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Mathematische Navigation

Einleitung

Um die Lösung von Navigationsaufgaben einem möglichst großen Publikum zugänglich zu machen, wird bei der Navigationsausbildung auf mathematische Verfahren, welche über die Grundrechenarten hinausgehen, verzichtet. Stattdessen werden die Studenten mit eine Unzahl von aufwendigen und teilweise komplexen und unübersichtlichen Tabellen konfrontiert.

Das bedeutet, dass der spätere Navigator an seinem Arbeitsplatz alle diese Rechenwerke zur Verfügung haben muss, und in der Lage sein muss, sehr aufmerksam damit umzugehen, weil die Wahrscheinlichkeit durch das Einschleichen von Ablesefehlern zu unbrauchbare Ergebnisse zu kommen, sonst enorm ansteigt.

Um dieses Problem zu umgehen, beschreiten manche Navigatoren oft gefährliche Wege, wie z.B. die Verwendung von sogenannten Navigationscomputern. Dabei handelt es sich um Geräte, für deren korrekte Handhabung aufwendige und transparente Gebrauchsanweisungen notwendig sind. Unerkannte schlafende Softwarefehler im Gerät oder Fehlbedienungen durch den Benutzer, können zu falschen Ergebnissen führen, die der Navigator häufig nicht oder nicht sofort als solche erkennt.

Diese Problematik fällt kaum ins Gewicht bei der reinen terrestrischen Navigation, taucht aber verstärkt auf z.B. bei der astronomischen und der Großkreisnavigation, und der Gezeitenrechnung. Alle Aufgaben aus den genannten Gebieten lassen sich jedoch bequem mit einem billigen Schultaschenrechner lösen. Dabei sind keine profunden Kenntnisse der höheren Mathematik notwendig, allerdings Grundkenntnisse der ebenen und der sphärischen Trigonometrie.

Bei der mathematischen Vorgehensweise beschränkt sich der Bedarf an Tabellen auf einen Mondphasenjahreskalender, auf die Kenntnis der Gezeiten inklusive der Daten der Anschlussorte, und wenn man bei der Astronavigation sich auf Sonne und Fixsterne beschränkt, kann man sogar auf die jährliche Anschaffung der teuren Ephemeriden Tafeln verzichten.

Diese Vorgehensweise wurde konsequent bei der Erstellung des beigefügten PDF Dokuments mit dem Titel „Compendium for Applied Mathematical Navigation“ angewendet. Das Dokument ist wie folgt gegliedert:

• Part 1: Fundamentals

• Part 2: Terrestrial navigation

• Part 3: Celestial navigation

• Part 4: Electronic navigation

• Part 5: Navigational mathematics

• Part 6: Maritime safety and communication

Es beinhaltet darüber hinaus noch folgende Anhänge:

• Appendix A: Refraction table

• Appendix B: Navigational stars

• Appendix C: Identification of stars

• Appendix D: GHA of Aries for epoch 2005

• Appendix E: GHA and declination of the Sun

• Appendix F: Formulae of plane trigonometry

• Appendix G: Weather patterns / Information / Interpretation.

• Appendix H: Sailing upwind.

• Appendix I: Comparison of radio navigation System accuracies.

Damit ist es gelungen, dem Navigator ein einfaches Werkzeug bestehend aus einem einzigen Dokument und einem Tascherechner in die Hand zu geben, mit dem er alle an Board notwendigen Navigationsaufgaben bewältigen und überprüfbare Ergebnisse erhalten kann.

PDF Dokument: "Compendium for Applied Mathematical Navigation"

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