Frage:
Wie überqueren Flugzeuge den Ozean ohne GPS?
flyingfisch
2014-03-23 07:56:43 UTC
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Wie überqueren Flugzeuge den Ozean ohne GPS?

Verwenden sie Dead-Reckoning oder gibt es dort draußen Navigationshilfen?

Es ist erwähnenswert, dass ICBMs die Ozeane mit einer Kombination aus INS-Daten (wie in einigen Antworten erwähnt) und Daten automatisierter Sternverfolgungsgeräte überqueren (da es unklug ist, sich während der globalen Kernschmelze auf jede Art von boden- / satellitengestützter Navigation zu verlassen). Gleiches gilt für viele Militärflugzeuge, wie zum Beispiel eine ehrwürdige SR71 (die mit einem tageslichtfähigen Sternentracker ausgestattet war).
@oakad Die U-2 nutzte auch die Himmelsnavigation, insbesondere wenn sie in der Nähe des Nordpols flog, was sie oft tat, um zu sehen, was die UdSSR an ihren Atomteststandorten im äußersten Norden tat. In den frühen Phasen der Kubakrise überquerte einer dieser Flüge versehentlich den russischen Fernen Osten, nachdem der Pilot seine Rückkehr nach Alaska falsch berechnet hatte.
Sechs antworten:
Bret Copeland
2014-03-23 09:22:37 UTC
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Nun, die meisten Fluggesellschaften überqueren den Ozean mit GPS in der heutigen Welt.

Davon abgesehen sind die meisten (wenn nicht alle) transkontinentalen Flugzeuge und viele fliegende Inlandsrouten als Nun, haben Sie ein sogenanntes Trägheitsnavigationssystem (eine Form der Dead-Reckoning, bei der Gyros und Beschleunigungsmesser zur Berechnung von Positionsänderungen verwendet werden). Das INS wird in den Flugverwaltungscomputer eingespeist, der zur Überprüfung der GPS-Position verwendet wird, und kann als primäre Navigationsquelle verwendet werden, falls das GPS-Signal verloren geht oder beschädigt wird.

Vor GPS Trägheitsnavigation war das primäre Mittel zur Navigation über Ozeane. Allerdings haben sehr viele Flugzeuge vor INS ... mit unterschiedlichem Erfolg die Ozeane überquert. Die allgemeine Idee war, eine Kombination aus Dead-Reckoning, Funkfeuer, wo Sie sie finden können (kleine Inseln und Küsten), der Sonne (mit Hilfe eines Sextanten) während des Tages und dem zu verwenden Sterne in der Nacht. Hoffentlich sind Sie nach einiger Zeit in der Lage, bodengestützte Navigationshilfen aufzunehmen oder eine Küste zu identifizieren. Dies funktioniert tatsächlich ziemlich gut, wenn Ihre Windschätzungen gut sind und die Fehlerquote hoch genug ist. Wie DeltaLima hervorhebt, tauchten im Zweiten Weltkrieg auch Langstrecken-Funknavigationssysteme auf (LORAN und Decca), die eine viel größere Reichweite als frühere Funkfeuer hatten und daher den Zeitaufwand für das Fliegen allein durch Abrechnung verringerten . Als in den 1970er Jahren die Trägheitsnavigation vorherrschte, boten die Fluggesellschaften bereits täglich zuverlässige transkontinentale Passagierflüge an.

Ein weiteres mögliches Ergebnis ist, dass Ihr Flugzeug im Meer verloren geht, nie gefunden wird und der Discovery Channel finanziert eine Expedition, die Sie 75 Jahre später sucht.

Viele Flugzeuge, einschließlich der Vulcan (Erfahrung aus erster Hand), haben einen Sextanten, der aus dem Rumpf herausragt. Der Navigator würde Sternkorrekturen vornehmen - genau wie die Wikinger, als sie den Atlantik überquerten.
Lese ich richtig, dass Flugzeuge keinen Kompass haben?
@atk Nein, für alle zertifizierten Flugzeuge ist ein Kompass erforderlich.
@atk Beachten Sie, dass die Nützlichkeit von Copmasses abnimmt, wenn Sie sich den Polen nähern, was bei einigen Interkontinentalflügen der Fall ist.
@Simon: Die oberen Fenster früherer 737er und anderer Flugzeuge dieser Zeit dienten demselben Zweck.
@atk. Wie würde ein Kompass bei einer Überquerung des Ozeans helfen, da Sie eine Großkreisroute fliegen möchten?
Mit @Simon können Sie eine bestimmte Überschrift für einen bestimmten Zeitraum beibehalten.
Ein Luftfahrtingenieur bei Airbus hat mir einmal gerühmt, dass die IMU bei neuen Airbussen das Flugzeug nach einem Überlandflug bis auf 3 Fuß lokalisieren würde, ohne dass ein anderer GPS-Eingang als der Startort vorhanden wäre.
@Chris "Cross Country" und "Airbus" können die Breite Frankreichs bedeuten - etwa 1.000 km und 3 Stunden, die Breite Großbritanniens (kleiner) oder die Breite der USA oder der UdSSR. Jedes würde eine gute Genauigkeit für ein INS anzeigen, aber die Aussage ist ziemlich mehrdeutig.
@AdamDavis Ja, ich wünschte, ich hätte spezifischere Informationen von ihm bekommen können. Es war in einer US-Einrichtung, also werde ich vermuten, dass er in den USA gemeint hat, aber ich kann nicht sicher sagen, sorry!
@atk: ein Kompass ist eine ineffiziente Anleitung zum Überqueren eines Ozeans. Wenn Sie aus den östlichen USA abheben und einen konstanten "genauen Osten" fliegen, gelangen Sie schließlich über eine Great Circle-Route nach Europa. Dies ist jedoch ein viel längerer Weg als der normalerweise eingeschlagene Weg, der viel näher an der Stange liegt. Ich nehme an, Sie könnten dies mit einem Kompass tun, indem Sie den Kurs alle M Minuten um N Grad ändern. Ein Kompass berücksichtigt auch keine Drift, sodass Sie nach Ihrer Überfahrt Dutzende oder Hunderte von Kilometern entfernt sein können.
paul
2014-03-23 12:32:08 UTC
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Wir haben Jahrhunderte vor GPS, INS oder einer anderen modernen Technologie die Meere überquert.

Sie benötigen lediglich eine Uhr, einen Kompass und einen Sextanten. Und einige weitgehend vergessene Fähigkeiten, wie das Rechnen ohne Smartphone.

Sicherlich können Sie ein Smartphone verwenden, wenn Sie es in den Flugmodus versetzen.
Hatten die Wikinger keine Taschenrechner-Apps auf ihren Smartphones oder so? : p
Terry
2014-03-24 03:01:08 UTC
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In den Tagen vor GPS haben wir die Ozeane routinemäßig mit Trägheitsnavigationssystemen überquert.

Das System, mit dem ich vertraut war, verwendete 3 separate Trägheitssysteme (Karussell war der Markenname). Sie können wählen, ob Sie nach einem einzelnen navigieren möchten, aber die häufigste Art, sie zu verwenden, bestand darin, dass der Autopilot die Positionen "mittelt". Sie können auch festlegen, dass ein bestimmtes INS ausgeschlossen werden soll. In diesem Fall haben Sie bei einer Mittelung nur zwei gemittelt.

Für das MNPS-Luftraumsystem im Nordatlantik haben Sie jedes INS, das über Ihren letzten bekannten Boden fährt, manuell aktualisiert Positionsfix. Wenn Sie Ihren ersten bodengestützten Navigationsfehler auf der anderen Seite überschritten haben, haben Sie die INSes erneut manuell mit diesen Informationen aktualisiert und dann im Wartungsprotokoll aufgezeichnet, wie weit links oder rechts die einzelnen INS im Wartungsprotokoll waren. Es gab Standards. Ich bin mir nicht sicher, ob ich mich richtig an sie erinnere, aber ich erinnere mich an einen maximalen Fehler von 2 Seemeilen pro Stunde, der ohne Aktualisierung geflogen wurde. Das MNPS hatte zu der Zeit einen maximal zulässigen Fehler ohne Strafe von 10 Seemeilen links oder rechts natürlich. Wenn dies überschritten wurde, wurden Punkte von der Punktzahl Ihres Unternehmens abgezogen. Verlieren Sie genug Punkte und das Unternehmen darf nicht in MNPS fliegen.

Natürlich waren Fehler von zwei bis sechs Seemeilen für eine Überfahrt typisch.

Da ist die Geschichte, stimmt oder nicht, ich weiß nicht, von dem Kapitän, der, als handgehaltene GPS-Geräte zum ersten Mal verfügbar wurden, eines zum Überqueren des Nordatlantiks verwendete und einen Kursfehler nahe Null hatte. Als ATC ihm dazu ein Kompliment machte, platzte heraus, dass er seinen Handheld benutzt hatte. In der Folge wurde er wegen der Verwendung eines nicht genehmigten Navigationssystems verletzt. Ob der Vorfall wirklich passiert ist, weiß ich nicht, aber die von der FAA genehmigten Operationsspezifikationen einer Fluggesellschaft legen nicht nur fest, welche Navigationsmethoden verwendet werden sollen, sondern auch welche Systeme nach Marke und Modellname (zumindest damals, als ich geflogen bin).

Zumindest bis Anfang der 2000er Jahre wurde das in den USA verkaufte Hand-GPS bei 99/199 Knoten gesperrt, um zu verhindern, dass Sie es in Flugzeugen verwenden. Die Macher hatten Angst, verklagt zu werden. Um sie für ein wissenschaftliches Experiment in der Luft zu verwenden, mussten wir spezielles FAA-GPS kaufen
DeltaLima
2014-03-23 14:05:39 UTC
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Die meisten Flugzeuge überqueren den Atlantik per GPS, normalerweise mit INS als Backup. INS als primäre Navigationsform wird auch weiterhin verwendet.

In der Vergangenheit wurde auf transatlantischen Routen eine Kombination aus Dead Reckoning- und Fernfunknavigationssystemen verwendet. Dazu gehören Decca, LORAN C und Omega.

Omega wurde 1997 geschlossen, Decca 2000 und LORAN C. im Jahr 2010 eingestellt.

LORAN C / eLORAN ist in einigen Teilen der Welt noch in Betrieb ...
David Richerby
2014-03-23 18:45:08 UTC
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Sie verwenden GPS mit Backups, wie in den anderen Antworten beschrieben.

Wenn Ihre Frage von MH370 inspiriert ist, denken Sie daran, dass GPS Ihnen sagt, wo Sie sich befinden: Es sagt niemandem, wo Sie sich befinden sind. GPS funktioniert mit einer Reihe von Satelliten, die Signale senden, und basierend auf den Signalen, die Sie hören, können Sie Ihre eigene Position berechnen. Ein GPS-Benutzer sendet nichts zurück an die Satelliten. Was MH370 fehlte, war ein System, das seinen Standort an die Basis zurückmeldete.

Danke, ich wusste, dass GPS nicht von MH370 inspiriert war. Ich habe mich nur gefragt, wie es in Flugzeugen ohne GPS gemacht werden soll;)
radarbob
2014-03-26 03:10:52 UTC
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Flugnavigationsmodus, den ich gesehen habe:

  • Himmlisch - Sextant und Karten. Wie kein Scherz, direkt nach Tagen mit Segelschiffen.
  • Atmosphärischer Druck - Fahren entlang bestimmter Luftdrucklinien. Auf keinen Fall eine primäre Form der Navigation.
  • Omega - jetzt veraltet. Trianguliert auf einer kleinen Anzahl sehr leistungsfähiger Funksender, die auf der ganzen Welt verteilt sind. Zumindest gut genug, um die ADIZ mit Grenzen zu erreichen. Mir wurde gesagt, dass es in der Nähe eines Senders so genau sein kann wie ein ILS-Strahl der Kategorie 2.
  • Trägheitsnavigation -
  • GPS. Was ist das?
Omega waren effektiv Hochleistungs-NBDs. Ziemlich genau, wenn Sie wissen, wie man sie richtig benutzt. Natürlich könnten Piloten ihre NBDs auch auf kommerzielle Stationen mit bekannten Standorten einstellen (wie es die unglückselige B-17-Gruppe tat, die am 7. Dezember 1941 nach Hawaii flog) und den gleichen Effekt erzielen.
Beziehen Sie sich auf nicht gerichtete Beacons?
Apropos kommerzielle Sender ... Etwa 100 Meilen östlich von Hawaii konnten wir unsere NDB auf KRLD, Dallas, Texas, einstellen. Warum wir diese bestimmte Station in einer Entfernung von 3.600 Meilen routinemäßig abholen konnten, ist mir ein Rätsel. Vielleicht war es ein Händleroptionspaket für diese Flugzeuge der Texas Air National Guard.


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