Войти
Gee-H, иногда пишется GH или GEE-H, была радионавигационной системой, разработанной Великобританией во время Второй мировой войны для помощи бомбардировочному командованию Королевских ВВС. Название относится к использованию системой более раннего оборудования Gee, а также к использованию в ней «принципа H» или «принципа двойного диапазона» определения местоположения. Его официальное название было AMES Type 100.
Gee-H, которое использовалось для замены бомбардировочной системы Oboe, которая работала по аналогичной схеме. Измеряя и сохраняя фиксированное расстояние до радиостанции, бомбардировщик мог перемещаться по дуге в небе. Бомбы были сброшены, когда они достигли установленного расстояния от второй станции. Основное различие между Oboe и Gee-H заключалось в расположении оборудования; Oboe использовал очень большие дисплеи на наземных станциях для очень точных измерений, но мог управлять только одним самолетом за раз. Gee-H использовал гораздо меньшее оборудование на борту самолета и был несколько менее точным, но мог управлять до 80 самолетов за раз.
Gee-H поступил на вооружение в октябре 1943 г. и впервые успешно использовался в ноябре против сталелитейного завода Mannesmann в Дюссельдорфе ночью 1/2 ноября, когда около половина комплектов не сработала, оставив только 15 самолетов для бомбардировки завода. Gee-H оставался в эксплуатации на протяжении всей войны, хотя и подвергался значительным помехам со стороны немцев. Он также оставался стандартным оборудованием послевоенных самолетов Королевских ВВС, например, English Electric Canberra.
Gee-H был адаптирован RCA в систему SHORAN военного времени США с улучшенными точность. Та же основная концепция остается широко распространенной и сегодня, как и гражданская система DME.
Для определения вашего местоположения в 2D-пространстве требуется два измерения угол или диапазон - два измерения угла, два измерения расстояния или один угол и одно расстояние. Ранняя радионавигация, как правило, основывалась на проведении двух угловых измерений с помощью радиопеленгаторов , но они были точны только до нескольких градусов и обеспечивали ограниченную точность порядка десятков миль. Разработке систем на основе дальности пришлось ждать, пока не станет возможным изобретение точного измерения времени радиосигналов, которое произошло в результате разработки радара.
. Люфтваффе впервые использование дальномерных радионавигационных систем с их системой Y-Gerät в 1941 году. Y-Gerät использовала одиночный Knickebein -подобный луч для направления бомбардировщика в нужном направлении и бортовой транспондер для измерения расстояний. С наземной станции периодически отправлялся специальный сигнал, и при приеме транспондер отправлял ответный импульс после известной задержки. Оператор на земле использовал осциллограф , чтобы измерить время между трансляцией и приемом, и вычислил дальность так же, как и в обычных радарных системах. Затем он передал эту информацию бомбардировщику голосом, сообщая им, когда следует выпускать бомбы.
Обратной стороной лучевой системы навигации является то, что лучи не могут быть точно сфокусированы и на практике имеют веерообразную форму., расширяясь по мере удаления от телевещательной компании. Это означает, что их точность уменьшается с увеличением дальности. Измерения расстояния зависят только от точности оборудования и не зависят от диапазона. Это означает, что их точность составляет фиксированный процент от измерения и поэтому линейна с диапазоном. Можно использовать два таких измерения для определения местоположения, но такие системы, как правило, трудно использовать, так как они требуют, чтобы два измерения дальности выполнялись в быстрой последовательности, пока летательный аппарат движется.
Министерство авиации разработало систему измерения расстояний, известную как Гобой, которая впервые начала достигать Pathfinder Force в конце 1941 года и использовалась экспериментально в 1942. Гобой избежал проблем с двумя измерениями расстояния, используя только одно за раз.
Перед миссией было измерено расстояние от одной из станций гобоя до цели и нарисована дуга этого радиуса на обычной навигационной карте. Например, расстояние между станцией Гобой около Уолмера и целью в Дюссельдорфе будет около 235 миль (378 км), поэтому дуга с радиусом 235 миль вокруг станции будет быть нарисованным, проходя через Дюссельдорф. Теперь будет рассчитана «дальность» сбрасываемых бомб. Дальность - это расстояние между точкой взрыва бомбы и точкой падения. Для полетов на высоте около 20 000 футов дальность полета обычно составляет порядка 1,5 мили (2,4 км) для высокоскоростного самолета, такого как de Havilland Mosquito. Затем разработчики миссии вычисляли местоположение вдоль этой дуги, где должны были быть сброшены бомбы, чтобы поразить цель. Этот расчет, выполняемый на земле, может занять столько времени, сколько потребуется, позволяя учитывать ветер, атмосферное давление, даже крошечную центробежную силу, создаваемую самолетом, движущимся по кривой радиуса 235 миль.
Во время В ходе миссии бомбардировщик должен был лететь близко к одному или другому концу дуги, используя любые средства навигации, включая точный счет. Когда они были рядом с заранее оговоренным местоположением, был активирован транспондер, и станция для гобоя измерила их текущее расстояние. Затем эта "кошачья" станция будет посылать тональный радиосигнал из точек или тире, позволяя пилоту корректировать свой путь так, чтобы они находились точно на правильном расстоянии, и в этот момент они будут издавать устойчивый тональный сигнал " равносигнальный ". Операторы продолжали бы наблюдать за положением самолета, посылая корректирующие сигналы по мере необходимости, чтобы пилот мог продолжать корректировать свой путь по дуге.
Тем временем вторая станция также измеряла расстояние до бомбардировщика. Эта станция была оборудована значением дальности действия бомбы, рассчитанным ранее, и использовала это для расчета расстояния между их станцией и бомбардировщиком в точке, где должны были быть сброшены бомбы. Когда эта мышь увидела, что бомбардировщик приближается к точке сброса, она послала серию сигналов кода Морзе, чтобы проинформировать пилота о приближении точки сброса. В определенный момент он посылал еще один сигнал Морзе, который сбрасывал бомбы автоматически.
Основным ограничением Гобоя было то, что он мог использоваться только одним самолетом за раз. Поскольку бомбардировщику потребовалось около 10 минут, чтобы правильно расположиться вдоль дуги, эта задержка означала, что систему нельзя было использовать для большого налета с участием нескольких самолетов подряд. Вместо этого Гобой использовался для наведения самолета с указанием цели следопыта, давая основным силам бомбардировщиков точное прицеливание в любую погоду. С другой стороны, гобой иногда использовался для атак на точечные цели одиночными самолетами или небольшими количествами, сбрасывающими одну за другой. В ходе испытаний гобой продемонстрировал точность, превышающую точность оптических прицелов в дневное время в хорошую погоду.
Гобой был ограничен одним самолетом, поскольку бортовой транспондер будет посылать импульсы каждый раз, когда приземляется станции их опрашивали. Если бы более одного самолета включили свой гобой, наземные станции начали бы получать несколько возвратных импульсов для каждого запроса, без возможности их различить.
Одно из решений этой проблемы - заставить каждую станцию гобоя посылать немного другой сигнал, обычно путем изменения огибающей сигнала, который она транслирует на самолет. Подобные станции с разными модификациями сигнала могут быть расположены по всей Великобритании, так что все они видны самолету над Германией. Самолет, который включает транспондер, будет принимать и ретранслировать сигналы от всех из них. Хотя все наземные станции будут принимать все сигналы, они могут выбрать свой собственный, ища свой уникальный сигнал. Это изменение позволяет нескольким станциям для гобоев работать одновременно, хотя это не помогает ситуации, если несколько самолетов включают свой транспондер.
Теперь подумайте о том, чтобы поменять местами передатчики и приемники так, чтобы приемник находился на самолете, а передатчик - на земле. Теперь каждый самолет генерирует различный образец сигнала, и операторы самолета могут искать свой собственный сигнал и игнорировать другие. Любое количество самолетов может использовать одну и ту же станцию одновременно. Если наземная станция оборудована для быстрого переключения сигналов и самолет не запрашивает слишком часто, вероятность того, что несколько самолетов запросят станцию одновременно, мала. Это основная концепция Gee-H.
Первой радионавигационной системой, которой будет управлять бомбардировочное командование, была Ну и дела. Это работало путем отправки двух импульсов с известной синхронизацией от наземных станций, которые были захвачены самолетом и считаны на осциллографе. Время между передачами не было фиксированным и варьировалось от станции к станции, поэтому оборудование бомбардировщика имело систему, которая позволяла его настраивать.
Приемник имел гетеродин, обеспечивающий время базовый генератор, который можно регулировать. Когда приемник был впервые включен, импульсы от наземной станции будут перемещаться по дисплею, потому что две временные базы не были синхронизированы. Затем оператор настраивал свой генератор до тех пор, пока импульсы не переставали двигаться, что означало, что гетеродин теперь имел точно такую же частоту импульсов, как и в наземной станции. Приемник состоял из двух полных систем этого типа, что позволяло оператору принимать сигналы от двух станций, легко сравнивать их и проводить одновременные измерения.
Чтобы быстро внедрить новую конструкцию, было решено использовать ее повторно. как можно больше оборудования Gee. Ну и дела, уже включили дисплей осциллографа и блок приемника, так что все, что было нужно, это блок вещания, который запускал бы приемопередатчик наземной станции. Он был разработан для работы на тех же частотах, что и Джи, так что можно было использовать существующее оборудование приемника и дисплея в бомбардировщиках.
Новый передатчик посылал импульсы примерно 100 раз в секунду. Синхронизация импульсов немного опережала или отставала от 100 в секунду. Это означало, что у каждого самолета было немного другое время. Тот же сигнал был также отправлен на дисплейный блок Gee, чтобы запустить луч дисплея, перемещающийся по лицевой стороне дисплея, вместо использования вручную настроенного генератора Gee. Таким образом, полученные сигналы, у которых не было одинаковой межимпульсной синхронизации, будут перемещаться в ту или иную сторону, точно так же, как неправильно настроенный Джи. Только сигналы, исходящие от собственного передатчика самолета, будут отображаться на дисплее и останутся неподвижными. Эта преднамеренная корректировка тайминга была известна как "дрожание".
Задержка от оригинальной Джи все еще использовалась, но была изменена. В процессе работы навигатор сначала устанавливал задержку верхнего следа на дисплее Gee на известную цифру, которая соответствовала радиусу дуги, по которой они хотели лететь. Это переместит «метку» от местного передатчика вдоль лицевой стороны дисплея. Полученные сигналы затем будут инвертированы и отправлены на дисплей. Затем штурман мог направить пилота на правильный путь, задавая направления, пока верхняя и нижняя точки не совпадают. То же самое было сделано для второго канала, установив для него заранее рассчитанный диапазон, на который должны быть сброшены бомбы. Поскольку они оставались на одном и том же расстоянии от одной станции, оператору приходилось проверять это только периодически, наблюдая за постоянно движущейся нижней кривой, когда активная метка медленно перемещалась по дисплею к метке таймера, пока они не перекрывались и бомбы не сбрасывались.
Время, затраченное трансивером на прием импульса, отправку ответа и возврат в состояние приема, составило около 100 микросекунд. При тактировании импульсов около 100 в секунду приемопередатчик будет занят в течение 10 мс из каждой секунды, отвечая на сигналы любого самолета. Это оставит 990 мс для ответа другим самолетам, что дает теоретическую пропускную способность 100 самолетов. На практике из-за «дрожания» от 70 до 80 самолетов могли использовать станцию одновременно.
Система имела дополнительное преимущество, заключающееся в том, что каждый самолет выбирал свое время, что затрудняло создание помех. В большинстве импульсных навигационных систем, таких как Gee и Y-Gerät, относительно легко заглушить систему, просто посылая дополнительные импульсы на той же частоте, загромождая дисплей и затрудняя считывание сигнала оператором. Британцы использовали эту технику с большим успехом против Y-Gerät, а немцы ответили милостью против Джи. К концу войны Джи был вообще бесполезен для бомбардировок и использовался в основном как вспомогательное средство навигации при возвращении в Англию.
В случае Джи-Х каждый самолет имел уникальное время. Для того, чтобы заглушить приемник, глушитель также должен иметь аналогичные временные характеристики. Но поскольку один сигнал может использоваться десятками самолетов, потребуются десятки генераторов помех, настроенных на несколько разное время. А так как там были десятки приемопередатчиков, много неиспользуемых ложных сигналов, проблема с помехами была значительно более сложной.
Поскольку система Gee-H использовала оборудование Gee, выключение передатчика допроса вернуло его обратно. в нормальный юнит Джи. В типичной миссии набор будет использоваться в режиме Gee при выходе из Англии и формировании потока бомбардировщиков, переключить его в режим Gee-H во время миссии, а затем снова вернуться в режим Gee на обратный рейс для нахождения своей авиабазы. Поскольку Gee-H можно было непосредственно прочитать на карте, он был чрезвычайно полезен для общей навигации, в то время как Gee-H практически использовался только для навигации к одному месту.
Основная ошибка Gee-H была также побочным эффектом использования оборудования Gee; использование более высокой частоты позволило бы получить более узкую огибающую, что позволило бы более точные временные измерения и, таким образом, повысить точность. Кроме того, поскольку для измерений в системе использовался небольшой осциллограф Джи, установленный на бомбардировщике, он не имел такой же визуальной точности, как Oboe, который использовал 12-дюймовые осциллографы, разработанные специально для этой цели. Gee-H достиг точности около 150 ярдов на 300 милях, в то время как Oboe был хорош около 50 ярдов. Как и все системы на базе VHF и UHF, Gee-H была ограничена расстояниями вне прямой видимости, в данном случае ограничивая ее примерно 300 милями.
Джи-Х был ключом к операции «Глиммер», отвлекающей «атаке» во время операции «Оверлорд», которая отвлекла и сковала немецкую оборону в Кале, в то время как реальный флот вторжения находился в 200 милях от Нормандии. Бомбардировщики 218-й эскадрильи с оборудованием Gee-H летели низко, по узким кругам, сбрасывая «Окно» (chaff) над небольшими кораблями с радиолокационными транспондерами, чтобы обмануть немецкие радары что они были основным флотом вторжения.
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Gee-H (навигация). |
