In der Anfangszeit der Luftfahrt waren ausschließlich frei fahrende Ballons, bemannt und unbemannt, die zur Erforschung der höheren Atmosphärenschichten eingesetzt worden sind. Das waren außerdem Gasballons mit Forschern im Ballonkorb, Fesselballons (bemannt oder mit Registriergeräten), frei fahrende unbemannte Registrierballons und Pilotballons. Diese letzteren trugen keine Messinstrumente, sondern sie wurden mit optischen Instrumenten (Jakobsstab, Theodolit) verfolgt, um aus ihre Fahrtrichtung und Fahrtgeschwindigkeit die in der Höhe des Ballons herrschende Windrichtung und -geschwindigkeit errechnen zu können.
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