{"id":42117,"date":"2020-05-29T00:12:00","date_gmt":"2020-05-28T22:12:00","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/?p=42117"},"modified":"2026-04-25T15:45:22","modified_gmt":"2026-04-25T13:45:22","slug":"la-storia-della-navigazione-da-xix-al-secolo-xx-parte-iv","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/42117","title":{"rendered":"La storia dei sistemi di navigazione: dal XIX al XX secolo – parte V"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 8<\/span> minuti<\/span><\/span>

–<\/span>
\nlivello elementare<\/span><\/a>
\n.<\/span>
\nARGOMENTO: STORIA DELLA NAVIGAZIONE<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XIX – XX SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: DIDATTICA<\/span><\/strong>
\nparole chiave: radionavigazione
\n.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Guglielmo Marconi osserva l’aquilone che sar\u00e0 utilizzato per sollevare l’antenna St. John’s, Terranova, dicembre 1901 – fu grazie a questi esperimenti che si apr\u00ec una nuova era nel mondo delle comunicazioni e della navigazione – immagine apparsa nell’articolo “Marconi’s Achievement” nel numero di febbraio 1902 di McClure’s Magazine.<\/span><\/strong><\/p>\n

Nel nostro viaggio nella storia dei sistemi di ausilio alla navigazione arriviamo alla fine del XIX secolo con la scoperta delle onde radio ed il fondamentale contributo di un geniale italiano, Guglielmo Marconi.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Guglielmo Marconi<\/span><\/strong><\/p>\n

Guglielmo Marconi<\/span> <\/strong>concep\u00ec giovanissimo l’idea di usare le onde elettromagnetiche per stabilire comunicazioni a distanza con una telegrafia senza fili. Marconi, gi\u00e0 dal 1894, aveva iniziato i primi esperimenti con le onde elettromagnetiche, che erano gi\u00e0 oggetto di studio e ricerca a livello europeo, basandosi sugli studi di Hertz<\/span><\/strong>. Nel 1895, prepar\u00f2 il primo trasmettitore (e ricevitore) telegrafico senza fili che speriment\u00f2 a Pontecchio (Bologna). Lo straordinario interesse suscitato dai suoi esperimenti\u00a0 nel mondo intero gli valse un invito ufficiale perch\u00e9 ripetesse le sue esperienze e, nel luglio 1897, comp\u00ec una serie di esperimenti nel Golfo della Spezia<\/span><\/strong>, instaurando con la Regia Marina italiana<\/span><\/strong> quella collaborazione che doveva rivelarsi cos\u00ec proficua negli anni seguenti.<\/p>\n

Il sistema Marconi fu il primo ad utilizzare per la trasmissione e ricezione un sistema dotato di antenna. I contributi da lui portati al progresso delle radiocomunicazioni sia per lo sviluppo di sistema di radiocomunicazioni direttive con onde lunghe (1904), sia per la sicurezza della navigazione con l’ideazione del primo radiofaro marittimo (1920), e le sue fondamentali esperienze con onde corte e cortissime furono riconosciuti unanimemente e a lui fu riconosciuto, nel 1909, il premio Nobel per la fisica nel 1909 (insieme con K. F. Braun) che gli valse il premio Nobel, segnando in pratica l\u2019inizio delle radiocomunicazioni.<\/p>\n

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\"\"<\/p>\n

La nascita di una nuova era: la Radionavigazione<\/span><\/strong>
\nL’impiego dei sistemi di radiocomunicazioni dimostrarono da subito la loro importanza per la sicurezza della navigazione. Il 17 marzo 1899, l’East Goodwin Sands Lightship<\/span><\/strong>, invi\u00f2 un segnale per conto della nave mercantile Elbe<\/span><\/strong>, che si era incagliata al largo della costa del Kent. Il messaggio fu stato ricevuto dall’operatore radio in servizio presso il faro di South Foreland, che pot\u00e9 avvisare la nave di soccorso Ramsegate<\/span><\/strong>. Ironia della sorte alcune settimane dopo, il 30 aprile 1899, la\u00a0 East Goodwin Sands<\/span> <\/strong>invi\u00f2 un messaggio di soccorso sul suo conto quando fu speronata dalla SS R F Matthews<\/span><\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
All’epoca il segnale di chiamata per le navi in pericolo era “CQD”. Creato nel 1904 dalla British Marconi Society. Nonostante fosse inteso come “Come Quick Danger” (Vieni Velocemente sono in pericolo) il suo significato ufficiale derivava dal segnale telegrafico terrestre CQ – “s\u00e9cu” dalla parola francese s\u00e9curit\u00e9 – seguito da D per Distress. In seguito, nel 1906, fu approvato il segnale del codice Morse “SOS” – tre punti \/ tre trattini \/ tre punti – come segnale di pericolo internazionale.<\/span><\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

La prima trasmissione transatlantica avvenne nel 1901, dall’Inghilterra, dove Marconi si era trasferito, fino al ricevitore posto in Canada (Terranova), coprendo una distanza<\/span> di oltre 3.000 km e dimostrando che le onde radio potevano propagarsi a grande distanza nonostante la curvatura terrestre. Nel 1902, Marconi condusse esperimenti a bordo del transatlantico Philadelphia e poi sulla corazzata Carlo Alberto, sempre della Regia Marina italiana. Nel 1904 i segnali temporali incominciarono ad essere inviati alle navi per consentire ai navigatori di controllare i loro cronometri di bordo (sincronizzazione). Il servizio fu esteso dall’Ufficio Idrografico della Marina degli Stati Uniti<\/span> <\/strong>che, nel 1907,inizi\u00f2 ad inviare avvisi di navigazione alle navi in mare. La tecnologia prosegu\u00ec consentendo il controllo remoto di boe di segnalazione e dei fari.<\/p>\n

Radar<\/span><\/strong>
\nIl primo ad usare le onde radio per segnalare \u00abla presenza di oggetti metallici distanti\u00bb fu Christian H\u00fclsmeyer<\/span><\/strong> che, nel 1904, dimostr\u00f2 che era possibile rilevare la presenza di una nave nella nebbia. Il sistema poteva per\u00f2 indicare un segnale di un bersaglio ma non la sua distanza.<\/p>\n

<\/p>\n

Nel 1921 venne installato il primo radio beacon<\/span><\/strong>, un trasmettitore radio omnidirezionale in grado di trasmettere continuamente un segnale su una specifica frequenza, cosa che lo rendeva unicamente identificabile. La ricezione asservita ad un sistema tipo bussola poteva quindi dare delle direzioni precise per i naviganti. Nel 1922 Guglielmo Marconi<\/span> <\/strong>ebbe l\u2019idea di sviluppare un radiotelemetro<\/span><\/strong> per effettuare la localizzazione a distanza di oggetti in movimento.<\/p>\n

Ugo Tiberio<\/span><\/strong><\/p>\n

\"\"Nel 1933, ne propose la realizzazione ad un gruppo di militari italiani, che ne affidarono la realizzazione ad un ufficiale tecnico della Regia Marina, l\u2019ingegner Ugo Tiberio<\/span><\/strong>. Tiberio negli anni seguenti realizz\u00f2 diversi prototipi, senza per\u00f2 ottenere mai i fondi necessari per arrivare a un sistema radar operativo. Per assurdo, Tiberio fu anche deriso dalle gerarchie militari italiane che non credevano nelle sue ricerche considerandole fantascientifiche. Nel frattempo gli studi sulle emissioni radar portarono ad un sistema radar di bordo che fu installato sulla USS Leary<\/span> <\/strong>nell’aprile del 1937. Fu chiamato RADAR<\/span><\/strong>, acronimo per Radio Detection and Ranging<\/span><\/strong>, ovvero sistema per la \u201cscoperta e misurazione di distanze via radio”, e fu sviluppato nel 1940 dalla Marina Statunitense. In pratica il radar consentiva di fare dei punti nave basati su rilevamenti e distanze di oggetti in mare riportati sulle carte.<\/p>\n

Nascita dei sistemi di navigazione a lungo raggio<\/span><\/strong><\/span>
\nIl 18 novembre 1940 Alfred L. Loomis<\/span><\/strong> ide\u00f2 un sistema elettronico di navigazione aerea che fu successivamente sviluppato dal Radiation Laboratory del<\/span><\/strong> Massachusetts Institute of Technology (MIT)<\/span> <\/strong>con il nome LORAN<\/span> <\/strong>(sistema di navigazione a lungo raggio). Il sistema fu attivato il 1 novembre 1942 con quattro stazioni poste tra Chesapeake Capes e la Nuova Scozia, coprendo un\u2019area strategica in tempo di guerra di grande traffico commerciale. Il LORAN<\/span><\/strong> era un sistema piuttosto complesso da usare e richiedeva apparecchiature voluminose per estrarre i diversi segnali. Il metodo di navigazione sfruttato dal sistema LORAN si basava sull’intervallo di tempo che intercorre tra segnali ricevuti da una coppia di stazioni radio sincronizzate. In pratica, essendo l’intervallo di tempo direttamente proporzionale alla differenza delle distanze dai due trasmettitori veniva definita una linea di posizione iperbolica i cui fuochi erano occupati dalle due stazioni emittenti. Conoscendo le posizioni delle stazioni era possibile ottenere una linea di posizione (iperbole). Ovviamente una sola coppia di stazioni non era sufficiente per ricavare la posizione sugli infiniti punti dell’iperbole ed era quindi necessario utilizzare un’altra coppia di trasmettitori, per individuare una seconda iperbole. L’intersezione delle due distinte iperboli forniva quindi una posizione. Il problema era che il sistema LORAN si basava su solo tre stazioni, accoppiandone quindi una per due volte, per cui la precisione era legata alla copertura relativa.<\/p>\n

In seguito fu sviluppato un altro sistema di radionavigazione, chiamato DECCA Navigator<\/span><\/strong> basato su segnali radio continui ritardati in fase<\/span><\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
Il principio del sistema DECCA fu inventato negli Stati Uniti, ma lo sviluppo fu condotto nel Regno Unito. Fu utilizzato per la prima volta dalla Royal Navy durante la seconda guerra mondiale quando le forze alleate avevano bisogno di un sistema che potesse essere usato per facilitare gli atterraggi di precisione. Il passaggio ad un uso navale avvenne in un secondo tempo.<\/span><\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Le quattro stazioni radio DECCA emettevano onde radio continue di cui una era la stazione master<\/i>, due erano slave<\/i> e l’ultima aveva funzione di controllo. Queste ultime tre erano chiamate con dei colori: rosso, verde e viola.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

sistema DECCA Mk 12<\/span><\/strong><\/p>\n

La portata del sistema era di circa 400 miglia nautiche di giorno e di 200 di notte, in funzione delle differenti condizioni di propagazione.\u00a0Dopo la guerra, il DECCA<\/span><\/strong> fu ampiamente sviluppato in tutto il Regno Unito e successivamente utilizzato in molte aree del mondo per la navigazione costiera, offrendo una precisione decisamente migliore rispetto al sistema LORAN<\/span><\/strong>. I pescherecci divennero i principali utenti del dopoguerra. Grazie alla sua precisione trov\u00f2 un ottimo uso sulle navi fino agli anni ’90.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Nel 1952 venne sviluppata una versione LORAN<\/span><\/strong> notevolmente migliorata rispetto alle precedenti, il LORAN C<\/span><\/strong>, che combin\u00f2 le tecniche di timing degli impulsi con il confronto di fase impiegato dal DECCA. <\/span><\/strong>Il sistema si dimostr\u00f2 affidabile e relativamente preciso anche a lunghe distanze. Il LORAN C<\/span><\/strong> era progettato per essere altamente automatizzato, consentendo al sistema di funzionare pi\u00f9 rapidamente rispetto alla misurazione multi-minuto del LORAN originale. Anch’esso operava in “catene” di stazioni collegate, confrontando due stazioni slave<\/span><\/strong> ed una singola master station<\/span><\/strong>. Ci volle l\u2019introduzione dei sistemi elettronici integrati per rendere gli apparati pi\u00f9 facilmente gestibili. Negli anni ’80, il sistema poteva essere ricevuto con apparati delle dimensioni di una radio convenzionale e divenne strumento comune anche su imbarcazioni da diporto. Possiamo dire che fu il sistema di navigazione pi\u00f9 popolare negli anni ’80 e ’90 soppiantando tutti i precedenti<\/span><\/strong>.<\/p>\n

OMEGA Navigation System<\/span><\/strong>
\nNel nostro panorama di quegli anni vanno menzionati i sistemi iperbolici tra cui l’OMEGA Navigation System<\/span><\/strong>. OMEGA<\/span><\/strong> determinava il timing degli impulsi non confrontando due segnali, ma confrontando un singolo segnale con un orologio atomico locale. Ogni stazione trasmetteva un segnale a bassissima frequenza, che consisteva in una serie di quattro toni unici per la stazione, ripetuti ogni dieci secondi. Anch’esso impiegava le tecniche di radionavigazione iperbolica, operando nello spettro VLF tra i 10 e i 14 kHz, consentendo di individuare la posizione di un oggetto entro 7,4 km (4 miglia nautiche), attraverso il principio della comparazione di fase dei segnali.<\/p>\n\n\n\n
Ricordo che quando nel 1978 sul Vespucci noi allievi ufficiali dovevamo fare un punto elettronico OMEGA ogni 30 minuti per apprendere quello che, all’epoca, era considerato il sistema allo stato dell\u2019arte nella navigazione oceanica. Ci affascinava il fatto che inserendo le coordinate di destinazione, il sistema ci desse continuamente la distanza alla destinazione finale ed il tempo necessario considerando la velocit\u00e0 attuale.<\/span><\/strong><\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Ogni stazione Omega trasmetteva una sequenza di 3 segnali a frequenza molto bassa (VLF) (10,2 kHz, 13,6 kHz, 11,333… kHz in quest’ordine) pi\u00f9 una quarta frequenza unica per ciascuna delle otto stazioni. La durata di ogni impulso (da 0,9 a 1,2 secondi, con intervalli vuoti di 0,2 secondi tra ciascun impulso) differiva in un pattern fisso e si ripeteva ogni dieci secondi; il pattern di 10 secondi era comune a tutte e 8 le stazioni e sincronizzato con l’angolo di fase del portante, che a sua volta era sincronizzato con l’orologio atomico principale locale. Gli impulsi all’interno di ogni gruppo di 10 secondi erano identificati dalle prime 8 lettere dell’alfabeto nelle pubblicazioni Omega dell’epoca. Utilizzando la geometria iperbolica e i principi di radionavigazione, una posizione fissata con una precisione dell’ordine di 5\u201310 chilometri (3,1\u20136,2 mi) era realizzabile su tutto il globo in qualsiasi momento della giornata. \"\"Omega impiegava tecniche di radionavigazione iperbolica\u00a0e la catena operava nella porzione VLF dello spettro tra 10 e 14\u00a0kHz. Omega si evolse nei primi anni ’90 in un sistema utilizzato principalmente dalla comunit\u00e0 civile che impiegava segnali da tre stazioni. Il ricevitore poteva localizzare una posizione con una precisione di meno di 4 miglia nautiche utilizzando il principio del confronto di fase dei segnali. Nel 1997 venne chiuso con l\u2019introduzione dei sistemi di navigazione satellitari. Questa tabella riassume le precisioni dei sistemi elettronici di quegli anni che, comparati a quelli odierni, erano molto basse.<\/p>\n

In sintesi, i sistemi di radionavigazione<\/span><\/strong>, che di fatto avevano rivoluzionato il modo di posizionarsi in mare, furono un cambiamento epocale consentendo l’effettuazione di punti nave elettronici che sarebbero presto diventati integrati nei sistemi cartografici digitali. Di contro, per gli utenti militari questi sistemi avevano precisioni non sufficienti (oltre 2.000 metri per l\u2019Omega ai 180 metri del Loran C), ancora troppo basse per consentire la guida dei nuovi sistemi veloci militari, i missili. Nacquero cos\u00ec, sempre in ambito militare, i sistemi satellitari a copertura globale che, di fatto, cambiarono nuovamente il modus operandi dei naviganti.<\/p>\n

fine parte V – continua<\/span><\/strong><\/p>\n

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PAGINA PRINCIPALE - HOME PAGE<\/span><\/a>
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\nPARTE I<\/span><\/a> PARTE II<\/span><\/a> PARTE III<\/span><\/a><\/p>\n

PARTE IV<\/span><\/a> PARTE V<\/span><\/a> PARTE VI<\/span><\/a><\/p>\n

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Alcune delle foto presenti in questo blog possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo<\/p>\n

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Analista di Maritime Security, collabora con numerosi Centri di studi e analisi geopolitici italiani ed internazionali. Ricercatore subacqueo scientifico dal 1993, nel 2019, ha ricevuto il Tridente d'oro dell'Accademia delle Scienze e Tecniche Subacquee per la divulgazione della cultura del mare. 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