Wieso geht der phone-Kompass auf einem Schiff nicht so gut?
Ich habe mal auf einem Kreuzfahrtschiff die Kompass-Funktion von meinem phone (Gigaset GS5) ausprobiert und hatte deutliche Abweichungen von dem, was das Schiff in seinem WiFi sagte. Ich habe dann etwas rumexperimentiert und bemerkt, dass mein phone-Kompass auf die phatten Metallbalken um die Fenster reagierte, obwohl die ja nur aus Metall und nicht aus Magneten sind...
Wie macht es dann der Schiffs-Kompass? Auf der Brücke ist ja dann wohl erst recht überall Metall, weil die ja wohl strukturell auch gut geschützt sein müsste... Machen die es mit GPS? Oder merken die sich die Beschleunigungen, seitdem sie im Hafen parallel zu einer bekannten Richtung an einer bekannten Position ausgerichtet waren?
Oder sind die Balken im Passagierbereich nur zur Zierde, damit keine Panik ausbricht?
4 Antworten
Schiffskompasse werden deswegen immer - selbst auf Sportbooten - „kompensiert“. Dabei werden die Magnetfelder der Schiffe durch entsprechende kleine Metallstücken beim Kompass aufgehoben:
https://www.youtube.com/watch?v=verL0nzoxRY
Siehe auch https://hanse-survey.de/kompass-uebersicht/magnetkompassregulierung/
Es gibt dafür sogar einen Beruf - den Kompassregulierer: http://compass-adjuster.de/
Magnetischer und geographischer Pol fallen nicht zusammen - mehr noch, der magnetische Pol wandert - wenn auch relativ langsam. Es macht also einen Unterschied, ob die Abweichugn berücksichtig wird, oder eben nicht.
Dann gibt es die Trägheitsnavigation über den gyroskopischen Kreiselkompass.
Der Einfluß der Metallaufbauten etc. kann auch entsprechend kompensiert werden.
Aber letztlich kannst Du heute auf GPS zurückgreifen und bekommst dadurch eine sehr präzise Richtung - Du solltest selbst beim Mobiltelefon den Unterschied bemerken, wenn Du zwischen magnetischem Kompass und GPS wechselst.
Dann kommt noch dazu, daß der 'Kompass' des Telefons entsprechend klein ist und von Haus aus eine relativ hohe Ungenauigkeit besitzt.
schwankt gerne um 10 oder 20 Grad
das war bei dem Kreuzfahrtschiff auch... neben dem Kapitän, der mit so einer komischen Flugkapitän-Stimme Durchsagen machte, war mein „Kompass“ ziemlich aufmunternd...
Die Missweisung, also den Unterschied zwischen geografisch Nord und magnetisch Nord, rechnet jeder Navigator (und Segler) in seine Berechnungen mit ein. Die ist auch auf den Seekarten angegeben.
Ich war davon ausgegangen, daß das 'public display' für Reisegäste diese Berechnung durchführt bzw. diese eingeflossen ist. Die Frage ist halt, ob die App, die den Kompass des Handys ausliest dies auch macht.
Auf allen Schiffen ist ein Magnetkompass vorgeschrieben. Rein gyroskopische Kompasse sind nur als Ergänzung zugelassen, da sie nicht dauerhaft ohne Strom funktionieren.
Soweit so logisch und nachvollziehbar.
GPS kann man nutzen, aber es gibt keine zuverlässige Richtung in Echtzeit
Doch schon, ich denke hier liegt ein grundlegendes Mißverständnis vor.
Wenn ich zwei Positionsdaten nehme, dann ist das Ergebnis umso präziser, je weiter die Positionen zeitlich und räumlich auseinanderliegen, da der Fehler in der Positionsbestimmung an Gewicht verliert.
Aber, die Positionsveränderung kann von einem bewegten GPS-Empfänger sehr viel präziser bestimmt werden, wobei die Präzision in der Bewegungsgeschwindigkeit steigt. Die Echtzeitberechnung der Bewegung ist also viel präziser als die absolute Positionsbestimmung als solches.
Weil den Teil überlesen hatte:
GPS-Richtung schwankt gerne um 10 oder 20 Grad auf den elektronischen Seekarten auf iPad o.ä.
Das Problem wird hier konkret sein, daß der Empfänger mit mehreren sich überlagernden Bewegungen zu kämpfen hat, die teils mehr oder minder periodisch schwingen.
Nein. Das Problem ist die prinzipielle Ungenauigkeit von GPS & co. Egal ob jetzt 10 oder 100 m. Die Richtung nach GPS kann auch rückwärts sein obwohl ich mich vorwärts bewege. Das ist nicht periodisch, sondern erratisch.
Du bist also der Auffassung die zusätzlichen Bewegungen, die die eigentliche Grundbewegung überlagern, hätten keinen Einfluß auf die Dopplermessungen für die Bewegungsbestimmung?
Gut, lasse ich mal so stehen.
Es finden in der Navigation keine Dopplermessungen als Grundlage statt. Du hast den magnetischen Kompass als Grundelement und neben GPS immer noch die Astronavigation als Fallback. Jedes Schiff kann auch bei komplettem Ausfall der Elektrik noch navigieren.
Lass das ruhig so stehen.
Ich sprach vom GPS-Empfänger und dessen Messung von Bewegung, aber egal.
Die Bewegungsmessung dokumentiert den Bewegungspfad der Empfanhspunkte, nicht den Kurs über Grund.
Daher die 'Erratik' aus Sicht eines Beobachters an Board. Überlege Dir, wie die Bewegung aus Sicht eines statischen äußeren Beobachters aussieht und diese Bewegungsvektoren liefert Dir dein CE-GPS.
Schiffe haben Kreiselkompasse, die vom Magnetfeld der Erde unabhängig sind. Die Nadel eines Magnetkompasses ist selbst ein Magnet und zieht andere ferromagnetische Metalle, zB Stahl, an, auch wenn diese nicht selbst permanentmagnetisch sind.
Ich möchte Dir (ungern!) widersprechen: Ein Kreiselkompass benötigt laufend Strom und ist daher nicht als einziger Kompass an Bord zugelassen. Es muss auch immer ein Magnetkompass an Bord sein. Und dementsprechend haben auch nicht alle Schiffe einen Kreiselkompass.
wohin zeigt dann ein Kreiselkompasse, wenn er nicht vom Magnetfeld der Erde abhängt?
Metalle verzerren das Erdmagnetfeld. Sie müssen nicht selber magnetisch sein.
Auf Holzschiffen spielt da keine Rolle. Weil ich aber da kein Fachmann bin, aber selber neugierig war, habe ich ausnahmsweise mal ChatGPT gefragt. Ich bin zwar nicht gerade blind gläubig was ChatGPT sagt, aber das liest sich ganz plausibel, denke ich:
ChatGPT
Der magnetische Einfluss von Metallen auf Schiffen, insbesondere bei maritimen Anwendern wie U-Booten oder Schiffen, die im militärischen Bereich eingesetzt werden, kann durch verschiedene Maßnahmen minimiert oder verhindert werden. Hier sind einige gängige Methoden:
- Entmagnetisierung: Schiffe können entmagnetisiert werden, um ihre magnetischen Eigenschaften zu reduzieren. Dies geschieht durch spezielle Entmagnetisierungsgeräte, die ein starkes, wechselndes Magnetfeld erzeugen, sodass die magnetischen Felder der Metalle im Schiff neutralisiert werden.
- Verwendung nicht-magnetischer Materialien: Wo immer möglich, werden nicht-magnetische Materialien (z. B. Aluminium oder bestimmte Kunststoffe) eingesetzt, um den magnetischen Einfluss zu minimieren. Dies betrifft insbesondere wichtige Bauteile wie Rümpfe, Aufbauten oder Systeme.
- Magnetfeldablenkung: Da Ferromagnetische Materialien magnetische Felder erzeugen können, können spezielle Abschirmungen oder passive Abwehrmaßnahmen installiert werden, um das Magnetfeld abzulenken oder zu modulieren.
- Magnetische Vertäufelung: Schiffe können mit speziellen Magnetisierungsverfahren behandelt werden, um die magnetischen Eigenschaften ihrer Struktur zu steuern und ihre Erkennbarkeit durch magnetische Detektoren zu verringern.
- Regelmäßige Inspektionen: Durch regelmäßige Inspektionen und Wartungsarbeiten kann festgestellt werden, ob es Veränderungen in der Magnetisierung des Schiffs gibt. Bei Bedarf können dann geeignete Maßnahmen zur Entmagnetisierung ergriffen werden.
- Verwendung von Gegenständen mit niedrigem Magnetismus: Die Ausrüstung und Materialien an Bord sollten so ausgewählt werden, dass sie ebenfalls große magnetische Einflüsse vermeiden.
Diese Methoden sind besonders wichtig für militärische Schiffe und U-Boote, die sich in Umgebungen bewegen, in denen magnetische Signaturen erkannt und verfolgt werden können.
Das ist richtig, aber die falsche Frage. Hier geht es um die Kompensierung der Kompasse, nicht um die Entmagnetisierung von Schiffen.
ChatGPT:
Ein Kompass auf einem Schiff wird kompensiert, um die Einflüsse von magnetischen Störungen, die durch das Schiff selbst verursacht werden, zu minimieren. Diese Störungen können aufgrund der metallischen Materialien und elektronischen Geräte an Bord des Schiffes auftreten und die Genauigkeit des Kompasses beeinträchtigen. Der Prozess der Kompensation sorgt dafür, dass der Kompass genaue Richtungsangaben liefert, was für die Navigation unerlässlich ist.
Warum wird ein Kompass kompensiert?- Magnetische Interferenzen: Metalle und elektronische Geräte an Bord erzeugen Magnetfelder, die das Erdmagnetfeld stören und dadurch die Kompassnadel beeinflussen.
- Genauigkeit der Navigation: Eine präzise Richtungsanzeige ist für die Schiffsnavigation von entscheidender Bedeutung, um sicher und effizient zu navigieren.
- Sicherheit: Eine falsche Kompassanzeige kann zu Navigationsfehlern führen, die im schlimmsten Fall Unfälle verursachen könnten.
- Initiale Bestandsaufnahme:
- Identifikation und Analyse aller Störquellen an Bord.
- Überprüfung des Kompasses auf offensichtliche Schäden oder Fehlfunktionen.
- Kompensationsverfahren:
- Swinging the Compass: Das Schiff wird auf unterschiedlichen Kursen gefahren und die Abweichungen des Kompasses werden aufgezeichnet.
- Einrichten der Kompensatoren: Moderne Kompasse haben ein System von kleinen einstellbaren Magneten oder Weicheisenstücken, die verwendet werden, um die Magnetfelder zu neutralisieren.
- Einstellungsprozess: Durch Drehen und Justieren dieser Kompensatoren wird die gemessene Abweichung minimiert.
- Dokumentation:
- Erstellung einer Deviationstabelle, die zeigt, wie die Abweichungen auf unterschiedlichen Kursen korrigiert werden müssen.
- Regelmäßige Überprüfung und Anpassung der Kompensation, besonders nach größeren Kursänderungen oder magnetischen Modifikationen an Bord.
- Regelmäßige Tests und Überprüfungen sind erforderlich, um sicherzustellen, dass der Kompass weiterhin korrekt kompensiert bleibt. Starke Magnetfelder, die durch neue Geräte oder Änderungen an Bord entstehen, erfordern gegebenenfalls erneute Kompensationsanpassungen.
Das Kompensieren eines Schiffs-Kompasses ist ein essenzieller Prozess für eine präzise und sichere Navigation. Durch systematische Überprüfungen und gezielte Anpassungen kann die magnetische Interferenz minimiert werden, was für die Sicherheit und Effizienz der seefahrenden Operationen unerlässlich ist.
Die Missweisung, also den Unterschied zwischen geografisch Nord und magnetisch Nord, rechnet jeder Navigator (und Segler) in seine Berechnungen mit ein. Die ist auch auf den Seekarten angegeben.
Auf allen Schiffen ist ein Magnetkompass vorgeschrieben. Rein gyroskopische Kompasse sind nur als Ergänzung zugelassen, da sie nicht dauerhaft ohne Strom funktionieren.
GPS kann man nutzen, aber es gibt keine zuverlässige Richtung in Echtzeit. Es ist ein Positionsbestimmungssystem mit Fehlern. Daraus kann man eine Richtung ausrechnen, aber die stimmt nur auf langen Zeitskalen und nicht im Sekundenbereich.
Ich habe beim Segeln IMMER den Bordkompass verwendet und NOCH NIE den eines Handys. GPS-Richtung schwankt gerne um 10 oder 20 Grad auf den elektronischen Seekarten auf iPad o.ä. Das ist ungeeignet und nur für die grobe Orientierung gedachet.