ЛОРАН


LORAN , сокращенно от Long Range Navigation , [a]гиперболическая радионавигационная система, разработанная в США во время Второй мировой войны . Она была похожа на британскую систему Gee , но работала на более низких частотах, чтобы обеспечить увеличенную дальность до 1500 миль (2400 км) с точностью до десятков миль. Сначала он использовался для конвоев кораблей, пересекающих Атлантический океан, а затем дальней патрульной авиацией, но нашел свое основное применение на кораблях и самолетах, действовавших на Тихоокеанском театре военных действий во время Второй мировой войны.

LORAN в своем первоначальном виде был дорогой системой для реализации, требующей дисплея с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ). Это ограниченное использование для военных и крупных коммерческих пользователей. Автоматизированные приемники стали доступны в 1950-х годах, но такая же улучшенная электроника также открыла возможности для новых систем с более высокой точностью. ВМС США начали разработку Loran-B , который предлагал точность порядка нескольких десятков футов, но столкнулся со значительными техническими проблемами. ВВС США работали над другой концепцией, Cyclan, которую ВМС переняли как Loran-C , которая предлагала большую дальность полета, чем LORAN, и точность в сотни футов. Береговая охрана СШАвзял на себя управление обеими системами в 1958 году.

Несмотря на резко улучшенные характеристики Loran-C, LORAN, теперь известный как Loran-A (или «Стандартный LORAN»), в этот период станет гораздо более популярным. Во многом это было связано с большим количеством избыточных единиц Loran-A, выпущенных из ВМФ, поскольку корабли и самолеты заменили свои комплекты на Loran-C. Широкое внедрение недорогой микроэлектроники в 1960-х годах привело к резкому падению цен на приемники Loran-C, и использование Loran-A начало быстро сокращаться. Лоран-А демонтировали с 1970-х годов; он оставался активным в Северной Америке до 1980 года и в остальном мире до 1985 года. Японская сеть оставалась в эфире до 9 мая 1997 года, а китайская сеть все еще числилась активной по состоянию на 2000 год . [ нужна цитата]

Loran-A использовал две полосы частот: 1,85 и 1,95 МГц. Эти же частоты использовались радиолюбителями в 160-метровом диапазоне радиолюбителей [1] , и операторы-любители подчинялись строгим правилам работы на пониженных уровнях мощности, чтобы избежать помех; в зависимости от их местоположения и расстояния до берега американские операторы были ограничены максимальной мощностью от 200 до 500 ватт днем ​​и от 50 до 200 ватт ночью. [2]

На заседании Технического комитета Корпуса связи армии США 1 октября 1940 года Альфред Лумис , председатель Комитета по микроволновым технологиям, предложил построить гиперболическую навигационную систему. 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 «Точного навигационного оборудования для управления самолетами», которая была отправлена ​​обратно в Комитет по микроволновым технологиям и оформлена как «Проект 3». [3] [b] Заказы на первоначальные системы были разосланы на последующем совещании 20 декабря 1940 г. Эдвард Джордж Боуэн , разработчик первых бортовых радиолокационных систем ., также был на встрече 20 декабря. Он заявил, что знает об аналогичной работе в Великобритании, но не знает о ней достаточно, чтобы предлагать какие-либо предложения. [4]

В 1941 году Проект 3 перешел к недавно созданной Навигационной группе Радиационной лаборатории . [5] Ранние системы работали на частоте около 30 МГц, но позже было решено провести эксперименты с другим оборудованием, которое можно было настроить в диапазоне от 3 до 8 МГц. [5] Было обнаружено, что эти низкочастотные системы намного более устойчивы в электронном виде. Сначала обдумав установку передатчиков на горных вершинах, команда вместо этого остановилась на двух заброшенных станциях береговой охраны в Монток-Пойнт , Нью-Йорк, и на острове Фенвик, Делавэр . [6] На принимающей стороне фургон был оснащен простым приемником и отправлен по стране в поисках надежных сигналов, которые были обнаружены дажеСпрингфилд, штат Миссури . [5]


AN / APN-4 был бортовым приемником LORAN, который использовался в 1960-х годах. Он был построен из двух частей, чтобы соответствовать британской системе Gee, и его можно было заменить на Gee за несколько минут.
AN / APN-4 LORAN в самолете RCAF Canso (PBY).
Р-65/АПН-9 в самолете Б-17Г
Одна ветвь системы LORAN проходит вдоль «базовой линии» от станций A до B. В любой точке между этими станциями приемник измерит разницу во времени двух импульсов. Такая же задержка будет иметь место во многих других местах вдоль гиперболической кривой. Навигационная карта, показывающая образец этих кривых, дает график, подобный этому изображению.
Сигнал от одного передатчика LORAN будет приниматься несколько раз с разных направлений. На этом изображении видно, что сначала прибывает слабая земная волна, затем сигналы после одного и двух скачков от слоя E ионосферы и, наконец, один и два скачка от слоя F. Требовались навыки оператора, чтобы отличить их друг от друга.
Станция LORAN Tower на Сэнд-Айленде в атолле Джонстон , 1963 год.