radiogonometria

Del latín radius (rayo, radio) y del griego gonía (ángulo) y metría (medida), significa la medida de ángulos por radio. La Unión Internacional de las Telecomunicaciones, en su Reglamento de Radiocomunicaciones, la define como «radiodeterminación que utiliza la recepción de ondas radioeléctricas para determinar la dirección de una estación o de un objeto». Al ser el radiogoniómetro el primer aparato utilizado en la localización por radio, se han considerado como englobados en la r. otros sistemas radioeléctricos posteriores. Actualmente, la r. ha pasado a ser una rama de una técnica más amplia: la Radiodeterminación, definida según el citado Reglamento como «la determinación de una posición u obtención de información relativa a una posición mediante las propiedades de propagación de las ondas radioeléctricas». Según se aplique o no para fines de navegación, la radiodeterminación recibe el nombre de Radionavegación o Radiolocalización.
Radiogoniómetro. Es un receptor especial, que permite determinar la dirección y sentido con que llega la emisión de un transmisor distante, lo cual implica la medida del ángulo formado por el círculo máximo terrestre que pasa por transmisor y receptor con una dirección de referencia, generalmente el N o el eje popa-proa de una nave. En las estaciones radiogoniométricas de tierra la referencia suele ser el N, y el ángulo medido es, por tanto, el azimut o demora. En los radiogoniómetros de avión o barco, el origen de ángulos, llamados marcaciones, es el eje popa-proa. Dato que la suma de marcación más rumbo es la demora, existen radiogoniómetros cuyo círculo indicador, recorrido por una aguja o puntero, tiene dos escalas concéntricas de 0 a 360°; sobre una fija se leen las marcaciones, mientras la otra, movida por un repetidor de la aguja (giroscópica o giromagnética), proporciona la demora del emisor a cuya frecuencia se sintonice el radiogoniómetro.
Aplicaciones. Concebida la idea de aprovechar la radiación electromagnética para medir ángulos desde que Hertz (v.) demostró su propagación rectilínea, semejante a la de la luz, el radiogoniómetro empezó a utilizarse para la navegación marítima en 1910, adquiriendo un gran desarrollo durante la I Guerra mundial. Su empleo a bordo de barcos no ha cesado desde entonces, y su instalaciones preceptiva a partir de ciertos tonelajes en países, como España, adheridos al Convenio Internacional para la Seguridad de la Vida Humana en el Mar. También el radiogoniómetro se usa como ayuda a la navegación aérea, citándose un radiogoniómetro experimental construido por National Physical Laboratory de Inglaterra, en 1917, como el primero utilizado a bordo de un avión. Con anterioridad, se habían empleado estaciones radiogoniométricas en tierra para «marcar» aviones. Estas estaciones permiten siempre mayor precisión y, al aprovechar las emisiones del transmisor radiotelefónico del avión, no exigen a bordo de éste ningún aparato especial. En cambio, el pilotó está supeditado a que la estación de tierra atienda su petición, tome su marcación y se la comunique por radio.
Para conocer su posición, el piloto necesita, al menos, dos líneas de situación, lo que exige como mínimo la intervención de dos estaciones terrestres; proceso muy lento para la velocidad de los aviones actuales. Por esta razón, el empleo del radiogoniómetro de tierra en aviación ha quedado relegado a ciertos aeropuertos que, en las bandas de VHF o UHF, lo utilizan en el control de aproximación o como auxiliar del radar (v.) en la identificación de aviones. Por el contrario, el radiogoniómetro a bordo permite al piloto tomar sus marcaciones propias de emisores cuya situación conoce, que pueden ser especiales para radionavegación (radiofaros) o comunes de radiodifusión, disponiendo así de una valiosa ayuda en zonas no cubiertas por otros sistemas de radionavegación. Sobre todos se emplea el radiogoniómetro automático, llamado radiocompás, que permite seguir rutas jalonadas por radiofaros no direccionales de onda media o aproximarse a aeropuertos.
Otras aplicaciones de la r. incluyen la localización de emisoras enemigas o clandestinas, el rescate de supervivientes de naves siniestradas, que para este fin deben llevar transmisores de socorro, la detección y localización de descargas eléctricas de tormentas, etc.
Radiogoniómetro de cuadro giratorio. Propuesto por A. Blondel (1863-1938) en 1902, utiliza las propiedades directivas de una antena en forma de cuadro. En el caso de polarización normal de la onda recibida (campo eléctrico E vertical, campo magnético H horizontal, vector P de propagación horizontal y perpendicular a E y a H), la tensión captada por el cuadro es máxima cuando su plano coincide con P, y se anula con el cuadro perpendicular a la dirección de propagación. El diagrama ofrece, así, una forma bicircular o de «8». En la versión más sencilla, el cuadro, conectado a un receptor con auriculares, se gira a mano hasta dejar de escuchar la emisión, cuya marcación aparecerá entonces en un limbo graduado, cuya aguja gira con el cuadro. La lectura así obtenida tiene una ambigüedad de 180°. Para resolverla, es decir, para determinar el sentido, se acciona un conmutador que asocia al cuadro una antena vertical, de forma que su señal anule un máximo del «8» y duplique el otro. El «8» queda transformado en una cardiode, cuyo nulo da la dirección y sentido del emisor. Por ser este nulo menos agudo y preciso que los nulos del «8», sólo se usa la cardiode para el sentido.
Radiogoniómetro de cuadros fijos. Desarrollado por E. Bellini (1876-1943) y Tos¡ en 1907, tiene dos cuadros fijos verticales, cruzados ortogonalmente, cuyas salidas se conectan a sendas bobinas fijas, también ortogonales, que rodean a una bobina giratoria exploradora. La salida de esta bobina, conectada al receptor, obedece al mismo diagrama en «8» que un cuadro giratorio. El conjunto de bobinas, convenientemente apantallado, recibe el nombre de goniómetro. En VHF y UHF, en vez de bobinas, se usan armaduras de condensador formando un goniómetro capacitivo, en vez del inductivo constituido por las bobinas. En ambos casos, el acoplamiento con una antena vertical, realizado con la debida relación de amplitudes y fases, proporciona el diagrama en cardiode determinador del sentido. El sistema Bellini-Tosí elimina las dificultades de mover, desde el local del receptor, un cuadro exterior. Estas dificultades son más apreciables en los radiogoniómetros de onda media, cuyos cuadros son necesariamente grandes.
Propagación anormal: sistema Adcock. Cuando la onda recibida no está polarizada normalmente los cuadros producen un error debido a la captación por sus lados horizontales; el diagrama sigue siendo en «8», pero los nulos ya no coinciden con la dirección del emisor. El «efecto de noche», producido por interferencia del rayo reflejado en la ionosfera con el rayo directo, así como el «efecto aeroplano», motivado por inclinación de viraje o de gran altitud, consisten en errores por recepción de ondas polarizadas anormalmente. No debe confundirse el mencionado «efecto avión» con el debido a la distorsión del campo electromagnético por reflexiones en el fuselaje. Para suprimir estos efectos, Adcock patentó un sistema en Inglaterra (1919), consistente en suprimir los lados horizontales del cuadro, que queda reducido a dos antenas verticales conectadas en su punto medio (antenas en «H» de VHF y UHF) o en su base (antena en «U»). Las conexiones deben blindarse.
Radiogoniómetros automáticos. Evitan el giro manual de antena o gonio y la escucha del operador. Responden a diferentes ideas: 1) desviación X e Y de un osciloscopio por sendos canales receptores, cada uno excitado por un cuadro fijo; 2) medida del desfase entre una señal de referencia, producida por un generador giratorio con antena o gonio, y la señal detectada, que resulta modulada por la cardiode giratoria debida al giro constante del gonio, asociado con una antena vertical de sentido; y 3) servocontrol de la orientación del cuadro o elemento buscador del gonio, para mantenerlo orientado sobre el cero de la cardiode