Wie findet ein Flugzeug den Weg?
Ein Flug von Los Angeles nach Sydney geht über 12045 km quer über den Pazifischen Ozean.
Nirgendwo auf dieser Strecke gibt es ein Signal welches dem Flugzeug den Weg weist.
Wie findet ein Verkehrsflugzeug dennoch den genauen Weg nach Sydney?
Welches Signal leitet das Flugzeug den Weg?
6 Antworten
Hey,
ich verstehe deine Frage.
Heutzutage geht es durch Satelliten und funktioniert quasi genau so wie ein normales Navigationsgerät (nur halt für Flugzeuge). Daher wissen Piloten immer, wo sie sind. In der Luft gibt es so genannte „Wegpunkte“ und „Luftstrassen“. Wegpunkte sind durch Koordinaten festgelegte Punkte, die mit meistens fünf Buchstaben benannt sind. Und eine Luftstraße setzt sich dann aus mehreren Wegpunkten zusammen.
Hier ein Beispiel:
Dieses Bild ist eine vereinfachte Darstellung einer solchen Luftstrasse. Die gelb markierten Punkt sind die genannten Wegpunkte, welche zusammen die grün markierte Luftstraße ergeben. Auch diese hat einen festen Namen. Und vor jedem Flug wird ein Flugplan aufgegeben, in welchem die genaue Strecke genau angegeben ist.
Ganz früher gab es das ganze natürlich noch nicht. Wie es damals gemacht wurde?
Es gibt, einfach gesagt, so etwas wie Bodenstationen die ein Signal einer bestimmten Frequenz aussenden, welcher das Flugzeug folgen kann (abgekürzt VOR). Und dann ging es einfach von Signal zu Signal, ähnlich wie mit den Wegpunkten. Aber auf dem Meer gibt es ja sowas natürlich nicht… oder? Nein.
Dann gab es, genau wie bei der Seefahrt, ganz „altmodische“ Verfahren:
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1. Astronavigation: Piloten und Navigatoren verwendeten Sextanten, um die Position von Himmelskörpern wie Sonne, Mond, Sternen und Planeten zu messen. Durch die Bestimmung des Winkels zwischen einem Himmelskörper und dem Horizont konnte die Position des Flugzeugs relativ genau bestimmt werden. Diese Methode war besonders in der Nacht und bei klarem Wetter effektiv.
2. Koppelnavigation (Dead Reckoning): Hierbei wurden Kurs, Geschwindigkeit, Windrichtung und -geschwindigkeit sowie die verstrichene Zeit berücksichtigt, um die aktuelle Position abzuschätzen. Diese Methode war oft die Grundlage der Navigation, allerdings wurde die Genauigkeit durch Windveränderungen und Instrumentenfehler beeinträchtigt.
3. Funknavigation: Schon vor der Einführung von VOR nutzten Flugzeuge Funkpeilungen. Dies beinhaltete die Verwendung von Funkkompassen, die sich an Funksignalen von Bodenstationen orientierten. In den frühen Tagen war die Reichweite über den Ozean begrenzt, aber die Funknavigation half vor allem, den Kurs zu bestätigen, wenn das Flugzeug in die Nähe von Land kam.
4. LORAN (Long Range Navigation): Ab den 1940er Jahren wurde das LORAN-System eingesetzt, das Funkwellen nutzte, um Entfernungen zu mehreren Bodenstationen zu messen und so die Position des Flugzeugs zu bestimmen. Es war eines der ersten Langstrecken-Navigationssysteme und wurde insbesondere während des Zweiten Weltkriegs intensiv genutzt.
5. Radionavigation mit Peilfunkfeuern: Manchmal konnten Funkfeuer an Land gepeilt werden, um den Kurs zu bestätigen, wenn das Flugzeug nahe genug an einer Küste war. Dies war besonders in der Nähe von Flugrouten entlang von Kontinentalküsten hilfreich.
6. Wetterbeobachtungen und Sichtnavigation: Piloten nutzten auch Wolkenformationen, Meeresströmungen, Inseln oder andere sichtbare Landmarken, um sich zu orientieren, sofern die Sicht dies zuließ.
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(Kursiv geschriebener Text innerhalb der Linien durch KI unterstützt).
Die Kombination dieser Methoden erforderte eine hohe Qualifikation und Erfahrung der Navigatoren und Piloten. Die Navigation über den Ozean war damals eine große Herausforderung.
Ich hoffe, ich konnte dir deine Frage etwas beantworten und stehe bei weiteren Fragen gerne zur Verfügung.
Heutzutage geht es durch Satelliten
Satellitennavigation wie GPS ist bei Flugzeugen nur eine zusätzliche Quelle bzw. Backup.
Die hauptsächliche Navigation funktioniert immer noch über Trägheitsnavigation (INS oder IRS genannt): https://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A4gheitsnavigationssystem
Das sind an Bord verbaute Systeme und Computer (meist dreifach redundant), die die Flugzeugposition sehr genau bestimmen können.
Die Luftfahrt arbeitet seit vielen Jahrzehnten mit Trägheitsnavigation (INS bzw. IRS genannt): https://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A4gheitsnavigationssystem
Zu Beginn des Fluges sagen die Piloten dem Gerät, wo sie sich befinden (z.B. Flughafen Los Angeles, Gate A1). Und das Gerät "weiß" dann durch die Lageveränderungen des Flugzeugs im Laufe des Fluges recht genau, wo man sich grade befindet.
Heutzutage wird es noch mit Satellitennavigation gekoppelt (z.B. GPS). Dadurch wird die Positionsbestimmung noch genauer. Es gibt aber Gebiete auf der Welt, z.B. naher Osten oder in der Nähe zu Russland, da sind die GPS-Satelliten gestört und man muss ausschließlich auf IRS vertrauen.
Meines Wissens nach wurde INS/IRS auch in den 60ern schon in der Luftfahrt verwendet. Die Geräte wurden im Laufe der Jahre immer präziser.
Vor der Trägheitsnavigation hat man mit Magnetkompass und/oder nach Sternen navigiert. Damals gab es aber auch noch keine Nonstop-Flüge über den Pazifik. Die Flugboote haben zig Zwischenstopps auf irgendwelchen Atollen eingelegt. Die einzelnen Wegstrecken waren kürzer und dadurch leichter zu navigieren.
auch da oben gibts Straßen.
alles wichtige ist on Board
Ja, aber wie findet der Autopilot die Luftstraße. Das war ja die Frage.
Mittels Satellitenpositionsbestimmung sowie einem Inertialen Navigationssystem das nicht von der Außenwelt abhängig ist. Aber auch nicht so präzise
Ganz vereinfacht ausgedrückt sind da ein paar gyroskope im Flugzeug. Die messen in welche Richtung das Flugzeug so fliegt. Gemeinsam mit Daten über die Geschwindigkeit und Wind kann so ein System dann nachvollziehen wo das Flugzeug gerade sein müsste. vorausgesetzt man hat dem System den startpunkt so präzise wie möglich mitgegeben damit es einen exakten Punkt hat ab dem es nachhalten kann. Mit der Zeit wird das aber immer unpräziser, so das die Position mittels GPS korrigiert werden sollte.
In der heutigen Zeit ist es gar kein Problem es gibt schließlich GPS und Galileo.
Früher hat man nach Karte und Kompass navigiert und später kamen dann Funkfeuer dazu.
Aber Funkfeuer gibt es nicht im Pazifik. Wie flog man in den 60er Jahren von Los Angeles nach Sydney, da gab es noch kein GPS?
In den Kindertagen der Luftfahrt hat man noch nach Sternen navigiert. Trägheitsnavigation gibt es aber schon relativ lange. Die Geräte waren damals noch nicht so präzise wie heute, aber reichten aus, um über den Ozean zu fliegen.
Gut gut, aber die Straßen müssen vom Flugzeug gefunden werden.