Redigerer Very high frequency omnidirectional radio range (avsnitt)

==Hvordan virker en VOR==
[[Fil:CARDIOIDE.jpg|thumb|Hvordan limacon oppstår]]
Vi har stoppet rotasjonen på 8-talladiagrammet og legger det på strålingsdiagrammet til den rundstrålende antennen. Siden 8-tallet er like stort som det rundstrålende diagrammet (lys grå) betyr det at modulasjon er 100%. I praksis er ikke dette tilfelle, modulasjonen skal være 30%, men det er enklere å tegne det slik. Adderer vi de to diagrammene vektorielt, får en den delen som er tegnet med tykkere strek. Dette er Limacon eller cardeoiden. Cardioiden er det som gir oss variabelfasesignal når det roterer med 30 ganger i sek., eller 30Hz.
[[Fil:VORprinsipp.jpg|thumb|VOR prinsipp]]
Ser en på figuren "VOR prinsipp" ser en hvordan det variable fasesignalet forandrer seg når en går rundt stasjonen. Referansefasen er lik hele tiden.

Slik vil faseforholdene være for både CVOR og DVOR.

For å lage et kunstig jordplan under antennene monteres de på en motvekt som er ca. 4-5 meter høy. Dette er gjort for å minske bakkens innflyteles på signalene. CVOR er plaget med en del refleksjoner. Dvs. at flyene mottar multi-path signaler, ikke bare direkte signaler, men også reflekterte. Dette gjør fasesammenlikningen unøyaktig.
Bærebølgen fra den rundstrålende antennen inneholder også et identifikasjonssignal som sendes ut 3 ganger i minuttet. Frekvensen på denne morse koden er 1020 Hz og består vanligvis av 3 bokstaver. Modulasjon er 7-10%. Det er også mulig å sende tale, men dette benyttes ikke i Norge


=== Forenklet beskrivelse ===
For å forstå hvordan VOR virker kan vi tenke oss en [[fyrlykt]] som har en roterende [[lyskaster]] med hvitt lys. Vi tenker oss at denne lyskasteren har en meget smal [[stråle]] og roterer én runde (360 grader) i løpet av nøyaktig ett minutt. Det vil altså si at vi ser en hvitt blink med 60 sekunders intervall. I tillegg til lyskasteren har fyrlykten et grønt blinkene lys som lyser i alle retninger. Dette grønne blinklyset kalles for referansesignalet, mens den hvite lyskasteren kalles det varierende signalet. Hver gang lyskasteren peker mot nord blinker det grønne lyset én gang. Hvis vi står stille og betrakter fyret vil vi med andre ord se ett grønt blink hver minutt og ett hvitt blink hvert minutt. For å vite hvor vi befinner oss i forhold til fyrlykten kan vi nå måle tiden det tar fra vi ser det grønne blinket (referansesignalet) til vi ser det hvite blinket (variable signalet). Vi måler tiden i sekunder og multipliserer med 6 fordi lyskasteren beveger seg 6 grader per sekund. Hvis det for eksempel tar 15 sekunder mellom det grønne og hvite blinket vet vi at vi befinner oss rett øst for fyrlykten. Ut fra sekundviseren på en stoppeklokke, der sekundviseren roterer én gang per minutt, kan vi lese retningen direke ved å tenke oss sekundviseren som en [[kompass]]nål. 

Vi kan si at det grønne blinklysets bølgelengde er én sekstiendedels Hz. Lyskasteren har samme frekvens men legger vi de to ‘bølgene’ i samme tidsakse ser vi at de ikke er ‘i takt’. Hvis vi definerer det grønne blinklyset som ‘det første’, vil vi se at lyskasteren ligger noen sekunder bak. Denne tidsavstanden kalles [[faseforskyvning]]. En periode er tiden det tar å komme tilbake til samme svingstilstand. Overført til eksemplet med lyskasteren så blir en periode én runde. Vi måler vanligvis perioden i grader eller radianer og definisjonen på én periode er 360 grader, eller 2 x [[Pi]] radianer. En [[vinkel]] måles også i grader eller radianer. [[Faseforskyvning]]en mellom to svingninger blir altså en vinkel som måles i grader eller radianer. I navigasjonøyemed måler vi vinkler i grader, og når [[faseforskyvning]]en også måles i grader får vi et en-til-en  forhold mellom [[faseforskyvning]]en og [[kompass]]retningen.

Ved å bytte ut lys med radiosignaler, får man så et VOR-tårn, i stedet for et fyrtårn. Dette kan i tillegg leses av selv om sikten er lik null, og man ikke har visuell kontakt med tårnet. Retningen regnes ut automatisk av dertil dedikerte instrumenter, mens signalet som angir hvilket fyr det er, sendes som et lydsignal til pilotene som flyr. Dette signalet gis i langsom morse-kode, altså som prikker (korte toner) og streker (lange toner). Noen VORer har også tale-identifikasjon i tillegg til morse-identifikasjonen.


=== Doppler VOR (DVOR) ===
[[Fil:DVOR.jpg|thumb|DVOR ved Oslo lufthavn Gardermoen "GMN" med DME antenne]]
DVOR (Doppler VOR) er en videreutvikling av CVOR. Denne utviklingen har medført i en forbedring av navigasjon med en faktor som er 5 – 10 bedre enn CVOR. Som en skjønner baserer DVOR seg på bruk av [[Dopplereffekt]], eller [[frekvensskifte]]. For at dette skal være mulig så må Referansefasesignalet og Variabelfasesignalet bytte plass ift. en CVOR. Referanse signalet blir nå sendt på en senterantenne men nå er 30Hz signalet amplitudemodulert ([[AM]]) inn på bærebølgen. I en CVOR roterer Cardeoiden med klokka. Men i en DVOR foregår rotasjonen mot klokken.

Før vi går videre med DVOR skal vi se litt på [[Doppler]]skifte: Noen har kanskje hørt at tonen ([[frekvensen]]) fra en ambulansebil ikke er den samme når bilen kommer mot deg og når den kjører fra deg. Lyd har en [[hastighet]] på ca. 343 m/s ved ca. 20<sup>0</sup> C. Dette kan uttrykkes i en generell formel:<br />

f' = f *(+-Vr/Vo) dvs. f' =f*(343 +/- bilhastighet)/343 der:<br />
f'= tonen du hører<br />
f= tonen fra bil<br />
Vr= radiell hastighet<br />
Vo= lydhastighet<br />
Vi skal nå ta et praktisk eksempel: f=1000 Hz, bilens hastighet er 80 km/t tilsvarer 22,2 m/s

Bilen kommer mot deg: f'= 1000 *(343 + 22,2)/343  = 1064,7 Hz Denne økningen skyldes bilhastigheten.<br />
Bilen kjører fra deg: f'= 1000 *(343 - 22,2)/343  = 935,3 Hz.<br />
Dette vi nå har vist kommer av dopplereffekten. Vi skal så se på hvordan en benytter dette i VOR sammenheng.<br />
DVOR antennesystem består av følgende antenner: En senterantenne, rundstrålende. I en ring rundt senterantennen er det plassert 50 rundstrålende antenner. Antenneringen er 13,5 m i diameter. Vi vet fra CVOR at deviasjon eller frekvenssvinget på 9960 Hz signalet skal være +/- 480 Hz. Det samme gjelder her. Hvis hastigheten er korrekt så vil dopplereffekten gi oss 9960+480 Hz og 9969-480Hz henholdsvis mot og fra flyet. (se på vår bil). Vi vet at rotasjonshastigheten er 30/sek (30Hz). Bølgelengden midt i båndet er 2,65 m ved 113 Hz. Nå kan vi bevise at diameteren blir:<br />
D= (480*2,65)/pi*30 =13.5m. Hastigheten i ringen blir da:<br />
V<sub>dipol</sub> =pi*D*30 = 1272 m/s. Nå har vi funnet den riktige hastigheten i antenneringen. En ser at hvis D blir større øker også hastigheten i ringen. Lydhastighet er 343 m/s, men radiobølger forplanter seg 300000 Km/s. <br />
Hvis vi ser på et fly som flyr mot DVOR så "ser" det et signal som roterer i ringen. La oss se på 4 punkter:<br />
1. Signalet kommer rett mot deg, maks doplerskifte (9960 + 480 Hz)<br />
2. Signalet fortsetter 1/4 omdreining, ingen dopplerskifte signalet er på tvers av din retning (9960 Hz)<br />
3. Signalet ytterligere 1/4 omdreining, signalet er på vei bort fra flyet, Minimum dopplerskifte (9960 -480 Hz)<br />
4. Tilstanden den samme som i punkt 2. (9960 Hz).<br />
Vi kan skrive en generell formel som gjelder for et hvert punkt i sirkelen:<br />
 
(113/300)*cos(grad*pi/180)*1272 <br />
Formelen er laget for bruk i Excel. Sett inn for grad den vinkelen har i forhold til rotasjon.
En forstår dermed at de andre flyene som ikke ligger på samme radial for andre avlesninger: Vi har skapt ett navigasjonsanlegg!<br />
Nå skal vi sa på hva det er som sendes på det roterende signalet.







som ikke er så følsom for reflekser som CVOR. Antennene på en DVOR-stasjon består av en senterantenne og mange antenner (vanligvis 48) organisert rundt senterantenne i en sirkel med diameter på 13,4 meter. Senterantennen er en rundstråler som sender ut et amplitudemodulert referansesignal. Signalet er et [[Sinuskurve|sinus]]-signal med en frekvens på 30 Hz. Dette signalet er referansesignalet som vil bli oppfattet likt uansett hvor det mottas. Antennene rundt senterantennen sender ut en umodulert bærebølge med to hjelpebærebølger som ligger 9960 Hz symmetrisk fra senterfrekvensen. Disse to hjelpebærebølgene blir to [[Enkelt sidebåndmodulering|sidebånd]]. DVOR er konstruert slik at den ene antennen modulerer et 30 Hz signal på øvre sidebånd (senterfrekvensen +9960 Hz) og antennen på motsatt side modulerer det samme signalet på motsatt sidebølge (senterfrekvensen +9960 Hz). Hvis for eksempel antennen lengst nord sender på hjelpebærebølgen f+9960 Hz så sender antennen lengst sør på hjelpebærebølgen f-9960 Hz. To og to antenner, på motsatt side av sirkelen, veksler mellom å sende i en sirkelformet bevegelse med en rotasjonshastighet på 30 omdreininger pr sekund, altså 30 Hz. På grunn av doppler-effekten vil dette signalet variere i frekvens når det mottas og følgelig bli oppfattet som et frekvensmodulert signal på 30 Hz. Dette signalet blir det variable signalet og sammenlignes med referansesignalet på samme måte som for CVOR. På samme måte som med CVOR moduleres det ene signalet (det variable signalet i dette tilfellet) på en hjelpebærebølge så det ikke skal forstyrre det andre signalet.