Funknavigation

Sendeanlage für die Funknavigation, System DVOR

Unter dem Begriff Funknavigation werden Verfahren zur (terrestrischen) Navigation zusammengefasst, die Radiowellen zur Positionsbestimmung nutzen. Davon abzugrenzen sind Satellitennavigationsverfahren, die ebenfalls Funkwellen verwenden.

Die Funknavigation basiert im Allgemeinen auf Sendestationen, die Signale aussenden, mit deren Hilfe ein Empfänger seine Position bestimmen kann.

Funknavigationsarten

Man kann unterscheiden:

  • Beim Entfernungsverfahren wird entweder die Entfernung zu einer Sendestation (DME) oder die Entfernungsdifferenz zwischen zwei Sendestationen durch Hyperbelnavigation ermittelt. Aus den Signallaufzeiten bzw. den Unterschieden in den Signallaufzeiten kann der Empfänger seine Position relativ zu den Sendestationen ermitteln. Da die Positionen der Sendestationen bekannt sind, lässt sich daraus die geographische Position ableiten. 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. Entfernungsverfahren werden bei GLONASS und GPS, Hyperbelverfahren bei den Navigationssystemen LORAN-C und ALPHA eingesetzt.
  • Beim Peilverfahren wird die Herkunftsrichtung eines Signals bestimmt.
    Dabei wird entweder das Signal vom Sender richtungscodiert abgestrahlt (z. B. Drehfunkfeuer, kurz VOR) oder der Empfänger muss mit einer Peilantenne die Herkunftsrichtung zu einem Ungerichteten Funkfeuer (NDB) 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 (Funkstandlinie), an (Funkseitenpeilung). Ermittelt man die Richtungen zweier Sendestationen, so kann man daraus seine Position herleiten (Kreuzpeilung).

Bei der Funknavigation bzw. der Funklokalisierung kann man das Funksignal durch die Messung und anschließende Auswertung unterschiedlicher Komponenten nutzen:

  • Feldstärke (z. B. der Feldstärke mehrerer WLAN-Accesspoints – WLAN-basierte Ortung)
  • Richtung (engl. direction of arrival, DOA)
  • Laufzeit
  • Laufzeitdifferenz (engl. time (difference) of arrival, T(D)OA)

Funknavigationssysteme haben heute vor allem in der Luftfahrt und der Schifffahrt wesentliche Bedeutung.

Satellitenbasierte Navigationssysteme (GPS und andere) waren ursprünglich z. T. für das Militär konzipiert. Sie haben für das Autofahren, Fahrradfahren und Wandern an Bedeutung gewonnen.

Das Autonome Fahren ist zwingend auf Funknavigation angewiesen.

Auch fahrerlose Transportsysteme nutzen oft Funknavigation mit lokalen Funkbaken.[1]

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. Der Grund dafür ist, dass in Luftfahrtzeugen keine rechtweisenden Kreiselkompasse verwendet werden, sodass alle Instrumente (außer GPS) letztlich auf dem missweisenden Magnetkompass basieren. Wenn also alle Kurse und Peilungen in der Funknavigation einheitlich missweisend angegeben werden, ist keine Umrechnung der Kurse mehr nötig, womit eine potentielle Fehlerquelle wegfällt.

Folgende Symbole werden auf Funknavigationskarten zur Identifizierung von Radionavigationsanlagen verwendet:

NavigationsanlageSymbol
NDBNDB Symbol
VORPictogram VOR
VORTACPictogram VORTAC
TACANPictogram TACAN
VOR/DMEPictogram VOR-DME

Navigationssysteme

Langstrecke

Langstreckennavigationssysteme werden in der Regel in der Schifffahrt eingesetzt.

Kurzstrecke

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

Satellitenbasierend

Die Satellitennavigationssysteme verwenden Funksender auf künstlichen Erdsatelliten, die vom Navigationsgerät empfangen werden. Bei der Satellitennavigation werden somit ebenfalls Radiowellen zur Positionsbestimmung genutzt. Folgende Systeme seien genannt:

Siehe auch

Literatur

  • Jeppesen Sanderson: Privat Pilot Manual. Jeppesen Sanderson, Englewood CO 2001, ISBN 0-88487-238-6.
  • Wolfgang Kühr: Der Privatflugzeugführer. Band 3: Technik II. 4. überarbeitete Auflage. Schiffmann, Bergisch Gladbach 1983, ISBN 3-921270-09-X.
  • Walter Air: CVFR Lehrbuch. Mariensiel 2001.
  • Jeppesen Sanderson: Private pilot FAA practical test study guide. Aairplane single-engine land. Jeppesen Sanderson, Englewood CO 2000, ISBN 0-88487-265-3.
  • Wilhelm Thaller: Never Get Lost. Interpretation der Funknavigation. (Horizontal situation indicator, radio magnetic indicator, holding). 2. Auflage. Thaller, Mondsee 2005, ISBN 3-00-007179-2.
  • Peter Dogan: The Instrument Flight Training Manual. As developed by Professional Instrument Courses. 3rd edition, revised printing. Aviation Book Co., Seattle WA 2004, ISBN 0-916413-26-8.
  • Jürgen Mies: Funknavigation. 2. Auflage. Motorbuch-Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-613-01648-6 (Privatpilotenbibliothek 3).

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ Mitteilung der KINEXON GmbH zu FTS-Funkpeilung, abgerufen am 18. Juni 2020

Auf dieser Seite verwendete Medien

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Aeronautical chart pictogram of a VHF omnidirectional range beacon.
VOR DME BUB.JPG
(c) Ben Pirard in der Wikipedia auf Niederländisch, CC BY-SA 3.0
Funkstellen des Navigationsfunkdienstes, hier VOR (VHF Omnidirectional Range) und DME (Distance Measuring Equipment) Flughafen Brüssel.
NDB Symbol.svg
Das Symbol für ein ungerichtetes Funkfeuer
Pictogram VORTAC.svg
Aeronautical chart pictogram of a dual VHF omnidirectional range and tactical air navigation beacon.
Pictogram TACAN.svg
Aeronautical chart pictogram of a tactical air navigation beacon.