До спутникового позиционирования корабли и самолёты определяли местоположение по сигналам наземных передатчиков. Одни системы сравнивали время прихода импульсов, другие – фазу непрерывных радиоволн, третьи давали пилоту направление и расстояние до маяка. Навигация превращалась в задачу геометрии: принять сигналы нескольких станций, получить линии положения и найти их пересечение на карте.
Эти пять систем показывают разные способы решить одну проблему. Часть из них отключили после перехода на спутники, другие сохранили роль резервных или действующих авиационных средств. Их нельзя сравнить одной цифрой точности: покрытие и назначение у морской Omega и военной TACAN были разными.
| Место | Система | Основные пользователи | Принцип |
|---|---|---|---|
| 5 | TACAN | Военная авиация и флот | Азимут и расстояние по импульсам |
| 4 | VOR/DME | Гражданская авиация | Радиальный курс плюс дальность |
| 3 | Decca Navigator | Морские суда и гидрографы | Фазовые разности передатчиков |
| 2 | LORAN-C | Суда и авиация | Пересечение гиперболических линий |
| 1 | Omega | Авиация и океанское судоходство | Глобальное покрытие сверхдлинными волнами |
5. TACAN
TACAN разработали для военных и морских операций, где гражданской системы VOR/DME было недостаточно. Наземный маяк посылает импульсный сигнал в диапазоне ультравысоких частот, а бортовое оборудование определяет направление и расстояние. Станция может быть стационарной или мобильной, поэтому её можно разместить на корабле или в месте, куда трудно заранее провести обычную инфраструктуру.
На совместной площадке VORTAC военные и гражданские пилоты используют элементы одной установки, но получают разные услуги. TACAN остаётся специализированным инструментом, а не универсальной глобальной сетью. В рейтинге он стоит на пятом месте именно из-за узкой аудитории: для подготовленных экипажей это полноценная навигация, но гражданскому пассажиру она почти незаметна.
4. VOR/DME
VOR сообщает пилоту направление относительно наземной станции, а DME измеряет наклонную дальность до неё. Самолёт может определить, на каком радиале находится, а расстояние до маяка помогает строить маршрут и выполнять заход. FAA отмечает, что сигнал VOR ограничен прямой видимостью: чем выше самолёт, тем дальше обычно доступен маяк.
Система удобна тем, что множество станций образуют воздушные коридоры, которые можно использовать как маршрутные точки. VOR/DME не закрывает весь земной шар и требует наземной сети, но остаётся привычным и понятным средством авиационной навигации. В отличие от LORAN и Decca, положение здесь часто строится от конкретного маяка, а не от длинной цепочки синхронизированных передатчиков.
3. Decca Navigator
Decca Navigator сравнивал фазу сигналов от синхронизированных береговых станций. Разности фаз создавали на карте цветные гиперболические дорожки, или «полосы». Судовой приёмник показывал, по какой дорожке идёт корабль, а пересечение двух семейств полос давало координаты. Низкие частоты подходили для морской навигации, особенно в прибрежных водах и районах гидрографической съёмки.
Decca был необычен ещё и тем, что его продвигала коммерческая компания, а не только военная структура. После испытаний в Темзе сеть стала использоваться шире в послевоенном судоходстве. Её сильная сторона – удобная локальная навигация, но покрытие зависело от конкретной цепи передатчиков и было гораздо уже глобальной Omega.
2. LORAN-C
Название LORAN означает Long Range Navigation. Станции передавали синхронизированные импульсы, а приёмник измерял временную разницу их прихода. Она соответствует гиперболической линии положения; пересечение линий от нескольких передатчиков показывает район, где находится судно или самолёт. LORAN-C получил более широкое и точное применение, чем ранняя версия LORAN-A.
Система обслуживала большие морские районы и использовалась авиацией над океаном. Береговые цепи можно было расширять, а морские карты печатали с гиперболическими линиями LORAN. В США передатчики окончательно отключили в 2010 году. LORAN находится выше Decca благодаря дальности и широкой пользовательской базе, хотя для непрерывного покрытия требовались многочисленные наземные станции.
1. Omega
Omega строилась как международная сеть из восьми станций на сверхдлинных волнах. Передатчики располагались в разных регионах мира, что позволяло самолётам и судам определять положение далеко от берега и наземных авиационных маяков. Навигационная система использовала частоты 9–14 кГц и давала почти глобальное покрытие при относительно малом числе станций.
Ограничением было то, что сверхдлинные волны давали не ту точность, которую позже обеспечили спутники. По мере распространения GPS морские и авиационные пользователи перешли на новые системы, и Omega прекратила работу в 1997 году. Её первое место объясняется охватом: ни одна другая система этой подборки не связывала океанские и воздушные маршруты по всему миру столь малым числом передатчиков.
Радионавигация не исчезла вместе с GPS. Старые глобальные и региональные сети ушли, но наземные маяки продолжают помогать авиации, а часть принципов сохраняет ценность как резерв. У каждой системы была своя география: Omega закрывала океаны, LORAN вёл через большие морские районы, а VOR и TACAN направляли самолёт по локальным воздушным трассам.