AIR NAVIGATION hat eine gemeinsame Basis mit der MARINE NAVIGATION, sie ist aber auch eine eigenständige Methode. Mit den Verfahren der AlR NAVIGATION kann problemlos über dem festen Land und über dem Gebirge navigiert werden. Die amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde NASA hat deshalb AIR NAVIGATION als eine eigenständige Form der Navigation definiert:
AIR NAVIGATION: The art of determining the geographic position, and maintaining the desired direction, of an aircraft relative to the earth's surface.
Die Kunst der Festlegung einer geografischen Position und der Einhaltung einer gewünschten Richtung mit einem Flugzeug - in Bezug auf die Erdoberfläche.
PILOTAGE, die Führung des Flugzeuges nach Geländemerkmalen
PILOTAGE ist keine eigentliche Navigationsmethode. Es ist der ständige Vergleich zwischen den Angaben der Sichtflugkarte und den Geländemerkmalen (Topographie). Der navigatorische Teil von PILOTAGE ist das Einhalten von Steuerkursen und derVergleich zwischen der vorausberechneten und der tatsächlichen Zeit für eine Strecke.
Für PILOTAGE braucht es spezielle Sichtflugkarten, welche die Beschaffenheit der Geländestruktur besonders hervorheben. Die meteorologischen Verhältnisse müssen das zweifelsfreie Erkennen dieser Merkmale erlauben.
PILOTAGE hat eine grosse Bedeutung für:
An- und Abflüge nach Sicht
Sichtflüge im Gebirge
Trainingsflüge in der Umgebung eines Flugplatzes
PILOTAGE ist auf Sichtflüge über gut strukturiertem Gelände beschränkt. Auf anderen Flügen beispielsweise beim Flug über das offene Meer - muss nach der Methode AIR NAVIGATION vorgegangen werden.
Koppelnavigation / DEAD (DR) RECKONING NAVIGATION
Die DR NAVIGATION ist die Grundlage aller eigentlichen Navigationsverfahren. Sie ist die Voraussetzung für das Verständnis der technikunterstützten Navigationsarten wie Radionavigation und Navigation mit Hilfe von Satelliten.
Die Verfahren, welche auf der Koppelnavigation aufbauen, sind bei entsprechender Ausrüstung des Flugzeuges weniger abhängig von der Wettersituation als PILOTAGE.
Das Verfahren der DR NAVIGATION
Für die Durchführung der Koppelnavigation sind Kenntnisse des Winddreieckes notwendig. Damit werden die Korrekturen für die weiteren Streckenabschnitte ermittelt:
Über dem Kontrollpunkt/ CHECKPOINT 1 legen Sie den Steuerkurs HEADING zum Kontrollpunkt 2 an. Er enthält Korrekturen für den Wind WCA, die VAR und die DEV.
Die vorausberechnete Zeit zwischen Kontrollpunkt / CHECKPOINT 1 und 2 unter Berücksichtigung aller Korrekturen ist die ESTIMATED ELAPSED TIME/ EET.
Nach Ablauf der EET nehmen Sie eine Positionsbestimmung vor. Beim Vergleich zwischen vorberechneter und aktueller Position erkennen Sie, ob Sie den WCA richtig berechnet haben. Dieser Vergleich ist die Grundlage zur Berechnung eines Steuerkurses von der aktuellen Position zum nächsten Kontrollpunkt.
Das Verfahren der DR NAVIGATION
Beispiel:
Beim Überflug des Checkpunktes 1 wird der vorberechnete Kurs angelegt. Nach Ablauf der Zeit (EET) stellen Sie Ihre tatsächliche Position fest:
Sie wurden durch einen Wind um den Betrag der Abdrift versetzt.
Die Grösse der Abdrift gibt Auskunft über Richtung und Stärke des Windes. Sie ist die Grundlage für die Berechnung des WCA und der weiteren Steuerkurse.
Sichtflug-Navigation
Sie ist in der Regel eine Kombination der beiden Verfalhren PILOTAGE und Koppel-Navigation / DR-NAVIGATION. Sie wird auch «terrestrische Navigation» genannt.
Positionsbestimmung und Orientierung erfolgen durch den Vergleich der ICAO-Sichtflugkarte mit Landschaftsmerkmalen und Geländeformen.
Die Wegstrecken werden an vorberechneten Positionen zusammengekoppelt.
Navigationsverfahren auf der Basis der Koppelnavigation
Radionavigation
Radionavigation ist die Positionsbestimmung und die Kurshaltung mit Hilfe von Sendern am Boden und entsprechenden Anzeigeinstrumenten im Flugzeug.
Auf den Instrumenten werden Positionslinien / LINE OF POSITION, LOP bestimmt. LOPS sind Standlinen vom Flugzeug zu den Bodenstationen. Schnittpunkte mehrerer LOPS oder Distanzanzeigen ermöglichen eine genaue Standortbestimmung.
Navigationsverfahren auf der Basis der Koppelnavigation
Astronavigation
Die Standortbestimmung mit Hilfe der Sterne ist die älteste Navigationsmethode. Sie erfordert Kenntnisse der Himmelsmechanik und ein umfangreiches Besteck» in Form von Karten, Sternenalmanach, Sextant, Zeichnungswerkzeugen.
Die Positionen (FIX) werden mit Hilfe der Winkel zu den Gestirnen bestimmt. Die Kursbestimmung von einem FIX zum nächsten erfolgt nach der Methode der Koppelnavigation. Durch die Einführung der weniger aufwändigen Trägheits- und Satellitennavigation hat die Orientierung nach Himmelskörpern in der Luftfahrt an Bedeutung verloren. Viele der heute gebräuchlichen Navigations-Begriffe haben ihren Ursprung in der Astronavigation.
Navigationsverfahren auf der Basis der Koppelnavigation
Trägheitsnavigation / INERTIAL NAVIGATION, INS
Die Trägheitsnavigation funktioniert unabhängig von jeglicher Infrastruktur am Boden oder im Raum. Sie beruht auf dem Prinzip der Messung einer Beschleunigung. Auf einer kreiselstabilisierten Plattform sind Massen nach den Flugachsen angeordnet. Die rechnerische Auswertung ihrer Bewegung in einem elektromagnetischen Feld ergibt die Daten für die Bewegungsrichtung und die Position.
Die Trägheitsnavigation wurde ursprünglich für die Raumfahrt entwickelt. Der Grund war die Raumstabilität des Systems. Für die Belange der erdgebundenen Luftfahrt musste das System durch den Bezug zur Erdoberfläche und zum magnetischen geografischen Nordpol modifiziert werden. Die Trägheitsnavigation der Luftfahrt ist also «erdgebunden».
INS wird wegen des technischen Aufwandes und der Kosten hauptsächlich in Grossflugzeugen verwendet. INS ist wegen seiner Unabhängigkeit von jeglicher Infrastruktur auch für die Militärluftfahrt geeignet.
Navigationsverfahren auf der Basis der Koppelnavigation
Satellitennavigation, GLOBAL POSITIONING SYSTEM, GPS
Die Navigation mit Hilfe von Satelliten ermöglicht in kürzester Zeit Positions- und Richtungsbestimmungen mit einer hohen Genauigkeit.
Die alleinige Abstützung auf die Satellitennavigation ist die gefährliche Abhängigkeit von einer einzelnen Informationsquelle. Beim Ausfall dieses Gerätes oder bei Empfangsschwierigkeiten sind keinerlei Angaben mehr vorhanden. Die Positionsbestimmung und die Orientierung muss mit konventionellen Mitteln erst wieder erarbeitet werden. Die Positionsbestimmung mit Hilfe von Satelliten auf dem Erdboden oder im Raum wird vielfältig angewendet: in der Schifffahrt, bei der Verkehrsführung, in der Landwirtschaft etc.
Die Positionsbestimmung mit Hilfe von Satelliten auf dem Erdboden oder im Raum wird vielfältig angewendet: in der Schifffahrt, bei der Verkehrsführung, in der Landwirtschaft etc.
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