Decca navigasjonssystem

Decca navigasjonssystem var eit lågfrekvens radionavigasjonssystem  som først vart nytta av dei allierte under andre verdskrigen, særleg for å vera på riktig stad ved landgangar.

Som med LORAN vart Decca vanlegast brukt av kystfiskeflåten og skipstrafikken i kystfarvatn. Systemet er òg vorte nytta av fly og av helikoptertrafikken til oljeinstallasjonane i Nordsjøen. Decca var hovudnavigasjonssystemet for Sea King redningshelikoptera før GPS kom inn i biletet.

Omega navigasjonssystem er eit tilsvarande system med endå lågare radiofrekvens/lengre bølgjelengd/større rekkjevidd og var i større grad berekna for ubåtar.

Systemet hadde ein tidleg versjon av bevegeleg kartsystem på skjerm.

Systemet vart avløyst av GPS. I Noreg var Decca sendarsystemet i drift til og med 31. desember 1999.

Virkemåte

Oversyn 

Faseforskyvinga mellom signala mottekne frå Decca-sendarane A (Master) og B (Slave) er den same langs hyperbelforma kurver på eit kart, der sendarane er brennpunkt i hyperbelen.

Sendarnettverka til deccasystemet bestod av ei mengd sendarar på land, organisert i kjeder. Kvar kjede hadde sin Master-sendar og vanlegvis tre (nokre gongar to) Slave-sendarar, med nemninga Raud, Grøn og Lilla. Ideelt sett skulle kvar slavesendar plasserast i kvart sitt hjørne av ein likesida trekant med Master i midten. Avstanden mellom Master og Slave kunne gjerne vera 60–120 nautiske mil.

Med ulike hyperbelforma linjer i tilsvarande fargar, raud, grøn og lilla på sjøkarta, kunne verdiane av faseforskyving avlesast på deccamottakaren og følgjast på kartet. Den beste posisjonsavgjerda vart der hyperbellinjene kryssa kvarandre mest mogleg nær rett vinkel.

Virkemåte i detalj 
Når to stasjonar sender på same radiofrekvens er det umogleg for ein mottakar å skilja mellom dei, så for å registrera faseforskyving og skilnaden på sendarane i ei kjede, sende dei på ulike harmoniske frekvensar av ein annan frekvens med fasesynkronisering av denne frekvensen frå sendarane.

Desse frekvensane er henta frå kjeda 5B, kjent som Den engelske kjeda. Alle kjedene i systemet nytta frekvensar mellom 70 og 129 kHz.

Deccamottakarane multipliserte frekvensane frå dei enkelte sendarane for å få ulike signal med same frekvens (minste felles multiplum). 

Hyperblane som avgjorde posisjonen vart danna av faseskilnaden i fellesfrekvensen. Mellomrommet mellom to hyperblar vart kalla ein «lane». Sidan bølgjelengda av fellesfrekvensen var liten samanlikna med avstanden mellom Master og Slave-stasjonen, var det mange moglege posisjonar for kvar  moglege faseskilnad, så det var naudsynt med fleire metodar for å avgjera posisjonen.

Andre mottakarar nytta frekvensdividering ned til grunnfrekvensen for å samanlikna faseskilnadene. Detta vart oftare nytta i fly.

Laner og soner 
Tidlege deccamottakarar var utstyrte med tre runde instrument, «Decometrar», som kvar mælte faseskilnaden mellom ein master og ein slave. Ein visar viste på ein omgang kvar i ein enkelt lane mottakaren var. Ein annan visar viste mengda omdreininger av den første visaren. Var utgangspunktet for ei tilbakelagd strekning kjent, var det heile tida mogleg å fastslå nøyaktig kvar mottakaren var.

På karta vart mange «laner» grupperte i soner, med 18 grøne, 24 raude og 30 lilla i kvar sone. Lane- og sonebreidder i kjeda 5B, der dei var smalast, er viste i tabellen nedanfor.

Lanene vart nummerert 0 til 23 for dei raude, 30 til 47 for grøne og 50 til 79 for lilla. Sonene vart kalla frå A til J. Ein Decca-posisjon kunne skrivast: Raud I 16,30; Grøn D 35,80 .

Meir moderne mottakarar kunne gje posisjonen direkte i lengd- og breiddegradar.

Rekkjevidd og grannsemd 
Rekkjevidda i dagslys kom opp mot 400 nautiske mil, men under nattemørke kunne dette reduserast til 200 NM. Desse avstandane kunne variera med tilhøva for spreiing av radiobølgjene.

Grannsemda var avhengig av:

 breidda på den aktuelle lanen.
 vinkelen mellom dei hyperbolske stadlinjene.
 instrumentfeil
 atmosfæriske radiorefleksjonar

I dagslys kunne feilen variera frå ein del meter i det sentrale området i kjeda, opp til éi nautisk mil i utkanten. Ved uhell kunne posisjonen verta ein lane-breidde feil utan at navigatøren var klår over det.

Når ein er van med grannsemda til satellittnavigasjon, spesielt med bruk av korreksjonssendarar, verkar grannsemda til deccasystemet ganske dårleg. Då deccasystemet var den beste tilgjengelege og moglegvis det einaste navigasjonshøvet for mange sjøfarande var det til stor nytte for mange. Sidan behovet for nøyaktig navigasjon er mindre til havs, spelte den reduserte grannsemda lita rolle.

Historia

Opphav 
William J. O'Brien, ein amerikansk ingeniør, utvikla tuberkulose i 1936 og fekk eit avbrot i karrieren på to år. I denne tida fekk han ideen om å setja fast posisjon etter faseforskyving i radiobølgjer som vert sende utan avbrot.

Han gjekk ut frå at den meste aktuelle marknaden var for fly, så det vart gjort forsøk i California i 1938. Då han la fram tankane for den amerikanske hæren og marinen, vart systemet vurdert som altfor komplisert.

O’Brien hadde ein ven, Harvey F. Schwarz, som var sjefingeniør i plateselskapet Decca Records i England. I 1939 sende O'Brien ei skildring av systemet for å leggja det fram for britiske militære styresmakter.

Først såg Schwartz over saka utan å følgja ho opp, men i oktober 1941 fatta British Admirality Signal Establishment (ASE)  interesse for systemet. O’Brien reiste til England og det vart gjort forsøk både i Den engelske kanalen og i Irskesjøen som begge var vellukka.

Før landgangen i Normandie vart minesveiparar utstyrte med enkle mottakarar for å fjerna miner med stor presisjon utanfor kysten av Frankrike.

Utbygging 
Etter slutten av andre verdskrigen vart selskapet Decca Navigator Co. Ltd. oppretta og systemet fekk ei rask utbreiing, særleg i område med britisk innverknad. Då systemet hadde si største utbreiing var det sendarar i alle dei viktigaste farvatn for skipsfart i verda.

I 1970 var det 15 000 mottakarar i bruk. Det fanst sendarkjeder i store mengder i fleire land:

 England 4
 Irland 1
 Skottland 2
 Noreg 5
 Sverige 5
 Finland 1
 Danmark 1
 Spania 2
 Japan 6
 Canada 4
 Australia 2

Dei viktigaste kjedene som dekte norsk område, inkludert havområda 
Noreg hadde fem Decca-kjedar, éin av dei med ein britisk slavestasjon. Ei svensk kjede hadde òg éin norsk slavestasjon. I tillegg dekte Danskekjeda (stasjonar i Danmark) og North Scottish Chain (britiske stasjonar) delar av norske havområde.

Decca, Racal og nedlegginga 

Racal, som er eit britisk firma som sel våpen og kommunikasjonsutstyr, kjøpte Decca i 1980. Sidan handelen var for å få kontroll over Deccas radarproduksjon, vart Decca Navigator selt vidare. Firmaet hadde monopol på mottakarane så lenge pantentrettane var gyldige. Selskapet leigde ut mottakarar og fekk ei solid inntekt av leiga som òg dekte drifta av sendarane.

Aksjeselskapet Dansk Philips (populært kalla ap) byrja å produsera mottakarar som viste posisjonen til eit fartøy (lengd og breidd) direkte i gradar og minutt med to desimalar (opphavleg berre i datum EID50). Så oppløysinga på skjermen var betre enn ±9,3 m, mykje betre enn posisjonsgrannsemda til Decca-systemet. Med slike mottakarar ombord var det ikkje lenger noko behov for dei spesielle Decca-karta. Sidan brukarane ikkje betalte leige for systemet heller, vart desse mottakarane veldig populære i fiskefartøy og fritidsbåtar.

I påfølgjande rettssaker mista Decca monopolet sitt og inntektene skrumpa inn. Tidleg på 1990-talet vart drifta av sendarane i Storbritannia overteken av britiske sjøfartsstyresmakter.

Kjelder

Denne artikkelen bygger på «Decca navigasjonssystem» frå ,  den 8. mai 2020.

Bakgrunnsstoff 

 Decca Navigator System by Jerry Proc

Radionavigasjon
Navigasjonsinstrument