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Ich weiß nicht ob man hier Links posten darf, aber diese Erklärung von Telekolleg macht richtig spaß. Der Anfang ist zwar etwas langatmig, danach wird es aber immer interessanter.

Hier wird ein Teil der Mathematik, die sich hinter der Integralrechnung verbirgt, anschaulich erklärt:



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Ich hätte da gleich mal eine Frage dazu. Werden heute immer noch die Beschleunigungsmesser innerhalb des Flugzeugs benutzt, um den Weg eines Flugzeugs zu berechnen? Oder: Wie stark sind die heute von GPS ... abhängig?

Ich könnte mir vorstellen das als Backup wenigstens auf einen Beschleunigungssensor zurückgegriffen wird. Gute Navis fürs Auto nutzen auch Beschleunigungssensoren, falls mal das GPS nicht funktioniert wie in Tunneln oder ähnliches.

Was würden Flugzeuge machen, wann das GPS mal ausfallen sollte?

Aber vielleicht kann das jemand noch genauer Beantworten der Ahnung von der Materie hat.

Ja, eine bzw. meistens drei Trägheitsnavigationsplattformen werden immer noch benutzt. Heute bestehen die aus hochempfindlichen Laserkreiseln, die die Beschleunigungen sehr genau messen können.

Die Position eines Flugzeugs wird wenn möglich über verschiedene Quellen bestimmt. Am besten wird die Position, wenn man Quellen nimmt und sie so kombiniert, dass sie ihre Schwächen ausgleichen. Die Trägheitsnavigation ist beispielsweise in kurzen Zeitabschnitten sehr genau. Durch einen Fehler beim Integrieren der Beschleunigung wird sie mit zunehmender Zeit jedoch ungenau. Da kommt dann z.B. ein GPS ins Spiel. Kurzfristig können sich dort Störungen auswirken, langfristig ist eine GPS-Position jedoch ziemlich gut. Kombiniert man jetzt beide Systeme hat man kurz- und langfristig eine genaue Position. Zusätzlich wird die Position auch noch über Funkfeuer bestimmt, dann hat man drei Quellen und ist noch genauer.

Das geht soweit, dass man inzwischen hochgenaue Landeanflüge durchführen kann (sogenannte RNP-Approaches), bei dem das Flugzeug die Genauigkeit seiner Positionsbestimmung selbst überwachen kann und gegebenenfalls Alarm gibt.

ja, natürlich werden die noch benutzt. GPS ist nicht die Lösung aller Navigationsprobleme, wie manche Autofahrer belegen, die im Fluss oder im Hafenbecken landen.

Außerdem kann GPS gestört oder ausgefallen sein.

Bei Airbus sieht es z. B. bei der A320-Family so aus, dass es drei sog. ADIRU’s (Air Data and Intertial Reference Units) gibt. Jede unterteilt sich in einen

Air Data Reference Teil mit Barohöhe, Airspeed, Machnumber etc. und einen

Intertial Reference Teil für Fluglage, Groundspeed, Beschleunigung, Drehraten, Positionsbestimmung usw.

Nur nimmt man heute keine an Federn aufgehängte Massen und mechanische Kreisel mehr, sondern drei Laserkreisel, die rechtwinklig zueinander angeordnet sind und durch die gegensätzliche Laserstrahlen geleitet werden, deren Interferenz ein Maß für die Ablenkung, sprich Beschleunigung, darstellt.

Und da am Gate die genau vermessene Position eingegeben wird, ist die ADIRU, bzw. jedes Referenzsystem, welches nach diesem Prinzip arbeitet, in der Lage, über Beschleunigung * Zeit die Geschwindigkeit zu errechnen und über Geschwindigkeit * Zeit die zurückgelegte Wegstrecke und damit dann die Position. Und auch die Fluglage lässt sich so ermitteln.

Auch Boeing spricht von ADIRU, nennt es aber auch ADIRS (Air Data Inertial Reference System) und schreibt z. B. im Flughandbuch der B777:

Navigation Position

"The FMC determines present position from these navigation systems: ADIRS, GPS, and navigation radios.When receiving reliable GPS data, the primary mode of navigation is from a GPS updated FMC position. If GPS data is not available, cannot be validated, or is inhibited, the FMC position is updated using navigation radios. When navigation radios are not available or not reliable, the FMC position comes from the ADIRU."

Also ganz arbeitslos sind INS, IRU, IRS und wie sie alle heißen, noch lange nicht.

So, diese Antworten habe ich zu deiner Frage online gefunden :)

Danke für die Erklärungen.

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