(Leer hoe en wanneer u dit sjabloonbericht verwijdert)
Richting versus richtingEdit
Een koers aanhouden is in het algemeen niet hetzelfde als in een rechte lijn langs een grote cirkel gaan. Omgekeerd kan men zich aan een grootcirkel houden en de peiling veranderen. Zo verandert de peiling van een recht pad dat de Noordpool kruist op de pool abrupt van noord naar zuid. Wanneer men in oostelijke of westelijke richting reist, kan men alleen op de evenaar oost of west houden en rechtuit gaan (zonder te hoeven sturen). Overal elders vereist het behouden van de breedtegraad een verandering van richting, vereist sturen. Deze verandering van richting wordt echter steeds verwaarloosbaarder naarmate men zich naar lagere breedtegraden beweegt.
Magnetisch kompasEdit
De aarde heeft een magnetisch veld dat ongeveer is uitgelijnd met haar rotatieas. Een magnetisch kompas is een apparaat dat dit veld gebruikt om de kardinale richtingen te bepalen. Magnetische kompassen worden veel gebruikt, maar zijn slechts matig nauwkeurig. De noordpool van de magnetische naald wijst naar de geografische noordpool van de aarde en omgekeerd. Dit komt omdat de geografische noordpool van de aarde zeer dicht bij de magnetische zuidpool van de aarde ligt. Deze zuidmagnetische pool van de aarde die onder een hoek van 17 graden ten opzichte van de geografische noordpool staat, trekt de noordpool van de magnetische naald aan en omgekeerd.
De ZonEdit
De positie van de Zon aan de hemel kan worden gebruikt voor oriëntatie als het algemene tijdstip van de dag bekend is. s Morgens komt de zon ruwweg op in het oosten (pal oost alleen op de equinoxen) en trekt naar boven. s Avonds gaat zij onder in het westen, ook weer ongeveer en alleen precies op de equinoxen precies in het westen. Midden op de dag is hij zuidelijk voor kijkers op het noordelijk halfrond, die ten noorden van de Kreeftskeerkring wonen, en noordelijk voor kijkers op het zuidelijk halfrond, die ten zuiden van de Steenbokskeerkring wonen. Deze methode werkt niet erg goed dichter bij de evenaar (d.w.z. tussen de kreeftskeerkring en de steenbokskeerkring), omdat op het noordelijk halfrond de zon ’s zomers recht boven of zelfs in het noorden kan staan. Omgekeerd kan op lage breedtegraden op het zuidelijk halfrond de zon ’s zomers ten zuiden van de waarnemer staan. Op deze plaatsen moet men eerst bepalen of de zon van oost naar west door het noorden of het zuiden beweegt door naar haar bewegingen te kijken – van links naar rechts betekent dat ze door het zuiden gaat en van rechts naar links betekent dat ze door het noorden gaat; of men kan naar de schaduwen van de zon kijken. Als ze met de klok mee bewegen, zal de zon ’s middags in het zuiden zijn, en als ze tegen de klok in bewegen, zal de zon ’s middags in het noorden zijn. De zon komt op in het oosten en gaat onder in het westen.
Omwille van de axiale helling van de aarde zijn er, ongeacht de plaats van de kijker, slechts twee dagen per jaar waarop de zon precies in het oosten opkomt. Deze dagen zijn de nachteveningen. Op alle andere dagen, afhankelijk van de tijd van het jaar, komt de zon op ten noorden of ten zuiden van het ware oosten (en gaat onder ten noorden of ten zuiden van het ware westen). Voor alle plaatsen geldt dat de zon ten noorden van het oosten opkomt (en ten noorden van het westen ondergaat) van de noordelijke equinox tot de zuidelijke equinox, en ten zuiden van het oosten opkomt (en ten zuiden van het westen ondergaat) van de zuidelijke equinox tot de noordelijke equinox.
WijzerEdit
Er is een traditionele methode waarbij een analoog horloge kan worden gebruikt om het noorden en zuiden te bepalen. De zon lijkt in een periode van 24 uur aan de hemel te bewegen, terwijl de uurwijzer van een 12-uurs wijzerplaat er twaalf uur over doet om een rotatie te voltooien. Als op het noordelijk halfrond het horloge zo wordt gedraaid dat de uurwijzer naar de zon wijst, zal het punt halverwege tussen de uurwijzer en 12 uur het zuiden aangeven. Op het zuidelijk halfrond werkt deze methode alleen als de 12 uurwijzer naar de zon wijst en het punt halverwege tussen de uurwijzer en 12 uur het noorden aangeeft. Tijdens de zomertijd kan dezelfde methode worden toegepast met 1 uur in plaats van 12. Het verschil tussen plaatselijke tijd en zonetijd, de tijdsvereffening en (in de buurt van de tropen) de niet-uniforme verandering van het azimut van de zon op verschillende tijdstippen van de dag beperken de nauwkeurigheid van deze methode.
ZonnewijzerEdit
Een draagbare zonnewijzer kan worden gebruikt als een nauwkeuriger instrument dan een horloge voor het bepalen van de kardinale richtingen. Omdat bij het ontwerp van een zonnewijzer rekening is gehouden met de breedtegraad van de waarnemer, kan hij op elke breedtegraad worden gebruikt. Zie: Zonnewijzer#Een zonnewijzer als kompas gebruiken.
AstronomieEdit
Astronomie biedt een methode om ’s nachts richting te vinden. Alle sterren lijken op de denkbeeldige hemelbol te liggen. Door de draaiing van de aarde lijkt de hemelbol te draaien om een as die door de noord- en zuidpool van de aarde loopt. Deze as snijdt de hemelbol bij de noord- en zuidpool, die voor de waarnemer recht boven het noorden respectievelijk zuiden aan de horizon lijken te liggen.
In beide hemisferen blijkt uit waarnemingen van de nachtelijke hemel dat de zichtbare sterren in cirkelvormige banen lijken te bewegen, veroorzaakt door de draaiing van de aarde. Dit is het best te zien op een lange-belichtingsfoto, die wordt verkregen door de sluiter open te houden gedurende het grootste deel van het intens donkere deel van een maanloze nacht. De resulterende foto toont een veelheid van concentrische bogen (gedeelten van perfecte cirkels) waaruit het exacte middelpunt gemakkelijk kan worden afgeleid, en die overeenkomt met de hemelpool, die recht boven de positie van de ware pool (noord of zuid) aan de horizon ligt.Een gepubliceerde foto die bijna 8 uur belicht is, toont dit effect.
De noordelijke hemelpool ligt momenteel (maar niet permanent) binnen een fractie van 1 graad van de heldere ster Polaris. De exacte positie van de pool verandert in de loop van duizenden jaren als gevolg van de precessie van de equinoxen. Polaris staat ook bekend als de Poolster, en wordt in het algemeen een poolster of lodestar genoemd. Polaris is ’s nachts alleen bij mooi weer zichtbaar voor bewoners van het noordelijk halfrond. Het asterisme “Big Dipper” kan worden gebruikt om Polaris te vinden. De 2 hoeksterren van de “pan” (die tegenover het handvat staan) wijzen boven de top van de “pan” naar Polaris.
Want waarnemers op het noordelijk halfrond kunnen de ster Polaris gebruiken om de noordelijke hemelpool te bepalen, maar de zuidster van het sterrenbeeld Octans is nauwelijks zichtbaar genoeg om voor navigatie te gebruiken. Daarom wordt de voorkeur gegeven aan het sterrenbeeld Crux (Het Zuiderkruis). De zuidelijke hemelpool ligt op het snijpunt van (a) de lijn langs de lange as van crux (d.w.z. door Alpha Crucis en Gamma Crucis) en (b) een lijn die loodrecht de lijn snijdt die de “Pointers” (Alpha Centauri en Beta Centauri) verbindt.
GyrokompasEdit
Aan het eind van de 19e eeuw werd, als reactie op de ontwikkeling van slagschepen met grote verrijdbare kanonnen die magnetische kompassen beïnvloedden, en mogelijk om te voorkomen dat men ’s nachts op mooi weer moest wachten om zijn uitlijning met het ware noorden nauwkeurig te verifiëren, het gyrokompas ontwikkeld voor gebruik aan boord van schepen. Aangezien het ware, en niet magnetische, noorden bepaalt, is het immuun voor interferentie door plaatselijke of aan boord aanwezige magnetische velden. Het grootste nadeel is dat het afhankelijk is van technologie die voor velen te duur is om buiten de context van een grote commerciële of militaire operatie te rechtvaardigen. Het vereist ook een continue stroomvoorziening voor zijn motoren, en dat het kan worden toegestaan om op één plaats te zitten voor een periode van tijd terwijl het zichzelf goed uitlijnt.
Aan het einde van de 20e eeuw, de komst van satelliet-gebaseerde Global Positioning Systems (GPS) verschafte nog een andere manier voor elk individu om het ware noorden nauwkeurig te bepalen. Hoewel GPS-ontvangers (GPSR’s) het best functioneren bij een helder zicht op de gehele hemel, functioneren zij dag en nacht, en in alle weersomstandigheden behalve de meest barre. De overheidsinstanties die verantwoordelijk zijn voor de satellieten, controleren deze voortdurend en passen ze aan om hun nauwkeurige uitlijning met de aarde te handhaven. In tegenstelling tot het gyrokompas, dat het nauwkeurigst is wanneer het stilstaat, moet de GPS-ontvanger, indien hij slechts één antenne heeft, in beweging zijn, meestal met een snelheid van meer dan 0,1 mph (0,2 km/h), om de kompasrichtingen correct weer te geven. Op schepen en in vliegtuigen zijn GPS-ontvangers vaak uitgerust met twee of meer antennes, die afzonderlijk aan het voertuig zijn bevestigd. De exacte breedte- en lengtegraden van de antennes worden bepaald, waardoor de windrichtingen kunnen worden berekend ten opzichte van de structuur van het voertuig. Binnen deze beperkingen worden GPSR’s zowel nauwkeurig als betrouwbaar geacht. De GPSR is daarmee de snelste en handigste manier geworden om een verifieerbare uitlijning met de kardinale richtingen te verkrijgen.