Koppelnavigation

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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, durch eine vorherige Peilung oder anhand eines anderen zuverlässigen Bezugspunkts ermittelt wurde. Er verfolgt die Richtung mit einem Kompass, einem Gyroskop oder anderen Instrumenten, um die Peilung zu messen.

Seefahrer erfassen die Geschwindigkeit mit einem Log, Flugzeugführer verlassen sich auf eine Fahrtanzeige und Landnavigatoren erfassen sie mit einer Schrittzählung. Der Navigator erfasst sorgfältig die Reisezeit, um die zurückgelegte Strecke abzuschätzen.

Schließlich berechnet er durch Anwendung von Richtung, Geschwindigkeit und Zeit die neue Position und nimmt Anpassungen für Abdrift oder Abweichungen auf dem Weg vor.

Während die Koppelnavigation für kurze Strecken eine zuverlässige Methode ist, wird sie im Laufe der Zeit tendenziell ungenauer, da sich Fehler in Richtungs-, Geschwindigkeits- und Zeitschätzungen ansammeln. Um die Genauigkeit zu verbessern und periodische Korrekturen vorzunehmen, kombinieren Navigatoren die Koppelnavigation oft mit anderen Methoden wie astronomischer Navigation, Landmarken oder GNSS.

Verschiedene Anwendungen für DR

Schiffe verlassen sich auf die Koppelnavigation, wenn keineGNSS verfügbar sind, während Flugzeuge diese als Ausweichnavigationsmethode nutzen.

Autonome Systeme, darunter UAVs, UGVs und AUVs, sind auf DR angewiesen, um in Umgebungen GNSS zu navigieren.

In Verteidigungs- und Militäranwendungen nutzen U-Boote, Raketen und Bodenfahrzeuge DR zur taktischen Navigation. Da sich bei der Koppelnavigation jedoch im Laufe der Zeit aufgrund von Sensordrift Fehler ansammeln, kombinieren Navigatoren sie oft mit anderen Methoden wie GPS oder Map-Matching, um die Genauigkeit zu verbessern.