การเดินเรือคือศิลปะและวิทยาศาสตร์ในการบังคับเรือจากจุดเริ่มต้น (การแล่นเรือ) ไปยังจุดหมายปลายทางอย่างมีประสิทธิภาพและมีความรับผิดชอบ เป็นศิลปะเพราะผู้เดินเรือต้องมีทักษะในการหลีกเลี่ยงอันตรายจากการเดินเรือ และเป็นวิทยาศาสตร์เพราะอาศัยความรู้ทางฟิสิกส์คณิตศาสตร์สมุทรศาสตร์การทำแผนที่ดาราศาสตร์และความรู้อื่นๆ

การเดินเรือในทะเลสามารถทำได้ทั้งบนผิวน้ำและใต้น้ำ

การนำทาง (จากคำภาษาละตินnavigatio ) คือการกระทำของการแล่นเรือหรือการเดินทางทางทะเล การเดินเรือ (จากภาษาละตินnautĭcaและจากภาษากรีก ναυτική [τέχνη] nautikḗ [téjne] "[ศิลปะแห่ง] การแล่นเรือ" และจาก ναύτης nautes "กะลาสี") คือสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการนำทางและวิทยาศาสตร์และศิลปะแห่งการแล่นเรือ กองทัพเรือ (จากคำคุณศัพท์ภาษาละตินnavalis ) คือสิ่งที่เกี่ยวข้องกับเรือและการนำทาง หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งกองทัพเรือ^{[ 1 ]}

ในสมัยโรมันโบราณเรือ บรรทุกสินค้าทาง ทะเล (navicularii)ทำหน้าที่ขนส่งสินค้าทางไกลทางทะเล

การเดินเรือตามชายฝั่งมีการปฏิบัติกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ^{[ 2 ]}เรื่องราวในพระคัมภีร์เกี่ยวกับอุทกภัยครั้งใหญ่ซึ่งเรือโนอาห์ปรากฏขึ้นนั้น อิงจากทั้งตำนานและการเดินเรือของอารยธรรมเมโสโปเต เมีย ซึ่งตั้งแต่ สมัย สุเมเรียนเป็นต้นมาได้เดินเรือในแม่น้ำสองสาย ( ไทกริสและยูเฟรติส ) และอ่าวเปอร์เซีย ชาว อียิปต์โบราณไม่ได้จำกัดตัวเองอยู่แค่การเดินเรือในแม่น้ำไนล์เท่านั้น แต่ยังใช้ เส้นทางเดินเรือ ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียนที่มีอยู่ตั้งแต่ยุคหินใหม่ซึ่งปรากฏการณ์ทางวัฒนธรรม เช่นลัทธิหินใหญ่หรือโลหะวิทยาน่าจะแพร่กระจายไปเป็นเวลาหลายพันปีชาวครีตยังได้สถาปนาระบอบการปกครองทางทะเล (การปกครองทะเล ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นของกษัตริย์มิโนส ) จนถึงยุคไมซีเนียน (สหัสวรรษที่ 2 ก่อนคริสต์ศักราช) ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่ควรจะจัดเหตุการณ์ในตำนานของบทกวีโฮเมอร์^{[หมายเหตุ 1 ]}ไว้

ชาวฮิตไทต์นำโดยกษัตริย์ชุปปิลูลิอูมาที่ 2เผชิญหน้ากับชาวไซปรัสในการรบทางทะเล ครั้งแรกที่บันทึกไว้ในประวัติศาสตร์ (ประมาณ 1210 ปีก่อนคริสตกาล) ในขณะเดียวกัน อารยธรรมทั้งหมดในแถบทะเลเมดิเตอร์เรเนียนตะวันออกก็ประสบกับการรุกรานของชนชาติที่เรียกว่า " ชาวทะเล "

ชาวฟีนิเชีย — ซึ่งชาวกรีกถือว่าเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการเดินเรือและยังถูกกล่าวถึงในพระคัมภีร์ — ^{[หมายเหตุ 2 ] [ 3 ]}น่าจะเป็นอารยธรรมเมดิเตอร์เรเนียนแรกที่แล่นเรือในทะเลหลวงโดยใช้ไม้พายและใบเรือโดยอาศัยดวงอาทิตย์ในเวลากลางวันและดาวเหนือในเวลากลางคืนเป็นเครื่องนำทาง มีบันทึกว่า เมื่อข้าม ช่องแคบยิบรอ ลตาร์ — "หินยิบรอลตาร์" หรือที่เรียกว่า " เสาแห่งเฮอร์คิวลีส " ในตำนานกรีก — พวกเขาแล่นเรือข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกไปทางใต้ถึงจุดใดจุดหนึ่งบนชายฝั่งตะวันตกของแอฟริกาและทางเหนือไปยังหมู่เกาะอังกฤษ (หรืออาจจะไกลกว่านั้น ไปยังสถานที่ที่ตำราเรียกว่าธูเล ) แต่ไม่ชัดเจนว่าพวกเขาแล่นเรือรอบแอฟริกาหรือข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกไปถึงอเมริกา ซึ่งเป็นสิ่งที่ชาวนอร์ส น่าจะทำได้ ในศตวรรษที่ 10

In the Indian and Pacific oceans, the oceanic navigations made it possible to populate all the archipelagoes (Polynesian navigation). However, the possibility of reaching South America is still a matter of debate — the settlement of the Americas through the Bering Strait would not have required navigation, or in any case, coastal navigation would have sufficed — as well as other possible pre-Columbian transoceanic contacts. In the first quarter of the 15th century, the Chinese expeditions led by Zheng He reached the African coasts of the Indian Ocean. It has been proposed that they might have reached the South Atlantic and even America and Europe, but this proposal has not been accepted beyond mere speculation.

การเดินเรือในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ซึ่งชาวโรมันเคยควบคุม (เรียกว่าMare Nostrum อย่างไม่มีข้อโต้แย้ง นับตั้งแต่ชัยชนะเหนือชาวคาร์เธจในสงครามปุนิก [264-146 ปีก่อนคริสต์ศักราช] ชาวอียิปต์ในยุทธการที่แอคติอุม [31 ปีก่อนคริสต์ศักราช] และโจรสลัด ) กลับมาเป็นพื้นที่ที่มีการแย่งชิงกันอีกครั้งในยุคกลางนับตั้งแต่ที่ชาวแวนดัลสามารถโจมตีชายฝั่งอิตาลีจากทางทะเลได้ ในศตวรรษที่ 6 ชาวไบแซนไทน์สามารถกลับมาควบคุมได้อีกครั้ง และในศตวรรษที่ 7 ชาวอาหรับก็เข้ามาแบ่งพื้นที่ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน [ ^{5 ]}ซึ่งแม้แต่ชาวไวกิงและชาวนอร์มันก็สามารถเข้าถึงได้ ตั้งแต่สมัยสงครามครูเสด^นักเดินเรือ^ชาวเวนิส [ ^{6 ]}ชาวเจนัว^{[ 7 ]}และชาวอารากอน^{[ 8 ]}ก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน ความรู้เรื่องเข็มทิศซึ่งถ่ายทอดจากชาวอาหรับสู่ชาวยุโรป (ซึ่งชาวอาหรับเองก็ได้รับความรู้นี้มาจากชาวจีน) ประกอบกับการพัฒนาเทคนิคทางดาราศาสตร์อื่นๆ (เช่นแอสโทรลาบ , ไม้เท้าของยาโคบ , เซ็กซ์ แทนท์), เทคนิคการทำแผนที่ ( เช่น แผนที่เดินเรือ ) และการต่อเรือ ( เช่น เรือคาราเวล , เรือ เนา , เรือแกลเลียน ) ทำให้ยุคแห่งการค้นพบซึ่งนำโดยชาวโปรตุเกสและชาวคาสติเลีย ในตอนแรก เป็นไปได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากที่เฮนรี เดอะ เนวิเกเตอร์ได้กระตุ้นให้ เกิด โรงเรียนของซาเกรส ขึ้น ในปี 1492 การเดินทางครั้งแรกของคริสโตเฟอร์ โคลัมบัสได้เกิดขึ้น ในปี 1488 บาร์โตโลเมว ดิอาสได้แล่นเรืออ้อมแหลมกู๊ดโฮปซึ่งเปิดเส้นทางสู่มหาสมุทรอินเดียและวาสโก เดอ กามาก็เดินทางถึงเมืองคาลิกัต (อินเดีย) ในปี 1498 ระหว่างปี 1519 ถึง 1521 คณะสำรวจของแมเจลลันและเอลกาโนได้เดินทางรอบโลก โดยวัดลองจิจูดทางภูมิศาสตร์ด้วยวิธีการของรุย ฟาเลโร ผู้จัดคณะสำรวจทางวิทยาศาสตร์ จนกระทั่งถึงศตวรรษที่ 16 การครอบงำของสเปนและโปรตุเกสในด้านการเดินเรือนั้นเห็นได้ชัดในสาขาต่างๆ เช่น ภูมิศาสตร์และจักรวาลวิทยานักเดินเรือทั้งชาวอังกฤษและฝรั่งเศสเรียนรู้การเดินเรือจากตำราของเปโดร เด เมดินา , มาร์ติน เฟอร์นันเดซ เด เอนซิโซและมาร์ติน กอร์เตสในบรรดาอื่นๆ^{[ 9 ] [ 10 ]}มีการโต้แย้งว่าการรวมกันของ "ปืนใหญ่และเรือใบ" ทำให้รัฐในยุโรปได้เปรียบเหนือรัฐอื่นๆ^{[ 11 ]}ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของ " ระบบโลก " สมัยใหม่ ^{[ 12 ]}

นับตั้งแต่ศตวรรษที่ 18 อังกฤษได้ครองความเป็นใหญ่ทางทะเล ซึ่งได้รับการยืนยันอีกครั้งในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 ด้วยยุทธการที่ทรฟัลการ์ (1805) การสำรวจทางทะเลครั้งสำคัญของอังกฤษในยุคนั้น ได้แก่ การ สำรวจของ กัปตันคุก (1768-1779) และการสำรวจครั้งที่สองของเรือบีเกิล (1831-1836) ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาทฤษฎีวิวัฒนาการของชาร์ลส์ ดาร์วิน ในเวลาต่อมา แม้จะเข้าสู่ยุคของการเดินเรือด้วยไอน้ำแล้วเทคนิคและเรือต่างๆ ก็ยังคงได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่องสำหรับการเดินเรือข้ามมหาสมุทร ( เรือใบเร็ว ) ซึ่งไม่ล้าสมัยสำหรับการเดินเรือพาณิชย์จนกระทั่งศตวรรษที่ 20 โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากการเปิดคลองปานามาถึงกระนั้น ความมองโลกในแง่ดีอย่างไม่ยั้งคิดที่เคยเป็นลักษณะเด่นของการออกแบบทางทะเลในยุคนั้นก็ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากการจมของ เรือ ไททานิก (1912)

การขนส่งทางเรือในปัจจุบันได้หยุดทำหน้าที่ดั้งเดิมอย่างหนึ่งไปอย่างมาก และถูกแทนที่ด้วยการขนส่งทางอากาศ เช่นการขนส่งผู้โดยสารแม้จะมีข้อยกเว้นที่สำคัญสองประการ ได้แก่ การท่องเที่ยวเพื่อพักผ่อน ( การท่องเที่ยวโดยเรือสำราญ ) และการเคลื่อนย้ายประชากรอย่างผิดกฎหมาย ( การเข้าเมืองอย่างผิดกฎหมาย ) นับตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรมครั้งที่สองปริมาณการขนส่งสินค้า หลัก คือไฮโดรคาร์บอน ( เรือบรรทุกน้ำมันและเรือบรรทุกก๊าซ ) วัตถุดิบอื่นๆ ก็ถูกขนส่งเป็นจำนวนมากบนเรือบรรทุกสินค้าเช่นกันแต่ตั้งแต่ปี 1956 เป็นต้นมา สินค้าส่วนใหญ่ทุกประเภทได้ถูกปรับให้เข้ากับตู้คอนเทนเนอร์ มาตรฐาน ซึ่งช่วยเร่งการขนถ่ายและทำให้สามารถรวมกับการขนส่งทางบกได้ ( ศูนย์กลาง การ ขนส่ง) การเดินเรือที่มีเทคโนโลยีสูงได้ลดจำนวนลูกเรือและเพิ่มขนาดของเรือ ตัวอย่างเช่น ในการประมงน้ำลึกซึ่งใช้เทคนิคที่ซับซ้อนในการค้นหาเหยื่อและดำเนินการได้ไม่จำกัดเวลา — เรือแช่แข็งหรือเรือโรงงาน — ซึ่งในบางสถานการณ์ทำให้เรือเหล่านี้เสี่ยงต่อการโจรสลัดรูปแบบใหม่

ต่อไปนี้คือวิธีการที่ใช้ในการเดินเรือเพื่อแก้ปัญหา 3 ประการที่ผู้เดินเรือต้องเผชิญ:

• การกำหนดและรักษา "ทิศทาง"

• Determining the "time", the "speed" and "distance", for the duration of the voyage.

• Knowing the "depth" in which one is sailing so as not to run aground.

Navigation and location of the ship by positioning techniques based on the observation of bearings and distances to notable points on the coast (lighthouses, capes, buoys, etc.) by visual means (pelorus), observation of horizontal angles (sextant) or electronic methods (bearings from radar to racons, transponders, etc.)

Navigation and location of the ship by analytical means, after considering the following elements: initial location, bearing(s) — whether absolute bearings, surface bearings, or relative bearings. Also velocity as well as the external factors that have influenced the course either partially or entirely, such as the wind (leeway) and/or the current (bearing of the current and hourly current intensity). The point obtained from the calculations is called the "Dead reckoning location", with its corresponding latitude and longitude. This point is also known as Fantasy point.

Navigation that follows a rhumb line — that is, all meridians are cut at the same angle. On a nautical chart following the Mercator projection, a loxodromic is represented by a straight line.

This type of navigation is useful for not too long distances, as it allows the course to remain steady,^[13] but it does not offer the shortest distance.

Navigation that follows the shortest distance between two points, i.e., that which follows a great circle. Such routes yield the shortest distance between two points on the globe.^[13] To calculate the bearing and distance between two points it is necessary to solve a spherical triangle whose vertices are the origin, the destination, and the pole.^[14]

การนำทางและระบุตำแหน่งของเรือโดยใช้ เทคนิค การระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์โดยอาศัยการสังเกตดวงดาวและวัตถุทางดาราศาสตร์ อื่นๆ ตัวแปรที่ใช้ในการหาตำแหน่ง ได้แก่ ความสูงเชิงมุมของดวงดาวเหนือเส้นขอบฟ้า ที่สังเกตได้ ซึ่งวัดด้วยเซ็กซ์แทนท์ (ในอดีตใช้แอสโทรลาบหรือเครื่องมืออื่นๆ) และเวลาที่วัดด้วยโครโนมิเตอร์

ในเชิงแนวคิด กระบวนการนี้ไม่ซับซ้อนและเข้าใจง่าย:

• เมื่อทราบเวลาที่ทำการสังเกตการณ์ และใช้ข้อมูลที่มีอยู่ในปฏิทินเดินเรือ ก็จะสามารถกำหนดพิกัดทางดาราศาสตร์ของดาวที่สังเกตได้

• เมื่อทราบพิกัดของดาวที่สังเกตและระดับความสูงเหนือเส้นขอบฟ้าที่สังเกตได้ เราสามารถอนุมานได้ว่าตำแหน่งของผู้สังเกตอยู่บนวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดทางภูมิศาสตร์ใต้ดาวดวงนั้นโดยตรง

• ไม่ว่าจะอยู่ที่จุดใดบนวงกลมนั้น ผู้สังเกตการณ์จะมองเห็นดาวดวงนั้นในระดับความสูงเหนือเส้นขอบฟ้าเท่ากัน

• ดังนั้น ผู้สังเกตการณ์จึงสามารถทราบได้ว่าตำแหน่งของตนอยู่บนวงกลมนี้ที่ใดที่หนึ่ง

ในทางปฏิบัติ กระบวนการทางคณิตศาสตร์ที่เรียกว่า "การลดทอน" ค่าที่วัดได้ อาจซับซ้อนสำหรับผู้ที่ไม่คุ้นเคย จำเป็นต้องปรับแก้ค่าความสูงที่วัดได้ด้วยเซ็กซ์แทนท์ โดยทำการแก้ไขหลายอย่างเพื่อชดเชยการหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศพารัลแลกซ์และข้อผิดพลาดอื่นๆ เมื่อทำการแก้ไขเสร็จแล้ว จำเป็นต้องแก้ปัญหาเกี่ยวกับสามเหลี่ยมทรงกลมโดยใช้วิธีทางคณิตศาสตร์และตรีโกณมิติ

มีหลายวิธีในการทำเช่นนี้ วิธีการแบบดั้งเดิมใช้ตาราง ( ตรีโกณมิติ ลอการิทึมฯลฯ ) เพื่อช่วยในการคำนวณ การนำเครื่องคิดเลขและคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ มาใช้ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ช่วยให้การคำนวณง่ายขึ้นมาก แต่การสร้างGPSทำให้การนำทางโดยใช้ดวงดาวไม่สำคัญอีกต่อไป กลายเป็นวิธีการทางเลือกในกรณีที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนเรือล้มเหลว หรือเป็นเพียงงานอดิเรกที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์

การนำทางและระบุตำแหน่งของเรือโดยใช้เทคนิคการกำหนดตำแหน่งโดยอาศัยความช่วยเหลือจากระบบกำหนดตำแหน่งทั่วโลก เช่นGPS , GLONASSหรือGALILEOเป็นระบบที่แพร่หลายและใช้งานง่ายที่สุด แม้ว่าอาจมีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นได้ก็ตาม

การนำทางและระบุตำแหน่งของเรือทำได้โดยการวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้จากมาตรวัดความเร่งและ/หรือไจโรสโคปที่ติดตั้งอยู่บนเรือ ซึ่งจะรวมค่าความเร่งที่เกิดขึ้นในระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน แล้วแปลงเป็นความเร็ว (ใน 3 แกนการเคลื่อนที่ที่เป็นไปได้) และตามเส้นทางที่สังเกตได้ จะทำให้สามารถระบุตำแหน่งของเรือได้

โลมาถือเป็นลางบอกเหตุของการเดินเรือที่ประสบความสำเร็จดังนั้นรูปโลมาจึงกลายเป็นสัญลักษณ์ที่เรือทุกลำใช้

เมื่อไม่นานมานี้ การเดินเรือถูกแสดงเป็นภาพผู้หญิงสวมมงกุฎเป็นท้ายเรือเสื้อผ้าของเธอปลิวไสวไปตามลม เธอวางมือข้างหนึ่งไว้บนหางเสือ และอีกมือหนึ่งถือเครื่องมือวัดความสูง ที่เท้าของเธอมีหลอดแก้วเข็มทิศตรีศูลของเนปจูน และความร่ำรวยจากการค้าขาย ขณะที่ทะเลสามารถมองเห็นได้บนขอบฟ้า สมบูรณ์ด้วยประภาคารและเรือใบที่แล่นด้วยใบเต็มที่^{[ 10 ]}

• ยุคแห่งเรือใบ
• การนำทางอาร์โก
• นักนำทางปฏิบัติชาวอเมริกันของโบว์ดิทช์
• เส้นทางล่องเรือรอบโลก
• การนำทาง
• นาวิโอนิกส์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับการนำทาง

Wikiquote มีคำคมที่เกี่ยวข้องกับการเดินเรือ

Wikisourceภาษาอังกฤษมีข้อความต้นฉบับที่เกี่ยวข้องกับบทความนี้:

พอร์ทัล:การนำทาง

Wikivoyage มีคู่มือการเดินทางสำหรับการนำทางทางทะเล

• Historia de la navegación astronomica (ภาษาสเปน)
• Amigos de la tradición náutica อาร์เจนตินา (ในภาษาสเปน)
• Esfera armilar, aplicada em navegação (ภาษาโปรตุเกส)
• โปรแกรมดูแผนที่เดินเรือ