Koppelnavigation (Dead Reckoning, DR) ist eine Navigationstechnik, die verwendet wird, um die aktuelle Position anhand einer zuvor bekannten Position zu bestimmen und den Kurs basierend auf Geschwindigkeit, Zeit und zurückgelegter Richtung zu berechnen. Sie stützt sich nicht auf externe Referenzen wie Landmarken oder GNSS, sondern verwendet stattdessen Messungen von einer Ausgangsposition aus, was sie besonders nützlich in Situationen macht, in denen keine visuelle oder Satellitennavigation möglich ist.
Wie funktioniert die Kopplungsberechnung?
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 keine GPS-Signale verfügbar sind, während Flugzeuge sie als Backup-Navigationsmethode verwenden.
Autonome Systeme, einschließlich UAVs, UGVs und AUVs, sind auf DR angewiesen, um in GNSS-verweigerte Umgebungen zu navigieren.
In Verteidigungs- und militärischen Anwendungen verwenden U-Boote, Raketen und Bodenfahrzeuge DR zur taktischen Navigation. Da sich die Koppelnavigation jedoch im Laufe der Zeit aufgrund von Sensordrift Fehler ansammeln, kombinieren Navigatoren sie oft mit anderen Methoden wie GPS oder Kartenabgleich, um die Genauigkeit zu erhöhen.