Radiofyr

Radiofyr, fyr som sänder med radiovågor. Fyren kunde vara placerad på marken, till exempel på en fyrplats eller ett fyrskepp, eller högt över våra huvuden i en satellit, till exempel GPS.

En radiofyr är antingen rundstrålande, det vill säga sänder lika åt alla håll horisonten runt, dvs den sänder ut cirkulärt

- eller också sänder den med riktad verkan, t ex i en trafikled.

Radiofyrar finns både för sjöfart och för flyget (flygfyr).

För radar används speciella radarfyrar, så kallad racon. Den visar sig som en speciell markering på navigatörens radarskärm.

Rund prick = cirkulär radiofyr. Triangel = riktad radiofyr

Vissa cirkulära radiofyrar var grupperade och bildade kedja, som här Holmögadd, fyrskeppet Sydostbrotten och Norrskär. En annan kedja var Skags udde, Hemsö och Brämön. Inom kedjan var sändningen synkroniserad och med samma tonhöjd. 1959 var "perioden" 1 minut. Flygfyrar, som här Alnö, sände kontinuerligt. Utsnitt ur Svensk Fyrlista 1959.

Här pejlas riktningen till ett fartyg med radiosändare. Så gjordes från Morups Tånge, Vinga, Hållö, och Landsort samt Ferder och Oksöy.

Pejlantenn från 1920-tal. Vikt 29 kg. Tillverkning Telefunken.

Sändaren för cirkulär radiofyr ombord på fyrskepp Nr 32 Fladen. Foto Lotsverket 1926.

Kullen med mottagarantenner för GPS (de tre vita hattarna över tornet) och till höger sändarantenn för D-GPS. Foto Esbjörn Hillberg.

Bjuröklubb sändarantenn för D-GPS. Foto Leif Elsby 2010.

Hållö radiomast. Foto Leif Elsby 2012.

Anläggning för radiopejl ombord på ett fartyg. Foto Sjöhistoriska.

Med en radiopejl från AGA AB kan man själv finna riktningen till en radiofyr.

Den runda antennen överst är för pejling av en sändare, t. ex. en radiofyr.

En VHF-radio fanns på många båtar i nyttotrafik men även på nöjesbåtar. Med den hade man kommunikation även med land. Foto Leif Elsby.

I en välutrustad navigationshytt fanns Decca-mottagare, kortvågsradio, radiopejl, trycklogg, kronometer, sjökort och mycket annat.

Axelklaff för telegrafist använd i handelsflottan.

Fasta pejlstationer

I radions barndom fanns inte så många radiosändare eller mottagare. De som fanns var ombord på större fartyg. Radiofyrar fanns ännu inte. Statsmakten ansåg då att man skulle hjälpa sjöfarten med att pejla in fartygens läge.

Åren 1921-1925, försågs tre svenska fyrplatser med radiopejlstation: Morups Tånge, Vinga, Hållö, och därefter år 1935 Landsort.

1927-1929 uppfördes i Norge landbaserade radiopejlstationer på fyrplatserna Ferder samt Oksöy

En radiopejl är en anordning för att bestämma riktningen till en radiosändare

• Radiopejlen har en antenn som är riktningskänslig och är kopplad till en mottagare.
• Den vridbara pejlantennen är försedd med en skala som visar riktningen till aktuell radiosändare/fartyg/fyr

Pejlstationerna sattes upp och drevs av personal från Svenska Telegrafstyrelsen (Telegrafverket).

• Ett fartyg kunde anropa och be att få bäringen till fartyget radiopejlad. Noggrannheten var god.
• Med uppgift från minst två bäringar kunde navigatören på fartyget lägga ut dessa i sjökortet och därigenom finna sin position i skärningspunkten för bäringarna, se bestickföring.
• Tanken var god men utbyggnaden av pejlstationer täckte inte möjligheten till krysspejling.

Egen pejling av cirkulär radiofyr

Allt efter som tekniken utvecklades fick fartygen egna radiopejlanordningar och fyrplatserna fick radiosändare och blev på så vis radiofyrar som kunde pejlas in.

På 1920-talet började uppbyggnaden av det svenska systemet för cirkulära (rundstrålande) radiofyrar. Det kom successivt att byggas ut:

• 1949 omfattade det 25 cirkulära radiofyrar.
• 1991 omfattade det 38 cirkulära radiofyrar.
• 1992 omfattade det 13 cirkulära radiofyrar.

Genom att själv krysspejla radiofyrar med hjälp av fartygets egna utrustning kunde navigatören få fram önskade bäringar och därigenom finna sin position.

• Frekvensband: 285-315 kHz (s.k. långvåg). Utstrålad effekt: 10-1000 W. Nominell räckvidd: 25-200 M.
• Markvågen används för att pejla riktningen till fyren med hjälp av en pejlantenn.
• Operatören vrider antennen tills minimum för ljudstyrkan erhålls. (Ett minimum är lättare att uppfatta än ett maximum). (Minimum ligger 90 grader från maximum.)
• Antennens riktning läses av mot en skala. Med kännedom om fartygets kurs räknar man fram bäringen. Noggrannhet: cirka ± 5°.
• Med användning av en utrustning av hög kvalitet och inpejling av 3 radiofyrar kunde noggrannheten uppgå till cirka ± 0,3 M ( ± 600 m).

Tidsdelning

Det visade sig snart att alla frekvenserna till radiofyrar blev upptagna. Varje fyr kunde inte få sin egen frekvens utan det var tvunget att fyrarna fick samsas. På flera internationella konferenser med början på 1930-talet försökte man bringa ordning genom att fastställa tidsscheman.

Sändningarna från fyrarna blev tidsdelade på så vis att

• näraliggande fyrar, i grupper om högst 6 stycken, sände på samma frekvens, men var synkroniserade att sända
• i tur och ordning efter varandra.
• Detta gjorde det dessutom enklare för navigatören att bestämma sin position eftersom han med en och samma frekvensinställning kunde pejla mer än en radiofyr.

Varje radiofyr hade en speciell och exakt klocka för att styra sin utsändning

Sändningstider

Under 1930- och 1940-talen installerades cirkulär radiofyr på många fyrplatser.

• Flera av dessa saknade landkabel och strömmen togs därför från egna kraftaggregat, dvs batteri eller generator.
• Vid klart väder sände de flesta radiofyrar endast under de två första minuterna varje halvtimma. Strömmen togs från batterier.
• Under osiktigt väder sände man hela tiden. Då var generatorerna för mistsignaleringen ändå igång och man hade god tillgång till ström till radiosändaren.
• Annars laddades batterierna på natten med ström från generatorerna som då kanske också gav ström till fyrljuset.

Igenkänningssignal

För att kunna identifiera radiofyren hade varje sin egen beteckning. En apparat (teckengenerator) formade denna beteckning till en igenkänningssignal bestående av morsetecken.

• Hållö hade beteckningen ”LL”.
• Almagrundet fyrskepp hade beteckningen ”AL”.
• Sydostbrotten fyrskepp hade beteckningen ”SB” och sände på våglängden 988 m (303,6 kHz). Tonfrekvens: 475 Hz.
• Kullens radiofyr var gemensam för sjöfart och aerofyr och hade därför tre tecken i sin beteckning ”KUL”.

Lyssna på igenkänningssignal för radiofyr

Digitaliserat från kassettband och insänt av Markus Hedetoft. Inspelat av hans morfar:

• Kullen: Kullen's Fyr - Anropssignal KUL - 344 kHz (1989-07-21)
• Simpnäsklubb: Simpnäsklubb - Anropssignal SS - 314.5 kHz (1989-07-21)

Sändning cirkulära radiofyrar

Räckvidd. Räckvidden för en radiofyr räknades som avståndet från fyren över öppet vatten till en punkt då den elektriska fältstyrkan sjunkit till ett visst värde (50 mikrovolt/m, internationellt bestämt värde). Man kan i allmänhet höra fyren på längre avstånd men pejlingar har låg tillförlitlighet.

Igenkänningssignal (ID). Igenkänningssignalen för en radiofyr bestod vanligen av två bokstäver. De sändes per morse med så låg hastighet att även en otränad person hade möjlighet att uppfatta dem. För vissa radiofyrar, som var gemensamma för sjö- och luftfart, kunde igenkänningssignalen bestå av tre bokstäver.

Pejlsignal. År 1942 utgjordes pejlsignalen vanligen av ett antal korta tecken, ”streck”, åtföljda av en längre, vanligen oavbruten, signal.

År 1968 bestod den av en lång oavbruten signal.

Signalsammansättning. Signalen för en ”vanlig” radiofyr bestod av två delar: igenkänningssignal (ID) samt pejlsignal.

Signalen avgavs år 1942 enligt: ID (2 till 3 ggr), 14 pejlstreck, ett långt pejlstreck, ID (1 gång), tystnad 10 s, repetition, = summa 2 min, tystnad 4 min (varunder de andra två fyrarna i kedjan sänder sina signaler).

Signalen avgavs år 1968 enligt: ID (2 till 6 ggr under c:a 20s), pejlsignal (c:a 25s), ID (1 till 2 ggr under c:a 10s), tystnad (c:a 5s), = summa 60s.

Frekvens. Varje radiosignal har sin frekvens, eller våglängd. Frekvensen uttrycks vanligen i kHz och våglängden i meter. Sambandet dem emellan är: frekvens (i kHz) x våglängd (i m) = 300 000 (m/s, ljusets hastighet i vacuum).

År 1942 var flertalet cirkulära radiofyrar (RC) i Europa, inklusive alla svenska, förlagda till frekvensbandet 290 – 320 kHz (1 034,5 – 937,5 m våglängd). För norra Europa var bandet indelat i 10 kanaler från 291,5 – 318,5 kHz. Frekvensen 300,5 kHz var reserverad för undersökningar och experiment.

År 1968 arbetade svenska cirkulära radiofyrar (RC) på frekvensbandet 285 – 315 kHz motsvarande c:a 1000 m våglängd. Bandet var indelat i 14 kanaler från 287,3 till 314,5 kHz. De sovjetiska radiofyrarna på östersjökusten sände vid ett eget och något högre frekvensband.

Ett antal, 25 stycken som var lokala sjöradiofyrar, arbetade huvudsakligen inom områdena 285 – 315 kHz och 405 – 415 kHz.

Gruppering. År 1942 var flertalet cirkulära radiofyrar sammanförda i grupper om högst tre fyrar. Inom gruppen hade de samma frekvens och sände i följd efter varandra.

Enstaka cirkulära radiofyrar med liten räckvidd var undantagna från gruppsystemet.

År 1942 var från Bottenviken till Skagerack de cirkulära radiofyrarna 18 stycken. Signaleringstiden var för varje fyr 2 minuter, åtföljd av 4 minuter tystnad, varunder de andra i gruppen sände i tur och ordning. Perioden (signalering + tystnad) utgjordes således av 6 minuter. Samma 6 minuter gällde även om gruppen innehöll färre än tre fyrar.

År 1968 var från Bottenviken till Skagerack de cirkulära radiofyrarna 114 stycken. För att få plats i etern var de sammanförda i grupper om 2 till 6 radiofyrar och som var närbelägna. Varje grupp hade sin frekvens. Inom gruppen sände de i följd efter varandra och med samma tonhöjd. Mellan grupperna skiljde tonhöjden.

Sändningstid. År 1942 var i klart väder sändningstiden för gruppen två på varandra följande perioder (6 + 6 minuter), antingen en gång varje halvtimme eller – för vissa – en gång varje timme. I tjocka eller disig luft var radiofyrarna i ständig verksamhet.

Det är att observera att en radiofyrs räckvidd är större än synvidden från fyrplatsen. Därför kan det förekomma att klarvädersignaler utgår även om tjocka förekommer inom någon del av radiofyrens räckvidd.

År 1968 var i klart väder sändningstiden för gruppen i regel de första 12 minuterna i varje hel eller halv timme. Om det var tjocka, d.v.s. om sikten understeg 6M vid radiofyren, sände de (i regel) kontinuerligt.

Tonfrekvens. Alla radiofyrar var modulerade med en hörbar ton (tonfrekvens). Tonhöjden (tonfrekvensen) var i regel samma inom gruppen men olika för näraliggande grupper. Detta för att i pejlapparaten underlätta åtskiljandet av signaler från den pejlade fyren från en annan, mera avlägsen men som kunde tänkas arbeta samtidigt och på samma eller närliggande frekvens.

Gemensamma sjö/aero. Undantag från ovan var radiofyrar gemensamma för sjö- och luftfart. Exempel: Gotska Sandön (SDN), Kullen (KUL) och Trubaduren (AST). ID bestod i flertalet fall av tre bokstäver, sända antingen oavbrutet eller omväxlande med pejlsignal.

De arbetade ofta på frekvenser utanför bandet för sjöradiofyrar.

Radiofyrar primärt avsedda för luftfart hade kontinuerlig sändning, dvs för dem gjorde man ingen skillnad mellan tjocka eller klar sikt. De av intresse för svenska vatten utgjordes år 1968 av 25 stycken.

Avbrott. Avbrott i radiofyrsignaleringen förekommer för fyrskeppet Falsterborev en kort tid varje dag, då fyrskeppet står i förbindelse med vederbörande kustradiostation (kl 0830 – 0844 MET).

Enär de svenska reservfyrskeppen icke är utrustade med radiofyrsändare måste signaleringen från radiofyrar på fyrskeppsstationer inställas, när de ordinarie fyrskeppen intagas för rustning och ersättas med reservfyrskepp. Under år 1942 beräknas emellertid det fyrskepp, som tjänstgör som reserv för fyrskeppen Finngrundet, Svenska Björn och Almagrundet, komma att förses med radiofyrsändare.

Interferensstörningar. Interferensstörningar mellan i frekvens närliggande radiofyrar kunna i de flesta fall undvikas genom att pejlapparaten noga avstämmes på den önskade fyrens frekvens. Det kan ofta vara lämpligt att på avstämningsskalan särskilt utmärka de fastställda radiofyrfrekvenserna.

Pejlnoggrannhet. Efter längre tids övning och med flitig användning av pejlapparat kan man, om den är i gott stånd samt utförd efter de internationella rekommendationerna, påräkna en noggrannhet i pejlingen, som i medeltal utgör omkring +/- 2 grad.

Men nära en kust, eller om ett större landområde ligger mellan observatör och fyr, kan ett större pejlfel förväntas.

Regelbunden användning av pejlapparaten, så ofta tillfälle medges och under olikartade förhållanden, är det bästa sättet att tillförsäkra sig pålitliga resultat och visshet om att apparaten ständigt är i god kondition. Radiofyrarnas klarvädersändningar har tillkommit bland annat med tanke på sådan användning.

För att ge tillförlitligt värde skall pejlapparaten devieras. Om förändring i fartygets rigg, antenner, dävertar och livbåtar görs skall devieringen förnyas. Olika lastförhållanden och djupgående kan även tänkas påverka pejlapparatens tillförlitlighet, om dock i ringa omfattning.

Natteffekt. S.k. natteffekt uppträder under skymnings- och grynings- timmarna. Fenomenet gör att pejlminimet vandrar fram och åter. Ett värde som möjligen går att fastställa skall inte betraktas som tillförlitlig pejling. Det kan rent av vara så att ett värde inte går att erhålla.

Natteffekten blir mer utpräglad ju större avståndet är mellan observatör och radiofyr. Effekten tillskrivs de stora förändringar som sker i atmosfärens yttersta lager i samband med förändringen i solbelysningen.

Undervattenmist. Vissa radiofyrar var synkroniserade med utsändning av sk. undervattensmist, VMS.

Cirkulära radiofyrar

1921 installerades den första svenska cirkulära radiofyren. Det skedde på Vinga fyrplats.

1946 var sju av de svenska fyrskeppen utrustade med cirkulär radiofyr, nämligen på stationerna Almagrundet, Falsterborev, Finngrunden, Svenska Björn, Sydostbrotten, Vinga fyrskepp och Ölandsrev.

1953 hade Sjöfartsstyrelsen 25 radiofyrar drift.

1965 hade svenska kusten cirka 40 radiofyrar.

• Nu fanns också andra elektroniska navigationshjälpmedel, t ex Decca Navigator och radar. Handelssjöfarten använde så gott som uteslutande dessa system.

Tabell cirkulära radiofyrar

• 1921 Vinga fyrplats, den första svenska cirkulära radiofyren.
• 1927 fyrskepp Nr 25 Finngrunden (station Finngrunden). Våglängd 950 m (315, 8 kHz). Igenkänningssignal "J" sänt på morse 2 gånger följt av 15 pip med period 30 s. Signaleringen var synkroniserad med mistsignaleringen (vattenmist).
• 1928 fyrskepp Nr 23 Kopparstenarna (station Västra Banken)
• 1929 fyrskepp Nr 32 Fladen (station Vinga fyrskepp)
• 1931 fyrskepp Nr 28 Reserv (station Falsterborev)
• 1933 Understen och fyrskepp Nr 29 Ölandsrev (station Ölandsrev)
• 1934 Stora Karlsö och fyrskepp Nr 6 Svenska Björn (station Almagrundet) samt fyrskepp Nr 33 Sydostbrotten (station Sydostbrotten).
• 1936 Rödkallen och fyrskepp Nr 5 Utgrunden (station Svenska Björn)
• 1937 Brämön respektive Kullen
• 1938 Landsort
• 1939 Gotska Sandön respektive Holmögadd
• 1941 Hanö
• 1947 Utklippan
• 1948 Helsingborgs fyr och Hållö samt en ny på Understen
• 1949 Bjuröklubb och Ölands Norra Udde
• 1949 omfattade det svenska nätet 25 radiofyrar.
• 1954 Hjortens udde
• 1956 Rataskär, Hällgrund
• 1957 Skags udde, Örskär, Kungsgrundet, Fårö, Hoburg, Ystad, Fladen
• 1963 Malören
• 1964 Trubaduren
• 1965 Stora Fjäderägg: Den sist installerade cirkulära radiofyren

Samverkan i nordiska vatten

1968 var näten med de cirkulära radiofyrarna så utbyggda att de inkluderade alla nordiska vatten.

• För västerhavet samverkade norska, danska och svenska radiofyrar.
• För Östersjön samverkade danska, svenska, tyska, östtyska, polska, baltiska, ryska och finska radiofyrar.
• För Bottenhavet och Bottenviken samverkade finska och svenska radiofyrar.
• Utöver detta fanns radiofyrar primärt avsedda för flyget (aerofyr).

Riktad radiofyr

De flesta radiofyrar var cirkulära. Det fanns också riktade radiofyrar.

• Dessa gav en kurslinje att styra på. Se riktad radiofyr.

Ändrad modulering

Före 1951 var modulationssättet för radiofyrar nycklad tonsändning, dvs A2, dvs bärvågen inklusive den modulerande hörbara tonen nycklades till/från.

• Efter 1951 ändrades karaktären genom en internationell överenskommelse till fast bärvåg med nycklad modulerande ton, dvs till A0/A2. Detta kom att gälla samtliga radiofyrar med undantag av några med kortare räckvidd. Dessa sände med nycklad bärvåg utan modulerande ton, dvs A1. Dessa sände i radiofyrbandets övre del, t ex Grundkallen med 314,5 kHz.

Frekvenser 1968

Kanal Frekvens Kanal Frekvens

1 __ 287,3 _____ 8 __ 303,4

2 __ 289,6 _____ 9 __ 305,7

3 __ 291,9 ____ 10 __ 308,0

4 __ 294,2 ____ 11 __ 310,3

5 __ 296,5 ____ 12 __ 312,6

6 __ 298,8 ____ 13 __ 313,5

7 __ 301,1 ____ 14 __ 314,5

Nytt sätt att sända

1992 lades enligt en internationell överenskommelse sändningssättet om till endast nycklad bärvåg, dvs till A1A.

• Dessutom fick varje radiofyr sin egen frekvens.
• Avståndet mellan frekvenserna var i steg om endast 500 Hz. Detta krävde att navigatören skaffade sig en ny, smalbandig mottagare med inkopplingsbar intern tonoscillator.
• Igenkänningssignalen för radiofyren, i form av morsetecken bibehölls oförändrad. Denna sändes 2 till 3 gånger följd av ett cirka 45 sekunder långt pejlstreck (utdragen "ton"), för att sedan upprepas.
• Det långa pejlstrecket användes av navigatören för att pejla in, dvs bestämma riktningen till, sändaren.
• Det kan också användas för att sända annan information, vilket dock inte inverkar på radiopejlingens noggrannhet.

Avveckling

Under 1970- och 1980-talen blev Decca Navigator och LORAN C följt av satellitnavigering (GPS) de vanligaste hjälpmedlen för handelssjöfarten.

På 1980-talet fanns radiofyrarna kvar som ett relativt billigt hjälpmedel. De användes mest av fritidsbåtar men utnyttjades även som reservsystem av handelsfartygen.

1992 stängde Sjöfartsverket 25 av sina 38 radiofyrar, dvs 13 stycken behölls i drift. I planerna ingick att de resterande 13 utom 7 skall vara borta före år 2000.

• Dessa 7 skall användas för att sända korrektionssignaler till GPS, sk D-GPS.
• Det långa pejlstrecket används för detta.

Radiofyr primärt för sjöfart

• Hållö, Kullen, Drogden, Falsterborev, Ölands Södra Grund, Hoburg, Visby, Landsort, Almagrundet, Understen, Örskär, Skags udde, Nordvalen, Bjuröklubb

Radiofyr primärt för aero

• Trummen (Vänern), Grebbestad, Norrtälje, Alnö

Fortsättning

Se uppslag för GPS för den fortsatta användningen för de svenska radiofyrarna, nämligen de för D-GPS.

Jfr fyrskepp, fyr, radiofyr, riktad radiofyr, pejlstation, radiopejl, markvåg, morsealfabetet, bäring, radiofrekvens, TRANSIT, GPS, D-GPS, Glonass, Galileo, LORAN, Decca Navigator, TORAN, SYLEDIS, Consol, Epos, radar, racon, radionavigering, Grimeton, navigering, astronomisk navigation.