2.

Strumentazione

1.

Radiogoniometro

Il radiogoniometro fu uno dei primi strumenti usati per l’assistenza alla navigazione. Il principio di funzionamento è semplice: l’intensità del segnale radio ricevuto da un’antenna dipende dall’orientazione di questa rispetto alla direzione di propagazione dell’onda radio. Nella sua forma più semplice, un radiogoniometro è composto da un ricevitore radio convenzionale dotato di un’antenna con spiccate proprietà direzionali, chiamata “antenna a telaio”. La posizione viene determinata analizzando l’intensità dei segnali radio emessi da una stazione di terra e captati dal sistema in corrispondenza delle diverse orientazioni dell’antenna.

Un radiogoniometro automatico ha un motore che mantiene costantemente l’antenna nella direzione dello zero acustico (segnale nullo), corrispondente alla posizione della stazione trasmittente. Contemporaneamente il motore aziona un ago, di forma simile a quello di una bussola, che indica la posizione del telaio dell’antenna. La radiobussola non punta verso il Nord, ma verso qualunque stazione radio sulla quale l’antenna a telaio è sintonizzata.

2.

Radiofaro

Un radiofaro è una stazione radio equipaggiata con un’antenna omnidirezionale che viene utilizzata essenzialmente per l’avvicinamento alla base. I radiofari a bassa potenza sono chiamati localizzatori o radiofari locatori e vengono usati insieme alle radiobussole.

2.1.

Radiofaro direzionale

Il radiofaro direzionale era il principale strumento radio ausiliario alla navigazione in uso prima della seconda guerra mondiale. Consiste di due coppie di antenne che trasmettono in codice Morse, rispettivamente la lettera A (punto, linea) e la lettera N (linea, punto). Il sincronismo dei due segnali è tale che l’intervallo tra le due lettere è esattamente uguale al tempo necessario per trasmettere una linea, mentre l’intervallo tra le due parti di una lettera coincide con la durata di un punto. Gli schemi, dunque, si sincronizzano in modo che il suono appaia continuo quando i segnali sono captati contemporaneamente.

Lo schema di trasmissione di ogni coppia di antenne è direzionale e viene proiettato in due “quadranti” opposti, ciascuno in grado di coprire un’ampiezza di circa 90°. Un aereo che si trovi in uno dei quadranti capta una sola lettera, la A o la N; tuttavia, se si trova sulla linea di demarcazione, riceve il suono continuo, corrispondente al segnale in rotta. La linea di demarcazione è chiamata “fascio” e generalmente ha un’ampiezza di 3°. Al di sopra del radiofaro direzionale si apre un’area in cui non si ricevono segnali, detta “cono di silenzio”, di ampiezza minima a bassa quota, ma piuttosto estesa ad altitudini maggiori. I radiofari direzionali operano su basse frequenze (da 200 a 415 kHz) e dunque sono soggetti a curvatura e a errori di polarizzazione.

2.2.

Radiofaro omnidirezionale

I radiofari omnidirezionali sono sostanzialmente radiofari direzionali con un numero infinito di fasci (in pratica, con 360 fasci). Le stazioni omnidirezionali operano sia in VHF (alta frequenza) sia in LF (bassa frequenza): i radiofari omnidirezionali VHF sono chiamati VOR (Very-high-frequency Omnidirectional Range), mentre la designazione dei radiofari omnidirezionali a bassa frequenza, originariamente LOR, è stata mutata in MOR per evitare confusioni con i sistemi LORAN (vedi oltre).

Il VOR è utilizzabile fino a distanze di 160 km. Una stazione omnidirezionale dispone di quattro antenne, simili a quelle di un radiofaro direzionale, e di un’antenna centrale. Quest’ultima trasmette un segnale di riferimento continuo, mentre le altre trasmettono un segnale variabile entro un fascio che viene ruotato a una velocità di 1800 giri al minuto. Il segnale si trova in fase con il segnale di riferimento quando punta verso il Nord; in tutti gli altri casi lo sfasamento è proporzionale allo scostamento da quella direzione. Il ricevitore, misurando la differenza di fase, può determinare la direzione del mezzo rispetto alla stazione.

In pratica, il ricevitore omnidirezionale ha tre quadranti, di cui uno può essere regolato manualmente su una rotta desiderata, un altro indica se l’aereo si trova alla destra o alla sinistra della rotta prefissata e il terzo specifica se l’aereo si sta allontanando o si sta avvicinando alla sorgente di emissioni radio. I radiofari omnidirezionali possono essere utilizzati per l’avvicinamento a una base o per determinare una linea di posizione.