Hackaday

vi tenker på radionavigasjon og retning funn som noe ganske moderne. Det kan imidlertid overraske deg at retningsfunnet er nesten like gammelt som radio selv. I 1888 bemerket Heinrich Hertz at signalene var sterkest når de var i en retning av en sløyfeantenne og svakeste 90 grader rotert. I 1900 oppdaget eksperimenter dipoler lignende oppførsel, og det var ikke lenge før antenner ble laget for å rotere for å maksimere signalet eller lokalisere senderen.

selvfølgelig er det ett problem. Du kan faktisk ikke fortelle hvilken side av antennen peker på signalet med en sløyfe eller en dipol. Så hvis antennen peker nord, signalet kan være i nord, men det kan også være i sør. Likevel, i noen tilfeller er det nok informasjon.

John Stone patenterte et system som dette i 1901. Kjente radioeksperimenter Lee De Forest hadde også et romansystem i 1904. Disse systemene alle led av en rekke problemer. Ved kortbølgefrekvenser kan multipath forplantning forvirre mottakeren, og mens langbølgesignaler trenger svært store antenner. De fleste antennene flyttet, men noen — som En Av Marconi-brukte flere elementer og en bryter.

det er imidlertid spesielle tilfeller der disse begrensningene er akseptable. For Eksempel, Da Pan Am trengte å navigere fly over havet på 1930-tallet, Brukte Hugo Leuteritz som hadde jobbet på RCA før Pan Am, en sløyfeantenne på flyplassen for å finne en sender på flyet. Siden du visste hvilken side av antennen flyet må være på, toveis deteksjon var ikke et problem.

Grunnleggende Navigasjon

Radionavigasjon skylder mye til vanlig himmelsk navigasjon og oppmåling. I stedet for å se et fyrtårn, solen eller en stjerne, ser du en radiosender.

Vurder at du er i et felt som har en flaggstang på den, og du vet nøyaktig plassering og høyde på stangen. Hvis du er et sted i feltet og vil vite hvor du er, kan du bruke stangen. Du ser stangen og måler vinkelen til stangen. Siden du vet høyden og vinkelen, kan du bruke geometri til å tegne en sirkel rundt polen som du må være på.

selvfølgelig kan du være hvor som helst på sirkelen — hva navigatører kaller en posisjonslinje. Men hva om du hadde to poler? Du kan tegne to sirkler. Hvis du er heldig, sirkler vil berøre på nøyaktig ett punkt, og det er der du er. Det er imidlertid mer vanlig å ha to poeng og — antagelig-en vil være veldig langt borte fra hvor du burde være, og en vil være nær hvor du burde være.

selv med et enkelt par løkker, kan du gjøre det samme trikset hvis de er langt nok fra hverandre. Hvis stasjon en viser en vinkel på 30 grader (eller 210 grader; det er tvetydig) til senderen og stasjonen to viser en vinkel på 300 grader, du kan triangulere ved å tegne to linjer og merke hvor de krysser.

Forbedringer

likevel var det et behov for noe bedre. I 1909 introduserte Ettore Bellini Og Alessandro Tosi en innovasjon. Bellini-Tosi-systemet brukte to antenner i rette vinkler som matet spoler. En tredje sløyfe flyttet inne i spolene for å finne retningen. Dette gjorde at de store antennene kunne forbli stasjonære. På 1920-tallet var disse ganske vanlige og forble det til 1950-tallet.

innen 1919 kom Den Britiske ingeniøren Frank Adcock opp med et system som brukte fire vertikale antenner, enten monopoler eller dipoler. Dette arrangementet kablet antennene for effektivt å lage en firkantet sløyfe som ignorerer horisontalt polariserte signaler, og dermed redusere mottak av skywaves. Adcock antenner ble ofte brukt Med Bellini-Tosi detektorer.

Lynnedslag

I 1926 Forsøkte Brit Robert Watson-Watt å oppdage lyn for å hjelpe flyvere og sjømenn å unngå stormer. Lynsignaler er veldig raske, men det tok omtrent et minutt for en erfaren operatør å stille Opp En Bellini-Tosi-detektor. Ved å koble En Adcock antenne og et oscilloskop, Watt var i stand til raskt å låse på en lynbolt eller en radiosender.

den militære høyfrekvente retning finder eller huff-duff viste seg uvurderlig under krigen. De tyske u-båtene holdt sendinger kort for å unngå deteksjon, men med huff-duff, det gjorde ikke noe. Tyskerne fant ikke ut teknologiforbedringen, og estimatene er at 25% Av u boat sinking skyldtes huff-duff.

Moderne Tider

Moderne systemer er mye mer sofistikerte ved hjelp av faselåste løkker og andre teknikker. Selv om Noen tidlige systemer som Den som Brukes Av Pan Am brukte sendere på flyet og mottakere på bakken, de fleste systemer gjør det motsatte. Eldre ADF-automatic direction finding-sett brukte motoriserte antenner for å lokalisere kjente sendere. Moderne sett bruker Marconi-systemet med flere antenner, selv om bryteren er elektronisk i dette tilfellet.

Ham radio operatører nyte revejakt-en del av arrangementet kjent som “radiosport” i det meste av verden — som er i hovedsak gjemsel spilt med en radiosender. Du kan se mer i videoen nedenfor.

DU tenker KANSKJE AT GPS har gjort radio retning å finne en ting fra fortiden. MEN hvis DU tenker på DET, GPS er liksom en annen form for radio retning funn. I stedet for å bruke et lager av en antenne, måler du signal ankomsttid, men det er den samme ideen. Tidsforsinkelsen gir deg en sirkel fra den kjente posisjonen til satellitten. Å lage flere sirkler rundt flere satellitter gir deg en nøyaktig posisjon.

Jada, teknologien er langt fra Hertz loop antenne. Men radioretning er fortsatt en viktig del av moderne navigasjonssystemer.