Breiten- und Längengrade (Meridiane und Parallelen) 

Der Äquator ist ein imaginärer Kreis, der von den Polen der Erde gleich weit entfernt ist. Kreise parallel zum Äquator (Ost und West verlaufende Linien) sind Breitenkreise. Sie werden verwendet, um Breitengrade nördlich (N) oder südlich (S) des Äquators zu messen. Der Winkelabstand vom Äquator zum Pol beträgt ein Viertel eines Kreises oder 90°. 

Die 48 angrenzenden Bundesstaaten der Vereinigten Staaten liegen zwischen 25° und 49° nördlicher Breite. Die mit „Breitengrad“ bezeichneten Pfeile in der Abbildung zeigen auf Breitengradlinien. Längenmeridiane verlaufen vom Nordpol zum Südpol und stehen im rechten Winkel zum Äquator. Der „Nullmeridian“, der durch Greenwich, England, verläuft, wird als Nulllinie verwendet, von der aus Messungen in Grad Ost (E) und West (W) bis 180° durchgeführt werden. Die 48 angrenzenden Bundesstaaten der Vereinigten Staaten liegen zwischen 67° und 125° westlicher Länge.

Jeder spezifische geografische Punkt kann durch Bezugnahme auf seinen Längen- und Breitengrad lokalisiert werden. Washington, DC zum Beispiel liegt ungefähr auf 39° nördlicher Breite und 77° westlicher Länge. Chicago liegt ungefähr auf 42° nördlicher Breite und 88° westlicher Länge.

Zeitzonen 

Die Meridiane sind auch nützlich, um Zeitzonen zu bestimmen. Ein Tag ist definiert als die Zeit, die die Erde für eine vollständige Umdrehung von 360° benötigt. Da der Tag in 24 Stunden unterteilt ist, dreht sich die Erde mit einer Geschwindigkeit von 15° pro Stunde. Mittag ist die Zeit, wenn die Sonne direkt über einem Meridian steht; westlich dieses Meridians ist der Morgen, östlich der Nachmittag.  

Die Standardpraxis besteht darin, eine Zeitzone für jeden 15. Längengrad festzulegen. Dies macht einen Unterschied von genau 1 Stunde zwischen jeder Zone aus. In den endlosen Vereinigten Staaten gibt es vier Zeitzonen. Die Zeitzonen sind Eastern (75°), Central (90°), Mountain (105°) und Pacific (120°). Die Trennlinien sind etwas unregelmäßig, weil Gemeinden in der Nähe der Grenzen es oft bequemer finden, Zeit 5°-Bezeichnungen von Nachbargemeinden oder Handelszentren zu verwenden.

Wenn die Sonne direkt über dem 90. Meridian steht, ist es Mittag Central Standard Time. Gleichzeitig ist es 13:00 Uhr Eastern Standard Time, 11:00 Uhr Mountain Standard Time und 10:00 Uhr Pacific Standard Time. Wenn die Sommerzeit gilt, normalerweise zwischen dem zweiten Sonntag im März und dem ersten Sonntag im November, steht die Sonne mittags direkt über dem 75. Meridian, der zentralen Sommerzeit. 

Diese Zeitzonenunterschiede müssen bei langen Flügen nach Osten berücksichtigt werden – insbesondere, wenn der Flug vor Einbruch der Dunkelheit beendet werden muss. Denken Sie daran, dass eine Stunde verloren geht, wenn Sie von einer Zeitzone in eine andere nach Osten fliegen, oder vielleicht sogar, wenn Sie vom westlichen Rand zum östlichen Rand derselben Zeitzone fliegen. Ermitteln Sie den Zeitpunkt des Sonnenuntergangs am Zielort bei der Flight Service Station (FSS) und berücksichtigen Sie dies bei der Planung eines Fluges in Richtung Osten. 

Bei den meisten Flugbetrieben wird die Zeit im 24-Stunden-Format ausgedrückt. ATC-Anweisungen, Wetterberichte und -sendungen sowie geschätzte Ankunftszeiten basieren alle auf diesem System. Beispiel: 9:00 Uhr wird als 09:00 Uhr, 13:00 Uhr als 13:00 Uhr und 22:00 Uhr als 22:00 Uhr ausgedrückt. 

Da ein Pilot während eines Fluges mehrere Zeitzonen durchqueren kann, wurde ein Standardzeitsystem eingeführt. Sie heißt Universal Coordinated Time (UTC) und wird oft als Zulu-Zeit bezeichnet. UTC ist die Zeit am Längengrad 0°, der durch Greenwich, England, verläuft. Alle Zeitzonen auf der ganzen Welt basieren auf dieser Referenz. Um auf diese Zeit umzurechnen, sollte ein Pilot Folgendes tun:

Eastern Standard Time ..........Füge 5 Stunden hinzu 

Central Standard Time ..........6 Stunden hinzufügen 

Mountain Standard Time ...... 7 Stunden hinzufügen

Pazifische Standardzeit....... Addieren Sie 8 Stunden   

Für die Sommerzeit sollte 1 Stunde von den berechneten Zeiten abgezogen werden.

Messung der Richtung 

Durch die Verwendung der Meridiane kann die Richtung von einem Punkt zum anderen in Grad gemessen werden, im Uhrzeigersinn vom wahren Norden. Um einen Flugkurs anzuzeigen, zeichnen Sie eine Linie auf der Karte vom Startpunkt zum Zielort und messen Sie den Winkel, den diese Linie mit einem Meridian bildet. 

Da Meridiane zu den Polen hin zusammenlaufen, sollte die Kursmessung an einem Meridian in der Nähe des Mittelpunkts des Kurses vorgenommen werden und nicht am Startpunkt. Der auf der Karte gemessene Kurs wird als wahrer Kurs (TC) bezeichnet. Dies ist die Richtung, die in Bezug auf einen Meridian oder geografischen Norden (TN) gemessen wird. Es ist die beabsichtigte Flugrichtung, gemessen in Grad im Uhrzeigersinn von TN.

Der wahre Kurs (TH) ist die Richtung, in die die Flugzeugnase während eines Fluges zeigt, gemessen in Grad im Uhrzeigersinn von TN. Normalerweise ist es notwendig, das Flugzeug in eine Richtung zu steuern, die sich geringfügig von der TC unterscheidet, um die Auswirkungen des Windes auszugleichen. Folglich entspricht der numerische Wert des TH möglicherweise nicht dem des TC. Dies wird in den nachfolgenden Abschnitten dieses Kapitels ausführlicher besprochen. Nehmen Sie zum Zweck dieser Diskussion an, dass ein windstiller Zustand existiert, unter dem Steuerkurs und Kurs zusammenfallen würden. Somit wäre bei einem TC von 065° der TH 065°. Um den Kompass genau zu verwenden, müssen jedoch Korrekturen für magnetische Schwankungen und Kompassabweichungen vorgenommen werden. 

Variation 

Variation ist der Winkel zwischen TN und dem magnetischen Norden (MN). Sie wird als Ostabweichung oder Westabweichung ausgedrückt, je nachdem, ob MN östlich oder westlich von TN liegt. 

Der magnetische Nordpol befindet sich in der Nähe von 71° nördlicher Breite und 96° westlicher Länge und ist etwa 1.300 Meilen vom geografischen oder wahren Nordpol entfernt, wie in Abbildung angegeben. Wenn die Erde gleichmäßig magnetisiert wäre, würde die Kompassnadel auf den Magnetpol zeigen, in diesem Fall könnte die Variation zwischen TN (wie durch die geografischen Meridiane gezeigt) und MN (wie durch die magnetischen Meridiane gezeigt) an jedem Schnittpunkt der gemessen werden Meridiane. 

Tatsächlich ist die Erde nicht gleichmäßig magnetisiert. In den Vereinigten Staaten zeigt die Nadel normalerweise in die allgemeine Richtung des Magnetpols, aber sie kann an bestimmten geografischen Orten um viele Grad abweichen. Folglich wurde das genaue Ausmaß der Variation an Tausenden von ausgewählten Orten in den Vereinigten Staaten sorgfältig bestimmt. 

Der Betrag und die Richtung der Variation, die sich von Zeit zu Zeit leicht ändern, werden auf den meisten Luftfahrtkarten als unterbrochene magentafarbene Linien, sogenannte isogonische Linien, angezeigt, die Punkte gleicher magnetischer Variation verbinden. (Die Linie, die Punkte verbindet, an denen es keine Variation zwischen TN und MN gibt, ist die agonische Linie.) Ein isogonisches Diagramm ist in Abbildung gezeigt. Kleinere Biegungen und Wendungen in den isogonischen und agonischen Linien werden durch ungewöhnliche geologische Bedingungen verursacht, die die magnetischen Kräfte in diesen Gebieten beeinflussen.

An der Westküste der Vereinigten Staaten zeigt die Kompassnadel östlich von TN; An der Ostküste zeigt die Kompassnadel westlich von TN.

Null-Grad-Variation existiert auf der Agonuslinie, wo MN und TN zusammenfallen. Diese Linie verläuft ungefähr westlich der Großen Seen, südlich durch Wisconsin, Illinois, West-Tennessee und entlang der Grenze zwischen Mississippi und Alabama. 

Da Kurse in Bezug auf geografische Meridiane gemessen werden, die in Richtung TN zeigen, und diese Kurse in Bezug auf den Kompass beibehalten werden, der entlang eines magnetischen Meridians in die allgemeine Richtung von MN zeigt, muss die wahre Richtung in magnetische Richtung für den Zweck umgewandelt werden Flug. Diese Umrechnung erfolgt durch Addieren oder Subtrahieren der Variation, die durch die nächste isogonische Linie auf dem Diagramm angezeigt wird.

Beispielsweise wird eine Linie, die zwischen zwei Punkten auf einem Diagramm gezogen wird, als TC bezeichnet, da sie von TN gemessen wird. Das Fliegen dieses Kurses vom Magnetkompass würde jedoch aufgrund von drei Elementen, die berücksichtigt werden müssen, keinen genauen Kurs zwischen den beiden Punkten liefern. Die erste ist die magnetische Abweichung, die zweite die Kompassabweichung und die dritte die Windkorrektur. Alle drei müssen für eine genaue Navigation berücksichtigt werden.

Magnetische Variation 

Wie im Abschnitt über Abweichungen erwähnt, muss die entsprechende Abweichung für den geografischen Standort des Fluges berücksichtigt und gegebenenfalls hinzugefügt oder abgezogen werden. Beim Überfliegen eines Bereichs, in dem sich die Variation ändert, müssen die Werte entlang der Flugstrecke entsprechend angewendet werden. Einmal angewendet, wird dieser neue Kurs als magnetischer Kurs bezeichnet.  

Magnetische Abweichung 

Da jedes Flugzeug seine eigene interne Wirkung auf die Kompasssysteme an Bord von seinen eigenen lokalisierten magnetischen Einflussfaktoren hat, muss der Pilot diese Einflussfaktoren basierend auf der Richtung, in die er oder sie fliegt, addieren oder subtrahieren. Die Anwendung der Abweichung (von einer Kompassabweichungskarte) kompensiert den für das Kompasssystem dieses Flugzeugs einzigartigen magnetischen Kurs (der durch lokalisierte magnetische Einflussfaktoren beeinflusst wird) und wird nun zum Kompasskurs. Daher führt der Kompasskurs, wenn er befolgt wird (bei Windstille), das Flugzeug von Punkt A nach Punkt B, obwohl der Steuerkurs des Flugzeugs möglicherweise nicht mit der auf der Karte gezeichneten ursprünglichen Kurslinie übereinstimmt. 

Wenn die Variation als „9° E“ angezeigt wird, bedeutet dies, dass MN 9° östlich von TN liegt. Soll ein TC von 360° geflogen werden, müssen von 360° 9° abgezogen werden, was einen magnetischen Steuerkurs von 351° ergibt. Um nach Osten zu fliegen, würde ein magnetischer Kurs von 081° (090° – 9°) geflogen werden. Um nach Süden zu fliegen, wäre der magnetische Kurs 171° (180° – 9°). Um nach Westen zu fliegen, wären es 261° (270° – 9°). Um eine TH von 060° zu fliegen, würde ein magnetischer Kurs von 051° (060° – 9°) geflogen werden.

Denken Sie daran, wenn die Variation West ist, fügen Sie hinzu; wenn Osten, subtrahieren. Eine Methode, sich daran zu erinnern, ob Variationen hinzugefügt oder subtrahiert werden sollen, ist der Satz „Osten ist am wenigsten (subtrahieren) und Westen ist am besten (addieren)“. 

Abweichung 

Die Bestimmung des magnetischen Steuerkurses ist ein Zwischenschritt, der notwendig ist, um den richtigen Kompasskurs für den Flug zu erhalten. Um den Kompasskurs zu bestimmen, muss eine Abweichungskorrektur vorgenommen werden. Aufgrund magnetischer Einflüsse innerhalb eines Flugzeugs, wie z. B. elektrische Schaltkreise, Funkgeräte, Lichter, Werkzeuge, Motoren und magnetisierte Metallteile, wird die Kompassnadel häufig von ihrer normalen Anzeige abgelenkt. 

Diese Auslenkung wird als Abweichung bezeichnet. Die Abweichung ist für jedes Flugzeug unterschiedlich und kann auch für verschiedene Steuerkurse in demselben Flugzeug variieren. Wenn beispielsweise der Magnetismus im Motor das nördliche Ende des Kompasses anzieht, würde es keine Wirkung geben, wenn sich das Flugzeug auf einem Kurs von MN befindet. Auf östlichen oder westlichen Kursen wären die Kompassanzeigen jedoch fehlerhaft. Magnetische Anziehung kann von vielen anderen Teilen des Flugzeugs ausgehen;  

Eine gewisse Anpassung des Kompasses, die als Kompensation bezeichnet wird, kann vorgenommen werden, um diesen Fehler zu reduzieren, aber die verbleibende Korrektur muss vom Piloten angewendet werden.

Die richtige Kompensation des Kompasses wird am besten von einem kompetenten Techniker durchgeführt. Da sich die magnetischen Kräfte innerhalb des Flugzeugs durch Landestöße, Vibrationen, mechanische Arbeiten oder Änderungen an der Ausrüstung ändern, sollte der Pilot gelegentlich die Abweichung des Kompasses überprüfen lassen. Das Verfahren zur Überprüfung der Abweichung wird als „Schwingen des Kompasses“ bezeichnet und im Folgenden kurz skizziert.  

Das Flugzeug wird auf eine magnetische Kompassrose gestellt, der Motor gestartet und normalerweise verwendete elektrische Geräte (z. B. Radio) eingeschaltet. Spornrad-Flugzeuge sollten in Flugposition aufgebockt werden. Das Flugzeug wird auf MN ausgerichtet, das auf der Kompassrose angezeigt wird, und die auf dem Kompass angezeigte Anzeige wird auf einer Abweichungskarte aufgezeichnet. 

Das Flugzeug wird dann in 30°-Intervallen ausgerichtet und jeder Messwert wird aufgezeichnet. Wenn das Flugzeug nachts geflogen werden soll, werden die Lichter eingeschaltet und alle signifikanten Änderungen in den Messwerten notiert. In diesem Fall werden zusätzliche Einträge für die Verwendung in der Nacht vorgenommen. Die Genauigkeit des Kompasses kann auch überprüft werden, indem die Kompassanzeige mit den bekannten Pistenkursen verglichen wird.

Eine Abweichungskarte, ähnlich der Abbildung, ist in der Nähe des Kompasses angebracht und zeigt die Addition oder Subtraktion an, die erforderlich ist, um die Abweichung auf verschiedenen Kursen zu korrigieren, normalerweise in Intervallen von 30°. Für Zwischenablesungen sollte der Pilot in der Lage sein, mit ausreichender Genauigkeit gedanklich zu interpolieren. Wenn zum Beispiel der Pilot die Korrektur für 195° benötigte und feststellte, dass die Korrektur für 180° 0° und für 210° +2° war, könnte angenommen werden, dass die Korrektur für 195° +1° wäre. Der magnetische Kurs wird nach Korrektur der Abweichung als Kompasskurs bezeichnet.