(Learn how and when to remove this template message)
Kierunek a namiarEdit
Dotrzymanie namiaru nie jest, ogólnie rzecz biorąc, tożsame z podążaniem w kierunku prostym po wielkim okręgu. I odwrotnie, można trzymać się wielkiego okręgu, a namiar może się zmienić. Tak więc namiar prostej ścieżki przecinającej biegun północny zmienia się gwałtownie na biegunie z północnego na południowy. Podróżując na wschód lub zachód, tylko na równiku można trzymać się wschodu lub zachodu i płynąć prosto (bez potrzeby kierowania). Wszędzie indziej utrzymanie szerokości geograficznej wymaga zmiany kierunku, wymaga sterowania. Jednak ta zmiana kierunku staje się coraz mniej istotna w miarę przechodzenia na niższe szerokości geograficzne.
Kompas magnetycznyEdit
Ziemia ma pole magnetyczne, które jest w przybliżeniu wyrównane z jej osią obrotu. Kompas magnetyczny to urządzenie, które wykorzystuje to pole do określania kierunków kardynalnych. Kompasy magnetyczne są powszechnie używane, ale tylko umiarkowanie dokładne. Północny biegun igły magnetycznej wskazuje w kierunku geograficznego bieguna północnego Ziemi i vice versa. Dzieje się tak dlatego, że geograficzny biegun północny ziemi leży bardzo blisko magnetycznego bieguna południowego ziemi. Ten południowy biegun magnetyczny ziemi znajdujący się pod kątem 17 stopni do geograficznego bieguna północnego przyciąga północny biegun igły magnetycznej i vice versa.
SłońceEdit
Położenie Słońca na niebie może być użyte do orientacji, jeżeli znana jest ogólna pora dnia. Rano Słońce wschodzi mniej więcej na wschodzie (tylko podczas równonocy) i kieruje się ku górze. Wieczorem zachodzi na zachodzie, znów w przybliżeniu i tylko w równonocach dokładnie na zachód. W środku dnia znajduje się na południu dla widzów na półkuli północnej, którzy mieszkają na północ od Zwrotnika Raka, i na północy dla tych na półkuli południowej, którzy mieszkają na południe od Zwrotnika Koziorożca. Metoda ta nie działa zbyt dobrze, gdy znajdujemy się bliżej równika (tj. między Zwrotnikiem Raka a Zwrotnikiem Koziorożca), ponieważ na półkuli północnej Słońce może być bezpośrednio nad głową lub nawet na północy w lecie. I odwrotnie, na niskich szerokościach geograficznych na półkuli południowej Słońce latem może znajdować się na południe od obserwatora. W tych miejscach trzeba najpierw ustalić, czy Słońce porusza się ze wschodu na zachód przez północ czy południe, obserwując jego ruchy – od lewej do prawej oznacza, że przechodzi przez południe, podczas gdy od prawej do lewej oznacza, że przechodzi przez północ; można też obserwować cienie Słońca. Jeżeli ruszać się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, the słońce być w the południe przy midday, i jeżeli ruszać się przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, then the słońce być w the północ przy midday. Słońce wschodzi ze wschodu i zachodzi na zachodzie.
Z powodu osiowego nachylenia Ziemi, bez względu na położenie widza, są tylko dwa dni każdego roku, kiedy słońce wschodzi dokładnie na wschód. Te dni są równonocami. We wszystkie inne dni, w zależności od pory roku, Słońce wschodzi albo na północ, albo na południe od prawdziwego wschodu (i zachodzi na północ lub na południe od prawdziwego zachodu). Dla wszystkich lokalizacji, the słońce zobaczyć wzrastać północny wschód (i set północny zachód) od the Northward równonoc the Southward równonoc, i wzrastać południowy wschód (i set południe zachód) od the Southward równonoc the Northward równonoc.
Tarcza zegarkaEdit
Istnieje tradycyjna metoda, za pomocą której zegarek analogowy może być używany do lokalizacji północy i południa. Słońce wydaje się poruszać na niebie w ciągu 24 godzin, podczas gdy wskazówka godzinowa na tarczy zegara 12-godzinnego potrzebuje dwunastu godzin, aby wykonać jeden obrót. Na półkuli północnej, jeśli zegarek zostanie obrócony tak, aby wskazówka godzinowa wskazywała w kierunku Słońca, punkt znajdujący się w połowie odległości między wskazówką godzinową a godziną 12 będzie wskazywał południe. Aby ta metoda działała na półkuli południowej, należy skierować wskazówkę godzinową w stronę Słońca, a punkt znajdujący się w połowie odległości między wskazówką godzinową a godziną 12 będzie wskazywał północ. Podczas czasu letniego, ta sama metoda może być zastosowana przy użyciu godziny 1 zamiast 12. Różnica między czasem lokalnym a czasem strefowym, równanie czasu oraz (w pobliżu tropików) niejednolita zmiana azymutu Słońca o różnych porach dnia ograniczają dokładność tej metody.
Edycja zegara słonecznego
Przenośny zegar słoneczny może być używany jako dokładniejszy niż zegarek instrument do wyznaczania kierunków kardynalnych. Ponieważ konstrukcja zegara słonecznego uwzględnia szerokość geograficzną obserwatora, może on być używany na każdej szerokości geograficznej. Zobacz: Zegar słoneczny#Używanie zegara słonecznego jako kompasu.
AstronomiaEdit
Astronomia dostarcza metody znajdowania kierunku w nocy. Wszystkie gwiazdy wydają się leżeć na wyimaginowanej sferze niebieskiej. Ze względu na obrót Ziemi, sfera niebieska wydaje się obracać wokół osi przechodzącej przez północny i południowy biegun Ziemi. Oś ta przecina sferę niebieską na północnym i południowym biegunie niebieskim, które wydają się obserwatorowi leżeć bezpośrednio nad północą i południem odpowiednio na horyzoncie.
Na obu półkulach, obserwacje nocnego nieba pokazują, że widoczne gwiazdy wydają się poruszać po kolistych ścieżkach, spowodowanych obrotem Ziemi. Najlepiej widać to na fotografii z długim czasem naświetlania, którą uzyskuje się przez zamknięcie migawki na większość intensywnie ciemnej części bezksiężycowej nocy. Powstała fotografia ujawnia mnóstwo koncentrycznych łuków (części idealnych okręgów), z których dokładny środek może być łatwo wyprowadzony, a który odpowiada biegunowi niebieskiemu, który leży bezpośrednio nad pozycją prawdziwego bieguna (północnego lub południowego) na horyzoncie.Opublikowana fotografia naświetlana przez prawie 8 godzin demonstruje ten efekt.
Północny biegun niebieski znajduje się obecnie (ale nie na stałe) w odległości ułamka 1 stopnia od jasnej gwiazdy Polaris. Dokładna pozycja bieguna zmienia się przez tysiące lat z powodu precesji równonocy. Polaris znana jest również jako Gwiazda Północna, a ogólnie nazywana jest gwiazdą biegunową lub lodestar. Polaris jest widoczna tylko podczas ładnej pogody w nocy dla mieszkańców półkuli północnej.asteryzm „Big Dipper” może być używany do znalezienia Polaris. Dwie narożne gwiazdy „patelni” (te naprzeciwko uchwytu) wskazują ponad szczytem „patelni” na Polaris.
Podczas gdy obserwatorzy na półkuli północnej mogą użyć gwiazdy Polaris do określenia północnego bieguna niebieskiego, południowa gwiazda konstelacji Oktanów jest ledwo widoczna na tyle, aby użyć jej do nawigacji. Z tego powodu, preferowaną alternatywą jest użycie gwiazdozbioru Crux (Krzyż Południa). Południowy biegun niebieski leży na przecięciu (a) linii wzdłuż długiej osi Crux (tj. przez Alpha Crucis i Gamma Crucis) i (b) linii prostopadłej do dwusiecznej linii łączącej „Pointery” (Alpha Centauri i Beta Centauri).
ŻyrokompasEdit
Na samym końcu XIX wieku, w odpowiedzi na rozwój okrętów wojennych z dużymi działami, które miały wpływ na kompasy magnetyczne, i prawdopodobnie w celu uniknięcia konieczności czekania na ładną pogodę w nocy, aby dokładnie zweryfikować swoje ustawienie względem prawdziwej północy, żyrokompas został opracowany do użytku na pokładzie statku. Ponieważ znajduje on prawdziwą, a nie magnetyczną północ, jest on odporny na zakłócenia spowodowane lokalnymi lub pokładowymi polami magnetycznymi. Jego główną wadą jest to, że zależy od technologii, które wiele osób może uznać za zbyt drogie, aby uzasadnić poza kontekstem dużych operacji handlowych lub wojskowych. Wymaga również ciągłego zasilania dla swoich silników, i że może być dozwolone, aby usiąść w jednym miejscu na pewien okres czasu, podczas gdy prawidłowo się wyrównuje.
Nawigacja satelitarnaEdit
Na koniec XX wieku, pojawienie się satelitarnych Globalnych Systemów Pozycjonowania (GPS) dostarczyło jeszcze jednego środka dla każdej osoby, aby dokładnie określić prawdziwą północ. Podczas gdy odbiorniki GPS (GPSR) działają najlepiej z jasnym widokiem na całe niebo, działają one w dzień i w nocy, i we wszystkich, ale najbardziej surowej pogody. Agencje rządowe odpowiedzialne za satelity stale monitorują i regulują je, aby utrzymać ich dokładne ustawienie względem Ziemi. W przeciwieństwie do żyrokompasu, który jest najdokładniejszy podczas postoju, odbiornik GPS, jeśli ma tylko jedną antenę, musi być w ruchu, zazwyczaj z prędkością większą niż 0,1 mph (0,2 km/h), aby prawidłowo wyświetlać kierunki kompasu. Na statkach i samolotach, odbiorniki GPS są często wyposażone w dwie lub więcej anten, oddzielnie przymocowanych do pojazdu. Określane są dokładne szerokości i długości geograficzne anten, co pozwala na obliczenie kierunków kardynalnych względem konstrukcji pojazdu. W ramach tych ograniczeń GPSR są uważane za zarówno dokładne, jak i niezawodne. GPSR stał się więc najszybszym i najwygodniejszym sposobem uzyskania weryfikowalnego wyrównania do kierunków kardynalnych.