无线电导航

方向发现者

为了避免海图上标出的航行危险,水手需要知道船只的确切位置。通过安装在指南针、任何可见地标的方向或浮标是可以衡量的。这个方向,叫做a轴承,可在图表上标记为一条穿过所确定的参考点的线。与第二轴承相对应的类似线将与第一轴承相交,并固定船舶相对于航行危险的位置,如数字

发明无线电传输信号接收技术使这种导航技术得到了改进,使得从被雾或黑暗遮挡的参考点获得方位成为可能。a接收到的信号当环面垂直于无线电波传播方向时,环天线最弱。如果将接收机调到特定发射机的频率,并旋转环路以获得最小的信号拾取,则可以找到并绘制到发射机的方向。当此过程在另一个发射机上重复时,第二轴承将与第一个相交,从而像以前一样固定导航器的位置。

在船舶首次装备无线电后不久,测向台就被安装在了海岸上的战略要地,沿着航道和靠近港口的入口。在收到船舶的无线电请求后,两个或多个岸上电台确定船舶信号到达的方向,并将这一信息传送给船舶。这使领航员能够确定船的位置。然而,这种服务一次只能提供一艘船,在恶劣天气下,需求量很大,这是一个严重的缺点。从1921年开始,连续工作的发射机被放置在岸上测向仪放置在船上,以消除系统超载的可能性,并给予领航员两个进一步的优势:一是采取连续或岸上信标的频繁方位和接收任何可接收信号的方位,例如商业广播电台和其他船只的传输。这一制度上的变化大致是与初期的增长相一致的航空,机载测向仪立即成为有价值的空中导航工具。

在理想情况下,一个设计良好的测向器将提供与真实值相差1°或2°的轴承。然而,如果无线电波的方向被电离层的反射或大气中的折射所改变,不确定性就会大大增加。

环形天线的无线电测向仪它的历史几乎和无线电一样悠久,后来发展成为一种由电机转动回路,电子电路识别信号来源方向的设备。这种仪器最初被称为无线电罗盘,可以引导导航员前往任何可探测到的发射机。它通常与指南针相连,这样不仅可以显示电台的方向与飞船的航向相比,而且还可以显示在图表上的实际方向。

无线电波束系统

环的方向选择性天线当它们被用作接收器时,它们被用作发射机时是重复的。这样的天线可以定向,因此它向北方和南方发射强烈的信号,但实际上向东或向西没有信号。飞机路径定义地面站是在20世纪20年代和30年代发展起来的。他们配备了一对成直角的环形天线,这样一个天线就能广播国际摩尔斯电码字符一个(·-)和另一个广播字符N(-·)。中间的方向,只有一个或者只N可以听到,这些字交替出现,发出稳定的音调;这四个中间方向是首选课程,称为梁。只有一点点偏差接收器的信号干扰了稳定的音调,飞船偏离信号的方向是由一个莫尔斯字符的优势来指示的。飞行员朝着四个方向中的一个方向飞行,朝向或远离发射信标,这种信标被称为四航向信标广播范围

信号能被探测到的距离是有限的,四道信标被替换为伏尔(甚高频全向范围),其信标的工作原理完全不同。在每个信标上,一个天线向各个方向发出强度相同的波。第二根天线旋转,发出窄信号当向北时,与第一个天线的波相一致;也就是说,两个天线发出的波峰同时到达接收机。当旋转光束指向东方时,两组波的相位相差90°(四分之一波长);当光束指向南方时,相位差为180°;等等。飞机上的接收器测量相位差,并显示VOR信标的方位和飞机的航向。

从无线电范围,其所谓的波束,真正的波束系统已经发展起来。在这些天线中,环路被改进的天线所取代,天线将无线电波集中成几度宽的窄波束;点和破折号被更复杂的图案或调制所取代。在仪表着陆系统(ILS),用于帮助飞机接近和降落在机场,两个天线发射大约10英尺(3米)长的波。这些波虽然比早期系统中使用的波短,但需要地面上大约100英尺(30米)长的天线结构。有些这样的装置可以使适当装备的飞机在几乎为零能见度的情况下降落。光束指向几乎相同的方向,一旦飞机进入光束,飞机上的ILS接收器就可以测量从中心线开始的角位移,并在仪器上显示这个位移,或者用它来引导飞机沿着一条线朝向着陆点。除了组成盲降定位元件的转向波束外,还有两个类似但更窄的波束传输在垂直平面上,引导飞机沿着正确的斜坡向着陆点移动。

微波着陆系统(MLS)使用的调制波长只有大约半英寸(1厘米)长。一束左右扫,另一束上下扫。不像盲降系统,MLS动态波束几何,允许飞机遵循不同的下降角度,沿着弯曲或分段的轨迹旅行。世界各地的商业机场已经安装了几个微波降落系统。