Ein Magnetfeld ist ein physikalisches Feld, das den magnetischen Einfluss auf elektrische Ströme, bewegte Ladungen und magnetische Materialien darstellt.
Die Erde verhält sich wie ein riesiger Magnet und erzeugt ihr eigenes Magnetfeld, das vom Süd- zum Nordpol verläuft. Die Pole sind nicht genau auf die geografische Nord-Süd-Achse ausgerichtet.
Magnetfeld und Deklinationen der Erde
Zwischen dem magnetischen und dem geografischen Kurs besteht ein Winkelversatz. Wir bezeichnen diese Differenz als Deklination. Da das Magnetfeld nicht perfekt gleichförmig um den Globus verläuft, gibt es auch lokale Unterschiede in Betrag und Richtung. Lokale Deklinationen können zwischen einigen Zehntelgraden und mehr als 20° liegen.
Darüber hinaus können sich diese Fehler im Laufe der Zeit ändern.
World Magnetic Model
Die amerikanische Behörde NOAA aktualisiert alle 5 Jahre eine globale Karte des Erdmagnetfelds.
Diese Karte kann verwendet werden, um für einen bestimmten Ort und ein bestimmtes Datum die Deklination an diesem bestimmten Ort zu ermitteln.
SBG Systems bettet diese Karte in ihre Inertialnavigationssysteme ein und ermöglicht so eine automatische True North-Kursbestimmung bei Verwendung von Magnetometern.
Magnetkompass-Genauigkeit
Die vertikale Komponente des Magnetfelds wird stärker als die horizontalen Komponenten, wenn man sich den Polen nähert. Beim Betrieb eines Magnetkompasses in sehr hohen Breitengraden kann es aufgrund des geringen Signal-Rausch-Verhältnisses unmöglich sein, einen Kurswinkel zu ermitteln.
Typischerweise kann ein Magnetkompass in Breitengraden unterhalb von 70° betrieben werden.
Kompass mit Gyroskopen
Durch die Kombination von Gyroskopen mit einem Kompass ist es möglich, die Vorteile beider Systeme zu nutzen: Die Gyroskope sind kurzfristig gut, driften aber langfristig ab, während die Magnetometer lokalen Störungen unterliegen können, aber langfristig zuverlässig sind (wenn sie kalibriert sind und sich in einer geeigneten Umgebung befinden).
Unsere Inertialsysteme sind in der Lage, in Echtzeit abzuschätzen, ob das Magnetfeld zuverlässig ist oder nicht. Der Einsatz von Gyroskopen in Zeiten eines unzuverlässigen Magnetfelds ermöglicht es dem System, in den meisten Situationen eine hochgenaue Kurslösung aufrechtzuerhalten.