Flugphysik (Fach) / Navigation (Lektion)
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- Welche Anforderungen stellt die Luftfahrt an die Navigation? Das Luftverkehrsaufkommen wächst ständig. Deshalb ist die optimale Nutzung des Luftraums und die Sicherheit die Hauptanforderung an moderne Navigation. Dazu zählen vor allem präzise An- und Abflugverfahren, die jederzeit gewährleistet sein müssen. Sonst besteht bei den oft geringen Abständen bei Start und Landung kollisionsgefahr.
- Was ist die Trägheitsnavigation? Das Trägheitsnavigationssystem wird seit mehreren Jahrzehnten genutzt und wird in Verbindung mit Funkpeilung eingesetzt. Hierbei programmiert der Pilot das System vor dem Abflug mit den jeweiligen Kurs- und Zielkoordinaten, die der Autopilot dann abfliegen kann.
- Wie funktioniert das Trägheitsnavigationssystem? Aus Sicherheitsgründen ist es in dreifacher Ausführung an Bord. Jedes System besteht aus einer Bedienungseinheit, einem Computer und Beschleunigungsmessgeräten in allen drei Achsen. Diese sind auf einer kreiselstabilisierten Plattform angebracht. Diese Plattform selbst gleicht die Flugzeugbewegungen aus, um immer Horizontal zu liegen.
- Navigation via Trägheitsnavigation. Die Kreisel rotieren mit 10 000 Umdrehungen pro Minute um die eigene Achse. Dadurch wird eine stabile Lage des Kreisels im Raum sichergestellt. Sobald sich das Flugzeug bewegt, wirken Beschleunigungskräfte auf das Flugzeug und somit auch auf die Kreisel. Jede Längs- oder Querbeschleunigung wird erfasst, mit der Achsenausrichtung des Kreisels verglichen und in dem zugehörigen Computer zu zurückgelegter Entfernung verarbeitet.
- Wie errechnet die Trägheitsnavigation den Kurs? Durch Vergleich der aktuellen Daten mit den vor dem Flug eingegebenen Koordinaten, der zu überfliegenden Punkte, ermittelt der Computer die derzeitige Position des Flugzeuges und errechnet hieraus den weiteren Kurs zum Zielort.
- Womit kann genauer navigiert werden, als mit Trägheitsnavigation? Satellitennavigation, vor allem GPS(Global Positioning System)
- Wie funktioniert GPS? Mit der Hilfe von Satelliten werden Funksignale empfangen, die zu einer genauen Positionierung des Flugzeuges verwendet werden.
- Wie funktioniert das leistungsfähigste, satellitengestütze System GPS? Es besteht aus 24 Satelliten, in nahezu kreisrunden Umlaufbahnen. Sie befinden sich in etwa 20 000 km Höhe Zur gleichen Zeit sind von jedem Punkt der Erde aus mindestens vier Satelliten zu empfangen. Ihre Daten ermöglichen die Bestimmung von Ort und Geschwindigkeit eines Flugzeuges zu einem präzisen Zeitpunkt. Durch die Bestimmung von Ort, Geschwindigkeit und Zeit kann eine dreidimensionale Positionierung vorgenommen werden, was der Entwicklung sicherer und genauerer Landesysteme neue Möglichkeiten gibt.
- Wie werden eventuelle Ungenauigkeiten im GPS ausgeglichen? Durch Bodenstation, die in Flughafennähe errichtet werden, kann eine zentimetergenaue Positionierung erreicht werden. So ermöglicht das s.g. Differential GPS Präzisionslandungen, die bspw. das Instrumentenlandesystem ILS ersetzen kann.