Systemen voor plaatsbepaling op zee
1 Inleiding
Plaatsbepaling op zee vertoont duidelijke verschil
len met die op het land. Deze verschillen hangen
samen met de volgende drie speciale omstandig
heden op zee:
De opstelling beweegt
Hierdoor is het moeilijk om de verticale richting als
referentie te gebruiken. Ook is het minder een
voudig om herhalingsmetingen of metingen van
lange duur te verrichten.
Vaste punten zijn ver weg
Midden op zee heeft men als „vaste" punten de
sterren, kunstmanen, punten op de wal, en - ge
woonlijk het meest nabij - punten op de bodem.
Een vreemde omgeving
Men is lang van huis, men kan last hebben van zee
ziekte. De apparaten moeten bestand zijn tegen
zout water en moeten dikwijls goed werken bij de
schommelingen van een schip. Dit betekent dat de
metingen kostbaar zijn en van te voren goed ge
organiseerd moeten worden.
Na deze algemene punten kan een aantal fysische
verschijnselen genoemd worden die men bij plaats
bepaling op zee gebruikt. Zo ontstaat een tweede
rij woorden waaromheen de verschillende systemen
van plaatsbepaling gegroepeerd kunnen worden.
Traagheidskrachten
Een versnelling en een rotatie van een opstelling
kan men meten zonder enige referentie aan de om
geving, hoewel de versnelling niet zonder meer
onderscheiden kan worden van een gravitatieveld.
Een versnelling meet men in principe met een ge
wichtje tussen twee veren (Fig. 1). De plaats van
het gewichtje t.o.v. het raam is een maat voor de
versnelling in één richting.
Een rotatie kan gemeten worden met een tol of met
een ringlaser [1]. Dit laatste instrument bestaat
echter nog slechts in experimentele vorm.
Het aardmagnetisch veld
Als opnemer voor een magneetveld gebruikt men
het bekende kompas of een speciale spoel.
De snelheid t.o.v. het water
Er zijn diverse manieren om de snelheid t.o.v. het
water te bepalen, o.a. het log en de doppler-sonar.
De waarde voor de plaatsbepaling is echter beperkt,
omdat de waterstroming gewoonlijk niet zeer goed
bekend is.
Elektromagnetische golven
Licht wordt van oudsher gebruikt voor de plaats
bepaling in de buurt van de kust en voor het
„schieten" van sterren. Licht heeft het bezwaar dat
het nauwelijks verder komt dan de horizon; boven
dien kan men niet door nevel en wolken kijken.
Radiogolven gaan wel verder, ook vormen nevel
en wolken nauwelijks een obstakel voor radio
golven. Nauwkeurige richtingsmetingen zijn echter
moeilijk met een antenne van redelijke afmetingen;
bovendien zijn de voortplantingseigenschappen voor
radiogolven onregelmatiger dan voor licht.
Akoestische golven
In tegenstelling tot elektromagnetische golven kun
nen akoestische golven vele kilometers onder water
afleggen zonder al te veel verliezen. Met akoestische
signalen kan men dan ook de bodem bereiken van
de diepste zeeën.
2 Traagheidsnavigatie
Deze methode kan opgevat worden als de meest
fundamentele manier van plaatsbepalen in de ruim
te. Het uitwendige zwaartekrachtsveld is het enige
dat men van de omgeving hoeft te kennen.
Om in de ruimte de positie van een opstelling bij te
houden, heeft men drie versnellingsmeters nodig
en minstens twee tollen. De gewichtjes van de ver
snellingsmeters worden steeds naar het beginpunt
teruggebracht door een hulpkracht die gemeten
wordt. De tollen zullen bij draaiing van de tolas een
precessie gaan uitvoeren. Ook deze beweging wordt
J. C. DE MUNCK
Fig. 1. Principe versnellingsmeter.
ngt 76
65
