نظام ديكا نافيغيتور

لوحة عرض جهاز Decca Navigator Mk 12 (حوالي عام 1962). كانت إحداثيات موقع Decca تُعرض مباشرة بواسطة أربعة أجهزة قياس إحداثيات، وقد تم رسمها على خريطة تقليدية طُبعت عليها شبكات Decca.

كان نظام ديكا للملاحة نظامًا للملاحة الراديوية يعتمد على الإشارات القطعية ، مما مكّن السفن والطائرات من تحديد مواقعها باستخدام إشارات راديوية من نظام مخصص لأجهزة إرسال راديوية ثابتة. استخدم النظام مقارنة الطور بين أزواج من الإشارات منخفضة التردد بين 70 و129 كيلوهرتز ، على عكس أنظمة التوقيت النبضي مثل جي ولوران . سهّل هذا الأمر تصميم أجهزة الاستقبال باستخدام إلكترونيات أربعينيات القرن العشرين، كما بُسّط التشغيل من خلال توفير قراءة مباشرة لإحداثيات ديكا دون الحاجة إلى تعقيدات أنبوب أشعة الكاثود أو مشغلين ذوي مهارات عالية. 

طُوّر هذا النظام من قِبل شركة ديكا في المملكة المتحدة. وقد نشرته البحرية الملكية لأول مرة خلال الحرب العالمية الثانية لمهمة حيوية تتمثل في إزالة حقول الألغام لتسهيل إنزال قوات الحلفاء في يوم النصر . كانت قوات الحلفاء بحاجة إلى نظام دقيق غير معروف للألمان، وبالتالي خالٍ من التشويش. بعد الحرب، رُفع النظام من قائمة الأنظمة السرية، وقامت شركة ديكا بتطويره تجاريًا ونشره في جميع أنحاء المملكة المتحدة، ثم استُخدم لاحقًا في العديد من المناطق حول العالم. في ذروة انتشاره، بلغ عدد محطات الإرسال حوالي 180 محطة، تستخدم "سلاسل" من ثلاثة أو أربعة أجهزة إرسال لكل منها لتحديد المواقع عن طريق رسم خطوط إلكترونية متقاطعة. كان الاستخدام الأساسي لنظام ديكا هو الملاحة البحرية في المياه الساحلية، حيث قدم دقة أفضل بكثير من نظام لوران المنافس. كانت سفن الصيد من أبرز مستخدميه بعد الحرب، ولكنه استُخدم أيضًا في بعض الطائرات، بما في ذلك تطبيق مبكر جدًا (عام 1949) لشاشات عرض الخرائط المتحركة . نُشر النظام على نطاق واسع في بحر الشمال ، واستُخدم من قِبل طائرات الهليكوبتر العاملة في منصات النفط .

أدى فتح نظام لوران-سي الأكثر دقة للاستخدام المدني في عام 1974 إلى منافسة شديدة، لكن شركة ديكا كانت راسخة بحلول ذلك الوقت واستمرت في العمليات حتى عام 2000. تم استبدال نظام ديكا نافيغيتور، إلى جانب نظام لوران والأنظمة المماثلة، بنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في عام 2000، عندما أصبح متاحًا للاستخدام العام.

مبادئ التشغيل

ملخص

مبدأ ديكا نافيغيتور. يكون فرق الطور بين الإشارات المستقبلة من المحطتين أ (الرئيسية) وب (الثانوية) ثابتًا على طول كل منحنى زائدي. تقع بؤرتا القطع الزائد عند محطتي الإرسال، أ وب.

يتألف نظام ديكا للملاحة من مجموعات منفصلة من أجهزة الإرسال اللاسلكي الأرضية، مُنظمة في سلاسل من ثلاث أو أربع محطات. تتكون كل سلسلة من محطة رئيسية وثلاث محطات ثانوية (وأحيانًا اثنتين)، تُسمى الحمراء والخضراء والبنفسجية. من الناحية المثالية، تُوضع المحطات الثانوية عند رؤوس مثلث متساوي الأضلاع، مع وجود المحطة الرئيسية في مركزه. يبلغ طول خط الأساس، أي المسافة بين المحطة الرئيسية والمحطات الثانوية، عادةً ما بين 60 و120 ميلًا بحريًا (110-220 كم) . 

أرسلت كل محطة إشارة موجة مستمرة؛ وبمقارنة الأطوار النسبية للإشارات من المحطة الرئيسية وإحدى المحطات الثانوية، تم الحصول على قياس طور نسبي عُرض على شاشة تشبه الساعة. نتج فرق الطور عن المسافة النسبية بين المحطات كما يراها جهاز الاستقبال. ومع تحرك جهاز الاستقبال، تتغير هذه المسافات، وتُمثل هذه التغيرات بحركة عقارب الشاشة.

إذا تم اختيار فرق طور معين، ولنقل 30 درجة، ورُسمت جميع المواقع التي يحدث فيها هذا الفرق، فإن النتيجة هي مجموعة من الخطوط الزائدية للموقع تُسمى نمطًا . ولأن هناك ثلاثة أقمار ثانوية، فقد كانت هناك ثلاثة أنماط، تُسمى أيضًا الأحمر والأخضر والبنفسجي. رُسمت هذه الأنماط على الخرائط البحرية كمجموعة من الخطوط الزائدية بالألوان المناسبة.

حدد الملاحون مواقعهم بقراءة فرق الطور بين نمطين أو أكثر من الأنماط المعروضة على الشاشات. ثم نظروا إلى الخريطة لتحديد نقطة تقاطع أقرب قطعين زائدين مُرسمين. وقد تحسنت دقة هذا القياس باختيار مجموعة النمطين التي ينتج عنها تقاطع الخطوط بزاوية قائمة قدر الإمكان.

مبادئ التشغيل التفصيلية

عندما تبث محطتان بتردد متزامن الطور ، يكون فرق الطور بين الإشارتين ثابتًا على طول مسار زائدي. مع ذلك، إذا بثت محطتان على نفس التردد، يستحيل على جهاز الاستقبال فصلهما. لذا، خُصص لكل سلسلة تردد اسمي، يُعرف بـ 1f ، وبثت كل محطة في السلسلة بتردد توافقي لهذا التردد الأساسي، كما يلي:

محطةمتناسقالتردد (كيلوهرتز)
يتقن6 f85000
أرجواني5 f70.833
أحمر8 f113.333
أخضر9 و127.500

الترددات المذكورة هي تلك الخاصة بالسلسلة 5B، والمعروفة باسم السلسلة الإنجليزية، ولكن جميع السلاسل استخدمت ترددات مماثلة بين 70  كيلو هرتز و 129  كيلو هرتز.

كانت أجهزة استقبال ديكا تضرب الإشارات المستلمة من الجهاز الرئيسي وكل جهاز ثانوي بقيم مختلفة للوصول إلى تردد مشترك ( المضاعف المشترك الأصغر ، LCM) لكل زوج رئيسي/ثانوي، على النحو التالي:

نمطالتوافقي الثانويالمضاعف الثانويالتوافقي الرئيسيالمضاعف الرئيسيالتكرار الشائع
أرجواني5 f×66 f×530 فهرنهايت
أحمر8 f×36 f×424 ف
أخضر9 و×26 f×318 و

كانت مقارنة الطور عند هذا التردد المشترك هي التي أدت إلى ظهور خطوط الموقع القطعية. تُسمى الفترة الفاصلة بين قطعين زائدين متجاورين تكون فيهما الإشارات متوافقة في الطور " مسارًا" . ولأن طول موجة التردد المشترك كان صغيرًا مقارنةً بالمسافة بين المحطتين الرئيسية والثانوية، فقد كان هناك العديد من خطوط الموقع المحتملة لفرق طور معين، وبالتالي لم يكن من الممكن تحديد موقع فريد بهذه الطريقة.

أما أجهزة الاستقبال الأخرى، والتي عادة ما تستخدم في التطبيقات الجوية، فتقسم الترددات المرسلة إلى التردد الأساسي (1 f ) لمقارنة الطور، بدلاً من ضربها حتى تردد LCM.

الممرات والمناطق

خريطة ديكا للأميرالية لعام 1967 لمصب نهر التايمز، مُعلّمة بممرات ومناطق حمراء وخضراء.

زُوِّدت أجهزة استقبال ديكا الأولى بثلاثة مقاييس فرق طور دوارة تُشير إلى فرق الطور لكل نمط. وكان كل مقياس فرق طور، الذي يُمكن قراءته بدقة تصل إلى سنتيلين، يُشغِّل مؤشرًا ثانيًا يحسب عدد المسارات التي تم اجتيازها - كل 360 درجة من فرق الطور تُمثل مسارًا واحدًا تم اجتيازه. وبهذه الطريقة، وبافتراض معرفة نقطة الانطلاق، يُمكن تحديد موقع دقيق إلى حد ما.

تم تجميع المسارات في مناطق ، تضم كل منطقة 18 مسارًا أخضر، أو 24 مسارًا أحمر، أو 30 مسارًا بنفسجيًا. هذا يعني أن عرض المنطقة على الخط الأساسي (الخط المستقيم بين المسار الرئيسي والمسار الثانوي) كان متساويًا لجميع الأنماط الثلاثة لسلسلة معينة. يوضح الجدول أدناه (للسلسلة 5B) عروض المسارات والمناطق النموذجية على الخط الأساسي:

الممر أو المنطقةالعرض على خط الأساس
الممر البنفسجي352.1 متر
الممر الأحمر440.1 متر
الممر الأخضر586.8 متر
المناطق (جميع الأنماط)10563 متر

كانت الممرات مرقمة من 0 إلى 23 للأحمر، ومن 30 إلى 47 للأخضر، ومن 50 إلى 79 للأرجواني. وتمت تسمية المناطق من A إلى J، مع تكرار الرقم بعد J. وبالتالي، يمكن كتابة إحداثيات موقع ديكا على النحو التالي: الأحمر I 16.30؛ الأخضر D 35.80. لاحقًا، أُضيفت معالجات دقيقة إلى أجهزة الاستقبال، وعرضت الموقع بخطوط الطول والعرض.

نبضات متعددة

وفرت تقنية Multipulse طريقة تلقائية لتحديد المسارات والمناطق باستخدام نفس تقنيات مقارنة الطور الموضحة أعلاه على إشارات التردد المنخفض.

كانت عمليات الإرسال الموجية المستمرة ظاهريًا مقسمة في الواقع إلى دورة مدتها 20 ثانية، حيث كانت كل محطة بدورها تبث في وقت واحد جميع ترددات ديكا الأربعة (5f ، 6f ، 8f ، و9 f ) بعلاقة طورية متماسكة لفترة وجيزة مدتها 0.45 ثانية لكل دورة. سمح هذا الإرسال، المعروف باسم الإرسال متعدد النبضات، لجهاز الاستقبال باستخلاص تردد 1f، وبالتالي تحديد المسار الذي يوجد فيه (بدقة منطقة).

إلى جانب بث ترددات ديكا 5f و 6 f و8 f و9 f ، تم بث إشارة 8.2f، المعروفة باسم البرتقالي. سمح تردد الخفقان بين إشارتي 8.0f ( الأحمر ) و8.2 f (البرتقالي) باستخلاص إشارة 0.2f ، مما أدى إلى نمط زائدي حيث تعادل دورة واحدة (360 درجة) من فرق الطور 5 مناطق.

وبافتراض أن موقع الشخص كان معروفاً بهذه الدقة، فإن هذا يعطي موقعاً فريداً فعلياً.

المدى والدقة

خلال النهار، يمكن الحصول على نطاقات تصل إلى حوالي 400 ميل بحري (740 كم) ، وتنخفض في الليل إلى 200 إلى 250 ميل بحري (460 كم) ، اعتمادًا على ظروف الانتشار.  

تعتمد الدقة على:

  • عرض الممرات
  • زاوية قطع خطوط الوضع الزائدية
  • أخطاء الأجهزة
  • أخطاء الانتشار (على سبيل المثال، الموجة السماوية )

خلال النهار، قد تتراوح هذه الأخطاء من بضعة أمتار على خط الأساس إلى ميل بحري على حافة التغطية. أما في الليل، فكانت أخطاء الموجات السماوية أكبر، وفي أجهزة الاستقبال التي لا تدعم تقنية النبضات المتعددة، لم يكن من غير المألوف أن يقفز الموقع عن مساره، أحيانًا دون علم الملاح.

على الرغم من أن هذا المدى والدقة قد يبدوان ضعيفين في عصر نظام تحديد المواقع التفاضلي ( DGPS) ، إلا أن نظام ديكا كان آنذاك من الأنظمة القليلة، إن لم يكن النظام الوحيد، لتحديد المواقع المتاحة للعديد من البحارة. ولأن الحاجة إلى تحديد دقيق للموقع تقل كلما ابتعدت السفينة عن اليابسة، فإن انخفاض الدقة على مسافات طويلة لم يكن مشكلة كبيرة.

تاريخ

جهاز Decca Navigator Mk. 21، مع عدادات Decometer البارزة.

الأصول

في عام 1936، أُصيب المهندس ويليام ج. أوبراين بمرض السل ، مما أدى إلى توقف مسيرته المهنية لمدة عامين. خلال هذه الفترة، راودته فكرة تحديد الموقع عن طريق مقارنة طور الإرسالات الموجية المستمرة. لم يكن هذا النظام الأول من نوعه، لكن أوبراين طوّر نسخته الخاصة دون علمه بالأنظمة الأخرى، وحقق العديد من التطورات في هذا المجال التي أثبتت جدواها. تخيّل في البداية استخدام النظام لاختبار الطائرات، وتحديدًا لحساب السرعة الأرضية بدقة. أُجريت بعض التجارب في كاليفورنيا عام 1938، حيث تم اختيار ترددات ذات "نبضات" توافقية تسمح بتحديد المحطات في شبكة من أجهزة الإرسال. اعتبر كل من الجيش والبحرية الأمريكية الفكرة معقدة للغاية، وتوقف العمل عليها عام 1939. [ 1 ]

كان هارفي إف. شوارتز، صديق أوبراين، كبير مهندسي شركة ديكا للتسجيلات في إنجلترا. في عام 1939، أرسل أوبراين إليه تفاصيل النظام لعرضه على الجيش البريطاني. في البداية، راجع روبرت واتسون-وات النظام، لكنه لم يتابعه، معتبرًا أنه سهل التشويش (وربما بسبب العمل القائم على نظام جي ، الذي كان يجريه فريق وات). [ 2 ] مع ذلك، في أكتوبر 1941، أبدت مؤسسة الإشارة التابعة للأميرالية البريطانية (ASE) اهتمامًا بالنظام، الذي صُنِّف حينها ضمن تجهيزات الأميرالية QM . أُجريت أولى التجارب البحرية بين أنجلسي وجزيرة مان ، بترددات 305/610  كيلوهرتز، في 16 سبتمبر 1942. [ 1 ]

أُجريت تجارب إضافية في شمال البحر الأيرلندي في أبريل 1943 بتردد 70/130  كيلوهرتز. وتبين أن الترددات الأصلية لم تكن مثالية،  فتم اختيار نظام جديد يستخدم تباعدًا بين الإشارات يبلغ 14 كيلوهرتز. أدى ذلك إلى استخدام الترددات الشائعة 5 و6 و8 و9 f ، والتي استُخدمت طوال فترة عمل نظام ديكا. خُصص التردد 7 f لامتداد مشابه لنظام لوران-سي ، لكنه لم يُطور. [ 2 ] أُجري اختبار متابعة في البحر الأيرلندي في يناير 1944 لاختبار مجموعة واسعة من التحسينات ومعدات الإنتاج. في ذلك الوقت، كان نظام جي المنافس، المسمى بالرمز QH، معروفًا لدى الأميرالية، وتم اختبار النظامين وجهًا لوجه تحت الاسمين الرمزيين QM وQH. وُجد أن نظام QM يتمتع بمدى ودقة أفضل عند مستوى سطح البحر، مما أدى إلى اعتماده. [ 2 ]

إنزال النورماندي

أُجريت تجربة على ثلاث محطات بالتزامن مع مناورة إنزال وهجوم واسعة النطاق في خليج موراي في فبراير/مارس 1944. ونظرًا لنجاح التجارب وسهولة استخدام النظام ودقته، تلقت شركة ديكا طلبيةً لتوريد 27 جهاز استقبال من طراز " أدميرالتي أوتفيت كيو إم" . يتكون جهاز الاستقبال من وحدة إلكترونية مزودة بمؤشرين، وكان يُعرف بين مشغليه باسم "مهمة مقياس الغاز الأزرق". تم إنشاء سلسلة ديكا، تتألف من محطة رئيسية في تشيتشستر ومحطات ثانوية في سواناج وبيتشي هيد . وتم وضع جهاز إرسال رابع وهمي في مصب نهر التايمز كجزء من عملية خداع لإيهام العدو بأن الغزو سيركز على منطقة كاليه . تم تجهيز 21 كاسحة ألغام وسفينة أخرى بنظام "أدميرالتي أوتفيت كيو إم" ، وفي 5 يونيو 1944، استخدمت 17 سفينة منها النظام للملاحة بدقة عبر القناة الإنجليزية ومسح حقول الألغام في المناطق المخطط لها. تم وضع علامات على المناطق التي تم مسحها بالعوامات استعداداً لعمليات إنزال نورماندي .

بعد الاختبارات الأولية على متن السفن، أجرت شركة ديكا اختبارات على السيارات، حيث قادت في منطقة طريق كينغستون الالتفافي للتحقق من دقة جهاز الاستقبال. وقد تبين في تجربة السيارة إمكانية الملاحة داخل مسار مروري محدد. وكانت الشركة تأمل بشدة في إمكانية استخدام النظام في الطائرات، مما يسمح بملاحة أكثر دقة في المجال الجوي الحساس حول المطارات والمراكز الحضرية ذات الكثافة المرورية العالية.

النشر التجاري

جهاز استقبال ديكا، طراز Mk.51، معروض في المتحف الوطني الاسكتلندي

بعد انتهاء الحرب العالمية الثانية، تأسست شركة ديكا نافيغيتور المحدودة (عام 1945)، وتوسع النظام بسرعة، لا سيما في المناطق الخاضعة للنفوذ البريطاني ؛ وبلغ ذروته بنشره في العديد من مناطق الشحن الرئيسية في العالم. في عام 1970، كان هناك أكثر من 15000 جهاز استقبال قيد الاستخدام على متن السفن. كان هناك 4 سلاسل حول إنجلترا، وسلسلة واحدة في أيرلندا، وسلسلتان في اسكتلندا، و12 سلسلة في الدول الاسكندنافية (5 سلاسل في كل من النرويج والسويد، وسلسلة واحدة في كل من الدنمارك وفنلندا)، و4 سلاسل أخرى في أماكن أخرى في شمال أوروبا، وسلسلتان في إسبانيا.

كانت كندا من أوائل المستخدمين، حيث أنشأت مكاتب فرعية في تورنتو عام 1953. [ 3 ] تم تركيب أول سلسلة في جنوب غرب نيوفاوندلاند عام 1956 كجزء من برنامج مسح مشترك بين البحرية الكندية والأمريكية. أدى ذلك إلى نشرها تجاريًا في العام التالي في نوفا سكوتيا ، ونظام داخلي لحركة الملاحة الجوية في منطقة مدينة كيبيك - مونتريال المزدحمة . أُضيفت سلسلة رابعة تغطي شرق نيوفاوندلاند عام 1958. عندما أسفرت اجتماعات مونتريال عام 1958 عن اختيار نظامي VOR وDME كنظامي ملاحة جوية قياسيين، نُقل نظام مونتريال شرقًا لتغطية منطقة جزيرة أنتيكوستي في خليج سانت لورانس ، وأُعيد لاحقًا وضع سلسلة غرب نيوفاوندلاند لتغطية مضيق كابوت بشكل أفضل . كما اقتُرحت سلسلة لتغطية الممر الشمالي الغربي في حال استخدام ناقلات النفط للمنطقة، لكن هذا لم يتحقق. أُنشئت سلسلة أخرى لفترة وجيزة لتغطية بحيرة أونتاريو عام 1971 بمناسبة السنة الميدانية الدولية للبحيرات العظمى . [ 4 ] تم إغلاق آخر سلسلة كندية في عام 1986، بعد أن أصبح نظام لوران-سي واسع الانتشار.

في أواخر خمسينيات القرن الماضي، أُنشئت شبكة ديكا تجريبية في الولايات المتحدة، وتحديدًا في منطقة نيويورك، لاستخدامها في توجيه طائرات الهليكوبتر من طراز فيرتول 107 التابعة لشركة نيويورك إيرويز . كانت هذه الطائرات تُقلع من المطارات المحلية الرئيسية: مطار إيدلوايلد في لونغ آيلاند، ومطار نيوارك في نيوجيرسي، ومطار لاغوارديا في كوينز، بالقرب من مانهاتن، بالإضافة إلى موقع على سطح مبنى بان أم (آنذاك) في بارك أفينيو. كان استخدام نظام ديكا ضروريًا نظرًا لإمكانية استقبال إشاراته حتى مستوى سطح البحر، وعدم خضوعها لقيود خط البصر التي يفرضها نظام VOR / DME ، فضلًا عن عدم معاناتها من أخطاء المدى المائل التي تُسبب مشاكل في نظام VOR/DME بالقرب من أجهزة الإرسال. تضمنت تجهيزات ديكا في طائرات الهليكوبتر التابعة لشركة نيويورك إيرويز شاشات عرض "الخريطة الدوارة" الفريدة من نوعها، والتي تُمكّن الطيار من رؤية موقعه بنظرة سريعة، وهو مفهوم غير ممكن مع نظام VOR/DME.

كان تركيب هذه السلسلة مثيرًا للجدل للغاية آنذاك، لأسباب سياسية. وقد دفع هذا خفر السواحل الأمريكي، بناءً على تعليمات من وزارة الخزانة التي يتبع لها، إلى حظر استخدام أجهزة استقبال ديكا في السفن الداخلة إلى ميناء نيويورك، خشية أن يُصبح النظام معيارًا فعليًا (كما حدث في مناطق أخرى من العالم). كما ساهم ذلك في حماية المصالح التسويقية لقسم هوفمان للإلكترونيات التابع لشركة ITT، وهو مورد رئيسي لأنظمة VOR/DME، والذي كان من الممكن أن تستحوذ عليه ديكا.

تفاقم هذا الوضع بسبب مشاكل عبء العمل التي واجهتها رابطة مراقبي الحركة الجوية (ATCA) تحت إدارة مديرها التنفيذي فرانسيس ماكديرموت، حيث اضطر أعضاؤها إلى استخدام بيانات الرادار لتحديد مواقع الطائرات، ونقل هذه المواقع لاسلكيًا إلى الطائرات من مواقع مراقبتهم. ومن الأمثلة على هذه المشكلة، التي ذكرها الخبراء، اصطدام طائرة دوغلاس DC8 بطائرة لوكهيد كونستليشن فوق جزيرة ستاتن، نيويورك ، [ 5 ] والذي -بحسب بعض الخبراء- كان من الممكن تجنبه لو كانت الطائرات مجهزة بنظام ديكا، حيث كان بإمكانها ليس فقط تحديد مواقعها بدقة أكبر، بل أيضًا تجنب أخطاء تحديد المواقع (رو-ثيتا) المتأصلة في نظام VOR/DME.

أُنشئت سلاسل أخرى في اليابان (6 سلاسل)؛ وناميبيا وجنوب إفريقيا (5 سلاسل)؛ والهند وبنغلاديش (4 سلاسل)؛ وشمال غرب أستراليا (سلسلتان)؛ والخليج العربي (سلسلة واحدة بمحطات في قطر والإمارات العربية المتحدة، وسلسلة ثانية في شمال الخليج بمحطات في إيران)؛ وجزر البهاما (سلسلة واحدة). خُطط لإنشاء أربع سلاسل في نيجيريا، ولكن لم يُبنَ منها سوى اثنتين، ولم تدخلا الخدمة العامة. استُخدمت سلسلتان في فيتنام خلال حرب فيتنام للملاحة الجوية للمروحيات، بنجاح محدود. خلال فترة الحرب الباردة، عقب الحرب العالمية الثانية، أنشأ سلاح الجو الملكي البريطاني سلسلة سرية في ألمانيا. كانت المحطة الرئيسية في باد إيبورغ بالقرب من أوسنابروك، وكان هناك محطتان تابعتان. كان الغرض من هذه السلسلة توفير ملاحة جوية دقيقة للممر بين ألمانيا الغربية وبرلين في حال استدعت الحاجة إلى إجلاء جماعي لأفراد الحلفاء. وللحفاظ على السرية، جرى تغيير الترددات على فترات غير منتظمة.

ديكا، راكال، والإغلاق

جهاز استقبال ديكا مارك 2 من ثمانينيات القرن الماضي، كان بالإمكان شراؤه بدلاً من استئجاره. وكان بإمكانه تخزين 25 نقطة مسار.

كان مقر شركة ديكا نافيغيتور في نيو مالدن، بمقاطعة سري، بالقرب من الطريق الالتفافي لمدينة كينغستون. وكانت هناك مدرسة تابعة لشركة ديكا في بريكسهام ، بمقاطعة ديفون ، حيث كان يُرسل الموظفون إلى دورات تدريبية من حين لآخر. استحوذت شركة راكال ، وهي شركة بريطانية متخصصة في الأسلحة والاتصالات، على شركة ديكا عام ١٩٨٠. وبعد دمج أصول الرادار التابعة لشركة ديكا مع أصولها، بدأت راكال ببيع الأجزاء الأخرى من الشركة، بما في ذلك إلكترونيات الطيران وشركة ديكا نافيغيتور.

كان جزء كبير من دخل نظام ديكا ناتجًا عن تأجير أجهزة الاستقبال للمستخدمين، وليس بيعها بشكل مباشر. وقد ضمن هذا دخلًا سنويًا ثابتًا. وعندما انتهت صلاحية براءات اختراع التقنية الأصلية في أوائل ثمانينيات القرن الماضي، سارعت عدة شركات إلى تصنيع أجهزة استقبال جديدة. وعلى وجه الخصوص، قدمت شركة Aktieselskabet Dansk Philips (فيليبس الدنماركية ) أجهزة استقبال يمكن شراؤها مباشرة، وكانت أصغر حجمًا وأسهل استخدامًا بكثير من أجهزة ديكا الحالية. تُخرج إصدارات "ap" خطوط الطول والعرض مباشرةً إلى منزلتين عشريتين (في الأصل بنظام الإسناد ED50 فقط) بدلًا من استخدام شاشات "مقياس الإسناد"، مما يوفر دقة أفضل من ±9.3 متر ، وهي دقة أفضل بكثير من وحدات ديكا. كما أدى ذلك إلى الاستغناء عن الحاجة إلى الخرائط الخاصة المطبوعة بخطوط ومناطق ديكا.

رفعت شركة ديكا دعوى قضائية ضد شركة ap بتهمة انتهاك حقوق الملكية الفكرية، وفي المعركة القضائية التي تلت ذلك، خسرت ديكا احتكارها. شكل ذلك بداية النهاية للشركة. تضاءلت إيراداتها، وفي نهاية المطاف، تدخلت وزارة النقل البريطانية، وأوكلت إلى هيئات المنارات مسؤولية تشغيل النظام في أوائل التسعينيات.

أجبر قرارٌ صادرٌ عن الاتحاد الأوروبي حكومة المملكة المتحدة على سحب التمويل. وتوقفت هيئة المنارات العامة عن بثّ إشارات ديكا في منتصف ليل 31 مارس/آذار 2000. واستمرت سلسلة البث الأيرلندية التي توفرها هيئة المنارات الأيرلندية (Bórd Iascaigh Mhara) في البث حتى 19 مايو/أيار 2000. وواصلت اليابان تشغيل سلسلة هوكايدو حتى مارس/آذار 2001، وهي آخر سلسلة بثّ تابعة لشركة ديكا لا تزال تعمل.

تطبيقات أخرى

ديلراك

في فترة ما بعد الحرب مباشرة، بدأت شركة ديكا بدراسة نظام بعيد المدى مماثل لنظام ديكا، ولكن باستخدام ترددات أقل بكثير لتمكين استقبال الموجات السماوية على مسافات طويلة. في فبراير 1946، اقترحت الشركة نظامًا بمحطتين رئيسيتين تقعان في مطار شانون في أيرلندا ومطار غاندر الدولي في نيوفاوندلاند (التي تُعد اليوم جزءًا من كندا). ستوفر هاتان المحطتان معًا خدمات الملاحة على طول المسار الدائري الرئيسي بين لندن ونيويورك. وستوفر محطة ثالثة في برمودا معلومات عامة عن المسافة لقياس التقدم على طول المسار الرئيسي. [ 6 ]

استمر العمل على هذا المفهوم، وفي عام 1951، قُدِّمَت نسخة مُعدَّلة منه تُتيح الملاحة في مناطق واسعة جدًا. عُرِفَت هذه النسخة باسم " ديلراك" (Delrac )، اختصارًا لـ"تغطية ديكا طويلة المدى للمناطق". وفي عام 1954، طُرِحَ تطويرٌ إضافيٌّ، تضمن ميزات نظام "بوبي" (POPI ) التابع لمكتب البريد العام ، حيث اقتُرِحَت 28 محطة تُغطي العالم بأسره. [ 6 ] كان من المُتوقَّع أن يُوفِّر النظام دقةً تصل إلى 16,000 متر (10 أميال ) على مدى 3,200 كيلومتر (2,000 ميل) بنسبة 95% من الوقت. وتوقف التطوير لصالح نظام "ديكترا" (Dectra). [ 7 ]  

ديكترا

في أوائل الستينيات، بدأت اللجنة الفنية اللاسلكية للملاحة الجوية (RTCA)، كجزء من جهد أوسع لمنظمة الطيران المدني الدولي (ICAO )، عملية إدخال نظام ملاحة لاسلكي قياسي بعيد المدى للاستخدام في الطيران. اقترحت شركة ديكا نظامًا يوفر دقة عالية في المدى القصير، بالإضافة إلى ملاحة عبر المحيط الأطلسي بدقة أقل، باستخدام جهاز استقبال واحد. عُرف هذا النظام باسم ديكترا ، اختصارًا لـ "مسار ديكا". [ 7 ]

على عكس نظام ديلراك، كان نظام ديكترا في جوهره نظام ديكا نافيغيتور العادي مع تعديل بعض مواقع الإرسال الموجودة. [ 7 ] وقد وُضعت هذه المواقع في سلاسل شرق نيوفاوندلاند واسكتلندا، وزُوّدت بهوائيات أكبر وأجهزة إرسال عالية الطاقة، تبث طاقةً تفوق طاقة محطات السلاسل العادية بعشرين ضعفًا. ونظرًا لثبات طول خطوط الأساس للسلاسل وقصرها النسبي، لم تُقدّم الإشارة أي دقة تقريبًا على المسافات الطويلة. بدلًا من ذلك، عمل نظام ديكترا كنظام مسار؛ حيث كانت الطائرات تُوجّه مسارها بالبقاء ضمن نطاق الإشارة المُحدّد بواسطة مسار ديكا مُعيّن. [ 8 ]

كانت الميزة الرئيسية لنظام ديكا، مقارنةً بالأنظمة الأخرى المقترحة لحل RTCA، هي إمكانية استخدامه للملاحة متوسطة المدى فوق اليابسة، وكذلك للملاحة طويلة المدى فوق المحيط الأطلسي. في المقابل، كان نظام VOR/DME، الذي فاز في النهاية بالمنافسة، يوفر الملاحة ضمن نطاق نصف قطره 200 ميل تقريبًا، ولم يكن قادرًا على حل مشكلة المسافات الطويلة. [ 8 ] إضافةً إلى ذلك، ولأن نظام ديكا كان يوفر تحديد الموقع على المحورين X وY، على عكس نظام VOR/DME الذي يعتمد على الزاوية والمدى ، اقترحت ديكا تقديمه مع شاشة عرض الخرائط المتحركة الخاصة بها (سجل رحلات ديكا) لتحسين سهولة الملاحة. على الرغم من هذه المزايا، اختارت RTCA في النهاية نظام VOR/DME لسببين رئيسيين: أولهما أن نظام VOR كان يغطي نطاقًا مشابهًا لنطاق ديكا، أي حوالي 200  ميل، ولكنه كان يستخدم جهاز إرسال واحد فقط بدلًا من أربعة أجهزة في نظام ديكا؛ وثانيهما أن ترددات نظام ديكا كانت عرضة للتداخل الناتج عن التشويش بسبب البرق، بينما لم تكن ترددات نظام VOR الأعلى حساسة بنفس القدر. [ 6 ]

واصلت شركة ديكا اقتراح استخدام نظام ديكترا للمدى البعيد. في عام 1967، قامت بتركيب جهاز إرسال آخر في أيسلندا لتوفير بيانات تحديد المدى على طول خط اسكتلندا-نيوفاوندلاند، مع اقتراح تركيب جهاز ثانٍ في جزر الأزور . كما قامت بتركيب أجهزة استقبال ديكترا مزودة بحواسيب أومنيتراك ونسخة خفيفة الوزن من سجل الرحلة على عدد من الطائرات التجارية، ولا سيما طائرة فيكرز VC10 التابعة لشركة الخطوط الجوية البريطانية لما وراء البحار (BOAC ). كان نظام أومنيتراك قادرًا على استقبال البيانات من ديكا (وديكترا)، ولوران-سي، وVOR/DME، وحاسوب بيانات جوية، ورادارات دوبلر، ودمجها جميعًا لإنتاج خطي عرض وطول، بالإضافة إلى الاتجاه، والمسافة المتبقية، وربط الطيار الآلي. [ 9 ] إلا أن جهودهم لتوحيد هذا النظام قد تم التخلي عنها في نهاية المطاف مع بدء تركيب أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي لتلبية هذه الاحتياجات. [ 8 ]

هاي-فيكس

تم تطوير نظام أكثر دقة يُدعى Hi-Fix باستخدام إشارات في  نطاق 1.6 ميجاهرتز. استُخدم هذا النظام في تطبيقات متخصصة، مثل القياسات الدقيقة في عمليات حفر آبار النفط، كما استخدمته البحرية الملكية في رسم خرائط تفصيلية ومسح السواحل والموانئ. تم تأجير معدات Hi-Fix لفترة محددة، مع إنشاء سلاسل مؤقتة لتغطية المنطقة المطلوبة. ثم قامت شركة Racal Survey بتسويق Hi-Fix في أوائل ثمانينيات القرن الماضي. تم تركيب سلسلة تجريبية لتغطية وسط لندن، ووُضعت أجهزة استقبال في حافلات لندن ومركبات أخرى لعرض نظام مبكر لتحديد مواقع المركبات وتتبعها. كانت كل مركبة تُبلغ عن موقعها تلقائيًا عبر وصلة راديو ثنائية الاتجاه VHF تقليدية، وتُضاف البيانات إلى قناة صوتية.

تم تطوير تطبيق آخر من قبل قسم Bendix Pacific التابع لشركة Bendix Corporation، والذي يقع مقره في شمال هوليوود، كاليفورنيا، ولكنه لم يتم نشره: PFNS - نظام الملاحة الميدانية الشخصية - والذي من شأنه أن يمكّن الجنود الأفراد من تحديد موقعهم الجغرافي، قبل وقت طويل من أن تصبح هذه الإمكانية ممكنة بفضل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) القائم على الأقمار الصناعية.

استخدمت البحرية الأمريكية نظام ديكا في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات من القرن الماضي في منطقة لسان المحيط/مضيق إليوثيرا بالقرب من جزر البهاما، والتي تفصل بين جزيرتي أندروس ونيو بروفيدنس. وكان الهدف من هذا الاستخدام إجراء دراسات السونار التي أصبحت ممكنة بفضل الخصائص الفريدة لقاع المحيط.

من الخصائص اللافتة لإشارة ديكا VLF التي اكتُشفت خلال رحلات تجريبية لشركة الخطوط الجوية البريطانية لما وراء البحار (BOAC)، والتي أصبحت لاحقًا الخطوط الجوية البريطانية، إلى موسكو، أنه لم يكن بالإمكان رصد تغيير الموجة الحاملة، على الرغم من إمكانية استقبالها بقوة كافية لتوفير الملاحة. يُعدّ هذا النوع من الاختبارات، الذي يشمل طائرات مدنية، شائعًا جدًا، وقد لا يكون على دراية به الطيار.

سمحت إشارات نظام ديكا منخفضة التردد باستخدامه على متن الغواصات. ومن بين التحسينات التي أُدخلت على نظام ديكا إمكانية استخدام شفرة مورس للإشارة إلى اندلاع حرب نووية. إلا أن الحكومة البريطانية لم تعتمد هذا الخيار قط. مع ذلك، كانت الرسائل تُرسل سرًا بين محطات ديكا، متجاوزةً بذلك المكالمات الهاتفية الدولية، لا سيما في الشبكات غير البريطانية.

أبراج ديكا الخاصة

انظر أيضاً

مراجع

الاقتباسات

  1. 1 2 بلانشارد 1991 ، ص. 301.
  2. 1 2 3 بلانشارد 1991 ، ص. 302.
  3. "معلومات الشركة" . شركة ديكا نافيغيتور (كندا) المحدودة . دليل الشركات الكندية.
  4. "ديكا مارين كندا". أخبار ديكا نافيغيتور . سبتمبر 1976.
  5. «شركة الخطوط الجوية المتحدة، طائرة DC-8، رقم التسجيل N 8013U، وشركة الخطوط الجوية العالمية، طائرة كونستليشن 1049A، رقم التسجيل N 6907C، بالقرب من جزيرة ستاتن، نيويورك، 16 ديسمبر 1960» . حطام الطائرات والقطارات | مجموعات على الإنترنت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 يونيو 2022 .
  6. 1 2 3 بلانشارد 1991 ، ص 303.
  7. 1 2 3 بلانشارد 1991 ، ص 304.
  8. 1 2 3 بلانشارد 1991 ، ص 305.
  9. "ديكترا في أيسلندا"، أخبار ديكا نافيغيتور، أكتوبر 1967

فهرس

  • بلانشارد، والتر (سبتمبر 1991). "أجهزة الملاحة الراديوية المحمولة جواً ذات القطع الزائد - نظرة الملاح على تاريخها وتطورها". مجلة الملاحة . 44 (3). doi : 10.1017/S0373463300010092 . S2CID 130079994 . 
    • النسخة المعدلة هي: جيري بروك، "نظام GEE" ، 14 يناير 2001
  • نظام ديكا نافيغيتور - مبادئ وأداء النظام، شركة ديكا نافيغيتور المحدودة، يوليو 1976
  • رحلة ليلية إلى نورماندي، الملازم أول أوليفر دوكينز، البحرية الملكية الاحتياطية، ديكا، 1969
  • نظام ديكا للملاحة في يوم الإنزال، 6 يونيو 1944، اختبار حاسم، القائد هيو سانت أ. ماليسون، البحرية الملكية (متقاعد).
  • أنظمة الملاحة الراديوية القطعية، جمعها جيري بروك VE3FAB، 2007
  • أنظمة الملاحة: دراسة استقصائية للمساعدات الإلكترونية الحديثة، تحرير جي إي بيك، فان نوستراند رينهولد، 1971