از تاریخچه مسیریابی چه می‌دانید؟

از هزاران سال پیش، انسان سفر می کرد و برای اینکه بتواند سفر کند لازم داشت، جهت ها را بشناسد. در سالهای نه چندان دور، مسافران در دل بیابان‌ها، کوه‌ها و دریا‌ها تنها با نگریستن به آسمان جهت و مسیر خود را می‌شناختند. تاریخچه مسیریابی بسیار پرفراز ونشیب بوده است. کاروان‌های مسافرتی با نگاه کردن به غروب و طلوع خورشید و از طریق بررسی حرکت ستارگان در آسمان شب جهت حرکت خود را می‌یافتند و مسیریابی می‌کردند. پس از ابداع و اختراع ادوات مختلف از جمله انواع قطب‌نما، اسطرلاب ، ارتفاع‌سنج و زاویه‌یاب به مسیریابی کمک فراوانی شد اما باز پیچیدگی کار به قدری بود که انجام آن کار هر کسی نبود! اما با مرور زمان و پیشرفت تکنولوژی اتفاقات شگفت‌انگیزی در این حوزه افتاد تا جایی که امروزه ترس از گم شدن تا میزان زیادی در انسانها از بین رفته است…
در این مطلب با هم تاریخچه مسیریابی و اتفاقاتی که در این راستا افتاده است را با یکدیگر مرور می‌کنیم.

اولین قطب نما (۲۰۶ سال قبل از میلاد)

اولین قطب نما حدود ۲۰۰ سال پیش از میلاد مسیح در چین ساخته شد. از این وسیله در ابتدا برای پیش‌گویی و سپس در حدود سال ۱۱۱۷ بعد از میلاد برای پیدا کردن راه در دریاها استفاده می‌شد. قطب نما برای اولین بار در سال ۱۱۹۰ بعد از میلاد به اروپا آمد.

اولین نقشه (۱۵۰ سال بعد از میلاد)

شاید بتوان گفت اولین تغییر و اتفاق مهم در تاریخچه مسیریابی اختراع و ابداع نقشه بوده است. نقشه‌ کلاودیوس بطلمیوس نقشه‌ای هنری و بسیار زیبا بود و در واقع اولین نقشه‌ای بود که در آن از ریاضیات و هندسه استفاده شد تا به وسیله‌ مستطیل‌های ترسیم شده خواندن نقشه را آسان کند. نکته جالب در این نقشه این است که عرض و طول جغرافیایی برای بیش از ۸۰۰۰ نقطه از جهان در اروپا، آسیا و آفریقا در این نقشه نمایش داده شده بود که پایه و اساس تمام نقشه‌هایی است که امروزه در دسترس همگان قرار دارد.

مسیریابی از طریق ستاره ها یا  (۷۰۰ سال بعد از میلاد)

در منابع مکتوب اولین بار در قرن ۸ و در زمان ادیسه هومر به این موضوع بر می‌خوریم. در این کتاب کالیپسو به ادیسه می‌گوید برای پیشروی در آب‌های آزاد همواره در سمت راست صورت فلکی دب اکبر حرکت کن.

قطب نماهای مدرن (۷۰۰ سال بعد از میلاد)

قطب نماهای مدرن ۷۰۰ سال بعد از میلاد ساخته شدند. از ۲۰۰ سال پیش از میلاد، عقربه های مغناطیسی آن ها کم کم جایگزین قطب های بزرگ قاشقی شکل قطب نماهای قدیمی شدند. بسیاری بر این باورند که این قطب نماها نیز کار چینی ها بوده است.

کمال یا Kamal (سال ۸۸۰ بعد از میلاد)

کمال در اواخر قرن ۹ میلادی توسط دریانورد عرب ساخته شد و پس از آن دریانوردان چنینی و هندی از آن استفاده می‌کردند. کمال یک سازه چوبی ۵.۱ در ۲.۵ سانتی است که یک نخ با گره‌هایی با فاصله برابر دارد که از سوراخ وسط به آن متصل شده‌اند. از این وسیله برای اندازه گیری طول و عرض جغرافیایی ستاره‌ها استفاده می‌شد.

اسپار ایسلندی (۱۲۰۰ بعد از میلاد)

اسپار ایسلندی (هر کانی بلورین شفاف تا نیمه شفاف) را در سال ۱۵۹۲ در یک کشتی غرق شده پیدا کردند. پس از انجام آنالیزهای شیمیایی مشخص شد که این سنگ به کشور ایسلند تعلق دارد و اسپار ایسلندی است. به نظر میرسد این اسپار ایسلندی همان “سنگ خورشید” وایکینگ‌ها است که در هوای ابری از آن استفاده می‌کردند. سنگ‌ها در گذشته محل قرارگیری خورشید را مشخص می‌کردند. شکل لوزالوجهی و کلسیت به کار رفته در آن باعث می‌شود نور خورشید را طوری بازتاب کند که دو تصویر روی آن بیفتد. اگر آن را در موقعیت درستی بگیرید، دو تصویر در هم ادغام می‌شود و به یک تصویر تبدیل می‌شود. تصور می‌شود وایکینگ‌ها با این وسیله توانسته‌اند به دریاهای آزاد راه پیدا کنند.

تلسکوپ (سال ۱۶۰۸ بعد از میلاد)

اولین تلسکوپ در سال ۱۶۰۸ ساخته شد و تا زمان اختراع دوربین دوچشمی کوچکتر، از آن صدها سال در کشتی و برای دیدن فواصل دور استفاده می شد.

سکستانت  ( ۱۷۳۰ بعد از میلاد )

سکستانت توسط ریاضیدانی به نام جان هادلی ساخته شد. سکستانت مسیریابی است که در گذشته برای اندازه‌گیری فاصله بین دو شی کاربرد داشته است. از سکستانت به طور معمول به منظور اندازه‌گیری فاصله بین یک جرم آسمانی و خط افق برای تعیین موقعیت استفاده می‌شده است.

کرنومتر دریانوردی (۱۷۶۴ )

کرنومتر دریانوردی در قرن ۱۸ توسط جان هریسون اختراع شد. زمان سنج این کرنومتر به حدی دقیق است که از آن به عنوان ساعت استاندارد قابل حمل استفاده می شد. از این وسیله برای سنجش طول جغرافیایی از طریق ناوبری فلکی استفاده می‌شود.

چراغ های ناوبری (۱۸۳۸)

در سال ۱۸۳۸ ایالات متحده چراغ‌های ناوبری مخصوص کشتی را معرفی کرد که در سال ۱۸۴۹ مورد استفاده انگلیسی‌ها قرار گرفت. از سال ۱۸۹۷ به بعد از این چراغ‌ها در تمام کشتی‌ها چه بزرگ و چه کوچک استفاده شد.

 نصف‌النهار مبدأ (۱۸۸۴)

طی یک قرارداد بین المللی، نصف النهار مبدا معرفی شد. طول جغرافیایی نصف النهار مبدا صفر تعیین شد تا با آن بتوانیم مختصات جغرافیایی را اندازه گیری کنیم.

 قطب‌نمای گردش‌سنج یا قطب‌نمای غیرمغناطیسی (۱۸۸۵)

اولین قطب‌نمای گردش‌سنج در سال ۱۸۸۵ ساخته شد که چندان هم قوی نبود. این قطب نما بعدها در سال ۱۹۰۶ توسط هرمان انشیتز-کایمپه به خوبی بازسازی شد.

رادیو (۱۸۹۵)

اولین رادیو در ایتالیا ساخته شد و از آن برای برقراری ارتباط راه دور از روی کشتی استفاده می‌کردند.

عمق یاب صوتی (۱۹۱۳)

عمق یاب صوتی توسط الکساندر بم اختراع شد. عمق یاب صوتی از طریق امواج صدا، عمق و فاصله را اندازه‌گیری می کند. از این وسیله هم اکنون در بسیاری از کشتی‌های مدرن استفاده می‌شود.

رادار هواپیما و کشتی (۱۹۳۴)

در سال ۱۹۳۴ اتفاق بزرگی در تاریخچه مسیریابی روی داد، محققان آزمایشگاه تحقیقات دریایی آمریکا پس از اینکه به طور اتفاقی متوجه مسدود شدن مسیر امواج رادیویی بر روی دریا توسط سایر کشتی ها شدند، تحقیقات خود را بر روی امواج رادیویی شروع کردند تا بازتاب این امواج را بر روی اشیا بررسی کنند. در سال ۱۹۳۴، رابرت پیج ابزاری ساخت که با آن می‌توان هواپیماها و کشتی‌های نزدیک به کشتی های نیروی دریایی را شناسایی کرد.

رادارهای از راه دور (۱۹۴۲)

اولین دستگاه دوربرد ناوبری برای تعیین موقعیت کشتی‌ها و هواپیماها با استفاده از امواج رادیویی ساخته شد.

نمودار الکترونیکی و سیستم اطلاعاتی (ECDIS) (1965)

ECDIS تکاملی در سیستم نموداری مسیریابی ایجاد کرد که در کشتی‌ها و شناورها استفاده می‌شده است. طبق کنوانسیون SOLAS وجود ECDIS در کشتی‌ها ضرورری است. با ظهور سیستم نموداری الکترونیکی تعیین محل دقیق کشتی و دریافت مسیر حرکتی آن ساده‌تر شد.

نرخ چرخش شاخص (ROTI) (1965)

ROTI یا نرخ چرخش شاخص دستگاهی است که در داخل کشتی‌های مدرن برای نشان دادن نرخ چرخش شناور است. ROTI ها معمولا در کشتی‌های دریایی کار گذاشته می شوند.

در سالهای ۱۹۶۰ تا ۱۹۶۵ کنوانسیون SOLAS آن را اجرایی کرد . در بند ۱۹ ماده ۱۹ کنوانسیون این طور آمده است که “تمام کشتی های ۵۰ هزار تن به بالا ملزم به رعایت الزامات پاراگراف ۲.۸ و داشتن یک نرخ چرخش شاخص برابر با ۲.۹.۱ هستند.”

سیستم موقعیت یاب جهانیGPS (ژانویه ۱۹۷۸)

در تاریخچه مسیریابی ، اختراع GPS نقطه عطفی بوده است. جی پی اس پس از ساخت ۲۲ ماهواره اختصاصی به منظور ارسال موقعیت و مختصات بوجود آمد. این ماهواره ها به مرور از کار افتادند و ماهواره های جدیدی جایگزین آن ها شدند.

ماهواره‌های مدرن و جی پی اس (۱۹۹۵-۱۹۸۹)

ماهواره‌های جدید بر روی مداری نزدیک زمین قرار گرفته‌اند تا تمام کشورهای جهان به خدماتی چون اینترنت و داده دسترسی داشته باشند و اطلاعات در سطح جهانی و در لحظه مبادله شود. GPS، یا سیستم موقعیت‌یابی جهانی، یک سیستم ناوبری ماهواره‌ای است. سیستم GPS توسط وزارت دفاع ایالات متحده کنترل می‌شود، اما استفاده از آن برای عموم آزاد است. اولین سیستم GPS بین سال های ۱۹۷۸ تا ۱۹۸۵ با ۱۱ ماهواره راه اندازی شد. این سیستم هم اکنون ۲۴ ماهواره دارد که در سال ۱۹۹۵ در مدار قرار گرفتند. GPS یک ابزار ناوبری بسیار دقیق است و امروزه کاربردهای فراوان دارد که می‌توانید در این مقاله آنها را مطالعه کنید.