best der horisontalkomponenten er størst. Det vil opphøre å være kompass når horisontalkomponenten nærmer seg null. Dersom kompassnålen blir tvunget til å balansere i horisontal stilling ved sin vekt, vil innstillingsevnen bli påvirket av stor friksjon på pinnen.

Figur 7.4 Horisontal og vertikal komponent

Figur 7.5 Kompassnatthus med bløtjemskuler

Figur 7.6 Kompasspinne

For å redusere mekanisk friksjon og forbedre av innstillingsevnen redu­ serer man vertikalkomponentens virkning ved å sette inn en magnetstav nær kompassplassen slik at vertikalkomponenten blir redusert mest mulig. Det vil også virke inn på de vektorene som forårsaker slingringsfeil, og kompassets funksjon blir forbedret. I nærheten av den magne­ tiske nordpolen, der horisontalkomponenten er liten eller mangler full­ stendig, kan magnetkompasset ikke brukes for retningsbestemmelse.

Misvisning Differansevinkelen mellom magnetisk nord og rettvisende nord kalles misvisning, og den fastsettes på grunnlag av et omfattende observasjonssystem i observatorier spredt over flere tusen steder over hele jord­ kloden.

Figur 7.7 Misvisning

Retningen til den magnetiske nordpolen betegnes som magnetisk nord. Det er imidlertid ikke alltid riktig. Stedets magnetiske meridian har en retning som påvirkes av lokale magnetiske forhold, og det er derfor ikke nødvendigvis samsvar mellom den magnetiske meridianens ret­ ning og storsirkelen mellom observator og den magnetiske polen.

128

Kapittel 7

I mange områder finnes det advarsler i kart og seilbeskrivelser om unor­ male magnetiske forhold. Det gjelder derfor å ha et våkent øye for disse forholdene. Retningen til det magnetiske feltet er sterkt påvirket av lokale forekomster av magnetiske mineraler og jern, og den varierer med bredden, landmassene og den lokale permabiliteten. Den magne­ tiske nordpolen befinner seg ca. 1/3 av jorddiameteren under overflaten. Stedets misvisning måles i grader og kan være østlig (E) eller vestlig (W). Misvisningen er utsatt for både kortsiktige og langsiktige variasjo­ ner. Opplysninger om misvisning finnes i de fleste sjøkart med stor målestokk, og i spesielle isogonkart, som viser linjer med lik misvis­ ning for visse deler av jordkloden. Det er også lagt ut opplysninger om det på Internett (flere søkemotorer reagerer på søk på «variation»). Man har funnet at misvisningen endrer seg langsomt i tid. Den årlige endringen er vanligvis oppgitt i kartene. Nye kart fra British Admiralty for sterkt trafikkerte strøk viser bare rettvisende gradeskala. For ikke å overlesse kartene med detaljer vises ikke misvisningen i kartene. Mis­ visningen må følgelig tas ut fra kart med større målestokk for slike områder. For eksempel er alle kart med liten målestokk (1:125 000) i Malakkastredet uten magnetisk gradeskala. I mange elektroniske instrumenter som GPS er det lagt inn en World Magnetic Model (WMM) slik at misvisningen kan tas rett ut av naviga­ tøren.

Kurser Jordens koordinatsystem og gradnett gir oss en geografisk nordpol og en geografisk sørpol. Retningen til den geografiske nordpolen kalles nord. I navigasjonen er det ikke tilstrekkelig å oppgi retningen som nord. Uttrykket blir ubestemt og kan lett forveksles med beslektede navn på retninger. Et mer bestemt uttrykk er rettvisende nord. Ellers er det vanlig å oppgi retninger med siffer. Tre-seks-null kan bety både 360° rettvisende nord, magnetisk nord eller til og med kompassets nord. En slik retningsangivelse er uten mening. En kurs er en vinkel mellom skipets diametralplan og en meridian. Man forholder seg vanligvis til tre typer meridianer: - Den rettvisende meridianen - Den magnetiske meridianen - Kompassets meridian

Disse meridianene har forskjellig retning, og differansevinkelen mel­ lom dem er kategorisert som to vinkler. Vi kaller dem misvisning og deviasjon. - Misvisningen er vinkelen mellom den rettvisende og den magne­ tiske meridianen - Deviasjonen er vinkelen mellom den magnetiske meridianen og kompassets meridian.

Figur 7.8 Kurs rettelser, d =deviasjon, m = misvisning

Legger vi inn kursen som et tredje element, får vi også tre kategorier kurser: - KK betyr kompassets kurs (Compass Course) - MK betyr magnetisk kurs (Magnetic Course) - RK betyr rettvisende kurs (True Course)

129

Kompass og bestikk

Huskeregler for kursrettelser 1 Når man går fra en god til en dårlig kurs, brukes motsatt fortegn for misvisning og deviasjon. 2 Vestlig misvisning har fortegnet minus, men ved rettelse fra «rettvi­ sende seilte kurs», som er den «beste kursen», til kompasskurs, som er den «dårligste kursen», brukes motsatt tegn i beregningen. 3 Østlig misvisning har fortegnet pluss. 4 Vestlig deviasjon har fortegnet minus. 5 Østlig deviasjon har fortegnet pluss. 6 Går man fra kompasskurs til rettvisende kurs, brukes fortegnet uten regnetegn.

En «dårlig kurs» i denne sammenhengen er kompassets kurs, KK. En magnetisk kurs er litt bedre enn kompassets kurs, MK, og en «god kurs» er en rettvisende kurs, RK.

Kursrettelse fra RK til MK Rettvisende kurs er vinkelen mellom den geografiske meridianen og skipets diametralplan uttrykt i grader. RK regnes fra nord gjennom øst i 360°. Det var tidligere vanlig å angi kursene som kvadrantkurser. En kurs ble derfor avhengig av den kvadranten den var oppgitt for. En kurs på 25° var dermed ubestemt inntil kvadrantbetegnelsene kunne gi betegnelsen en bestemt betydning. Kvadrantkursene så slik ut: N 25° E, S 25° E, S 25° W og N 25° W. Denne måten å beskrive retningen på blir fortsatt brukt i forbindelse med noen trigonometriske beregningen

- Rettvisende kurs forkortes til RK. - Magnetisk kurs forkortes til MK. - Misvisning forkortes til Misv. og kan ha fortegnet pluss (E) eller minus (W).

Kursrettelse fra RK til MK Fra en god til en dårlig kurs bruker du motsatt fortegn.

Kursrettelse fra MK til RK Fra en dårlig til en god kurs anvender du motsatt fortegn.

130

Kapittel 7

Magnetkompasset Man bruker vanligvis to kompasser. Det viktigste kompasset er instal­ lert på styrehustoppen, der de magnetiske forholdene vanligvis er bedre enn inne i styrehuset. Dette kompasset kalles standardkompasset og er skipets hovedkompass. Det kan også være plassert et magnetkompass i styremaskinrommet for å ivareta behovet for nødstyring. Det er ikke lenger vanlig å ha installert magnetkompass i selve styrehuset.

Figur 7.9 Kompassrosa i magnetkompasset

De fleste fartøyene er nå utstyrt med gyrokompass, som erstatter mag­ netkompasset som styrekompass. Mindre fartøyer bruker fremdeles magnetkompasset som styrekompass. Magnetkompasset er påbudt som navigasjonshjelpemiddel blant annet på alle skip på 150 tonn og der­ over (jf. Den Norske Skipskontrollens regler avsnitt 13 om navigasjonshjelpemidler § 9). Det påbudte magnetkompasset kalles standardkom­ pass, og er montert på styrehustaket (Monkey Island). Kompasset er inndelt i 360°. 000° eller 360° angir nord. 090° angir øst. 180° angir sør. 270° angir vest. Luftkompasset var lenge det mest brukte kompasset inntil det væskefylte kompasset kom i bruk for ca. 100 år siden, og det ble etter hvert enerådende som styre- og standard­ kompass. Kompassrosa flyter i en blanding av sprit og vann for at

- kompassrosa skal ha riktig vekt på pinnen - væsken skal ha en dempende effekt på uønskede utslag på kompass­ rosa - den skal være frostfri Det er viktig at væskenivået er helt fullt fordi luftblærene setter opp strømmer (turbulens) i kompasshuset som skaper en urolig kompassrose. Inne i kompassbollen er det montert en beholder som sørger for at trykket i kompassvæsken ikke blir for høyt under temperaturendringer, slik at det kan sprenge glass og pakninger. Som kjent er utvidelseskoef­ fisienten hos vann og sprit liten, men faren for at det kan oppstå skader, øker med innholdet av luftblærer i kompassbollen. Bunnen av kom­ passbollen er vanligvis av glass, og rormannen kan se kompassrosa gjennom et periskopsystem.

Kompassrosas magneter Kompassrosas magneter er stavmagneter eller ringformed magneter. De ringformede magnetene er som regel å foretrekke fordi de setter opp mindre turbulens i væsken. Medslepseffektene blir dermed mindre. Figur 7.10 Standardkompass med periskop

Figur 7.11 Kompasspinnen

Kompassets styrestrek Kompassrosa har ca. 25 % mindre diameter enn kompassbollen, slik at den dreier rundt ca. 25 mm fra sidene i kompassbollen. For å forbedre avlesningen er det viktig at forinnmerket (styrestreken) blir plassert nær kanten av kompassrosa. Det er vanlig at det brukes en trådbøyle av et umagnetisk materiale. Kompassrosas pinne og opplagring Pinnen i kompassrosas sentrum er spiss for å redusere anleggsarealet og den mekaniske svingemotstanden. Den hviler mot et materiale stor fast­ het. Tidligere ble det brukt en slipt safir eller en krystolittstein. Nye kompasser kan ha moderne stållegeringer både i pinnen og i selve anleggsflaten.

131

Kompass og bestikk

Magnetkompassets deviasjon Tenker vi oss en liten nål av stål (magnetisk nål) som er fritt bevegelig i alle plan, vil den stille seg inn i retning magnetisk nord. Den ville også bevege seg i den retningen der magnetismen var sterkest. Kompassnå­ len er opplagret i sentrum og kan bevege seg bare i ett plan.

Figur 7.12 Inklinometer

Magnetfeltets retning på stedet måles med et magnetisk inklinometer. Feltlinjetettheten på stedet danner en svak magnetisk fluks, som kan måles med dertil egnede instrumenter. Den tilhørende måleenheten heter maxwell. Kompassets (kompassnålens) innstillingsevne øker med økende lengde på kompassnålen. Et magnetisk felt med en felttetthet på 1 gauss har 1 feltlinje loddrett på en flate på 1 cmI2. Vi kaller den magnetiske påvirk­ ningen i jern- og stålmasser om bord for magnetisk induksjon. Den magnetiske induksjonen om bord fører til at det magnetiske feltet mel­ lom de magnetiske polene blir påvirket av de lokale forholdene. Et slik magnetfelt gjør at kompasset stiller seg inn i en gitt vinkel med den magnetiske meridianen. I denne vinkelen får vi ytterligere en meridian, som vi kaller kompassets meridian.

Forhold på kompassplassen som kan endre deviasjonen Man regner i praksis med at det forekommer tre former for magnetisme i stålskip: - Fast magnetisme induseres allerede når skroget er under bygging og utvikler permanente poler som holder seg ganske stabile i svært lang tid. Man regner at den faste magnetismen har størst innflytelse på magnetforholdene på kompassplassen. - Halvfast magnetisme induseres i skroget når skipet ligger lenge på samme kurs. Den induserte magnetismen forsvinner etter en stund når kursen endres. - Flyktig magnetisme induseres hurtig, men også den forsvinner når man endrer kurs igjen. Hver av disse kategoriene har en spesiell innvirkning på kompassets meridian. De tre variantene av magnetismen som opptrer om bord, kan også deles opp i tre plan (vektorer): - en langskipskomponent - en tverrskipskomponent - en vertikalkomponent

Disse komponentene kompenseres med henholdsvis langskips-, tverr­ skips- og vertikalkompensasjonsmagnetene som finnes i nærheten av (standard)kompasset. I tillegg finnes det en vertikalmagnet, som går under navnet Flinders bar. Den består av en rekke bløtjemsstangbiter der det induseres flyktig magnetisme i takt med endringen i den flyktige induseringen skipet blir utsatt for. Hensikten er å kompensere for endring i retningen på det magnetiske kraftlinjefeltet forårsaket av induksjon om bord i skipet.

132

Kapittel 7

Figur 7.13 Dekomponering av skipets magnetfelt Kapteinen kan selv utføre kompasskorrigering, men hver 12. måned skal magnetkompasset (-kompassene) kontrolleres for deviasjon av en autorisert kontrollør, som fysisk skal foreta deviasjonskontroll. Vanlig­ vis finner man autoriserte kontrollører ved Skipskontrollens avdelinger rundt om i Norge. I utlandet er disse tjenestene ofte underlagt Kystvak­ ten (Coast Guard), eller de utføres av havnevesenet (Port Authorities). Om bord finnes det en kompass- og kronometerbok der skipets daglige deviasjonsundersøkelser skal føres inn.

Feiloppstilling av kompasset En konstant deviasjon over store deler av Y-aksen tyder på at kompasset har fått en oppstillingsfeil. Denne feilen blir kategorisert som en koeffi­ sient med bokstaven A. Kategorien A kan også delvis komme av usym­ metrisk magnetisme i horisontalplanet.

Feiloppstilling = A = (Dooo + D045+ D090 + d135 + d]80+ D225 + D270 + D315) / 8 = (Døoo + D090 + D180 + D270) / 4 = (^045 + ^135 ~ D225 +

D 315) / 4

Dette kompenseres ved å dreie natthuset til koeffisient A elimineres.

Langskipsfeltet Deviasjon som kommer av indusert magnetisme i langskipsplanet, karakteriseres ved deviasjonskoeffisient B. B = (Oø45 - B^27o) 12 = (D045 + D135 _ D225 + D315) / 2,8

(Se også avbrutt langskipsjem under koeffisient D.) Dette kompenseres med permanente langskipsmagneter og Flinders bar for å kompensere for endring i horisontalkomponenten.

Tverrskipsfeltet Deviasjonen som skyldes indusert magnetisme i tverrskipsfeltet, karak­ teriseres ved deviasjonskoeffisient C. C = (Dqqo - D180) / 2 = (D^ - D135 — D225 + D315) / 2,8

Dette kompenseres ved å øke tverrskipsintensiteten av kompensasjonsfeltet. Dersom fartøyet foretar store breddeforandringer, bør lengden på

133

Kompass og bestikk

Flinders bar justeres med tanke på dette. Under reisen følges utviklin­ gen av deviasjonen nøye. Avhengig av fortegnet kan lengden på Flin­ ders bar økes eller minskes. Tverrskipsfelt og avbrutte symmetriske langskipsfelt og tverrskipsfelt som framkommer på kompassplassen, har fått betegnelsen deviasjonskoeffisient D.

D = 0-)045 — D135 — D225 — D315)/ 4 Dette kompenseres ved hjelp av kvadrantkulene. På mindre fartøy med beskjeden kompassinstallasjon uten kvadrantkuler kan vi plassere en bløtjernsstang som kompensasjonsmiddel i kompassrosas plan, og så øke avstanden eller massen inntil koeffisienten blir minst mulig. Horisontalt felt Usymmetriske felt fra horisontalt jern kan ha samme virkning som om kompasset var feiloppstilt, og man har gitt denne koeffisienten beteg­ nelsen E. E=

^000 ~ ^090 + ^180- -^27o)

Dette kompenseres ved å vri natthuset til konstantdeviasjonen forsvin­ ner, eller forsiktig justere kvadrantkulene.

,

0&5’

Koeffisientene A og E er noe påvirket av breddeforandring. Den kan kompenseres ved hjelp av kvadrantkulene.

Fortegnsregler for deviasjonen i de forskjellige kvadrantene: Kvadrant

1.

2.

3.

4.

A

NA

NA

NA

NA

B

+

+

-

-

-B

-

-

+

+

C

+

-

+

-

-C

-

+

+

-

D

+

-

+

-

-D

-

+

-

+

E har kvadrantvirkning, og koeffisientene representerer deviasjonens fortegn på denne måten: Kvadrant

045-135

E -E

135-225

225-315

315-045

-

+

-

+

+

-

+

-

Krengingsdeviasjon Krengingsdeviasjon er en ubehagelig deviasjon som gjør styringen svært vanskelig. Den skyldes utilstrekkelig kompensasjon av fartøyets vertikalkomponent. Man kan som regel kompensere det forstyrrende feltet med motsatt rettede felt fra en eller flere magneter i den vertikale kompensasjonssjakten (Vertical Compensation Duct). Det er festet en

134

Kapittel 7

messingkjede til en liten kurv der magnetene er plassert. Kjeden gjør det mulig å endre feltets styrke i vertikalplanet. For å måle seg fram må man bruke en magnetvekt.

Astronomisk deviasjon I oversjøisk fart er det vanlig at man bruker en stjerne i deviasjonsundersøkelsene. Polaris er en slik stjerne. Polaris befinner seg i nærheten av «himmelens nordpol», og den kan lett peiles og brukes i kontrollen av deviasjonen uten at man trenger særlig opplæring. Observasjonsfeilen ved Polaris vil neppe overstige 1,5° selv om alle kalkulasjoner ute­ lates. Jo høyere bredde, desto vanskeligere blir det å peile Polaris, men metoden er godt brukbar opp til 70° N. Fordelen ved Polaris er at den befinner seg svært nær rettvisende nord. Solen brukes også i oppgang og nedgang og i den første vertikalen. Disse beregningene er svært enkle fordi den ene vinkelen i det sfæriske trianglet er en rett vinkel.

Det er viktig at man velger et himmellegeme med lav høyde for at observasjonen skal bli best mulig.

Å bestemme rettvisende og magnetiske kurser og peilinger - Rettvisende kurs (RK) bestemmes ved at man forbinder to posisjo­ ner med en linje og måler vinkelen til stedets geografiske (rettvi­ sende) meridian. RK skal alltid settes ut i kartet. Den kan ha andre betegnelser, for eksempel rettvisende seilt kurs (True Course = TC) eller rettvisende beholdt kurs (Course over Ground = COG), men det er alltid den rettvisende seilte kursen som er viktig i kartseilas. - Magnetisk kurs (MK) bestemmes ved å finne misvisningen som gjelder for vedkommende sted. Når denne brukes på RK, får du MK. Husk fortegnsreglene. - Peilinger som skal brukes til deviasjonskontroll, rettes på samme måten. De peilingene som skal settes ut i kartet, skal være rettvi­ sende peilinger. En rettvisende peiling har betegnelsen RO, der R betyr rettvisende, og den greske bokstaven O betyr peiling. Bruken av disse betegnelsene er ikke lovbestemt, men den ble for noen år siden anbefalt i mange land. Bruken av symboler til dette formålet er nå en del av skipets SMS.

Kursrettelser fra RK via MK til KK Fra en god til en dårlig kurs bruker du motsatt fortegn. RK Misv.

MK

Figur 7.14 Kursrettelser

025° _ 40

029°

Dev

+2°

KK

027°

135

Kompass og bestikk

Fra en dårlig kurs mot en bedre eller god kurs bruker du fortegnet slik det er oppgitt. KK

025°

Dev

-14°

MK

011° +2°

Misv. RK

013°

Kursrettelser Alle kurser, misvisninger og deviasjoner er oppgitt i hele grader Misvisning

Rettvisende kurs

Magnetisk kurs

Deviasjon

Kompass­ kurs

200

-3

203

-1

204

010

2

008

2

006

180

3

177

3

174

355

-3

358

-2

360

272

270

268

294

-3

295

062

2

066

073

1

1

013

3

-4

017

-32

-2

023

32

-4

056

30

8

359

-15

-8

000

-20

12

012

-3

3

017

-2

-2

-1

-5

070

2

5

090

3

-1

100

-12

-1

001

-3

-12

015

-6

-9

019

-9

-10

033

-10

-1

044

-11

-6

078

-15

5

088

6

5

090

8

1

092

9

-6

094

1

-2

095

Peilinger Peilinger følger de samme reglene om fortegn som kurser. For anlagt kurs 255°: KO

035°

Dev

-14°

MO

011°

Misv.

RO

+2° 013°

136

Kapittel 7

Det er to varianter av peilinger: - Relative peilinger - Kompass- og gyropeilinger En relativ peiling blir tatt over en konvensjonell peileskive som ikke er rettvisende orientert. Den relative peilingen er relatert til skipets diametralplan. For å komme fram til en kompasspeiling må man legge anlagt kurs inn i peilingen.

Relativ ** = tan«æ

, ; , x(dx) v 7

Avf.pl.

Den enkleste måten å løse integralet på er å benytte Newtons tilnærmelsesligning, der du først beregner den førstederiverte. Med den integrert i (dx)j beregner du (dx)2, som vil gi et tangensforhold der tangenten blir regnet for å være en uendelig liten del av en rett linje, som ikke endrer seg før Ax, og Ax2 nærmerer seg en grense y. Grenseverdien for yj settes til det antall grader som man ønsker å seile mellom hver kursendring.

1 2 3 4 5 6 7

Hva er avfarende plass? Hva er påkommende plass? Hva er påværende plass? Hva er nåværende plass? Hva er middelbredde? Hva er forandret bredde, og hvordan beregnes den? Fyll inn i de tomme boksene. Avfarende posisjon

Påkommende posisjon

Bredde

Lengde

Bredde

N 10° 10'

W 10° 10'

N 20°10'

E 10° 10'

N 60°15'

E178°12'

N 40° 05'

W 158°12'

N 20°17'

E112°12'

Lengde

N 40° 05'

8

9

10 11 12 13 14

W 158°12'

Forandret

Bredde

Lengde

N 20°17'

W 35°12'

S 30° 58'

E 45°19'

Hva er avvikning? Du har en avvikning på 45 nautiske mil. Middelbredden er 47° 17'. Finn forandret lengde. Hva er en storsirkel? Hva betyr ortodrom? Hva er en loksodromseilas? Hvordan beregnes en storsirkelkurs? Beregn kursene.

Avfarende posisjon

Påkommende posisjon

Bredde

Lengde

Bredde

Lengde

N 10° 10'

W 10° 10'

N 20°10'

E 10° 10'

N 60°15'

E178°12'

N 40° 05'

W 158°12'

N 20° 17'

E112°12'

N 40° 05'

W 158°12'

S 40° 01'

E 02° 05'

N 40° 05'

W 158°12'

Storsirkelkurs Begynnelses Kurs

Sluttkurs

217

Storsirkel og loksodrom

Beregn kursene.

15

Påkommende posisjon

Avfarende posisjon Lengde

Bredde

Bredde

Lengde

N 10° 10'

W 10° 10'

N 20°10'

E 10° 10'

N 60°15'

E178°12'

N 40° 05'

W 158°12'

N 20°17'

E112°12'

N 40° 05'

W 158° 12'

S 40° 01'

E 02° 05'

N 40° 05'

W 158°12'

Avfarende posisjon

Motsatt kurs

Påkommende posisjon

Storsirkel

Distanse

Bredde

Lengde

Bredde

Lengde

N 10° 10'

W 10° 10'

N 20° 10'

E 10° 10'

N 60° 15'

E178°12'

N 40° 05'

W 158° 12'

N 20°17'

E112°12'

N 40° 05'

W 158° 12'

S 40° 01'

E 02° 05'

N 40° 05'

W 158°12'

Beregn distansene.

17

Avfarende posisjon

Påkommende posisjon

Bredde

Lengde

Bredde

Lengde

N10°10'

W 10°10'

N 20°10'

E 10° 10'

N 60°15'

E178°12'

N 40° 05'

W 158° 12'

N 20°17'

E 112° 12'

N 40° 05'

W 158°12'

S 40° 01'

E 02° 05'

N 40° 05'

W 158° 12'

18

Loksodrom

Distanse

Beregn forandret bredde og lengde. Middelbredde = 48° 11'

Kurs

Distanse

004

76

007

46

017

34

334

60

224

67

113

56

216

80

078

112

360

10

180

78

233

45

260

23

081

22

110

60

20 21 22

Begynnelses Kurs

Beregn distansene.

16

19

Loksodromkurs

Hvordan foregår beregningen av storsirkelkurs og -distanse ved hjelp av Sight Reduction tables PUB 249 eller tilsvarende tabell­ verk? Hva er en super great circle? Hva er hensikten med super great circle? Forklar hvordan du legger ut en super great circle.

218

Kapittel 9

23

Finn maksimumsbredden for disse storsirkelrutene.

Avfarende posisjon

Påkommende posisjon

Storsirkel

Bredde

Lengde

Bredde

Lengde

N 10° 10'

W 10° 10'

N 20°10'

E 10° 10'

N 60°15'

E178°12'

N 40° 05'

W 158°12'

N 20°17'

E112°12'

N 40°05'

W 158°12'

S 40° 01'

E 02° 05'

N 40° 05'

W 158°12'

24 25

Forklar hvordan et gnomonisk kart ser ut, og hvordan denne pro­ jeksjonen presenterer storsirkel- og loksodromkurser. Beregn mellompunktene for hver 10. lengdegrad for disse storsirkelkursene. Avfarende posisjon

26 27

Påkommende posisjon

Bredde

Lengde

Bredde

Lengde

N 10° 10'

W 10°10'

N 20°10'

E 10° 10'

N 60°15'

E178°12'

N 40° 05'

W 158° 12'

N 20° 17'

E112°12'

N 40° 05'

W 158°12'

S 40° 01'

E 02° 05'

N 40° 05'

W 158°12'

Forklar hvorfor vi vanligvis bruker avbrutt storsirkelruter. Beregn begynnelseskurs og sluttkurs og distansene mellom avfa­ rende og påkommende plass (inklusive parallellsirkelseilasen) for disse posisjonene med storsirkel eller avbrutt storsirkel slik det er naturlig. Avfarende posisjon

Påkommende posisjon

Maksimums bredde

Bredde

Lengde

Bredde

N 10° 10'

W10° 10'

N 20°10'

E 10° 10'

20° 10'

N 60°15'

E178°12'

N 40° 05'

W 158°12'

72°10'

N 20°17'

E112°12'

N 40° 05'

W 158°12'

45° 10'

S 40° 01'

E 02° 05'

N 40° 05'

W 158° 12'

40° 05'

28

29 30

31

Maksimumsbredden

Lengde

Maksimumsbredden i en sammensatt seilas (avbrutt storsirkel) vil i noen tilfeller falle sammen med avfarende eller påkommende plass. Hvorfor? Forklar hvordan du kan bruke integralregning i en kontinuerlig storsirkel. Hva er sammenhengen mellom en tangent til storsirkelen og den deriverte i et vilkårlig punkt (posisjon) langs storsirkelen? Hvilke muligheter har du for å beregne storsirkeldata på skip over 500 brutto tonn ved hjelp av elektroniske instrumenter?

Astronomisk navigasjon

Astronomi og astronomisk navigasjon er vitskapen om himmellekamane og verdsrommet og om korleis vi finn fram på sjøen. Vi deler dette feltet inn i sfærisk astronomi, som handlar om dei innbyrdes stil­ lingane og rørslene til himmellekamane slik vi ser dei frå jorda, celestisk mekanikk (himmelmekanikk), som handlar om rørslene til himmel­ lekamane, astrofysikk, som tek for seg dei kjemiske og fysiske eigenskapane til himmellekamane, og stellar astronomi eller stjemeastronomi. Andre disiplinar er kosmologi, læra om universet, kosmogoni, læra om planetane, og kronologi, det vil seie vitskapen om tidsrekninga. Ein svært viktig disiplin er radioastronomi, som mellom anna tek for seg dei elektromagnetiske signala som himmellekamane sender ut. Johannes Kepler, 1571-1630, var ein kjend tysk astronom, som oppdaga lovene for banerørslene til planetane, seinare kalla Keplers lover. I 1600 vart han medarbeidar til Tyge Brahe i Praha, og i 1601 etterfølgde han Brahe som «keisarleg hoffmatematikar». Tilrettelegginga av observasjonane til Brahe førte til oppdaginga av lovene for planetrørsler (Astronomia nova i 1609, og De harmonices mundi i 1619). Kepler publiserte også banebrytande studiar over lysbryting og kikertteori (Dioptrice, 1611) forutan matematiske arbeid. Keplers lover, dei tre lovene for planetrørsler, først utleidde av Kepler: 1 Planetane flytter seg i ellipsar med sola i det eine brennpunktet. 2 Ei rett linje frå sola til planeten, radius vektor, viser like store flater i like lange tidsrom. 3 Andre potens av den sideriske omløpstida for ein planet er proporsjonal med tredje potens av den gjennom­ snittlege avstanden planeten har frå sola. Denne lova vart seinare modifisert av Newton.

Kalenderen Ein kalender er ei oversikt over dagane i året, ordna i veker, månader og andre periodar med opplysning om dei viktigaste astronomiske feno­ mena, borgarlege eller kyrkjelege festdagar og liknande. Vår kalender er den gregorianske, som er ei tillemping av den julianske kalenderen. Av andre kalenderår som er i bruk, er den jødiske, den islamske, den kinesiske og hinduiske kalenderen.

I den julianske kalenderen, som vart innført år 46 f.Kr. av Julius Caesar, har eitt år 365 dagar, men kvart fjerde år er skotår, det vil seie at det har 366 dagar. Det julianske året er 0,0078 døgn lenger enn eit solår. Eit astronomisk år er det same som eit år, eller tidsrommet mellom to vår­ jamdøgn.

220

Kapittel 10

Den gregorianske kalenderen vart innført av pave Gregor 13., og er ei forbetring av den julianske kalenderen. Her sløyfa ein skotdagane i dei heile hundreåra som ikkje er delelege med fire (år 1700, 1800, 1900, 2100 osv.), slik at det vart betre samsvar mellom kalenderåret og det astronomiske (tropiske) året. Vårjamdøgnet vart lagt til 21. mars. Den gregorianske kalenderen vart innført i Danmark-Noreg i 1700, idet vi etter 18. februar gammal stil skreiv 1. mars ny stil. Vi hadde med andre ord fått ein feil i tidsrekninga på ca. elleve dagar.

I ulike kalendersystem finst det fleire korreksjonsmåtar. Ein skotmånad er ein ekstra månad som blir lagd til året for at dei ulike månadene skal komme til same årstid. Skotmånad blir mellom anna brukt i den orto­ dokse jødiske kalenderen, der månadene følgjer månefasane. Eit skotår inneheld 366 døgn. Fordi solåret inneheld 365,24220 døgn, må vi leggje til éin dag (29. februar) kvart fjerde år for at den gjennom­ snittlege lengda av kalenderåret og solåret skal bli den same. Den gre­ gorianske kalenderen som er i bruk no, har 97 skotår per 400 år. Alle år som er delelege med fire, er difor skotår, så nær som dei heile hundre­ åra som ikkje er delelege med 400.

Avviket kan illustrerast med at desimalane 0,24220 i fire år blir 0,9688 døgn, som er omtrent eit heilt døgn. Dersom vi legg til eit døgn kvart fjerde år, får vi då eit avvik på -0,0312 døgn. For å kompensere for det blir lagt til eitt døgn kvart 32,05128. år(l / 0,0312 = 32,05128 år). Der­ som vi set den elementære stripa til 32,05128 og integrerer det over perioden for dei hundreåra som ikkje er delelege med 400, nærmar vi oss eit matematisk korrekt resultat.

Astronomiske system Astronomiske koordinatar er storleikar som viser posisjonen til ein himmellekam på himmelen. Det er fleire slike system, og dei viktigaste er

- horisontsystemet, der posisjonane blir gitt ved høgd og asimut - ekvatorsystemet, der posisjonane blir gitt i rektascensjon (timevinkel) og deklinasjon. I astronomien bruker vi gradar, som opphavleg var eit babylonsk vinkelmål, der inndelinga er 1/360 av ein sirkel eller 1/90 av ein rett vin­ kel. Då det vart innført gradar som vinkelmål, rekna ein 360 dagar i året, slik at ein grad svarte til den dagsreisa sola gjorde gjennom dyrekrinsen. Grad (°) blir delt i minutt (') og sekund ("). Nye vinkelmålingsinstrument bruker også nygrad eller gon, som svarer til 1/100 av ein rett vinkel. Denne vinkelen blir inndelt i 100 nyminutt å 100 ny se­ kund. I geodesien blir ein meridiangrad definert som avstanden langs ein meridian (lengdegrad) tilsvarande ein vinkel på éin grad med toppunkt i sentrum av jorda.

Figur 10.2 Deklinasjonen

Geografisk breidd uttrykkjer avstanden mellom ein stad frå ekvator (0°) i retning dei geografiske polane på jorda (90°), målt langs ein lengde­ grad (meridian), det vil seie vinkelen mellom loddlinja for staden og ekvatorplanet uttrykt i gradar. Breidda er nordleg (N) eller sørleg (S).

Astronomisk navigasjon

221

Astronomisk breidd for eit punkt på stjernehimmelen er definert som vinkelavstanden frå ekliptikkplanet (solbaneplanet) og blir målt langs ein deklinasjonssirkel (eller ein timesirkel dersom det ikkje dreiar seg om ein himmellekam), som er ein storsirkel med plan gjennom polane på himmelkula. Deklinasjonen til ein himmellekam er vinkelavstanden frå ekvator på himmelen, målt langs ein storsirkel (deklinasjonssirkel) gjennom stjerna og himmelpolane.

Den (geosentriske) lengda til ein himmellekam er bogen av ekliptikken mellom vårjamdøgnspunktet og det punktet som blir skore av storsirke­ len gjennom himmellekamen og polane til ekliptikken målt mot aust til 360°. Asimut er den vinkelen den vertikalsirkelen til ein himmellekam har med meridianen. Timevinkel er den vinkelen deklinasjonssirkelen til ein himmellekam har med meridianen for staden, rekna frå sør mot vest, frå 0 til 24 timar (1 time = 15°).

Rektascensjon (av latin: rett oppstiging) er ein koordinat på himmel­ kula, og er den bogen av ekvator på himmelen som går frå vårjamdøgnspunktet mot aust til deklinasjonssirkelen for ei stjerne. Astronomisk eining (Astronomical Unit, AU) er ei Sl-eining for lengd som blir brukt innanfor solsystemet, og er sett lik ein avrunda verdi av gjennomsnittsavstanden mellom jorda og sola, lik 149,6 millionar kilo­ meter. Astronomiske teikn er internasjonalt fastsette figurteikn for himmellekamar og for viktige astronomiske omgrep.

Ein astronomisk stad er det punktet på himmelkula der ein himmelle­ kam blir observert. For å finne den astronomiske staden må vi korrigere mellom anna observasjonane for lysbrytinga og rørslene til jorda og himmellekamen.

Stjernetid, sanntid, gjennomsnittstid og tidsjamning Stjernene er fleire lysår frå jorda. Posisjonen deira på himmelkula endrar seg svært lite. Jorda går i ein ellipseforma bane rundt sola, og ein runde svarer til eitt år. Dei fleste stjernene går i enormt lange banar, og i mange tilfelle kjenner vi ikkje banemønstera særleg godt. Etter obser­ vasjonar i mange hundre år har vi likevel komme fram til tilnærma posisjonar for mange tusen stjerner. Rundt femti av dei blir brukte til navigasjonsformål. Vi har valt å studere posisjonen til stjernene frå eit «fast punkt» med ein deklinasjon og timevinkel. Denne timevinkelen blir kalla den sideriske timevinkelen (SHA).

222

Kapittel 10

Ariespunktet Dei rørslene jorda har i banen rundt sola, gjer at vinkelen relatert til vår breidde- og lengdeskala endrar seg. Vi har difor lagt inn ein hjelpestorleik som tek omsyn til jordrørslene, og vi har valt å la dette vere eit punkt i jordbanen (ekliptikken). Dermed kan vi korrigere for det avvi­ ket vi får fordi jorda endrar posisjonen i ekliptikken med rundt éin grad per dag og i tillegg dreiar ca. éi omdreiing.

Vi kan kontrollere dette ved å lese av Aries GHA (Greenwich Hour Angle) til dømes 10.6.98 kl. 0000: Dato

Tid

GHA

10.6.98

0000

258° 08,7'

11.6.98

0000

259° 07,9'

Differanse

000° 55,2'

Lengda på stjernedøgnet (h-m-s)

24-03-40,8

Endringar av ariespunktet i eit kalenderår i heile gradar: 1. jan.

1.feb.

1. mar.

1. apr.

1. mai

1. juni

1. juli

1. aug.

1. sept.

1. okt.

1. nov.

1. des

100

131

159

189

219

249

279

309

340

010

040

070

d

31

28

30

30

30

30

30

31

30

30

30

Median

30- 12 = 360

Siderisk omløpstid er den tida ein himmellekam bruker på å flytte seg rundt ein annan, det vil seie omløpstida i forhold til eit fast punkt på stjernehimmelen. Den sideriske omløpstida til jorda omkring sola er eit siderisk år. Den sideriske omløpstida til månen omkring jorda er ein siderisk månad. Siderisk rotasjonstid er den tida ein himmellekam bru­ ker på å dreie seg ein gong rundt sin eigen akse, det vil seie rotasjonstida i forhold til eit fast punkt på stjernehimmelen. Den sideriske omløpstida til jorda er eit siderisk døgn. Vi ser av korrelasjonen at arie­ spunktet endrar seg i takt med jordomdreiinga og er 360° per år. Vi veit at ei endring med 1° per dag er 4 minutt i tid. Av det kan vi slutte at eit stjemedøgn er 23 timar 56 minutt.

Den sideriske rørsla til sola - sann tid Det gjennomsnittlege døgnet er sett til 24 timar fordi det er ein praktisk periode å bruke. I astronomisk navigasjon må vi ta omsyn til at eit døgn er noko heilt anna enn 24 timar. Dersom vi ikkje tek omsyn til dette avviket, ville vi ha svært liten nytte av himmellekamane som hjelpe­ middel i navigasjon.

Den sideriske rørsla til sola er rekna mellom tidspunkta for passering av rettvisande sør (180°-meridianen). Det er det same som intervallet mel­ lom to meridianpassasjar, og dersom vi går ut frå at du er på ein sær­ skild posisjon i heile intervallet mellom to meridianpasseringar, finn du at lengda på intervallet til dømes er 24 timar 01 minutt. Dette intervallet avgjer også sann tid når sola er i meridianen (sann tid middag). Intervallet kan ikkje åleine avgjere sann tid middag. Du må ha eit referansetidspunkt for å kunne rekne deg fram til dette passeringstidspunktet. Til eit gitt passeringstidspunkt i sann tid høyrer det eit tilsvarande

223

Astronomisk navigasjon

tidspunkt uttrykt i lokal gjennomsnittstid. Differansen mellom sann tid middag og den lokale gjennomsnittstida for staden blir kalla tidsjamning (equation of time). I Brown's Nautical Almanac, side 225, 5.11.98, finn du desse data for meridianpassasjen til sola: Sun Day

Equation of time

Meridian passage (LMT)

3

16 m 25 s

16 m 25 s

11 44

4

16 m 25 s

16 m 25 s

11 44

5

16 m 25 s

16 m 24 s

11 44

Basert på desse data kan vi gjere denne utrekninga, der nærmaste heile minutt er nøyaktig nok: Tidspunkt

Sann tid meridianpas

12-00

* Tidsjamning

00-16

Lokal gjennomsnittstid (LMT)

11-44

Skipslengda W 15° 30'

01-02

UTC (GMT)

12-46

Sone(Z+1)

01-00

Sonetid om bord (Z+1)

11-46

Sola passerer meridianen kl. 1146 5.11.98

*Du ser av tabellen at tidsjamninga er teken med i kolonnen til høyre. Vi kan difor sløyfe dei to første linjene i kalkuleringa.

Tidsjamninga kan variere ± 16 minutt.

Tidsjamning 21.

jan.

feb.

mars

apr.

mai

juni

juli

aug.

sep.

okt.

nov.

des.

11

14

7

-1

-3

2

6

3

-7

-15

-14

-2

Figur 10.3 Tidsjamning

Sann tid som skipstid - pinsing Før var det vanleg å halde ei skipstid som stemte med sann tid. Ein var oppteken av at klokka skulle vise 1200 når sola var i meridianen. I til­ legg hadde ein kronometeret, som viste GMT. Lovverket til sjøs, til dømes lova om sjøfart, baserte seg også på at eittmålet (døgnet) skulle avsluttast kl. 1200 sann tid. Dette prinsippet er framleis i bruk.

224

Kapittel 10

For at klokka skulle vise sann tid 1200 når sola passerte meridianen, kunne det vere nødvendig å pinse klokka nokre minutt kvar vakt. Det førte til fleire praktiske vanskar som no er borte fordi vi bruker standard tid (sonetid). Det er no uvanleg å bruke ei tid som er relatert til sann tid. Dei fleste skipa bruker standard sonetid.

UTC og standardtid som skipstid Det er no vanleg å bruke standard tid som skipstid. Vi prøver likevel å halde meridianpassasjen nær tidspunktet for middagsposisjonen, slik at meridianobservasjonen kan bli dagbokført utan tilbakerekning eller flyt­ ting framover. Basert på middagsposisjonen reknar vi ut distansen og farten til eittmålet. Det er difor viktig at desse data er forsvarleg utrekna. Bruken av standardtid som skipstid er ei forenkling av klokkerekninga. Andre skip i området har ofte same standardtid. Det kan gjere skipsfar­ ten tryggare og forenkle den MSI-en som blir utveksla i området.

UTC står for Universal Time Co-ordinated og er det same som GMT eller UT

UT blir brukt i nautikalen.

Sola i meridian - val av horisont

Figur 10.4 Øvremeridianen

pøni®1

pøme 2

Sola passerer øvremeridianen anten i sør eller i nord. Når sola nærmar seg senit, kan det vere svært vanskeleg å avgjere kva for retning ho har. Då må du bruke plassen til bestikket (eventuelt ein sannsynleg plass) og samanlikne med deklinasjonen for sola slik at du veit kva slags retning du skal måle høgda i. Det kan tenkjast at du må bruke kompasset som hjelpemiddel dersom solhøgda er i nærleiken av senit.

Soldeklinasjon er

N 22° 25'

Sannsynleg plass er

N 22° 05'

Differansehøgd senit

20'

Soldeklinasjon er

N 22° 25'

Sannsynleg plass er

N 22° 35'

Differansehøgd senit

10'

Sola står over nord horisont

Sola står over sør horisont

Nord for vendesirkelen på nord breidd er sola på sitt høgaste når ho passerer meridianen i sør. På litt høgare breidder er det aldri tvil om kva for horisont du skal bruke. Solhøgda blir lågare når breidda aukar. Der­ med blir peilinga eintydig. I beltet mellom den nordlege vendesirkelen (N 23° 05') og den sørlege vendesirkelen (S 23° 05') er det den relative posisjonen skipet har i for­ hold til soldeklinasjonen, som avgjer om du finn øvremeridianen i nord eller i sør. Dess meir du fjernar deg frå ekvator, dess mindre tvil er det om forholdet.

225

Astronomisk navigasjon

Samanhengen mellom tid og lengd Om bord i eit skip i internasjonal fart kan du oppleve at klokka blir pinsa den eine eller den andre vegen, avhengig av om skipet endrar lengd austover eller vestover. Femten lengdegradar svarer til ein time.

Jorda flytter seg austover med ein overflatefart på ca. 900 knop. På eitt døgn har eit punkt på jordekvator lagt bak seg 21 600 nautiske mil i for­ hold til eit fast punkt i verdsrommet. Intervallet éin time uttrykt i bogeminutt = 900 knop = 900

Intervallet éin time uttrykt i lengdegradar = 900 / 60 = 15

Når skipet har flytt seg 15 gradar austover eller vestover, er det ein tidsskilnad med utgangspunkt på éin time.

Tid timar Grader ° 1 15 2 30 3 45 4 60 5 75 6 90 7 105 8 120 9 135 10 150 11 165 12 180 195 13 14 210 15 225 16 240 17 255 18 270 19 285 20 300 21 315 22 330 23 345 24 360

Min ' 900 1800 2700 3600 4500 5400 6300 7200 8100 9000 9900 10800 11700 12600 13500 14400 15300 16200 17100 18000 18900 19800 20700 21600

Tid min 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60

Grader 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Figur 10.5 Fid til gradar og minutt

Det er lettast å gjere om tid til lengd og omvendt med ein lommereknar.

pøm®

Kva for tidsdifferanse i timar er ei endra lengd på 45°? Vi veit at ein time svarer til ei endra lengd på 15 gradar. Vi set då opp denne proporsjonen: 45/x = 15/1 x = 45 • 1/15 x = 3 timar

226

Kapittel 10

PØITI®

Kva for tidsdifferanse i timar og minutt er ei endra lengd på 122° 16'? Løysing på lommereknar: 1 Legg inn 122 + 16 / 60 2 som du dividerer på 15 3 trekk frå 8 4 multipliser med 60 5 trekk frå 9 6 multipliser med 60

= 122,2666 = 122,2666/15 = 8,15111 =0,15111 = 9,06666 = 0,06666 = 3,996

Du set no saman svaret slik: 8 timar 9 minutt 4 sekund (8-9-4) = 122° 16'

Forholdet mellom lengd og tid Gradar

Tid tt-mm-ss

Bogeminutt

Tid mm-ss

1

00-04-00

1

00-04

10

00-40-00

10

00-40

20

01-20-00

20

01-20

30

02-00-00

30

02-00

40

02-40-00

40

02-40

50

03-20-00

50

03-20

60

04-00-00

60

04-00

70

04-40-00

Bogesekund

Tid (ss)

80

05-20-00

15

1,0

90

06-00-00

30

2,0

180

12-00-00

45

3,0

270

18-00-00

60

4,0

360

24-00-00

UTC, sonetid og standardtid Mange land hadde tidlegare sin eigen tidsstandard med bakgrunn i lengdegraden i hovudstaden. Målet var å fastleggje tida slik at sola var i sør kl. 1200 ± 16 minutt, som er det nærmaste vi kan komme på grunn av tidsjamninga. Etter kvart vart det vanleg å bruke klokker i staden for solur. Det skapte grunnlaget for ein tidsbruk som i prinsippet framleis eksisterer. Etter at nullmeridianen var etablert, vart nasjonane samde om ei standard tidsmåling, og ein innførte Greenwich gjennomsnittstid under forkortinga GMT. Seinare har denne nemninga vorte endra til UTC. Dei ulike nasjonane baserer no den lokale tida på heile og halve timar. UTC er lokal gjennomsnittstid ved nullmeridianen, som går gjennom Greenwich. På same måte er kva som helst posisjon på jorda relatert til breidd og lengd. Breidda speler inga rolle i forhold til tid. Lengda blir rekna frå den same nullmeridianen som vi bruker som utgangspunkt langs tidsaksen.

Alle nasjonar har godteke at standarden for måling av breidd og lengd og tida for nullmeridianen, UTC, skal vere grunnlaget for den sonetida nasjonane vel.

227

Astronomisk navigasjon

Sonetida har forteiknet + for vestlege lengder og teiknet - for austlege. Forteiknet blir brukt med verdien sin når vi går frå lokal gjennomsnittstid til UTC.

pørn®

Europeisk sommartid

1500 Z-2

Sone -2

0200

UTC

1300 Z

New Zealand T

1500 Z-12

Sone-12

1200

0300 Z

UTC

Det er vanleg å kalle UTC zulutid, som du finn igjen i EGC-meldingar og i annan MSI. Europeisk standardtid blir kalla alfa. Den alfabetiske nemninga tek til i sone -1 (A) og går vidare austover via datolinja til UTC = Z.

Datoendring ved passering av datolinja Datolinja ligg ved 180° aust- eller vestover etter kva for forteikn vi vel. Når du passerer datolinja, har du ei endra lengd til nullmeridianen på 180°, som i tid svarer til 12 timar.

Figur 10.6 Datolinja

DørTl

Eit fartøy segler austover mot datolinja, og eit anna segler vestover. Fartøyet som er aust for datolinja, kallar vi A, det andre kallar vi B. Skipstida for fartøy A før datoendring er 2400 27.9.98. A ønskjer å krysse datolinja på vestleg kurs og endrar dato i samsvar med den nye lengda. Skipet kryssar datolinja kl. 2400 Z12 27.9.98. Du har ei sonetid med forteikn vest for nullmeridianen, som er eit negativt for­ teikn.

Løysing: Du går tilbake til UTC med sonetid Z-12. Derfrå går du tilbake til dato­ linja med sonetid Z12. Datoen endrar seg då automatisk.

Kontrollrekning: Kryssa datolinja (Z-12)

2400

Sonetid Z-12

1200

UTC

1200

Sonetid Z-12

1200

Sonetid Z-12

2400

Z-12

* 27.9.98 (vestover)

Z

** 28.9.98

Z-12

28.9.98

* Du går no frå sonetid til UTC Z12 mot UTC og bruker då forteiknet slik det står. ** Du går no frå UTC til sonetid Z-12 og bruker då forteiknet med mot­ sett verdi.

228

Kapittel 10

Når du segler vestover, endrar du datoen framover ein dag, slik at du mister ein dag. I dette tilfellet må du hoppe over 28.9.98, fordi neste dato er 29.9.98. Datoen skifter ved midnatt. Det har ingen ting å seie for seglasen om du får ei lengd på W 180° 56', som eigentleg er E 179° 04'. Fartøy B Skipet kryssar datolinja kl. 2400 Z-12 26.9.98 (austleg sonetid).

Løysing: Du går tilbake til UTC med sonetid Z-12. Derfrå går du tilbake til dato­ linja med sonetid Z-12. Datoen endrar seg då automatisk.

Kontrollrekning: Kryssa datolinja (Z-12)

2400

Sonetid Z-12

1200

UTC

1200

Sonetid Z-12

1200

Sonetid Z-12

2400

Z-12

* 26.9.98 (austover)

Z

** 27.9.98

Z-12

26.9.98

* Du går no frå sonetid til UTC Z-12 mot UTC og bruker då forteiknet slik det står. * * Du går no frå UTC til sonetid Z12 og bruker då forteiknet med mot­ sett verdi.

I dette tilfellet, der du segler austover, må du halde på same datoen i to dagar.

Jordrørslene i ekliptikken Jorda (lat. tellus) er den tredje planeten rekna frå sola, og den femte største av planetane. Jorda dreiar seg om aksen sin på 23 t 56 m 4,09 s (det sideriske døgnet), og aksen skrånar 23° 27' mot jordbaneplanet. I vanleg navigasjonsteori bruker vi supplementvinkelen, som er 66° 33', som skråningsvinkelen for jorda i ekliptikken. Årsaka til at årstidene vekslar er den nesten uomskiftelege skrånings­ vinkelen på 66° 33'. Den opplyste delen av jorda har sommar, og den delen av jorda som ligg i skugge eller som har låg solhøgd, har vinter­ tid. Sjå figur 10.7. Posisjon for ariespunktets ved vårjamdøgn CHA ca. 180°

Høstjamdøgn CHA ca. 360°

Figur 10.7 Aries

229

Astronomisk navigasjon

Jorda går rundt sola i ein ellipsebane med ein gjennomsnittleg fart på 29,8 km/s (57 926 knop) og bruker eit siderisk år (365,2564 døgn) på ein runde. Gjennomsnittsavstanden frå sola er 149,6 millionar kilome­ ter. Den minste avstanden har vi 3. januar, nemleg 147,1 millionar kilo­ meter, og den største avstanden 3. juli, 152,1 millionar kilometer. Avstandsvariasjonen frå sola speler lita rolle med omsyn til temperatu­ rar innanfor dei grenseverdiane som gjeld for planeten vår. Det høgaste punktet på jordoverflata er Mount Everest, 8846 m o.h., og det lågaste kjende punktet finn vi i Mariannegropa 11 033 m under havoverflata. Høgdeskilnaden er 19 879 m, det vil seie knapt 1/312 av jordradien ved ekvator.

Presesjon I astronomi tyder presesjon ei sakte endring av retninga på jordaksen, og denne endringa er årsaka til ei årleg framrykking av jamdøgnspunkta. Den tiltrekkinga sola og månen øver på den litt flattrykte jorda, gjer at rotasjonsaksen til jorda teiknar ei kjegleflate. Polane på himme­ len teiknar sirklar kring polane i ekliptikken med ein radius på 23°27' og ein periode på 25 800 år (lunisolarpresesjonen). I tillegg kjem den tiltrekkinga planetane øver på jorda (planetpresesjon), som endrar hal­ linga til ekliptikken.

Figur 10.8 Presesjon

Ein snurrebass med ein liten skråningsvinkel har forutan rotasjon omkring aksen også ein sakte rotasjon omkring loddlinja, det vil seie at spissen går rundt i ein sirkel med snurrebassen skrånande «innover». Denne siste rotasjonen blir kalla presesjonsrørsle. På denne rørsla lag­ rar nutasjonen ei mindre, men raskare, regelbunden retningsendring hjå aksen. Nutasjon kjem frå latin og tyder vogging. Nutasjon er ei lita periodisk endring av retninga på jordaksen i forhold til stjernehimmelen. Himmelpolen teiknar på 18,6 år ein ellipse. Det fell også saman med repetisjonsfrekvensen for flod og fjøre. Det er ei av årsakene til at rettvisande peiling til Polaris varierer ca. 1 °.

Figur 10.9 Dag og natt

230

Kapittel 10

Dag og natt Sola er den viktigaste lyskjelda for jorda, og ettersom jorda dreiar om sin eigen akse med konstant skråningsvinkel, gir rotasjonen eit intervall der sola strålar direkte mot ein del av jordoverflata. Dette intervallet blir kalla dag og varer ca. 12 timar langs dagsirkelen. Etter dette inter­ vallet ligg den same delen av jordoverflata i skugge for sollyset, og det blir natt. Breidder over ca. 66° 33' har lys store delar av døgnet i som­ marhalvåret. Midnattssol får vi på breidder som er høgare enn supplementvinkelen til deklinasjonen.

Strukturen på universet og solsystemet Solsystemet vårt omfattar 1 Sola 2 Merkur 3 Venus 4 Jorda 5 Mars 6 Saturn 7 Jupiter 8 Uranus 9 Neptun 10 Pluto

Fleire av planetane har eigne månar. I tillegg finst det eit stort tal på asteroidar, kometar og meteoridar, som alle flytter seg i elliptiske banar med sola i eitt av brennpunkta. Dessutan er mengder interplanetarisk støv og gass også knytte til solsystemet. Det er kanskje rett å seie at alle satellittane som er i solsystemet, også er ein del av solsystemet, trass i at dei til ein viss grad kan manøvrerast. Planetane flytter seg i nesten same plan, som i astronomien blir kalla ekliptikken, og dei flytter seg omtrent same veg. Systemet flytter seg gjennom rommet mot eit punkt på himmelen som vi kallar apeks i sol­ systemet, og som ligg i stjernebiletet Herkules ca. 10° sør for stjerna Vega. Farten er ca. 20 km/s. Denne rørsla er målt i forhold til stjerner som vi kan sjå med berre auget. Solsystemet er nær symmetriplanet i Mjølkevegen, som er ca. 9000 parsec (30 000 lysår) frå apeks. Det tek del i rotasjonen av Mjølkevegen og flytter seg i retning av stjernebiletet Svana med ein fart på ca. 250 km/s.

Relativitetsteorien Relativitetsteorien er relevant for navigasjon i samband med avbøyinga av lys (diffraksjon). To hendingar som blir oppfatta som samtidige av éin person, blir vanlegvis ikkje oppfatta slik av ein annan som er i rørsle i forhold til den første.

Lengda av ein stav er mindre når han blir målt av ein person som flytter seg forbi staven, enn når han blir målt av ein som følgjer staven i stavrørsla. Av relativitetsteorien følgjer at for ein lekam i rørsle aukar mas­ sen med farten.

231

Astronomisk navigasjon

Variasjonane i avbøyinga av lyset er ein svært usikker faktor i samband med måling av astronomiske høgdevinklar. Rettingane i nautikalen må studerast godt for å forstå korleis lyset bøyer seg når tettleiken i atmo­ sfæren aukar. Rørsla til himmellekamane har innverknad på dei samla rettingane vi bruker i observasjonane. Dei stjernene som er valde for navigasjonsformål, har likevel ei dokumentert avbøying over ca. 120 år. Vi reknar at ingen himmellekamar har høgare fart enn ca. 250 000 km/s.

Stjerner Stjerner er himmellekamar som vanlegvis inneheld ein svært varm gass, og som lyser på grunn av kjernereaksjonar inne i stjernene, eller fordi det blir frigitt varme på grunn av samantrekking. Sola er eit typisk døme på ei vanleg stjerne. Fordi det er store avstandar til alle dei andre stjernene, ser stjernene berre ut som lysande punkt jamvel med dei største teleskopa. Det er også grunnen til at dei tilsynelatande står i ro i forhold til kvarandre, noko som gav dei nemninga «fiksstjerner».

Dei fleste stjernene er stabile, men mange endrar lysstyrke. Somme er ustabile og kan eksplodere. Stjerner finst enkeltvis, i par eller i grupper. Avstanden til ei stjerne blir gitt i parsec, eventuelt i lysår. Rørsla i rom­ met blir utleidd av radialfarten, eigenrørsla og avstanden.

Inndeling av stjernene Stjernene blir inndelte etter spekteret i spektralklassar og etter lysstyrken i storleiksklassar. Etter plasseringa i Hertzsprung-Russel-diagram deler vi stjerner inn i grupper som superkjemper, kjemper osv., der dei er inndelte etter alder i populasjonstypar.

spira Igalakse

Figur 10.10 Galaksar

irregulær galakse

Galaksar er stjemesystem av same natur som mjølkevegsystemet, og kan innehalde frå nokre millionar til fleire milliardar stjerner og ha ein diameter frå eit par tusen til eit par hundre tusen kilometer. Det er tre hovudtypar galaksar: - elliptiske galaksar - spiralgalaksar - irregulære galaksar Spiralgalaksar blir delte i to grupper: normale spiralar der spiralane tek til frå kvar si side av kjernen og snor seg rundt han, og stongspiralar, der armane tek til i endepunkta av ei «stong» gjennom kjernen. Spiralgalaksen Andromeda er den første galaksen som vart observert (Simon Marius i 1612), og er så vidt synleg med berre auget.

Galaktiske tåker, lyse eller mørke skyaktige flekker på himmelen, er særleg konsentrerte mot Mjølkevegen. Mørke galaktiske tåker er støvog gasskyer som vi ser som uklare, mørke flekker idet dei skjermar for stjerner som ligg bak. Eit døme er Kolsekkene nær Sørkrossen. Lyse galaktiske tåker er støv- og gasskyer som lyser på grunn av strålinga frå stjerner som ligg nær dei.

232

Kapittel 10

Refleksjonståkene, til dømes tåka omkring Pleiadane, reflekterer berre stjemelyset, medan emisjonståkene, til dømes Oriontåka, gjer ultrafio­ lett lys frå heite stjerner om til synleg lys, det vil seie at dei lyser ved fluorescens. Planetariske tåker (dei har fått namnet sitt fordi fleire av dei liknar planetar) har ei fast elliptisk eller sirkulær form og er ekspan­ derande gasskal omkring heite stjerner. Tåkene fluorescerer, og spektra viser emisjonslinjer, eit døme er Ringtåka i Lyren. Molekyltåker (molekylskyer) er mørke galaktiske tåker av mørk, tett interstellar materie, medan supemovarestar, som minner om cirrusskyer i struktur, er gassrestar etter supemovaer.

I gresk mytologi er Pleiadane dei sju døtrene til Atlas som vart for­ følgde av jegeren Orion, og som vart omgjorde til stjerner saman med han og hunden hans. Pleiadane eller Sjustjema er ein open stjemehop i stjernebiletet Tyren, og ligg ca. 140 parsec (450 lysår) unna. Pleiadane omfattar nokre tusen stjerner innleira i ei gasståke. Vanlegvis er seks eller ni stjerner i dette stjernebiletet synlege med berre auget.

Observasjon av stjerner i tussmørket Vi kan ikkje alltid finne posisjonar ved hjelp av stjerner og ein vanlege optisk sekstant. Vi er avhengige av å sjå horisonten. Det vil seie at det berre er nokre korte tidspunkt i døgnet dette kan gjerast, ca. ein halv time i tussmørket om morgonen og ein halv time om ettermiddagen. Den vanlegaste identifiseringa av stjerner for navigasjonsformål er å bruke kjende stjernebilete som utgangspunkt. Vi trekkjer opp imagi­ nære linjer slik at dei peiker mot dei stjernene vi ønskjer å bruke. Stjer­ nebiletet Orion blir til dømes brukt til å identifisere Castor, Pollux, Sirius og Aldebaran, forutan Rigel, som ligg i sjølve Orion. Dersom du ser ei stjerne utan andre haldepunkt, kan du ikkje vite kva for stjerne det er. Forholdet må først gjerast eintydig ved at du grovt reknar ut peiling og høgd til nokre aktuelle stjerner. Valet tek du på grunnlag av deklinasjon og lysstyrke. I nautikalen finn du ein tabell som viser - storleik - namn og nummer - SHA - deklinasjon

Sjå tabellen Stars 1998 i Brown's Nautical Almanac.

233

Astronomisk navigasjon

Identifisering av stjernene

Figur 10.12 Karlsvogna

Figur 10.11 Stjernekart

Dersom du på førehand reknar ut peiling og høgd, har du langt større sjanse for å kunne finne rett stjerne. Du kan bruke sight reductiontabellar eller Star Finder til identifiseringa.

1 Polarstjerna, som også blir kalla Polaris eller Stella Polaris, er den mest lyssterke stjerna i Veslebjøm, storleiken er 2,12. Polarstjerna ligg no 55' frå himmelnordpolen, avstanden minkar til 28’ for så å auke igjen. Endringa kjem av presesjon. Sjå nautikalen om fleire data for presesjon. 2 Sirius finn du i stjernebiletet i Store Hund. Ho er den mest lyssterke stjerna på himmelen. Fargen er kvit, og storleiksklassen er -1,4 med avstand 2,6 parsec (8,6 lysår). Store Hund er eit stjernebilete som vi ser lågt på sørhimmelen i Noreg om vinteren. 3 Vega er den mest lyssterke stjerna i stjernebiletet Lyren med storleiksklasse 0,1. 4 Andromeda er eit stjernebilete på den nordlege himmelen. Andromedagalaksen er den nærmaste av spiralgalaksane og så vidt synleg med berre auget. Ho speler difor lita rolle som observasjonsstjeme i astronomisk navigasjon. Det skal godt gjerast at denne stjerna blir synleg i nokre minutt i tussmørket. Diameteren er dobbelt så stor som diameteren på Mjølkevegen, ca. 55 000 parsec (ca. 180 000 lysår), og avstanden er 0,7 millionar parsec (2,2 millionar lysår). 5 Aldebaran er den mest lyssterke stjerna i Tyren og blir kalla «det raude auget til Tyren». Storleiksklassen er 0,9. 6 Bellatrix er ei kjempestjeme i Orion, ho er blåkvit av farge, stor­ leiksklassen er 1,6. 7 Capella er den mest lyssterke stjerna i stjernebiletet Kusken. Fargen er gulaktig, og storleiksklassen er 0,1.

234

Kapittel W

8 Pollux er den mest lyssterke stjerna i Tvillingane. Fargen er gulraud, og storleiksklassen er 1,1. 9 Castor og Pollux finn vi i stjernebiletet Tvillingane, som har namn etter dei. 10 Regulus er den klaraste stjerna i stjernebiletet Løva og har storleiksklasse 1,3. 11 Spica Virginis er den mest lyssterke stjerna i Jomfrua og har storleiksklasse 1,0. 12 Altair er den klaraste stjerna i Ørna og har storleiksklasse 0,8. 13 Deneb er den mest lyssterke stjerna i Svana. Fargen er nesten kvit, og ho har storleiksklasse 1,2. Det er fleire måtar å identifisere stjernene på, og som vi kan bruke i navigasjon. Dersom du samanliknar eit stjernekart og trekkjer linjer gjennom kjende stjernebilete, kan du lett identifisere visse stjerner. Polaris (Polarstjerna) er lettast å identifisere ved at du finn Karlsvogna (Ursae Majoris) og trekkjer ei linje gjennom den aktre gavlen i vogna oppover (nordover) ein distanse av fem gonger avstanden mellom stjer­ nene i gavlen. Det er alfa- og betastjemene Dubhe og Merak i Ursae Majoris som blir brukte til denne identifiseringa.

(^Aldebaran

1 y

O Bellatrix

qRION

OBetelgeuse O Rigel \

Ein liknande regel gjeld for Sirius og Aldebaran. Trekk ei linje gjen­ nom Orions belte i ein liten boge (med toppen nordover) mot sør (aukande sørleg deklinasjon) og du finn ei mektig stjerne med namnet Sirius, som har deklinasjon S 16° 43'. For å finne Aldabaran følgjer du linja tilbake gjennom Orions belte og forlengjer ho i ein boge (med toppen sørover) til du kjem til ei anna lyssterk stjerne litt lenger nord. Denne stjerna heiter Aldebaran og har deklinasjon N 16° 30'.

0 Sirius

Figur 10.13 Aldebaran og Sirius

I Brown's Nautical Almanac 1998 finn du det på sidene 305-308 ei detaljert innføring i korleis du identifiserer dei viktigaste stjernene.

Starfinder Starfinder er eit svært komprimert kart over himmelkula. Det er ei dobbelsidig tavle der himmelpolane i form av x- og y-aksen er teikna inn for nordleg breidd på den eine sida og sørleg breidd på den andre. I sen­ teret av denne tavla er det plassert ein liten stift der du kan setje inn eit gjennomsiktig overlegg som kan dreiast, og der time- og deklinasjonssirklane på himmelen er lagde inn for eit visst breiddeområde. Eit over­ legg kan til dømes gi ein god identifikasjon innanfor 10° breidd. Still inn Aries LHA ved å dreie overlegget til den aksen på tavla som er vist. Den sideriske timevinkelen og deklinasjonen er lagde inn i møn­ steret på overlegget, og du kan ved hjelp av time- og høgdesirkelen som går gjennom himmellekamen, finne omtrentleg asimut og høgd til stjerna. Du kan også sjå kva for stjerner som er over horisonten, likevel med nokre atterhald for dei avgrensingane systemet har.

235

Astronomisk navigasjon

Solformørking

Figur 10.14 Formørkingar Solformørking får vi når månen kjem mellom sola og jorda. Fordi månebanen skrånar 5° mot jordbanen (ekliptikken), får vi formørking berre når månen står nær skjeringspunktet til banen. Talet på solformørkingar per år varierer frå to til fem. I ei total solformørking dekkjer skuggekjegla frå månen (heilskuggen) eit område av jorda. Skuggeflata flytter seg austover og teiknar ei smal stripe med maksimum breidd 264 km. Innanfor denne stripa er formørkinga total, medan formørkinga er delvis i halvskuggen utanfor. Når heilskuggen ikkje når heilt inn til jordoverflata, blir solformørkinga ringforma. Lengste tid for ei total solformørking er 7 minutt og 34 sekund. I Noreg har det vore fire totale solformørkingar som har vore synlege på 1900-talet, den siste var 30. juni 1954, neste er 16. oktober 2126. Delvise eller partielle solformørkingar har vi hatt i Noreg i 1994, 1996 og 1999.

Måneformørking Måneformørking har vi når månen kjem heilt eller delvis inn i jordskuggen. Fordi baneplanet til månen har ein vinkel på ca. 5° med baneplanet til jorda, kan det berre skje når månen står i eller nær eitt av skje­ ringspunkta til banen. Vi har frå null til tre måneformørkingar kvart år. På grunn av lysbrytinga i jordatmosfæren er ikkje månen heilt mørk, men koparraud under ei total måneformørking. Av andre formørkingar og fenomen som dukkar opp når ein himmellekam kastar skugge på ein annan, kjenner vi best til måneokkultasjon, som vi har når lyset frå ei stjerne blir formørka av månen.

Planetfasar og månefasar Planetar er karakteriserte som ikkje sjølvlysande, store og ofte faste himmellekamar som flytter seg i lukka banar omkring ei stjerne. Sola har ni store kjende planetar, og ei stor mengd små planetar, som også blir kalla asteroidar. Dei fire planetane Merkur, Venus, jorda og Mars er nokså små. Dei har mange fellestrekk og blir kalla dei terrestriske pla­ netane (av latin terra, som tyder jord). Planetane er synlege når komple­ mentet av deklinasjonen er mindre enn breidda.

236

Kapittel 10

Desse planetane kan brukast til posisjonsfastsetjing: Deklinasjon 1.1.98

Venus

Mars

Jupiter

Saturn

S 17° 24'

S 18° 39'

S 14° 55'

N 3° 07'

S 7° 28'

N 6° 24'

Deklinasjon 1.4.98

S 12° 12'

N 7° 48'

Deklinasjon 1.7.98

N 20° 07'

N 23° 56'

S 2° 07'

N 9° 53’

Deklinasjon 1.10.98

N

1° 18'

N 14° 04'

S 4° 57'

N 9° 33'

Deklinasjon 31.12.98

S 22° 33'

S 5° 16'

S 4° 24'

N 7° 56'

Deklinasjonen varierer ein del, men det er fullt mogeleg å få gode observasjonsresultat med alle planetar. Men dei må vere synlege i tuss­ mørket, fordi du er avhengig av å sjå horisonten når høgda skal målast med sekstanten. Det set grenser for kor mange planetar du kan bruke. Både den lokale timevinkelen (LHA) og deklinasjon er avgjerande for om planetane er synlege på eit visst tidspunkt frå ein viss posisjon.

Månen

Figur 10.15 Månefase ny og ne

Frå jorda varierer den synlege delen av månen i form fordi han saman med jorda flytter seg i bane rundt sola. Når den halvdelen av månen som ikkje er opplyst, vender mot jorda, kallar vi det nymåne. Denne månefasen blir kalla ny og er kjenneteikna av aukande måne. Når du ser på månen, er stadig meir av den runde delen på den høgre sida di synleg når han aukar. Det kjem av at den sida av månen som vender mot jorda, ikkje er opplyst av sola.

Når den opplyste halvdelen av månen vender mot jorda, kallar vi det fullmåne. Denne månefasen blir kalla ne og er kjenneteikna av min­ kande måne. I tabellane blir det brukt ein open ring som symbol for fullmåne. For nymåne blir det brukt ei mørk kule som symbol. Månesyklusen eller Metons syklus vart oppdaga av grekaren Meton 432 f.Kr. Han fann at etter ein periode på ca. 19 år kjem månefasane igjen på dei same datoane. Syklusen er 235 synodiske månader.

Ekvator Ekvator (lat. aequare, gjere lik) har to formål i samband med navigasjon:

I astronomien meiner vi ei imaginær linje som blir kalla himmelekvator, men som er skjeringslinja mellom himmelkula og ekvatorplanet til jorda forlengd utover. 2 I terrestrisk samanheng meiner vi ein tenkt sirkel på jorda som er vinkelrett på jordaksen, og som går midt mellom to polar på aksen (nordpolen og sørpolen). Radius av ekvator er 6378,099 kilometer, og lengda er 40 076,640 kilometer. 3 Ekvator blir inndelt i 360°, ein ekvatorgrad er 111 324 meter, og eit ekvatorminutt har lengda (111 324/60) = 1855,4 meter.

1

Horisont Horisonten (gr. horizon, avgrensing) er den storsirkelen vi får som ei skjering mellom eit horisontalplan, det vil seie eit plan vinkelrett på loddlinja på observasjonsstaden, og himmelkula. Horisonten blir ofte forveksla med synskrinsen, der himmel og jord møtest, som på havet er kalla kiminga.

237

Astronomisk navigasjon

LHA er vinkelen mellom øvremeridianen, rekna austover eller vest­ over til den timesirkelen som går gjennom himmellekamen. LHA er austleg før himmellekamen passerer øvremeridianen og vest­ leg etter passeringa.

Likehøgdsirkelen er dei punkta på ein sirkel der den rette høgda på himmellekamen er konstant. Når himmellekamen er nær senit, er dia­ meteren til likehøgdsirkelen liten, men han aukar sterkt i diameter når høgda minkar. Vi bruker ein liten bit av likehøgdsirkelen som ei stadlinje (Line of Position - LOP). Saman med rettvisande peiling til ved­ kommande himmellekam og LOP gir observasjonen dermed ein einty­ dig vektor. Dersom vi har store høgdefeil, merkar vi krumminga av likehøgdsirkelen i forhold til den rette linja. Ein måte å rette dette på er å leggje inn ein betre posisjon i kalkulasjonen slik at bestikkfeilen blir mindre.

Figur 10.16 Korrigert krumming LOP

Når vi har liten diameter i likehøgdsirkelen, må vi korrigere for krum­ minga. Figur 10.16 viser at første stadlinje (LOP) i kombinasjon med andre stadlinje gir eit visst avvik i observert plass. Dette forholdet kan vi ha når himmellekamen er nær senit, men elles har det berre akade­ misk interesse.

Den tilsynelatande rørsla til himmellekamane langs dagsirkelen Himmellekamane flytter seg tilsynelatande langs ein dagsirkel. Denne flyttinga er avhengig av endringa i deklinasjon. Dersom vi plottar inn den relative endringa i deklinasjonen, kjem dagsirkelen fram som ei krum linje. Månadleg registrering av variasjon av deklinas jon per time i1 (1998)

Figur 10.17 Forløp av dagsirkel 1. august 1998

Saturn

sola

Venus

Mars

Jupiter

Jan. 1

-0,5

-0,6

-0,2

0

-0,2

Feb. 1

0,1

-0,7

-0,2

0,1

-0,7

Mar. 1

0

-0,8

-0,2

0,1

-0,9

Apr. 1

-0,6

0,7

-0,2

0,1

1,0

Mai 1

1,0

0,6

-0,2

0,1

0,7

Juni 1

1,0

0,3

-0,1

0,1

0,3

Av tabellen følgjer at den gjennomsnittlege endringa har lite å seie for forløpet av dagsirkelen og dei problema det reiser. Utrekningane refere­ rer seg til eit gitt klokkeslett. Endring i deklinasjonen over eit døgn for sola viser at endringa er omtrent lineær. Figur 10.17 viser ein grafisk presentasjon for 1. august 1998. I samband med illustrering av dagsir­ kelen i ein figurpresentasjon, kan dagsirkelen trekkjast parallelt med ekvator på himmelen.

238

Kapittel 10

Plantrigonometri I nautikk må du kjenne til nokre likningar og figurar som er viktige for det praktiske arbeidet du skal gjere. Vi skal først forklare eit vanleg rett­ vinkla triangel, som omfattar to katetar og ein hypotenus. Læresetninga til Pytagoras seier at kvadratet av hypotenusen er lik summen av kva­ dratet av katetane. Det kan uttrykkjast med ei enkel likning slik: c2 = a2 + b2

Figur 10.18 Rettvinkla triangel

Det rettvinkla trianglet vi bruker nautikk, er bygd opp slik figur 10.18 viser. Dermed representerer side a avvik og side b endra breidd i kurstrianglet. 1 Vinkel A representerer kursen i kurstrianglet. 2 Side a representerer avviket (langs ein parallellsirkel) i kurstrianglet. 3 Vinkel C er ein rett vinkel (mellom ein meridian og ein parallellsir­ kel) som representerer rettvisande kurs. 4 Side c representerer distansen i kurstrianglet. 5 Store bokstavar viser vinklane. 6 Små bokstavar viser sidene. Trigonometriske likningar for å løyse rettvinkla triangel

• * « sin A = — c

c cosec A = — a

. b cos A = c

c sec A = b

a tan A = — b

. b cotan A = — a

sin A - cos (90° - A) = cos B

tan A = cotan (90° - A) = cotan B

sin A sec A = cosec (90° - A) = cosec B tan A =------cos A A 1 sec A = ------cos A

A 1 cotan A = -----sin A

haversin A = Sin2 — 2

Versedsin A = (1 - cos A)

Haversinus og versedsin er hjelpestorleikar som blir brukte i derivasjo­ nar i sfærisk trigonometri. Det går fram av likningane at du kan uttryk­ kje alle trigonometriske funksjonar med storleikane sinus, cosinus og tangens. Haversinus var tidlegare ein mykje brukt hjelpestorleik som kom til nytte i manuell derivasjon av komplekse sfæriske likningar. Vi har teke dei med av omsyn til dei som vil bruke mellomstorleikar for enklare å kunne halde orden på arbeidet med sfærisk trigonometri og komplekse likningar.

239

Astronomisk navigasjon

Plane skeiwinkla triangel Vi kjem stadig vekk bort i triangel utan nokon rett vinkel. Regelen om at summen av vinklane i eit triangel er 180° gjeld også for skeiwinkla triangel. Dei to mest aktuelle likningane for å rekne ut sider og vinklar i eit skeiwinkla diagram er sinussetninga og cosinussetninga: sinussetninga:

a _ b _ c sin A sin B sin C cosinussetninga: a2 = b2 + c2 - 2 • b • c • cos A

Bruk av PC og rekneark Du kan finne dei trigonometriske funksjonane du treng på ein vanleg PC med til dømes Excel. I navigasjon må du kunne gjere kompliserte kalkulasjonar der det nesten alltid er med fleire trigonometriske funk­ sjonar i likninga. Arc (forkorta til A) framfor dei trigonometriske funk­ sjonane står for arcus og tyder boge.

Vi har likninga som viser LHA i opp- eller nedgang: cos LHA = tan breidd • tan deklinasjon

Forholdet mellom storleikane er slik: Deklinasjon = N 10° 30' Breidd = S 5° 36' LHA = acos (tan 5,6° • tan 10,5°) = 88,95873° Når du skal gjere greie for eit trigonometrisk forhold i Excel, må du føl­ gje dette oppsettet: 1 Rekneark som Excel bruker radianar. Dersom du har vinklar oppgitt i gradar, som er mest vanleg, må du multiplisere med pi()/l 80 for å konvertere til radianar. 2 Tan 5,6° har denne syntaksen: tan ((5,6) • pi()/l 80) 3 Tan 10,5° har denne syntaksen: tan ((10,5) • pi()/180) 4 Likningane kan no multipliserast slik: tan ((5,6) • pi()/l80) • tan ((10,5) ■ pi()/l80). Merk plasseringa av parentesane og dobbelparentesen etter pi, som er den storleiken dataprogrammet bruker for å identifisere ti. 5 Acos (tan ((5,6) • pi()/l80) ■ tan ((10,5) • pi()/180)) • 180/pi() = 88,95873° 6 Det er viktig at du skil mellom numeriske produkt og vinkelmål. Numeriske produkt skal multipliserast med heile uttrykket inne i ein parentes. Siste leddet i likninga for arc vinkelmål er 180/pi(), og pa­ rentesen skal avsluttast framfor dette leddet.

Med lommereknar blir framgangsmåten noko enklare: 1 Trykk SHIFT 2 Trykk COS 3 COS-1 blir vist i vindauget 4 Legg inn parentes (tan 5,6 • tan 10,5) 5 Trykk EXE 6 88,95873 blir vist i vindauget

240

Kapittel 10

pøme

Dersom du har ei likning som seier at tan x = (150/30/15), skal du løyse denne likninga slik i eit rekneark:

tan x = (150/30/15) x = atan (150/30/15) • 180/pi() = 18,43494 Den same likninga løyst med ein lommereknar (Casio fx-8700GB): 1 Trykk SHIFT 2 Trykk COS 3 I vindauget kjem det frå COS’1, som er det same som arccos 4 Set inn (150/30/15) 5 Trykk EXE(cute) 6 Produktet 18,43494 blir vist i vindauget

Tidspunkt for soloppgang Den enklaste måten å rekne ut timevinkelen for sola i oppgang er ved hjelp av PC eller lommereknar: cos LHA = tan deklinasjon • (- tan breidd) Deklinasjon Breidd

= N 10° 30' = S 5° 36'

cos LHA = tan 5,6° • tan 10,5° LHA = 88,95873

Slå først opp i nautikalen og noter LMT for meridianpassasjen. Resten av utrekninga gjer du med trigonomiske likningar. LMT Mer. pass Intervall til mer. pass LMT tid sol i oppgang

Endra lengd til Greenwich UTC

Sonetid Z1 Sonetid om bord Z1

12-00

(LHA)

5-56 (88,95873) 06-04 1-40 07-44

1-00 06-44

Det er ein svært enkel metode å bruke timevinkelen for å rekne ut vik­ tige tidspunkt, samtidig som du får betre forståing for fleire fundamen­ tale forhold som det er grunn til å øve på med jamne mellomrom.

Asimut- og deviasjonskontroll Den rettvisande peilinga finn vi med denne likninga: cos (rettvisande O) = sin deklinasjon / cos breidd Løysing med lommereknar: Rettvisande O =arccos (sin 10,5 /cos 5,6) = 079,4° = N 79,44° E

Den rettvisande peilinga til sola i det sanne opp- og nedgangstidspunktet.

241

Astronomisk navigasjon

Deklinasjon

Breidd

0

3

6

9

12

15

18

21

23,5

75,0

72,0

69,0

66,5

0

90

87,0

84,0

81,0

78,0

5

90

87,0

84,0

81,0

78,0

74,9

71,9

68,9

66,4

10

90

87,0

83,9

80,9

77,8

74,8

71,7

68,7

66,1

15

90

86,9

83,8

80,7

77,6

74,5

71,3

68,2

65,6

20

90

86,8

83,6

80,4

77,2

74,0

70,8

67,6

64,9

73,4

70,1

66,7

63,9

25

90

86,7

83,4

80,1

76,7

30

90

86,5

83,1

79,6

76,1

72,6

69,1

65,6

62,6

35

90

86,3

82,7

79,0

75,3

71,6

67,8

64,1

60,9

40

90

86,1

82,2

78,2

74,3

70,3

66,2

62,1

58,6

45

90

85,8

81,5

77,2

72,9

68,5

64,1

59,5

55,7

56,1

51,7

50

90

85,3

80,6

75,9

71,1

66,3

61,3

55

90

84,8

79,5

74,2

68,7

63,2

57,4

51,3

46,0

60

90

84,0

77,9

71,8

65,4

58,8

51,8

44,2

37,1

Rettvisande peiling har same namn som deklinasjonen.

Sola i oppgang og nedgang Deklinasjon: Nord Oppgang: Nord via aust Nedgang: Nord via vest

pørt1®

Deklinasjon: Sør Oppgang: Sør via aust Nedgang: Sør via vest

Eit skip er på breidd N 30° 20’. Soldeklinasjonen i oppgangstidspunktet er N 20° 12’. Finn den rettvisande peilinga til sola i observasjonstidspunktet.

Sola står opp i aust. Peilinga skal ha retning nord og aust, cos az = sin deklinasjon / cos breidd

F2-F1 P/24

1-15 1-17 + 0-02 *■ -0000

V*

i4l

0 340

34o

°1 225 26'7 -020 340

25-94

rtoo

332 13-03

012

l4i 2/5

225 >42

0i4

031

1-25 1-20

107 1-05

O4o 072 0-02

0-02

0 0

+ 0-01 + 0-02 + 0004 + 0008

♦ n=0 eller det minste hele tall i linje A8 > 600° i kolonne M2 og S2 og > 300° i kolonne Kl og 01. 1 R R t H § H

sin r*sum of H.Ft sin G for M? and S2 cos r = sum of H.Ft cosØ for M? and S2 FtcosG(K1) FtcosGCOt)

22 Sin 6

23 Co» © 24. P/24 (1.16) 25 P/24» T 26 F1(l,14) 27 Fl ♦ P.T/24» Ft 28 H (PartUI)

29. H «Ft. 30. (H x Ft) SinO 31

(H xFt)Co»G

132 R lin r: R co» r 33, r. fl

m2

2007 23l 027 154

O,

S3 29 54

K> «"-00

(3-83

24o

i2o 0(4 26'4

III 031 200

0/2 192

*0-407 -0-213 -0-514 -0-977 -0-242 +0-100

+.0000 +-ooW-

0

1.7

0 0-02

(-10

0-82

0-94 1-105

0 42 0-344

1-0004 +•0008 ♦.0032 + •0044 1-20 I-05 1 04 1-20

0-23 0-294

0-14 0-140

------- >

-0.071 +0-027 -(■35o

M.L (1.3)

2-55

+0-4 *1 -0-073 -1-014 f- 0-334 + 0-370 * -1-3 0 |44 1-402

34. 2r H’

320

* 194

35 fa F. (PartUI)

0-105

ff, =d,:RTF,»D,

300

0-105"

40.

Sum lines 30-39 - Height

De cos dfl *0-052

113

Figur 12.11

Dette skjemaet kan vi enkelt programmere inn på ein PC eller lomme­ reknar. Dersom du treng meir rettleiing i reknelogistikken, finn du ei utførleg forklaring i Nautical Publication 259 frå British Admiralty. Det finst norsk programvare med database for alle tre voluma, som omfattar alle standardhamner og sekundærhamner i tabellane. Databasane må for tida fornyast kvart år.

Den norske tabellen for flod og fjøre Den norske tabellen for flod og fjøre er inndelt i fire delar: 1 Ein generell del som forklarer bruken av tabellane. 2 Del A gir tidspunkt og høgd for ei mengd standardhamner. 3 Del B viser dei standardhamnene som dekkjer sekundærhamnene. Hamnene er også identifiserte med posisjon. 4 Del C gir dei harmoniske konstantane. Alle tidspunkt er gitt i norsk normaltid (vintertid), som er Z-1 (sonetid -1).

Vi har valt eit døma frå tabellen med standardhamn Bodø. Vi skal finne høgda på floda kl. 0900 den 10.xx.xx

295

Flod og fjøre

Tabellen gir oss desse opplysningane: Dato/dag 10

Ti

Tidspunkt

0501 1103 1711 2316

Høgd 83 242 86 261

Her har vi dei nødvendige data for å rekne ut kor høg floda er for eit gitt klokkeslett: 1 Vi forenklar noko og tek til i nedste venstre hjørnet av diagrammet med å notere vasstanden tysdag 10.xx.xx, kl. 0501, som er 83 cm slik det går fram av tabellen og grafikken.. 2 Deretter noterer vi vasstanden over y-aksen, som representerer det høgaste punktet på normalfordelingskurva. Denne verdien er 242 cm. 3 Vi må ta med neste fjøre for å dekkje heile tidsintervallet i dette dømet og det neste. Høgda på fjøra er 86 cm. 4 Vi må gå tilbake 2 t og 3 min frå tidspunktet for flod, kl. 1103, til kl. 0900, som er det tidspunktet vi ønskjer å rekne ut vasstanden ved. 5 Frå punktet 2 t 3 min trekkjer vi ei vertikal linje til det punktet vi kryssar normalfordelingskurva. 6 Frå dette punktet trekkjer vi ei linje parallelt med x-aksen til ytste venstre skala på diagrammet. 7 Der les du av korreksjonsfaktoren, som i dette tilfellet er rekna å vere 0,75. 8 For å kunne rekne ut vasstanden kl. 0900 må vi finne høgdeskilnaden mellom fjøre og flod på formiddagen: - Høgda på floda = 242 cm - Høgda på fjøra = 83 cm - Differansen = 242 - 83 = 159 cm - Korreksjonen = 159 - 0,75 = 119 cm - Denne korreksjonen skal brukast på høgda for fjøre kl. 0501, som var 83 cm. - Vasstanden kl. 0900 = 119 + 83 = 202 cm

Figur 12.12 Interpoleringskurve

Vi kan også tenkje oss at vi treng å rekne ut det klokkeslettet når vassstanden er 202 cm. 1 Differansen mellom fjøre og flod = 242 - 83 = 159 cm 2 Det neste steget blir å finne korreksjonsfaktoren: - Differansen = 159 cm - Korreksjonen = 119 cm - Faktoren = 119/159 = 0,75 (korreksjonsfaktoren) 3 Med faktor 0,75 går du frå skalaen ytst til venstre til du kryssar nor­ malfordelingskurva. 4 Frå dette punktet trekkjer vi ei linje nedover mot x-aksen parallelt med y-aksen. 5 Der linja kryssar x-aksen, les vi av verdien på x-aksen, som er -2 timar før flod. 6 Vi har flod kl. 1103, og 2 timar tidlegare blir då kl. 0903. Vi ønskjer å finne vasstanden kl. 1400 10.xx.xx: 1 Vi har alt notert i høgre hjørnet av normalfordelingsdiagrammet at - høgda på fjøra er 86 cm - kl. 1103, som er tabellert tidspunkt for flod, er høgda 242 cm - skilnad i høgd = 242 - 86 = 156 cm 2 Kl. 1400 er praktisk talt tre timar etter flod - Vi trekkjer ei linje frå punkt 3 på x-aksen til der vi kryssar nor­ malfordelingskurva

296

Kapittel 12

- Vi trekkjer ei linje frå dette punktet mot høgre parallelt med xaksen til vi treffer skalaen til høgre. - Avlesen korreksjonsfaktor er 0,525 - Høgdekorreksjon = 156 • 0,525 = 82 cm 3 Høgd for fjøre = 86 cm (slik det er notert i det nedste høgre hjørnet) - Utrekna høgd kl. 1400 = 86 + 82 = 168 cm

Admiralty Tide Table Standard hamn: Darwin Finn tidspunkta og høgdene for flod og fjøre 20.2.98. Standard Port Darwin finn du på side 75 i Admiralty Tide Table - Første LW 0530: høgd 2,6 m - Første HW 1131: høgd 5,3 m - Andre LW 1702: høgd 3,7 m - Andre HW 2256: høgd 5,4 m - Øvst på sida (linje 2) finn vi den posisjonen observasjonane for opplysningane for flod og fjøre er gjorde. - Vi registrerer også at det er nymåne 27.2.98, som vil seie at vassstanden aukar fram mot tidspunktet for nymåne.

For å kunne gå til kai i Darwin er vi avhengige av 6 m høgd over kartdatum. Vi kjem til ankerplassen 20.2.98 kl. 1200 Z-0930 a) Når er tidlegaste dato for å gå til kai? b) Kva klokkeslett kan vi tidlegast passere revet? c) Kor lang tid har vi til disposisjon for å krysse revet?

a) Vi kan gå til kai tidlegast 24.2.98 på andre HW. Så lenge vi har med ei standardhamn å gjere, les vi dette rett frå tabellen utan å gjere utrek­ ningar.

297

Flod og fjøre

b) Frå tabellen 24.2.98 finn vi: - Flod er kl. 1716 med ei høgd på 6,4 m. - Fjøre er kl. 1041 med ei høgd på 2,0 m. - Duration: 0635 - Range: 4,4 m 1 Set ut HW høgd 6,4 m 2 Set ut LW høgd 2,0 m 3 Knyt saman punkta med ei linje 4 Gå til HW høgd 6 m og trekk ei linje parallelt med y-aksen til du kryssar linja i punkt 3 5 Trekk ei linje vidare til eit punkt som ligg mellom normalfordelingskurvene for lengd (duration) 6 og 7. Lengda di er differansen i tid mellom HW og LW (0635) 6 Trekk ei linje vidare til x-aksen der du les av -0120 7 Tidspunktet får du når du trekkjer 0120 frå kl. 1716, då det var HW 8 Du må altså krysse revet frå kl. 1556

c) 1 Etter flod finn du at det er LW kl. 2318, som gir ei lengd på 6 t 02 min. Vasstanden er då 3,1 m 2 Du skal rekne ut kor lenge du har ei djupn over revet på 6 m eller meir 3 Trekk opp linja frå HW 6,4 m til LW 3,1 m 4 Trekk opp den vertikale linja til ho kryssar linja i punkt 10 5 Trekk opp ei horisontal linje til du kryssar normalfordelingskurva for ei lengd på 6 timar (0602) 6 Trekk ei vertikal linje vidare til x-aksen 7 Les av tid til disposisjon etter HW: 1 t 35 min 8 Legg saman tida før og etter HW slik: (0120 + 0135) =0255. Vi har 21 55 min til disposisjon for ei sikker passering av revet 9 Vi må ha passert revet før kl. (1716 + 0135) = 1851

Sekundærhamn Sekundærhamn: 6325 Cape Hotham

ppme

Finn tidspunktet for HW og vasstanden i Cape Hotham 20.2.98. Første HW i Cape Hotham 20.2.98 = kl. (1131 Andre HW i Cape Hotham 20.2.98 = kl. (2256

+0044) = 1215 +0044) = 2340

Vasstanden ved HW i Cape Hotham 20.2.98: HW 20.2.98 kl. 1215 = 5,3 - 1,2 = 4,1 m* HW 20.2.98 kl. 2340 = 5,4 - 0,6 = 4,8 m** *)Første HW - Skilnaden mellom MLWN og MLWS = 1,8 m - Skilnaden mellom MLWS og MLWN: 1,5 - 0,4 = -1,1 m - Skilnaden mellom MLWS og registrert verdi = 1,3 m - Likninga som gir korreksjonen = -0,4 + (1,8 /1,1= 1,3 / X) = -0,4+ (1,1 - X- 1,3/1,8) = -0,4+ (-0,79 )=-1,19 - HW Darwin - korreksjon Cape Hotham = 5,3 m - 1,19 m = 4,1 m

298

Kapittel 12

**)Andre HW - Skilnaden mellom MLWN og MLWS = 1,8 m - Skilnaden mellom MLWS og MLWN = 1,5 - 0,4 = -1,1 m - Skilnaden mellom MLWS og registrert verdi = 1,7 - 1,4 = 0.3 m - Proporsjonen som gir korreksjonen = -0,4 + (1,8 /1,1 = 0, 3 / X) = -0,4 + (1,1 • x • 0,3/1,8) =-0,4 + (-0,18)=-0,58 - HW Darwin - korreksjon Cape Hotham = 5,4 m - 0,58 m = 4,82 m Korreksjon for endring i ML er ikkje teken med i utrekningane.

Meteorologiske og lokale forhold Vasstanden er spesielt lett påverka av lufttrykk, av vind og av tettleiken til sjøvatnet. Ein variasjon i lufttrykket på ein millibar gir ca. 1 centime­ ter variasjon i vassstanden. Opphoping av vassmassane på grunn av vind er typisk i Skagerrak og på Vestlandet. I periodar med kraftig vind og lågt trykk kan vasstanden auke mykje meir enn vanleg.

Folk på kysten kjenner godt omgrepet stormflod. På Vestlandet har ein registrert stormflod som er 1,65 meter over MHWS. Ein slik auke i vasstanden gjer at også arealet av vikar og sund blir større. Vindskavlar og bølgjer byggjer seg dermed opp til uvanlege nivå, slik at vi lett får skadar på sjøhus, marinaer osv.

pørne

Tidal Prediction Balboa 16.11.98 HW 0154 Z+5 Balboa HW

Lufttrykk korr. (+)30 mbar

Korrigert utrekning (Tab. + korr.)

4,5 m

0,3 m

4,8 m

Dersom vi treng ei dagleg korrigering av kurva for vasstanden, kan korreksjonen visast som AY for alle klokkeslett i intervallet.

Nullnivået i kartet I den norske tabellen for flod og fjøre finn du opplysningar om høgdeskilnaden mellom nullnivået i det offisielle høgdesystemet for Noreg. Høgdeskilnaden mellom normalnull 1954 og nullnivået i kartet finn du i tabell D på side 84 (99-utgåva). Djupner i norske kart er oppgitt for springfjøre ved vårjamdøgn (21. mars). Dette nivået blir kalla nullinja i kartet.

Nullnivået i sjøkart har vore lagt så lågt at vasstanden sjeldan kjem under det nivået som er oppgitt. Springfjøre ved vårjamdøgn blir kalla nullnivået i kartet: MV - Zo Springflod: MV + Zo

Figur 12.14 Sjøkartnull

I framtida skal det førast inn eit nytt datum, lågaste astronomiske vassstand (LAT). LAT skal vere gjennomført dei neste ti åra i samsvar med British Admiralty. I dei fleste utanlandske sjøkarta er LAT lagd til

299

Flod og fjøre

grunn for nullinja i kartet. I sjøkart er djupnene kalla loddskot, og dei kan vere presenterte i tekst eller som djupnekurver (djupnekotar). Desse loddskota refererer seg også til nullinja i kartet, og vi må korri­ gere djupna for å få korrekt djupn på vedkommande stad. Friseglingshøgda til skipet (air draft) må reknast ut nøyaktig i god tid før vi skal passere bruer eller luftspenn med marginale høgder. Opplys­ ningar om friseglingshøgder finn vi i sjøkarta og i losane. Desse opp­ lysningane gjeld også bruer, luftspenn, kraftkablar og telekablar. På grunn av tryggleiken er høgdene oppgitt til eit nivå som er så høgt at det sjeldan er høgare vasstand, i tidspunktet blir det brukt springflod for haustjamdøgn. Innføringa av LAT gir truleg endringar i referansenivået. Figur 12.15 Friseglingshøgder

Straum Vatn flytter seg heile tida både vertikalt og horisontalt. Den vertikale rørsla kan vere fysisk, eller ho kan komme som ein termisk konveksjon. Vasstanden kan reknast som ei svært langstrekt bølgje, som på grunn av jordrotasjonen og påverknad frå sola og månen vandrar rundt jorda. Ei slik bølgje kan forplante seg med ein fart på fleire hundre knop. I det sørlege Stillehavet er det registrert bølgjelengder på 5000 nautiske mil. Forplantingsfarten går ned over grunne farvatn og aukar der farvatnet er djupare. Større motstand aukar bølgjehøgda. Avstanden frå bølgjedal til bølgjetopp blir kalla amplitude. Ein vanlege amplitude for bølgja for flod og fjøre langt til havs er ca. 1,6 meter. På norskekysten kan ho bli mykje høgare. Vi finn differansar i vassstanden på inntil 15 meter på utsette stader. Nokre av dei mest kjende havstraumane:

A) B) C) D) E) F) G) H)

Figur 12.16 Globalt straumkart

Golfstraumen Oyashiostraumen Kuroshiostraumen Den californske straumen Vestavindsdrifta Humboldtstraumen (Perustraumen) Benguelastraumen Vestavindsdrifta (The Indian Ocean Counter Current) I) Den indiske ekvatoriale straumen J) Austgrønlandsstraumen K) Vestgrønlandsstraumen L) Labradorstraumen M)Den baltiske straumen Den norske kyststraumen * Irmingerstraumen *) Irmingerstraumen, nordgåande grein av golfstraumsystemet, deler seg vest for Island. Den største greina bøyer mot SW, medan ein annan del går vidare nordover og så mot aust utanfor nordkysten av Island. Oppkalla etter den danske sjø­ offiseren Carl Irminger, som gjorde greie for straumen rundt 1850.

300

Kapittel 12

Golfstraumen Golfstraumen (straum A) er ein varm overflatestraum som går frå Floridastredet langs kysten av USA og bøyer ut i Atlanterhavet mellom 35° og 40° N ved 40-45° W. Vidare breier straumen seg ut og forgreinar seg. Den eigentlege Golfstraumen tek til der Floridastraumen går saman med Antillerstraumen. Temperatur, saltinnhald og fart er høgast i og nær overflata. Straumen blir breiare nordover, og farten og tempe­ raturen går ned. Etter avbøyinga ut frå kysten møter Golfstraumen den kalde Labradorstraumen. Her kan vi få temperaturskilnader på 10-15 °C over korte distansar. Mesteparten av det vatnet Golfstraumen fører, går vidare mot aust eller nordaust med Den nordatlantiske straumen. Både Floridastraumen og delar av Den nordatlantiske straumen med forgrei­ ningar blir rekna til golfstraumsystemet med vassmassar med forholds­ vis høg temperatur og høgt saltinnhald.

Den nordatlantiske straumen forgreinar seg sørover og nordover. Ei stor grein går nordover forbi Storbritannia og deler seg i ei grein som går mot Island, og i ei som går inn i Norskehavet mellom Shetland og Fær­ øyane og held fram som Norskehavsstraumen, som går vest om Sval­ bard inn i Polhavet, og som har forgreiningar inn i Barentshavet.

Golfstraumen blir først og fremst driven av vinden, delvis på grunn av draget på overflata og delvis på grunn av oppsamling av varmt vatn utanfor Mellom-Amerika på grunn av passatvinden og jordrotasjonen. Transporten av store mengder varmt vatn gjennom golfstraumsystemet, og dei vestlege vindane gjer at Nordvest-Europa får langt mildare vin­ trar enn breiddegraden skulle tilseie. Vestavindsdrifta Vestavindsdrifta (straum E) er ein relativ kald straum som går mellom dei store kontinenta og Antarktis rundt heile jorda. Ho har fleire avgreiningar som har viktig innverknad på klimaet i dei strøka ho passerer.

Humboldtstraumen Humboldtstraumen eller Perustraumen (straum F) er ein nordgåande havstraum med opphave i Vestavindsdrifta, som går langs vestkysten av Sør-Amerika. Benguelastraumen Benguelastraumen (straum G) er ein nordgåande havstraum med opp­ hav i Vestavindsdrifta som går langs vestkysten av det sørlege Afrika. Ved ca. 15° S bøyer han gradvis av og går opp i den sørlege ekvatorial straumen.

Kuroshiostraumen Kuroshio (straum C) er ein varm havstraum i det vestlege Stillehavet som strøymer frå sør inn mot den søraustlege kysten av Japan og langs kysten av Honshu, til han bøyer av mot nordaust. Oyashiostraumen Oyashiostraumen (straum B) er ein kald straum med opphav i arktiske farvatn og Beringstredet. Han blandar seg med Kuroshiostraumen aust for Japan og kryssar heile Stillehavet før han dukkar opp som Den cali­ fornske straumen. Den californske straumen er ein kald havstraum i Stillehavet som går mot sør utanfor kysten av California og har stor inn­ verknad på klimaet på vestkysten av USA.

301

Flod og fjøre

Austgrønlandsstraumen Austgrønlandsstraumen (straum J) er ein mektig havstraum som går sørover langs austkysten av Grønland, og som er hovudavløpet for det kalde vatnet og ismassane frå Polhavet. Med dei enorme ismassane sine blokkerer Austgrønlandsstraumen austkysten av Grønland og gjer denne kysten vanskeleg tilgjengeleg og nærmast utan busetnad. Han går vidare gjennom Danmarkstredet til sørspissen av Grønland, bøyer så om Kapp Farvel og går vidare mot nordvest som Vestgrønlandsstraumen. Ein annan del av Austgrønlandsstraumen blandar seg med greiner av Golfstraumen og blir til Irmingerstraumen litt vest for Island. Det er ein kvervelstraum som gir gode vekstforhold for plankton, og dette området er difor eit viktig vekstområde for mange fiskeslag.

Labradorstraumen Labradorstraumen (straum L) og visse greiner av Austgrønlandsstrau­ men blir til ein kald sørgåande straum utanfor Labrador og New Found­ land. Sør for The Grand Banks blandar han seg etter kvart med Golf­ straumen. Labradorstraumen fører isfjell nedover på lågare breiddegra­ dar. Den baltiske straumen Den baltiske straumen er ein brakkvasstraum ut av Austersjøen. Den baltiske straumen er skapt av dei mange elvane i området. Han er typisk i «sunda», i Skagerrak og eit stykke opp langs norskekysten, der han etter kvar blandar seg med Norskestraumen (Golfstraumen) (straum M).

Påverknad frå vind Straumane blir sette opp av påverknad frå vind på havoverflata. Den dominerande vindretninga i mange strøk er frå vest mot aust (vesta­ vind). Unntak finst først og fremst for nærområda på begge sider av ekvator, der det også er austavind. Vestavindsdrifta har størst innverk­ nad på utviklinga av straumsystema på jorda. På den sørlege halvkula er det mindre landmassar enn på den nordlege halvkula.

Figur 12.17 Vind og bølgjehøgder

302

Kapittel 12

Frå S 40° og vidare sørover blåser det relativt friskt frå vest, og det er i denne delen av verda nærmast ope farvatn heile vegen rundt, slik at landmassane ikkje påverkar vindmønsteret vesentleg. Straumane blir difor ein slags kopi av vindmønsteret.

Straum og bølgjer Lange bølgjer blir høgare enn dei korte bølgjene før dei brotnar. Frå studiar av brothøgder har ein funne at bølgjene kan auke 1,6 gonger høgda i ope vatn når dei møter ei strand med teoretisk 5 % stigning. Det er difor mykje sant i at det er rolegare når vi kjem på djupare vatn utan­ for «eggkanten». Men bølgjeregimet er prega av mange faktorar. Vind og straum påverkar også bølgjene. Ei haglbye legg sjøen flat, blir det sagt av sjøvan te folk. Bølgjehøgda er avhengig av desse variablane: - vindfarten - den tida vinden har verka på sjøen - fetchdistansen

Figur 12.18 Vind bølgjeform mot land (avhandling av Iversen frå 1952)

Fetchdistansen er avstanden frå observatøren til det punktet der vindvektoren har same retning som posisjonen til observatøren. Opphavet kan naturleg ha karakter av ein front der skiftet i vindretning er signifi­ kant.

Gjennomsnittshøgda av den høgaste tredelen av bølgjene blir kalla sig­ nifikant bølgjehøgd og er skriven H 1/3, der 1/3 indikerer at gjennom­ snittet berre er teke av den høgaste tredelen av bølgjene. Det er denne verdien det blir referert til i vermeldinga. Signifikant bølgjehøgd er den utrekna maksimale bølgjehøgda over eit ti minutt langt intervall delt med ein faktor på ca. 1,4—1,8, der eit utvalssnitt kan vere 1,6. Dersom det blir meldt om bølgjehøgder på 10 meter, kan vi i verste fall få brytarar på 18 meter, men sannsynlegvis skjer så store differanseverdiar (mellom meld og reelt observert bølgjehøgd) berre ein gong kvar tredje time.

Djupn

Djupvassbolqjer

Figur 12.19 Vind, djupn og bølgjehøgd

Bølgjerørslene blir dokumenterte med bølgjemålarbøyer ved hjelp av ein svært nøyaktig DGPS.

Figur 12.20 Vind og signifikant bølgjehøgd

303

Flod og fjøre

11 'i 'i

I

I Djupvassbølgje

Figur 12.21 Vind og bølgjeforplanting på djupt og grunt vatn

Straumar på grunn av flod og fjøre Kystfarvatna er påverka av bølgja for flod og fjøre når det kjem nivå­ skilnader (trykkskilnader) mellom to farvatn. Tyngdekrafta gjer at vat­ net prøver å jamne ut trykket ved å setje opp ein straum til det lågaste nivået. Vi seier gjeme at straumen renn inn eller ut, eller vi bruker retningsavhengige uttrykk. På norskekysten har vi ei generell straumretning mot nord-nordaust med ca. 0,5 knop. Flod og fjøre set opp kraftig straum. Spesielt kan straumen bli kraftig i fjordmunningane, og 2-3 knop er ikkje uvanleg. Skatestraumen, Raftsundet, Tjeldsundet, Rystraumen og sunda utover i Lofoten og Vesterålen er stader med sterk straum som ofte er større enn 3 knop. Den sterkaste straumen i Noreg finn vi i Saltstraumen med ca. 10 knop.

I Den norske los finn du fleire opplysningar om straumforholda.

304

Kapittel 12

Akustisk måling av straum Straum kan også målast med avanserte dopplersystem som anten er feste på botnen eller på eit fartøy. Med slike system måler vi dopplerskiftet frå ulike djupner (djupneceller), og vi kan på den måten få eit bilete av den horisontale straumsetjinga i vertikalprofilet til vassmassane. Får å gjere slike utrekningar treng vi minimum tre svingarar plas­ serte på ein slik måte at dei er tilta likt ut frå den vertikale aksen og har lik vinkel mellom strålane. Straumen blir målt ved at vi ser på dopplerskiftet i x-retning og y-retning i ulike djupneceller (sjå figur 12.22). Med eit komplett sett av måleceller kan vi så teikne ein komplett straumprofil. Dersom vi reknar ut dopplerskiftet frå det signalet vi har teke mot fra ulike «djupneceller», kan vi rekne ut straumfarten på ulike djupner.

Det er vanleg å bruke fire svingarar i ein dobbel januskonfigurasjon. Sraumfarten i nord- og austretning også lottast ut som ein funksjon av djupna. Andre system kan plotte verdiane ut som vektorar i eit tredi­ mensjonalt bilete.

Dopplerstraumprofilerar (ADCP = acoustic doppler current profiler) kan anten vere om bord i skip eller vere oppankra i botnen. På botnmonterte målarar blir data lagra for seinare behandling. Straumen i nordleg og austleg retning kan då etterpå teiknast ut som funksjon av djupn og tid (kjelde: RD-instruments).

Figur 12.23 Dobbel janusfigurasjon

Nøyaktigheita på systema er avhengig av frekvensen, storleiken på djupnecella, pingrate og talet på strålar. Stasjonære system kan gi ei nøyaktigheit på ca. 0,01 knop (0,5 cm/s) og +/- 2° i retning.

305

Flod og fjøre

Øvingsop 1 2

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

35 36

37 38 39 40 41 42

43 44 45 46 47

Kva er eit gravitasjonsfelt? Kva seier lova om den gjensidige tiltrekkingskrafta til massane og om den innbyrdes avstanden til massane? Har sola større masse og tettleik enn månen? Har månen eller sola størst innverknad på flod og fjøre? Kva er primærbølgja? Korleis forplantar flod og fjøre seg på jorda? Forklar korleis primærbølgja blir til. Forklar korleis sekundærbølgja blir til. Kor stor masse har månen, og kor stor del er det av jordmassen? Grei ut om gravitasjonsfeltet til månen samanlikna med tyngdeak­ selerasjonen på jorda. Kva er eveksjon? Kva er perturbasjon? På kva måte er avstanden mellom to massar avgjerande for stor­ leiken til gravitasjonsfeltet? Kvifor speler sola ei mindre viktig rolle for flod og fjøre enn innverk­ naden frå månen? Kva heiter månefasane? Kva er range for flod og fjøre? Forklar om høgda på vasstanden ved spring og nipp. Kva er hamnetid? Kva nytte har du av konstantane for flod og fjøre? Kva er ei standardhamn? Kva er ei sekundærhamn? Kva tyder HAT? Kva tyder LAT? Kva tyder MHWS? Kva tyder MLWS? Kva tyder MHWN? Kva tyder MLWN? Kva tyder MHHW? Kva tyder MLHW? Kva tyder MHLW? Kva tyder MLLW? Kva tyder chart datum? Kor lenge bruker månen på eit jordomløp? Forklar korleis du finn tidspunktet for flod og fjøre for alle standardhamnene på norskekysten. Forklar korleis du finn tidspunktet for flod og fjøre for ti internasjo­ nale standardhamner for ein fritt vald dato. Kor stor variasjon i vasstand gir ein differanseverdi på 1 mbar at­ mosfærisk trykk? Forklar korleis vi får stormflod. Korleis reknar du ut høgda på vasstanden og djupna på staden ved hjelp av BA Tide Tables? Forklar i detalj korleis du bruker diagrammet for interpolering. Kva havstraumar er rekna for å vere dei viktigaste? Korleis verkar den avbøyande krafta frå jorda (coriolis) inn på havstraumane? Nemn dei havstraumane som blir rekna som transportør av varmt vatn. Nemn dei kalde havstraumane. Grei ut om straumane for flod og fjøre. Kva er sekundærbølgja? Kva tyder uttrykket diurnal slik det er forklart i tabellen for flod og fjøre? Kva tyder semidiurnal?

306

Kapittel 12

48 49 50 51 52 53 54

55 56 57

Forklar korleis friseglingshøgdene er oppgitt for bruer, luftspenn osv. Kva er nullinja i kartet? Kvifor varierer nullinja i kartet frå stad til stad? Korleis korrigerer du eit loddskot til datum for kartet (nullinja)? Når er HW i Darwin 18.2.98? Når er HW i Darwin 5.2.98? Når er djupna over 5,75 m relatert til nullinja i kartet i Darwin i fe­ bruar månad 1998? Når er djupna over 6,00 m relatert til nullinja i kartet i Darwin 25. februar 1998? Forklar korleis straumane for flod og fjøre verkar langs kysten. Kva hovudretning går straumen på norskekysten?

O Sjømerke og ruteplanlegging

Sjømerka er til nytte i dagslys og under god sikt, men om natta må vi ha lys for å finne fram til hamna eller til ein sikker ankerplass. I Noreg kom det første fyret i 1655 på Lindesnes. Det vart bygd etter ei kongeleg løyving av 18. juli 1655. Drifta tok slutt alt etter kort tid i 1656, visstnok på grunn av dårleg brenning. Først i 1725 vart det igjen tent eit fyr i Noreg, og då vart det reist to fyr, eitt på Lindesnes og eitt to nautiske mil nordvest for Markøy. Grunngivinga for å reise to fyr var at ein skulle unngå forvekslingar med Skagen fyr. 1 1799 vart det bygd eit ti alen høgt steintåm på Lindesnes, som også skulle tene som dag­ merke. Fyrgryta vart plassert på toppen av tårnet.

Figur 13.1 Færder fyr

Færder fyr kom i 1697 og omfatta ei open fyrgryte som var plassert direkte på fjellet ca. 35 meter over havoverflata. Kolet måtte berast opp. Fyrgryta vart i 1802 erstatta av eit fem meter høgt tårn der blusset vart bygd inn i ei lykt.

Fyr og fyrlykter utvikla seg nokså raskt utover på 1800-talet. Det kom etter kvart lamper med veikar, lampeglas og linser. Fyra begynte å sende ut eigne lyssignal i sektorar.

Fyr og lykter Tradisjonelt skilte ein mellom fyr og lykter. Fyr var installasjonar med mannskap på vakt, medan lykter ikkje hadde det. Automatisering og andre forhold gjer at ei slik inndeling ikkje lenger er relevant. Uttrykket fyrlykt er no vanleg om ubemanna lykter og om installasjonar som har mindre rekkjevidd enn fyr. Vi har ulike typar fyr og lykter, alt etter formål og behov, til dømes kystfyr, leifyr, lykter og lanterner. Mange av kystfyra og leifyra er utstyrte med radiofyr, det vil seie at dei sender ut radiosignal på eigne frekvensar. Radiosignala kan peilast inn automatisk eller med manuelle radiopeilarar om bord i skip. Somme fyr er også utstyrte med Racon. Også fleire av oljeinstallasjonane i Nord­ sjøen er utstyrte med Racon.

Sjømerke og seglmerke blir brukte til å rettleie skipsfarten i kystfarvatn, og dei sorterer under Kystdirektoratet ved Fyr- og merketenesta, som

308

Kapittel 13

installerer og står for vedlikehaldet. Faste merke er jernstenger, båkar og vardar som står i eller nær seglleia, og dei er ofte forsynte med ein arm som viser mot seglløpet. Der leia deler seg og går på begge sider av eit fast sjømerke, kan det vere plassert to armar. Flytande merke er ly seller lydbøyer (eventuelt ein kombinasjon), bøyestakar og vanlege sta­ kar. Bøyestakar og stakar er oftast laga av glasfiberarmert plast.

Lysgrenser Lysgrensene er oppgitt rettvisande og frå sjøen (i retning mot lysfyret) i gradar frå 0° til 360°, med retninga nord som 0° og vidare med sola til 360c Det er viktig at navigatøren merkar seg når han skal endre eller setje ut nye fyrsektorar i karta. Figur 13.2 Lysgrensene

Karakter og driftsform på fyrlyset I 1996 fanst det ca. 4200 fyr, lykter, lanterner og lysbøyer på norske­ kysten under Kystverket. Dei er drivne med elektrisitet (nettdrift), bat­ teri og solceller. Den karakteren og lysstyrken som blir vald, er i stor grad avhengig av den driftsforma lykta har. For dei sjøfarande er det ønskjeleg å ha best mogeleg lysstyrke utan for mange og lange mørkeperiodar. Det lét seg ikkje alltid gjere der lyktene ligg vanskeleg til. For å få ei rasjonell og økonomisk drift er fleire og fleire lykter utstyrte med solcellepanel og med lyskarakterar som isofase og blink. Batterilyktene blir drivne av primærceller (eingongsbatteri), som van­ legvis blir skifte ut annakvart år. Batterilyktene kan anten ha blinkkarakter, isofase eller okkulterande lys.

For lyktene som blir forsynte med straum over elektrisitetsnettet, blir den elektriske nettstraumen normalt transformert og likeretta til 12 volt likestraum. Likerettaren gir kontinuerleg straum til lyskjelda og til ein batterireserve som heile tida er oppladd. Somme lykter med elektrisk drift er også baserte på olje som reservedrift dersom det skulle bli straumbrot. Dersom straumen blir utkopla, lyser somme av desse lyk­ tene svakare enn oppgitt i fyrlista.

Leifyr og fyrlykter Leifyr og fyrlykter er sette opp i leia for å gjere seglinga trygg. Leifyra er plasserte i indre kystfarvatn på lett synlege stader. Mange leifyr ligg også ved innseglingar til større trafikkerte leier. Difor kallar vi dei også innseglingsfyr.

Fyrlyktene er plasserte i kystleia og i indre kystfarvatn, ved tronge sund, ved hamner og liknande. Fyrlyktene er kvite med oransje topp for at dei skal vere lette å sjå.

Lanterner Lanterner blir gjeme sette opp for å markere ytterkantane på moloar, marinaer, brukar og liknande. Ei lanterne har ingen spesiell lyssektor og er rundtlysande, vanlegvis med eit fast lys av ulik farge. Raudt er ofte brukt for å markere ytterkantar på moloar.

309

Sjømerke og ruteplanlegging

Overeittlykter Overeittlykter er to lykter som er plasserte slik at lykta lengst unna navigatøren er høgare enn den nærmaste. Når vi ser begge lyktene overeitt, er vi i rett posisjon og kan segle trygt i farvatnet forbi grunnar og gjennom tronge passasjar. Lysa på overeittlyktene kan ha ulike karakte­ rar, men ofte har dei eit fast raudt lys.

Figur 13.3 På kartet ser vi eit døme på korleis ei overeittlykt er merkt av på kartet. Denne lykta har karakterane ISO V 4 s (den øvste lykta) og QW (den nedste lykta)

Når du nærmar deg Stopleleia frå nord, «går du inn» på overeittlyktene. Endå om sundet er smalt, kan opp til 12-14 meter breie båtar passere utan fare.

Sektorar Felles for fyr og fyrlykter er at dei sender ut lys av ulik farge i sektorar. Sektorane er avmerkte på kartet (kart med stor målestokk) med farge. Sektorane er plasserte slik at kvitt lys lyser over farvatnet der det er reint og sikkert for seglinga, medan raudt og grønt lys lyser over ureint farvatn. Fyr med bifyr som har lyskarakter isofase (klippsektor), lyser også over ureint farvatn. Navigatøren må vere merksam på at det også kan vere grunnar og liknande i den kvite sektoren.

Figur 13.4 Overeittlykter

Skjerming Mellom sektorane av ulike fargar er det alltid ein liten overgangsvinkel der det er vanskeleg å avgjere den rette sektorfargen. I overgangsvinkelen mellom raud og grøn sektor kjem det under vanskelege forhold fram ein smal sektor som ser kvit ut på grunn av fargeblandinga. Overgangsvinkelen er gjeme kring 2° eller mindre. Kor skarp denne overgangen er, er avhengig av utstrekninga på lyskjelda og av avstan­ den til skjermen eller til det farga filteret.

Marbakken lykt Occ (3)

Figur 13.5

Nedbør, snø og is Dersom lykterutene er våte, kan overgangsvinkelen bli større. Når det er yr, eller når lykterutene er dogga, kan det i overgangen mellom kvit sektor og isofasesektor, mellom kvit og farga sektor og mellom kvit og mørk sektor hende at grensa for det faste eller det okkulterande kvite lyset blir flytt ein god del inn i den neste farga eller mørke sektoren. Under slike forhold er det grøne og raude lyset normalt bleikare enn vanleg. Mykje snø kan mørkleggje lykta fullstendig.

Om vinteren kan det leggje seg is og snø på lykterutene. Då kan det hende at dei farga sektorane ser ut som kvite. Navigatørar med lita praktisk røynsle har ein tendens til å tolke sektorfargane gale under nattsegling. Det gjeld spesielt overgangen frå grøn til kvit sektor. Mange trur at dei er komne inn i kvit sektor når dei fram­ leis er i overgangen mellom grøn og kvit sektor. Difor er det svært vik­ tig at navigatørane har godt fargesyn.

310

Kapittel 13

Interna­ sjonale forkortelser

LYSKARAKTER

LIGHT CHARACTERS

International

abbreviations Fast (vedvarende lys av samme

Fixed (steady light)

styrke og farge)

De viktigste lyskarakterer skjematisk framstilt The principal characteristics of hghts outlined

Periode Penod

F

... Okkulterende (lyspenoden er

Occulting (total duration of light

lengre enn mørkepenoden) Okkulterende

more than dark) Single-occulting

Oc

Gruppe okkulterende

Group-occulting

Oc (2)

Isofase (like lange lys- og

Isophase (light and dark equal)

mørkeperioder)

Blink (blinket er kortere enn

Flashing (total duration ot light

less than dark) Single-flashing

Langblink (blinket 2 sek eller lengre)

Long-flashing (flash 2 s or longer)

LFI 10s

Gruppeblink

Group-flashing

Fl (3)

Quick (usually 60 flashes

per mmute) Continuous quick

Q

Gruppe hurtigblink

Group- quick

Q (3) 10s

Avbrutt hurtigblink

Interrupted quick

IQ

Rask hurtigblink (fortnnnvis

VQ

120 blink pr minutt)

Very quick (usually 120 flashes per minute)

Kontinuerlig rask hurtigblink

Continuous very quick

Gruppe rask hurtigblink

Group very quick

Avbrutt rask hurtigblink

Interrupted very quick

IVQ

Ultra hurtigblink (fortrinnsvis 240

Kontinuerlig hurtigblink

Ultra Quick (usually 240 flashes per minute) Continuous ultra quick

UQ

Avbrutt ultra hurtigblink

Interrupted ultra quick

IUQ

Morsekode

Morse Code

Mo (K)

Fast med blink (fast lys, med

Fixed and Flashing

jevne mellomrom brutt av et blink med større lysstyrke)

Vekslende (vedvarende lys

■___ h ||___ ।

Fl

Kontinuerlig hurtigblink

blink pr minutt)

OL___ LL___ 1 ■

Iso

mørkepenoden og blinkene like lange) Blink

Hurtigblink (fortrinnsvis 60 blink pr min)

Hl

lUUHAÅAiiA k i Å i k i i Å ill

VQ (3)

Iaaaaaaaaa

aaaaaaaåI

liiiiiiiiiiiiiiiUiiUiiiiiiuuiiiiuuuM

yy

yy

FFI 10s

Alternating

som skifter farge med

Al WR

jevne mellomrom)

FARGE

COLOUR

Rød Grøn $ul Oransje

White Red Green Yellow Orange

Trykt med tillatelse fra Norges Sjøkartverk Ikke til navigasjonsbruk».

Tabell 13.1 Viktige karakterer brukte på fyr og lykter

W r G Y Or

1

w

|

R

1

W

1

$7|

W

1

311

Sjømerke og ruteplanlegging

Farge i sektorskiftet I overgangsvinkelen mellom raud og grøn kjem det under vanskelege forhold på grunn av fargeblandinga fram ein smal sektor som ser kvit ut. Overgangsvinkelen er gjeme omkring 2° eller mindre. Skarpleiken til denne overgangen er avhengig av utstrekninga på lyskjelda og av avstanden til skjermen eller til det farga filteret.

Dersom lykterutene er våte, kan overgangsvinkelen bli større. Dersom det er yr eller når lykterutene er dogga, kan det i overgangen mellom kvit og isofasesektor, mellom kvit og farga sektor og mellom kvit og mørk sektor hende at grensa for det faste eller det okkulterande kvite lyset blir flytt ein god del inn i neste isofase (klippsektor), eller inn i farga eller mørk sektor. Under slike forhold viser det grøne og raude lyset seg normalt bleikare enn vanleg.

Identifisering av fyr og lykter For å kunne navigere etter fyr og lykter må vi vite kva for fyr eller lyk­ ter som blir brukte, og kva slags karakterar dei har. Ulike karakterar vil seie at fyra har ulike kombinasjonar av lys, fargar og mørkeperiodar. Periodane varierer frå 3 til 40 sekund, avhengig av type og formål.

På kartet finn vi karakterane vanlegvis i nærleiken av symbolet for lykta. Vi finn også karakterane og andre opplysningar ifyrlista.

I ureine farvatn der det er tett med djupnetal og skjer, står ofte karakte­ ren og namnet til lykta eit stykke unna den posisjonen lykta har på kar­ tet. Å kunne identifisere fyr og lykter i eit farvatn med fleire fyr og lyk­ ter krev røynsle og øving. Først finn vi kva slags karakter fyret eller lykta har på kartet, deretter samanliknar vi denne karakteren med dei vi ser i farvatnet. Det er ikkje alltid like enkelt å skilje dei enkelte lysperiodane frå kvarandre.

Isofase eller ISO vil seie at fyret har like lange lysperiodar og mørkepe­ riodar. Typenemningar Den første plassen i typenemninga viser installasjonstypen: FA = Fyrstasjon, automatisk, ubemanna. Eit anlegg der linse og lyskjelde er plasserte i hus, tårn elle spesielle bygg FB = Fyrstasjon, bemanna. Eit anlegg der linse og lyskjelde er plas­ serte i hus, tårn elle spesielle bygg BF = Bifyr. Innretning i tilknyting til fyrstasjon FL = Fyrlykt. Linse og lyskjelde plasserte i hus eller liknande LA = Lanterne. Ei innretning der linsa med eller utan verneglas er ein del av den berande og kapslande delen av konstruksjonen LB = Lysbøye. Ei flytande innretning for merking av farvatnet med ei lanterne som lyskjelde RA = Racon (maritimt radarfyr). Ei innretning som gir utslag på radaren ved aktiv signalgiving RC = Radiofyr (radiobeacon). Ei innretning som gir kjenningssignal I frekvensbåndet for radiofyr og som blir brukt til radiopeiling og utsending av DGPS-korreksjonar TS = Lydsignal. Ei innretning som gir frå seg eit lydkjenningssignal PA = Passive hjelpemiddel for navigasjon IB = Indirekte lys. Punktlys med fast lys DN = Differensiell navigasjon

312

Kapittel 13

Den andre plassen viser energikjelda: NE = Energikjelde frå nett utan reserve NB = Energikjelde frå nett med batteri reserve, sekundærbatteri NP = Energikjelde frå nett med batteri reserve, primærbatteri NA = Energikjelde frå nett med aggregatreserve NV = Energikjelde frå nett med vindgenerator i reserve NG = Energikjelde frå nett med gassreserve NX = Andre kombinasjonar EA = Aggregat (aggregat er ei innretning som blir driven av olje eller gass) VG = Vindgenerator SC = Solcelleenergi SV = Hybridanlegg, solcelleenergi/vindgenerator GA = Gass med open flamme GD = Gass Daléin (glødenett) GP = Gass propan med glødenett BG = Bølgjegenerator OV = Olje med veikebrennar PC = Primærceller XX = Andre kombinasjonar eller kjelder

□øm©

Solholmen lykt vest av Skjånespynten har karakteren ISO RG 6 s. Det vil seie at lysperiodane og mørkeperiodane er like lange (3 sekund lys og 3 sekund mørke) over ein periode på 6 sekund. 1 tillegg har lykta ein raud og ein grøn sektor.

Isofase Isofase vil seie like lange lysperiodar og mørkeperiodar Lysperiode 3 sekund

Mørkeperiode 3 sekund

Periode 6 sekund

Lysperiode 3 sekund

Mørkeperiode 3 sekund

Periode 6 sekund

Lysvidd Den optiske lysvidda for fyrlyset er definert som den avstanden som gir ei belysning av auget på 0,2 mikrolux. Den nominelle lysvidda er i IALA definert som lysvidda til eit lys i ein atmosfære der den meteorologiske sikta (MOR) er 10 nautiske mil ved eit kontrastforhold på 0,05 (i samsvar med ein atmosfærisk transmisjonsfaktor på 0,74). Det er den nominelle lysvidda som er opp­ gitt i fyrlista. Som nemning for lysintensiteten av fyrlyset bruker vi eininga candela (cd). Lysstyrken varierer for dei ulike installasjonstypane. Nedanfor har vi vist ei oversikt over normale lysstyrkar for kvitt lys:

Elektrisk, batteri

100-1500 cd

Elektrisk, nett

200-4000 cd

Solcelle

Vindgenerator

50-1500cd

380-1500 cd

313

Sjømerke og ruteplanlegging

I tillegg til pærestorleiken verkar linsestorleiken inn på lysstyrken. Fresnellinser er inndelte i fleire storleikar frå første til sjette orden:

første orden

1840 mm innvendig diameter

andre orden

1400 mm innvendig diameter

tredje orden

1000 mm innvendig diameter

fjerde orden

500 mm innvendig diameter

femte orden

375 mm innvendig diameter

sjette orden

300 mm innvendig diameter

I skjerma fyrlykter blir det brukt linser av fjerde og sjette orden. I overrettslyktene blir det gjeme brukt holofotlinser. Det er ei samlelinse som gir kraftig lys over ein forholdsvis liten sektor.

For fyr der den nominelle lysvidda er større enn den geografiske, er den geografiske oppgitt. For dei fleste fyra er det den geografiske lysvidda som er oppgitt i fyrlista og på kartet. For fyrlykter og lanterner er det den nominelle lysvidda som står i fyrlista. LYSVIDDEI NAUTISKE MIL

Denne lysvidde kan bli mindre p^JL blending fra andre fyr cUcr bakgrunnsbeiysning.

Figur 13.6 Lysvidde Lyshøgda er rekna frå gjennomsnittleg flod, og den geografiske lysvidda er rekna etter ei augehøgd på 5 meter over sjøen. Dersom observatøren står i ei anna høgd enn 5 meter, kan han bruke tabellen over «geografisk lysvidd». Av denne tabellen kan han finne ut på kva for avstand han kan vente seg å sjå lysa frå eit fyr i ei klar mørk natt med god sikt.

314

Kapittel 13 hf = lys­ høgd

0

3

4

5

6

7

8

9

12

15

18

21

30

m

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

n.mil

0

0,0

3,6

4,2

4,7

5,1

5,5

5,9

6,2

7,2

8,1

8,8

9,5

11,4

5

4,7

8,3

8,8

9,3

9,7

10,2

10,5

10,9

11,9

12,7

13,5

14,2

16,0

10

6,6

10,2

10,7

11,2

11,7

12,1

12,5

12,8

13,8

14,6

15,4

16,1

18,0

15

8,1

11,7

12,2

12,7

13,2

13,6

13,9

14,3

15,3

16,1

16,9

17,6

19,4

18,1

18,8

20,7

ho = augehøgd i meter

20

9,3

12,9

13,5

14,0

14,4

14,8

15,2

15,5

16,5

17,4

25

10,4

14,0

14,6

15,1

15,5

15,9

16,3

16,6

17,6

18,5

19,2

19,9

21,8

30

11,4

15,0

15,6

16,0

16,5

16,9

17,3

17,6

18,6

19,4

20,2

20,9

22,8

35

12,3

15,9

16,5

17,0

17,4

17,8

18,2

18,5

19,5

20,4

21,1

21,8

23,7

40

13,2

16,8

17,3

17,8

18,2

18,7

19,0

19,4

20,4

21,2

22,0

22,7

24,5

45

14,0

17,6

18,1

18,6

19,0

19,5

19,8

20,2

21,2

22,0

22,8

23,5

25,3

50

14,7

18,3

18,9

19,4

19,8

20,2

20,6

20,9

21,9

22,8

23,5

24,2

26,1

55

15,4

19,0

19,6

20,1

20,5

20,9

21,3

21,7

22,6

23,5

24,3

25,0

26,8

60

16,1

19,7

20,3

20,8

21,2

21,6

22,0

22,4

23,3

24,2

24,9

25,6

27,5

Tabell 13.2 Geografiske lysvidder i nautiske mil

,

ObS'-

Vi må vere merksame på at tilstanden i atmosfæren har stor innverknad på kva for avstand vi kan observere fyrlyset frå.

Vi er om bord i ein båt der augehøgda over havoverflata er 8 meter. Lyshøgda på Skalmen fyr er oppgitt til 24 meter, og den geografiske lysvidda er 14,8 nautiske mil. På kva avstand kan vi vente å sjå det kvite lyset frå Skalmen fyr ei klar, mørk natt? 1 Vi går inn med augehøgd på 8 meter i rubrikken for augehøgd. 2 Deretter går vi nedover i venstre rubrikk (lyshøgda i meter) til 25 meter. 3 Deretter trekkjer vi linjer frå 25 meter og 8 meter, og der linjene skjer kvarandre, finn vi ei lysvidd på 16,3 nautiske mil.

Sidan lyshøgda på Skalmen er oppgitt til 24 meter og ikkje til 25 meter, må vi interpolere for å finne det nøyaktige svaret. Det gjer vi slik:

Frå 20 m til 25 m lyshøgd = 5 m

Lysvidda 25 m, augehøgd 8 m

=16,3 nautiske mil

Lysvidda 20 m, augehøgd 8 m

=15,2 nautiske mil

Differanse i lysvidda på 5 m

Endring i lysvidd frå 20 til 25 m: 5/1,1

=

1,1 nautiske mil

=

0,22 nautiske mil

Lysvidda ved 20 meter

=

15,2 nautiske mil

Endring

=

0,9 nautiske mil

Vi kan vente å sjå Skalmen på ein avstand =

16,1 nautiske mil

Lyshøgda på Skalmen var 24 m Endring: 4 • 0,22 = 0,88 = 0,9 nautiske mil

315

Sjømerke og ruteplanlegging

Figur 13.7 Skalmen

Når fyra er tende og sløkte Dei fleste fyra og lyktene er utstyrte med fotoceller som automatisk tenner og sløkkjer fyra og lyktene ved visse lysforhold. Der det ikkje finst fotoceller, blir lyset sløkt om sommaren slik det går fram av tabel­ len nedanfor. Breidd

Sløkkingsperiode

Nord for

N

59° 00'

Nord for

N

60° 30'

3.6-3.7

Nord for

N

61° 00'

29.5-8.7

Nord for

N

62° 00'

22.5-15.7

Nord for

N

63° 00'

17.5-20.7

Nord for

N

64° 00'

13.5-24.7

Nord for

N

65° 00'

9.5-28.7

Nord for

N

66° 00'

6.5-31.7

Nord for

N

67° 00'

3.5-3.8

Nord for

N

68° 00'

30.4-6.8

Nord for

N

69° 00'

27.4-9.8

Nord for

N

70° 00'

25.4-11.8

11.6-30.6

Om sommaren (frå 21. mars til 20. september) blir fyra tende ein halv time etter solnedgang og sløkte ved soloppgang. Om vinteren (frå 21. september til 20. mars) blir fyra tende ved solnedgang og sløkte ved soloppgang.

Tåkesignal Tåkesignal frå fyr og større bøyer var tidlegare til god hjelp for sjøfarande når sikta var nedsett, spesielt når det var tåke. Tidlegare var det ikkje mange fartøy som hadde elektroniske navigasjonsapparat, til dømes

316

Kapittel 13

radar. Då kunne det vere greitt å redusere farten for å lytte etter signal frå sjømerka i leia. I dag er det ikkje særleg aktuelt lenger, men framleis finn vi nokre fyr, lykter og større lysbøyer som er utstyrte med signalapparat som gir lyd frå seg i sjøgang, eller som sender ut tåkesignal.

Faste installasjonar på den norske kontinentalsokkelen har lyssignal i samsvar med forskriftene. Som hovudlys skal installasjonane ha eit blinkande kvitt lys som viser morseteiknet «U» kvart 15. sekund. Dette lyset har ei nominell lysvidd på minst 15 nautiske mil i alle retningar. I tillegg til hovudlyset skal det vere eit raudt lys med same karakter for å markere dei horisontale ytterendane av anlegget, med unntak av ytterendar som alt er markerte med hovudlys. Tilleggslysa skal vere synlege over ein så stor sektor som råd og ha ei nominell lysvidd på minst tre nautiske mil. Hovudlys og tilleggslys skal vere i fase.

Fiskereidskap

Akvakulturanlegg Når det gjeld merkinga av akvakulturanlegg, viser vi til forskrift fastsett av Kystdirektoratet 15. januar 1993 med heimel i § 7, andre leddet i hamne- og farvasslova om lokalisering, utforming og tekniske krav til fyrlys, sjømerke og farvasskilt som skal regulere ferdsla.

Havbruk

Figur 13.8 Fiskereidskap og akvakultur

Akvakulturanlegga skal mellom anna vere utstyrte med eit blinkande gult lys på dei hjørna av anlegget som vender mot farleia eller farvatnet. Lysa skal ha ein blinkkarakter på tre-fem sekund, og Kystdirektoratet tilrår ei lysgrense på minst to nautiske mil.

Indirekte lys For å gjere dei typiske snøggbåtleiene tryggare har Kystdirektoratet i dei seinare åra montert ein del indirekte lys. Dette lyset er eit fast lys som vanlegvis lyser på eitt punkt. Det kan vere ein odde, eit skjer, eit måla punkt eller eit punkt eller ei stong med sjølvlysande refleks som er plasserte i leia. Eit døme på indirekte lys av strandsona finn vi ved Gulen og Fonnesstraumen. Der er det brukt standard gatelysarmaturar. Fleire forsøksprosjekt er under evaluering.

Lovreglar Vi viser til lov av 8. juni 1984 om hamner og farvatn, der det er fastlagt: § 7 (fyrlys og sjømerke) «Departementet har overoppsyn med og ansvar for utbygging og drift av fyrlys, sjømerker og andre navigasjonshjelpemidler, og for farledene, der ikke kommunene har ansvar etter § 16. Kystdirektoratet kan fastsette forskrifter og treffe enkeltvedtak om lokalisering, utforming og tekniske krav til fyrlys, sjømerker og farvannskilt som skal regulere ferdselen. Kystdirektoratet gir tillatelse til oppsetting av fyrlys, sjømer­ ker, farvannskilt og anlegg for trafikkovervåking. Slike anlegg og inn­ retninger må ikke nyttes til fortøyning eller fjernes, flyttes eller foran­ dres eller skjermes m.v. uten særskilt tillatelse av direktoratet.»

317

Sjømerke og ruteplanlegging

Kystverket Målet med Kystverket er å leggje til rette for ei god og sikker utnytting av kystsona til ferdsel og næringsverksemd, og til rekreasjonsformål. Kystverket har mellom anna ansvaret for å - byggje ut og halde ved like hamner, fyr, merke og andre anlegg som høyrer inn under ansvarsområdet til etaten - arbeide for størst mogeleg tryggleik for trafikken langs kysten ved hjelp av fyr- og merkesystemet og andre navigasjonshjelpemiddel - stille til disposisjon dei lostenestene som er påbodne, eller som bru­ karane ønskjer - trekkje opp rammer for og stå for kontrollfunksjonar overfor den kommunale hamneverksemda - føre tilsyn med trafikken og leiene langs kysten - vere med i internasjonalt samarbeid som er viktig for den verksemda etaten driv - vere nasjonal koordinator for navigasjonsvarsel - sikre ein koordinert meldings- og informasjonsfunksjon i kystfor­ valtninga

Hovudadministrasjonen for Kystverket omfattar Kystdirektoratet, der kystdirektøren er den øvste leiaren. Kystdirektoratet er inndelt i ei sjøtrafikkavdeling, ei hamne- og farvassavdeling og ei administrasjonsav­ deling. I tillegg er det eit sekretariat for hamne- og farleispolitikk. Kyst­ verket omfattar dessutan fem kystdistrikt som kvart er inndelt i ei sjøtrafikkavdeling, ei hamne- og farvassavdeling og ei administrasjons­ avdeling.

Fyrlista Den norske fyrliste, som blir gitt ut av Kystdirektoratet, gjer nøyare greie for fyra og lyktene. Lista inneheld opplysningar om plassering, fyrsektorar, lysvidd, tabell over geografisk lysvidd, brumerkingar, indi­ rekte lys, merking av akvakulturanlegg, forklaringar på dei forkortin­ gane vi finn i fyrlister, teikningar over fyr og lykter med historikk rela­ tert til nytrykking av sjøkart.

f

* Obs

Registreringspliktige skip er etter SOLAS pliktige til å ha ei fyrliste om bord. SOLAS er den internasjonale konvensjonen om trygging av menneskeliv til sjøs.

I fyrlista finn vi også ein grundig omtale av elektroniske navigasjons­ system, til dømes Racon (maritime radarfyr) Decca, Loran-C og Navstar GPS(DGPS).

Norske seilmerker er ein annan publikasjon som gir opplysningar om flytande sjømerke og om kvar dei er plasserte. Den siste utgåva er frå 1974, og det seier seg sjølv at ho etter kvart er noko uaktuell.

318

Kapittel 13

336 (1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

Nr.

Område

Posisjon

Karakter

Lys-

Lysvidde

Beskrivelse

Sektortoeskrtvelse

Høyde over

Racon Radiofyr

grunnen

Typebetegnelse m.v.

W 5,2

Lite jernhus på

1. Rødt fra 104’ - inn på Flatskjær - til 124,5° -

R 3,6

betongfundament

ø. st. Sortna

Navn

høyde

Beliggenhet

3750

Langbsken

64 04,1

Ramnefjorden

07 28,7

0c WRG 6s

11.9

G3,3

2. hvitt derfra til 133° - v. Grunnkampen 3. grønt derfra ti) 135° - ø. Grunnkampen 4. hvitt derfra til 144,5° - v. s. Ramnen 2 varder

5. rødt derfra til 161,5° - ø. 7,3m ø. østre Ramnen

6. hvitt derfra til 164,5° - v. Klubbtaren 7. grønt derfra til 186° - v. Hestskjæret fyr. 4-FL/NB 3751

Legrlmen

63 04.2

Ramnefjorden

07 29.6

0c(2) WRG

6.3

W 10.0

Lite plasthus på

R 9.9

betongsøyle

G8.6

1. Grønt fra 081,5° til 110° - n. Langbakkhl. og

Flatskjærbåen stake 2. hvitt derfra til 113,5° - s. Skinbrokneset 3. rødt derfra til 196° - ø. jernstangen ved

moloen 4. hvitt derfra til 209° - v. jernstang midt på havna

5. grønt derfra til 221° - v. lille Kjønnøy 6. rødt derfra til 289,5° - mellom jernstengene i østre løp

7. grønt derfra til 299,5° - mellom Hattskjær og Langøy

8. rødt derfra til 321,5°. 4-FL/NB

3755

Hestskjær

63 05.1

På v Hestskjer

07 29.6

0c(2) WRG 8s

24.5

W 15.0

Hvitt betongbygg med rød

1. Rødt fra 060° - n. Tromskjærene - til 061° -

R 13.4

fyrlykt på rundt

n. Tromsjærene

G 11.9

betongtårn

2. hvitt derfra til 063° - n. Tromskjærene og s.

20,3

tørrfall Bararmene

3. grønt derfra til 069° - n. tørrfallet Bjogna 4. hvitt derfra til 070,5° - s. 4,2 m Midtflu

5. rødt derfra til 079° - n. Fuglen varde 6. grønt derfra til 084,5° - s. 3,8 m Føllingsflu 7. rødt derfra til 124° - n. 14 m Grunnekampen 8. hvitt derfra til 130° - v. Ramnen

9. grønt derfra til 164° - ø. Muen og v. St. Kråka

10. hvitt derfra til 170° - v. St. Kråka Merk: I denne sektor ligger en 9m grunne. 11. rødt derfra til 230° - s. 11m Helklakken

12. hvitt derfra til 235° - v. Engelen Merk: 9 m Raudegghammeren ligger i denne sektor. 13. grønt derfra til 239° - inn på

Engelen. 4-FA/NA

Racon Svarer 3- og 10 cm radar.

Signal: Morsetegnet K m/utstrekning 1,125 M. Aktiv 18s hv. 30s. ITOFAR-kompatibel

RA/NA 3756

Raudholmen

63 05.5

Ramnefjorden

07 33.1

Fl WRG 5s

16.0

W 9.4

Lite plasthus på

1. Hvitt fra 069° - n. Vestre Orøyene - til 071° -

R 6.7

betongfundament

s. Slikkingane

G 6.5

2 rødt derfra til 108’ - n. Jonstaren

3. hvitt derfra til 111,5’ - s. Grunnkampen 4. grønt derfra til 188° - ø. Indre Skjellingen 5. rødt derfra til 250° - n. Galtøyene 6. grønt derfra til 348° - v. Stangerodden 7. hvitt derfra til 355° - ø. Orøy fyrlampe

8. rødt derfra til 048° - v. Orøy 9. grønt derfra til førstnevnte grense. 4-FL/PC

Figur 13.9 Ei side frå fyrlista

319

Sjømerke og ruteplanlegging

Sjømerkesystemet Så seint som i 1976 fanst det meir enn tretti ulike sjømerkesystem i verda. Mange av dei var i direkte konflikt med kvarandre. Det resulterte i mange farlege situasjonar for navigatøren. Spesielt kunne det bli mange farlege situasjonar om natta når navigatøren vart konfrontert med lys som han ikkje kjende tydinga av. Ekstra farleg var det med lys som markerte nye farar som enno ikkje var sette ned på sjøkartet. Det kunne gjeme føre til at navigatørane navigerte skipet feil. Det har alltid vore usemje om kva slags farge lysa på bøyene skulle ha frå dei vart tekne i bruk på slutten av 1800-talet. Somme land ville til dømes ha raude lys på babord side, medan andre ville ha dei på styrbord side.

I mange år vart det til inga nytte freista å komme til semje om lik bruk av lateralmerkinga (sidemerkinga) og kardinalmerkinga (kompassmerkinga) av leiene utan noko resultat. Det nærmaste ein kom ei løy­ sing, var i Genéve i 1936, men sidan den andre verdskrigen braut ut, vart resolusjonen om å separere lateral- og kardinalmerka i to system aldri ratifisert. I den same resolusjonen var det også gjort framlegg om å bruke raude lys på babord og grøne lys på styrbord side for å markere vrak.

Etter den andre verdskrigen var dei fleste hjelpemidla for navigering øydelagde. Genéveresolusjonen frå 1936 vart godteken fordi ein ikkje hadde noko betre. Men det førte til konfliktar, spesielt i trafikkerte far­ vatn som i Nordvest-Europa. I tillegg heldt land i Nord- og Sør-Amerika fram med å bruke berre lateralsystemet i tillegg til raudt lys for styrbord. For å løyse konfliktane gjorde ein framlegg om å lage to system. I det eine skulle ein bruke raud farge for å markere babord side av éi lei, og i det andre skulle ein bruke raud farge til å markere styrbord side av leia. Desse to systema vart kalla system A og system B (sjå figur 13.10).

Reglane i system A, som inkluderer både kardinalmerka og lateralmerka, vart ferdige og godkjende av IMO i 1976. Systemet vart teke gradvis i bruk frå 1977 av og er no i bruk i Europa, Australia, New Zea­ land, Afrika, Persiabukta og i nokre av landa i Asia. System B var fullført i 1980 og er teke i bruk i Nord-, Mellom- og SørAmerika, Japan, Korea og Filippinane.

Merkeregionane A og B Reglane for dei to systema var så like at IALA (International Associa­ tion of Lighthouse Authorities) kunne samle dei i eitt system, kjent som IALA-sjømerkesystemet. Reglane i dette systemet gjer det mogeleg å bruke raudt til babord i region A eller raudt til styrbord i region B. lALA-sjømerkesystem omfattar i hovudsak fem typar flytande sjø­ merke. I region A og B er det fire sjømerke variantar.

320

Kapittel 13

Figur 13.10 Merkeregionane A og B

Faste og flytande sjømerke Vi skal gi ei kort oppsummering av det som står i IALA. 1.1 Omfang Dette systemet blir brukt til alle faste og flytande merke (bortsett frå fyr, fyrlamper, overrett lys, fyrskip og store navigasjonsbøyer). Det skal vise

1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4

sideavgrensingar av seglleier og kanalar naturlege farar og andre hindringar, til dømes vrak andre område eller ting som er viktige for den sjøfarande nye farar

1.2 Merketypar Systemet gjer greie for fem grupper av merke som kan brukast i kva som helst kombinasjon: 1.2.1 Lateralmerke brukte i samband med ei definert hovudretning, generelt brukte for godt definerte leier og kanalar. Desse merka viser babord og styrbord side av den ruta eller leia ein skal følgje. Der ei lei deler seg, kan ein bruke eit modifisert lateralmerke for å indikere det beste løpet. Lateralmerka i region A og B er ulike slik det går fram av figuren på sidene 2.3 Region A. Forklaring på lateralmerke og 2.4 Region B. Forklaring på lateralmerke. 1.2.2 Kardinalmerke brukte i samband med kompassa indikerer kvar den sjøfarande kan finne farvatn som det går an å segle i. 1.2.3 Merke for frittliggjande grunnar eller farar av avgrensa storleik med farvatn som det går an å segle i, på alle sider. 1.2.4 Senterleimerke viser at det er farvatn som det går an å segle i, ved denne posisjonen, til dømes merke midt i ei djupvassrenne og liknande. 1.2.5 Spesielle merke som ikkje i første rekkje er navigasjonsmerke, men som viser eit område eller eit forhold det er referert til i nau­ tiske dokument.

321

Sjømerke og ruteplanlegging

1.3 Utsjånaden og karakteristikken til merka Merka har ulik tyding avhengig av éin eller fleire av desse faktorane: 1.3.1 Om natta: fargen og karakteren på lyset 1.3.2 Om dagen: farge, form og toppmerke

2 Lateralmerke 2.1 Definisjon av hovudretninga for merking Hovudretninga for merking som skal vere oppgitt i kart og liknande, kan vere

2.1.1 hovudretninga som blir brukt av sjøfarande når dei nærmar seg ei hamn, ein elveos eller ei anna segllei frå sjøsida, eller 2.1.2 retning som er fastsett av styresmaktene i samråd med nabo­ landa. Prinsipielt skal denne retninga vere med urvisaren rundt kontinenta 2.2 Merkeregionar Dei to internasjonale merkeregionane A og B har ulike lateralmerke. Merkeregionane står i avsnitt 8. 2.3 Region A. Forklaring på lateralmerke 2.3.1 Babord side

2.3.2 Styrbord side

Farge

Raudt

Farge

Grønt

Form (bøyer)

Sylindrisk, pilar eller stake

Form

Konisk pilar eller stake

Toppmerke (der­ som montert)

Enkel raud sylin­ der

Toppmerke (der­ som montert)

Enkel grøn kjegle med spissen opp

Lys (dersom mon­ tert)

Lys (dersom mon­ tert)

Farge

Raudt

Farge

Grønt

Karakter

Kva som helst anna enn forklart i pkt. 2.3.3

Karakter

Kva som helst anna enn forklart i pkt. 2.3.3

Figur 13.11

2.3 .3 Der ei lei deler seg når vi navigerer i hovudretninga, kan det vere vist eit tilrådd løp med modifisert babord eller styrbord lateral­ merke på denne måten:

322

Kapittel 13

2.3.3.1 Tilrådd løp til styrbord side

2.3.3.2 Tilrådd løp til babord

Farge

Raudt med eit breitt grønt hori­ sontalt band

Farge

Grøn med eit breitt raudt hori­ sontalt band

Form

Sylindrisk pilar eller stake

Form

Konisk pilar eller stake

Toppmerke (der­ som montert)

Enkel raud sylin­ der

Toppmerke (der­ som montert)

Enkel grøn kjegle med spissen opp

Lys (dersom mon­ tert)

Lys (dersom mon­ tert)

Farge

Raudt

Farge

Grønt

Karakter

Samansett gr. Bl. (2 + 1)

Karakter

Samansett gr. Bl. (2 + 1)

Figur 13.12

Systemet baserer seg på faste seglingsretningar for å vise kva slags far­ gar merka skal ha på babord og styrbord side av leia. Lateralmerka (populært kalla sidemerking) blir brukte for å markere ei hovudlei. Merka viser styrbord og babord side av leia der større fartøy kan segle. 2.4 Region B. Forklaring på lateralmerke 2.4.2 Styrbord side

2.4.1 Babord side Farge

Grønt med breitt raudt horisontalt band

Farge

Raudt med breitt grønt horisontalt band

Form (bøyer)

Sylindrisk pilar eller stake

Form

Konisk pilar eller stake

Toppmerke (der­ som montert)

Enkel grøn sylin­ der

Toppmerke (der­ som montert)

Enkel raud kjegle med spissen opp

Lys (dersom mon­ tert)

Lys (dersom mon­ tert)

Farge

Grønt

Farge

Raudt

Karakter

Samansett gr. Bl. (2 + 1)

Karakter

Samansett gr. Bl. (2 + 1)

Figur 7J.7J

323

Sjømerke og ruteplanlegging

2.4.3 Der leia delar seg når vi navigerer i hovudretninga, kan ein vise tilrådd løp med eit modifisert babord eller styrbord lateralmerke slik: 2.4.3.2 Babord

2.4.3.1 Styrbord

Farge

Grøn

Farge

Raud

Form (bøyer)

Sylindrisk pilar eller stake

Form

Konisk pilar eller stake

Toppmerke (der­ som montert)

Enkel grøn sylin­ der

Toppmerke (der­ som montert)

Enkel raud kjegle med spissen opp

Lys (dersom mon­ tert)

Lys (dersom mon­ tert)

Farge

Grønt

Farge

Raudt

Karakter

Kva som helst anna enn forklart i pkt. 2.4.3

Karakter

Kva slags som helst anna enn forklart i pkt. 2.4.3

m raud

|

j grøn

Figur 13.14 2.5 Generelle reglar for lateralmerke 2.5.1 Form Dersom lateralmerka ikkje er baserte på sylindrisk eller konisk form for identifisering, skal ein bruke toppmerke når det er prak­ tisk råd. 2.5.2 Nummer eller bokstavteikning Dersom merka på sidene av ei lei eller ein kanal har nummereller bokstavpåskrift, skal påføringane følgje hovudretninga.

3 Kardinalmerke 3.1 Definisjon av kardinalkvadrantar og kardinalmerke 3.1.1 Dei fire kvadrantane (nord, aust, sør og vest) er avgrensa av dei rettvisande peilingane NV-NØ, NØ-SØ, SØ-SV, SV-NV slik vi ser dei frå det punktet som skal merkjast. 3.1.2 Eit kardinalmerke har namn etter den kvadranten det er plassert i. 3.1.3 Namnet på kardinalmerket skal vise at merket er plassert på den sida som er oppgitt. 3.2 Bruk av kardinalmerke Eit kardinalmerke kan brukast til dømes til å vise at 3.2.1 den største djupna i området er på den sida av merket som er vist 3.2.2 den sikre sida for å passere ein fare 3.2.3 noko er spesielt i ei lei, til dømes ein sving, eit knutepunkt der leier møtest eller deler seg, eller avgrensingar av ein grunne

324

Kapittel 13

3.3

Forklaring av ein grunne

Figur 13.15 Kardinalmerking av farer grunnar

3.3.1 Nordkardinalmerke * Toppmerke

To svarte kjegler, éi over den andre med spissen opp

Farge

Svart over gult

Form

Pilarbøye eller stake

Lys (dersom montert)

Farge

Kvitt

Karakter

VQ eller Q

VQ = very quick = hurtigblink Q = quick = hurtigblink

3.3.2 Austkardinalmerke * Toppmerke

To svarte kjegler, éi over den andre med botn mot botn

Farge

Svart med breitt horisontalt gult band

Form

Pilarbøye eller stake

Lys (dersom montert)

Farge

Kvitt

Karakter

VQ (3) kvart 5. sek eller Q (3) kvart 10. sek

3.3.3 Sørkardinalmerke * Toppmerke

To svarte kjegler, éi over den andre med spissen ned

Farge

Gult over svart

Form

Pilarbøye eller stake

Lys (dersom montert)

Farge

Kvitt

Karakter

VQ (6)+ LF kvart 10. sek eller Q (6) + LF kvart 15. sek

325

Sjømerke og ruteplanlegging

3.3.4 Vestkardinalmerke * Toppmerke

To svarte kjegler, éi over den andre med spiss mot spiss

Farge

Gult med eit breitt horisontalt svart band

Form

Pilarbøye eller stake

Lys (dersom montert)

Farge

Kvitt

Karakter

VQ (9) kvart 10. sek eller Q (9) kvart 15. sek

* Toppmerket med to kjegler er eit viktig kjenneteikn på eit kardinalmerke om dagen og skal brukast så langt det er praktisk råd. Toppmerket skal vere så stort som råd og med klar avstand mellom kjeglene.

4 Frittliggjande grunnar eller farar 4.1 Definisjon av merke for frittliggjande grunnar eller farar Eit merke for frittliggjande grunne eller fare er eit merke på ein frittlig­ gjande grunne eller ein frittliggjande fare med farvatn det går an å segle i. 4.2 Forklaring på merke for frittliggjande grunne eller fare

raud

svart

Figur 13.16 Frittliggjande grunne ** Toppmerke

To svarte kuler der den eine er montert over den andre

Farge

Svart med eitt eller fleire horisontale breie band

Form

Valfritt, men ikkje i konflikt med lateralmerka, helst pilar, bøye eller stake

Lys (dersom montert)

Farge

Kvitt

Karakter

Gruppeblink (2)

** Det doble kuleforma toppmerket er eit viktig kjenneteikn på merke for frittliggjande grunnar, og det bør brukast dersom det er praktisk råd. Det bør vere så stort som råd og ha tydeleg avstand mellom kulene.

5 Senterleimerke 5.1 Definisjon av senterleimerke Senterleimerket viser at det er farvatn som det går an å segle i, overalt ved merket. Merka inkluderer midtlinjemerke og midtkanalmerke. Eit slikt merke kan også brukast som eit alternativ til eit kardinalmerke eller lateralmerke som landkjenningsmerke.

326

Kapittel 13

5.2 Forklaring på senterleimerke Farge

Raude og kvite vertikale striper

Form

Kule, pilarbøye med kuletoppmerke eller stake

Toppmerke (dersom montert)

Ei raud kule

Lys (dersom montert): Farge

Kvitt

Karakter

Isofase, okkulterande, eitt blink kvart 10 sek. eller morse A

fl A

Hrauc*

Figur 13.17 Senterleimerker

6 Spesialmerke 6.1 Definisjon av spesialmerke Merke som ikkje først og fremst gjeld navigasjon, men som viser eit spesielt område eller forhold som er referert til i dei respektive doku­ menta, til dømes

6.1.1 flytande instrumentriggar (ODAS) 6.1.2 trafikkseparasjonsmerke der vanleg merking av kanalar kan skape forvirring 6.1.3 dumpeområdemerke 6.1.4 merke for militært øvingsområde 6.1.5 kabel- eller rørleidningsmerke 6.1.6 rekreasjonsområdemerke 6.2 Forklaring på spesialmerke Farge

Gult

Form

Valfri, men ikkje i strid med navigasjonsmerka

Toppmerke (dersom montert)

Ei gul x-form

Lys (dersom montert)

Farge

Gult

Karakter

Kva som helst, bortsett frå dei som er nemnde i avsnitt 3, 4 eller 5

VALFRI FORM

i

I

Figur 13.18 Spesialmerker

327

Sjømerke og ruteplanlegging

6.3 Andre spesialmerke Andre spesialmerke enn dei som er oppførte i avsnitt 6.1. og omtalte i avsnitt 6.2, kan setjast ut av dei ansvarlege styresmaktene når forholda er ekstraordinære. Desse tilleggsmerka skal ikkje vere i strid med navigasjonsmerka og skal kunngjerast i dei respektive nautiske dokumenta. IALA må varslast så snart som råd.

7 Nye farar 7.1 Definisjon av nye farar Uttrykket nye farar blir brukt til å forklare farar som nyss er oppdaga, og som enno ikkje er innførte i nautiske dokument. Nye farar inklude­ rer naturlege hindringar som sandbankar, skjer eller vrak. 7.2 Markering av nye farar 7.2.1 Nye farar skal markerast i samsvar med desse reglane. Dersom ikkje den ansvarlege styresmakta finn faren spesielt alvorleg, kan minst eitt av merka leggjast med eit identisk likt merke i nærlei­ ken snarast råd. 7.2.2 Alle merke med lys som blir brukte til dette formålet, skal ha ein passande kardinal eller lateral VQ eller Q lyskarakter. 7.2.3 Alle ekstramerke må på alle måtar vere identiske med det andre merket. 7.2.4 Eit merke på ein ny fare kan utstyrast med morsesignal D (Racon code D) og ei signallengd på 1 nautisk mil på radarskjermen. 7.2.5 Ekstramerket kan fjernast når den ansvarlege styresmakta finn at informasjonen om den nye faren er nok kunngjord.

Refleks på sjømerke For å gjere navigeringa sikrare i tronge farvatn langs kysten vart det meir og meir vanleg i mange land å bruke reflekterande band på sjø­ merka. Merkinga som vart brukt, varierte frå land til land. Det kunne verke forvirrande på navigatørane. IALA fastslo difor å lage ei tilråding som skulle standardisere måten refleksane vart brukte på. Det viste seg å ikkje vere så enkelt fordi landa hadde ulike ønske. For å løyse dette problemet fann den tekniske komiteen (Technical Committee) i IALA på å tilrå to typar kodemerking.

Dei to typane er omtalte nedanfor. Det er standardkoden og den utvida (detaljerte) koden. Dei ansvarlege styresmaktene i dei ulike landa bør velje kva slags type kode dei vil bruke, men dei bør ikkje bruke begge to i eit område som ikkje er tydeleg definert. Det er viktig at styresmak­ tene opplyser kva slags kode som er brukt i sjøterritoriet til vedkom­ mande land. Dei skandinaviske landa har valt å bruke den meir detal­ jerte koden, det vil seie den utvida. Navigatørar er åtvara mot å bruke for skarpt lys til å identifisere hjelpe­ middel (som sjømerke med refleks), og spesielt ikkje bruke ein konsen­ trert stråle frå lyskastarar, som kan redusere nattesynet til vakthavande eller blende mannskapet på andre skip i farvatnet. f Obsl

Endå om refleksar på sjømerke kan vere til stor nytte for ei sikker navigering, spesielt for mindre fartøy, bør dei berre brukast for å gjere navigeringa sikrare og ikkje som ei erstatning for fyrlykter.

328

Kapittel 13

BRUK AV REFLEKS PÅ SJØMERKE 1 NORSKE FARVATN

TYPE MERKE OG KODE

UTSJÅNAD OM NATTA

Grøne lateralmerke Eit grønt band eller ein grøn figur (kjegle)

Grøn

Raude lateralmerke Eit raudt band eller ein raud figur (sylinder)

Raud

Gule spesialmerke Eit gult band, ein gul x eller eit gult symbol

Gul

Senterleimerke Ein kombinasjon av raude og kvite horisontale band eller vertikale striper. Minst eit band eller ei stripe av kvar farge

Frittliggjande grunne/fare merke Blå og raude horisontale band. Minst eit band av kvar farge Nordkardinalmerke Eit horisontalt blått band på den svarte delen av merket og eit horisontalt gult band på den gule delen av merket

A ustkardinalmerke To horisontale blå band på den øvste svarte delen av merket

Sørkardinalmerke Eit horisontalt gult band på den gule delen av merket og eit horisontalt blått band på den svarte delen av merket

Vestkardinalmerke To horisontale gule band på den øvste delen av merket

Raud

Kvit

Blå Raud Blå

Gul

Blå Blå

Gul Blå

Gul Gul

På flytande merke nyttar ein normalt refleksband som er 20 cm breie og i same farge som felta dei er festa på, men slik at blå erstattar svart. På faste merke kan felta som er påsette refleks, variere noko i storleik. På flytande merke nyttar ein normalt refleksband som er 20 cm breie og i same farge som felta dei er festa på, men slik at blå erstattar svart. På faste merke kan felta som er påsette refleks, variere noko i storleik.

Figur 13.19 Refleksmerke

8 Dei internasjonale merkeregionane A og B I dei to internasjonale merkeregionane A og B skil lateralmerka seg frå det som er omtalt i avsnitt 2. Den geografiske inndelinga av dei to regi­ onane går fram av figuren, men grensene kan bli justerte.

Sjømerkesystemet i Noreg Merkesystemet i Noreg er plassert i region A som for dei andre landa i Europa. Fargane og lyskarakterane er like i alle delane av region A, men forma på bøyene og stakane kan variere noko (sjå forklaringa på dei ulike merka under avsnittet om IALA sjømerke sy stem).

Bøyer og stakar er plasserte i og ved skipsleia for å markere seglingsretninga, grunnar, vrak og område som krev spesiell aktsemd for skipsfarten. Bøyene og stakane er i ulike fargar i samsvar med den

329

Sjømerke og ruteplanlegging

funksjonen dei skal ha. Dei kan vere utstyrte med lys med ulike fargar. I tillegg er dei utstyrte med radarreflektorar for å gi gode radarekko. Mange er også forsynte med refleksar med ein kode som er lett å sjå når vi lyser på dei med lyskastarar. Koden viser kva slags sjømerke vi har.

Ver merksam på at berre ein del av sjømerka i norske farvatn er forsynt med toppmerke. Kartsymbola viser ikkje om merka er forsynte med toppmerke. Lysbøyene er større og kraftigare enn bøyene og stakane, og dei er utstyrte med lys. Lysbøyene sender ikkje lyset i sektorar, men lyser rundt heile horisonten. Lyset har ulike fargar avhengig av merketypen. Dei ulike lysa er omtalte i lALA-sjømerkesystemet.

Viktige (større) bøyer sender også ut lyd når det er høg sjøgang, somme med fløyte og andre med klokke Dei gamle sjømerka har også toppmerke. Støttene har visar, og somme frittliggjande båar har korg med ein visar på toppen.

ot>s!

Navigatøren må aldri stole heilt og fullt på posisjonen til bøyene eller stakane. Dei kan nemleg flytte seg eller drive av stad. Ver spesielt merksam etter uvér og i farvatn som har vore islagde.

Retninga til hovudleia I grove trekk kan vi seie at retninga til hovudleia går i nordaustleg ret­ ning opp frå Nordsjøen. Så deler ho seg ved Lista med ei hovudlei aust­ over mot sørlandskysten og ei hovudlei nordover. Hovudleia mot sør­ landskysten går inn i alle fjordarmane og vidare mot svenskegrensa. Den andre hovudleia går nordover langs kysten til Grense Jakobselv. På sjøkarta er hovudleia merkt med eit symbol av ei kvit pil med ein raud runding for babord side og ein grøn runding for styrbord side. Denne pila viser oss kvar leia går. For navigatøren blir dette avgjerande for kva slags side han skal ha lateralmerka på.

Dersom vi segler i pilretninga, skal vi ha dei raude lateralmerka på babord side og dei grøne på styrbord side. I fall vi segler mot pilret­ ninga, skal vi ha dei raude merka på styrbord side og dei grøne på babord side.

Omtale av farvatn og «planning guides» Den viktigaste omtalen av farvatn som vi bruker i norsk kystfart, er Den norske los, som er utgitt i ni bind:

1 2A 2B 3A 3B 4 5 6 7

Allmenne opplysningar Svenskegrensa - Langesund Langesund - Jærens rev Jærens rev - Bergen Bergen - Stad Stad - Rørvik Rørvik - Lødingen og Andenes Lødingen og Andenes - Grense Jakobselv Svalbard - Jan Mayen

330

Kapittel 13

Nokre få VTS er i drift i Noreg. Ved visse posisjonar rapporter vi til tra­ fikksentralen i Brevik eller på Fedje. Prosedyren finn vi i BA List of Radio Signals. Utanlandske skip som trafikkerer på norskekysten, skal munnleg eller skriftleg gi opplysningar til norske styresmakter ut i frå denne lista: a) Vessefs IMO No. b) Vessefs Nationality c) Name d) Call sign e) MMSI f) Possible Mobile Phone No. g) Type of Vessel h) Cargo i) Draft j) loa k) DW 1) GT m) Purpose of entry n) Position of intended entry and departure (leaving) o) Intended list of Port of Calls with date and time for ETA and ETD p) Norwegian Agent

Rapporteringspunkta for utanlandske skip i Sør-Noreg: - Kvitsøy - Stad - Rørvik

Rapporteringspunkta for utanlandske skip i Nord-Noreg: - Landegode - Tromsø - Honningsvåg I praksis blir også alle norske skip av ein viss storleik kalla opp av ved­ kommande styresmakt. I internasjonal fart finn vi desse publikasjonane om farvatn om bord i alle skip: - Ocean Passages of the World - BA Pilots for det aktuelle området (over hundre bind er på markna­ den) - Pilot Charts for den aktuelle perioden - BA List of Lights - Tide Tables I-IV - BA distance tables - eventuelt elektroniske distanseprogram - Annual Summary of Admiralty Notices to Mariners På same måten som Noreg har reglar for norske farvatn har dei fleste sjøfartsnasjonane sine regelverk. Balles Water Management Schemes gjeld i fleire land, og er eit strengt rapporteringssystem som gjeld for ballastvatn og andre forhold. Somme land skal ha rapport om når eit skip kryssar dei territoriale grensene til landet. Desse grensene er opptil 250 nautiske mil frå land. Agentane for skipet hjelper som regel med til å tolke lokale regelverk. Det kan vere svært vanskeleg å skaffe seg opp­ daterte opplysningar utan å kontakte agenten for skipet i vedkommande hamn.

331

Sjømerke og ruteplanlegging

Det er nødvendig for reiseplanlegginga å skaffe seg opplysningar på konvensjonell måte. Undervegs tek du mot MSI og annan informasjon frå ulike kjelder, men det er viktig at du kjenner dei elementære for­ holda. Deretter byggjer du vidare på det du får eller hentar inn når du er på reisa. Internett har vorte ein viktig ressurs for skipsfarten, men overføringsfarten er framleis låg. Uttrykk

Tyding

Konvensjonelle opplysningar

Tileigna kunnskap gjennom utdanning og røynsle

MSI

Maritime Safety Information

Reiseplanlegging

Planlegging slik det er forklart i SMS

SeaStar planning

E-postoverføring av meteorologiske data

ECDIS

Elektroniske kart og kartrettingar for slike kart

VTS og TSS VTS og TSS er utarbeidde av IMO. Formålet med faste skipsruter i tronge farvatn med høg trafikktettleik er definert slik: Separere motsett gåande trafikk Redusere kollisjonsfare med kryssande trafikk Forenkle trafikkmønsteret Organisere ein sikker trafikkflyt i område med konsentrert aktivitet Organisere trafikken i område der somme skip er ein uvanleg stor ri­ siko samanlikna med annan nyttetrafikk 6 Redusere faren og risikoen for grunnstøyting i område med dårleg oppmåling 7 Dirigere trafikken klar av fiskebankar og grunnar eller organisere trafikken gjennom dei

1 2 3 4 5

Figur 13.20 Rundkjøring

IMO har desse orda og uttrykka for ship's routing. Desse orda og uttrykka må du gjere deg grundig kjend med på engelsk. Routing system

Kva som helst system som omfattar eitt eller fleire rutealternativ for å redusere risikoen for ulykker. Det omfattar TSS, tovegsruter, tilrådde ruter, område ein skal unngå, /nshore-trafikksoner, rundkøyringar, område som skal trafikkerast med varsemd, og djuvassruter.

Traffic separation scheme TSS

Eit rutesystem for effektivt å skilje motgåande trafikk ved hjelp av passande middel og gjennom etablering av køy­ retelt.

Separation zone or line

Ei sone eller linje som skil køyretelt for motgåande trafikk, eller som skil ut ei lei til eller frå open sjø, eller som skil køyretelt for spesielle skip som segler i same retning.

Traffic lane

Eit område med definerte grenser for einvegstrafikk. Na­ turlege hindringar, inklusive separasjonssoner, kan bru­ kast til grenser.

Roundabout

Eit ruteopplegg som omfattar eit separasjonspunkt eller ei sirkulær separasjonssone og eit køyretelt med nærmare oppgitte grenser. Trafikk innanfor rundkøyringa er skild med høgrekøyring rundt separasjonspunktet eller sona.

Inshore traffic zone

Eit rutesystem som er eit utvalt område mellom land og TSS ved kysten, og som skal trafikkerast i samsvar med sjøvegsregel 10 (d).

332

Kapittel 13

Inshore traffic zone

Figur 13.21 TSS

Two-way route

Ei rute med definerte grenser for tovegstrafikk for å auke tryggleiken gjennom farvatn der navigeringa er vanskeleg eller farleg.

Recommanded route

Ei rute med ubestemt breidd som blir brukt av skip i trans­ itt, ofte merkt med senterbøyer.

Recommanded track

Ei rute som har vorte spesielt vurdert fri for farlege hind­ ringar langs den ruta skipet skal navigere.

Deep-water route

Ei rute med særskilde grenser som har vorte undersøkt nøye med omsyn til botnklaring og undervasshindringar slik det er merkt i kartet.

Precautionary area

Eit område som omfattar trafikk innanfor definerte grenser der trafikkretninga er tilrådd, men ikkje påboden.

Area to be avoided

Eit område som det er viktig å halde seg borte frå for alle skip.

Established direction of traffic flow

Ein trafikkflyt som indikerer rørsle av den etablerte trafik­ ken innanfor TSS.

Recommanded direction of traffic flow

Ein trafikkflyt i ei tilrådd retning der det er upraktisk å endre på det etablerte retningsmønsteret.

VTS vart teken i bruk i Nord-Amerika og Canada i 1972. Stort sett omfatta rapporteringa posisjonsrapportar til dei nærliggjande operasjonssentra (Vessel traffic centre - VTC). Det vart bygd fem hovudstasjonar for å overvake trafikkforhold og kritiske situasjonar som kunne skape miljøskadar. Den mest avanserte operasjonssentralen låg i San Francisco. VTS Houston og Galveston vart tekne i bruk i 1975. Etter kvart vart trafikksentralane utstyrte med radar og plotteutstyr. Ein fast oppstilt radar viser alltid dei verkelege rørslene (true motion) over grunnen.

Sjøtrafikktenesta I første rekkje er sjøtrafikktenesta ei rådgivande teneste for å koordi­ nere trafikken i eit område ved å samle inn, verifisere, organisere og formidle informasjon. Tenesta kan også måtte utøve makt i form av pålegg. Sjøtrafikktenesta skal koordinere trafikken i tre nivå: 1 Informasjon og rådgivande verksemd til fartøy. Fartøyet er sjølv an­ svarleg for å effektuere råda. 2 Tilråding frå sjøtrafikktenesta til fartøy om at ei handling er nødven­ dig. 3 Pålegg frå sjøtrafikktenesta til fartøy om at fartøyet skal gjere ei nærmare spesifisert handling for å unngå ein farleg situasjon. Desse forholda er fyldig omtalte i Den norske los 1.

Kommunikasjon med trafikksentraler Dei fleste trafikksentralane (VTC) ønskjer fleire opplysningar om dei skipa som passerer, i god tid før dei kjem inn i dei farvatna som er regu­ lerte med VTS. IALORS VTS and TSS Services er det sett opp ein tabell over dei opplysningane du skal sende til vedkommande VTS. Vi skil mellom VTS og VTC. VTS tyder Vessel Traffic System, og VTC tyder Vessel Traffic Centre.

333

Sjømerke og ruteplanlegging

I Hongkong krev VTC denne informasjonen 24 timar før skipet kjem til regulert farvatn: a) namnet på skipet b) kallesignal c) nasjonalitet d) type skip e) tonnasje f) LOA (lengste lengd) g) storleiken på mannskapet h) formålet med stansen i Hongkong i) maksimum SWAD j) avgrensingar i manøvreringsdugleik, sjødugleik eller andre forhold som gjeld skip og last k) mengd og kategoriar av last inklusiv radioaktive materiale 1) namnet på agenten og kapteinen m) kva for losstasjon skipet ønskjer å bruke under opphaldet n) ETA (Estimated time of arrival, format: YY/MM/DD/hh/mm) o) LPC (Last port of Call) p) airdraft (distanse frå vasslinja til det høgaste punktet på skipet) q) andre relevante opplysningar

Tankskip skal i tillegg opplyse om - utnytta dødvekt - dato for kjølstrekking - typar last for lossing, lasting eller transitt - ETD frå laste- eller losseplass - tilvist laste- eller losseplass - finansielt ansvar for ureining - klassedata for transport av flytande gass i bulk - IOPP-data - om MARPOL surveyor er nødvendig - om skipet er utstyrt med eit fast inertgassystem - om skipet er utstyrt med COW-system Når det er gitt løyve til gå inn i Hongkong-farvatnet, kan skipet etablere kontakt med VTC på VHF kanal 12 for å utveksle informasjon for VTS.

Formålet med rapporteringa i VTS er at skipet skal gi opplysningar om passeringar og ETA for neste rapporteringspunkt. Det gjer det lettare å avvikle trafikken i farvatnet. Vakthavande styrmann set opp ei sjekkliste før skipet kjem til eit område med VTS, slik at VTC får vite det dei treng. Fleire VTC-stasjonar har e-postadresse, og det forenklar kommunikasjonen mykje. Når du til dømes varslar ECAREG om at du kjem, får du ei liste med refe­ ransar og e-postadresser som du kan bruke for å sikre navigeringa.

Bruk alle nødvendige oppslagsverk som er til disposisjon. 1

2

Du har ETA Hong Kong Pilots kl. 0000 10.10.99. Drøft og forklar prosedyren for kontakt med Mardep og losstellet. Du har ETA Canso VTS kl. 0000 11.10.99. Drøft og forklar kva du gjer i VTS før losen kjem om bord.

334

Kapittel 13

Kommunikasjon med andre skip Etter at GMDSS vart innført, er det ikkje lenger sikkert at alle skip lyt­ tar på VHF-kanal 16. Truleg blir også denne kanalen etter kvart mindre brukt som kallekanal.

Figur 13.22 VHF

I staden kan digital selektiv kalling (DSC) brukast for å kalle opp kjende eller ukjende skip. DSC blir brukt frå skip til land, frå land til skip eller mellom skip, og gjer det mogeleg å kalle a) eit skip b) ein kyststasjon c) ei gruppe skip innanfor eit geografisk område d) alle skip

Gjennom DSC-signalet kan det setjast opp arbeidsfrekvens eller arbeidskanal automatisk. Det ser likevel ut til at MSI overført ved bruk av DSC framleis er lite brukt. Det er difor nyttig å lytte på VHF-kanal 16 i tillegg til kanal 70, men det er ikkje påbode ut frå sikringsomsyn.

Det kan likevel vere sterke ønske om at kanal 16 skal overvakast frå ulike hald. Alle VHF-ar med DSC (GMDSS-utstyr) lyttar på kanal 70 og kanal 16 samtidig. Kanal 16 blir truleg teken bort som sikringskanal i neste revisjon av GMDSS. Når losen kjem om bord, ber han om at VHF-setta blir stilte inn på dei kanalane som er viktige på staden. Alle skip kan utan vidare lytte på tre VHF-kanalar samtidig. Dersom det blir brukt dual watch, kan heile fem kanalar avlyttast samtidig på VHF-en ved hjelp av to VHF-sett med DSC.

Kommunikasjon med losstasjonar Losstasjonane i Noreg lyttar på kanal 13 og på kanal 16, men dei kan avvikle trafikk på kanal 12 og 14. Losstasjonane kan også kontaktast per telefon. I utlandet blir det praktisert andre reglar. I BA List of Pilot Stations and Port Radios finn du den kanalen eller det telefonnummeret du skal bruke for å få kontakt.

STCW koden tilrår å setje i verk eit øvingsprogram med sikte på at vakthavande skal bli dyktigare i kommunikasjon. All kommunikasjon i internasjonal fart er på engelsk. Kallinga skal vere slik: VHF kanal 13 Ålesund Los x 3 Dette er (this is) Hanne Lene Kanal 13 (Channel 13) Over

335

Sjømerke og ruteplanlegging

Los om bord Losen er ein person med sertifikat som gir han rett til å rettleie fartøy når dei navigerer i kystfarvatn eller i hamneområde. I Noreg er dei fleste losane tilsette av staten, men før hadde dei største kystrutereiarlaga eigne losar (rutelosar). Losstellet sorterer under Kystdirektoratet. Losen har berre rettleiande funksjon, men det skal sterke grunnar til å setje eit råd frå losen ut av kraft.

Losen bruker ein spesiell losleider for å komme om bord i skipet. Det er som regel to losleiderar klare for rigging, ein på kvar side. I SOLAS Chapter V, Regulation 17 finn du reglane for korleis ein losleider skal vere konstruert med steg og spreiarar. I somme land er det påbode med to fallreipstau (man-ropes) i tilknyting til leideren. SOLAS V, Reg 17 g, i, 1 omtaler forholdet slik: «two man-ropes if not less than 28 mm in dia­ meter properly secured to the ship if required by the pilot». Det er altså ikkje gitt at det alltid skal riggast man-ropes. Fleire erfarne losar meiner at man-ropes skulle vere forbodne. Man-ropes blir ikkje brukte i Noreg. Når losen kjem på brua, skal han mellom anna få desse opplysningane: 1 Kvar overlevingsdrakta og livbeltet til losen ligg 2 Datablad for skipet (Ship's Particulars) 3 Navigasjonsdata og rutedata for skipet 4 Gangretninga til propellen 5 Livbåt og brannprosedyre (abandon ship and fire procedure) 6 Kva for mønstringsstasjon og livbåt han har fått tildelt

Når skipet blir losa, skal vakthavende gjere pliktene sine som vanleg. Kartseglinga skal gjerast som tidlegare, og passeringar, peilingar og andre observasjonar skal gjerast uavhengig av losen. Resultatet skal førast i dekksdagboka.

Pliktene til vakthavende Vakthavende styrmann representerer kapteinen og pliktar heile tida å ha kontroll med tryggleiken på skipet på best mogeleg måte. Dersom styr­ mannen held seg til den reiseplanlegginga og dei ståande ordrane han er gjord kjend med gjennom SMS, er grunnlaget lagt for høgare tryggleik. (Sjå STCW Reg. VIII/1 og VIII/2.) SMS er i samsvar med ISM-koden. Dei ståande ordrane er også i tråd med den allmenne tolkinga av STCW.

I desse tilfella skal du alltid purre kapteinen og be om hjelp frå han: - tvil om navigeringa og om posisjonen til skipet - forstyrrande nødtrafikk - falske alarmar på DSC - viktige EGC-meldingar - feil på det elektroniske utstyret - feil ved skipsmaskineriet - forvirrande trafikkmønster

Vakthavende skal også kunne føre dagbøkene (radiodagbok og dekksdagbok) i samsvar med regelverket. Fremst i dagbøkene finn du det regelverket du skal rette deg etter. Det som blir ført i dekksdagboka, skal vere slik at det heile tida er mogeleg å rekonstruere navigeringa.

336

Kapittel 13

Utkikk Før navigerte skipa utan radar og gyro. Kursen vart halden av eit mag­ netkompass. Det måtte ein rormann til for å halde kursen, to mann delte vakta, og utkikken på bakken og rormannan delte på styringa. Etter at det kom fleire elektroniske instrument om bord på skipa, vart dette mønsteret annleis. Vaktordningane kan variere noko mellom dei ulike skipskategoriane, men i dag er det stort sett ein offiser og ein av mann­ skapet på vakt. Under vanlege forhold er det ikkje krav om at det skal vere meir enn ein styrmann på brua i dagslys. Når situasjonen tilseier det, skal det vere lett å sende bod etter den som er sett opp til vakt og utkikk. Desse opplysningane skal vere slått opp i styrehuset. Utkikk skal vere sett a) frå solnedgang til soloppgang b) i periodar med tett trafikk c) i periodar med nedsett sikt d) i alle andre tilfelle der vakthavende finn det nødvendig med utkikk for å sikre ei trygg navigering

Val av ruter Det er viktig å kunne bruke tilgjengelege oppslagsverk og annan infor­ masjon til å søkje opplysningar om aktuell rute og aktuelle alternative ruter og kunne vurdere faren for is, isfjell, sterk vind, grov sjø, orkan, straum, nedsett sikt og andre forhold som kan vere viktige

Det oppslagsverket som har opplysningane om desse forholda, er først og fremst The Pilot Charts, som dekkjer absolutt alle dei områda som er nemnde over. Informasjonen er lagd inn i karta på fleire nivå, og dei spesielle isgrensene er lagde inn i kartet som ein todelt informasjon.

Første nivå: - Maximum Iceberg limit - Minimum Iceberg limit

Neste nivå er drivis: - Maximum Limits of drifting ice - Minimum Limits of drifting ice Tredje nivå er fastis: - Maximum Shelf ice limit (berre maksimum) I tillegg inneheld karta pålitelege opplysningar av i form av termobarar og meir generelle opplysningar som lufttemperatur og sjøtemperatur.

Sterk vind, høg sjø, siktforhold og nedbør The Pilot Charts gir også opplysningar om - vanleg lufttrykk i perioden - vanleg vindretning og styrke i Beauforts vindskala - sannsynlege banar for tropiske og subtropiske orkanar - sannsynlege banar for lågtrykk - gjennomsnittleg sjøgang i perioden - signifikant bølgjehøgd under x timars påverknad med y vindstyrke - sikt i ein skala frå 1 til 10 - nedbør i mm per kvadratmeter

337

Sjømerke og ruteplanlegging

Gode dataprognosar om vind, ver og straumforhold for periodar på inntil fjorten dagar er no tilgjengelege frå SeaStar, eit norsk selskap med mete­ orologar som eigarar. Dette systemet gir svært gode prognosar for meir enn ti dagar, medan dei resterande tre-fire dagane framleis er usikre.

The Pilot Charts viser nokre av dei mest brukte rutene for seglas mel­ lom fleire område med tett skipstrafikk. Desse opplysningane er likevel betre dokumenterte i Ocean Passages of the World.

Svært ofte blir skip i internasjonal fart plotta av fleire organisasjonar av økonomiske årsaker, mellom anna for å sikre interessene til fraktaren, og det er ikkje sikkert at eit slikt system skal kunne verke konstruktivt på skip der offiserane er godt kvalifiserte. Trass i all tilgjengeleg infor­ masjon kjem skip ut i uventa dårleg ver både på høge og låge breidder. På det tidspunktet reisa blir planlagd, er informasjonen i The Pilot Charts den viktigaste vi kan støtte oss til.

Val av rute Kapteinen er den beste til å vurdere ei rute dersom véret ikkje hadde hatt nokon innverknad på rutevalet. For å kunne velje den beste ruta må vi ta omsyn til distanse, vind, straum, sjø, is og siktforhold i relasjon til avgrensingar for skipet, lastetilstand, lastetype og eventuelt andre for­ hold. Det var i USA i 1950-åra at ein byrja å vurdere beste rute med omsyn til fleire variablar. I 1960-åra kom fleire europeiske land i gang med ei liknande ordning for handelsflåtane sine. Den gongen gjekk telekommunikasjonen ut på at at gnisten tok ned vermeldingane, i kode eller klart språk, etter som informasjonen var tilgjengeleg. Styresmak­ tene betalte for utsendingane av denne informasjonen.

Mange skip hjelpte til med å samle inn meteorologiske og oseanografiske opplysningar. Dei opplysningane vermeldingane baserte seg på den gongen, var ofte sparsame. Det hende dg at Meteorologisk institutt ringde rundt til reiarlag som dei visste hadde skip i eit gråsoneområde, for å få vérobservasjonar. På den måten vart ein i stand til å arbeide ut betre prognosar. Klimatologiske og andre nødvendige prognosar er no tilgjengelege når vi måtte ønskje det.

Figur 13.23 Slippvurdering

338

Kapittel 13

På grunnlag av tradisjonell informasjon frå seglingar gjennom dei siste femti åra og moderne teknologi med verkart frå fleire hald og tilgang på pålitelege vérmeldingar kan vi justere ruta godt nok til vanlegvis å unngå vind med storm styrke. Eit skip som segler med 15 knop i godt vér, er nede på 2 knop når bølgjehøgda er 10 meter. Følgjene av å komme opp i ein slik situasjon kan vere alvorlege både for mannskap, skip og last. Noko av fartsreduksjonen kjem av at omdreiingane på hovudmaskinen må reduserast. Den viktigaste regelen for å unngå dette er denne:

Vi varierer pådraget på hovudmaskinen slik at slippen på propellen ikkje endrar seg vesentleg. Vi prøver med andre ord å halde slippen konstant ved å redusere omdreiingane og dermed redusere farten til eit nivå der det er samsvar mellom framdrift og energiforbruk. Dette for­ holdet blir kalla kostnadsoptimalisering.

Sjøis Forholda i Atlanterhavet og Stillehavet er godt dokumenterte når det gjeld is, og varslinga av isfjell er betre enn nokon gong. I vintermørket til dømes i Danskestredet er vi avhengige av pålitelege ismeldingar for ikkje å komme opp i farleg drivis.

I Austersjøen gjeld andre mønster. Skip som skal trafikkere Auster­ sjøen om vinteren, er bygde for slik fart. Når du først kjem inn i isen i Finskebukta eller Botnvika, er det smul sjø og homogene isforhold. Mest sannsynleg følgjer du ei råk. Då er maskinkraft og god isforsterking det viktigaste for å kunne segle frå A til B.

Sjøis på den nordlege halvkula I The Pilot Charts finn du nokre standarduttrykk i samband med is som du må kunne godt: 1 2

3 4 5

Mean limit of 4/10 concentration of pack ice at time of greatest ex­ tern (March-April) Mean limit of 4/10 concentration of pack ice at time of least extent (August-September) Maximum limit of 1/10 pack ice---------Minimum limit of 7/10 pack ice ---------Maximum iceberg limit AAAAAAAAAAA

Desse nemningane blir brukte av den kanadiske istenesta for alle ark­ tiske farvatn.

Om vinteren flytter iskanten seg sørover til eit punkt der tilførsla av varme havstraumar hindrar formasjon av fast is. Jamvel om iskanten er eit godt stykke unna, kan sjøvatnet ha ein temperatur ned mot -1,5 °C i mange farvatn. Frysepunktet til sjøvatn er avhengig av saltinnhaldet. Når saltinnhaldet er 35 ppm, frys sjøvatn ved -1,8 °C. Det skjer dg på norskekysten midt på vinteren. Når lufttemperaturen samtidig er låg, fester alt sjødrev seg som is når det kjem inn over dekket. Vekta av denne isen kan bli fleire hundre tonn. Det gjeld å ta omsyn til det når vi skal rekne ut stabilitetsreservane.

339

Sjømerke og ruteplanlegging

Engelsk uttrykk

Norsk

Ice edge Fast ice limits Distribution of fast ice Break up of sea ice Distribution of icebergs Growler

Iskant Grense for fastis Utbreiing av fastis Oppbryting av sjøis Utbreiing av isfjell Growler - stykke is som har kalva frå eit isfjell, som flyt tungt i vatnet, og som er vanskeleg å sjå, men som kan gjere stor skade på skroget under ein kollisjon

Tilrådd litteratur om sjøis: Sea Ice Nomenclature utgitt av WMO Marine Observer's Handbook Mariner's Handbook NP 100

Sikt I meteorologisk samanheng er sikt eit mål for kor gjennomsiktig atmo­ sfæren er i horisontalplanet. Sikt er definert som den avstanden eit objekt kan observerast frå av ein person med normalt syn på dagar med vanleg dagslys. På større skip kan vi lett finne dei minste siktgrensene med å bruke kjende distansar på dekk. Men det er verre å vite noko sikkert om kva sikt vi har for området frå to til fem nautiske mil når skipet er i sjøen. Når vi navigerer i kystfarvatn, kan vi finne sikta meir nøyaktig ettersom vi har mange fjell og oddar å ta utgangspunkt i.

Sikttabell Nemning

Synsvidd

God sikt

Over 10 km

Moderat sikt

Over 4-10 km

Dårleg

1-4 km

Tåke

Mindre enn 1 km

I open sjø er det vanleg å finne sikta når vi får inn eit anna skip med passande avstand på radar. Dermed kan vi heile tida kontrollere den avstanden vi ikkje har god nok sikt til å observere eit passerande skip frå.

Vind og bølgjer I høg sjø og dårleg ver blir skip og last utsette for store bøyemoment og skjerkrefter. Generelt bør du ha tillit til at konstruktøren og «klassen» har lagt inn nok styrke til at fartøyet overlever noko dårleg ver. Spesielt stor styrke har vi i mindre skip med fleire dekk og med konvensjonell botnkonstruksjon (utan flatbotn) og stongkjøl. Desse fartøya har som regel også botntankar med både senterberar og sideberarar, som er vik­ tige for langsskipsstyrken. For meir informasjon, sjå DNV-reglane Pt. 3 Ch. 1 Sec. 1-10. I grov sjø er det avgjerande at du veit om det nødvendig å presse seg fram eller ikkje. Du har ofte fleire alternativ:

340

Kapittel 13

Du kan liggje på veret med baugen mot vind og sjø. Du får framleis ein del sjø på dekk og ein del brytarar, men med varsam bruk av maskinkrafta (framdrift) kan du berge deg lenge med denne meto­ den. Oftast legg vi skipet på véret på denne måten 2 Det hjelper godt å bruke mesansegl (eller ein trehuk). 3 Du kan også leggje akterenden opp mot véret, styre med baugpropellen åleine, eller bruke minste manøverfart.

1

Ein bølgjeperiode er tida mellom passering av to bølgjetoppar. Forhol­ det mellom bølgjelengd og bølgjeperiode kan uttrykkjast slik:

L = (g / 2jt) • T2 der

L= bølgjelengda T= bølgjeperioden (s) g = tyngdeakselerasjonen

På same måten kan vi tale om bølgjefart, som vi for djupt vatn (Cd) kan skrive som

Cd= .JgL/2n: Bølgjefarten for grunt (Cs) er Cs=

der D er djupna under bølgja

Figur 13.24 Utvikling av bølgjeregime i ein storm

Lange bølgjer blir høgare enn dei korte bølgjene før dei bryt. I studiar av brytehøgder fann Iversen at bølgjene kan auke 1,6 gonger høgda i ope vatn når dei møter ei strand med ei teoretisk stigning på 5 %. Det er difor mykje sant i at det er rolegare når vi kjem på djupare vatn utanfor «eggkanten». Men bølgjeregimet er avhengig av mange faktorar, der vind og straum også påverkar reduksjon i bølgjehøgdene. Ei haglbye legg sjøen flat, blir det sagt av sjø vante folk. Vindmønsteret på figur 13.24 avgrensar seg til å omfatte den stipla linja (ellipsen). Bølgjene utanfor den stipla ellipsen blir kalla dønningar. Som vi ser av formelen for bølgjefart, kan dønningar flytte seg svært raskt. Somme bølgjer skapte av til dømes jordskjelv kan få ein fart på fleire hundre knop.

Le I dårleg vér kan det vere vanskeleg å finne le bak små holmar eller skjer. Dersom vi legg oss bak ein slik holme, blir slingringa berre verre. Vi gjer klokast i å liggje på véret i god avstand frå slike holmar slik at bøl­ gjene blir meir homogene og tilreknelege.

Figur 13.25 Bølgjekontura

I Den norske los er det teke med nokre bølgjeobservasjonar frå utsette strøk på kysten. Spesielt interessant er observasjonen utanfor Tanafjorden, der vi må langt ut for å finne rolegare sjø.

341

Sjømerke og ruteplanlegging

Ruteplanlegging Når ei rute skal planleggjast, gjer kapteinen først ein grovkalkyle av ruta og av behovet for bunkers, og overleverer kalkylen til andrestyr­ mannen, som er den som gjer slike kalkulasjonar. Denne grovplanlegginga er basert på dei grunnleggjande prinsippa for straum, ver og vind.

Kapteinen kan også bruke fleire hjelpemiddel når han skal setje opp grovkalkylen: 1 Rekne ut distansane for den delen av ruta han ønskjer, ved hjelp av eit elektronisk distanseprogram. 2 Setje distansane inn i eit dataprogram som blir brukt for å kalkulere ETA, ETD og tilhøyrande BROB. 3 Få programmet til å rekne alle ETA og ETD og den bunkersen som trengst i ei bunkershamn. %’ MaiWf Disfaucé Tables

— ImI x|

Figur 13.26 Elektronisk distanseprogram

Figur 13.27 Ruteplanlegging Dersom du ikkje har dette utstyret, må du arbeide manuelt: 1 Finne distansen av distansetabellen på dei aktuelle legga 2 Be maskinsjefen om BROB 3 Be maskinsjefen rekne ut BROB ved oppgitt ETA i hamn X 4 Be maskinsjefen rekne ut BROB ved oppgitt ETD i hamn X 5 Osv.

342

Kapittel 13

pøme

Hamn

Fart

Avg Durban

Distanse

Pinsing ETA

0

Ank XXXXXXXXX Avg XXXXXXXXX

15,00

1500

ETD 141200

-0400

181200

152300

BROB F

BROB D

1800

160

1650

155

1650

145

Osv.

Den første grovkalkylen blir gjord for å få ei viss oversikt over forbruk av bunkers og tid. SMS har detaljerte rutinar som du må oppfylle. Førstestyrmannen tek så over arbeidet med fmkalkuleringa. Han har desse arbeidsoppgåvene: - Leggje inn ruta på GPS slik kapteinen har stipulert - Sjekke dei distansane kapteinen har rekna ut - Leggje ut kursane i overseglingskart og Pilot Chart - Sjekke vind - Sjekke straum - Leggje inn eventuell straumkorreksjon på legga i GPS - Sjekke frekvensen for vindstyrkar over 6 for overseglinga - Sjekke om kursane er lagde utanom hindringar og grunne farvatn - Setje opp framlegg til rute på SMS-sjekklista og be kapteinen godta ruteplanlegginga - Arkivere ruteplanen i SMS-arkivet med kopi til kapteinen etter at ruta er godkjend - Gjere etterkalkyle av bunkersbehovet basert på distansane fram til bunkershamnene

Dersom skipet er utstyrt med kartmaskin, blir rutinane dei same, men vi må dessutan leggje inn eit storsirkelaltemativ på dei aktuelle legga og deretter vurdere straum- og vérforhold. I denne fasen av planleggings­ arbeidet er det mange andre prioriterte oppgåver som skal gjerast. Somme arbeidsoppgåver må difor vente til vi har betre tid til å ta oss av uprioriterte kalkylar.

Ocean Passages for the world Det viktigaste oppslagsverket for reiseplanlegging er Ocean Passages for the world (OPW). I Ocean Passages for the World er rute nr. 7223 omtalt slik:

San Francisco and San Diego to/from Santiago

Diagram (7.221,7.222) From San Francisco and San Diego routes are: US Coastal Route (7.220.1) to N 28° 00’ W 116° 00’ - thence: Rhumb line to N 26° 40’ W 115° 00’ - thence: Rhumb line to S 7 00’ W 90° 00’ - thence: Great circle to Valparaiso. For distances, see 7.226.

OPW blir ofte brukt når reisa skal planleggjast. I tillegg til dei opplys­ ningane vi får frå OPW, er det også nyttig å bruke Pilot Charts, spesielt dersom vi legg kursen utanom dei rutepunkta som er nemnde i OPW. SMS viser også kva for opplysningar du skal søkje etter. Mengda av

343

Sjømerke og ruteplanlegging

opplysningar og kva slags opplysningar du treng, varierer med farvat­ net og med storleiken på det skipet du segler. Eit lite skip i kystfart greier seg med til dømes 6 meter djupn i indre lei. I ytre lei fører passe­ ring av ein grunne på 6 meter til havari. Når djuptgåande til dømes aukar til 18 meter, aukar kravet til aktsemd tilsvarande. Avanserte elektroniske kartprogram er til god hjelp når vi skal planleggje ruta. Her kan vi leggje inn farlege grunnar og nødven­ dige grenseverdiar med sikker passeringsavstand.

The Marinefs Handbook The Mariner’s Handbook (MH) er eit oppslagsverket som i stor grad er brukt til å oppdatere kunnskap for å finne det beste rutevalet.

Boka har ni kapittel: 1 Oversikt over tilgjengelege kart, publikasjonar, organisasjonar og lovgivande styresmakter 2 Bruk av kart og navigasjonshjelpemiddel 3 Operasjonelle opplysningar og reglar 4 Oseanografi 5 Meteorologi 6 Is 7 Trafikkering av polere isfarvatn 8 Observasjonar og rapportering 9 Merkesystemet til IALA

I tillegg inneheld MH forklaringar til sjøvegsreglane.

Ruteplanlegging og vérvarsel Navigasjonsvarselet WWNW (World Wide Navigational Waming Ser­ vice) er administrert av WMO (World Meteorological Organisation). Navigasjonsvarsla er laga for å gi sjøfarande tidleg informasjon om vik­ tige forhold som kan vere til fare for skipsfarten. Det finst tre typar navigasjonsvarsel: 1 NAVAREA-varsel 2 Kystvarsel 3 Lokalvarsel I Nord-Atlanteren er Lyngby, Rogaland, Portishead og Bracknell fire av dei viktigaste radiostasjonane. (For nærmare detaljar, sjå Admiralty List of Radio Signals 3.) BBC Radio 4 kan også høyrast over mestepar­ ten av Nord-Atlanteren. I dei fleste strøka av verda får vi inn - vérfaks - EGC på Inmarsat C - NAVTEX (i kystfarvatn ut til ca. 400 nautiske mil) - verkart lasta ned frå www

Figur 13.28 Vérfaks

I Middelhavet kan du bruke Roma og Aten for vérmeldingar og verkart. I Stillehavet er San Francisco og Yokohama dei største radiostasjonane, og dei har alle tenkjelege servicetilbod. I Det indiske havet dekkjer Sin­ gapore ein del. Bombay og New Dehli kan også blir brukte for fleire tenester.

344

Kapittel 13

Servicetilboda på radioteleks blir stadig færre. Rogaland Radio og mange andre (dei fleste) har lagt ned avdelinga med radioteleks. Maritex driv framleis stasjonar med radioteleks i New Orleans, Panama, China, Argentina og Sverige.

SOLAS-krav om varsling av tropisk storm Dersom du kjem nær ein ukjend tropisk orkan eller ein subtropisk storm, skal du varsle nærmaste kyststasjon om det utan opphald. Det er lite sannsynleg at du er i stand til å oppdage eit slikt uvérsområde som førstemann. Av ulike omsyn er det likevel viktig at du informerer AMVER om posisjonen din og om den ruta du har planlagt. Når det gjeld radiotrafikken, finn du gjennom ALRS eller ITU LRS dei frekvensane dei ulike radiostasjonane bruker, og kva for tenester dei til­ byr.

Manøverreglane Det er utvikla mange praktiske manøverreglar baserte på forskinga til Vilhelm Bjerknes (1862-1951). Hans grunnleggjande innsats for moderne meteorologi er opphavet til dei moderne vérvarslingsmetodane. I dette avsnittet skal vi leggje vekt på seks hovudreglar med undergrup­ per, som er avgjerande for dei avgjerdene du må ta når du er nær eit stormsenter.

Manøverregel 1 Du er på nordleg breidd og i den farlege halvsirkelen av eit kraftig uvérssenter. - Du er i fremre kvadrant av den farlege halvsirkelen: Ta vinden inn på styrbord baug og prøv å auke distansen til lågtryk­ ket mest mogeleg. Dersom det ikkje er mogeleg å avansere, ligg på véret. - Du er i sørvestleg kvadrant av den farlege halvsirkelen: Hald høgast mogeleg fart. Legg kursen slik at du tek vinden inn på styrbord låring slik at avstanden til lågtrykkssenteret aukar. I sør­ vestleg kvadrant aukar lufttrykket etter kvart som du aukar avstan­ den til senteret. - Sjekk barometertendensen med jamne og korte intervall. - Plott senteret ut frå vindretninga med jamne mellomrom. - Dersom vinden aukar og barometeret går nedover, må kursen endrast meir til styrbord, eller så må skipet leggjast med baugen på véret. Forma på isobarane treng ikkje å vere så rette som figur 13.29 viser. Det finst mange isobarmønster. Etter at hovudsenteret har pas­ sert, kan det liggje igjen mindre forstyrrande senter i området. Det kan forvirre ein god del, men det er heller regelen enn unntaket at det dukkar opp slike forhold. - Sjekk for nye vervarsel og eventuelt satellittbilete.

Sjømerke og ruteplanlegging

345

Manøverregel 2 Du er på nordleg breidd og i den halvsirkelen du kan manøvrere i av det kraftige uvérssenteret ovanfor. - Vinden er alltid litt svakare i den halvsirkelen du kan navigere i, men det gjeld framleis å få stor avstand til senteret. - Ta vinden inn på styrbord låring med full fart. Hald stødig kurs. - Når vinden tek til å dreie meir vestleg, kan kursen etter kvart endrast meir mot sørvest. Plott senteret ut frå vindretninga med jamne mel­ lomrom slik at du har kontroll med baneretninga.

Manøverregel 3 Du er på sørleg breidd og i den farlege halvsirkelen av eit kraftig uvérssenter. - Hald styrefart. Legg kursen slik at du tek vinden inn på babord låring slik at avstanden til lågtrykkssenteret aukar. - Sjekk barometertendensen med jamne og korte mellomrom. - Plott senteret ut frå vindretninga med jamne mellomrom. - Dersom vinden aukar og barometeret går nedover, må kursen endrast meir til styrbord, eller så må skipet leggjast med baugen på véret. - Sjekk for nye vérvarsel og eventuelt satellittbilete. Manøverregel 4 Du er på sørleg breidd og i den halvsirkelen du kan navigere i av det kraftige uvérssenteret ovanfor.

- Vinden er alltid litt svakare i den halvsirkelen du kan navigere i, men det gjeld framleis å få stor avstand til senteret. - Ta vinden inn på babord låring med full fart. Hald stødig kurs. - Når vinden tek til å dreie meir vestleg, kan kursen etter kvart endrast meir mot nordaust. Plott senteret ut frå vindretninga med jamne mellomrom slik at du har kontroll med baneretninga.

Drivkrafta i eit vindsystem finn vi gjennom trykkfall per distanseeining. Dessutan veit du kva for halvsirkel skipet er i i relasjon til banen for lågtrykket og frontsystemet. Basert på desse opplysningane skal du kunne vurdere dei nødvendige variablane for å kunne segle trygt. Vur­ deringa di blir meir komplisert på grunn av økonomiske forhold, og på grunn av kravet om at du skal kunne halde ein fornuftig ETA.

Figur 13.29 Stormsenter

På figur 13.29 er det teikna inn isobarar med 10 hPa trykkfall (20 hPa inn mot sentrum). Trykkfall i forhold til avstanden mellom isobarane er avgjerande for vindstyrken. Manøverregel 5 - kursendring Når du segler, får du inn vérvarsel og eventuelle meteorologiske åtva­ ringar både på vérfaksen, Navtex og EGC. Ein enkel plotteoperasjon er det som skal til for å halde seg unna vandrande uvérsområde. Som regel er det ikkje økonomisk forsvarleg å segle i laber bris heile tida. Difor må vi rekne med å komme bort i noko dårleg vér ein gong imellom. Dersom du endrar kursen 30°, gjer du distansen ca. 13,4 % lenger (cos 30° = 0,866, 100 - 86,6 = 13,4). Tidstapet kan likevel bli lite dersom farten aukar meir enn den prosentvise forlenginga av distansen etter kursendringa.

346

Kapittel 13

Det lønner seg ofte å krysse seg fram. Det gjeld å ta omsyn til kor mykje slingring og setjing vi kan ta på ein kurs med ein viss fart. Alter­ nativet er ei større kursendring.

Figur 13.30 Lågtrykksbane

Manøverregel 6 - kryssing av banen Vanlegvis skal du ikkje krysse banen til eit kraftig uvér. Dersom du av ei aller anna årsak er nøydd til å krysse banen, må du følgje manøverreglane så langt råd er. Dersom du er i den farlege halvsirkelen og meiner at du har tid nok til å komme deg over i den halvsirkelen du kan navi­ gere i, utan at véret blir for kraftig, er det ei kvalifisert vurdering du må ta som kaptein. Det er mogeleg å leggje opp seglasen etter desse for­ holda dersom avstanden til uvérsområdet er stor, og du kjenner den banen det følgjer. Figur 13.30 viser eit skip som styrer kurs A. Skipet kryssar banen på ein slik måte at det kjem svært nær lågtrykket. Fartøyet bør styre kurs B til lågtrykket er endeleg passert.

Manøverreglar for tropiske versystem Manøverreglane på nordleg og sørleg breidd er ulike på den måten at den avbøyande krafta til jorda er høgreretta på nordleg breidd, medan ho er venstreretta på sørleg breidd. Når eit tropisk lågtrykksområde flytter seg nordvestover på nordleg breidd, flytter eit tilsvarande system seg sørvestover på sørleg breidd. Sjå figur 13.31.

Figur 13.31 Vikemanøver for storm

347

Sjømerke og ruteplanlegging

Pos

MS «Tropical Star»

Tropisk storm

Kommentar

A

Kurs 180°

Kurs 318 Fart 18 knop

«Tropical Star» tek mot varsel om ein tropisk storm. Reknar ut passeringsavstanden til 526 nautiske mil ved å halde fram på kurs 180°

B

Kurs 180° Endrar kursen til 261°

Kurs 036° Fart 15 knop

«Tropical Star» tek mot varsel om at den tropiske stormen har endra kurs og fart, og endrar straks kursen til 2610 for ikkje å krysse banen og dermed komme nær den tropiske stormen. Utrekna passeringsavstand er 163 nautiske mil

C

Kurs 261°

Kurs 065° Fart 25 knop

Nye posisjonar blir mottekne per EGC og Inmarsat A om at stormen har endra bane og fart. Ny passeringsavstand rekna til 231 nautiske mil

D

Kurs 261 °

Kurs 065° Fart 25 knop

Vi følgjer opp med å plotte senteret og samanlikne med vérvarselet. Vi bestemmer oss for å segle vidare på same kurs inntil neste vérvarsel. Situasjonen ser ut til å vere under kontroll.

Karakteristisk bane. N eller NE.

20 N

Alternativ bane Farleg halvsirkel

Awikingskurs for å unngå stormsentret fra farleg halvsirkel

10

Navigerbar halvsirkel

Awikingskurs for å unngå ■ stormsentret

10

Farleg alvsirkel Alternativ bane X

Awikingskurs for å unngå stormsentret

Figur 13.32 Tropisk stormbane

Skipstrafikk i nærleiken av vendepunktet i banen I nærleiken av vendepunktet i banekursen frå nordvest via nord til nord­ aust er det viktig å forstå korleis vinden blir når banen endrar retning. Figurane 13.33 a-d viser korleis det teoretisk ser ut:

a) Banekurs er 285° - skipet i posisjon aa har seg lagt på véret og tek vinden inn på SB baug b) Banen har no endra kurs til 330° - ei ørlita endring i vindretninga mot nord gir ein liten teoretisk in­ dikasjon på at skipet bb er i nærleiken av banekursen. Ein korrekt reaksjon på dette er å snu rundt og ta véret inn på styrbord låring med full fart framover

348

Kapittel 13

- først eit raskare fallande barometer, som kan vere ein indikasjon som styrkjer avgjerda, deretter eit sakte stigande barometer - skipet blir lagt ca. 260° med full fart i maskinen - ei ørlita endring i vindretninga mot nord gir ein liten teoretisk in­ dikasjon på at skipet bb er i nærleiken av banekursen. Observa­ sjonane må vere så hyppige og nøyaktige at vi kan skilje ut dette som eit faktum c) Banen er no på nordleg kurs - skipet cc følgjer opp med å dreie meir mot sørvest ettersom vin­ den dreiar - skipet cc bør ha fått eksterne opplysningar om kursendringa til senteret - vi må plotte svært nøyaktig for at manøveren skal kunne bli rett Dersom skipet er lagt på véret utan å avansere særleg mykje, har vi for så vidt ikkje nokon kritisk situasjon. Det er derimot fordel­ aktig å kunne styre sørvestover på kurs 235° d) Banen er no på nordaustleg kurs - endringa i vindretninga og auken i lufttrykket (barometerstanden) gir no klare indikasjonar på at skipet dd er i den halvsirke­ len det kan navigerast i, og at kontakten med den tropiske orka­ nen no blir mindre tydeleg etter som tida går. Ei endring på 1 mbar i barometerstanden kan vere nok til at du bør kontrollere tendensen hyppigare

■> Vind

Figur 13.33 Vikemanøverfor tropisk storm

349

Sjømerke og ruteplanlegging

Seglaskontroll I samband med den meteorologiske og oseanografi ske delen av reisa bør vi bruke fleire typar kart: -

oversiktskart i passande målestokk plottekart for seglas plottekart for plotting av meteorologiske forhold Pilot Charts

Det som er innteikna i karta, bør ikkje viskast ut, men lagrast saman med karta for mogeleg dokumentasjon seinare.

Sjekklister i samband med QA Temaet kvalitetssikring er introdusert i handelsflåten dei siste tjue åra. Den viktigaste maritime koden er ISM (International Safety Manage­ ment). Utforminga av regelverket har verknader for korleis skipet skal drivast. Dei reiarlaga som har ansvaret for å drive skip, har fått eit serti­ fikat som gir dei rett til å fungere som eit reiarlag. Sertifikatet er eit DOC (Document of Compliance). Reiarlaga har i tilknyting til ISMkoden arbeidd ut eit eige QA-system, som blir kalla SMS (Ship Mana­ gement System). Dette systemet gjer greie for korleis vi skal løyse dei fleste arbeidsoppgåvene og oppdraga vi møter i praksis. Systemet krev at vi sjekkar med interne og eksterne revisjonar.

Dokumentasjon av seglasen og arkivering av dokumentasjonen Dersom det skjer noko under seglasen som vi må rekne kjem til å bli vurdert seinare, skal vi ta vare på prov, til dømes det sjøkartet vi seglde i då forholdet skjedde, og elles andre prov som vi rår over. Det lønner seg å bruke «bellboka» til førebels registrering. Seinare kan det bli tale om å reinskrive opplysningane i dekks- og maskindagboka eller i andre skipsbøker (oljedagboka). Kartet bør alltid vere framme og i bruk. Dersom vi segler etter elektro­ niske kart, må vi lagre historiske data. Vi bør også skrive ut det som blir lagra, slik at vi veit at nøyaktige posisjonar er komne med i utskrifta. Dersom vi navigerer etter «papirkart», må seglasen dokumenterast på ein måte som er akseptert av både reiarlag og styresmakter. Dette er eit av dei viktigaste ansvarsområda til kapteinen. Navigatørane på skipet bør leggje opp til ein arbeidsmåte som sikrar interessene til kapteinen (det vil seie til reiarlaget og styresmaktene). Framfor alt skal dekksdagboka førast på ein slik måte at seglasen kan rekonstruerast.

Vi skal gi eit døme på korleis ein kartseglas skal gjerast. Det er ikkje så viktig om vi vel å gjere det elektronisk eller på papirkart. Opplysnin­ gane skal og må finnast der det er krav om at dei skal finnast. IMO har bestemt at alle viktige utrekningar skal arkiverast og lagrast i inntil to år. Det er til ein viss grad opp til reiarlaget (kapteinen) å fastsetje nær­ mare rutinar for dette etter skjønn. Som undervedlegg til dekksdagboka skal kapteinen gi skriftlege ordrar gjennom i ei eigna ordrebok. Denne boka er eit viktig element i SMS Master List, og ho skal reviderast internt og eksternt.

350

Kapittel 13

SMS-seglaskontroll Om dagen Gjere deviasjon med sola i oppgang Observere sola med sola utanfor meridianen tidleg på føremiddagen Rekne ut intervall til sann tid middag Observere breidda av sola i meridianen Observere sola med sola utanfor meridianen seint på ettermiddagen Overvake nærområdet visuelt Avlytte frekvensane for mottak av MSI

-

Om natta - Gjere deviasjon for anlagd kurs med stjerner på kvar vakt frå solned­ gang til soloppgang - Kontrollere frå solnedgang til soloppgang bestikkplassen minst ein gong per vakt ved hjelp av GPS eller andre elektroniske naviga­

sjonssystem - Overvake nærområdet visuelt og med 3 cm radar - Navigere og gjere radarobservasjonar av kjende objekt med 3 cm eller 10 cm radar - Avlytte frekvensane for mottak av MSI

I kystfart er andre kontrollmønster naturlege for seglaskontroll med bestikkrekning og - kontinuerleg bruk av radar - kontinuerleg avlesing av referanseposisjon frå GPS og DGPS - kontinuerleg avlytting på utstyr for å motta MSI

Kor nøyaktige resultat kan vi få? I meteorologisk og oseanografisk samanheng bør vi vere klar over at det må leggjast inn relevante differanseverdiar for dei posisjoneringssystema som er brukte. Posisjonen til stormsentera er oftast fastlagd ved hjelp av satellitt og er difor svært nøyaktig, og posisjonen til skipet kan vi finne med GPS dersom systemet er i drift. Andre system kan under dårleg observasjonsforhold vere ubrukelege. Resultatet av ein observasjon er alltid noko fei, og vi krev ikkje nøyak­ tige verdiar av alle observasjonar. Det hender at ein observasjon ikkje kan gjennomførast i det heile fordi det er gjort ein feil slik at observa­ sjonen blir ubrukeleg. Med noko øving blir nivået hjå den det gjeld, gradvis betre, slik at resultatet omtrent svarer til dei føresetnadene som er lagde inn. Instrument

Nøyaktig posisjon i nautiske mil

Sekstant

±1

GPS

0,1

Loran-C

0,2

Radar

0,08

Ekkolodd ved kysten

±2

Ekkolodd til havs

± 15 eller betre

Optiske peilingar

0,05

Vertikal høgdemåling

0,05

351

Sjømerke og ruteplanlegging

IT ved ruteplanlegging For kommunikasjon er moderne skip i dag utstyrte med Inmarsat A eller Inmarsat B med teleks, telefaks og telefonlinjer med Internett og e-post. Inmarsat C har teleks og semifaks. Semifaks er ei tekstmelding som blir send «Store and Forward» til ein LES, som sender meldinga vidare til telefaksnummeret til mottakaren. I tillegg er alle skip utstyrte med GMDSS, som vanlegvis er ein MF/ HF-tranceiver og VHF m/DSC. Dessutan kjem duplisering av noko utstyr. Det er ikkje lenger vanleg å utstyre fartøya med radioteleks, men fartøy som trafikkerer i havområde 4, skal ha radioteleks installert.

Det interne IT-utstyret er kopla opp mot Inmarsat A, B og C og omfat­ tar ein standard PC med styreprogram mot Inmarsat. For kommunika­ sjon over Inmarsat A og B krevst det eit internt modem i PC-en. Overføringsfarten for Inmarsat A og B er opptil 9600-19200 bit/s, medan farten for Inmarsat C er berre 600-2400 bit/s.

Vedlikehaldsprogrammet om bord Det finst mange vedlikehaldsprogram på marknaden. Dei industriali­ serte landa prøvde å få IMO til å vedta at det skulle stillast krav til data­ basert vedlikehaldsplanlegging på alle skip, men trass i at dette kom med i forarbeida til resolusjonsmodellen, vart det ikkje vedteke. Det er difor ikkje noko krav til databaserte vedlikehalds- og reservedelsprogram på noko fartøy i dag. Nesten alle norske fartøy er likevel utstyrte med denne viktige reiskapen, og alle offiserar om bord må kunne bruke programmet. Dokumentasjonen kan elles bli svært vanskeleg. Sikringsoffiseren skal til dømes føre inn når sikringssutstyret er inspisert etter faste rutinar. Maskinen reknar ut når neste inspeksjon skal vere. Kvar månad skal skipet sende ein SMS-kopi av dei vedlikehaldsaktivitetane som er logga i vedlikehaldsprogrammet, til reiarlaget som ein del av internkontrollen. Maskinsjefen om bord har mest arbeid med å dokumentere viktige arbeidsoppgåver, og også kapteinen har nokre kontoar som berre han kan leggje inn. I tillegg bør alle som har eigne og sjølvstendige arbeidsoppgåver, kunne hente fram eller leggje inn doku­ mentasjon slik at SMS blir eit kvalitetsmerke og ikkje ei byrde for dei tilsette.

Dagbøker Dokumentasjon og informasjon er eit av dei viktigaste arbeidsområda til skipsføraren. Den viktigaste dokumentasjonen er å føre dekksdagboka slik at ho tilfredsstiller dei krava styresmaktene og reiarlaget stil­ ler til føring. Som regel stiller reiarlaget dei strengaste krava til dagbok­ føringa. Tilleggsopplysningar skal komme fram gjennom føring av reise- og hamnerapportar, men i stor grad inneheld desse rapportane dei same opplysningane som dei vi finn i dekksdagboka. I tillegg skal det førast ei maskindagbok og ei oljedagbok.

Alle viktige innførsler må kontrollerast. Det er svært viktig å føre oljedagboka på korrekt måte. Dersom lOPP-kontrollørane finn noko gale

352

Kapittel 13

med denne dagboka, blir skipet (kapteinen) mest truleg bøtlagt. Alle skipsbøker skal førast under tilsyn av kapteinen. Dersom kapteinen har handla klanderverdig, kan han få bøter og bli erstatningsansvarleg over­ for den som har lidd skade.

Føring av dagbøker og ordrebøker Forskriftene for korleis vi skal føre dagbøker er tekne med i reglane til Skipskontrollen. I dagbøkene er reglane for korleis dei daglege sidene skal førast, tekne med.

a) Innanriksfart: Fart på den norske kysten, men ikkje fart på Svalbard og Jan Mayen og fart på norske innsjøar og elvar. b) Stor kystfart: Fart på svenske og danske farvatn austafor ei linje Kristiansand-Hirtshals til Ystad, og fart på den tyske kysten austover til Arkona.

Forskrifter for føring av dekksdagbok Sjå reglane til Skipskontrollen for endringar i forskriftene om føring av dekksdagbok. Endringane er også tekne inn i Navigare. Forskrift av 27. november 1979 om innretning og føring av dekksdagbok, fastsett av Sjøfartsdirektoratet med heimel i lov av 20. juli 1893 nr. 1 om sjø­ farten, § 300, jf. Kronprinsregentens resolusjon av 5. mai 1967. Innhald: § 1 - Definisjonar § 2 - Bruk § 3 - Trykking av dekksdagbok § 4 - Autorisasjon § 5 - Føring av dekksdagbok. Ansvar § 6 - Nærmare om kva som skal innførast § 7 - Kronometer (observasjonsur) § 8 - Mønstring og øvingar § 9 - Utfylling av rubrikkane § 10- Avvik § 11 - Straff § 12 - Iverksetjing

§ 2 Bruk Dekksdagbok skal førast på skip i utanriksfart, på skip på 50 brutto registertonn og meir i innanriksfart og på fiske- og fangstfartøy. § 9 nr. 1 gjeld berre skip i innanriksfart, skip under 300 brutto register­ tonn i stor kystfart og fiske- og fangstfartøy opptil 500 brutto register­ tonn. § 7 og § 9 nr. 2 gjeld berre skip i utanriksfart, skip på 300 brutto regis­ tertonn og meir i stor kystfart og fiske- og fangstfartøy på 500 brutto registertonn og meir. Dei andre reglane gjeld alle skip eller fartøy som skal føre dekksdag­ bok. § 4 Autorisasjon Dekksdagboka skal autoriserast. I Noreg står Skipskontrollen eller Tollstellet for autorisasjonen, og i utlandet ein norsk utanrikstenestemann. b) Når ei dekksdagbok er utskriven eller av ein annan grunn ikkje len­ ger kan brukast, skal skipsføraren sørgje for ny bok og for ny autorisa-

353

Sjømerke og ruteplanlegging

sjon. I den gamle boka skal det då skrivast ein merknad at den nye boka er autorisert, og når det har skjedd. Dersom den eldre dekksdagboka ikkje kan skaffast, skal det opplysast om grunnen til det, og grunnen skal førast inn i den nye boka. c) Dersom det ikkje er mogeleg å få den nye dekksdagboka autorisert før ho blir teken i bruk, skal boka autoriserast i ettertid og så snart råd er.

I manøverboka (Bell book) skal ein føre alle manøvrar og data for framkomst og avgang slik at dei seinare kan oppdaterast i databasane for skipet, og nødvendige detaljar skal førast inn i dekksdagboka.

Captairfs Order book

List No. 6.12, Version 1.0 Sign:

1 When passing 10° W please call the Captain. Hld

xxxx

Den som viser ei rettsleg interesse av å bli kjend med innhaldet i bøkene og i dei kladdebøkene som i tilfelle er førte, kan krevje å få sjå dei og ta avskrift. Med mindre Sjøfartsdirektoratet påbyr det, gjeld det likevel ikkje der skipet har støytt saman med eit framandt skip dersom det ikkje blir gitt tilsvarande tilgang til bøkene for dette skipet. Alle bøker og kladdebøker skal takast vare på i minst tre år etter datoen for siste innførsel. Dersom det er reist søksmål mot reiarlaget om drifta av skipet i det tidsrommet boka eller kladdeboka gjeld for, skal boka i alle tilfelle vere tilgjengeleg til saka er endeleg avgjord.

For skipsbøker som er førte på danske, finske eller svenske skip, gjeld reglane i andre ledd tilsvarande når skipet er i norsk hamn. Det same gjeld skipsbøker som er førte på andre framande skip om ikkje Sjøfarts­ direktoratet avgjer noko anna. Det som er sagt i andre og fjerde ledd om skipsbøker, gjeld også innfør­ sel som blir gjord på mekanisk måte om bord om navigeringa av skipet eller om andre forhold som er omhandla i skipsbøkene. Det same gjeld reglane i tredje ledd om ikkje Sjøfartsdirektoratet avgjer noko anna. Frå reglane til Skipskontrollen: Når det gjeld regelen om rett for andre til å gjere seg kjende med bøkene, nemner departementet at dersom det i tilfelle ein samanstøyt ikkje blir halde samtidig sjøforklaring for skipa etter hovudregelen i utk. § 308, følgjer det av andre ledd i.f. i § 308 ei avgrensing i retten til å gjere seg kjend med (mellom anna) skipsbøkene inntil det er halde sjøforklaring for begge skip.

Tilgangen for andre til å gjere seg kjende med skipsbøkene omfattar også dei kladdebøkene som i tilfelle er førte. Det same gjeld sjølvsagt ein eventuell kladd som blir ført før den eigentlege kladdeboka (kladd til kladdeboka).

354

Kapittel 13

Det kan ikkje bli tale om å levere ut bøker som er i bruk om bord. Her må den som krev å få sjå bøkene, vanlegvis komme om bord for å sjå dei eller skrive dei av. Dersom han ikkje har høve til å komme om bord, må han kunne krevje avskrift, fotokopi eller liknande (mot å betale kostnadene). Når skipet er i hamn, kan det likevel vere natur­ leg at bøkene blir utlånte for ei nokså kort stund, til dømes slik at ein kan få teke fotokopi eller avskrift.

Føring av dekksdagboka Tida frå kl. 1200 ein dag til kl. 1200 neste dag blir kalla eittmål. Denne perioden treng ikkje å vere 24 timar, men han strekkjer seg over to dagar. Tida viser ei eventuell klokkepinsing. 4

. .

s.ed

. A/ordlaIcusdLn/

'W,=s. do,»...... i, %........................................

. ..

.

F.o.

ru ... Tromsø,

Figur 13.34 Dekksdagboka

Dei daglege sidene i dekksdagboka skal førast slik: 1 Før inn dato, stad, avgangsstad og framkomststad. Før også inn når lanternene er sjekka, om utkikken er på plass og om det er gått brann- og inspeksjonsrunde. 2 Før også inn - sonetid - vindretning og vindstyrke, til dømes NE 5 - vér og sjø, til dømes f, 2 - barometer og temperatur i millibar og celsiusgradar - gyrokurs - gyro feilvising - styrt kurs på magnetkompasset (standardkompasset) - deviasjon for magnetkompasset - misvising for det området ein er i - rettvisande styrt kurs - rettvisande segld kurs - loggvisande Kl. 0000 har vi ingen distanse, vi set han blank eller lik null. Somme styrmenn plar overføre utsegld distanse frå byrjinga av eittmålet til midnatt i denne rubrikken. Det er ikkje sagt noko i forskriftene om kor­ leis dette skal førast, men ein går ut frå at ein ikkje treng gjere denne summeringa. Ho kan lett føre til feil i bestikkrekneskapen.

355

Sjømerke og ruteplanlegging

Rubrikk 7 i dekksdagboka - Kl. 0130 blir kursen endra. - Fram til kl. 0130 styrt 031° rettvisande segld kurs. Kl. 0130 viser loggen 24, som gir ein distanse på 22 nautiske mil. - Frå kl. 0130 styrt 350° rettvisande segld kurs. - Vi kan gjere inntil tre oppdelingar på ein time innanfor eit linjeområde. - Dersom vi treng meir enn tre kursregistreringar (kursendringar), fører vi dei i rubrikk 23 A, og vi fører «Styrte farvasskursar - sjå rubrikk A» i linjeområdet ovanfor. Dersom kursane blir førte i rubrikk 23 A, skal berre rettvisande segld kurs førast med distansen for kvar kurs, til dømes RSK 312° Dist. 4’. - Vind og ver fører vi i samband med endringar. Barometer og tempe­ ratur fører vi minst kvar fjerde time. - Dei klokkesletta som er førte i rubrikk 7, gjeld til og med rubrikk 20. Frå og med rubrikk 21 må klokkesletta førast for kvar innførsel.

Rubrikk 21 skal vi forstå slik: - Kl. 0130 då loggen viste 24, vart det teke ei optisk peiling av Kya fyr i rettvisande 025°, og avstanden vart målt på radar (rdr) til 2,25 nautiske mil. - Kl. 0200 då loggen viste 32, gjorde vi ei ny peiling av Kya fyr ved hjelp av radar og fekk rettvisande peiling 123° med distanse 12,0 nautiske mil. - I rubrikk 21 fører vi inn observasjonar, peilingar og passering av kjende punkt eller sjømerke. Vi bruker dei fastsette kodane, men forklaringar må førast i eit kortfatta språk. - Den greske bokstaven fi = blir brukt som symbol for peiling. - Radarobservasjonar gir både peiling og avstand. - Instrumentet som er brukt til å finne peilinga, skal indikerast med desse forkortingane: - Rdr = radar - Rdo = radiopeilar - GPS = satellittbestemt posisjon - Opt = peileskive (over gyrorepeater) - Vi må ta minst optiske peilingar samtidig for å kunne finne ein posi­ sjon. Dessutan kan vi finne posisjonen med optiske peilingar med mellomliggjande seglas. - 1 rubrikk 21 fører vi opp posisjonen etter siste peiling, til dømes:

1. peiling: kl. 1215/5 Opt O Halten F 135° 2. peiling: kl. 1315/20 Opt ° Q0

50 ’N 00'0

minutter

= 15.4-5’ = 15.87 M DO

HVD

8

JOOOi