|
|
|
Sistemul Loran e un sistem radio hiperbolic pentru fixarea pozitiei care a fost realizat in Statele Unite in timpul celui de-al Doilea Razboi Mondial unde a jucat un rol important in navigati avioanelor si a vapoarelor din Oceanul Atlantic si Pacific.Comparat cu alte sisteme hiperbolice de fixare a pozitie existente in acel timp , sistemul Loran avea o foarte lunga distanta care explica si numele acestuia.(LORAN-NAVIGATIE DE LUNGA DISTANTA).
Statiile Loran transmit semnale de o foarte mica durata , numite pulsuri. Fiecare puls consta dintr-un numar de cicluri de frecventa radio.Numarul pulsurilor pe secunda se numeste ritmul de repetare al pulsului(PRR)
Figura 5.1 Statiile A si B transmit simultan pulsuri.CD e o hiperbola corespunzatoare unei diferente de timp(TD)de 800ms.
In figura 5.1 A si B reprezinta tranzmitatoarele Loran.Distanta dintre ele e de 324 mile marine.Distanta poate fi descrisa in functie de timpul de propagare a undelo radio.Viteza undelor radio e de 300 000Km/s sau de 300m/ms , prin urmare 9 Km sau 30*300m corespunde cu 30ms.De aceea cele 324 de mile marine dintre cele 2 transmitatoare Loren din Figura 5.1 corespund cu 2000ms.Sa presupunem ca A si B transmit pulsurile simultan.Daca pulsul transmis din A ajunge cu 800ms mai tirziu decit cel din B , locul receptorului e reprezentat in Figura 5.1 de hiperbola CD.Deoarece pulsul A nu poate fi deosebit de pulsul B , e imposibil sa diferentiem cele 2 parabole care sint simetrice fata de linia de centru din Figura 5.2.
Figura 5.2 Statiiile A si B transmit simultan pulsurile.Diferenta de timp(TD) dintre 2 pulsuri e indicata pe hiperbole;pentru o valoare data a diferentei de timp avem 2 posibile curbe,R si S.
Daca diferenta de timp este,spre exemplu,200ms,receptorul se poate gasi pe oricare dintre curbele
hiperbolice R sau S.Aceasta ambiguitate poate duce la o crestere a erorilor,in
special in apropierea liniei de centru.Pentru a evita aceasta,statia A
transmite prima un puls,si cind pulsul acesta e receptat de statia B,aceasta la
rindul ei ,instantaneu transmite pulsul.Cele 2 pulsuri vor ajunge in acelasi
timp pe extensia liniei de baza BC din figura 5.3.Diferenta maxima de timp e
masurata pe extensia liniei de baza AD.De aceea pentru un vapor care se gaseste
pe linia de baza AB,diferenta de timp creste gradat de la 0 in B pina la
maximul acesteia in A.In acest fel o mai mare diferenta de timp va fi masurata
pe hiperbola R decit pe hiperbola S din Figura 5.3,deci nu va mai exista nici o
ambiguitate.
Figura 5.3 Daca statia secundara B transmite pulsul in momentul in care recepteaza pulsul de la statia A ,cele 2 pulsuri vor ajunge simultan pe linia BC.In punctul H pulsurile se vor suprapune partial.
Statia A din Figurile 5.1,5.2,5.3, se numeste principala iar B "sclava" ,sau,asa cum cum este folosit in mod uzual in literatura sistemului Loran,statie secundara.In orice caz,pe hartile si tablele Statelor Unite termenul "sclav" este inca folosit.
Sa presupunem ca in Figura 5.3 un vapor se gaseste in punctul H,aproape de extensia liniei de baza BC,unde pulsul din A ajunge cu 30ms inainte de cel din B.Daca durata pulsului e mai amre de 30ms,pulsul din B va ajunge inainte de sfirsitul pulsului din A.Deci cele 2 pulsuri vor coincide partial,facind masurarea diferentei de timp dificila sau chiar imposibila.Intirziind transmisia pulsului B pentru o perioada de timp scurta sau necunoscuta,numita intarziere de codificare,pulsul B va fi receptat(receptionat) separat,si,dupa deducerea diferentei de codificare,va fi posibila determinarea diferentei de timp.
Ca ajutor in cazul calculului diferentei de timp ,intarzierea de codificare este deja inclusa in timpii de propagare indicati langa liniile Loran sau graficele .Aplicind aceasta metoda forma liniilor Loran nu se va schimba si pulsurile nu se vor suprapune.Linia Loran cu diferenta de timp minima este extensia liniei de baza BC aratata infigura 5.4,care are o diferenta de timp de 100ms.Acent timp reprezinta intirzierea de codificare.
Dupa receptionarea unui puls A si a celui succesiv B va fi un interval relativ lung inainte ca celelalte pulsuri sa fie receptionate.Aceasta intarziere previne confuzia.Diferenta de timp masurata face posibila constructia LOP-ului pentru pozitia un vaporprin interpolare intre liniile Loran tiparite pe grafic.O masurare masurare a diferentei de timp intre aceeasi statie principala si alta statie secundara ne ofera un al doilea LOP.Intersectia LOP-urilor se poate presupune a fi pozitia navei.
In mod normal,fiecare statie principala are mai mult decit 2 statii secundare.Statia principala impreuna cu cele secundare se numeste lant.
Figura 5.4 Liniile Loran a unei perechi de statii cu o intarziere de codificare de 1000ms.
Sistemul Loren descris deocamdata e sistemul Loran-A ,care e acum invechit.El a fost inlocuit in mod gradat de un sistem Loran imbunatatit,sistemul Loran-C.Foarte pe scurt Loran se va referi doar la sistemul Loran-C.
Toate statiile Loran transmit pe o frecventa de 100 KHz.Undele de aceasta frecventa din atmosfera sint reflectate de straturile D si E la o inaltime efectiva medie de 73 Km in timpul zilei si de 91Km in timpul noptii.In sistemul Loran sint aplicate simultan 2 procedee de a masura diferenta de timp,potrivirea pulsului si potrivirea ciclului.Acest rezultat e de o mare precizie.
Un lant Loren consta dintr-o statie principala si pina la 4 statii secundare,indicate de literele W,X,Y si Z.Fiecare statie Loran transmite grupuri de 8 pulsuri la o succesiune de 1000ms.Figura 5.5 ne ilustreaza formatul semnalului Loran a statiei principale si a altor 3 secundare:X,Y si Z.Toate cele 8 pulsuri sint folosite pentru masurarea diferentei de timp.
Statia principala transmite al 9-lea puls la 2000ms dupa al 8-lea.Scopul celui de-al 9-lea e de :
1. Identificarea statiei principale;
2.Avertizarea asupra erorilor de transmisie de pe una sau mai multe statii din lant.
(A)-Formatul Loran pentru un lant cu 3 statii
secundare
(B)-Erorile de transmisie a una sau mai multe statii din lant
