навигация, наука об управлении судном путем определения его положения, курса и пройденного расстояния. Навигация — это поиск пути к желаемому пункту назначения, избежание столкновений, экономия топлива и соблюдение расписания.
Навигация происходит от латинского navis («корабль») и agere («управлять»). Первые мореплаватели, отправлявшиеся в исследовательские плавания, постепенно разработали систематические методы наблюдения и записи своего положения, расстояний и направлений движения, течений ветра и воды, а также опасностей и убежищ, с которыми они сталкивались. Факты, накопленные в дневниках, позволяли им найти дорогу домой, а им самим или их преемникам — повторить и продлить свои подвиги. Каждая удачная высадка на берег становилась указателем на маршруте, который можно было проследить и включить в растущий массив достоверной информации.
Для этих первопроходцев опасность столкнуться с другим судном была незначительной, но по мере расширения движения по установленным маршрутам возникла необходимость в предотвращении столкновений. Акцент сместился с поиска пути на поддержание безопасной дистанции между судами, движущимися в разных направлениях с разной скоростью. Более крупные суда легче заметить, но им требуется больше времени для изменения скорости или направления движения. Когда много судов находится на небольшой площади, уклонение, предпринятое во избежание столкновения, может поставить под угрозу другие суда. Вблизи оживленных морских портов эту проблему удалось решить, ограничив входящие и выходящие суда отдельными полосами, которые четко обозначены и разделены наибольшим практическим расстоянием. Самолеты летят так быстро, что, даже если два пилота видят друг друга вовремя, чтобы начать уклоняться, их маневры могут быть сведены на нет, если один из них неверно предскажет движение другого. На наземных авиадиспетчеров возложена ответственность за распределение самолетов по выбранным траекториям, которые минимизируют вероятность столкновения. На гражданскую аэронавигацию огромное влияние оказывают требования следовать инструкциям этих диспетчеров.
С появлением в первой половине XIX века судов с паровым двигателем к обязанностям штурмана добавилась проблема минимизации расхода топлива. В частности, при превышении определенного коэффициента безопасности избыток топлива снижает грузоподъемность.
Соблюдение заранее установленного расписания, которое в космической навигации было крайне важно в связи с расходом топлива, в морской и воздушной навигации стало важным по другой причине. Сегодня каждый рейс или полет — это одно звено в скоординированной транспортной сети, которая перевозит людей и грузы из любого исходного пункта в любой выбранный пункт назначения. Эффективная работа всей системы зависит от уверенности в том, что каждый рейс начнется и закончится в указанное время.
Современная навигация — это глобально интегрированная транспортная система, в которой каждый рейс от начала до конца преследует четыре основные цели: придерживаться курса, избегать столкновений, минимизировать расход топлива и соответствовать установленному расписанию.
