DECCA
Van Wikipedia
DECCA is een navigatiesysteem dat werkt op basis van radiogolven in het midden frequent gebied. Het werd gebruikt in de scheepvaart, voor kustnavigatie.
Het systeem is ontwikkeld door "Decca Radio and Television Ltd." in Groot-Brittannië, en in gebruik genomen aan het einde van de Tweede Wereldoorlog, vlak voor D-Day. Sindsdien is het onder andere geïntroduceerd in Australië, Canada, en de kust van West-Europa. Sinds de invoering van GPS is het systeem achterhaald.
Inhoud |
[bewerk] Principe
Net zoals bijvoorbeeld LORAN maakt het DECCA systeem gebruik van de eigenschap van een hyperbool. Voor alle punten op een hyperbool geldt immers, dat het verschil in afstand tot zijn twee brandpunten constant is. Wanneer je op beide brandpunten een zender plaatst, en beide zenders zenden hun signaal in fase uit, dan kan de ontvanger op basis van het gemeten faseverschil een afstandsverschil berekenen, wat weer correspondeert met een bepaalde hyperbool. Hierbij moet wel in acht genomen worden dat het faseverschil alleen maar in waarden tussen 0 en 360 graden gemeten kan worden, terwijl het in werkelijkheid een veelvoud van 360 graden meer kan zijn. Hierom is het nodig dat de gebruiker bij het starten van het systeem altijd weet waar hij zich ongeveer bevindt
Met het gebruik van een derde zender kan er samen met een van de twee andere zenders nog een hyperbool worden berekend. Het snijpunt van beide hyperbolen levert de positie van de ontvanger. De nauwkeurigheid van het systeem varieert van ongeveer 5 meter tot 2000 meter. Dit hangt af van de positie van de ontvanger ten opzichte van de drie zenders.
[bewerk] Zenders
Zoals gezegd worden voor het systeem meestal 3 zenders gebruikt, die samen een keten vormen. Vaak wordt hieraan nog een 4e zender toegevoegd, om de nauwkeurigheid te vergroten. De nauwkeurigheid hangt namelijk sterk samen met de positie van de ontvanger ten opzichte van de zenders. Een van de zenders is de master. Deze wordt bij alle metingen gebruikt. De andere zenders, de slave-zenders genaamd, worden steeds gebruikt in combinatie met de master. Hoewel de zenders hun signaal in fase uitzenden moeten zij wel verschillende frequenties gebruiken, om ze afzonderlijk van elkaar te kunnen ontvangen. Daarom wordt de basisfreqentie in iedere zender met een geheel getal vermenigvuldigd.
[bewerk] Ontvangers
In de begintijd bestonden er nog geen ontvangers die de ontvangen informatie digitaal konden verwerken (met als resultaat de coördinaten van de huidige positie). De ontvangers waren uitgerust met een analoge meter voor iedere master-slave combinatie (dus 3 in getal). De ontvanger werd gebruikt in combinatie met speciale kaarten, waarop hyperbolen getekend zijn in een bepaalde kleur (rood, groen en paars). De slave-zenders worden daarom ook wel met hun kleur aangeduid. De uitslag van iedere meter correspondeerde steeds met een gebied tussen 2 getekende hyperbolen.
Onderstaande afbeelding toont een kaart met hierop enkele rode en groene hyperbolen van de zogenaamde E2 keten die bestemd is voor navigatie in de buurt van de Europoort. De rechte lijn representeert het speciale geval waarin het afstandsverschil naar de zenders toe gelijk is aan 0 (deze is ook voor de paarse zender getekend). De ontvanger werkt het meest nauwkeurig in de buurt van deze lijn. Te zien is dat het snijpunt van de groene 0-lijn en de rode 0-lijn vrijwel gelijk ligt met de monding van de Europoort. De andere hyperbolen representeren een hyperbool waarvoor het afstandsverschil een veelvoud is van de gebruikte golflengte.
E2 keten Europoort
|
De basisfrequentie van het system ligt ongeveer op 14.2 Khz (deze verschilt per keten). Dit geeft de volgende frequenties voor de zenders:
Master: 6 maal de basisfrequentie (85.2 kHz) Rode slave: 8 maal de basisfrequentie (113.6 kHz) Groene slave: 9 maal de basisfrequentie (127.8 kHz) Paarse slave: 5 maal de basisfrequentie (71 kHz)
 |
In het blokschema is te zien dat de ontvanger een filter heeft voor iedere gebruikte frequentie (voor een bepaalde keten). In plaats van de ontvangen signalen terug te voeren naar de basisfrequentie wordt per master-slave paar gebruikgemaakt van het kleinst gemene veelvoud van de betreffende frequenties. Voor de paarse zender komt dit neer op 30 maal de basisfrequentie. Deze frequentie van 520 Khz betekent een golflengte van ongeveer 700 meter. Uit de beide vermenigvuldigde signalen wordt het faseverschil bepaald.
Wanneer je je precies tussen de twee zenders zou bevinden betekent dit, dat de afstand tussen de hyperbolen met een faseverschil van 0 graden 350 meter is. Dit geeft een goede indicatie van de nauwkeurigheid van het systeem (de analoge ontvangers hadden een nauwkeurigheid van ongeveer 4 graden). In de praktijk ligt dit punt overigens vaak boven land. Maar ook in de buurt van de 0-lijn is de nauwkeurigheid van het systeem zeer acceptabel.
[bewerk] Nederland
In Nederland staan zenders die behoren tot twee verschillende ketens.
Keten Friese eilanden:
positie:
Master: Finsterwolde (Nederland) 85.720 kHz 53.200ºN, 07.100º E
Rode slave: Hoejer (Denemarken) 114.293 kHz 55.017ºN, 08.717º E
Groene slave: Heiloo (Nederland) 128.580 kHz 52.600ºN, 04.733º E
Paarse slave: Zeven (Duitsland) 71.433 kHz 53.283ºN, 09.267º E
Keten 2E (zie afbeelding)
positie:
Master: Gilze-Rijen (Nederland) 84.550 kHz 51.617ºN 04.917º E
Rode slave: Heiloo (Nederland) 112.733 kHz 52.583ºN 04.733º E
Groene slave: Westdorpe (Nederland) 126.825 kHz 51.233ºN 03.833º E
Paarse slave: Thorpeness (Engeland) 70.458 kHz 52.100°N 01.370° E
