LORAN

El transmisor US LORAN en el atolón Sand-Johnston en el Pacífico 1963

LORAN ( Inglés Lo ng Ra length N AVIGATION ) fue un sistema de navegación por radio , que se utilizó principalmente para la navegación en el mar y en la aviación . El sistema desarrollado por Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial fue el sistema de navegación utilizado principalmente en el transporte marítimo internacional entre las décadas de 1950 y 1990 . Debido a las posibilidades técnicas de la navegación por satélite , perdió su importancia y su infraestructura de transmisores se fue cerrando gradualmente en todo el mundo a partir de la década de 1990.

tecnología

Señal LORAN-C

LORAN-C basado en emisoras de radiodifusión que van a formar cadenas ( se agruparon las cadenas ). Una cadena constaba de un transmisor principal y de dos a cinco transmisores secundarios a unos cientos de kilómetros de distancia. Las estaciones envían grupos de pulsos de acuerdo con un esquema fijo. A partir de la diferencia de tiempo con la que llegan las señales al receptor, puede calcular líneas base hiperbólicas y desde cuya intersección se puede calcular su posición. Por tanto, es una navegación en hipérbola . Para lograr una identificación clara de los transmisores principales y secundarios en una cadena, los transmisores individuales se transmitieron con un tiempo de retardo definido entre sí. El intervalo de repetición de grupo (GRI) y los tiempos de retardo del transmisor secundario ( retardo de emisión ) se midieron de tal manera que no pudiera producirse ningún solapamiento incluso con ubicaciones de receptores distantes, es decir, tiempos de propagación de señal prolongados. La señal LORAN-C se emitió a una frecuencia de 100 kHz. Los transmisores individuales del sistema alcanzaron un alcance de más de 1000 km.

Los receptores más sensibles de la década de 1990 ofrecían una precisión de repetición de hasta diez metros con buena recepción . Las condiciones geográficas y atmosféricas durante la propagación de la señal se resumieron en los denominados factores secundarios adicionales , ASF, y se intentó ponerlos en perspectiva con correcciones de ASF. Sin estas correcciones, la precisión del sistema era de unos cientos de metros. El ángulo del receptor a la cadena del transmisor también tuvo una gran influencia en la precisión: fuera del rango de las cadenas del transmisor, la precisión disminuyó significativamente y la desviación podría estar en el rango de unos pocos kilómetros.

historia

El precursor del sistema LORAN-C fue un proyecto iniciado por Alfred Lee Loomis en 1940 en el Laboratorio de Radiación del Instituto de Tecnología de Massachusetts con el nombre de proyecto LORAN-A. El desarrollo de LORAN-A fue iniciado por la Marina de los EE. UU. Durante la Segunda Guerra Mundial y se expandió como LORAN-B. Sin embargo, el sistema no pasó de la etapa experimental y no se utilizó. El desarrollo posterior como LORAN-C logró una precisión mucho mayor que la variante original LORAN-A. El sistema funcionaba en gran medida independientemente de las influencias meteorológicas y las condiciones atmosféricas y, por lo tanto, podía utilizarse en cualquier momento del día con precisión constante. El sistema LORAN-C estuvo operativo en 1957 y ha sido operado por la Guardia Costera de los EE. UU. Desde 1958 . El LORAN-A, que se operó en paralelo, no se amplió a partir de 1974, ya que LORAN-C fue declarado el sistema de navegación principal para las aguas costeras de EE . UU. Y Alaska .

En mayo de 2009, EE. UU. Anunció que cerraría su red Loran-C por razones de costos, ya que la navegación por satélite era ahora de vanguardia y estaba muy extendida en todos los ámbitos. La última estación de la Guardia Costera de Estados Unidos, Caribou en Maine , cesó sus operaciones el 1 de septiembre de 2010. El mayor desarrollo del servicio eLORAN (mejoradoLORAN) tampoco fue respaldado por EE. UU. En el sistema, la cadena del transmisor LORAN se utilizó como señal de corrección para el sistema de navegación por satélite GPS y se expandió a un GPS diferencial (DGPS). El DGPS se moduló en fase en la portadora LORAN-C.

NELS

En Europa, el sistema LORAN-C del noroeste de Europa (NELS) se creó después de que Estados Unidos abandonara el sistema . Los países anfitriones decidieron continuar operando las estaciones militares estadounidenses. El 6 de agosto de 1992, los cuatro países europeos firmaron un contrato correspondiente con los transmisores LORAN-C (Francia (2 transmisores), Alemania ( Rantum ), Irlanda, Países Bajos y Noruega ( Bø y Jan Mayen )). En Noruega, también se crearon las estaciones Værlandet y Berlevåg . El plan era establecer una nueva estación de radiodifusión en Loophead , Irlanda. Las estaciones son administradas por el país respectivo y están bajo control civil. El 31 de diciembre de 1994, las estaciones que eran operadas por la Marina de los Estados Unidos en Europa fueron entregadas al respectivo país anfitrión y en su mayoría renovadas técnicamente por ellos. LORAN-C es utilizado por la NELS europea para transmitir correcciones diferenciales a la señal GPS (ver GPS diferencial ). Esta tecnología se llama Eurofix .

Eurofix y eLORAN

Eurofix amplió LORAN-C mediante un canal de datos a través del cual se transmitían señales de corrección GPS , señales horarias y otros datos. Las estaciones Lessay, Sylt, Værlandet y Bø emitieron esta señal. El desarrollo de Eurofix ha sido impulsado por la Universidad Tecnológica de Delft desde 1989 . Junto con los datos de corrección (DGNSS), la precisión es mejor que 5 metros para el 95 por ciento de la información. El desarrollo posterior resultó en eLORAN (LORAN mejorado). Similar al GPS, eLORAN transmite sus propios datos de corrección, los llamados factores secundarios adicionales ( ASF ). Describen un modelo de terreno dependiente del clima que corrige el comportamiento de propagación cerca del suelo de las ondas de radio de onda larga. eLORAN alcanza una precisión de 10 my mejor. Está en el orden del GPS pero no proporciona resolución de altitud. A cambio, tiene las ventajas de LORAN-C, como una alta inmunidad a las interferencias.

eLORAN fue creado por las Autoridades Generales de Faros del Reino Unido e Irlanda (GLA), así como por los EE. UU. como un sistema complementario al GPS. Las operaciones cesaron el 31 de diciembre de 2015.

A partir de 2005, Arabia Saudita estableció un Sistema de Posicionamiento Saudita (SPS) que, similar a Eurofix, usaba señales LORAN para corregir las señales GPS. Con la interrupción del funcionamiento de LORAN-C, este sistema también se suspendió.

Discusión sobre un uso de perspectiva

En la década de 2000, algunos usuarios consideraron el uso de sistemas LORAN-C modificados como un sistema de respaldo complementario al GPS u otros sistemas de navegación por satélite. Se consideró una ventaja que la señal LORAN-C de onda larga se puede recibir sin línea de visión hacia el transmisor y, por lo tanto, ofrece ventajas en áreas con poca cobertura satelital. En la práctica, este factor es tratado por receptores de satélite multisistema que reciben y combinan señales de diferentes sistemas de navegación por satélite. En la década de 2020, ya no existía ninguna cadena de transmisión LORAN-C en funcionamiento en ningún lugar del mundo. El sistema solo es de interés en términos de historia y tecnología de la radio.

Canal

La única estación LORAN-C en territorio alemán era el transmisor Rantum en Sylt . Ha estado fuera de servicio desde el 31 de diciembre de 2015.

Los transmisores LORAN eran en su mayoría estructuras impresionantes, ya que la tecnología de transmisores de onda larga funcionaba con mástiles muy altos, en su mayoría mástiles transmisores autoradiantes y altas salidas. Además, las estaciones estaban ubicadas en lugares geográficamente y estratégicamente importantes, de infraestructura pero en su mayoría aislados.

Los transmisores LORAN-C tenían potencias de transmisión de hasta 4 MW. Las antenas de transmisión utilizadas fueron en su mayoría mástiles de transmisión autoradiantes, aislados de la tierra, con una capacidad de techo de alrededor de 190 a 220 metros, pero también se erigieron mástiles de transmisión de más de 400 m de altura para algunas estaciones muy potentes.

Las cadenas de radiodifusión operaban a nivel nacional en los EE. UU., Pero también en todo el mundo en el hemisferio norte. LORAN-C se podía utilizar en el Pacífico norte (incluido el mar de Bering ), el Atlántico norte , el Mediterráneo , los mares del Norte y Báltico , el Mar Rojo y el Golfo Pérsico . El África subsahariana y América del Sur no tenían una sola red LORAN-C.

En la Unión Soviética , se desarrolló un sistema equivalente llamado CHAYKA , pero se construyó principalmente tierra adentro .

El único transmisor LORAN-C en Alemania fue el transmisor LORAN-C Rantum en la isla de Sylt . Su transmisión se suspendió el 31 de diciembre de 2015. El transmisor japonés Minami-Torishima de la guardia costera japonesa en la cadena Grid 9970 tenía una potencia de transmisión de 4 MW en ocasiones. Como antena transmisora, utilizó un mástil de transmisión autoradiante de 213 m (hasta 1985: 411,48 m) de altura . A finales de 2009 se interrumpieron las operaciones y se desmanteló la estación.

El transmisor Iwo el Pacífico era un medio de transmisión de la red de la cadena de 9.970 a 24 ° 48 '6 "  N , 141 ° 19' 30"  O . El transmisor también tenía una potencia de transmisión de 4 MW en ocasiones. En septiembre de 1993 se cerró el sistema y se desmanteló el mástil de la antena. 24.801666666667 141.325

El transmisor Cape Race era un medio de transmisión de la red de la cadena de 9930 en Cape Race a 46 ° 46 '30 "  N , 53 ° 10' 30"  W . El transmisor tenía una potencia de transmisión de 1,8 MW. Como antena transmisora, utilizó un mástil de transmisión autoradiante de 411,48 m de altura. El 2 de febrero de 1993 se derrumbó esta torre de transmisión. Fue sustituido por un mástil de transmisión autoradiante de 260,3 m de altura. También se cerró más tarde. 46,775 -53,175

Lista de antiguas cadenas de radiodifusión LORAN-C

Cadena LORAN-C en el Atlántico Norte 2006

Los transmisores están todos fuera de servicio, con la excepción de los que se indican de otra manera en los comentarios.

Lista de antiguas estaciones de radiodifusión LORAN-C

Mapa de las estaciones de LORAN

Las coordenadas geográficas de las estaciones transmisoras están contenidas en la tabla Lista de transmisores LORAN-C en la Wikipedia en inglés.

literatura

• Nathaniel Bowditch : el navegador práctico estadounidense. Un epítome de la navegación. Edición Bicentenario. Agencia Nacional de Imágenes y Cartografía, Bethesda MD 2002, ISBN 0-939837-54-4 , págs. 173ff. ( Estados Unidos. Agencia Nacional de Imágenes y Cartografía. Publicación 9).

enlaces web

Páginas de historial de radio:

• www.loran.org - Asociación Internacional LORAN (ILA) - página archivada
• Descripción de la señal LORAN
• www.seefunknetz.de
• SDR en acción: el último receptor LORAN-C - receptor LORAN-C de fabricación propia
• Presentación de varios sistemas heredados de hiperbólico (Engl.)

Evidencia individual

1. ↑ ^{a b} Lambert J. Beekhuis, Durk Van Willigen (1993): Actas "Eurofix" de la 6ta Reunión Técnica Internacional de la División de Satélites del Instituto de Navegación (ION GPS 1993), Salt Lake City, UT, septiembre de 1993, págs. 721-729.
2. ↑ GLA agradece la decisión de EE  . UU . De eLoran ( página ya no disponible , búsqueda en archivos web )  Información: El enlace se marcó automáticamente como defectuoso. Verifique el enlace de acuerdo con las instrucciones y luego elimine este aviso.@ 1@ 2Plantilla: Dead Link / www.porttechnology.org  
3. ↑ https://www.elwis.de/DE/dynamisch/BfS/index.php?target=3&source=1&aboexport=abo&db_id=122116