基本介紹
- 中文名：羅倫線
- 外文名：lorhumb line
- 屬性：雙曲線
- 性質：具有恆定關係的一簇雙曲線
- 相關名詞：羅蘭
- 領域：導航
簡介,羅蘭,概述,運作,範圍和準確性,
簡介
在諸如羅蘭圖那種具有重疊雙曲線簇的導航系統圖中，表示一條特定路徑的線。在此路徑上，一簇雙曲線數值的變化相對另一簇雙曲線數值的變化保持恆定的關係，這條路徑就叫作羅倫線。數值的變化保持恆定，也即在羅蘭圖中，兩簇雙曲線時刻保持平行關係。下面來介紹一下羅蘭。
羅蘭
概述
LORAN是遠程導航的縮寫，是在二戰期間在美國開發的雙曲線無線電導航系統。它類似於英國的Gee系統，但是在較低頻率下運行，以便提供高達1500英里（2,400公里）的距離，準確度為幾十英里。它首先用於穿過大西洋的艦隊，然後用於遠程巡邏機，但主要用於太平洋戰區的船舶和飛機。
原來LORAN是一種昂貴的系統，需要一個陰極射線管（CRT）顯示器。這對軍事和大型商業用戶的使用有限。而在20世紀50年代新的接收機可用的同時，同樣改進的電子產品也帶來了更高精度的新系統。美國海軍開始開發Loran-B，提供了幾十英尺的精度，但遇到了重大的技術問題。美國空軍處理了一個不同的概念，稱為“海倫”，海軍接管了羅蘭C。 Loran-C提供比LORAN更長的範圍和數百英尺的精度。 1958年，美國海岸警衛隊接管了這兩個系統的行動。
儘管Loran-C的表現大大提高，LORAN（現稱為Loran-A）（或“標準LORAN”）在此期間將會更受歡迎。這主要是由於海軍公布的大量剩餘的羅蘭A裝甲，因為船隻和飛機用Loran-C替代了它們的裝備。 20世紀80年代廣泛引入廉價的微電子技術，導致Loran-C接收機價格大幅下降，而Loran-A的使用開始迅速下降。從20世紀70年代開始，羅蘭A被拆除；直到一九九七年五月九日為止，日本的連鎖店一直保持在北美，中國的連鎖店在二零零零年開始活躍起來。
Loran-A使用與業餘無線電160米頻帶相同的頻率，無線電操作員在嚴格的規則下以較低的功率水平運行；根據他們的位置和到岸的距離，美國運營商在白天最多限制在200到500瓦，晚上則是50到200瓦。
運作
雙曲線導航系統可以分為兩個主要類別，即計算兩個無線電脈衝之間的時間差的那些，以及兩個連續信號之間的相位差的比較。這裡我們將僅考慮脈衝方法。
考慮距離彼此距離300公里（190 mi）的兩個無線電發射機，這意味著來自一個的無線電信號將需要1毫秒來到達另一個。這些站中的一個配備有周期性地發出觸發信號的電子時鐘。當傳送信號時，本台“主”發出信號。 1 ms後，信號到達第二站，即“從站”。該站配有接收器，當它看到來自主機的信號到達時，它觸發自己的發射器。這樣可以確保主機和從機之間精確地傳送1 ms信號，而無需自己準備一個精確的定時器。實際上，增加了固定的時間來解決電子設備的延誤。
聆聽這些信號並在示波器上顯示這些信號的接收器將在顯示屏上看到一系列的閃爍。通過測量它們之間的距離，可以計算兩個信號之間的延遲。例如，接收機可以測量兩次抖動之間的距離，以表示0.5ms的延遲。這意味著到兩站的距離差距是150公里。在這種情況下，可以測量這個延遲的無數個位置 - 距離一個站點75公里，另一個站點225公里，距離一個站點300個，距離另一個300公里的距離150公里。
當在圖表上繪製時，任何給定時間差的可能位置的集合形成雙曲線。所有可能的測量延遲的曲線集合形成一組彎曲的輻射線，以兩個站之間的線為中心，稱為“基線”。為了進行修復，接收機根據兩個不同的站進行兩次測量。兩組曲線的交點通常產生兩個可能的位置。使用某種其他形式的導航，例如航位推算，可以消除這些可能位置中的一個，從而提供一個確切的解決方案。
範圍和準確性
白天，電離層只能弱反射短波信號，LORAN可以使用地面波500-700海里（930-1,300公里）。晚上，這些信號被抑制，範圍降至350-500海里（650-930公里）。在晚上，天空對測量有用，將有效範圍擴展到1,200-1,400海里（2,200-2,600公里）。
在長距離範圍內，雙曲線近似從基線中心輻射的直線。當考慮來自單個鏈路的兩個這樣的信號時，與該範圍相比，所產生的線路圖形變得越來越平行，因為基線距離變小。因此，在短距離處，線以接近90度的角度交叉，並且該角度隨著範圍而穩定地減小。由於固定的精度取決於交叉角度，並且所有雙曲線導航系統隨著距離的增加越來越不準確。
此外，複雜的一系列接收到的信號使LORAN信號的讀取困難，需要一些解釋。準確度更多是信號質量和操作員體驗的問題，而不是設備或信號的任何基本限制。表達準確性的唯一方法是在實踐中進行測量;從日本到天寧島的航線的平均精度為1,400英里（2300公里），為28英里（45公里），為2%。
