Tähtitieteellisen paikanmäärityksen opetus ja opetustavat eivät ole seuranneet kehitystä: ne ontuvat pahasti. Tämän johdosta tähtitieteellisen paikanmäärityksen luonnetta harrastusnavigointina on syytä kehittää ja tehdä helpommaksi esimerkiksi käyttämällä Excel-taulukkoa rutiinilaskuja varten.

Radiosuuntimalaite
päivitetty 02.11.1999

Radiosuuntimalaitetta käytetään etupäässä keskipitkillä aalloilla. Ilmailussa sillä on vielä tärkeä tehtävä laskuun lähestyttäessä.

Radiosuuntimalaitteella saadaan sijainti vahvistettua rannikon läheisyydessä. Vaikka oppikirjat esittävätkin, että radiosuuntimia voidaan ottaa usean sadan meripeninkulman päähän, ei radiosuuntimalaitetta nykyisin juuri enää käytetä paikanmäärityksessä avomerellä. Meriradiomajakoista ollaankin vähin äänin luopumassa, koska muut elektroniset laitteet ovat tarkempia paikanmäärityksessä.

Vaikka radiosuuntimalaitetta pidetäänkin vain varalaitteena, olisi sitä silti käytettävä säännöllisesti, jotta siihen tulisi varmuutta, rutiinia. Kun harjoitellaan suuntimalaitteen käyttöä, on mielekästä suuntia lentoliikenteen radiomajakoita tai yleisradioasemia, koska niiden lähetys on jatkuvaa, jolloin suuntiminen on helpompaa. Purjehtijoiden almanakoissa on tietoja myös näistä majakoista.

Mikäli varsinainen radiosuuntimalaite puuttuu, matkaradio, jolla voidaan kuunnella keskipitkiä aaltoja, ajaa saman asian.

VHF-suuntimalaitteen käyttö perustuu siihen, että maa-asema suuntii veneen VHF-lähetyksen. VHF-suuntimalaitteet on tarkoitettu varsinaisesti merenkulun hätäkäyttöön. Kuitenkaan ei pidä hätätilanteessa odottaa, että jokaisella maa-asemalla olisi suuntimalaite.

RACON on majakka, joka tutkaa käytettäessä antaa kaiulle jälkikaiun. Tutkan kuvaputkella RACON erottuu muista tutka-aaltoja heijastavista kohteista, mikä vähentää tutkakuvan vääriä tulkintoja. RACON-majakat voidaan myös erottaa toisistaan jälkikaiun ajan mukaan.

LORAN (DECCA ja OMEGA)
päivitetty 17.04.2002

LORAN, DECCA ja OMEGA ovat ns. hyperbelinavigointilaitteita. Laitteiden toimintaperiaatteen tunteminen ei käytön kannalta ole välttämätöntä. Näiden laitteiden käyttö on vähentynyt GPS:n yleistymisen myötä.

DECCA-järjestelmän käytöstä luovuttiin vuoden 2000 alussa. Tähän tekstiin olen kuitenkin jättänyt esityksen DECAn toiminnasta, koska se kuvaa ns. hyperbelinavigoinnin toimintaperiaatteen. OMEGAN käytöstä luovuttiin samoihin aikoihin kun GPS tuli käytöön.

DECCA-järjestelmässä yhden täydellisen ketjun muodostaa neljä maa-asemaa: johtoasema (Master) ja kolme apuasemaa (Slave). Vajaassa ketjussa on ainoastaan kaksi apuasemaa. Apuasemat on nimetty väreillä: punainen, vihreä ja violetti (Red, Green, Purple). Kunkin ketjun asema lähettää jatkuvaa radioaaltoa eri taajuuksilla 70 - 130 kHz, jotka ovat keskenään kuitenkin jonkin taajuuden monikertoja. Kun käytetään eri taajuuksia, pystyy laite tunnistamaan asemat.

Veneen vastaanottolaite kertoo määrätyillä luvuilla johto- ja yhden apuaseman taajuudet pareittain, jolloin ne saadaan keskenään yhtä suuriksi, ja vertaa niiden keskenäistä vaihe-eroa. Tästä saadaan hyperbelin muotoinen sijoittaja.

Kerrottujen taajuuksien vaihe-erot jakavat merialueen hyperbelin muotoisiksi kaistoiksi (Lane), joilta kultakin löytyy samaa vaihe-eroa vastaava sijoittaja.

Toisen apuaseman avulla saadaan toinen parvi sijoittajia.

Kun apuasemia on tarjolla kolme, saadaan kolmaskin sijoittaja. Tällöin myös itse laitteella on mahdollisuus hakea oikea kaista ja sen ohella sijaintipaikka.

OMEGA toimi saman periaatteen mukaan kuin DECCA mutta VLF-alueella. OMEGAn kahdeksan maa-asemaa kattoivat paikanmääritystä varten koko maapallon.

LORAN-C toimii LF-alueella myös lähes samalla periaatteella kuin DECCA. Siinä sijoittaja haetaan ensin karkeasti maa-asemien lähettämien signaalien aikaeron avulla, jota sitten tarkennetaan taajuuksien vaihe-eroilla. LORAN-C kattaa Pohjois-Atlantin ja Pohjois-Amerikan merialueet. Radioaaltojen heijastumista hyväksi käyttäen LORAN-C:n kuuluvuus on tuhannen meripeninkulman luokkaa. LORAN-C:tä vanhempi malli on LORAN-A.

Tutka
päivitetty 02.11.1999

Purjehdittaessa sumussa vilkkaasti liikennöidyillä merialueilla on tutka ainoa käyttökelpoinen apuväline. Näitä merialueita ovat Euroopan rannikoilla esimerkiksi Tanskan salmet, Pohjanmeren rannikko, Englannin kanaali ja Portugalin rannikko. Pohjanmeren rannikon liikennettä vilkastuttavat epämääräisiin suuntiin navigoivat troolarit. Portugalin rannikolla kalastetaan - usein suurinakin laivueina - pääasiassa pienillä veneillä.

Tutka alkaa olla aika yleinen huviveneissä, vaikka se verrattuna muihin navigointilaitteisiin on kaikkein kallein. Ilman tutkaa tulee toimeen, mutta silloin on jatkuvasti seurattava sään kehittymistä, jotta näkyvyyden huonontuessa vilkkailla vesialueilla voi riittävän aikaisin hakeutua satamaan.

Venetutkat on nykyisin varustettu digitaalisilla päivänäytöillä. Näin useampi purjehtija voi seurata näyttöä samanaikaisesti. Samoin on tullut markkinoille litteät nestekidenäytöt. Uutta on myös, että tutkan kuvaputkelle saadaan GPS:n näyttö joko yksittäisenä reittitapahtumana tai yhdessä karttaplotterin piirtämällä merikortilla, joka saadaan valinnaisesti tutkanäytön tilalle.

Sen jälkeen kun on ohjekirjan mukaan perehtynyt tutkan säätöihin, on tutkan käyttöä harjoiteltava, jotta sen näyttöön osaa tarpeen tullen luottaa.

Tutkan yli 12 meripeninkulman näyttö on venekäytössä harvoin tarpeellinen.

CONSOLia, VHF-radiomajakkaa ja suunnattua radiomajakkaa voidaan pitää ehkä niin vanhanaikaisina menetelminä tai niin paikallisina, etteivät huviveneet juuri käytä niitä paikanmääritykseen.

SATELLIITTINAVIGOINTILAITTEET
päivitetty 29.03.04

GPS:n paikannus perustuu tarkkoihin aikoihin, joita satelliittien lähettämät radiosignaalit tarvitsevat kulkiessaan satelliiteista veneeseen. Aikojen ja satelliittien tarkan sijainnin perusteella lasketaan veneen sijainti. Sijainti saadaan määriteltyä kolmiulotteisena. Tieto vastaanottimen korkeudesta merenpinnasta (= korkeus referenssiellipsoidin pinnasta) on huviveneiden navigointia varten tarpeeton.

GPS:n paikannusta siviilikäytössä häirittiin monta vuotta, ettei paikanmääritys olisi liian tarkka. Häirintä lopetettiin toukokuun alussa 2000.

Tunnen parhaiten Garmin-45 ja -12 -sarjaan kuuluvat laitteet, joten puhun nyt varsinaisesti niistä. (Muut GPS:t toiminevat samalla periaatteella.)

Satelliittinavigaattoreiden paikannuspisteissä ilmenee eri karttoihin nähden eroja siksi, että karttojen perustana olevat ellipsoidit eroavat yleensä GPS:n oletusarvona olevasta WGS-84 -ellipsoidista. - Toisin sanoen satelliitit kertovat GPS:lle sijaintinsa suorakulmaisessa kolmiulotteisessa koordinaatistossa, jonka mukaan GPS laskee ja esittää sitten sijaintinsa maantieteellisessä koordinaatistossa oletusarvona WGS-84 määrittämän ellipsoidin mukaan. - Suomalaisiin merikarttoihin, jotka perustuvat Hayford-ellipsoidiin, verrattuna tämä paikannusero on yleensä vähemmän kuin 200 metriä.

Edellä mainittu ero voidaan korjata manuaalisesti oikaisemalla ennen GPS:ään syöttöä reittipisteiden koordinaatit karttoihin merkityillä korjaustermeillä ja vastaavasti korjaamalla laitteen antama sijainti karttamme koordinaateiksi.

GPS:issä on myös muuntomahdollisuus erilaisten koordinaatistojen käyttöä varten. Suomalaisia karttoja vastaava karttajärjestelmä (Map Datum) on =Finland Hayford=, jolla nimellä se löytyy Garminien ohjelmistossa. Garmin-12 -sarjan laitteissa löytyy mahdollisuus käyttää sijainnin esitysmuotona (Position Format) joko suomalaisten merikorttien maantieteellisiä koordinaatteja tai peruskartan suorakulmaisen tasokoordinaatiston koordinaatteja (kkj). Suomalaisiin merikarttoihin sopiva Map Datum ja maantieteellinen koordinaatisto löytyvät esimerkiksi PC:lle tehdyssä Waypoint+ -ohjelmassa merkinnällä =Finnish Nautical Charts=.

Suomessa vuoden 2004 aikana on ruvettu siirtämään merikartat karttajärjestelmään, jonka vertailuellipsoidi on GRS-80. Tämä vertailuellipsoidi poikkeaa niin vähän WGS-84 -ellipsoidista, että GPS:ssä voidaan WGS-84 -asetusta huoletta käyttää sijainnin määrittämiseen. (Tosiasiassa GPS:ssä löytyy myös GRS-80 -vertailuellipsoidin asetus merkinnällä NAD83.)

Satelliittinavigaattoreihin voidaan yleensä ohjelmoida reittejä, jolloin saadaan reittipisteeltä toiselle isoympyräpurjehdusta varten matkat ja suunnat.

Satelliittinavigaattori on riittävä navigointilaite kaikilla avoimilla vesialueilla. Sen apuna ja varamenetelmänä voidaan käyttää avomerellä tähtitieteellistä paikanmääritystä ja/tai Atlantilla LORANia.

Satelliittinavigaattoria varten tarvitaan reittipisteet. Pisteiden mittaamista varten on turha haaskata lomapurjehdusaikaa. Ne olisi hyvä merkitä muistiin jo talviaikana. (Jos et ole muistanut tehdä tätä, voit minulta saada omakustannushintaan yli 500 reittipisteen koordinaatit alueelta: Suomenlahti ja Turun-Ahvenanmaan saaristo. Puhelinnumeroni ja osoitteeni löydät henkilötietosivultani.) Toinen helppo tapa on saada reittipisteiden koordinaatit karttaplotterilla tai Merenkulkulaitoksen cd-kartalta, joka saadaan näkyviin PC:lle. Internetissä on myös tarjolla vastaavan tarkoituksen ajava ilmaisohjelma.

Suomenkielistä lisätietoa Garmineista löytyy:
Artikkelissa Karttakoordinaatistot ja GPS annetaan Garmin-45 ja -12 -sarjan laitteista tietoja.