Navigation Nord: Transit Mystery Cache

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witkiewicz: Diese harte Nuss verbanne ich ins Archiv. Vielen Dank für die schönen Logenträge!

Transit:
https://www.youtube.com/watch?v=FfJILjNak0U

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Hidden : 3/3/2013
Difficulty:
4 out of 5
Terrain:
2 out of 5

Size: Size: small (small)

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Geocache Description:

Die Geocache Serie "Navigation" macht das zentrale Thema von Geocaching einmal zur Hauptsache. An den Startkoordinaten ist nichts versteckt.


NavigationN


Transit war das erste satellitengestützte Navigationssystem. Entwickelt wurde es unter der Bezeichnung NNSS (Navy Navigation Satellite System) von der US-Marine. Es sollte zur Navigation von U-Booten und Schiffen dienen, mit einem besonderen Interesse an der Zielführung von Atomwaffen. Wie so oft in der Geschichte der modernen Navigation ging hier der Impuls zur Entwicklung von militärischen Kräften aus.
Die Idee zu einem satellitengestützten Navigationssystem entstand durch Sputnik 1. Dies war weltweit der erste Satellit, von der Sowjetunion am 4.10.1957 gestartet. Amerikanische Wissenschaftler empfingen das Funksignal, das von ihm ausgesandt wurde und kamen auf die Idee aus ihren aufgezeichneten Daten die Umlaufbahn des Satelliten zu bestimmen.
Das bewerkstelligten sie mithilfe der Frequenzverschiebung durch den Dopplereffekt. Wenn sich die Quelle einer Schallwelle oder einer elektromagnetischen Welle in Bezug auf den Beobachter in Bewegung befindet registriert dieser eine Veränderung der Frequenz. Diesen Effekt kann man gut erleben wenn ein Krankenwagen vorbeifährt. Wenn sich der Krankenwagen nähert erscheint die Frequenz des Martinshorns höher, wenn er sich vom Beobachter entfernt niedriger.


Doppler

S = Satellit - Empfänger A = niedrigere Frequenz - Empfänger B = höhere Frequenz


Tatsächlich gelang es auf diese Weise die Bahn des Satelliten sehr genau zu bestimmen. Schnell kam man auf die Idee den Umkehrschluss zu ziehen. Wenn es möglich ist durch den Doppler-Effekt die Position eines bewegten Objekts in Bezug auf einen ruhenden Beobachter zu bestimmen, dann müsste es auch gelingen die Position eines Beobachters in Bezug auf einen Satelliten mit bekannter Umlaufbahn zu berechnen. Die moderne Satellitennavigation war geboren.
Der kalte Krieg beschleunigte die Entwicklung, schließlich gab es ein starkes Interesse an der Zielführung von Atomwaffen. Wenn die Position der U-Boote genau bekannt ist kann auch die Atomrakete präzise ins Ziel geführt werden. Es wurde ein System von fünf Satelliten aufgebaut, die in polarem Satellitenorbit die Erde umkreisten. Das heißt das die Satelliten die Polkappen auf ihrer Umlaufbahn überquerten. Die Bahnen waren gleichmäßig über die Längengrade verteilt, um eine möglichst große Abdeckung zu erreichen. Das System war bereits 1964 für die militärische Nutzung einsatzbereit.
Positionsbestimmungen waren auf der gesamten Erdoberfläche möglich. Allerdings befand sich nicht immer ein Satellit in Reichweite, also über dem Horizont. Zwischen den Aktualisierungen der Position konnten zwischen einer und mehreren Stunden vergehen. In der Zwischenzeit musste mit anderen Navigationsmethoden gearbeitet werden. Die Satelliten sendeten ein Zeitsignal, Daten über ihre Bahnkurven und zwei Frequenzen aus. Zwei Minuten waren mindestens notwendig um mit diesen Informationen und der Auswertung der Doppler-Frequenzverschiebung eine Position zu bestimmen.
Ein Problem war damals noch die Verarbeitung der Daten. Für die komplexen Berechnungen wurde eigens ein Computer konstruiert, der "AN/UYK 1". Dieser hatte ein längliches Gehäuse mit abgerundeten Ecken, schließlich musste er durch eine Luke in ein U-Boot verfrachtet werden.
Ab 1967 konnte das System auch zivil genutzt werden, allerdings gab es auch bei Transit schon eine für das Militär reservierte besondere Genauigkeit. Im vollen technischen Ausbau konnten bei einem ruhenden Empfänger Genauigkeit von bis zu zwanzig Metern erreicht werden. Das System war für damalige Verhältnisse so genau dass es auch schon für Vermessungsarbeiten genutzt wurde. Durch wiederholte Messungen war eine Genauigkeit unter einem Meter zu erreichen. So wurde zum Beispiel die Höhe des Mount Everest durch einen genau vermessenen Bezugspunkt neu bestimmt. Die Genauigkeit ist auf einem Schiff oder Flugzeug eingeschränkter, insbesondere wenn die Geschwindigkeit nicht genau bestimmt werden kann. Darüber hinaus befindet sich jeder Empfänger in Relation zum Satelliten durch die Erdrotation in Bewegung, ein Effekt der größer wird je näher man sich am Äquator befindet.
Das Transit Navigationssystem wurde 1996 abgeschaltet, schließlich war es durch das genauere Navstar-GPS System überflüssig geworden. Die Satelliten wurden noch weiter genutzt um Daten über die Ionosphäre zu sammeln.

Aber jetzt endlich zur Aufgabe für diesen Cache:
Ein Transit Satellit befindet sich auf einer polaren Kreisbahn. Über den Polen steht er in einer Höhe von 1100 Kilometern. Eine Minute bevor er sich genau über dem Cache befindet hat er diese Position:
N 56°39.406'
E 10°39.900'
Als geodätisches Referenzsystem ist WGS84 zu verwenden.


Deine Lösung kannst du auf Geocheck überprüfen:

Additional Hints (No hints available.)



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