Grundlagen für die Bestimmung kürzester Kurse

Die Erde wird als kugelförmig angenommen mit einem mittleren Radius r von 6371 km [1] und ist aufgeteilt in 180 Breitengrade und 360 Längengrade, wobei Breitenkreise parallel zum Äquator, Längenkreise durch Nord- und Südpol verlaufen (s. auch [2]).

Zusammenhang Kartesische und Polarkoordinaten

Ein Ort/Punkt P auf der Erde ist bestimmt durch Kugelkoordinaten (Polarkoordinaten), d.h. durch die Angabe seiner Breite φ und seiner Länge λ wie z.B. für Amsterdam N 52°22' E 4°54' und für
San Francisco N 37°46' W 122°25'.

 

Der Zusammenhang zwischen Kugel- und kartesischen Koordinaten eines Punkts P1 auf einer Kugel  ist gegeben durch

 

x1 = r cos (φ1) cos λ1

y1 = r cos (φ1) sin λ1            (1)

z1 = r sin (φ1)

 

Hierbei gelten folgende Bereiche für die Winkel in einem kartesischen Koordinatensystem:

 

Winkel

Richtung

Bereich

λ

W

0° ... -180°

E

0° ...  180°

φ

N

0° ...    90°

S

0° ...  - 90°

 

Für die in der Fliegerei und Seefahrt verwendeten nautischen Kurse gelten folgende Richtungskonventionen:

 

N :       E :      90°      S   : 180°      W  : 270°