Los instrumentos de navegación ayudaron a los exploradores (principalmente los europeos) a encontrar su camino a través del océano. Hay muchos instrumentos de navegación que se utilizaron a lo largo de la historia que han ayudado a los exploradores a encontrar su camino alrededor del mundo. Para navegar se utilizaron herramientas como el astrolabio, el cuadrante, el sextante, la brújula, el catalejo… entre otros y por supuesto: los mapas.
Cuadrante
El cuadrante tiene la forma de un cuarto de círculo y se utiliza principalmente para medir ángulos de hasta 90°, en el caso de la navegación, los marineros lo utilizan para medir la altura de Polaris, la Estrella Polar. El cuadrante hace honor a su nombre, porque es básicamente un cuarto de un círculo, «quad» significa «cuatro».
Se podrían usar diferentes versiones de este instrumento para calcular varias lecturas, como la longitud, la latitud y la hora del día. Originalmente fue propuesto por Ptolomeo como un mejor tipo de astrolabio. Astrónomos musulmanes medievales produjeron posteriormente diversas variaciones del instrumento.
El cuadrante es un instrumento para medir tanto la altitud de los objetos celestes como la distancia angular entre ellos. Es similar en su funcionalidad básica al astrolabio, aunque algo menos sofisticado y más simple en construcción. Se cree que apareció por primera vez alrededor de 150 dC siguiendo un diseño propuesto por Claudio Ptolomeo (hacia 90 – 168 dC), un matemático y astrónomo griego nacido en Egipto. Ptolomeo vivía en Alejandría y era ciudadano del Imperio Romano. El cuadrante tiene (como su nombre indica) tiene la forma de un cuarto de círculo, y puede usarse para medir ángulos de hasta noventa grados. En versiones más grandes del instrumento, un brazo móvil llamado radio se une al vértice del cuadrante y se usa para medir ángulos.
Los cuadrantes fueron importantes instrumentos astronómicos en los observatorios europeos del siglo XVIII, estableciendo un uso para la astronomía posicional.
Bastón cruzado o Vara de Jacob
El bastón cruzado (cross-staff) o vara de Jacob se usa para medir la latitud de los buques midiendo la altitud de la Estrella Polar. Está construido con una paleta perpendicular que se desliza hacia adelante y hacia atrás y, sobre ella, hay medidas graduadas marcadas calculadas por trigonometría. El «bastón cruzado» recibe su nombre de su forma cruciforme (forma cruzada).
Era una herramienta de navegación utilizada para medir el ángulo entre el horizonte y un cuerpo celeste como el sol o las estrellas. Al conocer este ángulo, un navegante podría determinar su latitud y dirección. Thomas Hood sugirió que el nombre la Vara de Jacob proviene del personaje bíblico Jacob en el libro de Génesis. En un lugar, Génesis mencionó que Jacob cruzó el río Jordán usando una vara; otra referencia similar es la del sueño de Jacob de una escalera entre el cielo y la tierra. El bastón cruzado se usó durante siglos hasta que las herramientas más nuevas, como el bastón de apoyo, se utilizaron más ampliamente.
Bastón de apoyo o Cuadrante de Davis
El Bastón de apoyo (back-staff), también conocido como «cuadrante de Davis», fue inventado por John Davis en 1590 y permitió que el navegante se alejara del sol y trabajara con las sombras. Fue un gran invento para resolver uno de los mayores problemas con el bastón cruzado, puesto que el usuario tenía que mirar al sol y esto condujo a ceguera y daño a sus ojos, pero el bastón de apoyo trabaja con las sombras del sol, lo que ayudó obtener altitud.
Los bastones de apoyo encuentran altitud midiendo el ángulo entre el horizonte y el sol. Sin embargo, a diferencia de los instrumentos anteriores, los navegantes confiaban en la sombra del sol en lugar de mirarla directamente. Podrían hacer esto usando las partes clave del instrumento. La veleta de sombra en el pequeño arco solía proyectar una sombra; la veleta del horizonte en el arco más grande era donde se ve el horizonte; y la veleta era la ranura por la que miraría el observador. ¿Entonces, cómo funciona?
Para usar el bastón, el navegante, de espaldas al sol, sostiene el instrumento frente al suyo y lo coloca sobre su hombro. Para encontrar la altitud, el navegante movería las paletas a lo largo de los arcos y vería el horizonte a través de una pequeña rendija. Moverían la veleta de sombra en el arco más pequeño hasta que el borde de la veleta proyectara una sombra en la ranura de la veleta del horizonte. Al hacer esto, el explorador también miraría a través de una mirilla en la veleta en el arco más grande y a través de una hendidura en la veleta del horizonte para ver el horizonte. Esto permite al navegante encontrar la altitud del sol al ver el horizonte y la sombra del sol al mismo tiempo a través de la veleta del horizonte.
El Kamal
El kamal es una de las primeras herramientas de navegación que utilizó la medición de altitud para determinar la latitud. La palabra kamal significa «guía» en árabe. Introducido a los europeos por el pueblo árabe, el kamal fue útil para determinar la altitud y condujo al desarrollo de herramientas más nuevas, como el personal cruzado. El experimentado navegador del famoso explorador Vasco da Gama utilizó el kamal para ayudarlos a navegar por la punta de África mientras navegaban hacia Asia.
El kamal era la herramienta de navegación preferida para los antiguos navegantes árabes. Los primeros navegadores árabes confiaron en las estrellas para la navegación. Viajaron a través de grandes cuerpos de agua, incluido el Océano Índico, el Mar Mediterráneo, el Mar Rojo y el Golfo Pérsico. Antes del kamal, los navegadores árabes determinaron la latitud midiendo la elevación de la Polaris (la Estrella del Norte) usando su mano. Este método les ayudó a determinar un grado y ubicación aproximados, pero no siempre fue efectivo. Pero el conocimiento de determinar la latitud los llevó a desarrollar el kamal. Esencialmente, un kamal es una pieza plana de madera con una cuerda unida al medio. El kamal usa la posición de Polaris (la Estrella del Norte) en el cielo para ayudar a un marinero a determinar su latitud.
La altura de Polaris en el cielo depende de la ubicación de una persona en la Tierra, por lo que, al medir la altura de Polaris, un marinero podría decir en qué lugar de la Tierra se encontraba. Si bien no se sabe completamente cuándo se inventó el kamal, se usaron instrumentos similares antes del siglo XVI. A medida que aumentaron el comercio y los viajes entre Europa y Oriente Medio, también aumentó el intercambio de ideas. La idea del kamal comenzó a ser utilizada por los europeos. Finalmente, el personal cruzado se convirtió en la herramienta popular para los europeos. Pero el concepto de esta herramienta vino del kamal.
Los navegadores árabes preferían usar la Estrella del Norte para la navegación. Usar un kamal requiere un punto de referencia. Por lo general, este sería el puerto desde el que un marinero comenzaría su viaje. ¿Entonces, cómo funciona?
Antes de partir, el navegante ataría un nudo en la cuerda, mantendría el nudo entre los dientes mientras sostenía la pieza de madera verticalmente. El cordón se tensaría hacia arriba para alinearlo con la Estrella del Norte. Navegarían hacia el norte o hacia el sur, y medirían la estrella del norte en el camino. Cuando la Estrella del Norte y el horizonte se alineaban a lo largo de cada extremo del kamal, el marinero mantendría esa latitud.
La tableta de bordos
La tableta de bordos se desarrolló únicamente para la exploración marítima. Los marineros tenían herramientas para determinar la dirección y la velocidad, pero necesitaban una forma de registrar y recordar sus mediciones durante un período de tiempo. La tableta de bordos hizo exactamente eso. Se fijó una rosa de los vientos con 32 puntos diferentes en la parte superior de una tabla de madera. Desde el centro de la rosa, ocho agujeros se extienden a cada punto de la brújula. Esto formó ocho círculos concéntricos y representó ocho marcos de tiempo de 30 minutos o las cuatro horas de un reloj. Cada media hora, la dirección en la que navegaba el barco se mediría con una brújula y se registraría colocando una pequeña clavija de madera en el agujero correspondiente en la tabla. La primera media hora tendría una clavija puesta en un agujero en el primer círculo desde el centro. La segunda media hora, un total de una hora, tendría una clavija puesta en un agujero en el segundo círculo desde el centro, y así sucesivamente.
En la parte inferior la tableta de bordos, debajo de la rosa de los vientos, había cuatro filas horizontales de agujeros. Estas filas se dividieron entre un lado izquierdo y derecho y cada fila representaba treinta minutos de tiempo. Los agujeros también se alinearon en columnas verticales que representan la velocidad (1 nudo, 2 nudos, 3 nudos, etc.). Funcionaron con el mismo método de clavija en el agujero que en la rosa de los vientos, pero en lugar de registrar la dirección, se usaron estas filas para registrar la velocidad. La primera fila se usaría para registrar la velocidad a los treinta minutos de un reloj; la segunda fila registró la velocidad después de una hora, la tercera fila, la velocidad después de una hora y media y así sucesivamente. Después de usar la cuarta fila del lado izquierdo, la grabación continuaría en la fila superior del lado derecho.
Después de cuatro horas, cuando terminaba el reloj, la tabla se despejaría y la grabación comenzaría nuevamente.
El Astrolabio
El astrolabio es uno de los dispositivos de medición más antiguos. ‘
Astrolabio’ proviene del griego que significa «tomar una estrella», se usa para mostrar cómo se ve el cielo en un lugar específico en un momento dado, permitiendo a los marineros determinar la latitud.
El astrolabio, es uno de los primeros instrumentos científicos utilizados para calcular el tiempo. Una variedad ampliamente empleada, el astrolabio planisférico, permitió a los astrónomos calcular la posición del Sol y las estrellas prominentes con respecto tanto al horizonte como al meridiano y les proporcionó a sus usuarios una imagen plana de la esfera celeste y los paralelos principales, es decir, los que representan la eclíptica, el ecuador celeste y los trópicos de Cáncer y Capricornio. Debido a tales características, el astrolabio planisférico puede considerarse como una especie de ordenador analógico rudimentario.
El astrolabio se remonta al siglo VI, y fue ampliamente utilizado desde principios de la Edad Media en Europa y en el mundo islámico. Alrededor de mediados del siglo XV, fue adoptado por los marineros y utilizado en la navegación.
Los astrolabios usados por los marineros fueron luego reemplazados por los sextantes. Su problema principal es que no era una herramienta precisa en el mar, debido a la complejidad de mantenerlo estable en un barco oscilante y con vientos fuertes.
El astrolabio planisférico típico empleado por los astrónomos medievales medía de 8 a 46 cm y estaba hecho de metal, generalmente de latón o hierro. Tenía varias partes principales: una placa base (la mater) con una red de líneas que representan coordenadas celestes; un disco de patrón abierto (el rete) con un «mapa» de las estrellas, incluidos los círculos antes mencionados, que giraban en la mater alrededor de un pasador central correspondiente al polo norte celeste; y una regla recta con agujas (la alidada), utilizada para avistar objetos en el cielo. La alidada hizo posible utilizar el astrolabio para aplicaciones topográficas, por ejemplo, determinar la altura de una montaña. La mayoría de los astrolabios también tenían una o más placas (llamadas climas) que se grabaron con líneas de coordenadas para diferentes latitudes y se colocaron entre la mater y la rete.
El sextante y el octante
El sextante es un instrumento de navegación de doble reflejo que mide la distancia angular entre dos objetos visibles. Su uso principal es medir el ángulo entre un objeto astronómico y el horizonte con fines de navegación celestial.
El dispositivo consiste en un arco de círculo, marcado en grados, y un brazo radial móvil pivotado en el centro del círculo. Un telescopio, montado rígidamente en el marco, está alineado con el horizonte. El brazo radial, sobre el cual está montado un espejo, se mueve hasta que la estrella se refleja en un espejo semiterminado en línea con el telescopio y parece, a través del telescopio, coincidir con el horizonte. La distancia angular de la estrella sobre el horizonte se lee del arco graduado del sextante. Desde este ángulo y la hora exacta del día registrada por un cronómetro, la latitud se puede determinar (dentro de unos pocos cientos de metros) mediante unas tablas.
La estimación de este ángulo, la altitud, se conoce como avistar o disparar al objeto, o alzar la vista. El ángulo y el momento en que se midió se pueden usar para calcular una línea de posición en una carta náutica o aeronáutica, por ejemplo, avistando el Sol al mediodía o la Estrella Polar en la noche (en el hemisferio norte) para estimar la latitud. Ver la altura de un punto de referencia puede dar una medida de la distancia y, si se mantiene horizontalmente, un sextante puede medir los ángulos entre los objetos para una posición en un gráfico. Un sextante también se puede usar para medir la distancia entre la luna y otro objeto celeste (como una estrella o un planeta) para determinar la hora de Greenwich y, por lo tanto, la longitud.
El principio del instrumento fue implementado por primera vez alrededor de 1731 por John Hadley (1682-1744) y Thomas Godfrey (1704-1749), pero también se encontró más tarde en los escritos inéditos de Isaac Newton (1643-1727).
El nombre proviene del latín sextus, «un sexto», para el arco del sextante que abarca 60 °, o un sexto de un círculo. Los octantes, con arcos de 45 °, se usaron por primera vez para calcular la latitud. Los sextantes se desarrollaron por primera vez con arcos más amplios para calcular la longitud de las observaciones lunares, y reemplazaron los octantes en la segunda mitad del siglo XVIII.
En 1922, fue modificado para la navegación aeronáutica por el navegante portugués Gago Coutinho.
El teodolito
El teodolito es un instrumento utilizado en topografía para medir ángulos en los planos horizontal y vertical. Su invención, alrededor de 1571, está acreditada por el matemático y agrimensor inglés Leonard Digges de Kent (1515-1559), aunque podría decirse que sus orígenes se remontan considerablemente más allá. Los griegos usaron un instrumento llamado dioptra para medir la posición de las estrellas en el cielo nocturno. Posteriormente, los romanos adaptaron este instrumento con el fin de medir ángulos durante la inspección, y en esta forma más evolucionada había comenzado a parecerse a su contraparte del siglo XVI. Digges llamó a su instrumento teodolito, y consistía en un círculo dividido y un cuadrado con una brújula en el centro, como se ilustra a continuación. Aunque equipado con un dispositivo de observación, le faltaba el tubo telescópico que se encuentra en las versiones más modernas. Se cree que el diseño original de Digges fue para un instrumento capaz de medir ángulos horizontales solamente.
El instrumento originalmente diseñado por Digges consistía en una placa circular, marcada alrededor de su circunferencia con graduaciones a intervalos de un grado, y con una brújula en el centro. Todo el conjunto tuvo que colocarse con cuidado para que la placa quedara en el plano horizontal, y luego se utilizó la brújula para orientar la placa correctamente. Una alida giratoria (ver arriba) permitió al usuario establecer la línea de sitio entre ellos y algún objeto objetivo distante. Su posición con respecto a la placa graduada se usó para determinar el ángulo del objeto objetivo en relación con la posición del usuario.
Como puede ver en la ilustración de arriba, se agregó una segunda alidada montada en una placa semicircular unida al instrumento en el plano vertical y capaz de girar alrededor de su eje vertical. Esto permitió a un observador medir ángulos verticales también. A mediados del siglo XVIII, las alidades habían sido reemplazadas por un solo telescopio, montado en el arco vertical, que podía usarse para medir ángulos horizontales y verticales. El uso de un telescopio también aumentó el alcance y la precisión del instrumento.
Generalmente se considera que el teodolito se ha convertido en el instrumento moderno y preciso con el que la mayoría de los topógrafos contemporáneos están familiarizados en 1787, cuando el matemático y fabricante de instrumentos inglés Jesse Ramsden (1735-1800) construyó su famoso Gran Teodolito. Posteriormente, la Royal Society compró el instrumento y lo utilizó para facilitar el cálculo de las ubicaciones relativas de los observatorios en Greenwich y París mediante una técnica conocida como triangulación. Ramsden es notable por el hecho de que creó uno de los primeros motores de división de alta calidad. Estos dispositivos permitieron que las graduaciones en los instrumentos de navegación se marcaran con un grado de precisión que anteriormente no había sido posible. En los años que siguieron, el British Ordnance Survey empleó teodolitos diseñados por Ramsden, que eran capaces de medir ángulos con una precisión de un segundo de arco, para mapear la mayor parte del sur de Gran Bretaña.
Desde principios del siglo XIX hasta mediados del siglo XX, las técnicas utilizadas para realizar estudios geodésicos (es decir, estudios utilizados para mapear grandes extensiones de tierra) se mantuvieron relativamente sin cambios. A partir de la década de 1950, se lograron avances significativos en la tecnología de teodolito gracias a la disponibilidad de componentes electrónicos avanzados, y el diseño del instrumento se volvió cada vez más sofisticado. Comenzaron a aparecer características como la orientación automática y la medición de distancia, que culminaron en la aparición del moderno teodolito «inteligente». Los teodolitos todavía se usan en muchas aplicaciones, incluida, por supuesto, la construcción, aunque la adopción de técnicas de levantamiento que involucran sistemas de posicionamiento global (GPS) basados en satélites a principios de la década de 1980 ha evitado en gran medida la necesidad del uso de teodolitos en levantamientos geodésicos.
La brújula
La brújula ayudó a indicar los puntos cardinales. Fue utilizado para navegar en la dirección correcta. La dirección en la que apuntaba la brújula, relacionada con los polos magnéticos de la Tierra. La brújula mejoró la seguridad y la eficiencia de los viajes, especialmente por mar.
Una brújula es una herramienta de navegación útil que se basa en el magnetismo para funcionar. Si bien hay diferentes tipos de brújulas, los primeros exploradores se basaron en brújulas magnéticas en la navegación. La superficie de la tierra está cubierta por un campo magnético invisible. Los polos norte y sur están alineados con el eje de la tierra. Por lo tanto, los objetos magnéticos, como la aguja de una brújula, se alinearán a lo largo del eje norte-sur. Las brújulas magnéticas evolucionaron a partir del uso de lodestones. Lodestone es un tipo de mineral magnético llamado magnetita. En el mar había dos formas de usar una piedra imán: la primera era colgarla de una cuerda y permitirle girar y apuntar hacia el norte. El segundo era flotarlo sobre un trozo de madera en un recipiente con agua, donde se desplazaría hacia el norte. El uso del método del tazón de agua era mejor para los marineros, porque a veces sostener una cuerda estable en un barco en movimiento podría resultar difícil. Muchos historiadores han rastreado estos primeros dispositivos con forma de brújula hasta la antigua China antes de 1040. A medida que aumentó el comercio entre Asia y Europa, los viajeros europeos probablemente regresaron con este concepto.
Alrededor de finales de 1200 a principios de 1300, los marineros comenzaron a usar una brújula seca. Este nuevo avance utilizó una aguja pivotante unida a una tarjeta de brújula en una caja de madera. Los puntos de dirección de la tarjeta de la brújula parecían una rosa. Por lo tanto, los navegadores a menudo se refieren a este tipo de brújula como una «rosa de los vientos». Durante los siguientes cien años, los navegantes y marineros, como Cristóbal Colón, confiaron en la brújula para ayudarlos a navegar a nuevas partes del mundo.
Por lo general, en un diagrama llamado rosa de los vientos, diseñado en su fondo, se muestran las direcciones norte, sur, este y oeste, como iniciales abreviadas. Cuando se usa la brújula, la rosa se puede alinear con las direcciones geográficas correspondientes; por ejemplo, la marca «N» en la rosa apunta hacia el norte. Las brújulas a menudo muestran marcas de ángulos en grados además de (o en ocasiones en lugar de) la rosa. El norte corresponde a 0 °, y los ángulos aumentan en el sentido de las agujas del reloj, por lo que el este es de 90 ° grados, el sur es de 180 ° y el oeste es de 270 °. Estos números permiten que la brújula muestre acimuts magnéticos del norte o verdaderos acimuts o cojinetes del norte, que se indican comúnmente en esta notación. Si se conoce la declinación magnética entre el norte magnético y el norte verdadero en el ángulo de latitud y el ángulo de longitud, entonces la dirección del norte magnético también da la dirección del norte verdadero.
Entre las Cuatro Grandes Invenciones, la brújula magnética se inventó por primera vez como un dispositivo de adivinación ya en la dinastía Han china (desde el año 206 a. C.), y más tarde fue adoptada para la navegación por los chinos de la dinastía Song durante el siglo XI. El primer uso registrado de una brújula en Europa occidental y el mundo islámico ocurrió alrededor de 1190.
El catalejo
Un catalejo es un pequeño telescopio portátil de alta potencia con óptica adicional para presentar una imagen optimizada para la observación de objetos terrestres. Se utilizan para diversas actividades al aire libre, como la observación de aves y otras actividades naturalistas, para la caza y el tiro al blanco para verificar las ubicaciones de tiro de un tirador, para el alcance táctico y la vigilancia, y para cualquier otra aplicación que requiera más aumento que un par de binoculares, generalmente en el orden de 20x a 60x.
El poder de captación de luz y la resolución de un telescopio están determinados por el diámetro de la lente del objetivo, típicamente entre 50 y 80 mm (2.0 y 3.1 in). Cuanto mayor sea el objetivo, más masivo y costoso será el telescopio.
El conjunto óptico tiene una pequeña lente refractora, un sistema de montaje de imágenes que utiliza lentes de retransmisión o prismas (prismas de unión o prismas de techo), y un ocular que generalmente es extraíble e intercambiable para proporcionar diferentes aumentos. Se utilizan otros diseños de telescopios, como los ensambles ópticos Schmidt y Maksutov. Pueden tener un diseño resistente, un soporte para sujetar a un trípode y una perilla ergonómicamente diseñada y ubicada para el control del enfoque.
Los oculares son generalmente intercambiables para dar diferentes aumentos, o pueden consistir en un único ocular de «zoom» variable para dar un rango de aumentos. Los aumentos de menos de 20 × son inusuales, al igual que los aumentos de más de 60 ×, ya que puede dar lugar a un brillo de imagen más pobre, un campo de visión estrecho y mostrar demasiado movimiento de imagen, incluso en un trípode. El diseño de montaje del ocular puede ser «recto» (el ocular está en el mismo eje que el cuerpo del telescopio) o «angulado» (el ocular está generalmente en un ángulo de 45 grados con respecto al cuerpo del telescopio).
El alto aumento de los telescopios los hace propensos a las vibraciones, por lo que a menudo se usan con trípodes. Los trípodes ayudan a reducir las vibraciones y proporcionan una base estable sobre la cual se puede montar el telescopio.
La esfera armilar
Una esfera armilar (las variaciones se conocen como astrolabio esférico, armilla o armil) es un modelo de objetos en el cielo (en la esfera celeste), que consiste en un marco esférico de anillos, centrado en la Tierra o el Sol, que representan líneas de longitud y latitud celestes y otras características astronómicamente importantes, como la eclíptica. Como tal, difiere de un globo celeste, que es una esfera lisa cuyo propósito principal es mapear las constelaciones. Fue inventado por separado en la antigua Grecia y la antigua China, con uso posterior en el mundo islámico y la Europa medieval.
Con la Tierra como centro, una esfera armilar se conoce como Ptolemaico. Con el Sol como centro, se le conoce como Copérnico.
La bandera de Portugal presenta una esfera armilar. La esfera armilar también aparece en la heráldica portuguesa, asociada con los descubrimientos portugueses durante la Era de la Exploración. En la bandera del Imperio de Brasil, también se presenta la esfera armilar.
Posicionamiento por satélite (GPS)
Quizás una de las herramientas más útiles desarrolladas para la navegación es el Sistema de posicionamiento global, mejor conocido como GPS. Comenzó como una herramienta militar, pero ahora juega un papel importante en nuestra vida cotidiana. Gracias a esta útil herramienta, ahora podemos responder fácilmente a las preguntas «¿Dónde estoy ahora?» «¿A dónde voy?» y «¿Cómo llego allí?»
Antes de los mapas, gran parte del mundo era prácticamente desconocido. Hoy en día, con la ayuda de dispositivos GPS, la navegación es fácil y está disponible para casi todos. El Departamento de Defensa de los Estados Unidos comenzó a desarrollar un sistema GPS moderno en la década de 1970. Fue diseñado como una ayuda de navegación para los militares a un costo de alrededor de $ 12 millones de dólares. Diez satélites de prueba se lanzaron con éxito entre 1978 y 1985. Entre 1989 y 1994, se pusieron en funcionamiento una serie de 24 satélites, que se declararon totalmente operativos en 1995, aunque el número puede variar ligeramente a medida que se instalen modelos más nuevos. La constelación de satélites se conoce como NAVSTAR, un término más corto y fácil para el sistema de sincronización y rango de satélites de navegación.
En el mundo marítimo, el GPS proporciona el sistema más rápido y exacto para la navegación, la medición de la velocidad y la determinación de la ubicación. Esto ayuda a la seguridad y eficiencia de los barcos y embarcaciones de todo el mundo. En áreas como los puertos, el tráfico pesado de embarcaciones y otros peligros en las vías fluviales dificultan las maniobras, especialmente en condiciones climáticas adversas. Mientras está en el mar, se necesita una posición, velocidad y dirección de rumbo precisas para garantizar que una embarcación llegue a su destino de la manera más rápida y segura posible.
Aunque la inmensa mayoría conoce a este sistema como GPS, lo cierto es que aunque es el más extendido, no es el único sistema. GPS (Global Positioning System) está impulsado por el gobierno de los Estados Unidos de América, sin embargo, existe también el sistema GLONASS (ГЛОНАСС, ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система – Global’naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema), de origen ruso, que también usa sus propios satélites. Desde la ESA europea (European Space Agency) también se está impulsado el sistema GALILEO. Desde China también se está apostando por su propio sistema llamado BeiDou (北斗卫星导航系统; Běidǒu Wèixīng Dǎoháng Xìtǒng).