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

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

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

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

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

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

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

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 Geographische Breite 
Winkel zwischen Ortsbreite und Äquator am Erdmittelpunkt

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

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

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 Geographische Länge  Winkel zwischen Ortsmeridian und Null-Meridian am Erdmittelpunkt

14 Angabe des Ortes durch Länge und Breite

15 Mercatorkarte Kartenprojektion Wir benötigen eine winkeltreue Karte:
Gerardus Mercator

16 Von der Kugel zur Karte

17 Mercatorprojektion winkeltreu aber nicht flächentreu

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

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

20 Bezugsrichtungen Kompasseinteilung 000 315 045 270 090 225 135 180

21 Kompasseinteilung N NW NE W E SW SE S

22 Kompassrose

23 Kurs Winkel zwischen Meridian und Kursrichtung

24 Kurs: 090° Meridian 90° Kurslinie

25 Kurs: 045° 45°

26 Kurs: 270° 270°

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 Der magnetische Nordpol ist nicht stationär

29 Missweisung MgN rwN

30 Die Missweisung ist der Seekarte zu entnehmen:

31 Die Missweisung ist der Seekarte zu entnehmen:

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

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

36 Umrechnung von sm in km Erdumfang: 40.000 km
hierin enthalten sind 360° 1 Minute = 1 Seemeile 360° = Minuten km : = 1,852 km

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

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

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

40 Terrestrische Peilungen
Standlinie, aber noch kein Standort Meridian ?

41 Terrestrische Peilungen
Standort aus 2 Standlinien

42 Terrestrische Peilungen
Besser: Drei Standlinien A C B Fehlerdreieck

43 Terrestrische Peilungen

44 Koppelorte Standortbestimmung aus versegelter Strecke
Ein so ermittelter Ort heißt Koppelort (Ok) Meridian KüG 17.00 OK z.B. 6 sm 16.00 OB

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

46 Abstandsbestimmungen
r = Abstand r

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 Höhenwinkelmessung H n A A = 13 7 x H n

49 Höhenwinkelmessung

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

51 Peilung von Funkfeuern
Meridian Standlinie Funkfeuer

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

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

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

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

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

58 Hyperbelnavigation Hyperbel 1 Hyperbel 2 Standort

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

60 NELS

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

63 GPS Messung der Laufzeit eines Signals

64 Kugelschale als Standlinie

65 GPS

66 GPS Zwei Kugelschalen ergeben einen Standort

67 GPS Die Genauigkeit wächst mit der Anzahl der Satelliten

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

69 Radar Bezugsrichtung Peilrichtung Abstandsringe

70 Radar

71 Radar

72 Radar

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

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

75 Astronomische Navigation
Standlinie: Kreis um den Bildpunkt des Himmelskörpers

76 Standlinienarten Gerade Kreis(bogen) Hyperbel Kugelschale