TACANはどのように機能しますか？

TACANとVHF全方向性の違い範囲（VOR）システム？

非常に短い質問ですが、答えは、現実に自由を持たずに要約するのが難しいいくつかの手法を説明することを求めています。 、したがって、投稿はかなり長く、一度に完全に読むのではなく、関心のあるセクションで読む必要があります。そして、設計手法に興味がない人のために、幸いなことに…

簡単な答え

設計原理：

• A TACAN は、 UHF を使用してベアリングを増やします精度。これは、方位と距離の決定を同時に実行する単一の統合システムで構成されています。このシステムでは、地上局はトランスポンダであり、質問機は航空機に搭載されています（SSRトランスポンダとは異なります）。頻度は目盛りの目盛りのようなもので、頻度が上がると目盛りの目盛りがより密になり、測定値がより正確になります。

• A VOR は、方位決定のために VHF で機能します。永続的な地上局信号をトリガーするために航空機のアクションは必要ありません。距離を決定するために、別の独立したシステムである DME が使用されます。 DMEは軍隊に借用されており、実際にはベアリングコンポーネントのないTACANです（したがって、航空機によって問い合わせられたトランスポンダーです）。
  民間航空機でVOR周波数を選択する場合、アビオニクスは実際にVOR受信機をこの周波数に設定し、スタンドアロンのDME 質問機を"に設定します。 paired " ICAO標準ペアリングテーブルから取得したUHF周波数（ 6ページ）。 VORとDMEは、周波数ペアリングテーブル以外はボード上で何も共有しません。

ステーションアンテナ：

• オリジナルのTACANアンテナが製造されています寄生アンテナ要素を備えた2つの小さな回転ドラムの例（以下の詳細を参照）。 TACANは、船や移動局に設置できます。 TACANアンテナは、外部的には従来のVORと同様です。演習中のアラスカのTACAN：

  

  ^{（出典： Wikipedia ）}
  シリンダーには回転アンテナシステムが含まれています。最新のTACANでは、機械的回転が電子スキャンアレイに置き換えられ、サイズが縮小されています：

  

  ^{トランスポータブルTACAN、ソース}

• ドップラーVOR（DVOR）は、飛行場（CVOR：詳細については以下を参照）に配置できるため、従来のVOR（CVOR）よりも一般的です。 ）。 DVORアンテナは、中央の基準アンテナとアレイの下に大きなカウンターポイズを備えた大きな円形アレイです。 VORはDMEステーションと同じ場所に配置されることがあります。その場合、DME垂直アンテナはVORシステムの上にあり、VORシステムと同軸です。

  

  ^{ランボーンVOR / DME、中央のVOR基準アンテナの上にあるDMEアンテナ。 （出典：ウィキペディア）}
  DME部分はVOR / DMEとTACANに共通であるため、技術的にはVORをに関連付けることができます。 VORTAC ステーションを取得するためのTACAN。軍はTACANを使用し、民間はTACANのVORおよびDME情報を使用します：

  

  ^{以前のDMEアンテナの代わりに完全なTACAN。 ソース}

• さらに、VOR（CVOR / DVOR）はアルフォードループアンテナは水平偏波で、地平線上で低く放射します。それらは障害物の反射に敏感です。地面を隠して放射角度を上げるには、電気カウンターポイズが必要です。この人工地表面は非常に大きくなる可能性があります：

  

  ^{PFN Vortac（廃止）、ソース}

信号：

• VORは方位情報を継続的に送信します。

• TACANは、問い合わせがあった場合にのみ応答パルスペアを送信します（以下の説明を参照）。これらのペアは、方位情報とDME情報の両方をエンコードします。

• TACANは通常、VORよりも強力で、使用範囲が広くなります。

ベアリング決定システムの説明に焦点を当て、TACANの不可欠なコンポーネントとしてのDMEについて説明します。さらに、VORには従来型とドップラーの2種類があり、互換性を提供しても動作が大きく異なります。信号を（疑うことを知らない）共通の受信機に送信します。

方位決定の原則

方位決定の一般的な原則は、地上局から2つの信号を送信することです。

• 参照信号は、アクティブ信号の現在の方向を受信機に通知します。

• 変数信号により、特定の受信機は、アクティブな信号が受信機を"指しているときを判断できます（指し示しは正確ではありません） DVOR信号は全方向性であるため、詳細を参照してください。 この回答）。

受信機は、これら2つの信号を比較して相対方位を決定します。両方の信号は正弦関数であり、方向の値はこの関数の現在の位相で表されます。 VORとTACANはどちらも、認識方法は異なりますが、この基本原則を使用しています。

信号フェーズがこのストーリーで主要な役割を果たしているため、意味に同意することを確認しましょう：

• 周期的な（反復的な）信号は、ベクトルが一定の速度で回転した結果として見られます $ \ small \ omega $ 。角度 $ \ small x $ の正弦関数は $ \ small y = sin（x）$ 。周波数 $ \ small f $ とピーク振幅 $の正弦波に適用されます。 \ small A $ の場合、これは $ \ small y = A.sin（\ omega t + \ varphi）$ になります。ここで、 $ \ small \ omega = 2 \ pi f $ 。角度 $ \ small \ omega t + \ varphi $ は、フェーズ $ \ small \ omega t $ とフェーズ起点 $ \ small \ varphi $ 。 $ \ small \ varphi $ は、時間0でサイクルを開始すると、nullになります。これは通常の場合です。より簡単に言えば、量 $ \ small \ omega t $ は、時間 $ t $ 。これは角度であり、完全に回転するとリセットされます。したがって、最後に、完全なサイクルのどの部分がすでに消費されているか（サイクル内のフェーズ）を示します。視覚的：

^{正弦波の位相角}

このことから、同じ周波数の2つの信号の位相を比較することは（電子機器で簡単に）と同等であることが明らかです。一方が他方よりどれだけ遅れているかを比較します（時間は実際には測定が困難です）。

VORタイプ

従来のVOR（CVOR）ステーションとドップラーVOR（DVOR）ステーションは同じように認識されます。それらは非常に異なる信号を送信しますが、受信機。 DVORは、トリックを使用してCVORを模倣し、CVORレシーバーを欺きます。 CVORは、反射に敏感であるため、飛行場や道路の近くに配置できないため、ほとんど見えなくなりました。ただし、途中/高高度のCVORは孤立した場所で見つけることができます。その理由は、DVORよりもコンパクトで無音の円錐が小さく、反射を最小限に抑えることができるためです。 VORが丘の頂上にある場合。

CVORがどのように機能するかを知らずにDVORのトリックを理解することは困難であり、方位が実際にどのように決定されるかについての手がかりを与えません。 DVORの前にCVORを理解する必要があるのではないかと心配しています。

従来のVOR：CVOR

初期のCVORアンテナは、架空の正方形の角にある4つのアルフォードループの配列でした。従来の名前：NW、NE、SW、SE。 NW + SEループが最初のペアを形成し、NE + SWループが2番目のペアを形成します。

^{4つのAlfordループを備えたCVOR}

Alfordループは水平に偏光されており、周囲の障害物の反射に非常に敏感です（マルチパス）。

最近の世代のCVORは、スロットアンテナを使用しています。これは、垂直スロット（通常は4つのスロット）を備えた固定シリンダーです。

^{スロットアンテナ付きCVORと上部にDMEアンテナ。出典： AviaTecho 。}

VORシェルターと地面を隠し、放射線を上げるために、アレイの下にカウンターポイズが配置されています。方向を変えると、シェルターと地面での望ましくない反射を最小限に抑え、VORより上の無音の円錐を減らすという二重の効果があります。

CVORは、次の方法で参照信号と可変信号を作成して使用します。

1. 低周波発生器は、位相を除いて同一の3つの30Hz信号を作成します。 2つのオーディオ信号は reference 信号から派生します。 sin 信号の位相は-90°で、 cos 信号の位相は-90°です。 + 90°の原点で（ポイントはsinであり、cos信号は逆位相です）。
   参照の位相は概念的に方向を表し、ゴニオメーターと呼ばれることがよくあります。この信号周波数は30Hzであるため、それが表す仮想方向は1秒間に360°30回スイープします（1,800 rpm、これは純粋な抽象化であり、CVORには回転部品はありません）。

2. 低周波発生器は、基準によってFM変調された9960Hzの信号を生成します。この信号は、参照サブキャリア と呼ばれます。

   

   ^{従来のVORブロック図}

3. HFジェネレーターは、周波数f（f）のキャリアを作成しますVOR周波数であるため、このキャリアは3つの部分に分割されます。

   • 1つの部分は参照サブキャリアによってAM変調されます。
   • もう1つは sin によって変調されたAMです。
   • 最後の部分は cos によって変調されたAMです。

4. 基準サブキャリアを含むHF信号は、すべてのアンテナに送信されます。このようにして、CVORの周囲の受信機の位置に関係なく、基準を同じように受信できます。

5. 他の2つのHF信号では、最初にキャリアが削除されるため、