Hackaday

rádiovou navigaci a hledání směru považujeme za něco docela moderního. Možná vás však překvapí, že hledání směru je téměř stejně staré jako samotné rádio. V roce 1888 Heinrich Hertz poznamenal, že signály byly nejsilnější, když se v jedné orientaci smyčkové antény a nejslabší otočily o 90 stupňů. V roce 1900 experimentátoři poznamenali, že dipóly vykazují podobné chování a netrvalo dlouho předtím, než byly antény otočeny, aby maximalizovaly signál nebo lokalizovaly vysílač.

samozřejmě, že je tu jeden problém. Nemůžete vlastně říct, která strana antény ukazuje na signál smyčkou nebo dipólem. Takže pokud anténa směřuje na sever, signál může být na sever, ale může to být také na jih. Přesto je to v některých případech dost informací.

John Stone patentoval podobný systém v roce 1901. Známý rozhlasový experimentátor Lee De Forest měl také nový systém v roce 1904. Všechny tyto systémy trpěly řadou problémů. Při krátkovlnných frekvencích může multipath šíření zaměnit přijímač a zatímco dlouhovlnné signály potřebují velmi velké antény. Většina antén se pohybovala — ale některé — jako jedna od Marconiho-používaly více prvků a spínač.

existují však zvláštní případy, kdy jsou tato omezení přijatelná. Například, když Pan Am potřeboval navigovat letadla nad oceánem ve 30. letech, Hugo Leuteritz, který pracoval v RCA před Pan Am, použil smyčkovou anténu na Letišti k nalezení vysílače v letadle. Protože jste věděli, na které straně antény musí být Letadlo, obousměrná detekce nebyla problém.

základní navigace

rádiová navigace vděčí za běžnou nebeskou navigaci a průzkum. Místo pozorování majáku, slunce nebo hvězdy vidíte rádiový vysílač.

zvažte, že jste v poli, které má stožár a znáte přesné umístění a výšku sloupu. Pokud jste někde v terénu a chcete vědět, kde jste, můžete použít tyč. Vidíte pól a změříte úhel k pólu. Protože znáte výšku a úhel, můžete pomocí geometrie nakreslit kruh kolem tyče, na které musíte být.

samozřejmě můžete být kdekoli na kruhu – co navigátoři nazývají řadou pozic. Ale co kdybyste měli dva póly? Můžete nakreslit dva kruhy. Pokud budete mít štěstí, kruhy se dotknou přesně jednoho bodu a to je místo, kde jste. Je však běžnější mít dva body a-pravděpodobně-jeden bude velmi daleko od místa, kde byste měli být, a jeden bude blízko místa, kde byste měli být.

i s jednoduchým párem smyček můžete udělat stejný trik, pokud jsou dostatečně daleko od sebe. Pokud stanice jedna ukazuje úhel 30 stupňů (nebo 210 stupňů; je to nejednoznačné) k vysílači a stanici dva ukazuje úhel 300 stupňů, můžete triangulovat nakreslením dvou čar a zaznamenáním, kde se kříží.

vylepšení

přesto existovala poptávka po něčem lepším. V roce 1909 Ettore Bellini a Alessandro Tosi představili inovaci. Systém Bellini-Tosi používal dvě antény v pravém úhlu, které napájely cívky. Třetí smyčka se pohybovala uvnitř cívek, aby našla směr. To umožnilo velkým anténám zůstat stacionární. Do roku 1920 to bylo docela běžné a zůstalo to až do roku 1950.

do roku 1919 přišel britský inženýr Frank Adcock se systémem, který používal čtyři vertikální antény, Monopoly nebo dipóly. Toto uspořádání zapojilo antény tak, aby účinně vytvořily čtvercovou smyčku, která ignoruje vodorovně polarizované signály, čímž se snižuje příjem vln oblohy. Antény Adcock byly často používány s detektory Bellini-Tosi.

údery blesku

v roce 1926 se Brit Robert Watson-Watt snažil detekovat blesky, aby pomohl letcům a námořníkům vyhnout se bouřím. Bleskové signály jsou velmi rychlé,ale trvalo asi minutu, než zkušený operátor sestavil detektor Bellini-Tosi. Spojením antény Adcock a osciloskopu, Watt byl schopen rychle zablokovat blesk nebo rádiový vysílač.

vojenský vysokofrekvenční zaměřovač nebo huff-duff se během války ukázal jako neocenitelný. Německé lodě u udržovaly přenosy krátké, aby se zabránilo detekci, ale s huff-duff, na tom nezáleželo. Němci nepřišli na zlepšení technologie a odhady jsou, že 25% potopení lodi U bylo způsobeno huff-duff.

moderní časy

moderní systémy jsou mnohem sofistikovanější pomocí fázových smyček a dalších technik. Ačkoli některé rané systémy, jako je ten, který používá Pan Am, používaly vysílače v letadle a přijímače na zemi, většina systémů dělá opak. Starší sady ADF-automatické vyhledávání směru používaly motorizované antény k lokalizaci známých vysílačů. Moderní sady používají systém Marconi s více anténami, i když v tomto případě je přepínač elektronický.

provozovatelé rádiových honů si užívají hon na lišku-část akce známé jako” radiosport ” ve většině světa — což je v podstatě hra na schovávanou s rádiovým vysílačem. Více se můžete podívat ve videu níže.

možná si myslíte, že GPS učinil směr rádia hledáním minulosti. Nicméně, pokud se nad tím zamyslíte, GPS je něco jako jiná forma hledání rádiového směru. Místo použití ložiska antény měříte čas příjezdu signálu, ale je to stejný nápad. Časové zpoždění vám dává kruh ze známé polohy satelitu. Vytváření více kruhů kolem více satelitů vám dává přesnou polohu.

jistě, technologie je daleko od hertzovy smyčkové antény. Rádiový směr je však stále klíčovou součástí moderních navigačních systémů.