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La navigazione radiogoniometrica e la procedura QTE, QTF - Radiocomunicazioni Marittime

Radiocomunicazioni Marittime. La navigazione radiogoniometrica e la procedura QTE, QTF

QTE o come determinare la propria posizione facendosi rilevare da una stazione radiogoniometrica terrestre o da un gruppo di stazioni radiogoniometriche.

Le nuove tecnologie hanno completamente rivoluzionato il mondo della navigazione marittima. Oggi attraverso un piccolo ricevitore GPS è possibile conoscere in ogni istante e in modo preciso la posizione geografica di una nave inoltre, la velocità del mezzo viene visualizzata in tutte le sue variazioni in maniera pressoché istantanea.

Esprimo una riserva circa l’uso esclusivo dei sistemi satellitari e tecnologicamente avanzati per il fatto che questi hanno dei “PADRONI” che in ipotesi remote di conflitti bellici su larga scala potrebbero introdurre volutamente degli errori nei dati trasmessi tali da rendere inaffidabile l’uso di questi nuovi sistemi…è auspicabile che tutto ciò non avvenga mai. Fino a pochi anni fa, basti tornare agli ultimi anni del secolo appena concluso, il navigante, per una sicura condotta della navigazione e in particolare per determinare la propria posizione in mare, aveva a disposizione un numero elevato di sistemi, tradizionali e radioelettronici, diversi e indipendenti tra loro; nelle lunghe traversate oceaniche la determinazione del Punto Nave veniva effettuata mediante osservazioni astronomiche e dagli anni 80 con il vecchio sistema satellitare NNSS che disponeva di 6 satelliti in orbita polare. Il sistema era basato sulla misurazione dell’effetto Doppler dovuto al moto relativo esistente tra nave e satellite, le posizioni erano abbastanza precise ma tra una posizione e l’altra a volte passavano ore ed in ausilio a tale sistema si ricorreva a quello astronomico. Di sicuro la vita di mare era meno alienante e il mestiere del navigante era una vera e propria professione basata sulla conoscenza dei vari sistemi di navigazione e sul loro corretto uso.

Tra i vari sistemi di navigazione radioelettrica esistenti fino agli anni 90’ figurava quello radiogoniometrico; sulle nostre riviste di elettronica è stato detto di tutto e di più sui Radiofari e sul Radiogoniometro ma non ho mai letto nulla che riguardasse una particolare procedura in uso in particolare nei mari del Nord Europa famosi per le loro fitte nebbie e grosse tempeste. Questa procedura era chiamata in gergo QTE – QTF, due voci del codice Q; essa consisteva nel determinare la propria posizione facendosi rilevare da una stazione radiogoniometrica terrestre o da un gruppo di stazioni radiogoniometriche che svolgevano servizio continuo e a pagamento. Le modalità per ottenere questi rilevamenti erano contenute, per le stazioni GONIO del Mediterraneo, nella pubblicazione “Radioservizi per la Navigazione” o in pubblicazioni similari come quella Inglese a copertura mondiale “Admirality List of Radio Signals”.

Generalmente la procedura, tranne rare eccezioni, era la seguente: la nave chiamava la stazione radiogoniometrica o la capomaglia del gruppo sulla frequenza radiotelegrafica di 500 kHz, stabilito il contatto, le stazioni passavano sulle loro rispettive frequenze di lavoro che per la nave era di solito la 410 kHz; dietro invito della stazione GONIO, l’Ufficiale marconista trasmetteva due linee della durata di 10secondi ciascuna seguite dal nominativo della nave. Secondo la procedura internazionale le stazioni di nave richiedevano il servizio radiogoniometrico usando la voce del codice Q: QTE? (qual è il mio rilevamento rispetto a voi?). La stazione GONIO a questo punto richiedeva il QTG ovvero la trasmissione delle due linee di 10 secondi di durata per effettuare il rilevamento della nave. Una volta effettuate le misure la stazione di terra trasmetteva sulla propria QRG di lavoro il o i rilevamento/i misurati che l’Ufficiale di guardia sulla nave tracciava sulla carta nautica, il punto d’incontro dei rilevamenti era la posizione della nave (PUNTO NAVE).

Il Comandante della nave tuttavia poteva richiedere direttamente la propria posizione geografica espressa in latitudine e longitudine, in questo caso il marconista avanzava alla stazione di terra la richiesta del QTF? (Volete indicarmi la posizione della mia stazione secondo i rilevamentipresi dalle stazioni radiogoniometriche che voi controllate?). Le stazioni di terra collegate tra loro di solito telefonicamente al termine delle operazioni di rilevamento passavano alla capomaglia i risultati delle misure e gli operatori in servizio presso la stazione principale tracciavano i rilevamenti uscenti dalle posizioni delle stazioni del gruppo trasmettendo quindi alla nave la posizione espressa in latitudine e longitudine.

Display CRT di un radiogoniometro degli anni '60, notare l'ellisse del rilevamento.
Display CRT di un radiogoniometro degli anni '60, notare l'ellisse del rilevamento.

A questo punto è necessario spendere due parole su alcune questioni tecniche che l’Ufficiale di bordo doveva tenere in considerazione nella navigazione radiogoniometrica. La prima questione riguardava un problema connesso con l’uso delle frequenze radio su cui avvenivano le emissioni e cioè le onde lunghe e le onde medie, le bande utilizzate infatti andavano da 285 a 525kHz, queste frequenze hanno la particolarità di propagarsi per via superficiale seguendo la curvatura terrestre (percorso ortodromico), i rilevamenti sulla carta nautica venivano tracciati come semirette uscenti dalle stazioni R.G. (percorso lossodromico).

L’approssimazione nel considerare il percorso delle onde radio come rettilineo era accettabile fino ad una distanza dalla stazione trasmittente di circa 60 miglia, oltre questa distanza tale approssimazione non era più possibile, il Punto Nave non sarebbe stato preciso ed il ricorso ad un sistema di radionavigazione per determinare la posizione sarebbe stato inutile. Per questo motivo, alle misure di rilevamento effettuate a distanze superiori alle 60 miglia nautiche era necessario apportare una correzione che tenesse in considerazione del reale percorso compiuto dalle onde radio e cioè secondo un tragitto curvilineo (sfericità della Terra).

Operatore di terra intento a tracciare i rilevamenti sulla carta nautica per una procedura QTF
Operatore di terra intento a tracciare i rilevamenti sulla carta nautica per una procedura QTF

Questa correzione era conosciuta con il nome di “SEMICONVERGENZA DEI MERIDIANI” o come “CORREZIONE DI GIVRY” dal nome dello studioso francese che calcolò per la prima volta la differenza fra il percorso della curva lossodromica (percorso rettilineo sulla carta nautica) ed il percorso iniziale di un tragitto ortodromico (percorso reale sulla sfera terrestre) . Per via dei calcoli molto lunghi e poco pratici queste correzioni furono tabulate e riportate nelle PUBBLICAZIONI MARITTIME come quella della nostra Marina Militare “TAVOLE NAUTICHE”. La consultazione era molto semplice in quanto bastava entrare nelle tavole con la latitudine media e la differenza di longitudine fra la stazione a terra e la posizione stimata della nave; in corrispondenza di tali dati veniva trovata la correzione da applicare al rilevamento effettuato. La correzione aveva segno positivo o negativo a seconda dell’emisfero e della posizione della stazione rilevata rispetto a quella dell’osservatore (a Est o a Ovest).

Esempio_di_settore_calibrato
Esempio di settore calibrato

Altra questione tecnica che il navigante doveva tenere in considerazione era quella di effettuare i rilevamenti o di farsi rilevare solo quando la posizione stimata della nave cadeva all’interno di una determinata zona di mare chiamata “SETTORE CALIBRATO”; all’interno di questo settore era conosciuta un’importante correzione dovutaal cosiddetto “EFFETTO COSTA” che consisteva nella deviazione di percorso che l’onda radio subiva quando passava dal mare alla terraferma e viceversa. Essa era primariamente provocata alla differenza di conduttività del suolo (mare e terraferma), la correzione da applicare al rilevamento misurato variava in funzione dell’ora del giorno e della stagione. Il settore calibrato con vertice nella stazione R.G. di terra veniva determinato sperimentalmente ed era segnalato nella pubblicazione dei “RADIOSERVIZI”; al di fuori del settore calibrato l’errore nelle misure dei rilevamenti poteva raggiungere persino i 5 gradi facendo degradare notevolmente la bontà del Punto Nave.

Dopo l’entrata in funzione del sistema GPS è stato bandito l’uso del radiogoniometro a bordo delle navi mercantili e tutta l’organizzazione in essere è stata smantellata. Dovranno però passare ancora molti anni prima che l’uso del RDG in campo aeronautico venga soppresso. L’uso del GPS, a bordo degli aerei, per via delle alte velocità in gioco e per l’ambiente intrinseco del trasporto aereo, non è in grado di fornire quell’affidabilità necessaria per garantire la massima sicurezza del volo soprattutto durante forti tempeste solari che possono compromettere notevolmente l’uso delle comunicazioni satellitari.
A noi appassionati rimane il compito di continuare a monitorare le emissioni dei radiofari che ancora popolano le onde lunghe. Buon ascolto!

radiokit elettronica

 

 

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