Low-Frequency Radio Range
historisches US‑amerikanisches Funknavigationssystem
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Low-Frequency Radio Range (LFR) (deutsch etwa: „Langwellen-Funk-Entfernungsmessung“) war ein frühes US‑amerikanisches Funknavigationssystem. Alternative englische Bezeichnungen waren Four-course radio range und A-N radio range. Letzteres bezog sich auf die dabei zur akustischen Anzeige verwendeten Morsezeichen der beiden Buchstaben „A“ ( · – ) und „N“ ( – · ). Eine Kurzbezeichnung war schlicht: the range.
Vorgeschichte
Seit 1887 war die Richtwirkung von Antennen durch die Experimente von Heinrich Hertz (1857–1894) bekannt.[1] Darauf aufbauend, hatte Otto Scheller (1876–1948) aus Steglitz am 17. März 1907 ein Patent zu einem „drahtlosen Kursweiser“ angemeldet. Er schlug vor, als Sender zwei über Kreuz angeordnete Antennenpaare mit azimutal orthogonaler Richtcharakteristik „für gerichtete Telegraphie“ zu verwenden, um „eine für beide Sender gemeinsame Linie gleicher Intensität (Richtlinie) zu schaffen“.[2]
Die in seiner Patentschrift dazu als „Fig. 1“ angegebene Zeichnung ähnelt sehr der mehr als zehn Jahre später von Frank Adcock (1886–1968) vorgeschlagenen und im Jahr 1919 patentierten Adcock-Antenne.[3] Auch die nahezu fünfzig Jahre jüngere nebenstehende Zeichnung aus dem Jahr 1966 (Bild) spiegelt dasselbe Prinzip wieder, wobei hier eine (magnetische) Kreuzrahmenantenne statt der von Scheller ursprünglich vorgeschlagenen (elektrischen) Vertikalantennen verwendet wird.
Prinzip
Bei der LFR-Methode wurden Frequenzen des Langwellenbandes (30–300 kHz) verwendet, englisch Low Frequency (LF), unterhalb des für den Mittelwellenrundfunk benutzten Bereichs (in den USA: 530–1720 kHz). Sie lagen zwischen 190 kHz und 400 kHz, für militärische Anwendungen auch etwas höher, bis zu 536 kHz. Genau genommen wurde somit auch ein Teil des Mittelwellenbandes (300–3000 kHz) genutzt, englisch Medium Frequency (MF). Hieraus leitet sich die gelegentlich verwendete alternative Bezeichnung ab: LF/MF four-course radio range.
Die besondere Antennenanordnung (Bild oben) erzeugte ein spezielles Strahlungsdiagramm ähnlich dem aus vier „Keulen“ (Bild). Diese waren dadurch gekennzeichnet, dass in jeweils zwei sich gegenüberliegenden Keulen das Morsezeichen · – für „A“ zu hören war, und in den anderen beiden das komplementäre – · für „N“. Befand sich das Flugzeug in einer der Keulen, so war entweder „A“ oder „N“ zu hören. Befand es sich aber im Grenzbereich zweier Keulen (dort, wo sie sich berühren), dann waren beide Zeichen gleichzeitig zu hören, also das kombinierte Signal „N+A“. Die zeitliche Zuordnung der Signale war so gewählt, dass sich in diesem Fall die Punkt- und Strichmuster zu einem ununterbrochenen Dauerton ergänzten. Dieser war für den Piloten gut wahrnehmbar und signalisierte ihm, dass er genau auf Kurs war.
Anders als der Einfachheit halber oft dargestellt, handelte es sich bei LFR also in Wirklichkeit nicht um ein System aus vier (schmalen) „Leitstrahlen“, sondern letztere waren vielmehr die Überlappungsbereiche von deutlich breiteren Strahlungskeulen.
Geschichte
Das LFR-Verfahren wurde ab 1928 zunächst in den Vereinigten Staaten verwendet und international teilweise bis in die 1960er-Jahre genutzt. Es diente in der Luftfahrt und auch in der Seefahrt dazu, Kurse zu markieren und damit die Navigation zu vereinfachen, insbesondere bei Nacht und bei schlechter Sicht. Dazu wurden durch Funkstellen, die sich am Boden in Abständen von rund zweihundert Meilen (300 km) Abstand befanden, auf jeweils unterschiedlichen Frequenzen Funksignale ausgesendet, die von den Flugzeugen (oder Schiffen) empfangen wurden.[4]
Nachfolger
Ab der 1950er-Jahre galt LFR mehr und mehr als veraltet und wurde durch das Very high frequency omnidirectional range (VOR) ersetzt, im Deutschen auch als Drehfunkfeuer bezeichnet. Dieses war wesentlich einfacher zu handhaben und zugleich genauer und vielseitiger einsetzbar. So konnten beliebige Kurse gesetzt werden. Man war unabhängig von „Leitstrahlen“ – Scheller hatte sie 1907 als „Richtlinien“ bezeichnet.
Inzwischen ist auch VOR obsolet und durch das weit überlegene Global Positioning System (GPS) ersetzt worden.
Literatur
Weblinks
- Flying the Beams. Genesis of the Low Frequency Radio Range (LFR). In: flying the beams. 2025 (englisch).
- Tom Johnson: Low-Frequency Radio Ranges. In: Ed Thelen. 7. Juni 2010 (englisch).
- Bob Denny: LF Range Navigation System – Introduction. In: YouTube-Video. 31. Mai 2020 (englisch, 10′40″).