Prima della scoperta del radar, quello dell’avvicinamento e dell’atterraggio in condizioni di scarsa o assenza di visibilità è stato uno degli aspetti più critici del volo. Il primo vero sistema di radionavigazione fu realizzato dalla società tedesca Lorenz dove un team coordinato da E. Kramar e H. Johannsen nel 1933 realizzo il primo sistema d’avvicinamento strumentale, che fu installato nei vari aeroporti della Germania a partire dal 1937.
Il sistema Lorenz comprendeva un radiofaro direzionale (Un radiofaro o radio beacon è un trasmettitore radio omnidirezionale che trasmette continuamente un segnale su una specifica frequenza) con tre antenne a dipolo verticale, funzionante sulla frequenza di 33,3 MHz (lunghezza d’onda di 9 m) in direzione opposta a quella d’atterraggio e due markers funzionanti a 38 MHz (lunghezza d’onda di 7,9 m) con diversa modulazione (nella foto accanto, le antenne irradianti i lobi elettromagnetici direttivi del “Sistema Lorenz”). L’emissione elettromagnetica era irradiata dall’antenna destra modulata con un susseguirsi di punti Morse, quello dall’antenna centrale ad emissione continua non modulata e quello dell’antenna di sinistra modulato in linee Morse. Il pilota che si avvicinava alla pista sintonizzava la sua radio sulla frequenza di trasmissione e ascoltava in cuffia per ricavare l’informazione relativa alla sua posizione; se sentiva in cuffia una serie di “punti” o di toni più lunghi (linee) seguiti da brevi pause doveva piegare a destra o a sinistra per allinearsi lungo la linea centrale, dove il suono era un segnale continuo, il cosiddetto “equisegnale”. Il pilota otteneva anche l’indicazione relativa alla planata regolandosi sull’intensità del segnale che percepiva in cuffia. Se il segnale si attenuava, l’aeroplano si era portato sopra o sotto alla traiettoria di planata ed il pilota doveva cabrare o picchiare alla ricerca dell’equisegnale più intenso.
Questo sentiero elettromagnetico era lungo fino a 50 km dalla pista di atterraggio. Successivamente, oltre alla indicazione acustica, nell’apparecchiatura di bordo vennero predisposti specifici ricevitori per la ricezione delle emissioni irradiate sia dai marker sia dal radiofaro. I due marker, uno posto a 3.000 m dall’inizio dell’area di atterraggio, e l’altro a 300 m, provocavano sul cruscotto del pilota il lampeggiamento di una spia luminosa verde, quello posto a 3.000 m, e rossa, quello a 300 m. Un apparato per la ricezione dei segnali del radiofaro attivava un indicatore visivo (posto sul cruscotto del pilota) della posizione dell’aereo rispetto alla direzione di avvicinamento. Lo strumento era composto da una barretta verticale: lo spostamento a destra o a sinistra indicava al pilota di dover accostare a sinistra e viceversa. La barretta centrale indicava che l’aereo procedeva correttamente sul tracciato d’avvicinamento (equisegnale).
