羅蘭（Loran：long range navigation）是遠程導(dǎo)航詞頭縮寫的音譯。根據(jù)作用距離和信號體制的不同，有羅蘭A、羅蘭B、羅蘭C、羅蘭D。目前，羅蘭C的應(yīng)用最為廣泛。

羅蘭C系統(tǒng)是由美國最先開發(fā)建設(shè)的遠程無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，是二戰(zhàn)末在羅蘭A的基礎(chǔ)上研制的。美國在1957年建成了世界上第一個羅蘭C臺鏈，該系統(tǒng)在覆蓋范圍、可靠性、應(yīng)用范圍等方面都可以滿足軍方要求。于是，此后十幾年里，美國在本國和北半球的其他地區(qū)陸續(xù)建設(shè)了十個羅蘭C臺鏈。

1974年5月16日，美國政府運輸部發(fā)布公告，正式確定羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)為美國海岸匯流區(qū)的官方導(dǎo)航手段，規(guī)定進入美國海域的船只必須裝備羅蘭C接收設(shè)備。相應(yīng)的羅蘭C技術(shù)不再列入軍事保密的范疇。

從70年代后期開始，隨著商用銫束頻標、大規(guī)模集成電路、微型計算機和電子技術(shù)的發(fā)展，特別是固態(tài)大功率器件和低頻大功率合成技術(shù)的飛躍，使羅蘭C技術(shù)和設(shè)備日臻完善，在系統(tǒng)信號可靠性和用戶設(shè)備性能價格上有突破性進展。羅蘭C系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴展和開拓。目前，擁有羅蘭C系統(tǒng)的國家除了美國外，還有俄羅斯、中國、加拿大、沙特阿拉伯、法國、日本、韓國、和西北歐國家等。

羅蘭C是一種陸基、低頻、脈沖相位導(dǎo)航體制的中遠程精密無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。其工作頻率是100kHz，基本組成分為四大部分：地面設(shè)施、用戶設(shè)備、傳播媒介和應(yīng)用方法。

圖一

地面設(shè)施：包括形成臺鏈的一組發(fā)射臺、工作區(qū)監(jiān)測站和臺鏈控制中心。一個臺鏈由若干發(fā)射臺組成，其中一個發(fā)射臺為主臺（圖一中A點），其余各臺為副臺（圖一中B、C點）。發(fā)射臺發(fā)射無線電導(dǎo)航信號，工作區(qū)監(jiān)測站和臺鏈控制中心則監(jiān)測和控制信號，使信號滿足系統(tǒng)要求。

用戶設(shè)備：指各種導(dǎo)航接收機，用戶利用它們可以接收來自發(fā)射臺的導(dǎo)航信號，進而獲取他們需要的各種定位和導(dǎo)航信息。

傳播媒介：指無線電導(dǎo)航信號由發(fā)射臺到用戶接收機之間經(jīng)過的地球表面和大氣條件，包括可能受到的各種自然和人為干擾。

應(yīng)用方法：包括為獲取定位信息所采用的幾何體制、使用信號形式以及接收機的信號處理技術(shù)等。

羅蘭C是一種雙曲無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，在工作區(qū)內(nèi)如（P點）接收羅蘭臺鏈A、B的兩個發(fā)射臺的信號達到時間差（ΔD1），乘以電波傳播速度，可換算為距兩個臺的距離差值。具有相同距離差的點的軌跡是以發(fā)射臺為焦點的一條雙曲線?？砂延脩粑恢么_定到地球表面上某一條以兩個發(fā)射臺為焦點的雙曲線上。再利用另外兩個發(fā)射臺A、C的時間差（ΔD2），可把位置確定到另外一條雙曲線上。這樣，用戶的位置就確定到雙曲線的兩個交點上，根據(jù)對位置的大致估計可排除其中的一個，如此，留下的一個交點即為用戶位置。　

羅蘭C主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：飛機航線導(dǎo)航、終端導(dǎo)航和非精密進場的航空應(yīng)用、陸上載體定位和車輛自動調(diào)度管理方面的陸地應(yīng)用、海上和空中交通管制應(yīng)用、高精度區(qū)域差分應(yīng)用、精密授時和與其它導(dǎo)航系統(tǒng)組合應(yīng)用等。

目前使用的羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)作用距離可達2000公里，定位精度優(yōu)于300米。

（1）“長河二號”歷史沿革

我國對羅蘭C技術(shù)的研究工作早在本世紀60年代初就已開始。

1979年，國家正式確定在我國建立羅蘭C系統(tǒng)，即“長河二號”工程，其目的是在沿海建立由我國獨立控制的大型地基導(dǎo)航系統(tǒng)，以滿足定位導(dǎo)航授時（PNT）的需要。

“長河二號”導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主的路基中遠程無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它能夠提供經(jīng)度、緯度、航向、航速、航程、航跡、標準時間等多種導(dǎo)航參數(shù)信息。在各種氣象條件下為艦艇、飛機、車輛提供無線電導(dǎo)航保障：保證水面、水下、空中等諸兵種協(xié)同作戰(zhàn)訓(xùn)練；配合完成諸如武器投射、掃布雷、偵察、巡邏、反潛、救援、海洋石油勘探、海洋調(diào)查、海洋捕撈、海洋測量、海底電纜鋪設(shè)及授時等任務(wù)，滿足陸?？哲娒窀鞣矫娴男枰?。

“長河二號”工程分兩期實施，一期工程南海臺鏈于1988年完成，1990年投入試用并通過國家技術(shù)鑒定。南海臺鏈采用銫束頻標自由同步，從美國引進了先進的全固態(tài)發(fā)射機，建立了自動臺鏈監(jiān)測控制系統(tǒng)，具有完備的故障監(jiān)測和快速恢復(fù)功能，其系統(tǒng)設(shè)備和性能都達到了國際羅蘭C系統(tǒng)的先進水平。二期工程包括東海臺鏈和北海臺鏈，采用的是全套固態(tài)發(fā)射設(shè)備。1993年東北臺鏈完成系統(tǒng)聯(lián)試，1994年投入使用。

“長河二號”工程設(shè)計有6個地面發(fā)射臺，3個系統(tǒng)工作區(qū)監(jiān)測站和3個臺鏈控制中心，分別分布在吉林、山東、上海、安徽、廣東、廣西6個省區(qū)。6個地面發(fā)射臺相互鏈接，構(gòu)成了3個臺鏈，其覆蓋范圍北起日本海，東至西太平洋，南達南沙群島，在我國沿海形成了比較完整的羅蘭C系統(tǒng)覆蓋網(wǎng)。

（2）“長河二號”系統(tǒng)組成及原理

長河二號導(dǎo)航系統(tǒng)由導(dǎo)航發(fā)射臺、監(jiān)測站和用戶接收設(shè)備組成。

● 導(dǎo)航發(fā)射臺

按規(guī)定的頻率、信號格式和脈沖形持續(xù)地發(fā)射大功率的無線電導(dǎo)航信號，并嚴格保持同一臺組中各發(fā)射臺發(fā)射信號的時間關(guān)系，即實現(xiàn)同步發(fā)射。地面發(fā)射臺分主臺、副臺兩種，主臺提供整個臺組的時間、頻率基準，并監(jiān)視、控制主、副臺的同步；副臺則始終跟蹤主臺信號的頻率和相位，并保持一定的時間延遲發(fā)射自己的信號。

● 地面監(jiān)測站

用來測定主、副臺信號時差，監(jiān)測同步情況，并協(xié)助地面臺保持同步發(fā)射，及時修正同步偏差到允許范圍之內(nèi)。

● 用戶接收設(shè)備

接收導(dǎo)航信號并提取導(dǎo)航信息，獲得領(lǐng)航人員所需的實時導(dǎo)航定位參數(shù)。

長河二號系統(tǒng)所采用的是時間-相位測距離差的雙曲線導(dǎo)航定位體制，即由兩個發(fā)射臺輻射來的導(dǎo)航信號的偽時差，從而求得運載體離兩發(fā)射臺的距離差，獲得一條雙曲位置線。同理，從另一對發(fā)射臺輻射的信號而獲得另一條雙曲位置線。依據(jù)兩對發(fā)射臺信號的偽時差測量，得到兩條相交的雙曲位置線，實現(xiàn)對運載體的定位。

圖二

     （3）“長河二號”的作用和現(xiàn)代化意義

我國于七十年代末期已建成的授時臺是與遠程無線電導(dǎo)航系統(tǒng)性能相同的發(fā)射臺。授時系統(tǒng)在我國空間技術(shù)、武器發(fā)射、國民經(jīng)濟建設(shè)與國防建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。然而其授時覆蓋小、播發(fā)時間短，利用現(xiàn)有的長河二號系統(tǒng)實現(xiàn)導(dǎo)航授時兼容后，可納入軍用頻率時間保障體系，與北斗系統(tǒng)一起構(gòu)成陸基與星基、互為補充、互無備份、互為增強的自主綜合導(dǎo)航/授時保障體系。長問二號授時系統(tǒng)建成后，授時信號可覆蓋我國大部分本土和周邊海城。

長二系統(tǒng)增強衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)是一種提高衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)完善性和可靠性的有效手段，具有廣的應(yīng)用前景。在“中國區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”中采用了長河二號增強技術(shù)，將長河二號導(dǎo)航臺進行改造，作為該系統(tǒng)的地面?zhèn)涡l(wèi)星，彌補系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)量的不足，增強該系統(tǒng)的功能和性能，利用長二系統(tǒng)增強后，可實現(xiàn)三維定位，定位精度得到提高，實現(xiàn)武器系統(tǒng)的精確制導(dǎo)，具有十分重要的軍事意義。

圖三

GPS系統(tǒng)擁有定位精度高、接收機操作使用方便等技術(shù)優(yōu)勢，使得我軍在艦艇、飛機導(dǎo)航定位等各項軍事領(lǐng)域中對GPS的依賴性有所增強。盡管GPS系統(tǒng)有諸多優(yōu)點，但是并不能成為取代一切路基導(dǎo)航系統(tǒng)的單一手段，近年來，GPS信號干擾的問題日趨明顯，羅蘭C抗干擾能力強、可靠性高的顯著特點讓它重新得到了重視。

2010年-2012年間GPS干擾的問題對韓國產(chǎn)生了重大的影響，因而，韓國決定創(chuàng)建全球當行衛(wèi)星的系統(tǒng)的備份系統(tǒng)，計劃對羅蘭C發(fā)射站進行改裝，并于2018年實現(xiàn)全面作戰(zhàn)能力。

2020年2月12日美國總統(tǒng)特朗普簽訂《通過負責任地使用定位、導(dǎo)航與授時（PNT）服務(wù)以增強國家彈性的行政令》，要求聯(lián)邦各部門采取措施，使得依賴PNT的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施免受干擾和操縱。

2021年第十三屆全國人大四次會議通過了《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》的決議，綱要中提出“高精度地基授時系統(tǒng)”為戰(zhàn)略導(dǎo)向型國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施布局。