Hackaday

a rádiónavigációt és az iránykeresést meglehetősen modernnek gondoljuk. Meglepő lehet azonban, hogy az iránykeresés majdnem olyan régi, mint maga a rádió. 1888-ban Heinrich Hertz megjegyezte, hogy a jelek akkor a legerősebbek, ha egy hurokantenna egy irányban van, és a leggyengébb 90 fokkal elfordulnak. 1900-ra a kísérletezők megjegyezték, hogy a dipólusok hasonló viselkedést mutatnak, és nem sokkal később az antennákat forgatták, hogy vagy maximalizálják a jelet, vagy megtalálják az adót.

természetesen van egy probléma. Valójában nem tudja megmondani, hogy az antenna melyik oldala mutat a jelre hurokkal vagy dipólussal. Tehát, ha az antenna észak felé mutat, a jel lehet észak felé, de lehet dél felé is. Mégis, bizonyos esetekben ez elég információ.

John Stone 1901-ben szabadalmaztatott egy ilyen rendszert. A jól ismert rádiós kísérletező, Lee De Forest 1904-ben új rendszerrel is rendelkezett. Ezek a rendszerek különböző problémáktól szenvedtek. Rövidhullámú frekvenciákon a többutas terjedés megzavarhatja a Vevőt, míg a hosszúhullámú jeleknek nagyon nagy antennákra van szükségük. Az antennák többsége mozgott, de néhány — mint Marconi egyik-több elemet és kapcsolót használt.

vannak azonban különleges esetek, amikor ezek a korlátozások elfogadhatók. Például, amikor a Pan Am-nek az 1930-as években repülőgépeken kellett navigálnia az óceán felett, Hugo Leuteritz, aki korábban az RCA-nál dolgozott Pan Am, hurokantennát használt a repülőtéren, hogy megtalálja az adót a gépen. Mivel tudta, hogy az antenna melyik oldalán kell lennie a repülőgépnek, a kétirányú észlelés nem jelentett problémát.

alapvető navigáció

a rádiónavigáció sokat köszönhet a hétköznapi égi navigációnak és a földmérésnek. Ahelyett, hogy világítótornyot, napot vagy csillagot látna, egy rádióadót lát.

fontolja meg, hogy olyan mezőben van, amelyen zászlórúd van, és tudja a rúd pontos helyét és magasságát. Ha valahol a területen, és szeretné tudni, hogy hol van, akkor használja a pole. Meg kell nézni a rudat, és megmérni a szöget. Mivel ismeri a magasságot és a szöget, használhatja a geometriát, hogy rajzoljon egy kört a pólus körül, amelyen lennie kell.

természetesen bárhol lehet a körön — amit a navigátorok pozíciósornak hívnak. De mi van, ha két pólusod van? Rajzolhatsz két kört. Ha szerencséd van, a körök pontosan egy ponton érintkeznek, és ez az, ahol vagy. Azonban gyakoribb, hogy két pont van, és-feltehetően-az egyik nagyon messze lesz attól, ahol lennie kellene, a másik pedig közel lesz ahhoz, ahol lennie kell.

még egy egyszerű hurokpárral is megteheti ugyanazt a trükköt, ha elég messze vannak egymástól. Ha az egyik állomás 30 fokos (vagy 210 fokos) szöget mutat; ez nem egyértelmű), hogy az adó és az állomás két szöget mutat 300 fok, akkor háromszögelési rajz két vonal és megjegyezve, hol keresztezik.

fejlesztések

még így is volt igény valami jobb. 1909-ben Ettore Bellini és Alessandro Tosi újítást vezetett be. A Bellini-Tosi rendszer két antennát használt derékszögben, amelyek táplálták a tekercseket. Egy harmadik hurok mozgott a tekercsek belsejében, hogy megtalálja az irányt. Ez lehetővé tette a nagy antennák helyben maradását. Az 1920-as évekre ezek meglehetősen gyakoriak voltak, és az 1950-es évekig így is maradtak.

1919-re Frank Adcock brit mérnök olyan rendszerrel állt elő, amely négy függőleges antennát használt, akár monopolokat, akár dipólusokat. Ez az elrendezés bekötötte az antennákat, hogy hatékonyan négyzet alakú hurkot hozzanak létre, amely figyelmen kívül hagyja a vízszintesen polarizált jeleket, ezáltal csökkentve az éghullámok vételét. Az Adcock antennákat gyakran használták Bellini-Tosi detektorokkal.

villámcsapás

1926-ban a brit Robert Watson-Watt megpróbálta észlelni a villámokat, hogy segítsen a pilótáknak és a tengerészeknek elkerülni a viharokat. A villámjelek nagyon gyorsak, de körülbelül egy percig tartott, amíg egy tapasztalt operátor felállította a Bellini-Tosi detektort. Egy Adcock antenna és egy oszcilloszkóp összekapcsolásával Watt képes volt gyorsan rögzíteni egy villámot vagy egy rádióadót.

a katonai nagyfrekvenciás iránykereső vagy huff-duff felbecsülhetetlen értékűnek bizonyult a háború alatt. A német U hajók rövid ideig tartották az adásokat, hogy elkerüljék az észlelést, de a huff-duffnál ez nem számított. A németek nem jöttek rá a technológia fejlődésére, és becslések szerint az U hajó elsüllyedésének 25%-a a huff-duff miatt történt.

Modern idők

a modern rendszerek sokkal kifinomultabbak a fáziszárolt hurkok és más technikák alkalmazásával. Bár néhány korai rendszer, mint például a Pan Am által használt, adókat használt a síkon és vevőket a földön, a legtöbb rendszer ennek ellenkezőjét teszi. Régebbi ADF-automatikus iránykereső-készletek motoros antennákat használtak az ismert adók felkutatására. A Modern készletek a Marconi rendszert több antennával használják, bár a kapcsoló ebben az esetben elektronikus.

a sonka rádiószolgáltatók élvezik a rókavadászatot — a világ nagy részén “radiosport” néven ismert esemény részét—, amely lényegében bújócska rádióadóval játszott. Többet láthat az alábbi videóban.

azt gondolhatnánk, hogy a GPS tette rádió irány megtalálása a múlté. Ha azonban belegondolunk, a GPS a rádió iránykeresésének egy másik formája. Az antenna csapágyának használata helyett a jel érkezési idejét méri, de ugyanaz az ötlet. Az időkésleltetés egy kört ad a műhold ismert helyzetéből. Több kör készítése több műhold körül pontos pozíciót ad.

persze, a technológia messze van a Hertz hurokantennájától. De a rádióirányítás továbbra is a modern navigációs rendszerek kulcsfontosságú része.