Richtung in der Navigation
In der Navigation wird Richtung dreifach unterschieden, je nachdem auf welche "Nord-Referenz" sie bezogen ist.
Erd-Rotation und Achse
Die Erde rotiert von West nach Ost ("Earth rotates from West to East") — eine Umdrehung in 24 Stunden (siderisch genauer: 23 h 56 min). Die imaginäre Rotationsachse der Erde verläuft durch den geographischen Nord- und Südpol ("the imaginary axis of the Earth runs through the geographical North and South pole"):
- Die Achse ist eine gerade Linie durch die Erdmitte, mit dem geographischen Nordpol oben und Südpol unten.
- Die Polachse der Erde geht durch den geographischen Süd- und Nordpol und steht senkrecht zur Ebene des Äquators ("the polar axis of the Earth crosses the geographic South Pole and the geographic North Pole and is perpendicular to the plane of the equator").
Drei Nord-Referenzen
| Referenz | Symbol | Definition |
|---|---|---|
| Geographisch Nord (True North) | TN | Achse der Erdrotation, geographischer Nordpol. True North ist die Richtung entlang einer Orthodrome zum geographischen Nordpol ("True North is the direction along an orthodrome towards the geographic North pole"). |
| Magnetisch Nord (Magnetic North) | MN | Punkt, an dem die magnetische Feldlinie senkrecht in die Erde eintritt (Inklination = 90°) |
| Kompass Nord (Compass North) | CN | Richtung, in die der Magnetkompass im Flugzeug zeigt — beeinflusst durch flugzeugeigene Magnetfelder |
Magnetischer vs. geographischer Nordpol
Der magnetische Nordpol liegt in jedem Fall südlich des geographischen Nordpols ("the magnetic north pole is south of the geographic north pole in any case"):
- Stand 2024 liegt der magnetische Nordpol in der kanadischen Arktis bei ca. 80° N, 110° W — also südlich vom geographischen Nordpol (90° N).
- Er wandert mit ca. 55 km/Jahr in Richtung Sibirien (Quelle: IGRF-13, IAGA/NOAA, Magnetic Pole Locations).
Magnetkompass — Eigenschaften
Ein Magnetkompass zeigt eine Richtung relativ zu Kompass-Nord (Compass North) an ("a magnetic compass indicates a direction relative to compass North"):
- Er ist von flugzeugeigenen Magnetfeldern beeinflusst (Stahl, elektrische Geräte, Zündanlage) → Deviation.
- Bei Annäherung an die magnetischen Pole oder über erzreichen Gebieten ist die Kompassanzeige unzuverlässig.
- An den magnetischen Polen ist die vertikale Auslenkung der Kompassnadel maximal (Inklinationswinkel 90° → Nadel zeigt vertikal in die Erde, keine horizontale Komponente nutzbar).
Variation (Magnetic Variation / Declination)
Definition: Winkel zwischen TN und MN am Beobachtungsort. Variation und Deklination bedeuten dasselbe ("variation and declination mean the same thing").
- Ost-Variation (E): MN liegt östlich von TN → Variation positiv.
- West-Variation (W): MN liegt westlich von TN → Variation negativ.
Die Extremwerte der Variation sind 0° und 180° (in östlicher oder westlicher Richtung) — am magnetischen Pol kann die Variation theoretisch alle Werte annehmen.
Isogonen (Isogonals): Linien gleicher Variation ("isogonal lines is the term used for lines of equal variation") auf ICAO-Karten als schwarze gestrichelte Linien dargestellt (z.B. "1°W" — eine schwarze gestrichelte Linie auf der ICAO 1
.000-Karte mit der Beschriftung "1°W" zeigt die Linie mit 1° westlicher Variation).Agonische Linie (Agonic Line): Linie mit 0° Variation ("the term for a line with 0° variation is called agonic line").
Annual Change (jährliche Änderung): auf Karten vermerkt, da Variation sich verändert. In Mitteleuropa typisch 5'–10' pro Jahr.
Deviation (Magnetic Deviation)
Definition: Restfehler des Magnetkompasses durch flugzeugeigene Magnetfelder (Stahlmasse, Avionik, elektrische Ströme).
- Elektrische Geräte, metallische Komponenten (besonders Eisen) und das Zündsystem können die Anzeige des Magnetkompasses stören ("electrical devices, metallic components (especially iron), and the ignition system, can interfere with the indication of the magnetic compass").
- Wird durch Kompass-Kalibrierung auf einer Kompass-Rose minimiert.
- Verbleibende Werte auf einer Deviationskarte (Compass Correction Card) im Cockpit angegeben — typisch ±2° bis ±5°.
- Pro Heading-Position separat angegeben (alle 30° oder 45°).
Die Umrechnungs-Kette
TC ± VAR = MC ± DEV = CC
| Begriff | Abkürzung | Definition |
|---|---|---|
| True Course | TC | Kurs bezogen auf TN, von Karte abgegriffen |
| Variation | VAR | wie oben |
| Magnetic Course | MC | TC korrigiert um Variation |
| Deviation | DEV | wie oben |
| Compass Course | CC | MC korrigiert um Deviation — das ist, was der Pilot fliegt |
Vorzeichenregel
- West-Variation (oder Deviation): ADDIEREN ("West is best, add West") — bei westlicher Variation wird bei der Umrechnung von True nach Magnetic addiert ("a western variation requires addition for the calculation from true to magnetic values").
- Ost-Variation (oder Deviation): SUBTRAHIEREN ("East is least, subtract East").
Worked Example
Karte: TC = 090°. ICAO-Karte zeigt Variation 3°E. Deviationskarte für Heading 090°: −2° (also 2°E).
- TC = 090°
- VAR = 3°E → MC = 090° − 3° = 087°
- DEV = 2°E → CC = 087° − 2° = 085°
→ Pilot fliegt Kompasskurs 085°.
MDI (Moving Dial Indicator) — MH-Anzeige
Auf einem MDI (Moving Dial Indicator) — einer drehbaren Kompass-Rose — wird der Magnetic Heading (MH) unter dem Index-Pfeil ausgewählt ("MH is selected under the index marking of an MDI"). Pilot dreht die Rose so, dass der gewünschte MH-Wert unter dem feststehenden Lubber-Line steht.
Sonne und Zeit — Astronomische Grundlagen
Tages-Bewegung der Sonne
Die scheinbare Sonnenbewegung am Himmel beträgt 15° pro Stunde (= 360° / 24 h) oder gleichbedeutend 1° pro 4 Minuten ("the sun moves about 1° every 4 minutes"):
- In 4 Minuten bewegt sich die Sonne 1° (eine Grad-Längeneinheit) am Himmel.
- Diese Bewegung ist die Grundlage für Längengrad-Bestimmung in der historischen Hochseenavigation.
Sonnen-Höhenwinkel (Inklination) — Mitteleuropa Sommer
Bei einer typischen Breite in Deutschland (ca. 50° N) erreicht der Sonnen-Höhenwinkel (Inklination) im Sommer (Sommer-Sonnenwende, 21. Juni) ca. 66° ("at a latitude in GER, the inclination of the sun in summertime is about 66°") — gegenüber dem Horizont. Begründung:
- Höhenwinkel zur Sommer-Sonnenwende: 90° − Breite + 23,5° (Achs-Neigung).
- Für 50° N: 90° − 50° + 23,5° = 63,5°, gerundet auf ca. 66° für höher gelegene Breiten in Deutschland (etwas südlicher).
Jahreszeiten — Achs-Neigung
Die Entstehung der Jahreszeiten ist auf die Neigung zwischen der Ebene der Erde (Äquatorebene) und der Ebene der Ellipse (Bahn der Erde um die Sonne) zurückzuführen ("the occurrence of seasons is due to inclination between the Earth's plane and the plane of the elliptic") — die Erdachse ist um 23,5° gegenüber der Ekliptik geneigt.
Bürgerliche Dämmerung (Civil Twilight)
Der Begriff "bürgerliche Dämmerung" (Civil Twilight) ist definiert als die Zeit vor Sonnenaufgang oder nach Sonnenuntergang, in der die Mittelposition der Sonnenscheibe 6 Grad oder weniger unter dem wahren Horizont liegt ("civil twilight is defined as the period of time before sunrise or after sunset where the midpoint of the sun disk is 6 degrees or less below the true horizon").
- 6° unter Horizont: bürgerliche Dämmerung (Civil Twilight).
- 12° unter Horizont: nautische Dämmerung (Nautical Twilight).
- 18° unter Horizont: astronomische Dämmerung — danach absolute Dunkelheit.
Im VFR-Recht ist die bürgerliche Dämmerung die Standard-Definition für "Tag" und "Nacht" (siehe Subject 010).
UTC — Universal Time Coordinated
UTC (Universal Time Coordinated) ist die verbindliche Zeit in der Luftfahrt ("Universal Time Coordinated (UTC) is the binding time for aviation"):
- Alle Flugpläne (EOBT, ETA, etc.) sind in UTC.
- ATIS und METAR-Zeiten sind in UTC.
- Lokalzeit-Konversion erfolgt über UTC-Offset (Deutschland: MEZ = UTC+1, MESZ = UTC+2).
Q-Codes — Richtungs-Bezogene Codes
Die Q-Codes sind standardisierte Drei-Buchstaben-Codes der ICAO für Richtungen und Bezugspunkte:
| Q-Code | Definition |
|---|---|
| QDM | Magnetische Peilung vom Flugzeug zur Station ("magnetic bearing from the aircraft to the station") — Pilot fliegt diesen Wert auf magnetischer Heading an, um zur Station zu kommen |
| QDR | Magnetisches Radial von der Station zum Flugzeug — also gegenläufig zur QDM. QDM ist gegenläufig zu QDR ("QDM is opposite to QDR"; QDM + 180° = QDR) |
| QTE | Wahre Peilung von der Station zum Flugzeug ("true bearing from the station to the aircraft") |
| QUJ | Wahre Peilung vom Flugzeug zur Station — gegenläufig zu QTE. QUJ ist gegenläufig zu QTE (QUJ + 180° = QTE) |
Beispiel: QDM von Flug-Direction
Beim Fliegen genau in östlicher Richtung (Heading 090°) empfängt der Pilot ein QDM von 180° — dies bedeutet, dass die Station magnetisch 180° vom Flugzeug liegt. Mit Bezug auf die Flugrichtung (Heading 090°) liegt der Direction Finder rechts vom Flugzeug (180° − 90° = 90° Differenz nach rechts).
Beispiel: QTE-Bedeutung
Der Pilot bestimmt ein QTE von 225° (wahre Peilung von der Station zum Flugzeug). Mit Bezug auf die Station ist der Pilot südwestlich (225° vom Nord = südwestlich).
Wenn QDM konstant steigt trotz Heading
Wenn der Pilot trotz strikter Einhaltung des Headings den QDM kontinuierlich ansteigen sieht, kommt der Wind von rechts — der Flieger wird vom Wind nach links versetzt, sodass die Station relativ zum Flugzeug nach rechts wandert.
Direction Finding — VDF nur QDM
Aviation Supervision Office (Luftaufsichtsstelle) oder Flugleitung an unkontrollierten Flugplätzen mit Callsign "INFO" und VDF-Ausrüstung liefern auf Anfrage nur QDM ("aviation supervision office or aerodrome operations office on uncontrolled aerodromes (callsign INFO) equipped with VHF direction finding provide upon request QDM only"):
- AFIS/INFO darf typisch nur QDM (magnetische Peilung zum Sender) übermitteln, nicht QTE oder QUJ.
- Pilot bekommt die Information: "DEMRA, your QDM is 270°".
Course Measurement — am Mittelmeridian
Der wahre Kurs einer Route kann am genauesten am Kurslinien-Mittelmeridian (mean meridian) der Route gemessen werden ("the true course of a route can be measured most accurately at the course line at the mean meridian of the route"):
- Wegen der konvergierenden Meridiane auf einer Lambert Conformal Conic Karte ändert sich der gemessene Winkel entlang der Kurslinie leicht.
- Der Mittel-Punkt (mid-point) der Route ist der Bezugspunkt für den repräsentativen True Course (TC) — Pilot zeichnet die Route ein, findet den mittleren Längengrad und liest dort den TC ab.
Heading vs. Track vs. Course
- Course/Track: Linie über Grund (Bewegung in Bezug auf die Erde).
- Heading: Richtung, in die die Längsachse des Flugzeugs zeigt.
- Bei Wind: Heading ≠ Track (siehe Lesson "Winddreieck").
Winkel zwischen geografischem und magnetischem Nord — Variation
Der Begriff für den Winkel zwischen geographischem und magnetischem Nord ist "Variation" (VAR) ("the term for the angle between geographic and magnetic North is called 'Variation' (VAR)"). Synonym auch Deklination in geographischer Literatur.