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Ortsbestimmung durch Zeitbestimmung Von der Astro- zur GPS-Navigation.

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Präsentation zum Thema: "Ortsbestimmung durch Zeitbestimmung Von der Astro- zur GPS-Navigation."—  Präsentation transkript:

1 Ortsbestimmung durch Zeitbestimmung Von der Astro- zur GPS-Navigation

2 Navigare necesse est, vivere non est necesse Navigare necesse est, vivere non est necesse

3 Navigation: Orts- und Geschwindigkeitsbestimmung eines Fahrzeugs. Terristische Navigation: Ortsbestimmung durch Beobachtung charakteristischer topographischer Merkmale. (Küste) Funknavigation: Ortsbestimmung durch Beobachtung des Laufzeitverhaltens elektromagnetischer Wellen. Koppelnavigation: Ortsbestimmung durch Geschwindigkeits- messung (nach Betrag und Richtung), ausgehend von einem bekannten Ort. Astronomische Navigation: Ortsbestimmung durch Beobachtung von Gestirnshöhen und den zugehörigen Zeiten.

4 Die Ekliptik S Winter Frühling Sommer Herbst

5 Das Koordinatensystem der Erde Erdachse N S Äquatorebene Breitenparallel Breite Längenkreis 0. Längengrad Länge Schiffsort

6 Die Bestimmung des Breitengrades

7 Mittagsbreite ohne Deklination Horizont h h = h Äquator N Sonne Sonnenhöhe Schiffsort Breite

8 Mittagsbreite mit Deklination h h Deklination Sonnenhöhe = + = h + Horizont Äquator Sonne N Schiffsort Breite

9 Äquator N Horizont h = h h Polaris 90 o - h Polarsternhöhe Schiffsort Polarsternbreite Breite

10 Die Winkelmessung

11 Winkelmessinstrumente Der JakobsstabDer QuadrantDas AstrolabiumDer SextantModerner Sextant

12 Der Sextant

13 Beobachtungsfehler Augenhöhe des Beobachters Indexfehler des Sextanten Parallaxefehler des Sextanten Lotfehler Gangfehler der Uhr Interpolation der Tabellenwerte Unschärfe des Koppelortes Schleifende Standlinien

14 Die Bestimmung des Längengrades

15 Der Bildpunkt der Sonne M Bildpunkt N Geschwindigkeit: ca km/h Sonne

16 Der Mittagszeitpunkt 44 o 23 10h40min UTC 12h50min UTC 11h45min UTC 12h50 -10h40 = 2h10 2h10 : 2 = 1h05 12h50 – 1h05 = 11h45 Schiffsmittag Länge: E 3 o 45

17 Zeit und Länge

18 Harrison John Harrison Die H4

19 Vorgänger der H4 H1 H2 H3

20 Die navigatorische Praxis

21 Die Höhengleiche S BP h h h Alle Beobachter, die die Sonne unter dem gleichen Höhenwinkel messen, befinden sich auf einer kreisförmigen Standlinie mit dem Bildpunkt der Sonne als Kreismittelpunkt h

22 Ort aus zwei Höhen BP1 BP2 möglicheSchiffsorte

23 Das Höhendifferenzverfahren Bildpunkt Azimut Koppelort Horizont des Beobachters hbhb hbhb hrhr Rechenort h + h h b = beobachtete Höhe h r = berechnete Höhe

24

25 Höhenmethode von Hilaire Standlinien Tangente als Näherung

26 Plotting Sheet Koppelort N Azimut 1 Standlinie 1 Azimut 2 h1 Standlinie 2 h2 Rechenort

27 Das GPS

28 Gps-Komponenten GPS-Satellit GPS-Atomuhr

29 Das GPS-Kontrollsystem

30 Die Position der GPS-Satelliten

31 Ortsbestimmung durch GPS

32 GPS-Prinzip Schiffsort Uhrenfehler im EmpfängerUhrenkorrektur im Empfänger Empfängeruhr synchronisiert

33 Differential-GPS und WAAS wahrer Ort auf Land GPS-Ort GPS-Fehler GPS-Ort Schiff wahrer Schiffsort

34 Ende


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