Neues GPS Ergänzungs/Stützungssystem EGNOS

EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) ist ein europäisches satellitengestütztes Erweiterungssystem zur Satellitennavigation. Der Fachbegriff für diese satellitengestützten Systeme lautet SBAS (Satellite Based Augmentation System). Bei seiner Fertigstellung 2006 soll es die Positionsgenauigkeit der Systeme GPS und GLONASS von 10 - 20 Meter auf 1 - 3 Meter steigern. Es ist zu den amerikanischen und japanischen Systemen WAAS und MSAS funktionell und protokollmäßig voll kompatibel.

Neben Korrektursignalen, die die Positionsgenauigkeit des GPS-Empfängers verbessern, werden via Satellit Informationssignale über die Integrität des GPS-Systems ausgestrahlt. Innerhalb von 5 bis 10 Sekunden warnt es die Nutzer, wenn die Positionierungssysteme falsche Daten ausstrahlen oder die Integrität der GPS-Daten aus anderen Gründen (wie zum Beispiel aufgrund atmosphärischer Störungen) eingeschränkt ist.

EGNOS stützt sich auf zwei Inmarsat-Satelliten über Westafrika und dem Westatlantik sowie dem Forschungssatelliten Artemis (ebenfalls über Zentralafrika).

Sehr stark vereinfacht handelt es sich bei diesen SBAS-Systemen um ein satellitengestützes DGPS (Differenzial GPS). Das heisst, zum Empfang des Signals benötigt man keinen zusätzlichen Langwellenempfänger und es werden zur Signalübertragung keine zusätzlichen und zahlreichen Sendestationen gebraucht.

Bei der Anschaffung von neuen GPS-Anlagen (Empfänger) sollte man darauf achten dass diese SBAS fähig sind.

Vor der Nutzung dieser GPS-Empfänger müssen allerdings zuerst die Bahndaten (Almanach-Daten) dieser SBAS-Satelliten geladen werden (Einzelheiten in der Bedienungsanleitung der jeweiligen GPS-Anlage).

Welchen Nutzen kann die Sportschifffahrt aus EGNOS ziehen?

Der Gewinn beim Standortfehler ist ohne Bedeutung. Die zur Zeit bei einer modernen 12-Kanalanlage und bei 27-29 in Betrieb befindlichen Satelliten liegt die Genauigkeit bei ca +- 10 Meter.
Diese Genauigkeit wird von keiner Seekarte unterstützt.
Z.B. bei einer Karte im Maßstab 1:100 000 entnimmt man einen Standort mit der Auflösung von 50 m (0,5 mm in der Karte).
Ein nicht zu unterschätzender Gewinn hingegen ist die schnelle Warnung bzw. Abschaltung von Satelliten bei Signalmängel.
Am 22. Juli 2001 trat z.B. beim Satelliten Nr.22 ein von GPS-Anlagen nicht erkennbarer Uhrenfehler auf. Für die notwendigen Steuerungsmassnahmen durch das GPS Master Control Center stand der Satellit bereits zu tief bzw verschwand hinter dem Horizont. Erst nach 111 Minuten konnte der Satellit als fehlerhaft markiert werden. Bis dahin soll das fehlerhafte Signal Standortfehler bis zu 300 km verursacht haben.
Dass eine derartige Störung kein Einzelfall ist, zeigte sich am 1. Jan. 2004. beim Satelliten PRN23 trat um 18:30 Uhr ebenfalls ein Uhrenfehler auf. Bis etwa um 22 Uhr mussten 95% aller Fälle mit einem Positionsfehler von +-4,6 sm und in 5% mit bis zu +- 22 sm gerechnet werden.

Resumé

Im ersten Falle kann man davon ausgehen dass ein "Koordinatensprung" von 300 km sofort bemerkt wird. Nicht auszudenken die Auswirkungen, die ein Postionsfehlers von nur 2sm während der Ansteuerung der Themse Mündung verursachen könnte, falls der Navigator sich nur auf die GPS-Angaben verlassen würde.
So soll es doch Fahrtensegler geben, die glauben mit mehreren GPS-Anlagen und einem Sack voll Batterien für eine Weltumsegelung gerüstet zu sein.
Ohne geeignete Seekarten, dazu gehören unbedingt alle notwendigen Detailkarten,
ist die Standortangabe einer GPS Anlage für die Navigation (lat. navigare, Führen eines Schiffes, sanskrit navgathi) nicht zu gebrauchen. Nur eine Sichtnavigation ist möglich.
Dies bedeutet, Vermittler zwischen der harten Wirklichkeit einer Unterwasserklippe und des "GPS-Standortes" ist die Seekarte mit allen darin enthaltenen Unzulänglichkeiten. Dies gilt natürlich auch für die elektr. Seekarten eines Kartenpotters.
Siehe Artikel des Dipl.-Ing.Uwe Petersen, www.yacht.de/schenk/n000/gps02.htm.

Was nützt einem Navigator ein hochgenauer Standort, wenn die in der Seekarte dargestellte Küste vor hundert Jahren kartografiert wurde. (Bis vor einigen Jahrzehnten bezogen sich einige neuseeländische Seekarten noch auf die Kartografierung von Kapitän James Cook.)
Erst durch Einsatz fotogrammetrischer Messmethoden (Luftbildvermessung) ist eine einigermaßen lückenlose Erfassung von Küstenlinien und Hindernissen möglich.
Vor Jahren, bei einer Vorführung einer der ersten GPS-Anlage mit integriertem Kartenplotter, hörte ich einen Kommentar: "Da braucht man ja eigentlich kein Radar mehr".
Hier hatte jemand nicht den gravierenden Unterschied zwischen einem von Menschenwerk geschaffenen unzulänglichem Abbild der Wirklichkeit, und einem vom eigenen Gerät (RADAR) erzeugten Bild der Wirklichkeit, erkannt.
Nach einem GPS/Seekartenplotter ohne Ausguck (Sichtnavigation) zu navigieren ist vergleichbar mit einem Kraftfahrer, der sein Fahrzeug mit zugehängten Scheiben mur nach seinem Navi-Gerät über die Landstrassen steuert.

M. E. sollte man bei der Übertragung von GPS Standorten in die Seekarte einen möglichen Fehler von +- 0,5 Kabellängen einrechnen. Dies entspricht auch in etwa dem vom GPS-Betreiber angegebenen in 5% aller Fälle möglichen grössten Fehler von ca +-78 m.
Die Verbesserungen des GP-Systems durch EGNOS und WAAS entbinden uns also in keinem Falle von der Verpflichtung (gute Seemannschaft) alle möglichen Ortungsmethoden, Astro- Navigaton (GPS !!!, Mittagsbreite !!), Terrestr.- Navigation und nach Sicht für die Navigation zu verwenden.
Dazu gehört auch die Verpflichtung zum Führen eines Logbuches (Schiffssicherheitsverordung Sept. 1998), siehe neues Merkblatt von 2006.

Oft genügt es durch geringe Veränderung des Kurses, eine auf dem Wege liegende Tonne nahebei zu passieren, dieser Verpflichtung nachzukommen, und die GPS-Navigation abzusichern.
Jeder Navigator wird bei Ausfall der Elektronik, aufkommenen Nebel oder Dunkelheit, diese Eintragung im Logbuch zu schätzen wissen.

Begreiflicherweise wird der Schwerpunkt der Navigation bei der Ansteuerung von Küsten, Häfen, Sunden, Fjorden usw. bei der Sicht- und terr. Navigation liegen. Nach meinen Erfahrungen muss die Sichtnavigation,"steuer mal da auf die vorausliegende Tonne zu" (siehe www.dm-iffland Aufsatz "Die Hundekurve") ständig mit der terr. Navigation, Kurslinie Tonne-Tonne und Peilungen, überprüft werden.
Abhaken der passierten Tonne in der Seekarte, mit Eintragung der Uhrzeit, gehört hier zur "Guten Seemannschaft".
Ein gesundes Misstrauen gegenüber der eigenen (oder fremden) Navigation ist immer von Vorteil.
Nachdem ich die Ansteuerung des Yachthafen Gedsers 27 mal befahen hatte, gelang es mir bei der Ausfahrt!! (Hessenregatta 2006) meine Yacht kurzfristig am "Fahrbahnrand" zu parken.
Merke: Die meisten Skipper die ihre Yacht auf einer Untiefe oder Schlimmeres geparkt hatten wussten immer genau wo sie sich befanden.

Zwei (wahre) Geschichten zu diesem Thema:

Der "Stand"-Ort

Vor ca 15 Jahren befand ich mich mit einer Yacht in der Kieler Bucht, als ich den folgenden Funksspruch mithörte: "Hier ist die Yacht ...., bin während der Ansteuerung von Kiel-Wendtorf auf Grund gelaufen und benötige Schlepphilfe". Das Strandrettungsboot Doortje ?? (Laboe) antworterte und lief sofort aus.
Nach einiger Zeit fragte der Vormann nach dem Standort des Havaristen. Wie aus der Pistole geschossen antwortete der Skipper:" N 54°25,4' E.10°16,3' ". Der genervte Vormann antwortete: "Schauen sie doch mal zum Fenster raus uns sagen sie mir welche Tonne sie sehen".

Vertrauen

Eine Yacht suchte vor Norwegens Küste die knifflige verdeckte Hafeneinfahrt. 0,5 sm vor ihm navigierte eine Yacht in Richtung auf die hohe Steilküste zu. "Ich halte mich an die vorausliegende Yacht, die kennen wohl den richtige Kurs", dachte der Skipper.
. Nachdem Beide ihre Yachten glücklich im Hafen festgemacht hatten, trafen sie sich in der Hafenkneipe (wegen der Alkoholpreise) bei einem heißen Tee. "Ein Glück, dass ich ihrem Kielwasser folgen konnte. Ich hätte sonst große Schwierigkeiten gehabt die richtige Ansteuerung zu finden". "So änlich ist es auch mir ergangen, ich dachte, wenn mir eine Yacht folgt muss ich mich wohl auf der richtigem Ansteuerung befinden".