Sebagaimana telah dibahas di bagian pendahuluan, bahwa jika kita mempelajari navigasi maka kita tidak mungkin membahasnya tanpa terlebih dahulu membahas masalah-masalah yang terkait dengan bumi, dimana kita berada dan dimana kegiatan navigasi akan dilakukan.
Kita hidup dan tinggal di permukaan bumi yang berbentuk bola. Memang pada kenyataannya, bumi tidaklah berbentuk bulat sempurna. Bumi agak cembung di wilayah equator dan sedikit mampat di kedua kutubnya, namun karena perbedaan diameter dari keduanya tidak terlalu signifikan, maka dalam semua perhitungan navigasi, bumi dianggap berbentuk bulat sempurna.
Ukuran sebenarnya, diameter bumi di wilayah equator adalah 7.926 miles (12.752 km) sedangkan diameter bumi jika diukur dari kutub ke kutub bumi adalah 7.900 miles (12.711 km). Info selengkapnya, lihat di :
http://encarta.msn.com/encyclopedia_761569459/Earth_(planet).html
Untuk diketahui, bahwa 1 miles (secara lengkap disebut statute mile) = 1.760 yards = 5.280 feet = 1.609,344 meter. Statute mile (st. mile) di dalam penerbangan / kegiatan navigasi biasanya digunakan untuk mengukur jarak yang cenderung perkiraan / estimasi, misalnya : jarak pandang, jarak awan ke bandara, dll.
Sedangkan untuk ukuran jarak yang lebih pasti, yang terukur, dalam kegiatan navigasi lebih banyak menggunakan satuan nautical mile (NM), misal : untuk jarak dari satu posisi ke posisi yang lain, kecepatan per jam dll. Satu nautical mile (1 NM) = 2.025 yards = 6.076 feet = 1.852 meter.
Garis-Garis Khayal di Bumi
Untuk kepentingan berbagai perhitungan dan kegiatan operasional penerbangan, kita memerlukan bantuan garis-garis khayal yang ada di bumi, agar penentuan posisi, perhitungan jarak dan lain sebagainya dapat dilakukan dengan cermat dan akurat.
Garis khayal pertama yang harus kita pahami adalah EQUATOR.
Equator adalah garis khayal yang bidang irisannya membagi bumi menjadi dua sama besar, yaitu belahan bumi bagian utara dan belahan bumi bagian selatan. Jika kita berdiri di equator, menghadap searah dengan arah kemana bumi berputar (menghadap ke arah dari mana benda-benda langit / matahari terbit) dengan kata lain kita menghadap ke arah timur, maka kutub / poros bumi sebelah kiri kita disebut kutub utara sekaligus sebagai acuan arah utara; kutub / poros bumi sebelah kanan kita disebut kutub selatan sekaligus sebagai acuan arah selatan dan arah dibelakang kita (lawan dari arah timur) adalah arah barat.
Arah Timur, Selatan, Barat dan Utara ini kemudian di navigasi disebut sebagai arah utama (cardinal direction) sedangkan arah tenggara, barat daya, barat laut dan timur laut disebut sebagai quadrantal direction.
Parallel of Latitude
Selanjutnya, baik ke arah utara maupun ke arah selatan, kita dapat membuat garis-garis khayal lain yang sejajar equator. Garis-garis khayal tersebut makin ke utara / ke selatan akan berbentuk lingkaran yang bidang irisnya sejajar equator namun luasnya semakin kecil dan akhirnya hanya berupa titik di kutub utara / selatan.
Garis-garis khayal yang sejajar dengan equator ini selanjutnya disebut dengan garis lintang atau Parallel of latitude. Jika kita anggap bahwa equator adalah titik nol, maka setiap parallel of latitude yang kita buat akan memiliki jarak terhadap equator. Dengan demikian, setiap parallel of latitude merupakan tempat kedudukan titik-titik yang berjarak sama terhadap equator., karena mereka sejajar dengan equator.
Jika jarak dari equator ini dinyatakan dalam satuan derajat, menit dan detik, maka parallel of latitude merupakan tempat kedudukan titik-titik yang memiliki jarak busur sama jika diukur dari equator. Jarak busur (dalam satuan derajat, menit dan detik) dengan patokan equator inilah yang disebut sebagai latitude.
Misal disebutkan bahwa Jakarta memiliki latutude 6 derajat South artinya Jakarta berjarak 6 derajat sebelah selatan equator. Jarak parallel of latitude terhadap equator dapat dinyatakan dalam satuan jarak (NM atau KM) maupun dalam satuan derajat busur. Jika jarak equator ke kutub (utara maupun selatan) dinyatakan dalam satuan derajat busur, maka jarak equator ke kutub utara / kutub selatan adalah 90 derajat. Untuk penjelasan lebih detail, lihat di :
http://www.encyclopedia.com/topic/latitude.aspx
Sejak tahun 1959, telah disepakati secara internasional bahwa tiap-tiap satu menit busur (1/60 derajat) kulit bumi, setara dengan satu nautical mile. Lihat :
http://encarta.msn.com/encnet/refpages/search.aspx?q=nautical+miles
Jika satu menit busur pada kulit bumi sama dengan satu nautical mile, yang berarti setiap perbedaan satu derajat garis lintang / parallel of latitude berjarak 60 NM, maka jarak equator (sebagai titik nol) ke kutub utara atau ke kutub selatan yang 90 derajat akan sama dengan 60 NM x 90 = 5400 NM.
Contoh 1: jika kita bergerak dari equator ke garis lintang 15 derajat North (bergerak dari equator ke arah 15 derajat utara / north) maka perjalanan yang kita lakukan akan menempuh jarak 60 NM x 15 = 900 NM
Contoh 2 : Jika kita bergerak dari garis lintang 45 derajat 30 menit South menuju 45 derajat 00’ menit South, itu berarti kita bergerak ke arah utara sejauh 30 menit busur lingkaran bumi. Jika satu menit busur bumi sama dengan satu nautical mile, maka perjalanan tersebut menempuh jarak 30 NM.
Di sisi lain, Jarak dari equator ke kutub utara maupun kutub selatan juga dapat dinyatakan dalam satuan kilometer. Antara tahun 1792 – 1799 ilmuwan Perancis mendefinisikan kilometer sebagai seper sepuluh ribu jarak antara equator ke kutub utara. Artinya, jarak equator ke kutub utara (tentu saja sama juga jarak antara equator ke kutub selatan) = 10.000 KM. lihat lebih lanjut di :
http://encarta.msn.com/encyclopedia_761561345/Metric_System.html
mengingat jarak equator ke kutub utara (atau kutub selatan) = 10.000 KM dan karena jarak equator ke kutub utara / selatan = 90o = 5400 NM , itulah mengapa 1 NM setara dengan 1,852 KM.
Meridians & Longitude
Garis khayal lain yang harus diperhitungkan ketika kita mempelajari navigasi adalah garis bujur (meridians), yaitu garis-garis khayal yang menghubungkan kutub utara dengan kutub selatan. Perlu diingat, bahwa garis meridian ini tidaklah sejajar satu sama lainnya sebagaimana halnya parallel of latitude.Garis meridian ini berawal dari satu titik di kutub utara maupun kutub selatan dan melebar di equator.
Garis-garis meridian ini memotong equator dengan tegak lurus. Jika pada garis lintang ada equator yang dijadikan titik nol perhitungan, maka pada meridian titik nol tersebut disebut dengan “prime Meridian” yaitu garis bujur (meridian) yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan melalui kota Greenwich di Inggris. Setiap titik di muka bumi, akan memiliki jarak tertentu dari garis prime meridian ini. Jika jarak tersebut dinyatakan dalam satuan derajat, menit dan detik, maka jarak tersebut disebut sebagai longitude.
Misal disebutkan bahwa Jakarta memiliki longitude 106 derajat East artinya Jakarta berjarak 106 derajat sebelah timur prime meridian. Prime meridians berikut pasangannya, yaitu meridian perpanjangan dari prime meridian ini (yang berada di samudra pacific) akan membagi bumi menjadi dua sama besar, yaitu belahan bumi timur dan belahan bumi bagian barat. Jika primemeridian dianggap sebagai titik nol, maka meridian pasangannya disebut “anti meridian” yang merupakan meridian 180 derajat, baik dilihat dari bumi belahan barat maupun dari belahan timur. Karenanya anti meridian disebut sebagai meridian 180 derajat E/W. anti meridian ini nanti pada saat kita membahas penanggalan akan disebut sebagai garis batas penanggalan internasional (international date line).