
LORAN(長距離航法)[ a ]は、第二次世界大戦中に米国で開発された双曲線無線航法システムです。英国のGeeシステムに似ていますが、より低い周波数で動作することで、最大1,500マイル(2,400km )の航続距離と数十マイルの精度を実現しました。当初は大西洋を横断する船団に使用され、その後長距離哨戒機にも使用されるようになりましたが、第二次世界大戦中は太平洋戦域で活動する船舶や航空機で主に利用されました。
LORANは、当初は実装に費用がかかるシステムで、陰極線管(CRT)ディスプレイと熟練したオペレーターが必要でした。そのため、軍事用途と大規模な商業用途に限られていました。1950年代には自動受信機が利用可能になりましたが、同じ改良された電子機器によって、より高精度な新システムの可能性も開かれました。アメリカ海軍は、数十フィート程度の精度を提供するLoran-Bの開発を開始しましたが、重大な技術的問題に直面しました。アメリカ空軍は、 LORANよりも長距離で数百フィートの精度を提供するCyclanという別のコンセプトに取り組んでいました。空軍が慣性航法システムに注目すると、海軍はCyclanを引き継ぎ、Loran-Cと改名しました。アメリカ沿岸警備隊は、 1958年に両方のLORANシステムの運用を引き継ぎました。
Loran-Cの性能が劇的に向上したにもかかわらず、現在Loran-A(または「標準Loran」)として知られるLoranは、この時期に圧倒的に普及しました。これは主に、艦船や航空機がLoran-Cに交換した際に、海軍から大量の余剰Loran-Aユニットが放出されたためです。1960年代に安価なマイクロエレクトロニクスが広く普及したことで、Loran-C受信機の価格は劇的に下落し、Loran-Aの使用は急速に減少し始めました。Loran-A送信ネットワークは1970年代から徐々に解体され始め、北米では1980年まで、その他の地域では1985年まで運用されていました。日本のネットワークは1997年5月9日まで運用を続け、中国のネットワークは2000年時点で もまだ運用中とされていました。。
Loran-A used two frequency bands, at 1.85 and 1.95 MHz. These same frequencies in the 160-meter band were used by amateur radio operators,[2] and they were under strict rules to operate at reduced power levels to avoid interference; depending on their location and distance to the shore, U.S. operators were limited to maximums of 200 to 500 watts during the day and 50 to 200 watts at night.[3]
At a 1 October 1940 meeting of the U.S. Army Signal Corps' Technical Committee, Alfred Loomis, chair of the Microwave Committee of the National Defense Research Committee, proposed building a hyperbolic navigation system. He predicted that such a system could provide an accuracy of 1,000 feet (300 m) or better at a range of 200 miles (320 km), and a maximum range of 300–500 miles (480–800 km) for high-flying aircraft. This led to the "Precision Navigational Equipment for Guiding Airplanes" specification, which was sent back to the Microwave Committee and formed up as "Project 3".[4][b] Orders for initial systems were sent out at a follow-up meeting on 20 December 1940. Edward George Bowen, developer of the first airborne radar systems, was also at the 20 December meeting. He stated that he was aware of similar work in the UK, but didn't know enough about it to offer any suggestions.[5]
Project 3 moved to the newly-formed MIT Radiation Laboratory's Navigation Group in 1941.[6] Early systems operated around 30 MHz, but it was later decided to try experiments with different equipment that could be tuned from 3 to 8 MHz.[6] These lower frequency systems were found to be much more stable electronically. After first considering setting up transmitters on mountain peaks, the team instead settled on two abandoned Coast Guard stations at Montauk Point, New York, and Fenwick Island, Delaware.[7] On the receiving end, a station wagon was fitted with a simple receiver and sent around the country looking for solid signals, which were found as far away as Springfield, Missouri.[6]
生産システムでは、精度向上のため、チームは円形のJスコープ表示を使用するシステムで作業を開始しました。一般的なAスコープは管の直径に沿った距離を表しますが、Jスコープは陰極線管の面の周りの角度としてこれを表示します。[ 8 ]これにより、任意の表示サイズに対してスケール上のスペースがπ倍になり、精度が向上します。Jスコープを使用し、安定性を高めるために低周波数の変化を採用したにもかかわらず、チームは距離の正確な測定が非常に難しいことがわかりました。当時、鋭いパルス信号を生成する手順は初期段階にあり、信号が時間的にかなり広がっていたため、測定が困難でした。[ 4 ]
この頃には、チームは英国のGeeの取り組みを認識しており、Gee が電子的に生成されたストロボを使用してディスプレイ上にシステムタイミングに正確に同期したピップを生成するシステムを使用していることを認識していました。彼らはストロボの概念を学ぶためにチームを英国に派遣し、すぐにそれを自分たちの作業に採用しました。この交流の一環として、プロジェクト 3 チームは、Gee が概念と望ましい性能において自分たちのシステムとほぼ同じであることも発見しました。彼らのシステムとは異なり、Gee は開発がほぼ完了し、生産に進んでいました。現在の取り組みを中止し、[ 9 ]自分たちの航空機に Gee を使用し、代わりに長距離用としてシステムを再開発するという決定が下されました。[ 10 ]


長距離運用に切り替えるという決定により、Geeシステムの高い精度は不要となり、タイミングの問題に対処する必要性が大幅に軽減されました。この目的変更により、夜間に電離層で反射して水平線を超える運用を可能にする、さらに低い周波数の使用も必要となりました。当初は、 夜間使用(160メートル)用に1.85MHzと1.95MHz、および7.5MHz (40メートル)の2つの周波数帯が選択されました。 初期の受信機では「HF」と表記されていた7.5MHzは、運用上使用されることはありませんでした。[ 10 ]
1942年半ば、英国の電気通信研究所(TRE)でGeeシステムの主任開発者であったロバート・ディッピーは、LORANの開発を支援するため8か月間米国に派遣された。当時、このプロジェクトは主に米国海軍のハーディング大佐によって推進されており、彼らは完全に艦載システムに集中していた。ディッピーは、航空機搭載版が確実に可能であることを彼らに納得させ、米国陸軍航空隊(USAAF)の関心を招いた。海軍はこの展開に不満を抱いていた。ディッピーはまた、実際に非常に役立つことになるいくつかの簡単な変更も実施した。その中でも、彼は航空機搭載LORAN受信機をGee受信機と物理的に類似した構造にすることを強く要求し、受信機ユニットを交換するだけで運用中に交換できるようにした。これは非常に役立つことが証明された。RAF輸送司令部の航空機は、オーストラリア戦域への移動時または戦域からの帰還時に受信機を交換することができた。ディッピーはまた、地上局のタイミング装置も設計した。[ 10 ]
この頃、このプロジェクトに米国沿岸警備隊とカナダ海軍が加わった。このプロジェクトは当時まだ極秘で、特に沿岸警備隊には実際の情報はほとんど共有されなかった。[ 11 ]カナダとの連絡が必要だったのは、基地の理想的な立地には、カナダ沿海州のさまざまな場所に複数の基地が必要だったからである。ノバスコシア州のある場所は難航した。その土地は漁師が所有しており、彼の支配的な禁酒家の妻は、罪深い海軍の男たちとは一切関わりたくないと固く決意していた。JA ヴァルトシュミットとアーガイル中佐からなる立地選定委員会が夫とこの件について話し合っていると、3人目の訪問者がやって来て、男たちにタバコを勧めた。彼らはそれを断り、次に女主人に酒を飲むかどうか尋ねられた。飲まないと答えると、土地はすぐに確保された。[ 12 ]
LORANはすぐに展開準備が整い、最初のチェーンは1942年6月にモンタウク岬とフェンウィック島で稼働を開始した。その後まもなく、ニューファンドランドのケープ・ボナヴィスタとラブラドールのバトルハーバーの2つの局、そしてカナダのノバスコシア州のバッカロとデミング島の2つの局がこれに加わった。[ 13 ] 10月までに米国とカナダの東海岸沿いにさらに局が設置され、1943年初頭にシステムが運用開始された。同年末までに、グリーンランド、アイスランド、フェロー諸島、ヘブリディーズ諸島にも追加の局が設置され、北大西洋全域を継続的にカバーするようになった。RAF沿岸軍はシェトランド諸島にもう1つの局を設置し、ドイツのUボートと主力艦の主要な拠点であるノルウェーをカバーした。[ 10 ]

太平洋の広大な距離と有用な航行ポイントの不足により、太平洋戦争中は船舶と航空機の両方でLORANが広く使用されるようになった。特に、LORANの精度により、航空機は長時間の任務後に基地を見つけるために通常必要となる余分な燃料の量を減らすことができた。この燃料搭載量の削減により、爆弾搭載量を増やすことができた。第二次世界大戦の終戦までに、72のLORAN局があり、75,000以上の受信機が使用されていた。[ 10 ]
太平洋地域には戦後、追加のチェーンが追加された。朝鮮戦争の開戦後、建設が急増し、日本と韓国の釜山に新たなチェーンが設置された。中国にもチェーンが設置されたが、これは中国共産党革命の最終的な終焉以前のことであり、これらの放送局は少なくとも1990年代まで放送を続けていた。1965年にはポルトガルとアゾレス諸島で最後の大きな拡張が行われ、大西洋中部へのカバレッジが拡大した。[ 3 ]
LORANの電離層反射波を用いた初期の実験において、ジャック・ピアースは夜間には電離層の反射層が非常に安定していることに気づいた。これにより、少なくとも夜間は、2つのLORAN局を電離層反射波信号を用いて同期させることが可能となり、局間の距離を大幅に伸ばすことができるという可能性が示された。双曲システムの精度は基線距離の関数であるため、局を分散させることができればシステムの精度が向上し、必要な航行タスクに必要な局の数を減らすことができる。[ 14 ]
1943 年 4 月 10 日に、フェンウィックとボナヴィスタの LORAN 局間(1,800 km 離れている)で最初のテスト システムが試みられました。このテストでは、通常の LORAN よりも大幅に優れた 0.5 マイルの精度が実証されました。これにより、1943 年後半に第 2 ラウンドのテストが行われ、今回はモンタウク、マサチューセッツ州イースト ブリュースター、ミネソタ州グースベリー フォールズ[ 15 ]、フロリダ州キー ウェストの 4 つの局が使用されました。広範囲の評価飛行により、平均誤差が1 ~ 2 マイル (1.6 ~ 3.2 km )であることが明らかになりました。[ 16 ] [ 14 ]
夜間運用モードは、 RAF爆撃機司令部にとってまさにうってつけだった。4つの試験ステーションは解体され、大西洋を越えて輸送され、[ 16 ]アバディーン-ビゼルトとオラン-ベンガジの2つのチェーンを形成するように再設置された。スカイウェーブ同期ロラン、またはSSロランとして知られるこのシステムは、スコットランド以南から東はポーランドまでを平均精度1マイルでカバーした。このシステムは1944年10月に運用開始され、1945年までに第5グループRAFに完全に設置された。[ 17 ]
同じ基本概念は、戦後、米国沿岸警備隊によって「スカイウェーブ長基線ロラン」として知られるシステムでもテストされました。唯一の違いは、 昼間は10.585 MHz、夜間は2 MHzという異なる周波数の選択でした。最初のテストは1944年5月にマサチューセッツ州チャタムとフロリダ州フェルナンディナビーチ の間で行われ、2回目のテストは1945年12月から1946年1月にかけてフロリダ州ホーブサウンドとプエルトリコのポイントチナートの間で行われました。適切な周波数割り当てがなかったため、このシステムは運用されませんでした。[ 16 ]
LORANは、パルスの到着時間を比較して測定を行うシンプルなシステムでした。理想的には、CRT上に完全に整った矩形のパルスが表示され、その立ち上がりエッジを高精度で比較できます。実際には、送信機は瞬時にオン/オフすることができず、さまざまな要因により、結果として生じるパルスは時間的に広がり、エンベロープを形成します。エンベロープの鋭さは周波数の関数であり、LORANのような低周波システムは常に開始点と終了点が不明瞭な長いエンベロープを持ち、したがって一般的にGeeのような高周波システムよりも精度が低くなります。[ 18 ]
パルス包絡線のタイミングを比較するのではなく、信号の位相を計測することで、同じタイミング測定を実現する全く別の方法があります。これは実際には簡単な電子回路で簡単に実行でき、簡単な機械式ポインターで直接表示できます。このようなシステムのコツは、プライマリ局とセカンダリ局の位相が整合していることを保証することですが、第二次世界大戦中は複雑な課題でした。システムの高価な部分を少数の放送局に分離することで、デッカ・ナビゲーター・システムはこの技術を使用して1944年に稼働を開始し、ジーと同等の精度を提供しながら、はるかに使いやすい低コストの機械式表示装置を使用しました。[ 19 ]
位相比較システムの欠点は、デッカのような連続波信号から、信号のどの部分を測定しているのかを知ることができないことです。ある局の最初の波形を別の局の最初の波形と比較している場合でも、2番目の波形が同じように見えるため、オペレーターは代わりにその2つの波を合わせてしまう可能性があります。これにより、オペレーターは正確な測定値を生成できますが、実際の位置はさまざまな場所にある可能性があるという問題が生じます。これらの位置は局の周囲に放射状に分離されているため、位置は特定の放射方向内、またはどちらかの側から一定の距離内にある可能性があります。デッカはこれらの放射状領域を「レーン」と呼び、受信機がどのレーンにあるかを追跡するために機械的なシステムを使用しました。[ 19 ]
エンベロープタイミングと位相比較という2つの概念を組み合わせることで、これらの問題は両方とも解消できる。位相比較は電子回路の詳細から低周波数帯で一般的に精度が高いため、正確な位置特定はこの技術に基づいて行われる。ただし、デッカのように連続信号を送信するのではなく、信号はパルス状になる。これらのパルスは、ジーやロランと同じ技術を用いて大まかな位置を特定し、レーンを確実に識別するために使用される。開発上の唯一の問題は、パルスエンベロープの精度が比較的高く、かつパルス内に測定可能な波形が存在する周波数を選択すること、そしてパルス全体とその中の波形の両方を表示できるディスプレイを開発することである。
これらの概念は、1945年に180kHzというはるかに低い周波数を使用した低周波LORANの実験につながった 。気球で支えられた長いアンテナを使用して、3つの送信機を備えたシステムが米国東海岸に設置された。実験では、このような低周波数で動作する場合の設計上の不正確さが、実用には大きすぎることが実証された。運用上の要因によって、能力を圧倒する誤差が生じた。それにもかかわらず、3つの送信機は極地航法の実験のためにカナダ北部とアラスカに再設置され、1950年3月に再び停止するまで3年間稼働した。[ 20 ]これらの実験では、0.15マイクロ秒、つまり約50メートル(0.031マイル)の精度が実証され、LORANを大きく上回る進歩となった。最大使用可能範囲は、陸上で1,000マイル(1,600km ) 、海上で1,500マイル(2,400km )であった。サイクルマッチングを使用することで、このシステムは750マイル(1,210 km)で160フィート(49 m)の精度を実証した。[ 20 ]しかし、このシステムは非常に使いにくく、どのサイクルをマッチングするかについて測定値が混乱する可能性があることも判明した。[ 21 ]
同時期に、アメリカ陸軍航空隊はピンポイント目標を爆撃するための非常に高精度なシステムに興味を持つようになった。レイセオン社は「Cytac」と呼ばれるシステムの開発契約を獲得した。このシステムはLF LORANと同じ基本技術を使用していたが、オペレーターの介入なしに内部でタイミングを処理するためにかなりの自動化が含まれていた。これは非常に成功し、テストランでは航空機を目標から10ヤード以内に配置した。任務が短距離戦術爆撃から極地核投下へと変化すると、(新しく設立された)アメリカ空軍はこのコンセプトへの関心を失った。しかし、彼らはLF LORAN周波数で動作するように改造し、「Cyclan」と改名してこの装置の実験を続け、元のものに比べて精度は低下したが、大幅に距離を伸ばした状態で1マイル程度の妥当な精度を提供した。[ 2 ]
The Navy had also been experimenting with a similar concept during this period, but using a different method to extract the timing. This system, later known as Loran-B, ran into significant problems (as did another Air Force system, Whyn and a similar British system, POPI).[22] In 1953 the Navy took over the Cyclan system and began a wide series of studies ranging as far away as Brazil, demonstrating accuracy to about 100 meters (330 ft). The system was declared operational in 1957, and operations of LORAN and Cyclan were handed to the U.S. Coast Guard in 1958.[19] At that time, the original LORAN became Loran-A[23] or standard LORAN,[24] and the new system became Loran-C.[c]
Despite the greatly increased accuracy and ease-of-use of Loran-C, Loran-A remained in widespread use. This was due largely to two important factors. One was that the electronics needed to read a Loran-C signal were complex, and in the era of tube-based electronics, physically very large, generally fragile, and expensive. Further, as military ships and aircraft moved from Loran-A to Loran-C, the older receivers were made surplus. These older units were snapped up by commercial fishermen and other users, keeping it in widespread service.[25]
Loran-A continued to improve as the receivers were transistorized and then automated using microcontroller-based systems that decoded the location automatically. By the early 1970s such units were relatively common, although they remained relatively expensive compared to devices like radio direction finders. The improvement of electronics through this period was so rapid that it was only a few years before Loran-C units of similar size and cost were available. This led to the decision to open Loran-C to civilian use in 1974.[26]
1970年代後半までに、沿岸警備隊はLoran-Aを段階的に廃止し、Loran-Cチェーンを追加導入する作業を進めていた。アリューシャン列島とハワイ列は1979年7月1日に、残りのアラスカ列と西海岸列は1979年12月31日に、続いて大西洋とカリブ海の送信機は1980年12月31日に運用を停止した。 [ 27 ]太平洋と大西洋のいくつかの外国のチェーンもこれに続き、1985年までに元のチェーンのほとんどが運用停止となった。日本のシステムは1991年まで運用を続け、漁船団にサービスを提供した。中国のシステムは1990年代まで運用され、その後より近代的なシステムに置き換えられたが、その9つのチェーンは、海軍無線信号リスト第6巻(2000年版)にまだ運用中として記載されていた。

双曲線航法システムは、大きく分けて2つの種類に分類できます。1つは2つの無線パルスの時間差を計算するシステム、もう1つは2つの連続信号間の位相差を比較するシステムです。本節では、基本的な概念を説明するために、パルス方式のみを取り上げます。
互いに300 キロメートル (190マイル)離れた場所に設置された 2 つの無線送信機を考えます。これは、一方の送信機からの無線信号がもう一方の送信機に到達するまでに 1ミリ秒かかることを意味します。これらの送信機のうちの 1 つは、周期的にトリガー信号を送信する電子時計を備えています。信号が送信されると、この送信機 (「プライマリ」) は送信を開始します。1 ミリ秒後、その信号はもう 1 つの送信機 (「セカンダリ」) に到達します。この送信機は受信機を備えており、プライマリからの信号が到着すると、自身の送信機をトリガーします。これにより、セカンダリが独自の正確なタイマーを必要とせず、プライマリと同期させる必要もなく、プライマリとセカンダリが正確に 1 ミリ秒の間隔で信号を送信することが保証されます。実際には、受信機の電子回路の遅延を考慮して固定時間が加算されます。[ 28 ]
これらの信号を受信し、オシロスコープに表示する受信機は、ディスプレイ上に一連の「ブリップ」を見るでしょう。それらの間の距離を測定することで、2 つの信号間の遅延を計算できます。たとえば、受信機は 2 つのブリップ間の距離を測定して、遅延が 0.5 ms であることを示すかもしれません。これは、2 つの局までの距離の差 が 150 km であることを意味します。この遅延を測定できる場所は無数にあります。 一方の局から 75 km、もう一方の局から 225 km、 一方の局から 150 km、もう一方の局から 300 km などです。[ 28 ]
海図上にプロットすると、任意の時間差に対する可能な位置の集合は双曲線になります。測定されたすべての可能な遅延に対する曲線の集合は、2 つの局間の線(「ベースライン」として知られています)を中心とする、放射状に伸びる曲線の集合を形成します。[ 28 ]位置を特定するために、受信機は 2 つの異なるプライマリ/セカンダリペアに基づいて 2 つの測定を行います。2 つの曲線の交点により、通常は 2 つの可能な位置が得られます。推測航法などの他の形式の航法を使用すると、これらの可能な位置の 1 つを除外できるため、正確な位置を特定できます。[ 29 ]

LORAN局は、1つの主局と2つの副局からなるチェーンで構築され(最小で、チェーンによっては最大5つの局で構成されていた)、通常は約600マイル(970 km)離れていました。各ペアは、1.75、1.85、1.9、1.95 MHzの4つの周波数と未使用の7.5 MHzのいずれかで送信しました。[ d ]特定の場所では、一度に3つ以上の局を受信できることが一般的であったため、ペアを識別するための別の手段が必要でした。LORANはこのタスクのためにパルス繰り返し周波数(PRF)を変化させることを採用し、各局は毎秒33.3または25パルスで40パルスの列を送信しました。[ 10 ]

局は、周波数帯域を示す番号、パルス繰り返し周波数を示す文字、チェーン内の局番号からなるシンプルなコードで識別されました。たとえば、ハワイ諸島の 3 つの局は 2L 0 と 2L 1 の 2 つのペアとして配置されました。これは、チャンネル 2 (1.85 MHz) を使用し、「L」低繰り返しレート (25 Hz) を使用し、2 つの局が基本繰り返しレートを使用し、残りの 2 つの局 (プライマリ局と 3 番目の局) が繰り返しレート 1 を使用していることを示しています。[ 30 ] PRF は、低周波数では 25 から 25 7/16、高周波数では 33 1/3 から 34 1/9 に調整できました。このシステムは、両方の周波数で放送する中央のタワーを共有していました。[ 31 ]
Geeの場合、信号は送信機から受信機へ直接送られ、解釈しやすいクリーンな信号が生成されました。単一のCRTトレースに表示すると、オペレーターは、まずプライマリ信号、次にセカンダリ信号のいずれか、再びプライマリ信号、そしてもう一方のセカンダリ信号という一連の鋭い「ブリップ」を見ることになります。GeeのCRTは2つのトレースを表示できるように設計されており、いくつかの遅延回路を調整することで、オペレーターは最初のプライマリ・セカンダリ信号を上のディスプレイに、2番目の信号を下のディスプレイに表示させることができました。そして、両方の遅延を同時に測定することができました。[ 10 ]
それに対し、LORANは意図的に電離層反射波を使用できるように設計されており、結果として得られる受信信号ははるかに複雑でした。地表波は比較的シャープでしたが、短距離でしか受信できず、主に日中に使用されました。夜間には、1つの送信機から最大30種類の電離層反射波が受信される可能性があり、それらはしばしば時間的に重なり、複雑な反射パターンを形成しました。パターンは送信機と受信機の間の大気の状態に依存するため、受信パターンは2つの局で異なりました。ある局から2回反射の電離層反射波を、別の局から3回反射の波を同時に受信する可能性があり、表示の解釈は非常に困難でした。[ 14 ]
LORANは機器を共有するために意図的にGeeと同じ表示器を使用していたが、信号はGeeよりもはるかに長く複雑であったため、2つの信号を直接測定することは不可能であった。一次局からの最初の信号でさえ時間的に広がっており、最初の地表波信号は(受信された場合)鋭いのに対し、電離層波の受信は表示器上のどこにでも現れる可能性があった。そのため、LORANのオペレーターは遅延を設定し、一次信号が1つのトレースに、二次信号がもう1つのトレースに表示されるようにして、複雑なパターンを比較できるようにした。これは、一度に1つの一次/二次測定しか行えないことを意味し、「位置確定」を行うには、別の局セットを使用して測定手順全体を2回繰り返す必要があった。測定時間は3~5分程度が一般的で、ナビゲーターはこの間に車両の動きを考慮する必要があった。[ 10 ] [ 32 ]
オリジナルの航空機搭載受信機は、1943 年製の AN/APN-4 ユニットでした。これは、イギリスの 2 ピース Gee セットと物理的に同一であり、これらのユニットと簡単に交換できました。ディスプレイを備えたメインユニットには、ほとんどのコントロールも含まれていました。一般的な操作は、0 から 8 までラベル付けされた 9 つのステーションのいずれかを選択し、スイープ速度を最低設定の 1 に設定することから始まりました。オペレーターは、強度とフォーカス コントロールを使用して信号を微調整し、鮮明な表示を実現します。[ 33 ]
最低の掃引速度では、システムはディスプレイに入力されるローカル信号も生成し、2 つのトレースに沿って表示される長方形の形状である、明確に定義された「台座」を生成しました。[ e ]ステーションからの増幅された信号もディスプレイに表示され、時間的に非常に圧縮されているため、一連の鋭いスパイク (ブリップ) として表示されます。信号が繰り返されると、これらのスパイクはディスプレイの幅全体に何度も現れます。ディスプレイは選択されたステーション ペアのパルス繰り返しレートで掃引するように設定されているため、エリア内の他のステーションは、異なる繰り返しレートでディスプレイ上を移動しますが、選択されたステーションは静止したままになります。[ 34 ]
Using the "left-right" switch, the operator would move the upper pedestal until one of the signal spikes was centred within it, and then moved the pedestal on the lower trace to center a second signal using coarse and fine delay controls. Once this was done, the system was set to sweep speed 2, which sped up the traces so that the section outlined by the pedestals filled the entire trace. This process was repeated at sweep speed 3, at which point only a selected part of the signal was visible on the screen. Turning to sweep speed 4 did not change the timing, but instead superimposed the signals on a single trace so final tuning could take place, using the gain and amplifier balance controls. The goal was to perfectly align the two traces.[35]
At that point, measurement starts. The operator switches to sweep speed 5, which returns to a display with two separated traces, with the signals inverted and running at a lower sweep speed so that multiple repetitions of the signal appear on the traces. Mixed into the signal is an electronic scale produced in a time base generator, causing a series of small pips to appear over the now-inverted original signals. At setting 5, the pips on the scale represent differences of 10 microseconds, and the operator measures the distance between positions. This is repeated for setting 6 at 50 microseconds, and again at setting 7 at 500 microseconds. The difference as measured at each of these settings is then added up to produce the total delay between the two signals.[35] This entire procedure was then repeated for a second primary-secondary set, often the second set of the same chain but not always.
Receiver units improved greatly over time. The AN/APN-4 was quickly supplanted by the AN/APN-9 of 1945, an all-in-one unit combining the receiver and display of greatly reduced weight.[3]

During the day the ionosphere only weakly reflects shortwave signals, and LORAN was usable at 500–700 nautical miles (930–1,300 km) using the groundwaves. At night these signals were suppressed and the range dropped to 350–500 nautical miles (650–930 km). At night the skywaves became useful for measurements, which extended the effective range to 1,200–1,400 nautical miles (2,200–2,600 km).[32]
長距離では、双曲線線はベースラインの中心から放射状に伸びる直線に近似します。単一のチェーンからのこのような信号が 2 つ考慮される場合、ベースライン距離が距離に比べて小さくなるにつれて、結果として得られる線のパターンはますます平行になります。したがって、短距離では線は 90 度に近い角度で交差し、この角度は距離とともに着実に減少します。測位の精度は交差角度に依存するため、すべての双曲線航法システムは距離が増加するにつれて精度が低下します。[ 36 ]
さらに、受信信号の複雑な系列はLORAN信号の読み取りを著しく混乱させ、解釈を必要とした。精度は、機器や信号の根本的な限界というよりも、信号品質とオペレーターの経験の問題であった。精度を表現する唯一の方法は、実際に測定することであった。日本からテニアンまでの1,400マイル(2,300 km)のルートでの平均精度は28マイル(45 km) 、レンジの2%であった。[ 3 ]
AT LORANは「Air Transportable」の略で、前線が移動する際に迅速に設置できる軽量のLORAN送信機セットでした。運用は「通常の」LORANと同一でしたが、チャートが入手できないと想定され、現地で作成する必要がありました。Mobile LORANは、トラックに搭載された別の軽量システムでした。[ 30 ]
{{citation}}ISBN /日付の不一致(ヘルプ)