Navigationssystem
Unter einem Navigationssystem versteht man ein elektronisches Gerät, das zur geographischen Positionsbestimmung dient und gegebenenfalls bei der Erreichung eines gewünschten Zieles behilflich ist. Derartige Systeme wurden zunächst für den militärischen Bereich entwickelt, werden heute aber auch zivil eingesetzt.
Der Einsatz begann im Bereich des Flugverkehrs und weitete sich dann auf die Schifffahrt aus. Seit den 90er Jahren finden Navigationssystem auch Einzug in den Straßenverkehr oder als Handgeräte für die Positionsbestimmung zu Fuß.
Das eigentliche System ist dabei meist zweiteilig. Es besteht immer aus einer Empfangseinheit, die Signale von mehreren kodierten Sendern auf ihre Laufzeitverschiebung untersucht und aufgrund dieser Daten die Position berechnen kann. Die Berechnung ist sicher möglich, sobald drei Signale empfangen werden können. Wenn mehr Signale vorliegen, erhöht dies die Präzision der Berechnung. Damit ergibt sich die geographische Position in Längen- und Breitengrad, wobei die höchste Genauigkeit heute etwa bei 10 Metern liegt. Ergänzt wird das System durch einen elektronischen Kompass, so dass außer der Position auch die Richtung bekannt ist.
Die mögliche zweite Stufe eines Navigationssystems besteht darin, diese Daten in digitale Karten zu übertragen und somit auch die Umgebung zu bestimmen. Meist ist dies mit einer Zielleitung verbunden, wobei dies nicht bedeutet, dass der kürzeste Weg zwischen Position und Ziel angezeigt wird (Luftlinie), sonder ein Weg, der mittels einem so genannten Routing bestimmt wurde. Dies ist bereits in der Luftfahrt notwendig, da in aller Regel Luftkorridore für die Flugzeuge ausgewiesen sind, die genutzt werden müssen.
In der Schifffahrt bedeutet dies z.B. das Herumleiten um Untiefen und Riffe bzw. das Einhalten von Fahrrinnen. Am Komplexesten ist dies allerdings im Straßenverkehr, da hier in der Regel eine Vielzahl von Straßen genutzt werden können, um ein Ziel zu erreichen, dabei aber auch Brücken, Einbahnstraßen, Sackgassen und Ähnliches zu beachten sind.
Das erste Navigationssystem war dabei das so genannte LORAN-C (Long Range Navigation), das zum Beginn des Zweiten Weltkrieges entwickelt wurde und ursprünglich als Navigationserleichterung für Kampfflugzeuge diente. Es besteht aus 19 Sendestationen, die weltweit verteilt sind. Dabei dient eine Station als Hauptsender, die anderen als Nebensender. Aus der Zeitdifferenz der Signale kann die Position errechnet werden und mit einer Karte bestimmt werden.
Heute beruhen die meisten Systeme auf dem amerikanischen GPS Satellitennavigationssystem. Die Europäer planen ein eigenes System, um unabhängig zu werden namens Galileo.
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