오메가(내비게이션 시스템)
Omega (navigation system) | 이 글은 검증을 위해 인용구가 추가로 필요하다.– · · 책· · (2011년 5월)(이 |
오메가사는 미국이 6개 파트너 국가와 협력하여 운영한 최초의 글로벌 무선 항법 시스템이다. 쌍곡선 항법 시스템으로서, 8개의 고정 지상 무선 비콘으로 이루어진 글로벌 네트워크로 전송되는 10~14kHz 범위에서 매우 낮은 주파수(VLF) 무선 신호를 항법 수신기를 이용하여 선박과 항공기가 위치를 결정할 수 있도록 했다. 1971년경부터 가동되기 시작했으며 1997년 위성위치확인시스템(GPS)을 위해 폐쇄되었다.
역사
이전 시스템
항법 시스템에서 "수정"을 하려면 두 가지 측정을 결정해야 한다. 일반적으로 이것들은 눈에 띄는 랜드마크나 전파 송신탑의 알려진 위치와 같은 고정된 물체와 관련하여 취해진다. 그러한 두 위치에 대한 각도를 측정함으로써 항해자의 위치를 결정할 수 있다. 또는 하나의 물체에 대한 각도와 거리, 또는 두 물체에 대한 거리를 측정할 수 있다.
20세기 동안 라디오 시스템의 도입은 측정이 가능한 거리를 극적으로 증가시켰다. 그러한 시스템은 또한 측정의 정확도를 훨씬 더 높여야 했다 – 몇 마일 떨어진 등대에서 고정을 할 때 각도가 1도인 오차는 허용될 수 있지만, 300마일(480km) 떨어진 라디오 방송국에서 사용할 때는 제한적일 것이다. 비교적 각도가 부정확한 수정을 하기 위해 다양한 방법을 개발했지만, 이마저도 일반적으로 단거리 시스템에만 유용했다.
기본적인 라디오 시스템을 작동시킨 동일한 전자장치는 매우 정확한 시간 지연 측정을 할 수 있는 가능성, 따라서 매우 정확한 거리 측정을 할 수 있는 가능성을 소개했다. 언제 전송이 시작됐는지 아는 것이 문제였다. 레이더로는 송신기와 수신기가 보통 같은 위치에 있기 때문에 이것은 간단했다. 신호 전송과 에코 수신 사이의 지연을 측정하여 정확한 범위 측정을 허용했다.
예를 들어 항공 항법 같은 다른 용도의 경우, 수신기는 신호가 전송된 정확한 시간을 알아야 한다. 이것은 당시의 전자제품을 사용했을 때 일반적으로 가능하지 않았다. 대신, 고정된 지연 후 두 번째 신호의 트리거로 전송된 두 신호 중 하나를 사용하여 두 개의 스테이션을 동기화했다. 두 신호 사이의 측정 지연을 비교하고, 알려진 지연과 비교함으로써, 항공기의 위치가 우주에서 곡선을 따라 놓여 있는 것으로 드러났다. 광범위하게 분리된 스테이션에 대해 그러한 측정을 두 번 수행하면 결과 라인이 두 위치에서 겹칠 것이다. 이러한 위치들은 일반적으로 사산(死産)과 같은 재래식 항법 시스템이 부정확한 위치 솔루션을 제거할 수 있을 정도로 충분히 멀리 떨어져 있었다.
이러한 쌍곡선 항법 시스템 중 첫 번째는 영국의 Gee와 Decca, 그 다음으로는 미국 LORAN과 LORAN-C 시스템이 있었다. 로란-C는 1000km(620mi) 이상의 거리에서 정확한 항해를 제공했고, 전 세계 방송국들의 "체크"를 위치시킴으로써 적당히 광범위한 커버리지를 제공했다.
원자시계
쌍곡선 시스템 작동의 핵심은 "2차"가 그들의 방아쇠로 사용하는 "마스터" 신호를 방송하기 위해 하나의 송신기를 사용하는 것이었다. 이것은 시스템이 작동할 수 있는 최대 범위를 제한했다. 매우 짧은 범위, 수십 킬로미터의 경우, 트리거 신호는 와이어에 의해 전달될 수 있다. 장거리에서는, 공중 신호 전달이 더 실용적이었지만, 그러한 모든 시스템은 이런저런 종류의 범위 한계를 가지고 있었다.
지구 전체의 쌍곡선 시스템을 가능하게 하는 장파 기술(저주파)을 이용하여 매우 장거리 무선 신호 전달이 가능하다. 그러나 그러한 범위에서는 무선 신호가 직선으로 이동하지 않고, 집단적으로 전리층이라고 알려진 지구 위의 여러 지역을 반사한다. 중간 주파수에서 이것은 수평선 너머의 신호를 "벤드"하거나 굴절시키는 것으로 보인다. 낮은 주파수인 VLF와 ELF에서는 신호가 전리층과 접지를 반사하여 신호가 여러 "홉"으로 큰 거리를 이동할 수 있게 된다. 그러나 이러한 신호를 사용하여 여러 스테이션을 동기화하는 것은 매우 어렵다. 다른 홉의 끝에서 서로 다른 방향에서 여러 번 수신될 수 있기 때문이다.
아주 먼 역의 동기화 문제는 1950년대에 원자시계가 도입되면서 해결되었는데, 1960년대에 이르러 휴대용 형태로 상용화되었다. 루비듐, 세슘, 수소 등 종류에 따라 시계는 10분의1012 1에서 10분의 1보다 낫거나 3000만년 동안 약 1초의 표류로 정확도가 높았다. 이는 마스터/2차 스테이션이 사용하는 타이밍 시스템보다 더 정확하다.
이때까지 로란-C와 데카 네비게이터 시스템은 중거리 역할이 우세했고, 단거리에는 VOR와 DME가 잘 서비스했다.시계의 비용, 필요성 부족, 장파 시스템의 제한된 정확성 때문에 많은 역할에 대한 그러한 시스템의 필요성이 없어졌다.
그러나 미 해군은 TRANS 위성항법시스템을 도입하는 과정에 있었기 때문에 그러한 시스템만 특별히 필요로 했다. 트랜짓은 관성 항법 시스템(INS)의 참조 역할을 할 수 있을 만큼 정밀하게 지구 상의 어느 지점에서든 위치 측정이 가능하도록 설계되었다. 주기적인 수정은 INS를 다시 설정하며, 이는 더 긴 시간 및 거리에 걸쳐 항법에 사용될 수 있다.
흔히 TRITY는 주어진 측정에 대해 궤도 서브 트랙의 양쪽에 한 개씩 두 개의 가능한 위치를 생성했다고 믿었다. 측정이 반송파 주파수의 도플러 이동이기 때문에 지구의 회전은 차이를 해소하기에 충분하다. 적도의 지구 표면은 초당 460미터의 속도로, 또는 대략 시속 1,000마일의 속도로 움직인다.
오메가
오메가는 1968년 8개의 송신기와 위치 고정 시 4마일(6.4km)의 정확도를 달성할 수 있는 능력을 갖춘 개발 승인을 받았다. 각 오메가 스테이션은 3개의 초저주파(VLF) 신호(10.2kHz, 13.6kHz, 11.333...kHz)와 더불어 8개 스테이션 각각에 고유한 4번째 주파수의 시퀀스를 전송했다. 각 펄스 지속시간(각 펄스 간 0.2초 빈 간격이 있는 0.9초~1.2초 범위)은 고정 패턴에서 달라 10초마다 반복된다. 10초 패턴은 8개 스테이션 모두에 공통으로 적용되었으며 반송파 위상 각도와 동기화되어 지역 마스터 원자 시계와 동기화되었다. 각 10초 그룹 내의 맥박은 당시의 오메가 출판물 내에 있는 알파벳의 처음 8글자로 확인되었다.
개별 펄스의 외피는 10초 패턴 내에서 수신기의 내부 타이밍을 설정하는 데 사용될 수 있다. 그러나 송신기에서 수신기로의 전달 시간을 결정하는 데 사용된 것은 각 펄스 내에서 수신된 신호의 위상이었다. 쌍곡 기하학 및 방사성 항법 원리를 사용해 하루 중 5-10km(3.1~6.2mi)의 정확도를 가진 위치 고정장치를 지구 전체에 걸쳐 어느 때나 실현할 수 있었다. 오메가는 쌍곡선 방사성 항법 기법과 10 - 14 kHz 스펙트럼의 VLF 부분에서 운용되는 체인을 채택했다. 26년의 근속연수가 끝나갈 무렵, 오메가는 시민사회가 주로 사용하는 시스템으로 진화했다. 3개 스테이션에서 신호를 수신함으로써, 오메가 수신기는 신호의 위상 비교의 원리를 이용하여 4해리(7.4km) 이내의 위치를 찾을 수 있었다.[1]
오메가 방송국은 매우 광범위한 안테나를 사용하여 매우 낮은 주파수(VLF)로 송신했다. 파장은 주파수에 반비례하고(meter = 299,792,458 / Hz 주파수) 안테나 길이가 1/4 파장보다 짧으면 송신기 효율이 심각하게 저하되기 때문이다. 그들은 우산 안테나가 달린 접지되거나 절연된 돛대나 계곡과 피오르드를 가로지르는 철사 스팬을 사용했다. 일부 오메가 안테나는 그들이 서 있거나 서 있는 대륙에서 가장 높은 공사였다.
1971년 8개 역 체인 중 6개 역이 운영되면서 아르헨티나, 노르웨이, 라이베리아, 프랑스 등과 제휴해 미 해안경비대에 의해 일상적인 운영이 관리되었다. 일본과 호주 역은 몇 년 후에 운영되었다. 해안경비대는 노스다코타주 라무레와 오아후섬 하와이주 가네오헤에 있는 2개의 미국기지를 운영했다.
위성위치확인시스템(GPS)의 성공으로 1990년대 들어 오메가 사용량이 감소해 오메가 운영비용이 더 이상 정당화될 수 없게 됐다. 오메가는 1997년 9월 30일 영구 폐쇄되었다. 그 후 몇 개의 탑이 곧 철거되었다.
라무레 역과 같은 일부 역은 현재 잠수함 통신에 사용되고 있다.
법정 사건
1976년 런던의 데카 네비게이터 회사는 오메가 시스템이 1954년 미국에 공개된 DELRAC라고 알려진 초기 데카 시스템인 데카 롱 레인지 지역 커버리지에 기초하고 있다고 주장하며 특허 침해로 미국 정부를 고소했다.[2] 데카는 오메가 시스템이 원래 DELRAC/오메가라고 언급되었다는 것을 보여주는 미국의 원본 문서를 인용했다. 데카는 이 소송에서 승소해 4400만 달러의 손해배상금을 받았다. 데카사는 앞서 1967년 로란 C시스템에 대한 특허 침해 혐의로 미국 정부를 상대로 소송을 제기한 바 있다. 데카는 승소했지만 내비게이션이 군사용이라고 판단돼 미국이 배상금을 지급하지 않았다.[1]
오메가 역
모두 9개의 오메가 역이 있었는데, 한 번에 8개 역만 운영되었다. 트리니다드는 1976년까지 운영되었고 라이베리아로 대체되었다.
브래틀랜드 오메가 송신기
브래틀랜드 오메가 송신기(스테이션 A –) 66°25′15″N 13°09′02″E / 66.420833°N 13.150555°E/ 알드라 근처에 한 13.150555 (는 유일한 유럽 오메가 송신기였다. It used a very unusual antenna, which consisted of several wires strung over a fjord between two concrete anchors 3,500 metres (11,500 ft) apart, one at 66°25′27″N 013°10′01″E / 66.42417°N 13.16694°E and the other at 66°24′53″N 013°05′19″E / 66.41472°N 13.08861°E 그 블록들 중 하나는 노르웨이 본토에 있었고, 다른 하나는 알드라 섬에 있었다. 안테나는 2002년에 해체되었다.
트리니다드 오메가 송신기
트리니다드에 위치한 트리니다드 오메가 송신기(스테이션 B, 1976년까지 라이베리아 페인즈빌에 있는 스테이션으로 대체)(10°41ville58″N 61°3).8′19″W / 10.69938°N 61.638708°W/ )은 계곡을 가로지르는 와이어 스팬을 안테나로 사용했다. 부지 건물들은 아직 그곳에 있다. 1988년 4월 26일 오메가 송신기가 있던 건물은 폭약에 불이 붙은 덤불 화재로 인한 폭발로 파괴되었다. 그 폭발로 심각한 사상자가 발생했고 6명이 사망했다.
1988년 4월 26일, 차구아라마의 캠프 오메가 인근에서 발생한 솔불이 순식간에 인근 캠프 오메가 암스와 탄약 벙커로 번져 폭발이 일어났다. 소방관 4명과 군인 2명이 상황을 수습하려다 사망했다. 폭발의 결과로 몇몇 국가안보관들이 부상을 입었다. 이 폭발은 리히터 저울에 기록되었고 벙커의 일부는 그라운드 제로에서 수백 미터 떨어진 곳에서 발견되었다. 트리니다드 토바고 정부는 매년 4월 26일을 국가 안보관들의 날 고인에 대한 감사의 날로 지정했다.
페인즈빌 오메가 송신기
| 페인즈빌 오메가 마스트 | |
|---|---|
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| 일반 정보 | |
| 상태 | 철거됨 |
| 유형 | 우산 안테나가 장착된 가이드가 있는 접지된 돛대 |
| 위치 | 라이베리아 페인즈빌 |
| 좌표 | 06°18′20″N 010°39′44″w / 6.30556°N 10.66222°W |
| 완료된 | 1976 |
| 파괴된 | 2011년 5월 10일 |
| 높이 | 417m(1,368.11ft) |
| 설계 및 시공 | |
| 주계약자 | 미국 해안 경비대 |
페인즈빌 오메가 송신기(스테이션 B – 06°18′20″N 010°39′44″W / 6.30556°N 10.66222/ 6..66222)는 1976년에 출범하여 417미터 강철 격자, 접지된 가이드 마스트에 장착된 우산 안테나를 사용했다. 그것은 아프리카에서 지어진 가장 높은 건축물이었다. 이 기지는 1997년 9월 30일 오메가 항법 시스템이 폐쇄된 후 라이베리아 정부로 넘겨졌다. 탑의 출입은 제한되지 않았고, 2011년 5월 10일 철거될 때까지 버려진 돛대에 오를 수 있었다. 송신기가 점유한 지역은 라이베리아 최대 먹거리 시장인 페인즈빌의 적등시장에 지역 상인들에게 추가 공간을 제공하고 혼잡을 줄이는 현대적 시장 단지를 건설하는 데 사용될 예정이다.[3]
가네오헤 오메가 송신기
가네오헤 오메가 송신기(스테이션 C – 21°24′17″N 157°4)9′51″W / 21.404700°N 157.830822W/ )은 USCG에서 운영하는 2개의 스테이션 중 하나였다. 1943년 잠수함 통신을 위한 VLF 전송기로 출범했다. 안테나는 하이쿠 계곡을 가로지르는 전선이었다. 60년대 말에 그것은 오메가 송신기로 전환되었다.
라 무어 오메가 송신기
| 라 무어 오메가 마스트 | |
|---|---|
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| 일반 정보 | |
| 상태 | 완성하다 |
| 유형 | 마스트 라디에이터가 접지에 절연됨 |
| 위치 | 미국 노스다코타 주의 라 무어 |
| 좌표 | 46°21′57″N 098°20′08″w / 46.36583°N 98.33556°W |
| 높이 | 365.25m(1,165.33ft) |
| 설계 및 시공 | |
| 주계약자 | 미국 해안 경비대 |
미국 노스다코타주 La Moure 근처에 위치한 La Moure Omega Transmitter(스테이션 D) 46°21 by57″N 98°20′08″W)는 USCG에서 운영하는 다른 스테이션이었다. 그것은 지상으로부터 절연된 365.25미터 높이의 가이드가 달린 돛대를 안테나로 사용했다. 오메가사가 폐쇄된 후, 이 기지는 VLF 잠수함 통신 사이트인 NRTF LaMoure가 되었다.
샤브리에 오메가 송신기
| 샤브리에 오메가 마스트 | |
|---|---|
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| 일반 정보 | |
| 상태 | 파괴된 |
| 유형 | 우산 안테나가 장착된 가이드가 있는 접지된 돛대 |
| 위치 | 샤브리에, 레유니온 |
| 좌표 | 20°58′27″S 55°17′24″E / 20.97417°S 55.29000°E |
| 완료된 | 1976 |
| 파괴된 | 1999년 4월 14일 |
| 높이 | 428m(1,404.20ft) |
| 설계 및 시공 | |
| 주계약자 | 미국 해안 경비대 |
20°5에서 인도양 레니옹섬 샤브리에 인근 샤브리에 오메가 송신기(스테이션 E )8′27″S 55°S 55°17e24 20E / 20.97417°S 55.29000/ -20.는 우산 안테나를 사용했으며, 428미터 접지된 가이드가 달린 돛대에 설치되었다. 마스트는 1999년 4월 14일 폭발물로 철거되었다.
트렐루 오메가 송신기
아르헨티나 트렐루 역 F. 1998년 철거.
우드사이드 오메가 송신기
오스트레일리아 빅토리아 우드사이드 인근의 스테이션 G. 1997년 오메가 전송을 중단한 뒤 해저 통신탑이 됐고, 2015년 철거됐다.
쓰시마 오메가 타워
| 쓰시마 시 오메가마스트 | |
|---|---|
 국토 이미지 정보(컬러 에어리얼 사진), 국토교통부. | |
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| 일반 정보 | |
| 상태 | 파괴된 |
| 유형 | 마스트 라디에이터가 접지에 절연됨 |
| 위치 | 일본 쓰시마 시 |
| 좌표 | 34°36′53″N 129°272713″E / 34.61472°N 129.45361°E |
| 완료된 | 1973 |
| 파괴된 | 1998 |
| 높이 | 455m(1,492.78ft) |
| 설계 및 시공 | |
| 주계약자 | 미국 해안 경비대 |
34°36 on53wanN 129°27′13″E/34.61472°N 129.45361°E°, 129.45361°E/34.61472; 지면에 절연된 389m 높이의 관형강 마스트 안테나로 사용되는 . 1973년에 지어졌고 일본에서 가장 높은 구조물이었던 이 돛대는 1998년에 크레인에 의해 해체되었다. 이전 부지에는 약 8m 높이의 기념비가 세워졌다. 이전의 나선형 건물의 부지에는 현재 놀이터가 있다.
오메가 테스트 위치
뉴욕 포레스트포트의 타워인 9개의 운영 중인 오메가 타워 외에도 이 시스템의 초기 테스트에 사용되었다.
포레스트포트 타워
문화적 중요성
일부 오메가 역의 탑들은 이 나라에서 가장 높은 구조물이었고 때로는 그들이 서 있는 대륙에서도 마찬가지였다. 독일 공상과학소설 '더 코메트(Der Komet)'(http://www.averdo.de/produkt/72105959/lutz-harald-der-komet/)에서 지구를 덮칠 위기에 처한 대형 혜성이 라이베리아의 버려진 오메가 전송 사이트 페인즈빌(Paynesville) 지역의 51구역에서 개발된 기술에 의해 방어되고, 이 혜성은 필요한 저주파 전기자를 전달한다.자기장
트루 탐정의 시즌 2 피날레는 "오메가 스테이션"이라고 불린다.
참고 항목
- 러시아 오메가 항법 시스템의 상대인 알파는 2017년[update] 11월 현재도 부분적으로 사용되고 있다.
- 데카 네비게이터 데카(Decca Navigator Decca)[1]는 일찍이 오메가(Omega)를 기반으로 하는 델라크로 알려진 시스템을 제안했었다.
- 저주파 지상 무선 항법 시스템인 로란(LORAN), 여전히 사용 중(2010년 미국과 캐나다 운영 종료)
- 러시아 로란의 상대역인 채카
- 쇼란
- 오보에 (내비게이션)
- G-H(내비게이션)
- GEE(내비게이션)
참고 문헌 목록
- 스콧, R. E. 1969. 민간 항공에 의한 대양 항행 오메가 항법 시스템의 연구 및 평가 FAARD-69-39
- 아체, 조지 P. USCG 1972. 글로벌 항법의 오메가 시스템. 국제 수로학 검토 50(1:87–99).
- 터너, 니콜라스 1973. 오메가: 문서화된 분석. 오스트레일리아 국제문제 저널:291–305.
- 1974년 J.A. Pierce. 오메가: 사실, 희망, 꿈. 케임브리지 매스: 공학과 응용 물리학의 하버드 유니브 디브.
- 윌크스, 오웬, 닐스 페터 그레디치, 잉바르 보트넨 1987년 로란-C와 오메가 : 무선 항법 보조장치의 군사적 중요성에 관한 연구 오슬로; 옥스퍼드; 뉴욕: 노르웨이 대학 출판부/옥스포드 대학 출판부. ISBN82-00-07703-9
- 깁스, 그레이엄 1997년 제품과 글로벌 시장을 함께 만드는 것: 캐나다의 마르코니 회사 성공 사례. 버지니아 주 레스턴: 미국 항공우주연구원 ISBN 1-56347-225-2; ISBN 978-1-56347-225-1 [오메가 항법 시스템의 상업적 개발에 관한 사례 연구]
참조
- ^ Jump up to: a b c "Omega".
- ^ http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1956/1956%20-%200541.html
- ^ "Tallest Structure in Africa Demolished to Make Way for Modern Market Complex". Government of the Republic of Liberia. May 10, 2011. Archived from the original on May 5, 2012. Retrieved 2011-05-15.
