Navigare radio - Radio navigation

Navigația radio sau radionavigația este aplicarea frecvențelor radio pentru a determina poziția unui obiect pe Pământ , fie vasul, fie o obstrucție. La fel ca radiolocația , este un tip de radiodeterminare .

Principiile de bază sunt măsurători de la / la balize electrice , în special

• Direcții unghiulare , de exemplu, prin rulment, faze radio sau interferometrie,
• Distanțe , de exemplu , măsurarea timpului de zbor între un transmițător și receptoare multiple sau invers,
• Diferențe de distanță prin măsurarea timpilor de sosire a semnalelor de la un transmițător la receptoare multiple sau invers
• Parțial, de asemenea , viteza , de exemplu prin intermediul schimbării radio Doppler .

Combinațiile acestor principii de măsurare sunt, de asemenea, importante - de exemplu, multe radare măsoară intervalul și azimutul unei ținte.

Sisteme de măsurare a rulmenților

Aceste sisteme au folosit o formă de antenă radio direcțională pentru a determina locația unei stații de difuzare la sol. Tehnicile de navigație convenționale sunt apoi utilizate pentru a lua o remediere radio . Acestea au fost introduse înainte de primul război mondial și rămân în uz astăzi.

Găsirea direcției radio

Primul sistem de navigație radio a fost Radio Direction Finder , sau RDF. Prin reglarea unui post de radio și apoi folosirea unei antene direcționale , s-ar putea determina direcția către antena de difuzare. A fost apoi efectuată o a doua măsurare folosind o altă stație. Folosind triangulația , cele două direcții pot fi trasate pe o hartă unde intersecția lor dezvăluie locația navigatorului. Posturile de radio AM comerciale pot fi utilizate pentru această sarcină datorită razei lor lungi de acțiune și a puterii mari, dar șiruri de balize radio de mică putere au fost, de asemenea, create special pentru această sarcină, în special în apropierea aeroporturilor și porturilor.

Sistemele RDF timpurii foloseau în mod normal o antenă buclă , o buclă mică de sârmă metalică care este montată astfel încât să poată fi rotită în jurul unei axe verticale. În majoritatea unghiurilor, bucla are un model de recepție destul de plat, dar când este aliniată perpendicular pe stație, semnalul primit pe o parte a buclei anulează semnalul din cealaltă, producând o scădere bruscă a recepției cunoscută sub numele de „nul”. Rotind bucla și căutând unghiul nulului, se poate determina rulmentul relativ al stației. Antenele de buclă pot fi văzute pe majoritatea avioanelor și navelor din anii 1950.

RDF invers

Principala problemă cu RDF este că a necesitat o antenă specială pe vehicul, care poate să nu fie ușor de montat pe vehicule mai mici sau aeronave cu un singur echipaj. O problemă mai mică este că acuratețea sistemului se bazează într-o oarecare măsură pe dimensiunea antenei, dar antenele mai mari ar face, de asemenea, instalarea mai dificilă.

În perioada dintre Primul Război Mondial și Al Doilea Război Mondial , au fost introduse o serie de sisteme care au plasat antena rotativă pe sol. În timp ce antena se rotea printr-o poziție fixă, de obicei spre nord, antena a fost tastată cu semnalul codului morse al literelor de identificare ale stației, astfel încât receptorul să poată asigura că ascultă stația potrivită. Apoi au așteptat ca semnalul să ajungă la vârf sau să dispară în timp ce antena arăta scurt în direcția lor. Prin cronometrarea întârzierii dintre semnalul morse și vârf / nul, împărțind apoi la rata de rotație cunoscută a stației, se poate calcula rulmentul stației.

Primul astfel de sistem a fost germanul Telefunken Kompass Sender , care a început să funcționeze în 1907 și a fost utilizat operațional de flota Zeppelin până în 1918. O versiune îmbunătățită a fost introdusă de Marea Britanie sub numele de Orfordness Beacon în 1929 și utilizată până la mijlocul anilor 1930. Au urmat o serie de versiuni îmbunătățite, înlocuind mișcarea mecanică a antenelor cu tehnici de fazare care au produs același model de ieșire fără piese în mișcare. Unul dintre cele mai îndelungate exemple a fost Sonne , care a intrat în funcțiune chiar înainte de al doilea război mondial și a fost utilizat operațional sub numele Consol până în 1991. Sistemul modern VOR se bazează pe aceleași principii (a se vedea mai jos).

ADF și NDB

Un mare progres în tehnica RDF a fost introdus sub formă de comparații de fază ale unui semnal măsurat pe două sau mai multe antene mici sau un singur solenoid foarte direcțional . Aceste receptoare erau mai mici, mai precise și mai simple de operat. Combinate cu introducerea tranzistorului și a circuitului integrat , sistemele RDF au fost atât de reduse ca dimensiune și complexitate încât au devenit din nou destul de comune în anii 1960 și au fost cunoscute sub noul nume, căutător automat de direcție sau ADF.

Acest lucru a dus, de asemenea, la o renaștere a funcționării semnalizatoarelor radio simple pentru a fi utilizate cu aceste sisteme RDF, denumite acum semnalizatoare nedirecționale (NDB). Deoarece semnalele LF / MF utilizate de NDB-uri pot urma curbura pământului, NDB are o rază de acțiune mult mai mare decât VOR care se deplasează doar în linia vizuală . NDB poate fi clasificat ca rază lungă sau scurtă, în funcție de puterea lor. Banda de frecvență alocată balizelor nedirecționale este de 190–1750 kHz, dar același sistem poate fi utilizat cu orice stație comercială comună de bandă AM.

VOR

Gama omnidirecțională VHF sau VOR este o implementare a sistemului RDF invers, dar mai precis și capabil să fie complet automatizat.

Stația VOR transmite două semnale audio pe un purtător VHF - unul este codul Morse la 1020 Hz pentru a identifica stația, celălalt este un sunet continuu de 9960 Hz modulat la 30 Hz, cu gradul 0 referit la nordul magnetic. Acest semnal este rotit mecanic sau electric la 30 Hz, care apare ca un semnal AM de 30 Hz adăugat la cele două semnale anterioare, a căror etapizare este dependentă de poziția aeronavei față de stația VOR.

Semnalul VOR este un singur purtător RF care este demodulat într-un semnal audio compus compus dintr-o frecvență a semnalului de referință de 9960 Hz modulată la 30 Hz, un semnal de referință AM de 30 Hz și un semnal „marker” de 1020 Hz pentru identificarea stației. Conversia de la acest semnal audio într-un ajutor de navigație utilizabil se face de către un convertor de navigație, care preia semnalul de referință și compară fazarea cu semnalul variabil. Diferența de fază în grade este furnizată afișajelor de navigație. Identificarea stației se face prin ascultarea audio directă, deoarece semnalele de 9960 Hz și 30 Hz sunt filtrate din sistemul de comunicații interne al aeronavei, lăsând doar identificarea stației cu cod Morse de 1020 Hz.

Sistemul poate fi utilizat cu un receptor de glisare și baliză de marcare compatibil, ceea ce face ca avionul să fie capabil de ILS (Instrument Landing System). Odată ce abordarea aeronavei este precisă (aeronava se află în „locul potrivit”), receptorul VOR va fi utilizat pe o frecvență diferită pentru a determina dacă aeronava este îndreptată în „direcția corectă”. Unele aeronave vor folosi de obicei două sisteme de recepție VOR, unul în modul VOR-only pentru a determina „locul potrivit” și altul în modul ILS împreună cu un receptor glidelope pentru a determina „direcția corectă”. Combinația ambelor permite o abordare de precizie în vreme urâtă.

Sisteme cu grinzi

Sistemele cu fascicul transmit semnalele înguste pe cer, iar navigația se realizează prin menținerea aeronavei centrată în fascicul. Un număr de stații sunt folosite pentru a crea o cale aeriană , reglarea navigatorului în diferite stații de-a lungul direcției de deplasare. Aceste sisteme erau obișnuite în epoca în care electronica era mare și costisitoare, deoarece puneau cerințe minime pe receptoare - erau pur și simplu seturi radio vocale acordate la frecvențele selectate. Cu toate acestea, acestea nu asigurau navigația în afara grinzilor și, prin urmare, erau mai puțin flexibile în utilizare. Miniaturizarea rapidă a electronicelor în timpul și după cel de-al doilea război mondial a făcut ca sistemele precum VOR să fie practice, iar majoritatea sistemelor cu fascicul au dispărut rapid.

Lorenz

În era post-primul război mondial, compania Lorenz din Germania a dezvoltat un mijloc de proiectare a două semnale radio înguste cu o ușoară suprapunere în centru. Prin difuzarea diferitelor semnale audio în cele două fascicule, receptorul s-ar putea poziționa foarte precis pe linia centrală ascultând semnalul din căști. În anumite forme, sistemul a fost precis cu mai puțin de un grad.

Cunoscut inițial sub numele de „Ultrakurzwellen-Landefunkfeuer” (LFF), sau pur și simplu „Leitstrahl” (fascicul de ghidare), puțini bani erau disponibili pentru dezvoltarea unei rețele de stații. Prima rețea larg răspândită de navigație radio, folosind frecvențe joase și medii, a fost în schimb condusă de SUA (a se vedea LFF, mai jos). Dezvoltarea a fost reluată în Germania în anii 1930, ca sistem de rază scurtă de acțiune desfășurat pe aeroporturi ca ajutor de aterizare orb . Deși a existat un anumit interes în implementarea unui sistem cu rază medie de acțiune, cum ar fi SUA LFF, implementarea nu începuse încă când sistemul fasciculului a fost combinat cu conceptele de sincronizare Orfordness pentru a produce sistemul Sonne extrem de precis . În toate aceste roluri, sistemul a fost generic cunoscut pur și simplu ca „fascicul Lorenz”. Lorenz a fost un predecesor timpuriu al sistemului modern de aterizare a instrumentelor .

În era imediată dinaintea celui de-al doilea război mondial, același concept a fost dezvoltat și ca un sistem de bombardament orb. Aceasta a folosit antene foarte mari pentru a oferi precizia necesară la distanțe mari (peste Anglia) și emițătoare foarte puternice. Au fost folosite două astfel de grinzi, trecând peste țintă pentru a o triangula. Bombardierele intrau într-una dintre grinzi și o foloseau ca îndrumare până când o auzeau pe a doua într-un al doilea receptor radio, folosind acel semnal pentru a temporiza căderea bombelor lor. Sistemul era extrem de precis, iar „ Bătălia grinzilor ” a izbucnit atunci când serviciile de informații din Regatul Unit au încercat, apoi au reușit, să facă sistemul inutil prin războiul electronic .

Gama radio de joasă frecvență

Gama radio cu frecvență joasă (LFR, de asemenea „Four Course Radio Range” printre alte nume) a fost principalul sistem de navigație utilizat de aeronave pentru zborul instrumentelor în anii 1930 și 1940 în SUA și alte țări, până la apariția VOR în sfârșitul anilor 1940. A fost folosit atât pentru navigația pe traseu, cât și pentru apropierea instrumentelor .

Stațiile de la sol erau formate dintr-un set de patru antene care proiectau două modele de semnal direcțional suprapuse cu cifre-opt la un unghi de 90 de grade unul față de celălalt. Unul dintre aceste tipare a fost „tastat” cu semnalul codului Morse „A”, dit-dah, iar al doilea model „N”, dah-dit. Acest lucru a creat două cadrane „A” opuse și două cadrane „N” opuse în jurul stației. Granițele dintre aceste cadrane au creat patru picioare de curs sau „grinzi” și dacă pilotul a zburat pe aceste linii, semnalele „A” și „N” s-au contopit într-un ton constant „pe curs”, iar pilotul a fost „pe grindă”. Dacă pilotul se abate de ambele părți, tonul "A" sau "N" ar deveni mai puternic și pilotul ar ști să facă o corecție. Grinzile erau de obicei aliniate cu alte stații pentru a produce un set de căi respiratorii , permițând unei aeronave să călătorească de la aeroport la aeroport urmând un set selectat de stații. Acuratețea efectivă a cursului a fost de aproximativ trei grade, ceea ce în apropierea stației a oferit suficiente margini de siguranță pentru abordările instrumentelor până la valori minime scăzute. La vârful de desfășurare, în SUA existau peste 400 de stații LFR.

Glide path și localizatorul ILS

Celelalte sisteme de fascicul larg utilizate sunt panta de aterizare și Localizer a sistemului de aterizare instrumentală (ILS). ILS utilizează un localizator pentru a oferi poziția orizontală și traseul de alunecare pentru a asigura poziționarea verticală. ILS poate oferi suficientă precizie și redundanță pentru a permite aterizări automate.

Pentru mai multe informații, consultați și:

Sisteme de transpondere

Pozițiile pot fi determinate cu oricare două măsuri de unghi sau distanță. Introducerea radarului în anii 1930 a furnizat o modalitate de a determina direct distanța față de un obiect chiar și la distanțe mari. Sistemele de navigație bazate pe aceste concepte au apărut în curând și au rămas în uz larg răspândit până de curând. Astăzi, acestea sunt utilizate în principal pentru aviație, deși GPS-ul a înlocuit în mare măsură acest rol.

Radar și transpondere

Sistemele radar timpurii , precum Chain Home din Marea Britanie , erau formate din emițătoare mari și receptoare separate. Transmițătorul trimite periodic un impuls scurt al unui semnal radio puternic, care este trimis în spațiu prin antene de difuzare. Când semnalul se reflectă pe o țintă, o parte din semnal se reflectă înapoi în direcția stației, unde este recepționat. Semnalul recepționat este o mică parte din puterea de difuzare și trebuie amplificat puternic pentru a fi utilizat.

Aceleași semnale sunt, de asemenea, trimise prin cablurile electrice locale la stația operatorului, care este echipată cu un osciloscop . Electronica atașată osciloscopului furnizează un semnal care crește tensiunea pe o perioadă scurtă de timp, cu câteva microsecunde. Când este trimis la intrarea X a osciloscopului, acest lucru determină afișarea unei linii orizontale pe lunetă. Această „măturare” este declanșată de un semnal deconectat de la radiodifuzor, astfel încât măturarea începe atunci când pulsul este trimis. Semnalele amplificate de la receptor sunt apoi trimise la intrarea Y, unde orice reflexie primită face ca fasciculul să se deplaseze în sus pe afișaj. Acest lucru face ca o serie de „clipuri” să apară de-a lungul axei orizontale, indicând semnale reflectate. Măsurând distanța de la începutul măturării la blip, care corespunde timpului dintre difuzare și recepție, se poate determina distanța până la obiect.

La scurt timp după introducerea radarului, a apărut transponderul radio . Transponderele sunt o combinație de receptor și transmițător a căror funcționare este automatizată - la recepția unui anumit semnal, în mod normal un impuls pe o anumită frecvență, transponderul trimite un impuls ca răspuns, de obicei întârziat cu un timp foarte scurt. Transponderele au fost utilizate inițial ca bază pentru sistemele IFF timpurii ; aeronavele cu transponderul corespunzător ar apărea pe afișaj ca parte a funcționării normale a radarului, dar apoi semnalul de la transponder ar face să apară un al doilea blip la scurt timp. Blipurile simple erau dușmani, blipurile duble erau prietenoase.

Sistemele de navigație la distanță la distanță bazate pe transpondere au un avantaj semnificativ în ceea ce privește precizia pozițională. Orice semnal radio se răspândește la distanță, formând fasciculele de tip ventilator ale semnalului Lorenz, de exemplu. Pe măsură ce distanța dintre radiodifuzor și receptor crește, aria acoperită de ventilator crește, scăzând precizia locației în interiorul acestuia. În comparație, sistemele bazate pe transpondere măsoară timpul dintre două semnale, iar acuratețea acelei măsuri este în mare măsură o funcție a echipamentului și nimic altceva. Acest lucru permite acestor sisteme să rămână exacte pe un interval foarte lung.

Cele mai recente sisteme de transpondere (modul S) pot oferi, de asemenea, informații despre poziție, posibil derivate din GNSS , permițând o poziționare chiar mai precisă a țintelor.

Sisteme de bombardare

Primul sistem de navigație la distanță a fost sistemul german de bombardare orb Y-Gerät . Aceasta a folosit un fascicul Lorenz pentru poziționarea orizontală și un transponder pentru distanță. Un sistem de la sol a trimis periodic impulsuri pe care transponderul aerian le-a returnat. Măsurând timpul total dus-întors pe osciloscopul unui radar, raza de acțiune a aeronavei ar putea fi determinată cu precizie chiar și la distanțe foarte lungi. Un operator a transmis apoi aceste informații echipajului bombardierului prin canale vocale și a indicat când arunca bombele.

Britanicii au introdus sisteme similare, în special sistemul Oboe . Aceasta a folosit două stații din Anglia care au funcționat pe frecvențe diferite și au permis ca aeronava să fie triangulată în spațiu. Pentru a ușura volumul de lucru al pilotului, a fost folosit doar unul dintre acestea pentru navigație - înainte de misiune, un cerc a fost tras peste țintă de la una dintre stații, iar aeronava a fost îndreptată să zboare de-a lungul acestui cerc, la instrucțiunile operatorului de la sol. Cea de-a doua stație a fost utilizată, ca în Y-Gerät, pentru cronometrarea bombei. Spre deosebire de Y-Gerät, Oboe a fost construit în mod deliberat pentru a oferi o precizie foarte mare, de până la 35 m, mult mai bună decât chiar și cele mai bune bombe optice .

O problemă cu Oboe a fost aceea că a permis ghidarea unei singure aeronave la un moment dat. Acest lucru a fost abordat în sistemul Gee-H ulterior prin plasarea transponderului la sol și a radiodifuzorului în aeronavă. Semnalele au fost apoi examinate pe unitățile de afișare Gee existente în aeronavă (vezi mai jos). Gee-H nu oferea acuratețea oboiului, dar putea fi folosit de până la 90 de avioane simultan. Acest concept de bază a stat la baza majorității sistemelor de navigație de măsurare a distanței până în prezent.

Balize

Cheia conceptului de transponder este că poate fi utilizat cu sistemele radar existente. ASV radar introdus de RAF de coastă comandă a fost proiectat pentru a urmări în jos submarine și nave prin afișarea semnalului dintr -o parte două antene laterale și de a permite operatorului să compare puterea lor relativă. Adăugarea unui transponder de la sol a transformat imediat același afișaj într-un sistem capabil să ghideze aeronava către un transponder, sau „baliză” în acest rol, cu o precizie ridicată.

Britanicii au folosit acest concept în sistemul lor Rebecca / Eureka , unde transponderele „Eureka” alimentate cu baterie au fost declanșate de radiourile „Rebecca” aeriene și apoi afișate pe ASV Mk. Seturi radar II. Eureka au fost furnizate luptătorilor de rezistență francezi, care i-au folosit pentru a apela picături de aprovizionare cu o precizie ridicată. SUA au adoptat rapid sistemul pentru operațiuni de parașutiști, aruncând Eureka cu forțe de căutare sau partizani și apoi aducând acele semnale pentru a marca zonele de cădere.

Sistemul de balize a fost utilizat pe scară largă în epoca postbelică pentru sistemele de bombardare orb. De remarcat în mod special au fost sistemele utilizate de pușcașii marini americani care permiteau întârzierea semnalului în așa fel încât să compenseze punctul de cădere. Aceste sisteme permiteau trupelor din prima linie să direcționeze aeronava către punctele din fața lor, direcționând focul asupra inamicului. Balizele au fost utilizate pe scară largă și pentru navigația temporară sau mobilă, deoarece sistemele de transpondere erau în general mici și cu putere redusă, putând fi portabile de om sau montate pe un Jeep .

DME

În era postbelică, un sistem general de navigație care utilizează sisteme bazate pe transpondere a fost implementat ca sistem de echipament de măsurare a distanței (DME).

DME a fost identic cu Gee-H în ​​concept, dar a folosit electronice noi pentru a măsura automat întârzierea și a-l afișa ca număr, mai degrabă decât să aibă operatorul să semnaleze manual manual pe un osciloscop. Acest lucru a dus la posibilitatea ca impulsurile de interogare DME de la diferite aeronave să poată fi confundate, dar acest lucru a fost rezolvat prin faptul că fiecare aeronavă trimite o serie diferită de impulsuri pe care transponderul de la sol le-a repetat înapoi.

DME este aproape întotdeauna utilizat împreună cu VOR și este în mod normal co-localizat la o stație VOR. Această combinație permite unei singure stații VOR / DME să furnizeze atât unghiul, cât și distanța, oferind astfel o soluție de fixare a unei singure stații. DME este, de asemenea, utilizat ca bază de măsurare a distanței pentru sistemul militar TACAN , iar semnalele DME ale acestora pot fi utilizate de către receptoarele civile.

Sisteme hiperbolice

Sistemele de navigație hiperbolică sunt o formă modificată de sisteme de transpondere care elimină necesitatea unui transponder aerian. Numele se referă la faptul că nu produc o singură distanță sau unghi, ci indică în schimb o locație de-a lungul oricărui număr de linii hiperbolice din spațiu. Două astfel de măsurători produc o soluție. Deoarece aceste sisteme sunt aproape întotdeauna utilizate cu o diagramă de navigație specifică cu liniile hiperbolice trasate pe ea, ele dezvăluie în general locația receptorului direct, eliminând necesitatea triangulației manuale. Pe măsură ce aceste diagrame au fost digitalizate, acestea au devenit primele sisteme de navigație adevărate, indicând locația receptorului ca latitudine și longitudine. Sistemele hiperbolice au fost introduse în timpul celui de-al doilea război mondial și au rămas principalele sisteme avansate de navigație cu rază lungă de acțiune până când GPS-ul le-a înlocuit în anii '90.

Gee

Primul sistem hiperbolic care a fost dezvoltat a fost sistemul British Gee , dezvoltat în timpul celui de-al doilea război mondial . Gee a folosit o serie de emițătoare care trimiteau semnale temporizate cu precizie, semnalele părăsind stațiile la întârzieri fixe. O aeronavă folosind Gee, RAF Bomber Command grele e bombardiere , a examinat timpul de sosire pe un osciloscop la statia navigatorului. Dacă semnalul de la două stații a sosit în același timp, aeronava trebuie să fie la o distanță egală de ambele emițătoare, permițând navigatorului să determine o linie de poziție pe diagrama sa a tuturor pozițiilor la acea distanță de ambele stații. Mai tipic, semnalul de la o stație ar fi primit mai devreme decât celălalt. Diferența în sincronizare între cele două semnale le - ar dezvălui să fie de-a lungul unei curbe de posibile locații. Efectuând măsurători similare cu alte stații, se pot produce linii de poziție suplimentare, ceea ce duce la o remediere. Gee avea o precizie de aproximativ 150 de metri la distanțe scurte și până la 1,6 km la distanțe mai lungi peste Germania. Gee a rămas în uz mult timp după cel de-al doilea război mondial și a echipat avioane RAF până în anii 1960 (frecvența era de 68 MHz).

LORAN

Odată cu intrarea în funcțiune a Gee în 1942, eforturile similare ale SUA s-au văzut a fi de prisos. Ei și-au îndreptat eforturile de dezvoltare către un sistem mult mai lung, bazat pe aceleași principii, folosind frecvențe mult mai mici care permiteau acoperirea peste Oceanul Atlantic . Rezultatul a fost LORAN , pentru „LOng-range Aid to Navigation”. Dezavantajul abordării cu lungime de undă lungă a fost că acuratețea a fost mult redusă în comparație cu Gee de înaltă frecvență. LORAN a fost utilizat pe scară largă în timpul operațiunilor de convoi din perioada războiului târziu.

Decca

Un alt sistem britanic din aceeași epocă a fost Decca Navigator. Acest lucru a diferit de Gee în primul rând prin faptul că semnalele nu erau impulsuri întârziate în timp, ci semnale continue întârziate în fază. Prin compararea fazei celor două semnale, informațiile despre diferența de timp ca Gee au fost returnate. Cu toate acestea, acest lucru a fost mult mai ușor de afișat; sistemul ar putea transmite unghiul de fază către un indicator pe un cadran, eliminând orice nevoie de interpretare vizuală. Deoarece circuitele pentru conducerea acestui afișaj erau destul de mici, sistemele Decca foloseau în mod normal trei astfel de afișaje, permițând citirea rapidă și precisă a mai multor corecții. Decca și-a găsit cea mai mare utilizare după război pe nave și a rămas în uz în anii 1990.

LORAN-C

Aproape imediat după introducerea LORAN, în 1952 s-a început lucrul la o versiune mult îmbunătățită. LORAN-C (originalul a devenit retroactiv LORAN-A) a combinat tehnicile de sincronizare a impulsurilor în Gee cu comparația de fază a lui Decca.

Sistemul rezultat (care funcționează în spectrul radio de frecvență joasă (LF) de la 90 la 110 kHz), care era atât pe distanță lungă (pentru stații de 60 kW, până la 3400 mile), cât și precis. Pentru a face acest lucru, LORAN-C a trimis un semnal pulsat, dar a modulat impulsurile cu un semnal AM în interiorul acestuia. Poziționarea brută a fost determinată utilizând aceleași metode ca Gee, localizând receptorul într-o zonă largă. O precizie mai bună a fost apoi asigurată prin măsurarea diferenței de fază a semnalelor, suprapunând acea a doua măsură pe prima. În 1962, LORAN-C de mare putere era în vigoare în cel puțin 15 țări.

LORAN-C era destul de complex de utilizat, necesitând o cameră cu echipamente pentru a scoate diferitele semnale. Cu toate acestea, odată cu introducerea circuitelor integrate , aceasta a fost rapid redusă din ce în ce mai mult. La sfârșitul anilor 1970, unitățile LORAN-C aveau dimensiunea unui amplificator stereo și se găseau în mod obișnuit pe aproape toate navele comerciale, precum și pe unele aeronave mai mari. Până în anii 1980, acest lucru a fost redus în continuare la dimensiunea unui radio convențional și a devenit obișnuit chiar și pe ambarcațiunile de agrement și aeronavele personale. A fost cel mai popular sistem de navigație utilizat în anii 1980 și 90, iar popularitatea sa a dus la închiderea multor sisteme mai vechi, precum Gee și Decca. Cu toate acestea, la fel ca sistemele de fascicule dinaintea sa, utilizarea civilă a LORAN-C a fost de scurtă durată atunci când tehnologia GPS a scos-o de pe piață.

Alte sisteme hiperbolice

Sistemele hiperbolice similare includeau sistemul de navigație VLF / Omega la nivel mondial al SUA și Alpha similar desfășurat de URSS. Aceste sisteme au determinat sincronizarea impulsurilor nu prin compararea a două semnale, ci prin compararea unui singur semnal cu un ceas atomic local . Sistemul Omega, scump de întreținut, a fost închis în 1997, când armata SUA a migrat cu GPS . Alpha este încă în uz.

Navigatie prin satelit

Din anii 1960, navigația s-a mutat din ce în ce mai mult către sistemele de navigație prin satelit . Acestea sunt în esență sisteme hiperbolice ale căror emițătoare sunt pe orbite. Faptul că sateliții se mișcă față de receptor necesită luarea în considerare a calculului pozițiilor sateliților, care poate fi gestionat eficient numai cu un computer.

Sistemele de navigație prin satelit transmit mai multe semnale care sunt utilizate pentru a decoda poziția satelitului, distanța dintre satelitul utilizatorului și ora precisă a utilizatorului. Un semnal codifică datele efemeridei satelitului , care sunt utilizate pentru a calcula cu exactitate locația satelitului în orice moment. Vremea spațială și alte efecte determină schimbarea orbitei în timp, astfel efemerida trebuie actualizată periodic. Alte semnale trimit ora măsurată de ceasul atomic de la bordul satelitului . Măsurând semnalele de sosire (TOA) de la cel puțin patru sateliți, receptorul utilizatorului poate reconstrui un semnal de ceas propriu propriu și permite efectuarea navigației hiperbolice.

Sistemele de navigație prin satelit oferă o precizie mai bună decât orice sistem terestru, sunt disponibile în aproape toate locațiile de pe Pământ, pot fi implementate (partea receptorului) un cost și o complexitate modeste, cu electronice moderne și necesită doar câteva zeci de sateliți pentru a furniza acoperire mondială. Ca urmare a acestor avantaje, navigația prin satelit a condus la căderea de la utilizare a tuturor sistemelor anterioare. LORAN, Omega, Decca, Consol și multe alte sisteme au dispărut în anii 1990 și 2000. Singurele alte sisteme încă utilizate sunt ajutoarele pentru aviație, care sunt, de asemenea, oprite pentru navigația pe distanțe lungi, în timp ce sunt implementate noi sisteme diferențiale GPS pentru a oferi precizia locală necesară pentru aterizările nevăzătoare.

Reglementare internațională

Serviciul de radionavigație (pe scurt: RNS ) este - conform articolului 1.42 din Regulamentele radio (RR) ale Uniunii Internaționale a Telecomunicațiilor (UIT ) - definit ca « Un serviciu de radiodeterminare în scopul radionavigației , inclusiv avertizarea de obstrucție. »

Acest serviciu este un așa-numit serviciu de siguranță a vieții , trebuie protejat pentru interferențe și este o parte esențială a navigării .

Clasificare

Acest serviciu de radiocomunicații este clasificat în conformitate cu Regulamentele radiofonice ale UIT (articolul 1) după cum urmează:
Serviciul de radiodeterminare (articolul 1.40)

• Serviciu de radiodeterminare prin satelit (articolul 1.41)
• Serviciul de radionavigație (articolul 1.42)
  • Serviciu de radionavigație prin satelit (articolul 1.43)
  • Serviciul de radionavigație maritimă (articolul 1.44)
    • Serviciu de radionavigație maritimă prin satelit (articolul 1.45)
  • Serviciul de radionavigație aeronautică (articolul 1.46)
    • Serviciu de radionavigație aeronautică prin satelit (articolul 1.47)

Alocarea frecvenței

Alocarea frecvențelor radio este prevăzută în conformitate cu articolul 5 din Regulamentul radio al UIT (ediția 2012).

Pentru a îmbunătăți armonizarea în utilizarea spectrului, majoritatea alocărilor de servicii stipulate în acest document au fost încorporate în tabelele naționale de alocări și utilizări de frecvență, care este în responsabilitatea administrației naționale corespunzătoare. Alocarea poate fi primară, secundară, exclusivă și partajată.

• alocare primară: se indică prin scrierea cu majuscule
• alocare secundară: se indică prin litere mici
• utilizare exclusivă sau partajată: este în responsabilitatea administrațiilor

Exemplu de alocare a frecvenței

Alocarea serviciilor
Regiunea 1	Regiunea 2	Regiunea 3
135,7–137,8 kHz FIX MOBIL MARITIM Amator	135,7–137,8 kHz FIX MOBIL MARITIM Amator	135,7–137,8 kHz FIX MOBIL MARITIM RADIONAVIGAŢIE Amator

Vezi si

• Cablu pilot Ambrose Channel
• Navigator practic american
• GPS diferențial (DGPS)
• Echipamente de măsurare a distanței (DME)
• EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service)
• Sistem de poziționare Galileo (Galileo)
• Sistem de poziționare globală (GPS)
• Sistem global de navigație prin satelit (GLONASS)
• Sistem de navigație inerțială
• Sistem de aterizare a instrumentelor (ILS)
• Sistem de augmentare a zonei locale (LAAS)
• Navigare pe distanțe lungi (LORAN)
• Baliză de marcare (sistem de baliză cu trei lumini)
• Sistem de aterizare cu microunde (MLS)
• Multilaterare
• Baliză nedirecțională (NDB)
• Navigare radar
• Localizare în timp real
• Monitorizare autonomă a integrității receptorului (RAIM)
• Geodezie prin satelit # Tehnici radio
• GPS / INS integrat în spațiu (SIGI)
• SCR-277
• Navigare aeriană tactică (TACAN)
• Sistem de aterizare transponder (TLS)
• Tranzit (satelit)
• Interval omnidirecțional VHF (VOR)
• Navigare bazată pe pulsar cu raze X
• Sistem de mărire a zonei largi (WAAS)
• Triunghiul vântului

Referințe

linkuri externe

• Departamentul Transporturi și Departamentul Apărării (25 martie 2002). „Sisteme federale de radionavigație din 2001” (PDF) . Adus la 27 noiembrie 2005 .
• Galeria UK Navaids cu descrieri tehnice detaliate ale funcționării lor
• Planul federal de radionavigație al SUA