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远距离无线电导航系统

(重定向自LORAN
一台安装在加拿大皇家空军PBY卡特琳娜水上飞机上的AN/APN-4接收机,用于接收Loran-A信号。
一台用于商船的Loran-C接收机。
在100kHz频率上接收到的Loran-C信号。

远距离无线电导航系统,英文缩写LORAN,为“Long Range Navigation”(远程导航)的缩写,中文音译为“罗兰”或“劳兰”,是在二战期间由美国开发的一种无线电导航及授时系统。目前已衍生了多个版本。

简介编辑

LORAN系统是在二战期间由美国开发的双曲线无线电导航系统。它类似于英国的Gee英语Gee (navigation)系统,但使用更低的频段(1750kHz-1950kHz),可在1500英里(约2400公里)的距离内进行导航定位,准确度为数十英里。其最早运用于穿过大西洋的舰队和远程巡逻机,之后广泛用于太平洋战区的舰船和飞机。早期LORAN系统成本昂贵,需要用到阴极射线管(CRT)显示器进行显示,这限制了军事和大规模商业使用,这一系统也无法大范围推广。

到了20世纪50年代,随着电子技术突飞猛进,更高精度的系统随之诞生。这一时期,美国海军开发了Loran-B系统,导航精度缩小到几英尺内。但由于遇到周期识别困难问题,Loran-B被弃用。之后美国空军主导开发了Cyclan导航系统,这一系统后来被正式命名为“Loran-C”并改由海军接手。Loran-C导航系统使用长波波段,定位距离更远,精度可达数百英尺以内。1958年,美国海岸警卫队接管了Loran-B和Loran-C系统。

尽管Loran-C表现更好,但原始版本的LORAN(后来被称为“Loran-A”或“标准LORAN”)在之后的一段时间内却反而更受欢迎,其主要原因是当时美国海军大量换装,将旧有的Loran-A设备替换为Loran-C设备,导致Loran-A设备市场价格下降。这一局面直到20世纪70至80年代才得到改变。这一时期,随着微电子技术发展,Loran-C设备成本降低,Loran-A逐渐被淘汰。

1968年,Loran-D系统试验成功。该系统在罗兰-C原理基础上研制,但功率较小,主要用于军事用途[1]

目前世界上使用最广泛的是Loran-C系统。其工作频率是100kHz,作用距离可达2000公里,定位精度优于300米。Loran-C不能确定高度,只能提供二维导航。应用领域包括:飞机航线导航、终端导航和非精密进场的航空应用、陆上载体定位和车辆自动调度管理方面的陆地应用、海上和空中交通管制应用、高精度区域差分应用、精密授时和与其它导航系统组合应用等[2]

时至今日,Loran-C以及之后的“增强罗兰”(Enhanced Loran,简称eLoran)被用于GPS系统的备份和增强系统,世界各地也开始逐渐以eLoran取代Loran-C系统[3]

参考资料编辑

  1. ^ 情报资料室. 罗兰—C系统定时简介[J]. 时间频率学报, 1978(1):25-30.
  2. ^ 罗兰C导航. 中国科学院国家授时中心. 2012-09-20 [2017-08-31]. (原始内容存档于2017-08-31). 
  3. ^ 汪捷, 严建华, 李川章. 国际eLoran发展现状与我国罗兰C现代化的技术分析[J]. 海洋测绘, 2009, 29(3):79-82.

参考书目编辑

  • Blanchard, Walter. Hyperbolic Airborne Radio Navigation Aids. The Journal of Navigation. September 1991, 44 (3). .
    Proc 2012 is a modified version hereof.
  • Denny, Mark, The Science of Navigation: From Dead Reckoning to GPS, Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2012, ISBN 1-4214-0512-1 .
  • Halford, J. H.; Davidson, D.; Waldschmitt, J. A., History of LORAN (PDF), (编) Pierce, J. A.; McKenzie, A. A.; Woodward, R. H., LORAN: Long Range Navigation, New York: McGraw Hill: 19–51, 1948 
  • Helfrick, Albert. Principles of Avionics 7th. Leesburg, VA: Avionics Communications. 2012. ISBN 1-885544-27-8. .
  • Hollister, Jane. News Briefs. Boating. August 1978, 44 (2): 10,N4f. 
  • McElroy, Gil, Loran-C History, (编) Proc, Jerry, Hyperbolic Radionavigation Systems, Etobicoke, Ontario, 2004 .
  • Peterson, Benjamin B., Electronic Navigation Systems, (编) Whitaker, Jerry C., The Electronics Handbook 2nd, Tailor & Francis/IEEE Press: 1847–1877, 2005, ISBN 0-8493-1889-0 
  • Proc, Jerry, Loran-A, Hyperbolic Radionavigation Systems, Etobicoke, Ontario, 2012 .
  • Sand, Stephan; Dammann, Armin; Mensing, Christian, Positioning in Wireless Communications Systems, Hoboken: John Wiley & Sons, 2004, ISBN 1-118-69409-0