Astronomisen paikanmäärityksen menetelmät

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia voidaanko astronomisen paikannuksen menetelmien käyttöä laivan komentosiltatyöskentelyssä helpottaa. Tutkimuksen tavoitteena on madaltaa kynnystä astronomisen paikanmäärityksen keinojen hyväksikäyttöön laatimalla erityisiä, menetelmäkohtaisia laskupohjia. Laskupohjat on laadittu käyttäjälle, jonka oletetaan omaavan astronomisen navgoinnin perusteet, mutta ei ole pitänyt yllä osaamistaan säännöllisesti. Laskupohjien helpon käytön ehtona oli, että ne toimivat hyvin yhteen laivan komentosillan vakiokirjallisuuden kanssa. Astronomisen paikanmäärityksen lähdekirjallisuus, kuten Nautical Almanac on laadittu englannin kielellä. Alan suomenkielisessä kirjallisuudessa olennaiset vakiotermit on usein käännetty suomeksi. Tämän runsasta kääntämistyötä aiheuttavan ongelman välttämiseksi tässä opinnäytetyössä lyhenteet esiintyvät soveltuvin osin samassa muodossa kuin lähdekirjallisuudessa. Tämän tutkimuksen tavoitteena ei ole perehdyttää lukijaa syvällisesti astronomisen paikanmäärityksen eri menetelmien matemaattisen teoriaan. Astronominen paikanmäärityksen asema nykymerenkulussa on toimia avomeripurjehduksen paikanmäärityksen varamenetelmänä ja tarjota redundanssia muiden järjestelmien rinnalle. Vaikka astronomisen paikanmäärityksen osaamisen vaatimus nousee STCW-yleissopimuksesta, sen merkitys käytännön navigoinnissa on vähäinen. Astronominen paikanmääritys näyttäytyykin nykymerenkulkijalle erityisesti historiallisessa kontekstissa, osana merenkulun ja navigoinnin kehityksen vuosisataista historiaa. Historiallisen viitekehyksensä vuoksi tämä opinnäytetyö on laadittu menetelmiensä osalta kronologisesti eteneväksi. Astronomisen paikanmäärityksen keskeisimmät menetelmät esitellään lukijalle siinä järjestyksessä, kuin ne alunperin kehitettiin. Kukin menetelmä esitellään lyhyesti, jonka jälkeen menetelmäkohtainen laskuesimerkki opastaa käytännön paikanmäärityksen keskeiset vaiheet. Esimerkit on laadittu laskupohjille, jotka löytyvät lukijan kopioitaviksi liitesivuilta. Opinnäytetyön loppuosasta löytyy laskuesimerkkejä myös muutamille navigoijaa kiinnostaville toimenpiteille, kuten hyrräkompassin osoitusvirheen tarkistamiselle. Laskupohjien tarkoituksena on tuottaa astronomisesta paikanmäärityksestä kiinnostuneelle merenkulkijalle onnistumisen kokemuksia ja johdattaa lukija astronomisen paikanmäärityksen pariin käytännön kautta.

The purpose of this paper was to examine whether the practices of celestial navigation can be utilised in a more expedient manner during a ship's bridge watch. The aim of this study was to produce case specific forms for the most commonly used methods of celestial navigation. The forms laid out were written with the focal point aimed at simplifying and making more practicable the use of celestial navigation for deck officers. The forms were written with special consideration for a seafarer, with basic knowledge in celestial navigation, who has not practiced his skills at a regular basis. A precondition was held that the forms must be fully compatible with standard bridge literature to satisfy an ease of use. The literature concerning celestial navigation is by large written in the English language. Such is the case with for example the Nautical Almanac found on most oceangoing ships. Literature concerning celestial navigation written in Finnish often translates terms and abbreviations to Finnish. This hindrance, causing laborous translation work, has been mitigated in this paper by utilizing terms and abbreviations in their original English form where applicaple. This thesis does not aim to discuss at lenght the theoretic mathematical background of celestial navigation. Celestial navigation in modern seafaring plays the role of redundacy measure in case of system failure in the electronic positioning systems during an ocean voyage. The requirements for deck officers on a navigational watch as stated in the STCW Code includes the knowledge and skills in celestial navigation. In practice the importance of celestial navigation has decreased significantly in course of the last four decades. Celestial navigation is often viewed through its historic context. Such is the case also with this study. The methods presented have been arranged to an order resembling the timeline of their creation. Each method is presented shortly, followed by an example calculation. The examples are made on the case specific forms for an easy to understand introduction to each method. The forms can be found from the study's appendices to be copied freely. Also included are a number of forms of general interest to the navigator e.g. gyro compass error measurement. The forms presented are designed to bring satisfactory results through little practice for the navigator interested in the art of celestial navigation.