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Navigation nach Schätzung
Koppelnavigation (DR) ist eine Navigationstechnik, die zur Bestimmung der aktuellen Position eingesetzt wird, indem eine zuvor bekannte Position genutzt und der Kurs basierend auf Geschwindigkeit, Zeit und zurückgelegter Richtung berechnet wird. Sie stützt sich nicht auf externe Referenzen wie Landmarken oder GNSS, sondern verwendet stattdessen Messungen von einer Ausgangsposition, was sie besonders nützlich macht in Situationen, in denen keine visuelle oder Satellitennavigation möglich ist.
Wie funktioniert die Koppelnavigation?
Bei der Koppelnavigation geht der Navigator von einer bekannten Position aus, die auf einer Karte, anhand einer früheren Positionsbestimmung oder auf der Grundlage eines anderen zuverlässigen Bezugspunkts ermittelt wurde. Er ermittelt die Richtung mithilfe eines Kompasses, eines Gyroskops oder anderer Instrumente zur Peilung.
Seenavigatoren erfassen die Geschwindigkeit mit einem Log, Piloten stützen sich auf einen Fluggeschwindigkeitsmesser und Landnavigatoren verfolgen sie durch Schrittzählen. Der Navigator notiert sorgfältig die zurückgelegte Zeit, um die zurückgelegte Strecke zu schätzen.
Schließlich berechnen sie unter Berücksichtigung von Richtung, Geschwindigkeit und Zeit die neue Position und nehmen dabei Korrekturen für eventuelle Abdrift oder Abweichungen während der Fahrt vor.
Obwohl die Kopplungschavigation (Dead Reckoning) eine zuverlässige Methode für kurze Entfernungen ist, nimmt ihre Genauigkeit im Laufe der Zeit aufgrund von Fehlern ab, die sich bei Richtungs-, Geschwindigkeits- und Zeitabschätzungen ansammeln. Zur Verbesserung der Genauigkeit und zur Bereitstellung periodischer Korrekturen kombinieren Navigatoren die Kopplungschavigation häufig mit anderen Methoden wie astronomischer Navigation, Landmarken oder GNSS.
Verschiedene Anwendungsbereiche für DR
Schiffe verlassen sich auf die Kopplungschavigation, wenn keine GPS-/GNSS-Signale verfügbar sind, während Flugzeuge sie als Backup-Navigationsmethode nutzen.
Autonome Systeme, einschließlich UAVs, UGVs und AUVs, sind auf die Kopplungschavigation angewiesen, um in GNSS-limitierten Umgebungen zu navigieren.
In Verteidigungs- und Militäranwendungen nutzen U-Boote, Flugkörper und Landfahrzeuge die Kopplungschavigation für die taktische Navigation. Da die Kopplungschavigation aufgrund von Sensordrift jedoch im Laufe der Zeit Fehler akkumuliert, kombinieren Navigatoren sie zur Erhöhung der Genauigkeit häufig mit anderen Methoden wie GPS oder Kartenabgleich.
