Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 18. 3 maj 1947 - Loran-radionavigeringssystem, av J H Kylberg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
3(406
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 4. Varandra korsande skaror av Loran-Iinjer från ett
dubbelt stationspar.
på en Loran-karta framgår av fig. 2. Orten för de
punkter, som har samma tidsskillnad, är teoretiskt en hyperbel.
När denna linje lägges ut på jordytan, kan den emellertid
icke längre strängt definieras som en hyperbel utan kallas
för "Loran-linje". Varje tidsskillnad svarar mot en
Loran-linje och sålunda bildas för varje stationspar en hel
kurv-skara som framgår av fig. 3. Kurvskaran visar dock en
nackdel som följer med alla hyperboliska
navigationssystem. Noggrannheten vid positionsbestämning är icke
konstant över hela det inrutade området. Linjerna ligger
tätast (och positionsbestämningen motsvarande
noggrannast) utmed baslinjen mellan de två stationerna. I den mån
navigatören avlägsnar sig från baslinjen, divergerar
linjerna. Sålunda avtar noggrannheten i
positionsbestämningen med ökat avstånd från stationerna. Dessutom ökar
divergensen mellan linjerna med ökat avstånd från
centrumlinjen och vid närmande till baslinjens förlängningar.
Utmed baslinjens förlängningar är systemets noggrannhet
mycket dålig. För att försäkra sig om godtagbar
noggrannhet vid navigering inom det planerade området är
det nödvändigt att välja stationernas lägen med omsorg,
så att områden av särskild vikt faller inom den centrala
delen av kurvskaran.
Fig. 4 visar en typisk anordning med dubbel huvudstation
och två drabantstationer och visar två varandra korsande
skaror av Loran-linjer. En kvantitativ studie av
noggrannheten är utförd på fig. 5. Varje linje är markerad som en
zon, vars mitt är den indikerade linjen och vars kanter
markerar den största missvisningen mätt i tidsdifferens.
När två dylika zoner korsar varandra, bildar skärningen
mellan linjerna en fyrkant, som är streckad på bilden.
Den indikerade positionen är punkten mitt i den streckade
ytan. Halva största diagonalen i fyrkanten är ett mått på
det största möjligt felet vid fastställandet av positionen.
Ett annat sätt att uttrycka systemets noggrannhet är att
ånge den vinkel som svarar mot en viss noggrannhet.
Denna vinkel är direkt jämförbar med
vinkelnoggrannheten hos en rampejlapparat. I den i fig. 3 återgivna
kurvskaran erhålles, om man har en tidsskillnadsavläsning
på 1 us när, 3 200 linjer mellan de begränsande
hyperb-lerna för 4 600 och 1 400 /ts, vilka omfattar en vinkel
räknat från mitten av baslinjen av 110°. Vinkelskillnaden
mellan de enskilda linjerna är sålunda i medeltal 0,03°
mot 3—5°, som är normalt för en rampejlanläggning.
På huru långt avstånd kan signalerna tas emot för att
kunna utnyttjas till avsett ändamål? Dämpningen av en
2 000 kp/s radiosignal som utbreder sig med horisontell
polariserade markvågor över vatten är ungefär 10 dB
per 100 km. Normal Loran-impuls matas till antennen med
en toppeffekt av 75—100 kW, och en normal
Loran-antenn har en verkningsgrad av 75 %. Under dessa
förutsättningar försvagas signalerna till en fältstyrka av ca
2 //V/m på ett avstånd av 1 250 km. Detta är den lägsta
signalnivå som en mottagare kan arbeta med, om inga
atmosfäriska störningar förekommer. Nattetid ökar den
yttre störnivån, så att markvågens maximala räckvidd
minskar till ca 800 km. Undantagsvis inträffar att svåra
störningar ytterligare reducerar räckvidden. Emellertid
visar det sig att den tillförlitliga räckvidden under 95 %
av tiden är 1 250 km på dagen och 800 km på natten.
Redan under Loran-systemets tidigare utvecklingsskede
framlade Melville Eastham en teori om att
Loran-systemets räckvidd nattetid kan väsentligt utökas om icke blott
markvågen utan även den reflekterade rymdvågen
utnyttjas. Detta undersöktes omsorgsfullt på Bermudas 1942.
Emedan Loran-impulserna är korta kan reflexerna från
olika ioniserade skikt i atmosfären särskiljas. Man fann
att de signaler som reflekterats en gång mot E-skiktet var
anmärkningsvärt konstanta. Dessa signaler uppvisade
visserligen både fading och variation i form men var dock
tillräckligt stabila för att tidsskillnaden skulle kunna
mätas på ca 5 |Us när. Man fann att reflexer från F-skiktet
var avsevärt mindre stabila både till tid och form. Genom
att enkelreflexen från E-skiktet utnyttjades kunde sålunda
Loran-räckvidden nattetid fördubblas.
E-skiktets höjd är ca 100 km. Följaktligen kommer en
våg som lämnar jorden i tangentiell riktning att efter en
reflexion mot E-skiktet åter träffa jordytan på ungefär
2 500 km avstånd. Utöver detta avstånd påträffas bara
multipelreflexer, som icke anses ha erforderlig styrka och
konstans för att kunna utnyttjas. Med anledning härav
sattes gränsen för rymdvågs-Loran vid 2 500 km och
Loran-kartor och tabeller utsträcktes till detta avstånd.
Mekanismen i rymdvågens utbredning visas i fig. 6. Den
enkelreflekterade E-skiktsvågen är den utnyttjade
rymdvågen. Denna signal behöver längre tid för att komma
från sändare till mottagare än markvågen. Denna
rymd-vågsfördröjning måste tas med i beräkningarna då
systemet användes. Sålunda uträknas särskilda
rymdvågs-korrektioner på ett visst antal us för varje del av
Loran-kartan. Fig. 7 ger medelvärdet på den enkelreflekterade
Fig. 5. Loransystemets
noggrannhet.
Fig. 6. Rymdvågor reflekterade av E- och
F-skikten.
Fig. 7. Medelvärdet av
rymdvågens (enkelreflex-E)
eftersläpning efter markvågen vid olika
avstånd från sändarna.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
