Принципы радионавигации, известны давно, еще с середины 40-х годов. Представьте три передатчика, стоящих на берегах Каспийского моря: один в Астрахани, другой в Баку, третий в Красноводске. На море как бы наложен огромный треугольник. В школе нас учат, как найти координаты точки внутри или снаружи треугольника: нужно измерить расстояния до вершин. Корабли и самолеты берут вместо линейки радиоволну. Бортовой приемник измеряет время, нужное волне, чтобы пройти к нему от передатчика. Для этого все три сигнала, излучаемых каждой станцией, связаны между собой, иначе электроника на борту не сможет их использовать. Если стабильность частоты передатчиков плоха, определить координаты удастся только весьма грубо. Так, к сожалению, и обстояло дело, пока не было квантовых стандартов. Новая же техника хранения времени и частоты – цезиевые стандарты, почти ничем не отличающиеся от государственных эталонов, – намного повысила качество работы навигационных станций. И, что самое главное, стало возможным разносить станции на огромные расстояния, объять «радиотреугольниками» не только отдельные районы, но и весь земной шар. На Землю как бы накинули сеть с разными по размеру ячейками: где-то они крупнее, где-то мельче.
Самые крупные – это радиотреугольники системы «Омега». Ее восемь станций дают возможность определять координаты судов во всем Мировом океане с ошибкой 1...2 морские мили, т.е. 1,85...3,7 километра.
Станции «Лоран» служат для навигации в Средиземном море, северном районе Атлантики, у восточного побережья США и еще в некоторых районах. Приемники этой системы проще и дешевле, чем «Омеги», да и исторически она возникла раньше. А точность ее – не хуже «омеговской», только дальность действия меньше.
Ошибки, вполне допустимые в открытом море, непозволительны для плавания вблизи берегов. Там штурман включает приемник системы «Декка», и точность возрастает до сотен метров. Наконец, в проливах и на подходах к портам ставят станции систем «Хай-Фикс», «Си-Фикс» и «Торан», по сигналам которых кораблеводитель узнает место судна с ошибкой до метра.
Почему систем так много? Потому что точность удается купить только уменьшением дальности действия. По сигналам «Омеги» решают навигационные задачи на расстояниях до 5000 километров от станции, для такой же по точности системы «Лоран-С» (она работает на плохо распространяющихся средних волнах, а не на сверхдлинных, как «Омега») дальность не более 2200 километров, «Декка» – всего 650, а «Хай-Фикс» и ее «родственницы» – порядка 400 километров. И все-таки лишь 20 процентов акватории Мирового океана охвачено высокоточными системами радионавигации...
Ну, а самолеты? На дальних трассах они держат курс с помощью бортовых навигационных систем «Омега» и «Лоран»: станции наземного слежения сообщают, если самолет отклонился от курса, есть также и автономные бортовые системы навигации – точные и надежные.