ダイバーナビゲーション

ダイバーナビゲーションは、スキューバダイバーが「水中ナビゲーション」と呼ぶもので、^[1]自然の特徴の観察、コンパスの使用、水面の観察など、ダイバーが水中を移動する ために使用する一連の技術です。フリーダイバーは、ナビゲーションが重要になるほど水中で過ごす時間が短く、水面補給ダイバーは、アンビリカルの長さによって移動できる距離が制限され、通常は水面のコントロールポイントから指示されます。ナビゲーションが必要な場合は、スキューバダイバーと同じ方法を使用できます。

これは基本的なスキルと考えられていますが、通常は基本的なオープン ウォーター認定の一部として限定的にのみ教えられています。ほとんどの北米のダイバー トレーニング機関では、アドバンス オープン ウォーター ダイバー認定プログラムの一部として、水中ナビゲーションの重要な要素のみを教えています。

水中ナビゲーションは、通常、ほとんどの（あるいはすべての）上級レクリエーションダイバートレーニングの中核となる要素です。PADIアドバンスドオープンウォーターダイバーコースでは、これは3つの選択スキルと併せて受講しなければならない2つの必須スキル（ディープダイビングと合わせて）の1つです。^[2]

トレーニング機関は、水中ナビゲーションをスキルとして推進しています（他のレクリエーションダイビングの専門分野ほど人気が​​ないにもかかわらず）^[要出典]。その理由は次のとおりです。

• ダイバーの自信を高める
• 過度の水泳を最小限に抑えてエネルギーを節約します
• ダイビングの計画をより効果的にします
• ダイビング仲間をまとめる
• 空気消費量を削減

水中コンパスナビゲーションは、スキューバダイビングをベースにした 水中スポーツ、水中オリエンテーリングの要素です。^[3]

特定の場所に戻ることが安全上極めて重要である場合、通常は距離ラインが使用されます。距離ラインは、他のダイバーのために敷設してそのまま残しておくか、または帰路で回収します。距離ラインの使用は、ダイバーが常に直接水面に浮上できず、外洋へのルートを見失う可能性がある貫通ダイビングでは標準的です。

レクリエーションダイビングにおける水中ナビゲーションは、大きく分けて2つのカテゴリーに分けられます。 自然なナビゲーション技術と、水中磁気コンパスの使用に重点を置いたナビゲーションであるオリエンテーリングです。^[4]

自然航法は水先案内とも呼ばれ、太陽光、水の動き、海底の構成（例えば、砂の波紋は波頭の方向と平行に走り、波頭は岸と平行に走る傾向がある）、海底の輪郭、騒音など、自然に観察できる現象によって方向を定めることを伴う。自然航法はコースで教えられるが、そのスキルを身につけるには一般的に経験が重要となる。^[1]

オリエンテーリング、またはコンパスナビゲーションは、水中コンパスの使用に関するトレーニング、練習、および習熟と、キックサイクル（1回の完全な上向きと下向きのキック）、時間、空気消費量、および場合によっては実際の測定を含む、水中での距離を計算するさまざまな技術の組み合わせです。キックサイクルはダイバーのフィンテクニックと装備に依存しますが、一般的に、速度に大きく依存する時間や、深度、作業率、ダイバーの体力、および装備の抵抗に大きく依存する空気消費量よりも信頼性があります。直接測定する技術も、目盛り付き距離線や測量士の巻尺の使用から、インペラログのようなメカニズム、腕で海底に沿って距離を測る方法まで多岐にわたります。^[5]

多くの熟練した水中航行士は、これら両方のカテゴリーの技術をシームレスに組み合わせて使用​​しており、コンパスを使用して長距離や視界の悪い場所でランドマーク間を移動し、一般的な海洋学的指標を使用して進路を維持し、方位に間違いがないか確認し、ランドマークを認識して、それらをよく知っている場所の記憶された地形と組み合わせて位置を確認します。^[5]

認識可能な地形的特徴は記憶または記録され、位置と方向の特定に使用できます。これは、視界が十分で、最後のランドマークを離れる前にルート上の次のランドマークが見える場合に特に便利です。ランドマークは通常、尾根、丸石、難破船、藻の塊などの恒久的または半恒久的な特徴と見なされますが、アンカーケーブル、ショットライン、ジャックステー、ガイドラインなどの一時的なマークも使用できます。^[5]

海底の傾斜は、特に海底が軟らかく緩い素材でできており、岩の露出によって大きく分断されていない場合、海岸に向かう方向を示す信頼できる指標となることが多い。この情報は、その地域の十分に詳細な海図で信頼性を確認することができる。海岸線とほぼ平行に走る等深線は、海岸からまっすぐに下る傾斜を示し、海岸に対する距離感と方向を保つために使用できる。海底が主に岩の露出で構成されている場所では、傾斜はどの方向にも向く可能性があり、方向を示す信頼できる指標ではない。^[5]

水深や水の透明度によって太陽の位置が明るさに十分な変化を生じさせる場合、これは太陽の方向を示し、方向を示す手がかりとして使用できます。太陽が比較的低い位置にあり、水がきれいで、水深がかなり浅く、表面がかなり滑らかな場合、効果は大きくなります。^[5]

状況によっては、ダイバーは水面を見上げて陸地がどの方向にあるか確認することができます。これらの手がかりは位置に関する正確な情報を与えませんが、ダイバーが自分がどこにいて、どこに向かっているのかを頭の中でイメージすることができます。^[5]

流れの方向がわかっていれば、流れの方向は方向を知る手がかりとして役立ちます。川では、局所的な渦が発生する可能性はあるものの、流れはかなり一定で信頼性があります。海では、天候や地形、潮の状態によって左右されることがあります。河口や港では、流れは通常主に潮汐によるものなので、干満の方向の差が通常約180°であるため、潮の状態を知っておく必要があります。^[5]

波のうねりの方向は波の方向と基本的に同じですが、波の方向が見えなくなる深さでも感じられます。沖合の波の方向が海岸に対してわかっていて、ダイビング中に大きく変化しない場合に便利です。浅瀬では、波の頂上は海岸と平行になることがよくあります。重要な違いは、波は一定の方向に移動するのを見ることができるのに対し、うねりは前後に動くため、180°の誤差が生じる可能性があるということです。^[5]

砂、泥、砂利の底に規則的ではっきりとした波紋模様が見られるのは、波の作用を受けた証拠です。深部での波のうねりにより、粒子は波の進行方向に沿って前後に動かされます。この動きにより底に波紋模様が生まれ、これが表面での波の方向を示します。波紋の頂点は、波紋を形成した波の頂点とほぼ平行になります。ただし、表面波が方向を変え、波長が短いために底に到達して波紋模様を変えない可能性もあります。この場合、底にうねりはありません。底にうねりがあり、波紋の頂点がうねりの方向と垂直である場合、波の頂点は波紋の頂点と平行になります。波紋の頂点は、うねりと同様に、180° の誤差で解釈される場合があります。^[5]

多くの岩石層は傾斜と走向として知られる特徴的な角度を持っています。傾斜は地層の水平からの傾斜で、走向は地層の水平面における大まかな方向です（非常に大まかに）。これらの特徴は、通常、ある地域の水面上の岩石と水面下の岩石で類似しているため、方向を推定するのに使用できます。水面上の尾根と水面下の尾根は平行であることが多く、溝や谷は水中でかなりの距離にわたって伸びていることもあります。^[5]

さまざまな理由により、地域によって生態系が異なる場合があります。地域に精通しているダイバーは、多様性の変化とパターンを利用して方向を示す手がかりを得ることができます。

深度によって生態学的ゾーンが変化することが多いが、ダイバーは常に深度に注意する必要がある。場所によっては、大きな岩の海側には波の影響を受けやすいため、岸側の面とは異なる種が生息していることがある。^[5]

ウミウチワと海綿動物は濾過摂食動物であり、最大量の水が流れるように、通常の流れや波の方向に対して直角に扇形に成長することがある。^[5]

磁気コンパスは周囲の磁場の方向（通常は地球の方向）を示します。これは通常信頼性が高く一貫性のある機能であり、視界、圧力、水の存在に影響されないため、航行補助として非常に役立ちます。^[5]

重要な概念は、コンパスカードは常に磁北に向かって「振れている」ように見えても、回転してはならないということです。コンパスカードを収納するハウジングはカードの周りを回転し、カードは常に同じ方向（磁北）を指し続けます。カードが回転する場合もありますが、これはカードが引っかかったり、コンパスが裏返ったりして、カードが磁場と一直線に並ぶことができない場合です。^[5]

真北とは、地球の表面に沿って地球の自転軸の北極に向かう幾何学的に正確な方向です。地図上の経線は真の南北方向を示しています。^[5]

地球には、地理的な方向と完全に一致しない磁場があります。磁気方向と実際の方向の差は、偏差と呼ばれます。偏差は場所によって異なり、時間とともに変化します。大規模な海図や地図には通常、偏差を示すコンパスローズが含まれています。^[5]

コンパスは、その時点でその場所にある磁場の方向を示します。地球の磁場以外の影響がある場合、コンパスが示す方向が変わることがあります。これらの影響は偏差と呼ばれ、さまざまな原因によって引き起こされる可能性があります。磁性体や電流はどれも影響を与えますが、影響の度合いは人によって異なります。ダイブ コンピューターの電流は、非常に近い場所であってもコンパスに影響を与えるには小さすぎますが、船体や頭上の送電線は、数メートル離れていても影響を与える可能性があります。起こり得るすべての偏差を修正することは困難であり、多くの場合不可能ですが、ダイビング コンパスがダイビング器具によって引き起こされる偏差を調べてみる価値はあります。レギュレーターが偏差を引き起こすことや、スチール シリンダーが偏差を引き起こすこと、強力なライトが問題になることが知られています。電動モーター付きのダイバー推進車両も、使用する人にとっては潜在的な問題ですが、ダイバーは DPV のハンドグリップに取り付けられたコンパスを使用して適切にナビゲートすることが知られています。ダイバーのハーネスに機器を固定するために使用される磁気クリップは、両方の部分に強力な磁石が付いており、コンパスを保持するのに使用しないでください。コンパスに取り付けられた部分が重大な誤差を生じます。^[5]

偏差は、測定したコンパス方位を、偏差のないコンパスで測定した既知の磁気方位と比較することでチェックできます。偏差は方向によって異なる場合があり、正確な作業を行うには偏差表を作成する必要があります。これは船舶では行われますが、ダイビングでは通常手間をかけるほどのものではありません。ダイバーのコンパスの方位は、たとえ両方が正しく読み取られていたとしても、別のダイバーのものと異なる場合があります。その差は大きくないはずですが、コースから外れて何かを見つけられない可能性があります。コンパスは磁石であり、近くにある別のコンパスに影響を与えるため、一緒に置いてチェックすることはできません。^[5]

地球の磁場は水平から傾いています。この角度は傾斜角と呼ばれ、場所によって異なるため、コンパスはさまざまなゾーンに合わせて調整できます。これは工場で行われるプロセスです。北半球の北部向けに作られたコンパスは、南半球では大きく傾き、場合によっては水平にすると動かなくなってしまうほどです。^[5]

洞窟ライン、距離ライン、貫通ライン、ジャックステーとも呼ばれる。これらは、特に洞窟、難破船、頭上の環境からの出口が明らかでない可能性のあるその他の場所で、ダイバーがルートをマークするために敷設した恒久的または一時的なラインです。^{[6] [7]ガイドラインは、}シルトアウトが発生した場合にも役立ちます。^[8]

距離測定ラインはスプールまたはリールに巻き付けられます。^[9]使用する距離測定ラインの長さはダイビングの計画によって異なります。水面マーカーブイのみに距離測定ラインを使用するオープンウォーターダイバーは、50メートル/ 165フィートしか必要としませんが、洞窟ダイバーは50フィート（15メートル）から1000フィート以上（300メートル）までの長さのリールを複数使用する場合があります。^[要出典]

遠距離ライン用のリールには、ラインの展開を制御するためのロック機構、ラチェット、または調整可能なドラッグと、たるんだラインを制御して巻き戻すのに役立つ巻き取りハンドルが付いている場合があります。ラインは、オープンウォーターで表面マーカーブイと減圧ブイを展開し、水面上のブイと水中のダイバーをリンクするために使用され、ショットラインやボートアンカーなどのポイントへの簡単な戻りナビゲーションを可能にするために使用されることもあります。^{[引用が必要]}

距離測定用のラインに使用される素材は用途によって異なりますが、洞窟ダイビングではナイロンが好まれます。^[9]浮力があるかどうかが問題にならない場合は、一般的に2 mm（0.08インチ）のポリプロピレンラインが使用されます。 ^[要出典]

ナビゲーションのためのガイドラインの使用には、ラインの敷設と確保、ラインの追従、マーキング、参照、位置決め、チームワーク、コミュニケーションに細心の注意を払う必要がある。^[8]

洞窟ダイビング（および時には難破船ダイビング）では、ライン マーカーは、恒久的なガイドラインの視覚的および触覚的な参照として方向を示すために使用されます。方向マーカー（通常は矢印）は、ライン アローまたはドルフ アローとも呼ばれ、出口への道を示します。ライン アローは、2 つを隣接して配置すると、洞窟内の「ジャンプ」場所の位置を示すことができます。互いに反対を向いた 2 つの矢印は、ダイバーが 2 つの出口から等距離にある洞窟内のポイントを示します。矢印の方向は、視界が悪いときに手触りで識別できます。非方向マーカー（「クッキー」）は、特定のスポット、または選択肢があるライン交差点で選択した出口の方向を示す、完全に個人的なマーカーです。その形状は、視界が悪いときに混乱を引き起こす可能性があるため、方向の触覚的表示を提供しません。洞窟ダイビングの前に十分なトレーニングを受ける重要な理由の 1 つは、誤ったマーキングにより、自分自身だけでなく他のダイバーも混乱させ、致命的な危険にさらす可能性があるためです。^{[10] [11]}

状況によっては、ダイバーは水面管制官から指示を受けることがあります。そのためには、水面チームとダイバーの間のコミュニケーション手段が必要です。音声通信と有線信号の両方を使用して、ダイバーの動きを指示し、他の情報を提供することができます。水面方向は、スキューバダイビングで氷の下で潜ったり、水中捜索を行ったりするときに使用できます。また、水面供給ダイビングでは、これらの目的と、ダイブコントローラーがダイバーの動きを指示することが有用または都合が良いその他の場合に使用できます。水面方向は、水面担当者がダイバーの位置をダイバー自身よりもよく把握している場合に最も役立ちます。これは、視界が悪いときや、ダイバーが水面管制官によって制御された捜索パターンに従っているときに発生します。^[5]

コンパスナビゲーションの地上での用途には、位置のマーク付けとコンパス方位を使用した位置の検出が含まれます。コンパスを使用して検出できるのは方向のみであるため、位置を確定するには少なくとも 2 つの位置線が必要です。2 つの方位を使用する場合、方位間の角度を大きくすると誤差が最小限に抑えられます。角度は 60 度から 120 度の間が望ましく、90 度に近いのが理想的です。方位が 3 つあると、チャートにプロットしたときに精度の目安も得られるので、より望ましいです。線が交差する「三角帽子」または三角形は、測定された位置の推定位置を示し、小さな三角形は誤差が小さいことを示します。3 つの方位間の角度は、ランドマークが利用できる場合は 60 度または 120 度程度が望ましいです。いずれの場合も、ランドマークはダイバーにできるだけ近く、精度を最大限に高めるために大きな円弧上に広がる必要があります。^[5]

ダイバーが水中を航行するのを支援するために、さまざまな機器が用意されています。

• 磁気コンパスは、ダイバーのコンソールに設置するか、手首に取り付けます。さまざまな形式があります。
• スキューバ六分儀、またはナビファインダー。ダイバーがダイビング中に進行中のコースを計画できるようにします。^{[説明が必要]}
• コンパスボード
• ハンドヘルドソナー
• 洞窟と難破船のリールとライン
• ジャンプスプール

水中GPS技術の開発を示唆するレポートが定期的に発行されていますが、現在市場に出回っているシステムはありません。水中からの信号で衛星の位置を特定する難しさは、現在の技術では克服できないと一般に考えられています。^[要出典]

• 
  方位と進路を読み取るためのウィンドウを備えたダイビング用リストコンパス
• 
  SK-7 間接読み取りダイビングリストコンパス
• 
  ダイビングコンパス用リストマウントとコンソールマウントの比較
• 
  手首に装着するダイビングコンパスから方位を読み取る
• 
  Suunto 間接読み取りリストマウントダイビングコンパス
• 
  Suunto 直読式リストマウントダイビングコンパス
• 
  Ratio iX3M GPSダイブコンピュータ（コンパスモード）
• 
  コンパスモードの Shearwater Perdix ダイブコンピューター

典型的なダイビングコンパスは、度数目盛りの付いたカードで作られており、透明なハウジング内のピボットに取り付けられています。ハウジングは液体で満たされており、動きを減衰させてハウジングの圧力崩壊を防ぎます。手首に取り付けたり、コンソールに取り付けたり、他の方法で持ち運んだりすることができます。コンパスは、大きな傾斜角度でも固着することなく正確に動作することが望まれます。^[5]

カードには周囲の磁場と相互作用する磁石が付いており、自由に回転できる限り、カード自身とカードが磁場と一直線になるように配置されます。筐体にはユーザーの移動方向と一直線になるように設計された他のマークも付いており、筐体に対するカードのオフセットが磁場の方向とユーザーの向きを示します。^[5]

ダイビングコンパスの重要な特徴は、薄暗い場所でも読みやすいこと、ハウジングが少し傾いてもカードや針が簡単に詰まらないこと、ダイバーの腕や装備にしっかりと取り付けられて紛失しないことです。ストラップは手袋をしたままでも調節可能で、取り付けるクリップは非磁性のものである必要があります。^[5]

ストラップはダイビングスーツの手袋の上からダイバーの手首に巻き付けられるくらいの長さであるべきであり、少し伸縮性があればスーツが圧縮されても所定の位置に留まります。^[5]

移動可能なベゼルがあり、コースを記録したり、往復コースの設定に役立てたりできる。^[5]

デジタルまたはアナログ表示が可能な電子コンパスもあります。これらは磁力計技術に基づいています。ダイブ コンピューターのいくつかのモデルにはコンパス機能が組み込まれていますが、主な減圧情報と同時にアクセスできない場合があり、表示情報の精度が制限されることがあります。^{[引用が必要]}

コンパスには2種類のマーク方法があり、それによってコンパスの読み方が変わります。これらは直接読み取りコンパスと間接読み取りコンパスと呼ばれています。どちらも同じ情報を同じ精度で提供します。どちらのタイプもカードに目盛りがあり、側面の窓から読み取って方位を直接知ることができます。^[5]

直読式コンパスのハウジングには目盛りがあり、反時計回りに読み、反対側がゼロです。この構成の効果は、ハウジングが方向と合っている場合、カードまたは針の北の点が方位を表す数字に直接指し示されることです。オペレーター側でそれ以上の努力は必要ありません。矢印が指している数字を見つけて方位を読み取るだけです。ベゼルには目盛りがなく、カードを合わせるためのマーカーにすぎません。^[5]

間接読み取りコンパスにはベゼルに目盛りが付いています。これらの目盛りは時計回りで、ゼロマークはノッチと一致しています。方位を測定するには、まずコンパスを方向に合わせてから、ベゼルを回してノッチをカードまたは針の北の点に合わせます。そうすると、コンパスの反対側で方位を読み取ることができます。^[5]

フラックスゲートコンパスは、ダイブコンピュータのいくつかのモデルに追加機能として組み込まれています。電源投入時にキャリブレーションが必要な場合がありますが、キャリブレーションは通常、プロセッサが動作している限り続きます。動かなくなるような可動部品がないため、傾きの影響を受けにくいのが普通です。表示はさまざまで、機械式コンパスの針やカードの配置ほど直感的ではない場合があります。多くの場合、ローカル偏差を考慮して正確な方向を示すようにキャリブレーションできます。近くに磁気コンパスがあると大きな誤差が生じることがありますが、画像からわかるように、他の電子コンパスの影響はそれほど大きくありません。^{[12] [13]}

水中で使用するデジタルカメラの中には、フラックスゲートコンパスを内蔵しているものもあり（オリンパス TG シリーズなど）、ナビゲーションだけでなく写真の方向を記録するのにも使用できます。^{[引用が必要]}

プロのダイバーは、入門レベルのトレーニングの一環として、ダイバーの実務スキルの一部として基本的な水中ナビゲーションを学びます。

レクリエーション ダイバーは、CMAS システムや 2 つ星および 3 つ星のコースのように、一般的なダイビング スキルの一部として段階的に水中ナビゲーションを習得することも、PADI システムのように、トレーニング プログラムと認定資格が「水中ナビゲーター」と呼ばれる別の専門コースとして習得することもできます。常設または一時的なガイドライン (距離ライン) を使用した頭上のナビゲーション (ラインの敷設と回収のスキルを含む) は、洞窟や難破船の侵入トレーニングの不可欠な部分として含まれており、これらの環境での安全にとって極めて重要です。

• 潜水艦の航行 - 潜水艦の航行に関わるスキルと技術

• PADI水中ナビゲーションマニュアル (2003)、ISBN 1-878663-15-1