跳至內容

遠距離無線電導航系統

維基百科,自由的百科全書
一台安裝在加拿大皇家空軍PBY卡特琳娜水上飛機上的AN/APN-4接收機,用於接收LORAN-A信號。
一台用於商船的LORAN-C接收機。
在100kHz頻率上接收到的Loran-C信號。

遠距離無線電導航系統,英文縮寫LORAN,為「Long Range Navigation」(遠程導航)的縮寫,中文音譯為「羅遠」、「羅蘭」或「勞蘭」,是在二戰期間由美國開發的一種無線電導航及授時系統。

LORAN

目前已衍生了多個版本。LORAN系統是在二戰期間由美國開發的雙曲線無線電導航系統。它類似於英國的Gee英語Gee (navigation)系統,但使用更低的頻段(1750kHz-1950kHz),可在1500英里(約2400公里)的距離內進行導航定位,準確度為數十英里。其最早運用於穿過大西洋的艦隊和遠程巡邏機,之後廣泛用於太平洋戰區的艦船和飛機。早期LORAN系統成本昂貴,需要用到陰極射線管(CRT)顯示器進行顯示,這限制了軍事和大規模商業使用,這一系統也無法大範圍推廣。

到了20世紀50年代,隨着電子技術突飛猛進,更高精度的系統隨之誕生。這一時期,美國海軍開發了LORAN-B系統,導航精度縮小到幾英尺內。但由於遇到周期識別困難問題,Loran-B被棄用。之後美國空軍主導開發了Cyclan導航系統,這一系統後來被正式命名為「LORAN-C」並改由海軍接手。LORAN-C導航系統使用長波波段,定位距離更遠,精度可達數百英尺以內。1958年,美國海岸警衛隊接管了LORAN-B和LORAN-C系統。

儘管Loran-C表現更好,但原始版本的LORAN(後來被稱為「LORAN-A」或「標準LORAN」)在之後的一段時間內卻反而更受歡迎,其主要原因是當時美國海軍大量換裝,將舊有的LORAN-A設備替換為LORAN-C設備,導致LORAN-A設備市場價格下降。這一局面直到20世紀70至80年代才得到改變。這一時期,隨着微電子技術發展,LORAN-C設備成本降低,LORAN-A逐漸被淘汰。

1968年,LORAN-D系統試驗成功。該系統在羅蘭-C原理基礎上研製,但功率較小,主要用於軍事用途[1]

目前世界上使用最廣泛的是LORAN-C系統。其工作頻率是100kHz,作用距離可達2000公里,定位精度優於300米。LORAN-C不能確定高度,只能提供二維導航。應用領域包括:飛機航線導航、終端導航和非精密進場的航空應用、陸上載體定位和車輛自動調度管理方面的陸地應用、海上和空中交通管制應用、高精度區域差分應用、精密授時和與其它導航系統組合應用等[2]

eLORAN

時至今日,LORAN-C以及之後的「增強羅蘭」(Enhanced Loran,簡稱eLORAN)被用於GPS系統的備份和增強系統,世界各地也開始逐漸以eLORAN取代LORAN-C系統[3]

參考資料

  1. ^ 情報資料室. 羅蘭—C系統定時簡介[J]. 時間頻率學報, 1978(1):25-30.
  2. ^ 罗兰C导航. 中國科學院國家授時中心. 2012-09-20 [2017-08-31]. (原始內容存檔於2017-08-31). 
  3. ^ 汪捷, 嚴建華, 李川章. 國際eLoran發展現狀與我國羅蘭C現代化的技術分析[J]. 海洋測繪, 2009, 29(3):79-82.

參考書目

  • Blanchard, Walter. Hyperbolic Airborne Radio Navigation Aids. The Journal of Navigation. September 1991, 44 (3). .
    Proc 2012 is a modified version hereof.
  • Denny, Mark, The Science of Navigation: From Dead Reckoning to GPS, Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2012, ISBN 1-4214-0512-1 .
  • Halford, J. H.; Davidson, D.; Waldschmitt, J. A., History of LORAN (PDF), Pierce, J. A.; McKenzie, A. A.; Woodward, R. H. (編), LORAN: Long Range Navigation, New York: McGraw Hill: 19–51, 1948 [2017-08-31], (原始內容存檔 (PDF)於2016-09-23) 
  • Helfrick, Albert. Principles of Avionics 7th. Leesburg, VA: Avionics Communications. 2012. ISBN 1-885544-27-8. .
  • Hollister, Jane. News Briefs. Boating. August 1978, 44 (2): 10,N4f. 
  • McElroy, Gil, Loran-C History, Proc, Jerry (編), Hyperbolic Radionavigation Systems, Etobicoke, Ontario, 2004 [2017-08-31], (原始內容存檔於2017-05-01) .
  • Parrott, D'Arcy Grant, Loran, Vol 1: Early Electronic History, The Coast Guard at War, Vol. IV, Washington, DC: U.S. Coast Guard, 1944 [2017-08-31], (原始內容存檔於2014-04-16) 
  • Peterson, Benjamin B., Electronic Navigation Systems, Whitaker, Jerry C. (編), The Electronics Handbook 2nd, Tailor & Francis/IEEE Press: 1847–1877, 2005, ISBN 0-8493-1889-0 
  • Proc, Jerry, Loran-A, Hyperbolic Radionavigation Systems, Etobicoke, Ontario, 2012 [2017-08-31], (原始內容存檔於2009-08-05) .
  • Sand, Stephan; Dammann, Armin; Mensing, Christian, Positioning in Wireless Communications Systems, Hoboken: John Wiley & Sons, 2004, ISBN 1-118-69409-0