LORAN

редактировать
Система навигации дальнего действия

AN / APN-4 был бортовым приемником LORAN, который использовался в 1960-х годах. Он построен из двух частей, чтобы соответствовать британской системе Ну и дела, и мог быть заменен на Джи за несколько минут.

LORAN, сокращение от навигация на больших расстояниях, было гиперболическим радионавигационная, разработанная в системе Штатах во время Второй мировой войны. Она была похожа на британскую систему Ну и дела, но работала на более низких частотах, чтобы увеличить дальность действия до 1500 миль (2400 км) с точностью до десятков миль. Сначала он использовался для корабельных конвоев, а затем для патрульных самолетов дальнего действия, но нашел свое основное применение на кораблях и самолетах, действующих на Тихоокеанском театре военных действий во время Второй мировой войны.

ЛОРАН в своей первоначальной форме была дорогостоящей системой для реализации, требующей электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) дисплей. Это ограниченное использование для военных и крупных коммерческих пользователей. Автоматические приемники стали доступны в 1950-х годах, но такая же улучшенная электроника также открыла возможности для новых систем с более высокой точностью. США ВМС начали работу Loran-B, который обеспечивал точность порядка нескольких десятков футов, но столкнулся с серьезными техническими проблемами. США ВВС работали над другой концепцией, Cyclan, которую ВМФ приняла на вооружение как Loran-C, которая обеспечивает большую дальность, чем LORAN, и точность в точных футов. США Береговая охрана взяла на себя управление обеими системами в 1958 году.

Несмотря на резко улучшенные характеристики Loran-C, LORAN, теперь известная как Loran-A (или «Стандарт» LORAN "), стала гораздо более популярным в этот период. Loran-A, выпущенные из состава ВМФ, когда корабли и самолеты заменили свои наборы на Loran-C. Широкое распространение микроэлектроники в 1980-х годах привело к резкому падению цены приемников Лоран-А демонтировали с 1970-х годов; он оставался активным в Северной Америке до 1980 года, в остальном мире - до 1985 года. 1997 года, а китайская сеть по-прежнему числилась по состоянию на 2000 год.

Loran- A использовал две полосы частот: 1,85 и 1,95 МГц. Эти же частоты использовались радиолюбителями, в любительском радио 160-метровом диапазоне, и любительские операторы подчи нялись строгим правила работы на повышенных уровнях мощности до исключения помех; в зависимости от их местоположения и расстояния до берега, американские операторы были ограничены максимальной мощностью от 200 до 500 Вт и от 50 до 200 Вт ночью.

Содержание
  • 1 История
    • 1.1 Проект 3
    • 1.2 LORAN
    • 1.3 Расширение
    • 1.4 SS LORAN
    • 1.5 Loran-B и C
    • 1.6 Коммерческое использование, вывод из эксплуатации
  • 2 Эксплуатация
    • 2.1 Базовая концепция
    • 2.2 Станции LORAN
    • 2.3 Измерение
    • 2.4 Диапазон и точность
    • 2.5 AT и Mobile LORAN
  • 3 Примечания
  • 4 Ссылки
    • 4.1 Цитаты
    • 4.2 Библиография
История

Проект 3

1 октября 1940 г. на основе технического комитета сигнального корпуса армии США Альфред Лумис, председатель комитета по СВЧ, построит гиперболическую систему навигации. Он предсказал, что такая система может обеспечить точность не менее 1000 футов (300 м) на дальности 200 миль (320 км) и максимальную дальность 300–500 миль (480–800 км) для высоколетящих самолетов.. Это привело к спецификации «Прецизионное навигационное оборудование для управления», которое было отправлено обратно в Комитет по СВЧ и сформировано как «Проект 3». Приказы на начальные системы были разосланы на последующем совещании 20 декабря 1940 года. Эдвард Джордж Боуэн, разработчик первых бортовых радарных систем, также присутствовал на совещании 20 декабря. Он заявил, что знал о подобной работе в Великобритании, но не знал о ней достаточно, чтобы предлагать какие-либо предложения.

Проект 3 переехал во вновь созданную Радиационную лабораторию Навигация. Группа в 1941 году. Ранние системы работали около 30 МГц, но позже было решено попробовать эксперименты с другим оборудованием, можно было настроить от 3 до 8 МГц. Эти низкочастотные системы оказались намного более стабильными в электронном виде. Рассмотрев возможность установки передатчиков на горных вершинах, команда вместо этого остановилась на двух заброшенных станциях береговой охраны в Монток-Пойнт, Нью-Йорк, и на острове Фенвик, Делавэр. На приемной стороне универсал был использован приемник и рассылался по стране в поисках надежных сигналов, которые были обнаружены так далеко, как Спрингфилд, штат Миссури.

Для производственной системы, команда начала работать с системой, использующая круглый дисплей J-scope для повышения точности. Более распространенный A-осциллограф представляет собой изображение по диаметру трубки, в то время как J-осциллограф представляет это как угол вокруг лица электронно-лучевой трубки . Это увеличивает количество места на шкале в π раз для любого заданного размера дисплея, повышая точность. Несмотря на использование J-scope и более низкую частоту изменения для большей стабильности, точные измерения дальности довольно трудны. В то время процедура генерации резких импульсов находилась в зачаточном состоянии, и их сигналы были значительно увеличены по времени, что затрудняло измерение.

К этому времени команда узнала британских Джи, как известно, Джи использовал систему генерируемых стробоскопов, которые производили пики на дисплее, которые точно согласовывались с системным временем. Они отправили статью в систему, чтобы узнать о концепции стробоскопа, и сразу же применили ее к своей работе. В этом обмене команда "Проект 3". В отличие от их системы, ну и дела в основном завершила это и приступила к производству. Было принято решение отказаться от текущих показателей, использовать вместо этого заново свою систему работы на больших расстояниях.

ЛОРАН

AN / APN-4 ЛОРАН в RCAF Canso (PBY) самолет.

Решение переключиться на дальнобойную роль означало, что высокая точность системы Не требовалось, что значительно снизило потребность в решении проблем с синхронизацией. Это изменение цели также потребовало использования более низких частот, которые могли бы отражаться от ионосферы ночью, таким образом, обеспечивать работу за горизонтом. Первоначально были выбраны две полосы частот: 1,85 и 1,95 МГц для использования в ночное время (160 метров) и 7,5 МГц (40 метров). Частота 7,5 МГц, обозначенная на ранних приемниках как «HF», никогда не использовалась в эксплуатации.

В середине 1942 года ведущий разработчик системы Ну и дела в Научно-исследовательский центр электросвязи (TRE) в г. Москва, ул. the UK, был отправлен в США на восемь месяцев, чтобы помочь с разработкой LORAN. В то время проектом руководил в основном капитан ВМС США Хардинг, и они полностью сосредоточились на судовой системе. Диппи убедил их, что вызвало некоторый интерес со стороны США. Армейские ВВС. Военно-морской флот был недоволен таким поворотом событий. Диппи также ввел ряд простых изменений, которые оказались полезными на практике. Среди них он прямо потребовал, чтобы бортовые приемники LORAN были построены физически аналогично приемникам Ну и дела, чтобы их можно было заменить при эксплуатации, просто заменив блок приемника. Это полезное полезное; Самолеты транспортных командования ВВС менять Великобритании могли свои приемники при движении на австралийский театр военных действий или из него. Диппи также разработал оборудование для измерения времени наземной станции.

Примерно в это же время к проекту присоединились и Береговая охрана США, и Королевский флот Канады. В то время проект все еще был совершенно секретным, и фактической было мало, особенно с береговой охраной. Требовалось связное с Канадой, поскольку для идеального размещения станций потребовалось несколько станций в различных местах в Канадских морских провинциях. Одно место в Новой Шотландии оказалось битвой; это место принадлежало рыбаку, чья властная трезвенница категория категорически против того, чтобы иметь какое-либо отношение к грешным флотам. Когда отборочная комиссия J.A. Waldschmitt и лейтенант Cdmr. Аргайл обсудил этот вопрос с мужем, прибыл третий посетитель и мужчинам сигареты. Они отказались, и хозяйка спросила, пьют ли они. Когда они сказали, что нет, земля была быстро взята под охрану.

ЛОРАН вскоре был готов к развертыванию, и первая цепь была запущена в июне 1942 года в Монтоке и Фенвике. Вскоре к ним присоединились две станции в Ньюфаундленде, в Бонависта и Бэттл-Харбор, а две станции в Новой Шотландии, в Баккаро и остров Деминга. Дополнительные станции по восточному побережью США и Канады были установлены до октября, и система была объявлена ​​действующей в начале 1943 года. К концу того же года дополнительные станции были установлены в Гренландии, Исландии, Фарерские острова и Гебриды, используя непрерывное покрытие через Северную Атлантику. Прибрежное командование Королевских ВВС установило еще одну станцию ​​на Шетландских островах, обеспечивающую покрытие над Норвегией, основным плацдармом для немецких подводных лодок и крупных кораблей.

Расширение

Огромные расстояния и отсутствие полезных навигационных точек в Тихом океане ведение к широкому использованию ЛОРАН для самолетов во время Тихооке войны. В частности, предполагаемая LORAN, большая сила увеличилась за счет увеличения размера топлива. Эта уменьшенная топливная нагрузка позволила увеличить бомбовую нагрузку. К концу Второй мировой войны было 72 станции LORAN с более чем 75 000 использованных приемников.

В послевоенное время были добавлены дополнительные цепи в Тихом океане. Резкий рост строительства последовал за началом Корейской войны, в том числе новые сети в Японии и одна в Пусане, Корея. Цепи также были установлены в до окончательного конца коммунистической революции в, и эти станции оставались в эфире по крайней мере до 1990-х годов. Последнее крупное расширение имело место в Португалии и на Азорских островах в 1965 году, предлагая дополнительное покрытие до средней части Атлантического океана.

СС ЛОРАН

Во время ранних экспериментов с небесными волнами ЛОРАН Джек Пирс заметил это ночью. отражающий слой в ионосфере был достаточно устойчивым. Это к возможности того, что две станции, ЛОРАН, могли быть синхронизированы с использованием сигналов небесной волны, по крайней мере, ночью, что они были разнесенными на огромные расстояния. Точность гиперболической системы является функцией базового расстояния, поэтому, если бы станцию ​​можно было разнести, систему бы более точной, поэтому для любой желаемой навигационной задачи требовалось бы меньше станций.

Тестовая система первая попытка была предпринята 10 апреля 1943 года между станциями ЛОРАН в Фенвике и Бонависте, на расстоянии 1100 миль (1800 км). Этот тестал скорость ½ мили, что значительно лучше, чем у обычного LORAN. Это ко второму раунду испытаний в конце 1943 года, на этом раз с использованием четырех станций: Монток, Ист-Брюстер, Массачусетс, и Ки-Уэст, Флорида. Подробные оценочные полеты показали, что средняя погрешность составляет 1-2 мили (1,6–3,2 км).

Ночной режим работы идеально подходил для командования бомбардировщиков Королевских ВВС. Четыре испытательные станции были демонтированы и отправлены через Атлантику, а затем переустановлены, образовав две цепи: Абердин - Бизерта и Оран - Бенгази.. Система, известная как Skywave-Synchronized LORAN или SS LORAN, обеспечение покрытия в любом месте к югу от Шотландии и на востоке до Польши со средней точностью в одну милю. Система была введена в эксплуатацию в октябрь 1944 г., а к 1945 г. она была повсеместно установлена ​​в No. 5 Группа RAF.

Та же самая базовая концепция была также испытана в послевоенные годы Береговой охраной в системе, известной как "Skywave Long Baseline LORAN". Единственное отличие заключалось в выборе разных частот, 10,585 МГц днем ​​и 2 МГц ночью. Первоначальные испытания были проведены в мае 1944 года между Чатем, Массачусетс и Фернандина, Флорида, вторая серия - между Хоб Саунд, Флорида и в декабре –Январь 1945 –46. Система не была введена в эксплуатацию из-за отсутствия подходящего распределения частот.

Loran-B и C

LORAN была простой системой, которая сравнивала время прихода импульсов для проведения измерения. В идеале на ЭЛТ могут быть идеально сформированные прямоугольные метки, передний край которых можно было бы сравнить с высокой степенью точности. На практике передатчики не могут включаться и выключаться мгновенно, и из-за нескольких факторов результирующие всплески распределяются во времени, образуя огибающую . Резкость огибающей является функцией частоты, а это означает, что низкочастотные системы, такие как LORAN, всегда будут иметь более длинные огибающие с менее определенными точками начала и остановки, и, следовательно, обычно будут иметь меньшую точность, чем высокочастотные системы, такие как Gee.

Существует другой способ выполнить одно и то же синхронизацию, не сравнивая синхронизацию огибающих импульсов, а синхрониз фазу сигналов. На самом деле это довольно легко сделать с помощью простых электроники и можно использовать напрямую с помощью простой механической указки. Уловка системы состоит в том, чтобы обеспечить фазовую когерентность главной и вторичной станций, что было сложной задачей во время Второй мировой войны. Система Decca Navigation System, изолировав дорогостоящие части системы на нескольких станциях, использующая этот метод, стала активной в 1944 году, предлагая точность, аналогичную Gee, но с использованием недорогих механических дисплеев, которые также были намного проще.

Обратной стороной системы сравнения фаз является то, что по непрерывному волновому сигналу, как у Decca, невозможно узнать, какую часть сигнала вы измеряете. Вы можете сравнить первый сигнал от одной станции с первым из другого, но второй сигнал выглядит идентично, и оператор может вместо этого выстроить эти две волны. Это приводит к проблеме, когда оператор может произвести точное измерение, но фактическое исправление может происходить в самых разных местах. Эти точки местоположения разделены радиально вокруг станции, что точка привязки может находиться в заданном радиальном направлении или на фиксированном расстоянии с обеих сторон. Decca называл эти радиальные области «полосами движения» и исполнил механическую систему для того, в каком из них находится приемник.

Объединив концепции, синхронизацию огибающей и сравнение фаз, обе эти проблемы могли решить. быть устраненным. Сравнение фаз обычно более точных на низких частотах из-за деталей электроники, точные исправления будут основаны на этом методе. Но вместо того, чтобы передавать непрерывный сигнал, как в случае с Decca, сигнал будет в форме импульсов. Они будут использовать полосу для грубого исправления с той же техники, что и Джи или ЛОРАН, точно идентифицируя движения. Единственной проблемой с точки зрения разработки будет выбор частот, которые позволяют получить достаточно точные огибающие импульсов при сохранении измеримых форм сигналов внутрисов, а также дисплеи, способные отображать как импульсы в целом, так и волны внутри них.

Эти концепции приводят к экспериментам с Низкочастотный LORAN в 1945 году, используя гораздо более низкую частоту 180 кГц. Система с тремя передатчиками была создана на восточном побережье США с использованием длинных антенн, поддерживаемых воздушными шарами. Эксперименты показали, что неточность, присущая конструкция при работе на таких низких частотах, была слишком велика, чтобы быть полезной; операционные факторы приводили к ошибкам, которые превышали возможности. Тем не менее, три передатчика были переустановлены на севере Канады и Аляски для экспериментов в полярной навигации и проработали три года до повторного отключения в марте 1950 года. Эти эксперименты продемонстрировали точность на порядка 0,15 микросекунды или около 50 метров (0,031 мили), что является большим достижением по сравнению с LORAN. Максимальная полезная дальность полета составляла 1 000 миль (1600 км) над сушей и 1 500 миль (2400 км) по морю. Используя согласование циклов, система продемонстрировала точность 160 футов (49 м) на расстоянии 750 миль (1210 км). Но также было обнаружено, что систему было очень трудно использовать, и измерения оставались непонятными в отношении того, какие циклы согласовывать.

В этот же период ВВС армии США заинтересовались очень высокой точностью. система бомбометания точечных целей. Raytheon выиграла контракт на разработку системы под названием Cytac, в которой использовались те же базовые методы, что и в LF LORAN, но включалась значительная автоматизация для внутренней обработки времени без вмешательства оператора. Это оказалось чрезвычайно успешным: во время испытаний самолет находился в пределах 10 ярдов от цели. Поскольку миссия изменилась с тактических бомбардировок ближнего действия на доставку ядерного оружия через полюс, (недавно сформированные) США ВВС потеряли интерес к концепции. Тем не менее, они продолжили эксперименты с оборудованием, адаптировав его для работы на частотах LF LORAN и переименовав его в «Cyclan», снизив точность по сравнению с оригиналом, но обеспечив разумную точность порядка мили на значительно увеличенных расстояниях.

Военно-морской флот также экспериментировал с аналогичной концепцией в течение этого периода, но с использованием другого метода для определения времени. Эта система, позже известная как Loran-B, столкнулась с серьезными проблемами (как и другая система ВВС, Whyn и аналогичная британская система, POPI ). В 1953 году военно-морской флот принял систему Cyclan и начал широкую серию исследований в пределах Бразилии, продемонстрировав точность до 100 метров (330 футов). Система была объявлена ​​действующей в 1957 году, а операции LORAN и Cyclan были переданы береговой охране США в 1958 году. В то время первоначальный LORAN стал Loran-A или стандартным LORAN, и новая система стала Loran-C .

Коммерческое использование, вывод из эксплуатации

Несмотря на значительно повышенную точность и простоту использования Loran-C, Loran-A продолжал широко использоваться.. Во многом это было связано с двумя важными факторами. Во-первых, электроника, необходимая для считывания сигнала Loran-C, была сложной, а в эпоху ламповой электроники - физически очень большой, в целом хрупкой и дорогой. Кроме того, когда военные корабли и самолеты переместились из Лоран-А в Лоран-С, старые приемники стали излишками. Эти старые устройства были раскуплены коммерческими рыбаками и другими пользователями, поэтому они широко использовались.

Loran-A продолжал совершенствоваться, поскольку приемники были преобразованы в транзисторы, а затем автоматизированы с использованием систем на основе микроконтроллеров которые напрямую расшифровывают местоположение. К началу 1970-х такие устройства были относительно распространены, хотя оставались относительно дорогими по сравнению с такими устройствами, как радиопеленгатор. Но совершенствование электроники за этот период было настолько быстрым, что тольконесколько лет назад стали доступны блоки Loran-C аналогичного размера и стоимости. Это привело к решению открыть Loran-C для гражданского использования в 1974 году.

К концу 1970-х годов Береговая охрана занималась охраненным отказом от Лоран-А в пользу дополнительных цепей Лоран-С. Сети Алеутских островов и Гавайев были закрыты 1 июля 1979 года, остальные сети Аляски и Западного побережья - 31 декабря 1979 года, а затем 31 декабря 1980 года последовали передатчики в Атлантическом и Карибском регионах. 1985 г. большинство оригинальных цепей больше не работали. Японские системы оставались в эфире на срок до 1991 года, обслуживая свой рыболовный флот. Китайские системы были активны в 1990-х годах, прежде чем их заменили более современными системами, и их девять цепей все еще были активны в томе 6 (издание 2000 года) Адмиралтейского списка радиосигналов.

Эксплуатация
Одна ветвь системы LORAN проходит по основным станциям линии от A до B. В любой точке этими значениями приемник будет измерять разницу во времени двух сигналовсов. Такая же задержка будет иметь место во многих других местах вдоль гиперболической кривой. Навигационная диаграмма, показывающая образец этих кривых, дает график, подобный этому изображению.

Базовая концепция

Гиперболические навигационные системы можно разделить на два основных класса: те, которые вычисляют разницу во времени между двумя радиоимпульсами и те, которые сравнивают разность фаз между двумя непрерывными сигналами. Чтобы проиллюстрировать основную концепцию, в этом разделе будет рассматривать только импульсный метод.

Рассмотрим два радиопередатчика, расположенные на расстоянии 300 километров (190 миль) друг от друга, что означает, что радиосигналу от одного потребуется 1 миллисекунда, чтобы достичь другого. Одна из этих устройств, которые запускают сигнал запуска. Когда сигнал отправлен, эта станция, «мастер», отправляет его передачу. Через 1 мс этот сигнал поступает на вторую станцию, «вторичную». Эта станция оснащена приемником, и когда она видит сигнал от ведущего, она включает свой собственный передатчик. Это гарантирует, что главный и вторичный отправляют сигналы с интервалом точно в 1 мс, и вторичному серверу не нужен собственный точный таймер или синхронизация его часов с главным. На практике фиксированное время добавляется для учета задержек в электронике приемника.

Приемник, прослушивающий эти сигналы и отображающий их на осциллографе, увидит серию «всплесков» на дисплее. Измеряя расстояние между ними, можно вычислить задержку между двумя сигналами. Например, приемник может измерить расстояние между двумя метками, чтобы найти задержку 0,5 мс. Это разница в расстоянии до двух станций 150 км. Существует бесконечное количество мест, где эта задержка может быть измерена - 75 км от одной станции и 225 от другого, 150 км от одной и 300 от другого и т. Д.

При нанесении на карту, набор эффектов для любой заданной разницы во времени образует гиперболическую кривую. Набор кривых для всех измеренных задержек образует набор изогнутых излучающих линий с центром на линии между двумя станциями, известной как «базовая линия». Чтобы исправить это, приемник разных двух измерений на основе двух пар главный / вторичный. Пересечение двух наборов кривых обычно приводит к двум возможным местоположениям. Используя другую формулу навигации, например точный расчет, можно исключить одну из этих позиций, используя тем самым точное определение.

Станции LORAN

Сигнал от одного LORAN Передатчик будет приниматься несколько раз с нескольких направлений. Это изображение показывает сначала приходящую слабую земную волну, затем сигналы после одного и двух скачков от E-слоя ионосферы и, наконец, одного и двух скачков от F-слоя. Чтобы отличить друг от друга, требовались навыки оператора.

Станции LORAN, одна главная и две второстепенные (как минимум, некоторые цепи состояли из пяти станций), как правило, разделенных примерно 600 милями (970 км). Каждая пара вещает на одной из четырех частот: 1,75, 1,85, 1,9 или 1,95 МГц (а также неиспользуемые 7,5 МГц). В любом заданном месте обычно можно было принимать другие три станции одновременно, поэтому требовались средства идентификации пар. LORAN принял использование изменений частоты повторения импульсов (PRF) для этой задачи, при каждой станции посылала цепочку из 40 импульсов с интервалом 33,3 или 25 импульсов в секунду.

Башенная станция LORAN на песке Остров в атолле Джонстон, 1963

Станции были идентифицированы с помощью простого кода, с номером, указывающими полосу частот, буквой для частоты повторения импульсов и номером для станции в цепи. Например, три станции на Гавайских островах были организованы как две пары 2L 0 и 2L 1. Это указывало на то, что они были на канале 2 (1,85 МГц), использовалась частота повторения потока «L» (25 Гц) и что две Используется частоту повторения 1. PRF можно было отрегулировать от 25 до 25 и 7/16 для низкой и от 33 1/3 до 34 1. / 9 место для старшего. Эта система использовала среднюю башню, которая транслировала на высоких частотах.

В случае с Gee, сигналы шлифования напрямую от передатчика к приемнику, создаваемый чистый сигнал, который легко интерпретировать. При отображении на одной кривой ЭЛТ оператор увидит цепочку резких «всплесков», сначала ведущую, затем одну из второстепенных, снова ведущую, а затем другую вторичную. Ну и, ЭЛТ были созданы для отображения двух кривых, и, настроив несколько схем задержки, оператор мог сделать так, чтобы первый сигнал был отображен на верхнем вторичном дисплее, а второй - на нижнем. Затем они могли измерить обе задержки одновременно.

Для сравнения, LORAN был специально разработан, чтобы использовать небесные волны, и полученный полученный сигнал был намного более сложным. Земная волна оставалась довольно резкой, но могла быть принята только на меньших расстояниях и использовалась в основном в течение дня. Ночью от одного передатчика может быть получено до тридцати различных небесных волн, часто перекрывающихся во времени, создавая сложную диаграмму направленности. Так как шаблон зависел от атмосферных явлений между передатчиком и приемником, полученный шаблон был разным для двух станций. Можно получить небесную волну с двумя отражениями от одной станции одновременно с волной с тремя отражениями от другого, что затрудняет интерпретацию изображения.

Хотя ЛОРАН намеренно использовал тот же дисплей, что и Джи, чтобы совместное использование оборудования, сигналы были намного длиннее и сложнее, чем Джи, что прямое измерение двух сигналов было просто невозможно. Даже начальный сигнал от ведущей станции был распределен по времени, при этом начальный сигнал земной волны был резким (если он был получен), в то время как приемной волны мог появиться в любом месте на дисплее. Соответственно, оператор LORAN установил задержку таким образом, чтобы главный сигнал появлялся на одной трассе, а вторичный - на второй, что позволяло сравнивать сложные шаблоны. Это означало, что одновременно можно было провести только одно главное / вторичное измерение; чтобы произвести «фиксацию», все измерения повторили второй раз с использованием другого набора станций. Время измерения трех-пяти минут.

Измерение

APN-4, установленное в Королевских ВВС Канады Самолет Кансо (PBY).

Первоначальным бортовым приемником был блок AN / APN-4 1943 года. Он был физически идентичен британскому комплекту, состоящему из частей, и его можно легко заменить на эти блоки.. На основном блоке с дисплеем размещается и большинством органов управления. Обычная работа начинается с выбора одной из девяти станций, обозначенных от 0 до 8, и установки скорости на 1, наименьшее значение. Затем оператор мог использовать элементы управления интенсивностью и фокусировкой для точной настройки сигнала и обеспечения четкости изображения.

Система самой низкой скорости также вырабатывала локальный сигнал, который подавался на дисплей и давал резкое изображение. определяется «пьедестал», прямоугольная форма, отображаемая вдоль двух следов. Усиленный сигнал от установки также будет работать на дисплее, сильно сжать во времени, так что он будет в виде серии резких всплесков (всплесков). Сигнал повторялся, эти всплески появлялись много раз по ширине дисплея. Дисплей был установлен на временной диаграмме с выбранной точкой настроения, в то время как выбранная остается неподвижной.

Использование кнопки Переключатель «влево-вправо», оператор перемещал верхнюю опору до тех пор, пока один из пиков сигнала не находился по центру внутри нее, а перемещал пьедестал на нижней кривой, отцентрировать второй сигнал, используя грубую и точную регулировку задержки. Как только это было сделано, система была установлена ​​на скорость развертки 2, что ускорило следы так, чтобы участок, очерченный пьедесталами, заполнил всю дорожку. Этот процесс повторялся со скоростью 3, после чего на экране была видна только выбранная часть сигнала. Переход на скорость развертки 4 не изменил синхронизацию, а вместо этого наложил сигналы на одну трассу, чтобы можно было произвести окончательную настройку с использованием регуляторов усиления и баланса усилителя. Цель состояла в том, чтобы идеально совместить две кривые.

В этот момент начинается измерение. Оператор переключается на скорость 5, которая возвращается к дисплею с двумя отдельными графиками, при этом сигналы инвертируются и работают с более низкой скоростью, так что на графике появляются многократные повторения сигнала. В сигнал подмешана электронная шкала, созданная в генераторе временной развертки, приводит к появлению серии точек поверх инвертированных исходных сигналов. При настройке 5 точек на шкале разница в 10 микросекунд, и оператор измеряет расстояние между позициями. Это повторяется для настройки 6 при 50 микросекундах и снова при настройке 7 на 500 микросекунд. Затем измеряется разница при каждой из этих настроек, суммируется для получения общей задержки между двумя сигналами. Затем эту повторяли для второго набора-вторичный, часто второго набора той же цепочки, но не всегда.

Со временем приемные устройства значительно улучшились. AN / APN-4 был быстро вытеснен AN / APN-9 универсальный, сочетающийся в себе приемник и дисплей 1945 года 1945 года.

Дальность и точность

В течение дня ионосфера лишь слабо отражает коротковолновые сигналы, и LORAN можно было использовать на дистанциях 500–700 морских миль (930–1300 км) с использованием наземных волн. Ночью эти сигналы были подавлены, и дальность действия снизилась до 350–500 морских миль (650–930 км). Ночью небесные волны стали полезными для измерений, которые расширили эффективный диапазон до 1 200–1400 морских миль (2 200–2 600 км).

На больших расстояниях гиперболические линии приблизительно соответствуют прямым линиям, исходящим из центра базовой линии. Когда рассматриваются два таких сигнала из одной цепи, результирующий рисунок линий становится все более параллельным, поскольку базовое расстояние становится меньше по сравнению с диапазоном. Таким образом, на коротких расстояниях линии пересекаются под углами, близкими к 90 градусам, и этот угол постепенно уменьшается с увеличением дальности. Поскольку точность определения местоположения зависит от угла пересечения, все гиперболические навигационные системы становятся все более неточными с увеличением дальности.

Более того, сложная серия принятых сигналов значительно затрудняла считывание сигнала LORAN, требуя некоторой интерпретации. Точность больше зависела от качества сигнала и опыта оператора, чем от каких-либо фундаментальных ограничений оборудования или сигналов. Единственный способ выразить точность - это измерить ее на практике; средняя точность на маршруте из Японии в Тиниан, на расстоянии 1400 миль (2300 км), составила 28 миль (45 км), 2% диапазона.

AT и Mobile LORAN

AT LORAN, что означает «Air Transportable», был легким передатчиком LORAN, который можно было быстро установить при движении передней части. Операции были идентичны «нормальному» LORAN, но часто предполагалось, что карты не будут доступны и должны быть подготовлены в полевых условиях. Mobile LORAN - еще одна легкая система, устанавливаемая на грузовые автомобили.

Примечания
Ссылки

Ссылки

Библиография

Дополнительная литература
Последняя правка сделана 2021-05-26 08:55:20
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте