Funknavigation

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Unter dem Begriff Funknavigation werden Verfahren zur (terrestrischen) Navigation zusammengefasst, die Radiowellen zur Positionsbestimmung nutzen. Davon abzugrenzen sind Satellitennavigationsverfahren, die aber ebenfalls Funkwellen verwenden. Die Funknavigation basiert im Allgemeinen auf Sendestationen, die Signale aussenden, mit deren Hilfe ein Empfänger seine Position bestimmen kann.

Inhaltsverzeichnis 1 Funknavigationsarten 2 Funknavigationskarten 3 Langstreckennavigationssysteme 4 Kurzstreckennavigationssysteme 5 Satellitennavigationssysteme 6 Weblinks 7 Literatur

[Bearbeiten] Funknavigationsarten

Man kann zwischen Peilverfahren und Hyperbelverfahren unterscheiden.

• Beim Peilverfahren wird die Herkunftsrichtung eines Signals bestimmt.
  Dabei wird entweder das Signal vom Sender gerichtet abgestrahlt oder der Empfänger kann mittels einer geeigneten Antenne die Herkunftsrichtung bestimmen. Ein Radiokompass peilt den Sender an, dessen Frequenz eingestellt ist. Das Instrument im Fahrzeug zeigt den Winkel zwischen der Längsachse des Fahrzeugs und der Richtung, in der der angepeilte Sender liegt, an. Ermittelt man die Richtungen zweier Sendestationen, so kann man daraus seine Position herleiten (Kreuzpeilung).

• Bei dem Hyperbelverfahren senden mindestens drei Sendestationen zeitgleich jeweils ein Signal aus.
  Die Signale treffen beim Empfänger zeitlich versetzt ein. Aus den Unterschieden in den Signallaufzeiten kann der Empfänger seine Position relativ zu den Sendestationen ermitteln. Da die Position der Sendestationen bekannt ist, lässt sich daraus die geographische Position ableiten. Hyperbelverfahren basieren also nicht auf der Richtungs- sondern auf einer Entfernungsbestimmung. Da sich aus den Signalen von nur zwei Sendestationen mehrere Möglichkeiten für die errechnete Position ergeben, die auf einer Hyperbel liegen (daher die Bezeichnung Hyperbelverfahren), benötigt man mindestens drei Stationen. Hyperbelverfahren werden aktuell in den Navigationssystemen LORAN-C und ALPHA eingesetzt.

Bei der Funknavigation bzw. der Funklokalisierung kann man das Funksignal unterschiedlich auswerten. Eine Möglichkeit ist die Auswertung der Feldstärke (z. B. der Feldstärke mehrerer WLAN- Accesspoints), eine Auswertung der Richtung aus der das Signal kommt (engl. direction of arrival, DOA), oder der Auswertung/Messung der Laufzeit oder der Laufzeitdifferenzen (engl. time (difference) of arrival, T(D)OA).

Funknavigationssysteme haben heute vor allem in der Luftfahrt und der Schifffahrt wesentliche Bedeutung. Aber auch Anwendungen in der Logistik, im Sportbereich (Lokalisierung von Fußball und Spielern), als Messeführer oder im Sicherheitsbereich sind denkbar.

[Bearbeiten] Funknavigationskarten

Im Gegensatz zu normalen Navigationskarten, die rechtweisend ausgerichtet sind, geben Funknavigationskarten die dort beschriebenen Flugstrecken als missweisende Kurse über Grund (engl. magnetic track) an, da ja alle Kurse und Peilungen in der Funknavigation missweisend angegeben werden. Dieses liegt daran, dass sämtliche Instrumente im Cockpit missweisende Kurse ausgeben.

[Bearbeiten] Langstreckennavigationssysteme

Langstreckennavigationssysteme werden in der Regel in der Schifffahrt eingesetzt.

• LORAN-C
• Alpha
• OMEGA (außer Betrieb)
• Consol (außer Betrieb)
• Decca (zumindest in Europa außer Betrieb)
• CHAYKA (Sowjetisches Äquivalent zu LORAN-C)

[Bearbeiten] Kurzstreckennavigationssysteme

Kurzstreckennavigationssysteme kommen in der Luftfahrt zum Einsatz und werden dort als Navigationshilfe zum Beispiel zum Landeanflug eingesetzt. Man unterscheidet:

• Non Directional Beacon (NDB) / Radiokompass (ADF)
• VOR und DVOR
• Distance Measuring Equipment (DME)
• TACAN
• Instrument Landing System (ILS)
• MLS
• RSBN

[Bearbeiten] Satellitennavigationssysteme

Die Satellitennavigationssysteme werden üblicherweise von den (terrestrischen) Funknavigationssystemen abgegrenzt. Da jedoch bei der Satellitennavigation ebenfalls Radiowellen zur Datenübertragung und Positionsbestimmung genutzt werden, kann man sie zu den Funknavigationssystemen zählen.

• Galileo
• GPS und Differential-GPS
• GLONASS
• Transit

[Bearbeiten] Weblinks

• Einige geschichtliche und technische Gesichtspunkte der Radionavigation in Deutschland im Zeitraum 1907 bis 1945 (englisch; pdf-Datei; 1,03 MB)
• Kostenlose Testversion des Navigations-Simulators zum Buch von Wilhelm Thaller, siehe Literatur (englisch/deutsch; Setup Datei; 15MB)
• Kostenlose Testversion - Navigations-Simulators VOR, HSI, LOC, RMI, ADF, DME & Wind Effekt (Setup Datei; ca.5MB)

[Bearbeiten] Literatur

• Jeppesen Sanderson - Private Pilot Study Guide 2000, ISBN 0-88487-265-3
• Jeppesen Sanderson - Privat Pilot Manual 2001, ISBN 0-88487-238-6
• Jürgen Mies - Funknavigation 1999, ISBN 3-613-01648-6
• Peter Dogan - The Instrument Flight Training Manual 1999, ISBN 0-916413-26-8
• Walter Air - CVFR Lehrbuch Mariensiel 2001
• Wolfgang Kühr - Der Privatflugzeugführer, Technik II, Band 3 1981 ISBN 3-921270-09-X
• Wilhelm Thaller - Never Get Lost - Interpretation der Funknavigation, 2000, ISBN 3000071792