Erdrotation?

[Wilko]

Hallo zusammen

Ein bekannter Pilot hat mal gesagt: Die Navigation mit den bewährten Geräten ist logisch, doch dann kam die Trägheitsnavigation und von da war alles unlogisch.

Er hat mehr oder weniger recht.
Trägheitsnavigation und die technische Seite daran ist so komplex, dass nicht jeder ohne Mühe damit klarkommt. Auch ich sehe noch nicht 100% durch dabei.

Funktion: Ein INS misst Beschleunigungen und Verzögerungen in den drei Hauptrichtungen. In den Horizontalen und der Vertikalen. Die Beschleunigungen und Verzögerungen werden mit sogenannten Accelerometern gemessen. Diese kann man sich als kleine Pendel vorstellen, die dank der Massenträgheit in Bewegung geraten, sobald die Geschwindigkeit erhöht oder vermindert wird. Diese Bewegungen werden dann gemessen. Aus den gemessenen Beschleunigungen und Verzögerungen entsteht im Zusammenhang mit der Zeit und der Geschwindigkeit des Flugzeuges eine zurückgelegte Distanz in einer bestimmten Richtung. Mit dieser gemessenen und gerechneten Distanz lässt sich nun Navigieren. Das INS weiss durch seine Messungen, in welche Richtung das Flugzeug fliegt und wie lange und wie weit. Bei jedem Richtungswechsel oder Geschwindigkeitsänderung enstehen wieder Beschleunigungen und Verzögerungen die gemessen und in Distanz umgerechnet werden. Deshalb funktioniert das INS auch unabhängig vom Wind, da dieser, sobald er den Flieger erfasst, Beschleunigungen und Verzögerungen herrvorruft.
Das INS benötigt vor dem Abflug eine Positionsangabe, dass das System weiss, von wo aus es seine Messung beginnen soll. Diese kann von Hand eingegeben werden. Bei modernen INS wird die Position automatisch vom GPS übernommen. Nun kann das System unabhängig navigieren. Das ist jedoch noch nicht alles. Damit die Beschleunigungsmesser auch immer korrekt messen, benötigt das INS die Flugzeuglage. Bei früheren INS wurden die Beschleunigungsmesser auf eine Kreiselgestützte Platform montiert, so das sie immer ihre korrekte Lage zur Erdoberfläche einhielten. Der Kreisel selbst, war mechanisch so ausgelegt, dass er sich immer selber zum Erdmittelpunkt richtete. So wurde die Erdkrümmung nicht vernachlässigt. Von dieser Platform wurde übrigens auch gleich die Lage für den künstlichen Horizont abgenommen (im Bildschirmcockpit). Zusätzlich zu den Daten der Navigationsplatform bezog das INS natürlich auch noch die Air Daten von den entsprechenden Messgeräten. Höhe, speed usw. Und nun kommt das grosse INS-Finale. Die heutigen, modernsten INS stellen alles in den Schatten. Das INS, wie es mittlerweile jeder Airbus und andere Airliner besitzen funktioniert ohne mechanische Kreisel und ohne bewegliche Teile. Dieses INS bezieht seine Lagedaten aus der sogenannten IRU, Inertial reference unit. Diese enthält die drei Beschleunigungsmesser sowie einen Laserkreisel für jede Achse. Fragt mich jetzt bitte nicht, wie der Laserkreisel funktioniert, das würde zu weit führen, das auch hier zu erklären. Im Endeffekt liefert er die selben Daten, wie ein mechanischer Kreisel. Die IRU liefert die Lagedaten für das Flugzeug und die Beschleunigungswerte. Die Airdaten und die IRU werden zusammengefasst in der sogenannten ADIRU, Air data and inertial reference unit. Die ADIRU bildet zusammen mit den entsprechenden Computern das Air data and inertial reference system ADIRS, der Hauptteil jedes INS. Wie auch die Platform früher, liefert auch das ADIRS die Lagedaten für den künstlichen Horizont auf dem Bildschirm. Dieses "Herz" des Flugzeuges kann wirklich viel. Nach dem Einschalten des ADIRS benötigt dieses etwa 10 Minutem um hochzufahren und die aktuelle Lage des Fliegers zu bestimmen. Es kann anhand der Erdrotation die Nordrichtung selber bestimmen und die genaue Lage und Ausrichtung des Flugzeuges am Boden berechnen. Zuletzt übernimmt es vom GPS die aktuelle Position und schon ist es bereit, das Flugzeug bodenunabhängig an jeden Punkt der Erde zu führen. Meiner Meinung nach eine gewaltige Leistung. Zusammen mit dem FMS und den üblichen Radionavigationsgeräten ist das INS das perfekte Navigationsgerät. Es arbeitet sehr Präzise. Bei einem Flug über den Atlantik beträgt die Abweichung etwa eine Meile. Normalerweise ist die Abweichung aber sehr viel kleiner, da das INS von den anderen Navigationsgeräten und vom GPS geupdatet werden kann.

So, ich hoffe euch damit mehr oder weniger erklärt zu haben, worum es sich beim INS etwa handelt. Ich hoffe, dass ich mich verständlich ausgedrückt habe. Für weitere Fragen oder Unterlagen für Interessierte stehe ich gerne zur Verfügung.

In dem Sinne bis bald und viel Spass

MfG

Wilko