การนำทางแบบไฮเปอร์โบลิก เป็นระบบ นำทางด้วยคลื่นวิทยุประเภทหนึ่งซึ่งใช้เครื่องรับสัญญาณนำทางในการกำหนดตำแหน่งโดยอาศัยความแตกต่างของเวลาใน การรับ คลื่นวิทยุจากเครื่องส่ง สัญญาณนำทาง ด้วยคลื่นวิทยุ

ระบบดังกล่าวอาศัยความสามารถของสถานีสองแห่งที่อยู่ห่างกันมากในการส่งสัญญาณที่มีความสัมพันธ์กันสูงในเวลา ระบบทั่วไปจะส่งสัญญาณเป็นพัลส์สั้นๆ พร้อมกัน หรือส่งสัญญาณต่อเนื่องที่มีเฟส เหมือนกัน เครื่องรับที่อยู่ตรงจุดกึ่งกลางระหว่างสองสถานีจะได้รับสัญญาณพร้อมกันหรือมีเฟสเหมือนกัน แต่ที่ตำแหน่งอื่น สัญญาณจากสถานีที่อยู่ใกล้กว่าจะถูกรับก่อนหรือมีเฟสแตกต่างกัน

การระบุตำแหน่งของเครื่องรับสัญญาณจำเป็นต้องปรับจูนสถานีรับสัญญาณทั้งสองสถานีให้ตรงกันในเวลาเดียวกัน เพื่อเปรียบเทียบสัญญาณ ซึ่งจะแสดงให้เห็นความแตกต่างของเวลา โดยความแตกต่างของเวลาจะสอดคล้องกับระยะทางที่ใกล้กว่าระหว่างสถานีหนึ่งกับอีกสถานีหนึ่ง การพล็อตตำแหน่งทั้งหมดที่อาจเกิดความแตกต่างของเวลาจะสร้างเส้นโค้งไฮเปอร์โบลาบนแผนที่ ในการ "กำหนดตำแหน่งที่แน่นอน" จะต้องปรับจูนสถานีรับสัญญาณคู่ที่สองเพื่อสร้างเส้นโค้งไฮเปอร์โบลาอีกเส้นหนึ่ง โดยปกติเส้นโค้งทั้งสองจะตัดกันที่สองตำแหน่ง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ระบบนำทางอื่นหรือการวัดครั้งที่สามเพื่อกำหนดตำแหน่งที่แน่นอน

ระบบระบุตำแหน่งแบบไฮเปอร์โบลิกถูกนำมาใช้ครั้งแรกในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 1ใน ระบบ ระบุตำแหน่งด้วยเสียงเพื่อระบุ ตำแหน่งปืนใหญ่ของ ฝ่าย ศัตรู เสียงของการยิงกระสุนจะถูกรับโดยไมโครโฟนหลายตัว และเวลาที่รับได้จะถูกส่งไปยังศูนย์คอมพิวเตอร์เพื่อกำหนดตำแหน่ง ระบบเหล่านี้ถูกนำมาใช้ต่อในสงครามโลกครั้งที่ 2ระบบนำทางด้วยคลื่นวิทยุแบบไฮเปอร์โบลิกระบบแรกคือGeeในยุคสงครามโลกครั้งที่ 2 ซึ่ง กองทัพอากาศอังกฤษนำมาใช้โดยกองบัญชาการเครื่องบินทิ้งระเบิดของกองทัพอากาศอังกฤษ ต่อมาในปี 1944 กองทัพเรืออังกฤษได้พัฒนาระบบ Decca Navigator Systemและระบบ LORANของกองทัพเรือสหรัฐฯสำหรับการนำทางระยะไกลในทะเล ตัวอย่างหลังสงคราม ได้แก่ ระบบ Loran-C ของหน่วยยามฝั่งสหรัฐฯ ที่รู้จักกันดี ระบบ Omegaระหว่างประเทศและระบบ AlphaและCHAYKA ของสหภาพโซเวียต ระบบเหล่านี้ทั้งหมดถูกใช้งานจนกระทั่งถูกแทนที่ทั้งหมดด้วยระบบนำทางด้วยดาวเทียมเช่นระบบระบุตำแหน่งทั่วโลก (GPS) ในช่วงทศวรรษ 1990 ระบบดาวเทียมก็ใช้หลักการไฮเปอร์โบลิกเช่นกัน

ลองพิจารณาสถานีวิทยุภาคพื้นดินสองแห่งที่ตั้งอยู่ห่างกันในระยะที่กำหนด เช่น 300 กิโลเมตร เพื่อให้เวลาห่างกันประมาณ 1 มิลลิวินาทีที่ความเร็วแสงสถานีทั้งสองแห่งติดตั้งเครื่องส่งสัญญาณที่เหมือนกันซึ่งตั้งค่าให้ส่งสัญญาณพัลส์สั้นๆ ที่ความถี่เฉพาะ สถานีหนึ่งเรียกว่า "สถานีรอง" และยังมีเครื่องรับสัญญาณ วิทยุอีกด้วย เมื่อเครื่องรับสัญญาณนี้ได้ยินสัญญาณจากสถานีอีกแห่งหนึ่งซึ่งเรียกว่า "สถานีหลัก" มันจะเริ่มส่งสัญญาณของตัวเอง สถานีหลักสามารถส่งสัญญาณพัลส์ชุดใดก็ได้ โดยสถานีรองจะได้ยินสัญญาณเหล่านั้นและสร้างสัญญาณชุดเดียวกันหลังจากหน่วงเวลา 1 มิลลิวินาที

ลองพิจารณาเครื่องรับสัญญาณแบบพกพาที่ตั้งอยู่ตรงจุดกึ่งกลางของเส้นที่ลากระหว่างสถานีทั้งสอง ซึ่งเรียกว่าเส้นฐานในกรณีนี้ สัญญาณจะใช้เวลา 0.5 มิลลิวินาทีในการเดินทางมาถึงเครื่องรับ โดยการวัดเวลาดังกล่าว พวกเขาสามารถระบุได้ว่าพวกเขาอยู่ห่างจากสถานีทั้งสอง 150 กิโลเมตรอย่างแม่นยำ และด้วยเหตุนี้จึงสามารถระบุตำแหน่งของพวกเขาได้อย่างถูกต้อง หากเครื่องรับเคลื่อนไปยังตำแหน่งอื่นตามแนวเส้น เวลาของสัญญาณก็จะเปลี่ยนแปลงไป ตัวอย่างเช่น หากพวกเขาวัดเวลาของสัญญาณได้ที่ 0.25 และ 0.75 มิลลิวินาที พวกเขาจะอยู่ห่างจากสถานีที่อยู่ใกล้กว่า 75 กิโลเมตร และห่างจากสถานีที่อยู่ไกลกว่า 225 กิโลเมตร

หากเครื่องรับสัญญาณเคลื่อนไปด้านข้างของเส้นฐาน ความล่าช้าจาก สถานี ทั้งสองจะเพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ณ จุดหนึ่ง ความล่าช้าจะวัดได้ 1 และ 1.5 มิลลิวินาที ซึ่งหมายความว่าเครื่องรับสัญญาณอยู่ห่างจากสถานีหนึ่ง 300 กิโลเมตร และห่างจากอีกสถานีหนึ่ง 450 กิโลเมตร หากเราวาดวงกลมรัศมี 300 และ 450 กิโลเมตร รอบสถานีทั้งสองบนแผนที่ วงกลมทั้งสองจะตัดกันที่สองจุด ด้วยแหล่งข้อมูลการนำทางเพิ่มเติมใดๆ เราสามารถตัดจุดตัดจุดใดจุดหนึ่งออกจากความเป็นไปได้ และเปิดเผยตำแหน่งที่แน่นอน หรือ "จุดอ้างอิง" ของสถานีเหล่านั้นได้

วิธีการนี้มีปัญหาในทางปฏิบัติอย่างร้ายแรง คือ ในการวัดเวลาที่สัญญาณใช้ในการเดินทางไปถึงตัวรับ ตัวรับจะต้องทราบเวลาที่แน่นอนที่ส่งสัญญาณนั้นมาแต่แรก ซึ่งเป็นไปไม่ได้ในกรณีที่แหล่งสัญญาณไม่ให้ความร่วมมือ (เช่น ปืนใหญ่ของฝ่ายศัตรู) และจนกระทั่งช่วงปี 2000 การกระจายเวลาเป็นปัญหาที่ยังแก้ไม่ตก จนกระทั่งมีการนำเครื่องรับ GPS ราคาไม่แพงมาใช้กันอย่างแพร่หลาย

ในทศวรรษ 1930 การวัดเวลาที่แม่นยำเช่นนั้นเป็นไปไม่ได้เลย การสร้างนาฬิกาที่มีความแม่นยำตามที่ต้องการนั้นยากอยู่แล้วในรูปแบบคงที่ นับประสาอะไรกับการทำให้พกพาได้ ตัวอย่างเช่น ตัวกำเนิดสัญญาณคริสตัล คุณภาพสูง จะคลาดเคลื่อนประมาณ 1 ถึง 2 วินาทีในหนึ่งเดือน หรือ1.4 × 10 ⁻³  วินาทีต่อชั่วโมง [ ^{1 ] อาจ}ฟังดูเล็กน้อย แต่เนื่องจากแสงเดินทางด้วยความเร็ว 300 ล้านเมตรต่อวินาที (190,000 ไมล์ต่อวินาที) จึงแสดงถึงการเบี่ยงเบน 420 กิโลเมตรในแต่ละชั่วโมง เวลาบินเพียงไม่กี่ชั่วโมงก็จะทำให้ระบบดังกล่าวใช้งานไม่ได้ ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่ยังคงเกิดขึ้นจนกระทั่งมีการนำนาฬิกาอะตอมเชิง พาณิชย์มาใช้ ในช่วงทศวรรษ 1960

อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ที่จะวัดความแตกต่างระหว่างสัญญาณสองสัญญาณได้อย่างแม่นยำ การพัฒนาอุปกรณ์ที่เหมาะสมส่วนใหญ่ได้ดำเนินการระหว่างปี 1935 ถึง 1938 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของความพยายามในการติดตั้งระบบเรดาร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สหราชอาณาจักรได้ทุ่มเทความพยายามอย่างมากในการพัฒนาระบบChain Home ระบบ แสดงผลเรดาร์สำหรับ Chain Home นั้นใช้หลักการของออสซิลโลสโคป (หรือออสซิลโลกราฟตามที่เรียกกันในสมัยนั้น) ซึ่งจะเริ่มการสแกนเมื่อมีการส่งสัญญาณออกอากาศ สัญญาณที่ส่งกลับมาจะถูกขยายและส่งไปยังจอแสดงผล ทำให้เกิด "สัญญาณกระพริบ" โดยการวัดระยะทางตามหน้าจอออสซิลโลสโคปของสัญญาณกระพริบใดๆ ก็สามารถวัดเวลาที่ผ่านไประหว่างการออกอากาศและการรับสัญญาณได้ ซึ่งจะช่วยให้ทราบระยะห่างไปยังเป้าหมายได้

ด้วยการดัดแปลงเพียงเล็กน้อย จอแสดงผลเดียวกันนี้สามารถใช้เพื่อจับเวลาความแตกต่างระหว่างสัญญาณสองสัญญาณใดๆ ก็ได้ สำหรับการใช้งานด้านการนำทาง สามารถใช้ลักษณะเฉพาะต่างๆ มากมายเพื่อแยกแยะสัญญาณหลักออกจากสัญญาณรอง ในกรณีนี้ เครื่องรับแบบพกพาจะเริ่มบันทึกเมื่อได้รับสัญญาณหลัก เมื่อสัญญาณจากสัญญาณรองมาถึง สัญญาณเหล่านั้นจะทำให้เกิดการกระพริบที่จอแสดงผลในลักษณะเดียวกับเป้าหมายบนเรดาร์ และสามารถกำหนดเวลาหน่วงที่แน่นอนระหว่างสัญญาณหลักและสัญญาณรองได้อย่างง่ายดาย

ลองพิจารณาตัวอย่างเดียวกันกับกรณีเวลาสัมบูรณ์ที่เรากล่าวถึงไปก่อนหน้านี้ หากตัวรับสัญญาณอยู่ตรงจุดกึ่งกลางของเส้นฐาน สัญญาณทั้งสองจะถูกรับได้ในเวลาเดียวกันพอดี ดังนั้นความล่าช้าระหว่างสัญญาณทั้งสองจะเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตาม ความล่าช้าจะเป็นศูนย์ไม่เพียงแต่ในกรณีที่ตัวรับสัญญาณอยู่ห่างจากสถานีทั้งสอง 150 กิโลเมตร และอยู่ตรงกลางของเส้นฐานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกรณีที่ตัวรับสัญญาณอยู่ห่างจากสถานีทั้งสอง 200 กิโลเมตร และ 300 กิโลเมตร และอื่นๆ ด้วย ดังนั้นในกรณีนี้ ตัวรับสัญญาณไม่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของสัญญาณได้ แต่สามารถระบุได้เพียงว่าตำแหน่งของสัญญาณนั้นอยู่บนเส้นตรงที่ตั้งฉากกับเส้นฐานเท่านั้น

ในตัวอย่างที่สอง ตัวรับสัญญาณกำหนดเวลาได้ 0.25 และ 0.75 มิลลิวินาที ดังนั้นจึงจะทำให้เกิดความล่าช้าที่วัดได้ 0.5 มิลลิวินาที มีหลายตำแหน่งที่สามารถทำให้เกิดความแตกต่างนี้ได้ เช่น 0.25 และ 0.75 มิลลิวินาที แต่ก็อาจเป็น 0.3 และ 0.8 มิลลิวินาที, 0.5 และ 1 มิลลิวินาที เป็นต้น หากนำตำแหน่งที่เป็นไปได้ทั้งหมดเหล่านี้มาพล็อต จะได้เส้นโค้งไฮเปอร์โบลาที่มีจุดศูนย์กลางอยู่ที่เส้นฐาน แผนที่เดินเรือสามารถวาดได้โดยใช้เส้นโค้งสำหรับความล่าช้าที่เลือกไว้ เช่น ทุกๆ 0.1 มิลลิวินาที จากนั้นผู้ปฏิบัติงานสามารถระบุได้ว่าตนเองอยู่บนเส้นใดโดยการวัดความล่าช้าและดูจากแผนที่

การวัดเพียงครั้งเดียวจะแสดงช่วงของตำแหน่งที่เป็นไปได้ ไม่ใช่ตำแหน่งที่แน่นอนเพียงตำแหน่งเดียว วิธีแก้ปัญหานี้คือการเพิ่มสถานีรองอีกแห่งหนึ่งในตำแหน่งอื่น ในกรณีนี้ จะมีการวัดค่าความล่าช้าสองค่า ค่าแรกคือความแตกต่างระหว่างสถานีหลักและสถานีรอง "A" และค่าที่สองคือความแตกต่างระหว่างสถานีหลักและสถานีรอง "B" โดยการดูเส้นโค้งความล่าช้าทั้งสองบนแผนภูมิ จะพบจุดตัดสองจุด และสามารถเลือกจุดตัดจุดใดจุดหนึ่งเป็นตำแหน่งที่เป็นไปได้ของเครื่องรับสัญญาณ วิธีการนี้คล้ายกับการกำหนดตำแหน่งด้วยวิธีการวัดเวลา/ระยะทางโดยตรง แต่ระบบไฮเปอร์โบลิกนั้นประกอบด้วยเพียงเครื่องรับสัญญาณวิทยุ ทั่วไป ที่เชื่อมต่อกับออสซิลโลสโคป เท่านั้น

เนื่องจากสถานีรองไม่สามารถส่งสัญญาณพัลส์ได้ทันทีเมื่อได้รับสัญญาณจากสถานีหลัก จึงต้องมีการกำหนดค่าหน่วงเวลาคงที่ไว้ในสัญญาณ ไม่ว่าเลือกค่าหน่วงเวลาเท่าใด ก็จะมีบางตำแหน่งที่รับสัญญาณจากสถานีรองสองสถานีพร้อมกัน ทำให้ยากต่อการมองเห็นบนจอแสดงผล จึงจำเป็นต้องมีวิธีการแยกแยะสถานีรองแต่ละสถานี วิธีการทั่วไปได้แก่ การส่งสัญญาณจากสถานีรองเฉพาะบางช่วงเวลา การใช้ความถี่ที่แตกต่างกัน การปรับซองสัญญาณ หรือการออกอากาศสัญญาณหลายชุดในรูปแบบเฉพาะ กลุ่มของสถานีหลักและสถานีรองเรียกว่า "เชน" วิธีการที่คล้ายกันนี้ถูกนำมาใช้เพื่อระบุเชนในกรณีที่อาจรับสัญญาณได้มากกว่าหนึ่งเชนในตำแหน่งที่กำหนด

Meint Harms เป็นคนแรกที่พยายามสร้างระบบนำทางแบบไฮเปอร์โบลิก โดยเริ่มจากการพิจารณาหัวข้อนี้ในปี 1931 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการสอบปริญญาโทที่ Seefahrtschule Lübeck (วิทยาลัยการเดินเรือ) หลังจากเข้ารับตำแหน่งศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ และการเดินเรือที่ Kaisertor ใน Lübeck Harms ได้พยายามสาธิตการนำทางแบบไฮเปอร์โบลิกโดยใช้เครื่องส่งและเครื่องรับแบบง่ายๆ เมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 1932 เขาได้รับสิทธิบัตร Reichspatent-Nr. 546000 สำหรับสิ่งประดิษฐ์ของเขา^{[ 2 ] [ 3 ]}

ระบบนำทางไฮเปอร์โบลิกที่ใช้งานได้จริงระบบแรกคือGee ของสหราชอาณาจักร ซึ่งกองบัญชาการเครื่องบินทิ้งระเบิดของกองทัพอากาศอังกฤษ (RAF Bomber Command)ใช้ในการทดลองครั้งแรกในปี 1941 Gee ถูกใช้ทั้งในการทิ้งระเบิดเหนือเยอรมนีและการนำทางในพื้นที่ของสหราชอาณาจักร โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการลงจอดในเวลากลางคืน มีการสร้างเครือข่าย Gee หลายแห่งในสหราชอาณาจักร และหลังสงคราม เครือข่ายนี้ได้ขยายเป็น 4 แห่งในสหราชอาณาจักร 2 แห่งในฝรั่งเศส และ 1 แห่งในเยอรมนีตอนเหนือ ในช่วงเวลาหนึ่งหลังจากการก่อตั้งองค์การการบินพลเรือนระหว่างประเทศในปี 1946 Gee ถูกพิจารณาว่าเป็นพื้นฐานสำหรับมาตรฐานการนำทางทั่วโลก แต่ ระบบ VHF omnidirectional range (VOR) ได้รับเลือกแทน และเครือข่าย Gee สุดท้ายก็ถูกปิดใช้งานในที่สุดในปี 1970 ^{[ 4 ]}

สัญญาณ Gee จากเชนที่กำหนดจะถูกส่งบนความถี่เดียว สถานีหลักส่งสัญญาณสองสัญญาณ คือ สัญญาณ "A" ที่ทำเครื่องหมายจุดเริ่มต้นของช่วงเวลา และสัญญาณ "D" ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือสัญญาณ "A" สองตัวเพื่อทำเครื่องหมายจุดสิ้นสุด ในแต่ละช่วงเวลา สถานีรองหนึ่งในสองสถานีจะตอบสนอง โดยสลับสัญญาณ "B" และ "C" รูปแบบที่ได้คือ "ABD…ACD…ABD…" ตัวรับสัญญาณแบบบรอดแบนด์ถูกใช้เพื่อปรับจูนเชนและส่งเอาต์พุตไปยังออสซิลโลสโคป ของผู้ปฏิบัติงาน เนื่องจากเชนมีความถี่ใกล้เคียงกันเพื่อให้สามารถรับได้โดยจูนเนอร์ตัวเดียว บางครั้งจึงส่งผลให้สัญญาณจากหลายเชนปรากฏบนหน้าจอ เพื่อแยกแยะเชนในกรณีเหล่านี้ สัญญาณ "A" ตัวที่สอง "A1" หรือ "ghost A" จะถูกส่งเป็นระยะ และรูปแบบการกะพริบบนหน้าจอสามารถใช้เพื่อระบุเชนได้^{[ 4 ]}

ในขั้นต้น ผู้ปฏิบัติงานจะปรับจูนเครื่องรับเพื่อดูสัญญาณพัลส์บนหน้าจอแสดงผล ซึ่งบางครั้งอาจรวมถึงสัญญาณจากวงจรอื่นๆ ที่มีความถี่ใกล้เคียงกัน จากนั้นพวกเขาจะปรับจูนออสซิลเลเตอร์ภายในที่กระตุ้นเส้นกราฟของออสซิลโลสโคปให้ตรงกับนาฬิกาที่สถานีหลัก (ซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา) ต่อมา พวกเขาจะใช้ค่าหน่วงเวลาที่ปรับเพิ่มเข้าไปในสัญญาณของออสซิลเลเตอร์ภายในเพื่อเลื่อนหน้าจอทั้งหมดไปข้างหน้าหรือข้างหลังเพื่อให้พัลส์ "A" ตัวใดตัวหนึ่งอยู่ทางด้านซ้ายสุดของออสซิลโลสโคป (การทำงานเหมือนกับปุ่มหมุน "หยุดแนวนอน" บนโทรทัศน์อนาล็อก ) สุดท้าย ความเร็วของเส้นกราฟบนหน้าจอจะถูกปรับเพื่อให้พัลส์ D ปรากฏให้เห็นทางด้านขวา ระยะห่างของพัลส์ B หรือ C จากพัลส์ A สามารถวัดได้ด้วยมาตราส่วนที่ติดอยู่ จากนั้นสามารถตรวจสอบค่าหน่วงเวลาที่ได้บนแผนที่นำทางได้^{[ 4 ]}

จอแสดงผลมีขนาดค่อนข้างเล็ก ซึ่งจำกัดความละเอียด และด้วยเหตุนี้จึงจำกัดการกำหนดความล่าช้า มีการระบุความแม่นยำในการวัดที่ 1 ไมโครวินาที ซึ่งส่งผลให้ความแม่นยำในการกำหนดไฮเปอร์โบลิกที่ถูกต้องอยู่ที่ประมาณ 150 เมตร และเมื่อรวมการวัดดังกล่าวสองครั้งเข้าด้วยกัน ความแม่นยำในการแก้ไขที่ได้จะอยู่ที่ประมาณ 210 เมตร ในระยะทางที่ไกลกว่า เช่น 350 ไมล์ วงรีข้อผิดพลาดจะมีขนาดประมาณ 6 ไมล์คูณ 1 ไมล์ ระยะสูงสุดอยู่ที่ประมาณ 450 ไมล์^{[ 4 ]}แม้ว่าจะมีการแก้ไขระยะไกลหลายครั้งภายใต้สถานการณ์ที่ผิดปกติก็ตาม

สหรัฐอเมริกาเคยพิจารณาการนำทางด้วยเส้นโค้งไฮเปอร์โบลิกมาตั้งแต่ปี 1940 และเริ่มโครงการพัฒนาที่เรียกว่า Project 3 ซึ่งคล้ายกับ Gee แต่ความคืบหน้าเป็นไปอย่างติดขัดเมื่อพวกเขาได้รู้จักกับ Gee ซึ่งเริ่มเข้าสู่กระบวนการผลิตแล้ว Gee ได้รับเลือกให้กองทัพอากาศที่ 8 ทันที และทีมงาน Project 3 จึงหันไปสนใจการใช้งานอื่นๆโดยเฉพาะอย่างยิ่งการนำทางขบวน เรือ

แนวคิดใหม่นี้อาศัยการใช้คลื่นเสียงในอากาศเพื่อให้สามารถรับพัลส์ได้ในระยะทางไกลมาก ซึ่งทำให้สัญญาณที่ได้รับมีความซับซ้อนมากกว่าระบบแบบมองเห็นได้โดยตรงของ Gee และตีความได้ยากกว่า อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจากนั้นแล้ว ระบบทั้งสองมีความคล้ายคลึงกันมากในแง่ของแนวคิด และแตกต่างกันอย่างมากในเรื่องการเลือกความถี่และรายละเอียดของจังหวะเวลาของพัลส์Robert J. Dippyผู้คิดค้นระบบของ Gee ย้ายไปอยู่ที่สหรัฐอเมริกาในช่วงกลางปี ​​1942 เพื่อช่วยในรายละเอียดของสถานีภาคพื้นดิน ในช่วงเวลานี้ เขาเรียกร้องให้มีการสร้างเครื่องรับสัญญาณเวอร์ชันสำหรับใช้งานบนเครื่องบิน และควรสามารถใช้แทนกันได้กับระบบของ Gee ระบบที่ได้จึงกลายมาเป็นLORAN ซึ่งย่อ มาจาก LOng RAnge Navigation และสถานีสองสถานีแรกเริ่มใช้งานจริงในเดือนมิถุนายน 1942 ^{[ 5 ]} LORAN กลายเป็นLORAN-Aเมื่อเริ่มออกแบบระบบทดแทน ซึ่งในตอนแรกเป็นแนวคิดของ LORAN-B แต่ในที่สุดก็ถูกแทนที่ด้วย LORAN-C ที่มีระยะทำการไกลมาก เริ่มต้นในปี 1957

ในที่สุด LORAN ก็เลือกความถี่ 1.950  MHzเป็นความถี่ใช้งานหลัก ความถี่ 7.5 MHz ถูกเลือกสำหรับการใช้งานในเวลากลางวันเป็นช่องสัญญาณเพิ่มเติม แต่ไม่เคยถูกนำมาใช้ในการปฏิบัติงาน เมื่อเปรียบเทียบกับระยะทำการของ Gee ที่ 450 ไมล์ (720 กม.) ในอากาศ LORAN มีระยะทำการประมาณ 1,500 ไมล์ (2,400 กม.) เหนือน้ำ และ 600 ไมล์ (970 กม.) เหนือพื้นดิน การทำงานโดยทั่วไปคล้ายกับ Gee แต่จะแสดงสัญญาณรองเพียงสัญญาณเดียวในแต่ละครั้ง การระบุตำแหน่งต้องใช้ผู้ปฏิบัติงานในการวัดค่าความล่าช้าหนึ่งค่า จากนั้นวัดอีกค่าหนึ่ง แล้วจึงดูค่าความล่าช้าที่ได้บนแผนภูมิ นี่เป็นกระบวนการที่ใช้เวลานานซึ่งอาจใช้เวลาหลายนาที ในระหว่างนั้นยานพาหนะกำลังเคลื่อนที่ ความแม่นยำถูกระบุไว้ที่ 1% ของระยะทาง^{[ 5 ]}

LORAN ใช้สองวิธีในการระบุเชน วิธีแรกคือความถี่ในการทำงาน โดยมีสี่ "ช่องสัญญาณ" เช่นเดียวกับ Gee วิธีที่สองคืออัตราการทำซ้ำของพัลส์ โดยมีอัตรา "สูง" "ต่ำ" และ "ช้า" วิธีนี้ทำให้สามารถมีเชนได้มากถึง 12 เชนในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง นอกจากนี้ การทำซ้ำของพัลส์ที่คงที่ในตอนแรกได้รับการปรับเปลี่ยนในภายหลังเพื่อสร้างรูปแบบเฉพาะอีกแปดแบบ ทำให้มีสถานีคู่ทั้งหมด 96 คู่ เชนใด ๆ สามารถใช้สถานีคู่หนึ่งหรือมากกว่านั้น ซึ่งต้องการสัญญาณเฉพาะจำนวนมากเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่กว้างขวาง^{[ 5 ]}

ระบบนำทาง Deccaเดิมทีได้รับการพัฒนาในสหรัฐอเมริกา แต่ในที่สุดก็ถูกนำไปใช้งานโดยบริษัท Decca Radio ในสหราชอาณาจักร และโดยทั่วไปเรียกว่าระบบของอังกฤษ ในตอนแรกพัฒนาขึ้นสำหรับกองทัพเรือหลวงเพื่อเป็นส่วนเสริมที่แม่นยำสำหรับระบบ GEE เวอร์ชันทางทะเล Decca ถูกนำไปใช้ครั้งแรกเมื่อวันที่ 5 มิถุนายน 1944 เพื่อนำทางเรือกวาดทุ่นระเบิดเพื่อเตรียมการสำหรับการบุกโจมตีในวันD-Dayระบบนี้ได้รับการพัฒนาหลังสงครามและแข่งขันกับ GEE และระบบอื่นๆ สำหรับการใช้งานพลเรือน ด้วยเหตุผลหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความง่ายในการใช้งาน ทำให้ระบบนี้ยังคงใช้งานกันอย่างแพร่หลายจนถึงทศวรรษ 1990 โดยมีเครือข่ายทั้งหมด 42 เครือข่ายทั่วโลก สถานีจำนวนหนึ่งได้รับการปรับปรุงในทศวรรษ 1990 แต่การใช้งาน GPS อย่างแพร่หลายทำให้ Decca ถูกปิดใช้งานในเวลาเที่ยงคืนของวันที่ 31 มีนาคม 2000 ^{[ 6 ] [ 7 ]}

ระบบ Decca ใช้หลักการเปรียบเทียบเฟสของสัญญาณต่อเนื่องแทนการจับเวลาของพัลส์ ซึ่งมีความแม่นยำกว่า เนื่องจากสามารถวัดเฟสของสัญญาณคู่หนึ่งได้ภายในไม่กี่องศา โดยในกรณีของ Decca สามารถวัดได้ถึงสี่องศา ความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นอย่างมากนี้ทำให้ Decca สามารถใช้ความยาวคลื่นที่ยาวกว่า Gee หรือ LORAN ได้มาก ในขณะที่ยังคงให้ความแม่นยำในระดับเดียวกัน การใช้ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้นทำให้การแพร่กระจายสัญญาณดีกว่าทั้ง Gee และ LORAN แม้ว่าระยะทางโดยทั่วไปจะจำกัดอยู่ที่ประมาณ 500 ไมล์สำหรับระบบพื้นฐานก็ตาม

ข้อดีอีกประการหนึ่งคือ การแสดงเฟสสัมพัทธ์ของสัญญาณสองสัญญาณทำได้ง่ายโดยใช้เกจวัดแบบอิเล็กโทรแมคคานิกส์อย่างง่าย แตกต่างจาก Gee และ LORAN ที่ต้องใช้เครื่องออสซิลโลสโคปในการวัดเวลาของสัญญาณ Decca ใช้เข็มชี้เชิงกลสามตัวซึ่งมีราคาถูกกว่ามาก ใช้พื้นที่น้อยกว่า และช่วยให้สามารถตรวจสอบสัญญาณสามสัญญาณพร้อมกันได้ ทำให้ Decca มีราคาถูกกว่าและใช้งานง่ายกว่ามาก

ระบบ Decca มีข้อเสียโดยธรรมชาติคือ สัญญาณสามารถเปลี่ยนแปลงได้มากที่สุดเพียง 360 องศา และรูปแบบนั้นจะซ้ำกันเป็นวงกลมรอบสถานี นั่นหมายความว่ามีตำแหน่งจำนวนมากที่ตรงกับการวัดเฟสใดๆ ก็ตาม ซึ่งเป็นปัญหาที่เรียกว่า "ความกำกวมของเฟส" ในขณะที่ระบบ Gee และ LORAN ระบุตำแหน่งของคุณได้ในสองตำแหน่ง แต่ Decca ระบุตำแหน่งของคุณได้ในหลายร้อยตำแหน่ง เนื่องจากบริเวณที่มีความกำกวมแผ่กระจายออกไปจากสถานีและมีความกว้างจำกัด จึงเรียกบริเวณเหล่านี้ว่า "เลน"

Decca แก้ปัญหานี้โดยใช้ จอแสดงผลคล้าย มาตรวัดระยะทางที่เรียกว่า "เดโคมิเตอร์" ก่อนออกเดินทาง นักเดินเรือจะตั้งตัวนับเลนของเดโคมิเตอร์ให้ตรงกับตำแหน่งที่ทราบ เมื่อเรือเคลื่อนที่ เข็มนาฬิกาจะหมุน และเพิ่มหรือลดตัวนับเมื่อผ่านศูนย์ การรวมกันของตัวเลขนี้กับการอ่านค่านาฬิกาปัจจุบันทำให้นักเดินเรือสามารถอ่านค่าความล่าช้าปัจจุบันและค้นหาในแผนที่ได้โดยตรง ซึ่งเป็นกระบวนการที่ง่ายกว่า Gee หรือ LORAN มาก เนื่องจากใช้งานง่ายกว่ามาก Decca จึงเพิ่มคุณสมบัติการสร้างแผนที่อัตโนมัติในภายหลัง ซึ่งสร้างการแสดงแผนที่เคลื่อนที่การเพิ่มเติมในภายหลังของวงจรสัญญาณทำให้สามารถคำนวณโซนและเลนได้โดยตรง ขจัดความจำเป็นในการตั้งตัวนับเลนด้วยตนเองและทำให้ระบบใช้งานง่ายยิ่งขึ้น^{[ 7 ]}

เนื่องจากสัญญาณหลักและสัญญาณรองแต่ละสัญญาณถูกส่งที่ความถี่ต่างกัน จึงสามารถวัดค่าความล่าช้าได้พร้อมกันหลายค่า ในทางปฏิบัติ จะใช้สัญญาณหลักหนึ่งตัวและสัญญาณรองสามตัวเพื่อสร้างเอาต์พุตสามตัว เนื่องจากสัญญาณแต่ละตัวถูกส่งที่ความถี่ต่างกัน สัญญาณทั้งสามที่เรียกว่า "สีเขียว" "สีแดง" และ "สีม่วง" จึงถูกถอดรหัสและแสดงผลพร้อมกันบนเครื่องวัดการถอดรหัสสามเครื่อง สัญญาณรองถูกจัดวางในมุม 120 องศาจากกัน ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเลือกคู่สัญญาณบนจอแสดงผลที่ส่งมาจากสถานีที่ตั้งฉากกับเครื่องรับให้ใกล้เคียงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำยิ่งขึ้น ความแม่นยำสูงสุดมักจะระบุไว้ที่ 200 หลา แม้ว่าจะขึ้นอยู่กับข้อผิดพลาดในการปฏิบัติงานก็ตาม^{[ 7 ]}

นอกจากความแม่นยำที่มากขึ้นและความสะดวกในการใช้งานแล้ว Decca ยังเหมาะสำหรับการใช้งานบนบกมากกว่าด้วย ความล่าช้าเนื่องจากการหักเหของแสงอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อจังหวะเวลาของพัลส์ แต่มีผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงเฟสน้อยกว่ามาก ดังนั้น Decca จึงเป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับ การใช้งาน เฮลิคอปเตอร์ซึ่งอุปกรณ์ช่วยในการเข้าใกล้สนามบิน เช่นILSและVORไม่เหมาะสมกับสนามบินขนาดเล็กและสถานที่ใช้งานเครื่องบินแบบสุ่ม ข้อเสียเปรียบที่สำคัญอย่างหนึ่งของ Decca คือมันไวต่อเสียงรบกวน โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากฟ้าผ่านี่ไม่ใช่ปัญหาใหญ่สำหรับเรือ ซึ่งสามารถรอให้พายุสงบลงได้ แต่ทำให้ไม่เหมาะสำหรับการนำทางทางอากาศระยะไกลที่เวลาเป็นสิ่งสำคัญ Decca หลายเวอร์ชันได้รับการแนะนำสำหรับบทบาทนี้ โดยเฉพาะ DECTRA และ DELRAC แต่เวอร์ชันเหล่านี้ไม่ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลาย^{[ 8 ] [ 9 ]}

LORAN-A ได้รับการออกแบบให้สร้างได้อย่างรวดเร็วบนพื้นฐานของ Gee และเลือกความถี่ในการทำงานโดยพิจารณาจากความต้องการระยะทางไกลเหนือผิวน้ำและความแม่นยำขั้นต่ำที่เลือกไว้ การใช้ความถี่ที่ต่ำกว่ามาก ในระดับกิโลเฮิร์ตซ์แทนที่จะเป็นเมกะเฮิร์ตซ์ จะช่วยขยายระยะของระบบได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม ความแม่นยำของการระบุตำแหน่งขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของสัญญาณ ซึ่งจะเพิ่มขึ้นที่ความถี่ต่ำลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง การใช้ความถี่ที่ต่ำกว่าจะทำให้ความแม่นยำของระบบลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แม้จะหวังผลลัพธ์ที่ดีที่สุด แต่การทดลองในช่วงแรกกับ "LF Loran" กลับพิสูจน์ได้ว่าความแม่นยำแย่กว่าที่คาดการณ์ไว้มาก และความพยายามในแนวทางนี้จึงถูกยกเลิก^{[ 10 ]}ความพยายามในการใช้ความถี่ต่ำที่หยุดชะงักหลายครั้งตามมา รวมถึงแนวคิด Cyclan และ Navarho ที่คล้ายกับ Decca แต่ไม่มีแนวคิดใดที่พิสูจน์ได้ว่ามีความก้าวหน้าอย่างแท้จริงเหนือ Decca พวกมันให้ระยะที่ดีขึ้นเพียงเล็กน้อย หรือให้ระยะที่ดีขึ้นแต่ความแม่นยำน้อยเกินไปจนไม่สามารถใช้งานได้

ระบบ Gee และ LORAN-A เป็นไปได้ด้วยการพัฒนาออสซิลโลสโคป – ก่อนหน้านี้การวัดเวลาอย่างแม่นยำเป็นไปไม่ได้ ส่วนระบบ LORAN-C เป็นไปได้ด้วยการพัฒนาวงจรล็อกเฟส (PLL) ราคาประหยัดในช่วงทศวรรษ 1950 PLL สร้างสัญญาณเอาต์พุตที่คงที่ด้วยความถี่และเฟสเดียวกันกับสัญญาณอินพุต แม้ว่าอินพุตนั้นจะเป็นคาบหรือรับได้ไม่ดีก็ตาม ในกรณีนี้ คุณสมบัติที่สำคัญคือ PLL ช่วยให้สามารถสร้างสัญญาณต่อเนื่องจากพัลส์สั้นๆ จำนวนมากได้ ระบบที่ใช้ PLL สามารถรับสัญญาณพัลส์เดี่ยว เช่น Gee แล้วสร้างโทนเสียงต่อเนื่องเพื่อวัดเฟสได้ เช่น Decca

กองทัพเรือสหรัฐฯเริ่มทดลองใช้ระบบดังกล่าวในช่วงกลางทศวรรษ 1950 โดยนำเครื่องส่งสัญญาณ Cyclan กลับมาใช้ใหม่ และเปิดใช้งานระบบอย่างถาวรในปี 1957 ต่อมาได้มีการสร้างเครือข่ายเครือข่ายขึ้นมากมาย จนในที่สุดก็สามารถครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลกใกล้กับพันธมิตรและทรัพย์สินของสหรัฐฯ ได้ ^{[ 10 ]}แม้ว่าจะมีความแม่นยำน้อยกว่า Decca แต่ก็มีทั้งความแม่นยำที่เหมาะสมและระยะทางที่ไกล ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ทำให้ระบบอื่นๆ ที่ใช้งานอยู่ในขณะนั้นล้าสมัยและนำไปสู่การทยอยยกเลิกระบบเหล่านั้น LORAN-C ยังคงให้บริการต่อไปจนถึงยุคการนำทางด้วยดาวเทียม จนกระทั่ง GPS เข้ามาแทนที่และนำไปสู่การปิดตัวลงในวันที่ 8 กุมภาพันธ์ 2010 ^{[ 11 ]}

ในการทำงานพื้นฐาน การวัดเป็นกระบวนการสองขั้นตอน ขั้นแรกจะปรับสัญญาณและจัดเรียงสัญญาณบนหน้าจอในลักษณะคล้ายกับ Gee โดยใช้ตำแหน่งของจุดสัญญาณเพื่อประมาณตำแหน่งคร่าวๆ การวัดนี้มีความแม่นยำเพียงพอที่จะระบุตำแหน่งของยานพาหนะภายในเลนที่กำหนด จากนั้นผู้ปฏิบัติงานจะขยายภาพหน้าจอให้ใหญ่ขึ้นจนสามารถมองเห็นสัญญาณที่เปลี่ยนแปลงภายในจุดสัญญาณ และใช้การเปรียบเทียบเฟสเพื่อจัดตำแหน่งเวลาให้ตรงกันอย่างแม่นยำ

ที่ความถี่ต่ำและระยะไกล จะเป็นการยากที่จะทราบว่าคุณกำลังดูเฟสปัจจุบันของสัญญาณโดยตรงจากสถานี หรือเปรียบเทียบสัญญาณโดยตรงหนึ่งสัญญาณกับสัญญาณจากรอบก่อนหน้า หรืออาจเป็นสัญญาณที่สะท้อนจากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์จำเป็นต้องมีข้อมูลรองบางรูปแบบเพื่อลดความกำกวมนี้ LORAN-C บรรลุเป้าหมายนี้โดยการส่งรายละเอียดเฉพาะในพัลส์เพื่อให้สามารถระบุสถานีแต่ละแห่งได้อย่างเฉพาะเจาะจง^{[ 12 ]}

สัญญาณเริ่มต้นเมื่อสถานีหลักออกอากาศลำดับพัลส์เก้าพัลส์ โดยใช้จังหวะเวลาที่แม่นยำระหว่างแต่ละพัลส์เพื่อระบุสถานี จากนั้นสถานีรองแต่ละแห่งจะส่งสัญญาณของตนเอง ซึ่งประกอบด้วยพัลส์แปดพัลส์ในรูปแบบการระบุที่คล้ายกัน ตัวรับสัญญาณสามารถใช้จังหวะเวลาของสัญญาณเพื่อเลือกเชน ระบุสถานีรอง และปฏิเสธสัญญาณที่สะท้อนจากไอโอโนสเฟียร์^{[ 12 ]}

เครือข่าย LORAN-C ถูกจัดระเบียบเป็นสถานีหลัก M และสถานีรองสูงสุดห้าสถานี V, W, X, Y, Z โดยทั้งหมดถูกออกอากาศที่ความถี่ 100 kHz ซึ่งเป็นความถี่ที่ต่ำกว่าระบบก่อนหน้านี้มาก ผลลัพธ์คือสัญญาณที่มี ระยะ คลื่นพื้นดิน ในเวลากลางวัน 2,250 ไมล์ ระยะคลื่นพื้นดินในเวลากลางคืน 1,650 ไมล์ และระยะคลื่นฟ้าไกลถึง 3,000 ไมล์ ความแม่นยำของเวลาประมาณ 0.15 ไมโครวินาที ให้ความแม่นยำในระดับ 50 ถึง 100 เมตร ในการใช้งานจริง หน่วยยามฝั่งระบุความแม่นยำสัมบูรณ์ที่ 0.25 ไมล์ทะเล (460 เมตร) หรือดีกว่า^{[ 13 ]}

หนึ่งในระบบนำทางแบบไฮเปอร์โบลิกชุดสุดท้ายที่ถูกนำมาใช้งานจริง กลับเป็นหนึ่งในระบบแรกๆ ที่ถูกพัฒนาขึ้นมา โอเมก้าสืบย้อนประวัติไปถึงผลงานของจอห์น อัลวิน เพียร์ซ ในช่วงทศวรรษ 1940 ซึ่งทำงานบนแนวคิดพื้นฐานเดียวกันกับระบบเปรียบเทียบเฟสของเดคกา เขาจินตนาการถึงระบบที่ใช้สำหรับการนำทางทั่วโลกที่มีความแม่นยำปานกลางโดยเฉพาะ จึงเลือกความถี่ต่ำมากที่ 10 กิโลเฮิร์ตซ์เป็นพื้นฐานสำหรับสัญญาณ อย่างไรก็ตาม ปัญหาเรื่องความกำกวมของเฟส เช่นเดียวกับกรณีของเดคกา ทำให้ระบบนี้ไม่สามารถใช้งานได้จริงในขณะนั้น

ปัญหาหลักคือการซิงโครไนซ์สถานี สถานี Gee และ LORAN อยู่ใกล้กันมากพอที่สถานีรองจะสามารถส่งสัญญาณได้เมื่อได้รับสัญญาณจากสถานีหลัก แต่สำหรับระบบทั่วโลก สถานีอาจมองไม่เห็นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสภาพบรรยากาศไม่เอื้ออำนวย วิธีแก้ปัญหานี้ได้รับการนำเสนอในปี 1955 ในรูปแบบของนาฬิกาอะตอมซีเซียม นาฬิกาเหล่านี้มีความแม่นยำมากพอที่จะสามารถซิงโครไนซ์ได้ที่โรงงาน ขนส่งไปยังสถานที่ตั้งเครื่องส่งสัญญาณ และใช้งานได้นานหลายปีโดยไม่ต้องซิงโครไนซ์ใหม่ จำเป็นต้องมีการพัฒนาอีกมากก่อนที่จะใช้งานได้จริง แต่ปัญหาเหล่านี้ส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไขแล้วในช่วงทศวรรษ 1960

สิ่งนี้ทำให้เกิดปัญหาอีกประการหนึ่ง คือ ระบบเปรียบเทียบเฟสแบบนี้มีความคลุมเครือและจำเป็นต้องใช้ระบบอื่นเพื่อระบุว่าอยู่ในเลนใด ปัญหานี้กำลังได้รับการแก้ไขผ่านการพัฒนาระบบนำทางเฉื่อย (INS) แม้แต่รุ่นแรกๆ จากช่วงปลายทศวรรษ 1950 ก็ให้ความแม่นยำภายในไม่กี่ไมล์ ซึ่งเพียงพอที่จะระบุเลนได้

การทดลองเกี่ยวกับแนวคิดนี้ยังคงดำเนินต่อไปตลอดช่วงทศวรรษ 1950 และ 1960 ควบคู่ไปกับการพัฒนาระบบ DELRAC ที่เกือบจะเหมือนกันของ Decca จนกระทั่งในช่วงทศวรรษ 1960 เมื่อเรือดำน้ำขีปนาวุธ ทำลายน้ำแข็งกลาย เป็นกำลังป้องปรามหลัก จึงมีความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับระบบดังกล่าว กองทัพเรือสหรัฐฯ อนุมัติการใช้งานอย่างเต็มรูปแบบในปี 1968 โดยมีสถานีครบ 8 สถานีในปี 1983 Omega ยังพิสูจน์ได้ว่าเป็นหนึ่งในระบบที่มีอายุการใช้งานสั้นที่สุด โดยปิดตัวลงในวันที่ 20 กันยายน 1997 ^{[ 14 ]}

สถานีโอเมก้าออกอากาศสัญญาณคลื่นต่อเนื่องในช่วงเวลาที่กำหนด นาฬิกาอะตอมยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณที่ส่งออกไปนั้นมีความถี่และเฟสที่ถูกต้อง แตกต่างจากระบบก่อนหน้านี้ โอเมก้าไม่จำเป็นต้องมีการจัดเรียงหลัก/รอง เนื่องจากนาฬิกามีความแม่นยำเพียงพอที่จะกระตุ้นสัญญาณได้โดยไม่ต้องใช้การอ้างอิงภายนอก ในการเริ่มต้นลำดับ สถานีในนอร์เวย์จะออกอากาศที่ความถี่ 10.2 kHz เป็นเวลา 0.9 วินาที จากนั้นปิดเป็นเวลา 0.2 วินาที แล้วออกอากาศที่ความถี่ 13.6 kHz เป็นเวลา 1.0 วินาที โดยทำซ้ำรูปแบบนี้ แต่ละสถานีจะออกอากาศสัญญาณดังกล่าวสี่ชุด โดยแต่ละชุดมีความยาวประมาณหนึ่งวินาที แล้วเงียบไปในขณะที่สถานีอื่น ๆ ออกอากาศต่อ ในแต่ละช่วงเวลาจะมีสามสถานีที่ออกอากาศพร้อมกันในความถี่ที่แตกต่างกัน เครื่องรับจะเลือกชุดสถานีที่เหมาะสมที่สุดสำหรับตำแหน่งของตน จากนั้นรอสัญญาณของสถานีเหล่านั้นปรากฏขึ้นในช่วงเวลา 10 วินาที การคำนวณตำแหน่งจะดำเนินการในลักษณะเดียวกันกับเดคคา แม้ว่าความถี่ในการทำงานที่ต่ำกว่ามากจะทำให้ความแม่นยำน้อยลงมากก็ตาม แผนภูมิของโอเมก้าระบุความแม่นยำที่ 2 ถึง 4 ไมล์ทะเล^{[ 14 ]}

CHAYKA เป็น ระบบสื่อสารไร้สายของ สหภาพโซเวียตที่เทียบเท่ากับ LORAN-C โดยทำงานบนหลักการที่คล้ายคลึงกันและใช้ความถี่เดียวกัน ความแตกต่างหลักๆ อยู่ที่รายละเอียดของรูปแบบสัญญาณพัลส์ มีระบบ CHAYKA กระจายอยู่ทั่วอดีตสหภาพโซเวียตทั้งหมด 5 ระบบ แต่ละระบบมีสถานีหลัก 1 สถานี และสถานีรองอีก 2-4 สถานี

อัลฟา หรือที่รู้จักกันในชื่อที่ถูกต้องกว่าในสมัยโซเวียตว่า RSDN-20 นั้น โดยพื้นฐานแล้วเป็นเวอร์ชันหนึ่งของโอเมก้าที่ถูกนำมาใช้ในอดีตสหภาพโซเวียตตั้งแต่ปี 1962 ระบบเริ่มต้นใช้เครื่องส่งสัญญาณเพียงสามเครื่องที่วิ่งเป็นเส้นตรงในคราสโนดาร์ เรฟดา และโนโวซีบีร์สค์ โดยโนโวซีบีร์สค์เป็นสถานีหลัก ในปี 1991 มีสถานีเพิ่มเติมอีกสองแห่งเปิดใช้งานที่คาบารอฟสค์และเซย์ดา สถานีเหล่านี้ใช้ความถี่ระหว่าง 11 ถึง 14 kHz ^{[ 15 ]}

ปัจจัยสองประการที่ทำให้ระบบนำทางด้วยดาวเทียมมีความซับซ้อน ได้แก่ (1) สถานีส่งสัญญาณ (ดาวเทียม) กำลังเคลื่อนที่ และ (2) การส่งสัญญาณดาวเทียม GPS ได้รับการซิงโครไนซ์กับ UTC (โดยมีค่าชดเชยที่เผยแพร่) จึงให้เวลาที่แม่นยำ ข้อ (1) จำเป็นต้องทราบพิกัดของดาวเทียมเป็นฟังก์ชันของเวลา (รวมอยู่ในข้อความที่ออกอากาศ) ข้อ (2) ช่วยให้ระบบนำทางด้วยดาวเทียมสามารถให้ข้อมูลเวลาและตำแหน่งได้ แต่ต้องใช้อัลกอริธึมการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนกว่า อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างเหล่านี้เป็นความแตกต่างทางเทคนิคจากระบบไฮเปอร์โบลิกที่อยู่กับที่บนโลก แต่ไม่ใช่ความแตกต่างพื้นฐาน^{[ 16 ] [ 17 ]}

จีนได้ติดตั้งเครือข่าย eLoran ทั่วประเทศในปี 2024 ^{[ 18 ]}ในปี 2025 สหราชอาณาจักรได้ประกาศดำเนินการเกี่ยวกับเครือข่าย eLoran ระดับชาติ^{[ 19 ]}โดยก่อนหน้านี้เคยใช้งานเครือข่ายดังกล่าว^{[ 20 ] [ 21 ]}แต่ได้ปิดตัวลงเหลือเพียงไซต์เดียวในปี 2015 ^{[ 22 ]}

ในปี 2023 ระบบนำทางต้นแบบได้รับการทดสอบโดยอาศัยการตรวจจับ อนุภาคย่อยอะตอมมิวอ อนที่มาพร้อมกับรังสีคอสมิกซึ่งจะทำงานใต้ดินและใต้น้ำ^{[ 23 ] [ 24 ]}

สมาคมผู้แพร่ภาพกระจายเสียงแห่งชาติได้สนับสนุนการพัฒนาระบบกำหนดตำแหน่งการออกอากาศ (BPS) ผ่าน สัญญาณโทรทัศน์ ATSC 3.0ในฐานะระบบถ่ายโอนเวลาและกำหนดตำแหน่ง^{[ 25 ]}

• การหาตำแหน่งหลายจุดโดยใช้ระยะเทียม