Wind anhand GS, Track und Heading berechnen

Forum - Wetter & Meteorologie
  • Hallo Leute!

    Ich habe heute eine (dumme?) Idee gehabt, und ich bin schon erst mal gar nicht sicher, ob sie umsetzbar ist...

    Also, es geht weiterhin um die Navigations-App, die ich seit ein paar Jahre entwickle.
    Während des Fluges habe ich meistens kein Internetzugriff, es wäre allerdings sehr schön, wenn ich wenigstens den Wind an meiner Position "schätzen/berechnen" könnte...
    Ich habe natürlich die Groundspeed, das ist ja klar! Und von GPS bekomme ich auch ein Heading. Mit dem Vergleich der letzten X Positionen kann ich auch den Track berechnen.
    Bei Windstille oder wenn der Wind exakt von Vorne oder von Hinten kommt, sind natürlich Heading und Track identisch, sonst habe ich natürlich einen Vorhaltewinkel.

    Ich weiß, dass irgendeine Art Berechnung möglich ist, denn wenn ich zwei Garmin G5 im Flugzeug habe, zusammen verbunden, kann ich einen Kurs angeben und wird auch irgendwie der Wind "berücksichtigt". Dasselbe bei einige Autopiloten, bei den ich die Track gebe und das Gerät fliegt über den Track, mit Berücksichtigung des Windes.
    Man muss natürlich auch sagen, dass die G5 nicht nur die Groundspeed sehen können, sondern auch die IAS, denn sie sind mit den barometrischen Instrumenten verbunden...

    Nun meine Frage: ist es möglich nur anhand GS, Track und Heading den Wind zu berechnen (wenn auch mit eine gewisse Toleranz und natürlich die klare Ansage, dass wenn der Wind exakt von Vorne oder von Hinten ist, kann ich nichts berechnen)?
    Wenn ja: wie?

    Vielen Dank für eure Ideen!
    Luca

  • Das funktioniert nur wenn du sowohl die Ground Richtung hast als auch das Heading der Flugzeugzelle. Das GPS alleine liefert dir nur die Ground Richtung und Geschwindigkeit, aber nicht den Winkel zwischen Ausrichtung der Maschine und Ground Track. Fälschlicherweise wird in der AL die COURSE Richtung gerne mal als HEADING bezeichnet, ist es aber gar nicht.

    Wenn du zwei G5 einsetzt, dann ist eines davon normalerweise ein AI/DG und der andere HSI, hat also zusätzlich Sensoren u.a. einen kombinierten Magnetsensor und erst der liefert dir die magnetische Ausrichtung der Zelle und du hast den Winkel zwischen TRACK und HEADING. Die AHRS Sensoren werden zwar immer mal als Koppel-Magnetersatz versucht zu vermarkten, sind aber aufgrund elektronischer Drift nicht wirklich geeignet.

  • OkeP schrieb:
    Das funktioniert nur wenn du sowohl die Ground Richtung hast als auch das Heading der Flugzeugzelle. Das GPS alleine liefert dir nur die Ground Richtung und Geschwindigkeit, aber nicht den Winkel zwischen Ausrichtung der Maschine und Ground Track. Fälschlicherweise wird in der AL die COURSE Richtung gerne mal als HEADING bezeichnet, ist es aber gar nicht.
    OK, also meine Idee kann nicht funktionieren...

    Schade, aber das habe ich schon befürchtet...

    Danke trotzdem für die Erklärung!
    Luca

  • Hallo Luca,

    Du brauchst zusätzlich die am klassischen Fahrtmesser abzulesende Geschwindigkeit des Flugzeuges, die ja am Staurohr abgegriffen wird. Diese ist natürlich nicht direkt im GPS verfügbar. Wenn Du diese irgendwie mit einbeziehen kannst, dann funktioniert es. Moderne Glascockpits sind ja auch an das Staurohr angeschlossen und deshalb können die den Wind nach Betrag und Richtung anzeigen.

    Physikalisch gesprochen addierts Du den Windvektor und den Geschwindigkeitsvektor des Flugzeuges in der Luft um die resultierende Bewegungsrichting des Flugzeuges über Grund zu erhalten (jeweils nach Betrag und Richting). Wenn Du also den Bewegungsvektor des Flugzeuges in der Luft und den Bewegungsvektor über Grund hast, kannst Du den Windvektor ausrechnen.

    Sollte das für Dich noch irgendwie relevant sein, kann ich Dir die Formel zusammenbasteln. Das ist ne relativ einfache trigonometrische Berechnung, die man mit dem Taschenrechner ausführen kann. Man verwendet hierzu die Winkelfunktionen (Sinus, Consinus, Tangens etc.). 

    Gruss

    Stefan

  • sburkhar schrieb:
    Sollte das für Dich noch irgendwie relevant sein, kann ich Dir die Formel zusammenbasteln. Das ist ne relativ einfache trigonometrische Berechnung, die man mit dem Taschenrechner ausführen kann. Man verwendet hierzu die Winkelfunktionen (Sinus, Consinus, Tangens etc.). 
    Moin Stefan!

    Naja, das Tablet (und die App, natürlich auch) haben keine Verbindung zum Fahrtmesser, daher fehlt mir eine wichtige Information.
    Wie gesagt, hatte ich schon das Gefühl, dass irgendwas fehlt, wollte aber sicher sein...

    In diesem Sinne, brauche ich die Formel nicht, denn ich werde sie nicht nutzen können.
    Besten Dank aber für das Angebot!

    Grüße
    Luca

  • lucabert schrieb:
    nur anhand GS, Track und Heading
    nein, nicht im Geradeausflug. Da brauchst Du noch die TAS dazu.

    Alternativ funktioniert es aus Groundspeed und Track, solange man Kreise fliegt.

  • Hallo Steffen,

    Ja ich glaube ich weiss was Du meinst.  

    Man zieht von der am GPS abgelesenen Geschwindigkeit über Grund die am Fahrtmesser angezeigte Geschwindigkeit (TAS) ab und erhält so den Betrag der Rückenwind bzw. Gegenwindkomponente, die für den aktuellen Kurs gilt. Ist der Unterschied gross, so bläst der Wind gewaltig.

    Wenn man nun einen Kreis fliegt und die Aweichung beobachet, kann man so den Wind nach Bertag und Richtung abschätzen.

    Ja, das mach ich auch manchmal so, wenn ich keine genauen Informationen habe und wenn es kritisch wird ..

    Ein kontinuierliche ANzeige des Windes während des Fluges ist natürlich die Königsklasse, so etwas hätte ich auch gerne ..

    Gruss

    Stefan

  • Du hast ein System mit 3 Unbekannten (TAS, Windgeschwindigkeit und Windrichtung), und 2 bekannte Größen (Heading und GS), egal welches Koordinatensystem Du als Bezug nimmst. Du bekommst also nur eine Kombination aus Windrichtung und Windgeschwindigkeit. Unter der Annahme geringer Windgeschwindigkeit kannst Du zuindest die Seitenwindkomponente abschätzen.

    Wenn Du allerdings zwei Messungen durchführst, also mit 2 unterschiedlichen Headings oder 2 unterschiedlichen Geschwindigkeiten fliegst, dann kannst Du die Windgeschwindigkeit berechnen.

    Alternativ hilft natürlich Kenntnis des TAS, den Du ja kennen solltest und ggf. manuell übertragen musst, wenn Deine App den nicht kennt.

  • Naja, Heading wird seine App auch nicht kennen, sondern (Ground-) Track.

    Und TAS ist auch so eine Sache. Was man im Cockpit ablesen kann, egal ob analog oder digital, ist IAS also Indicated Airspeed.

    Korrigiert man diesen um Mess- und Instrumentenfehler, erhält man CAS, Calibrated Airspeed. Dann muss man Kompressionsfehlet berücksichtigen, um EAS, also equivalent airspeed zu bekommen (kann man bei Standard ULs vernachlässigen, da zu langsam).

    Und erst wenn man EAS um die Dichte korrigiert, erhält man die TAS.

  • das ist alles wissenschafltich richtig, aber der Fehler IAS zu TAS ist bei Reise und der Annahme der Standardatmosphäre schon ziemlich klein und führt zu einer brauchbaren Windinformation.

    Das zeigen die Segelflugbordrechner ganz gut, was da geht, die sind notorisch neugierig auf den genauen Wind...

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