航法

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航法の高精度化

19世紀になって、工作機械が発展すると、プロペラの回転速度から速度と距離を計測する、曳航(えいこう)測程器(パテントログ)が発明された。また、光学機器や計測器の精度も飛躍的に向上していった。

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航法発展の背景

大航海時代を通じて航法が発展した背景には、植民地主義がある。ヨーロッパの人間にとって、未知の土地を発見したときは、たとえ先住民がいても、第1発見者が位置の計測をおこない、現地にパドランという標識をたて、地図に記入してその土地の領有を宣言した。それが国家間で公知の事実となれば、領有が承認された。こうした国家間の取り決めのため、新発見の土地は、位置決定を正確におこなう必要があった。

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航行機器

航行を容易にするために、たくさんの機器がつかわれている。航行用の機器で位置を決定し、方位・距離・速度・水深を測定し、海図の記入をたすけ、天候を観測する。必要な情報をえるために、同時にさまざまな機器をくみあわせて利用することもある。

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磁気コンパス

磁気コンパスは、船でもっとも昔からつかわれた機器のひとつである(→ コンパス)。大型船では、ジャイロコンパスがつかわれるようになったが、磁気コンパスは電気機械的な影響をうけないため、基本的な航行機器として現在も利用され、ほとんどの航海になくてはならない装置である。磁気コンパスは、地球の磁極の方向にあわせて、定針装置としてはたらく(→ 地球)。

コンパスの針は、ほとんどの地点で地理的な北極とはことなる磁極の方向をさす。コンパスの針の方向と真北との角度の差を、偏差またはデクリネーションとよぶ。航行に便利なように、世界のさまざまな地域の偏差が測定されており、ひとしい偏差の地点をむすんだ線すなわち等偏角線と、任意の領域の偏差を表示した海図が用意されている。そのような海図では、コンパスが真北をさす偏差がゼロの線を無偏角線とよんでいる。

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ジャイロコンパス

ジャイロコンパスは、方向基準としてジャイロスコープを利用したもので、地理的な真北をさす。ジャイロスコープは、高速で回転する質量の大きい物体が、直交する2つの環で支持されたもので、回転軸を3次元的に、どの方向にもむけられるものである。

ジャイロスコープには、真の方向をしめすための制御素子がそなわっている。マスター・ジャイロコンパスがしめす方向は、方位レピーター、操舵レピーター、レーダーレピーターなどの船のさまざまな装置で、もう1度測定される(→ レーダー)。

方位環は、方位角すなわち物体の方位を、北点からはかった方向でしめす重要な補助装置である。これは、目盛りのついたリングであり、コンパスやコンパスレピーターにあう方位目盛りをそなえている。陸上の目標物と天体の両方の方位をもとめるのに使用される。