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unten Positionsbestimmung man versteht die Kunst zu bestimmen, wo (auf der Erde, in der Luft, im Weltraum usw.) man sich (ungefähr oder genau) befindet und wie dieser Ort angezeigt wird.
Auf See gibt es unter anderem nur wenige erkennbare Objekte, andere Methoden sind unabdingbar.
Alltag
Im täglichen Leben bestimmen Menschen oft den Ort anhand von erkennbaren Gegenständen, Straßenschilder und Ortsschilder und Beschilderung, sowie bei Fahrten mit öffentlichen Verkehrsmitteln Haltestellen- bzw. Stationsnamen (auf Schildern vor Ort, auf einem Bildschirm im Fahrzeug oder dort angesagt). Eine Schätzung des Standorts basiert auch auf der Zeit, die man sich mit einer bekannten Geschwindigkeit in eine bestimmte Richtung oder entlang einer bestimmten Route von einem bestimmten Ort aus bewegt hat. Darüber hinaus sind elektronische Systeme weit verbreitet, beispielsweise auf dem Smartphone.
Klassische Positionierung auf See
Die Positionierung war weiterhin in Küstennähe über erkennbare Punkte wie Kaps, Berggipfel und Inseln möglich. Leuchttürme wurden eigens dafür eingerichtet. Mitten im Meer war dies nur mit den Sternen und der Sonne möglich, obwohl auch Gebrauch gemacht wurde führen um Wassertiefe, Wasserfarbe, Vögel (die in Ufernähe leben) und Windrichtung zu messen. Außerdem mit a Koppelnavigation einen Hinweis bekommen. Vor der Erfindung des Kompass die Himmelskörper dienten auch zur Richtungsbestimmung. Das Evangelistlukas schreibt ein Aktionen 27:20, dass die Sonne und die Sterne nicht zu sehen waren, und damit meinte er nicht, dass das Wetter schlecht war, sondern vor allem, dass die Matrosen keine Ahnung hatten, wo sie waren und in welche Richtung sie fuhren, sie hatten nur das Senkblei (Apostelgeschichte 27:26). Es wird noch entschieden von Magnetkompasse das falsche Darstellung und mit Kreiselkompasse die totale Korrektur unter anderem mit Hilfe von Himmelskörpern, das sogenannte 'Azimuth Taken'.
Breite
Um das festzustellen Breite auf der Nördliche Hemisphäre man könnte den Winkel zwischen den messen Nordstern und der Horizont. Da der Nordstern fast über dem Arktis und ungefähr unendlich weit entfernt ist der Winkel, den der Stern mit der horizontalen Ebene bildet, gleich dem Breitengrad. Jetzt sofort Sextant ist das messbar und somit kennt man den Breitengrad und somit wie nördlich man ist. Das nennt man Beckenhöhe nehmen.
Auf der südlichen Hemisphäre kann man das machen Kreuz des Südens (obwohl das ziemlich weit vom Himmelssüdpol entfernt ist), aber bei einem Sternalmanach kann man aus vielen Sternen wählen. Daher der Ausdruck „einen Stern schießen“.
Eigentlich möchte man den Winkel zur Erdachse messen, aber am Schiffsstandort gibt es keine Referenzen. Als Messpunkt kann man jedoch den Nordstern nehmen, da er fast über dem geografischen Nordpol liegt und (im Vergleich zu Erdentfernungen) unendlich weit entfernt ist. Dadurch verläuft die Linie zum Nordstern parallel zur Erdachse (grüne gestrichelte Linie). Misst man nun den Winkel zwischen der Linie zum Nordstern und der lokalen Horizontalebene (rot gestrichelte Linie), so misst man einen Winkel α. Da per Definition die lokale horizontale Ebene senkrecht auf der Linie zum Erdmittelpunkt steht, ist leicht zu erkennen, dass nun an drei Punkten ein Winkel α angegeben werden kann. Der gemessene Winkel α ist gleich dem Breitengrad.
Geografische Länge
Das Längengrad war viel schwieriger zu bestimmen. Erst als Uhren erfunden wurden, die nicht mit Pendel funktionierten (auf See funktioniert eine Pendeluhr aufgrund des Schaukelns des Schiffes nicht gut), war an Bord ein vernünftiger Zeitbezug vorhanden. Da es Mittag ist Grün was zum Zeitpunkt des Sonnenhöchststandes ermittelt wurde, konnte man lokal sehen, wann die Sonne am höchsten stand, die Meridiandurchgang der Sonne – die Sonnenuntergangspassage. Wäre das drei Stunden später als in Greenwich, dann wäre man 3 mal 15 Grad westlich von Greenwich (in 24 Stunden dreht sich die Erde um 360 Grad, also 15 Grad pro Stunde). Daher war eine Uhr erforderlich, um den Sonnenhöhenunterschied zu bestimmen. Die Zeit selbst könnte mit a . verwendet werden Sextant bestimmen Sie, indem Sie den Moment des Sonnenaufgangs nehmen.
Zu einer solchen Uhr (SchiffStoppuhr) waren strenge Auflagen. Nach einer monatelangen Reise musste die Uhr immer noch die Greenwich-Zeit anzeigen. Eine Abweichung von vier Sekunden am Äquator bedeutet einen nautischen Meilenfehler, ein Fehler, der mit zunehmender Breite kleiner wird. Nachdem die englische Flotte 1707 vier Schiffe und 1400 Mann durch Navigationsfehler verloren hatte, veranstaltete das englische Parlament einen Wettbewerb um eine zuverlässige Uhr für Seeschiffe. Die erste Uhr, die verging, wurde 1764 von hergestellt John Harrison.
Klassische Positionierung an Land
Wenn Sie sich an Land oder in Küstennähe befinden, ist es viel einfacher, die dort vorhandenen Funktionen zu nutzen. Zum Beispiel sieht man zwei Kirchtürme und kann mit a Kompass bestimmen, in welcher Richtung sie sich befinden. Durch Linien auf dem topographische Karte zeichnen, weiß man, wo man ist. Für Segler sein Leuchttürme von großer Bedeutung, sowie Lichtlinien — Zwei Lichter in einer Zeile blinken gleichzeitig, um eine Richtung anzuzeigen.
Moderne Techniken
Mitte des 20. Jahrhunderts kamen weitere Werkzeuge hinzu, wie z Funkfeuer mit Wachen, Radar, automatische Positionierungssysteme wie DECCA, LORAN, Artemis-Positionierung, Mikrofix und um 1985 kam das satellitengestützte Positionierungssystem kwam Geographisches Positionierungs System für den nichtmilitärischen Benutzer verfügbar. Im Jahr 2000 wurde eine Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit von 10 Metern nur mit GPS möglich, fast geeignet, um ein Schiff blind festzumachen. Im geodätisch Anwendungen ist es sogar möglich, mit GPS und einer Referenzstation im Subzentimeterbereich zu messen. Alternativen dazu amerikanisch GPS sind:
- Galilei, das europäische Satellitennavigationssystem
- GLONASS, das russische Satellitennavigationssystem
Die Ortung innerhalb eines Gebäudes kann die gleichen Funktionen erfüllen wie die Ortung mit Satelliten, zB Navigation. Dazu können beispielsweise Funk- oder Lichtbaken im Gebäude platziert werden. Eine Möglichkeit besteht darin, vorhandene Lichtpunkte zu verwenden, die schnelle, für das Auge nicht sichtbare Ein-/Aus-Änderungen aufweisen, die den Code des Ortes darstellen.[1]
Eine weniger genaue Alternative zu GPS, die nützlich ist, wenn kein GPS-Signal vorhanden ist, z. B. in einem Gebäude, ist GSM.
Die Positionsbestimmung im Kosmos ist hier nicht berücksichtigt. Auch die Bestimmung der Höhe oder der Tiefe wird nicht abgedeckt, obwohl mit GPS die Position in drei Dimensionen ermittelt wird (siehe RTK).
Anwendungen
Bestimmt jemand seinen Standort, kann er sich diesen oft auf einer Karte auf einem Bildschirm anzeigen lassen. Der Standort kann auch für die Navigation verwendet werden. EIN Verfolgungssystem übermittelt wiederholt den Standort einer Person oder eines Fahrzeugs/Objekts an ein Bedienfeld.
Platzhalter
Um anzuzeigen, wo man sich auf der Erde befindet, stellt man sich vor, dass ein Netz nummerierter Linien auf der Erdoberfläche gezeichnet ist. Jeder Ort kann durch die Nummern von zwei sich kreuzenden Linien identifiziert werden.
Klassische Bezeichnung
Bei der klassischen Methode wurden Winkel gemessen und es ist daher nicht verwunderlich, dass der Ort als Winkel in . bezeichnet wurde Grad, Unterteilt in Protokoll und Sekunden. In diesem System liegt der Nordpol auf 90° nördlicher Breite, der Südpol auf 90° südlicher Breite und der Äquator auf 0°. Als Referenzmeridian ist der Nullmeridian (Längenkreis) wurde nun ein internationaler Meridian gewählt, der von dem des Greenwich-Observatoriums getrennt ist, aber auf einem internationalen geodätisches Datum. Als Beispiel für die Notation: Amsterdam liegt auf 52° 22' 30" nördlicher Breite und 4° 54' 30" östlicher Länge.
Die Begriffe „Minute“ und „Sekunde“ können in diesem Zusammenhang zu Verwirrung führen. Ein Bogengrad wird in Minuten und Sekunden unterteilt, aber auch eine Stunde. Eine Stunde entspricht 15 Längengraden und eine Minute (1/60 Stunde) somit 15 Bogenminuten. Wenn die Sonne eine Minute später als in Greenwich gipfelt, sind Sie 15 Minuten westlich.
Das war nicht immer Greenwich-Meridian als Nullmeridian gewählt. Das ist nur am passiert Internationale Meridiankonferenz in Washington im Jahr 1884. Viele Seeleute wählten ihre eigene Hauptstadt und vor allem die Meridian von Paris wurde schon oft verwendet, aber auch Italien hatte seinen eigenen Nullmeridian, der durch die Kathedrale von Bologna läuft. In alten Zeiten, Ptolemäus die Nullreferenz jenseits des äußersten Westens des damals bekannten Gebiets, entlang der Fortunatae Insulae. Das Paradies soll sich auf diesen "gesegneten Inseln" befinden, für die im Laufe der Jahre viele nominiert wurden. Es wird allgemein angenommen, dass die Kanarischen Inseln Eisen gemeint war und auf vielen Weltkarten aus dem 15., 16. und 17. Jahrhundert wird die Linie des Ptolemäus daher als Meridian von Ferro.
Modernere Systeme
Moderne Techniken geben den Ort nicht in Bogengraden an, und die Elektronik macht es auch einfach, einen Platzhalter umzuwandeln. Aus diesem Grund ist es heutzutage vorzuziehen, einen Platzhalter auf einem rechteckigen Kilometernetz zu wählen. Auf viele topografische Karten so findet man neben dem klassischen gradnetz auch ein modernes kilometernetz. GPS-Geräte können oft so eingerichtet werden, dass sie den Standort mit einem Netzwerk Ihrer Wahl anzeigen.
In diesen Netzen wird der Nullpunkt irgendwo im Südwesten gewählt. Die Koordinaten (Ostwert und Nordwert) sind daher immer positiv.
Das NiederländischZustandsdreieckmessung nutzt ein eigenes Netz, das nur für die Niederlande und die unmittelbare Umgebung gilt. Die meisten Karten von Geo-Informationen im Grundbuch dieses Netzwerk zeigen.
Es ist weltweit einsetzbar UTMNetz, das auch auf vielen topografischen Karten zu finden ist.
Siehe auch
| Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise |