LORAN

Den amerikanska LORAN-sändaren på Sand-Johnston-atollen i Stilla havet 1963

LORAN ( engelska Lo ng Ra length N AVIGATION ) var ett radionavigeringssystem , som huvudsakligen användes för navigering till sjöss och inom luftfarten . Systemet som utvecklades av USA under andra världskriget var navigationssystemet som främst användes inom internationell sjöfart mellan 1950- och 1990 -talen . På grund av de tekniska möjligheterna för satellitnavigering förlorade den sin betydelse och dess sändarinfrastruktur stängdes gradvis ned över hela världen från 1990 -talet.

teknologi

LORAN-C-signal

LORAN-C baserat på sändningsstationer som ska bilda kedjor ( kedjor grupperades). En kedja bestod av en huvudsändare och två till fem sekundära sändare några hundra kilometer bort. Stationerna skickar pulsgrupper enligt ett fast schema. Från tidsskillnaden med vilken signalerna anländer till mottagaren, kan han räkna hyperboliska grundlinjer och från korsningen av vilken hans position kan beräknas. Därför är det en hyperbolnavigering . För att uppnå en tydlig identifiering av huvud- och sekundärsändarna i en kedja sändes de enskilda sändarna med en definierad fördröjningstid till varandra. Gruppen repetitionsintervall (GRI) och de sekundära sändaren fördröjningstider ( fördröjnings emission ) var utformade på ett sådant sätt att det inte fanns något överlapp och med med avlägsen mottagare platser, dvs långa signalutbredningstider. LORAN-C-signalen sändes med en frekvens av 100 kHz. Enskilda sändare i systemet uppnådde en räckvidd på över 1000 km.

Mer känsliga mottagare under 1990 -talet erbjöd en upprepningsnoggrannhet på upp till tio meter med bra mottagning . Geografiska och atmosfäriska förhållanden under signalutbredning sammanfattades i de så kallade ytterligare sekundära faktorerna , ASF, och man försökte sätta dem i perspektiv med ASF-korrigeringar. Utan dessa korrigeringar var systemets noggrannhet några hundra meter. Mottagarens vinkel mot sändarkedjan hade också ett starkt inflytande på noggrannheten: utanför sändarkedjans räckvidd minskade noggrannheten mycket signifikant och avvikelsen kan ligga inom ett par kilometer.

berättelse

Föregångaren till LORAN-C-systemet var ett projekt som initierades av Alfred Lee Loomis 1940 vid Radiation Laboratory vid Massachusetts Institute of Technology med projektnamnet LORAN-A. Utvecklingen av LORAN-A initierades av den amerikanska flottan under andra världskriget och utökades som LORAN-B. Systemet kom dock inte längre än experimentstadiet och användes inte. Den vidare utvecklingen som LORAN-C uppnådde en mycket högre noggrannhet än den ursprungliga varianten LORAN-A. Systemet fungerade i stort sett oberoende av väderpåverkan och atmosfäriska förhållanden och kunde därför användas när som helst på dygnet med konstant precision. LORAN-C-systemet var i drift 1957 och har drivits av amerikanska kustbevakningen sedan 1958 . LORAN-A, som drivs parallellt, utökades inte från 1974 och framåt, eftersom LORAN-C förklarades som det primära navigationssystemet för kustvattnen i USA och Alaska .

I maj 2009 meddelade USA att det skulle stänga av sitt Loran-C-nät av kostnadsskäl, eftersom satellitbaserad navigering nu var toppmodern och utbredd över hela linjen. Den sista amerikanska kustbevakningsstationen, Caribou i Maine , upphörde sin verksamhet den 1 september 2010. Vidareutvecklingen av eLORAN -tjänsten (förbättradLORAN) stöddes inte längre av USA. I systemet användes LORAN -sändarkedjan som en korrigeringssignal för GPS -satellitnavigationssystemet och utökades till en differentiell GPS (DGPS). DGPS fasmodulerades på LORAN-C-bäraren.

NELS

I Europa skapades det nordvästra europeiska LORAN-C-systemet (NELS) efter att USA övergett systemet . Värdländerna beslutade att fortsätta driva de amerikanska militärstationerna. Den 6 augusti 1992 tecknade de fyra europeiska länderna ett motsvarande kontrakt med LORAN-C-sändare (Frankrike (2 sändare), Tyskland ( Rantum ), Irland, Nederländerna och Norge ( Bø och Jan Mayen )). I Norge skapades också stationerna Værlandet och Berlevåg . Det var planerat att inrätta en ny sändningsstation i Loophead , Irland. Stationerna administreras av respektive land och är under civil kontroll. Den 31 december 1994 överlämnades de stationer som opererades av den amerikanska marinen i Europa till respektive värdland och förnyades mestadels tekniskt av dem. LORAN-C används av de europeiska NELS för att sända differentiella korrigeringar till GPS-signalen (se differential GPS ). Denna teknik kallas Eurofix .

Eurofix och eLORAN

Eurofix utökade LORAN-C med en datakanal över vilken GPS- korrigeringssignaler, tidssignaler och annan data överfördes. Stationerna Lessay, Sylt, Værlandet och Bø avgav denna signal. Utvecklingen av Eurofix har drivits av Delft University of Technology sedan 1989 . Tillsammans med korrigeringsdata (DGNSS) är noggrannheten bättre än 5 meter för 95 procent av informationen. Den vidare utvecklingen resulterade i eLORAN (förbättrad LORAN). I likhet med GPS överför eLORAN sina egna korrigeringsdata, de så kallade ytterligare sekundära faktorerna ( ASF ). De beskriver en väderberoende terrängmodell som korrigerar långtidsutbredningsbeteende för långvågiga radiovågor. eLORAN uppnår en noggrannhet på 10 m och bättre. Det är i storleksordningen GPS men ger inte höjdupplösning. I gengäld har det fördelarna med LORAN-C, till exempel hög interferensimmunitet.

eLORAN inrättades av General Lighthouse Authorities i Storbritannien och Irland (GLA), samt av USA som ett kompletterande system till GPS. Verksamheten upphörde den 31 december 2015.

Från 2005 och framåt inrättade Saudiarabien ett Saudi Positioning System (SPS) som, i likhet med Eurofix, använde LORAN -signaler för att korrigera GPS -signaler. I och med att LORAN-C-operationen avbröts, avbröts också detta system.

Diskussion om en perspektivanvändning

På 2000-talet övervägde vissa användare att använda modifierade LORAN-C-system som ett backupsystem som kompletterar GPS eller andra satellitnavigationssystem. Det betraktades som en fördel att LORAN-C-signalen med långvåg kan tas emot utan siktlinje till sändaren och ger därmed fördelar i områden med dålig satellittäckning. I praktiken hanteras denna faktor av flersystems satellitmottagare som tar emot och kombinerar signaler från olika satellitnavigationssystem. Under 2020-talet fanns det inte längre någon LORAN-C-sändningskedja i drift någonstans i världen. Systemet är bara av intresse när det gäller radiohistoria och teknik.

Kanal

Den enda LORAN-C-stationen på tyskt territorium var Rantum-sändaren på Sylt . Den har varit ur drift sedan den 31 december 2015.

LORAN-sändarna var mest imponerande strukturer, eftersom långvågssändarteknik fungerade med mycket höga master, mestadels självstrålande sändarmaster och höga utgångar. Dessutom var stationerna belägna på geografiskt och strategiskt viktiga, men infrastrukturella mestadels avlägsna platser.

LORAN-C-sändare hade överföringseffekter på upp till 4 MW. De överföringsantenner som användes var mestadels självstrålande överföringsmaster, isolerade från jorden, med en takkapacitet på cirka 190 meter till 220 meter i höjd, men överföringsmaster över 400 m i höjd uppfördes också för några mycket kraftfulla stationer.

Sändningskedjor drivs rikstäckande i USA, men också över hela världen på norra halvklotet. LORAN-C var användbar i norra Stilla havet (inklusive Beringshavet ), Nordatlanten , Medelhavet , Nord- och Östersjön , Röda havet och Persiska viken . Afrika söder om Sahara och Sydamerika hade inte ett enda LORAN-C-nätverk.

I Sovjetunionen utvecklades ett likvärdigt system som heter CHAYKA , men det byggdes huvudsakligen inåt landet .

Den enda LORAN-C-sändaren i Tyskland var LORAN-C-sändaren Rantum på ön Sylt . Sändningen avbröts den 31 december 2015. Den japanska sändaren Minami-Torishima från den japanska kustbevakningen i kedjan Grid 9970 hade ibland en överföringseffekt på 4 MW. Som sändarantenn använde han en 213 m (fram till 1985: 411,48 m) hög, självstrålande sändarmast . I slutet av 2009 stoppades verksamheten och stationen demonterades.

Sändaren Iwo Stilla var ett transmissionsorgan av kedjan gallret 9970 vid 24 ° 48 '6 "  N , 141 ° 19' 30"  O . Sändaren hade också en överföringseffekt på 4 MW ibland. I september 1993 stängdes systemet av och antennmasten demonterades. 24.801666666667 141.325

Sändaren Cape Race var ett transmissionsorgan av kedjan gallret 9930 vid Cape Race vid 46 ° 46 '30 "  N , 53 ° 10' 30"  W . Sändaren hade en överföringseffekt på 1,8 MW. Som sändarantenn använde han en 411,48 m hög, självstrålande sändarmast. Den 2 februari 1993 kollapsade detta överföringstorn. Den ersattes av en 260,3 m hög, självstrålande transmissionsmast. Det stängdes också senare. 46.775 -53.175

Lista över tidigare LORAN-C sändningskedjor

LORAN-C-kedjan i Nordatlanten 2006

Sändarna är alla ur funktion, med undantag för de som anges i kommentarerna.

Lista över tidigare LORAN-C-sändningsstationer

Karta över LORAN -stationerna

De geografiska koordinaterna för sändarstationerna finns i tabellen Lista över LORAN-C-sändare på engelska Wikipedia.

litteratur

• Nathaniel Bowditch : The American Practical Navigator. En symbol för navigering. Bicentennial Edition. National Imagery and Mapping Agency, Bethesda MD 2002, ISBN 0-939837-54-4 , s. 173ff. ( USA. National Imagery and Mapping Agency. Publikation 9).

webb-länkar

Radiohistoriska sidor:

• www.loran.org - International LORAN Association (ILA) - arkiverad sida
• Beskrivning av LORAN -signalen
• www.seefunknetz.de
• SDR i aktion: Den sista LORAN-C-mottagaren- självtillverkad LORAN-C-mottagare
• Presentation av olika äldre system för hyperboliska (engelska)

Individuella bevis

1. ^ ^{A b} Lambert J. Beekhuis, Durk Van Willigen (1993): "Eurofix" Proceedings of the 6th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GPS 1993), Salt Lake City, UT, september 1993, s. 721-729.
2. ↑ GLA uppskattar USA: s beslut för eLoran  ( sidan är inte längre tillgänglig , sök i webbarkiv )  Info: Länken markerades automatiskt som defekt. Kontrollera länken enligt instruktionerna och ta sedan bort detta meddelande.@1@ 2Mall: Dead Link / www.porttechnology.org  
3. ↑ https://www.elwis.de/DE/dynamisch/BfS/index.php?target=3&source=1&aboexport=abo&db_id=122116