Кіріспе

Жер бетіндегі орнын анықтау үшін радиожиілікті электромагниттік толқындарды пайдалану. Радионавигация – жер бетіндегі объектінің, мысалы, кеме немесе кедергінің орнын анықтау үшін радиожиіліктерді қолдану. Радиолокация сияқты, бұл радиобелгілеудің бір түрі. Негізгі принциптер – электр маяктарынан немесе электр маяқтарына жасалатын өлшемдер, әсіресе: бұрыштық бағыттар, мысалы, пеленг, радиофазалар немесе интерферометрия; қашықтықтар, мысалы, бір таратушы мен бірнеше қабылдағыш арасындағы сигналдың таралу уақытын өлшеу арқылы немесе керісінше; бір таратушыдан бірнеше қабылдағышқа немесе керісінше сигналдардың келу уақытын өлшеу арқылы қашықтық айырмашылықтары. Сонымен қатар, жылдамдық өлшемдері де қолданылады, мысалы, радиоэффектінің Доплерлік ығысуы арқылы. Бұл өлшеу принциптерінің комбинациясы да маңызды – мысалы, көптеген радарлар нысананың қашықтығы мен азимутын өлшейді.

Жүктілік өлшегіш жүйелері

Бұл жүйелер жердегі хабар тарату станциясының орнын анықтау үшін бір түрі бағытталған радиоантеннаны пайдаланды. Содан кейін радиосигналды анықтау үшін дәстүрлі навигациялық техникалар қолданылды. Бұл жүйелер Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейін пайда болған және қазірге дейін қолданылып келеді.

Радио бағытты анықтау

Радио-навигацияның алғашқы жүйесі – Радиобағыттап табу құрылғысы, немесе RDF. Радиостанцияға қосылып, содан кейін бағытталған антеннаны пайдаланып, хабар тарату антеннасының бағытын анықтауға болатын. Содан кейін тағы бір станцияны пайдаланып екінші өлшем алынды. Триангуляцияны қолдану арқылы екі бағытты картаға түсіруге болады, олардың қиылысқан жері навигатордың орналасқан жерін көрсетеді. Коммерциялық AM радиостанцияларын осы мақсат үшін олардың ұзақ қашықтығы мен жоғары қуаты себепті пайдалануға болады, бірақ әуежайлар мен портерлер маңында осы мақсат үшін арнайы орнатылған, аз қуатты радио маяктардың желісі де болды. Алғашқы RDF жүйелері көбінесе ілмек антеннаны қолданды, ол вертикальді осьтің айналасында айналуға мүмкіндік беретін металл сымнан жасалған кішкентай ілмек. 1929 жылы Ұлыбританияда Орфорднес маяғы ретінде жақсартылған нұсқасы енгізілді және 1930 жылдардың ортасына дейін қолданылды. Антенналардың механикалық қозғалысын фазалық техникамен алмастырған бірнеше жақсартылған нұсқалар пайда болды, олар қозғалмалы бөлшектерсіз бірдей шығыс үлгісін жасады. Соңғы тұрақты мысалдардың бірі – Sonne, ол Екінші дүниежүзілік соғыстан аз бұрын қолданысқа енгізілді және 1991 жылға дейін Consol деген атпен пайдаланылды. Қазіргі заманғы VOR жүйесі дәл осы қағидаларға негізделген (төменде қараңыз).

ADF және NDB

RDF техникасының маңызды жетістігі екі немесе одан көп кішкентай антенналарда немесе бір жоғары бағытталған соленоидта өлшенген сигналдың фазалық салыстыруы арқылы қол жеткізілді. Бұл қабылдағыштар кішірек, дәл және пайдалануға оңай болды. Транзистор мен интегралдық схемалардың пайда болуымен RDF жүйелерінің өлшемдері мен күрделілігі айтарлықтай төмендеді, олар 1960 жылдары қайтадан кеңінен қолданысқа енді және автоматты бағыттаушы немесе ADF деген жаңа атаумен белгілі болды. Бұл сонымен қатар осы RDF жүйелерімен бірге қолдану үшін қарапайым радио маяктарының қайта жандануына әкелді, енді олар бағытсыз маяктар (NDB) деп аталады. NDB жүйелерінде қолданылатын LF/MF сигналдары Жердің қисығын бойлай таралуға қабілетті болғандықтан, NDB-ның VOR-ға қарағанда әлдеқайда ұзақ қашықтықта жұмыс істеу мүмкіндігі бар, себебі VOR тек тікелей көру шегінде тарайды. NDB олардың қуатына қарай ұзақ немесе қысқа қашықтыққа арналған болып жіктелуі мүмкін. Бағытсыз маяктарға арналған жиілік диапазоны 190–1750 кГц құрайды, бірақ осы жүйені кез келген AM диапазонындағы коммерциялық станциямен де пайдалануға болады.

VOR

VHF барлық бағыттағы диапазоны, немесе VOR, кері RDF жүйесінің іске асырылуы болып табылады, бірақ одан да дәл әрі толық автоматтандырылған. VOR станциясы екі аудио сигналды VHF тасымалдауышы арқылы жібереді – бірі станцияны анықтау үшін 1020 Гц жиілігінде Морзе коды, екіншісі магниттік солтүстікке қатысты 30 Гц жиілігінде модуляцияланған үздіксіз 9960 Гц аудио сигнал. Бұл сигнал механикалық немесе электрлік түрде 30 Гц жиілікпен айналады, бұл алдыңғы екі сигналға қосылған 30 Гц АМ сигналы ретінде көрінеді, оның фазасы ұшақтың VOR станциясына қатысты орналасуына байланысты. VOR сигналы – бұл 9960 Гц жиілігінде 30 Гц жиілікпен модуляцияланған 9960 Гц эталондық сигналдан, 30 Гц АМ эталондық сигналынан және станцияны анықтау үшін 1020 Гц «маркерлік» сигналынан тұратын біртұтас радиожиілікті (RF) тасымалдауыш, ол құрама аудио сигналға демодуляцияланады. Бұл аудио сигналды пайдалы навигациялық құралға түрлендіру навигациялық түрлендіргіш арқылы жүзеге асырылады, ол эталондық сигналды алады және оның фазасын өзгермелі сигналмен салыстырады. Фазалық айырмашылық градустармен навигациялық дисплейлерге жіберіледі. Станцияны анықтау тікелей аудио сигналды тыңдау арқылы жүзеге асырылады, себебі 9960 Гц және 30 Гц сигналдары ұшақтың ішкі байланыс жүйесінен сүзіліп, тек 1020 Гц жиілігіндегі Морзе коды станция идентификациясы қалады. Жүйені үйлесімді глиссада және маркерлік маяк қабылдағышымен бірге пайдалануға болады, бұл ұшақты ILS (құралмен қону жүйесі) мүмкіндігіне ие етеді. Ұшақтың жақындауы дұрыс болғаннан кейін (ұшақ «дұрыс жерде» болғаннан кейін), VOR қабылдағышы басқа жиілікте қолданылып, ұшақтың «дұрыс бағытта» бағытталғанын анықтайды. Көптеген ұшақтар әдетте екі VOR қабылдағыш жүйесін қолданады – біреуі VOR режимінде «дұрыс орынды» анықтау үшін, ал екіншісі ILS режимінде глиссада қабылдағышымен бірге «дұрыс бағытты» анықтау үшін. Екі жүйенің үйлесімі нашар ауа райында дәл жақындауға мүмкіндік береді.

Балқам жүйелері

Бимдік жүйелер аспанда тар сигналдарды тарату арқылы жұмыс істейді, ал навигация ұшақты сәуленің ортасында ұстау арқылы жүзеге асырылады. Ауа жолын құру үшін бірнеше станциялар қолданылады, ал навигатор қозғалыс бағыты бойынша әртүрлі станцияларға қосылады. Бұл жүйелер электрониканың үлкен және қымбат болған дәуірінде кеңінен таралған, себебі олар қабылдағыштарға минималды талаптар қойды – олар таңдалған жиіліктерге реттелген қарапайым дауыстық радио қабылдағыштары болды. Дегенмен, олар сәуледен тыс навигацияны қамтамасыз етпеді, сондықтан қолдануда икемділіктері шектеулі болды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде және одан кейін электрониканың қарқынды кішірейтілуі VOR сияқты жүйелерді қолдануға мүмкіндік берді, ал көптеген бимдік жүйелер жылдам қолданудан шығарылды.

Лоренц

Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін Германияның «Лоренц» компаниясы ортасында сәл ғана жабысып тұратын екі тар радиосигналды тарату құралын жасады. Екі сәуледе әртүрлі дыбыс сигналдарын тарату арқылы қабылдағыш, құлаққаптарындағы сигналды тыңдап, өзін орта сызыққа өте дәл орналастыра алатын болды. Жүйенің кейбір түрлері бір градустан да аз дәлдікке ие болды. Бастапқыда «Ultrakurzwellen Landefunkfeuer» (LFF) немесе жай ғана «Leitstrahl» (бағыттаушы сәуле) деп аталған, аталған станциялар желісін дамытуға жеткілікті қаражат болмады. Төмен және орта жиіліктерді пайдаланатын алғашқы кең таралған радио навигациялық желіді АҚШ бастап әкелді (қараңыз, төмендегі LFF). Германияда 1930 жылдары даму қайта басталды, ол әуежайлардағы «көрінбейтін қонуға» көмектесетін, қысқа қашықтыққа арналған жүйе ретінде қолданылды. АҚШ-тың LFF жүйесі сияқты орта қашықтыққа жүйе құруға қызығушылық болғанымен, сәулелік жүйе «Orfordness» уақыт концепцияларымен біріктіріліп, өте дәл «Sonne» жүйесі құрылғанша іске қосылмады. Осының барлық түрлерінде жүйе жалпы «Лоренц сәулесі» деп аталды. «Лоренц» – қазіргі заманғы аспаптық қону жүйесінің алғашқы прототипі болды. Екінші дүниежүзілік соғысқа дейінгі кезеңде осы концепция «көрінбейтін бомбалау» жүйесі ретінде де әзірленді. Бұл үшін өте үлкен антенналар қолданылды, олар Англия үстінен қажетті дәлдікті қамтамасыз етті, сондай-ақ өте қуатты хабар таратушылар пайдаланылды. Екі сәуле мақсатты үшбұрыштай отырып, оның үстінен қиылысты. Бомбалаушылар бір сәулеге кіріп, екінші радио қабылдағышта екінші сәулені естігенше, оны басшылыққа алатын болды, содан кейін бомбаны тастау уақытын анықтайтын. Жүйе өте дәл болды, ал «Сәулелер шайқасы» Ұлыбританияның барлау қызметі электрондық соғыс арқылы жүйені қолданусыз қылғанда басталды, және олар мұнда сәттілікке жетті.

Төмен жиіліктегі радио диапазоны

Төмен жиілікті радио диапазоны (LFR, сонымен қатар "Төрт бағытты радио диапазоны" және басқа да атаулармен) 1930-1940 жылдары АҚШ және басқа елдерде аспаптық ұшу үшін ұшақтарда қолданылатын басты навигациялық жүйе болды, 1940 жылдардың соңында VOR пайда болғанға дейін. Ол маршруттық навигация үшін де, аспаптық жақындаулар үшін де қолданылды. Жердегі станциялар төрт антеннадан тұрады, олар бір-біріне 90 градус бұрышпен екі жапсарлас бағытталған сегіздік сигнал үлгісін шығарды. Осы үлгілердің бірі Морзе кодымен "А" (ди-да), ал екіншісі "Н" (да-ди) сигналымен берілді. Бұл станция төңірегінде екі қарама-қарсы "А" және екі қарама-қарсы "Н" секторларын құрады. Бұл секторлардың арасындағы шекаралар төрт бағытты сызық немесе "сәулелерді" құрады. Егер ұшқыш осы сызықтармен ұшса, "А" және "Н" сигналдары бірігіп, тұрақты "бағытта" дыбысын шығаратын және ұшқыш "сәуледе" болатын. Егер ұшқыш солға немесе оңға бұрылса, "А" немесе "Н" дыбысы күшейе түсіп, түзету қажеттігін білдіретін. Сәулелер әдетте басқа станциялармен үйлестіріліп, әуе жолдары желісін құрады, бұл ұшақтарға таңдалған станциялар тізбегін ұшып өту арқылы әуежайдан әуежайға қатынай алуға мүмкіндік берді. Курстың нақтылығы шамамен үш градусқа жететін, ал станцияға жақын жерде аспаптық жақындау үшін жеткілікті қауіпсіздік шегін қамтамасыз етті. LFR станцияларының ең көп саны АҚШ-та 400-ден асты.

Транспондер жүйелері

Орынды кез келген екі бұрыш немесе қашықтық өлшемімен анықтауға болады. 1930 жылдары радардың енгізілуі объектіге дейінгі қашықтықты тікелей, тіпті ұзақ қашықтықта да анықтау мүмкіндігін берді. Осы принциптерге негізделген навигациялық жүйелер осыдан кейін пайда болды және соңғы уақытқа дейін кеңінен қолданылып келді. Бүгінде олар көбінесе авиацияда қолданылады, алайда GPS осы рөлдің көп бөлігін иеленді.

Радарлар мен транспондерлер

Ертедегі радар жүйелері, мысалы Ұлыбританиядағы Chain Home, үлкен хабар таратушылар мен жеке қабылдағыштардан тұратын. Хабар таратушы жүйелі түрде күшті радиосигналдың қысқа импульсін жібереді, ол кеңістікке хабар тарату антенналары арқылы жіберіледі. Сигнал нысанаға шағылысқанда, оның бір бөлігі станцияға қайта шағылысады, онда ол қабылданады. Қабылданған сигнал – бұл хабар тарату қуатының өте кішкентай бөлігі, сондықтан оны пайдалану үшін күшейту қажет. Сол сигналдар жергілікті электр желісі арқылы оператор стансасына, осциллоскоппен жабдықталған стансаға жіберіледі. Оциллоскопқа қосылған электроника қысқа уақыт ішінде, бірнеше микросекунд ішінде кернеуді арттыратын сигналды қамтамасыз етеді. Бұл сигнал оциллоскоптың X кірісіне жіберілгенде, экранда көлденең сызық пайда болады. Бұл "сканирлеу" хабар таратушыдан алынған сигналмен іске қосылады, сондықтан сканирлеу импульс жіберілген кезде басталады. Қабылдағыштан күшейтілген сигналдар Y кірісіне жіберіледі, ал кез келген шағылыс сәулені экранда жоғары қарай жылжытады. Бұл көлденең осьте "импульстар" тізбегінің пайда болуына әкеледі, бұл шағылысқан сигналдарды көрсетеді. Сканирлеудің басынан импульсқа дейінгі қашықтықты өлшеу арқылы, яғни хабар тарату мен қабылдану арасындағы уақытты анықтау арқылы нысанаға дейінгі қашықтықты анықтауға болады. Радар енгізілгеннен кейін көп ұзамай радио транспондер пайда болды. Транспондерлер – бұл қабылдағыш пен хабар таратушының біріктірілген құрылғысы, оның жұмысы автоматтандырылған. Белгілі бір сигналды, әдетте, белгілі бір жиіліктің импульсін қабылдағаннан кейін, транспондер жауап ретінде импульс жібереді, әдетте, өте қысқа уақытқа кешіктіріледі. Транспондерлер бастапқыда IFF жүйелерінің негізі ретінде қолданылды. Дұрыс транспондері бар ұшақ радардың қалыпты жұмысының бөлігі ретінде экранда пайда болады, бірақ транспондерден алынған сигнал кейін екінші импульстың пайда болуына себеп болады. Бір импульс – жау, екі импульс – дос. Транспондерлік қашықтықтан навигациялық жүйелердің позициялық дәлдігі жоғары. Кез келген радиосигнал қашықтықпен таралып, мысалы, Лоренц сигналының сәулелері сияқты, жанкүйер тәрізді шоқтарды құрайды. Хабар таратушы мен қабылдағыш арасындағы қашықтық артқан сайын, жанкүйердің қамтыған ауданы артады, оның ішінде орналасудың дәлдігі төмендейді. Ал транспондерлік жүйелер екі сигнал арасындағы уақытты өлшейді, ал бұл өлшеудің дәлдігі негізінен жабдықтың сипаттамаларына байланысты және басқа ештеңеге емес. Бұл жүйелердің өте ұзақ қашықтықта да дәлдігін сақтауына мүмкіндік береді. Соңғы транспондер жүйелері (S режимі) сондай-ақ орналасу туралы ақпаратты қамтамасыз ете алады, мүмкін GNSS деректерінен алынған, бұл нысаналардың орналасуын одан да дәл анықтауға мүмкіндік береді.

Бомбалау жүйелері

Алғашқы қашықтыққа негізделген навигациялық жүйе – неміс Y Gerät соқыр бомбалау жүйесі болды. Ол көлденең позицияны анықтау үшін Лоренц сәулесін, ал қашықтықты өлшеу үшін транспондерді пайдаланды. Жердегі жүйе мерзімік түрде импульстар жіберіп тұратын, ал әуедегі транспондер оларды қайтаратын. Радар осциллографындағы толық бара-қайта уақытын өлшеу арқылы ұшақтың қашықтығын тіпті өте ұзақ қашықтықта да дәл анықтауға болатын. Оператор содан кейін осы ақпаратты дауыстық байланыс арналары арқылы бомбалаушы экипажына жеткізіп, бомбаларды қашан тастау керектігін көрсететін. Британдықтар да ұқсас жүйелерді енгізді, оның ішінде Oboe жүйесі ерекше көзге түсті. Бұл жүйе Англиядағы екі стансаны пайдаланды, олар әртүрлі жиіліктерде жұмыс істеп, ұшақты кеңістікте үшбұрышпен анықтауға мүмкіндік берді. Пилоттардың жұмыс жүктемесін азайту үшін олардың тек біреуі ғана навигация үшін қолданылды – миссия алдында мақсаттың үстінен стансалардың бірінен шеңбер салынды, ал ұшаққа жердегі оператордың нұсқауларымен осы шеңбер бойымен ұшуға бағыт берілді. Екінші станса, Y Gerät-тегідей, бомба тастау уақытын анықтау үшін пайдаланылды. Y Gerät-тен айырмашылығы, Oboe өте жоғары дәлдікпен жасалған, шамамен 35 метрге дейін, тіпті ең жақсы оптикалық бомбалау аспаптарынан да жақсы нәтиже берді. Oboe-ның бір мәселесі – ол бір уақытта тек бір ғана ұшақты басқара алатын. Бұл мәселе кейінірек Gee H жүйесінде транспондерді жерде, ал хабар таратушыны ұшақта орналастыру арқылы шешілді. Сигналдар ұшақтағы қолданыстағы Gee дисплейлерінде қарастырылды (төменде қараңыз). Gee H Oboe-ның дәлдігіне жете алмады, бірақ бір уақытта 90 ұшаққа дейін пайдалануға болатын. Осы негізгі принцип бүгінгі күнге дейін көптеген қашықтықты өлшеуге негізделген навигациялық жүйелердің құрылымына негіз болып табылады.

Бейкондар

Транспондерлік тұжырымдаманың кілті – оны қолданыстағы радар жүйелерімен пайдалану мүмкіндігінде. RAF жағалау әскері енгізген ASV радарі екі антеннадан келетін сигналды қатар көрсету арқылы су асты кемелері мен кемелерді анықтауға арналған еді, бұл операторға олардың күшінің салыстырмалы деңгейін салыстыруға мүмкіндік берді. Жердегі транспондерді қосу дереу сол дисплейді транспондерге немесе осы рөлдегі "сигнал маяғына" жоғары дәлдікпен бағыттай алатын жүйеге айналдырды. Британдықтар бұл тұжырымдаманы өздерінің Rebecca/Eureka жүйесінде пайдаланды, онда батареямен жұмыс істейтін "Eureka" транспондерлері әуедегі "Rebecca" радиоларымен іске қосылып, содан кейін ASV Mk. II радарлық құрылғыларында көрсетілді. "Eureka" транспондерлері француз қарсыластарына берілді, олар оларды жоғары дәлдікпен көмек жіберу үшін пайдаланды. АҚШ жүйені парашютшілер операциялары үшін жылдам қабылдады, "Eureka" транспондерлерін іздеуші күштермен немесе партизандармен бірге тастап, содан кейін түсіру аймақтарын белгілеу үшін осы сигналдарға бағытталды. Соғыстан кейінгі кезеңде сигнал маяғы жүйесі "көзі жоқ" бомбалау жүйелерінде кеңінен қолданылды. Атап айтарлықтай, АҚШ теңіз жаяу әскерлері қолданған жүйелер сигналды кешіктіруге мүмкіндік берді, осылайша түсіру нүктесін түзетуге болады. Бұл жүйелер майдан желісіндегі әскерлерге ұшақты өздерінің алдындағы нүктелерге бағыттауға және жауға атуды бағыттауға мүмкіндік берді. Сигнал маяқтары уақытша немесе жылдам навигация үшін де кеңінен қолданылды, себебі транспондер жүйелері көбінесе кішкентай және аз қуатты, оларды қолмен тасымалдауға немесе Jeep-ке орнатуға болады.

ДМЭ

Соғыстан кейінгі кезеңде, транспондерлерге негіделген жалпы навигациялық жүйе қашықтықты өлшеу құралы (DME) жүйесі ретінде енгізілді. DME концепциясы бойынша Gee H-қа ұқсас болды, бірақ уақыт кешігуін автоматты түрде өлшеу және оны оператордың осциллографта сигналды қолмен өлшеуінің орнына, сан түрінде көрсету үшін жаңа электроника қолданды. Бұл әртүрлі ұшақтардан келетін DME сұраныс импульстерінің шатасуына әкелуі мүмкін еді, бірақ бұл мәселе әр ұшақтың жердегі транспондер қайтаратын әртүрлі импульс тізбегін жіберуі арқылы шешілді. DME көбінесе VOR жүйесімен бірге қолданылады және әдетте VOR станциясымен бір орында орналасады. Бұл комбинация бір VOR/DME станциясының бұрыш пен қашықтық туралы ақпаратты ұсынуына және осылайша бір станция бойынша координаталарды анықтауға мүмкіндік береді. DME сонымен қатар әскери TACAN жүйесі үшін қашықтықты өлшеудің негізі ретінде де қолданылады, ал оның DME сигналдарын азаматтық қабылдағыштар да пайдалана алады.

Гиперболалық жүйелер

Гиперболалық навигациялық жүйелер – әуедегі транспондерді қажет етпейтін, транспондерлік жүйелердің өңделген түрі. Олардың аты осылай аталуының себебі, олар бір қашықтықты немесе бұрышты емес, кеңістіктегі кез келген гиперболалық сызықтардың бойындағы орналасқан жерді көрсетеді. Екі мұндай өлшем координатты анықтауға мүмкіндік береді. Бұл жүйелер көбінесе гиперболалық сызықтар белгіленген навигациялық карталармен бірге қолданылатындықтан, қабылдағыштың орналасқан жерін тікелей көрсетеді, қолмен триангуляция жасау қажеттілігін жояды. Осы карталар цифрлық форматқа келтірілгеннен кейін, қабылдағыштың ендік және бойлық координаталарын көрсететін нақты орналасқан жерді анықтайтын алғашқы навигациялық жүйелерге айналды. Гиперболалық жүйелер Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде пайда болды және 1990 жылдары GPS оларды ығыстырғанға дейін ұзақ қашықтықтағы жетілдірілген навигациялық жүйелердің негізгі құралы болып табылды.

Жарайды .

Бірінші гиперболалық жүйе – Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде жасалған британдық «Ги» жүйесі болды. «Ги» жүйесі бірқатар таратушы станцияларды пайдаланды, олар дәл уақытталған сигналдарды жіберді, сигналдар станциялардан белгілі бір кешігумен таратылды. RAF Бомбалау командованиесінің ауыр бомбалаушыларындағы навигатор станциясындағы осциллоскоп арқылы ұшақтар сигналдардың келу уақытын анықтады. Егер екі станциядан келген сигналдар бір уақытта түсетін болса, ұшақ екі таратушыдан бірдей қашықтықта болуы керек еді, бұл навигаторға екі станциядан осы қашықтықтағы барлық мүмкін болатын орналасу нүктелерін картаға белгілеуге мүмкіндік берді. Көбінесе, бір станциядан келген сигнал екіншісінен бұрын қабылданатын. Екі сигналдың уақытындағы айырмашылық олардың мүмкін болатын орналасулары бойынша қисық сызық бойында екенін көрсетті. Басқа станциялармен ұқсас өлшемдер жасау арқылы қосымша орналасу сызықтарын алуға болады, бұл нақты орналасуды анықтауға көмектеседі. «Ги» жүйесінің қысқа қашықтықтағы дәлдігі шамамен 165 ярд (150 м) құрады, ал Германия үстіндегі ұзақ қашықтықта – 1,6 шақырымға дейін жетті. «Ги» жүйесі Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін де қолданыста болды және 1960 жылдарға дейін RAF ұшақтарымен жабдықталды (оның жиілігі шамамен 68 МГц болды).

ЛОРАН

1942 жылы Gee операцияға кіріскен кезде, АҚШ-тың ұқсас әрекеттері артық көрінді. Олар өздерінің даму күшін, бірдей принциптерге негізделген, бірақ Атлант мұхитын қамти алатын, әлдеқайда ұзақ қашықтықтағы жүйеге бұрды, бұл үшін олар төмен жиілікті пайдаланды. Соның нәтижесінде LORAN, яғни "Ұзақ қашықтықтағы навигацияға көмек" пайда болды. Бірақ ұзақ толқынды пайдаланудың кемшілігі – жоғары жиілікті Gee жүйесімен салыстырғанда дәлдік айтарлықтай төмендеді. LORAN соғыстың соңғы кезеңінде конвой операцияларында кеңінен қолданылды.

Дека

Сол дәуірдегі тағы бір британдық жүйе – Decca Navigator. Бұл Gee жүйесінен негізгі айырмашылығы – сигналдар уақыт бойынша кешіктірілген импульстар емес, фаза бойынша кешіктірілген үздіксіз сигналдар болды. Екі сигналдың фазасын салыстыру арқылы Gee жүйесіндегідей уақыт айырмашылығы туралы ақпарат алынды. Дегенмен, мұны көрсету әлдеқайда оңай болды; жүйе фазалық бұрышты диалдағы көрсеткішке шығарып, визуалды түсіндіру қажеттігін жойды. Осы дисплейді басқару тізбегі өте кішкентай болғандықтан, Decca жүйелері әдетте үш мұндай дисплейді қолданды, бұл бірнеше координаталарды жылдам және дәл оқуға мүмкіндік берді. Decca жүйесі соғыстан кейін кемелерде кеңінен қолданылды және 1990 жылдарға дейін қолданылып келді.

LORAN-C

1952 жылы LORAN енгізілгеннен кейін дерлік бірден оның күрт жақсартылған нұсқасын жасау жұмыстары басталды. LORAN C (алғашқысы кейіннен LORAN A деп аталды) Gee-дегі импульстік уақыттау техникаларын Decca-ның фазалық салыстыруымен біріктірді. Нәтижесінде пайда болған жүйе (90-нан 110 кГц-ға дейінгі төмен жиілікті (LF) радиоспектрде жұмыс істейді) ұзақ қашықтыққа (60 кВт станциялар үшін 3400 мильге дейін) және жоғары дәлдікке ие болды. Мұны істеу үшін LORAN C импульстік сигнал жіберді, бірақ импульстарды ішінде AM сигналымен модуляциялады. Жалпы орналасуы Gee әдісімен анықталды, қабылдағыш кең аумақта орналасқан жерін анықтады. Содан кейін сигналдардың фазалық айырмасын өлшеу арқылы дәлдік арттырылды, екінші өлшем біріншісімен үйлестірілді. 1962 жылға қарай жоғары қуатты LORAN C кем дегенде 15 елде қолданысқа енді. LORAN C-ді пайдалану біршама күрделі болды, түрлі сигналдарды бөліп алу үшін бір бөлмеге жабдық орнату қажет болды. Дегенмен, интегралды схемалардың енгізілуімен бұл көлем жылдам қысқартылды. 1970 жылдардың соңына қарай LORAN C құрылғылары стерео күшейткіштей болды және барлық коммерциялық кемелерде, сондай-ақ кейбір ірі ұшақтарда жиі кездеседі. 1980 жылдары бұл көлем әдеттегі радио көлеміне дейін азайды және тіпті демалыс қайықтары мен жеке ұшақтарда да қолданыла бастады. 1980 және 90-шы жылдардағы ең танымал навигациялық жүйе осы LORAN C болды, оның танымалдылығы Gee және Decca сияқты көптеген ескі жүйелердің тоқтатылуына әкелді. Алайда, бұрынғы сәулелі жүйелер сияқты, LORAN C-дің азаматтық қолданылуы GPS технологиясы оны нарықтан ығыстырғаннан кейін ұзаққа солмады.

Басқа гиперболалық жүйелер

Осыған ұқсас гиперболалық жүйелерге АҚШ-тың жаһандық VLF/Omega навигациялық жүйесі және КСРО-да қолданылған Alpha жүйесі жатты. Бұл жүйелер импульстің уақытын екі сигналды салыстыру арқылы емес, бір сигналды жергілікті атомдық сағатпен салыстыру арқылы анықтады. Қызметін ұстау өте қымбат болған Omega жүйесі 1997 жылы АҚШ әскері GPS-ке көшкен кезде тоқтатылды. Alpha жүйесі әлі де қолданыста.

Спутниктік навигация

1960 жылдан бері навигация спутниктік навигациялық жүйелерге көшуде. Бұл негізінен гиперболалық жүйелер, олардың хабар таратушылары орбитада орналасқан. Спутниктердің қабылдағышқа қатысты қозғалысы спутниктердің орналасуын есепке алуды қажет етеді, бұл тек компьютер арқылы тиімді жүзеге асырылуы мүмкін. Спутниктік навигациялық жүйелер спутниктің орнын, пайдаланушы мен спутник арасындағы қашықтықты және пайдаланушының нақты уақытын кодтау үшін бірнеше сигналдар жібереді. Бір сигнал спутниктің кез келген уақыттағы орнын дәл есептеу үшін қолданылатын эфемеридалық деректерін кодтайды. Ғарыштық ауа райы және басқа да факторлар орбитаның уақыт өте келе өзгеруіне себеп болады, сондықтан эфемеридалар мерзімді түрде жаңартылуы керек. Басқа сигналдар спутниктегі атомдық сағатпен өлшенген уақытты жібереді. Кемінде төрт спутниктен келіп түсетін сигналдардың келу уақытын (TOA) өлшеу арқылы пайдаланушының қабылдағышы өзінің дәл сағат сигналын қайта құрастыра алады және гиперболалық навигацияны жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Спутниктік навигациялық жүйелер кез келген құрлықтағы жүйелерге қарағанда жоғары дәлдік ұсынады, Жер бетіндегі дерлік барлық жерде қол жетімді, қазіргі заманғы электроникамен салыстырмалы түрде төмен құнмен және күрделілікпен (қабылдағыш тарапынан) іске асырылуы мүмкін, сонымен қатар бүкіл әлемді қамту үшін бірнеше ондаған спутниктер жеткілікті. Осы артықшылықтардың нәтижесінде спутниктік навигацияның дамуына байланысты бұрынғы жүйелердің көпшілігі қолданыстан шықты. LORAN, Omega, Decca, Consol және тағы да көптеген жүйелер 1990 және 2000 жылдары қолданыстан мүлдем жойылды. Қазіргі таңда қолданылып жатқан жалғыз басқа жүйелер – авиациялық көмекші құралдар, олар да ұзақ қашықтықтағы навигация үшін тоқтатылуда, ал жаңа дифференциалды GPS жүйелері соқыр қонулар үшін қажетті жергілікті дәлдікті қамтамасыз ету мақсатында енгізілуде.