Seinen Weg in der Luft verfolgen

Wie ermöglicht es die Trägheit einem Navigationssystem, ein Flugzeug zu orten? Ein Trägheitsnavigationssystem oder INS (Inertial Navigation System) geht von der gegenwärtigen Position und Geschwindigkeit aus, die es üblicherweise von GPS übernimmt. Dann misst es das Maß, mit dem das Flugzeug beschleunigt und verlangsamt sowie jede Beschleunigung zur Seite (Kurvenbeschleunigung), um die Position der Maschine ausgehend vom ursprünglichen Punkt zu verfolgen. Der Vorteil dieser Methode ist, dass die Messungen ebenfalls möglich sind, wenn kein Funkkontakt besteht, die Maschine also von GPS und Funkfeuern abgeschnitten ist. Das INS kann auch bei ausgefallener Kommunikation die Lokalisierung mit erheblicher Genauigkeit fortschreiben.

Um die beiden unterschiedlichen Beschleunigungsformen zu verwerten, sind zwei verschiedene Instrumente notwendig. Die geradlinige Beschleunigung benutzt den Beschleunigungssensor. Der ist als Sensor in der neuen Generation von Handys und Spielkonsolen mittlerweile weit verbreitet. Wenn eine Wii-Konsole die Bewegungen des Spielers misst oder ein iPhone verzeichnet, wie es gekippt und gedreht wird, dann ist ein Beschleunigungssensor am Werk.

Der Beschleunigungssensor beruht auf genau dem Prinzip, das Einstein zu seiner zweiten genialen Theorie, der allgemeinen Relativitätstheorie, inspiriert hat. Die spezielle Relativitätstheorie haben wir bereits kennengelernt. Sie besagt: Wenn etwas schneller wird, schrumpft es, wird schwerer und die Zeit verlangsamt sich für es. Die allgemeine Relativitätstheorie ist jene, die die Gravitation erklärt und besagt, warum Uhren in GPS-Satelliten schneller gehen (je stärker die Gravitation ist, desto langsamer wird die Zeit, und Satelliten erfahren eine geringere Gravitationskraft als wir auf der Erdoberfläche).