बुनियादी नौवहन यंत्र
- चुंबकीय कंपास: तरल में तैरता चुंबक चुंबकीय उत्तर बताता है। दो छोटी गलतियाँ: दिक्पात (वेरिएशन) (चुंबकीय उत्तर ठीक भौगोलिक उत्तर नहीं होता, जगह पर निर्भर) और विचलन (डेविएशन) (जहाज़ का लोहा सुई को खींचता है)। जाइरो कंपास तेज़ घूमते पहिये से भौगोलिक उत्तर बताता है, उसमें दिक्पात नहीं होता।
- लॉग: पानी में चाल और तय दूरी नापता है।
- इको साउंडर: नीचे ध्वनि का स्पंद भेजकर तल से लौटी गूँज का समय नापता है। गहराई = पानी में ध्वनि की चाल (लगभग 1,500 मी/से) × समय ÷ 2।
- घड़ी और क्रोनोमीटर: जगह तय करने और खगोलीय माप के लिए सही समय चाहिए।
- रडार, GNSS रिसीवर, AIS, ECDIS (इलेक्ट्रॉनिक चार्ट) आधुनिक साधन हैं; आगे देखो।
सही कोर्स = चुंबकीय कोर्स + दिक्पात (पूर्व +, पश्चिम −), विचलन ठीक करने के बाद।
तटीय (पाइलटेज) नौवहन
तट के पास नाविक दिखने वाले निशानों जैसे प्रकाश-स्तंभ, मीनार और अंतरीप का उपयोग करता है। वह कंपास से हर निशान की बेयरिंग (दिशा-कोण) लेता है और चार्ट पर रेखाएँ खींचता है। स्थिति-रेखा वह रेखा है जिस पर जहाज़ होना ही चाहिए। दो बेयरिंग जहाँ मिलें वह फ़िक्स है; तीसरी बेयरिंग एक छोटा त्रिकोण ("कॉक्ड हैट") बनाती है: जितना छोटा, उतना अच्छा फ़िक्स। अन्य साधन: ट्रांज़िट (दो वस्तुएँ एक सीध में हों तो सुरक्षित रास्ता), रडार रेंज और चार्ट से मिलाई गई साउंडिंग। सबसे अच्छे फ़िक्स के लिए लगभग 90° के अंतर वाले निशान चुनो।
रेडियो नौवहन
GNSS (वैश्विक उपग्रह नौवहन प्रणालियाँ) जैसे GPS (अमेरिका), GLONASS (रूस), Galileo (यूरोप), BeiDou (चीन) और NavIC (भारत, क्षेत्रीय)। हर उपग्रह अपनी जगह और सही समय भेजता है। रिसीवर संकेत के पहुँचने का समय नापता है (प्रकाश की चाल 3 × 10⁸ मी/से), हर उपग्रह तक दूरी निकालता है, और उन दूरियों का कटान ही जगह है। चार उपग्रह जगह और रिसीवर की घड़ी की गलती दोनों ठीक करते हैं।
रडार रेडियो स्पंद भेजकर गूँज का समय नापता है: दूरी = (3 × 10⁸ × समय) ÷ 2। वह कोहरे में भी दूसरे जहाज़, ज़मीन और बॉय दिखाता है और दूरी व बेयरिंग देता है। AIS जहाज़ों को अपना नाम, जगह और कोर्स प्रसारित करवाता है ताकि दूसरे उन्हें देख सकें।
खगोलीय नौवहन
ज़मीन से दूर नाविक आसमान का उपयोग कर सकता है। सेक्सटैंट सूर्य, चंद्रमा, ग्रह या तारे की ऊँचाई (क्षितिज से कोण) नापता है। स्थानीय दोपहर में सूर्य सबसे ऊँचा होता है। विषुव के दिन सूर्य भूमध्य रेखा के ऊपर होता है, इसलिए अक्षांश = 90° − दोपहर की ऊँचाई। दूसरे दिनों में पंचांग (अल्मनैक) से मिलने वाला छोटा संशोधन (क्रांति/डेक्लिनेशन) जोड़ते-घटाते हैं।
देशांतर समय से मिलता है। पृथ्वी 24 घंटे में 360° घूमती है, यानी 15° प्रति घंटा (1° = 4 मिनट)। अगर स्थानीय दोपहर ग्रीनविच की दोपहर से 3 घंटे बाद होती है तो जहाज़ 45° पश्चिम में है। इसीलिए सही क्रोनोमीटर बहुत ज़रूरी है। खगोलीय नौवहन GPS से धीमा है पर उसे बाहर से बिजली या संकेत नहीं चाहिए, इसलिए अच्छा बैकअप है।
खुद करके देखो (Try it)
घर पर: खिड़की पर खड़े होकर पेंसिल से दूर के पेड़ की ओर इशारा करो और फ़ोन के कंपास से उसकी बेयरिंग लिखो। दूसरी खिड़की से उसी पेड़ और एक दूसरे निशान की बेयरिंग लो। नक़्शे पर रेखाएँ कहाँ मिलेंगी? वही तुम्हारा फ़िक्स है।
3D में: आख़िरी चरण में "खगोलीय" चुनो, सूर्य की ऊँचाई 62° रखो और अक्षांश पढ़ो। फिर 30° करके देखो।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- गहराई = (ध्वनि की चाल × समय) ÷ 2, समुद्री पानी में ध्वनि ≈ 1,500 मी/से
- रडार दूरी = (3 × 10⁸ मी/से × समय) ÷ 2
- सही कोर्स = चुंबकीय कोर्स ± दिक्पात (पूर्व +, पश्चिम −)
- अक्षांश = 90° − दोपहर की ऊँचाई (सूर्य भूमध्य रेखा पर)
- पृथ्वी 15° प्रति घंटा घूमती है (1° = 4 मिनट)
- फ़िक्स = दो (या अधिक) स्थिति-रेखाओं का कटान
हल किए गए उदाहरण
1. इको साउंडर को गूँज 0.04 सेकंड में मिली। गहराई निकालो (ध्वनि की चाल 1,500 मी/से)।
गहराई = 1,500 × 0.04 ÷ 2 = 30 मी।
2. रडार की गूँज 123.5 माइक्रोसेकंड (1.235 × 10⁻⁴ से) में लौटी। लक्ष्य कितनी दूर है?
दूरी = 3 × 10⁸ × 1.235 × 10⁻⁴ ÷ 2 = 18,525 मी ≈ 10 नॉटिकल मील।
3. स्थानीय दोपहर तब होती है जब ग्रीनविच की घड़ी में 15:00 बजे हैं। देशांतर निकालो।
अंतर = 3 घंटे। 3 × 15° = 45°। दोपहर ग्रीनविच से देर से है, इसलिए जहाज़ 45° पश्चिम में है।
4. विषुव के दिन दोपहर में सूर्य की ऊँचाई 62° है (सूर्य ठीक दक्षिण में)। अक्षांश निकालो।
अक्षांश = 90° − 62° = 28° (उत्तर)।
5. चुंबकीय कोर्स 075° है और दिक्पात 3° पश्चिम है। सही (true) कोर्स निकालो।
पश्चिम दिक्पात घटाते हैं: 075° − 3° = 072° सही कोर्स।
6. GNSS संकेत 20,200 किमी चलता है। कितना समय लगेगा (चाल 3 × 10⁵ किमी/से)?
समय = 20,200 ÷ 300,000 ≈ 0.067 सेकंड।
आम गलतियाँ
- दिक्पात और विचलन को मिला देना। दिक्पात जगह पर निर्भर है; विचलन जहाज़ के अपने लोहे पर।
- इको साउंडर और रडार में 2 से भाग देना भूल जाना। संकेत जाकर लौटता है।
- सिर्फ़ एक विधि पर भरोसा करना। एक स्थिति-रेखा फ़िक्स नहीं होती।
- लगभग एक ही दिशा के दो निशान चुनना। रेखाएँ पतले कोण पर मिलती हैं और फ़िक्स कमज़ोर होता है।