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Georg Bach / Eugen Richter: Astronomische Navigation Abbildungen: BSG Segeln und pixelio.de.

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

2 Seite 2 Hilfsmittel für Kurs und Praxis Nautisches Jahrbuch

3 Seite 3 Hilfsmittel für Kurs und Praxis HO 249 Sight Reduction Tables for Air Navigation Amerikanische Ausgabe Band 3 für Declinationen ° und LAT ° Band 2 für Declinationen ° und LAT ° Band 1 Selected Stars

4 Seite 4 Hilfsmittel für Teilnehmer Sporthochseeschifferschein Begleitheft Hilfsmittel für Ausbildung und Prüfung Sportsee- und Sporthochseeschifferschein Lehrbuch Kumm / Lübbers / Schultz: Sporthochseeschifferschein

5 Seite 5 Hilfsmittel für Teilnehmer Sporthochseeschifferschein Aufgabensammlung Krumm / Lübbers / Schulz: Übungen und Aufgaben zum Sporthochseeschifferschein

6 Seite 6 Hilfsmittel für Teilnehmer Sporthochseeschifferschein Übungs-Seekarten D 50 Deutsche Bucht E 2656 Britisch Canal Central Part

7 Seite 7 Bitte beachten: Bei einigen Büchern mit astronomischen Übungsaufgaben ist es erforderlich, zusätzliche Hilfsmittel, z. B. eine bestimmte Seekarte oder einen bestimmten Jahresstand des Nautischen Jahrbuches, zu beschaffen.

8 Seite 8 Aufgaben der Navigation Ortsbestimmung wo befinde ich mich (wo ist mein Standort)? Kursbestimmung wohin führt mein Kurs welcher Kurs führt zum Ziel

9 Seite 9 Standort Aus dem täglichen Leben kennen wir: Ort Strasse Hausnummer

10 Seite 10 Definition eines Standortes Koordinatensystem der Erde : Kennzeichnung eines Punktes innerhalb eines gedachten Netzes um die Erde Breitenkreise Längenkreise

11 Seite 11 Koordinatensystem der Erde Beschreibung eines Standortes durch die geographische Breite  geographische Länge

12 Seite 12 Breitenkreise Bezugsebene ist der Äquator Parallel zum Äquator verlaufen die Breitenkreise

13 Seite 13 0 ° Äquator N S 50 ° N Ortsbreite Breite Geographische Breite  Winkel zwischen Ortsbreite und Äquator am Erdmittelpunkt

14 Seite 14 Geographische Breite  Notwendig ist die Angabe, ob vom Äquator aus nach Nord oder nach Süd gezählt wird Extremwerte: 90° N  Nordpol 90° S  Südpol

15 Seite 15 Geographische Breite  Winkel zwischen Ortsbreite und Äquator am Erdmittelpunkt

16 Seite 16 Längenkreise (Meridiane) Bezugsebene ist der Greenwich-Meridian (Null-Meridian) Von Pol zu Pol verlaufen halbkreisig die Längenkreise

17 Seite 17 N S Null- Meridian 45 ° E Standort Orts- Meridian Geographische Länge Winkel zwischen Ortsmeridian und Null-Meridian am Erdmittelpunkt

18 Seite 18 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)

19 Seite 19 Geographische Länge Winkel zwischen Ortsmeridian und Null-Meridian am Erdmittelpunkt

20 Seite 20 Angabe des Ortes durch Länge und Breite

21 Seite 21 Kartenprojektion Mercatorkarte Gerardus Mercator Wir benötigen eine winkeltreue Karte:

22 Seite 22 Von der Kugel zur Karte

23 Seite 23 Mercatorprojektion winkeltreu aber nicht flächentreu

24 Seite 24 Bezugsrichtungen Geographische Breite: Äquator Geographische Länge: Greenwich-Meridian Für die Praxis ist ein Instrument notwendig, dass mir eine dieser Bezugsrichtungen anzeigt: Kompass

25 Seite 25 Kompassanzeige Zeigt die Nord - Süd - Richtung Richtung der Meridiane

26 Seite Bezugsrichtungen Kompasseinteilung

27 Seite 27 N E S W NE SE NW SW Kompasseinteilung

28 Seite 28 Kompassrose

29 Seite 29 Kurs Winkel zwischen Meridian und Kursrichtung

30 Seite 30 Kurs: 090° Meridian Kurslinie 90°

31 Seite 31 Kurs: 045° 45°

32 Seite 32 Kurs: 270° 270°

33 Seite 33 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

34 Seite 34 Der magnetische Nordpol ist nicht stationär

35 Seite 35 Missweisung MgN rwN

36 Seite 36 Die Missweisung ist der Seekarte zu entnehmen:

37 Seite 37 Die Missweisung ist der Seekarte zu entnehmen:

38 Seite 38 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´

39 Seite 39 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

40 Seite 40 Seemeile N S  = 54° 21,2`  = 54° 22,2` 1 sm

41 Seite 41 Abgreifen einer Distanz in der Karte am rechten oder linken Kartenrand 1 Minute = 1 Seemeile

42 Seite 42 Umrechnung von sm in km Erdumfang: km hierin enthalten sind 360° 1 Minute = 1 Seemeile 360° = Minuten km : = 1,852 km

43 Seite 43 Navigationsverfahren terrestrische Navigation elektronische- (Funk-) Navigation astronomische Navigation

44 Seite 44 Terrestrische Navigation Erdgebundenes Navigationsverfahren (Terra = Erde) Grundlagen: Verwendung von Landmarken, Seezeichen oder Koppelorten Verfahren: Peilungen, Koppelnavigation Standlinie: Gerade

45 Seite 45 Terrestrische Peilungen Peilobjekte müssen eindeutig identifiziert werden können in der Seekarte eingezeichnet sein Je näher das Peilobjekt, je geringer ist der Peilfehler

46 Seite 46 Terrestrische Peilungen Standlinie, aber noch kein Standort ? ? ? Meridian

47 Seite 47 Terrestrische Peilungen Standort aus 2 Standlinien

48 Seite 48 Terrestrische Peilungen Besser: Drei Standlinien A C B Fehlerdreieck

49 Seite 49 Terrestrische Peilungen

50 Seite 50 Koppelorte Standortbestimmung aus versegelter Strecke Ein so ermittelter Ort heißt Koppelort (O k ) KüG O B O K z.B. 6 sm Meridian

51 Seite 51 Terrestrische Navigation Verfahren: Abstandsbestimmungen Feuer in der Kimm Höhenwinkelmessungen Doppelwinkelmessungen Standlinie: Kreisbogen mit r = Abstand

52 Seite 52 Abstandsbestimmungen r r = Abstand

53 Seite 53 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

54 Seite 54 Höhenwinkelmessung A = 13 7 x H n n H A

55 Seite 55 Höhenwinkelmessung

56 Seite 56 Elektronische (Funk-) Navigation Grundlage: elektromagnetische Wellen Verfahren: Peilung von Funkfeuern Standlinie: Gerade

57 Seite 57 Peilung von Funkfeuern Funkfeuer Standlinie Meridian

58 Seite 58 Peilung von Funkfeuern In der Schifffahrt heute nicht mehr gebräuchlich Anwendung aber weiterhin in der Luftfahrt: Flugfunkfeuer

59 Seite 59 Flugfunkfeuer z.B. Instrumenten – Landesystem (ILS)

60 Seite 60 Flugfunkfeuer z.B. UKW-Drehfunkfeuer (VOR)

61 Seite 61 Elektronische (Funk-) Navigation Verfahren: Loran (Long Range Navigation) Standlinie: Hyperbel als geometrischer Ort aller Punkte, deren Abstände zu zwei Sendern den gleichen Unterschied bilden

62 Seite 62 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

63 Seite 63 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

64 Seite 64 Hyperbelnavigation Standort Hyperbel 1 Hyperbel 2

65 Seite 65 LORAN – Abdeckung Mittelmeer West Hautpsender: Sellia Marina (1) Nebensender: Lampedusa (2) Estartit (3) 1 2 3

66 Seite 66 NELS

67 Seite 67 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

68 Seite 68 Elektronische (Funk-) Navigation Verfahren: GPS Standlinie: Kugelschale als geometrischer Ort aller Punkte, die den gleichen Abstand zum Satelliten haben

69 Seite 69 GPS Messung der Laufzeit eines Signals

70 Seite 70 Kugelschale als Standlinie

71 Seite 71 GPS

72 Seite 72 GPS Zwei Kugelschalen ergeben einen Standort

73 Seite 73 GPS Die Genauigkeit wächst mit der Anzahl der Satelliten

74 Seite 74 Elektronische (Funk-) Navigation Verfahren: Radar Standlinie: Gerade aus Peilungen oder Abstandsbestimmungen von Radarzielen

75 Seite 75 Radar Bezugsrichtung Peilrichtung Abstandsringe

76 Seite 76 Radar

77 Seite 77 Radar

78 Seite 78 Radar

79 Seite 79 Astronomische Navigation Grundlage: Bestimmung des Winkels zwischen Horizont und Sonne Mond Planeten ausgewählten Fixsternen

80 Seite 80 Astronomische Navigation Verfahren: Standlinie nach HO 249 Chronometerlänge Mittagsbreite Nordsternbreite

81 Seite 81 Astronomische Navigation Standlinie: Kreis um den Bildpunkt des Himmelskörpers

82 Seite 82 Standlinienarten Gerade Kreis(bogen) Hyperbel Kugelschale

83 Seite 83 Angabe des Ortes durch Länge und Breite

84 Seite 84 Grundlagen der astronomischen Navigation Erdkugel Nordpol Südpol Äquator Meridian Breite Himmelskugel Himmelsnordpol Himmelssüdpol Himmelsäquator Himmelsmeridian Declination

85 Seite 85 Erdkugel / Himmelskugel Nordpol Himmels-Nordpol Südpol Himmels-Südpol Äquator Himmels-Äquator Declination Breite

86 Seite 86 Declination der Sonne Die Geographische Breite des Bildpunktes der Sonne auf der Erdoberfläche entspricht der Declination der Sonne an der Himmelskugel

87 Seite 87 Grundlagen der astronomischen Navigation Nadir Zenit Erde Bildpunkt Gestirn

88 Seite 88 Rechenbeispiel Declination der Sonne am 02. April 2000 um UT1 Auf der entsprechenden Tagesseite im NJB wird in der Spalte Sonne die DECL für die betreffende volle Stunde gesucht und festgestellt, ob die DECL im Laufe des Tages zu- oder abnimmt. DECL für = 05 ° 07,2`N Die DECL nimmt im Laufe des Tages zu

89 Seite 89 DECL Sonne am 02. April 2000 um UT1 Unterhalb der Spalte DECL findet man den Wert „Unt“ (Unterschied) und entnimmt: Unt = 1,0 Minuten Für die verbleibenden Minuten und Sekunden wird mit dem Wert „Unt“ in die entsprechende Minutenseite der Schalttafel (grüne Seiten) im NJB gegangen und der Verbesserungswert (Vb) ermittelt: Bei 37 Zeitminuten ergibt sich für Unt = 1,0 eine Vb von 0,7 Winkelminuten

90 Seite 90 DECL Sonne am 02. April 2000 um UT1 Diese Verbesserung wird zur DECL der vollen Stunde addiert, wenn die DECL im Laufe des Tages zunimmt; die Verbesserung wird von der DECL der vollen Stunde abgezogen, wenn die DECL im Laufe des Tages abnimmt. DECL volle Stunde: 05 ° 07,2 `N Verbesserung: + 00 ° 00,7 ` _______________________________ DECL: 05 ° 07,9 `N

91 Seite 91 Die „Länge“ eines Gestirnes Festlegung einer Bezugsebene, gebildet durch den Winkel am Erdmittelpunkt, den der Frühlingspunkt mit dem Gestirn bildet  Sternenwinkel Abstand seines Himmelsmeridian vom Himmelsmeridian des Frühlingspunktes, gemessen als Winkel in W-Richtung vom 0 bis 360° Zu entnehmen der Tafel „Örter der Sterne“ im NJB

92 Seite 92 Sternenwinkel Fixpunkt für die Bestimmung eines Sternenortes 

93 Seite 93 Ekliptik der Sonne Die scheinbare Bahn der Sonne um die Erde im Laufe eines Jahres

94 Seite 94 Ekliptik der Sonne Durchgang Äquator und weiter in Richtung N: Frühlingsanfang Nördlicher Wendepunkt: Sommeranfang (Sommersonnenwende) Durchgang Äquator und weiter in Richtung S: Herbstanfang Südlicher Wendepunkt: Winteranfang

95 Seite 95 Geschwindigkeit des BP der Sonne Erdumfang am Äquator: km km in 24 Std. = km/h 360 ° in 24 Std. = sm/24 h = 900 sm/h = 15 sm/min = 0,25 sm/sec

96 Seite 96 Frühlingspunkt Der Punkt, in dem die Sonne auf ihrer Bahn von Süden nach Norden den Äquator durchläuft. Dieser Punkt wird „eingefroren“ und bewegt sich wie ein Stern Bezeichnung mit dem Zeichen des Widders 

97 Seite 97 Frühlingspunkt

98 Seite 98 Greenwich Stundenwinkel - GRT Die Himmelskugel ist nicht stationär, sie bewegt sich in 24 Std. einmal in E-W - Richtung um die Erde Die Frage ist, wo steht das Gestirn in Bezug zu einem Punkt auf der Erde ? Winkel zwischen dem Meridian, auf dem das Gestirn steht und dem Greenwich-Meridian, gemessen am Erdmittelpunkt als Winkel zwischen 0 und 360° in W- Richtung

99 Seite 99 Greenwich Stundenwinkel - GRT Steht das Gestirn oder der  genau auf dem 0- Meridian, ergibt sich ein GRT von 000° Das Gestirn kulminiert

100 Seite 100 Greenwich Stundenwinkel der Sonne Kulmination der Sonne: GRT = 000° 1 Stunde später: GRT = 15°

101 Seite 101 Rechenbeispiel GRT der Sonne am 02. April 2000 um UT1 Auf der entsprechenden Tagesseite des NJB wird in der Spalte Sonne der GRT für die betreffende volle Stunde gesucht: GRT für UT1 = 329 ° 07,7` Die verbleibenden Minuten und Sekunden werden in der Schalttafel der Spalte „Sonne/Planet“ entnommen: Zuwachs GRT für = 009 ° 28,5`

102 Seite 102 GRT der Sonne am 02. April 1998 um UT1 Der Zuwachs wird zum GRT addiert: GRT UT1: 329 ° 07,7` Zuwachs: ° 28,5` _______________________________ GRT UT1: 338 ° 36,2`

103 Seite 103 LHA Die Frage ist aber nicht, wie weit der Bildpunkt des Gestirns vom Greenwich-Meridian entfernt ist, sondern: Wie weit ist er von unserem Ortsmeridian entfernt Der LHA eines Gestirns ist der Winkel zwischen Ortsmeridian des Beobachters und dem Himmelsmeridian des Gestirns am Erdmittelpunkt, gemessen in W-Richtung von 0 bis 360°

104 Seite 104 LHA Standort westlich Greenwich Null-Meridian N S 1 1 = GRT 2 2 = Länge des Standortes 3 3 = LHA = 1 - 2

105 Seite 105 LHA Standort östlich Greenwich Null-Meridian N S 1 1 = GRT 2 2 = Länge des Standortes 3 3 = LHA = 1 + 2

106 Seite 106 Rechenbeispiel LHA der Sonne am 02. April 2000 um UT1 Aus unserer vorherigen Berechnung haben wir für diesen Zeitpunkt bereits den GTR mit 338 ° 36,2`errechnet.

107 Seite 107 LHA der Sonne am 02. April 2000 um UT1 Koppelort LAT = 055 ° 33,9`N LON = 006 ° 20,0`E GRT = 338 ° 36,2` LON= ° 20,0`E ___________________ LHA = 344 ° 56,2`

108 Seite 108 LHA der Sonne am 02. April 2000 um UT1 Der errechnete LHA wird durch Auf- oder Abrunden ganzzahlig gemacht: 344 ° 56,2` = 345 °

109 Seite 109 Äquatorialsystem: Declination und GRT S PS PN N Äquator Himmelsäquator 0-Meridian Himmels - 0-Meridian Declinations- parallel Declination GRT

110 Seite 110 Wahrer Horizont Äquator

111 Seite 111 Wahrer Horizont Äquator

112 Seite 112 Horizontalsystem: Höhe und Azimut Zenit Nadir Wahrer Horizont Nordpunkt Südpunkt Höhenparallel Höhe Zenitdistanz Azimut Nordmeridian

113 Seite 113 Horizontalsystem

114 Seite 114 Bezugssysteme Aus dem Äquatorial-System: Declination GRT Aus dem System des wahren Horizontes: Höhe Azimut

115 Seite 115 Äquatorialsystem: Declination - GRT

116 Seite 116 Horizontalsystem: Azimut - Höhe

117 Seite 117 Sphärisch - astronomisches Grunddreieck Zenit Nadir Zenitdistanz PN PS S N Pol - Zenit - Distanz Äquator Poldistanz Nordmeridian

118 Seite 118 Sphärisch - astronomisches Grunddreieck

119 Seite 119 Sphärisch - astronomisches Grunddreieck Zenit Himmels- Nordpol Pol - Zenit - Distanz 90° - Breite Poldistanz 90 ° - Declination Zenitdistanz 90° - Höhe

120 Seite 120 Höhendifferenzverfahren Verfahren zur Berechnung des astronomischen Grunddreiecks Alle Beobachter, die ein Gestirn in gleicher Höhe über dem Horizont sehen, stehen auf einem Kreis um den Bildpunkt Dieser Kreis ist die Höhengleiche Radius = Zenitdistanz in sm

121 Seite 121 Höhengleiche Zum Zenit Höhengleiche r

122 Seite 122 Höhengleiche

123 Seite 123 Höhengleiche Die Höhengleiche lässt sich jedoch nur schwer in eine Seekarte zeichnen, da es sich hier oftmals um sehr große Distanzen handelt. z. B. der Bildpunkt liegt in der Karibik und wir stehen im Seegebiet vor Helgoland

124 Seite 124 Höhendifferenzverfahren Ausgang: (falscher) Rechenort Berechnung der Höhe des Gestirns an diesem Ort Vergleich mit der tatsächlich gemessenen Höhe ergibt die Höhendifferenz Verarbeiten dieser Höhendifferenz in der Seekarte zu einer Standlinie

125 Seite 125

126 Seite 126 Gebräuchliche Zeichen in der Astronavigation. Sonne Mond Fixstern Venus Mars   Saturn  Jupiter

127 Seite 127 Gebräulchliche Zeichen in der Astronavigation Messung des Oberrandes Messung des Mittelpunktes (=0=) Messung des Unterrandes

128 Seite 128 Bestimmung der Rechenlänge Vom ganzzahligen LHA wird der GRT wieder abgezogen Bei E-Längen: LHA - GRT Bei W-Längen: GRT - LHA

129 Seite 129 Bestimmung der Rechenlänge Beispiel: LHA 345 ° = 344 ° 60,0` GRT = 338 ° 36,2` _____________________________ Rechenlänge 006 ° 23,8`

130 Seite 130 HO-Tafeln Zu Grunde liegende Formeln: Höhenwinkel H = arc sin [ sin DECL x sin BREITE + cos DECL x cos BREITE x (GRT +/- LÄNGE)] (sin DECL - sin BREITE) x sin h Zn = Arc cos ____________________________ Cos h x cos BREITE

131 Seite 131 Eingang in die HO-Tafel Beispiel: LAT 054 ° N DECL 15 ° 46,4 N LHA 333 °

132 Seite 132 Eingang in die HO-Tafel Tafelseite für LAT 54 ° und SAME (LAT und DECL = N) DECL für 15 ° LHA 333 ° Ergebnis: Hc = 45 ° 40` d = + 55` Z = 141 °

133 Seite 133 LAT 054 ° N / DECL 15 ° 46,4 N / LHA 333 ° Azimutregel: LHA > 180 ° Zn = Z LHA < 180 ° Zn = Z unser Beispiel (LHA = 333 °) Zn = Z Zn = 141 °

134 Seite 134 LAT 054 ° N / DECL 15 ° 46,4 N / LHA 333 ° Korrektur für die noch nicht berücksichtigten 46,4`der Declination (Tafel 5): d = + 55` (Tafeleingang) Corr = + 42` (Ergebnis) Hc = 45 ° 40` Corr = + 00 ° 42` ________________________ Hc = 46 ° 22`

135 Seite 135 Die Kimmtiefe wächst mit der Augenhöhe Scheinbarer Horizont Kimm

136 Seite 136 Refraktion Luft / Wasser

137 Seite 137 Refraktion Atmosphäre / Weltraum Atmosphäre scheinbare Position tatsächliche Position

138 Seite 138 Der Sonnenhalbmesser Sonnenhalbmesser

139 Seite 139 Eintrag in die Seekarte Bildpunkt des Gestirnes X Rechenort (Or) Azimut Hb> Hr : Standort näher am BP als Or Hr> Hb : Standort weiter vom BP als Or

140 Seite Schritte zur Standlinie 1. Rechenort eintragen x

141 Seite Schritte zur Standlinie 2. Azimutrichtung eintragen x

142 Seite Schritte zur Standlinie 3. Höhendifferenz auf der Azimutlinie abtragen; ich erhalte den Leitpunkt x

143 Seite Schritte zur Standlinie 4. Senkrecht zur Azimutrichtung verläuft durch den Leitpunkt meine Standlinie x

144 Seite 144 Wie wird die Zeit gemacht?

145 Seite 145 Tagesbeginn N S Ortsmeridian Hinterer Meridian

146 Seite 146 Tagesbeginn in Greenwich N S Greenwich Meridian 180 ° Länge GRT Sonne: 180 °Wahre Sonnenzeit

147 Seite 147 Mittag in Greenwich N S Greenwich Meridian GRT Sonne: 000 °Wahre Sonnenzeit

148 Seite 148 Tagesende in Greenwich N S Greenwich Meridian 180 ° Länge GRT Sonne: 180 °Wahre Sonnenzeit

149 Seite 149 Wahre Sonnenzeit Basis: Greenwichmeridian Tagesbeginn: GRT Sonne = 180 ° Mittag: GRT Sonne = 000 ° Tagesende: GRT Sonne = 180 ° Wahrer Sonnentag

150 Seite 150 Wahre Sonnenzeit Problem: GRT Sonne wächst nicht gleichmäßig Mittag ist nicht immer zum gleichen Zeitpunkt

151 Seite 151 Mittlere Sonnenzeit Basis: Greenwichmeridian Tagesbeginn: GRT Sonne = 180 ° = Uhr Der Tag dauert Stunden Tagesende: GRT Sonne = 180 ° = Uhr

152 Seite 152 Zonenzeiten Liegt der Ort E-lich von Greenwich: Sonne geht früher auf Liegt der Ort W-lich von Greenwich: Sonne geht später auf 15 ° Längenunterschied = 1Stunde Mittlere Ortszeit

153 Seite 153 Zeitzonen: Oftmals politisch festgelegt

154 Seite 154 UT1 / UTC Mittlere Ortszeit von Greenwich: UT1 Koordinierte Weltzeit (mit einer sehr genau gehenden Uhr gemessene mittlere Ortszeit von Greenwich: UTC

155 Seite 155 Zeitgleichung im NJB Unterschied zwischen wahrer und mittlerer Ortszeit Mittlere Ortszeit + Zeitgleichung = wahre Ortszeit Wahre Ortszeit - Zeitgleichung = Mittlere Ortszeit

156 Seite 156 Kulmination der Sonne in Greenwich (Zeitgleichung für den ) ________________ Die Sonne kulminiert in Greenwich am um Uhr

157 Seite 157 Tages-Bahn der Sonne auf der nördlichen Erdhälfte

158 Seite 158 Schiffsmittag: Kulmination der Sonne höchster Stand der Sonne (Hb=max) Sonne durchquert den Ortsmeridian Sonne peilt genau Süd Mittagsbreite

159 Seite 159 Mittagsbreite Zenit LAT B Hb B = Zenitdistanz = 90 ° - Hb LAT = B B = 90 ° - Hb Winkel zwischen Zenit und Horizont = 90 ° Parallele Strahlen, da Sonne im Unendlichen Decl. = 0

160 Seite 160 Mittagsbreite: Standort Äquator Decl. = 0 Hb = 90 ° Zenitdistanz = 90 ° - 90° = 0 ° Zenitdistanz = Breite = 0 °

161 Seite 161 Mittagsbreite: Standort Nordpol Decl. = 0 Hb = 0 ° Zenitdistanz = 90 ° - 0 ° = 90 ° Zenitdistanz = Breite = 90 ° S N

162 Seite 162 Mittagsbreite: Standort auf 45° N Decl. = 0 Hb = 45 ° Zenitdistanz = 90 ° - 45 ° = 45 ° Zenitdistanz = Breite = 45 ° S N

163 Seite 163 Mittagsbreite Äquator Breite des BP Horizont Zenit BP Declination SAME: Breite = Zenitdistanz + Declination Declination CONTRARY: Breite = Zenitdistanz - Declination Declination

164 Seite 164 Chronometerlänge 000 ° ° E ° W

165 Seite 165 Chronometerlänge Wir erinnern uns: 1 Zeit-Std.  15° Längenunterschied 4 Zeit-Min.  1° Längenunterschied 4 Zeit-Sek.  1`Längenunterschied

166 Seite 166 Chronometerlänge 1. Messung Hb=x 3. Berechnung Schiffsmittag 2. Messung Hb= x` Chronometer: Stoppuhr: Stoppuhr: /2 Stoppuhr: Chronometer: /2 Stoppuhr Kulmination:

167 Seite 167 Chronometerlänge Kulmination in Greenwich Kulmination am Beobachtungsort Zeitunterschied gegenüber Greenwich - = ZeitunterschiedLänge

168 Seite 168 Nordsternbreite LAT 45 ° Hb = 90 ° Hb = 45 ° LAT = 90 ° Äquator

169 Seite 169 Planetenstandlinien Eine weitere Korrektur des gemessenen Winkels: Die Koordinaten des Bildpunktes sind auf den Erdmittelpunkt bezogen Da der Standort sich jedoch auf der Erdoberfläche befindet, ist auf Grund der Nähe des Planeten zum Beobachter eine Korrektur notwendig: Horizontparalaxe (HP)

170 Seite 170 Eine weitere Korrektur des gemessenen Winkels Die HP-Korrektur ist notwendig bei: Planeten Mond Da die anderen Gestirne so weit von uns entfernt sind, kann von parallelen Strahlen ausgegangen werden; eine HP-Korrektur entfällt

171 Seite 171 Mondstandlinie Der Mond kann nicht mehr als unendlich weit von der Erde aus angesehen werden Strahlen treffen somit nicht parallel Der Mond wandert sehr ungleichmäßig Daher zusätzliche Verbesserungen

172 Seite 172 Fixsternstandlinie GRT Frühlingspunkt GRT Frühlingspunkt + Sternenwinkel = GRT

173 Seite 173 Fixsternstandlinie Mit Band 2 oder 3 der HO-Tafel kann ich nur Fixsterne mit Declinationen < 29 ° berechnen Bei Declinationen > 29 °: HO-Tafel Band 1 (Selected Stars)

174 Seite 174 Eingang in die HO-Tafel, Band 1 Breite des Koppelortes LHA Frühlingspunkt

175 Seite 175 Jahreskorrektur für Band 1 Angabe, wie viel sm meine Standlinie in rw-Richtung zu verschieben ist Beispiel: = 2 sm nach rw 070 °

176 Seite 176 Weitere Angaben aus Band 1 Sterne 1. Ordnung: besonders helle Sterne Angabe in Großbuchstaben Sterne, die einen besonders günstigen Schnittpunkt ergeben: Kennzeichnung: 

177 Seite 177 Der Sextant Ein sehr genaues Winkelmessinstrument

178 Seite 178 Vorläufer des Sextanten Der Quadrant Ein aus Holz oder Metall ausgeschnittener Viertelkreis, mit dem man durch ein Visierloch ein Gestirn anpeilten konnte. Auf der Scheibe wurde lotrecht der Winkel abgelesen

179 Seite 179 Vorläufer des Sextanten Der Jakobsstab Ein Ende des Stabes wurde an das Auge gehalten, mit dem anderen Ende das Gestirn angepeilt. Das Querstück wurde so verschoben, dass es genau zwischen Horizont und Gestirn passte. Der Höhenwinkel konnte dann am Schaft des Stabes abgelesen werden

180 Seite 180 Vorläufer des Sextanten Das Astrolabium Es wurde mit einem Bändsel lotrecht zum Horizont aufgehängt. Mit dem Ableseschieber wurde das Gestirn angepeilt und der Winkel auf der Gradeinteilung abgelesen

181 Seite 181 Vorläufer des Sextanten Nokturnum (Nachtweiser) Mit ihm wurde in der Nacht die Zeit bestimmt, indem man die Bahn bekannter Sterne um den Polarstern verfolgte. Der Polarstern wurde durch eine Öffnung in der Mitte angepeilt und der Zeiger auf das Gestirn gerichtet. Eine Skala zeigte dann die Zeit an

182 Seite 182 Der Spiegelsextant Als Erfinder gilt der Optiker John Hadley, der 1731 der Royal Society in London ein Holzmodell vorstellte. Die Anregung zum Spiegelsextanten soll jedoch von Isaak Newton ausgegangen sein

183 Seite 183 Der Spiegelsextant

184 Seite 184 Der Spiegelsextant

185 Seite 185 Der Spiegelsextant a = Richtung zum Gestirn b = beweglicher Spiegel c = Richtung zum Horizont d = halbdurchlässiger, fester Spiegel e = Fernrohr

186 Seite 186 Der Spiegelsextant Strahlengang

187 Seite 187 Der Spiegelsextant Tiefer Sonnenstand: Kleiner Winkel

188 Seite 188 Der Spiegelsextant Hoher Sonnenstand: Große Winkel

189 Seite 189 Navigation ist, wenn man trotzdem ankommt


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