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Gerät in Kugelform zur astronomischen Standortbestimmung Die Erfindung
bezieht sich auf Geräte in Kugelform zur astronomischen Standort bestimmung.
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Bei der astronomischen Standortbestimmung, in der Luft sowie ,auf
dem Wasser wird meistens logarithmisch gerechnet, was sehr umständlich und zeitraubend
ist, auch wenn dabei Tabellen benutzt werden, die die Reich nung,erleichtern sollen.
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Eine andere Methode, bei der man ohne Logarithmenrechnung auskommt,
ist die, das sphärisch astronomische Grunddreieck durch Gradbögen zu konstruieren.
Hierbei zeigen sich aber technische Schwierigkeiten. Ist nämlich die Teilung der
einzelnen Gradbögen an sich auch genau genug, so stellen sich doch beim Zusammenwirken
der Gradbögen Fehler heraus, die rechnerisch nicht ohne weiteres zu erfassen sind
und die das Endergebnis sehr ungenau machen. Die Ursache ist in erster -Linie in
der Verschiebung der Nullpunkte zu suchen und feriier darin, daß es nicht möglich
ist, die zielen Achsen so zu lagern, daß keine Verschiebung derselben zueinander
eintritt. Die Einstellung und Ablesung der Gradbögen ist außerdem so zeitraubend,
daß kaum ein Vorteil gegenüber der logarithmischen Rechnung erzielt wird.
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Gemäß der Erfindung ist auf einer Kugel oder einem Teil derselben
ein Breitenparallelring mit Grad einteilung fest angebracht, über dem ein meridional
verlaufendes sphärisches Zweieck zum Festlegen der geographischen Länge irgendeines
Ortes bewegbar ist, auf
dem sich ein Schieber zum Einstellen der
geographischen Breite befindet, durch den ein Gradbngen zum Einstellen der Zenitdistanz
läuft, mit dem mittels eines am Gradbogenende befindlichen Stiftes die Höhengleiche
zeichnerisch festlegbar ist. Es ist dabei von dem Standpunkt ausgegangen, daß sich
alle B!eobachter, die dasselbe Gestirn zur selben Zeit beobachten, auf einem Kreise
um dieses Gestirn herum befinden, wobei also der Projektionspunkt der Kreismittelpunkt
und der Radius das Komplement der gemessenen Höhe ist. Um ein Projizieren des Gradnetzes
der Erde und der Höhengleiche auf eine Ebene zu umgehen, zeichnet man letztere auf
eine Kugel oder einem Teil davon mittels zweier entsprechend angeordneten Gradbögen.
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Die Zeichnung veranschaulicht dieses Gerät, das mit der üblichen
Gradeinteilung eines Globus versehen ist. Um die Kugel a Bild di) ist der Breitenparallelring
b, kurz Äquator genannt, gelegt, der in der Mitte eine mit einem Zahnkranz versehene
Nut hat. Der Äquator hat an der einen Seite eine Gradeinteilung und an der anderen
Seite eine Zeiteinteilung.
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Meridional dazu verläuft ein breiter Meridianbogen c von der Form
eines sphärischen Zweiecks, dessen größte Breite am Äquator etwa 15° beträgt. Dieser
Meridianbogen hat an beiden Seiten Schieberleisten l und ist an den Polen drehbar
gelagert. In der Mitte des Meridianbogens ist eine Einrichtung für die Feineinstellung
angebracht. Bild 2 zeigt diese im Schnitt. Bild 3 zeigt neben der Äquator- und Meridianbogeneinteilulllg
dieselbe in der Ansicht. Meridianbogen und Äquator sind durch eine besondere Einrichtung
miteinander gekuppelt und werden wie folgt bedient: Die Schnecke e (Bild 2) wird
durch eine Feder f in den vorgenannten Zahnkranz d des Äquators gedrückt. Mittels
eines Winkelantriebes g, von Hand durch einen Knopf h bedient, kami der Meridianbogen
durch eine Drehung des Knopfes um einen Grad verschoben werden. Der Zeiger k, der
an dem Knopf h mit Spannwirkung befestigt ist, zeigt auf der Skalenscheibe i die
Anzahl Minuten an, um die sich der Meridianbogen bewegt hat. Durch leichtes Abheben
des Knopfes wird die Schnecke aus dem Zahnkranz herausgezogen, und der Meridianbogen
kann schnell in jede gewünschte Lage gebracht werden. Auf beiden Seiten des Meridianbogens
sind auf den Schieberleisten l die Breitenparallelen aufgetragen, die mittels des
Schiebersm II?- festgelegt werden können. Durch Feineinstellung am Schieber m, ähnlich
wie bei der Einstellung am Meridianbogen, lassen sich die Minuten genau einstellen.
Der Antrieb wird seitlich von der Drehachse der Schnecke- gelegt und durch Kardangelenk
oder biegsame Welle betätigt. Auf dem Schieber 711 ist drehbar ein Führungsstück
ii zum Einstellen des Zenitdistanzbogens o angebracht, der ebenfalls eine Feineinstellung,
wie beschrieben, bekommen kann.
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Beispiel einer Standortbestimmung Am X. X. 1938 wird morgens 08 Uhr
35 Minuten 36 Sekunden mittlerer Greenwicher Zeit die Sonnenböhe zu 13@ 25' gemessen.
Die Abweichung der Sonne wird dem nautischen Jahrbuch mit 18° 20' Nord entneinmen.
Die Zeitgleichung mit 6 Minuten 15 Sekunden.
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Es wird die wahre Greenwicher Zeit berechnet: Mittlere Greenwicher
Zeit = 08h 3j' 36" Zeitgleichung .......... 6' 15" Wahre Greenwicher Zeit.. = 08h
29' 21" Die Höhe wird beschickt: Gemessene Höhe .............. = 13° 25' Berichtigung
................ = + 12' Wahre Höhe .................. = 13° 37' Da man nue westlich
von der Sonne steht, nimmt man die westliche linke Seite des WIeridianbogens und
stellt ihn auf oS" 29' die noch fehlenden 21" reguliert man mittels der Feineinstellung
nach. Der Schieber m wird auf der Schiene 1 auf 18° 20' Nord geschoben.
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Damit ist der Projektionspunkt p der Sonne festgelegt, den man sich
auf der Kugel leicht anmerkt. Der Bogen o wird nun auf der Führung n auf 13° 37'
eingestellt und mit dem nicht dargestellten Schreib stift am Ende des Bogens o das
Stücl; der Höhengleiche geschlagen, das in die ungefähre Breite des Schiffsortes
fällt. Der Schieber m wird nun auf die gekuppelte Breite des Schiffsortes - -das
ist die aus dem gesteuerten Kurs, der Eigengeschwindigkeit und der Fahrzeit errechnete
Breite - gestellt und der Meridianbogen c so weit herumgeschlagen, bis der unter
dem Schieber m befindliche Stift die Höhengleiche schneidet. Am Äquator liest man
darauf die Länge ab.
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Soll die Beobachtung als Standlinie verwendet werden, so kann man
entweder die Länge bei zwei, etwa um I° 1° v verschiedene Breiten ablesen, diese
in die Karte eintragen und durch beide Punkte die Standlinien zieheu; oder man hält
den Bogen o mit dem Stift in Richtung des Projel;tionspunktes und liest an der darunter
gehaltenen Azimutscheibe das Aziimut ab. Länge und Breite werden in der Karte eingetragen,
das Azimut angebracht und rechtwinklig dazu die Stand linie gezogen.
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Die Genauigkeit der Zeichnung ist je nach Größe der Kugel I bis 2
Seemeilen. Während bei der Seefahrt die Genauigkeit einer guten astronomischen Beobachtung
I bis 2 Gradminuten ist, liegt sie bei der Fliegerei zwischen 5 und 10 Bogenminuten.
Außerdem wird hier der allergrößte Wert auf schnellste Auswertung der Beobachtung
gelegt. Funkpeilungen sind nur auf geringe Entfernungen bis zu ookm zu gebrauchen.
Der Felder einer guten Funkpeilung ist auf 500 km Entfernung etwa 40 km, ganz davon
abgesehen, daß in der Dämmerung wegen Fadings auf größere Entfeinungen überhaupt
nicht gepeiät werden kann. Soll bei der Fliegerei mit Hilfe der Kugel selbst navigiert
werden, so ist es zweckmäßig, daß die Küsten die wichtigsten Fliegerhorste, Leucht-
und Funkfeuer darauf verzeichnet sind. Um Platz zu sparen, kann die Kugel in Flugzeugen
in das hintere Querschott halb eingebaut werden.
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Will man in der Fliegerei bei Ozeanflügen oder beim Angrifffliegen
von Luftwaffenverbändern die Bestimmung möglichst rasch ausführen, so kann man sich
den Projektionspunkt vorher ausrechnen und das Instrument darauf einstellen. Zur
festgesetzten Zeit wird beobachtet, die Zenitdistanz eingestellt und die Höhengleiche
geschlagen. Die Auswertung der Beobachtung wird dann etwa ½ Minute betragen, während
sie bei einem geübten Rechner logarithmisch etwa 15 Minuten dauert.