Ну и дела (навигация)

Бортовое оборудование GEE, с приемником R1355 слева и индикатором типа 62A справа. На осциллографе отображается смоделированный дисплей, в том числе «призрачный» сигнал A1.

Отсеки управления GEE

Передатчик GEE

Ну и дела , иногда пишется GEE , ^[а] была радионавигационной системой, используемой Королевскими ВВС во время Второй мировой войны . Он измерял временную задержку между двумя радиосигналами для определения местоположения с точностью порядка нескольких сотен метров на дальностях до 350 миль (560 км). Это была первая гиперболическая навигационная система, которая использовалась в оперативных целях и поступила на вооружение бомбардировочного командования Королевских ВВС в 1942 году.

Джи был разработан Робертом Диппи как система слепой посадки на близком расстоянии для повышения безопасности во время ночных операций. Во время разработки Telecommunications Research Establishment (TRE) в Суонидже было обнаружено, что диапазон намного лучше, чем ожидалось. Затем она превратилась в общую навигационную систему дальнего действия. Для крупных фиксированных целей, таких как города, которые подверглись атаке ночью, Джи предлагал достаточную точность для использования в качестве ориентира прицеливания без необходимости использовать бомбовый прицел или другие внешние ориентиры. Джемминг уменьшил его полезность в качестве средства помощи при бомбардировке, но он продолжал использоваться в качестве средства навигации в районе Великобритании на протяжении всей войны и после нее.

Джи оставалась важной частью набора навигационных систем Королевских ВВС в послевоенную эпоху и использовалась на таких самолетах, как English Electric Canberra и флот V-бомбардировщиков . Он также использовался в гражданских целях, и было создано несколько новых сетей Gee для поддержки военной и гражданской авиации по всей Европе. Систему начали отключать в конце 1960-х, а последняя станция перестала работать в 1970 году. Джи также вдохновил оригинальную систему LORAN («Loran-A»).

История [ править ]

Предварительная работа [ править ]

Основная идея радиогиперболической навигации была хорошо известна в 1930-х годах, но оборудование, необходимое для ее создания, в то время не было широко доступно. Основная проблема заключалась в точном определении разницы во времени двух близко расположенных сигналов, разницы в милли- и микросекундах. ^[1]

В течение 1930-х годов развитие радаров потребовало устройств, которые могли бы точно измерять время сигналов такого типа. В случае с цепным домом , передающие антенны передавали сигналы, и любые отражения от далеких целей принимались отдельными антеннами. Осциллографа (или осциллограф , как это было известно в Великобритании) ^[1] была использована для измерения времени между передачей и приемом. Передатчик запускал генератор временной развертки, который запускал «кривую», быстро перемещающуюся по дисплею осциллографа. Любые полученные сигналы заставляли луч отклоняться вниз, образуя пятно.. Расстояние, на которое трасса переместилась от левой стороны дисплея, можно было измерить, чтобы точно рассчитать разницу во времени между отправкой и получением, что, в свою очередь, можно было использовать для расчета наклонной дальности до цели. ^[1]

Радар также может использоваться как навигационная система. Если две станции могут обмениваться данными, они могут сравнить свои измерения расстояния до цели и использовать базовую триангуляцию для определения местоположения. Этот расчет затем можно было отправить в самолет по радио. Это довольно трудоемкая операция, и хотя во время войны ее использовали как англичане, так и немцы, рабочая нагрузка означала, что ее можно было использовать только для управления одиночными самолетами. ^{[2] [3]}

Предложение системы посадки [ править ]

В октябре 1937 года Роберт (Боб) Дж. Диппи, работая в радиолокационной лаборатории Роберта Уотсон-Ватта в Королевских ВВС Боудси в Суффолке , предложил использовать два синхронизированных передатчика в качестве основы для системы слепой посадки . Он представил две передающие антенны, расположенные на расстоянии примерно 10 миль (16 км) друг от друга по обе стороны взлетно-посадочной полосы. Передатчик посередине между двумя антеннами будет отправлять общий сигнал по линиям передачи на две антенны, что гарантирует, что обе антенны будут транслировать сигнал в один и тот же момент. ^[1]

Приемник в самолете настраивался на эти сигналы и отправлял их на дисплей типа A-scope , аналогичный тем, которые используются в Chain Home. Если бы самолет был правильно выровнен с взлетно-посадочной полосой, оба сигнала принимались бы в один и тот же момент и, таким образом, отображались бы в одной и той же точке на дисплее. Если бы самолет находился с одной стороны или с другой, один из сигналов принимался бы раньше другого, образуя на дисплее два отчетливых пика. Определив, какой сигнал был получен первым, пилоты будут знать, что они находятся ближе к этой антенне, и смогут восстановить правильное направление, отвернувшись от нее. ^{[1] [b]}

Ватту идея понравилась, но в то время острая необходимость в системе не была очевидна. ^[1] В то время RAF полагались на дневные бомбардировки плотными группами хорошо защищенных бомбардировщиков в качестве своей основной атакующей силы, поэтому ночные приземления не вызывали особого беспокойства. Посадочные средства были бы полезны, но работа с радарами была более острой необходимостью. ^[1]

Предложение системы навигации [ править ]

Планы бомбардировочной кампании британских ВВС быстро пошли наперекосяк, особенно после воздушного боя у Гельголандской бухты в 1939 году. Вопреки довоенным представлениям, бомбардировщики оказались чрезвычайно уязвимыми как для огня с земли, так и для атакующих истребителей . После некоторого обсуждения было решено, что лучше всего вернуться к ночным бомбардировкам, которые были основной концепцией в начале 1930-х годов.

Это вызвало потребность в улучшенных средствах посадки и в средствах ночной навигации в целом. Диппи усовершенствовал свою систему для этой цели и официально представил новое предложение 24 июня 1940 года. ^{[1] [4] [5]} В первоначальной конструкции использовались два передатчика для определения единой линии в космосе по средней линии взлетно-посадочной полосы. В его новой концепции будут созданы диаграммы, показывающие не только линию нулевой разницы, где точки накладывались друг на друга, как система посадки, но также линию, где импульсы принимались с интервалом 1 мкс, а другая - 2 мкс и т. Д. В результате получится серия линий, расположенных под прямым углом к ​​линии между двумя станциями. ^[5]

Одна пара таких передатчиков позволила бы самолету определять, на какой линии они находятся, но не их местоположение на ней. Для этого потребуется второй набор линий от отдельной станции. В идеале эти линии должны располагаться под прямым углом к ​​первой, создавая двумерную сетку, которую можно было бы распечатать на навигационных картах. Чтобы упростить развертывание, Диппи отметил, что станцию ​​в центре можно было бы использовать как одну сторону обеих пар передатчиков, если бы они были расположены как L. Измерение временных задержек двух посторонних станций относительно центра, а затем поиск этих чисел на карте, самолет мог определить свое положение в пространстве, взяв точку. Линии с координатной сеткой на диаграммах дали системе название: «Джи» вместо «G» в «Сетка». ^[5]

Поскольку теперь система должна была предлагать навигацию в гораздо более широкой области, передатчики одной станции должны были быть расположены дальше друг от друга, чтобы обеспечить требуемую точность и охват. Первоначальное предложение с одним передатчиком и множеством антенн больше не подходило, особенно с учетом того, что станции будут расположены далеко друг от друга, а подключение к общей точке будет трудным и дорогостоящим. Вместо этого Диппи описал новую систему, использующую отдельные передатчики на каждой из станций. Одна из станций будет периодически посылать свой сигнал по таймеру. Остальные станции будут оборудованы приемниками, принимающими сигнал, поступающий с контрольной станции. Когда они получали сигнал, они отправляли свои собственные передачи. Это позволит синхронизировать все станции,без необходимости прокладки провода между ними. Диппи предложил строить станции с центральным «главным» и тремя «второстепенными» на расстоянии около 80 миль (130 км) и расположенных на расстоянии примерно 120 градусов друг от друга, образуя большую Y-образную схему. Набор таких станций был известен как сеть.^{[6] [5]}

Ожидалось, что система будет работать на дальностях около 100 миль (160 км), исходя из широко распространенного мнения в британском радиотехническом истеблишменте, что коротковолновые сигналы 30 МГц будут иметь относительно небольшой диапазон. Имея такую ​​дальность действия, система была бы очень полезна в качестве вспомогательного средства для ближней навигации к аэропорту, а также для помощи бомбардировщикам в построении в определенном месте после запуска. Кроме того, после полета на крейсерскую высоту бомбардировщики могли использовать исправления Gee для расчета ветра в воздухе, что позволяло им более точно рассчитывать исправления счисления после того, как самолет покинул зону действия Gee. ^[6]

Экспериментальные системы были установлены в июне 1940 года. К июлю, ко всеобщему удовольствию, система явно была пригодна для использования на расстоянии не менее 300 миль (480 км) на высоте 10 000 футов (3,0 км). 19 октября была произведена фиксация на высоте 110 миль (180 км) на высоте 5000 футов. ^[4]

Новое наступление [ править ]

Открытие увеличенной дальности действия Джи стало поворотным моментом в бомбардировочной кампании британских ВВС. Первоначально полагаясь на дневные бомбардировки, Королевские ВВС не вложили огромных усилий в навыки навигации, необходимые для ночных полетов. Когда началось наступление с применением ночных бомбардировок «Блиц» , немцы разработали для этого ряд средств радиосвязи, в частности систему X-Gerät . Королевские ВВС поначалу не одобряли такой подход, утверждая, что он только демонстрирует превосходство подготовки ВВС.

К концу 1940 года наблюдатели, работавшие в полевых условиях, начали поступать сообщениями о том, что бомбардировщики, по всей видимости, не бомбили свои цели. Сообщается, что в одном случае бомбы упали на расстояние более 50 миль (80 км) от своей цели. В течение некоторого времени эти результаты не принимались во внимание, но призывы к официальному расследованию привели к отчету Батта , который продемонстрировал, что только 5% бомб, отправленных во время миссии, приземлились в пределах 5 миль (8,0 км) от своих целей. С этой статистикой любая стратегическая кампания, основанная на атаках на фабрики и аналогичные цели, была безнадежной. Это привело к пресловутому « лишению жилья » Фредерика Линдеманна.газета, в которой призвали использовать бомбардировщики против домов немецких граждан, чтобы лишить их работоспособности и воли к сопротивлению. Это стало официальной политикой Королевских ВВС в 1942 году.

Пока бушевали дебаты, бомбардировочное командование резко снизило скорость вылетов, ожидая восстановления сил с помощью недавно прибывших четырехмоторных «тяжелых», таких как Handley Page Halifax и Avro Lancaster , и развертывания Gee. Вместе эти два фактора обеспечили бы точность и вес бомб, которых требовали расчеты Линдеманна. Усилия по тестированию и развертыванию Gee стали первоочередной задачей, и в октябре 1941 года под председательством Роберта Ренвика был создан Исполнительный комитет сети для размещения ряда станций Gee. Джи было не единственным разработанным решением; Вскоре к нему присоединились радары H2S и система Oboe .

Почти компромисс [ править ]

Поскольку первоначальная доступность устройств Gee была ограничена, идея силы следопыта была принята. Первоначально эта концепция была разработана Люфтваффе для их ночных рейдов против Англии. Не имея достаточного количества радиостанций и обширной подготовки для установки своих радионавигационных систем на все свои самолеты, они собрали все, что у них было, в единую группу, KG100 . KG100 затем использовал свое оборудование для сброса осветительных ракет, которые служили точкой прицеливания для следующих бомбардировщиков.

Стремясь протестировать систему Gee, наборы прототипов использовались на самолетах- указателях цели задолго до того, как серийные наборы стали доступны в количестве, необходимом для крупных рейдов. 15 мая 1941 года такой набор обеспечил точное определение местоположения на расстоянии 400 миль на высоте 10 000 футов. Первая полная цепочка передатчиков была завершена в июле 1941 года, но при испытаниях в Северном море комплекты оказались ненадежными. Это было связано с источниками питания и лампами, и этим летом были разработаны и проверены исправления.

В ночь с 11 на 12 августа два самолета с самолетами Джи бомбили только с координатами Джи и показали «сверхъестественную точность». ^[4] Однако следующей ночью во время рейда над Ганновером был потерян Vickers Wellington, оснащенный Gee . В наборе Джи не было систем самоуничтожения, и он мог попасть в руки немцев. ^[7] Операционные испытания были немедленно приостановлены. ^[4]

Р.В. Джонс ответил, начав кампанию дезинформации, чтобы скрыть существование системы. Во-первых, использование кодового имени «Джи» в коммуникационном трафике было прекращено, и были отправлены ложные сообщения со ссылкой на вымышленную систему под названием «Джей»; надеялись, что это сходство вызовет путаницу. Двойной агент в системе Дабл Кросс сообщил немецкой разведке вымышленную историю, в которой он слышал, как пара сотрудников Королевских ВВС небрежно разговаривали в отеле о Джее, и один отверг это, поскольку это была «просто копия» немецкого Knickebein.система. Джонс чувствовал, что это льстит немцам, которые в результате могут посчитать информацию более надежной. К передатчикам Gee были добавлены дополнительные антенны для излучения ложных несинхронизированных сигналов. Наконец, ложные сигналы Knickebein передавались по Германии. ^[8] Джонс отметил, что все это обращалось к его склонности к розыгрышам.

Несмотря на эти усилия, Джонс первоначально рассчитывал, что потребуется всего 3 месяца, прежде чем немцы смогут заглушить систему. Как выяснилось, с помехами не приходилось сталкиваться в течение пяти месяцев кампании, и прошло гораздо больше времени, прежде чем они стали серьезной проблемой. ^[9]

В службу [ править ]

Даже при ограниченном тестировании Gee зарекомендовала себя как простая в использовании и более чем достаточно точная для своих задач. 18 августа 1941 года бомбардировочное командование приказало начать производство Gee на предприятиях Dynatron и Cossor , а первые серийные наборы должны были появиться в мае 1942 года. Тем временем был размещен отдельный заказ на 300 наборов ручной работы, которые должны были быть доставлены 1 января. 1942 г. ^[10], который позже был перенесен на февраль. Всего во время Второй мировой войны было изготовлено 60 000 комплектов Gee, которые использовались Королевскими ВВС, США и Королевским флотом . ^[11]

Первая оперативная миссия с использованием Джи состоялась в ночь с 8 на 9 марта 1942 года, когда около 200 самолетов атаковали Эссен . Он был установлен на Веллингтон из № 115 эскадрильи из RAF Уоттона под предводительством Пилотного офицера Джек Фостер, который позже сказал, «цели были найдены и бомбили , как никогда раньше». ^[12] Крупп , главная цель, избежал бомбардировки, но бомбы попали в южные районы города. В общей сложности 33% самолетов достигли целевой зоны, что является огромным преимуществом по сравнению с предыдущими результатами. ^[13]

Первая полностью успешная атака под руководством Джи была проведена 13/14 марта 1942 года против Кельна . Командирские экипажи успешно осветили цель осветительными и зажигательными лампами, и бомбометание в целом было точным. Командование бомбардировщиков подсчитало, что эта атака была в пять раз эффективнее, чем предыдущий налет на город. Успех Gee привел к изменению политики: 60 немецких городов в пределах диапазона Gee были выбраны для массовых бомбардировок с использованием 1600–1800 тонн бомб на город. ^[13]

Чтобы обеспечить покрытие всей Великобритании, под руководством Эдварда Феннесси были построены три сети Gee . ^[14] Первоначальная цепь начала непрерывную работу 22 июня 1942 года, за ней последовала цепь в Шотландии в конце того же года и юго-западная цепь в 1943 году. Даже после того, как немецкие усилия по подавлению помех начали действовать, Джи оставалась полностью полезной в качестве системы навигации ближнего действия. по Великобритании. Лишь 1,2% самолетов с оборудованием Gee не смогли вернуться на свою базу по сравнению с 3,5% самолетов без него. ^[15] Джи считалась настолько важной, что неработающий набор Джи мог заземлить самолет. ^[16]

Одной из иллюстраций регулярного использования Джи бомбардировочным командованием в навигационных задачах было его использование (хотя и ограниченное) в операции Chastise (широко известной как «Рейд разрушителя плотин») в мае 1943 года. В его мемуарах, Enemy Coast Ahead , ^[17] Гай Гибсон , лидер рейда, вкратце упоминает своего навигатора, F / O «Терри» Таэрума, RCAF , который использовал то, что Гибсон называет «G Box» Таэрума, для определения наземной скорости при очень низком ночном полете над Северным морем из Великобритании в Голландию. , по пути в Германию.

Обновления [ править ]

Первые серьезные помехи были обнаружены в ночь с 4 на 5 августа 1942 года. Они усилились, когда бомбардировщики приблизились к своей цели в Эссене, и сигналы стали непригодными для использования на расстоянии 10–20 миль (16–32 км) от цели. Новообразованная южная цепь еще не была известна немцам и продолжала приносить пользу. 3/4 декабря была сделана привязка к этой цепочке над Турином в Италии на дальности 730 миль (1170 км). Это оставалось операционным рекордом для Джи, превзойденным только фальшивым приемом над Гибралтаром на дальности 1 000 миль (1 600 км). ^[16]

Меры по противодействию помехам уже были рассмотрены, и в результате Gee Mk. II. Это заменило оригинальный приемник новой моделью, в которой генераторы можно было легко снимать и менять местами, чтобы обеспечить диапазон рабочих частот. К ним относятся исходный диапазон 20–30 МГц, а также новые диапазоны 40–50, 50–70 и 70–90 МГц. Штурман мог заменять их в полете, обеспечивая прием от любой активной цепи. Ну и дела Mk. II вступил в строй в феврале 1943 года, после чего он был также выбран 8-м воздушным флотом США . ^[18]

23 апреля 1942 года было дано добро на разработку мобильных станций для Джи в рамках подготовки к вторжению в Европу. Это не только расширит радиус действия системы на восток, но также позволит станциям перемещаться и внезапно появиться где-то еще, если помехи станут проблемой. Первая из трех таких мобильных цепей была сформирована 22 ноября 1943 года. Она была введена в эксплуатацию 1 мая 1944 года в Фоджиа в Италии и впервые была использована в оперативном режиме 24 мая. Другие подразделения были отправлены во Францию ​​вскоре после дня «Д» . Позднее мобильные части во Франции и Германии были заменены стационарными станциями, «тяжелыми». ^[19]

После окончания войны в Европе Великобритания планировала отправить Ланкастеров на японский театр военных действий в составе Tiger Force и использовать Джи для перелетов в Азию. Началась подготовка передатчиков Gee в Наблусе (в Палестине), направляющих полеты через Ближний Восток, но капитуляция Японии устранила необходимость в этой цепи. Эта работа выполнялась MEDME, Каир, под руководством вице-маршала авиации Эйткена.

Немецкие бомбардировщики также использовали систему Gee для атак на Великобританию; захваченные приемники Джи предоставили электронику. ^[20]

Джи-Х [ править ]

Позже, во время войны, бомбардировочное командование хотело развернуть новую систему навигации не для определения местоположения, а для обозначения единственной точки в воздухе. Это место будет использоваться для сброса бомб или указателей целей для ударов других бомбардировщиков. Система гобоя уже обеспечивала это; Гобой отправил сигнал запроса со станций в Великобритании, "отразил" их от приемопередатчиков на самолете и рассчитал разницу между двумя сигналами, используя оборудование, подобное Gee. Однако у гобоя было главное ограничение: он мог вести только один самолет за раз, и ему требовалось около 10 минут, чтобы направить один самолет к своей цели. Система, способная одновременно управлять большим количеством самолетов, стала бы значительным улучшением.

Результатом стала новая версия той же базовой концепции гобоя, но в обратном порядке, так что она приводилась в движение самолетом и отражалась от наземных приемопередатчиков. Для этого потребуется оборудование на борту самолета, которое могло бы принимать и измерять разницу во времени между двумя сигналами. Повторное использование существующего оборудования Gee для этой цели было очевидным. Новая система Gee-H потребовала всего лишь одной модификации, добавления нового передатчика, который отправлял бы сигналы на отражение от наземных приемопередатчиков. Когда этот передатчик был выключен, система вернулась в нормальное состояние. Это позволило использовать его в режиме Gee-H во время атак, а затем в режиме Gee для навигации обратно на свои домашние аэродромы.

Послевоенное использование [ править ]

Джи был настолько полезен, что поспешное развертывание во время войны было рационализировано как основа для постоянно развивающейся и растущей навигационной системы. В результате получился набор из четырех сетей: юго-западная, южная, шотландская и северная, которые имеют непрерывное покрытие на большей части Великобритании до северо-востока Шотландии. К ним присоединились еще две цепи во Франции и одна цепь в британской зоне оккупации на севере Германии. ^[21]

Технические детали [ править ]

Основная концепция [ править ]

Гиперболические навигационные системы можно разделить на два основных класса: те, которые вычисляют разницу во времени между двумя радиоимпульсами, и те, которые сравнивают разность фаз между двумя непрерывными сигналами. Здесь рассматривается только импульсный метод.

Рассмотрим два радиопередатчика, расположенных на расстоянии 300 км друг от друга, что означает, что радиосигнал от одного достигнет другого за 1  миллисекунду . Одна из этих станций оборудована электронными часами, которые периодически посылают сигнал запуска. Когда сигнал отправляется, эта станция, A , отправляет свою передачу. Миллисекунды позже, что сигнал поступает на второй станции, B . Эта станция оснащена приемником, и когда она видит сигнал от A , она включает свой собственный передатчик. Это гарантирует, что станции будут посылать сигналы с интервалом в 1 мс, и второй станции не потребуется собственный точный таймер. На практике фиксированное время добавляется для учета задержек в электронике.^[6]

Приемник, прослушивающий эти сигналы и отображающий их на осциллографе, видит на дисплее серию световых сигналов. Измеряя расстояние между ними, можно вычислить задержку между двумя сигналами. Например, приемник может измерить расстояние между двумя метками, чтобы представить задержку 0,5 мс. Это означает, что разница в расстоянии до двух станций составляет 150 км. В этом случае существует бесконечное количество мест, где можно измерить эту задержку - 75 км от одной станции и 225 от другой, или 150 км от одной и 300 от другой и так далее. ^[6]

При нанесении на график совокупность возможных местоположений для любой заданной разницы во времени образует гиперболическую кривую. Набор кривых для всех возможных измеренных задержек образует набор изогнутых излучающих линий с центром на линии между двумя станциями, известной как «базовая линия». ^[6] Чтобы исправить это, приемник выполняет два измерения на двух разных станциях. Пересечение двух наборов кривых обычно приводит к двум возможным местоположениям на равном расстоянии по обе стороны от средней точки базовой линии. Используя какую-либо другую форму навигации, например, исчисление точного счета , можно исключить одно из этих возможных положений, тем самым обеспечивая точное определение местоположения. ^[1]

Вместо использования двух отдельных пар станций, систему можно упростить, разместив одну главную и две вторичные станции на некотором расстоянии друг от друга, так что их шаблоны перекрываются. Набор таких станций известен как «цепочка». ^[1]

Цепи и дела [ править ]

В цепях Gee использовалось устройство с одним главным и двумя или тремя подчиненными. Передатчики имели выходную мощность около 300  кВт и работали в четырех диапазонах частот от 20 до 85  МГц . ^[6]

Сигнал Gee для любой данной цепочки состоял из серии импульсов радиосигнала с примерно инвертированной параболической огибающей длительностью около 6  микросекунд . ^[22] В системе с тремя станциями мастер отправил одиночный импульс, обозначенный как A , за которым через 2  миллисекунды (мс) последовал двойной импульс, A ' (A Prime). Первая ведомая станция послала одиночный импульс 1 мс после того, как одиночный импульса мастера, помеченный B , а второй ведомый послал одиночный импульс 1 мс после двойного импульса мастера, меченого С . Поскольку у приемника не было никаких средств автоматической синхронизации с главным сигналом, A ′двойной импульс позволял навигатору, работающему с приемником, идентифицировать последовательность заказов. Вся последовательность повторяется с циклом 4 мс (т. Е. 250 раз в секунду) с шаблоном ABA'-C . В случае системы с четырьмя станциями вышеописанный цикл будет повторяться с добавлением станции D , которая будет передавать еще один двойной импульс. Чтобы это можно было идентифицировать, станция D была синхронизирована с частотой 166 раз в секунду, так что ее импульс перемещался от трассы AB к трассе A'-C , не появляясь ни на одной трассе, а обратно к трассе AB. Таким образом, цикл был ABDA'-CABA'-CDABA'-C ... . DПоявление импульса на обеих графиках означало, что исправление может быть выполнено с использованием комбинаций AB / AC , AB / AD или AC / AD , что дает более широкую зону покрытия с высокой точностью, чем у системы с тремя станциями. ^[23]

Запуск А-импульсов синхронизировался с частотой 150 кГц с помощью стабильного гетеродина на главной станции ^[24], но время иногда преднамеренно изменялось. Время для десяти циклов этого колебания 150 кГц, 66,66 мкс, было названо единицей Gee и соответствовало разнице дальности в 12,4 мили (20,0 км). ^[24]

Расшифровка сигналов [ править ]

На борту самолета принимались и выводились на дисплей сигналы трех или четырех станций. Приведенное ниже описание относится к системе с тремя станциями, но импульс D может быть заменен импульсом B или C в системе с четырьмя станциями.

При настройке временной развертки «Основное» ЭЛТ-дисплей был настроен на отображение сигнала в двух строках (каждая показывала половину времени сигнала). Для запуска развертки дисплея использовался гетеродин гораздо меньшей сложности, чем на главной станции. При первой активации маловероятно, что будет точно такая же синхронизация, что и у главной станции, поэтому оператор мог бы видеть узор мигающих сигналов, перемещающихся по экрану. Ручка управления, которая настраивала генератор, использовалась для настройки частоты гетеродина до тех пор, пока индикаторы на дисплее не стали стационарными, что означало, что гетеродин и задающий генераторы теперь имели одинаковую синхронизацию. Импульсы были бы идентифицированы, затем регулировка осциллятора была настроена так, чтобы сдвинуть двойные импульсы A ' слева от нижней кривой.

Поворотные переключатели с последующей точной настройкой использовались для позиционирования маркеров под импульсами B и C (маркеры инвертировали импульсы на дисплее), а затем развертка времени была переключена в «быстрое» положение, что добавляло дополнительные строки к дисплея и покажите импульсы A и A ' над перевернутыми импульсами B и C соответственно. Точная настройка будет использоваться для размещения импульса B непосредственно под импульсом A , а импульс C - непосредственно под импульсом A '.пульс. Был активирован переключатель, называемый «переключателем очистки», и было отмечено время исправления. Переключатель очистки изменил отображение с отображения импульсов на отображение созданной внутри шкалы. Эта шкала будет считываться в позиции «быстрой» временной развертки для десятичных показаний, за которыми следуют целые числа, которые будут считываться с дисплеем в «основной» настройке временной развертки. Соответствующие числа из показаний AB и A'-C будут нанесены на решетчатую диаграмму. ^[25]

Сигналы из разных цепочек были близко разнесены по частоте, достаточно близко, чтобы широкополосный приемник R1355 часто настраивался более чем на одну цепочку за раз. Для идентификации станции сигналы A ' отправлялись только периодически. После того, как дисплей был стабилизирован таким образом, чтобы последовательности импульсов появлялись в одном месте на экране, можно было увидеть , как импульсы A ' мигают и гаснут с заданным шаблоном (таким образом, на дисплее появляется "двоение"). Это позволило оператору определить идентичность главного сигнала и, таким образом, выбрать цепочку, которую они хотели использовать, разместив связанный с ней сигнал A ' в нижнем левом углу. ^[26]

Точность [ править ]

На больших расстояниях гиперболические линии аппроксимируют прямые линии, исходящие из центра базовой линии. Когда рассматриваются два таких сигнала из одной цепи, результирующий рисунок линий становится все более параллельным, поскольку базовое расстояние становится меньше по сравнению с диапазоном. Таким образом, на коротких расстояниях линии пересекаются под углами, близкими к 90 градусам, и этот угол неуклонно уменьшается с увеличением дальности. Поскольку точность определения местоположения зависит от угла пересечения, все гиперболические навигационные системы становятся все более неточными с увеличением дальности. ^[27]

При проверке сигнала на расширенном дисплее синхронизация была основана на 1/10 единицы Gee, или 6,66 мкс. Это соответствует расстоянию 1,24 мили (2000 м). Предполагалось, что оператор в хороших условиях может измерить пики огибающей импульса в пределах 1/10 от калибровочной отметки или 0,124 мили (200 м). Это основная точность системы Джи, по крайней мере, на более коротких дистанциях и в местах около центра базовых линий, где гиперболические линии были близки к перпендикулярным. На практике точность зависела от дальности от передатчиков, примерно равной квадрату расстояния. ^[28] На малых расстояниях сообщалось о точности 165 ярдов (151 м), а на больших расстояниях над Германией - около 1 мили (1,6 км). ^[26]

Оборудование [ править ]

Бортовой самолет Gee Mk. Система II состояла из двух частей: радиоприемника R1355 и осциллографа индикаторного блока типа 62 (или 62А). Они были соединены двумя толстыми кабелями, один из которых передавал видеосигнал, а второй подавал питание на индикатор, источник питания был встроен в приемник для экономии места на стороне дисплея. ^[29] Также была произведена «тропическая» версия системы с приемником R3645 и индикаторным блоком типа 299, который переместил блок питания более позднего в блок дисплея.

R1355 был разработан таким образом, чтобы можно было легко менять радиочастотный блок (RFU) в полете. Это позволяло навигатору выбирать разные цепи Gee, операция переключения занимала всего минуту или около того. Смена RFU также может использоваться, чтобы избежать помех, поскольку немцы не будут знать, какие цепи активно используются.

Gee-H использовать [ править ]

В случае с Gee-H использование системы было изменено незначительно. Вместо того, чтобы синхронизировать развертку с помощью гетеродина в блоке отображения, сигнал запуска отправлялся от встроенного таймера. Сигнал также был усилен и отправлен для опроса удаленных наземных станций, ответные сигналы которых принимались существующим приемником Gee. Теоретически это можно использовать для расчета исправления точно так же, как и в случае с Gee, с использованием других диаграмм. Однако навигация к цели с использованием такой системы была бы сложной; необходимо было внести несколько исправлений с течением времени, а затем усреднить, чтобы вычислить скорость и направление движения.

Вместо этого Gee-H использовалась аналогично более ранней системе гобоя. Навигатор сначала выбирает станцию ​​в качестве «кошачьего» сигнала, используя ее в качестве главного навигационного маяка. Было измерено расстояние от кошачьей станции до цели, а затем рассчитана задержка сигнала, которая будет видна на этом расстоянии. Таймер в устройстве был настроен на эту задержку, создавая на дисплее отдельную А-образную вспышку в этой фиксированной точке. Полученный импульс от станции "кошка" также будет отображаться на той же кривой. Поручив пилоту повернуть налево или направо, штурман будет направлять бомбардировщик до тех пор, пока два следа не будут точно перекрываться, что означает, что бомбардировщик летел на точное расстояние от станции. Затем пилот будет летать на самолете по дуге окружности, которая будет проходить над точкой прицеливания,с периодическими корректировками со стороны навигатора по мере необходимости для выравнивания двух меток. Сигнал, полученный от второй станции, «мышь», также был настроен для отображения на нижней трассе, но в этом случае расстояние будет продолжать изменяться по мере того, как самолет летит по дуге станции «кошка». Когда этот сигнал перекрывал заранее установленный диапазон от «мыши», полезная нагрузка сбрасывалась.

Использование этого метода работы значительно снизило нагрузку на навигатора. На протяжении большей части миссии ему просто приходилось выровнять отметки на верхнем графике на дисплее, а затем периодически наблюдать за нижними отметками для определения времени. Кроме того, из-за того, что измерения всегда проводились по прямым линиям от станции, а не по гиперболическим кривым, точность снижалась линейно, а не пропорционально квадрату расстояния. Gee-H может навести бомбардировщик на расстояние до 120 ярдов над Германией, что значительно лучше точности Gee примерно в 1 милю на том же расстоянии.

Преимущества и недостатки [ править ]

В отличие от немецких лучевых систем, в которых бомбардировщики летели к своим целям по лучу, импульсы Джи излучались во всех направлениях, поэтому в случае обнаружения они не выявили бы места назначения бомбардировщиков. ^[1] Поскольку система была пассивной, в отличие от H2S , не было никаких ответных сигналов, которые могли бы выдать позиции бомбардировщиков ночным истребителям . Кроме того, это означало, что все самолеты могли использовать систему одновременно.

Джи был очень восприимчив к помехам; все, что нужно было сделать немцам, - это излучать ложные импульсы, из-за которых невозможно было определить, какой из станций был настоящим сигналом, а какой транслировался с глушителя. Это можно легко организовать, разместив другую ведомую станцию ​​во Франции или Нидерландах и изменив ее задержку и силу сигнала, чтобы ее сигналы выглядели похожими на сигналы одной из станций в Великобритании. Это работало только над Германией; когда самолет пролетает над Великобританией, сигнал будет слишком слабым. Используя обычные радиоприемники и рамочные антенны для пеленгации, радисты могли определить, какой из сигналов был ложным. Даже если заклинило вражескую территорию,У Джи было чрезвычайно полезное преимущество, заключающееся в обеспечении надежной навигационной привязки после того, как самолеты, направлявшиеся домой, пролетели над Северным морем по возвращении с боевых действий, облегчили возвращающимся бомбардировщикам поиск своих аэродромов, что привело к снижению потерь из-за аварий.

Станции [ править ]

Цепи времен Второй мировой войны [ править ]

Каждая цепочка имела кодовое слово, в котором использовались названия американских штатов, что предполагало использование американских самолетов. ^[30]

Примечание: AMES - это сокращение от экспериментальной станции Министерства авиации .

Восточная цепь [ править ]

На протяжении большей части 1941 года в нескольких местах проводились испытания, включая определение времени и мощности сигнала, с 4 передающими станциями в Давентри (главный), Вентнор, Стенигот и Кли-Хилл (подчиненные), а также станцией мониторинга в Грейт-Бромли, работающей как экспериментальная сеть с июля.

Восточная цепь была введена в действие (в отличие от проведения испытаний) с марта 1942 года и использовалась в крупных и беспрецедентно успешных рейдах «Бомбардировщика» Харриса на Любек и Кельн той весной. Ее штаб-квартира и станция наблюдения, первоначально находившаяся в Грейт-Бромли , переместились в Баркуэй в том ноябре. Командир крыла Филлипс, которому помогали командир эскадрильи Аллерстон и научный сотрудник Эдвард Феннесси, тогда отвечал за. (AVIA 7/1251, AIR 29/147 и другие файлы национальных архивов; карты Министерства авиации на территории Gt Bromley и Barkway в музее RAF; JP Foynes «AMES 24: The Pylons at Great Bromley»). Полностью готов к работе 22 июня 1942 г.

Вирджиния: ^[30] 48,75 МГц ^[30]

• Мастер, Давентри , Нортгемптоншир ( SP590631 )
• Кли Хилл , Шропшир ( SO598779 )
• Стенигот ( TF257825 )
• Вентнор, затем Гиббет Хилл , Хиндхед, Суррей ( SU899359 )
• Монитор цепи, RAF Gt Бромли, Эссекс, затем Баркуэй, ^[31] недалеко от Ройстона , Хартфордшир . ( TL380364 )

Южная цепь ^[30] [ править ]

Вирджиния: 48,75 МГц. Восточная и Южная (Вирджиния) сети не могли работать одновременно.

• Хозяин, Булбэрроу-Хилл ^[32]
• Truleigh Hill
• West Prawle

Каролина: 44,90 МГц. Используется прибрежным командованием и объединенными операциями. ^[30]

Одинаковые сайты Master и Slave.

Юго-Восточная цепь ^[30] [ править ]

Каролина: 44,90 МГц. Используется комбинированными операциями.

• Мастер, Трули Хилл
• Canewdon

Северная цепь [ править ]

Сеть Northern Gee работала с конца 1942 года по март 1946 года.

• Мастер, Холм Бурифа на Даннет-Хед , Кейтнесс , Шотландия . ( ND201755 )
• Скоусбург, Шетландские острова ( HU387187 )
• Windyhead Hill, Pennan , Aberdeenshire ( NJ854619 )
• Санго, Дернесс , Сазерленд ( NC414677 )
• Цепной монитор, расположенный на холме Бурифа

Юго-западная цепь [ править ]

• Мастер, Sharpitor ( SX73 )
• Стоит Matravers ( SY964778 )
• Sennen ( SW3625 )
• Folly ( SM858195 )
• Монитор цепи, Trerew ( SW812585 ) [1]

После войны Ворт Матраверс использовался как тренировочная база для операторов Джи.

• C Подчиненный Брест. AMES 101 (легкий Тип 100) со 2 декабря 1944 г. ^[30]

Северо-Восточная цепь ^[30] [ править ]

Действует 18 апреля 1944 г.

• Мастерская, Ричмонд, Йоркшир AMES 7711
• B Slave Station, Хай-Уиттл, Нортумберленд, AMES 7721
• C Slave Station, Stenigot AMES 7722. Переведен на Nettleton (ранее известный как Caistor) из-за плохого покрытия Stenigot.

Западная сеть ^[30] [ править ]

Западная сеть была запланирована, но отменена.

Северо-Западная цепь ^[30] [ править ]

В 1945 г. проработал около полугода.

Планируется:

• Мастерская, Mull AMES 7411 (местонахождение неизвестно)
• Станция B для рабов, бухта Салиго, AMES 7421
• C Slave Station, Barra AMES 7422 (местонахождение неизвестно)
• D Slave Station, Даун-Хилл (Северная Ирландия) AMES 7423

Оперативный:

• Главный вокзал, залив Салиго
• B Slave Station, Даун-Хилл (Северная Ирландия)
• C Slave Station, Килкеннет, Тири

Другое ^[30] [ править ]

В 1945 году после Дня Победы планировалось перебросить большое количество бомбардировщиков Lancaster в Азию, чтобы поддержать войну против Японии, и чтобы помочь бомбардировщикам во время переброски, цепочки Gee находились в процессе создания под руководством Air Vice. Маршалл Макс Эйткен. Эта работа прекратилась после того, как были сброшены атомные бомбы. Станция была создана в Наблусе, в Палестине, под контролем RAF MedME в Каире.

Была еще одна сеть Indiana, использующая 46,79 МГц, но к 1943 году она не использовалась.

Была выделена аварийная частота (XF) 50,5 МГц, кодовое слово Zanesville.

Пост D-Day сети в Европе [ править ]

Цепочка каналов [ править ]

• Мастер Великобритания
• Раб Великобритания
• C Рабыня Анневиль-ан-Сэр, Шербур. Действует 23 августа 1944 г. AMES 7921

Цепь Реймса ^[30] [ править ]

В рабочем состоянии 5 октября 1944 года. 83,5 МГц

• Мастер Реймс AMES 7912 стал AMES 7913
• B Slave La Capelle AMES 7925 стал AMES 105
• C Slave Ligny AMES 7926 стал AMES 128
• D Подчиненный Estissac AMES 7924 стал AMES 124
• Монитор Mourmelon AMES 7931

Сеть Лувен / Рур ^[30] [ править ]

Введен в эксплуатацию 9 октября 1944 года, заменен тяжелой мобильной техникой 23 октября 1944 года и преобразован в Ruhr Chain.

80,5 МГц (?)

• Мастер Лувен AMES 107 будет заменен AMES 7911
• B Slave Эйндховен AMES 105 будет заменен AMES 7923
• C Slave Laroche AMES 106 будет заменен AMES 7922
• D Подчиненный аксель AMES 108 будет заменен на AMES 7921

Сеть Саар ^[30] [ править ]

Вступил в строй 21 марта 1945 г. с использованием легких единиц Тип 100. Заменены тяжелыми юнитами из Реймской цепи. 50,5 МГц

• Мастер Святого Авольда AMES 108 стал AMES 7912 с AMES 108 в качестве резервного
• B Slave Diekirch AMES 106 стал AMES 7925 с AMES 106 в качестве резервного
• C Slave Saverne AMES 104 стал AMES 7225 с AMES 104 в качестве резервного
• D Slave Gondercourt

Сеть Мец / Мюнстер ^[30] [ править ]

• Мастер коммерции AMES 108
• B Рабыня Arlon AMES 106
• C Раб Ремиремонт AMES 104

Франкфуртская сеть ^[30] [ править ]

• Мастер Рурмонд AMES 7932 позже AMES 7911
• B Раб Неймеген AMES 120 позже AMES 7923
• C Slave Euskirchen AMES 102 позже AMES 7922 (AMES 102 был первым подразделением 72-го крыла, развернутым в Германии)
• D Раб Лувен AMES 129 позже AMES 7921

Инсбрук / Нюрнбергская сеть ^[30] [ править ]

Планировалось, но решил, что больше не нужно, хотя решил продолжить как часть послевоенной организации Джи. Действует 26 апреля 1945 г.

Кассель / Центрально-германская сеть ^[30] [ править ]

• Мастер Винтерберг AMES 7932
• B Раб Оснабрюк AMES 120
• С раб гота амес 102
• D раб Бад Хомберг AMES 131

Мюнхенская сеть ^[30] [ править ]

Предложил:

• Мастер Бад Хомберг AMES 108
• B Рабыня Fulda AMES 106
• C Рабыня Нойштадт AMES 104
• D Раб Кемпенич AMES 127

Развернут как:

• Мастер Хессельбург AMES 7912
• B Раб Zinzenzell AMES 7925
• C Рабыня Munsingen AMES 7926
• D Рабыня Fulda AMES 7921

Цепи после Второй мировой войны [ править ]

После Второй мировой войны система Gee использовалась в качестве средства навигации для гражданской авиации, хотя в основном с новых мест.

Английские цепи [ править ]

После Второй мировой войны Королевские ВВС переместили две из трех цепей Джи военного времени в Англии. Восточная и Юго-Западная цепочки (по четыре станции) и Южная цепочка из трех станций. Южная сеть превратилась в лондонскую сеть с четырьмя станциями, а Восточная сеть стала сетью Midland. Это было запланировано на 1948 год. ^[33]

Северная цепь [ править ]

Это продолжалось после Второй мировой войны с использованием существующих участков, двух на северном побережье Шотландии, одного к северу от Абердина и одного на Шетландских островах . ^[33]

Шотландская сеть [ править ]

Открыт примерно в 1948 году и закрыт в начале 1969 года. ^[34]

Мастерская: Лоутер-Хилл

Ведомые станции:

• Грейт Дан Фелл , Камберленд
• Крейгоул-Хилл , недалеко от Данди
• Ру Стафниш , недалеко от Кэмпбелтауна

Другие сети [ править ]

Сеть станций Gee была открыта после войны в Северной Германии. Станции находились в Винтерберге , Бад-Ибурге , Нордхорне и Учте .

В период с 1955 по 59 год было несколько станций, которые казались скорее обманом, чем действующими. Они были 550 SU в Форт Spijkerboor снаружи Пурмеренде , Голландия; 889 SU в Эккернферде в Северной Германии; и 330 SU за пределами Ингольштадта в Баварии, Германия. Эти станции редко, если вообще когда-либо, работали в конце 1950-х. 330Su представлял собой объединение 3 единиц 330. 259 и 953 сигнальных единиц и непрерывно работал в Ингольштадте с мая 1958 года по сентябрь 1961 года. Остальные 2 единицы, образующие эту цепочку, находились в Оберкирхене и Шлезвиге . У всех троих были особые достопримечательности: Ингольштадт имел доступ к главному ПК армии США вМюнхен . Оберкирхен находился недалеко от центра зимних видов спорта НААФИ, а Шлезвиг находился на дюнах у зоны для купания обнаженных людей.

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

Библиография [ править ]

• Бланшар, Уолтер (сентябрь 1991 г.). "Глава 4". Журнал навигации . 44 (3).
  • Модифицированная версия - Джерри Прок, "Система GEE" , 14 января 2001 г.
• Коул, Стив (август 1998). «Видоискатель: RAF Barkway, Barkway, Hertfordshire (справочный номер: BB98 / 27420)» . Английское наследие. Архивировано из оригинального 7 -го августа 2011 года . Проверено 11 октября 2011 года .
• Коул, Стив (август 1998b). «Видоискатель: RAF Barkway, Barkway, Hertfordshire (справочный номер: BB98 / 27424)» . Английское наследие. Архивировано из оригинального 7 -го августа 2011 года . Проверено 11 октября 2011 года .
• Диппи, Роберт (январь 1946). "Джи: Радионавигационное средство". Журнал Института инженеров-электриков - Часть IIIA: Радиолокация . 1 (1): 344–345. DOI : 10.1049 / ji-3a-1.1946.0131 .
• Кэмпбелл, В. (2000). «Глава 16: ГИ и ЛОРАН» (PDF) . Канадцы на радаре: Королевские военно-воздушные силы Канады 1940–1945 . Канадский проект истории радара.
  • Взято из конфиденциального документа Министерства авиации CD1136, 1956 г.
• Джонс, Р.В. (1978). Самая секретная война . Хэмиш Гамильтон. ISBN 0-241-89746-7.
  • Также опубликовано в США как The Wizard War: British Scientific Intelligence 1939–1945 , Coward, McCann and Geoghegan, 1978.
• Хей, JD (1960). "Ну и дела AMES Тип 7000". Учебник по радио, Том 7, Методы радиолокации, Министерство авиации AP3214 (7) . С. 242–249.
• Браун, Луи (1999). Радиолокационная история Второй мировой войны: технические и военные императивы . CRC Press. ISBN 9781420050660.

Дальнейшее чтение [ править ]

• Латам, Колин; Стоббс, Энн (1996). Радар, военное чудо . Sutton Publishing. ISBN 0-7509-1643-5.
• Харрис, Артур (1995). Сопроводительный о военных операциях, 23 февраля 1942 года, до 8 - го мая 1945 года . Рутледж. С. 65–67. ISBN 9780714646923.
• Вакелам, Рэндалл Томас (2009). Наука бомбардировки: оперативные исследования в бомбардировочном командовании RAF . Университет Торонто Пресс. п. 242 . ISBN 978-0-8020-9629-6.

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме Джи (навигация) .

• Радионавигационные системы в книге Грега Гебеля ВОЙНА ВОЛШЕБНИКОВ
• GEE как самонаводящееся устройство
• Страница Имперского военного музея ; информация о восстановленных ресиверах Gee.
• Страница Radarpages.co.uk ; информация о механике системы.
• История RAF Wintenberg и сети North German Gee
• «GEE - Импульсная система гиперболической навигации» - рекламное объявление Cossor 1946 года для компании GEE in Flight .
• «Gee цепи Закрытие» 1970 года Перелет новость
• Ну и дела в цифровом архиве Международного центра управления бомбардировщиками.