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Georg Bach / Eugen Richter: Astronomische Navigation Teil 2: Aufgaben der Navigation Abbildungen: BSG Segeln und pixelio.de.

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Präsentation zum Thema: "Georg Bach / Eugen Richter: Astronomische Navigation Teil 2: Aufgaben der Navigation Abbildungen: BSG Segeln und pixelio.de."—  Präsentation transkript:

1 Georg Bach / Eugen Richter: Astronomische Navigation Teil 2: Aufgaben der Navigation Abbildungen: BSG Segeln und pixelio.de

2 Seite 2 Aufgaben der Navigation Ortsbestimmung wo befinde ich mich (wo ist mein Standort)? Kursbestimmung wohin führt mein Kurs welcher Kurs führt zum Ziel

3 Seite 3 Standort Aus dem täglichen Leben kennen wir: Ort Strasse Hausnummer

4 Seite 4 Definition eines Standortes Koordinatensystem der Erde : Kennzeichnung eines Punktes innerhalb eines gedachten Netzes um die Erde Breitenkreise Längenkreise

5 Seite 5 Koordinatensystem der Erde Beschreibung eines Standortes durch die geographische Breite geographische Länge

6 Seite 6 Breitenkreise Bezugsebene ist der Äquator Parallel zum Äquator verlaufen die Breitenkreise

7 Seite 7 0 ° Äquator N S 50 ° N Ortsbreite Breite Geographische Breite Winkel zwischen Ortsbreite und Äquator am Erdmittelpunkt

8 Seite 8 Geographische Breite Notwendig ist die Angabe, ob vom Äquator aus nach Nord oder nach Süd gezählt wird Extremwerte: 90° N Nordpol 90° S Südpol

9 Seite 9 Geographische Breite Winkel zwischen Ortsbreite und Äquator am Erdmittelpunkt

10 Seite 10 Längenkreise (Meridiane) Bezugsebene ist der Greenwich-Meridian (Null-Meridian) Von Pol zu Pol verlaufen halbkreisig die Längenkreise

11 Seite 11 N S Null- Meridian 45 ° E Standort Orts- Meridian Geographische Länge Winkel zwischen Ortsmeridian und Null-Meridian am Erdmittelpunkt

12 Seite 12 Geographische Länge Notwendig ist die Angabe, ob vom Greenwich-Meridian aus nach Ost (E) oder nach West (W) gezählt wird 000° bis 180° E 000° bis 180° W Extremwerte: 000° Greenwich-Meridian 180° hintere Meridian (Datumsgrenze)

13 Seite 13 Geographische Länge Winkel zwischen Ortsmeridian und Null-Meridian am Erdmittelpunkt

14 Seite 14 Angabe des Ortes durch Länge und Breite

15 Seite 15 Kartenprojektion Mercatorkarte Gerardus Mercator Wir benötigen eine winkeltreue Karte:

16 Seite 16 Von der Kugel zur Karte

17 Seite 17 Mercatorprojektion winkeltreu aber nicht flächentreu

18 Seite 18 Bezugsrichtungen Geographische Breite: Äquator Geographische Länge: Greenwich-Meridian Für die Praxis ist ein Instrument notwendig, dass mir eine dieser Bezugsrichtungen anzeigt: Kompass

19 Seite 19 Kompassanzeige Zeigt die Nord - Süd - Richtung Richtung der Meridiane

20 Seite Bezugsrichtungen Kompasseinteilung

21 Seite 21 N E S W NE SE NW SW Kompasseinteilung

22 Seite 22 Kompassrose

23 Seite 23 Kurs Winkel zwischen Meridian und Kursrichtung

24 Seite 24 Kurs: 090° Meridian Kurslinie 90°

25 Seite 25 Kurs: 045° 45°

26 Seite 26 Kurs: 270° 270°

27 Seite 27 Kompass-Fehler Missweisung Kompass zeigt nicht zum geographischen Nordpol, sondern zum magnetischen Nordpol Kompass wird durch geologische Gegebenheiten beeinflusst Die Missweisung ist der Seekarte zu entnehmen

28 Seite 28 Der magnetische Nordpol ist nicht stationär

29 Seite 29 Missweisung MgN rwN

30 Seite 30 Die Missweisung ist der Seekarte zu entnehmen:

31 Seite 31 Die Missweisung ist der Seekarte zu entnehmen:

32 Seite 32 Berechnung der Missweisung Die Missweisung in den Seekarten wird stets für ein bestimmtes Jahr angegeben: 0° 35´E 2000 (7´E) Die Missweisung betrug ° 35´E, sie ändert sich jedes Jahr um 7´in Richtung E sie ändert sich jedes Jahr um + 7´

33 Seite 33 Distanzangaben Die Seemeile ist ein natürliches, auf das Koordinatensystem bezogenes Maß der Entfernung (Distanz) 1 sm ist der Abstand zweier Breitenparallele im Abstand von einer Minute 1/10 sm = 1 Kabellänge

34 Seite 34 Seemeile N S = 54° 21,2` = 54° 22,2` 1 sm

35 Seite 35 Abgreifen einer Distanz in der Karte am rechten oder linken Kartenrand 1 Minute = 1 Seemeile

36 Seite 36 Umrechnung von sm in km Erdumfang: km hierin enthalten sind 360° 1 Minute = 1 Seemeile 360° = Minuten km : = 1,852 km

37 Seite 37 Navigationsverfahren terrestrische Navigation elektronische- (Funk-) Navigation astronomische Navigation

38 Seite 38 Terrestrische Navigation Erdgebundenes Navigationsverfahren (Terra = Erde) Grundlagen: Verwendung von Landmarken, Seezeichen oder Koppelorten Verfahren: Peilungen, Koppelnavigation Standlinie: Gerade

39 Seite 39 Terrestrische Peilungen Peilobjekte müssen eindeutig identifiziert werden können in der Seekarte eingezeichnet sein Je näher das Peilobjekt, je geringer ist der Peilfehler

40 Seite 40 Terrestrische Peilungen Standlinie, aber noch kein Standort ? ? ? Meridian

41 Seite 41 Terrestrische Peilungen Standort aus 2 Standlinien

42 Seite 42 Terrestrische Peilungen Besser: Drei Standlinien A C B Fehlerdreieck

43 Seite 43 Terrestrische Peilungen

44 Seite 44 Koppelorte Standortbestimmung aus versegelter Strecke Ein so ermittelter Ort heißt Koppelort (O k ) KüG O B O K z.B. 6 sm Meridian

45 Seite 45 Terrestrische Navigation Verfahren: Abstandsbestimmungen Feuer in der Kimm Höhenwinkelmessungen Doppelwinkelmessungen Standlinie: Kreisbogen mit r = Abstand

46 Seite 46 Abstandsbestimmungen r r = Abstand

47 Seite 47 Feuer in der Kimm Rechnerische Ansatz: A = 2,075 x (H +Ah) A = Abstand in sm H = Höhe des Feuers in m Ah= Augenhöhe des Beobachters

48 Seite 48 Höhenwinkelmessung A = 13 7 x H n n H A

49 Seite 49 Höhenwinkelmessung

50 Seite 50 Elektronische (Funk-) Navigation Grundlage: elektromagnetische Wellen Verfahren: Peilung von Funkfeuern Standlinie: Gerade

51 Seite 51 Peilung von Funkfeuern Funkfeuer Standlinie Meridian

52 Seite 52 Peilung von Funkfeuern In der Schifffahrt heute nicht mehr gebräuchlich Anwendung aber weiterhin in der Luftfahrt: Flugfunkfeuer

53 Seite 53 Flugfunkfeuer z.B. Instrumenten – Landesystem (ILS)

54 Seite 54 Flugfunkfeuer z.B. UKW-Drehfunkfeuer (VOR)

55 Seite 55 Elektronische (Funk-) Navigation Verfahren: Loran (Long Range Navigation) Standlinie: Hyperbel als geometrischer Ort aller Punkte, deren Abstände zu zwei Sendern den gleichen Unterschied bilden

56 Seite 56 Hyperbelnavigation Sender A Sender B Zwei Sender (A und B) eines Hyperbelsystems Für das Fahrzeug ergibt sich eine Abstandsdifferenz von 180 sm - 80 sm = 100 sm 180 sm 80 sm

57 Seite 57 Hyperbelnavigation A B F Alle Fahrzeuge mit einer Abstandsdifferenz von 100 sm stehen auf der gleichen Hyperbel 200 sm 180 sm 160 sm 190 sm 100 sm 80 sm 60 sm 90 sm

58 Seite 58 Hyperbelnavigation Standort Hyperbel 1 Hyperbel 2

59 Seite 59 LORAN – Abdeckung Mittelmeer West Hautpsender: Sellia Marina (1) Nebensender: Lampedusa (2) Estartit (3) 1 2 3

60 Seite 60 NELS

61 Seite 61 LORAN Laufzeitdifferenzmessung zwischen Signalen von zwei Sendern einer Kette eine direkte Laufzeitmessung des Signals wäre gerätetechnisch sehr aufwendig, da der Startzeitpunkt des Signals bekannt sein muss Frequenz: 100 kHz (Langwelle) Angabe der Abstandsdifferenz als Laufzeitdistanz

62 Seite 62 Elektronische (Funk-) Navigation Verfahren: GPS Standlinie: Kugelschale als geometrischer Ort aller Punkte, die den gleichen Abstand zum Satelliten haben

63 Seite 63 GPS Messung der Laufzeit eines Signals

64 Seite 64 Kugelschale als Standlinie

65 Seite 65 GPS

66 Seite 66 GPS Zwei Kugelschalen ergeben einen Standort

67 Seite 67 GPS Die Genauigkeit wächst mit der Anzahl der Satelliten

68 Seite 68 Elektronische (Funk-) Navigation Verfahren: Radar Standlinie: Gerade aus Peilungen oder Abstandsbestimmungen von Radarzielen

69 Seite 69 Radar Bezugsrichtung Peilrichtung Abstandsringe

70 Seite 70 Radar

71 Seite 71 Radar

72 Seite 72 Radar

73 Seite 73 Astronomische Navigation Grundlage: Bestimmung des Winkels zwischen Horizont und Sonne Mond Planeten ausgewählten Fixsternen

74 Seite 74 Astronomische Navigation Verfahren: Standlinie nach HO 249 Chronometerlänge Mittagsbreite Nordsternbreite

75 Seite 75 Astronomische Navigation Standlinie: Kreis um den Bildpunkt des Himmelskörpers

76 Seite 76 Standlinienarten Gerade Kreis(bogen) Hyperbel Kugelschale


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