Radiogoniomètre automatique (ADF)
Un radiogoniomètre automatique (ADF) fonctionne à partir d'un signal au sol transmis par un NDB. Les premiers radiogoniomètres (RDF) utilisaient le même principe. Une antenne polarisée verticalement a été utilisée pour transmettre des ondes radio de fréquence LF dans la gamme de 190 kHz à 535 kHz. Un récepteur de l'avion était réglé sur la fréquence d'émission du NDB. En utilisant une antenne cadre, la direction vers (ou depuis) l'antenne pourrait être déterminée en surveillant la force du signal reçu. Cela a été possible parce qu'une onde radio frappant une antenne cadre induit un signal nul. En le frappant dans le plan de la boucle, un signal beaucoup plus fort est induit. Les signaux NDB étaient modulés avec des impulsions de code Morse uniques qui permettaient au pilote d'identifier la balise vers laquelle il naviguait.
Avec les systèmes RDF, une grande antenne cadre rigide a été installée à l'intérieur du fuselage de l'avion. La largeur de l'antenne était perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'avion. Le pilote a écouté les variations de la force du signal de la diffusion LF et a manoeuvré l'avion de sorte qu'un signal nul augmentant progressivement soit maintenu. Cela les a amenés à l'antenne de transmission. Lorsqu'il est survolé, le signal nul s'estompe progressivement à mesure que l'avion s'éloigne de la station. L'intensité croissante ou décroissante du signal nul était le seul moyen de déterminer si l'avion volait vers ou depuis le NDB. Une déviation à gauche ou à droite du cap a provoqué une forte augmentation de la force du signal en raison des propriétés de réception de l'antenne cadre.
L'ADF a amélioré ce concept. La gamme de fréquences de diffusion a été étendue pour inclure MF jusqu'à environ 1800 kHz. Le cap de l'avion n'avait plus besoin d'être modifié pour localiser l'antenne d'émission de diffusion. Dans les premiers modèles d'ADF, une antenne rotative était utilisée à la place. L'antenne tournait pour rechercher la position dans laquelle le signal était nul.
La direction de l'antenne de diffusion était indiquée sur une échelle d'azimut d'un indicateur ADF dans le poste de pilotage. Ce type d'instrument est encore utilisé aujourd'hui. Il dispose d'une carte fixe avec 0° toujours en haut d'un cadran non rotatif. Un pointeur indique le relèvement relatif de la station. Lorsque l'indication est à 0°, l'avion est en route vers (ou depuis) la station.
Au fur et à mesure que la technologie ADF progressait, les indicateurs avec des cartes d'azimut rotatives sont devenus la norme. Lorsqu'un signal ADF est reçu, le pilote fait pivoter la carte de manière à ce que le cap actuel soit en haut de l'échelle. Il en résulte que le pointeur indique le relèvement magnétique à l'émetteur ADF. Ceci est plus intuitif et cohérent avec les autres pratiques de navigation.
Dans les systèmes ADF modernes, une antenne supplémentaire est utilisée pour lever l'ambiguïté quant à savoir si l'avion se dirige vers ou depuis l'émetteur. C'est ce qu'on appelle une antenne de détection. Le champ de réception de l'antenne de détection est omnidirectionnel. Lorsqu'il est combiné avec les champs de l'antenne cadre, il forme un champ avec une seule zone de réception nulle significative d'un côté. Ceci est utilisé pour la syntonisation et produit une indication dans la direction vers la station ADF à tout moment. Le récepteur ADF embarqué n'a besoin que d'être réglé sur la fréquence correcte de l'émetteur de diffusion pour que le système fonctionne. La boucle et l'antenne de détection sont normalement logées dans un seul boîtier d'antenne à profil bas.
Toute antenne au sol transmettant des ondes radio LF ou MF à portée des capacités de syntonisation du récepteur de l'avion peut être utilisée pour l'ADF. Cela inclut ceux des stations de radio AM. Des tonalités d'identification audibles sont chargées sur les ondes porteuses NDB. En règle générale, un désignateur de code Morse à deux caractères est utilisé. Avec une transmission de station de radio AM, l'émission AM est entendue au lieu d'un code d'identification de station. La fréquence d'un émetteur NDB est indiquée sur une carte aéronautique à côté d'un symbole pour l'émetteur. Le désignateur d'identification est également donné.
Les récepteurs ADF peuvent être montés dans le poste de pilotage avec les commandes accessibles à l'utilisateur. On le trouve sur de nombreux avions d'aviation générale. Alternativement, le récepteur ADF est monté dans une baie avionique distante avec uniquement la tête de commande dans le poste de pilotage. Les doubles récepteurs ADF sont courants. Les informations ADF peuvent être affichées sur les indicateurs ADF mentionnés ou elles peuvent être numériques. Les écrans électroniques modernes, plats et polyvalents affichent généralement l'ADF numériquement. Lorsque ANT est sélectionné sur un récepteur ADF, l'antenne cadre est coupée et seule l'antenne de détection est active. Cela permet une meilleure réception multidirectionnelle des émissions dans la gamme de fréquences ADF, telles que les émissions météo ou AWAS.
Lorsque le meilleur oscillateur de fréquence (BFO) est sélectionné sur un récepteur/contrôleur ADF, un oscillateur de fréquence de battement interne est connecté à l'amplificateur FI à l'intérieur du récepteur ADF. Ceci est utilisé lorsqu'un NDB ne transmet pas de signal modulé.
Les améliorations continues apportées à la technologie ADF l'ont amenée à son état actuel. L'antenne de réception tournante est remplacée par une boucle fixe avec un noyau de ferrite. Cela augmente la sensibilité et permet d'utiliser une antenne plus petite. Les systèmes ADF les plus modernes ont deux antennes cadre montées à 90° l'une de l'autre. Le signal reçu induit une tension qui est envoyée à deux stators dans un résolveur ou un goniomètre. Les stators du goniomètre induisent une tension dans un rotor qui est corrélée au signal des boucles fixes. Le rotor est entraîné par un moteur pour rechercher le zéro. Le même moteur fait tourner le pointeur dans l'indicateur du poste de pilotage pour indiquer le relèvement relatif ou magnétique par rapport à la station.
Les techniciens doivent noter que l'installation de l'antenne ADF est essentielle pour une indication correcte puisqu'il s'agit d'un dispositif directionnel. L'étalonnage avec l'axe longitudinal du fuselage ou nez de l'aéronef est important. Une seule zone de réception nulle doit exister dans la bonne direction. L'antenne doit être orientée de manière à ce que l'ADF indique l'emplacement de la station lorsque l'avion vole vers elle plutôt que de s'en éloigner. Suivez toutes les instructions du fabricant.
