Navigation. Von Stephan Tauschmann

Transkript

1 Navigation Von Stephan Tauschmann

2 Grundlagen Navigation ist schwer zu definieren, was aber nicht weiter wichtig ist, da jeder von uns schon gefühlsmäßig weiß, was Navigation ist. Nämlich zu wissen, wo man sich befindet, wo man hin will, und sich vorzustellen, wieviel Zeit und Sprit man braucht, um dorthin zu gelangen. Navigation heißt, seinen Weg zu finden. Donald Clausing

3 Flugvorbereitung Ermittlung des Steuerkurses (Heading) Berechnung der Flugzeit (Treibstoffverbrauch) Während des Fluges: Ständige Überprüfung des Standortes (Position) der Flugrichtung der Geschwindigkeit über Grund (Groundspeed) der daraus resultierenden Restflugzeit

4 Unsere Erde Radius: 6378 km Umfang: km Wasser: 71% Landfläche 29% Abplattung: 1:298

5 Himmelsrichtungen Nord: Ost: Süd: West: N E S W 0 oder

6 Pistenrichtung

7 Koordinatensystem Längen und Breitengrade 360 Längengrade 180 nach Osten 180 nach Westen 180 Breitengrade 90 nach Norden 90 nach Süden

8 Großkreise Orthodrome/great circle Kürzeste Verbindung zweier Punkte Schneiden Meridiane immer unter einem anderen Winkel

9 Kursgleiche Loxodrome / rhumb line genannt Wir fliegen immer den gleichen Kurs Schneiden im Flug von A nach B alle Meridiane im konstanten Winkel

10 Großkreise/Kursgleiche

11 Großkreise/Kursgleiche

12 Zeitzonen 24 Zonen Nimmt von Ost nach West um eine Stunde ab Eine Zeitzone: 15 Breitengrade, jedoch in den Landesgrenzen Sommerzeit Wann geht die Welt unter??

13 Universal Time Coordinated UTC Zeitzonenübergreifend Weltzeit, oder Zulu Time UTC=Zeit vom Nullmeridians aus gesehen Keine Sommerzeit: Im Winter +1h Im Sommer +2h

14 Erdmagnetfeld Feldlinien vom Nordpol in den Südpol Eine Nadel richtet sich parallel zu den Feldlinien aus

15 Missweisung Auch Variation oder Deklination Kompassnadel geht nach den Feldlinien aus. Auf den Karten: Geographisch Nord Linien gleicher Missweisung: Isogonen Linie mit 0 Missweichung: Agone

16 Inklination Magnetische Feldlinien laufen nicht parallel zur Erdoberfläche In unseren Breiten zeigt die Nadel nach unten Nach Norden: Kompass geht nach Nach Süden: Kompass geht schnell

17 Deviation Flugzeugspezifisch Jeder Kompass ist anders Die Deviation wird - wie die OM mit OST(+) oder WEST(-) bezeichnet.

18 Grundlagen 1 Nautische Meile: 1,852 km 1 Statute Meile: 1,609 km 1 Fuß: 30,48 cm AMSL: Above mean sea level AGL: Above ground level

19 Höhenmessereinstellungen QNH: Flugplatzhöhe über Meeresspiegel QFE: Der gemessene Luftdruck am Boden QNE: Standartluftdruck (Flightlevel) 1013,25 1hPA = 27 ft QFF: Flugplatzhöhe, gemessen mit den aktuellen atmosphärischen Verhältnissen.

20 Höhenmessereinstellungen QFE: ist der am Platz gemessene Luftdruck QFF: Ist der Luftdruck in Meereshöhe. Die Luftsäule, die bis zur Meereshöhe fehlt, wird mit den aktuellen Werten, z.b. von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, addiert QNH: Ist der Luftdruck in Meereshöhe. Die Luftsäule, die bis zur Meereshöhe fehlt, wird mit den von der internationalen Luftfahrt (ICAO) festgelegten Werten, addier

21 Kartenkunde Winkeltreue: Der Winkel zwischen zwei beliebigen Linien, welche sich auf der Karte schneiden ist gleich Längentreue: Maßstab auf der Karte ist überall gleich Flächentreu: Sind sehr verzerrt an den Rändern, stellen die Länder im richtigen Verhältnis zur Fläche dar.

22 Azimutalprojektionen Projiziert man das Gradnetz der Erde auf eine ebene Fläche, die die Erde an irgendeinem Punkt tangential berührt, so handelt es sich um eine Azimutalprojektion

23 Azimutalprojektionen Vorteil: Winkeltreu, Längen und Flächentreu Dient als Navigationskarte für Polargebiete und als Wetterkarte

24 Zylinderprojektion Das Gradnetz der Erde wird, vom Erdmittelpunkt aus, auf einen Zylinder projiziert, der die Erdkugel in einem Großkreis -normalerweise am Äquator berührt

25 Zylinderprojektion Weder Maßstabs noch Winkeltreu Nach Norden und Süden hin sehr verzerrt

26 Kegelprojektion Eine Kegelprojektion muß man sich als Projektion des Gradnetzes der Erde auf einem Kegelmantel vorstellen, der nach der Projektion aufgeschnitten und in der Ebene abgewickelt wird. Fast alle Luftfahrtkarten der neueren Zeit basieren auf dieser Projektionsart.

27 Kegelprojektion Berührungskegelprojektion: Der über die Erkugel gestülpte Kegelmantel berührt die Erdoberfläche an irgendeinem Breitenkreis, der als Bezugsbreitenkreis bezeichnet wird. Die Länge des Berührbreitenkreises entspricht genau der Länge des Breitenkreises auf der Erdkugel

28 Kegelprojektion Schnittkegelprojektion: Zwischen den beiden Bezugsbreitenkreisen tritt nur eine geringe Verzerrung (unter 1%) auf. Die Schnittkegelkarte ist zwischen ihren Standard Parallels annähernd längen-oder maßstabstreu.

29 Kegelprojektion Lambert`sche winkeltreue Schnittkegelprojektion

30 Kegelprojektion Zusammenfassung: Der Maßstab kann auf der gesamten Karte als annähernd gleichbleibend betrachtet werden. Die Karte ist also etwa längentreu! Die Breitenkreise erscheinen (parallels of latitude) erscheinen als konzentrische Kreise mit fast gleichem Abstand zueinander! Die Meridiane erscheinen als gerade Linien, die zur Kegelspitze oder zum Pol hin konvergieren! Projektion ist Längentreu, formtreu, winkeltreu

31 Maßstab ICAO= 1: cm = 5 km

32 Luftfahrtkarte Erklärung anhand einer ICAO Karte Besonderheiten Orientierungsverlust Symbole Kursermittlung Anflugkarten

33 Navigation Grundbegriffe Rechtweisend Nord (True North =TN) ist die Richtung der geografischen Meridiane zum geografischen Nordpol hin!

34 Navigation Grundbegriffe Der TT (TC) ist der Winkel zwischen TN und dem Flugweg über Grund

35 Navigation Grundbegriffe True Heading Zur eindeutigen Festlegung jener Richtung, in welche die Flugzeuglängsachse zeigt, dient der Winkel, den Die TN-Richtung und die Flugzeuglängsachse bilden. Er wird von TN aus, im Uhrzeigersinn gemessen, in Graden angegeben und True Heading (rechtweisender Steuerkurs) genannt. Die Angabe der Gradzahl muß stets 3-ziffrig erfolgen. Z.B. TH = 036

36 Navigation Grundbegriffe Der Luvwinkel (WCA Wind Correction Angle) Bei Windstille, Rücken -oder Gegenwind stimmen die Richtung der Flugzeuglängsachse und des beabsichtigten TT überein. TT = TH Um bei seitlichem Wind vom geplanten Flugweg nicht abzukommen, muß die Längsachse des Flugzeuges dem Wind um einen gewissen Winkel entgegengedreht (=vorgehalten) werden.

37 Navigation Grundbegriffe Dieser von Flugweg und Flugzeuglängsachse gebildete Winkel heißt Luvwinkel oder Wind Correction Angle (WCA) Bei Windeinfluß von links oder rechts unterscheidet sich der TH vom TT um den Betrag des WCA (um auf der Kurslinie zu bleiben) Der WCA ist navigatorisch sehr wichtig, weil er den Zusammenhang zwischen dem der Karte entnehmbaren TT (Kartenkurs) und der auf Grund des herrschenden Windes erforderlichen Flugzeuglängsachsenrichtung herstellt. TH = TT + WCA

38 Navigation Grundbegriffe

39 Navigation Grundbegriffe Mißweisend Nord (Magnetic North) ist die Richtung der magnetischen, mißweisenden Meridiane, die zum magnetischen Nordpol zusammenlaufen.

40 Navigation Grundbegriffe

41 Agone: 0 Isogone

42 Navigation Grundbegriffe Die Agonic Line wandert, weil die beiden Pole vagabundieren. In Mitteleuropa ändert sich die Variation (Deklination) jährlich ungef. Um 0,1 und zwar so, daß sich die Agone westwärts verschiebt. D.h. ein Ort mit 2 E hat in 10 Jahren 3 E. Daher keine alten Karten verwenden!!! Z.Zt. Graz 3 E

43

44 Navigation Grundbegriffe Östliche OM wird mit einem + versehen

45 Navigation Grundbegriffe

46 Navigation Grundbegriffe Westliche OM wird mit einem - gekennzeichnet

47 Navigation Grundbegriffe

48 Östliche Deviation: CH ist immer kleiner als der MH. Die DEV geht also - wie die VAR mit umgekehrten Vorzeichen in die Rechnung ein.

49 Hundekurve

50 Winddreiecke

51 Beispiele

52 Gleitwinkel Wie weit kann ich gleiten? Gleitzahl wird z.b. so angegeben: 1:40 Beispiel: Wir sind in 2000m, Gleitzahl ist 1:40, der nächste Flugplatz ist 25km entfernt, mit welcher Höhe komme ich dort an? 25 km : 40 = 625m werden für diese Strecke benötigt, also komme ich mit 1375m an.

53 Gleitwinkel Unter Windeinfluss Festgelegte Gleitgeschwindigkeit: 130 km/h, wir sinken mit 0,9m/s 130km/h=36m/s 36m fliegen bei 0,9m Höhenverlust Bei einer Gleitzahl von 1:40 komme ich mit einer Höhe von 1000m, 40km weit. Angenommen: 30km/h Gegenwind GS=100km/h = 27,8m/s 27,8/0,9 = 30,9km

54 Radionavigartion VOR (very high Frequency Omnidirectional Radio Range) Drehfunkfeuer

55 GPS Global Positioning System

56 Transponder Mode A: nur der Squawk wird übermittelt Mode C: Squawk und Flugfläche (Flughöhe über Normaldruck) werden übermittelt Mode S: Zusätzlich zu Squawk und Flugfläche wird eine 24-bitKennung übermittelt, die jedem Flugzeug eindeutig zugeordnet ist; zudem kann die Flugsicherungsstelle gezielt bestimmte Transponder abfragen

57 Transponder 7000: Pflicht in Luftraum E, außer für Segelflugzeuge und Hängegleiter 7500: Flugzeugentführung 7600: Funkausfall 7700: Notfall Code