Decca navigasjonssystem

Decca navigasjonssystem var et lavfrekvens radionavigasjonssystem  som først ble benyttet av de allierte under annen verdenskrig særlig for å være på riktig sted ved landganger.

Som med LORAN ble Decca vanligst brukt av kystfiskeflåten og skipstrafikken i kystfarvann. Systemet er også blitt benyttet av fly og av helikoptertrafikken til oljeinstallasjonene i Nordsjøen. Decca var hovednavigasjonssystemet for Sea King redningshelikoptrene før GPS kom inn i bildet.

Omega navigasjonssystem er et tilsvarende system med enda lavere radiofrekvens/lengre bølgelengde/større rekkevidde og var i større grad beregnet for ubåter.

Systemet hadde en tidlig versjon av bevegelig kartsystem på skjerm.

Systemet ble avløst av GPS. I Norge var Decca sendersystemet i drift til og med 31. desember 1999.

 Virkemåte 
 Oversikt 
Faseforskyvningen mellom signalene mottatt fra Decca-senderne A (Master) og B (Slave) er den samme langs hyperbelformede kurver på et kart, der senderne er brennpunkter i hyperbelen.

Sendernettverkene til Deccasystemet besto av et antall sendere på land, organisert i kjeder. Hver kjede hadde sin Master-sender og vanligvis tre (noen ganger to) Slave-sendere, med betegnelsen Rød, Grønn og Lilla. Ideelt sett skulle hver slavesender plasseres i hvert sitt hjørne av en likesidet trekant med Master i midten. Avstanden mellom Master og Slave kunne gjerne være 60 – 120 nautiske mil.

Med forskjellige hyperbelformede linjer i tilsvarende farger, rød, grønn og lilla på sjøkartene, kunne verdiene av faseforskyvning avleses på Deccamottakeren og følges på kartet. Den beste posisjonsbestemmelsen ble der hyperbellinjene krysset hverandre mest mulig nær rett vinkel.

 Virkemåte i detalj 
Når to stasjoner sender på samme radiofrekvens er det umulig for en mottaker å skille mellom dem, så for å registrere faseforskyvning og forskjellen på senderne i en kjede, sendte de på forskjellige harmoniske frekvenser av en annen frekvens med fasesynkronisering av denne frekvensen fra senderne.

 Stasjon Harmonisk  Frekvens (kHz) Master  6f    85 000 Lilla Slave  5f    70 833 Rød Slave  8f  113 333 Grønn Slave  9f  127 500

Disse frekvensene er hentet fra kjede 5B, kjent som den Engelske kjeden. Alle kjedene i systemet benyttet frekvenser mellom 70 og 129 kHz.

Deccamottakerne multipliserte frekvensene fra de enkelte senderne for å få forskjellige signaler med samme frekvens (minste felles multiplum).

 Sender  Slave Harmonisk  Slave Multiplikator  Master Harmonisk  Master Multiplikator  Felles Frekvens Lilla  5f  6  6f  5  30f Rød  8f  3  6f  4  24f Grønn  9f  2  6f  3  18f

Hyperblene som bestemte posisjonen ble dannet av faseforskjellen i fellesfrekvensen. Mellomrommet mellom to hyperbler ble kalt en "lane". Siden bølgelengden av fellesfrekvensen var liten sammenlignet med avstanden mellom Master og Slave-stasjonen, var det mange mulige posisjoner for hver  mulige faseforskjell, så det var nødvendig med flere metoder for å bestemme posisjonen.

Andre mottakere benyttet frekvensdividering ned til grunnfrekvensen for å sammenlikne faseforskjellene. Dette ble oftere benyttet i fly.

 Laner og soner 
Tidlige Deccamottakere var utstyrt med tre runde instrumenter, "Decometere", som hver målte faseforskjellen mellom en master og en slave. En viser viste på en omgang hvor i den enkelte lane mottakeren var. En annen viser viste antallet omdreininger av den første viseren. Var utgangspunktet for en tilbakelagt strekning kjent, var det hele tiden mulig å fastslå nøyaktig hvor mottakeren var.

På kartene ble mange "laner" gruppert i soner, med 18 grønne, 24 røde og 30 lilla i hver sone. Lane- og sonebredder i kjede 5B, der de var smalest, vises i tabellen nedenfor.

 Lane eller sone Smaleste bredde Lilla lane         352,1 m Rød lane         440,1 m Grønn lane         586,8 m Sonebredde 10563 m

Lanene ble nummerert 0 til 23 for de røde, 30 til 47 for grønne og 50 til 79 for lilla. Sonene ble betegnet fra A til J. En Decca-posisjon kunne skrives: Rød I 16,30; Grønn D 35,80.

Mer moderne mottakere kunne gi posisjonen direkte i lengde- og breddegrader.

 Rekkevidde og nøyaktighet 
Rekkevidden i dagslys kom opp mot 400 nautiske mil, men under nattemørke kunne dette reduseres til 200 Nm. Disse avstandene kunne variere med forholdene for spredning av radiobølgene.

Nøyaktigheten var avhengig av:

 bredden på den aktuelle lane.
 vinkelen mellom de hyperbolske stedslinjene.
 instrumentfeil
 atmosfæriske radiorefleksjoner

I dagslys kunne feilen variere fra en del meter i kjedens sentrale område, opp til én nautisk mil i utkanten. Ved uhell kunne posisjonen bli en lane-bredde feil uten at navigatøren var klar over det.

Når vi er vant med nøyaktigheten til satellittnavigasjon, spesielt med bruk av korreksjonssendere, virker nøyaktigheten til Deccasystemet ganske dårlig. Da Deccasystemet var den beste tilgjengelige og muligens den eneste navigasjonsmuligheten for mange sjøfarende var det til stor nytte for mange. Siden behovet for nøyaktig navigasjon er mindre til havs, spilte den reduserte nøyaktigheten liten rolle.

 Historien
 Opprinnelsen 
William J. O'Brien, en amerikansk ingeniør, fikk tuberkulose i 1936 og fikk et avbrudd i karrieren på to år. I denne tiden fikk han ideen om å fastsette posisjon etter faseforskyvning i radiobølger som sendes uten avbrudd.

Han antok at det mest aktuelle markedet var for fly, så det ble foretatt forsøk i California i 1938. Da han la frem tankene for den amerikanske hær og marine, ble systemet vurdert som altfor komplisert.

O’Brien hadde en venn, Harvey F. Schwarz, som var sjefingeniør i plateselskapet Decca Records i England. I 1939 sendte O'Brien beskrivelse av systemet for å legge det frem for britiske militære myndigheter.

Først så Schwartz over saken uten å følge den opp, men i oktober 1941 fattet "British Admirality Signal Establishment (ASE)" interesse for systemet. O’Brien reiste til England og det ble foretatt forsøk både i Den engelske kanal og i Irskesjøen som begge var vellykkede.

Før landgangen i Normandie ble minesveipere utstyrt med enkle mottakere for med stor presisjon å fjerne miner utenfor kysten av Frankrike.

 Utbygging 
Etter slutten av annen verdenskrig ble "Decca Navigator Co. Ltd." opprettet og systemet fikk en rask utbredelse, særlig i områder med britisk innflytelse. 
Da systemet var maksimalt utbredt, var det sendere i alle de viktigste farvann for skipsfart i verden.

I 1970 var det 15 000 mottakere i bruk. Senderkjeder fantes i stort antall i mange land:

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

De viktigste kjedene som dekket norsk område, inkludert havområdene
Norge hadde fem Decca-kjeder, én av dem med en britisk slavestasjon. En svensk kjede hadde også én norsk slavestasjon. I tillegg dekket Danskekjeden (stasjoner i Danmark) og North Scottish Chain (britiske stasjoner) deler av norske havområder.

+ Decca-kjeder med norske stasjoner Kjede  Master  Rød Slave  Grønn Slave  Lilla Slave  "Ekstra" frekvens (Oransje)  Finnmarkkjeden (7E) Børselv85,4550KHz Kirkenes113,9400KHz Vannøy Øst128,1825KHz Nordkapp71,2125KHz 116,7885KHz Lofotkjeden (3E) Andøya84,7350KHz Vannøy Vest112,9800KHz Røst127,1025KHz Narvik70,6125KHz 115,8045KHz Helgelandkjeden (9E) Dønna85,8100KHz Røst114,4135KHz Rørvik128,7150KHz Mo i Rana71,5083KHz 117,2737KHz Trøndelagkjeden (4E) Skarsøy84,9150KHz Rørvik113,2200KHz Stad127,3725KHz Berkåk70,7625KHz 116,0505KHz Vestlandkjeden (0E) Ågotnes, Sotra84,1950KHz Stad112,2600KHz Shetland (britisk)126,2625KHz Stavanger70,1625KHz 115,0665KHz Skagerakkjeden (10B), (svensk) Fjällbacka (svensk)85,9000KHz Jomfruland114,5333KHz Valda (svensk)128,8500KHz Årjäng (svensk)71,5833KHz 117,3967KHz

 Decca, Racal og nedleggelsen  

Racal, som er et britisk firma som selger våpen og kommunikasjonsutstyr, kjøpte Decca i 1980. Siden handelen var for å få kontroll over Deccas radarproduksjon, ble "Decca Navigator" solgt videre. Firmaet hadde monopol på mottakerne så lenge pantentrettighetene var gyldige. Selskapet leiet ut mottakere og fikk en solid inntekt av leien som også dekket driften av senderne.

Aktieselskabet Dansk Philips (populært kalt ap) begynte å produsere mottakere som viste et fartøys posisjon (lengde og bredde) direkte i grader og minutter med to desimaler (opprinnelig bare i datum ED50). Så oppløsningen på skjermen var bedre enn ±9,3 m, mye bedre enn posisjons­nøyaktigheten til Decca-systemet. Med slike mottakere ombord var det ikke lenger noe behov for de spesielle Decca-kartene. Ettersom brukerne ikke betalte leie for systemet heller, ble disse mottakerne veldig populære i fiskefartøyer og fritidsbåter.

I påfølgende rettssaker mistet Decca monopolet sitt og inntektene skrumpet inn. På tidlig 1990-tall ble driften av senderne i Storbritannia overtatt av britiske sjøfartsmyndigheter.

Eksterne lenker
 Decca Navigator System by Jerry Proc

Kategori:Radionavigasjon
Kategori:Maritim navigasjon
Kategori:Samferdselshistorie