In 1714 schreef het Britse parlement een premie van 20.000 pond uit voor iedereen die de lengtegraad op zee kon bepalen. Het probleem was niet nieuw: zeevaarders wisten al eeuwen hoe ze de breedtegraad konden meten, maar de lengtegraad bleef een raadsel zolang er geen betrouwbare tijdmeting voorhanden was. Die ene technische leemte kostte generaties kapiteins hun lading, hun schip en hun leven.
Welke methoden gebruikten zeevaarders?
Navigatie was nooit één techniek, maar een combinatie van hulpmiddelen die elkaar aanvulden. Hieronder de belangrijkste, in de volgorde waarin je ze als navigator zou inzetten.
- Kompas (vanaf ca. 12e eeuw): het magnetisch kompas wees op koers, maar niet naar het geografisch noorden. Afwijkingen door lokale magnetische velden konden meters ver van koers brengen. Het gyrokompas, uitgevonden in 1907, loste dit op door altijd naar het ware noorden te wijzen.
- Loodlijn: door een gewicht aan een touw te laten zakken mat de stuurman de waterdiepte en herkende hij de bodemsoort. Combineer dit met zeekaarten en je weet ruwweg waar je bent.
- Bestek schatten (dode rekening): snelheid meten met een logboei, koers bijhouden en op de kaart optellen. Stroming en wind verstoorden de berekening, maar een ervaren navigator kwam er dicht bij in de buurt.
- Breedtegraad met sextant: de sextant (ontwikkeld rond 1757 uit de octant van 1730) mat de hoek tussen een hemellichaam en de horizon. Met de hoogte van de zon of Poolster bepaalde je je breedtegraad tot op enkele mijlen nauwkeurig.
- Lengtegraad met chronometer: in 1764 bewees John Harrisons H4-chronometer dat een nauwkeurig uurwerk de lengtegraad kon bepalen. Het tijdverschil tussen plaatselijke middag en de referentietijd van Greenwich, omgezet in graden (15 graden per uur), gaf de positie.
- Radionavigatie (DECCA en LORAN): in de Tweede Wereldoorlog werden hyperbolische systemen ontwikkeld. DECCA werkte op lage frequenties en was zeer nauwkeurig in kustwateren. Het Amerikaanse LORAN-A (later LORAN-C) bood grotere bereiken op open zee. Beide maten het tijdverschil tussen radiosignalen van vaste zendstations.
- Radar (vanaf 1930s): radar gaf geen positie op zichzelf, maar herkende kustlijnen, vuurtorens en andere schepen. In combinatie met zeekaarten werd het snel een onmisbaar hulpmiddel voor kustnavigatie.
Wat maakte deze methoden betrouwbaar?
Geen enkele methode was foutloos. De sextant hing af van wolkenloze lucht. De chronometer moest nauwkeurig worden onderhouden en elke dag gecorrigeerd. DECCA werkte goed tot zo'n 400 kilometer van de kust, maar kon's nachts afwijken door atmosferische storingen. LORAN-C had een nauwkeurigheid van circa 100 tot 300 meter onder goede omstandigheden.
Een ervaren navigator combineerde alle beschikbare informatie, woog de betrouwbaarheid van elke bron en hield altijd een extra foutmarge aan. Die discipline, en niet de techniek zelf, bepaalde of een schip zijn bestemming haalde.
Van DECCA naar GPS
Het Global Positioning System werd vanaf 1978 operationeel en in 1995 volledig beschikbaar voor civiel gebruik. Het werkt op hetzelfde principe als DECCA en LORAN: tijdverschillen meten. Alleen zijn de zenders nu satellieten op 20.200 kilometer hoogte en is de nauwkeurigheid teruggebracht tot enkele meters. DECCA werd in 2000 definitief uitgeschakeld. LORAN-C volgde in grote delen van de wereld in de jaren 2010.
