Le Carte di Navigazione

1. Introduzione

Le operazioni di carteggio

Le operazioni di carteggio che un pilota deve poter e saper eseguire su una carta aeronautica sono le seguenti:

• Dato un punto, trovarne le coordinate geografiche
• Date le coordinate geografiche di un punto, localizzarlo sulla carta
• Dati due punti, misurarne la distanza
• Una volta uniti con la linea di rotta il punto di partenza e il punto di arrivo di un volo, misurare l'angolo di rotta, cioe l'angolo che la rotta forma con la direzione del nord

2. Generalita costruttive

Le carte geografiche sono rappresentazioni di una porzione della superficie sferica terrestre riprodotte in scala ridotta su una superficie piana, ottenute trasferendovi i meridiani e i paralleli della sfera di proiezione: cioe una specie di mappamondo il cui diametro sta al diametro terrestre secondo il rapporto chiamato scala.

Nella costruzione delle carte geografiche, le inevitabili distorsioni danno percio luogo a rappresentazioni falsate della forma, delle dimensioni e delle caratteristiche della superficie terrestre. Il problema di creare un determinato tipo di proiezione sta nel trovare il metodo che consente di trasferire in piano i meridiani e i paralleli della sfera in modo che la carta conservi quanto piu possibile le caratteristiche desiderate.

Metodi di proiezione

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Figura 6.20 - Le proiezioni del "mappamondo" da cui si ottiene ogni tipo di carta geografica, tra cui quelle di navigazione

2.1 - Le caratteristiche delle carte

Le caratteristiche desiderabili di una carta di navigazione aerea sono le seguenti:

2.2 - La classificazione delle proiezioni

Le proiezioni sono classificate in base:

• Al tipo di superficie sulla quale viene trasferito il reticolo della sfera di proiezione
• All'ubicazione del punto di proiezione
• Alla posizione della superficie rispetto alla sfera di proiezione

Tipi di carte per superficie di proiezione

Tipi di carte prospettiche per punto di vista

Denominazioni per posizione del piano

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Figura 6.21 - I solidi di proiezione possono essere tangenti o secanti, e le proiezioni dirette, oblique o trasverse

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Figura 6.22 - I diversi punti di proiezione delle carte prospettiche (Ortografica, Stereografica, Gnomonica)

3. Le diverse carte e il loro impiego

Le carte oggi impiegate per la navigazione aerea, sia IFR sia VFR, sono per lo piu proiezioni coniche di Lambert. Le proiezioni stereografiche sono riservate alle calotte polari, e le altre carte hanno impieghi specifici molto limitati.

3.1 - Le carte gnomoniche

La loro caratteristica principale - quella per cui vengono costruite - e la rettifica di qualunque ortodromia. Infatti, poiche un'ortodromia e un arco di cerchio massimo, poiche tutti i cerchi massimi sono ottenuti da piani che tagliano la sfera passando per il centro, e poiche il punto di vista dal quale viene effettuata la proiezione e il centro della sfera, la proiezione di qualunque arco di cerchio massimo su un piano e una linea retta.

3.2 - Le carte stereografiche

L'unica carta di questo tipo usata in navigazione e la stereografica polare, sulla quale i meridiani sono linee rette convergenti verso il polo, e i paralleli sono cerchi concentrici la cui distanza reciproca cresce al crescere della distanza dal polo.

3.3 - Le carte ortografiche

Trovano prevalentemente impiego nell'astronomia applicata alla navigazione, per tracciare le coordinate della volta celeste, grazie al fatto che la vista della Luna, del Sole, e degli altri corpi celesti dalla Terra e praticamente ortografica.

3.4 - Le carte per sviluppo cilindrico (Mercatore)

L'unica proiezione cilindrica usata per la navigazione e la Mercatore, cui e stato dato il nome del cartografo e navigatore olandese Gherard Kramer detto Mercatore, che per primo la realizzo nel 1569.

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Figura 6.23 - Una proiezione cilindrica diretta e una carta di Mercatore ottenuta dal suo sviluppo in piano

Scala delle latitudini crescenti

Alle latitudini intermedie la carta di Mercatore puo essere usata purche si abbia l'accortezza di misurare le distanze servendosi dell'apposita scala delle latitudini crescenti riportata sui bordi laterali di ogni foglio. Il tratto rettilineo AB di cui si vuole conoscere la distanza lossodromica va fatto ruotare intorno al suo punto centrale fino a disporlo in A'B', e proiettato sulla scala delle latitudini crescenti a cavallo del punto di latitudine media.

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Figura 6.24 - Sulla carta di Mercatore le distanze si misurano con la scala delle latitudini crescenti

3.5 - Le carte per sviluppo conico (Lambert)

Le carte per sviluppo conico sono ottenute ponendo il punto di vista al centro della sfera e proiettandone il reticolo geografico su un cono a essa tangente lungo un parallelo o secante lungo due paralleli standard.

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Figura 6.25 - Le proiezioni coniche: tangente a un parallelo standard e secante su due paralleli standard

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Figura 6.26 - Una proiezione conica tangente in cui e rappresentato l'intero emisfero nord

Angolo di convergenza

Lo sviluppo in piano del cono comporta l'allontanamento dei margini generati dal taglio del foglio lungo un meridiano, facendo si che i 360° della superficie della sfera vengano rappresentati entro un settore di ampiezza angolare minore. In conseguenza la posizione dei meridiani rispetto a Greenwich - che sulla sfera e espressa da un angolo pari alla longitudine - sulla carta e espressa da un angolo minore chiamato angolo di convergenza.

Caratteristiche della carta di Lambert

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Figura 6.27 - Per mediare la differenza fra l'ortodromia e la lossodromia, l'angolo di rotta viene misurato sul meridiano centrale

Fasce di latitudine

Al fine di rendere minimi gli errori, le proiezioni oggi in uso per scopi aeronautici sono eseguite su fasce di latitudine relativamente ristrette (8°/12°). Ogni proiezione viene in effetti eseguita sul parallelo centrale della fascia, che funge percio da parallelo standard di tangenza. Poi, con opportune modifiche costruttive, la proiezione viene artificialmente resa secante su due paralleli standard posti all'interno della fascia - in genere a 1/6 e a 5/6 della sua larghezza - in modo da rendere quanto piu possibile uniformi gli errori di scala su tutto il foglio.

4. Le carte suggerite dall'ICAO

Le carte ritenute necessarie per soddisfare le esigenze della moderna navigazione aerea, a vista o strumentale, sono descritte dall'ICAO nell'Annesso 4 unitamente agli standard e alle raccomandazioni da adottare per la loro costruzione.

Tipi di carte ICAO

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Figura 6.28 - I principali simboli delle carte ICAO

5. Le carte disponibili

Le carte oggi disponibili sono abitualmente distinte in due categorie: le carte per la navigazione strumentale, e le carte per la navigazione a vista.

Enti che forniscono carte strumentali mondiali

5.1 - Le carte di avvicinamento a vista

La loro pubblicazione a livello europeo fu iniziata negli anni 70 dalla ditta tedesca Bottlang. Per gli aeroporti ubicati fuori dagli spazi aerei controllati viene in genere pubblicata una sola carta in scala 1:100.000 o 1:200.000, raffigurando le piste con i circuiti di traffico, la zona circostante, gli ostacoli, i punti di riporto, e le delimitazioni dello spazio aereo.

5.2 - Le carte del mondo 1:1.000.000 e 1:500.000

Queste sono le carte prodotte a livello nazionale dai Paesi aeronauticamente piu avanzati. In Italia la produzione di carte aeronautiche e demandata all'Istituto Geografico Militare, che copre lo spazio aereo italiano con ben dieci fogli assai male distribuiti.

5.3 - Le carte VFR + GPS Jeppesen

Sono carte facilmente leggibili, prodotte in formato digitale, che riportano in ottima evidenza gli elementi essenziali per la navigazione a vista assistita dai radiofari VOR e NDB e soprattutto dal GPS: orografia, strade, ferrovie, centri abitati, delimitazione degli spazi aerei, aeroporti con i relativi cancelli d'ingresso e d'uscita e le rotte standard VFR, e radiofari VOR e NDB.

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Figura 6.29 - Il quadro d'insieme delle carte Jeppesen VFR + GPS del continente europeo

5.4 - Le carte a vista della NOAA

Per la navigazione a vista al di fuori della copertura delle carte Jeppesen, i piloti VFR europei devono necessariamente adattarsi a utilizzare le carte della NOAA:

Riepilogo valori da ricordare

Tipi di proiezioni - Riepilogo

Caratteristiche delle carte