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User:Ceba robot/Maidenhead Locator System

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梅登黑德定位系统（英語：Maidenhead Locator System）是业余无线电中用于描述地点经纬度的地理编码系统。这一系统可简洁地表示全球任意位置的坐标，并能够在存在干扰等不利传输条件时保持准确。[1]


梅登黑德定位系统也常被称为网格定位系统。在CW（等幅电报）和RTTY（无线电传）通联中，梅登黑德定位系统常缩写为LOC ，例如LOC KN28LH 。[1]

这一定位系统由John Morris（呼号G4ANB）设计，并在1980年召开的英国梅登黑德的IARU VHF工作组会议上被采用。[2]

历史

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VHF和UHF频段上的业余无线电竞赛常常以距离计分，因此，业余无线电爱好者需要在通联过程中交换地理位置信息。为了方便地理坐标的表示，IARU在1959年采用了能够表示欧洲坐标的QRZ定位系统。随着VHF和UHF通联在全球范围内广泛的开展，到1970年代末，无线电爱好者们越来越需要一种能够表示全球位置的定位系统。[2][3]

1980年秋季召开的IARU VHF工作组会议从20个不同的全球定位系统方案中选取了John Morris博士（呼号G4ANB）设计的方案，并将之命名为“梅登黑德定位系统”。[2][3]

在 1999 年在利勒哈默尔召开的IARU会议采用WGS-84大地测量系统作为梅登黑德定位系统的经纬度基准。 [2][3]

网格定位系统的描述

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梅登黑德网格将纬度和经度压缩成一个短字符串，以有限的精度表示位置信息，从而控制使用语音、摩尔斯电码或任何其他操作模式传输其所需的字符数。 [4]

这一编码交替使用成对字母和数字，如下所示：

  • BL11bh16

在每一对字母或数字中，第一个字符表示经度，第二个字符表示纬度[5]。需要注意的是，每对字母中使用的字符范围（或“编码基数”）有所不同。

 
将全球划分为 324 (18×18) 个梅登黑德“域”（Field）。

为避免输入数据中出现负数，网格经度从180度经线开始自西向东计算，纬度从南极点开始自南向北计算。

为了简化人工编码，第一对字母（称为字段）的基数选择为 18，从而将全球分为 18 个每个经度 20° 的区域和18个纬度10°的区域。这些区域用字母“A”到“R”编码。

 
“域”（Field）被分成100个“方”（Square）。

第二对数字称为“方”，位于第一对字母之后，使用基数 10，即使用数字“0”到“9”进行编码。这就是替代名称“网格方块”的来源。每个方都代表 1° 纬度乘 2° 经度。为了提高精度，可以选择将每个正方形进一步细分为“子方” 。这些被编码成第二对字母，通常（但不总是）以小写字母表示。同样，为了使从度数和分钟数的人工计算更容易，选择 24 作为基数，使这些子正方形的尺寸为纬度 2.5 英尺乘经度 5 英尺。使用的字母是“a”到“x”。

因此，生成的梅登黑德子方定位符字符串由两个字母、两个数字和另外两个字母组成。举个例子，W1AW，美国无线电中继联盟在康涅狄格州纽因顿的Hiram Percy Maxim纪念站，的网格位置是FN31pr。同一个梅登黑德子方格内的两个点距离总不超过10.4千米，这意味着梅登黑德网格可以通过六个易于传输的字符中提供足够的精度。

为了更精确的位置映射，还可以使用两个额外的数字作为扩展网格，使其总共有八个字符长，将子方格划分为纬度 15秒乘经度 30 秒的更小的子方格。这种精度可用于距离非常短的通信。除此之外，不存在将系统进一步扩展到更小的正方形的通用定义。大多数情况下，扩展是通过重复交替的子平方和平方规则（基数分别为 24 和 10）来完成的。但是，还观察到了字母编码的其他基础，因此这种扩展的扩展定位器可能不兼容。

总结一下：

  • 字符对首先对精度进行编码，然后再对纬度进行编码。
  • 第一对（a field ）使用基数 18 和字母“A”到“R”进行编码。
  • 第二对（ square ）以 10 为基数和数字“0”到“9”进行编码。
  • 第三对（ subsquare ）以 24 为基数和字母“a”到“x”进行编码。
  • 第四对（扩展正方形）以 10 为基数和数字“0”到“9”进行编码。

（第五对和后续对没有正式定义，但递归到第三和第四对算法是可能的，例如：BL11bh16oo66）

在短波频率上，位置以平方精度报告，而在 VHF 和 UHF 上，使用亚平方精度。在高微波频率下，通常使用扩展平方和扩展子平方精度。

采用和使用

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与之前的 QRA 系统一样，Maidenhead 定位器被无线电爱好者热情地采用，超越了竞争，现在它已被广泛使用。

在许多VHF业余无线电比赛中，Maidenhead 定位器仍被用作评分公式的一部分，并作为获得奖项的基础，如美国无线电接力联盟的VHF/UHF 世纪俱乐部、URE TTLOC 等运营比赛。

在IARU地区 1 规则，VHF 距离计算是在梅登黑德次方中心之间进行的，假设地球是球形的。这会导致距离的小误差，但会使计算更简单，并且考虑到所使用的输入数据固有的不精确性，它不是最大的误差源。在 1999 年采用WGS 84作为梅登黑德定位系统的官方大地基准之前， [2]运营商通常根据当地国家基准指定其位置。因此，非常靠近正方形边缘的台站（以表示的精度）在转换为使用 WGS 时可能已经改变了它们的定位器 84.

相对较新的FT8窄带数字模式将 Maidenhead 定位方格作为标准消息的一部分进行传输，其中 4 字符定位器正方形在 15 内有效表示 传输字符串的位。

2019 年， IARU阐明了在不同精度级别使用 IARU 定位器的最新立场。 [6]

硬件和软件支持

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1985 年，英国无线电协会发布了一组BASIC语言例程，用于将定位器引用转换为地理坐标（纬度和经度）以进行进一步处理。 [7]次年，ARRL 提供了一个名为Universal Gridlocator的 BASIC 完整程序，名义成本为 3 美元。 [8]存在许多其他实用程序来将纬度和经度转换为定位器，因为这对于同时也是无线电爱好者的程序员来说是最喜欢的hack 。 Perl支持在 Andy Smith 的模块 Ham::Locator 中的地理坐标和 Maidenhead 定位器之间的转换，可在CPAN上获得。 [9]

许多商用通用（民用）全球定位系统(GPS) 接收器（例如Garmin GPS-12) 可以选择以 Maidenhead Locator 格式显示位置。 [10]

参考文献

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外部链接

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[[Category:地理编码]] [[Category:業餘無線電]]

  1. ^ 1.0 1.1 Eckersley, R.J., G4FTJ. Amateur Radio Operating Manual third. Potters bar, UK: Radio Society of Great Britain. 1985: 64–66. ISBN 0-900612-69-X. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 The Locator System (PDF). qrz.ru. [2014-07-13].  引用错误：带有name属性“QRZ.RU-Locator_System”的<ref>标签用不同内容定义了多次
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 Rosvall, Folke, SM5AGM. The Locator System. jonit.com. [2017-01-30]. 
  4. ^ Tyson, Edmund, N5JTY. Conversion between geodetic and grid locator systems  (PDF). QST Magazine (American Radio Relay League). January 1989: 29–30, 43 [2018-03-09]. 
  5. ^ Paige, Bruce, KK5DO. Maidenhead grid squares. amsat.org. AMSAT. 2000 [10 September 2012]. 
  6. ^ Talbot, Andy, G4JNT. Green, Dennis, ZS4BS , 编. Report of the 24th IARU Region 1 General Conference (PDF). 24th IARU Region 1 General Conference. International Amateur Radio Union Region 1: 42. 16–23 September 2017 [19 September 2020]. Appendix A, paper LA17 C5 17. 
  7. ^ Morris, John, GM4ANB. Amateur Radio Software. Potters Bar, UK: Radio Society of Great Britain. 1985: 129–161. ISBN 0-900612-71-1. 
  8. ^ Overbeck, Wayne. A universal grid-locator program for your personal computer. QST Magazine (American Radio Relay League). December 1986: 30–31. 
  9. ^ Ham Locator v 0.1000. cpan.org. CPAN module. 
  10. ^ Burlingame, L.A., N7CFO. GPS units that support the Maidenhead grid system. n7cfo.com. 2010 [9 September 2012]. 
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