SCHEDA 1/15
NAVIGAZIONE LOSSODROMICA
Sulla sfera terrestre il percorso tra due punti, che taglia
i meridiani con angolo costante, è una linea detta lossodromia.
L’angolo costante che il percorso forma con i meridiani
si dice |
rotta lossodromica RV o TC |
La distanza percorsa è detta |
cammino lossodromico m |
N.B. Questa distanza m tra i due punti non è la più breve
sulla sfera
La navigazione lossodromica consente di risolvere due problemi:
- le soluzioni possono essere analitiche o grafiche
Il I° problema
consente di determinare |
le coordinate del punto di arrivo B |
note la rotta TC, la lunghezza del percorso m e le coordinate
del punto di partenza A
Il II° problema
consente di determinare |
la rotta TC e la lunghezza del percorso m |
note le coordinate del punto di partenza A e quelle del
punto di arrivo B
N.B. Se la distanza tra il punto di partenza e il punto
di arrivo non supera i 350 NM e per latitudini minori di
60° la soluzione dei problemi si può svolgere in modo approssimato.
Tale approssimazione non è più valida nel caso che i due
punti appartengono ad emisferi diversi.
SCHEDA 2/15 |
I° problema lossodromico |
Soluzione analitica
Dati |
la rotta TC |
|
la lunghezza del percorso m in miglia nautiche
NM |
|
e le coordinate del punto di partenza A |
si calcolano |
le coordinate del punto di arrivo B |
φB = φA + Δφ |
λB = λA + Δλ |
si calcola in primi |
Δλ’ = m x cos TC |
si ricava la latitudine di B |
φB = φA + Δφ° |
si calcola in primi |
Δλ' = m' / cos φM |
|
con m' = m x sin TC |
µ è detta allontanamento o appartamento |
con φM = (φA + φB)
/ 2 |
|
Δλ' = m x sin TC / cos φM |
da cui si ricava la longitudine di B |
λB = λA + Δλ° |
La differenza di longitudine Δλ è calcolata
mediante la formula approssimata detta del parallelo medio.
Si nota che se i due punti A e B hanno la stessa latitudine
la formula è esatta.
Esempio guidato
Risolvere il I° problema lossodromico conoscendo le
coordinate del punto di partenza A (25° 35’S 163°
20’ W) la rotta lossodromia TC = 210° o anche TC =
S 30° W e il cammino m = 315 NM
- Determinare le coordinate del punto di arrivo B (φB
e λB
Δφ’ = m cos TC = 315 x cos 210° |
Δφ’ = - 272,7’ = 4° 33’ S |
φB = φA + Δφ° |
φB = 30°08’ S |
µ’ = m sen TC = 315x sen 210° |
µ’ = - 157,5’ = 157,5’ W |
φM = (φA + φB)
/2 = (25°35’ + 30°08’)/ 2 |
φM = 27°51’30’’ S |
Δλ' = µ’ / cosφM
= 157,5’ / cos 27°51’30’’ |
Δλ’ = - 178’ = 2°58’48’’ W = 2°
59’ W |
λB = λA + Δλ° |
λB = 166° 19’W |
SCHEDA 3/15 |
II° problema lossodromico |
Soluzione analitica
Dati |
coordinate del punto di partenza |
A (φA λA) |
|
e coordinate del punto di arrivo |
B (φB λB) |
si calcolano |
la rotta TC e la lunghezza del percorso
m |
Si calcolano in primi le differenze di latitudine e di longitudine
tra il punto di arrivo B e quello di partenza A
Δφ' = φB - φA |
Δλ' = λB - λA |
e ricava TC espressa in modo quadratale, con la seguente
relazione
TC = arctan(Δλ' cos φM
/ Δφ' |
con φM = (φA + φB)
/ 2 |
I nomi della rotta dipendono dai nomi di Δφ e
di Δλ.
Per calcolare la distanza lossodromica m in NM tra i due
punti si usano
m = Δφ’ / cos TC
Esempio guidato
Risolvere il II° problema lossodromico
conoscendo |
le coordinate del punto di partenza |
A (15°20’ N 178° 25’ W) |
|
e le coordinate del punto di arrivo |
B (18°10’ N 177° 45’ E ) |
- Determinare la rotta lossodromia TC e il cammino m
Δφ' = φB - φA |
Δφ' = 2°50’ N = +170’ |
Δλ' = λB - λA |
Δλ' = 356°10’ E = 3°50’W = - 230’ |
φM = (φA + φB)
/ 2 = (15°20’+ 18°10’)/2 |
φM = 16°45’N |
TC = arctan(Δλ' cos φM
/ Δφ') =arctan((230' / 170) x cos 16°45') |
TC = N 52° W = 308° |
m = Δφ' / cos TC = 170' cos 52° |
m = 276 NM |
SCHEDA 4/15 |
I° problema lossodromico |
Soluzione grafica
Dati |
la rotta TC |
si calcolano |
le coordinate del punto di arrivo B |
|
la lunghezza del percorso m in NM |
|
e le coordinate del punto di partenza A |
Su un foglio di carta quadrettato stabilita la scala in
NM si possono determinare Δφ’ e Δλ’.
Dal punto A si disegna una semiretta orizzontale AX e ancora
da A si disegna, in base alla scala della foglio, un segmento
inclinato di 90° - TC e di lunghezza pari ad alla distanza
lossodromica m. L’estremo del segmento individua il punto
B. Da B si traccia la perpendicolare che incontra nel punto
H la semiretta AX. La lunghezza del segmento BH rappresenta
la differenza di latitudine Δφ in primi.
Il triangolo ora costruito è detto Triangolo di rotta.
Si determina così φ
B = φ
A
+ Δφ°
La lunghezza del segmento AH individuato sulla semiretta
AX rappresenta il valore del allontanamento µ.
Dal punto A si traccia una semiretta inclinata del valore
della latitudine media φ
M, questa incontra
la perpendicolare condotta da B nel punto L. La lunghezza
del segmento AL rappresenta la differenza di longitudineΔλ
espressa in primi.
Il triangolo ora costruito è detto Triangolo del parallelo
medio.
Si determina così λ
B = λl
A +
Δλ°
SCHEDA 5/15
Risolvere graficamente il I° problema lossodromico dell’esempio
guidato
Le coordinate del punto di partenza |
A (25° 35’S 163° 20’ W) |
la rotta lossodromia |
TC = 210° o anche TC = S 30° W |
e il cammino m = 315 NM |
|
Si sceglie la scala |
1 cm = 30 NM o 30’ |
Si utilizza la rotta espressa in modo quadratale |
TC = S 30° W |
Si disegna il triangolo di rotta, prima la semiretta
AX e da A si traccia il segmento |
AB = 315 NM = 10.5 cm |
inclinato rispetta al semiretta AX di un angolo |
90°- 30° = 60° |
Dal punto B individuato, si traccia la perpendicolare
alla semiretta AX il segmento BH così individuato
è Δφ |
|
la sua lunghezza è |
BH = 9,1cm = 273’ |
Corrispondente a |
δφ’ = 273’ S = 4° 33’ S |
il nome Sud è fornito dalla rotta, si calcola φB
con la relazione φBφA
+ Δφ° |
φB = 30°08’ S |
Si disegna il triangolo del parallelo medio, calcolando
la latitudine media φM = (φA
+ φB) / 2 = (25°35’ + 30°08’) / 2 |
φM = 27°51’30’’ S |
e tracciando un segmento AL inclinato di φM
cioè circa |
28° |
fino ad incontrare la perpendicolare AH del triangolo
di rotta la lunghezza del segmento AL è |
AL= 5,9 cm = 177’ |
corrispondente a |
Δλ' = 177’ W = 2° 57’ W |
il suo nome West è fornito dalla rotta, |
|
si calcola λB con la relazione
λB = λA + Δλ° |
λB = 166° 19’W |
N.B. Le misure prese non sono mai precise questo comporta
che i risultati sono leggermente approssimati rispetto ai
risultati analitici.
SCHEDA 6/15 |
II° problema lossodromico |
Soluzione grafica
Dati |
coordinate del punto di partenza |
A (φA λA) |
|
e coordinate del punto di arrivo |
B (φB λB) |
|
|
|
si calcolano |
la rotta TC e la lunghezza del percorso
m |
Si calcolano in primi le differenze di latitudine e di longitudine
tra il punto di arrivo B e quello di partenza A e la latitudine
media con i loro nomi
Δφ = φB - φA |
Δλ = λB - λA |
φM = (φA + φB)
/ 2 |
Su un foglio di carta quadrettato stabilita la scala in
primi si disegna prima il Triangolo del parallelo medio.
Si traccia dal punto A una semiretta orizzontale AX e sempre
da A si riporta, un segmento inclinato verso il basso di
φ
M e di lunghezza pari a Δλ
in primi, individuando il punto L. Dal punto L si traccia
la perpendicolare alla semiretta AX si ottiene così il triangolo
suddetto.
L’intersezione della perpendicolare con la semiretta AX
individua il punto H e la lunghezza del segmento AH rappresenta
l’allontanamento µ.
Prolungando verso l’alto la perpendicolare alla semiretta
AX di un segmento pari alla lunghezza di Δφ in
primi si individua il punto B.
Si unisce il punto B con A ed l’angolo che tale segmento
forma in B fornisce la rotta TC espressa in modo quadratale,
SCHEDA 7/15
mentre la lunghezza del segmento AB determina la distanza
lossodromica m espressa in primi. I nomi della rotta dipendono
dai nomi di Δφ e di Δλ.
Il triangolo così costruito è detto Triangolo di rotta.
Risolvere graficamente il II° problema lossodromico dell’esempio
guidato
Dati: |
le coordinate del punto di partenza |
A (15°20’ N 178° 25’ W) |
|
e le coordinate del punto di arrivo |
B (18°10’ N 177° 45’ E) |
Si calcolano in primi le differenze di latitudine e di longitudine
tra il punto di arrivo B e quello di partenza A e la latitudine
media con i loro nomi
Δφ’ = φB - φA |
Δφ’ = 2°50’ N = +170’ |
Δλ’ = λB - λA |
Δλ’ = 356°10’ E = 3°50’W = - 230’ |
φM = (φA + φB)
/ 2 |
φM = 16°45’N |
Si sceglie la scala |
1 cm = 20 NM o 20’ |
Si disegna il triangolo del parallelo medio rappresentando
la retta AX e inclinato verso il basso di φM cioè
di circa 17° il segmento AL di lunghezza pari a |
AL = 11,5 cm |
corrispondente a Δλ in primi e di nome
West |
|
Si prosegue disegnando il triangolo di rotta Da
L si conduce la perpendicolare alla semiretta AX
si incontrano in H Da H si disegna un segmento perpendicolare
ancora ad AX Il segmento BH è di lunghezza pari a |
BH = 8,5 cm |
Corrispondente a Δφ in primi e di nome
Nord |
|
Infine si congiunge il punto B con A La lunghezza
del segmento AB |
AB = 13.8 cm = 276 NM |
Corrisponde alla distanza lossodromia |
m |
E la misura dell’angolo formato tra BH e AB è circa |
52° |
Corrispondente al valore della rotta lossodromia |
TC = N 52° W |
espressa in modo quadratale |
|
e di valore circolare pari a |
TC = 308° |
N.B. Le misure prese non sono mai precise questo comporta
che i risultati sono leggermente approssimati rispetto ai
risultati analitici.
SCHEDA 8/15
Risolvere il I° problema lossodromico
ESERCIZIO N°1
Dati: |
Punto di partenza |
A (25° 35’S 163° 20’ W) |
|
|
TC = 210° = S 30° W |
|
|
m = 315 NM |
- Determinare le coordinate del punto B
Svolgimento
Si calcola la differenza di latitudine: Δφ’
= m cos TC = 315 x cos 210° = - 272,7’
oppure Δφ’ = 315 x cos 30° = 272,7’ S con
nome fornito dalla rotta quadrantale |
Δφ’ = 4° 33’S |
si calcola la latitudine di arrivo: φB
= (φA + Δφ° = 25° 35’S
+ 4° 33’S |
φB = 30°08’S |
si calcola la latitudine media: φM
= (φA + φB) / 2 = (25°
35’S +30°08’S) / 2 |
φM = 27°51’30’’S |
si calcola l’allontanamento: µ’ = m sen
TC = 310 x sen 210°= - 157,5’ = 157,5 W
oppure µ’ = 310 x sen 30° = 157,5’
W con nome fornito dalla rotta quadrantale |
|
Si calcola la differenza di longitudine: Δλ’
= µ / cosφM = - 157,5’/cos 27° 51.5’ = - 178’ = 2°58’48’’ W |
Δλ’ = 2° 59’ W |
i calcola la longitudine di arrivo: λB
= λA + Δλ° |
λB = 166° 19’W |
Osservazione: Se la rotta è espressa in modo quadratale
il nome di Δφ e Δλ è dato dai
punti cardinali presenti nella rotta. Il loro valore numerico
di Δφ e Δλ , a meno del segno,
è lo stesso utilizzando nelle formule l’angolo quadrantale
della rotta
SCHEDA 9/15
ESERCIZIO N°2
Dati: |
Punto di partenza |
A (35° 45’N 110° 20’ E) |
|
|
TC = 180° = S |
|
|
m = 280 NM |
- Determinare le coordinate del punto B
Svolgimento
Si calcola la differenza di latitudine: Δφ’
= m cos TC = 280 x cos 180° = - 280’ con nome fornito
dalla rotta quadrantale |
Δφ’ = 4° 40’S |
si calcola la latitudine di arrivo: φB
= φA+ Δφ° = 35° 45’N + 4°
40’S |
φB = 31°05’N |
si calcola la latitudine media: φM
= (φA + φB) /2 = (35°
45’N + 31°05’S)/2 |
φM = 33°25’ N |
si calcola l’allontanamento: µ’ = m sen TC
= 280 x sen 180°= 0 |
|
Si calcola la differenza di longitudine: Δλ’
= µ / cosφM = 0 |
Δλ = 0 |
si calcola la longitudine di arrivo: λB
= λA + Δλ° |
λB = 110° 20’E |
Nell’esercizio n°2 è sufficiente calcolare solo Δφ
e φ
B
Osservazione: Quando la rotta seguita è per Nord (TC =
0°) oppure per Sud (TC = 180°) il percorso seguito è quello
lungo il meridiano. Esiste solo lo spostamento in latitudine
ossia la latitudine di arrivo è diversa da quella di partenza
mentre la longitudine di arrivo è la stessa di quella di
partenza in sintesi (φ
B diversa da φ
A
mentre λ
B = λ
A).
SCHEDA 10/15
ESERCIZIO N°3
Dati: |
Punto di partenza |
A (30° 15’S 65° 10’ W) |
|
|
TC = 90° = E |
|
|
m = 150 NM |
- Determinare le coordinate del punto B
Svolgimento
Si calcola la differenza di latitudine: Δφ’
= m cos TC = 150 x cos 90° = 0 |
Δφ = 0 |
si calcola la latitudine di arrivo: φB
= φA+ Δφ° = 30° 15’S + 0 |
φB = 30°15’S |
si calcola la latitudine media: φM
= (φA + φB) /2 = (30°
15’S + 30°15’S)/2 |
φM = 30°15’ S |
si calcola l’allontanamento: µ’ = m sen
TC = 150 x sen 90°= 150’ = 150’ E
che risulta uguale al cammino m |
|
Si calcola la differenza di longitudine: Δλ’
= µ / cosφM = 150’/cos 30° 15’
= + 173,6’ = 2°53’36’’ E |
Δλ’ = 2° 53,6’ E |
si calcola la longitudine di arrivo: λB
= λA + Δλ° |
λB = 62° 16.4’ W |
|
|
|
|
Nell’esercizio n° 3 è sufficiente calcolare solo Δλ
e poi λ
B
Osservazione: Quando la rotta seguita è per Est (TC = 90°)
oppure per West (TC = 270°) il percorso seguito è quello
lungo il parallelo del punto di partenza. Esiste solo lo
spostamento in longitudine ossia la longitudine di arrivo
è diversa da quella di partenza mentre la latitudine di
arrivo è la stessa di quella di partenza in sintesi (φ
B
= φ
A mentre λ
B e diversa
da λ
A).
SCHEDA 11/15
Risolvere il II° problema lossodromico
ESERCIZIO N°4
Dati: |
punto di partenza |
A (25°30’ S 172° 45’ E ) |
|
punto di arrivo |
B (22°50’ S 178° 05’ E) |
- Determinare la rotta lossodromia TC e il cammino m
Svolgimento
Si calcola Δφ Δλ Δφ’
= φB - φA
|
Δφ’ = 2°40’ N = +160’ |
Δλ’ = λB - λA |
Δλ’ = 5°20’ E = + 320’ |
si calcola la latitudine media: φM
= (φA + φB) /2 = (25°30’+
22°50’)/2 |
φM = 24°10’S |
si calcola la rotta TC = arctan(Δλ’
cos φM / Δφ’) = arctan ((320
x cos 24°10’ )/160’ ) = arctan (292’/160’ ) |
Espressa in modo quadrantale |
TC = N 61° E |
E poi in modo circolare |
TC = 61° |
Si calcola la distanza lossodromica m
m = Δφ’ / cos TC = 160’/ cos 61° |
m = 330 NM |
SCHEDA 12/15
ESERCIZIO N°5
Dati: |
punto di partenza |
A (45°20’ S 142° 25’ W) |
|
punto di arrivo |
B (45°20’ S 140° 05’ W) |
- Determinare la rotta lossodromia TC e il cammino m
Svolgimento
Si calcola Δφ Δλ Δφ’
= φB - φA |
Δφ = 0 |
Δλ’ = λB - λA |
Δλ’ = 2°20’ E = + 140’ |
in questo caso lo spostamento è lungo
il parallelo del punto A essendo le due latitudini
uguali e verso Est |
la rotta è |
TC = 90° |
mentre la distanza da percorrere m
è l’arco di parallelo corrispondente a alla differenza
di longitudine tra i due punti ottenuta con la relazione
esistente tra arco di parallelo e il corrispondente
arco di equatore |
AB = Dλ’ x cos φA |
AB = 140 x cos 45° 20’ = 98,4’ |
Il cammino lossodromico m è |
m = 98,4 NM |
ESERCIZIO N°6
Dati: |
punto di partenza |
A (15°20’ S 152° 25’ E) |
|
punto di arrivo |
B (12°10’ S 152° 25’ E) |
- Determinare la rotta lossodromia TC e il cammino m
Svolgimento
Si calcola Δφ Δλ |
|
Δφ’ = φB - φA |
Δφ’ = 3° 10’ N = + 190’ |
Δλ’ = λB - λA |
Δλ’ = 0 |
in questo caso lo spostamento è lungo
il meridiano di A che è lo stesso del punto B ed
è verso Nord |
la rotta è |
TC = 0° |
mentre la distanza da percorrere m è
l’arco di meridiano compreso tra i paralleli di A
e di B e pari alla differenza di latitudine tra i
due punti |
Il cammino lossodromico m è uguale a Δφ’ |
m = 190’ = 190 NM |
SCHEDA 13/15
FORMULARIO PER LA LOSSODROMIA
SCHEDA 14/15
Determinare le coordinate del punto di arrivo B
Esercizio n 1
A (20°15’N, 140°20’ E ) e con TC = N 45° W e m = 320 NM.
Soluzione (φ
B = 24°01’ N λ
B
= 136°16’E )
Esercizio n 2
A (50°15’N, 150°50’ E ) e con TC = 225° e m = 240 NM.
Soluzione (φ
B = 47°25’ N λ
B
= 146°32’E)
Esercizio n 3
A (43°35’S , 143°25’ W) e con TC = N 30° W e m = 355 NM.
Soluzione (φ
B = 38°28’ S λ
B
= 147°35’ W)
Esercizio n 4
A (35°35’S, 153°20’W ) e con TC = 210° e m = 305 NM.
Soluzione (φ
B = 39°59’ S λ
B
= 156°33’ W)
Esercizio n 5
A (15° 30’S 176°40’ E) e con TC = N 16° W e m = 120
NM.
Soluzione (φ
B = 13°35’ S λ
B
= 176°06’ E)
SCHEDA 15/15
Determinare la rotta lossodromia TC e il cammino m
Esercizio n 1
Tra i punti A (30°20’S 130°20’W ) e B (32°10’S 128°50’
W).
Soluzione (TC =˜S 35° E = 145° m = 134,2 NM )
Esercizio n 2
Tra i punti A (20°20’S 150°30’W ) e B (22°10’S 148°20’
W).
Soluzione (TC =˜S 48° E = 132° m = 164,3 NM )
Esercizio n 3
Tra i punti A (34°50’N 140°30’E ) e B (38°10’N 139°40’
E).
Soluzione (TC =˜N 11° W = 349° m = 203,7’ NM )
Esercizio n 4
Tra i punti A (20°40’N 160°20’E ) e B (18°10’N 159°45’
E).
Soluzione (TC =˜S 12° W = 192° m = 153,6 NM )
Esercizio n 5
Tra i punti A (30°25’S 156°40’E) e B (28°40’S 158°20’
E)
Soluzione (TC = N 40° E = 40° m = 136,3 NM )