Diskussion:Astronomische Navigation

Diese Diskussionsseite dient dazu, Verbesserungen am Artikel „Astronomische Navigation“ zu besprechen. Persönliche Betrachtungen zum Thema gehören nicht hierher. Für allgemeine Wissensfragen gibt es die Auskunft.

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Diamantlager?

Ein Tischler und Uhrmacher aus England, John Harrison (1693-1762) steigerte durch die Erfindungen der Hemmung (...) und später Diamantlagern die Genauigkeit der Uhren von ca. einer Minute Abweichung pro Tag auf weniger als 0,5 Sekunden pro Tag.

Das mit den Diamantlagern halte ich für eine Legende, auch wenn sie im Artikel über John Harrison wiederholt wird. Weder im englischen Wikipedia-Artikel über John Harrison noch in einer Arte-Reportage gestern Abend ist bzw. war davon die Rede. Quelle des Übels scheint mir ein Artikel der NZZ zu sein, aus dem sich der deutsche Wikipedia-Artikel über John Harrison ausgiebig bedient hat.

Kann das bitte jemand veri- oder falsifizieren?  ;-)

--Mussklprozz 19:57, 9. Jan 2005 (CET)

Das Buch "Längengrad" schreibt Harrison zumindest die Erfindung des Kugellagers zu. Könnte es sich um eine Verwechslung handeln? --HoHun 23:52, 22. Feb 2006 (CET)

Das mit den Diamantlagern ist nicht belegt, scheint auch unwahrscheinlich. Einen Vorläufer des Kugellagers hat Harrison aber tatsächlich entwickelt: in H3 findet sich ein Lager mit 4 Zylindern s. Bild in Andrewes, The Quest for Longitude, Cambridge 1996, S. 217)

Ergebnis meiner Recherche: Nicolas Fatio de Duillier, geboren in Basel erfand um 1700 die Lagerung der Zapfen in Edelsteinen, um Reibung auf ein Minimum zu beschränken. 1704 erhielt er das Patent für seine Edelsteinlagerung zugesprochen. Allerdings setzte Harrison Edelsteinlager in der H4 ein, weil er die Rollenlager der großen Vorgängeruhren nicht so sehr verkleinern konnte. --Bauruine (Diskussion) 15:13, 24. Sep. 2012 (CEST)

Erforderliche Genauigkeit der Zeitmessung

Ist in der Formel nicht der Faktor 24 einmal zuviel ? Nach meiner Rechnung folgt: Die Erde dreht sich um 360 Grad am Tag, also um 360 Grad in 24 x 60 x 60 = 86400 Sekunden oder um 1/60 Grad in 4 Sekunden. Wenn auf einer 100tägigen Schiffsereise die Abweichung maximal 1/60 Grad betragen soll, dann entspricht dies einer Genauigkeit von 1/6000 Grad oder 0,04 Sekunden am Tag, oder ?

Die Erde dreht sich mit 360°/24 h = 21600'/1440 min = 15'/min = 0,25'/s, also genau wie Du sagst 1/60 Grad in 4 Sekunden. Für die 100tägige Schiffsreise würde ich genau wie Du einen gleichbleibenden systematischen Fehler von +/-4/100 s pro Tag für das Maximum halten, wenn man +/-1 Winkelminute Genauigkeit erreichen wollte. --HoHun 23:52, 22. Feb 2006 (CET)

Eine Rotation der Erde bezüglich der Fixsterne dauert nicht 24h, sondern einen Sterntag (ca. 23h56m), das sollte hier dringend mal geändert werden. 24h gelten nur bezüglich der Sonne.

Positionsbestimmung mit Sextant, Chronometer und astronomischen Almanach

Dieser Abschnitt ist unverständlich, wohl zum Teil auch falsch:

• "... erfasst man sekundengenau den Zeitpunkt der Messung"

Warum, bei der Beschreibung der Standortbestimmung taucht die Uhrzeit nicht mehr auf.

• "Aus der gemessenen Sonnenhöhe ergibt sich ein Kreis um diesen Punkt, ..."

Wie das?

• "... zeichnet man auf einer Seekarte zunächst eine vermutete Schätzposition ..."

Mag sein, dass man das auch so machen kann, ich schätze aber, das es auch einen mathematischen zusammenhang gibt?

-- RainerBi ✉ 07:23, 24. Feb 2006 (CET)

Meine Vermutung, da wäre was falsch, ist selbst falsch ;-)

Ich habe mal versucht, das Verfahren mit einem Bildchen zu verdeutlichen, da ist aber sicherlich noch Entwicklungsbedarf. -- RainerBi >✉ 20:09, 24. Feb 2006 (CET)

der "Bildpunkt"

sollte hier erwähnt werden. --888344

Astronomische Navigation im Weltraum

Ich vermisse leider den kompletten Teil (der meiner Meinung nach auch hierein gehört) der astronomischen Navigation im Weltraum, wie sie z.B. in Raumsonden verwendet wird. Wenn es schon einen Artikel hierzu gibt (den ich nicht gefunden habe) währe ein Link ebenfalls von Vorteil. Leider kann ich hierzu nichts beisteuern, da ich selbst keine Ahnung habe und auf der Suche nach Informationen war :-/

Grüße, Mik

Überarbeitung

Ich habe im Sinne der Kommentare im Artikel eine Überarbeitung vorgenommen. Dabei habe ich auf Teile, die inzwischen in anderen Artikeln zu finden sind, verwiesen und Umfangreiche Ergänzungen für die Praxis der (nautischen) Astronavigation vorgenommen.

Dennoch ist der Artikel weiterhin bearbeitungswürdig:

• es wird nicht klar unterschieden zwischen dem Prinzip der AN einerseits und der Arbeit mit Seekarten andererseits. Begriffe wie Standlinie, Giss und Koppelort gehören zwar in diesen Artikel, aber besser abgegerenzt.
• es fehlen Grafiken
• Der Artikel ist zu "nautisch", Mik hat Recht wenn er sagt, dass es auch einen umfangreichen nicht-nautischen Teil der AN gibt. Wer kann hier helfen?

--Christian Dürr 10:19, 5. Jul. 2007 (CEST)

Diverse Fehler per 17. Juni 2010

Nachstehend habe ich mal einige Fehler im Artikel herausgepickt. Die Zusammenstellung erhebt Anspruch auf Unvollständigkeit. Genau genommen gehört der Artikel unter QS! --Oceco 17:10, 17. Jun. 2010 (CEST)

Bestimmung des Längengrads

Deshalb wird man stets auch noch mit dem Peilkompass die Richtung zum Punkt Z ermitteln.

Diese Aussage ist grober Unfung, insbesondere in Verbindung mit dem Wort stets!

Wer je astronomische Navigation in der Praxis betrieben hat weiss, dass die Bestimmung des Längengrades durch nur eine Gestirnsbeobachtung nicht möglich ist! Sowas geht mit einem Leuchtturm, aber nicht mit einem Gestirn, das in der Praxis mehr als 20° über der Kimm steht. Zeichnet man die Höhe eines Gestirns über die Zeitdauer von 24 Stunden auf, so ergibt sich eine Sinuskurve. Zum Zeitpunkt der Kulmination, also zum Zeitpunkt des lokalen Mittags befindet sich das Gestirn im Süden (oder Norden) des Beobachters, ändert sich die Höhe eines Gestirns über einen Zeitraum von vier Minuten praktisch nicht, da sich das Gestirn auf der Sinuskurve im oberen (resp. unteren) Scheitelpunkt befindet. D.h. dass der Fehler ein Längengrad ist (4 Min. entsprechen 1/360 Tag; auf dem Äquator sind dies 60 sm). Wer nun glaubt mit einer Peilung zum Bildpunkt (Z) des Gestirns durchführen zu können, der hat dies in der Praxis noch nie probiert. Mal angenommen er schafft dies mit einem Grad Genauigkeit, so bedeutet dies bei einem Bildpunktabstand (Z-O) von 2700 sm (entspricht einer Gestirnshöhe von 45°) eine Ungenauigkeit von 47 sm (Diesen Fehler multipliziert man mit der Peilungenauigkeit in Grad!). Die Messgenauigkeit liegt also im Bereich von gegen 100 sm, d.h. eine solche Messung ist witzlos, da man z.B. mit Loggen bessere Ergebnisse erzielen kann! Selbst eine Messung mit einem Kinetheodolit wird auf einem schwankenden Untergrund (=Schiff) die Messung nicht wesentlich genauer durchführbar sein.
Würde mich noch interessieren, wie man aus der Orientierung des Grossen Wagens (vgl. Bildunterschrift) die Länge bestimmen will? Wie resp. womit wird dieser Winkel gemessen? Sowas kann man sich wohl nur auf dem PC-Bildschirm vorstellen.
Was aber fehlt, ist die Möglichkeit der fast gleichzeitigen Messung von zwei Gestirnen, wie Sonne und Mond, Mond und Fixstern, 3 Fixsterne. --Oceco 17:10, 17. Jun. 2010 (CEST)

Bestimmung des Breitengrads

Die Höhe des Polarsterns entspricht der Breite des Beobachters (+/-). Das Problem dabei ist, den Horizont ausmachen zu können. Dies geht nur während der nautischen Dämmerung, vorher ist der Polarstern nicht ausmachbar, danach der Horizont nicht mehr. D.h. also, es nützt nichts, wenn der Polarstern die ganze Nacht sichbar ist, denn für eine Gestirnshöhenmessung taugt er, wie gesagt, nur während der nautischen Dämmerung. Ein erfahrener Astronavigator wird aber dennoch allein aufgrund des Polarsterns bei einer Atlantiküberquerung allein auf Grund der abgeschätzten Polarsternhöhe die gewünschte Zielinsel in der Karibik, z.B. St. Lucia: 14° Nord, finden. Bobby Schenk hat dies mal medienwirksam vorgeführt, aber ohne diesen Trick zu verraten. Dazu nehme ich beim Start in Gran Canaria (ca. 30° N) ein Papierschnitzel und markiere mir darauf den Höhenwinkel des Polarsterns. Wenn seine Höhe noch die Hälfte ist, befinde ich mich auf der Höhe von St. Lucia. Wegen der fehlenden Länge weiss ich nur nicht, wann ich dort ankomme! Das nennt sich Breitensegeln. So findet man jeden Hafen dieser Welt. Ausserdem ist für mich nicht erkenntlich, weshalb der Polarstern gemäss der Beschreibung eine Sonderrolle einnehmen soll. Der Mond ist zuweilen auch über einen halben Tag sichtbar. Zudem ist der Polarstern nur nördlich des nördlichen Wendekreises im Sommer die ganze Nacht sichtbar. Ein Sonderrolle nimmt der Polarstern nur durch die leichte Berechenbarkeit (keine Deklination) der eigenen Breite ein. --Oceco 17:10, 17. Jun. 2010 (CEST)

Zeitgleichung

Nochmals: Die Länge lässt sich niemals mit hinreichender Genauigkeit aus der Kulmination eines Gestirns bestimmen. An den genannten Tagen muss man lediglich die "Equation of Time" nicht berücksichtigen. Nicht umsonst hat man in England eine exorbitante Belohnung ausgesetzt für die Lösung des Längenproblems (und als Harris dies geschafft hat, hat man ihm die Belohnung nicht ausbezahlt).--Oceco 17:10, 17. Jun. 2010 (CEST)

Natürlich hat man ihm die Belohnung ausbezahlt; er hat auch schon beträchtliche Vorschüsse im Laufe der Jahre erhalten. Ich empfehle als Lektüre: Jonathan Betts, Harrison, Greenwich 2007. Betts ist "Senior Specialist in horology" am Royal Observatory (National Maritime Museum), Greenwich, und hat in den letzten Jahren Harrisons Chronometer restauriert. Wolfgang Köberer (nicht signierter Beitrag von 79.253.28.8 (Diskussion) 11:26, 4. Sep. 2011 (CEST))

Diverses

Es wird mit keinem Wort erklärt, wie man aus den beiden Schnittpunkten der zwei Standkreise den eigenen Standort ermittelt (mir ist dies klar, denn einer ist im Mittelmeer und der andere in Madagaskar und wer da ein Problem damit kriegt hat auch noch viele andere Probleme).
Zitat: "Für die tatsächlichen Bestimmung auf hoher See zeichnet man auf einer Seekarte zunächst eine vermutete Schätzposition (Rechenort oder Gisort) ein. Für jeden der Punkte "unter der Sonne" zeichnet man weiter eine Richtungslinie ein, die von der Schätzposition in die Richtung dieses Punktes weist. Was bitte sind Punkte "unter der Sonne"? Es ist genau ein Ort, wofür man das macht, allenfalls für jede zeitversetzte Messung eines weiteren Gestirns gibt es einen zusätzlichen Punkt (Koppelort O_g). --Oceco 17:10, 17. Jun. 2010 (CEST)

GPS

Das Verfahren bei GPS benutzt die gleichen Prinzipien wie die Astronomische Navigation, wobei da lediglich andere Korrekturfaktoren hinzukommen. Würde man die Prinzipien sauber erklären, so könnte man auch den oben geäusserten Wunsch der Astronomische Navigation im Weltraum erfüllen. --Oceco 17:10, 17. Jun. 2010 (CEST)

die gleichen Prinzipien , allerdings ohne Winkelmessung. --888344 (Diskussion) 17:23, 19. Apr. 2012 (CEST)

Bei Astronomischer Navigation schneidet man zwei Kreise - also eigentlich zwei Kegelmäntel und die Meeres- bzw. Erdoberfläche. Bei GPS schneidet man sechs Rotationshyperboloide (aus den Laufzeitdifferenzen zwischen vier Satelliten), oder drei mit der Erdoberfläche - bzw. in der Praxis benutzt man ein äquivalentes iteratives Verfahren zum absoluten Stellen der Empfängeruhr, läßt sie anschließend vom Empfangenen Funksignal takten und schneidet dann nur noch bei jeder Positionsbedingung drei Kugeloberflächen (aus der absoluten Laufzeit), bzw. deren zwei mit der Erdoberfläche. Das Prinzip ist also auch hier das Schneiden von Standlinien bzw. -Flächen, deren Form ist aber verschieden, würd' ich mal sagen --Nomentz (Diskussion) 16:37, 23. Okt. 2015 (CEST)

vage

Um auf deutschen Seefahrtschulen zu Kapitänslehrgängen (A6/AG) zugelassen zu werden, mussten bezüglich der astronomischen Beobachtungen gesetzliche Bestimmungen erfüllt werden.

So steht's nach meiner Überarbeitung noch im Artikel - aber was genau gemeint ist, ist leider weiterhin unklar. Vielleicht kann's ja jemand ergänzen?? --Ibn Battuta (Diskussion) 23:10, 13. Okt. 2013 (CEST)

Dieser Satz stammt m.E. von mir. Er stimmt zwar, es fehlt allerdings bisher eine nachprüfbare Quelle. Um diese werde ich mich bemühen ..... was nicht heißen soll dass andere Kollegen jetzt die Hände in den Schoß legen sollen. -- Buonasera (Diskussion) 23:44, 13. Okt. 2013 (CEST)

Bisher habe ich nur eine Mitteilung der Seefahrtschule Bremen vom Herbst 1964 gefunden, in dem mir der Termin "meines" A6 Lehrgangs mitgeteilt wird. Darin steht neben verschiedenen anderen Zulassungsvoraussetzungen der von mir bereits festgehaltene Satz (Zitat): " .... müssen bezüglich der astronomischen Beobachtungen gesetzliche Bestimmungen erfüllt werden; Ausnahmen sind nicht zugelassen". gez.: Seefahrtschuldirektor Kapitän Dr. Ing. K. Terheyden. - §en und wo das nachzulesen ist, werden leider nicht genannt. - Konkret ging es darum, dass man mindestens 200 einzelne, astronomische Standlinienberechnungen per Berichtsheft nachweisen musste d.h. NICHT Standortberechnungen; persönlich hatte ich 418. - Ich werde versuchen genaueres in Erfahrung zu bringen, was ev einige Zeit dauern wird. -- Buonasera (Diskussion) 21:08, 15. Okt. 2013 (CEST)

So, wie das jetzt im Artikel steht, ist es völlig unergiebig. --888344 (Diskussion) 13:45, 11. Apr. 2014 (CEST)

Versegeln?

Wann lohnt Versegeln, "wann" betrachtet man die Beobachtungen als gleichzeitig? --888344 (Diskussion) 14:14, 11. Apr. 2014 (CEST)

Aus der Praxis: bei der Astronomischen Navigation beobachtet man auf ca. eine Bogenminute genau - manche Sextanten erlauben, Bruchteile davon abzulesen, aber die praktische Handhabung erlaubt das eher nicht. Daher kann man sinnvollerweise maximal eine Positionsgenauigkeit von etwa einer Seemeile bzw. einem kleinen vielfachen anstreben. Andersherum: Wenn das Schiff zwischen den zwei Beobachtungen nur eine Seemeile zurückgelegt hat, ist das für praktische Zwecke "gleichzeitig". Bei einer mittelgroßen Segelyacht mit, sagen wir mal, 6 Knoten Fahrt, also 10 Minuten zwischen der ersten und letzten Messung. In der Praxis wird vor allem beim Beobachten des gleichen Gestirns versegelt, als Richtwert geben Lehrbücher in diesem Fall mindestens zwei Stunden (also eine Bewegung des Bildpunkts um 30 Längengrade allein durch die Erddrehung) zwischen zwei Beobachtungen an. --Nomentz (Diskussion) 16:29, 23. Okt. 2015 (CEST)

Zu "Die gesuchte Standlinie ist ein Kreis durch diesen Punkt, wobei die Schätzposition den Kreismittelpunkt darstellt."

Muesste es nicht eigentlich heissen "Die gesuchte Standlinie ist ein Kreis durch diesen Punkt, wobei der Bildpunkt des Gestirns den Kreismittelpunkt darstellt."? Schliesslich ist vor allem durch die normalerweise sehr grosse Distanz dieses Bildpunktes der Kreis ganz gut durch ein Geradensegment approximierbar. Waere der mit "diesen Punkt" bezeichnete geschaetzte Ort der Kreismittelpunkt und man haette gut geschaetzt, dann haette der Kreis einen sehr kleinen Durchmesser, und die Approximation mit einem Geradensegment waere ziemlich ungenau. Wie seht Ihr das?

Axeluhl (Diskussion) 23:01, 22. Apr. 2014 (CEST) Axel Uhl (Diskussion) 22:58, 22. April 2014 (CEST)

Danke, das hab ich wohl versaubeutelt. --888344 (Diskussion) 23:48, 22. Apr. 2014 (CEST)

Astronomisch-Inertielle Navigation

Astronomisch-Inertielle Navigation wird vor allem bei Militärflugzeugen (SR-71) und Interkontinentalraketen verwendet. Kann jemand bitte eine Abschnitt dazu schreiben?--Arado (Diskussion) 17:10, 10. Jan. 2015 (CET)

Praxis-Methode genauer erläutern...

Kann jemand die Methode genauer erläutern, wie das Vorgehen tatsächlich erfolgt?
"Daher wird für die tatsächliche Bestimmung auf hoher See in die Seekarte, besser in eine mercatorskalierte Leerkarte ..." - da kann man sich als Laie nicht so wirklich viel drunter vorstellen. Schön wäre das ganze mit Zeichnung.

Andererseits ist fraglich, ob es nicht reicht, das grobe Prinzip zu beschreiben (also 2 Kreise auf die Weltkarte) und nur das Problem anzudeuten. Statt dessen wäre dann vielleicht ein Link zu einer ausführlichen Beschreibung sinnvoll?..--Katzmárek2 (Diskussion) 19:55, 30. Jan. 2015 (CET)

Zeichnung

Im Artikel steht:

Daher wird für die tatsächliche Bestimmung auf hoher See in die Seekarte, besser in eine mercatorskalierte Leerkarte (vgl. Skizzen rechts in den Bildern), zunächst eine Schätzposition (Rechenort oder gegisster Ort) eingezeichnet. Für den Bildpunkt des Gestirns, dessen Höhenwinkel man gemessen hat, zeichnet man dann das für die Schätzposition berechnete Azimut (Horizontalwinkel) ein, ausgehend von der Schätzposition. Gleichzeitig berechnet man die Entfernung zwischen Bildpunkt und Schätzposition (berechnete Höhe) und trägt die Differenz zwischen berechneter Höhe und beobachteter Höhe (korrigierter Sextantenwinkel) auf dem Azimutstrahl ausgehend vom Schätzort auf. Die gesuchte Standlinie ist ein Kreis durch diesen Punkt, wobei der Bildpunkt des beobachteten Gestirns den Kreismittelpunkt darstellt. Um die zeichnerische Konstruktion zu vereinfachen, ersetzt man das Kreisbogenstück durch die Tangente an den Kreis, die rechtwinklig an den Azimutstrahl konstruiert wird.

Die Werte der Beobachtung eines zweiten Gestirns führen zu einer zweiten geraden Standlinie, der Schnittpunkt beider Standlinien gilt dann als gesuchter Ort. Werden drei Gestirne beobachtet, bilden die Standlinien im Allgemeinen ein Dreieck, dessen Mitte man als gesuchten Ort betrachtet.

Könnte jemand genau dafür eine Zeichnung erstellen bitte. Wer kann sich denn aus obigem Text ein Bild machen? --Hans Eo (Diskussion) 23:26, 1. Apr. 2015 (CEST)

Kann zwei Wochen dauern, bis ich dazu komme. --Nomentz (Diskussion) 16:15, 23. Okt. 2015 (CEST)