نطاق راديوي منخفض التردد
تاريخ

بعد الحرب العالمية الأولى، بدأ الطيران في توسيع دوره في الساحة المدنية، بدءًا برحلات البريد الجوي. سرعان ما أصبح واضحًا أنه من أجل تسليم بريد موثوق به، فضلاً عن رحلات الركاب التي ستتبع قريبًا، كان من الضروري إيجاد حل للملاحة ليلاً وفي حالة ضعف الرؤية. في الولايات المتحدة، تم إنشاء شبكة من المنارات الجوية المضيئة، على غرار المنارات البحرية، لطياري البريد الجوي. كانت المنارات مفيدة في الغالب في الليل وفي الطقس الجيد، بينما في ظروف الرؤية السيئة لا يمكن رؤيتها. أدرك العلماء والمهندسون أن حل الملاحة القائم على الراديو سيسمح للطيارين «بالرؤية» في جميع ظروف الطيران، وقرروا أن هناك حاجة إلى شبكة من حزم الراديو الموجهة.
في 24 سبتمبر 1929، أظهر الملازم (لاحقًا الجنرال) جيمس إتش. "جيمي" دوليتل، بالجيش الأمريكي، أول رحلة «عمياء»، تم إجراؤها حصريًا بالرجوع إلى الأدوات وبدون رؤية خارجية، وأثبت أن الطيران الآلي كان ممكنًا. استخدم دوليتل أدوات جيروسكوبية مطورة حديثًا — مؤشر الموقف والبوصلة الجيروسكوبية — لمساعدته في الحفاظ على موقف طائرته واتجاهها، ونظام راديو توجيهي مصمم خصيصًا للتنقل من وإلى المطار. تم تصميم معدات دوليتل التجريبية لهذا الغرض لرحلاته التوضيحية. لكي تصبح أداة الطيران عملية، يجب أن تكون التكنولوجيا موثوقة، منتجة بكميات كبيرة ومنتشرة على نطاق واسع، على الأرض وفي أسطول الطائرات.
كان هناك طريقتان تقنيتان لكل من مكونات الملاحة الراديوية الأرضية والجوية، والتي تم تقييمها في أواخر العشرينات وأوائل الثلاثينيات.
على الأرض، للحصول على حزم راديو اتجاهية ذات مسار ملاحي محدد جيدًا، تم استخدام الهوائيات ذات الحلقة المتقاطعة في البداية. طورت شركة فورد موتور أول تطبيق عملي تجاريًا لنطاق راديو منخفض التردد قائم على الحلقة، حيث تم تثبيته في حقلي ديربورن وشيكاغو في عام 1926 وقدمت براءة اختراعه في عام 1928. تم تطوير المفاهيم السابقة للنظام في ألمانيا في عام 1906 والتي تم تجربتها لاحقًا من قبل المكتب الأمريكي للمعايير وفيلق إشارة الجيش في أوائل العشرينات من القرن الماضي. تم تبني هذه التقنية بسرعة من قبل وزارة التجارة الأمريكية، التي أنشأت نطاقًا تجريبيًا في 30 يونيو 1928، ودخلت السلسلة الأولى من المحطات الخدمة في وقت لاحق من ذلك العام. لكن تصميم الهوائي الحلقي أحدث موجات سماء مستقطبة أفقيًا مفرطة يمكن أن تتداخل مع الإشارات، خاصة في الليل. بحلول عام 1932، قضت مجموعة هوائي أدكوك (Adcock) على هذه المشكلة من خلال وجود هوائيات رأسية فقط وأصبحت هي الحل المفضل. أشار فرع الطيران بوزارة التجارة الأمريكية إلى حل أدكوك باسم «هوائي تي إل» ("T-L Antenna") (لـ «خط النقل») ولم يذكر اسم أدكوك في البداية.
في الجو، كان هناك أيضًا تصميمان متنافسان، نشأ من مجموعات من خلفيات واحتياجات مختلفة. فضل فيلق إشارة الجيش، الذي يمثل الطيارين العسكريين، حلاً يعتمد على تدفق إشارات الملاحة الصوتية، التي يتم تغذيتها باستمرار في آذان الطيارين عبر سماعة الرأس. من ناحية أخرى، شعر الطيارون المدنيون، الذين كانوا في الغالب طيارو بريد جوي يطيرون عبر البلاد لتسليم البريد، أن الإشارات الصوتية ستكون مزعجة ويصعب استخدامها خلال الرحلات الطويلة، وفضلوا حلاً مرئيًا، مع مؤشر في لوحة العدادات.
تم تطوير مؤشر مرئي بناءً على اهتزاز القصب، والذي يوفر مؤشرًا بسيطًا مثبتًا على اللوحة «انعطف من اليسار إلى اليمين». كان موثوقًا به وسهل الاستخدام وأكثر مناعة ضد الإشارات الخاطئة من النظام الصوتي المنافس. وفقًا لتقرير منشور، فضل الطيارون الذين سافروا باستخدام الأنظمة السمعية والبصرية النوع المرئي بشدة. ومع ذلك، تم تجاوز الحل المستند إلى القصب من قبل حكومة الولايات المتحدة، وأصبحت الإشارات الصوتية قياسية لعقود قادمة.
بحلول الثلاثينيات من القرن الماضي، أصبحت شبكة أجهزة الإرسال الراديوية الأرضية منخفضة التردد، إلى جانب مستقبلات راديو (AM) ميسورة التكلفة، جزءًا حيويًا من طيران الأجهزة. قدمت أجهزة الإرسال اللاسلكية منخفضة التردد إرشادات ملاحية للطائرات من أجل العمليات والاقتراب في الطريق، في ظل جميع الظروف الجوية تقريبًا، مما يساعد على جعل جداول الرحلات الجوية المتسقة والموثوقة حقيقة واقعة.
ظل النطاق الراديوي كنظام الملاحة الراديوي الرئيسي في الولايات المتحدة وبلدان أخرى حتى تم استبداله تدريجيًا بتقنية (VOR) المحسّنة بشكل كبير والتي تعتمد على التردد شديد الأرتفاع (VHF)، بدءًا من أواخر الأربعينيات. يتضمن (VOR)، الذي لا يزال مستخدمًا حتى اليوم، مؤشرًا مرئيًا لليسار واليمين.