Frage:
Kann Astronavigation während des Fluges eingesetzt werden?
Alex Jasmin
2020-03-12 08:56:45 UTC
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Können Sie in einem Flugzeug in den Himmel schauen, um sich zu orientieren und zu positionieren, wie es Seeleute tun?

Die Zeppeline benutzten ziemlich oft einen Sextanten. In den Zeiten vor der Radionavigation war dies das Beste, was sie tun konnten, wenn der Boden verdeckt war oder keine Hilfe bot (wie über Wüsten oder offenem Wasser).
In Kanada wurde bis in die 80er Jahre in die Airline Transport-Prüfung aufgenommen, wie man mit einem Sextanten eine Lösung findet.
Ja, aber für die meisten von uns ist es weitaus nützlicher, auf den Boden zu schauen. Z.B. IFR = Ich folge Straßen :-)
Siehe auch: https://aviation.stackexchange.com/questions/25096/what-is-the-purpose-of-eyebrow-windows
Drei antworten:
Dave
2020-03-12 09:15:59 UTC
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Das können Sie sicher! In den Tagen des GPS wurde nicht mehr allzu viel getan, aber in den frühen Tagen der Luftfahrt wurde ziemlich viel getan. In der Vergangenheit wurde dies vom "Flugnavigator" durchgeführt, einer Position, die nicht mehr wirklich existiert. Einige Flugzeuge hatten sogar Sextanten montiert.

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( Quelle)

Hier ist ein Video davon In der Praxis durchgeführt (Fanta optional)

Dies wurde sogar auf dem Trägheits-Astro-Navigationssystem des SR-71 automatisiert, bei dem die Sterne verwendet wurden, um sich auszurichten.

Der SR-71 wurde in den 1960er und 1970er Jahren betrieben, lange bevor hochauflösende Lichtsensoren (dh CCD / CMOS-Sensoren) und Computersysteme existierten, die leistungsfähig genug waren, um eine Rastergrafik des Nachthimmels zu verarbeiten (geschweige denn einen Bildspeicher) groß genug) - auf welcher Basis funktionierte der NAS-14V2 des SR-71? Sicherlich sind zu viele helle Sterne am Himmel sichtbar, als dass ein Computersystem damals zuverlässig wissen könnte, welchen Stern es betrachtet, von dem ich annehme, dass es sich um ein Vidicon-Röhren-Ausgangssignal aus den 1960er Jahren handelt.
@Dai Sie benötigen keinen Computer, um Rastergrafiken zu verarbeiten. Die Russen schickten 1959 Bilder des Mondes zurück. Sie scannten eine analoge Fernsehkamera und wandelten sie in ein Faxsignal um. Das Format der Bilder war im Grunde Fax. Sie können etwas Ähnliches tun, um Sternpositionen zu verarbeiten - richten Sie eine analoge Fernsehkamera auf den Himmel und verarbeiten Sie das Signal analog. Natürlich ist ein analoges Standard-TV-Signal im Wesentlichen 320 x 240, aber eine benutzerdefinierte Kamera kann jede Auflösung haben, die Sie verarbeiten möchten
@Dai Sie gehen davon aus, dass ein universeller digitaler Computer erforderlich ist. Spezielle analoge Computer können manchmal Leistungsniveaus erreichen, die Allzweckcomputer nicht erreichen können.
@Dai Wenn Sie neugierig sind, ist die vollständige [POH wurde freigegeben, enthält Betriebsanweisungen.] (Https://www.sr-71.org/blackbird/manual/4/4-3.php) Es gibt nicht allzu viel heraus dort auf _how_ hat es funktioniert, aber wenn Sie sich einige der -71 Interviews ansehen, sprechen sie darüber, wie sie bestimmte helle Sterne angreifen.
@Dai [hier ist eine weitere Kopie des Handbuchs, in der die Funktionsweise des Geräts etwas ausführlicher beschrieben wird] (https://airandspace.si.edu/webimages/collections/full/NAS-14V2%20ANS%20System.pdf)
@Dai: Obwohl ich nichts über das System des SR-71 weiß, war es bei Raumsonden durchaus üblich, sich durch Verfolgung heller Sterne zu orientieren. Anscheinend wurde es auch für Raketen verwendet, daher scheint es keinen Grund zu geben, warum ein solches System in einem bemannten Flugzeug nicht verwendet werden kann: https://en.wikipedia.org/wiki/Star_tracker
Grundsätzlich besteht der Trick bei der Astronavigation mit begrenzter Rechenleistung nicht darin, ein Rasterbild zu verarbeiten. Stattdessen gibt es ein kleines Teleskop mit einem engen Sichtfeld, das auf einen Quadranten-Fotodetektor fokussiert, den Sie sich wie einen CCD mit nur 4 Pixeln vorstellen können. Dieses Teleskop ist zunächst entweder manuell oder automatisch (basierend auf einer vorhandenen INS-Ausrichtung) auf einen Stern gerichtet, der aus einem kleinen Katalog ausgewählt wurde. Die relativen Intensitäten der 4 Pixel liefern ein Korrektursignal, das angibt, wie weit und in welche Richtung der Stern von der Mitte des Sichtfelds entfernt ist. ..
... und der Computer lenkt dann das Teleskop, um dieses Korrektursignal auf Null zu setzen (alle 4 Quadranten bei gleicher Helligkeit). Dieser Zustand wird kontinuierlich aufrechterhalten und "verfolgt den Stern", wenn sich die Fluglage und Position des Flugzeugs ändert. Die dazu erforderlichen kardanischen Winkel liefern eine Messung des Sichtlinienvektors zum Stern, der in der Navigationslösung verwendet wird.
Dean F.
2020-03-12 09:15:43 UTC
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Es hat in der Vergangenheit. Der Prozess für Piloten und Segler ist jedoch etwas komplexer als nur das Betrachten der Sterne. Siehe eine frühere AviationStackExchange-Frage.

Müssen Piloten wissen, wie man einen Sextanten verwendet?

Die moderne Luftfahrt verfügt über so viele andere Navigationswerkzeuge:
GPS
Radio NavAids
Trägheitsnavigationssysteme

Sie machen die Himmelsnavigation überflüssig. Es ist jedoch keine Pilotenausbildung erforderlich. Und Sie werden es nicht in GA-Flugzeugen sehen. Es wird immer noch vom Militär benutzt. Insbesondere in ICBMs. Meines Wissens nach war das vom Militär verwendete automatisierte Himmelsnavigationssystem für eine weit verbreitete Verwendung zu teuer.

Kapitel 8-13 des FAA Flight Navigator Handbuch sind dem Thema gewidmet. Leider ist auch die Position eines Flugnavigators so gut wie veraltet.

FWIW, ich habe mit einem Chefingenieur darüber gesprochen, wie oft alle von Ihnen aufgelisteten Navigationsquellen gleichzeitig ausfallen, und die Antwort war, dass Sie es möglicherweise nie über die gesamte Lebensdauer einer Flotte hinweg sehen werden. Die einzigen Fälle, die ich in ASRS von totalem Positionsverlust gesehen habe, sind für AHRS-Flugzeuge.
xxavier
2020-03-12 09:17:50 UTC
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Natürlich ist dies möglich, und bei Langstreckenflügen wurde häufig Astronavigation eingesetzt, und transatlantische Passagierschiffe wie die Super Constellation wurden mit einer Plexiglas-Astro-Kuppel ausgestattet, damit der Navigator die Sterne mit einem "nehmen" konnte Blasensextant.



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