Navigation TUD
Veranstaltung der TU Dresden Selbstausgedachte Fragen nach Schwerpunkten der Skripte
Veranstaltung der TU Dresden Selbstausgedachte Fragen nach Schwerpunkten der Skripte
Kartei Details
| Karten | 121 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Verkehrskunde |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 13.02.2018 / 27.02.2020 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/20180213_navigation_tud
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Was sind die Grundlagen für das Sphärische Dreieck?
Sinussatz
Winkelkosinussatz
Seitenkosinussatz
Was geben die Neperschen Regeln an und für was gelten sie?
Gelten für rechtwinklige Kugeldreiecke
beweisen Sinus - und Kosinussätze
Neper 1 : cos(S) = cot(bS) cot(bS) = sin(nbS) sin(nbS)
Neper 2: sin(S) = tan (bS) tan(bS) = cos (nbS) cos(nbS)
(S= Seite - bS = benachbarte Seite - nbS = nicht benachbarte Seite)
Was ist eine Orthodrome?
kürzeste Entfernung zwischen zwei Orten auf der EO
▪ Linie der geringsten Krümmung und damit kürzestem Flugweg,
▪ Großkreis-Ebene schneidet immer den Erdmittelpunkt
▪ Nachteil: Meridiane werden unter verschiedenen Winkeln geschnitten --> Berechnungen der Richtung und Länge erforderlich
Was ist eine Loxodrome?
Linie auf der EO, die alle Meridiane unter konst. Winkel a schneidet, Form einer logarithmischen Spirale, die sich den Polen nähert
Die Kursgleiche ist immer länger als der Großkreis und liegt mehr äquatorwärts --> Längenunterschied (Delta s) zwischen beiden ist abhängig von der Längen- und Breitendifferenz (Delta Lambda) und (Delta Phi) von Anfangspunkt A und Endpunkt B
Sonderfälle: o Meridiane o Äquator o Breitenparallele
Wie ist die Karte definiert?
bedingte graphische Darstellung der EO in der Ebene, geschlossene (ohne Klaffungen und Falten) und generalisierte Abbildung (mit Kartenzeichen, Signaturen und Schrift) einzelner Gebiete in veränderlichem Maßstab nach bestimmten Gesetzen
Wie gibt der Maßstab an?
-Verkleinerungsverhältnis zwischen Abbild und Urbild
- je kleiner Maßstabszahl "m", desto kleiner der Maßstab
- je größer der MS, desto stärker die Annäherung an gleichzeitige Winkel-, Flächen-, und Längentreue
- bis M=1:1Mio Verzerrung sehr gering --> MS gilt überall
Nenne Verfahren zur Vermessung!
Triangulation (Messung von Winkeln)
Trilateration (Messung von Strecken)
Fernerkundung mit Satellit
Photogrammetrie
Was ist ein Kartennetzwurf?
-Zur Herstellung einer Karte muss das aus den Längen- und Breitenkreisen bestehende Gradnetz der EO in die Ebene abgebildet werden => derartige Abbildung heißt Kartennetztwurf
-Kartennetzentwürfe, in denen die Parameterlinien senkrecht zueinander verlaufen, werden als „echter“ Entwurf bezeichnet
Nenne 5 Projektionen!
Kegelprojektion
Azimutalprojektion
Zylinderprojektion
Mercator Projektion
Lambert Projektion
Welche Arten von Projektionen gibt es?
-Winkeltreue (Konforme): jeder Horizontalwinkel ist im Gelände und in der Karte gleich groß
-Längentreue (äquidistante): in allen Richtungen entsprechen gleiche Entfernungen auf der Erdoberfläche gleich langen Strecken in der Karte
-Flächentreue (äuqivalente): gleich große Flächen auf der Erdoberfläche erscheinen in der Karte gleich groß
Hauptanforderung: Winkeltreue!
Erkläre die Mercator Projektion!
Spezialfall der Zylinderprojektion
- Meridiane verlaufen parallel, schneiden Breitenkreise mit 90°
- Verzerrungen wachsen erheblich mit zunehmendem Abstand zum Äquator
- Abbildungsmaßstab wächst mit Secans der abzubildenden geographischen Breite
- Winkeltreue Abbildung, Loxodrome als Gerade und Orthodrome polwärts gekrümmt dargestellt (Loxodrome schneidet Meridiane unter gleichem Winkel)
- Nachteil: Anwendung nur für mittlere Breiten, starke Flächenverfälschung
Erkläre die Lambert Projektion!
Spezialfall der Kegelprojektion, mit einer oder zwei Bezugsbreitenkreisen
-Bei Berührkegelprojektion verkleinert sich Maßstab mit zunehmendem Abstand von Bezugsbreitenkreis 60
- Bei Schnittkegelprojektion vergrößert sich Maßstab ausgehend von den Bezugsbreitenkreisen zur Kartenmitte
- Meridiane konvergieren zu Polen hin und schneiden Breitenkreise mit 90°
- Orthodrome nahezu gerade abgebildet
- Gemäß ICAO Annex 4 (aeronautical charts) ist winkeltreue Lambert Projektion Standardprojektion für World Aeronautical Charts im Maßstab 1 : 1.000.000
Was regelt die ICAO Annex 4?
-Arten
-Inhalt
-Gestaltung
von Luftfahrkarten
Welche Zeitsysteme sind in der Navigation von Bedeutung?
-wahre Sonnenzeit (Zeitspanne zwischen 2 aufeinanderfolgenden oberen Kulminationen)
-mittlere Sonnenzeit
-Sternzeit
-Atomzeit
Wie ist die mittlere Sonnenzeit definiert?
-Festlegung einer mittleren Sonnenbahn --> mittlerer Sonnentag
-Die mittlere Sonnenzeit wird nach dem westlichen Stundenwinkel der mittleren Sonne gemessen
--> ist bei der oberen Kulmination (Sonnenhöchststand) der mittleren Sonne Null
- unzweckmäßig im Alltag --> untere Kulmination = 00.00Uhr
Wie ist die Sternzeit definiert?
-Beobachtung des Meridianendurchgang eines Fixsternes (=Frühlingspunkt)
- Sterntag = Umdrehung der Erde um 360° --> 360° + alpha => Zeitdifferenz von 4 min pro Tag
Wie ist die Atomzeit definiert?
Die Sekunde ist 9.192.631.770 mal die Periode der ausgesandten Strahlung, die dem Übergang zwischen zwei Hyperfeinenergieniveaus des Grundzustandes des Cäsium 133-Atoms entspricht
Was versteht man unter Funknavigation?
- Navigation ohne Bodensicht
- unabhängig von Wetterbedingungen und Lichtverhältnissen erfolgt nach Instrumentenflugregeln (IFR)
-wegpunktbasierte Navigation --> Abfolge von Wegpunkten zwischen Abflug- und Zielort
-terrestrische Funknavigationsanlagen genutzt, deren Position in einer Luftfahrtkarte verzeichnet ist => Funknavigation.
Was liefert die Funknavigation?
Entfernung Luftfahrzeug – Bodenstation
- Winkel zwischen einer Bezugsrichtung am Luftfahrzeug und einer Bezugsrichtung am Boden
- Standortkoordinaten
-Geschwindigkeit über Grund
- (Höhe über Grund ILS)
Nenne Arten terrestrischer Funknavigationsysteme!
▪ Ungerichtete Funkfeuer
▪ Peiler
▪ Richtsendeanlagen/Drehfunkfeuer
▪ Funkentfernungsmesssysteme
▪ Präzisionsanflugsysteme
▪ Markierungsfunkfeuer
▪ Langwellensender der Hyperbelnavigationssysteme
Charakterisiere NDB!
Non Directional Beacon
- arbeiten im Lang- und Mittelwellenbereich
- Bestimmung der Richtung zwischen Luftfahrzeug und Bodenstation
- 190-1750 kHz (Empfängerauslegung)
- strahlen über Antennenanlage vertikalen, polarisierten, hochfrequenten Träger ab
Nenne Komponenten der Bodenanlage des NDB!
- Sender
- Antennensystem
- Monitor
- Stromversorgung
Nenne bordseitige Komponenten des NDB!
-Empfangsantennen
-LW/MW- EMpfänger
-Aufschaltanlage, Bedien- und Anzeigegerät
-Kompensator
-Bordstromversorgung
Erkläre das Funktionsprinzip des NDB!
Bodenantenne strahlt in ALLE Richtungen
--> Empfängerantenne LFZ empfängt Signal --> Signal wird bei 90° Minimal --> Richtung für ADF (Automatic Direction Finder)
Was wird beim NDB angezeigt?
In welcher Richtung das Ziel liegt (Zielfrequenzz vorher einstellen)
Wovon hängt die Genauigkeit des NDB ab?
- Genauigkeit der Bord- und Bodenanlage
- Störungen bei der Funkwellenausbreitung
Einflüsse:
-Küsteneffekt
-Bergerffekt
-Dmmerungs/Nachteffekt
-Viertelkreisige Funkfehlweisung
-Neigungsfehler
Was macht das VOR?
Omni Directional Radio
- liefert LFZ Azimutinformation 0°-360° als Winkel zwischen LFZ und magnetic North
- Frequenzbereich: 108,00 - 117,95 MHz
VOR stellt Bodenstation als Funknavigationssystem dar
bordseitige Anlage mit VOR-Empfänger zusammengefasst
Was sind Komponenten der VOR-Bodenanlage?
-UKW-Sender
-Antennensystem
-Monitor
-Felddetektor
-Energieversorgung
Wie funktioniert VOR?
- Erzeugung einer rotierenden Doppelkreischarakteristik mit 1800 U/min=30Hz mit:
-> mechanisch umlaufenden Dipol oder
-> Kreuzrahmen mit Goniometer bei rein elektrischer Realisierung der Goniometerfunktion
VOR-Komponenten LFZ?
UKW-Bordantenne
UKW-Navigationsempfänger
VOR/ILS-Auswertegerät
Bedieneinheit
Stromversorgung
Wo wird VOR in der Navigaton verwendet?
Darstellung der navigatorischen Informationen
Wegpunktfestlegung
Positionsbestimmung
Kommandoanzeige:
Abflug von der Station mit From-Anzeige
Hinflug mit to-Anzeige
Wovon hängt die Genauigkeit des VOR ab?
-übliche Gerätefehler (NSE, FTE, TSE)
- Geländefehler
- Aufstellungsort VOR
-Polarisationsfehler im Kurvenflug
Was ist das DME?
Distance Measuring Equipment: von ICAO standardisierte Entfernungsmesseinrichtung
-kooperatives Funknavigationssystem mit aktiver Rückstrahlortung
Wie funktioniert das DME?
Zweiwegelaufzeit:
-Laufzeit des Abfragesignals -> Feste Zeitverzögerung -> Laufzeit Antwortsignal
=> Summe ergibt Schrägentfernung LFZ <-> Boden
Betriebsfrequenzen: 962-1213 MHz
--> Begrenzt auf kurze bis mittlere Entfernung
Nenne DME-Komponenten der Bodenstation
Abfrageempfänger
Antwortsender
Antenne mit Sende/Empfangsschalter
Verzögerungsglied
Modulations- und Verschlüsselungseinrichtungen
De-/Codierungseinrichtungen
Nenne DME-Komponenten des LFZ!
Abfragesender
Antwortempfänger/Auswertegerät
Sende/Empfangsantenne
Anzeigegerät
De-/Codierungsgerät
Wo wird DME in Navigation verwendet?
als
Streckennavigationshilfe
Platz-DME bei Präzisions und NichtPräzisionsanflügen
Verfügbar als :
koaxiale Anordnung mit VOR
VORTAC ( DME-Information mit militärischem TACAN)
Wie Genau ist DME?
laut ICAO-Annex10: zwischen 0 und 200NM nicht größer als 450m ode r0,25%
--> Bordanlage nicht größer als 300m oder 0,2% der gemessenen Entfernung
Ursachen:
-Flankensteilheit der zu messenden IMpulse
-Mehrwegeausbreitung
-Abweichung von der Solllaufzeitverzögerung 50ms in der Bodenstation
Was ist das ILS?
Instrument Landing System: Anflughilfe
--> bietet bei schlechten Sichtverhältnissen genaue Kurs- und Gleitwegführung bis Aufsetzpunkt
Komponenten des ILS Bodenanlage
Landekurssender (Localizer - LLZ bzw LOC)
Gleitwegsender (Glidepath Transmitter - GP bzw Glideslope GS)
Voreinflugzeichen (Outer Marker - OM)
Haupteinflugzeichen (Middle Marker - MM)
