台卡導航系統
台卡導航系統，是低頻連續波相位雙曲線導航系統，主要用於海上近程高精度定位和沿海岸導航。台卡導航系統的工作頻率在70～130千赫之間。頻率常受天波干擾,尤其是在夜間。台卡導航系統覆蓋區域最遠只能在天波強度不超過地波強度的50％之內。
台卡導航系統
正文
低頻連續波相位雙曲線導航系統，主要用於海上近程高精度定位和沿海岸導航。台卡導航系統的工作頻率在70～130千赫之間。頻率常受天波干擾,尤其是在夜間。台卡導航系統覆蓋區域最遠只能在天波強度不超過地波強度的50％之內。
台鏈 由4個台組成。3個副台位於近似等邊三角形頂點，主台位於中心附近。主台和副台間的距離(基線)在 60～120海里之間。副台分別稱為紅台、綠台和紫台。台卡導航系統的台鏈固定使用一個不輻射的公共基頻f(在14.00～14.33千赫之間)。規定主台發射6f頻率，紅、綠、紫三個副台分別發射8f、9f和5f頻率。副台的相位控制設備嚴格保持發射頻率之間的相位關係。台卡導航系統的台鏈可用 63套由不輻射基頻f衍生的頻率加以區分。
基本比相方式 台卡接收端同時接收5f、6f、8f和9f信號,經過放大後分別倍頻。紫台與主台在30f上比相後輸入台卡計；紅台和綠台則與主台分別在24f和18f上比相併分別輸入各自的台卡計（圖1）。台卡計是台卡測量指示器，有紅、綠、紫三個，用指針度盤方式顯示三組台卡雙曲線坐標。 
台卡導航系統台卡雙曲線 用戶至主台、副台距離之差的軌跡線為雙曲線，隨著距離差不同產生許多條雙曲線。雙曲線是成對的。台卡導航系統是不調製連續波系統，所以台卡雙曲線伴有相位周期性，在導航領域稱為多值性。一個射頻周期為一個波長，半個波長為一個巷道。巷道寬度隨比相頻率而變動。例如,基線上紅台比相頻率為340千赫時，巷寬為 440米。這是相鄰兩條零相位差位置線之間的區域。巷可細分為1/100分巷，1/100分巷相當於3.6°相位。如巷寬為440米，則一個分巷僅4.4米（在基線上）。這是精測位置線。在基頻1f上比相，相鄰兩條零相位線之間的區域稱為區，在基線上區巷寬度可達10公里左右。這是粗測位置線。
在使用台卡導航系統的海圖上，印有以紅、綠、紫三色表示的台卡雙曲線。兩條不同顏色的雙曲線的交點就是用戶位置。每條雙曲線都標有規定的區、巷、分巷標記。從兩個台卡計上找到讀數後再從圖上找到的相交點就是位置（圖2）。 
台卡導航系統台卡巷識別 台卡巷寬約幾百米（基線上），為使定位方便，須採取識別準確巷道的措施。台卡採取先在1f上比相得到約10公里寬的粗巷（區巷），再分別從粗巷內識別準確巷道（基頻1周的相位差內含有 18個綠色巷道、24個紅色巷道和30個紫色巷道）。大量台卡接收機依靠台卡計或圖形顯示的積累作用保持巷道計數。從1948年起，所有固定的台卡台鏈都已設有巷道識別裝置。巷道識別裝置有V型和MP型兩種識別方式（圖3）。①V型識別方式:在接收端用差頻方法獲得1f粗測比相頻率。在識別瞬間，主台同時發射5f和6f頻率，副台輪流同時發射9f和8f頻率。識別瞬間各占約0.45秒。此外，在接收端將8f和9f頻率分別經3倍頻和2倍頻後得24f和18f頻率，差拍成6f頻率，再與主台6f頻率比相得到中測巷道,它比粗測巷細6倍。在地波遭受天波干擾時，V 型巷識別計讀數會產生隨機變動，使所指巷道不準確。②MP型識別方式：特點是台卡台鏈在巷識別瞬間每個台將5f、6f、8f、9f 4個頻率一起發射，但各台以0.45秒短促時間輪流發射，每20秒重複一次識別發射。在接收機中將收到的4個頻率線性相加後可再現頻率 1f的脈衝型式。這種方式可以免除相位分量中出現變化時的相位誤差。 
台卡導航系統常用接收機 航海常用接收機有MK-12型和MK-21型。MK-12型可接收63個台鏈信號，有V型和MP型巷兩種識別方式。MK-21型的功能與MK-12型類似，但巷識別只有MP型。MK－21型已全部採用積體電路以及鎖相和數位化相位測量技術，結構是外掛程式式的。巷識別已用數字指示，提高了識別精度，也便於跨台鏈定位。
台卡導航系統定位準確度變動範圍較大，白天在幾何形狀良好的地區和無天波干擾條件下可達幾十米；夜間在天波干擾強烈邊緣可達幾海里。
參考書目
G.E.Beck,Navigation Systems, Van Nostrand Reinhold Co.,New York,1971.配圖
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