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Navigation. Grundlagen Navigationsverfahren Orientierung auf der Erde Kartenkunde Funknavigation Verfahren Bestimmung von Kompaßkursen und Grundgeschwindigkeit Flugplanung. Einige der Abbildungen wurden mit mit freundlicher Genehmigung des

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  1. Navigation Grundlagen Navigationsverfahren Orientierung auf der Erde Kartenkunde Funknavigation Verfahren Bestimmung von Kompaßkursen und Grundgeschwindigkeit Flugplanung Einige der Abbildungen wurden mit mit freundlicher Genehmigung des Luftfahrtverlag Friedrich Schiffmann GmbH & Co. KG, aus folgende Bänden entnommen: Schiffmann1: "Der Privatflugzeugführer", Band 1, Technik I, 1977 Schiffmann3: "Der Privatflugzeugführer", Band 3, Technik II, 1977 Schiffmann4A: "Der Privatflugzeugführer", Band 4A, Flugnavigation, 1979 Schiffmann7: "Der Segelflugzeugführer", Band 7, 1997 Hesse3: Hesse3, Flugnavigation, 1976 Hesse4: Hesse4, Der Segelflugzeugführer, 1975 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  2. Navigationsverfahren • Flugvorbereitung • Kursbestimmung • Flugzeiten • Flughöhen • Auffanglinien • Beschränkungen • Informationen • Kraftstoffberechnung • Flugdurchführung • Standortbestimmung • Geschwindigkeit überprüfen • Restflugzeit • Verfahren • Sichtnavigation • Koppelnavigation • Funknavigation • Astronomische Navigation • Trägheitsnavigation • Barometrische Navigation Frank-Peter Schmidt-Lademann

  3. Gestalt der Erde • An den Polen abgeflachte Kugel • Durchmesser: 12742 km • Umfang über die Pole: 40009 km • Umfang am Äquator: 40076 km Die Erde dreht sich von West nach Ost einmal in 24 Stunden Frank-Peter Schmidt-Lademann

  4. 45° 90° -60° -90° 360° 180° 300° 270° Standortfestlegung (1) Allgemeines zu Winkeln zur Angabe von Richtungen + Uhrzeigersinn - Gegenuhrzeigersinn Bezugslinie (nordrichtung,Flugzeuglänsachse,Kurs) Der Kreis teilt sich in 360° (Grad) 1 Grad teilt sich in 60’ (Minuten) 1 Minute teilt sich in 60” (Sekunden) Beispiel: 07°08’37” Frank-Peter Schmidt-Lademann

  5. Standortfestlegung (2) Breitenkreise (Breitenparallele) • Liegen parallel zum Äquator • Werden zu den Polen hin kleiner • Durch jeden Punkt auf der Erde verläuft ein Breitenkreis und bestimmt damit die geographische Breite dieses Punktes • Der Äquator hat die Breite 0° • Die Pole haben die Breiten 90°N bzw 90°S Schiffmann4A: Abb 10 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  6. Standortfestlegung (3) Längenkreise (Meridiane) • Verlaufen durch die Pole und senkrecht zu den Breitenkreisen • Sind alle gleich groß • Durch jeden Punkt auf der Erde verläuft ein Längenkreis und bestimmt damit die geographische Länge dieses Punktes • Der Meridian, der durch die Sternwarte von Greenwich Verläuft hat die Länge 0° • Die Meridiane werden angegeben in 0-180° E bzw 0-180° W Schiffmann4A: Abb 11 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  7. Standortfestlegung (4) 07°08’37” Standorte auf der Erde werden mit Hilfe eines gedachten Gradnetzes bestimmt, daß die Ganze Erde überzieht. Jeder Ort kann dabei genau bestimmt werden durch: • Den Breitenkreis, auf dem er liegt • Dem Längenkreis, auf dem er liegt In dieser Reihenfolge. Beispiel: FBP Köln/Bonn: 50°52’02” N 07°08’37” E 50°52’02” Schiffmann4A: Abb 11 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  8. NP 60NM 60°N (cos=0.5) 104NM 30°N (cos=0.87) 120NM Äquator° (cos=1.0) 5°E 3°E Weitere Begriffe Mittelbreite Abweitung Mittelmeridian Frank-Peter Schmidt-Lademann

  9. 48°36’57”N 8°45’17”O 20°54’59” 16°37’39” 16°46’17” 15°39’04” 111 km 73 km Etwa 30 m Aufgaben • Bestimme die Koordinaten vom Wächtersberg • Wo liegt der höchste Punkt auf dem Kartenblatt • Bestimme den Breitenunterschied 43°00’12”N 12°22’49”N 22°05’13”N 04°14’50”S • Bestimme den Längenunterschied 06°15’23”W 12°22’19”E 23°01’40”W 03°16’45”W • Wie groß ist der Abstand zwischen zwei Breiten in km • Wie groß ist der Abstand zwischen zwei Längen am 49. Breitengrad • Wie groß ist die Entfernung einer Grad-Sekunde? Frank-Peter Schmidt-Lademann

  10. 1:48 12:25 Bewegung der Erde • Die Erde dreht sich von West nach Ost • 1 Umdrehung dauert 24 Stunden • In einer Stunde dreht sich die Erde um 15° • Um 12:00 UTC steht die Sonne genau über dem Nullmeridian Fragen: • In welcher Zeit hat sich der Sonnenstand um 27 Winkelgrade geändert • Wann steht die Sonne am Wächtersberg genau im Süden Frank-Peter Schmidt-Lademann

  11. Zeitzonen Schiffmann4A: Abb 35 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  12. Navigation Navigation entlang einer gedachten Linie Terestrische Navigation Frank-Peter Schmidt-Lademann

  13. Kurslinien Orthodrom (Großkreis) • Kürzeste Verbindung zwischen zwei Orten • Erhält man durch einen Schnitt, der durch die zwei Orte und den Erdmittelpunkt geht • Meridiane und Äquator sind Großkreise Hesse3: Abb 1.2 Loxodrom • Schneidet alle Meridiane unter dem gleichen Winkel • Verläuft auf der nördlichen Halbkugel immer südlich des Orthodroms Frank-Peter Schmidt-Lademann

  14. Orthodrom und Loxodrom Hesse3: Abb.25.3 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  15. Kurse Kurs über Grund GPS/Logger Steuerkurs Kompaß Kartenkurs Geplanter Kurs Wind Frank-Peter Schmidt-Lademann

  16. rwN/TN mwN/MN OM/var KN/CN Dev Richtungsbestimmung Frank-Peter Schmidt-Lademann

  17. rwN/TN Nordrichtungen mwN/MN OM/var KN/CN Dev • Rechtweisend Nord – rwN(True North=TN) • Richtung zum geographischen Nordpol = Richtung des Meridians. • Mißweisend Nord – mwN(magnetic North=MN) • Richtung einer nicht abgelenkten Kompaßnadel. Die Abweichung zu rwN ist die Ortsmißweisung – OM (variation=var) • Kompaß Nord – KN(Compass North=CN) • Tatsächliche Richtung einer eingebauten und damit durch metallteile abgelenkten Kompaßnadel. Die Abweichung zu mwN ist die Deviation - Dev Frank-Peter Schmidt-Lademann

  18. Ermittlung von OM und Dev Isogone Deviationstabelle Schiffmann7: Abb 2.3.4 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  19. KgK/CT mwgK/MT rwgK/TT KK/CC mwK/MC rwK/TC KSK/CH gK/T Grundkurs/ track mwSK/MH rwSK/TH a / DA K/C Kartenkurs l / WCA SK/H Steuerkurs/ heading mwN/MN rwN/TN Kurse KN/CN OM/var Dev Frank-Peter Schmidt-Lademann

  20. rwN mwN KN K SK Winkelvorzeichen OM=-3° Dev=-3° a = -9° OM=+6° Dev=-2° l = +9° OM=+2° Dev=+3° l = -10° OM=-3° Dev=+6° a = +8° Frank-Peter Schmidt-Lademann

  21. + l - OM - dev rwK rwSK mwSK KSK + dev + OM + a KSK mwSK rwSK rwgK rwN mwN rwK KSK KN KSK rwK K SK rwN mwN KN KSK rwK Beispiele • rwK=150°, l=-10°, OM=-2°,dev=+4° • rwK=350°, l=+11°, OM=+2°, dev=-3° • KSK=230°, dev=+5°, OM=-2°, a=+10° K SK Lösung • KSK=150°+(-10°)-(-2°)-(+4°) = 138° • KSK=350°+(+11°)-(+2°)-(-3°) = 2° • rwgK=230°+(+5°)+(-2°)+(+10°)= 243° Frank-Peter Schmidt-Lademann

  22. Abgreifen von Kursen Mittelpunkt Hypotenuse 250° 150° Frank-Peter Schmidt-Lademann

  23. Aufgaben • Bestimme den rechtweisenden Kurs vom Wächtersberg nach Winzeln • Wie groß ist die Entfernung von dieser Strecke • Ermittele eine möglichst kurze Flugstrecke vom Wächterberg nach Heubach unter Vermeidung der Kontrollzone und gebe Richtung und Entfernung der verschiedenen Streckenabschnitte an. Ermittele die Flugzeit für die Streckenabschnitte bei einer angenommenen Geschwindigkeit von 120 km/h Frank-Peter Schmidt-Lademann

  24. + l - OM - dev rwK rwSK mwSK KSK Laenge entspricht Vg Ausgangspunkt Standort nach 1 Stunde Laenge entspricht Windgeschwindigkeit Wind Windstillpunktnach 1 Stunde Laenge entspricht Ve Das Winddreieck Kurs über Grund GPS/Logger Steuerkurs Kompaß Wind Frank-Peter Schmidt-Lademann

  25. 1 Meridian zeichnen 1 2 Kartenkurs zeichnen rwN/TN 3 Windvektor zeichnen 4 Bogen mit Ve schlagen 5 Windvektor und Schnittpunkt verbinden 6 Luvwinkel & Vg ausmessen +19° 80km/h Ve=90 km/h z.B. 9 cm 3 4 2 l=19° Vw=30km/h z.B. 3 cm RwK=75° 5 Vg=80 km/h 6 W=155° Ermittelung des Luv Winkels Gegeben: Kurs (rwK)……………75° Windrichtung (W)…….155° Windgeschw. (Vw)……30km/h Eigengeschw. (Ve)…….90km/h Maßstab:10km=1cm Gesucht: Luvwinkel………………____ Geschw. über Grund(Vg).____ Wind Frank-Peter Schmidt-Lademann

  26. Fahrplan zur Bestimmung von KSK und Vg Gegeben Berechnungsschema mwK = rwk-OM = ……….. Frank-Peter Schmidt-Lademann

  27. Aufgaben Winddreieck Wind: 200° / 20 km/h Ve: 70 km/h OM: -5° Deviationstabelle: Aufgabe1: Berechne den KSK und Vg für einen Flug von Karlsruhe-Forchheime zum Wächtersberg Aufgabe 2: Berechne den KSK und Vg für einen Flug vom Wächtersberg nach Baden-Baden Frank-Peter Schmidt-Lademann

  28. Windbezogene Winkel rwN/TN Wind (W) Windwinkel (WW) Windeinfallwinkel (WE) Frank-Peter Schmidt-Lademann

  29. 15 Zeichnerisches Verfahren Querwind- komponente 12.5kt (12.5mm) 22kt (22mm) Gegenwind- komponente 25kt (25mm) Windvektor 1. Schritt: Ermittle den Windeinfallwinkel (WE) In unserem Fall: WE=330°-300°=30° WE = (30°) 33 Gegenwind Gegenwind - Querwind Die Frage nach der Gegenwind bzw der Querwindkomponente stellt sich im allgemeinen bei Start und Landung (Start bzw Landestrecke, maximal zulässige Querwindkomponente). Querwind Wind 300°/25kt Rechnerisches Verfahren: querwindkomponente = windgeschw*sin(WE) gegenwindkomponente= windgeschw*cos(WE) Frank-Peter Schmidt-Lademann

  30. ICAO Karte • Projektion • Masstab • Gueltigkeit • Legende Frank-Peter Schmidt-Lademann

  31. Karteninformation Finde auf der Karte: • Den Maßstab • Die Projektion • Stand der Flugsicherungsangaben • Restricted areas • Welche Informationen existieren zum Flugplatz Freiburg • Was beseuten die dicken rötlichen Zahlen • Struktur der Fluginformationsgebiete • Beschreibe die Lage des Flugplatzes Winzeln Frank-Peter Schmidt-Lademann

  32. Luftraumstruktur Frank-Peter Schmidt-Lademann

  33. Luftraum-struktur Definition Frank-Peter Schmidt-Lademann

  34. Zeichne die Luftraumstruktur entlang der gestrichelten Linie Kartendarstellung der Luftraumstruktur Frank-Peter Schmidt-Lademann

  35. Luftraumstruktur Stuttgart C D FL100 E 5500MSL 4500MSL 5000MSL E FL 60 C 2500GND E 2500MSL G 1000GND TMZ E D E 3500MSL D Frank-Peter Schmidt-Lademann

  36. Maßeinheiten • Längenmaße • Die Seemeile oder Nautische Meile (NM) • 1 NM = 1 Bogenminute auf dem Erdmeridian • 1 NM = 1.852 km • Eine englische Meile oder Statute Mile • 1 st.M. = 1,61 km • Fuß (ft) • 1 ft = 0,305 m Faustformeln: NM = km/2+10% km = NM*2-10% ft = m/3*10 m = (ft*3)/10 Ft/min = m/s * 200 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  37. 300m Luftraum E 1700m 2500ft Luftraum G 600m Endanflug 2600m 1700m * 30 = 51 km 1660m Gleitwinkel: 1:30 Platzrunde:200m über Grund 900m 400m In welcher Entfernung vom Platz kann mit dem Endanflug begonnen werden? Frank-Peter Schmidt-Lademann

  38. Ve = 69 km/h Geschwindigkeit zwischen den Aufwinden Ermittlung von (Ve) m/s Gegeben: Mitleres Steigen: 2m/s Steigen Fallen Frank-Peter Schmidt-Lademann

  39. McCready-Funktion Schiffmann7: Abb 4.3.16b Schiffmann7: Abb 4.3.17 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  40. Flugvorbereitung an der Karte Schiffmann4A: Abb 110 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  41. Flug-dokumentation Beispiel eines Flugdurchführungsplans Frank-Peter Schmidt-Lademann

  42. Landschaftliche Merkmale Deutschlands Gebirge: 1 Teutoburger Wald 12 Hunsrück 2 Weserbergland 13 Odenwald 3 Harz 14 Fränkische Alb 4 Sauerland 15 Vogesen 5 Rothaargebirge 16 Schwarzwald 6 Eifel 17 Schwäbische Alb 7 Taunus 18 Bayerischer Wald 8 Westerwald 19 Böhmerwald 9 Vogelsberg 20 Erzgebirge 10 Spessart 21 Thüringer Wald 11 Rhön Kanäle: a Nord-Ostsee-Kanal g Wesel-Datteln-Kanal b Küstenkanal h Datteln-Hamm-Kanal c Elbe-Lübeck-Kanal i Rhone-Rhein-Kanal d Dortmund-Ems-Kanal j Main-Donau-Kanal e Mittellandkanal k Rhein-Herne-Kanal f Elbe-Seiten-Kanal Frank-Peter Schmidt-Lademann

  43. QDM – QDR – QTE rwN mwN Bei OM von 10° QDM=60° QDR=240° QTE=230° QDM (mwK) QTE QDM Mißweisende Richtung zur Station QDR Mißweisende Peilung von der Station QTE Rechtweisende Peilung von der Station QDR Diese Peilungen können von Flugplätzen mit VDF Einrichtung (auf der Karte gekennzeichnet durch die unterstrichene Frequenz) erfolgen. Es wird das ausgestrahlte Funksignal angepeilt. Frank-Peter Schmidt-Lademann

  44. Hundekurve QDM 80° QDM 65° Wind QDM 50° Frank-Peter Schmidt-Lademann

  45. rwSK=70° 6° 9° rwSK=76° 60 x Versetzung Geflogene Strecke 60 x 6 40 Verbesserungswinkel auf Parallelkurs = = = rwSK=85°-9°=76° 9° 60 x Versetzung zu fliegende Strecke 60 x 6 60 Verbesserungswinkel zum Ziel = = = rwSK=85°-9°-6°=70° 6° Windstillpunkt Koppelort Kursverbesserung Standort 1 : 60 Regel 40 NM 60 NM rwK=90° 6 NM rwSK=85° Frank-Peter Schmidt-Lademann

  46. Kompassdrehfehler Schiffmann4A: Abb 72 Schiffmann4A: Abb 73 Auf nördlichen Kursen früher ausleiten. Z.B. von West auf Nord bei 330grad ausleiten Auf südlichen Kursen später ausleiten (überdrehen).Z.B. von West auf Süd bei 150 grad ausleiten Auf Ost- oder Westkurs: bei Beschleunigung Anzeige zu nördlich bei Verzögerung Anzeige zu südlich Fehler kann durch die Inklination direkt und dem tief liegenden Schwerpunkt oder durch einen imaginären nicht im Drehpunkt liegenden Schwerpunkt zum Ausgleich der Inklination erklärt werden Frank-Peter Schmidt-Lademann

  47. Höhnmessereinstellungen QNH Auf Meereshöhe zurückgerechneter Druck. Bei dieser Einstellung zeigt der Höhenmesser die Platzhöhe an. Gilt nur für einen bestimmten Platz QFE Druck am Platz. Höhenmesser zeigt am Boden 0 an. 1013,2 Standardhöhenmessereinstellung. Höhe über der Standarddruckfläche wird angezeigt auch Flugfläche genannt. Frank-Peter Schmidt-Lademann

  48. Arten von Flughöhen QNH Höhe angezeigte Höhe, wenn im Höhenmesser QNH eingestellt ist wahre Höhe tatsächliche Höhe, bzw temperaturkorrigierte QNH Höhe Druck Höhe Höhe wenn im Höhenmesser 1013,2 hpa eingestellt ist, Flugfläche wird angezeigt. Dichtehöhe Höhe in der Standardatmosphäre, die der herrschenden Luftdichte entspricht Frank-Peter Schmidt-Lademann

  49. rwN/TN mwN/MN Kurse Test KN/CN 10 1 2 11 3 4 5 6 8 7 9 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  50. Frank-Peter Schmidt-Lademann

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