VHF omnidirectional range: differenze tra le versioni
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[[Aeromobile|aeromobili]]; dal [[1949]] l'[[Organizzazione Internazionale dell'Aviazione Civile|ICAO]] lo ha definito come standard per le [[Navigazione|navigazioni]] a corto e medio raggio, sostituendo i radiosentieri a quattro braccia funzionanti in bassa frequenza.
Una stazione di terra VOR, chiamata anche '''radiofaro''', trasmette [[Onda radio|onde radio]] in [[VHF]] che vengono captate da un ricevitore a bordo che le elabora e fornisce informazioni utili al pilota per capire la sua [[Fix (aviazione)|posizione]] rispetto al radiofaro.
Il segnale inviato indica sia il nome della stazione (in [[codice Morse]]) sia la posizione dell'aereo relativa a quest'ultima in riferimento al Nord magnetico, indicando quindi al [[aviatore|pilota]] il suo rilevamento rispetto alla stazione emittente. Utilizzando il sistema [[radiale]] + [[Distanza euclidea|distanza]], si può ottenere la posizione sulla radiale rispetto al VOR del velivolo. Molte stazioni di terra sono anche dotate anche del DME ([[Distance Measuring Equipment]]) che misura la distanza tra l'emittente e il ricevitore.
Il VOR divenne il principale sistema di radionavigazione negli [[anni 1960|anni sessanta]]: il vantaggio di questo sistema rispetto ai vecchi NDB
([[Non-Directional Beacon]]) è che il segnale radio indica anche se si sta viaggiando verso (''to'') o dalla (''from'') stazione emittente, permettendo al pilota di seguire più facilmente una linea immaginaria tracciata nel cielo.
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La [[rotta aerea|rotte aree]] conosciute come ''[[alfabeto fonetico NATO|Victor]] Airways'', sono costruite collegando stazioni VOR diverse e [[aeroporto|aeroporti]]
I VOR forniscono indicazioni molto più [[Accuratezza|accurate]] e sono più [[Affidabilità|affidabili]] degli NDB grazie ai componenti con cui sono costruiti, ma queste stesse componenti rendono sia le stazioni di terra sia i ricevitori a bordo più costosi nella manutenzione e nell'installazione. Inoltre possono funzionare entro un raggio massimo che va dai 46 ai 240 chilometri: questo comporta la costruzione di una grande rete di stazioni per coprire le principali rotte aeree.
==Come funziona un VOR==
I VOR operano su radiofrequenze assegnate tra i 108.0 [[megahertz]] (MHz) e i 117.95 MHz, che sono compresi nella banda riservata ai segnali [[VHF]], mentre l'ampiezza del canale è di 50 kHz. Furono scelte le frequenze VHF perché viaggiano solo in linea retta e non vengono influenzate dagli agenti atmosferici, permettendo quindi di calcolare molto accuratamente gli angoli. Questo però implica anche che i VOR possono operare solo a distanze inferiori ai 240 km, altrimenti perdono la loro efficacia.
I sistemi VOR utilizzano la relazione di [[fase (segnali)|fase]] tra due segnali di 30 Hz per codificare la direzione. La [[Onda portante|portante]] principale è un semplice segnale audio in [[Modulazione di ampiezza|AM]] che trasmette l'identificativo della stazione in [[codice morse]]. Il secondo segnale di 30 Hz è in [[Modulazione di frequenza|FM]] modulato su una [[sottoportante]] di 9960 Hz. Il segnale così miscelato è poi passato a una cortina di quattro [[Antenna omnidirezionale|antenne omnidirezionali]], che ruotano il segnale 30 volte al secondo. Si noti che le antenne non devono necessariamente essere ruotate fisicamente, come avveniva nei primi strumenti di questo tipo, ad oggi i trasmettitori VOR utilizzano due antenne a telaio tra di loro ortogonali, una con un diagramma di radiazione pari a <math>\cos(\alpha)</math>, l'altra con diagramma di radiazione pari a <math>\sin(\alpha)</math> , alimentate rispettivamente con il segnale <math>\cos(60\pi t)\cos(2\pi F_c t)</math> e con il segnale <math>\sin(60\pi t)\cos(2\pi F_ct)</math>, dove α è l'angolo formato dalla congiungente velivolo stazione e la direzione del nord magnetico, mentre <math>F_c</math> è la frequenza della portante, in modo che l'aeroplano possa ricevere un segnale dipendente dalla sua direzione di volo senza la complicazione di ruotare l'antenna al suolo.
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Quando il segnale viene ricevuto dall'aereo, il segnale FM viene decodificato dalla sottoportante e la frequenza viene estratta. I due segnali a 30 Hz vengono poi confrontati per desumere la differenza di fase. La differenza di fase così calcolata corrisponde all'angolo dell'antenna al momento della trasmissione del segnale per mezzo del quale si codifica la direzione della stazione nel momento in cui il fascio più stretto raggiunge il ricevitore.
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In molte stazioni VOR è presente un altro aiuto alla navigazione chiamato [[Distance Measuring Equipment|DME (''Distance Measuring Equipment'')]]. La combinazione di queste due assistenze viene chiamata VOR-DME o [[VORTAC]], in base all'ente che li gestisce; un VORTAC è un VOR civile collocato insieme ad un [[TACAN]], il sistema di navigazione per aeromobili militari. Il VOR-DME e il TACAN condividono lo stesso DME.
Il DME fornisce ai piloti la distanza "obliqua" dalla stazione di terra, non la distanza al suolo. Questo implica che a basse altitudini o a distanze molto elevate la differenza può essere trascurabile: quindi conoscendo la radiale dalle stazione e la distanza si può tracciare la posizione dell'aereo su una mappa aeronautica.
Alcune stazioni hanno bassa potenza per una navigazione a livello regionale, mentre altri dispongono di una potenza maggiore per la navigazione ad alta quota.
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==I VOR e le rotte aeree==
Le stazioni VOR sono usate come intersezioni lungo le [[rotta aerea|aerovie]]. Una tipica aerovia è costituita da linee rette che collegano fra loro diverse stazioni VOR. Durante un volo, l'aereo viaggia in linea retta e ogni tanto effettua delle [[Virata (volo)|virate]]: queste virate avvengono quando nella rotta viene cambiato il VOR di riferimento.<br /> Altri riferimenti per la navigazione aerea sono costituiti da punti generati dall'intersezione di due radiali provienti da stazioni diverse; non è detto però che queste intersezioni vengano segnalate nelle mappe delle aerovie.
Alcuni velivoli utilizzano due ricevitori di bordo: questo perché oltre a fornire uno strumento di riserva, il pilota può seguire più facilmente una radiale verso una stazione mentre controlla sul secondo apparato quando oltrepassa una certa radiale proveniente da un'altra stazione VOR.
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==Il futuro==
Come altri sistemi di radio-navigazione, è probabile che in futuro i VOR verranno sostituiti da altri metodi di navigazione basati su sistemi satellitari come il [[GPS]]. Una delle cause fondamentali è che il sistema VOR ha bisogno di molte stazioni di terra per coprire una grande area, con conseguenti costi di installazione e manutenzione.
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Il trasmettitore a terra emette in tutte le direzioni un “segnale di riferimento” con fase costante, ed un “segnale variabile” la cui fase cambia rispetto a quella del primo segnale di 1° per ogni grado di variazione azimutale intorno alla stazione con una ciclicità di 0.003 secondi.
La relazione “Differenza di Fase = Rilevamento a/m” si ottiene facendo in modo che la fase del “segnale di riferimento” sia totalmente indipendente dalla posizione del velivolo attorno alla stazione e, al contrario, quella del “segnale variabile” sia funzione lineare e continua del rilevamento magnetico dell’aeromobile. Da quanto sopra esposto è chiaro che il primo segnale serve da riferimento per misurare, partendo dal Nord (direzione in cui i due segnali sono fasati), la differenza in tempo tra i due segnali, ed è riconducibile ad un rilevamento magnetico (QDR).
Le stazioni radio a terra emettono un’onda portante in VHF nella banda compresa tra i 108.00 ed i 117.95 MHz, con intervallo di 50
Le stazioni a terra emettono dei segnali polarizzati sul piano orizzontale con le seguenti modulazioni:
1. Segnale di riferimento – Frequenza 30 Hz;
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5. Volare con questo valore sul direzionale fino a che il CDI non si porterà al centro, in quel momento (magari un paio pallini prima in modo da rendere la manovra più dolce) virare per prua uguale al QDM ormai intercettato.
Riassumendo il funzionamento e l’impiego del VOR analizziamo quanto ……
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