Wenn beim Navigieren eine Uhr nur um eine Sekunde ungenau geht, wie ungenau wird dann der Kurs sein? Lets take America.
Gruß, Alexander
Hallo !
Für die Berechnung der Breiten ist die Uhrzeit unwichtig.
Die Position eines Beobachters entlang eines Breitenkreises war schon sehr früh ein lösbares Problem, denn sie kann durch die Messung der Höhe von Polarstern oder Sonne über dem Horizont berechnet werden. Die Instrumente sind einfach : Das scheibenförmige Astrolabium (Winkelmesser), der Quadrant und der Kreuz- oder Jakobsstab (dieser wurde 1595 von John Davis zum englischen Quadranten oder Davidsquadranten verbessert, der den Beobachter davor bewahrte, in die Sonne blinzeln zu müssen). Im 15. Jahrhundert standen Deklinationstafeln für die Berechnung zur Verfügung. So ausgestattet konnte der Seemann bei gutem Wetter und Windstille die geographische Breite bis auf einige Meilen genau berechnen. Da das schwankende Deck eines kleinen Schiffes aber keine ideale Plattform für astronomische Beobachtungen ist, kann sich auch der beste Navigator bei der Berechnung des Breitengrades ziemlich irren.
Nur für die Berechnung der Längengrade kommt es auf die Uhrzeit an, da man wissen muß, wie spät es auf dem Nullmeridian, also Greenwich, ist.
Gruß max
Lieber Max,
diene Vita ist schn beachtlich. Aber leider bleint meine Hauptfrahge unbeantwortet, um wie viele km würde der Kurz pro 1.000 km abweichen, wenn der Schiffschronomete um 1 Sek. pro Tag nachgehen würde? Ich lese gerade Dana Sobels prachtvoll erzähltes Buch „Longitude“ - und ich muß sagen, ich bin davon fasziniert.
Gruß an die Runde, Alexander
Ich habe Deine Frage beantwortet : Nämlich bei den Breitengraden hat die Uhrzeit keinen Einfluß.
Jetzt schreibst Du vom Navigieren allgemein.
Gruß Max
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Hallo !
Wenn Du aber die Längengrade meinst. Die Grade, die von Greenwich Null, einmal um die Erde laufen, kommt es ganz exakt auf die Zeit an.
Die Erde ist im Umfang (Ost-West) in 360 Grad aufgeteilt. Diese 360 Grad wieder in 24 h.
Also ist 1 h = 15 Längengrade.
Und 1 sec dann : 15/60 = 0,25 Längengrade.
Ich hatte zwar mit der Nautik nichts zu tun, aber das ist wohl so richtig.
Dabei ist natürlich zu beachten, dass die Erde eine Kugel ist und die Entfernungen überall verschieden.
Gruß max
Hallo Max,
hattest Du da nicht eine Minute im Auge und nicht eine Sekunde?
Diese 360 Grad wieder in 24 h.
Also ist 1 h = 15 Längengrade.
Und 1 sec dann : 15/60 = 0,25 Längengrade.
Grüße, Rudolf
Oh Max,
mea culpa, mea maximal culpa. Ich scheine eine verhängnisvolle Neigung zu haben, meine Fragen undeutlich zu formulieren. Das hatte mir schon mein Deutschlehrer vorgeworfen. Der ist dann aber betrüblicher Weise verstorben. Somit blieb meine Ausbildung un Teilen unvollständig.
To put it short: Wenn ein Schiff von Portsmouth in die Karibik fuhr und einen Navigatiochronometer (für die Längengrade) an Bord hatte, der Pro Tag eine Sekunge verlor, um wieviel km irrte sich der Kapitän bei der Landung? Versuche die bits and pieces so zusammen zu setzen, dass die Frage ein bißchen Sinn macht.
PS. Ich wohne in Sichtweite zu den Alpen.
Gruß, Alexander
Hallo Alexander,
Harrisons H4 kam 1759 nach rd. 5 Monaten in Jamaika an mit einem Fehler von 5 sec. Such nach den Begriffen und Du findest fesselnde Seiten.
Nach meiner Rechnung 0,463 km/sec. In Ost-West-Richtung.
Gruß Roland
Ja, richtig, müßte durch 3600 geteilt werden. 0,0042 Längengrade.
Danke, Max
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Das kommt drauf an, auf welchem Breitengrad er langfährt. Je weiter zum Äquator, um so länger ein Grad.
Hallo !
Hier noch mal der ganze Text zur besseren Verständnis :
Im Koordinatensystem der Erdkugel gibt es die Parallel- oder Breitenkreise, die von Ost nach West verlaufen und die Meridiane, die Längenkreise von Nord nach Süd. Es wurde im 2. Jahrhundert v. Chr. von Hipparchus erfunden, dem griechischen Astronomen, Mathematiker, Vater der Trigonometrie und Schrecken von Generationen tintenbekleckster Schulkindern.
Die Position eines Beobachters entlang eines Breitenkreises war ein lösbares Problem, denn sie kann durch die Messung der Höhe von Polarstern oder Sonne über dem Horizont berechnet werden. Die Instrumente sind einfach : Das scheibenförmige Astrolabium (Winkelmesser), der Quadrant und der Kreuz- oder Jakobsstab (dieser wurde 1595 von John Davis zum englischen Quadranten oder Davidsquadranten verbessert, der den Beobachter davor bewahrte, in die Sonne blinzeln zu müssen). Im 15. Jahrhundert standen Deklinationstafeln für die Berechnung zur Verfügung. So ausgestattet konnte der Seemann bei gutem Wetter und Windstille die geographische Breite bis auf einige Meilen genau berechnen. Da das schwankende Deck eines kleinen Schiffes aber keine ideale Plattform für astronomische Beobachtungen ist, kann sich auch der beste Navigator bei der Berechnung des Breitengrades ziemlich irren.
Durch die Bestimmung der Breite wußte der Seefahrer jedoch nur, wo er sich auf einer durchgehenden Linie befand, die um den Erdball führt. Um den genauen Standort auf dieser Linie zu finden, brauchte er noch eine andere Position - am besten eine, die senkrecht zum Breitenkreis steht : Wo sich diese Linien kreuzen, ist der Standort des Beobachters.
Aber die Festlegung dieser Positionslinie - der geographischen Länge - stellt ein viel schwierigeres und anscheinend unlösbares Rätsel dar.
Wenn vor der „Erfindung“ der Berechnung des Längengrades ein Schiff, sagen wir, von London zu den Azoren wollte, wußte der Schiffsführer nur, auf welchem Breitengrad er die Azoren vorfindet. Also fuhr er Richtung Süden, hielt sich östlich, also fuhr die europäische und afrikanische Küste entlang und nach Ankunft auf dem Breitengrad der Azoren, bog er rechts ab und fuhr jetzt auf diesem Breitengrad Richtung Westen. Irgendwann mußte er jetzt auf die Azoren treffen.
Oder, wenn eine Insel mitten im Atlantik lag, gab es nur die Methode, lückenlose Aufzeichnungen und Berechnungen vorzunehmen. Man notierte die Geschwindigkeit, den gesteuerten Kompaßkurs und bezog Abdrift, Leeweg und Strömung mit ein. Ein unmögliches Unternehmen! Sämtliche Werte wurden geschätzt und man nannte diese Berechnung auch „blinde Berechnung“. Man lief dauernd in Gefahr, irgendwo anzukommen, wo man nicht hinwollte oder an einer Küste zu zerschellen.
Magellans Navigationsoffizier beispielsweise berechnete nach der furchtbaren Durchquerung des Pazifiks die geografische Länge der Philippinen um fast 3000 Meilen falsch.
Längengrade
Die Regierungen von Frankreich, Holland, Venedig und Spanien schrieben Geldprämien für die Lösung des Längenproblems aus. 1598 bot Philipp III. von Spanien 6000 Dukaten und eine lebenslange Pension von 2000 Dukaten. Doch niemand fand eine Lösung.
Dabei scheint sie verblüffend einfach. Die Erde dreht sich alle 24 Stunden einmal um die eigene Achse (360 Grad). Demnach „bewegt“ sich die Sonne jede Stunde um 15 Längengrade weiter. Wenn man weiß, wie spät es etwa in London, Paris oder Madrid ist (dies nenne man den Hauptmeridian, wobei „Meridian“ Mittag bedeutet), und durch die Beobachtung der Sonne die Mittagszeit auf seinem Meridian kennt, kann man seine Entfernung östlich oder westlich des Hauptmeridians errechnen. Damit hat man seine Länge gefunden. Dafür benötigt man jedoch zwei sehr genaue Meßinstrumente - eines, mit dem der Höhenstand der Sonne gemessen wird und eine ausgereifte Uhr, die exakt die Zeit mißt. Auf Schiffen im 15. und 16. Jahrhundert gab es nur Sanduhren, die man alle halbe Stunde umdrehen mußte, Eieruhren.
Im Jahr 1731 wurde die astronomische Messung auf See deutlich besser : John Hadley erfand den Spiegelquadranten - ein Instrument, das viel leichter zu handhaben und weitaus genauer war als Davisquadrant, Astrolabium oder Kreuzstab. Um 1757 hatte Capt. John Campbell es zum Sextanten weiterentwickelt.
John und James Harrison stellten nach sieben Jahren Bauzeit 1735 eine „See-Uhr“ her. Die legendäre H1. Danach Weiterentwicklungen wie die H2, H3 sein Meisterwerk, die H4. Diese H4 wurde auf einer Reise von England nach Jamaica mit Erfolg getestet, aber das zuständige Amt war nicht sehr überzeugt. Erst nach weiteren Konstruktionen, der H5 und Nachbauten ihrer Uhr H4 der K1 (Erbauer Kendall), die dann von James Cook geprüft wurde, stellte sich der Erfolg dann doch ein.
Danach war eine genaue Feststellung der Uhrzeit des Nullmeridians (Greenwich) zu jeder Mittagszeit auf See möglich und die Navigation war sehr einfach geworden.
Gruß Max
Hallo !
Noch etwas zur gewünschten Entfernung für 1 sec :
Sieh Dir mal einen Ball an und denk Dir die Längen- und Breitengrade.
Geh mit dem Finger zum Äquator und geh dann einen Längengrad entlang zum Nordpol. Du wirst erkennen, dass die Breitengrade, die Du dabei überschreitest, immer kürzer im Gesamtumfang werden. Am Nordpol Null, am Äquator am längsten.
Wenn Du also wissen willst, welche Entfernung eine Sekunde ausmacht, mußt Du genau sagen, auf welchem Breitengrad Du stehst.
Ein Nautiker kann Dir dann sagen, welche Entfernung in einer Sekunde enthalten ist. Aber nur mit seinen Tabellen und natürlich, am einfachsten, mit der Seekarte.
Eine Sekunde ist dann 0,0042 Grad (wenn ich das richtig gerechnet habe) und das ist sehr wenig. Spielt bei der Schiffsnavigation pro Tag keine Rolle. Ein Schiff sucht keine Stecknadel, sondern einen Hafen und der ist meistens so breit, dass da schon mehrere Sekunden falsch sein können.
Die Uhren an Bord sind auch heute nicht hundertprozentig. Nicht zufällig vergleichen die Nautiker täglich ihre Uhr mit den amtlichen Zeitzeichen über Funk.
Navigation mit Sextant war bis zum Schluß wohl nicht immer Glücksache, aber sie war nie 100%ig. Niemand ist in der Lage exakt zu 12.00 die Sonne zu schießen. Nicht umsonst brauchte es dazu immer zwei Personen: Eine, die „Null“ schreit, um 12.00 und die andere, die den Sextanten bedient.
Gruß Max
Lieber Max,
das war eine wunderbare Antwort. Ich danke auch den Anderen, dass sie sich um mein Problem so ernsthaft angenommen haben. Leider kann ich eure Bemühungen nicht in die Tat umsetzen, da die Herbsstürme bald einsetzen werden. Aber ganz ohne Seefahrt gehts doch nicht. In zwei Wochen werde ich auf Jersey sein. Dann wird es aberr sicher nichts schaden, dass ich mich so famos über Längen- und Breitengrade auskenne.
Herzlich, Alexander
Ich lese gerade Dana Sobels prachtvoll
erzähltes Buch „Longitude“ - und ich muß sagen, ich bin davon
Nachtrag: Auf Seite 221 von Dava Sobels Buch ist m.E. ein kleiner Fehler „Der Tag beginnt in Greenwich“. Jain. Die Datumsgrenze liegt 180° gegenüber. Ich hatte den Gedanken erwogen, zur ‚Jahrtausendwende‘ nach Greenwich zu fahren. Wie so vieles nicht realisiert.
Schluß und Aus Roland
Hallo Max!
Hier noch mal der ganze Text zur besseren Verständnis :
Reicht mir leider noch nicht ganz:
Die Position eines Beobachters entlang eines Breitenkreises
war ein lösbares Problem, denn sie kann durch die Messung der
Höhe von Polarstern oder Sonne über dem Horizont berechnet
werden.
Polarstern ist mir klar, aber mit der Sonne bleibt doch immer nich das Uhrproblem (weil ja der Winkel zwischen Horizont, Beobachter und Sonne sich tageszeitabhängig ändert), oder übersehe ich da etwas?
Danke für die Aufklärung und Gruß,
TheBeast
Polarstern ist mir klar, aber mit der Sonne bleibt doch immer
nich das Uhrproblem (weil ja der Winkel zwischen Horizont,
Beobachter und Sonne sich tageszeitabhängig ändert), oder
übersehe ich da etwas?
Mit der Uhrzeit ist bei der Navigation die Uhrzeit des Nullmeridians gemeint, nicht die Uhrzeit vor Ort. Man muß, um den Längengrad zu berechnen, Greenwichzeit wissen.
Sollte es anders sein, hätten die alten Seefahrer, die höchstens eine Sanduhr mit an Bord hatten, überhaupt nichts messen können.
Den Breitengrad zu berechnen, war aber nie ein Problem.
gruß max
Hallo Max,
Eine Sekunde ist dann 0,0042 Grad (wenn ich das richtig
gerechnet habe) und das ist sehr wenig. Spielt bei der
Schiffsnavigation pro Tag keine Rolle. Ein Schiff sucht keine
Stecknadel, sondern einen Hafen und der ist meistens so breit,
dass da schon mehrere Sekunden falsch sein können.
Nun ja. Am Äquator entspricht die Sekunde immerhin schon über 400 m. Geht also eine Uhr eine Sekunde am Tag nach und das Schiff fährt zwei Wochen, liegt es immerhin 5 1/2 km daneben. Je nach Gegebenheiten könnte ich mir vorstellen, daß man den Hafen schon mal verpassen kann. Meist sollte es aber wohl wirklich noch klappen.
Gruß Kubi
Hallo !
Man navigierte nicht bis an die Pier mit dem Sextanten!
Bis vor wenigen Jahren wurde noch mit Sextanten navigiert und da spielte 1 sec überhaupt keine Rolle. Auch wenn der Chronometer an Bord exakt der Zeit von Greenwich entsprach, so wurden doch beim Sonneschießen
große Fehler gemacht. Durch Bewegung des Schiffes und Bewegung des Nautikers.
Oftmals wurden gleichzeitig durch zwei Personen die Messungen durchgeführt und es ergaben sich große Unterschiede im Standort. Nie, zu 99% nie, hatten beide Nautiker die gleiche Position errechnet.
Um diese Fehler schnell zu erkennen, liegen auch heute noch Segelhandbücher auf der Brücke. Der Nautiker kann anhand von Zeichnungen des Küstenprofils erkennen, wo er denn nun angekommen ist. Liegt er 5 sm daneben, so erkennt er diesen Fehler und kann rechtzeitig den Kurs ändern. Ohne Zeitverluste.
Heute mit Satellitennavigation und weitreichendem Radar spielt das alles keine Rolle mehr.
Gruß max